JPS5863389A - 乾燥固定化酵素 - Google Patents

乾燥固定化酵素

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JPS5863389A
JPS5863389A JP16024781A JP16024781A JPS5863389A JP S5863389 A JPS5863389 A JP S5863389A JP 16024781 A JP16024781 A JP 16024781A JP 16024781 A JP16024781 A JP 16024781A JP S5863389 A JPS5863389 A JP S5863389A
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Kunio Kihara
木原 圀男
Yoshiki Yasukawa
栄起 安川
Mitsuhiro Hayashi
光洋 林
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Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固定化酵素及びその製造方法に関し、さらに
詳しくは乾燥状態で安定に保存することができ、使用時
に容易に再湿潤可能であう乾燥前に比較して、性能低下
のない乾燥固定化酵素及びその製造方法に関する4ので
ある。
近年酵素を固定化することが注目されておシ、固定化す
る方法としては、 i)酵素と担体とを共有結合させて固定化する。
11)イオン交換基を有する担体に酵素をイオン結合さ
せて同定化する。
+i)  2個以上の官能基を有する試薬によって酵素
を架橋して固定化する。
1v)ポリアクリルアミドゲルのようなゲルの舞細格子
中に酵素を包括して固定化する。
■)活性炭、アルミナ等に物理的吸着させて固定化する
などがあり、これら固定化酵素の安定性は溶液中の生酵
素に比べて高く、長時間活性を維持できる。
しかし、従来の固定化酵素は一度乾燥させると収縮し構
造が変化し、膜の亀裂、酵素活性の大巾低下をまねき、
使用不能となる欠点を有している。
従って従来法の固定化酵素は水または緩衝液中に浸漬し
て保存を行なう必要があった。そのため、保存には大き
な容器とスペースが必要であシ、また輸送時にも水また
は緩衝液中で輸送するため、取扱いが不便でコストが高
くなった。
本発明者らはこの欠点を解消すべく鋭意検討を重ねた結
果、特定の方法により塩化ビニル樹脂の担体を製造し、
との担体を利用して固定化酵素を製造し、その後乾燥さ
せることにより上記欠点が解消できることを見出し、本
発明を達成した。
すなわち本発明は、塩化ビニル樹脂を溶媒(A)K溶解
して得た溶液を、溶媒(2)の良溶媒で且つ塩化ビニル
樹脂の貧溶媒03)中に浸漬して得られた担体が酵素を
乾燥状態で保持することを特徴とする乾燥固定化酵素を
提供するものである。
さらに本発明のもう一つの発明は、塩化ビニル樹脂を溶
媒CASK溶解して得た溶液を、溶媒(4)の良溶媒で
且つ塩化ビニル樹脂の貧溶媒(6)中に浸漬して得らK
た担体に、酵素を含む(溶1゛液を接触させた後乾燥さ
せることを特徴とする乾燥固定化酵素の製造方法を提供
するものである。
存可能で、亀裂の発生もない。また使用時に水または緩
衝液中に浸漬することKより容易に再湿潤可能であり透
性低下のない固定化酵素であプ、取扱いが容易で低コス
トで輸送可能である。
次に本発明の実施態様を詳述する。
(固定化酵素の製法) 塩化ビニル樹脂の担体は以下のようにして製造される。
先ず環化ビニル樹脂をジメチルホルムアミドなどの溶媒
(A)K溶解し、これを所望の担体形状に形成した後溶
媒(n)への浸漬処理を行なう。
本発明の上配塩化ビニル樹脂(PVR)としては、ポリ
塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル共重合体、これらと
他の樹脂とのブレンド物があり、塩化ビニル共重合体と
しては、例えば、塩化ビニルと酢酸ビニル、塩化ビニリ
デン、エチレン、アクリル酸、:1.。
アクリロニトリルなどの二元または三元以上の共重合体
がある。
溶媒(A)Fi、PVRを溶解できる溶剤であって、ジ
メチルホルムアミド(DMF) 、ジメチルアセトアミ
ド(DMA )、カーメチルピロリドン(!l−MP)
、ヘキサメチルホスフォアミド(HMPA) 、テトラ
ヒドロフラン(THF) 、アセトンとベンゼンの混合
溶媒などがある。PVR溶液の濃度としては1〜30重
量−のものが用いられる。酵素等の固定膜が優れた吸着
活性を発揮して機能するためKはPVRの重合度が約1
000において6〜12重量−が好ましい。
次に1かくして得たPVR溶液を所望の担体形状に形成
した後、PvRの貧溶媒であシ且つ溶媒(4)の良溶媒
となる溶媒(IOと接触させて担体層を形成する。この
際、溶媒伸)との接触はPVR溶液層が白化する前に行
なうことが好ましい。ここで白化する前とは、PVRと
溶媒(4)の溶液が目視できる白濁を生じて不透明とな
るまでの期間である。
溶媒(B)としては水、アルコール系溶媒、エーテル系
溶媒などがある。
アルコール系溶媒としては、メチルアルコール、エチル
アルコール、n−プロピルアルコール、is。
−フロビルアルコール、n−ブチルアルコール、see
 −ブチルアルコール、t@rt−ブチルアルコールな
