JPH066601B2 - ゲル又は固定化ゲルの製造法 - Google Patents
ゲル又は固定化ゲルの製造法Info
- Publication number
- JPH066601B2 JPH066601B2 JP27169287A JP27169287A JPH066601B2 JP H066601 B2 JPH066601 B2 JP H066601B2 JP 27169287 A JP27169287 A JP 27169287A JP 27169287 A JP27169287 A JP 27169287A JP H066601 B2 JPH066601 B2 JP H066601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gel
- barium
- producing
- sodium alginate
- ions
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルギン酸のゲル又は固定化ゲルを強化する
方法に関するものである。
方法に関するものである。
更に詳細には、本発明は、カルシウムイオンで形成され
たアルギン酸のゲル又は固定化ゲルをバリウムイオンで
処理し、ゲル又は固定化ゲルを強化する方法に関するも
のである。
たアルギン酸のゲル又は固定化ゲルをバリウムイオンで
処理し、ゲル又は固定化ゲルを強化する方法に関するも
のである。
本発明において強化されたゲル又は固定化ゲルは燐酸等
を含む培養液によって脱弱化させることなく、長期間の
生化学的反応等に耐え得るもので、生化学界に益すると
ころ大なるものがある。
を含む培養液によって脱弱化させることなく、長期間の
生化学的反応等に耐え得るもので、生化学界に益すると
ころ大なるものがある。
（従来の技術） 一般に、酵素、微生物、動物細胞等をアルギン酸ナトリ
ウム溶液に添加し、カルシウムイオンを含む溶液中に、
滴下したり、紡糸したりして、ゲル化して、生化学的反
応等に利用することはよく知られている。
ウム溶液に添加し、カルシウムイオンを含む溶液中に、
滴下したり、紡糸したりして、ゲル化して、生化学的反
応等に利用することはよく知られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のアルギン酸ナトリウムとカルシウムイオ
ンを反応させて得られたゲルが反応液中に含まれる種々
の塩類の影響、或いはpHの変化によってゲル強度が著し
く低下したり、リン酸イオン等のキレート剤の存在によ
りゲルが溶解してしまうという問題点があった。
ンを反応させて得られたゲルが反応液中に含まれる種々
の塩類の影響、或いはpHの変化によってゲル強度が著し
く低下したり、リン酸イオン等のキレート剤の存在によ
りゲルが溶解してしまうという問題点があった。
そこでゲルの強度を向上させるため反応液中にカルシウ
ムイオンを多量に添加することも行われるが、多量のカ
ルシウムイオンによって、酵素、微生物、動物細胞等の
生化学的活性が阻害されるという問題が生じるのであ
る。
ムイオンを多量に添加することも行われるが、多量のカ
ルシウムイオンによって、酵素、微生物、動物細胞等の
生化学的活性が阻害されるという問題が生じるのであ
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、アルギン酸ゲルを長期間の培養等に耐え
る強固なものにするために鋭意研究をした結果、カルシ
ウムイオを用いてゲル化したアルギン酸ゲルをバリウム
イオンで処理することによって、強固なアルギン酸ゲル
を得ることに成功したものである。
る強固なものにするために鋭意研究をした結果、カルシ
ウムイオを用いてゲル化したアルギン酸ゲルをバリウム
イオンで処理することによって、強固なアルギン酸ゲル
を得ることに成功したものである。
本発明は、アルギン酸ナトリウム溶液をカルシウムイオ
ンで適宜形状に成型し、次いでバリウムイオンで処理
し、強化することを特徴とする強化されたゲルの製造法
である。
ンで適宜形状に成型し、次いでバリウムイオンで処理
し、強化することを特徴とする強化されたゲルの製造法
である。
また、本発明は、生化学的活性体を添加したアルギン酸
ナトリウム溶液をカルシウムイオン適宜形状に成型し、
次いでバリウムイオで処理し、強化することを特徴とす
る強化された固定化ゲルの製造法である。
ナトリウム溶液をカルシウムイオン適宜形状に成型し、
次いでバリウムイオで処理し、強化することを特徴とす
る強化された固定化ゲルの製造法である。
本発明に使用するアルギン酸ナトリウムはカッ藻類中に
含まれるアルギン酸を化学操作により抽出しナトリウム
塩にしたもので、市販のアルギン酸ナトリウムなどいず
れも使用できる。しかしながら、アルギン酸はD-マンヌ
ロン酸(M)とL-グルロン酸(G)とから構成されていて、両
者の成分比（Ｍ／Ｇ比）が物性に大きな影響を与えてい
る。
含まれるアルギン酸を化学操作により抽出しナトリウム
塩にしたもので、市販のアルギン酸ナトリウムなどいず
れも使用できる。しかしながら、アルギン酸はD-マンヌ
ロン酸(M)とL-グルロン酸(G)とから構成されていて、両
者の成分比（Ｍ／Ｇ比）が物性に大きな影響を与えてい
る。
そして、Ｍのみからなる部分、Ｇのみらなる部分、Ｍと
Ｇが混在する部分などがあるがゲル化剤の金属イオンと
結合して強固なゲルを形成するのは主としてＧブロック
の働きによることが明らかとなっている。
Ｇが混在する部分などがあるがゲル化剤の金属イオンと
結合して強固なゲルを形成するのは主としてＧブロック
の働きによることが明らかとなっている。
本発明では、アルギン酸を構成するD-マンヌロン酸(M)
とL-グルロン酸(G)の比、すなわちＭ／Ｇ比が0.1〜0.
