NL9300715A - Method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, membrane on and/or within which enzyme and/or catalyst is immobilized, and membrane reactor containing one or more of such membranes - Google Patents

Method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, membrane on and/or within which enzyme and/or catalyst is immobilized, and membrane reactor containing one or more of such membranes Download PDF

Info

Publication number
NL9300715A
NL9300715A NL9300715A NL9300715A NL9300715A NL 9300715 A NL9300715 A NL 9300715A NL 9300715 A NL9300715 A NL 9300715A NL 9300715 A NL9300715 A NL 9300715A NL 9300715 A NL9300715 A NL 9300715A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
membrane
enzyme
pores
liquid phase
diameter
Prior art date
Application number
NL9300715A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Inst Voor Agrotech Onderzoek
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Voor Agrotech Onderzoek filed Critical Inst Voor Agrotech Onderzoek
Priority to NL9300715A priority Critical patent/NL9300715A/en
Publication of NL9300715A publication Critical patent/NL9300715A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/003Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/18Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, wherein a first liquid phase which contains starting material is brought into contact with a side A of a membrane, in or on which membrane enzyme and/or catalyst is immobilized, and at the same time a second liquid phase which may or may not contain starting material is brought into contact with the other side B of the membrane, said method being characterized in that a membrane having an anisotropic membrane structure is used, side A of the membrane containing pores and side B of the membrane either containing substantially smaller pores than those of side A or comprising a tight (impervious) homogeneous membrane surface. The invention also relates to a membrane and a membrane reactor.

Description

Werkwijze voor het uitvoeren van een enzymatische en/of katalytischeomzetting respectievelijk voor het uitvoeren van een scheiding van eenmengsel van optische isomeren. membraan waarop en/of waarin enzvm en/ofkatalysator geïmmobiliseerd alsmede membraanreactor. die een of meer vandergeli.ike membranen bevat.Process for carrying out an enzymatic and / or catalytic conversion or for separating a mixture of optical isomers. membrane on which and / or in which etc. and / or catalyst are immobilized, as well as membrane reactor. containing one or more such membranes.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het uitvoerenvan een enzymatische en/of katalytische omzetting respectievelijk voorhet uitvoeren van een scheiding van een mengsel van optische isomeren,waarbij men een eerste vloeistoffase, die uitgangsmateriaal bevat, incontact brengt met een zijde A van een membraan, in of op welk membraanenzym en/of katalysator is geïmmobiliseerd, en tegelijkertijd een tweedevloeistoffase, die al dan niet uitgangsmateriaal bevat, in contact brengtmet de andere zijde B van het membraan.The invention relates to a method for carrying out an enzymatic and / or catalytic conversion or for performing a separation of a mixture of optical isomers, wherein a first liquid phase, containing starting material, is brought into contact with a side A of a membrane, in or on which membrane enzyme and / or catalyst has been immobilized, while simultaneously contacting a second liquid phase, which may or may not contain starting material, with the other side B of the membrane.

Een dergelijke werkwijze voor het uitvoeren van een enzymatischeomzetting is bekend uit een publikatie van W. Pronk c.s. in Biotechnologyand Bioengineering, Vol. 32, blz. 512-518 (1988). Hierbij wordt Candidavugosa lipase geïmmobiliseerd op holle vezelmembranen, die dan wordentoegepast voor de hydrolyse van vetten. Daarbij worden symmetrische mem¬branen van vezels uit cellulose (cut off = 5000) toegepast. Lipase wordtgeïmmobiliseerd op de zijde van het membraan, die met het hydrolyserendvet (uitgangsmateriaal) in aanraking komt. Het membraan is niet-permeabelvoor de vetfase. Tijdens de hydrolyse dringt water door het membraan inde enzymlaag, waardoor dus reactiewater wordt toegevoerd. Glycerol dif¬fundeert door het membraan terug in de waterfase, de vetzuren blijven inde vetfase. De toegepaste holle vezelmembraansysternen hebben een groteoppervlakte/volume-verhouding. Aangezien de vetfase niet door het mem-Draan kan dringen is de door de circulatie van de lipidefase veroorzaaktedruk voldoende om een goede fasescheiding te handhaven zodat geen nauw¬keurige regeling van de druk noodzakelijk is. Een druk van meer dan 1 barwordt dan ook niet toegepast.Such a method for performing an enzymatic conversion is known from a publication by W. Pronk et al. In Biotechnology and Bioengineering, Vol. 32, 512-518 (1988). Candidavugosa lipase is immobilized on hollow fiber membranes, which are then used for the hydrolysis of fats. Symmetrical membranes of cellulose fibers (cut off = 5000) are used for this. Lipase is immobilized on the side of the membrane, which comes into contact with the hydrolysing grease (starting material). The membrane is impermeable to the fat phase. During the hydrolysis, water penetrates through the membrane into the enzyme layer, so that reaction water is supplied. Glycerol diffuses back through the membrane into the water phase, the fatty acids remain in the fat phase. The hollow fiber membrane systems used have a large surface area / volume ratio. Since the fat phase cannot penetrate Mem-Draan, the pressure caused by the circulation of the lipid phase is sufficient to maintain good phase separation so that no precise control of the pressure is necessary. A pressure of more than 1 bar is therefore not applied.

