JPS63146792A - ミリメ−トル寸法のアルギン酸塩外殻を有するビ−ズ、その製法、及び、該ビ−ズを製造する装置 - Google Patents

ミリメ−トル寸法のアルギン酸塩外殻を有するビ−ズ、その製法、及び、該ビ−ズを製造する装置

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JPS63146792A
JPS63146792A JP62140715A JP14071587A JPS63146792A JP S63146792 A JPS63146792 A JP S63146792A JP 62140715 A JP62140715 A JP 62140715A JP 14071587 A JP14071587 A JP 14071587A JP S63146792 A JPS63146792 A JP S63146792A
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conduit
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エイタン　シルビガー
ヤエル　ドロール
アミハイ　フリーマン
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Ramot at Tel Aviv University Ltd
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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、基本的に均一な寸法を有するアルギン酸塩の
ビーズ、及び、該ビーズの製造方法、並びに、該ビーズ
を製造するための装置に関するものである。
このビーズは、アルギン酸塩の外殻（アウターシェル）
及び液体又はゲル体或は油中木型エマルジョンからなる
芯部（コア）で構成され、該ケル体又は液体には懸濁状
の捕捉された細胞或は懸濁状の生物学的に活性を有する
粒子が含まれていいる。また、該芯部は油又は油性物質
で構成することもでき、この物質は、また、生物学的に
活性を有する物質を含んでいてもよい。所望の場合には
、該アルギンＳ塩の外殻を引き続いて取り除くことがで
きる。
ビーズはミリメートル寸法の範囲で製造することができ
、所望のあらかじめ定められた基本的に均一な寸法の範
囲内でこのビーズを製造することができる。
本発明のビーズ製造装置は、アルギンｍ塩の溶液を流す
３本の導管を含み、この溶液又は懸濁液がビーズの芯部
とガス状流とを形成する。得られたビーズを、そのアル
ギン酸塩の外殻を凝固させるのに適した溶液中に滴下し
、引き続いてこのビーズを洗詐する。該油性物質はプレ
ポリで−中に存在することができ、このような場合には
、ビーズは、アルギン酸塩の外殻が凝固した後、該プレ
ポリマーを重合させるのに適した媒体と接触させること
ができる。このアルギン酸の外殻は主としてミリメート
ル寸法のビーズ内に細胞及び他の生物学的に活性を有す
る物質を捕捉することを目的としたものであるが、この
ものは、又、植物油、パラフィン油のような油、或は、
