JPS5930721B2 - β-1,3-glucan derivative - Google Patents

β-1,3-glucan derivative

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Publication number
JPS5930721B2
JPS5930721B2 JP51001272A JP127276A JPS5930721B2 JP S5930721 B2 JPS5930721 B2 JP S5930721B2 JP 51001272 A JP51001272 A JP 51001272A JP 127276 A JP127276 A JP 127276A JP S5930721 B2 JPS5930721 B2 JP S5930721B2
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JP
Japan
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water
glucan
insoluble
solution
activated
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JP51001272A
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義雄 山崎
光一 加藤
健 高橋
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水溶性酵素調製あるいは、アフイニテイ・クロ
マトグラフィー用カラム調製に用いる為の反応性に富む
β−1、3−グルカン誘導体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to highly reactive β-1,3-glucan derivatives for use in the preparation of water-soluble enzymes or columns for affinity chromatography.

β−1、3−グルカン誘導体は、たとえば水不溶性β−
1、3−グルカンとハロゲン化シアンを水の存在下に、
該グルカンが溶解しないようにアルカリを加えてpHを
上昇させて、反応させることによつて製造することがで
きる。
β-1,3-glucan derivatives are, for example, water-insoluble β-
1,3-glucan and cyanogen halide in the presence of water,
It can be produced by adding an alkali to raise the pH so that the glucan does not dissolve, and causing the reaction.

一般に多糖類をハロゲン化シアンで活性化して、第1級
または第2級アミノ基を有する物質と容易に共有結合を
結ぶような誘導体に導く方法は、たとえば、Natur
e、214、1302(1967)あるいは特公昭45
−38543等に記載されており、その方法に従つて水
不溶性酵素などを調製する方法に関する文献になると枚
挙にいとまがない。
In general, methods for activating polysaccharides with cyanogen halides to lead to derivatives that easily form covalent bonds with substances having primary or secondary amino groups include, for example, Natur
e, 214, 1302 (1967) or Tokuko Sho 45
-38543, etc., and there are too many documents related to methods for preparing water-insoluble enzymes and the like according to this method.

しかし、それらの文献中でβ−1、3−グルカンを担体
として使用した例は皆無である。
However, there are no examples of using β-1,3-glucan as a carrier in these documents.

ハロゲン化シアンによる活性化反応は通常pH11付近
のアルカリ性で行われるのであるが、β−1、3−グル
カンは該pH条件下では溶解する性質があるために、こ
の方法をそのままβ−1、3一グルカンに適用しても活
性化した水不溶性β一1、3−グルカンを得ることは不
可能である。
The activation reaction with cyanogen halide is usually carried out in an alkaline pH around 11, but since β-1,3-glucan has the property of dissolving under this pH condition, this method can be used directly for β-1,3-glucan. Even if applied to one glucan, it is impossible to obtain activated water-insoluble β-1,3-glucan.

本発明のβ−1、3−グルカン誘導体を製造するために
使用される水不溶性β−1、3−グルカンは、粉末状の
ものまたはその物性を利用して、さまざまな形に賦形で
きるので、不溶化酵素やアフイニイテイクロマトグラフ
イーの担体として、目的に応じた使い方ができるように
、水不溶性β−1、3−グルカンを小逆状、繊維状、フ
ィルム状に賦形したり、あるいは芯物質の表面にコーテ
ィングしてマイクロカプセル型に賦形したものが使用で
き、これをハロゲン化シアンと反応させて、その形状を
保持したまま活性化誘導体に導くことができる。水不溶
性β−1,3−グルカンとしては、たとえばアルカリゲ
ネス属またはアグロバクテリウム属の菌が生産する多糖
類、具体的にはアルカリゲネス・フエカリス・バール・
ミクソゲネス菌株10C3Kにより生産される多糖類(
AgriculturalBiOlOgicalChe
mistryOl.3O.pagel96(1966)
)、アルカリゲネス・フエカリス・バール・ミクソゲネ
ス菌株10C3Kの変異株NTK−u(IFOl3l4
O)により生産される多糖類(特公昭48−32673
)(以下PS−1と称する)、アグロバクテリウム・ラ
ジオバクタ一(IFOl3l27)およびその変異株U
−19(IFOl3l26)により生産される多糖類(
特公昭48−32674)(以下PS−2と称する)、
生薬筏苓に含まれるパキマン、褐藻類の成分であるラミ
ナラン、あるいは酵母の細胞壁成分である水不溶囲β−
1,3−グルカン等が挙げられる。
The water-insoluble β-1,3-glucan used to produce the β-1,3-glucan derivative of the present invention can be powdered or shaped into various forms by utilizing its physical properties. Water-insoluble β-1,3-glucan is shaped into small inverted shapes, fibers, films, or cores so that it can be used as a carrier for insolubilizing enzymes or affinity chromatography. A material coated on the surface of a substance and shaped into microcapsules can be used, and this can be reacted with cyanogen halide to lead to an activated derivative while retaining its shape. Water-insoluble β-1,3-glucans include, for example, polysaccharides produced by bacteria of the genus Alcaligenes or Agrobacterium, specifically Alcaligenes fuecalis, Barr.
Polysaccharides produced by Myxogenes strain 10C3K (
AgriculturalBiOlOgicalChe
mistryOl. 3O. pagel96 (1966)
), mutant strain NTK-u of Alcaligenes faecalis var myxogenes strain 10C3K (IFOl3l4
Polysaccharides produced by O) (Special Publication No. 48-32673
) (hereinafter referred to as PS-1), Agrobacterium radiobacterium 1 (IFOl3l27) and its mutant strain U
-19 (IFOl3l26)
Special Publication No. 48-32674) (hereinafter referred to as PS-2),
Pachyman, a component of the herbal medicine Karei, laminaran, a component of brown algae, and water-insoluble beta-β-, a component of yeast cell walls.
Examples include 1,3-glucan.

