JPS587299B2 - ポリエステルコタイヒヨウメンニ コウソカツセイオフヨスルホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリエステルを主成分とする固採表面に酵素
活性を付与する方法に関する。

さらに詳しくは、ポリエステルを主成分とする固体表面
をポリアミンにより処理した後ポリカルボン酸無水物に
より処理し、しかるのち酵素溶液と接触させることを特
徴とする該表面に酵素活性を付与する方法に関する。

一般に酵素反応は、酵素を水に溶解した状
態で行なわれるが、近年酵素の回収、再使用、酵素の安
定化、酵素反応の連続化などを目的として酵素を水に不
溶な固体表面に結合し、酵素を固体触媒化した状態で用
知ることが検討されている。

水に不溶な固体表面に酵素を結合して 表面に酵素活性
を付与する方法に関しては、数多くの提案がなされてい
る。

たとえば，水に不溶な固体表面としてはセルローズ、架
橋デキストラン、アガロースなどの天然高分子表面、ポ
リスチレン、ナイロンポリアミノ酸などの．合成高分子
表面、ガラス、カオリナイト、ベントナイトなどの無機
物質表面などが提案されている。

本発明の目的は固体表面に酵素活性を付与する新規な方
法を提供することにある。

本発明は、ポリエステルを主成分とする固体表面をポリ
アミンにより処理した後、ポリカルボン酸無水物により
処理し、しかるのち酵素溶液と接触させることを特徴と
する該表面に酵素活性を付与する方法である。

本発明におけるポリエステルとは、主鎖にエステル結合
を有する高分子化合物であり、一般に多塩基酸と多価ア
ルコールとの重縮合、オキシカルボン酸の自己縮合、ラ
クトンの開環重合などにより製造される。

多塩基酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、アジピ
ン酸、セバチン酸、ジフエニルエーテル−４，４′−ジ
カルボン酸、ジフエニルスルホン−４，４′−ジカルボ
ン酸、マレイン酸、フマル酸、トリメリット酸、ピロメ
リット酸などがあげられる。

多価アルコールとしてはエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペ
ンタエリスリトールジグリセリン、ビスフェノールＡな
どがあげられる。

オキシカルボン酸としてはｐ−オキシ安息香酸、ω−オ
キシノナン酸、ω−オキシデカン酸などがあげられる。

ラクトンとしてはδ−バレロラクトン、ε一カプロラク
トン、ビバロラクトンなどがあげられる。

これらモノマーおよびそれらの機能誘導体は公知の方法
により、単一重合あるいは共重合さもる。

無水マレイン酸やフマル酸のような不飽和モノマーから
のポリエステルプレポリマーにスチレン（メタ）アクリ
ル酸エステルのようなビニルモノマーを加えて不飽和ポ
リエステル樹脂とすることもできる。

これらポリエステルは目的に応じて粉末、ビーズ、繊維
、フイルム、チューブなど種々の形状に加工成形するこ
とができる。

ポリエステル以外の材質でできている成形体表面にポリ
エステルの被膜を形成することもできる。

加工成形するにあたっては、酵素活性を消失させないよ
うな可塑剤、変性剤、安定剤、油剤などの添加物を必要
に応じて添加してもよい。

さらに加工成形した後、アルカリ、酸などによる粗面化
処理、活性化処理を行なうことができる。

本発明の対象とする酵素は、酸化還元酵素、加水分解酵
素、転位酵素、合成酵素などすべての酵である。

たとえばアルコール・デヒドロゲナーゼ、グルコース・
オキシダーゼ、カタラーゼ、ヘキソキナーゼ、リポヌク
レアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ、ペプシン、レンニ
ン、トリプシン、キモトリプシン、パパイン、トロンビ
ン、プラスミノゲン、プラスミン、ストレプトキナーゼ
、ウロキナーゼ、アミノアシラーゼ、グルコース・イン
メラーゼなどがあげられる。