De toepassing van zogenaamde membraanreactoren bieden de mogelijk¬heid enzymatische en/of katalytische omzettingen resp. optische isomeren-scheidingen op relatief eenvoudige en veilige wijze uit te voeren. Eenadditioneel voordeel van membraanreactoren is dat door het continu en/ofselectief onttrekken van een produkt of toevoeren van reagentia mogelijkis de verlopende processen gunstig te beïnvloeden. Het schijnbare even¬wicht kan worden verschoven, waardoor processen specifieker en/of snellerverlopen. Gebleken is echter, dat de produktiviteit van de bekende werk¬ wijzen voor het uitvoeren van enzymatische en/of katalytische omzettingenmet behulp van membraanreactoren nog te wensen overlaat.The use of so-called membrane reactors offers the possibility of enzymatic and / or catalytic conversions, respectively. optical isomer separations can be carried out in a relatively simple and safe manner. An additional advantage of membrane reactors is that the continuous and / or selective withdrawal of a product or the addition of reagents makes it possible to favorably influence the progressing processes. The apparent equilibrium can be shifted, making processes more specific and / or faster. However, it has been found that the productivity of the known methods for carrying out enzymatic and / or catalytic conversions by means of membrane reactors still leaves much to be desired.

Dit probleem wordt volgens de uitvinding ondervangen.This problem is solved according to the invention.

De uitvinding betreft werkwijzen van het in de aanhef genoemdetype, die is gekenmerkt doordat men een membraan met een anisotrope mem-braanstructuur gebruikt, waarbij zijde A van het membraan poriën bevat enzijde B van het membraan hetzij in hoofdzaak kleinere poriën dan die vanzijde A bevat, hetzij een dicht homogeen membraanoppervlak omvat.The invention relates to methods of the type mentioned in the preamble, characterized in that a membrane with an anisotropic membrane structure is used, in which side A of the membrane contains pores and side B of the membrane or substantially smaller pores than that of side A, or comprises a dense homogeneous membrane surface.

In het kader van deze beschrijving wordt onder "een dicht homogeenmembraanoppervlak" een membraanoppervlak verstaan dat zeer kleine poriënbevat, bijvoorbeeld in de orde grootte van 1 A, waarbij de poriëngroottein het algemeen ligt in het gebied van 0,1-5 A.For the purposes of this disclosure, "a dense homogeneous membrane surface" is understood to mean a membrane surface containing very small pores, for example of the order of 1 A, the pore size generally being in the range of 0.1-5 A.

Overigens kan een algemene beschrijving van gebruikelijke membraan¬reactoren en gebruikelijke omzettingen of scheidingen (met inbegrip vande resolutie van racemische mengsels van optisch actieve verbindingen)met toepassing daarvan worden ontleend aan het Amerikaanse octrooischrift4.800.162, waarvan de inhoud hierin als opgenomen dient te worden be¬schouwd. Alle typen reactoren en reacties resp. scheidingen kunnen in hetkader van de onderhavige uitvinding worden genoemd.Incidentally, a general description of conventional membrane reactors and conventional conversions or separations (including the resolution of racemic mixtures of optically active compounds) using them may be taken from U.S. Patent 4,800,162, the contents of which are to be incorporated herein by reference. Inspected. All types of reactors and reactions resp. separations can be mentioned within the scope of the present invention.

