JPS6115900A - 変性セルロ−ス系多孔質膜 - Google Patents
変性セルロ−ス系多孔質膜Info
- Publication number
- JPS6115900A JPS6115900A JP13574984A JP13574984A JPS6115900A JP S6115900 A JPS6115900 A JP S6115900A JP 13574984 A JP13574984 A JP 13574984A JP 13574984 A JP13574984 A JP 13574984A JP S6115900 A JPS6115900 A JP S6115900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous membrane
- membrane
- amino groups
- cellulose
- polymer
- 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.)
- Granted
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- External Artificial Organs (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- 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、変性セルロース系多孔質膜に関するものであ
る。
る。
従来、セルロース系多孔質膜は、種々知られており、各
種のものが市販されている。このようなセルロース系多
孔質膜は酵素等の生体関連物質の固定化用膜等として利
用されるが、この場合、物性的に脆弱であるという欠点
を有し、使用−］−に難点があった。また、アミノ基を
有する高分子膜についても、同様に物性的に脆弱である
という欠点を有している。
種のものが市販されている。このようなセルロース系多
孔質膜は酵素等の生体関連物質の固定化用膜等として利
用されるが、この場合、物性的に脆弱であるという欠点
を有し、使用−］−に難点があった。また、アミノ基を
有する高分子膜についても、同様に物性的に脆弱である
という欠点を有している。
本発明者は、従来の生体関連物質固定化機能を持った前
記多孔質膜の欠点を克服す／＼き鋭意研究を重ねた結果
、本発明を完成するに到った。
記多孔質膜の欠点を克服す／＼き鋭意研究を重ねた結果
、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明によれば、セルロース系多孔質膜にアミノ
基を有する高分子を含浸させたものからなり、かつ該高
分子は、アミノ基に介して架橋化されていることを特徴
とする変性セルロース系多孔質膜が提供される。
基を有する高分子を含浸させたものからなり、かつ該高
分子は、アミノ基に介して架橋化されていることを特徴
とする変性セルロース系多孔質膜が提供される。
本発明の変性セルロース系多孔質膜（以下、本発明の多
孔質膜という）は、従来の前記多孔質膜に比べて、柔軟
でかつ強靭であり、しかも、生体関連物質に対するすぐ
れた固定化機能を備えている。この場合、生体関連物質
とは、アミノ酸、ペプチド、酵素、タンパク質、抗原、
抗体、多糖類等の生体由来の生理活性を有する化合物を
包含するものであり、これらはその分子中にアミノ基や
水酸基を有しており、共有結合により本発明の膜に固定
化することができる。生体関連物質固定化用膜は、一般
に、酵素等を固定化してバイオリアクターに用いられ、
またアミノ酸、酵素、抗原、あるいは抗体などを固定化
してバイオセンサーに用いられる１、さらに、このよう
な膜は、ペプチド、タンパク質、ヘパリン、あるいは脂
質等を固定化して血液を凝固させない、また組織反応を
引きおこさない人工臓器に用いられる。一般に、生体関
連物質固定化用膜には、適度の力学的強度と物質透過性
及び多基の生体関連物質を膜に共有結合で固定化するた
めの官能基を有することが必要であるが、こ扛らの要求
を満足させる膜の開発はいままで困難であった。即ち、
物質透過性の大きな膜で多量の官能基を有する膜、例え
ばポリエチレンイミン架橋膜やキトサン架橋膜は、架橋
度が低いと水中で高度に膨潤して力学的に弱く、架橋度
が高いともろくなり、上記の目的には適さない。また、
セルロース系多孔質膜もこの目的には不満足のものであ
った。
孔質膜という）は、従来の前記多孔質膜に比べて、柔軟
でかつ強靭であり、しかも、生体関連物質に対するすぐ
れた固定化機能を備えている。この場合、生体関連物質
とは、アミノ酸、ペプチド、酵素、タンパク質、抗原、
抗体、多糖類等の生体由来の生理活性を有する化合物を
包含するものであり、これらはその分子中にアミノ基や
水酸基を有しており、共有結合により本発明の膜に固定
化することができる。生体関連物質固定化用膜は、一般
に、酵素等を固定化してバイオリアクターに用いられ、
またアミノ酸、酵素、抗原、あるいは抗体などを固定化
してバイオセンサーに用いられる１、さらに、このよう
な膜は、ペプチド、タンパク質、ヘパリン、あるいは脂
質等を固定化して血液を凝固させない、また組織反応を
引きおこさない人工臓器に用いられる。一般に、生体関
