JPS58212786A - 高活性固体化生体触媒の製造方法 - Google Patents
高活性固体化生体触媒の製造方法Info
- Publication number
- JPS58212786A JPS58212786A JP9678282A JP9678282A JPS58212786A JP S58212786 A JPS58212786 A JP S58212786A JP 9678282 A JP9678282 A JP 9678282A JP 9678282 A JP9678282 A JP 9678282A JP S58212786 A JPS58212786 A JP S58212786A
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- JP
- Japan
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- cellulose
- microfibrillated cellulose
- biocatalyst
- highly active
- carrier
- Prior art date
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- Pending
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、マイクロフィブリル化セルロースを担体とし
、酵素を固定化することを特徴とする高活性固定化生体
触媒の製造方法に関するものである。
、酵素を固定化することを特徴とする高活性固定化生体
触媒の製造方法に関するものである。
従来から酵素反応において、反応の制御ならびに酵素の
利用率を改良する方法として、固定化酵素を用いる方法
が実施されて来ている。
利用率を改良する方法として、固定化酵素を用いる方法
が実施されて来ている。
酵素固定化により、目的とする反応達成後、基質、反応
生成物及び酵素を簡単に効率よ（分離でき、酵素の再利
用も可能になる。また、生体物質のような多成分混合溶
液中の特定微動成分を撰択的に同定、定量する手段とし
ても、固定化酵素反応を利用した方法が用いられ、医学
的な解析にも利用されている。 ゛ 酵素固定化用担体として、セルロースは殆んどの溶媒に
不活性であり、且つ扱いやすし・ため、古くから開発さ
れて来て℃・る。例えば、セルロース膜にグルコースオ
キ７ダーゼとカタラーゼを固定し、缶詰缶の内側に納め
ることにより、食品の分解腐敗を防止する提案（Ｆ’、
Ｌｅｕｓｃｈｎｅｒ＋ ＢＰ； ９５３ 。
生成物及び酵素を簡単に効率よ（分離でき、酵素の再利
用も可能になる。また、生体物質のような多成分混合溶
液中の特定微動成分を撰択的に同定、定量する手段とし
ても、固定化酵素反応を利用した方法が用いられ、医学
的な解析にも利用されている。 ゛ 酵素固定化用担体として、セルロースは殆んどの溶媒に
不活性であり、且つ扱いやすし・ため、古くから開発さ
れて来て℃・る。例えば、セルロース膜にグルコースオ
キ７ダーゼとカタラーゼを固定し、缶詰缶の内側に納め
ることにより、食品の分解腐敗を防止する提案（Ｆ’、
Ｌｅｕｓｃｈｎｅｒ＋ ＢＰ； ９５３ 。
４１４（１９６４））などがある。
セルロースに酵素を固定する方法には種々の方法が開発
されて（・る、 ｈＩ＋ち、（１）ブロムンアナイド（
ＢｒＣＮ）活性化セルロースに固定化する方法〔Ｃ，Ｈ
，Ｈｏｆｆｒｎａｎ ｅｔ ａｌ、、 Ｂｉｏｃｈｅｍ
、 Ｂｉｏｐｈｙｓ、 Ｒｅｓ。
されて（・る、 ｈＩ＋ち、（１）ブロムンアナイド（
ＢｒＣＮ）活性化セルロースに固定化する方法〔Ｃ，Ｈ
，Ｈｏｆｆｒｎａｎ ｅｔ ａｌ、、 Ｂｉｏｃｈｅｍ
、 Ｂｉｏｐｈｙｓ、 Ｒｅｓ。
Ｃｏｍｍｕｎ、４１ ７１０（１９７０））、（２）ジ
アゾ化セ／ｌ／ロースに固定化する方法〔田中正夫他特
公昭４３−２６２８６ 、） 、（３）ハｏ ゲノア
セチル化セルロースに固定化する方法（Ｔ、 ５−ａｔ
ｏ ｅｔ ａｌ、、 Ａｒｃｈ。
アゾ化セ／ｌ／ロースに固定化する方法〔田中正夫他特
公昭４３−２６２８６ 、） 、（３）ハｏ ゲノア
セチル化セルロースに固定化する方法（Ｔ、 ５−ａｔ