また、これらの水不溶性β−1,3−グルカンの賦形方
法としては、この分野で通常使われる方法はすべて適用
できる。たとえぱ、繊維状に賦形するには、たとえば水
不溶性β−1,3−グルカンを水酸化ナトリウム水溶液
に溶解し、得られた溶解液をノズルから塩酸水溶液中に
繊維状に押し出し、中和させてゲル化する方法(特公昭
48−44865)、フイルム状に賦形するには、たと
えば水不溶性β−1,3グルカンを水酸化カリウム水溶
液に溶解し、これをガラス板上に均一な厚さで塗布した
のち、塩酸水溶液中に浸漬し、中和させてゲル化させる
方法(特公昭48−44865)、小球状に賦形するに
は、たとえば水不溶性β−1,3−グルカンの含有液を
加熱して油類中に吐出、滴下あるいは噴霧しゲル化させ
る方法(特開昭48−52953)、水不溶性β−1,
3−グルカンを水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、得ら
れた溶解液をノズルから塩酸水溶液中へ滴下し中和させ
てゲル化する方法(特公昭48−44865)または水
不溶性β1,3−グルカンのアルカリ水溶液を水と自由
には混和しない有機溶媒中に分散させ、これに有機酸を
添加する方法、あるいは水不溶性β−1,3−グルカン
のアルカリ水溶液に芯物質を加え、これを水と自由には
混和しない有機溶媒中に分散させ、これに有機酸を添加
する方法(特願昭50127196)などが利用できる
。活性化剤として用いるハロゲン化シアンとしては通常
ブロム、クロルまたはヨード化合物あるいは随意にこれ
らの混合物を使用することが出来る。
Further, as a method for shaping these water-insoluble β-1,3-glucans, all methods commonly used in this field can be applied. For example, to shape it into a fiber, water-insoluble β-1,3-glucan is dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution, the resulting solution is extruded into a fiber through a nozzle into an aqueous hydrochloric acid solution, and neutralized. To form a film, for example, water-insoluble β-1,3 glucan is dissolved in an aqueous potassium hydroxide solution, and the solution is spread on a glass plate to a uniform thickness. After coating with water, it is immersed in an aqueous hydrochloric acid solution to neutralize it and form a gel (Japanese Patent Publication No. 48-44865). In order to shape it into small spheres, for example, a method containing water-insoluble β-1,3-glucan is used. A method of heating a liquid and discharging, dropping or spraying it into oil to form a gel (Japanese Unexamined Patent Publication No. 48-52953), water-insoluble β-1,
A method in which 3-glucan is dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution and the resulting solution is dropped into an aqueous hydrochloric acid solution through a nozzle to neutralize it and form a gel (Japanese Patent Publication No. 48-44865), or a method in which water-insoluble β1,3-glucan is A method in which an alkaline aqueous solution is dispersed in an organic solvent that is not freely miscible with water and an organic acid is added thereto, or a core substance is added to an alkaline aqueous solution of water-insoluble β-1,3-glucan and this is mixed freely with water. For example, a method can be used in which the organic acid is dispersed in an immiscible organic solvent and an organic acid is added thereto (Japanese Patent Application No. 50127196). As the cyanogen halide used as an activator, it is usually possible to use bromine, chloro or iodo compounds, or optionally mixtures thereof.

使用され得るアルカリとしてはたとえば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどが挙げられ、通常1〜5Nの水
溶液として使用するのが好ましい。アルカリはPH値が
9〜13になるまで添加するのが好ましく、特11Cl
l付近が好ましい。アルカリの添加は水不溶性β−1,
3−グルカンが溶解しないように徐々に加えられ、その
添加速度は、般に約0.2〜0.5pH単位/分程度が
好ましい。賦形した水不溶性β−1,3−グルカンのハ
ロゲン化シアンによる活性化の1例をより具体的に示せ
ば次のとおりである。小球状に賦形した水不溶性β−1
,3−グルカン1容を水20容に懸濁し、ハロゲン化シ
アン0.1〜3容を含む水20容を加え、O〜50℃の
任意の温度に於て攪拌しながら反応液のPHを、2Nの
水酸化ナトリウム溶液を滴下することにより、PHll
まで該小球が牌解しないように(約0.5pH単位/分
の速度で)上昇させ、PHllに15分間保つことによ
り、活性化反応を完了させる。
Examples of the alkali that can be used include sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc., and it is usually preferable to use it as a 1-5N aqueous solution. It is preferable to add the alkali until the pH value becomes 9 to 13, especially 11Cl.
Preferably, it is around l. Addition of alkali increases water-insoluble β-1,
The 3-glucan is added slowly so as not to dissolve, and the addition rate is generally about 0.2 to 0.5 pH units/min. A more specific example of activation of shaped water-insoluble β-1,3-glucan with cyanogen halide is as follows. Water-insoluble β-1 shaped into small spheres
, 1 volume of 3-glucan was suspended in 20 volumes of water, 20 volumes of water containing 0.1 to 3 volumes of cyanogen halide was added, and the pH of the reaction solution was adjusted at any temperature between O and 50°C while stirring. , PHll by dropwise addition of 2N sodium hydroxide solution
The activation reaction is completed by raising the globules (at a rate of about 0.5 pH units/min) without disintegration and keeping them in PHll for 15 minutes.

