JPS59146587A - 固定化酵素の製法 - Google Patents

固定化酵素の製法

Info

Publication number
JPS59146587A
JPS59146587A JP2191883A JP2191883A JPS59146587A JP S59146587 A JPS59146587 A JP S59146587A JP 2191883 A JP2191883 A JP 2191883A JP 2191883 A JP2191883 A JP 2191883A JP S59146587 A JPS59146587 A JP S59146587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enzyme
immobilized
enzymes
substrate
immobilization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2191883A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Yamauchi
俊幸 山内
Haruyuki Date
伊達 晴行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP2191883A priority Critical patent/JPS59146587A/ja
Publication of JPS59146587A publication Critical patent/JPS59146587A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技1iEi ’y)野〕 この発明は、触媒等として用いられる固定化酵素の製法
に関すめ。
し′l!¥壜技術〕 近年、省資源、省エネルギ一対策か工業的製造過程(ブ
「−Iセス)の上Qておいて大きな課題の一つとなって
いる。この課砥の解決法の一つと[7て、jし来、生体
内部シておいて非常VC穏やかに、しかも迅速11′C
Iシ学反応の触媒作用全行なう微生物や酵素等の生体触
媒を工業的に利用する技術が確立さh、つつある。生体
触媒に1常温常圧という穏やかな条件−(゛!持定の物
rt Kつい−Cのみ反応を促進させるため、従来の化
学反応工程(プロセス)と比較qてエネルギー的に有利
であるばかりでなく、7り染問題や騒音問題を発生して
外界に悪影響を及ぼすことも極めて少ない。加えて、生
体触媒を用いるようにするよ、従来多段の反応工程が必
要てあったものか、単一の反応工程ですむようVCfx
 A (二ともある。このように、微生物や酵素傳の生
体反応の工業へのA・1」用は極めて有用な手段の一つ
となつ−Cいる。l−かし、微生物や酵素は一般に水浴
性であって(天然には水浴性の形で存在す7.))、従
来ではこのことが工業的に利用するvch形態的に不1
11な点となっていた。すなわち、俗解L/こ酵素や微
生物伊反応使用後に反応系から除去する必鼓があるから
である。−f:こで、1μ」らかの手段をj(1いて酵
素や微生物を水不溶性にすること等、これらを固定化す
ることが提案された。すなわち、P1イ素や微生物を水
不溶性の担体と結合させたり、酵素同志を結合させてよ
り高分子化させること等Ltζよって固定化するのであ
る。このような固定化の手段を用いることによって反応
毎の酵素や微生物の回収が容易になり、従来回分式で行
なっていた生体反応を連続式で行なうことができるよう
になる。址た、この固定化手段の採用に上って一般的(
では次のような長所が生じる。すなわち、比較的高価な
微生物や酵素の消失が防止できることによるコスト而で
の軽減、反応終了後に不純物として微生物や酵素が含−
ii′1.ないために生成物の純度か高まるといったよ
うな長所である。また、固定化酵素や固定化微生物をバ
イオセンサに応用できるといった長所も一万で生じる。
すなわち、微生物や酵素が浴液中の特定物質とだけ反応
することを第1」用しで、微生物あるいは酵素により消
失あるいけ生成する電気化学的検知物質(例えば、酵素
、過酸化水素等)を電気化学的に検知することで、化学
量論比から特定物質を定量分析することが可能となるの
である。
こ7′7.までに提案された酵素の固定化法は、一般に
三つの方法、すなわち担体結合法、架橋法および包括1
1に大別することができる。もっとも普通の場合につい
で述ベハ、ば、担体結合法は酵素を担体に結合させて水
不溶性とする方法であって、その結合様式によって、さ
らに共有結合法、物理的吸着法およびイオン結合法の三
つに細分される。
架橋法は酵素を2個もしくはそれ以上の官能基を侑する
試薬(架橋剤)と反応させ、酵素同士を架橋剤で結合さ
せて水不溶性とする方法、包括法は酵素をゲルの微細な
格子の中(・τ包み込んだり(格子型)、半透膜性のポ
リマーの皮膜によって被覆する(マイクロカプセル型)
カiである。
しかしながら、前記のような従来の固定化法では、固定
化時に酵素が変性、失活して得られる固定化酵素の活性
が低いものとなめことが多かった。
〔発明の目的〕
この発す」け、活性の高い固定化酵素を得ることができ
る固定化酵素の製法を掃供すQものである。
r発見Jの開示〕 発シ]者らは活性の高い固定化tn素をっくるこ表ので
きる製法を得ようとしてωf究を重ねた。その結果、基
質の存在下で酵素を固定化すく)ようにすればよいとい
うことを見出し、ここにこの発すJを完成した。
すなわち、この発明は、基質の存在トで酵素を固定1し
することを特徴とする固定化酵素の製法をその要旨と1
.ている。以下、この発明を詳しく脱環jする。
この発明で用いられる酵素の種類は物に限定さhない。
他方、基質は固定化する酵素に触媒されつるものであれ
ば種類は特に限定されない。たとえeよ、インベルター
ゼを固定する場合はショ糖等、トリプシンを固定する場
合はベンゾイル−L−アルギニンニーp−ニトロアニリ
ド等、グルコーヌ号キシターセを固定する場合はグルコ
ース等をそれぞれ用いる。
この発明は、基質の存在Fて゛酵素を固定化するところ
が従来の製法と異なる。両者を混ぜ合わせる時機は、固
定1Lを行なう前であれは特に限定されない、3固定化
は従来用いられている固定化方法と回じ方法を用いて行
なう。この酵素の固定化万人の種類は特に限定されない
。押体結合法のイオン結合法を利用して酵素を固定化す
る場合は、たとえば、酵素および基質を含む浴液に担体
となるイオン交換樹脂″$を加えて、イオン交換樹脂V
こ[W素をイオン結合させる。用体結合法の架橋法を利
用1−で酵素を固定化する場合(は、たとえは、」」1
体を架橋剤に浸したあどこhを酵素と基質を11む浴液
に加えたり、相体に酵素、基lムおよび架橋剤を含む溶
液を塗布したり1−で、酵素と押体とを架橋剤で架橋す
る1、包括法を用いる場合は、たとえば、酵素および基
質を含む浴液に重合性試薬を加え、重合性試薬を重合さ
せ゛で重合体に酵素を包括させる。
この発明にかかる固定化酵素の製法では、固定化の前に
酵素と基質とが混合された状態t/l’lするので、同
定化時に酵素が変性、失活する恐〕1が少なく々つでい
る。したがって、活性の高い固定化酵素か得られる。こ
れは、固定化時、酵素の活性部位が基質により覆われ保
護(保蔽)されるためと考えられる。なお、この発明に
かかる固定化酵素の製法を用いれば、出力電流値の高い
酵素電極が得らハることかわかった。これはやはり、固
定化時に酵素の変性、失活の発生が少ないためと考えら
tl−00廿だ、従来の製′fkに比べ、固定化に要す
る1祐間が短くなる(固定化反応が促進さ11.る)と
ともに酵素固定1L率が高くなる傾向にあることもわか
った。
〔発明の効果〕
この発明にかかる固定化酵素の製法では、基質の存在1
・で酵素を固定化するようにするので、活性の高い固定
化酵素が得られる。
つき゛に、実弛例および比較例について説明する。
[実施例]〕 イオン交換樹脂IRA−94を水で洗浄したのち、5 
’C’−CO,OLM−酢酸緩衝液(1)H5,0)中
にこのイオン交換(a1脂を分散した。他力、0.01
M−酢酸緩衝液(pH5,Q)に28質のショ糖を加え
て濃度を20mMに調整I−だ。このショ糖浴液(5°
C)にインベルターゼを加工て溶解させ、インベルター
ゼの濃度金1.2 mg/Wd!にしたあと、先に処理
したイオン交換樹脂をこの溶液に分散させ、5℃で16
6時間回転撹拌行なった。撹拌終r後、イオン交換(耐
重をろ別し、充分洗浄してイオン交換樹脂に、インベル
ターゼが固定された固定化酵素(固定化標品)を得だ。
ろ液よりI;owryらの方法を用いて酵素固定化率を
測定した。才だ、固定化酵素を用いて、400℃、(1
01M酢酸緩衝液中でショ糖の加水分解反応を行ない、
生成物の還元糖をDNS法(ジニトロサリチル酸法)を