ｏ ｅｔ ａｌ、、 Ａｒｃｈ。
Ｂｉｏｃｈｅｒｎ、 Ｂｉｏｐｈｙｓ、 ４７ ７８８
（１９７１）） 、＋４）ジエチルアミノエチルセル
ロース（ＤＥＡＥ−セルロース）のようにイオン交換能
を有する基を導入した七ノ鴨ロースに酵素をイオン的に
結合させ、固定化する方法（Ｍ、Ｊ、 Ｂａｃｈｌｅｒ
ｅｔ ａｌ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ。
（１９７１）） 、＋４）ジエチルアミノエチルセル
ロース（ＤＥＡＥ−セルロース）のようにイオン交換能
を有する基を導入した七ノ鴨ロースに酵素をイオン的に
結合させ、固定化する方法（Ｍ、Ｊ、 Ｂａｃｈｌｅｒ
ｅｔ ａｌ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ。
Ｂｉｏｅｎｇ、、１２ ８５（１９７０））等がある。
しかしながら、これらの方法により酵素を固定化した場
杏固定化したことにより酵素活性が著ろしく低下するこ
とが認められている１、従って、酵素の有効利用の目的
が充分果されているとは言えないものであった。その原
因は担体であるセルロースの有効表面積が小さいことに
あると考えられる。
杏固定化したことにより酵素活性が著ろしく低下するこ
とが認められている１、従って、酵素の有効利用の目的
が充分果されているとは言えないものであった。その原
因は担体であるセルロースの有効表面積が小さいことに
あると考えられる。
上記のような事実にも拘らず、基材であるセルロースに
ついての検討例は比較的少く、例えばウッドパルプ、コ
ツトンリンターパルプ、微結晶セルロースについて比較
し、微結晶セルロースを担Ｈ，Ｍａｅｄａ ｅｔ ａｌ
、 Ａｇｒ、 Ｂｉｏｌ、 Ｃｈｅｍ、、ｌ＼１８３９
（１９７２）、ｌがある程度である。
ついての検討例は比較的少く、例えばウッドパルプ、コ
ツトンリンターパルプ、微結晶セルロースについて比較
し、微結晶セルロースを担Ｈ，Ｍａｅｄａ ｅｔ ａｌ
、 Ａｇｒ、 Ｂｉｏｌ、 Ｃｈｅｍ、、ｌ＼１８３９
（１９７２）、ｌがある程度である。
発明者らは、表面積の大きなセルロースを担体として使
用すれば、高活性の固定化生体触媒が得られるのではな
いかと考え、鋭意研究の結果、従来のウッドパルプ、コ
ツトンリンターノ（ルプ、微結晶セルロース等と電子顕
微鏡的に異なる表面構造を有し、表面積が大幅に大きな
値を有するマイクロフィブリル化セルロースに生体触媒
を固定化することにより、高活性固定化生体触媒を得て
、本発明に到達した。
用すれば、高活性の固定化生体触媒が得られるのではな
いかと考え、鋭意研究の結果、従来のウッドパルプ、コ
ツトンリンターノ（ルプ、微結晶セルロース等と電子顕
微鏡的に異なる表面構造を有し、表面積が大幅に大きな
値を有するマイクロフィブリル化セルロースに生体触媒
を固定化することにより、高活性固定化生体触媒を得て
、本発明に到達した。
本発明に云う１マイクロフイブリル化セルロース」はパ
ルプ繊維を特開昭ｓ ６−１００８０１号明細書に示さ
れた方法で叩解することにより得られるものであり、同
明細書には「微小繊維状セルロース」として定義されて
（・るものである。
ルプ繊維を特開昭ｓ ６−１００８０１号明細書に示さ
れた方法で叩解することにより得られるものであり、同
明細書には「微小繊維状セルロース」として定義されて
（・るものである。
マイクロフィブリル化セルロースは、その表面構造が電
子顕微鏡的にウッドパルプ、コツトンリンターパルプ、
微結晶セルロースと異なっており、さらに表面積も前記
の従来のセルロース類と比べ、大きな値を有する。
子顕微鏡的にウッドパルプ、コツトンリンターパルプ、
微結晶セルロースと異なっており、さらに表面積も前記
の従来のセルロース類と比べ、大きな値を有する。
このマイクロフィブリル化セルロースの大キナ表面積は
、それが水媒体中にあるとき、良好に保存されることが
認められた。従って、上記マイク □ロフィブリル
化セルロースを使用し、生体触媒を固定化する方法とし
ては、マイクロフィブリル化セルロースの物性がゆがめ
られずに、固定化する方法が好ましいと考え、水媒体中
での不均一系反応で、マイクロフィブリル化セルロース
