JPS5925686A - 固定化酵素及びその製造方法 - Google Patents
固定化酵素及びその製造方法Info
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- JPS5925686A JPS5925686A JP57134153A JP13415382A JPS5925686A JP S5925686 A JPS5925686 A JP S5925686A JP 57134153 A JP57134153 A JP 57134153A JP 13415382 A JP13415382 A JP 13415382A JP S5925686 A JPS5925686 A JP S5925686A
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- layer
- gel layer
- membrane
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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】
本発明は固定化酵素及びその製造方法に関する。
酵素反応は医薬品、食品等の!1ilJ造の過程で−g
B工業的にも実施されているが、()L来は酵素を基質
の水溶液にγ容解さ−Uて、この水溶液中で反応を行な
わ、lしている。しかし、このような方法によれば反応
茶色を一定にに住持しつつ、新島Yな酵素を?di給し
たり、また、反応後に酵素を失活さlることなり、4ユ
成物と酵素を分δ1[することが非席に困難であり、酵
素が不経済に消費される。そのうえ、反応が回分式であ
るから生産性に劣る。
B工業的にも実施されているが、()L来は酵素を基質
の水溶液にγ容解さ−Uて、この水溶液中で反応を行な
わ、lしている。しかし、このような方法によれば反応
茶色を一定にに住持しつつ、新島Yな酵素を?di給し
たり、また、反応後に酵素を失活さlることなり、4ユ
成物と酵素を分δ1[することが非席に困難であり、酵
素が不経済に消費される。そのうえ、反応が回分式であ
るから生産性に劣る。
この、1、うな問題を解決するために、既に水不溶1;
ト′の[0+−に酵素を固定化し、この固定化酵素に基
質を反晩、さけることが提案されていく)。このよ・う
な固定化酵素の一つとして、tU体に多孔性のシートを
用いたものが幾つが提案されている。例えば、特開昭5
3−41487号には、紙、布等の多孔+I+シーIを
酵累水溶液に含浸さ−Uてシーl−中に酵素を物理吸着
さけた後、この表面1:二:’1′i力性豚を!F!J
脱した固コiテ化酵素が提案され−(いるが、この固定
f口1v素においては、酵素の(’+、 (ii7Mが
小さく、十記゛1り透(++股を製11り!する処理に
際してr+’l ’:+−が失活ず4おそれが、1.る
のめならず、特に紫り目11 t12合に、1、すIj
i月1ψ′・1゛る等の場合には酵素の失活顔向がll
r!著であり、1゛′い作ノ)煩瑣である。11:た、
11.冒1j1昭t+ 5 4 J537′弓にし、!
、jヂン琵透j1栄に酵素層く?容ンl婉をI−1玉入
jmj渇して、fIY素を膜の緻1・1ζな所81′l
スキン1−に(呆1,1さ−Uた固定化fIv素がIM
案されCいる。この固定化酵素において番11、酵素の
++ l:ij IIR4,1大きいが、t1v素が月
9からj31目11シないよ・うに酵素を架橋L−’/
、r C1扛ばなら・1′、この処理に際してやはり酵
素が失活・J乙おそれがCらる。また、用いる股が10
IllIIlな崩れず:透脱に限>iニされ、’J’4
1 +’++++ 1111目8が消夏くなる。
ト′の[0+−に酵素を固定化し、この固定化酵素に基
質を反晩、さけることが提案されていく)。このよ・う
な固定化酵素の一つとして、tU体に多孔性のシートを
用いたものが幾つが提案されている。例えば、特開昭5
3−41487号には、紙、布等の多孔+I+シーIを
酵累水溶液に含浸さ−Uてシーl−中に酵素を物理吸着
さけた後、この表面1:二:’1′i力性豚を!F!J
脱した固コiテ化酵素が提案され−(いるが、この固定
f口1v素においては、酵素の(’+、 (ii7Mが
小さく、十記゛1り透(++股を製11り!する処理に
際してr+’l ’:+−が失活ず4おそれが、1.る
のめならず、特に紫り目11 t12合に、1、すIj
i月1ψ′・1゛る等の場合には酵素の失活顔向がll
r!著であり、1゛′い作ノ)煩瑣である。11:た、
11.冒1j1昭t+ 5 4 J537′弓にし、!
、jヂン琵透j1栄に酵素層く?容ンl婉をI−1玉入
jmj渇して、fIY素を膜の緻1・1ζな所81′l
スキン1−に(呆1,1さ−Uた固定化fIv素がIM
案されCいる。この固定化酵素において番11、酵素の
++ l:ij IIR4,1大きいが、t1v素が月
9からj31目11シないよ・うに酵素を架橋L−’/
、r C1扛ばなら・1′、この処理に際してやはり酵
素が失活・J乙おそれがCらる。また、用いる股が10
IllIIlな崩れず:透脱に限>iニされ、’J’4
1 +’++++ 1111目8が消夏くなる。
本発明は上記した問題を)リテ決するためになされたも
のであ′つて、酵素のI’J IWj Mが大きく、1
1つ、酵素の固定化に際して酵素の失’/+”+がない
うえに、製造1M作の節t11な固定化酵素及びその!
)Jii7方法を提供することを目的とする。
のであ′つて、酵素のI’J IWj Mが大きく、1
1つ、酵素の固定化に際して酵素の失’/+”+がない
うえに、製造1M作の節t11な固定化酵素及びその!