連物質固定化用膜には、適度の力学的強度と物質透過性
及び多基の生体関連物質を膜に共有結合で固定化するた
めの官能基を有することが必要であるが、こ扛らの要求
を満足させる膜の開発はいままで困難であった。即ち、
物質透過性の大きな膜で多量の官能基を有する膜、例え
ばポリエチレンイミン架橋膜やキトサン架橋膜は、架橋
度が低いと水中で高度に膨潤して力学的に弱く、架橋度
が高いともろくなり、上記の目的には適さない。また、
セルロース系多孔質膜もこの目的には不満足のものであ
った。
本発明の多孔質膜を得るには、セルロース系多孔質膜と
、アミノ基を有する高分子の溶液とを接触させ、セルロ
ース系多孔質膜の細孔中にアミノ基を有する高分子を含
浸させる。この場合、セルロース系多孔質ＩＦＪとして
は、従来公知のもの、例えば、再生セルロース、酢酸セ
ルロース、あるいは酢酸セルロースと硝酸セルロースと
の混合物からなる膜体が挙げられ、その孔径は生体関連
物質やアミノ基を有する高分子が透過し得る程度の大き
さであればよい。アミノ基を有する高分子としては、従
来公知のもの、例えば、ポリエチレンイミン、キトサン
、ポリリジン、ボリア寺すルアミン、ポリアミノスチレ
ン等があり、その重合度は１０以上であればよい。
、アミノ基を有する高分子の溶液とを接触させ、セルロ
ース系多孔質膜の細孔中にアミノ基を有する高分子を含
浸させる。この場合、セルロース系多孔質ＩＦＪとして
は、従来公知のもの、例えば、再生セルロース、酢酸セ
ルロース、あるいは酢酸セルロースと硝酸セルロースと
の混合物からなる膜体が挙げられ、その孔径は生体関連
物質やアミノ基を有する高分子が透過し得る程度の大き
さであればよい。アミノ基を有する高分子としては、従
来公知のもの、例えば、ポリエチレンイミン、キトサン
、ポリリジン、ボリア寺すルアミン、ポリアミノスチレ
ン等があり、その重合度は１０以上であればよい。
次に、前記のようにして細孔中にアミノ基を有する高分
子が含浸されたセルロース系多孔質膜に対し、アミノ基
や水酸基等の活性水素を有する高分子に対して従来慣用
されている架橋剤の溶液と接触させ、架橋化反応処理を
行う。この場合、架橋剤の具体例としては、アルデヒド
基、イソシアン酸基、イソチオシアン酸基、酸クロライ
ド基、アルコキシシラン基等を同一分子中に２コ以上有
するものが挙げられ、例えば、グルタルアルデヒド、ヘ
キザメチレンジイソシアネート、アジピン酸クロライド
などがある。架橋剤の使用層は特に制約されないが、一
般には、アミノ基を有する高分子に対し、化学理論量の
０．５〜５倍、通常、１〜２倍程度の割合で用いられる
。
子が含浸されたセルロース系多孔質膜に対し、アミノ基
や水酸基等の活性水素を有する高分子に対して従来慣用
されている架橋剤の溶液と接触させ、架橋化反応処理を
行う。この場合、架橋剤の具体例としては、アルデヒド
基、イソシアン酸基、イソチオシアン酸基、酸クロライ
ド基、アルコキシシラン基等を同一分子中に２コ以上有
するものが挙げられ、例えば、グルタルアルデヒド、ヘ
キザメチレンジイソシアネート、アジピン酸クロライド
などがある。架橋剤の使用層は特に制約されないが、一
般には、アミノ基を有する高分子に対し、化学理論量の
０．５〜５倍、通常、１〜２倍程度の割合で用いられる
。
この架橋化処理によって、アミノ基を有する高分子アミ
ノ基間に架橋が形成される。また、この場合、アミノ基
とセルロース系多孔質膜中に存在する水酸基との間にも
架橋が生じる。このような架橋処理を施して得られる本
発明の多孔質膜は、定化用膜として有効なものである。
ノ基間に架橋が形成される。また、この場合、アミノ基
とセルロース系多孔質膜中に存在する水酸基との間にも
架橋が生じる。このような架橋処理を施して得られる本
発明の多孔質膜は、定化用膜として有効なものである。
即ち、本発明の多孔質膜に、生体関連物質を含む溶液を
接触さ一４＝ 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
接触さ一４＝ 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１
セルロース系多孔質膜（孔径０．４５μｍ）を吸引源適
用フィルタ一部に装着し、ポリエチレンイミンの１％水
溶液約１０ｍ Ｑをわずかの減圧でゆっくりと吸引濾過
した。濾過液が約８ｍＱになったところで吸引濾過を止
め、多孔質膜を脱着し、水洗した。
用フィルタ一部に装着し、ポリエチレンイミンの１％水
溶液約１０ｍ Ｑをわずかの減圧でゆっくりと吸引濾過
した。濾過液が約８ｍＱになったところで吸引濾過を止
め、多孔質膜を脱着し、水洗した。
この多孔質膜を５％のグルタルアルデヒド水溶液に１２
時間浸漬した。この浸漬により多孔質膜はシッフ塩基の
生成により黄かつ色になった。十分に水洗して生体関連
物質固定化用膜を得た。
時間浸漬した。この浸漬により多孔質膜はシッフ塩基の
生成により黄かつ色になった。十分に水洗して生体関連
物質固定化用膜を得た。
実施例２
実施例１においてポリエチレンイミンのかわりに１％キ
トサン酢酸水溶液を用いた以外は同様にして生体関連物
質固定化用膜を得た。
トサン酢酸水溶液を用いた以外は同様にして生体関連物
質固定化用膜を得た。
実施例３
