JPS597436B2 - immobilized enzyme - Google Patents

immobilized enzyme

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JPS597436B2
JPS597436B2 JP11953181A JP11953181A JPS597436B2 JP S597436 B2 JPS597436 B2 JP S597436B2 JP 11953181 A JP11953181 A JP 11953181A JP 11953181 A JP11953181 A JP 11953181A JP S597436 B2 JPS597436 B2 JP S597436B2
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JP
Japan
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carrier
enzyme
immobilized
polyimide
immobilized enzyme
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JP11953181A
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Japanese (ja)
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JPS5820192A (en
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隆志 川崎
康夫 木原
裕 諸石
五十治 酒井
昭男 岩間
伊佐雄 宗
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS597436B2 publication Critical patent/JPS597436B2/en
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は商定化酵素に関する。[Detailed description of the invention] TECHNICAL FIELD The present invention relates to a commercializing enzyme.

酵素反応は、その基質特異性や常湛常圧での高反応性の
ために、特に食品や医薬品工業等において利用されてい
るが、従来は酵素を基質の水溶液に溶解させて酵素反応
を行なわせていた。
Enzyme reactions are used particularly in the food and pharmaceutical industries due to their substrate specificity and high reactivity under normal pressure. Conventionally, enzyme reactions are carried out by dissolving enzymes in an aqueous solution of the substrate. It was set.

従って、このような方法によれば、反応条件を一定に維
持しつつ、新鮮な酵素を補給したり、また、反応後に酵
素を失活させることなく、生成物と酵素を分離すること
が非常に困難であって、酵素が不経済に消費されるうえ
に、反応が回分式であるので、生産性に劣る問題があっ
た。
Therefore, according to this method, it is very easy to maintain the reaction conditions constant, replenish fresh enzyme, and separate the product and enzyme without deactivating the enzyme after the reaction. This method is difficult, the enzyme is consumed uneconomically, and the reaction is batchwise, resulting in poor productivity.

そこで、このような問題を解決するために、酵素を水不
溶性の担体に種々の方法にて固定化し、この固定化酵素
に基質を連続的に反応させることが提案され、既に一部
では実用化されている。
Therefore, in order to solve these problems, it has been proposed to immobilize enzymes on water-insoluble carriers using various methods and to cause the immobilized enzymes to react continuously with substrates, and some have already put it into practical use. has been done.

酵素の固定化の方法としては、酵素を共有結合にて担体
に結合させる共有結合法が、酵素が担体から容易には離
脱しないために広く採用されているが、従来、酵素の共
有結合のための担体として一般に用いられているセルロ
ース、デキストラン、アガロース等の多糖類誘導体、ポ
リアクリルアミドゲル等は直径数mm程度の粒子であっ
て、物理的強度が十分でないために、カラムに充填して
長期間使用した場合に目詰まりが起こり、反応効率が低
下する欠点があった。
As a method for immobilizing enzymes, the covalent bond method, in which the enzyme is bound to the carrier through a covalent bond, is widely used because the enzyme does not easily detach from the carrier. Cellulose, dextran, polysaccharide derivatives such as agarose, polyacrylamide gel, etc., which are commonly used as carriers, are particles with a diameter of several mm and do not have sufficient physical strength, so they cannot be packed in columns for long periods of time. When used, clogging occurs and reaction efficiency is reduced.

一方、物理的強度があり、比較的成形性にすぐれる再生
セルロースやエチレンービニルアルコール共重合体は膜
状担体にし得るが、酵素の固定に必要な官能基が水酸基
であるため、臭化シアン等による活性化処理に複雑困難
な操作を要し、特に担体が膜又はフイルムの場合、活性
化が非常に困難であって、酵素固定化量が少なく、且つ
、得られる固定化酵素の活性収率が低いという欠点があ
った。
On the other hand, regenerated cellulose and ethylene-vinyl alcohol copolymers, which have physical strength and relatively good moldability, can be used as membrane-like carriers, but because the functional groups necessary for immobilizing enzymes are hydroxyl groups, cyanogen bromide In particular, when the carrier is a membrane or film, activation is very difficult, the amount of enzyme immobilized is small, and the activity yield of the resulting immobilized enzyme is The disadvantage was that the rate was low.