これら酵素を含む水溶液をポリアミン、引き続き、ポリ
カルボン酸無水物により処理されたポリエステルを主成
分とする固体表面と接触させることにより該表面に酵素
活性を付与することができる。

ポリエステルを生成分とする固体表面を処理するために
用いるポリアミンとしては、エチレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミンのようなジアミン、ポリビニルアミン
、アミノアセタール化ポリビニルアルコール、ポリエチ
レンイミン、ジアミンとエピクロルヒドリンの反応生成
物などのポリマーおよびそれらポリマーに対応するオリ
ゴマーなどがあげられる。

これらポリアミンを水、メタノール、エタノール、含水
メタノール、含水エタノールなどに溶解し、ポリアミン
溶液をポリエステルを主成分とする固体表面と接触させ
ることにより表面のポリアミン処理を行なうことができ
る。

必要に応じてポリアミン溶液にＮ．Ｎ’−ジシクロへキ
シルカーポジイミド、■−シクロヘキシルー３−〔２−
モルホリノー（４）一エチル〕一カーボジイミドーメト
ーパラートルエンスルホネート、Ｎ−シクロへキシル−
５−フエニルイソオキサゾリウム−３′−スルホネート
などの脱水縮合剤を共存せしめることもでき、さらにポ
リアミン処理に先立ってあるいはポリアミン処理の後に
脱水縮合剤で処理することもできる。

ポリアミンにより処理した後行なうポリカルボン酸無水
物処理は，ビニルエーテルー無水マレイン酸共重合体、
エチレンー無水マレイン酸共重合体、スチレンー無水マ
レイン酸共重合体などのポリカルボン酸無水物をアセト
ン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエンなどの不
活性溶媒に溶解し、その溶液を固体表面に接触せしめる
ことにより行なうことができる。

このようにしてポリアミンにより処理した後、ポリカル
ボン酸無水物処理を行なったポリエステルを主成分とす
る内体表面に、必要に応じてイオン強度、ｐＨなどを調
節した酵素溶液を接触せしめるだけで固体表面に酵素活
性を付与することができる。

この方法により表面に酵素活性を付与されたポリエステ
ルの固体においては、ポリエステルと酵素との間の結合
力が強く持続性、活性も大きいので連続反応を可能にす
るという利点を有する。

すなわち、このものを適当なカラムに粉末あるいはビー
ズのまま入れるか、またこれを活性炭、シリカ、けいそ
う土、アルミナ，あるいは粉末セルローズとともな充填
し、酵素の至適温度、至適ｐＨのもとに基質溶液を流す
と、反応生成物を連続的に取り出すことができる。

さらに管の内壁表面に酵素活性を付与した場合は、基質
溶液をその管を通して流すことにより、反応性成物を連
続的に取り出すことができる。

さらに選択透過性を有する膜表面に酵素活性を付与した
場合は、酵素反応と同時に基質と生成物の分離を行なう
ことができるという利点がある。

そのほか多孔性の板、フイルムなど種々の形状の固体表
面に酵素活性を付与することができる。

酵素活性を付与された表面は，医療分野にも利用するこ
とができる。

たとえば、ウロキナーゼ、ストレプトキナーゼ、プラス
ミンなどが有する線溶活性を人工血管、カテーテル、人
工腎臓、人工心臓、人工弁、人工肺など直接血液と接す
る表面に付与した場合血栓形成を防止することができる
。

次に実施例を示し具体的に本発明を説明する。

実施例 １ 厚さ２００μのポリエチレンテレフタレート（ ＰＥＴ
）フイルムを直径６．３ｍｍの円形に切り取り、エタ
ノール、引き続きイオン交換水で洗浄した。

このフイルム片を４ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液中で
１時間煮沸処理した。

次に、このフイルムを０．ＩＮ塩酸を用いて３０分間煮
沸処理後、イオン交換水でよく洗浄し、塩酸を除去した
。

ＰＥＴフイルム片を１０ｗｔ％ポリエチレンイミン水溶
液１容量部およびメタノール５容量部からなる混合液に
２時間浸漬しておいてから、６ｗｔ％Ｎ ， Ｎ’−ジ
シクロへキシルカーボジイミドメタノール溶液・２容量
部を添加して６時間室温で振とうした。

