JPS61170389A - 固定化酵素膜の製造法 - Google Patents
固定化酵素膜の製造法Info
- Publication number
- JPS61170389A JPS61170389A JP741185A JP741185A JPS61170389A JP S61170389 A JPS61170389 A JP S61170389A JP 741185 A JP741185 A JP 741185A JP 741185 A JP741185 A JP 741185A JP S61170389 A JPS61170389 A JP S61170389A
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- JP
- Japan
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- membrane
- enzyme
- immobilized enzyme
- polymer
- immobilized
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- Pending
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、固定化酵素膜の製造法に関し、詳し？ け
右娶巷Ｘ、心二乙ギｌ −キ３１／々”ｊし々 ４−
トル畳太十とした親水性多孔質膜を担体とする固定化
酵素膜の製造法に関する。
右娶巷Ｘ、心二乙ギｌ −キ３１／々”ｊし々 ４−
トル畳太十とした親水性多孔質膜を担体とする固定化
酵素膜の製造法に関する。
酵素を固定化させる多孔質膜としては、アセチルセルロ
ース膜、ポリ塩化ビニル多孔質膜などがあるが、いずれ
も膜厚が厚（、物質の浸透速度が遅い。また、他の多孔
質膜としてポリカーボネートヌクレオボアメンプランが
あるが、この膜は親水性に乏しい。そこで、親水性多孔
質膜としてポリメチルグルタメート膜が提案された。
ース膜、ポリ塩化ビニル多孔質膜などがあるが、いずれ
も膜厚が厚（、物質の浸透速度が遅い。また、他の多孔
質膜としてポリカーボネートヌクレオボアメンプランが
あるが、この膜は親水性に乏しい。そこで、親水性多孔
質膜としてポリメチルグルタメート膜が提案された。
このようなポリメチルグルタメートを素材とした親水性
多孔質を担体として酵素を固定化する方法としては、ポ
リメチルグルタメートに酵素中にアミノ基と容易に結合
する官能基を導入し、次いで有機溶媒に溶解するととも
に酵素を反応させた後、湿式凝固法により固定化酵素膜
を得る方法かある。この方法は、担体に酵素を直接させ
るため安定性の高い固定化酵素膜を与えるが、固定化さ
れた酵素のうちで多孔質膜表面に活性基が露出した酵素
しか利用することができないため、固定化された酵素を
有効に利用できない。
多孔質を担体として酵素を固定化する方法としては、ポ
リメチルグルタメートに酵素中にアミノ基と容易に結合
する官能基を導入し、次いで有機溶媒に溶解するととも
に酵素を反応させた後、湿式凝固法により固定化酵素膜
を得る方法かある。この方法は、担体に酵素を直接させ
るため安定性の高い固定化酵素膜を与えるが、固定化さ
れた酵素のうちで多孔質膜表面に活性基が露出した酵素
しか利用することができないため、固定化された酵素を
有効に利用できない。
本発明は、ポリメチルグルタメートの多孔質膜に酵素を
安定かつ有効に固定化することによって安定な固定化酵
素膜を製造する方法を提供することを目的とする。
安定かつ有効に固定化することによって安定な固定化酵
素膜を製造する方法を提供することを目的とする。
本発明は、特定の方法によりポリメチルグルタメートの
多孔質膜を作製し、この細孔中に酵素を安定化剤ととも
に固定化することによって安定でかつ有効な固定化酵素
膜を製造する方法に係る。
多孔質膜を作製し、この細孔中に酵素を安定化剤ととも
に固定化することによって安定でかつ有効な固定化酵素
膜を製造する方法に係る。
本発明の方法で用いられる有機高分子ポリメチルグルタ
メートは、公知の方法によって合成することができるが
、一般にはエチレンジクロリド溶液として市販されてい
る。このような溶液からポリマーを取り出すには、−ａ
にこれをメタノールなどのような貧溶媒中に投入するこ
とにより単離している。しかし、このようにして単離さ
れたポリメチルグルタメートは、トリクロ酢酸、ジクロ