本発明は上記した種々の問題を解決するためになされた
ものであって、物理的強度、成形性共にすぐれ、更に高
い活性収率を有する固定化酵素を提供することを目的と
する。
The present invention was made to solve the various problems described above, and an object of the present invention is to provide an immobilized enzyme that has excellent physical strength and moldability, and has a higher activity yield.

本発明は、主として一般式 (但し、Rは2価の有機基を示す。The present invention mainly focuses on the general formula (However, R represents a divalent organic group.

)で表わされる繰返し単位からなる水不溶性ポリイミド
成形物が少なくともその表面においてイミド開環率が1
0〜100%に開環され、かくして形成されたカルボキ
シル基に酵素が固定化されていることを特徴とする。
) has a water-insoluble polyimide molded product having an imide ring opening rate of 1 at least on its surface.
It is characterized by being ring-opened to 0 to 100% and having an enzyme immobilized on the thus formed carboxyl group.

主として前記一般式Iで表わされる繰返し単位からなる
ポリイミド及びその膜の製造方法は特開昭54−717
85号公報に記載されている。
A method for producing a polyimide mainly consisting of repeating units represented by the above general formula I and a film thereof is disclosed in JP-A-54-717.
It is described in Publication No. 85.

上記ポリイミドは通常、N−メチル−2−ピロリドンの
ような極性有機溶剤中で1.2,3.4−ブタンテトラ
カルボン酸と一般式 NH−R−NH2 2 (但し、Rは前記と同じである。
The above polyimide is usually prepared by combining 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid with the general formula NH-R-NH2 (where R is the same as above) in a polar organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone. be.

)で表わされるジアミンとをほぼ等モル比で100〜3
00℃程度の温度に10〜50時間加熱し、脱水縮合さ
せることによって得られる。
) in an approximately equimolar ratio of 100 to 3
It is obtained by heating at a temperature of about 00°C for 10 to 50 hours to cause dehydration condensation.

1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸の代わりにそ
の一無水物、二無水物、ジアルキルエステル、アミド等
も用いることができる。
Instead of 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, its monoanhydride, dianhydride, dialkyl ester, amide, etc. can also be used.

上記ポリイミドにおけるR、即ち上記ジアミンにおける
Rは脂肪族、芳香族又は脂環族の2価の炭化水素基、又
はこれらがーCH2−、−CH(CH3)−、一CO−
、一〇−、−SO2−、へS一等で結合されている2価
の有機基であるが、好ましい代表例は である。
R in the polyimide, that is, R in the diamine, is an aliphatic, aromatic or alicyclic divalent hydrocarbon group, or -CH2-, -CH(CH3)-, monoCO-
, 10-, -SO2-, to S, etc., and preferred representative examples are.

本発明において用いるポリイミドは極限粘度(N−メチ
ル−2−ピロリドンを溶剤とする30℃での測定値)が
0.55〜1,00、好ましくは060〜0.85であ
る。
The polyimide used in the present invention has an intrinsic viscosity (measured at 30°C using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent) of 0.55 to 1,00, preferably 060 to 0.85.

これを平均分子量に換算すれば20000〜12000
0、好ましくは30000;80000である。
If this is converted into an average molecular weight, it is 20,000 to 12,000.
0, preferably 30,000; 80,000.

また、ポリイミドは反応条件によってはイミド環に閉環
する前,駆構造としてアミド結合を有するが、本発明に
おいて用いるポリイミド担体は、 イミド環の数 イミド化率= x1oo
(L:fAイミド環の数+アミド結合の数 イミド開環率 アミド結合の数 二一一一一一一7−− X 10 0 (輪イミド環の
数+アミド結合の数 とするとき、表面においてはイミド開環率が10〜10
0%であり、表面を除く実質部即ち基体層においてはイ
ミド開環率がO〜30%であることが望ましい。
Furthermore, depending on the reaction conditions, polyimide has an amide bond as a precursor structure before being closed to an imide ring, but the polyimide support used in the present invention has the following number of imide rings: imidization rate = x1oo
(L: fA Number of imide rings + Number of amide bonds Imide ring opening rate Number of amide bonds 2111117-- The imide ring opening rate is 10-10
It is desirable that the imide ring opening rate is 0% and in the substantial portion excluding the surface, that is, the base layer, the imide ring opening rate is 0 to 30%.