疎水性の水に不溶な媒体を基にした懸濁液又はエマルジ
ョンを含むように製造することもでさる。
細胞全体を固定化する技術は、近年、多くの注目を集め
、そのためのいくつかの方法が開発された（再検討のた
めには、ｒ　Ａｐｐ、　Ｂｉｏｃｈｅ＋ｗ、　Ｂｉｏ−
ｅｎｇ、、　４．１２−５１．　＋９８３Ｊ掲載のＪ、
　Ｋｌｅｉｎ及びＦ、Ｗａｇｎｅｒの論文を参照のこと
）。生体触媒の再利用、反応器設計に於ける融通性、及
び、顕著に改良された操作安定性といったような固定化
した細胞系に固有の長所はベンチスケールプラント、パ
イロットスケールプラント、及び量産スケールプテント
の開発及び使用を促進させた（再検討のためには、ｒ　
（ＩＲＣＣｒｉｔｉｃａｌ　Ｒｅｖｉｅｗｉｎ　Ｂｉｏ
ｔｅｃｈ−ｎｏｌｏｇｙ、　１．２８９−３３８．１９
８４Ｊ掲載のＰ、　Ｌｉｎｋｏ及びＹ、　Ｌｉｎｋｏの
論文を参照のこと）。
細胞固足化の最も平易な方法はゲル捕捉による方法であ
る。モノマー或はプレポリマーの水溶液に細胞を懸濁さ
せたのち、物理的変化又は化学的変化（例えば、冷却、
ｐＨの変化、重合開始剤の導入）により溶液をゲル化し
て細胞を物理的に捕捉する。
近年、合成プレポリマーの架橋によって細胞をゲル捕捉
する技術が多くの注目を集めている（ｒＡｄ、　　日１
ｏｃｈｅｌＩ１．　　Ｅｎｇ、、　　２Ｊ　　２−３３
．　１９８４　　Ｊ　　掲載のＳ、　Ｆｕｋｕｉ及びＡ
、　Ｔａｎａｋａの論文を参照のこと）。本発明者らの
実験室に於ては、アシルヒドラジド基で部分的に置換し
た線状で、水に可溶のポリアクリルアミドの化学的架橋
に基づく新規なゲル捕捉技術が開発された。
この方法は、ポリアクリルアミド−ヒドラジド（ＰＡＡ
Ｈ）の溶液中に細胞、細胞小器官、又は、酵素を懸濁さ
せ、調節した量のジアルデヒド（例えば、グリオキサル
）を加えて架橋させることに基づくものである。固化に
続いて、生じたゲル塊を機械的に破砕する。この技術は
ノくクチリヤ、イースト、植物細胞、肝臓ミクロソーム
、及び、酵素の固定化に有用であることが分った（再検
討のためには、ｒ　Ａｎｎａｌ、　Ｎ、Ｙ、　Ａｃａｄ
、　Ｓｃｉ、。
４３４、４１８−４２８．１９８４Ｊ　掲載（７）Ａ、
　Ｆｒｅｅｍａｎｃ７）論文を参照のこと）、この技術
の長所は活性の保持（インプットした活性の９０％以上
を保持）、高空隙度、良好な化学的、生物学的及び機械
的安定性、並びに、有機溶媒に対する捕捉細胞の安定性
といった点にある。
本発明によれば、アルギン酸塩の外殻で構成され、且つ
、細胞ｇ、ｐＡ液またはゲル内に捕捉された細胞、或は
、外殻内で適宜な担体上に固定化された酵素や抗体のよ
うな生物学的に活性を有する物質を含み、ミリメートル
直径の範囲で基本的に均一の寸法を有するビーズを提供
することにある。
また１本発明によれば、このようなビーズを製造する方
法を提供することにある。
更に、本発明によれば、このようなアルギン醸Ｉムのビ
ーズを製造する装置を提供することにある。
本発明が提供する装置は、また、植物油、パラフィン油
、或は、疎水性で水と相溶性のない媒体ヲ基礎とする溶
液、エマルジョン又はサスペンションのような疎水性部
分（モイエテイ）の液滴を保持するアルギン酸塩の外殻
からなるマイクロカプセルの調整をも可能にする。
本発明の他の目的は以下の記載から明らかとなろう。
本発明による装置は、基本的に、共通の取出口で終端す
る３本の導管からなっていて、このうちの１本は、ｍ胞
懸濁液又は重合可能なプレポリマーである液媒体中に生
物学的活性を有する物質を付与させた微小粒子の懸濁液
を供給し、第２の導管はアルギン酸塩の水溶液を供給し
、又、第３の導管はガス状媒体の流れを供給する。各供
給物質の流量は随意に調節できる。内部導管は細胞懸濁
液あるいは粒子懸濁液を供給するのが好ましく、％　　
。
本発明の好ましい態様によれば、該３本の導管は同軸管
状部材の形をしていて、内部導管は懸濁液を供給し、第
２の導管はアルギン＃塩を供給し　第３の導管はガス状
媒体を供給する。
各導管相！ｆの正確な出口距離は調節することができる
ので、３種の媒体名々の流量調節と相俟つて、所定の寸
法、外殻厚み及び生産率のビーズを得ることかでさる。
本発明による注入装置は、添付図面の第１図に一例とし
て示される。
第１図に示すように、この注入装置は、以後１−針」と
称する３本の同軸管状部材１１，１２及び１３を含み、
１４は細胞懸濁液の取入口を示し、１５はアルギン酸塩
の取入口を示し、また、１６はガス流の取入口を示す、
これらの取入口の各ノ？は流速及び容積に関して随意に
ｙＡ節可俺である。取出口を画定する針（ニードル）先
端の距離は、距＃ｈ　とｈ２を変えることにより任意に
調節することができる９図示の実験装置はその全長が約
５ｃｍ乃至約１０ｃｍあり、該構成要素の正確な寸法は
後程示す、この装置は一例として示されるものであって
、各構成部品の配列及び寸法は種々変化させることが可
能である。
こりＰＡＡＨ（ポリアクリルアミドヒドラジド）ビーズ
で捕捉された細胞は、無菌かつ鎌気性條件下で、連続工
程により容易かつ大量に調整することができる。該ビー
ズで捕捉された細胞は、高活性の保持、高空隙度及び良
好な安定性といったＰＡＡＨ技術に固有の利点を有する
。該ビーズは非常に均一な寸法を有し、直ｐＨ乃至５ｍ
ｍの範囲内で調節可能である。また、アルギンａ塩の層
はビーズ容積全体の５乃至１０％を占める。内部針には
取入口１４を介してＰＡＡＨ（又は、他の溶液）に懸濁
させた細胞懸濁液の調節された供給量が送り込まれる。
この内部針は直径のより大きな外部針内に位置し、この
外部針には取入口１５を介してアルギン醜ソーダの水溶
液が供給される。これら２本の針は、第３の同軸針の中
心に保持され、この第３の針には取入口１６を経由して
空気又は他の気体の調節可能な流れが供給される。６針
の間の正確な距離は、距＃ｈ１及びｈ２を変えることに
よって調節できる。上記の装置は約５乃至１０ｃｍの長
さを有し、機械的手段によって直立位置に保持されてい
る。
細胞懸濁液１アルギン酸塩溶液、及び、ガスの流量を調
節することによって、取入口１５から生じる外殻内にカ
プセル包装された。取入口１４から生じる内部芯ででき
た小滴が形成される。これらの小滴は取入口１６からの
ガス流によって引き離され、スピンダウンする。該小滴
は非常に均一な寸法を有する。取入口１５を経由してア
ルギン酸塩溶液を供給すると、外殻は塩化カルシウム（
Ｃａ０文、）溶液と接触してゲル化する。該ビーズは射
出器からＣａ０文、溶液内に落下し、該溶液中に残って
固化する。また、媒体をグリオキサル含有緩衝液に変え
る。該グリオキサルはアルギン酸塩の層を透過し、それ
によって内部のＰＡＡＨ溶液は架橋される。洗浄後、ビ
ーズは使用ｉｊｆ能な状態となる。この方法により、各
種の細胞を固定化して均一な寸法で、化学的に安定性を
有し、架橋された高分子ビーズを得ることが可能になる
。
同様にして、油類を供給することにより、油を基質とす
る溶液、取入口１４を介して油中エマルジョン或はサス
ペンション、Ｃａ−アルギン酸塩の外殻からなり、且つ
、油を基質とする内部小滴で満されたマクロカプセルが
得られる。
ａ、を１二】） １、【凰ヱ月１ ポリアクリルアミド−ヒドラジドの５％（Ｗ／Ｖ）水溶
液（平均分子量１００，０００．０．８ｍ　ｅ　ｑ　、
の７クリルーヒドラジド基を含む）に。
予め秤量したイースト（ｌ５ｒａｅｌ、　Ｂａｔ−Ｙａ
ｍ所在のＰａｋａ　ＩｎｄｕｓｔｒｉｅＳＬｔｄ、から
入手）を反応混合物を形成するゲル２０ｍＭに対してイ
ースト０．５ｇ（Ｗ／Ｖ）の割合で加えたのち、磁力攪
拌により、該懸濁液を室温にて１５分間均質処理した。
２、フルギン　ソーダ 室温で一晩磁力撹拌によりアルギン酸ソーダを水に溶解
し、３％（Ｗ’　／　Ｖ　）溶液を調製した。使用に先
立って、この溶液を真空下で脱気した。
１、内部管（Ａ）： 内　　径　　　　　　０　　、　３　５ｍｍ　〜　２　
　、　０ｍｍ流　量０　、７〜０　、９ｍＱ１０ｎ１　
ｎ２、中央管（Ｂ）： 内　　径　　　　　　１　　、　２ｍｍ〜　３　　、　
０ｍｍ流　３４　　　０　、５〜０　、７　ｍ　！：Ｌ
／　ｍ　ｉ　ｎ３、外部管（Ｃ）： 内　　径　　　　　　２．０ｍｍ〜　５．０ｍｏｎ流　
量　　　２．５〜４．０ｍ交／　ｍ　ｉ　ｎ衿■を口Ｉ
’ｌｌの距離 り、（第１図参照）　　２．０〜２．２ｃｍｈ　２　　
　　　　　　　　　２　　、　２〜２　　、　５　ｃ　
ｍＣ９悼ＡＢ　　びＣ１る六れ １、管Ａ経由：ポリアクリルアミドーヒドラジド（３〜
５％（Ｗ／ｖ））の水溶液又は適宜な緩衝液に懸濁した
細胞。
２、管Ｂ経由ニアルギン酸ソーダ溶液（ＢＤＨ１２〜４
％（Ｗ／Ｖ））。
３、管Ｃ経由：窒素又は空気。
ｄ　、ＰＡＡＨビーズ　でのイーストの　１−ヒ均質化
したイースト菌の懸濁液を該装置の内部管（Ａ）に上記
の流量で通過させた。アルギン酸塩の溶液と空気を所定
の流量で供給した。生じた液滴をＣａＯ旦、の１％（Ｗ
／Ｖ）水溶液中に集め、１時間定温放置したのち、この
溶液を、グリオキサルの５％溶液を２ｍｌ含むり〉′酸
塩のＭ衝液（５０ｍ　Ｍ　、　ｐ　Ｈ＝　７　）　５０
　ｍ　ｆＬと置き換えた。ＰＡＡＨの芯部を４℃で一晩
定温放置してゲル化させた０次いで、ビーズを冷却した
クエン酸塩の０．３％（Ｗ／Ｖ）緩衝液（ｐＨ＝５）で
洗浄した。
ｅ　、殖ユロ九元 捕捉したイースト菌０　、５　ｇ　（Ｗ／Ｖ）を含むゲ
ルビーズ（直径１　、５〜２　、０ｍｍ）を、グルコー
ズ１０％（Ｗ／Ｖ）、　イーストエキストラクト　０．
１５　　％　（Ｗ／Ｖ）　　、　　　ＮＨ、ＣＩ　　　
　０　　、　２５％（Ｗ／Ｖ）、ＫＨＰＯＯ，５５％（