どの一価アルコール類、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類、エ
チレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ
ールモノエチルエーテルなどのグリコールモノエーテル
類などが用いられる。
浸漬する溶媒としてはこれらアルコール系溶媒単独また
はアルコール系溶媒を50重量−以上含有して塩化ビニ
ル樹脂不溶の混合溶媒であってもよい。
殊ニ、メチルアルコール、エチルアルコールヲ用いた場
合には、固定化酵素活性の大きい固定化物が得られ好ま
しい。
なお、PVRと溶媒囚の溶液には、担体の膨潤の度合の
調整すなわち担体の含水率の調節、孔径の調整等のため
に、ポリエチレングリコール郷のPVRに対し非溶媒性
の化合物を添加することができる。
担体形状としては膜状、管状、試験管状、ビーズ状等種
々の形状をとることができる。膜状担体はPVR浴液を
流延し、その後溶媒ω)に接触し、管状担体は管状支持
体の内壁に溶液薄膜層を形成し、その後溶媒(鴫に接触
し、試験管状担体の場合には試験管の内壁に溶液薄膜層
を形成し、その後溶媒(B)K:接触し、ビーズ状担体
の場合KIIiPVR溶液を空気中に噴霧した後溶媒(
2)に浸漬して形成する。
なお担体の形成後、担体を水中に浸漬して溶媒(6)を
水と置換することが好ましい。
次に上記担体と酵素を含む液を接触することによって固
定化酵素を得る。酵素を含む溶液の濃度は1〜200 
W9/dLが用いられ、好ましくは初〜100キ/dt
であり、酵素は一緩衝溶液中に溶解して浸漬処理を行な
う。
固定化される酵素は特に制限は′lkいが、例えば次の
ものが挙げられる。
酸化還元酵素 アミノ酸オキシダーゼ、ウリカーゼ、カタラーゼ、クル
コースオキシダーゼ、グルコース−6−リン酸デヒドロ
ゲナーゼ、グルタiミン酸デヒドロゲナーゼ、乳酸デヒ
ドロゲナーゼ、ペルオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダ
ーゼ、コレステロールオキシダーゼなど、 転移酵素 アスパラギン酸アセチルトランスフェラーゼ、グルタミ
ン酸オキザロ酢酸アミノトランスフェラーゼ、クレアチ
ンホスホキナーゼ、ヘキソキナーゼなど、 アスパラギナーゼ、ウレアーゼ、β−ガラクトシダーゼ
、トリプシン、β−グルクロニダーゼなど、 リアーゼ アスパルターゼ、フマル酸ヒドラターゼ、フマラーゼな
ど、 異性化酵素 グルコースイソメラーゼ、グルタミン酸うセi−ゼ、乳
酸ラセマーゼなど、 リガーゼ アスパラギンシンタ□←ゼ、グルタチオンシンターゼな
ど、 (乾燥固定化酵素の製法) 乾燥固定化酵素は上記の固定化酵素を通常の方法す表わ
ち風乾法、加熱乾燥法、減圧乾燥法、凍結乾燥法などで
乾燥することKよって製造することができる。
固定化酵素の形態が膜の場合、乾燥によるそりや変形を
防ぐため平滑板にてサンドウィッチにするか、枠体には
さむかして行なう。
次に乾燥固定化酵素の使用の際は、水中または′ 緩働
液中に浸漬して再!潤化して使用する。
本発明の乾燥固定化酵素の用途の例は次のとおりである
。固定化酵素膜は酸素電極、過酸化水素電極、二酸化炭
素電極、アンモニウムイオン電極などの電極に装着する
ことKよ秒有機化合物を定量するための酵素センサーと
して使用でき、また固定化酵素管状体は固定化酵素反応
装置として臨床検査分野での分析計への前処理反応部と
して使用でき、ビーズ状固定化酵素は医薬品合成、食品
加工等の分野での充填型反応装置として使用できる。
次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に制約
されるものではない。なお、実施例において割合を示す
部轄重量による。
固定化酵素活性f)1113定法はWORTHINGT
ON MANUALl、1.3.4  Kより行なった
。なお、IUFi1分間に1μmolの基質の変化を触
媒作用により行なわせ得る酵素量とする。
まえ、酵素固定量は担体に固定された酵素量を表わし、
測定はミクロキルメール法とローリ−改良法を併用した
実施例1 pvc (重合度1000 ”) 8部、DM?溶媒9
2部より均一な溶液を調製し、この溶液の一部を20 
X 20 tsのガラス板上Kfi挺し、直ちにメタノ
ール浴中ヘガラス板ごと浸漬した。30分後、膜をガラ
ス板より取り直径2.9部m、厚み40μ議のpvc膜
をグルコースオキシダーゼ(シグマ社製)溶液(0,I
 Mリン酸塩バラファール15.6)の20 ’Ml/
dt 4 m中に1時間浸漬した。
得られた膜として固定化酵素量100μ’/ls  (
pvc)、固定化酵素活性3.4 U/f (PVC)
であった。
次にこの固定化酵素膜を平滑板上にのせ、軽くガラスi
lKて押さえて室温にて2日風乾し乾燥固定化酵素膜を
得た。
この膜を6力月室温下にて保存後、約1時間、0.1M
リン酸塩バッファー−5・6の溶液Kl!lfiして、
湿潤状態に戻し酵素活性を計ったところ、3・3U/l
 (pvc)と安定であった。
実施例2 グルコースオキシダーゼの代りにウリカーゼ(東洋紡績
社製)を用い、0.05Mホウ酸塩バッファー p18
.5溶液を使用して、実施例1と同様にして膜を得た。
得られた膜の固定化酵素活性9.4 U/f (PVC
)であった。次にこの固定化酵素膜を平滑板にてはさみ