反応終了後、固形物をP取し100容の水で洗浄するこ
とにより、小球状の活性化されたβ一1,3−グルカン
が得られる。得られた活性化β−1,3−グルカンは水
及びアルカリ溶液に不溶、加熱非凝固性で且つ親水性が
あり、カラムに充填して使用する際に充分な流速が得ら
れるような大きさと強度をもつ粒子であるため、たとえ
ば次のような方法によつて優れた性状を有する水不溶性
酵素あるい(まアフイニイテイ・クロマトグラフイ一用
の担体−リーガンド結合物を調製することができる。こ
れらの調製には、活性化処理によつて導入されたN原子
の数(平均値)がグルコース1残基当り0.1〜1.1
のものが有利に使用できる。本発明のβ−1,3−グル
カン誘導体は、前記のごとく水不溶性β−1,3−グル
カンにハロゲン化シアンを反応させることにより製造さ
れるのであるが、該β−1,3−グルカンは、490ま
でのグルコース・ユニツト(光散乱法による)を有する
高分子化合物で、各ユニツトはほぼ直鎖状に1,3−β
−グルカン結合を形成したもの(特公昭48−3267
3及び48−32674公報参照)であり、その構造は
次式で示される。また、従来より、たとえばブロムシア
ンによるエビクロルヒドリンで架橋したデキストラン、
アガロースなどの多糖類の活性化反応は次のような機構
により起こるものとされている〔ユーロピアン・ジヤー
ナル・オブ・バイオケミストリ一(EurOpeanJ
OurnalOfBiOchemistry))〇該β
−1,3−グルカンにハロゲン化シアンを反応させるこ
とにより得られる本発明のβ−1,3−グルカン誘導体
(ま、後記の参考例1に記載の通りカルボン酸アミドお
よびイミドカルボン酸の存在が確認されており、次式で
示すことができる。
After the reaction is completed, P is removed from the solid and washed with 100 volumes of water to obtain small spherical activated β-1,3-glucan. The obtained activated β-1,3-glucan is insoluble in water and alkaline solutions, non-coagulable when heated, and hydrophilic, and has a size that allows a sufficient flow rate to be obtained when packed in a column and used. Because they are strong particles, it is possible to prepare carrier-ligand conjugates for water-insoluble enzymes or affinity chromatography with excellent properties, for example, by the following method. For the preparation of
can be used to advantage. The β-1,3-glucan derivative of the present invention is produced by reacting water-insoluble β-1,3-glucan with cyanogen halide as described above. , a polymeric compound with up to 490 glucose units (according to light scattering method), each unit being an almost linear 1,3-β
- Formed glucan bonds (Special Publication No. 48-3267
3 and 48-32674), and its structure is shown by the following formula. In addition, conventionally, for example, dextran cross-linked with shrimp chlorohydrin by bromsyanide,
The activation reaction of polysaccharides such as agarose is said to occur by the following mechanism [European Journal of Biochemistry 1].
OwnOfBiOchemistry))〇The β
The β-1,3-glucan derivative of the present invention obtained by reacting -1,3-glucan with cyanogen halide (as described in Reference Example 1 below, the presence of carboxylic acid amide and imidocarboxylic acid) This has been confirmed and can be expressed by the following equation.

〔式中、R,RlおよびR2のいずれかにおいて、一C
ONH2および C=NHなる基が導入されている。〕
すなわち、本発明は、実質的に次式で示される繰返し単
位からなつているグルコース・ユニツト490(光散乱
法による)までの高分子量β1,3−グルカン誘導体。
[In the formula, in any one of R, Rl and R2, one C
The groups ONH2 and C=NH are introduced. ]
That is, the present invention provides a high molecular weight β1,3-glucan derivative having up to 490 glucose units (according to a light scattering method) consisting essentially of repeating units represented by the following formula.

〔式中、 R,RlおよびR2のいずれかにおいて、CONH2お
よび C−NHなる基が導入されており、かつグルコー
ス1残基当り窒素原子の数(平均値)(元素分析による
)は0.1〜1.1である〕である。
[In the formula, CONH2 and C-NH groups are introduced in any of R, Rl and R2, and the number of nitrogen atoms per glucose residue (average value) (based on elemental analysis) is 0.1 ~1.1].

水不溶性酵素あるいはアフイニイテイ・クロマトグラフ
イ一用の担体−リーガンド結合物の調製(J、たとえば
該活性化β−1,3−グルカンと第一級または第二級の
アミノ基を有する物質、たとえば酵素、蛋白質、ペプタ
イド、アミノ酸、酵素の基質あるいはインヒビター、抗
原、抗体、ホルモン等とを、好ましくは弱アルカリ性の
水溶液中、約0〜50℃の任意の温度において反応させ
ることによつて行われる。
Preparation of carrier-ligand conjugates for water-insoluble enzymes or affinity chromatography (J) The reaction is carried out by reacting proteins, peptides, amino acids, enzyme substrates or inhibitors, antigens, antibodies, hormones, etc., preferably in a slightly alkaline aqueous solution at any temperature of about 0 to 50°C.

以下に、実抱例および参考例をもつて本発明のβ−1,
3−グルカン誘導体の製造法を更に具体的に説明するが
、これらは何ら本発明を限定するものではない。
Below, with actual examples and reference examples, β-1,
The method for producing the 3-glucan derivative will be explained in more detail, but these are not intended to limit the present invention in any way.