)Jii7方法を提供することを目的とする。
本発明による固定化酵素は、多孔(11股表白に形成さ
れた第1の1f11う)半重合体ゲルlidと、このゲ
ル層の」−に形成された酵素層と、この^ゲ素屓の一ロ
、二形成された第2のil’li分子重合体ゲル層とを
有し、少なくとも第1のゲル層が架橋されていることを
特徴とし、かかる固定化酵素は、本発明に()tつで、
第1の水溶性1)11分J’−117合体の水溶’/P
j、 ニ多rl、(’L IIQ 、Q強制jJ1過さ
−Uて、11q表面に第1の1)]I分子分目1口合体
ゲル形成する工程、酵素水溶11kに上記第1のゲル1
耐を形成した膜を強制1耐過さ−Uて、第1のゲル層の
」二に酵素層を形成する工程、及び第2の水溶1!t’
、 1TIi分子重合体の水溶液に−1−記酵素J−を
形成した膜を強制1耐過さ・Uて、酵素層の」二に第2
の1f11分子1n合体ゲル屓を形成する」二稈とをイ
iし、更に少なくとも第1の商分子車台体ゲル屓を架1
gさlる1−稈を有する方法によって製i+’iされる
。
れた第1の1f11う)半重合体ゲルlidと、このゲ
ル層の」−に形成された酵素層と、この^ゲ素屓の一ロ
、二形成された第2のil’li分子重合体ゲル層とを
有し、少なくとも第1のゲル層が架橋されていることを
特徴とし、かかる固定化酵素は、本発明に()tつで、
第1の水溶性1)11分J’−117合体の水溶’/P
j、 ニ多rl、(’L IIQ 、Q強制jJ1過さ
−Uて、11q表面に第1の1)]I分子分目1口合体
ゲル形成する工程、酵素水溶11kに上記第1のゲル1
耐を形成した膜を強制1耐過さ−Uて、第1のゲル層の
」二に酵素層を形成する工程、及び第2の水溶1!t’
、 1TIi分子重合体の水溶液に−1−記酵素J−を
形成した膜を強制1耐過さ・Uて、酵素層の」二に第2
の1f11分子1n合体ゲル屓を形成する」二稈とをイ
iし、更に少なくとも第1の商分子車台体ゲル屓を架1
gさlる1−稈を有する方法によって製i+’iされる
。
本発明において、多孔性膜としてはf& ’hA’、す
る1扛1分子j1【合体ゲル層を表面に形成することが
できれば、膜構造や膜形状、膜素4,1等に関係なく、
種々のlI’Wを用いることができる。例えば、膜構j
vi的には、等力性の所謂梢け・;j1η過膜は(j!
、廉で、珪つ、強度等の物理的)lL質にもすぐれるの
で々Tましく用いることができる。しかし、異方性の限
外jll過Iテやj更’/1Lil IIAも勿論用い
ることができる。li:た、膜形状としてム、1、股素
利のini分子重合体の溶液を適宜の支持体1・、に流
延塗布して製膜した1ffl常のシート法の膜のほか、
繊維状チップを相ti1に絡ま・Uてシー1−にした所
111°lデゾス膜、ホ1,1−ファーイハーのよ・う
スI:繊維状の換t)用いられる。また、膜素(Aも1
.++に制限されず、例えば、アセチルヒルに1−ス、
ブに1ピオン酸セルC1−)1、酪酸セル1−1−ス、
エチルセルロース、二l・ロセルし!−ス等の・ヒルI
」−ス誘導体、ポリアミ1′、ポリイミド、アクリしに
トリルリフッ化ビニリデン、ボリテトラフルオし1エチ
レン、ポリエチレン、ボリプl,1ピレン、ポリビニル
アルコール、ポリ塩化ビニル等が用いられる。
る1扛1分子j1【合体ゲル層を表面に形成することが
できれば、膜構造や膜形状、膜素4,1等に関係なく、
種々のlI’Wを用いることができる。例えば、膜構j
vi的には、等力性の所謂梢け・;j1η過膜は(j!
、廉で、珪つ、強度等の物理的)lL質にもすぐれるの
で々Tましく用いることができる。しかし、異方性の限
外jll過Iテやj更’/1Lil IIAも勿論用い
ることができる。li:た、膜形状としてム、1、股素
利のini分子重合体の溶液を適宜の支持体1・、に流
延塗布して製膜した1ffl常のシート法の膜のほか、
繊維状チップを相ti1に絡ま・Uてシー1−にした所
111°lデゾス膜、ホ1,1−ファーイハーのよ・う
スI:繊維状の換t)用いられる。また、膜素(Aも1
.++に制限されず、例えば、アセチルヒルに1−ス、
ブに1ピオン酸セルC1−)1、酪酸セル1−1−ス、
エチルセルロース、二l・ロセルし!−ス等の・ヒルI
」−ス誘導体、ポリアミ1′、ポリイミド、アクリしに
トリルリフッ化ビニリデン、ボリテトラフルオし1エチ
レン、ポリエチレン、ボリプl,1ピレン、ポリビニル
アルコール、ポリ塩化ビニル等が用いられる。
本発明の固定化酵素において番、シ、」、記のような膜
表面に第1の水溶1z1の商う)了t1合体からなるゲ
ル層が形成されている。尚、模表面には、膜のriする
微細な孔の壁表面をも含む。
表面に第1の水溶1z1の商う)了t1合体からなるゲ
ル層が形成されている。尚、模表面には、膜のriする
微細な孔の壁表面をも含む。
−1−記ゲル!皆は水溶1!1′+l“11分4i口合
