JPS61209239A - 酵素吸着増大用製品および製造方法 - Google Patents

酵素吸着増大用製品および製造方法

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JPS61209239A
JPS61209239A JP61014619A JP1461986A JPS61209239A JP S61209239 A JPS61209239 A JP S61209239A JP 61014619 A JP61014619 A JP 61014619A JP 1461986 A JP1461986 A JP 1461986A JP S61209239 A JPS61209239 A JP S61209239A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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】 発明の分野 本発明は酵素固定化の分野に関する。さらに詳しくは、
本発明は、顆粒状誘導体化セルロース性イオン交換複合
体(composite )の吸着能増大方法およびそ
の方法によって製造した製品を提供するものである。
発明の背景 食品加工および他の商業的適用において、固定化生物触
媒を提供するために不活性担体に吸着または結合させた
細菌または真菌類の酵素の使用が、可溶性酵素または微
生物の全細胞を用いる古い方法に大いに取って代ってい
る。一般に、固定化酵素の使用は、より古い力°法にま
さる多くの有意な利点を提供する。主要な利点は、固定
化酵素が連続変換方法における使用に適用できることで
ある。
すなわち、酵素のより有効な使用がなされ、酵素および
基質の間の接触時間が減少するため、製品の品質が改善
され、酵素および製造コストが減少する。
セルロースは、β−1,4グルコシド結合によって結合
した無水グルコース単位からなる直鎖状ポリマーとして
天然に存在する。それぞれの無水グルコース単位は、適
当な試薬と反応可能な3つの遊離の水酸基を有し、その
相対的不活性、大きな表面積および開放多孔性構造によ
り、タンパク質分子に対して高吸着能または高イオン交
換能を有する不溶性セルロース誘導体を形成する。
セルロースに由来するイオン交換酵素吸着材の調製およ
び利用は公卸である。ペーターンンおよびソーバー、ジ
ャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイエテイ
ー(Peterson  and  5oberJ、A
、C,S、)、78.75)(1956)、およびガス
リーおよびブロック、アイ/イージー(Guthrie
 andBullock、 I/EC)−52=935
(1960)  は、酵素および他のタンパク質を分離
または精製するために利用できる吸着セルロース製品の
調製方法を記載している。ツムラら、日本食品工業学会
誌(Tsumura  et alas N1ppon
  5hokuhin  Kogy。
Gakkaishi)、 l 4 I(12) (19
σ7)は、グルコースイソメラーゼのDEAE−セファ
デックスへの結合を開示している。
サイホス(Sipos)の米国特許第3708397号
は、グルコースイソメラーゼの塩基性アニオン交換セル
ロース上への固定化の方法に関する。ノ)−ストら(H
urst et al、)の米国特許第3823)33
号は、酵素および他のタンパク質物質に対し高吸着能を
有するカチオン性セルロースエーテルの調製方法を提供
する。ヴアンーベルツエン(vanVe 1 zenり
米国特許第3838007号は、酵素調製物を粒子形で
得る方法を開示している。トンプソンら(Thomps
on et al、)の米国特許第3788945号お
よび第3909354号は、種々のセルロース製品に結
合したグルコースイソメラーゼ含有固定または流動床に
グルコース含有溶液を通すことによってグルコースをフ
ルクトースに変換する連続方法を開示している。ダイネ
リら(Dinel 1 iet ale )の米国特許
第3947325号は、球状酵素物質含有セルロースの