用いて定量することにより酵素活性を測定1〜だ。測定
結果を第1表Qて示す。
ただし、酵素活性は未固定の酵素の活性を100とする
相対活性であられした。
比較例1と1−で、基質(ショ糖)を用いなかったほか
は実1血例】上回様に1〜でイオン交換位1脂にインベ
ルターゼが固定された固定化酵素をつくり、酵素固定化
率と酵素活性を測定した。この側′f結果も第1表に示
す。
第1表より、実施例1は比較例1に比べて酵素固定率が
高く、実施例1で得られた固定化酵素は比較例1−(:
得らh9たものに比べて相対活性が高いことがわかる。
(実施例2J 平均粒径;30〜40メツシユの多孔性ガラスピーズを
2(支)(V/V )のT−アミノプロピルトリエトキ
シソラン−アセトン浴液に45℃で12時間浸したあと
、アセトンで洗浄した。つき−に、このガラスピーズ全
5℃の1弘グルタルアルデヒド水浴7夜ンこ30分間浸
したあと、水で洗浄した。l−’Jプシンの濃度が3 
mg/iでベンゾイル−L−アルキニン−’p’−ニト
ロアニリド塩酸(基質)の濃度が8 mMの浴液に、先
に処理したガラスピーズを加え、5℃で2時間回転撹拌
を行なった。撹拌終了後ろ過を行ない多孔性ガラスピー
ズにトリプシンが固定された固定化酵素を得た。ろ液か
ら酵素固定1率合・測定した。また、得られた固定化酵
素ヲ用いて、0.85mMのベンゾイル−L−−γルギ
ニンーp−−ニトロ了ニリト塩酸の分解反応を行な、い
、生成するp−ニドロア=リシを波長410nmで追跡
、比色定量することにより酵素活性を測定l−だ。
測定結果を第2表に示す。
比較例2として、基質を用いなかったほかは実施例2と
同様にして多孔性ガラスピースにトリプシンが固定され
た固定化酵素をつくり、酵素固定率と酵素活性を6((
1定した。この測定結果も第2表に示す。
第  2  表 第2表より、実施例2は比較例2に比べて酵素固定率が
高く、実施例2で得ら・れた固定化酵素は比較例2で得
られたものに比べて相対活性が高いことがわかる。
〔実施例3〕 白金板(5mm X 5 mm X 50μm厚)を濃
硝酸中し′L′lふ・い−UloooCで10分間処理
したのち、1チ(v/v)l・リン「〕〕ルシシシーヘ
キサン浴液に45℃′こ24時間浸しくpH,3−4)
、つ@Vcioo°゛Cて′10分間乾燥した。他力、
10係パラホルムアノ1デヒド水浴H,4oI)グルコ
ースオキシダーゼ水浴ll(100条グルコース水浴液
をl:2:2の割合−’C’ ?IA 1−Yして混合
浴液をつくり、この混合浴液をマイク「1シリシシを用
いて白金板上に塗布1−た。つき4・て、白金板全乾燥
させ、水で洗fpシて白金板にグルコースオキシダーゼ
が固定さhだ固定化酵素を得た。
比較例3とl、 −C、グルコースを用いないほか+d
実1.亜例3吉同様にして白金板にグルコースオキシダ
ーゼか固定さ)また同定比1′yPふをイ↓≠た。
実施例;3で+1にら力、た固定11酵素を酵素電極上
[7,5CE(飽、+[1甘コウ市極)を対極としてグ
ルコース濃度、):出力電流値の関係音調べた。7結果
を第1図(こ示ず3)7′こたし、測定条件は、(i 
7 mMIJン酸緩抽J液(pH7,5)金的媒として
、グルコース濃度を0〜10”Mの間を変1Lさせるこ
々とし、液温は30℃とした。また、ボテンンヨメタツ
)(’tlii&計伺)により酵素電極eて斗0.7 
V (対SCE )の電用ヲ印加し、ポテンショスタッ
ト(により出力′電流値を測定することとり、た。比較
例:うで得らh/ζ固定化酵素を酵素電極とし、前記と
同じ条P1−でグルコース濃度と出力電流値の関係を調
べた0、この結果も第1図に示す。
第1図より、実施例3で得らカーだ固定化酵素を酵素電
極として用いた場合では、比較例3 T t!+ら1+
−たものを用いた場合(/(比べ、出力NT、流値が高
くなっているこ吉がわかる。こバーは、実施例3では比
較例3に比べて固定化部Qて酵素の変・Vl−7火7舌
が少なかったためと考えらhる。
〔実施例4〜7J 実施例4〜7てば、つぎのようにし−で固定11″、酵
素をつくった。
アクリル了ミドモノマー1.5gとN−N’−メナl/
ンビスアクリルアミドo、 o s gを(,1,01
M a−酸緩衝18M (pH5) 7.5 mlVζ
溶解さ)すると吉もQ′ζ1シペルターセ10mg と
所定腋のショ糖とを蒸留水10 meに俗解させた。実
施例4〜7では、順にシEJ糖の使用最を増やすように
した。両浴液をすt」°や<ahして撹拌を行ない、混
合浴液をつくつlco )’ルエシ、クロロホルムおヨ
ヒスバン80(非・イオン活性剤)を72:27:0.
25の割合で混合し−でつく″)だ有機混合温媒にこの
混合浴液を分散し/こあと、窒素、ゲスを吹き込んだ(
N gasでバブリン・グした)Oつき゛に、この浴液
に0.5 g/Jの<NH4)2320s  (ペルオ
キソ二硫酸アンモニウム)浴’1Qt−0,1ydとべ
・N・N1・N″テトラメナルエナレンジアミン01 
meとを1へ加12.30〜40分後、得ら7Iた重合
体を・ビーカー中で冷トル1ンを用いて洗浄[7、さら
に0.01M酢酸緩衝液(pH5,0)で洗浄[7−C
固定化酵素を得た。実施例4〜7で得らhだ固定化酵素
を用い−Cショ糖を基質とする酵素反応を行ない、酵素
活性′ff:DNS法を用いて測定した。3用すたゾ」
糖浴液の濃度は0.5M古し、反応温度は40.0“′
(二とした。測定結果を第2図に示す。
k−/′こし、満1.1Qtlは固定11時の反応浴液
のショ糖濃度、縦軸は酵素活性を−それぞれあられし、
酵素活性は固定化前の酵素の活性を100とする相対活
性であられ1〜だ。比較例4として、ショ糖(基JA)
を用いなかったほかは実施例4〜7と同じようにして固
定1L酵素をつくり、得られた固定化酵素について酵素
活性を測定1−だ。この測定結果も第2図に示す。
第2図より、実施例4〜7で得らノ1−だ固定化酵素は
いずれも比較例1−’/Z得らJ−またものに比べて活
性が高いことがわかる、。
【図面の簡単な説明】
第1図はグルコース濃度と出力電流値の関係をあられす
グラフ、第2メ」は固定旧世心の反応溶液のシ三7糖儂
度さ固定11−酵素の活性との[t(1係をあられすグ
ラフである。 代理人 升理士  松 本 武 彦 干−続右(i上書:中介) 昭和59年 1月13日 特許庁長官 殿 1、 .1s件の表示 1、=1058年特許願第02191.8号2、発明の
名称 清■定イはガ素の製法 3、補正をする考 事件との関係     特許出[臥 イー1   所    犬販府i11世市:に″−裸1
真1048番地名 称(583)松下電工株式会にL 代 表 考    イし表取締役 小 林  郁4、代
理人 5、補正により増加する発明の数 な   し 6、補正の対象 明細書 7、補正の内容 (1)  明細書第2頁第11行ないし第13行に[゛
熔解した酵素・・・必要があるからであ4〕。」とある
を、1−反応使用後、熔解した酵素は反応系から除去す
る必要があり、熔解した微生物は回収する・二とが好ま
しいからである1′と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基質の存在下で酵素を固定化することを特徴とす
    る固定化酵素の製法。
JP2191883A 1983-02-12 1983-02-12 固定化酵素の製法 Pending JPS59146587A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2191883A JPS59146587A (ja) 1983-02-12 1983-02-12 固定化酵素の製法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2191883A JPS59146587A (ja) 1983-02-12 1983-02-12 固定化酵素の製法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59146587A true JPS59146587A (ja) 1984-08-22

Family

ID=12068455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2191883A Pending JPS59146587A (ja) 1983-02-12 1983-02-12 固定化酵素の製法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59146587A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006513715A (ja) * 2003-03-28 2006-04-27 カウンシル・オブ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ 熱安定酵素の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006513715A (ja) * 2003-03-28 2006-04-27 カウンシル・オブ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ 熱安定酵素の製造方法