実施例 1 PS−1の白色粉末109を500m1容のビーカ一に
取り、蒸留水200TfL1を加えマグネチツクスター
ラ一で攪拌しPS−1を充分膨潤させた後、50/o(
W(V)ブロムシアン水溶液200m1を加え、25℃
に於て攪拌を続けながら、自働滴定装置を用いて2N水
酸化ナトリウム溶液を滴下して約0.5pH単位/分の
速度でPHを徐々に上昇させてPHを11に達せしめ、
更にそのPHに、約15分間保つことにより反応を完了
させた。
Example 1 Take white powder 109 of PS-1 in a 500 ml beaker, add 200 TfL of distilled water and stir with a magnetic stirrer to sufficiently swell PS-1.
Add 200 ml of W(V) bromcyan aqueous solution and heat at 25°C.
While continuing to stir, 2N sodium hydroxide solution was added dropwise using an automatic titrator to gradually increase the pH at a rate of about 0.5 pH units/min until the pH reached 11.
The reaction was completed by maintaining the pH for about 15 minutes.

反応終了後、反応液からPS−1粒子をP取し、更に蒸
留水11で洗浄して、活性化PS−1を得た。
After the reaction was completed, PS-1 particles were removed from the reaction solution and further washed with distilled water 11 to obtain activated PS-1.

(乾燥重量は10.059)。実帷例 2 PS−1の白色粉末19ずつを実施例1の場合と同様な
方法を用いて、5%(W/)ブロムシアン水溶液2m1
,40w11および80m1でそれぞれ活性化し、活性
化されたPS−1を得た。
(Dry weight is 10.059). Practical example 2 Using the same method as in Example 1, 19 pieces of white powder of PS-1 were added to 2 ml of a 5% (W/) bromcyan aqueous solution.
, 40w11 and 80m1, respectively, to obtain activated PS-1.

実抱例 3 PS−2の白色粉末10gを実施例1の場合と同様な方
法を用いてブロムシアンで活性化し、活性化されたPS
−2を得た(乾燥重量は10.089)。
Practical Example 3 10 g of white powder of PS-2 was activated with bromcyan using the same method as in Example 1, and activated PS-2 was obtained.
-2 was obtained (dry weight was 10.089).

実絶例 4 小球状(粒径50〜200μ)のPS−1125m1(
乾燥重量としてPS−1約59に相当)に水100m1
と5%(W/)ブロムシアン水溶液100m1を加え、
25℃において攪拌下に自働滴定装置を用いて、2N水
酸化ナトリウム溶液を滴下して、約0.5PH単位/分
の速度でPHを徐々に上昇させて、PHを11に達せし
め、更にそのPHに約15分間保つことにより反応を完
了させた。
Actual example 4 Small spherical (particle size 50-200μ) PS-1125m1 (
(equivalent to approximately 59 PS-1 as dry weight) to 100 ml of water.
and 100ml of 5% (W/) bromcyan aqueous solution,
Using an automatic titrator under stirring at 25°C, 2N sodium hydroxide solution was added dropwise at a rate of about 0.5 PH units/min to gradually increase the pH to 11, and The reaction was completed by maintaining the pH for about 15 minutes.

反応終了後、反応液から固形物をP取し、更に蒸留水5
00wL1で洗浄して、活性化された小球状のPS−1
を得た(乾燥重量は5.19)。実廂例 5 小球状(粒径50〜200μ)のPS−119(乾燥重
量として)ずつを実帷例4の場合と同様な方法を用いて
、5010(W/V)ブロムシアン水溶液2d,40m
1および80dでそれぞれ活性化し、活性化された小球
状のPS−1を得た。
After the reaction is complete, remove the solid matter from the reaction solution, and add 5 ml of distilled water.
Activated small spherical PS-1 by washing with 00wL1
(Dry weight: 5.19). Practical Example 5 Using the same method as in Practical Example 4, add each small spherical (particle size 50 to 200 μ) PS-119 (as dry weight) to 2 d, 40 m of a 5010 (W/V) bromcyan aqueous solution.
1 and 80 d, respectively, to obtain activated small spherical PS-1.

実維例 6繊維状(太さ約0.2〜0.3m7!L、長
さ約10(1−JモV!)のPS−2を5f!取り、実施
例4と同様に処理して、活性化された繊維状のPS−2
を得た(乾燥重量は5.159)。
Actual fiber example 6 5 f! of PS-2 in fibrous form (thickness about 0.2 to 0.3 m7!L, length about 10 (1-J mo V!)) was taken and treated in the same manner as in Example 4. , activated fibrous PS-2
(Dry weight: 5.159).

実施例 7 フイルム状(厚さ約0.2mm)のPS−1を59取り
、実施例4と同様に処理して、活性化されたフイルム状
のPS−1を得た(乾燥重量4、95f!)。
Example 7 59 pieces of PS-1 in the form of a film (about 0.2 mm thick) were taken and treated in the same manner as in Example 4 to obtain activated PS-1 in the form of a film (dry weight: 4, 95 f). ).

参考例 1実悔例1,2および4〜7で得たハロゲン化
シアンで活性化された粉末状PS−1、小球状PS−1
、繊維状PS−2およびフイルム状PS−1は次のよう
な性質を示した。
Reference Example 1 Powdered PS-1 and small spherical PS-1 activated with cyanogen halide obtained in Regretful Examples 1, 2, and 4 to 7
, fibrous PS-2 and film PS-1 exhibited the following properties.

(1)形 状 形状はいずれも活性化処理の前のものとほとんど変らな
かつた。
(1) Shape All shapes were almost unchanged from those before activation treatment.