8、より好ましくは0.1〜0.2のものを選んで用いるのが
よい。
とL-グルロン酸(G)の比、すなわちＭ／Ｇ比が0.1〜0.
8、より好ましくは0.1〜0.2のものを選んで用いるのが
よい。
この様なＭ／Ｇ比の低いアルギン酸ナトリウムは、Ｇ含
量の高い海藻類、若しくは多く含まれている部位［茎
(幹)部］、及びとれた季節を選択して抽出調製するか、
又はＧ含量の高いものをブレンドするなどの方法によっ
て、特別に調製して得ることができる。
量の高い海藻類、若しくは多く含まれている部位［茎
(幹)部］、及びとれた季節を選択して抽出調製するか、
又はＧ含量の高いものをブレンドするなどの方法によっ
て、特別に調製して得ることができる。
Ｍ／Ｇ比が上記範囲にあるものはゲル強度が大である。
本発明においては、カルシウムイオンで処理したアルギ
ン酸ゲルをバリウムイオンで処理することによって、ゲ
ルを強化することを特色とするものである。
ン酸ゲルをバリウムイオンで処理することによって、ゲ
ルを強化することを特色とするものである。
カルシウムイオンとしては硝酸カルシウム、酢酸カルシ
ウム、乳酸カルシウム、酪酸カルシウム、塩化カルシウ
ム等が用いられる。又、バリウムイオンとしては塩化バ
リウム、硝酸バリウム、酢酸バリウム等の水溶性の塩が
用いられ、時に塩化バリウムが容易に入手できて使いや
すい。
ウム、乳酸カルシウム、酪酸カルシウム、塩化カルシウ
ム等が用いられる。又、バリウムイオンとしては塩化バ
リウム、硝酸バリウム、酢酸バリウム等の水溶性の塩が
用いられ、時に塩化バリウムが容易に入手できて使いや
すい。
具体的には、生化学的活性体を添加もしくは添加しない
アルギン酸ソーダの溶液をカルシウムイオンを含む溶液
で、粒状、繊維状等に成型した後、その成型ゲルをバリ
ウムイオンを含む溶液で処理して、燐酸等に対して強化
されるものである。
アルギン酸ソーダの溶液をカルシウムイオンを含む溶液
で、粒状、繊維状等に成型した後、その成型ゲルをバリ
ウムイオンを含む溶液で処理して、燐酸等に対して強化
されるものである。
ナトリウムと置換したカルシウムの一部又は大部分がバ
リウムと置き換ったり、新たにバリウムが残ったナトリ
ウムと置換したり、更にはこれらの組合せも起り、全体
としてゲルが燐酸等に対して強化されるもと考えられる
が、 カルシウムイオンでゲル化して、更にバリウムイオンで
処理することによって、ゲルが燐酸等に対して強化され
る理由の詳細は不明である。
リウムと置き換ったり、新たにバリウムが残ったナトリ
ウムと置換したり、更にはこれらの組合せも起り、全体
としてゲルが燐酸等に対して強化されるもと考えられる
が、 カルシウムイオンでゲル化して、更にバリウムイオンで
処理することによって、ゲルが燐酸等に対して強化され
る理由の詳細は不明である。
アルギン酸ナトリウムの濃度は、0.5（Ｗ／Ｖ）％〜８
（Ｗ／Ｖ）％濃度が良く、より好ましくは0.8(Ｗ／Ｖ)
％〜３（Ｗ／Ｖ）％濃度である。
（Ｗ／Ｖ）％濃度が良く、より好ましくは0.8(Ｗ／Ｖ)
％〜３（Ｗ／Ｖ）％濃度である。
また、アルギン酸ナトリウム溶液に添加される生化学的
活性体としては、酵素、微生物、動物細胞、植物細胞な
どがある。
活性体としては、酵素、微生物、動物細胞、植物細胞な
どがある。
酵素としては、アルコールデヒドロゲナーゼ、D-アミノ
酸オキシダーゼ、カタラーゼ等の酸化還元酵素、トラン
スケトラーゼ、アデニレートキナーゼ、ヘキソキナーゼ
等の転移酵素、β−ガラクトシダーゼ、ペニシリナー
ゼ、リパーゼ、エステラーゼなどの加水分解酵素、フマ
ラーゼ、アスパルターゼ、スレオニンアルドラーゼ、β
−チロシダーゼなどのリアーゼ酵素、グルコースイソメ
ラーゼ、アラニンイソメラーゼなどの異性化酵素、グル
タチオンシンターゼ、グルタミンシンターゼなどのリガ
ーゼ酵素などがあげられる。
酸オキシダーゼ、カタラーゼ等の酸化還元酵素、トラン
スケトラーゼ、アデニレートキナーゼ、ヘキソキナーゼ
等の転移酵素、β−ガラクトシダーゼ、ペニシリナー
ゼ、リパーゼ、エステラーゼなどの加水分解酵素、フマ
ラーゼ、アスパルターゼ、スレオニンアルドラーゼ、β
−チロシダーゼなどのリアーゼ酵素、グルコースイソメ
ラーゼ、アラニンイソメラーゼなどの異性化酵素、グル
タチオンシンターゼ、グルタミンシンターゼなどのリガ
ーゼ酵素などがあげられる。
又、微生物としては細菌、酵母、カビ、放線菌などの酵
素活性を有する微生物であれば特に限定されることはな
く、また、動物細胞としては、各種生理活性物質を生産
する細胞株、抗体を生産するハイブリドーマなどがあ
り、更に植物細胞としては各種生理活性物質を生産する
細胞がある。
素活性を有する微生物であれば特に限定されることはな
く、また、動物細胞としては、各種生理活性物質を生産
する細胞株、抗体を生産するハイブリドーマなどがあ
り、更に植物細胞としては各種生理活性物質を生産する
細胞がある。
生化学的活性体は0.01〜50％、好ましくは0.1〜20％程
度アルギン酸ナトリウム溶液に添加され、混合される。
ただし、動物細胞の場合は、アルギン酸ナトリウム溶液
１mlに対し１×104〜１×109、好ましくは１×105〜５
×108個添加される。
度アルギン酸ナトリウム溶液に添加され、混合される。
ただし、動物細胞の場合は、アルギン酸ナトリウム溶液
１mlに対し１×104〜１×109、好ましくは１×105〜５
×108個添加される。
生化学的活性体を添加、もしくは添加しないアルギン酸
ナトリウム溶液は次の１〜３の方法等でゲル化される。
ゲル化に用いるカルシウムイオンの濃度は0.01〜1.0モ
ル濃度程度で、好ましくは0.02〜0.3モル濃度程度であ
る。
ナトリウム溶液は次の１〜３の方法等でゲル化される。
ゲル化に用いるカルシウムイオンの濃度は0.01〜1.0モ
ル濃度程度で、好ましくは0.02〜0.3モル濃度程度であ
る。
１．注射器やピペット等のノズルからカルシウムイオン
を含有する水溶液中に滴下することによりビーズ状のゲ
ルが得られる。
を含有する水溶液中に滴下することによりビーズ状のゲ
ルが得られる。
２．カルシウムイオンを含有する水溶液中で注射器、ピ
ペット等のノズルから連続的に吐出させることにより繊
維状のゲルが得られる。
ペット等のノズルから連続的に吐出させることにより繊
維状のゲルが得られる。
３．平板上にキャユトするか濾紙もしくはガーゼなどに
含浸させた後、水溶液中のカルシウムイオンと接触させ
ることにより膜状のゲルを得ることができる。
含浸させた後、水溶液中のカルシウムイオンと接触させ
ることにより膜状のゲルを得ることができる。
ここに得られたゲルはバリウムイオンを含む溶液に浸漬
したり、該溶液は噴霧したりして処理される。バリウム
イオンの濃度は0.01〜1.0モル、好ましくは0.02〜0.3モ
ル程度である。処理時間は１秒〜１時間、pH３〜11、温
度４〜50℃程度である。
したり、該溶液は噴霧したりして処理される。バリウム
イオンの濃度は0.01〜1.0モル、好ましくは0.02〜0.3モ
ル程度である。処理時間は１秒〜１時間、pH３〜11、温
度４〜50℃程度である。
本発明のバリウムイオンで強化処理されたアルギン酸ゲ
ルは燐酸に対して強い抵抗力をもつようになる。動物細
胞株、ハイブリドーマ等をゲル中に含有させた場合、培
養液にリン酸を含有させ使用するので、特に有効であ
る。即ち、バリウムイオンで強化処理したものは１週間
以上の長期間リン酸緩衝液に浸漬しても崩壊しないがバ
リウムイオンで強化処理しないものはリン酸緩衝液に浸
漬して１日以内ですべて崩壊してしまうものである。
ルは燐酸に対して強い抵抗力をもつようになる。動物細
胞株、ハイブリドーマ等をゲル中に含有させた場合、培
養液にリン酸を含有させ使用するので、特に有効であ
る。即ち、バリウムイオンで強化処理したものは１週間
以上の長期間リン酸緩衝液に浸漬しても崩壊しないがバ
リウムイオンで強化処理しないものはリン酸緩衝液に浸
漬して１日以内ですべて崩壊してしまうものである。
次に本発明の実施例を示す。
実施例１． ２％アルギン酸ナトリウム溶液100mlに、市販のマウス
ミエローマ細胞（大日本製薬K.K製）にＢリンパ球を常
法により融合したハイブリドーマ培養懸濁液を1.0×106
ケ/gゲルになるように添加、混合し、注射器につめ、氷
水中の0.1M塩化カルシウム溶液に滴下し、20分放置し、
粒状化ゲルを得た。
ミエローマ細胞（大日本製薬K.K製）にＢリンパ球を常
法により融合したハイブリドーマ培養懸濁液を1.0×106
ケ/gゲルになるように添加、混合し、注射器につめ、氷
水中の0.1M塩化カルシウム溶液に滴下し、20分放置し、
粒状化ゲルを得た。
さらに粒状化ゲルを４つに分けて、氷水中の0.1M塩化バ
リウム溶液に０分、５秒、８分、20分、それぞれ浸漬し
た。それぞれを無血清RDF培地で２週間37℃で培養後、
それぞれの１個に0.4gの荷重をかけ、収縮率を測定し
た。結果は表１に示される。収縮率の算定は次式によ
る。
リウム溶液に０分、５秒、８分、20分、それぞれ浸漬し
た。それぞれを無血清RDF培地で２週間37℃で培養後、
それぞれの１個に0.4gの荷重をかけ、収縮率を測定し
た。結果は表１に示される。収縮率の算定は次式によ
る。
表１から明らかなように、バリウム処理０秒（対照）即
ち、バリウム処理しない場は、ゲルは完全につぶれ、バ
リウム処理したものは、処理時間が長くなるほど強固に
なるのが分かる。
ち、バリウム処理しない場は、ゲルは完全につぶれ、バ
リウム処理したものは、処理時間が長くなるほど強固に
なるのが分かる。
Claims (4)
- 【請求項１】アルギン酸ナトリウム溶液をカルシウムイ
オンで適宜形状に成型し、次いでバリウムイオンで処理
し、強化することを特徴とする強化されたゲルの製造
法。 - 【請求項２】生化学的活性体を添加したアルギン酸ナト
リウム溶液をカルシウムイオンで適宜形状に成型し、次
いでバリウムイオンで処理し、強化することを特徴とす
る強化された固定化ゲルの製造法。 - 【請求項３】アルギン酸ナトリウムがＭ／Ｇ比0.1〜0.8
のアルギン酸ナトリウムである特許請求の範囲第１項又
は第２項記載のゲル又は固定化ゲルの製造法。 - 【請求項４】生化学的活性体が酵素、微生物、動物細胞
又は植物細胞であることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の固定化ゲルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27169287A JPH066601B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ゲル又は固定化ゲルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27169287A JPH066601B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ゲル又は固定化ゲルの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01115901A JPH01115901A (ja) | 1989-05-09 |
| JPH066601B2 true JPH066601B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=17503514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27169287A Expired - Lifetime JPH066601B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | ゲル又は固定化ゲルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066601B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997039788A1 (en) * | 1996-04-24 | 1997-10-30 | Hercules Incorporated | Secondary shaping of ionically cross-linked polymer compositions for medical devices |
| WO2021181437A1 (en) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | University Of Petra | A method of preparing alginate micro-particulates |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4397593A (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-30 | Vivorx, Inc. | Microencapsulation of cells |
| WO2000050103A1 (en) * | 1999-02-25 | 2000-08-31 | Scimed Life Systems, Inc. | Medical devices comprising hydrogel polymers having improved mechanical properties |
| JP2011132395A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Seiko Epson Corp | ゲル製造方法 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP27169287A patent/JPH066601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997039788A1 (en) * | 1996-04-24 | 1997-10-30 | Hercules Incorporated | Secondary shaping of ionically cross-linked polymer compositions for medical devices |
| WO2021181437A1 (en) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | University Of Petra | A method of preparing alginate micro-particulates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01115901A (ja) | 1989-05-09 |
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