を活性化し、固定化する方法を用いた。即ち、マイクロ
フィブリル化セルロースをＡｘｅｎ らの方法（Ｒ，
Ａｘｅｎｅｔ ａｔ、＋ Ｎａｔｕｒｅ （Ｌｏｎｄ
ｏｎ）、２ユ４．１３０２（１９６７）。
、それが水媒体中にあるとき、良好に保存されることが
認められた。従って、上記マイク □ロフィブリル
化セルロースを使用し、生体触媒を固定化する方法とし
ては、マイクロフィブリル化セルロースの物性がゆがめ
られずに、固定化する方法が好ましいと考え、水媒体中
での不均一系反応で、マイクロフィブリル化セルロース
を活性化し、固定化する方法を用いた。即ち、マイクロ
フィブリル化セルロースをＡｘｅｎ らの方法（Ｒ，
Ａｘｅｎｅｔ ａｔ、＋ Ｎａｔｕｒｅ （Ｌｏｎｄ
ｏｎ）、２ユ４．１３０２（１９６７）。
ｉｈ；ｄ、 ２１５．１４９１ （１９６７）、 Ｒｌ
Ａｘｅｎ ｅｔａｌ。
Ａｘｅｎ ｅｔａｌ。
Ｅｕｒ Ｊ、Ｂｉｏｃｈｅｍ、、１８．３５１ （１９
７１） ：）に従い、ＢｒＣＮで活性化し、生体触媒
を固定化した。
７１） ：）に従い、ＢｒＣＮで活性化し、生体触媒
を固定化した。
即ち、本発明はマイクロフィブリル化セルロースの薄い
緻密なラメラ層を活性化した後、生体触媒を固に化する
方法である。
緻密なラメラ層を活性化した後、生体触媒を固に化する
方法である。
以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。
実施例 １゜
マイクロフィブリル化セルロースを担体とし、こ−れに
グルコースオキシダーゼを固定化し、触媒を製造した。
グルコースオキシダーゼを固定化し、触媒を製造した。
２％の水分散液として調製したマイクロフィブリル化セ
ルロース５ｇ（レオニア社製）をＡｘｅ、ｎらの方法に
より５Ｎ−ＮａＯＨでｐ）（１１〜Ｉ ２の範囲に保ち
、ＢｒＣＮ水溶液（２ｇ／ ４ ｏ ｙｄ ）でＣＮマ
イクロフィブリル化セルロースにした。反応は２０°Ｃ
に保って行なった。
ルロース５ｇ（レオニア社製）をＡｘｅ、ｎらの方法に
より５Ｎ−ＮａＯＨでｐ）（１１〜Ｉ ２の範囲に保ち
、ＢｒＣＮ水溶液（２ｇ／ ４ ｏ ｙｄ ）でＣＮマ
イクロフィブリル化セルロースにした。反応は２０°Ｃ
に保って行なった。
次に、これを１過し、冷イオン交換水５０ｍ１で過剰の
ＢｒＣＮを洗浄除去した後、ｏｌＭ リン酸緩衝液（ｐ
Ｈ８，４）５０彪で洗浄した。
ＢｒＣＮを洗浄除去した後、ｏｌＭ リン酸緩衝液（ｐ
Ｈ８，４）５０彪で洗浄した。
次に、あらかじめＯ，ｌ Ｍ ’Ｊン岐綴衝Ｒ＋ （１
）Ｈ８，４）１０ｍＪにグルコースオキシダーゼ（東洋
紡社製、比活性１２１ Ｕ／ｍｇ） ３０ｒｎｆｊを加
えておいた液に上記ＣＮ−マイクロフィブリル化てルロ
ースを加え、５°Ｃで一昼夜往復倣とうした候、１過し
た。
）Ｈ８，４）１０ｍＪにグルコースオキシダーゼ（東洋
紡社製、比活性１２１ Ｕ／ｍｇ） ３０ｒｎｆｊを加
えておいた液に上記ＣＮ−マイクロフィブリル化てルロ
ースを加え、５°Ｃで一昼夜往復倣とうした候、１過し
た。
次に、イオン交換水、０．５ Ｍ ’）ン酸緩衝１（ｐ
Ｈ６，０）、イオン交換水な各々３０ｍ１！で順に洗浄
した後、凍結乾燥して８７ｒｒｖ）のグルコースオキシ
ダーゼ固定化マイクロフィブリル化セルロースヲ得た。
Ｈ６，０）、イオン交換水な各々３０ｍ１！で順に洗浄
した後、凍結乾燥して８７ｒｒｖ）のグルコースオキシ
ダーゼ固定化マイクロフィブリル化セルロースヲ得た。
このようにして得られたグルコースオキンダーゼ固定化
マイクロフィブリル化セルロース５曙をあらかじめ３５
°Ｃに加温した− ０．３２％グルコース０．１ 、Ｉ
ｖＩリン酸緩衝液（ｐＨ６，０）１０ｍｌ中に添加し、
３５°Ｃで１分間反応させた。グルコース濃度はソモギ
ネルソン法により測定し、１分間のグルコース減少址よ
り初期活性を求めた。
マイクロフィブリル化セルロース５曙をあらかじめ３５
°Ｃに加温した− ０．３２％グルコース０．１ 、Ｉ
ｖＩリン酸緩衝液（ｐＨ６，０）１０ｍｌ中に添加し、
３５°Ｃで１分間反応させた。グルコース濃度はソモギ
ネルソン法により測定し、１分間のグルコース減少址よ
り初期活性を求めた。
その結果、本触媒の初期活性は４．８ （Ｊ ／ ｍ！
−であった。但し、１分間にグルコース１μｍｏｌを消