体の水/811kに股を強制j11過さする、二とGこ
より形成される。本発明の固定化酵素を酵素反応に使用
する乙こは、」1η常、基質水溶液を膜に加圧透過さU
るが、ゲル層を水溶1!l: fit合体により形成す
ることにより、)1史の水♀IL和性を高めて反応水溶
液の■栄透過を容易ならし2めるためである。〜・方、
商分子i(1合体としてアI: ’Jールセルロースの
よ・)な水不溶性11支合体を用い、このrr ltl
l溶液に模を強制1耐過さ一Uると、形成されるゲル開
力+2負U(にすぎて、酵素)反応を行なわUる際に反
応生成物の透過が1.t4 Sll+となるので好まし
く/,1い。
体の水/811kに股を強制j11過さする、二とGこ
より形成される。本発明の固定化酵素を酵素反応に使用
する乙こは、」1η常、基質水溶液を膜に加圧透過さU
るが、ゲル層を水溶1!l: fit合体により形成す
ることにより、)1史の水♀IL和性を高めて反応水溶
液の■栄透過を容易ならし2めるためである。〜・方、
商分子i(1合体としてアI: ’Jールセルロースの
よ・)な水不溶性11支合体を用い、このrr ltl
l溶液に模を強制1耐過さ一Uると、形成されるゲル開
力+2負U(にすぎて、酵素)反応を行なわUる際に反
応生成物の透過が1.t4 Sll+となるので好まし
く/,1い。
ここに、水溶性重合体としては、ポリビールアルニ1−
ル、ポリエチレンイミン、ポリ (メタ)アクリル酸及
びその塩、ポリアクリルアミ1′、ポリビニルビtlリ
ドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリル等の合成i1
T+重量計合体、アルブミン、カラー1グーナン、コラ
ーゲン、−1ルギン酸ソーダ、ジアル−3” l= F
−3’ ニー′−)’ 7 等0) 人、’;’!i
Il’l+分子111合体を好マし5く用いる、二と
がCきるが、これらに111!定されるものではない。
ル、ポリエチレンイミン、ポリ (メタ)アクリル酸及
びその塩、ポリアクリルアミ1′、ポリビニルビtlリ
ドン、ポリビニルピリジン、ポリアクリル等の合成i1
T+重量計合体、アルブミン、カラー1グーナン、コラ
ーゲン、−1ルギン酸ソーダ、ジアル−3” l= F
−3’ ニー′−)’ 7 等0) 人、’;’!i
Il’l+分子111合体を好マし5く用いる、二と
がCきるが、これらに111!定されるものではない。
水〆容1ICIl’l+う) I’ fli合体のゲル
層を形成′lるにあたり、その南瓜t;I: il鴇、
二制限されるものどはないが、1!11;’!’+、0
.0 il 1〜30 jrr l;I 96、Orマ
シ< L;I: (1,05へ5屯1.96の範囲であ
る。余りに111.い濃度の水溶lI’tを用い乙と、
ゲル層が厚くなって)、(質や反応η二放物の透過1(
Iがiu(くなるので好まし2くない。逆に調度が余り
に小さいときは、均一なゲル層を形成しゲ11いと共に
、ゲル層の形成に不・il・ill!に長時間を要する
こととなるので6rましくない。
層を形成′lるにあたり、その南瓜t;I: il鴇、
二制限されるものどはないが、1!11;’!’+、0
.0 il 1〜30 jrr l;I 96、Orマ
シ< L;I: (1,05へ5屯1.96の範囲であ
る。余りに111.い濃度の水溶lI’tを用い乙と、
ゲル層が厚くなって)、(質や反応η二放物の透過1(
Iがiu(くなるので好まし2くない。逆に調度が余り
に小さいときは、均一なゲル層を形成しゲ11いと共に
、ゲル層の形成に不・il・ill!に長時間を要する
こととなるので6rましくない。
本発明においては、第1のゲルIM c、t: 、酵素
反応の11なわれる水系において熔出−Uず、安定に膜
上に存’IF シて後jボする酵素層を1呆持するため
に架橋されていることを自する。水溶性重合体の架橋方
法は既によく知られており、例えば、ポリビニルアル:
1−ルの場合、ホウ酸や電T−線により架橋さ4るごと
かでき、また、iu li]lf ?ミノ基を有するボ
リエヂレンイミンやアルブミン等の場合し1、ジアルテ
′ヒト′により架11雷さするごとができる。fメこ、
アル゛)′ン酸ソーダの1J71合は、IIi+’酸カ
ルノウノ、の、1、うなカルシウム塩に、1、り架1□
tさ−Uるごとができ【〕。
反応の11なわれる水系において熔出−Uず、安定に膜
上に存’IF シて後jボする酵素層を1呆持するため
に架橋されていることを自する。水溶性重合体の架橋方
法は既によく知られており、例えば、ポリビニルアル:
1−ルの場合、ホウ酸や電T−線により架橋さ4るごと
かでき、また、iu li]lf ?ミノ基を有するボ
リエヂレンイミンやアルブミン等の場合し1、ジアルテ
′ヒト′により架11雷さするごとができる。fメこ、
アル゛)′ン酸ソーダの1J71合は、IIi+’酸カ
ルノウノ、の、1、うなカルシウム塩に、1、り架1□