Ｗ／Ｖ）、Ｍｇ５Ｏ・７Ｈ，ＯＯ，０２５％（Ｗ／Ｖ）
、ＮａＣ！；Ｌ　０．０１％（Ｗ／Ｖ）、ＣａＣＪｌ　
　　Ｏ，００１％（Ｗ／Ｖ）、及びクエン酸（ｐＨ＝５
）０．３％（Ｗ／Ｖ）を含む冷却した媒体５０ｍＭで３
回洗浄した。
最後に、同じ媒体を加えて最終容量を５０ｍ文とした。
そののち、この最終反応混合物を１２５ｍ１容量のＩｉ
ｔ、ｔｇ＋ｍしたエルレンマイヤーフラスコに移し替え
、これを往復動シェーカーにて毎分１００ストローク、
温度３０℃で震盪させ、生じたＣＯ，ｌがピンホール出
口を通って逃げるようにした。
各種サンプル１ｍｉづつをエタノール及びグルコーズ量
定のために２０時間かかつて取出した。
このような條件下で、２０時間以内の定温放置により、
グルコーズがエタノールに完全変換するのが観察された
。
エタノ−」 各種サンプル中のエタノール濃度をガスクロマトグラフ
（Ｇ、Ｃ，）により量定した。
グルコーズ グルコーズの濃度をシグマ社製の「グルコスタット」を
使用して検定した。
使用した條件下で、ＰＡＡＨビーズに捕捉されたイース
トを用いたグルコーズ変換は、自由懸濁イーストの制御
による変換と同一であった（第２図参照）。
１、アルトロバクチル（Ａｒｔｈｒｏｔ＋ａｃｔｅｒ）
の単体コロニー（ＡＴＣＣ６９４６）を斜面寒天から削
り取って、２５０ｍ文容量の閉鎖型万能びん中に入れで
ある８　ｇ／ｌの栄養プロス（オキソイドＣＭ１５）殺
菌溶液３０ｍ１に加え、旋動シェーカー（１５０ｒｐｍ
）上で４８時間、３０℃で保温培養した。次いで、２．
５交容量の流量調節したエルレンマイヤーフラスコに、
イーストエキストラクト２．５ｇ、（ＮＨ４）２Ｓ０４
０．７５ｇ及びＫ　　ＨＰＯ・３Ｈ２００，ｅｅｇを入
れてから２２５ｍ！；Ｌの水を加えて溶解し、更にド記
成分からなる微に元素の保存溶液０．２５ｍ！Ｑを加え
、Ｍｕ温溶液１２１°Ｃで１５分間殺菌した。
Ｚ　ｒｒ　Ｓ　ＯΦ７　Ｈ２０１、４４ｇ　／　ｎＭＭ
ＳＯ−４Ｈ２０１，１２／／ Ｈ３ＢＯ３０，３１／／ Ｃｕ　Ｓ　Ｏ・５　Ｈ’２　０　　　　０　　、　６３
　　　”Ｎａ　　Ｍｏ　　＠２ＨＯＯ，２５／／ｃｏｃ
　　≦し　　　　・　６Ｈ２００，２４ノ！ＫＩ　　　
　　　　　　　　　　Ｏ，４２／／Ｆ　ｅ　Ｓ　Ｏ・７
　Ｈ２０２，７Ｂ　　　”Ｈ２ＳＯ２１〜２ｍｌ なお、これと並行して、グルコーズ３．７５ｇとＭｇ０
文　　２５ｍｇを殺菌水２５ｍ文に溶解しま たちのを上記の溶液に加えた。
細胞ｇ、濁液１＋ｎＪ１を該エルレンマイヤーフラスコ
に移し、このフラスコを旋動シェーカー（２１０ｒｐｍ
）上で２４時間、３０℃で保温培養した。この培養液５
ｍ文を２．５見容量の流量調節したエルシンマイヤーフ
ラスコ中で同一媒体に接種し、続いて旋動シェーカー上
で１６．５時間、３０°Ｃで保温培養した。この保温培
養後、水中で２．５％（Ｗ／Ｖ）”ＴＷＥＥＮ８０”５
ｍ文に（−晩磁気攪拌して）微細懸濁させたヒドロコル
チゾン　０．２５ｇを加えた。６．５時間誘導を続行さ
せた。
遠心分離によって細胞を集め、液体窒素で凍結し、−２
０℃で貯蔵した。
２、虹ｉ豆Ａｊ 使用に先立ち、秤量した凍結細胞を氷冷した０、０５Ｍ
のトリスアミン緩衝液、ｐＨ＝７　、８（０、１ｇＷＷ
　（２０ｍｇ　　ｄ　ｃ　ｗ　）細胞７ｍ文）に移し、
氷上で３０分間磁気攪拌した０次いで、この懸濁液をガ
ラス／テフロン製ホモジナイザーで均質化し、均一な懸
濁液が確実に形成されるようにした。
ｂ　、ＰＡＡＨビーズ　での１ 磁気撹拌機を備え、氷上で冷却されたフラスコ内にある
５％プレポリマー溶液（１００，０００ＭＷ）１０ｍ文
中に、細胞懸濁液０．４ｍｆｔを加えてから磁気攪拌に
より該細胞懸濁液を均質化した０次いで、この微細プレ
ポリマー／細胞懸濁液を処理して実施例１におけるよう
なＰＡＡＨビーズを作った。０．０５Ｍのリン酸塩緩衝
液（ｐＨ＝７．８．５％グリオキサル溶液２ｍＪ１を含
む）中で１昼夜かけてゲル化したのち、ＰＡＡＨビーズ
に捕捉された細胞を０．０５Ｍの冷却トリスアミン緩衝
液（ｐＨ＝　７．８）で３回洗浄し、同緩衝液で最終容
量を４０ｍＭとした。
Ｃ，Ｌ車重１ ヒドロコルチゾン４０ｇをエチレングリコール４ｍｌに
溶解したのち、水４ｍｆｌと０゜２５Ｍトリス緩衝液（
ｐＨ＝７．８）２ｍＪ１を徐々に添加した０次いで、こ
の基質を、上記のＰＡＡＨビーズに捕捉された細胞の入
っている２５０ｍｆＬ容量の流ｍ　ｙＡｆ！ｉ　したエ
ルリンマイヤーフラスコに移した。更に、０．０５Ｍの
トリスアミン緩衝液（ｐＨ＝７．８）を加えて、最終容
量を５０ｍＭとした６次いで、フラスコを旋動シェーカ
ー（３０℃、１５０ｒｐｍ）で保温培養した。
基質及び生成物をＣ）ｌ　　Ｃ父。で抽出し、ＨＦＬＣ
で分析した。これらの状況下で、３時間内に５０％のヒ
ドロコルチゾンがプレドニゾロンへ変換するのが観察さ
れた（第４図参照）。
（１）管Ａを通じて４．５ｍｉ／ｍｉｎ、の流量で液体
パラフィン油（Ｃａｔ、　Ｎｏ、２９４３７．８０）１
．Ｐｏｏｌｅ。
Ｅｎｇｌａｎｄ　）を；管Ｂを通じて１２ｍｕ／ｍｉｎ
。
の流量で３％（Ｗ／Ｖ）アルギン酸ソーダ溶液（Ｂ　Ｄ
　Ｈ）を、　ｖＣを通じて６１　／　ｍ　ｉ　ｎ　、の
流、ｉで窒素を；又、２％（Ｗ　／　Ｖ　）　Ｃａ　Ｃ
ｌ　２の水道水溶液を供給することにより、Ｃａ−アル
ギン酸塩の外殻に捕捉されたパラフィン油滴を得た。
（２）同様にして、管Ａを通じてコーン油（０，４ｍｕ
／ｍｉ　ｎ　、）を；管Ｂを通じて３％アルギン酸ソー
ダ（２，０ｍ交／　ｍ　ｉ　ｎ　、　）を；管Ｃを通じ
て窒素（１０交／　ｍ　ｉ　ｎ　、　）を供給すること
により、Ｃａ−アルギン酸塩の外殻内にカプセル包装し
たコーン油滴を得た。同様にして。
コーン油のβ−カロチン溶液をＣａ−アルギン酸塩の外
殻内にカプセル包装させた。
管Ａを通して０　、４　ｍ　ｆＬ　／　ｍ　ｉ　ｎ　、
の流量で′“Ｃｙｏｌａｎ”　　（２−（ジエトキシホ
スヒニルイミノ）−１，３−ジチオラフ）　　（Ａｍｅ
ｒｉｃａｎ　Ｃｙａｎ−ａｍｉｄ＞ｆ製）　ヲコーン油
−１−ドデシルアルコール（Ｃａｔ、Ｎｏ、２８２７１
３．ＢＤＨ）　４０　＋　６０　（Ｖ　／　Ｖ　）溶液
（４０’Ｃ）に添加して得たｌｏｎｇ／ｍｕ溶液を；管
Ｂを通して３％アルギン酸ソーダ（２，０ｍ文／　ｍ　
ｉ　ｎ　、　）を：更に、管Ｃを通して窒素（ｌ　Ｏｌ
　／　ｍ　ｉ　ｎ　）を供給することにより、アルギン
酸ｊｎの外殻内にカプセル包装されたコーン油−ドデカ
ノール内で比較的高粘度（ｓｏｌｉｄ　）のジオラン溶
液（３％Ｃａ　Ｃｌ　２水道水溶液）が得られた。　Ｃ
ａ　Ｃｌ　２溶液で固化するために１時間保温培養した
のち、該ビーズを５分間メタノールに移し、次いで１分
間へキサンに移した。濾過によりビーズを分離し、８ｇ
のビーズ（ＷＷ）をガラス製ビーカー内にある蒸溜水５
０ｍ文中に入れた。毎日、試料をビーカーから取り出し
、２０ｍ１の水で洗浄し、更に５０ｍＭの新鮮な蒸溜水
中で再度保温培養した。
ＨＰＬＣにより水中のジオラン（ｃｙｏｌａｎ）含有量
を量定した。メタノール／水（６０：６０）混合溶液を
Ｑ　、　６　ｍ　Ｑ　／　ｍ　ｉ　ｎの移動相として使
用するｒ１２．．５Ｘ０．４ｃｍリクロチャー）　（Ｌ
ｉ−ｃｈｒｏｃｈａｒｔ　）　ＲＰ　−８（４ｐ）　：
ｌラムＪ　　（Ｍｅｒｃｋ社、西ドイツ、ダルムシュタ
ット）で試料（５鉢交）を分析した（保持昨間：４分）
。標準品及び試料を２４５ｎｍで検出した。これらの條
件でのジオラン放出プロフィールを第５図に示す。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による装置の１寸法通りではない、概略
縦断面図。 第２図はＰＡＡＨで捕捉したイースト調剤の粒度分布の
比較を示す３種の顕微鏡写真で、右上の写真は従来の方
法による一破砕片、左上の写真は従来の方法による二級
砕片、中央下の写真は未発１！Ｉ）によるビーズのプレ
パラートを示す。 第３図は自由懸濁、及び、ＰＡＡＨで捕１足したサツカ
ロミセス・セレウイジエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍ７ｃｅｓ
Ｃｅｒマ１ｓｉａｅ　）によるグリコーズからエタノー
ルへの変換を示すグラフ。 第４図は自由懸濁、及び、ＰＡＡＨビーズで捕捉したア
ルトロバクチル（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）の単体に
よるヒドロコルチゾンのΔ１−説水素化を示すグラフ。 第５図は本発明によるＣａ−アルギン酸塩のビーズから
放出されるジオラン（Ｇｙｏｌａｎｅ　）の量を示す、
日数対放出紙の関係グラフ。 〔主なる部分の符号の説明〕 １１．１２．１３・・・同軸管部材 １４・・・懸濁液泡入口 １５・・・アルギン酸塩溶液取入口 １６・・・ガス流取入口 ＦＩＧ、Ｉ ；面一う１、゛こ５、；′ゲニニ；：変更なしン時間（
時） ｐ＼６．２ ５００ｍｇの細胞を固定化し、自由懸濁細胞のｉ８膚と
差行して、０３％クエン酸塩緩衝液（ｐｌ（＝５）に１
０％（Ｗ／ｖ）のグルコーズを添加したものを基質（５
０ｍＱ）として用い、３０℃、１５０ｒｐｍで効力検定
した。 （Δ）　自由懸濁イーストによるグルニーズ消費（◇）
　固定化した細胞による　　ＩＩ　　　／１（＋）＠由
懸濁イーストによるエタノール生成（ロ）　固定化した
細胞による　　〃　　〃曹（６，３ 時間粉） エチレングリコールに０．８ｇ／文のヒドロコルチゾン
溶液を添加したものを使用し、３０℃、１５０ｒｐｍで
効力検定を行った。 （Δ）　自由懸濁細胞によるヒドロコルチゾンの消費（
◇）　固定化した細胞による　　　／／　　　　　／１
（＋）　　自由懸濁細胞によるプレドニゾロンの生成Ｃ
口）　固定化した細胞による　　　／ｌ　　　　　／１
Ｃａ−アル上ギン厳堪マクロカプセルからのＦｉｇ、斗
、　　　ジオランの全放出量時間（日）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、生物学的活性を有する物質からなる芯部と、アルギ
    ン酸塩の外殻とを含むことを特徴とする、ミリメートル
    範囲の基本的に均一な寸法を有するビーズ。 ２、生物学的活性を有する蛋白質又は細胞の懸濁液、或
    は、このような物質の生物学的活性を損なわないポリマ
    ー母材中に捕捉された該物質の懸濁液の芯部を含むこと
    を特徴とする、ミリメートル寸法のアルギン酸塩の外殻
    を有するビーズ。 ３、芯部を構成する物質の別々の流れを１の導管を経由
    して、また、アルギン酸塩の第２の流れを第２の導管を
    経由して、更に、ガス流を第３の導管を経由して同時に
    供給し、生ずる液滴を前記アルギン酸塩を凝固させるの
    に適した溶液中に滴下し、且つ、得られるビーズを前記
    溶液中に残して外殻を固化させることを特徴とする、ア
    ルギン酸塩の外殻及び生物学的に活性な物質又は油性物
    質の芯部からなるミリメートル寸法のアルギン酸塩のビ
    ーズを製造する方法。 ４、前記芯部を構成する物質が細胞、細胞小器官、又は
    生物学的活性を有する物質をプレポリマー溶液中に懸濁
    させた懸濁液であって、この懸濁液を引き続いて重合さ
    せることを特徴とする、特許請求の範囲第３項記載の方
    法。 ５、前記プレポリマーがポリアクリルアミドーヒドラジ
    ド（ＰＡＡＨ）で、これを引き続いてグリオキサルで架
    橋することを特徴とする、特許請求の範囲第４項記載の
    方法。 ６、前記生物学的に活性な物質がバクテリア、菌、イー
    スト菌、植物細胞、酵素及び抗体から選ばれることを特
    徴とする、特許請求の範囲第３項、第４項又は第５項記
    載の方法。 ７、前記生物学的に活性な物質がポリマーの母材中に捕
    捉され、且つ、アルギン酸塩の外殻が続いて除去される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第３項、第４項、第５
    項又は第６項記載の方法。 ８、３本の個別に調節可能な流体導管と；前記導管の距
    離を互に共通の同軸取出口に於て調節する手段と；芯部
    形成物質の導管として作用する内部導管と；アルギン酸
    塩の導管として作用する第２の導管と；ガスの導管とし
    て作用する第３の導管とからなることを特徴とする、ア
    ルギン酸塩の外殻及び生物学的に活性な物質又は油性物
    質の液状或はゲル状の芯部で構成されるミリメートル寸
    法のビーズを製造するための装置。 ９、前記導管が下向きに尖つている共通の出口を有する
    ３本の同軸管状部材の形をしていることを特徴とする、
    特許請求の範囲第８項記載の装置。
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