(2)熱凝固性 活性化前のものと異なり、いずれも熱凝固性が全くなく
、沸騰水中で15分間加熱してもゼリー化は全く認めら
れなかつた。
(2) Thermocoagulability Unlike those before activation, none of them had any thermocoagulability, and no jelly formation was observed even when heated in boiling water for 15 minutes.

(3)洛解性 活性化前のものと異なり、いずれも強アルカリ水溶液、
ジメチルスルフオキシドあるいは濃ウレア溶液(8M)
に全く溶解されなくなつた。
(3) Unlike the one before activation, both are strong alkaline aqueous solution,
Dimethyl sulfoxide or concentrated urea solution (8M)
It became completely insoluble.

(4)元素分析によるNの定量元素分析からNを定量す
ると、活性化処理により、グルコース1残基当り導入さ
れたN原子の数(平均値)は第1表の通りであつた。
(4) Quantification of N by elemental analysis When N was quantified by elemental analysis, the number of N atoms (average value) introduced per glucose residue by the activation treatment was as shown in Table 1.

(5)赤外線吸収スペクトル(KBr法)無処理の粉末
状PS−1の赤外線吸収スペクトルは第1図に示すとお
りであり、活性化粉末状PS−1の赤外線吸収スペクト
ルは第2図に示すとおりである。
(5) Infrared absorption spectrum (KBr method) The infrared absorption spectrum of untreated powdered PS-1 is as shown in Figure 1, and the infrared absorption spectrum of activated powdered PS-1 is as shown in Figure 2. It is.

両者のスペクトルを比較すると活性化PS−1VCは、
1730cm−1,1625?−1,780?−1に新
しく吸収帯が見られた。これらは、1730CTIL−
1がカルボン酸アミドに、1625?−1と780cT
n−1がイミドカルボン酸に由来する吸収帯であると考
えられる。小球状PS−1、繊維状PS−2およびフイ
ルム状PS−1のいずれも、カルボン酸アミドの吸収(
1730(1−JモV1−1)とイミドカルボン酸の吸収
(1625CrfL−1,7800f1L−1)を示し
た。(6)染色性中西らの方法〔CarbOhydra
teResearch,至ヱ,47−52(1974)
〕に従つて、水溶性色素による染色性をしらべた結果は
、第2表の通りであつた。
Comparing the spectra of the two, activated PS-1VC has
1730cm-1,1625? -1,780? A new absorption band was observed at -1. These are 1730CTIL-
1 is carboxylic acid amide, 1625? -1 and 780cT
It is considered that n-1 is an absorption band derived from imidocarboxylic acid. Small spherical PS-1, fibrous PS-2, and film PS-1 all have the ability to absorb carboxylic acid amide (
1730 (1-J mo V1-1) and imidocarboxylic acid absorption (1625CrfL-1, 7800f1L-1). (6) Stainability Nakanishi et al.'s method [CarbOhydra
teResearch, To, 47-52 (1974)
], the stainability with water-soluble dyes was investigated and the results are shown in Table 2.

参考例 2 実帷例1で得た活性化PS−1の19(乾燥重量)を蒸
留水で20m1の懸濁液とし、これに0.2M炭酸バツ
フア一(PH8.5)10m11プロナーゼ(科研化学
株式会社製)の20〜/T!Ll溶液2m1および?留
水8m1を加えて、5℃、PH8.5で攪拌しながら2
0時間反応させた。
Reference Example 2 Make a suspension of activated PS-1 19 (dry weight) obtained in Practical Example 1 in 20 ml of distilled water, add 10 ml of 0.2 M carbonate buffer (PH 8.5) to 11 pronase (Kaken Chemical Co., Ltd.). Co., Ltd.) 20~/T! 2ml of Ll solution and ? Add 8 ml of distilled water and stir at 5°C and pH 8.5 for 2 hours.
The reaction was allowed to proceed for 0 hours.

反応後、PS−1ゲルをグラスフイルタ一でP取し、0
.2Mグリシン溶液80wL1,0.5M塩化ナトリウ
ム溶液80m1、および蒸留水40m1で順次洗浄し、
プロナーゼの水不溶性酵素を得た。合成基質であるP−
トルエンスルホニル−L−アルギニンメチルエステルを
用いて25℃、PH8.Oでプロナーゼ活性を測定した
ところ、カツプリング反応に用いたプロナーゼ活性の6
3010が水不溶性酵素となつていることが判明した。
また上記の洗浄液中の総蛋白量をローり一法(0.H.
L0wryeta1:J.BiOl.Chem.U旦良
,265(1951))で定量し、はじめに用いたプロ
ナーゼの蛋白量から差引いて、蛋白の水不溶化率を計算
すると77%であつた。
After the reaction, the PS-1 gel was filtered with a glass filter and 0
.. Washed sequentially with 80wL of 2M glycine solution, 80ml of 0.5M sodium chloride solution, and 40ml of distilled water,
A water-insoluble enzyme of pronase was obtained. Synthetic substrate P-
Using toluenesulfonyl-L-arginine methyl ester at 25°C, pH 8. When pronase activity was measured using O, it was found that 6% of the pronase activity used in the coupling reaction
It was found that 3010 is a water-insoluble enzyme.
In addition, the total protein amount in the above washing solution was measured by the Rolling method (0.H.
L0wryeta1: J. BiOl. Chem. The water insolubilization rate of the protein was calculated to be 77% by quantifying the amount of pronase (Udanryo, 265 (1951)) and subtracting it from the protein amount of the pronase used initially.