即ち、イミド化率が70係以上、好ましくは90楚以上
、特に好ましくは98〜100%である。
That is, the imidization rate is 70% or higher, preferably 90% or higher, and particularly preferably 98 to 100%.

このように、本発明において好ましく用い得る担体は、
表面がイミド開環率が10〜100係、内部が実質的に
前記一般式で表わされるイミド繰返し単位から構成され
る。
Thus, carriers that can be preferably used in the present invention are:
The surface has an imide ring opening rate of 10 to 100, and the interior is substantially composed of imide repeating units represented by the above general formula.

このように表面と内部とが異なる構造の担体は、実質的
に前記一般式■で表わされるポリイミドを粒子、フイル
ム、多孔性模等所要の形状に成形後、この成形物の表面
を加水分解することによって得られる。
In order to obtain a carrier having a structure in which the surface and the inside are different, the polyimide substantially represented by the above general formula (2) is molded into a desired shape such as a particle, a film, or a porous model, and then the surface of this molded product is hydrolyzed. obtained by

イミド構造の前1駆構造又はイミド環の加水分解により
生じるアミド酸構造を有する繰返し単位として次のよう
な例が挙げられよう。
Examples of repeating units having a precursor structure of an imide structure or an amic acid structure produced by hydrolysis of an imide ring include the following.

実質的に前記一般式■で表わされるポリイミド構造は物
理的強度、化学的特性にすぐれているので、非多孔性の
フイルムや限外沖過性又は逆浸透性の選択的透過性能を
有する多孔性の膜形状に担体を成形した場合、担体表面
は酵素固定化のためのカルボキシル基密度が高く、この
担体表面が物理的強度、化学的特性にすぐれるポリイミ
ド構造で一体的に補強されているので、実用上すぐれた
担体を得ることができる。
The polyimide structure substantially represented by the above general formula (2) has excellent physical strength and chemical properties, so it can be used as a non-porous film or a porous film with selective permeation performance such as ultraviolet permeability or reverse osmosis. When a carrier is formed into a membrane shape, the carrier surface has a high density of carboxyl groups for enzyme immobilization, and this carrier surface is integrally reinforced with a polyimide structure that has excellent physical strength and chemical properties. , a practically excellent carrier can be obtained.

成形物の表面を加水分解する条件は担体の形状にもよる
が、多孔性膜の場合には、通常、pH10〜12、好ま
しくはpH10.5〜11.5の範囲のアルカリ水溶液
に10分乃至数10時間、好ましくは30分〜5時間、
35〜40゜Cの温度で浸漬すればよい。
The conditions for hydrolyzing the surface of the molded article depend on the shape of the carrier, but in the case of a porous membrane, it is usually soaked in an alkaline aqueous solution with a pH of 10 to 12, preferably 10.5 to 11.5 for 10 minutes. Several tens of hours, preferably 30 minutes to 5 hours,
It may be immersed at a temperature of 35 to 40°C.

非多孔性のフイルムの場合には、多孔性膜に比べて苛酷
な条件で処理すればよい。
In the case of non-porous films, they may be treated under harsher conditions than porous films.

成形物表面の加水分解の程度、即ち、イミド開環率は所
要のカルボ,キシル基密度、得られる固定化酵素の活性
、担体の強度等を考慮して適宜に選ばれる。
The degree of hydrolysis on the surface of the molded article, ie, the imide ring opening rate, is appropriately selected in consideration of the required density of carbo and xyl groups, the activity of the resulting immobilized enzyme, the strength of the carrier, and the like.

また、物理化学的には成形物表面の赤外線吸収スペクト
ルにおけるカルボニル基の吸光度の変化により加水分解
の程度を知ることができる。
In addition, from a physicochemical perspective, the degree of hydrolysis can be determined by the change in absorbance of carbonyl groups in the infrared absorption spectrum of the surface of the molded product.

尚、このようにして加水分解されたポリイミドは主鎖が
切断されていないため、物理的強度は殆ど低下しない。
Incidentally, since the main chain of the polyimide hydrolyzed in this manner is not cut, the physical strength hardly decreases.