調製を提供している。
該セルロースは、酵素水溶液およびニトロセルロースか
らなるエマルジョンから形成される。イーダスザックら
(Idaszak  et ala )の米国特許第3
956065号は、床上に固定化したグルコースイソメ
ラーゼおよび非多孔性または顆粒状ポリスチレンビーズ
からなる床にグルコース含有溶液を通すことによってグ
ルコースをフルクトースに変換する連続方法に関する。
該ビーズを流動反応器に用いた場合、ビーズは、床の充
填およびチャネリングを妨害する。ペスカら(Peak
a  at al、)は、「イオン・エクスチェンジ・
デリバテイブズ・オブ・ビード・セルロース」、ディ・
アンゲバンテ・マクロモレクラーレ・ヒエミ(’ fa
nExchange  Derivatives  o
f  Bead  Ca1lulose、’Die  
Angewandte  Makromolekula
re  Chemie )。
53.73〜80(1976)において、ビーズ形に調
製したいくつかの誘導体化セルロースを記載している。
サットホフら(Sutthoff  et al、)の
米国特許第4110164号および第4168250号
は、凝集繊羅性イオン交換セルロース複合体およびその
調製方法に関する。これbの方法においては、疎水性ポ
リマーを、予め誘導体化してイオン交換特性を付与した
繊維性セルロースに結合させる。
これらの複合体は、多くの適用において満足のいくもの
であるが、そのイオン交換能およびグルコースイソメラ
ーゼ吸着または結合能は、所望するほど大きくはない。
さらに、これらの方法の経済性については、該複合体の
製造を所望するよりも高価なものにする。
アントリヮムら(Antrim  et al、)の米
国特許第4355)17号は、前記した欠点の多くを克
服し、本発明の実施に有用な複合体を製造する好ましい
方法である凝集DEAE−セルロースの製造方法を提供
するものである。
発明の開示 本発明は、疎水性ポリマーでDEAE−セルロースを凝
集させて顆粒状複合体を形成する、荷電した巨大分子を
吸着または結合できる凝集DEAEセルロース複合体の
製造方法において、該複合体と水性媒体を高温にて、充
分な時間処理して、該複合体の吸着または結合能を増大
させることを特徴とする改良製造方法を提供するもので
ある。
本発明は、さらに、 [al疎水性ポリマーを用いてセルロースを凝集させて
顆粒状複合体を形成し、 fbl該複合体中の凝集セルロースを誘導体化剤で誘導
体化して該複合体にイオン交換特性を付与し、少なくと
も、該誘導体化セルロースの一部が荷電した巨大分子を
自由に吸着し、 fcl該誘導体化複合体を顆粒状形態に維持し、[d+
該顆粒状誘導体化複合体を高温にて充分な時間水性媒体
で処理して、該誘導体化複合体の巨大分子吸着能を増大
させる ことを特徴とする、荷電した巨大分子に対する顆粒状D
EAE−セルロース複合体の吸着または結合能増大方法
を提供するものである。
セルロースは、誘導体化することにより、巨大分子の吸
着または固定化に関して高い負荷能力を有するイオン交
換物質を提供できる。この目的のため、該セルロースは
、誘導化して、吸着される物質に存在する電荷により、
アニオンまたはカチオン交換能のいずれかを有するイオ
ン交換物質を提供することができる。吸着される物質が
グルコースイソメラーゼである場合、セルロースは、妊
都合には、アニオン形においてこの酵素に対するその負
荷能力が極めて高いので、アニオン交換形に誘導体化さ
れる。代表的には、アニオン交換形を製造するため、凝
集セルロースは適当な試薬で処理して、特に、DEAE
−セルロースおよびTEAE−セルロースのようなジー
およびトリーエチルアミノエチルセルロースおよびEC
TEOLA−セルロースのようなエビクロロヒドリンお
よびトリエタノールアミンのセルロース誘導体を形成す
る。
セルロースを誘導体化するための基礎知識および方法は
、バーストら(Hurst  et al、 )の米国
特許第3823)33号に開示されている。
以下の記載および実施例は、主に、グルコースイソメラ
ーゼを吸着および固定化するための凝集イオン交換セル