JP4740598B2 (ja) * 2003-03-28 2011-08-03 カウンシル・オブ・サイエンティフィック・アンド・インダストリアル・リサーチ 熱安定酵素の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mosbach Enzymes bound to artificial matrixes
Marty et al. Amperometric determination of choline and acetylcholine with enzymes immobilized in a photocross-linkable polymer
Karalemas et al. Construction of a L-lysine biosensor by immobilizing lysine oxidase on a gold-poly (o-phenylenediamine) electrode
Inman et al. Preparation of some immobilized linked enzyme systems and their use in the automated determination of disaccharides
Campbell et al. Enzymatic recycling of coenzymes by a multi-enzyme system immobilized within semipermeable collodion microcapsules
EP0562371B1 (de) Immobilisierung biochemischer Substanzen
JPH0235933B2 (ja)
EP0105736B1 (en) Immobilization of proteins on polymeric supports
JPS5835679B2 (ja) コウソハンノウノ ジツシホウホウ
JPS59146587A (ja) 固定化酵素の製法
Atia et al. Preparation of glucose oxidase immobilized in different carriers using radiation polymerization
CA1036965A (en) Method of immobilizing an enzyme
CN1061685C (zh) 用于固定酶及生物活性物的再生丝素蛋白及其复合材料
JPS5948078A (ja) 固定化酵素の製法
JPH0630782A (ja) 酵素反応方法
Watanabe et al. Glucose oxidase-modified SnO2 electrode as electrochemical glucose sensor
Sungur et al. Immobilization of urease into carboxymethylcellulose-gelatine system
JPS59151050A (ja) 生体触媒電極の製法
JP2787507B2 (ja) 生理活性物質を固定化した担持物とその製造方法
RU2054481C1 (ru) Способ получения иммобилизованных ферментов
JPS59109174A (ja) 固定化生体触媒の製法
JPH0661266B2 (ja) 固定化酵素薄膜
Dajun et al. Biosensor of hydrogen peroxide using triethyloxonium fluoroborate as alkylating reagent before enzyme immobilization
JPS5974996A (ja) 生体体液成分の測定法
JPH0266440A (ja) 酵素電極及びアルコール濃度測定方法