ロ酢酸などの強酸性溶媒以外の汎用有機溶媒に再溶解す
ることが困難である。
メートは、公知の方法によって合成することができるが
、一般にはエチレンジクロリド溶液として市販されてい
る。このような溶液からポリマーを取り出すには、−ａ
にこれをメタノールなどのような貧溶媒中に投入するこ
とにより単離している。しかし、このようにして単離さ
れたポリメチルグルタメートは、トリクロ酢酸、ジクロ
ロ酢酸などの強酸性溶媒以外の汎用有機溶媒に再溶解す
ることが困難である。
本発明者はポリメチルグルタメートを、β位に、−（１
１！又は−ＣＮ基を有するアルカノール或いはイソプロ
ピルアルコールのようなアルカノールで部分的にエステ
ル交換することにより汎用有機溶接への溶解性が高まり
、そしてそのように溶解された溶液から湿式凝固法によ
り親水性多孔質が有利に形成できることを見出した。こ
の多孔膜の製造法は、部分エステル交換した。ポリメチ
ルグルタメートを適当な溶媒（Ａ）に溶解させてポリマ
ードープとし、これをガラス等の支持体上に流延させた
後、ポリマーの貧溶媒（Ｂ）中に浸漬させて多孔質膜を
形成させることからなる。ポリマードープの溶媒（Ａ）
として、貧溶媒（Ｂ）に良く溶解するものを選定するこ
とにより、ポリマードープ中の溶媒（Ａ）のみが浸漬液
（Ｂ）中に溶出してポリマーはゲル化し、（Ａ）が（Ｂ
）中に溶出した後が細孔として残ることにより多孔質膜
が形成される。このような多孔質膜の横断面図を第１図
に示す。ここで、１はポリマー、２は細孔である。この
膜はネットワーク状の構造を有し、細孔中に水が満たさ
れている。
１！又は−ＣＮ基を有するアルカノール或いはイソプロ
ピルアルコールのようなアルカノールで部分的にエステ
ル交換することにより汎用有機溶接への溶解性が高まり
、そしてそのように溶解された溶液から湿式凝固法によ
り親水性多孔質が有利に形成できることを見出した。こ
の多孔膜の製造法は、部分エステル交換した。ポリメチ
ルグルタメートを適当な溶媒（Ａ）に溶解させてポリマ
ードープとし、これをガラス等の支持体上に流延させた
後、ポリマーの貧溶媒（Ｂ）中に浸漬させて多孔質膜を
形成させることからなる。ポリマードープの溶媒（Ａ）
として、貧溶媒（Ｂ）に良く溶解するものを選定するこ
とにより、ポリマードープ中の溶媒（Ａ）のみが浸漬液
（Ｂ）中に溶出してポリマーはゲル化し、（Ａ）が（Ｂ
）中に溶出した後が細孔として残ることにより多孔質膜
が形成される。このような多孔質膜の横断面図を第１図
に示す。ここで、１はポリマー、２は細孔である。この
膜はネットワーク状の構造を有し、細孔中に水が満たさ
れている。
本発明は、上記のようなポリメチルグルタメート多孔質
膜を酵素固定化用担体として使用する。
膜を酵素固定化用担体として使用する。
酵素の固定化は、まず、この多孔質膜に酵素、安定化剤
及び架橋剤よりなる混合溶液を含浸させ、この膜を適当
な温度に保持して酵素と安定化剤、安定化剤と安定化剤
、酵素と酵素を架橋剤により架橋して不溶化させること
によって行われる。一定時間後には細孔中で不溶化が進
行し、固定化酵素は安定化剤中に捕捉され、細孔から外
へ出なくなる。その後、表面又は細孔中に残存する未反
応の酵素、安定化剤及び架橋剤を充分に洗浄して除き、
固定化酵素膜が得られる。
及び架橋剤よりなる混合溶液を含浸させ、この膜を適当
な温度に保持して酵素と安定化剤、安定化剤と安定化剤
、酵素と酵素を架橋剤により架橋して不溶化させること
によって行われる。一定時間後には細孔中で不溶化が進
行し、固定化酵素は安定化剤中に捕捉され、細孔から外
へ出なくなる。その後、表面又は細孔中に残存する未反
応の酵素、安定化剤及び架橋剤を充分に洗浄して除き、
固定化酵素膜が得られる。
本発明において安定化剤として用いられるものは、アミ
ノ基を分子表面に多く露出している高分子であればよく
、例えばアルブミン、コラーゲン、プロタミン、フィブ
ロイン、ケラチンなどの不活性蛋白、ポリエチレンイミ
ンのような合成高分子などを用いることがで永る。ｌｌ
：た一型罎剖としては、ジアルデヒド試薬、例えばグル
タルジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、アジピンジ
アルデヒドなどが用いられ、特にグルクルジアルデヒド
が反応性も高く、便利に用いられる。
ノ基を分子表面に多く露出している高分子であればよく
、例えばアルブミン、コラーゲン、プロタミン、フィブ
ロイン、ケラチンなどの不活性蛋白、ポリエチレンイミ