実施例１または実施例２の膜（面積約１ ｃＪ ）をｐ
Ｈ７，０の０．１Ｍリン酸緩衝液中に１日以上浸漬した
。この少 膜を、酵素グ寸コースオキシダーゼ】ｌｌ１ｇを含むＰ
Ｉ（７．０の０．１Ｍリンｗ１緩衝液（１＋ｎｆｌ）に
室温上浸漬した。
Ｈ７，０の０．１Ｍリン酸緩衝液中に１日以上浸漬した
。この少 膜を、酵素グ寸コースオキシダーゼ】ｌｌ１ｇを含むＰ
Ｉ（７．０の０．１Ｍリンｗ１緩衝液（１＋ｎｆｌ）に
室温上浸漬した。
２時間後、その膜を酵素を含まないリン酸緩衝液で十分
にＫｌ；／ｆＩＬ、Ｏ，ＩＮ ＮａＢＩＩ ４のリン酸
緩衝液に室温Ｊ：３分間浸漬した。膜は淡黄色に変化し
た。
にＫｌ；／ｆＩＬ、Ｏ，ＩＮ ＮａＢＩＩ ４のリン酸
緩衝液に室温Ｊ：３分間浸漬した。膜は淡黄色に変化し
た。
その後、膜を１ｊン酸ｎ衝液で十分洗浄した。
実施例４
実施例３で得られた２種の酵素固定化膜を溶存酸素濃度
ｈ１の電極部に装着し、グルコース濃度の異なるリン酸
緩衝液にその電極を装入すると、いずれの場合にもグル
コース濃度に対応した電流変化つまり酸素濃度の減少が
みられた。グルコース濃度５Ｘ］０−６ＭからｌＸｌ０
−３Ｍの範囲で濃度と電流変化量との間に直線関係が得
られた。固定化膜の酵素の最適ｐｌ＋は７．０、最適温
度は７２℃であり、固定してない酵素の場合はｐ）＋５
．８．３８℃であった。
ｈ１の電極部に装着し、グルコース濃度の異なるリン酸
緩衝液にその電極を装入すると、いずれの場合にもグル
コース濃度に対応した電流変化つまり酸素濃度の減少が
みられた。グルコース濃度５Ｘ］０−６ＭからｌＸｌ０
−３Ｍの範囲で濃度と電流変化量との間に直線関係が得
られた。固定化膜の酵素の最適ｐｌ＋は７．０、最適温
度は７２℃であり、固定してない酵素の場合はｐ）＋５
．８．３８℃であった。
実施例５
実施例３において、酵素グルコースオキシダーゼのかオ
〕りにグルコースオキシダーゼとグルコシダーゼの混合
物（重量比１ ： １００）を用いた以外は同様にして
行うと、マルトース濃度に対応した酸素濃度の減少がみ
られた。フル１−−ス濃度５Ｘ１０−ＩｉＭから２Ｘ１
０−４Ｍの範囲で濃度と電流変化量との間に直線関係が
得られた。
〕りにグルコースオキシダーゼとグルコシダーゼの混合
物（重量比１ ： １００）を用いた以外は同様にして
行うと、マルトース濃度に対応した酸素濃度の減少がみ
られた。フル１−−ス濃度５Ｘ１０−ＩｉＭから２Ｘ１
０−４Ｍの範囲で濃度と電流変化量との間に直線関係が
得られた。
実施例６
実施例３において、膜の片面に酵素グルコースオキシダ
ーゼを反応させ、膜の裏面に酵素グルコシダーゼを反応
させた以外は同様にして行うと、フル１〜−ス濃度に対
応した酸素濃度の減少がみられた。フル１−−ス濃度５
×１０−６Ｍから２Ｘ］０−４Ｍの範囲で濃度と電流変
化量との間に直線関係が得られた。
ーゼを反応させ、膜の裏面に酵素グルコシダーゼを反応
させた以外は同様にして行うと、フル１〜−ス濃度に対
応した酸素濃度の減少がみられた。フル１−−ス濃度５
×１０−６Ｍから２Ｘ］０−４Ｍの範囲で濃度と電流変
化量との間に直線関係が得られた。
実施例７
実施例４において調製した電極を、でんぷん５ｇを含む
リン酸緩衝液＋００ｍ ｍに浸漬し、アミラーゼを含む
リン酸緩衝液を２０μＱ添加すると、酸素濃度が時間と
ともに減少した。アミラーゼ酵素活性２００／ｄ Ｑか
ら４０００／ｄ Ｑの範囲で酵素活性と電流変化速度と
の間に直線関係が得られた。
リン酸緩衝液＋００ｍ ｍに浸漬し、アミラーゼを含む
リン酸緩衝液を２０μＱ添加すると、酸素濃度が時間と
ともに減少した。アミラーゼ酵素活性２００／ｄ Ｑか
ら４０００／ｄ Ｑの範囲で酵素活性と電流変化速度と
の間に直線関係が得られた。
実施例８
実施例３において、酵素のかわりにアルブミンを用いた
以外は同様にして行い、アルブミン固定化膜を得た。赤
外吸収スペクトルにおいて１６５０ｃｍ ’ および
１５４０− ”のアルブミンのペプチド結合に基づく吸
収が存在し、アルブミンが固定化されたことが確認され
た。
以外は同様にして行い、アルブミン固定化膜を得た。赤
外吸収スペクトルにおいて１６５０ｃｍ ’ および
１５４０− ”のアルブミンのペプチド結合に基づく吸
収が存在し、アルブミンが固定化されたことが確認され
た。
特許出願人 工業技術院長 川 １）裕 部指定代理人
工業技術院製品科学研究所長高橋危司
工業技術院製品科学研究所長高橋危司
Claims (2)
- （１）セルロース系多孔質膜にアミノ基を有する高分子
を含浸させたものからなり、かつ該高分子は、アミノ基
を介して架橋化されていることを特徴とする変性セルロ
ース系多孔質膜。 - （２）セルロース系多孔質膜にアミノ基を有する高分子
を含浸させたものからなり、かつ該高分子は、アミノ基
を介して架橋化されている変性セルロース系多孔質膜に
、生体関連物質を固定化させたことを特徴とする生体関