ロースの利用を開示するものであるが、それは、また、
凝集物質が他のタンパク質物質を吸着する能力を有して
いることを示し、該凝集物質が核酸などのような他の荷
電巨大分子を吸着する能力を有すること、さらに、食品
廃液のような種々の物質からの該分子の回収、例えば、
乳清、肉処理液および野菜処理液からのタンパク質の回
収、廃液等のBODの減少を可能にする。
グルコースイソメラーゼを含有するイオン交換セルロー
ス調製物の高負荷能のために、該調製物を工業的適用に
用いた場合、比較的小型の反応器を用いて、大量のグル
コースをフルクトースに変換することができる・ さらに、この高負荷能のために、基質および得られた生
成物は極く短期間異性化条件下に維持されるだけである
。これらの異性化条件は、一般に、フルクトースの反応
性のため、少量の望ましくない副生物の生成につながる
ので、フルクトースをかかる条件下に維持する期間が長
くなればなるほど、望ましくない副生物の量が多くなる
。したがって、イオン交換セルロースの高負荷能は、基
質を短時間に所望する量まで異性化するので、フルクト
ース成分を異性化条件下に維持する期間を短縮すること
になる。しかし、かかる非顆粒状イオン交換セルロース
含有m製物は「充填」に不便であるため、かかる調製物
は、通常、浅い床にして用いて、過度の背圧による問題
の発生を回避する。
浅い床を用いた場合ですら、チャネリングが発生し、そ
れによって、基質が、所望する程度に結合または固定化
したグルコースイソメラーゼと接触しなくなる可能性が
ある。ある種の固定化グルコースイソメラーゼ調製物が
開発され、これらの問題は最小限に押えられるようにな
ったが、一般的に、該調製物は、例えば、単位体積当り
の該酵素能力または活性が所望するほど高くなく、およ
び/または、該調製物がイオン交換セルロースと同等程
度には経゛済的でないという他の欠点を有する。
本発明の実施に際しては、多数のポリマーを用いて、セ
ルロースを凝集させることができる。これらの例として
、メラミンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
スチレン等のようなポリマーが挙げられる。好ましいポ
リマーはポリスチレンである。
米国特許第4110164号および第4168250号
には〜誘導体化してイオン交換物質を提供するセルロー
スを、適当な条件下で、疎水性ポリマーを用いて凝集し
た場合、かかるセルロースは、その能力を保持し、グル
コースイソメラーゼを固定または結合することが開示さ
れている。複合体を調製する好ましい方法は、アルカリ
−セルロースとジエチルアミノエチルクロリド塩酸塩(
DEC)の溶液を処理し、ついで、それによって形成し
た誘導体化イオン交換セルロースをポリスチレンを用い
て凝集させることからなる。しかし、DEC反応混合物
中へのポリスチレンの溶解度のために、セルロースの誘
導体化以前に凝集物が形成した場合、セルロースが有効
に誘導体化できない。
前記のように、誘導体化の間、ポリマーを誘導体化溶液
中に溶解しないように調節した処理条件によって疎水性
ポリマーの存在下にセルロースを有効に誘導体化できる
ということが、アントリムら(Antrim  et 
al、 )によって見出され、米国特許第4355)1
7号に開示された。すなわち、アルカリ条件下にて、該
凝集物の水懸濁液に誘導体化物質を調節した割合で添加
することにより、顆粒状複合体の疎水性ポリマー成分は
充分な程度溶解しないということが判明した。
意外にも、セルロースをその凝集後に誘導体化した場合
、セルロース複合体はより高度に誘導体化でき、したが
って、凝集以前にセルロースを誘導体化する従来の方法
によって製造された凝集セルロース複合体より大きなイ
オン交換能を有するということが判明した。本発明の凝
集繊維性セルロース複合体のイオン交換能は広い範囲で
変えることができるが、代表的には、イオン交換能は、
少なくとも、約0.1meqg  、好ましくは、少な
くとも、約0.2 meq g−” でなければならな
い。
さらに驚くべきことに、誘導体化複合体の調製後、熱水
性媒体で処理することによって、複合体の吸着能が劇的