しかしながら、本発明においては、担体が比較的強度を
要しない場合には、担体全体が一様なイミド開環率を有
していてもよい。
However, in the present invention, if the carrier does not require relatively strong strength, the entire carrier may have a uniform imide ring opening rate.

このような担体のためのポリイミドは、好ましくは1,
2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を前記し
たN−メチル−2−ピロリドンのような極性有機溶剤中
、前記ジアミンと30〜100℃の混度で反応させてイ
ミド開環率100%、即ちイミド構造を含まないポリア
ミド酸を得、この後、加熱淵度を100〜300℃の範
囲で調整し、イミド化率を任意に制御することにより得
られる。
The polyimide for such a carrier is preferably 1,
2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride is reacted with the diamine in a polar organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone at a temperature of 30 to 100°C to obtain an imide ring opening rate of 100. %, that is, a polyamic acid containing no imide structure, and then adjusting the heating depth in the range of 100 to 300°C and arbitrarily controlling the imidization rate.

従って、イミド化率を例えば30〜70%としたポリイ
ミドを得れば、加水分解を要せずして直ちに担体として
用いることができる。
Therefore, if a polyimide with an imidization rate of, for example, 30 to 70% is obtained, it can be used immediately as a carrier without requiring hydrolysis.

本発明において担体に酵素を結合させる方法は、共有結
合法、イオン結合法のいずれでもよい。
In the present invention, the method for binding the enzyme to the carrier may be either a covalent bonding method or an ionic bonding method.

本発明において用いる担体はカルボキシル基を有するた
め、例えばカルボジイミド試薬或いはウツドワード試薬
と共に酵素を担体に反応させれば容易に共有結合にて酵
素が固定化されるが、これらの方法に限定されるもので
はない。
Since the carrier used in the present invention has a carboxyl group, for example, if the enzyme is reacted with the carrier together with a carbodiimide reagent or Woodward reagent, the enzyme can be easily immobilized by a covalent bond, but the method is not limited to these methods. do not have.

また、酵素を担体にイオン結合させるには、担体を酵素
の水溶液に浸漬すればよい。
Furthermore, in order to ionically bond the enzyme to the carrier, the carrier may be immersed in an aqueous solution of the enzyme.

また、酵素を共有結合にて担体に結合させる場合、カル
ボキシル基にヘキサメチレンジアミンやキシリレンジア
ミン等、従来からスペーサとして用いられるものをスペ
ーサ基として結合し、このスペーサ基の遊離のアミノ基
に酵素を共有結合させることもでき、本発明において担
体のカルボキシル基に酵素を結合させるとはかかる場合
をも含むものとする。
When an enzyme is covalently bonded to a carrier, a conventionally used spacer such as hexamethylene diamine or xylylene diamine is bonded to the carboxyl group as a spacer group, and the free amino group of the spacer group is bonded to the enzyme. It is also possible to covalently bond the enzyme to the carboxyl group of the carrier, and in the present invention, the expression "bonding the enzyme to the carboxyl group of the carrier" includes such a case.

従って、本発明においては種々の酵素を担体に固定化す
ることができ、具体例としてアミノ酸オキシダーゼ、カ
タラーゼ、キサンチンオキシダーゼ、クルコース・オキ
シダーゼ、グルコース−6ーリン酸デヒドロゲナーゼ、
グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、チトクロムCオキシダ
ーゼ、チロシナーゼ、乳酸デヒドロゲナーゼ、ベルオキ
シダーゼ、6−ホスホグルコン酸デヒドロゲナーゼ、リ
ンゴ酸デヒドロゲナーゼのような酸化還元酵素、アスパ
ラギン酸アセチルトランスフエラーゼ、アスパラキン酸
アミノトランスフエラーゼ、グリシンアミノトランスフ
エラーゼ、グルタミン酸一オキザ口酢酸アミントランス
フエラーゼ、グルタミン酸一ピルビン酸アミントランス
フエラーゼ、クレアチンホスホキナーゼ、ヒスタミンメ
チルトランスフエラーゼ、ピルビン酸キナーゼ、フラク
トキナーゼ、ヘキソキナーゼ、δ−リジンアセチルトラ
ンスフエラーゼ、ロイシンアミノペプチダーゼのような
転移酵素、アスパラギナーゼ、アセチルコリンエステラ
ーゼ、アミノアシラーゼ、アミラーゼ、アルキナーゼ、
L−アルギニンデイミナーゼ、インベルターゼ、ウレア
ーゼ、ウリカーゼ、ウロキナーゼ、エステラーゼ、β−
ガラクトシダーゼ、カリクレイン、キモトリプシン、ト
リプシン、トロンビン、ナリンギナーゼ、ヌクレオチダ
ーゼ、パパイン、ヒヤウロニダーゼ、プラスミン、ペク
チナーゼ、ヘスペリジナーゼ、ペプシン、ペニシリナー
ゼ、ペニシリンアミダーゼ、ホスホリ;パーゼ、ホスフ
ァターゼ、ラククーゼ、リパーゼ、リボヌクレアーゼ、
レンニンのような加水分解酵素、アスパラキン酸デカル
ボキシラーゼ、アスパルターゼ、クエン酸リアーゼ、グ
ルタミン酸デカルボキシラーゼ、ヒスチジンアンモニア
リアーゼ、フエニルアラニンアンモニアリアーゼ、フマ
ラーゼ、フマール酸ヒドラターゼ、リンゴ酸シンテター
ゼのようなリアーゼ、アラニンラセマーゼ、グルコース
イソメラーゼ、グルコースホスフエートイソメラーゼ、
グルタミン酸ラセマーゼ、乳酸ラセマーゼ、メチオニン
ラセマーゼのような異性化酵素、アスパラギンシンター
ゼ、グルタチオンシンターゼ、ピルヒン酸シンターゼの
ようなりガーゼ等を挙げることができる。
Therefore, in the present invention, various enzymes can be immobilized on the carrier, and specific examples include amino acid oxidase, catalase, xanthine oxidase, glucose oxidase, glucose-6-phosphate dehydrogenase,
Redox enzymes such as glutamate dehydrogenase, cytochrome C oxidase, tyrosinase, lactate dehydrogenase, peroxidase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, malate dehydrogenase, aspartate acetyltransferase, aspartate aminotransferase, glycine aminotransferase Elase, glutamate monooxamate acetate amine transferase, glutamate monopyruvate amine transferase, creatine phosphokinase, histamine methyltransferase, pyruvate kinase, fructokinase, hexokinase, δ-lysine acetyltransferase, leucine Transferases such as aminopeptidase, asparaginase, acetylcholinesterase, aminoacylase, amylase, alkinase,
L-arginine deiminase, invertase, urease, uricase, urokinase, esterase, β-
Galactosidase, kallikrein, chymotrypsin, trypsin, thrombin, naringinase, nucleotidase, papain, hyauronidase, plasmin, pectinase, hesperidinase, pepsin, penicillinase, penicillin amidase, phosphory; pase, phosphatase, lactose, lipase, ribonuclease,
Hydrolases such as rennin, aspartate decarboxylase, aspartase, citrate lyase, glutamate decarboxylase, histidine ammonia lyase, phenylalanine ammonia lyase, fumarase, fumarate hydratase, malate synthetase, alanine racemase, glucose isomerase, glucose phosphate isomerase,
Examples include isomerases such as glutamate racemase, lactate racemase, and methionine racemase, and gauze such as asparagine synthase, glutathione synthase, and pyruvate synthase.

本発明による固定化酵素は、以上のように、酵素固定化
のための官能基としてカルボキシル基を有するため、担
体の形状を問わず酵素の固定化が簡単に行なえて、しか
も得られる固定化酵素の活性収率が高い。
As described above, since the immobilized enzyme of the present invention has a carboxyl group as a functional group for enzyme immobilization, the enzyme can be easily immobilized regardless of the shape of the carrier, and the immobilized enzyme obtained High activity yield.

更に、本発明においては、前記一般式で表わされるポリ
イミドを基体とする担体を用いるため、粒子、選択性透
過性能を有する多孔性膜或いは非多孔性のフイルム等任
意形状に成形でき、特に実質的に前記一般式で表わされ
るポリイミドからなる成形物の表面をD口水分解して得
られる担体は、担体の基体層が実質的にポリイミドから
構成されるため、物理的強度及び化学的特性にすぐれた
固定化酵素が得られる。
Furthermore, in the present invention, since a carrier based on polyimide represented by the above general formula is used, it can be formed into any shape such as particles, a porous membrane having selective permeability, or a non-porous film. The carrier obtained by subjecting the surface of a molded product made of polyimide represented by the above general formula to D-water decomposition has excellent physical strength and chemical properties because the base layer of the carrier is substantially composed of polyimide. An immobilized enzyme is obtained.

以下に本発明の実施例を挙げるが、本発明はこれらに限
定されるものではない。
Examples of the present invention are listed below, but the present invention is not limited thereto.

尚、以下において部は重量部を示す。In the following, parts indicate parts by weight.

実施例 1 特開昭54−71785号公報に記載されている方法に
従って、極限粘度〔η〕が0.76(30℃)イミド化
率が99%以上であり、前記一般式においてRが00《
巨xであるポリイミ ドのN−メチル−2−ピロリドン溶液を得た(固形分2
5%、B型粘度計による30゜Cでの測定値180ポイ
ズ)。
Example 1 According to the method described in JP-A-54-71785, the intrinsic viscosity [η] is 0.76 (30°C), the imidization rate is 99% or more, and R in the general formula is 00《
An N-methyl-2-pyrrolidone solution of polyimide having a large size was obtained (solid content 2
5%, 180 poise measured at 30°C with a B-type viscometer).

乳鉢で微粉砕した硝酸リチウムをポリイミド100部当
り100部の割合で上記ポリイミド溶液に加え、100
℃で5時間檀拌して均一な溶液とした。
Add lithium nitrate finely ground in a mortar to the above polyimide solution at a ratio of 100 parts per 100 parts of polyimide.
The mixture was stirred at ℃ for 5 hours to obtain a homogeneous solution.

この溶液をアルミニウム板上に厚み320μに塗布し、
直ちに50℃の水浴中に投入、120分間浸漬して厚み
250μの選択透過性多孔性膜を得た。
This solution was applied on an aluminum plate to a thickness of 320μ,
It was immediately put into a 50°C water bath and immersed for 120 minutes to obtain a permselective porous membrane with a thickness of 250 μm.

この膜を5cfrL×5crI′Lに切断し、Na2H
PO4 − NaOH緩衝液(0.15MNa2HPO
4、0.1M NaOH1pH1 1.0)に浸漬し
、40℃で90分間振とうしながら加水分解した。
This membrane was cut into 5cfrL×5crI′L, and Na2H
PO4-NaOH buffer (0.15M Na2HPO
4, 0.1M NaOH (pH 1 1.0) and hydrolyzed at 40°C for 90 minutes with shaking.

この後、膜を蒸留水で十分に洗浄し、担体とした。After this, the membrane was thoroughly washed with distilled water and used as a carrier.

300rnl容量のビーカーに水50mlと上記担体を
入れ、室淵で攪拌しながら液状グルコースイソメラーゼ
(ナガセ生化学工業社製、6300U/ml)1麻を添
加後、直ちに1−エチル−3(3−ジメチルアミノプロ
ピル)カルボジイミド塩酸塩150m9を添カロし、次
に0,IN塩酸又は0.IN水酸化ナトリウム水溶液を
逐次添加してpHを5.0に調整した。
Put 50 ml of water and the above carrier into a 300 rnl beaker, add liquid glucose isomerase (manufactured by Nagase Seikagaku Kogyo Co., Ltd., 6300 U/ml) 1 hemp while stirring at the edge of the room, and immediately add 1-ethyl-3 (3-dimethyl). 150 m9 of (aminopropyl)carbodiimide hydrochloride was added, followed by 0.01N hydrochloric acid or 0.1N hydrochloric acid. The pH was adjusted to 5.0 by sequential addition of IN aqueous sodium hydroxide solution.

2時間後、4°Cに冷却し、一夜放置して、酵素の固定
化を完結させた。
After 2 hours, the mixture was cooled to 4°C and left overnight to complete immobilization of the enzyme.

この後、トリス− マL/ イン酸緩衝液( 0.1
M トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、0,I
Mマレイン酸、2T7LM塩化コバルト、0.1M硫酸
マグネシウム、pHを5N水酸化ナトリウム水溶液で7
.5に調整)で数回洗浄し、本発明による固定化酵素を
得た。
After this, Trisma L/Iic acid buffer (0.1
M tris(hydroxymethyl)aminomethane, 0,I
M maleic acid, 2T7LM cobalt chloride, 0.1M magnesium sulfate, pH adjusted to 7 with 5N aqueous sodium hydroxide solution.
.. 5) several times to obtain the immobilized enzyme of the present invention.

100ml容量ビーカーにIMグルコースのトリスーマ
レイン酸緩衝液25mlと、上記嘆状固定化酵素2.5
cfrLX2.5CrrLを入れ、振とうしながら60
゜Cで30分間反応させた後、0.5M過塩素酸水溶液
25mlを添加して反応を終了させた。
In a 100 ml volume beaker, add 25 ml of IM glucose tris-maleate buffer and 2.5 ml of the above-mentioned immobilized enzyme.
Add cfrLX2.5CrrL and heat to 60°C while shaking.
After reacting at °C for 30 minutes, 25 ml of 0.5M perchloric acid aqueous solution was added to terminate the reaction.

この固定化酵素の活性をシステインー力ルバゾール法に
より生成したフラクトース量から測定したところ、2
7 7. 8 U\g一担体であった。
When the activity of this immobilized enzyme was measured from the amount of fructose produced by the cysteine-rubazol method, it was found that 2
7 7. 8 U\g was one carrier.

但し、1分間に1μモルのフラクトースを生成する酵素
活性をIUとした。
However, the enzyme activity that produced 1 μmol of fructose per minute was defined as IU.

実施例 2 実施例1と同様にして得られた嘆状担体4crrL×4
cfrLを水50mlと共に300ml容量ビーカーに
入れ、次に1−エチル−3(3−ジメチルアミノプロピ
ル)カルボジイミド塩酸塩100■とキシリレンジアミ
ン1%水溶液3.6m/!を添加し、室淵で攪拌下に0
.IN塩酸又は0.IN水酸化ナl− IJウム水溶液
を添加し、pHを4.8〜5.5に調整した。
Example 2 Laminated carrier 4crrL×4 obtained in the same manner as Example 1
cfrL was placed in a 300 ml beaker with 50 ml of water, then 100 μl of 1-ethyl-3(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride and 3.6 μl/! of 1% xylylenediamine aqueous solution were added. and stirred in Murobuchi.
.. IN hydrochloric acid or 0. An aqueous IN sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 4.8 to 5.5.

35時間後、4℃に冷却し、一夜放置した。After 35 hours, it was cooled to 4°C and left overnight.

この後、蒸留水で十与に洗浄して、キシリレンジアミン
をスペーサとする担体を得た。
Thereafter, the carrier was thoroughly washed with distilled water to obtain a carrier having xylylene diamine as a spacer.

カルボジイミドの存在下に上記担体にグリコースイソメ
ラーゼを実施例1と同様に反応させて固定化した。
Glyose isomerase was reacted and immobilized on the above carrier in the same manner as in Example 1 in the presence of carbodiimide.

この固定化酵素の活性は308.8U/y一担体であっ
た。
The activity of this immobilized enzyme was 308.8 U/y per carrier.

実施例 3 極限粘度〔η〕が0.73、イミド化率が99%以上で
あり、前記一般式においてRが 《巨刈CH2《巨XであるポリイミドのN −メチル−
2−ピロリドン溶液(固形分18%、粘度57ポイズ)
を調製した。
Example 3 N-methyl- of polyimide having an intrinsic viscosity [η] of 0.73, an imidization rate of 99% or more, and in which R in the general formula is
2-pyrrolidone solution (solid content 18%, viscosity 57 poise)
was prepared.

硝酸カリウムの15重量%N−メチル−2−ピロリドン
溶液を硝酸カリウムがポリイミド100部当り5部の割
合になるように上記ポリイミド溶液に加え、均一に混合
した。
A 15% by weight solution of potassium nitrate in N-methyl-2-pyrrolidone was added to the polyimide solution at a ratio of 5 parts of potassium nitrate per 100 parts of polyimide, and mixed uniformly.

