JPS6027380A - 酵素反応装置 - Google Patents

酵素反応装置

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JPS6027380A
JPS6027380A JP13637083A JP13637083A JPS6027380A JP S6027380 A JPS6027380 A JP S6027380A JP 13637083 A JP13637083 A JP 13637083A JP 13637083 A JP13637083 A JP 13637083A JP S6027380 A JPS6027380 A JP S6027380A
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JP
Japan
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enzyme
container
reaction product
immobilized
wall
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JP13637083A
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English (en)
Inventor
Yasuo Kihara
木原 康夫
Takashi Kawasaki
隆志 川崎
Toshio Higuchi
俊男 樋口
Takeshi Hibino
健 日比野
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.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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】 本発明は酵素反応装置に関し、詳しくは、固定化酵素の
水分散液を用いて酵素反応を行なうための酵素反応装置
に関する。
酵素反応は、その基質特異性や常温常圧での高反応性の
ために、食品、医薬品等の製造の過程で利用されている
が、従来は水溶液中で反応が行なわれている。しかし、
このような方法によれば、反応条件を一定に保ちつつ、
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、生成物と分離することが非常に困難であ
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。
このような問題を解決するために、既に種々の方法にて
酵素を水不溶性の担体に固定化した固定化酵素を用いて
基質と連続的に反応させる方法や装置が提案されている
。しかし、従来の方法や装置は多くの場合、粒径が数n
程度の粒状固定化酵素を反応容器に充填し、この反応容
器に基質溶液を供給するものであり、固定化酵素が反応
系内で固定化されているため、特に、基質が高分子等で
あるときに基質の拡散性が悪く、反応に長時間を要する
と共に、固定化酵素の充填層が目詰りを起こしやすい問
題がある。
一方、遊離の酵素を再利用しつつ酵素反応を行なわせる
方法として、例えば、酵素と基質とを反応させた後、限
外濾過膜により反応生成物と遊離の酵素とを分離し、こ
の分離回収した酵素に再び酵素反応を行なわせる方法も
提案されている(特開昭51−29994号公報)。し
かし、このような方法によれば、用いる酵素と反応生成
物の大きさを考慮して、酵素は透過させないが、反応生
成物は透過させるように、比較的限定された範囲の小さ
い孔径の微孔を有する限外濾過膜を用いざるを得ず、従
って、遊離の酵素と反応生成物との限外濾過による分離
操作において実用的な大きい透過液量を得ようとすれば
、自ずから処理圧力が高くなり、この結果、酵素の膜表
面への付着が促進され、透過液量ほか膜性能が速やかに
低下し、長時間にわたって安定して高い透過液量を維持
しつつ、酵素と反応生成物とを分離することが困難であ
る。また、遊離の酵素を用いる限りは、反応生成物中へ
の酵素の混入が避けられないと共に、酵素活性が漸次失
われるので、酵素反応を長時間にわたって安定して行な
い得ない。更に、反応生成物が高分子量である場合、有
利の酵素との分離が困難である問題もある。
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、固定化酵素による酵素反応を長期間にわ
たって安定して円滑に且つ迅速に行なわせることができ
ると共に、反応生成物と酵素との分離が容易且つ確実で
ある酵素反応装置を提供することを目的とする。
本発明による酵素反応装置は、 (al 酵素反応生成物を透過させる器壁を有する筒状
容器と、 山) この容器の内壁面に支持され、水分散型高分子重
合体粒子に酵素が固定化された固定化酵素は透過させな
いが、酵素反応生成物を透過させる分離膜と、 (C1上記容器の軸線に沿って容器内に挿入され、壁体
に小孔を有する基質溶液導入管と、(d+ 上記容器及
び/又は基質導入管を回動させるための手段 とからなることを特徴とする。
本発明において用いる固定化酵素は、水分散型高分子重
合体粒子に酵素が固定化された固定化酵素であり、一部
は例えば、特開昭57−150380号公報等によって
既に知られているように、平均粒子径が0.03〜2μ
、好ましくは0.1〜1μである水分散型高分子重合体
粒子に酵素を共有結合法、イオン結合法又は物理吸着法
等の従来より知られている固定化方法によって酵素を固
定化させたものである。水分散型高分子重合体粒子の平
均粒子径が小さすぎるときは、後述する分1i!II 
IQとして微孔孔径の小さいものを用いなければならず
、この結果、反応生成物の膜透過流速が小さくなって、
反応生成物の取得に長時間を要することとなり、一方、
大きすぎるときは、固定化酵素の分散性が劣ることとな
るほか、粒子の単位体積当りの粒子表面積が小さくなり
、固定化酵素の反応活性が相対的に小さくなるので好ま
しくない。
上記したような水分散型高分子重合体粒子は、酵素を共
有結合法にて固定化させる場合には、そのための反応性
官能基を有することを要し、酵素をイオン結合法にて固
定化させる場合には、そのためのイオン性基を有するこ