ンのような合成高分子などを用いることがで永る。ｌｌ
：た一型罎剖としては、ジアルデヒド試薬、例えばグル
タルジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、アジピンジ
アルデヒドなどが用いられ、特にグルクルジアルデヒド
が反応性も高く、便利に用いられる。
本発明によって固定化できる酵素としては、上記の安定
化剤及び架橋剤と反応できるものであればよく、例えば
グルコースオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ウ
リカーゼなどのオキシダーゼ類、カタラーゼ、ウレアー
ゼなどのその他の酵素があげられる。
化剤及び架橋剤と反応できるものであればよく、例えば
グルコースオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、ウ
リカーゼなどのオキシダーゼ類、カタラーゼ、ウレアー
ゼなどのその他の酵素があげられる。
以上のように製造された固定化酵素膜を膜式的に第２図
に示す。ここで、１１は酵素、１２は安定化剤、１３は
グルタルジアルデヒド、１４はポリメチルグルタルタメ
ート多孔質膜である。
に示す。ここで、１１は酵素、１２は安定化剤、１３は
グルタルジアルデヒド、１４はポリメチルグルタルタメ
ート多孔質膜である。
以下、本発明を実施例により詳述する。
実施例１
ポリメチルグルタルタメート多孔質膜は、市販のポリメ
チルグルタルタメートから製造した。ポリメチルグルタ
ルタメート（１０％エチレンジクロリド溶液）５０ｍＪ
、トリクロルエタノール５０ｇ、ρ−トルエンスルホン
酸１２．５ ｇ 、エチレンジクロリド６０ｍｊ２を混
合し、アスピレータ−で減圧しながら６０℃で反応させ
、メチル基とトリクロルエチル基のエステル交換を行っ
た。反応が平衡に達した後、反応液を多量のメタノール
中に滴下して沈澱物を回収した。これをさらにメタノー
ルで数回洗浄し、乾燥させて得られたポリマー１００ｍ
ｇを１ｍｆｆのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解
させてポリマードープとした。このポリマードープをガ
ラス板上に１０ｃｍ ｘ ｌＱｃｍの大きさに流延し、
直ちにＰＨ７，０の５℃のりん酸緩衝液中に浸漬し、２
時間放置した。ＤＭＦが水に溶解し、ポリマーがゲル化
して多孔質膜が得られた。
チルグルタルタメートから製造した。ポリメチルグルタ
ルタメート（１０％エチレンジクロリド溶液）５０ｍＪ
、トリクロルエタノール５０ｇ、ρ−トルエンスルホン
酸１２．５ ｇ 、エチレンジクロリド６０ｍｊ２を混
合し、アスピレータ−で減圧しながら６０℃で反応させ
、メチル基とトリクロルエチル基のエステル交換を行っ
た。反応が平衡に達した後、反応液を多量のメタノール
中に滴下して沈澱物を回収した。これをさらにメタノー
ルで数回洗浄し、乾燥させて得られたポリマー１００ｍ
ｇを１ｍｆｆのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解
させてポリマードープとした。このポリマードープをガ
ラス板上に１０ｃｍ ｘ ｌＱｃｍの大きさに流延し、
直ちにＰＨ７，０の５℃のりん酸緩衝液中に浸漬し、２
時間放置した。ＤＭＦが水に溶解し、ポリマーがゲル化
して多孔質膜が得られた。
次いで、グルコースオキシダーゼ５０ｍｇ、牛血清アル
ブミン７５ｍｇ、 Ｐ Ｈ５，０の０．０５Ｍ酢酸緩衝
液ｌＱｍｊ！、５０％グルタルジアルデヒドＱ、３ｍｊ
！を添加し、５℃で混合した後、上記のポリメチルグル
タルタメート多孔質膜に含浸させ、５℃で２４時間放置
した。その後、ＰＨ７，０のりん酸緩衝液中で４時間洗
浄し、固定化ＣＯＤ膜を得た。
ブミン７５ｍｇ、 Ｐ Ｈ５，０の０．０５Ｍ酢酸緩衝
液ｌＱｍｊ！、５０％グルタルジアルデヒドＱ、３ｍｊ
！を添加し、５℃で混合した後、上記のポリメチルグル
タルタメート多孔質膜に含浸させ、５℃で２４時間放置
した。その後、ＰＨ７，０のりん酸緩衝液中で４時間洗
浄し、固定化ＣＯＤ膜を得た。
この膜のＣＯＤ活性は、１週間後に１０１％、２週間後
に９８％、４週間後に９８％であった。
に９８％、４週間後に９８％であった。
実施例２
まず、実施例１に記載の方法に従ってポリメチルグルタ
ルメート多孔質膜を製造した。
ルメート多孔質膜を製造した。
次いで、アルコールオキシダーゼ２０ｍｇ、１％ポリエ
チレンイミン０．３ｍ ｌ 、 １０％グルタルジアル
デヒド０．０２５ ｍ ｊ！を混合し、これを上記ポリ
メチルグルタルタメート多孔質膜に含浸させた。これを
１０℃で２０時間放置し、蒸溜水で４時間洗浄した。
チレンイミン０．３ｍ ｌ 、 １０％グルタルジアル
デヒド０．０２５ ｍ ｊ！を混合し、これを上記ポリ
メチルグルタルタメート多孔質膜に含浸させた。これを
１０℃で２０時間放置し、蒸溜水で４時間洗浄した。
このようにして得られた固定化アルコールオキシダーゼ
膜を３０℃、ＰＨ７，０でアルコールの分解に利用した
が、３週間は安定に使用することができた。
膜を３０℃、ＰＨ７，０でアルコールの分解に利用した
が、３週間は安定に使用することができた。
ネットワーク状のポリメチルグルタルタメート多孔質膜
の細孔中で酵素を不溶化し固定化することによって安定
でかつ有効な固定化酵素膜を製造することができた。
の細孔中で酵素を不溶化し固定化することによって安定
でかつ有効な固定化酵素膜を製造することができた。
第１図は、ポリメチルグルタルタメート多孔質膜の横断
面図である。ここで１はポリマー、２は細孔である。第
２図は本発明の固定化酵素の縦断面図である。ここで１
１は酵素、１２は安定化側、１３はグルタルジアルデヒ
ドである。
面図である。ここで１はポリマー、２は細孔である。第
２図は本発明の固定化酵素の縦断面図である。ここで１
１は酵素、１２は安定化側、１３はグルタルジアルデヒ
ドである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ポリメチルグルタメート多孔質膜の細孔中に酵素固
定化物を形成させることからなる固定化酵素膜の製造法
。 ２）特許請求の範囲第１項記載の製造法において、ポリ
メチルグルタメート多孔質膜が、ポリメチルグルタメー
トを汎用有機溶媒に可溶化するようにエステル交換した
後、それを汎用有機溶媒に溶解させ、得られた溶液を湿
式凝固法で成膜して得られたものであることを特徴とす
る製造法。 ３）特許請求の範囲第１項記載の製造法において、酵素
固定化物が酵素及び安定化剤を架橋剤により架橋して不
溶化したものであることを特徴とする製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP741185A JPS61170389A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 固定化酵素膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP741185A JPS61170389A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 固定化酵素膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61170389A true JPS61170389A (ja) | 1986-08-01 |
Family
ID=11665118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP741185A Pending JPS61170389A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 固定化酵素膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61170389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0498889A1 (en) * | 1989-11-01 | 1992-08-19 | Nippon Shinyaku Company, Limited | Stabilized immobilized enzyme |
-
1985
- 1985-01-21 JP JP741185A patent/JPS61170389A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0498889A1 (en) * | 1989-11-01 | 1992-08-19 | Nippon Shinyaku Company, Limited | Stabilized immobilized enzyme |
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