連物質を固定化させた変性セルロース系多孔質膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13574984A JPS6115900A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 変性セルロ−ス系多孔質膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13574984A JPS6115900A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 変性セルロ−ス系多孔質膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115900A true JPS6115900A (ja) | 1986-01-23 |
| JPS6365699B2 JPS6365699B2 (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=15158968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13574984A Granted JPS6115900A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 変性セルロ−ス系多孔質膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6115900A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6356501A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | Chisso Corp | アフイニテイークロマトグラフイー用カラム充填剤及びその製造方法 |
| JPH02208331A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 改質したセルロース多孔体 |
| WO2020085217A1 (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立大学法人東京工業大学 | 酵素固定化用担体および固定化酵素 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426394A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-27 | Unitika Ltd | Method for giving enzymatic activity to solic surface |
| JPS5639879A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-15 | Max Co Ltd | Gas pressure drive type impact tool |
-
1984
- 1984-06-30 JP JP13574984A patent/JPS6115900A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5426394A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-27 | Unitika Ltd | Method for giving enzymatic activity to solic surface |
| JPS5639879A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-15 | Max Co Ltd | Gas pressure drive type impact tool |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6356501A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-11 | Chisso Corp | アフイニテイークロマトグラフイー用カラム充填剤及びその製造方法 |
| JPH0427504B2 (ja) * | 1986-08-26 | 1992-05-12 | Chisso Corp | |
| JPH02208331A (ja) * | 1989-02-08 | 1990-08-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 改質したセルロース多孔体 |
| WO2020085217A1 (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立大学法人東京工業大学 | 酵素固定化用担体および固定化酵素 |
| JP2020065486A (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立大学法人東京工業大学 | 酵素固定化用担体および固定化酵素 |
| CN112689671A (zh) * | 2018-10-24 | 2021-04-20 | 国立大学法人东京工业大学 | 酶固定化用载体以及固定化酶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6365699B2 (ja) | 1988-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |