JPS6255082A - 酵素固定膜 - Google Patents
酵素固定膜Info
- Publication number
- JPS6255082A JPS6255082A JP19381785A JP19381785A JPS6255082A JP S6255082 A JPS6255082 A JP S6255082A JP 19381785 A JP19381785 A JP 19381785A JP 19381785 A JP19381785 A JP 19381785A JP S6255082 A JPS6255082 A JP S6255082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- enzyme
- membrane
- ion exchange
- resin
- exchange resin
- 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
Links
Landscapes
- 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、酵素固定膜に関し、特に酵素負荷量が大きく
機械的強度に優れた酵素固定膜を提供しようとするもの
である。
機械的強度に優れた酵素固定膜を提供しようとするもの
である。
産業上の利用分野
医療、医学分野での生体内微量成分定量用酵素電極、発
酵工業、食品工業、医薬品工業における膜を酵素反応機
構。
酵工業、食品工業、医薬品工業における膜を酵素反応機
構。
従来の技術
一般に酵素を固定化する方法としては、担°体結会法、
架橋法及び包括法の３つに大別され、これらのいずれか
或いは組合わせによって酵素を膜状或いは膜に固定化す
る方法がいくつか提案されている。
架橋法及び包括法の３つに大別され、これらのいずれか
或いは組合わせによって酵素を膜状或いは膜に固定化す
る方法がいくつか提案されている。
例えば、（１）酵素をポリアクリルアミドダルで包括す
る方法、（２）不活性蛋白質をマトリックス剤として混
会して、これを架橋剤で架橋する方法、（３）親水性の
膜に酵素水溶成金吸収させて、これを架橋剤で架橋する
方法、（４）イオン交換性の高分子膜に酵素をイオン結
合させる方法、（５）コラ−ダン膜に酵素を包括する方
法、（６）多孔質高分子膜に酵素を物理化学的に固定す
る方法、（力２枚の膜の間に酵素ダルをサンドイッチす
る方法等がある。
る方法、（２）不活性蛋白質をマトリックス剤として混
会して、これを架橋剤で架橋する方法、（３）親水性の
膜に酵素水溶成金吸収させて、これを架橋剤で架橋する
方法、（４）イオン交換性の高分子膜に酵素をイオン結
合させる方法、（５）コラ−ダン膜に酵素を包括する方
法、（６）多孔質高分子膜に酵素を物理化学的に固定す
る方法、（力２枚の膜の間に酵素ダルをサンドイッチす
る方法等がある。
ま几、弗素樹脂に対する酵素固定としては、フィルムな
どの表面ｆ：ｒ線によってグラフト処理し、得られる枝
ポリマーの活性を利用して酵素を共重合させることが提
案されている。
どの表面ｆ：ｒ線によってグラフト処理し、得られる枝
ポリマーの活性を利用して酵素を共重合させることが提
案されている。
発明が解決しようとする問題点
しかし上記したような従来のものにおいてはそれぞれに
問題点を有している。
問題点を有している。
即ち前記した（１）、（２）の方法については、酵素負
荷量は大きいが強度が不足しており、（３）については
酵素負荷量も十分でなく、強度も不足していて、膜厚で
強度を増そうとすると基質等の拡散が悪くなる。また、
（４）、（５）の方法については、担体と酵素の結合力
が弱いという欠点を持っており、（６）の方法によるも
のでは、強度的には十分であるが、多孔質膜゛内部に酵
素を十分に入れることができず、空孔率も十分でないた
め、酵素負荷量が不足するという欠点があり、しかも反
応条件の設定が困難で、装置も複雑であり、比較釣機し
い処理となるので酵素活性の低下を免れない。更に（７
）の方法については、酵素負荷量、強度は十分であるが
製造方法が複雑であるという欠点を持っている。
荷量は大きいが強度が不足しており、（３）については
酵素負荷量も十分でなく、強度も不足していて、膜厚で
強度を増そうとすると基質等の拡散が悪くなる。また、
（４）、（５）の方法については、担体と酵素の結合力
が弱いという欠点を持っており、（６）の方法によるも
のでは、強度的には十分であるが、多孔質膜゛内部に酵
素を十分に入れることができず、空孔率も十分でないた
め、酵素負荷量が不足するという欠点があり、しかも反
応条件の設定が困難で、装置も複雑であり、比較釣機し
い処理となるので酵素活性の低下を免れない。更に（７
）の方法については、酵素負荷量、強度は十分であるが
製造方法が複雑であるという欠点を持っている。
「発明の構成」
問題点を解決する九めの手段
ポリテトラフルオロエチレン樹脂による多孔質層にノぐ
−フロロ系イオン交換樹脂を複合させ、これに酵素を固
定化させ九ことを特徴とする酵素固定膜。
−フロロ系イオン交換樹脂を複合させ、これに酵素を固
定化させ九ことを特徴とする酵素固定膜。
作用
ポリテトラフルオロエチレン樹脂による多孔質体は、９
０％という高い空隙率まで形成することが可能であり、
その構造は結節を中心としてフィブリルが六方に広がっ
た−〈もの果構造を形収しているものである。該ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂の多孔質構造を保持しｆｃま
まパーフロロ系イオン交換樹脂によシ化学的に不活性で
あったポリテトラフルオロエチレン樹脂表面にイオン交
換基を導入し、直接或いはスペーサーを用いて活性を失
わせることなく多量の酵素を簡単に固定することができ
る。このようにして得られた酵素固定膜は、機械的強度
は言うまでもなく、酵素負荷量も十分に得ることができ
る。また酵素は多孔質マトリックス内に入り込んで固定
化されているため、イオン結会固定法の問題点である酵
素の脱離も起こりにくい。
０％という高い空隙率まで形成することが可能であり、
その構造は結節を中心としてフィブリルが六方に広がっ
た−〈もの果構造を形収しているものである。該ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂の多孔質構造を保持しｆｃま
まパーフロロ系イオン交換樹脂によシ化学的に不活性で
あったポリテトラフルオロエチレン樹脂表面にイオン交
換基を導入し、直接或いはスペーサーを用いて活性を失
わせることなく多量の酵素を簡単に固定することができ
る。このようにして得られた酵素固定膜は、機械的強度
は言うまでもなく、酵素負荷量も十分に得ることができ
る。また酵素は多孔質マトリックス内に入り込んで固定
化されているため、イオン結会固定法の問題点である酵
素の脱離も起こりにくい。
更に、ポリテトラフルオロエチレン樹脂による多孔質体
は、空孔率を２０〜９０％まで自由に調整することがで
きるため、固定化する酵素景の調節も可能である。
は、空孔率を２０〜９０％まで自由に調整することがで
きるため、固定化する酵素景の調節も可能である。
実施例
上記したような本発明について更に説明すると、本発明
においてはポリテトラフルオロエチレン樹脂にパーフロ
ロ系イオン交換樹脂を複合し、これに酵素を固定化した
酵素固定膜を提案するもので、前記した従来の（６）の
方法による弗素樹脂への共有結付による酵素固定をイオ
ン結合とし＃素負荷貴、強度を充分に得しめるようにし
念。即ちこのような酵素固定膜の具体的態様としては以
下の如くである。
においてはポリテトラフルオロエチレン樹脂にパーフロ
ロ系イオン交換樹脂を複合し、これに酵素を固定化した
酵素固定膜を提案するもので、前記した従来の（６）の
方法による弗素樹脂への共有結付による酵素固定をイオ
ン結合とし＃素負荷貴、強度を充分に得しめるようにし
念。即ちこのような酵素固定膜の具体的態様としては以
下の如くである。
ｌ） ポリテトラフルオロエチレン樹脂とノ母−フロロ
系イオン交換樹脂の夜会化。
系イオン交換樹脂の夜会化。
■ ポリテトラフルオロエチレン樹脂の多孔質フィルム
又は多孔質チューブにノぐ一７０ロ系イオン交換樹脂液
を含浸する。
又は多孔質チューブにノぐ一７０ロ系イオン交換樹脂液
を含浸する。
■ ポリテトラフルオロエチレン樹脂、！−ノｆ−７０
ロ系イオン交換樹脂とを混合した後、圧延又は延伸の何
れか又は双方併用によってフィルム若しくはチューブ状
とする。
ロ系イオン交換樹脂とを混合した後、圧延又は延伸の何
れか又は双方併用によってフィルム若しくはチューブ状
とする。
２） 上記１）の■または■のいずれかの方法によって
得られ次ポリテトラフルオロエチレン樹脂とパーフロロ
系イオン交換樹脂との複＠−膜を直接或いは適当な化学
スペーサーを導入後、酵素水溶液に浸漬させ酵素固定膜
を作製する。
得られ次ポリテトラフルオロエチレン樹脂とパーフロロ
系イオン交換樹脂との複＠−膜を直接或いは適当な化学
スペーサーを導入後、酵素水溶液に浸漬させ酵素固定膜
を作製する。
前記し次パーフロロ系イオン交換樹脂の構造を示すと以
下のような物質である。
下のような物質である。
→ＣＦ、−ＣＦ・＋ｐ＋ｃＩＦ−ＣＦ２＋７Ｉｎ＝ｏ、
１，２ＦＣＣＦ、 −８ｏ、ＮＨＲ。
１，２ＦＣＣＦ、 −８ｏ、ＮＨＲ。
その具体的使用例としては、模型酵素反応装置を上げる
ことができる。これは、前記酵素固定膜を発騨槽に組み
込んだもので、第１図に示す通りであり、基質溶液は、
反応槽１ｏの一側２を流通し、他側３においては、生成
物溶液が流通することになる。この場・合において、酵
素固定膜１に旧って基質溶液が流れ、被膜１を通。
ことができる。これは、前記酵素固定膜を発騨槽に組み
込んだもので、第１図に示す通りであり、基質溶液は、
反応槽１ｏの一側２を流通し、他側３においては、生成
物溶液が流通することになる。この場・合において、酵
素固定膜１に旧って基質溶液が流れ、被膜１を通。
遇する時に基質は酵素に接して反応し生成物となる。該
生成物は膜１の反対側３に出て回収されるシステムであ
る。更に、基質と生成物との分離を良くするために前記
酵素固定膜１にパーフロロ系イオン交換樹脂膜を組み合
わせることも可能であシ、基本的には第１図のように反
応させることになるが、装置としては膜面積を大。
生成物は膜１の反対側３に出て回収されるシステムであ
る。更に、基質と生成物との分離を良くするために前記
酵素固定膜１にパーフロロ系イオン交換樹脂膜を組み合
わせることも可能であシ、基本的には第１図のように反
応させることになるが、装置としては膜面積を大。
きくするために多段にしたり、スノ！イラル状に巻いた
りすることが考えられる。ま几、チューブを利用したホ
ローファイバー型反応装置でもよい。
りすることが考えられる。ま几、チューブを利用したホ
ローファイバー型反応装置でもよい。
更に、具体的使用例をもう一つ上げると、前記酵素固定
膜と酸素電極、白金電極、アンモニアガス電極、ＰＨ［
極、シアンイオン電極等とを組み会わせることにより酵
素電極の作製が可能となる。この場会において、例えば
■ポリテトラフルオロエチレン樹脂多孔質膜を厚さ方向
の一定深度部分のみパー７０ロ系イオン交換樹脂と複合
化させ、その部分に酵素を固定化した膜、或いは■ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂多孔質膜とパーフロロ系イ
オン交換樹脂を複合化し、その膜とポリテトラフルオロ
エチレン樹脂多孔質膜とをラミネートし、複合膜に＃素
を固定化した膜を使用すれば、通常、疎水性ガス透過膜
と親水性酵素固定膜を組み会わせた膜全使用している酵
素電極においては利点が大きい。つまり斯かる酵素電極
では、酵素活性、膜厚といった因子以外に２種の膜の密
着度の点で問題があシ、即ち、膜間に小気泡がドラッグ
されたり、２種の膜の力学的性質の違いによって密着度
が変化し次すすることによって、応答速度に影響を与え
る等がそれである。そこで、前記■■の膜を利用すれば
１枚の膜で酵素反応機能と、ガス透過機能とを果し、問
題点は解決される。
膜と酸素電極、白金電極、アンモニアガス電極、ＰＨ［
極、シアンイオン電極等とを組み会わせることにより酵
素電極の作製が可能となる。この場会において、例えば
■ポリテトラフルオロエチレン樹脂多孔質膜を厚さ方向
の一定深度部分のみパー７０ロ系イオン交換樹脂と複合
化させ、その部分に酵素を固定化した膜、或いは■ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂多孔質膜とパーフロロ系イ
オン交換樹脂を複合化し、その膜とポリテトラフルオロ
エチレン樹脂多孔質膜とをラミネートし、複合膜に＃素
を固定化した膜を使用すれば、通常、疎水性ガス透過膜
と親水性酵素固定膜を組み会わせた膜全使用している酵
素電極においては利点が大きい。つまり斯かる酵素電極
では、酵素活性、膜厚といった因子以外に２種の膜の密
着度の点で問題があシ、即ち、膜間に小気泡がドラッグ
されたり、２種の膜の力学的性質の違いによって密着度
が変化し次すすることによって、応答速度に影響を与え
る等がそれである。そこで、前記■■の膜を利用すれば
１枚の膜で酵素反応機能と、ガス透過機能とを果し、問
題点は解決される。
「発明の効果」
以上説明したような本発明によると、きはポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂の多孔質体に／４−フロロ系イオン
交換樹脂を複合化し、これに酵素を固定化させることに
よって強度的に充分であると共に適切な空隙率を有する
ので固定化さｎる酵素負荷量も大きく、又酵素はイオン
納会により固定されているので簡単に固定できると共に
条件も温和な次め活性を損うことなく固定でき、しかも
酵素は微細孔内部に固定されているので脱離を生じ難い
などの特徴ｔ−有しており、工業的にその効果の大きい
発明である。
ルオロエチレン樹脂の多孔質体に／４−フロロ系イオン
交換樹脂を複合化し、これに酵素を固定化させることに
よって強度的に充分であると共に適切な空隙率を有する
ので固定化さｎる酵素負荷量も大きく、又酵素はイオン
納会により固定されているので簡単に固定できると共に
条件も温和な次め活性を損うことなく固定でき、しかも
酵素は微細孔内部に固定されているので脱離を生じ難い
などの特徴ｔ−有しており、工業的にその効果の大きい
発明である。
Claims (1)
- ポリテトラフルオロエチレン樹脂による多孔質層にパー
フロロ系イオン交換樹脂を複合させ、これに酵素を固定
化させたことを特徴とする酵素固定膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19381785A JPS6255082A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 酵素固定膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19381785A JPS6255082A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 酵素固定膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6255082A true JPS6255082A (ja) | 1987-03-10 |
| JPH0555108B2 JPH0555108B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=16314248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19381785A Granted JPS6255082A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 酵素固定膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6255082A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013535221A (ja) * | 2010-08-12 | 2013-09-12 | イーストマン ケミカル カンパニー | 多孔質フルオロポリマー支持体上に固定化された酵素触媒 |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP19381785A patent/JPS6255082A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013535221A (ja) * | 2010-08-12 | 2013-09-12 | イーストマン ケミカル カンパニー | 多孔質フルオロポリマー支持体上に固定化された酵素触媒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555108B2 (ja) | 1993-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Broun et al. | New methods for binding enzyme molecules into a water‐insoluble matrix: Properties after insolubilization | |
| US4307195A (en) | Immobilized enzyme membrane | |
| Chen et al. | Methylene blue/perfluorosulfonated ionomer modified microcylinder carbon fiber electrode and its application for the determination of hemoglobin | |
| Lee et al. | A new glucose sensor using microporous enzyme membrane | |
| JPS634867B2 (ja) | ||
| JPS6029474B2 (ja) | 固定された蛋白質及びその製造法 | |
| Nguyen et al. | Simple method for immobilization of bio-macromolecules onto membranes of different types | |
| JPS6255082A (ja) | 酵素固定膜 | |
| JPS60173452A (ja) | 酵素電極用固定化酵素膜の形成方法 | |
| JP3881731B2 (ja) | 酵素反応センサー及びその製造方法 | |
| JPS61145447A (ja) | 固定化酵素膜 | |
| JPS59164953A (ja) | 固定化酵素膜およびその製造方法 | |
| RU2003112989A (ru) | Водород-кислородный топливный элемент на основе иммобилизованных ферментов | |
| JPH08336399A (ja) | アルギニン検出方法およびアルギニンセンサ | |
| US5283186A (en) | Preparation of a compressed membrane containing immobilized biologically acting material | |
| JPS6039545A (ja) | 酵素電極 | |
| JPS6153035B2 (ja) | ||
| JPS6238245A (ja) | 気・液反応用撥水性微細孔性触媒及びそれを使用した気・液反応方法 | |
| GB2124545A (en) | Membrane fro regulating permeation of glucose therethrough | |
| JPH01119309A (ja) | 異方透過性反応型多孔質分離膜 | |
| JPH0418398Y2 (ja) | ||
| JPS63218850A (ja) | 酵素電極およびその製造方法 | |
| JPS6365699B2 (ja) | ||
| JPH0315692B2 (ja) | ||
| JPS6014908A (ja) | プロテアーゼ固定化酵素膜の製造法 |