参考例 3実TM例1で得た活性化PS−1の1f1を
蒸留水で20m1の懸濁液とし、これに0.2Mトリス
塩酸バツフア一(PH8.O)10m1および結晶α−
アミラーゼ(三共株式会社製)の2.5W19/mlの
溶液10TrL1を加えて5℃,PH8.Oで4時間反
応後、参考例2の場合と同様に洗浄し水不溶化α−アミ
ラーゼを得た。
Reference Example 3 1f1 of activated PS-1 obtained in Actual TM Example 1 was made into a suspension of 20ml with distilled water, and 10ml of 0.2M Tris-HCl buffer (PH8.O) and crystal α-
Add 10TrL1 of a 2.5W19/ml solution of amylase (manufactured by Sankyo Co., Ltd.) at 5°C, pH 8. After reacting with O for 4 hours, it was washed in the same manner as in Reference Example 2 to obtain water-insoluble α-amylase.

可溶性澱粉を基質とし、PH5.3,37℃で反応させ
α−アミラーゼ活性を測定すると、活性の水不溶化率は
59%であつた。また蛋白の水不溶化率は650k)で
あつた。
When α-amylase activity was measured using soluble starch as a substrate and reacted at pH 5.3 and 37°C, the rate of water insolubilization of the activity was 59%. The water insolubilization rate of protein was 650k).

参考例 4実帷例1で得た活性化PS−1の19を蒸留
水で20m1の懸濁液とし、これに0.2Mリン酸バツ
フア一(PH8.O)10Tn1および結晶α−キモト
リプシン(シグマ社製)の2.5即/ml溶液10m1
を加え、5℃,PH8でカツプリング反応を行なつた。
Reference Example 4 Activated PS-1 19 obtained in Practical Example 1 was suspended in 20 ml of distilled water, and 10 Tn of 0.2 M phosphate buffer (PH8.O) and crystalline α-chymotrypsin (Sigma 2.5 instant/ml solution 10ml
was added, and a coupling reaction was carried out at 5° C. and pH 8.

反応は2時間で終了し、はじめに加えた酵素蛋白の78
%がPS−1に結合した。L−チロシンエチルエステル
を基質にして、100k)エタノール存在下に27℃,
PH7.8でエステラーゼ活性を測定すると、活性の水
不溶化率は64%であつた。
The reaction was completed in 2 hours, and 78% of the initially added enzyme protein
% bound to PS-1. Using L-tyrosine ethyl ester as a substrate, 100k) at 27°C in the presence of ethanol.
When the esterase activity was measured at pH 7.8, the water insolubilization rate of the activity was 64%.

参考例 5 実帷例1で得た活性化PS−1の19を蒸留水20T!
1eに懸濁後、0.2Mトリス塩酸バツフア一(PH8
.O)10m1および小麦胚芽の酸性フオスフアターゼ
(生化学工業株式会社)の2,5η/ml溶液10m1
を加え、5℃,PH8.Oで攪拌しながら18時間反応
後、参考例2と同様に洗浄して、水不溶性酸性フオスフ
アターゼを得た。
Reference Example 5 19 of activated PS-1 obtained in Practical Example 1 was added to 20T of distilled water!
1e, then suspended in 0.2M Tris-HCl buffer (PH8
.. O) 10 ml and 10 ml of a 2,5η/ml solution of wheat germ acid phosphatase (Seikagaku Corporation)
was added at 5°C, pH 8. After reacting for 18 hours while stirring with O, the mixture was washed in the same manner as in Reference Example 2 to obtain water-insoluble acid phosphatase.

0−カルボキシフェニルフォスフェートを基質にして、
25℃,PH5.Oで活性を測定すると、はじめに加え
た酵素活性の52%が水不溶化された。
using 0-carboxyphenyl phosphate as a substrate,
25℃, PH5. When the activity was measured in O, 52% of the initially added enzyme activity was insolubilized in water.

また蛋白の水不溶化率は63010であつた。参考例
6 実誰例1で得た活性化PS−1の19を蒸留水で20m
1の懸濁液とし、これにアセトバクター・タービダンス
(AcetObacterturbidans)(AT
CC9325)菌体から抽出し部分精製したα−アミノ
酸エステルヒドロラーゼ〔本酵素の調製法および性質に
ついては、T.Takahashietal;BlOc
hem.J.UK.K,497(1974)〕5T1Z
9と0.1Mトリス塩酸バツフア一(PH8.O)20
m1を加え、5℃、PH8.Oで4時間攪拌下に反応さ
せた。
The water insolubilization rate of protein was 63,010. Reference example
6. Dilute activated PS-1 19 obtained in Example 1 with distilled water for 20 m
1 and add Acetobacter turbidans (AT) to this suspension.
CC9325) α-amino acid ester hydrolase extracted from bacterial cells and partially purified [For the preparation method and properties of this enzyme, see T. Takahashietal;BlOc
hem. J. U.K. K, 497 (1974)] 5T1Z
9 and 0.1M Tris-HCl buffer (PH8.O) 20
Add m1 and heat at 5°C, pH 8. The reaction was carried out under stirring at O for 4 hours.

反応終了後、PS−1ゲルをP取し、参考例2と同様に
洗浄して得られた水不溶性酵素を蒸留水で40m1に懸
濁した。D−フエニルグリシンメチルエステルを基質に
してこの水不溶性酵素懸濁液の活性を測定したところ、
9.83ユニツト/mlであつた。
After the reaction was completed, the PS-1 gel was removed and washed in the same manner as in Reference Example 2. The resulting water-insoluble enzyme was suspended in 40 ml of distilled water. The activity of this water-insoluble enzyme suspension was measured using D-phenylglycine methyl ester as a substrate.
It was 9.83 units/ml.