tさ−Uるごとができ【〕。
尚、水溶性凸分J′40合体のう)子早し、1涌′畠、
vノ十乃至数百万程度であり、肱表rrii十に水溶性
、[(1分子m合体のゲル層を形成する〕こめには、膜
は用いる「E合体のう)子曙よりも小さい分画分Y−量
をrtすることがIrシ・要でt6る。しかし、肱が用
いる水溶Iノ1山合体の分子♀よりも人きい分画分子♀
を白−、tz+tU合でも、例えば、予め水溶性t]’
H合体の水濱/pJ、仁二架1喬卯ト茫ンおl川し゛で
才9き、これにil朶を弓巾11.旧mi崗さロン〕と
共に架橋さ・することにより、股十に有りJなデフ1屓
を形成する、二とができ、或いは1漠表面に71り熔1
゛1重合体を少♀(=J着さ−l、架橋処理した1(6
二水溶+1重合体の水溶液を強制il1過さUるごとに
よっても、膜裏面にイj効にゲルINを形成°Jること
ができて1゜架橋処理は々r〕I L <は、架橋剤の
水溶液に■ζ!を強制Jm過さ−lることにより行なわ
れるが、場合υ二よってはゲル層をliに架橋剤水溶液
に塗布、?i’ L <は含浸さ−Uるこよによっても
行なうことができる。
vノ十乃至数百万程度であり、肱表rrii十に水溶性
、[(1分子m合体のゲル層を形成する〕こめには、膜
は用いる「E合体のう)子曙よりも小さい分画分Y−量
をrtすることがIrシ・要でt6る。しかし、肱が用
いる水溶Iノ1山合体の分子♀よりも人きい分画分子♀
を白−、tz+tU合でも、例えば、予め水溶性t]’
H合体の水濱/pJ、仁二架1喬卯ト茫ンおl川し゛で
才9き、これにil朶を弓巾11.旧mi崗さロン〕と
共に架橋さ・することにより、股十に有りJなデフ1屓
を形成する、二とができ、或いは1漠表面に71り熔1
゛1重合体を少♀(=J着さ−l、架橋処理した1(6
二水溶+1重合体の水溶液を強制il1過さUるごとに
よっても、膜裏面にイj効にゲルINを形成°Jること
ができて1゜架橋処理は々r〕I L <は、架橋剤の
水溶液に■ζ!を強制Jm過さ−lることにより行なわ
れるが、場合υ二よってはゲル層をliに架橋剤水溶液
に塗布、?i’ L <は含浸さ−Uるこよによっても
行なうことができる。
この、1、・)にして架橋されたゲルI$−11,1う
)向うir−Rがi!I]常1 (10(1+119〕
下であイ〕ので、このゲル層の上に11ゲ素水溶>rX
を強制1二過さ−Uると、酵素がゲル層をj1n過−U
ず、(rす1に酵素層を形成する。1)鹸フ゛C1本発
明によれば、用いる1漠の1^1造やそのi:+’L孔
孔瞳孔径係なく、酵素を膜に/Ml持さlることができ
る。
)向うir−Rがi!I]常1 (10(1+119〕
下であイ〕ので、このゲル層の上に11ゲ素水溶>rX
を強制1二過さ−Uると、酵素がゲル層をj1n過−U
ず、(rす1に酵素層を形成する。1)鹸フ゛C1本発
明によれば、用いる1漠の1^1造やそのi:+’L孔
孔瞳孔径係なく、酵素を膜に/Ml持さlることができ
る。
勿論、酵素反応においては、酵素反応の括質又(J生成
物の分子里が、例えば、グルコース、尿酸、尿素、コレ
ステ1:I−ル、ペニシリンアシラーゼ等の場合で数十
乃至数千程度であるので、これらがゲル層を透過するの
は何ら妨げられない。
物の分子里が、例えば、グルコース、尿酸、尿素、コレ
ステ1:I−ル、ペニシリンアシラーゼ等の場合で数十
乃至数千程度であるので、これらがゲル層を透過するの
は何ら妨げられない。
本発明によれば、」−記第1のゲル層の上に酵素J−が
形成されている。この酵素層は、PIY素の水溶ン1シ
乙こII史をづ巾制幻Ylj鵡さ・Uるごとに、1;す
、−に記したよ・)に、f1v素がゲル1m′4に:透
過する、二となく、ゲル層1: L:”、 hli l
Jjされ゛c影形成Ir、z+。
形成されている。この酵素層は、PIY素の水溶ン1シ
乙こII史をづ巾制幻Ylj鵡さ・Uるごとに、1;す
、−に記したよ・)に、f1v素がゲル1m′4に:透
過する、二となく、ゲル層1: L:”、 hli l
Jjされ゛c影形成Ir、z+。
本発明C1二おいて用いる?i?素は特に開眼されるも
のではないが、例えば、グル:1−ス・イソメターU1
グルー1−スオキシダービ、ウレ゛r−ゼ、ウリカーM
、Tlレスy−r、t −ル;t キシターt 11.
− 7 ’−/ N酸化/i? N+j、ペニンリーノ
”−ゼ、カクラーセ゛等を用いることができる。/i?
素はト1的とす【1反1,1−1に’bL、して1種又
は2種以上の11へ合物が用いられ、elだ、酵素層は
11HののならJ゛、多層に形成されても、1、い。
のではないが、例えば、グル:1−ス・イソメターU1
グルー1−スオキシダービ、ウレ゛r−ゼ、ウリカーM
、Tlレスy−r、t −ル;t キシターt 11.
− 7 ’−/ N酸化/i? N+j、ペニンリーノ
”−ゼ、カクラーセ゛等を用いることができる。/i?
素はト1的とす【1反1,1−1に’bL、して1種又
は2種以上の11へ合物が用いられ、elだ、酵素層は
11HののならJ゛、多層に形成されても、1、い。
更に、必ルjに1.みして、hゲ3−と水溶1!l i
l’l+分子市合体との混合物εこ第1のゲル層を形成
した腺を強制御1n過さ・U、混合物として屓を形成さ
1.必要に応してif¥合体を後述する。1、うに架1
8さ−Uてもよい。また、これらの酵素の水溶液はアル
ブミン、グリセリン等の適宜の安定剤を含有してい“(
も、;;い。
l’l+分子市合体との混合物εこ第1のゲル層を形成
した腺を強制御1n過さ・U、混合物として屓を形成さ
1.必要に応してif¥合体を後述する。1、うに架1
8さ−Uてもよい。また、これらの酵素の水溶液はアル
ブミン、グリセリン等の適宜の安定剤を含有してい“(
も、;;い。
本発明の固定化酵素は、上記酵素層の十に第ンの101
分7− Di合体ゲル層を有する。このゲルIHも前記
と同じ理由により水溶1:1」1合体からなり、前記と
同様に、11y素屓を形成した股に酵素層側からi口合
体水I′8液を強制ill過さ・lるごとにより形成さ
れる。上記ダS2のゲル1F4も第1のゲルJH人同し
く架橋されていてもよい。この場合、第1のゲルINを
形!戊した1多、これを架橋さ−1、次に酵素Jdを形
J戊し、第2のゲル層を形成して、このゲル層を架Jf
fiさυ、かくして11M別的にゲル層をダl橋さ−0
てもらいが また、?1′日と第2のリール層を形成し
た後、架J2剤水熔11νを1漢に強制御n過して、同
時に架橋しても、1、い。
分7− Di合体ゲル層を有する。このゲルIHも前記
と同じ理由により水溶1:1」1合体からなり、前記と
同様に、11y素屓を形成した股に酵素層側からi口合
体水I′8液を強制ill過さ・lるごとにより形成さ
れる。上記ダS2のゲル1F4も第1のゲルJH人同し
く架橋されていてもよい。この場合、第1のゲルINを
形!戊した1多、これを架橋さ−1、次に酵素Jdを形
J戊し、第2のゲル層を形成して、このゲル層を架Jf
fiさυ、かくして11M別的にゲル層をダl橋さ−0
てもらいが また、?1′日と第2のリール層を形成し
た後、架J2剤水熔11νを1漢に強制御n過して、同
時に架橋しても、1、い。
本発明においては、重合体水溶液及び架橋剤水溶〆1k
に膜を強制通過さ−Uるにあたって、加圧、減圧いJ゛
れのPJ川用を用いてもよいが、加圧して水溶11k、
を股1ffl過さ−Uる場合、その月二力は例えば0.
1〜1 (l kg / (ニーが)酌当である。圧力
が0.1 kg / cntよりも小さいときは、水溶
液の透過量が少ないので、ゲルr−の形成や架橋処理に
長時間を要して実用的でなく、−力、l Okg /
cJを越えるときは、多孔(!l IIAの破(lが起
こるおそれがあるほか、ゲル層やFiV素I−〇)l!
E(を化が起こり、1文Li、、、水溶液の透過性がi
?(+ くなるのでI)Tましくない。
に膜を強制通過さ−Uるにあたって、加圧、減圧いJ゛
れのPJ川用を用いてもよいが、加圧して水溶11k、
を股1ffl過さ−Uる場合、その月二力は例えば0.
1〜1 (l kg / (ニーが)酌当である。圧力
が0.1 kg / cntよりも小さいときは、水溶
液の透過量が少ないので、ゲルr−の形成や架橋処理に
長時間を要して実用的でなく、−力、l Okg /
cJを越えるときは、多孔(!l IIAの破(lが起
こるおそれがあるほか、ゲル層やFiV素I−〇)l!
E(を化が起こり、1文Li、、、水溶液の透過性がi
?(+ くなるのでI)Tましくない。
尚、ゲル層や酵素l皆を形成する場合、更に(、l架橋
剤水溶液に股を強制i1T]過さUるJJj合、3何常
、各水ン容液1! tb’i圃してII史をilT]過
さUる。例えば、当初には股を透過した重合体もゲル1
何が形成されるにつれて、膜を透過しなくなり、白油に
ゲル層の形成に関ljするからである。
剤水溶液に股を強制i1T]過さUるJJj合、3何常
、各水ン容液1! tb’i圃してII史をilT]過
さUる。例えば、当初には股を透過した重合体もゲル1
何が形成されるにつれて、膜を透過しなくなり、白油に
ゲル層の形成に関ljするからである。
本発明の固定化酵素の(・l!JIBこ(bたって(J
、膜に基質水溶液を強制1何過さ・Uる。この際の圧力
も1j;[記と間し理111から1〜5 kg / c
nl稈jWがよい。
、膜に基質水溶液を強制1何過さ・Uる。この際の圧力
も1j;[記と間し理111から1〜5 kg / c
nl稈jWがよい。
本発明による固51ど化n’l素シ、!、j以−1−の
よ)に、4′7几性11央表面に、水溶性面分−J7−
1ト合体からなり、11つ1.W!横された第1のゲル
層が形成され、この−1−に酵素層と水溶性1rli分
子−m合1(:からなる第2のゲル層が順次形成されて
1′5句、lIi?素を119内に(5+lI、+Yさ
・けるのではないので、Fi?素の負(1;j量を大き
くすることができ、そのj只すJi’jにあ]こつ−こ
G、1、lE4勿111マ〕月シj本(質を1q(定さ
れず、しかも、$!Ji告操作が非;賓に簡diであり
、11つ、酵素は重合体のゲルItiLこて扶i1;れ
ζいるので、酵素!、!ニ応系にJ−7いて熔出′1″
ることがなく、長期にわたつjjollい!’+V素活
111をiイ1(、デすることができる。更に、f1ゲ
素自体¥架橋処狸する・シ、要がないので、I+’f素
の架橋に件・)酵5硲−の失を占もない。
よ)に、4′7几性11央表面に、水溶性面分−J7−
1ト合体からなり、11つ1.W!横された第1のゲル
層が形成され、この−1−に酵素層と水溶性1rli分
子−m合1(:からなる第2のゲル層が順次形成されて
1′5句、lIi?素を119内に(5+lI、+Yさ
・けるのではないので、Fi?素の負(1;j量を大き
くすることができ、そのj只すJi’jにあ]こつ−こ
G、1、lE4勿111マ〕月シj本(質を1q(定さ
れず、しかも、$!Ji告操作が非;賓に簡diであり
、11つ、酵素は重合体のゲルItiLこて扶i1;れ
ζいるので、酵素!、!ニ応系にJ−7いて熔出′1″
ることがなく、長期にわたつjjollい!’+V素活
111をiイ1(、デすることができる。更に、f1ゲ
素自体¥架橋処狸する・シ、要がないので、I+’f素
の架橋に件・)酵5硲−の失を占もない。
以下に本発明の実施例を挙げるが、本発明k1.Lれら
実施it’llにより(115ら限)Vされるものでt
itない。
実施it’llにより(115ら限)Vされるものでt
itない。
実施例1
名イ1、ヤ(顆として分画分子県約5(100(lのホ
11−ファイバー状梢けζ通過+1Q(l]東電気上業
(1句製N T +1−11(15(lへ〇(1、)漢
44質ポリーy′ミ1′、外径1. (l ms、内径
(1,6mm、自りJ膜面積1.86 I+()を用い
、水溶性i11+う1r11(合体としてポリエチレン
・イミン(11本I@1媒化学上業(Ill !luJ
ボリコニチレンイミン水ハ寵(i r−1[1(l[l
)を、il:ノこ、rib 暑畳、ニー c、+グ/
レニJ−ス4 ソ) ソーt’ (JimiRI’1l
ls″i”、’、I業(IIlIJ ス4 ’;’ −
セ) ヲ用イk。
11−ファイバー状梢けζ通過+1Q(l]東電気上業
(1句製N T +1−11(15(lへ〇(1、)漢
44質ポリーy′ミ1′、外径1. (l ms、内径
(1,6mm、自りJ膜面積1.86 I+()を用い
、水溶性i11+う1r11(合体としてポリエチレン
・イミン(11本I@1媒化学上業(Ill !luJ
ボリコニチレンイミン水ハ寵(i r−1[1(l[l
)を、il:ノこ、rib 暑畳、ニー c、+グ/
レニJ−ス4 ソ) ソーt’ (JimiRI’1l
ls″i”、’、I業(IIlIJ ス4 ’;’ −
セ) ヲ用イk。
0、45i1i p 96のボリコJ−レン・イミ二/
氷ン容11シ10pを−1,記J、目−フリ゛イハー状
打昌・h’ 1ill jか))1骨の夕11冊力・ら
流l;15p/分、圧力(1,:t kg/ codに
゛ζ室温トに4時間fA’i 1ムIU7(流j;nさ
・1!て、第1のゲル層を形成した(玲、?(!j l
8剤C;f+るグルタル゛J゛ルデIニド水溶ltVの
25%水6音tU、を1−1記ポリエチし・ン・イミン
水i′8液にtお加U7、b;?、甲10ρ/分、圧力
1kg/+・れ室〆晶にζ史にζ3時間1盾I、!;i
L7て流j1ηさ・l、1記ゲル屓を架橋さlた。こ
のよ・)にし7て、第1の架橋ゲル層をHヴ1表面、1
−に形成した後、水を流1;I8 e / ’yン、用
刀(1,5kg / (・1に、室1品にてp It力
lす′1となるまで(盾I臂流j1ηさ・1!てI史を
洗滌し7た。
氷ン容11シ10pを−1,記J、目−フリ゛イハー状
打昌・h’ 1ill jか))1骨の夕11冊力・ら
流l;15p/分、圧力(1,:t kg/ codに
゛ζ室温トに4時間fA’i 1ムIU7(流j;nさ
・1!て、第1のゲル層を形成した(玲、?(!j l
8剤C;f+るグルタル゛J゛ルデIニド水溶ltVの
25%水6音tU、を1−1記ポリエチし・ン・イミン
水i′8液にtお加U7、b;?、甲10ρ/分、圧力
1kg/+・れ室〆晶にζ史にζ3時間1盾I、!;i
L7て流j1ηさ・l、1記ゲル屓を架橋さlた。こ
のよ・)にし7て、第1の架橋ゲル層をHヴ1表面、1
−に形成した後、水を流1;I8 e / ’yン、用
刀(1,5kg / (・1に、室1品にてp It力
lす′1となるまで(盾I臂流j1ηさ・1!てI史を
洗滌し7た。
次(、−1水5eにグルニ1−スイソメラー1i水溶液
150m1を熔解したちのを疏甲1(1/!/分、圧力
1、5 kHH/ aA、S5.1!、’+、 LCで
2時間循環流+lTI サ、d、酵ヌ一層を形成した。
150m1を熔解したちのを疏甲1(1/!/分、圧力
1、5 kHH/ aA、S5.1!、’+、 LCで
2時間循環流+lTI サ、d、酵ヌ一層を形成した。
酵素水/?f液の当初の211On+naこ 、おりる
吸光)Uよ1.312であ・つたところ、膜処理後には
O,(179となったので、約94%のグツト=1−ス
イソメラーゼカ(膜に1呆1)された。
吸光)Uよ1.312であ・つたところ、膜処理後には
O,(179となったので、約94%のグツト=1−ス
イソメラーゼカ(膜に1呆1)された。
この(糸、リン酸二水素す1リウJ8にてpH7,(l
L、二メIM整したポリエチレンイミン氷と6液をd
:!;)、 111 P/分、圧力1.5kg/+・献
室温にて1時間fA’i Iζ1しζ流jmさ師こ。次
に、(1,I M硫酸マグネン1シJいを含有する0、
I M酢1’l’(12J南〆+’ri、 + o
pにグルタノトアノトデヒ1′を0.01 irt屋9
石となる、l、゛)に加え、I)11を7,5に調整し
た架橋剤水溶液1 +17!をを’1AFl;lI 2
17分、圧力0.5 kg / cot 、 室7Q
ニ’C2時間循Iq流imさ・l!た(&、5 [1m
M (tEIIiグマグネー/ウドを含白づ−る水I
57!を(盾I贋流1fflさくj−テIJ54を?、
lli +INし、史に、2 M食塩水溶液10/!、
0.3M食塩水水溶+)、 I (l p、水5 RO
) lrl テ/lIE Jさ−U、力・<シテ、グ)
Iy 11−スイ’/メラーゼ固定化膜を(11た。
L、二メIM整したポリエチレンイミン氷と6液をd
:!;)、 111 P/分、圧力1.5kg/+・献
室温にて1時間fA’i Iζ1しζ流jmさ師こ。次
に、(1,I M硫酸マグネン1シJいを含有する0、
I M酢1’l’(12J南〆+’ri、 + o
pにグルタノトアノトデヒ1′を0.01 irt屋9
石となる、l、゛)に加え、I)11を7,5に調整し
た架橋剤水溶液1 +17!をを’1AFl;lI 2
17分、圧力0.5 kg / cot 、 室7Q
ニ’C2時間循Iq流imさ・l!た(&、5 [1m
M (tEIIiグマグネー/ウドを含白づ−る水I
57!を(盾I贋流1fflさくj−テIJ54を?、
lli +INし、史に、2 M食塩水溶液10/!、
0.3M食塩水水溶+)、 I (l p、水5 RO
) lrl テ/lIE Jさ−U、力・<シテ、グ)
Iy 11−スイ’/メラーゼ固定化膜を(11た。
IMのグル′J −ス(0,1Mg1r(J、マク、*
’J ラム、2 m M j4i化″Jパル1及びp
l+7.5の0.1 M +リスマレート緩1Φi l
tKを含イjする。)水ン容ン1νl 07!を流量!
1.5 p 7分、圧力(1,6kg/ crA 、温
度G O’Cで−にでi!lだ酵素固定化膜に循sM流
通さ・Uたとこ7)、透過速度的11 (l ml/分
であって、約10時間後に全グル、:1−スの約(10
%がフラクトースに変換された。
’J ラム、2 m M j4i化″Jパル1及びp
l+7.5の0.1 M +リスマレート緩1Φi l
tKを含イjする。)水ン容ン1νl 07!を流量!
1.5 p 7分、圧力(1,6kg/ crA 、温
度G O’Cで−にでi!lだ酵素固定化膜に循sM流
通さ・Uたとこ7)、透過速度的11 (l ml/分
であって、約10時間後に全グル、:1−スの約(10
%がフラクトースに変換された。
尚、フラクトースへの変換率はWl[酸−カルバゾール
法により、5 G fl IuTlの吸光度を測定する
ことにより行なった。
法により、5 G fl IuTlの吸光度を測定する
ことにより行なった。
ま)こ、膜透過液からはタンパク質は全く検出されず、
股からのグ刀−:1−スイソメラーじの漏出は認められ
なかった。
股からのグ刀−:1−スイソメラーじの漏出は認められ
なかった。
実施例
実施例Iの酵素固定化膜をモジ、ゴー−ル化し、実hf
ti例1と同じ多Mのグ月dI−ス水溶11kを流’、
@ (i 7!l分、圧力0.2 kg / cしr
nK度55℃で膜モジュールに循環して供給しつつ、膜
透過液を22m。1!分の割合で取り出したところ、第
11W+に示すよ・)に60時間にわた゛ってほぼ一定
のフラクト−スへの変換率を示した。
ti例1と同じ多Mのグ月dI−ス水溶11kを流’、
@ (i 7!l分、圧力0.2 kg / cしr
nK度55℃で膜モジュールに循環して供給しつつ、膜
透過液を22m。1!分の割合で取り出したところ、第
11W+に示すよ・)に60時間にわた゛ってほぼ一定
のフラクト−スへの変換率を示した。
比較例
実施例1において、グルタルアルデヒドによる第1及び
第2のゲル層の架橋処理を11なわなかった以外は、実
施例1と全く同様にして、グルコースイソメラ=+i固
定化膜を1!lた。この膜を実施例2と同じくモジ、−
1−−ル化し、間し条()1下で酵素反応を連続して1
jなわ−Uたところ、第1図に示J−11、・)に、変
換率は5時間経過後に!;I t!!: ’F L始め
、20時間i&には約2 (1!1’oにまで低下した
。また、膜透過液にε、lタンパク質が検出され、^ゲ
素が膜から一ロI;漏出していることが認められた。
第2のゲル層の架橋処理を11なわなかった以外は、実
施例1と全く同様にして、グルコースイソメラ=+i固
定化膜を1!lた。この膜を実施例2と同じくモジ、−
1−−ル化し、間し条()1下で酵素反応を連続して1
jなわ−Uたところ、第1図に示J−11、・)に、変
換率は5時間経過後に!;I t!!: ’F L始め
、20時間i&には約2 (1!1’oにまで低下した
。また、膜透過液にε、lタンパク質が検出され、^ゲ
素が膜から一ロI;漏出していることが認められた。
実施例3
YiすJ模面閑20 cnlのミリポアフィルタ−(i
lA合セルCI−〕、を素)、(とする畢均孔経(1,
22/Iの?、’+? rl、模、ミリボア?II)、
すGS)に1%ポリコニチレンイミン水水溶100+n
lを0.1 kg / cAの圧力にて強制透過さ−l
て第1のゲル層を形成した後、100■のウリカーゼ(
和光純薬工業(lil製0.75 El舅1ン/■)を
含むホウ酸!’A tii液(ρ119.0.0.01
M) I 00m1を11力0.I kg’/ c+
lIで1ill j#3さ−lて、上記ゲル層の1−に
f’+’f :+’r l=lを形成さlた。次いで、
ボウ酸でpH9゜0にl!d整しノこ19石ポリエヂレ
ン・イミン水溶液100m1を酵2+一層側から同様に
圧入1ffl過さ−lて、第2のゲルj−を形成した後
、ホウ酸でpH9,0に調整したfl、 (105巾l
;1%グルタルアルデ1:1′水熔液(1+1l(1,
0)をIL力(1,3kg / CIJ ニテjln過
さ・lて、ゲル層をダj橋さ−l、更に、pHfi、
5、(1,(11Mリン酸ルi暖1畢fン1にでys8
+li榮し]こ。
lA合セルCI−〕、を素)、(とする畢均孔経(1,
22/Iの?、’+? rl、模、ミリボア?II)、
すGS)に1%ポリコニチレンイミン水水溶100+n
lを0.1 kg / cAの圧力にて強制透過さ−l
て第1のゲル層を形成した後、100■のウリカーゼ(
和光純薬工業(lil製0.75 El舅1ン/■)を
含むホウ酸!’A tii液(ρ119.0.0.01
M) I 00m1を11力0.I kg’/ c+
lIで1ill j#3さ−lて、上記ゲル層の1−に
f’+’f :+’r l=lを形成さlた。次いで、
ボウ酸でpH9゜0にl!d整しノこ19石ポリエヂレ
ン・イミン水溶液100m1を酵2+一層側から同様に
圧入1ffl過さ−lて、第2のゲルj−を形成した後
、ホウ酸でpH9,0に調整したfl、 (105巾l
;1%グルタルアルデ1:1′水熔液(1+1l(1,
0)をIL力(1,3kg / CIJ ニテjln過
さ・lて、ゲル層をダj橋さ−l、更に、pHfi、
5、(1,(11Mリン酸ルi暖1畢fン1にでys8
+li榮し]こ。
この、1、・)C1二し’irf!7に/1llI素固
yj!化肱tこ温度の種々異なる尿酸水溶7tVを月、
力0. ] kq / cnl、l温度30℃で通iP
rさlたとごろ、透過速度は2m1!分であっ′(、第
2図に示4−ように、尿1IlO漏爪のλ1数に列して
HH膜透過液電極電位の対数は直JJif的に増加L2
、酵素?li極として有効に利用できること?+’、’
)I” シている。
yj!化肱tこ温度の種々異なる尿酸水溶7tVを月、
力0. ] kq / cnl、l温度30℃で通iP
rさlたとごろ、透過速度は2m1!分であっ′(、第
2図に示4−ように、尿1IlO漏爪のλ1数に列して
HH膜透過液電極電位の対数は直JJif的に増加L2
、酵素?li極として有効に利用できること?+’、’
)I” シている。
fl目しl 4;t: 、4.:発明のグルコースイソ
メタービ固定化膜によるグツ]何−スへの変換率の経時
変化を比較例の一1y素固)i二化股の場合と1ノ「・
Uて示Jノ′ラフ、第2図は本発明の本発明のウレカー
U固定化膜を用いて、種h ?iA度の異なる!1(質
濱11kを反応さけた場合の−iV素反応の直線1j1
を示すグラフである。 第1図 悄;す(hr) 第2図 −s −q、夕 −4,0−3,5−3,04E屈
峡(−A’)J
メタービ固定化膜によるグツ]何−スへの変換率の経時
変化を比較例の一1y素固)i二化股の場合と1ノ「・
Uて示Jノ′ラフ、第2図は本発明の本発明のウレカー
U固定化膜を用いて、種h ?iA度の異なる!1(質
濱11kを反応さけた場合の−iV素反応の直線1j1
を示すグラフである。 第1図 悄;す(hr) 第2図 −s −q、夕 −4,0−3,5−3,04E屈
峡(−A’)J
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (11多孔性膜表面に形成された第1のin1分子重合
体ゲル屓と、このゲル層の」二に形成された酵素層と、
この酵素層の−にに形成された第2の高分子重合体ゲル
層−とを有し、少なくとも第1のゲル層が架橋されてい
ることを特徴とする固定化酵素。 (2)第1の水溶性1111分子重合体の水溶液に多孔
性腺を強制)]11過さ・Uて、膜表面に第1のilL
分子重合体ゲル層を形成する工4〜1、酵素水溶液に−
に記第1のゲル層を形成した膜を強制J過さ・lて、第
1のゲル層の−にに酵素層を形成する工程、及び第2の
水溶性高分子重合体の水溶液に」二記IW素屓を形成し
た肱を強制通過さ・Uで、酵素層の」二に第2のIlj
分子分子重合体ゲル形成する工程とを有し、更に少なく
とも第1の101分子重合体ゲル層を架橋さ・lる工程
を有することを特徴とする固定化酵素の製造方法。 (3) 架橋剤水溶液にゲル層を強制通過さ−lて、
ゲル層を架橋させることを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載の固定化酵素の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57134153A JPS5925686A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 固定化酵素及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57134153A JPS5925686A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 固定化酵素及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5925686A true JPS5925686A (ja) | 1984-02-09 |
JPH0313869B2 JPH0313869B2 (ja) | 1991-02-25 |
Family
ID=15121705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57134153A Granted JPS5925686A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 固定化酵素及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5925686A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016531906A (ja) * | 2013-07-30 | 2016-10-13 | イーエヌオーエフエーアー ゲーエムベーハー | 生体触媒組成物 |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP57134153A patent/JPS5925686A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016531906A (ja) * | 2013-07-30 | 2016-10-13 | イーエヌオーエフエーアー ゲーエムベーハー | 生体触媒組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0313869B2 (ja) | 1991-02-25 |
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