JPS6359889A - 酵素固定化微粒子の製造法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 一本発明は、酵素固定化微粒子の製造法に関する。

更に詳しくは、フェライト微粒子表面に酵素を固定化せ
しめる酵素固定化微粒子の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来から酵素固定化材としてフェライト微粒子を用いる
方法が知られており、この方法は酵素を固定化させたも
のの分離回収が磁石によって行い得るという操作上の利
点を有している。

このような方法による酵素の固定化では、酵素の固定化
に先立って、フェライトｍ粒子をＴ−アミノプロピルト
リエトキシシランおよびグルタルアルデヒドを用いて処
理することが行われる。叩ち、まず室温下にγ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン水溶液中にフェライト微粒
子を加えて数時間攪拌した後水洗し、更に約５０〜２０
０℃に数時間加熱して微粒子表面にアミノシラン基を結
合させる。次いで、これをグルタルアルデヒド水溶液中
に加えて攪拌し、アミノシラン基を介して、フェライト
微粒子にアルデヒド基を導入する。最後に、酵素水溶液
中に浸漬し、アルデヒド基によって酵素を結合させ、固
定化させる。

かかる一連の工程において、最も重要な部分はフェライ
ト微粒子表面の水酸基とγ−アミノプロピルトリエトキ
シシランのエトキシ基とを結合させる工程にある。こう
した工程を経ることなく、直接フェライトｍ粒子にグル
タルアルデヒドを作用させることもできるが、この方法
だとアルデヒド基が介在されるだけであるので、酵素が
フェライト微粒子表面に近接してしまい、酵素活性が著
しく阻害されるようになる。

つまり、γ−アミノプロピルトリエトキシシランは、フ
ェライト微粒子表面と酵素との距離を長くし、酵素活性
を発揮させるためのスペーサとしての役割を果たしてい
る。しかしながら、このような従来法では、酵素を固定
化する以前の工程に２工程を必要とし、操作を煩雑なも
のとしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、従来法に見られるこのような操作上の煩雑
さを避け、しかも固定化された酵素がその活性を十分に
発揮せしめ得るような方法を求めて検討を重ねた結果、
グルタルアルデヒドに代えてジアルデヒド澱粉を用いる
ことにより、かかる課題が効果的に解決されることを見
出した。

〔問題点を解決するための手段〕

従って、本発明は酵素固定化微粒子の製造法に係り、こ
の酵素固定化微粒子の製造は、フェライト微粒子をジア
ルデヒド澱粉水溶液中に浸漬し、該微粒子表面にアルデ
ヒド基を導入した後、酵素水溶液中に浸漬してフェライ
ト微粒子表面に酵素を固定化させることにより行われる
。

フェライト微粒子としては、一般に強アルカリによる共
沈法で得られたフェライト類、具体的にはマグネタイト
、Ｍｎ−フェライト、Ｎ’ｒ−フェライト、Ｍｎ−Ｎｉ
−フェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどであって、そ
の粒径が約１００〜２００μｍ、好ましくは約１５０〜
１８０ＩＪｍのものが用いられる。

これらのフェライト微粒子は、一般に濃度約１〜２０％
のジアルデヒド澱粉水溶液中に加えられ、約２０〜６０
℃の温度で約１〜２４時間攪拌処理することにより、そ
の表面にアルデヒド基を導入させる。

次いで、濃度約０．１〜１１０１ｎ／　ｒｔｒ　ｊ！の
酵素水溶中に、同じような範囲の温度および時間条件下
で浸漬し、フェライト微粒子表面に酵素を固定化させる
。

酵素としては、例えばウレアーゼ、グルコースオキシダ
ーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダ
ーゼ、ウリカーゼなどのオキシダーゼ類、フレアキニナ
ーゼ、グルタミナーゼ、ペニシリナーゼ、カタラーゼ、
パーオキシダーゼ、インベルターゼ、ムタロターゼ、ア
ミラーゼ、パパイン、トリプシリなどが用いられる。

Ｃ作用〕および〔発明の効果〕 本発明方法によれば、酵素を固定化する以前の工程はジ
アルデヒド澱粉をフェライト微粒子に結合させるだけの
１工程で足り、しかもこのようにして結合されたジアル
デヒド澱粉はスペーサとして十分な鎖長を有するため、
酵素活性は前記従来法によるものよりも優れており、そ
れの安定性の点でも良好である。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例 強磁性体マグネタイト微粒子（東京電気製品）を篩で分
級し、粒径１５０〜１８０μｍのもの５ｇをとり、これ
を水洗した後、１０％ジアルデヒド澱粉水溶液中に加え
、室温下に８時間、４００ｒｐｍで攪拌した。

このようにして表面にアルデヒド基を導入したマグネタ
イト微粒子を、濃度５　ｍｇ　／　ｍ　Ｉ！のウレアー
ゼ（シグマ社語品）水溶液中に浸漬し、室温下に２時間
、４００ｒｐｍで攪拌した。得られたウレアーゼ固定化
マグネタイト微粒子は、磁石を用いて容易に分離回収す
ることができる。

このウレアーゼ固定化マグネタイト微粒子の初期および
４０℃に１０日間または２０日間保存した水溶液の酵素
活性を、Ｕｒｅａ−ＮＢ−Ｔｅｓｔ　　Ｗａｋｏ　　キ
ット（和光純薬工業製）を用い、インドフェール法（反
応時間１５分）により、波長５７０　ｎｍの吸光度とし
て測定した。

比較例 粒径】５０〜１８０μｍの強磁性体マグネタイト微粒子
５ｇを、２％のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン
水溶液中に加え、室温下に６時間、６００ｒｐｍで攪拌
した。

このようにして表面にアミノシラン基を導入したマグネ
タイト微粒子を、水洗後７０℃、２時間−１６０℃、１
時間の加熱処理をした。次いで、このマグネタイト微粒
子を２．５％グルタルアルデヒド水溶液中に浸漬し、室
温で４時間、４００ｒｐｍで攪拌し、その後水洗した。

水洗後、濃度５　ｍ　ｇ　／　ｍ　７！のウレアーゼ水
溶液中に浸漬し、室温下に２時間、４００ｒｐｍで攪拌
した。

得られたウレアーゼ固定化マグネタイト微粒子は、磁石
を用いて容易に分離回収することができる。

このウレアーゼ固定化マグネタイト微粒子の酵素活性を
、実施例と同様にして測定した。

以上の実施例および比較例で得られた酵素活性を示す吸
光度（酵素固定化微粒子１ｇ当り）の値は、次の表に示
される。

表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、フェライト微粒子をジアルデヒド澱粉水溶液中に浸
   漬し、該微粒子表面にアルデヒド基を導入した後、酵素
   水溶液中に浸漬してフェライト微粒子表面に酵素を固定
   化させることを特徴とする酵素固定化微粒子の製造法。