これは、はじめに加えた酵素活性の84%が不溶化した
ことを示す。また、蛋白の不溶化率は69%であつた。
This indicates that 84% of the initially added enzyme activity was insolubilized. Furthermore, the protein insolubilization rate was 69%.

上記の水不溶性酵素懸濁液25m1を用いて、床体積5
m1の小カラムを調製し、5℃に於てD−フエニルグリ
シンメチルエステル塩酸塩15Tr19/Mll7−ア
ミノ−3−デアセトキシセフアロスポラン酸5η/dお
よびメタノール10%〔/V)を含むPH7.2の基質
溶液を、12m1/Hrの一定流速でカラム内を通過さ
せると、カラムから流出する反応液には7.50mg/
mlのセフアレキシンが含まれていた。
Using 25 ml of the above water-insoluble enzyme suspension, a bed volume of 5
A small column of m1 was prepared at 5°C with pH 7 containing D-phenylglycine methyl ester hydrochloride 15Tr19/Mll7-amino-3-deacetoxycephalosporanic acid 5η/d and methanol 10% [/V). When a substrate solution of .2 is passed through the column at a constant flow rate of 12 ml/Hr, the reaction solution flowing out from the column contains 7.50 mg/Hr.
ml of cephalexin.

この反応を6ケ月間連続して行なつたが、このカラムの
セフアレキシン合成活性は全く低下しなかつた。参考例
7 実帷例1の方法と同様にして得た活性化PS一1の19
を蒸留水で20m1の懸濁液とし、これにL−ロイシル
グリシルグリシン(マン・リサーチ・ラボラトリーズ社
製)20m1を溶款した0.1Mトリス塩酸バツフア一
(PH8.O)20m1を加え、5℃,PH8で16時
間ゆるく攪拌しながら反応させた後、PS−1ゲルをP
取し参考例2と同様に洗浄した。
Although this reaction was carried out continuously for 6 months, the cephalexin synthesis activity of this column did not decrease at all. Reference Example 7 Activated PS-1-19 obtained in the same manner as in Practical Example 1
was made into a 20 ml suspension with distilled water, and 20 ml of 0.1 M Tris-HCl buffer (PH8.O) containing 20 ml of L-leucylglycylglycine (manufactured by Mann Research Laboratories) was added thereto. After reacting at 5°C and pH 8 for 16 hours with gentle stirring, the PS-1 gel was
It was taken and washed in the same manner as in Reference Example 2.

洗浄液中に回収されたL−ロイシルグリシルグリシンの
含量から逆算すると、PS−1に結合したL−ロイシル
グリシルグリシンの量は12.6Tn9であつた。また
、上記方法において、L−ロイシルグリシルグリシンに
代えて人血清ガンマ・グロブリン(フラクシヨン、シグ
マ社製)およびインシユリン(シグマ社製)を用いてそ
れぞれ上記方法と同様に反応を行つたところPS−1K
結合したガンマ・グロブリンの量は15,1ηであり、
インシユリンの量は11.0〜であつた。
When calculated backward from the content of L-leucylglycylglycine recovered in the washing solution, the amount of L-leucylglycylglycine bound to PS-1 was 12.6Tn9. In addition, in the above method, when reactions were carried out in the same manner as in the above method using human serum gamma globulin (Fraction, manufactured by Sigma) and insulin (manufactured by Sigma) in place of L-leucylglycylglycine, PS -1K
The amount of bound gamma globulin is 15,1η,
The amount of insulin was 11.0~.

参考例 8 実施例4,6および7で得た小球状の活性化PS−1、
繊維状の活性化PS−2およびフイルム状の活性化PS
−1をそれぞれ19(乾燥重量として)ずつとり、それ
ぞれに蒸留水207rL1と1%(W/V)P−アミノ
フエネチルアルコール水溶液10m1および0.04M
リン酸バツフア一(PH6)10m1を改えて攪拌しな
がら、5℃,PH6で24時間反応させた。
Reference Example 8 Small spherical activated PS-1 obtained in Examples 4, 6 and 7,
Fiber-like activated PS-2 and film-like activated PS
Take 19 (as dry weight) of each of -1 and add 207 rL of distilled water, 10 ml of 1% (W/V) P-aminophenethyl alcohol aqueous solution and 0.04 M
While stirring 10 ml of phosphoric acid buffer (PH6) again, the reaction was carried out at 5° C. and PH6 for 24 hours.

反応液をP過し、固形物を更に200m1f)0.5M
NaC1で洗浄し、P液中に回収されたP−アミノフエ
ネチルアルコールから逆算して、結合量を求めた。小球
状PS−1i1Cは47η、繊維状PS−2には33η
、フイルム状PS−1には24ηのP−アミノフエネチ
ルアルコール(いずれも担体1g当り)が結合した。こ
の数値は、活性化反応により担体に導入された活性基(
イミドカルボン酸基)の量に対応するものと考えられる
。参考例 9 実絶例4で得た小球状の活性化PS−1の1g(乾燥重
量)を蒸留水で40m1f)懸濁液とし、これに0.2
M炭酸バツフア一(PH8.5)10WLI1プロナー
ゼ(科研化学株式会社製)の20−l溶液5m1および
蒸留水5m1を加えて、5℃,PH8.5で攪拌しなが
ら6時間反応させた。
The reaction solution was filtered through P, and the solid matter was further removed by 200ml (1f) 0.5M
After washing with NaCl, the bound amount was determined by back calculation from the P-aminophenethyl alcohol recovered in the P solution. 47η for small spherical PS-1i1C and 33η for fibrous PS-2.
24 η of P-aminophenethyl alcohol (both per 1 g of carrier) was bound to the film PS-1. This value is based on the active group introduced into the carrier by the activation reaction (
This is thought to correspond to the amount of imidocarboxylic acid groups). Reference Example 9 1 g (dry weight) of the small spherical activated PS-1 obtained in Actual Example 4 was suspended in 40 ml of distilled water, and 0.2
5 ml of a 20-l solution of 10WLI1 pronase (manufactured by Kaken Kagaku Co., Ltd.) in M carbonate buffer (PH 8.5) and 5 ml of distilled water were added, and the mixture was reacted at 5° C. and pH 8.5 for 6 hours with stirring.