費するのに相当する活性を１ユニツ） （Ｕ）とする。
−であった。但し、１分間にグルコース１μｍｏｌを消
費するのに相当する活性を１ユニツ） （Ｕ）とする。
本実施例に使用したマイクロフィブリル化セルロースの
表面積をＮ２吸着法により測定したところ２００ｍ２／
ｇであった。また、担体の表面構造を明らかにするため
、電子顕微鏡撮影を行った。
表面積をＮ２吸着法により測定したところ２００ｍ２／
ｇであった。また、担体の表面構造を明らかにするため
、電子顕微鏡撮影を行った。
写真を第１図に示す。
比較例１〜３
ウッドパルプ、コツトンリンターパルプ（いずれもレオ
ニア社ｇり及び微結晶セルロース（旭化成社製アビセル
ｐ）（１０１−）を担体とし、実施例１と同様にしてグ
ルコースオキシダーゼを円建化した。得られた固定化触
媒を用い、同様に初期活性を測定した。その結果を第１
表に示す。また、担体セルロースの表面積をそれぞれ測
定した結末を第１表に併せて示す。これらの電子顕微鏡
写真もそれぞれ撮影した。
ニア社ｇり及び微結晶セルロース（旭化成社製アビセル
ｐ）（１０１−）を担体とし、実施例１と同様にしてグ
ルコースオキシダーゼを円建化した。得られた固定化触
媒を用い、同様に初期活性を測定した。その結果を第１
表に示す。また、担体セルロースの表面積をそれぞれ測
定した結末を第１表に併せて示す。これらの電子顕微鏡
写真もそれぞれ撮影した。
実施例１の触媒が比較例の触媒に比べて大きな活性を有
することが認められる。実施例１の担体の表面積は一般
のセルロースに比し、遥かに大きな値であって、触媒活
性の大きさがこの担体表面の大きさと相関があると考え
られる。
することが認められる。実施例１の担体の表面積は一般
のセルロースに比し、遥かに大きな値であって、触媒活
性の大きさがこの担体表面の大きさと相関があると考え
られる。
第１表
図面は担体に用いたセルロースの電子顕微鏡１ 。
写真（２，０００倍′）１である。
第１図 ミクロフィブリル化セルロー２第２図 ウッド
パルプ 第３図 コソトンリンターノ（ルプ 第４図 微結晶セルロース 特許出願人 ダイセル化学工業株式会社 叶１羽Ｊ５８年１月１＋日 特許庁長官若杉相夫殿 １、争件の表示 昭和５７年’Ｈｒ−ｆＭ＋１’Ａ
９６７８．２号島活性固体化生坏触媒の製造方法 ３、補正をする省 事件との関係 時計出願人 庄 所 大阪府堺市妖偏町１合地 昭和５７年１０月７日付指令着 ５、補正の対象 明細書の発明の名称の楠 明細晋の発明の、詳細な説明の欄 明細書の図面の簡単な説廚の構 （１１明細書の発明の名称を 「高活性固体化生体触媒の製造方法」 と補正する。 （２）明細誓第８貞を別紙の通り補正する。 測定した結果を第１表に併せて示す。これらの電子顕微
鏡写真もそれぞれ撮影した。 実施ｆｉｔ １の触媒が比奴ψりの触媒に比べて大きな
活性を有することか誌められる。大旗Ｖ１］１の相体の
表面積は一般のセルロースに比し、孫かに大きな値であ
って、触媒油性の大きさかこの担体赤面の大きさと相関
かあると４えられる。 第 １ 衣 ４、図面の簡単な説明 第１図〜第４９図は担体に用℃・た谷柚セルロース繊維
の表面状態を示１′電子顕倣境写具（２，０００倍）で
ある。 手続補正書（自発） 昭和５８年Ｚ月８日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第９６７８２号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府堺市鉄砲町１番地 ５ 補正の対象 「発明の名称」
パルプ 第３図 コソトンリンターノ（ルプ 第４図 微結晶セルロース 特許出願人 ダイセル化学工業株式会社 叶１羽Ｊ５８年１月１＋日 特許庁長官若杉相夫殿 １、争件の表示 昭和５７年’Ｈｒ−ｆＭ＋１’Ａ
９６７８．２号島活性固体化生坏触媒の製造方法 ３、補正をする省 事件との関係 時計出願人 庄 所 大阪府堺市妖偏町１合地 昭和５７年１０月７日付指令着 ５、補正の対象 明細書の発明の名称の楠 明細晋の発明の、詳細な説明の欄 明細書の図面の簡単な説廚の構 （１１明細書の発明の名称を 「高活性固体化生体触媒の製造方法」 と補正する。 （２）明細誓第８貞を別紙の通り補正する。 測定した結果を第１表に併せて示す。これらの電子顕微