この溶液をガラス板上に厚さ250μに塗布した後、直
ちに25℃のt−ブチルアルコール中に投入、10秒間
浸漬した後、20秒後に10゜Cの水中に投入、120
分間浸漬した。
After applying this solution to a thickness of 250μ on a glass plate, it was immediately poured into t-butyl alcohol at 25°C, immersed for 10 seconds, and after 20 seconds, poured into water at 10°C.
Soaked for minutes.

得られた膜を実施例1と同様にして加水分解して担体と
し、実施例1と同様にしてグルコースイソメラーゼを固
定化した。
The obtained membrane was hydrolyzed to obtain a carrier in the same manner as in Example 1, and glucose isomerase was immobilized in the same manner as in Example 1.

この固定化酵素の活性は256U/g一担体であった。The activity of this immobilized enzyme was 256 U/g of carrier.

実施例 4 実施例3で得たポリイミドのN−メチル−2−ピロリド
ン溶液をガラス板上に厚み1mmに塗布し、120℃で
30分間乾燥し、更に160°Cで1時間乾燥した。
Example 4 The N-methyl-2-pyrrolidone solution of the polyimide obtained in Example 3 was applied onto a glass plate to a thickness of 1 mm, dried at 120°C for 30 minutes, and further dried at 160°C for 1 hour.

冷却後、水中に一夜浸漬して非多孔性フイルムを得た。After cooling, it was soaked in water overnight to obtain a non-porous film.

このフイルムを実施例1と同様にしてpH11のNa
2HPO4− N aOH緩衝液に浸漬し、40゜Cで
4時間振とう、加水分解し、担体を得た。
This film was treated with Na at pH 11 in the same manner as in Example 1.
The carrier was immersed in 2HPO4-NaOH buffer, shaken at 40°C for 4 hours, and hydrolyzed to obtain a carrier.

この担体に1−シクロへキシル−3−(2−モルホリノ
エチル)カルボジイミドメト−p−トルエンスルホン酸
の存在下にジャック・ビーン由来のウレアーゼを固定化
し、本発明による固定化酵素を得た。
Jack bean-derived urease was immobilized on this carrier in the presence of 1-cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)carbodiimidometh-p-toluenesulfonic acid to obtain an immobilized enzyme according to the present invention.

活性収率は68係であった。実施例 5 実施例4で得たフイルム状担体に同様にしてバクテリア
由来のα−アミラーゼを固定化した。
The activity yield was 68%. Example 5 Bacterial α-amylase was immobilized on the film carrier obtained in Example 4 in the same manner.

活性収率は82係であった。The activity yield was 82%.

実施例 6 実施例1で得た担体を室淵で0.IN塩酸中に30分間
浸漬した後、蒸留水で十分に洗浄した。
Example 6 The carrier obtained in Example 1 was heated to 0. After immersing in IN hydrochloric acid for 30 minutes, it was thoroughly washed with distilled water.

50m9/rI′Ll濃度のα−アミラーゼ水溶液に上
記担体を接触させ、α−アミラーゼをイオン結合にて固
定化した。
The above carrier was brought into contact with an α-amylase aqueous solution having a concentration of 50 m9/rI′Ll, and α-amylase was immobilized by ionic bonding.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 主として一般式 で表わされる繰返し単位からなる水不溶性ポリイミド成
形物が少なくともその表面においてイミド開環率が10
〜100係に開環され、かくして形成されたカルボキシ
ル基に酵素が固定化されていることを特徴とする固定化
酵素。 2 ポリイミド成形物の基体層のイミド開環率が0〜3
0係であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の固定化酵素。 3 一般式においてRが であることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の固定化酵素。
[Scope of Claims] 1. A water-insoluble polyimide molded product mainly consisting of repeating units represented by the general formula has an imide ring opening rate of 10 at least on its surface.
An immobilized enzyme characterized in that the ring is opened to ~100 degrees, and the enzyme is immobilized on the carboxyl group thus formed. 2 The imide ring opening rate of the base layer of the polyimide molded product is 0 to 3.
The immobilized enzyme according to claim 1, wherein the immobilized enzyme has a coefficient of 0. 3. Claim 1 or 2, characterized in that in the general formula, R is
Immobilized enzymes as described in section.
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