とを要する。但し、酵素を物理吸着法によって固定化さ
せる場合には、特に反応性の官能基やイオン性基を必要
とせず、水分散型高分子重合体粒子であれば任意のもの
を用いることができる。このような水分散型高分子重合
体粒子の製造方法も前記した公報等に記載されている。
しがし、本発明において用いる固定化酵素は、水分散型
高分子重合体粒子への酵素の固定化方法において何ら制
限されるものではない。
第1図及び第2図は、本発明による酵素反応装置の一実
施例を示す断面図である。
容器1は円筒状の反応容器であって、その周面をなす器
壁2は酵素反応生成物を透過させ得るように、通常、多
孔性の樹脂や金属からなる。この容器の内壁面には、水
分散型高分子重合体粒子に酵素が固定化された固定化酵
素は透過しないが、酵素反応生成物は透過させ得る微孔
を有する分離膜3が支持されている。本発明の装置にお
いては、上記したように、遊離の酵素に比べて平均粒子
径が大きい粒子状固定化酵素を用いるので、分離膜の存
する微孔は、遊離の酵素を透過させないような小さいも
のである必要はなく、比較的大きくてよい利点があり、
その結果、効率よく酵素反応生成物を取得することがで
きる。通常、酵素反応生成物の透過流速を大きくするた
めに、水分散型高分子重合体粒子の粒子径の1/2o乃
至1/2程度の孔径を有する分離膜が好ましく用いられ
る。
この容器内にその支持軸を兼ねて、基質導入管4が挿入
されている。この基質導入管は容器内において壁体に多
数の小孔5を有し、装置外部からこの導入管を経て基質
溶液が容器内に供給され、基質溶液はその小孔から容器
内に一様に分配される。尚、必要に応じて、基質導入管
の容器への入口に上記と同じ分離膜を設けて、容器内の
反応混合物が基質導入管に逆流するのを防止することも
できる。
本発明の装置においては、容器内の基質と固定化酵素と
を攪拌すると共に、固定化酵素が容器内壁面上の分離膜
に付着沈積するのを防止するために、容器及び基質導入
管の少なくとも一方が適宜の回動手段によって回動され
る。図示した実施例においては、容器に回動軸6が取付
けられ、この回動軸が例えば、モーター(図示せず)に
て回動される。このようにして、容器又は基質導入管は
連続的に又は断続的に回転され、或いは所定角度だけ交
互に回転される。
容器内で固定化酵素と反応して得られる酵素反応生成物
は分離膜及び容器壁を透過するので、これを取得するた
めに、通常は、容器は、取出ロアを有するハウジング8
に収容されており、かくして、酵素反応生成物はハウジ
ングに捕集されて、取出口より取出される。
第3図及び第4図は本発明による酵素反応装置の別の実
施例を示し、容器1内において、前記基質導入管4から
その半径方向にアーム9が取付けられ、その先端に分離
膜3の膜面に達して、これに密着する外縁を有する洗滌
羽根10が取付けられている。従って、前記したように
、容器又は基質導入管が回動されるとき、上記洗荘羽根
の外縁が分離膜面に密着しつつ擦過して、膜面に付着し
ている固定化酵素を膜面より剥離し、容器内に再分散さ
せると共に、容器内を攪拌し、かくして、酵素反応生成
物の透過流速を高めるために、容器内圧力を高めても、
分離膜への固定化酵素の付着が防止されると共に、容器
内が効果的に攪拌される。また、必要に応じて、二点鎖
線で示すように、アームの中段に同様の邪魔板を設け、
攪拌羽根とすることもできる。
本発明の装置においては、上記したように、基質溶液は
基質導入管より容器内に導入され、容器内の水分散型高
分子重合体粒子に酵素が固定化された固定化酵素と反応
せしめられ、生成物は分δ11膜及び容器壁を透過して
、捕集される。容器内の固定化酵素の分散液の濃度は、
高いほど基質の反応率が高まるが、一方、余りに高いと
きは、却って固定化酵素の容器内での流動が阻害され、
また、基質の流れが阻害されるので、通常、5〜30重
量%の範囲が適当である。固定化酵素は分離膜を透過し
得ないので、容器内に留まり、酵素反応生成物と場合に
よっては未反応基質溶液とが固定化酵素と分離される。
本発明による酵素反応装置は、以上のように、固定化酵
素と基質とが容器内で反応せしめられるが、ここに、固
定化酵素は水分散型高分子重合体粒子に酵素が固定化さ
れた粒子の分散液として存在するため、遊離の酵素と同
様に容器内を自由に移動することができ、従って、固定
化酵素が容器内に固定化されている従来の反応装置と異
なり、基質が高分子量である場合にも、基質が容易に容
器内を拡散することができ、酵素反応が円滑迅速に行な
われる。しかも、本発明の反応装置によれば、酵素は基
質や反応生成物に比べて格段に粒径が大きい水分散型高
分子重合体粒子に固定化されているから、遊離の酵素を
用いる場合と異なり、比較的大きい孔径の微孔を有する
分離膜によって、酵素反応生成物の透過流速を大きく保
って、酵素反応生成物を固定化酵素から迅速に且つ完全
に分離することができる。
更に、本発明の酵素反応装置によれば、容器内壁面に分
離膜が支持されており、この容器内に小孔を有する基質
導入管が挿入されており、容器又は基質導入管が回動さ
れるので、容器内で酵素反応混合物は有効に攪拌される
と共に、容器内の圧力を高めても、膜面への固定化酵素
の付着が効果的に防止される。特に、前記したように、
基質導入管に膜面に達する洗滌羽根を設け、容器又は基
質導入管の回動によって分1i11を膜面を擦過させる
ことにより、膜面への固定化酵素の付着を確実に防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明による酵素反応装置の一実施
例を示す軸方向に沿う断面図、第2図は第1図において
線■−■に沿う断面図、第3図は本発明による酵素反応
装置の別の実施例を示す軸方向に沿う断面図、及び第4
図は第3図において線IV−TVに沿う断面図である。 2・・・容器、2・・・器壁、3・・・分離膜、4・・
・基質導入管、5・・・小孔、10・・・洗滌羽根。 第1図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11(al 酵素反応生成物を透過させる器壁を有す
    る筒状容器と、 (bl この容器の内壁面に支持され、水分散型高分子
    重合体粒子に酵素が固定化された固定化酵素は透過させ