鏡写真もそれぞれ撮影した。 実施ｆｉｔ １の触媒が比奴ψりの触媒に比べて大きな
活性を有することか誌められる。大旗Ｖ１］１の相体の
表面積は一般のセルロースに比し、孫かに大きな値であ
って、触媒油性の大きさかこの担体赤面の大きさと相関
かあると４えられる。 第 １ 衣 ４、図面の簡単な説明 第１図〜第４９図は担体に用℃・た谷柚セルロース繊維
の表面状態を示１′電子顕倣境写具（２，０００倍）で
ある。 手続補正書（自発） 昭和５８年Ｚ月８日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第９６７８２号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府堺市鉄砲町１番地 ５ 補正の対象 「発明の名称」
Claims (1)
- マイクロフィブリル化セルロースを担体とし、酵素を固
定化することを特徴とする高活性固定化生体触媒の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9678282A JPS58212786A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 高活性固体化生体触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9678282A JPS58212786A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 高活性固体化生体触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58212786A true JPS58212786A (ja) | 1983-12-10 |
Family
ID=14174200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9678282A Pending JPS58212786A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 高活性固体化生体触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58212786A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212287A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-20 | マイルス・インコーポレーテッド | 担体―固定化蛋白質複合体及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56100801A (en) * | 1979-12-26 | 1981-08-13 | Itt | Microfibrous cellulose and its manufacture |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP9678282A patent/JPS58212786A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56100801A (en) * | 1979-12-26 | 1981-08-13 | Itt | Microfibrous cellulose and its manufacture |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212287A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-20 | マイルス・インコーポレーテッド | 担体―固定化蛋白質複合体及びその製造方法 |
| JPH0311759B2 (ja) * | 1985-03-13 | 1991-02-18 | Miles Inc |
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