に増大しうろことが判明した。熱水性媒体による処理と
は、約7000 umhosまたはそれ以上の導電率、
好ましくは、約101000u o sの導電率までの
水道水、脱イオン水または希薄塩溶液のような媒体中、
高温にて処理することを意味する。
複合体の調製に際しては、米国特許第4355)17号
に記載されているようなアントリウムら(Antrim
  ef al、 )の方法を用いるのが好ましい。
特に、2つのタイプの誘導体化顆粒状セルロースが調製
され、タイプI−GDCは高密度化剤としてアルミナを
含有し、−万、タイプIf−GDCは高密度化剤として
酸化チタンを含有するものであった。それぞれの複合体
を調製する際に次の処方が用いられた。凝集物は、30
部のCEPO5−iooセルロース(スエーデイシュ・
セルロース・パウダー・アンド・ウッドフラワー・ミル
ク・リミテッド、ゴーテンプルグ、スエーデン(Swe
dish  Ce1lulose  Powder  
and  WoodflowerMilk  Ltd、
 Gothenburg+  Sweden ) )お
よび20部の比重調節剤(タイプ■の場合のアルミナま
たはタイプ■の場合の酸化チタンのいずれか)を混合し
、該混合物と50部のポリスチレンを加熱した(180
〜200°C)2本ロール配合機で10分間調合するこ
とによって調製した。冷却後、調合した複合体を粉砕し
、40〜80メツシユの大きさに整えた。
攪拌機、サームーO−ウォッチ(Therm−0−Wa
tch)調節器付き温度計、冷却管および加熱マントル
を取り付けた2つの264つ口樹脂フラスコに、タイプ
Iまたはタイプ■の顆粒状セルロース(GCIまたはG
C■)のいずれか300gおよび脱イオン水942m1
を入れた。攪拌しながら、無水硫酸ナトリウム3001
を加え、ついで、50俤水酸化ナトリウム82Fを加え
た。40℃に加熱したそれぞれの反応混合物に、テクニ
コン(Technicon)ポンプを用いて、50慢ジ
エチルアミノエチルクロリド塩酸塩(DEC)試II 
17)を加えた。
該試薬は2時間かけて加えた。混合物を40℃で30分
間攪拌し、ついで、NaOH62gをそれぞれの!14
脂フラスコに加え、さらに、DEC試薬117gを2時
間かけて加えた。ついで、反応混合物を60℃で約30
分間加熱し、ついで、冷却し、30%H2S O4を用
いてpHを6.5に調整した。生成物を顆粒状誘導体化
セルロースタイプI(GDC()および顆粒状誘導体化
セルロースタイプ[(GD(、■)と称する。
実施例 つぎに実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1 本実施例は、アルミナ比重調節剤を用いて調製した顆粒
状誘導体化セルロース(GDC))を約90℃にて水で
処理した場合に見られる酵素グルコースイソメラーゼの
吸着能の増大を示すものである。
tJ、s、Ph60メツシユステンレス鋼篩を用い、5
0 gf、b、  乾燥したGDCIをシャワーヘッド
からの水約241を用いて篩に通した。篩に通したGD
CIを焼結ガラス済斗および真空フラスコを用いて脱水
し、ついで、瓶に入れて、試料Aのラベルを貼った。
1000+wlのステンレス鋼ビーカー中の脱イオン水
600g/に前記の篩に通したaDc、2).7)d、
b、を加えた。ビーカーを約90℃に加熱した水浴中に
入れ、混合物を90℃水浴中で30分間攪拌した。
目の粗い焼結ガラスt4−および吸引フラスコを用いて
熱混合物を沖過し、ついで、GDC固体を1000 m
lのステンレスビーカーに戻した。ビーカーにさらに6
00s+lの脱イオン水を加え、混合物を90℃水浴中
でさらに30分間攪拌処理した。
熱混合物を前記と同様に沖過し、ついで、GDC固体を
さらに600m1の脱イオン水と90℃の水浴中で30
分間処理した。最終沖過後、3回処理し脱水したGDC
Iを瓶に入れ、試料Bのラベルを貼った。
処理したGDCのグルコースイソメラーゼに対する吸着
能は、−憲法を用いて測定した。すなわち、フタを有す
る140srlのプラスチック製フラスコに処理したG
DC■(試料B ”)4.83589f、b。
(2,(1262)a、b、)および脱イオン水50.
0 mlを入れた。この混合物にI M l−IJス緩
衝液(P H7,0)0、5 mlおよび6765)G
IUの活性を有するグルコースイソメラーゼ(5412
)GIU/m/ ) 1.25震lを加えた。グルコー
ス4イソメラーゼは、公知の方法によって該酵素含有抽
出物から精製でき、かかる精製法には、遠心分離、塩(
例えば、硫酸アンモニウム)沈殿およびカラム(例えば
、イオン交換またはアフイニテイ)クロマトグラフィー
が含まれるが、これらに限定されるものではない。
国際グルコースイソメラーゼ単位(IGIU)は、ll
中にグルコース2モル、MgSO40,(12モル、C
oC1120,001モルを含有する溶液中で、p H
6,84〜6.85(0,2M  マレイン酸ナトリウ
ム)、60℃の温度にて、1分間当り1マイクロモルの
グルコースをフルクトースに変換する酵素の量を表わす
塩化ナトリウムを加えて約9.5 X 103umho
iの導電率を付与し、混合物を1時間攪拌した。希塩酸
を用いてpHを7.1に調整し、試料を4時間攪拌した
。沈澱後1.透明液体の試pを1:10に希釈シ、ロイ
ドら、シリアル・ケミストリー(L!oydet al
、* Cereal  Chemistry L 4 
’]5)+ 544〜553(1972)に記載された
テクニコン(Techni−con )検定により分析
した。透明液体は全体で803)0IUのグルコースイ
ソメラーゼ活性金含有していることが判明した。したが
って、2.(1262fd、b、のGDCは全体で59
601GIUのグルコースイソメラーゼまたは2940
1GIU/yd、b。
のGDC(を吸着した。
出発GDC(試料A)について同じ方法を用いおよび同
じ酵素を用いて、1955IGIU/VG D CId
 、 b 、の吸着能を得た。したがって、高温処理は
、G D C(の酵素吸着能を50%増加させた。
実施例2 本実施例は、酸化チタン比重調節剤を用いて調製した顆
粒状誘導体化セルロースCGDC[[)を約90℃にて
水で処理した場合に見られる酵素吸着能の増大を示すも
のである。
GDC■の試料(34,5)d、b、)65.5) f
、bを脱イオン水(室温)約600+wtを含むビーカ
ー中テ攪拌し、ついで、U、S、I’h60メツシュス
テンレス鋼篩上で約241Iの水を用い水のシャワーを
使って篩に通した。水洗したGDCを焼結ガラス沖斗上
で脱水し、瓶に入れて、試料Aのラベルを貼った。この
試料は、90℃処理工程を経ない対照品として用いる。
別にGDC■の試料34.5)/ d、b、を脱イオン
水600m1とともにステンレス鋼ビーカー中に入れた
。ビーカーを約90℃の熱水浴に置き、スラリーをこの
浴温で30分間攪拌した。得られた生成物を約246の
水を用いてU、S、&60メツシュのステンレス鋼篩上
で洗浄し、微粉を除去した。
試鮨を焼結ガラス沖斗上で脱水し、瓶に入れ、試料Bの
ラベルを貼った。
別にGDC[[の試料34.59を脱イオン水600m
1とともにステンレス鋼ビーカーに入れ、前記と同様に
90℃水浴中で30分間処理した。固体を沖別し、さら
に600w/の脱イオン水で再懸濁し、再び90℃の水
浴中で処理した。生成物をU、S・1’1&L 60メ
ツシユ篩上で洗浄して微粉を除去し、焼結ガラス沖斗を
用いて脱水し、瓶に入れ、試料Cのラベルを貼った。
別にGDC■の試料34.5) d、b、を90℃水。
浴中脱イオン水600 ylずつで3回、それぞれ、3
0分間処理した。ついで、得られた生成物をU、S、f
fi 60メツシユ篩上で約24eの水を用いて洗浄し
て微粉を除去した。GD(、■生成物を脱水し、瓶に入
れ、試料りのラベルを貼った。
4つのGDC生成物を計量し、グルコースイソメラーゼ
酵素の吸着能を分析した。結果を以下に示す。
90℃処理により、グルコースイソメラーゼ酵素吸着能
が平均45%増大した。
実施例3 本実施例は、まず、種々の濃度のDEC試薬で誘導体化
し、ついで、約90℃にて処理した顆粒状セルロース(
GC)の試料の吸着能を示すものである。
誘導体化 攪拌機、サーム〜O−ウオツチ調節器付き温度計および
加熱マントルを取り付けた6個の2)14つ口樹脂フラ
スコに標準GC(ポリスチレン、CEPO3−100セ
ルロースおよび酸化チタン比重調節剤を、それぞれ、5
0%、30%および20%用いて前記と同様にして調製
した化合物)300gおよび脱イオン水942wzlを
入れた。攪拌しつつ、無水硫酸ナトリウム300g、つ
いで、50%水酸化ナトリウム829を加えた。
テクニコンポンプを用いて、40℃に加熱したそれぞれ
の反応混合物にDEC試薬の標準濃度、50襲、60%
、70多、80%、90%または100%のいずれかと
同等の量の50%ジエチルアミノエチルクロリド塩酸塩
(DEC)試薬を加えた。50%DEC試薬を2時間を
要して加えた、反応混合物を40℃で30分間攪拌し、
ついで、50%NaOH62)をそれぞれの樹脂フラス
コに加え、50%DEC試薬の残り半分を2時間かけて
加えた。
反応混合物を約30分間60℃に加熱し、ついで、冷却
して、30%硫酸を用いてpHを5に調整した。各生成
物に用いた反応条件を以下に示す。
篩通しおよび洗浄 反応生成物をそれぞれシャワーヘッドからの水約241
を用いてU、S、hJu、30メツシユの篩に通し、U
、S、Nu60メツシユ篩上に集めた。それぞれの反応
からの生成物(すなわち、u、s、g3o〜$60メツ
シュサイズ)を、それぞれ、水2000xl中で攪拌し
、シャワーヘッドおよび水24Jを用いてU、S、L6
0メツシュ篩上で洗浄した。固体を再度水2000肩l
中に分散させ、シャワーヘッドおよび、それぞれ、24
1の水を用いてU、S。
NtL60メツシュ篩上で洗浄した。6種類の反応生成
物を焼結ガラス沖斗上で脱水した。
高温処理 1000寒lステンレス鋼ビーカーに、それぞれの生成
物50.Of d、b、および脱イオン水600ゴを入
れた。ビーカーを90℃水浴中に入れて、GDCスラリ
ーを90℃浴温で2時間攪拌した。
固体を目の粗い焼結ガラス済斗を用いて熱濾過して回収
し、ついで、脱イオン水600g/中で懸濁し、再度9
0℃水浴中で2時間攪拌した。得られた熱GDCスラリ
ーを目の粗い焼結ガラス戸斗を用いて沖過し、ついで、
固体を脱イオン水600ゴ中に再懸濁し、再度90℃浴
中で2時間攪拌した。沖過後、3回処理したGDC生成
物を水約スeおよびシャワーヘッドを用いてU、S、f
f160メツシユの篩に通した。生成物を脱水し、グル
コースイソメラーゼの能力を測定した。結果を以下に示
す: 予期シたようにグルコースイソメラーゼの吸着能はDE
C試薬濃度の関数として減少した。しかし、わずか60
%の標準濃度のDEC試薬を用いて調製したGDC生成
物は、100%の標準DEC濃度のものを用い、90℃
で処理することなく誘導体化したGDCと同等の吸着能
を有した。実施例2参照。
実施例4 本実権例はGDCの吸着能に関する処理温度の効果を示
すものである。
GDC■の試料300 f d、b、を実質的に前記実
権例2と同様にして篩に通し、60メツシユ篩上で洗浄
した。篩通したGDCを焼結がラス沖斗上で脱水し、完
全に混合した。混合したGDC[の試料をとり、脱イオ
ン水(10d/l d、b、)中に懸濁した。試料を5
0〜100℃の範囲の種々の温度で2時間攪拌した。つ
いで、GDC■ を沖過して焼結ガラスr斗上に集めた
。それぞれのGDC■の試料を分析用にとり、残りのG
DC■を新たな水中に再懸濁してさらに2時間処理した
第2の処理後%GDCUを沖過して集め、分析用の試料
をとり、水中で懸濁しさらに2時間処理した。
第3処理後、GDC■を60メツシユ篩上にて冷水で洗
浄し、完全に混合した。1回および2回処理後取り出し
、保存しておいた試料も篩に通し、脱水し、混合した。
前記G D C1のそれぞれの吸着能は、種々の量のG
 D Cyを一定量の酵素とともに用いる多点吸着を使
用する以外実質的に前記実権例1と同様にしてグルコー
スイソメラーゼについて測定した。吸着能は、加えたG
DC[の重重に対して、吸着したインメラーゼ活性をプ
ロットすることによって計算した。結果を以下の表に示
す。
処理QDC■の吸着能 処理GDC■の吸着能 試験した全ての温度において、複数回処理によって吸着
能が向上した。吸着能は、処理温度が上がるにつれて増
加し、100℃で2回または3回処理することによって
吸着能ははy2倍にな、つた。
誕雄側5 本実権例は、グルコースイソメラーゼ以外のタンパクに
対するGDC(1の吸着能の同上に関する高温処理の効
果を示すものである。
熱水処理が他のタンパクならびにグルコースイソメラー
ゼの吸着能を同上させるかどうかを調べるために、lQ
mM)リス緩衝液(pH7,0)中にウシ血清アルブミ
ン(BSA)(シグマ、フラクションV)を溶解するこ
とによって、該タンパクの0.2%溶液を調製した。塩
化す) IJウムの溶液を加えることによりこの溶液の
導電率を9000umhosに調整した。
洗浄して篩に通したGDC■の試料および前記実権例4
と同様に100℃で3回処理したGDC■の試料を用い
てBSAに対する吸着能を測定した。
それぞれのGDC■の一部を計量し、505g1ずつの
BSA溶液中に懸濁し、60分間攪拌した。
GDC■を重力で沈澱させて、透明上澄の試qをとり、
28CJtMの紫外線吸収によって溶解BSA濃度を測
定した。吸着能は、GDC■添加前後の溶解BSA濃度
の差によって計算した。
無処理GDC■は、わずか11.6WIgB S Al
1 d、b。
しか吸着しないのに比べ、100℃処理GDC[は19
.7 qB S A/ f d、b、吸着した。すなわ
ち、100℃処理はウシ血清アルブミンに対する吸着能
を約70慢増加させた。
実施例6 本実施例は、グルコースイソメラーゼを吸着する公卸の
他の担体に関する高温処理の効果を示すものである。
GDCの熱水処理後の吸着能の向上がインメラーゼ吸着
剤の一般的特性であるのかどうかを調べるために、グル
コースイソメラーゼを吸着することが知られているいく
つかの担体を90℃の水で2時間処理した。ついで、無
処理および処理担体を用いてインメラーゼ吸着能を測定
した。繊維性DEAE−セルロース(ワットマン、DE
−23)、目視孔ポリスチレン4級アミン樹脂(アンバ
ーライトIRA−900、ローム、アンド・ハース)お
よび目視孔ポリフェノール性4級アミン樹脂(トウーラ
イトA−568.ダイアモンド・ジャムロック)を試験
した。それぞれの樹脂の1Clずつを脱イオン水100
zj中に懸濁し、90℃で2時間攪拌した。樹脂を集め
、焼結ガラスル4上で脱水し、一部を用いて実質的に前
記実施例4と同様にしてインメラーゼ吸着能を測定した
。無処理担体に対する処理担体のインメラーゼ吸着能に
おける差は、IRA−900、IRA−932またはト
ウーライ)A−568については見い出されなかった。
ワットマンDE−23に対する吸着能は、無処理担体の
3407)GIU/Vから処理担体の24291GIU
/lに減少した。したがって、熱水処理は、引用したい
ずれの他の非GDC樹脂の吸着能をも向上させなかった
実施例7 本実施例は、水道水または希薄塩溶液のいずれかを用い
た高温処理もGDCの吸着能の向上に有効であることを
示すものである。
脱イオン水、水道水(導電率620 umhos ) 
詔よび希塩化ナトリウム溶液(5000umho@)の
効果を比較するため、GDC[lの試料を実質的に前記
実施例4と同様にして90℃にてそれぞれの溶液で3回
処理した。処理したGDCの吸着能は、前記実施例1と
同様に、グルコースイソメラーゼを用いて測定した。以
下の結果が得られた。
水道水を用いた処理は、GDC吸着能の向上において、
脱イオン水を用いた処理とほとんど同じくらい有効であ
った。希薄塩溶液(0,05NaCg)は、脱イオン水
または水道水のいずれよりも有効であった。
実施例8 本実施例は、GDCの処理における導電率(塩濃度)の
効果を示すものである。
処理の有効性に対する導電率の効果を調べるため、GD
C−412の試料を、実質的に前記実施例4と同様にし
て、種々の導電率の塩化ナトリウム溶液を用いて100
℃にて3回処理した。処理したGDCのそれぞれの吸着
能を、前記実施例1と同様に、グルコースイソメラーゼ
を用いて測定した。以下の結果が得られた。
全ての場合において、処理することにより、GDCの吸
着能は、無処理対照の吸着能より同上した。吸着能は、
1000 umhos塩溶液C〜0.01NaC4?)