    ないが、酵素反応生成物を透過させる分離膜と、 (C1上記容器の軸線に沿って容器内に挿入され、壁体
    に小孔を有する基質溶液導入管と、fd+ −1:記容
    器及び/又は基質導入管を回動させるための手段 とからなることを特徴とする酵素反応装置。 +2) fa) 酵素反応生成物を透過させる器壁を有
    する筒状容器と、 (bl この容器の内壁面に支持され、水分散型高分子
    重合体粒子に酵素が固定化された固定化酵素は透過させ
    ないが、酵素反応生成物を透過させる分離膜と、 (C1上記容器の軸線に沿って容器内に挿入され、壁体
    に小孔を有する基質溶液導入管と、Tdl 上記容器及
    び/又は基質導入管を回動させるための手段と (el 上記基質導入管によって支持され、上記分離膜
    面に達して、これに密着する洗滌羽根とからなることを
    特徴とする酵素反応装置。
JP13637083A 1983-07-25 1983-07-25 酵素反応装置 Pending JPS6027380A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63214177A (ja) * 1987-03-02 1988-09-06 Sanki Eng Co Ltd メンブレンバイオリアクタ装置
JP2018048147A (ja) * 2012-02-17 2018-03-29 アルクレスタ, インコーポレイテッド 食餌性脂肪酸の要求を満たすための方法、組成物、及び装置
US10258590B2 (en) 2015-10-14 2019-04-16 Alcresta Therapeutics, Inc. Enteral feeding device and related methods of use
US11045396B2 (en) 2017-08-17 2021-06-29 Alcresta Therapeutics, Inc. Devices and methods for the supplementation of a nutritional formula

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63214177A (ja) * 1987-03-02 1988-09-06 Sanki Eng Co Ltd メンブレンバイオリアクタ装置
EP4166135A1 (en) * 2012-02-17 2023-04-19 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
EP4166134A1 (en) * 2012-02-17 2023-04-19 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
US12059391B2 (en) 2012-02-17 2024-08-13 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
JP2019134712A (ja) * 2012-02-17 2019-08-15 アルクレスタ セラピューティクス, インコーポレイテッド 食餌性脂肪酸の要求を満たすための方法、組成物、及び装置
US11998511B2 (en) 2012-02-17 2024-06-04 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
US10828239B2 (en) 2012-02-17 2020-11-10 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
JP2018150318A (ja) * 2012-02-17 2018-09-27 アルクレスタ セラピューティクス, インコーポレイテッド 食餌性脂肪酸の要求を満たすための方法、組成物、及び装置
US10987280B2 (en) 2012-02-17 2021-04-27 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
US10632047B2 (en) 2012-02-17 2020-04-28 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
EP4147690A1 (en) * 2012-02-17 2023-03-15 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
US11872191B2 (en) 2012-02-17 2024-01-16 Alcresta Therapeutics, Inc. Methods, compositions, and devices for supplying dietary fatty acid needs
JP2018048147A (ja) * 2012-02-17 2018-03-29 アルクレスタ, インコーポレイテッド 食餌性脂肪酸の要求を満たすための方法、組成物、及び装置
US11944596B2 (en) 2015-10-14 2024-04-02 Alcresta Therapeutics, Inc. Enteral feeding devices and related methods of use
US11045440B2 (en) 2015-10-14 2021-06-29 Alcresta Therapeutics, Inc. Enteral feeding devices and related methods of use
US10258590B2 (en) 2015-10-14 2019-04-16 Alcresta Therapeutics, Inc. Enteral feeding device and related methods of use
US11045396B2 (en) 2017-08-17 2021-06-29 Alcresta Therapeutics, Inc. Devices and methods for the supplementation of a nutritional formula

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