、凍結乾燥にて乾燥固定化酵素膜を得た。
この膜を3力月冷蕨庫にて4℃で保存後約1時間、0.
05Mホウ酸塩バッファー−8,5の溶液に浸漬して、
湿潤状態に戻し酵素活性を計ったところ、9.2U/f
と安定であった。
pvc (重合度1000 ) 8部、DMF溶媒92
部より均一な溶液を調製した。この溶液をタイボンチュ
ーブ(テクニコン社製)管外径1.(immmm中ソペ
リスタポンプり込み、次いで、空気でこの溶液を送り出
して抜き取り、その後、メタノール溶媒を送り込み、チ
ューブ内面に支持体と一体となった担体を形成させた。
得られた管を大過剰の蒸留水で洗浄し、メタノールを水
に置換した。
この管内に100 q/dt  β−グルクロニダーゼ
溶液(pif 4.5.0.1M酢酸緩衝溶液)を4時
間循環させ、酵素を固定化し、大過剰の酢酸緩衝溶液で
管を洗浄した。
固定化酵素管は管内径1.Qmm、管長72国、酵素吸
着量は80 Pf/lyNその酵素活性Fil 、5 
mU/csl及び33.9 mu/1ubeであった。
次にこの固定化酵素管を室温下3日風乾し乾燥固定化酵
素管を得たン この管を冷蔵庫内4℃にて6力月保存後、約1時間、p
i14.5の0・1M酢酸緩衝液を循環させ、湿潤状態
に戻し酵素活性を測定したところ1.3mU/−であつ
九。
特許出願。人 三菱油化株式会社 手続補正書(自発) 昭和37年72月23日 斐庁長官若杉和夫 殿 l 事件の表示 昭和56年特許願第1102ダ7号3
 発明の名称  乾燥固定化酵素およびその製法3 補
正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  東京都千代田区丸の、内二丁目S香−号明細
書の発明の詳細な説明の欄 工 補正の内容 +11  明細書の第を真鶴7行の「枠体にはさむ(2
)  明細書の第73頁第3行以降に次の実施例を追加
する。
「実施例ダ 実施例1で得られた固定化酵素膜を含水状にてlO■ダ
の皮抜きポンチで打抜いた。
この膜をオーリング(JIS−W−tstb−づ、内径
Ihotw、l)に接着後、室温にて2日間風乾し乾燥
固定化酵素膜を得た。
この膜を70ケ月間冷蔵庫中にダ℃で保存した。保存後
、約1時間Q / M IJン酸塩バッファー溶液(P
H*a)に浸漬して湿潤状態に戻し酵素活性tl−測定
したところ3、コU/# (PVC)と安定であった。
」以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  塩化ビニル樹力旨を溶媒囚に溶解して得た溶
    液=、溶媒(2)の良溶媒で且つ塩化ビニル樹脂の貧溶
    媒CB)中に浸漬して得られた担体が酵素を乾燥状態で
    保持することを特徴とする乾燥固定化酵素。
  2. (2)塩化ビニル樹脂を溶媒(2)K溶解して得た溶液
    を、溶媒(4)の良溶媒で且つ塩化ビニル樹脂の貧溶媒
    φ)中に浸漬して得られた担体に、酵素を含む溶液を接
    触させ先後乾燥させることを特徴とする乾燥固定化酵素
    の製造方法。
JP16024781A 1981-10-09 1981-10-09 乾燥固定化酵素 Granted JPS5863389A (ja)

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JP16024781A JPS5863389A (ja) 1981-10-09 1981-10-09 乾燥固定化酵素

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JP16024781A JPS5863389A (ja) 1981-10-09 1981-10-09 乾燥固定化酵素

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JPS5863389A true JPS5863389A (ja) 1983-04-15
JPH036791B2 JPH036791B2 (ja) 1991-01-30

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ID=15710873

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710111A (en) * 1985-03-14 1987-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Rotary compressor with oil groove between journal and journal bearing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5539719A (en) * 1978-09-13 1980-03-19 Mitsubishi Petrochem Co Ltd Method of making fixed enzyme, microorganism or organelle

Patent Citations (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH036791B2 (ja) 1991-01-30

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