反応後、小球状のPS−1ゲルをグラスフイルタ一でP
取し、0.2Mグリシン溶液120m1,0.5M塩化
ナトリウム溶液120m11および蒸留水80m1で順
次洗浄し、プロナーゼの水不溶性酵素を得た。合成基質
であるP−トルエンスルホニル−L−アルギニンメチル
エステルを用いて25℃,PH8.Oでプロナーゼ活性
を測定したところ、カツプリング反応に用いたプロナー
ゼ活性の60%が水不溶性酵素となつていることが判明
した。また上記の洗浄液中の総蛋白量をローり一法(0
.H.L0wryeta1:J.BiOl.Chem.
l93,265(1951))で定量し、はじめに用い
たプロナーゼの蛋白量から差引いて、蛋白の水不溶化率
を計算すると72%であつた。
After the reaction, the small spherical PS-1 gel was filtered through a glass filter.
The solution was taken and washed sequentially with 120 ml of 0.2M glycine solution, 120 ml of 0.5M sodium chloride solution and 80 ml of distilled water to obtain a water-insoluble pronase enzyme. Using the synthetic substrate P-toluenesulfonyl-L-arginine methyl ester at 25°C and pH 8. When the pronase activity was measured using O, it was found that 60% of the pronase activity used in the coupling reaction was a water-insoluble enzyme. In addition, the total protein amount in the above washing solution was determined by the rolling method (0
.. H. L0wryeta1: J. BiOl. Chem.
193, 265 (1951)) and subtracted from the protein amount of pronase used initially, the water insolubilization rate of the protein was calculated to be 72%.

参考例 10 実施例6で得た繊維状の活性化PS−2の19を蒸留水
で20ゴの懸濁液とし、これに0.2Mリン酸バツフア
一(PH8.O)10m1および結晶α−キモトリプシ
ン(シグマ社製)の2.5〜/ゴ溶液10ゴを加え、5
℃,PH8でカツプリング反応を行なつた。
Reference Example 10 19 of the fibrous activated PS-2 obtained in Example 6 was made into a suspension of 20 grams in distilled water, and 10 ml of 0.2M phosphoric acid buffer (PH8.O) and crystal α- Add 2.5 to 10 grams of chymotrypsin (manufactured by Sigma) / 10 grams of solution,
The coupling reaction was carried out at 0.degree. C. and pH 8.

反応は4時間で終了し、はじめに加えた酵素蛋白の65
%が担体に結合した。L−チロシンエチルエステルを基
質にして、10%エタノール存在下に27℃,PH7.
8でエステラーゼ活性を測定すると、活性の水不溶化率
は54%であつた。
The reaction was completed in 4 hours, and 65% of the enzyme protein added at the beginning was
% bound to the carrier. L-tyrosine ethyl ester was used as a substrate at 27°C, pH 7.0 in the presence of 10% ethanol.
When the esterase activity was measured in Example 8, the water insolubilization rate of the activity was 54%.

参考例 11 実泡例7で得たフイルム状の活性化PS−119に、蒸
留水20m1とナタ豆よりのウレアーゼ(和光純薬KK
)の1%溶液5m1と0.04Mリン酸バツフア一(P
H7.5)5ゴを加え、攪拌下に5℃で18時間反応さ
せることにより、はじめに加えた酵素活性の35%が不
溶化された。
Reference Example 11 Add 20 ml of distilled water and urease from rapeseed (Wako Pure Chemical KK) to the film-like activated PS-119 obtained in Actual Foam Example 7.
) and 0.04M phosphoric acid buffer (P
By adding H7.5) 5g and reacting at 5°C for 18 hours with stirring, 35% of the initially added enzyme activity was insolubilized.

蛋白の不溶化率は44%であつた。The protein insolubilization rate was 44%.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は粉末状PS−1の赤外線吸収スペクトルを、第
2図は活性化粉末状PS−1の赤外線吸収スペクトルを
それぞれ示す。
FIG. 1 shows the infrared absorption spectrum of powdered PS-1, and FIG. 2 shows the infrared absorption spectrum of activated powdered PS-1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 実質的に次式で示される繰返し単位からなつている
ルコース・ユニット490(光散乱法に よる) での高分子量β−1,3−グルカン誘導 体。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式 R、R_1およびR_2のいづれかにおいて、−CON
H_2および▲数式、化学式、表等があります▼なる基
が導入されており、かつグルコース1残基当り窒素原子
の数(平均値)(元素分析による)は0.1〜1.1で
ある〕。
[Scope of Claims] 1. A high molecular weight β-1,3-glucan derivative with 490 lucose units (according to light scattering method) consisting essentially of repeating units represented by the following formula. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [In either formula R, R_1 or R_2, -CON
H_2 and ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ groups have been introduced, and the number (average value) of nitrogen atoms per glucose residue (based on elemental analysis) is 0.1 to 1.1] .
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