で処理した後に最も向上した。
特許出願人 ナビスコ・ブラング・インコーホレイテッ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)疎水性ポリマーでDEAE−セルロースを凝集さ
    せて顆粒状複合体を形成する、荷電した巨大分子を吸着
    または結合できる凝集DEAE−セルロース複合体の製
    造方法において、該複合体を水性媒体で、高温にて、該
    複合体の吸着または結合能を増大させるに充分な時間処
    理することを特徴とする製造方法。
  2. (2)(a)疎水性ポリマーでセルロースを凝集させて
    顆粒状複合体を形成し、 (b)該複合体中の凝集セルロースを誘導体化剤で誘導
    体化して該複合体にイオン交換特性を付与し、少なくと
    も、該誘導体化セルロースの一部が荷電した巨大分子を
    自由に吸着し、 (c)該誘導体化複合体を顆粒状形態に維持し、(d)
    該顆粒状誘導体化複合体を水性媒体で、高温にて該誘導
    体化複合体の巨大分子吸着能を増大させるに充分な時間
    処理することを特徴とする、荷電した巨大分子に対する
    顆粒状DEAE−セルロース複合体の吸着または結合能
    増大方法。
  3. (3)該複合体と水性媒体を高温にて充分な時間処理し
    て、該複合体の巨大分子吸着能を増大させることを特徴
    とする、荷電した巨大分子に対する顆粒状DEAE−セ
    ルロース複合体の吸着または結合能増大方法。
  4. (4)該誘導体化剤がジエチルアミノエチルクロリドで
    ある前記第(2)項の方法。
  5. (5)該疎水性ポリマーがポリスチレンである前記第(
    2)項または第(3)項の方法。
  6. (6)該複合体が高密度化剤を有している前記第(2)
    項または第(3)項の方法。
  7. (7)該高密度化剤が粉末状金属酸化物、珪酸塩および
    それらの混合物からなる群から選ばれる前記第(6)項
    の方法。
  8. (8)該高密度化剤がアルミナまたは酸化チタンである
    前記第(7)項の方法。
  9. (9)処理温度が約50℃〜約100℃である前記第(
    1)項〜第(3)項いずれか1つの方法。
  10. (10)処理時間が約0.5時間〜約3時間である前記
    第(1)項〜第(3)項いずれか1つの方法。
  11. (11)該水性媒体が水道水、脱イオン水および希薄塩
    溶液からなる群から選択される前記第(1)項〜第(3
    )項いずれか1つの方法。
  12. (12)該処理を3回またはそれ以上繰り返す前記第(
    1)項〜第(3)項いずれか1つの方法。
  13. (13)該巨大分子がタンパク質である前記第(1)項
    〜第(3)項いずれか1つの方法。
  14. (14)該タンパク質が酵素である前記第(1)項〜第
    (3)項いずれか1つの方法。
  15. (15)該酵素がグルコースイソメラーゼである前記第
    (14)項の方法。
  16. (16)誘導体化剤のセルロースに対する割合が0.7
    以上にて形成され、イオン交換特性を付与し、少なくと
    も、該誘導体化セルロースの一部が荷電した巨大分子を
    自由に吸着する誘導体化凝集セルロース複合体であつて
    、該複合体を高温にて充分な時間水性媒体で処理して、
    該複合体の巨大分子吸着能を増大させることによつて特
    徴づけられる誘導体化凝集セルロース複合体。
  17. (17)前記第(1)項〜第(3)項いずれか1つの方
    法によって製造された凝集DEAE−セルロース複合体
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