フイルム片をとり出し、含水メタノールで洗浄後乾燥し
た。

引き続きフイルム片を５ｗｔ％メチルビニルエーテルー
無水マレイン酸共重合体アセトン溶液に加えて、５時間
、室温で振とうした。

フイルム片をアセトンで洗浄後、ウロキナーゼ水溶液（
ミドリ十字製、５００単位をｐＨ ６． ０の生理食塩
水１ｍｌに溶解）に加えて、室温で１時間振とうした。

フイルム片を生理食塩水でよく洗浄し、活性測定を行な
った。

活性の測定は、金井金井編著「臨床検査法提要」改訂増
補２５版（金原出版）ＶＩ−１０５にしたかってフイブ
リン平板を作成し、フイブリン膜上にフイルム片を置い
て、２４時間３７℃に保ったのち、溶解されたフイブリ
ン膜の円形窓の長・短径をはかり（単位ｍｍ）その積を
活性の強さとして表現した。

同一フイルム片を活性測定のためくりかえし使用し、残
存活性を測定した。

上記の方法で得られたフイルムの活性は、第１回目では
３５０であったが、第２回目の測定では１２０に減少し
た。

その後、活性は少しずつ減少したが、第１０回目の測定
においても１００の活性が残存していた。

比較のため、ポリエチレンイミン処理の後、メチルビニ
ルエーテルー無水マレイン酸共重合体処理をしないフイ
ルム片について同様にウロキナーゼ処理し、活性を測定
したところ第１回目では２２０であったが、第２回目で
は全く活性は認められなかった。

実施例 ２ ポリエステル・タフタ（タテ・ヨコとも７０Ｄ３４ｆｉ
ｌ）を用いて実施例１と全く同様にして活性を付与した
ところ、実施例１と同様に活性が残存していた。

実施例 ３ 実施例１と同様にアルカリ処理、塩酸処理を行なった直
径６．３ｍｍの円形ＰＥＴフイルム片２０枚を５ｗｔ％
アミノアセタール化ポリビニルアルコール（アミノアセ
タール化度９．６モル％）水溶液に入れて５時間室温で
振とうした後、イオン交換水でよく洗浄した。

フイルム片を乾燥後、５ｗｔ％メチルビニルエーテルー
無水マレイン酸共重合体アセトン溶液に加えて５時間、
室温で振とうした。

フイルム片をアセトンで洗浄後、トリプシン水溶液（シ
グマ社製、タイプ１、２回再結晶したもの３０ｍｇをｐ
Ｈ６．０の生理食塩水２．５−に溶解）に加えて、５時
間室温で振とうした。

フイルム片を生理食塩水でよく洗浄してから水のように
して活性測定を行なった。

上記のようにして活性を付与されたＰＥＴフイルム片２
０枚を３７℃に保った。

Ｎ−ベンゾイルーＬ−アルギニンエチルエステル塩酸塩
水溶液（５１３ｍｇを０．０５Ｍボレート・バツファ一
、ｐＨ８．０、５ｍｌに溶解）に加えて、３７℃で１０
分間振とうした。

第１回目の測定においては、反応液の２ ５ ３ ｎｍ
での光学密度の増加は０．２８であった。

同一フイルム片２０枚を用いて第２回目の活性測定を行
なったところ反応液の２５３ｎｍでの光学密度の増加は
０．１７となり、その後くりかえし測定するごとに活性
は少しずつ減少したが、５回目においても光学密度の増
加が０．１５に相当する活性が残存していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエステルを主成分とする固体表面をポリアミン
   により処理したのちポリカルボン酸無水物により処埋し
   、しかるのち酵素溶液と接触させることを特徴とする該
   表面に酵素活性を付与する方法。