Indien bij de werkwijze volgens de uitvinding holle vezelmembranenworden toegepast, verwijden de poriën in de vezelwand zich van binnennaar buiten (anisotroop) of van buiten naar binnen (omgekeerd aniso-troop). Standaardpraktijk volgens de uitvinding is dat de kleinste poriënzich aan de buitenkant van de vezel bevinden. Uiteraard kan men de eersteof de tweede vloeistoffase naar wens aan de buitenzijde of binnenzijdevan de vezels laten stromen. Omdat de enzymen zich aan de gehele wand vande poriën kunnen hechten tot aan de buitenzijde van de vezels toe krijgtmen een veel groter werkzaam membraanoppervlak dan bij de symmetrischemembranen. Gebleken is dat de produktiviteit hierdoor vele malen, zelfstientallen malen kan worden verhoogd.If hollow fiber membranes are used in the process according to the invention, the pores in the fiber wall widen from the inside out (anisotropic) or from the outside in (inversely anisotropic). Standard practice of the invention is that the smallest pores are on the outside of the fiber. Of course, the first or second liquid phase can be allowed to flow on the outside or inside of the fibers as desired. Because the enzymes can adhere to the entire wall of the pores up to the outside of the fibers, they have a much larger effective membrane surface than with the symmetrical membranes. It has been found that this can increase productivity many times, even tens of times.

De werkwijze volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld de hydrolysevan vetten of de vorming van esters betreffen.The process according to the invention may, for example, concern the hydrolysis of fats or the formation of esters.

De afmetingen van de poriën in de membranen, die volgens de uitvin¬ding worden toegepast, zijn uiteraard afhankelijk van de uit te voerenomzettingen. In het algemeen zal zijde A macroporiën, in hoofdzaak meteen diameter van 1 nm - 50 pm, bij voorkeur 10 nm-100 nm, en zijde Bmicroporiën, in hoofdzaak met een diameter van 0,1 nm - 10 pm, bij voor¬keur 1 nm - 1 pm bedragen. Hoewel deze gebieden elkaar lijken te overlap¬pen wordt opgemerkt, dat het bij de werkwijze volgens de uitvinding een voorwaarde is dat de poriën aan zijde B van het membraan in het algemeenkleiner zijn dan die van zijde A van het membraan.The dimensions of the pores in the membranes used according to the invention naturally depend on the conversions to be carried out. Generally, side A will have macropores, generally with a diameter of 1 nm - 50 µm, preferably 10 nm-100 µm, and silk B will have micropores, mainly with a diameter of 0.1 nm - 10 µm, preferably 1 nm - 1 µm. Although these areas appear to overlap, it is noted that in the process of the invention it is a condition that the pores on side B of the membrane are generally smaller than those on side A of the membrane.

Bij de bij de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste membranengeldt in het bijzonder, dat het membraan aan zijde A een onderlaag meteen aaneengesloten netwerk van poriën met in hoofdzaak een diameter van10 nm - 1000 ym en een porositeit van 1-90 % omvat, en dat het membraanaan zijde B een toplaag met een aaneengesloten netwerk van poriën met inhoofdzaak in diameter van 0,1 nm - 1 ym en een porositeit van 0,1-80 %omvat.In particular, in the membranes used in the method according to the invention, the membrane on side A comprises an underlayer with a continuous network of pores of substantially a diameter of 10 nm - 1000 µm and a porosity of 1 - 90%, and that the membrane side B comprises a top layer with a contiguous network of pores substantially in diameter of 0.1 nm-1 µm and a porosity of 0.1-80%.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kunnen in het algemeen mem¬branen worden toegepast die dunner zijn dan de membranen die worden ge¬bruikt volgens de stand van de techniek. De totale dikte kan bijvoorbeeldliggen in het gebied van 0,1-2000 ym, bijvoorbeeld in het gebied van 1-60ym. In laatstgenoemd geval verdient het de voorkeur dat de dikte van delaag van het membraan aan zijde A, waar zich de grote poriën bevinden 1-50 ym bedraagt en de dikte van de laag aan zijde B, waar zich de kleineporiën bevinden of die een dicht membraanoppervlak bevat, 0,1-10 ym be¬draagt.In general, membranes thinner than membranes used in the prior art can be used in the process according to the invention. For example, the total thickness may be in the range of 0.1-2000 µm, for example, in the range of 1-60 µm. In the latter case, it is preferred that the thickness of the layer of the membrane on side A, where the large pores are located, be 1-50 µm and the thickness of the layer on side B, where the small pores are located or that have a dense membrane surface contains 0.1-10 ym.

De twee vloeistoffasen, die worden toegepast bij de werkwijze vol¬gens de uitvinding, kunnen - afhankelijk van de omzetting of scheiding -een organische fase en een waterfase betreffen. Hierbij verdient het devoorkeur dat het membraan aan de zijde van de waterfase de microporiënbevat en aan de zijde van de organische fase de macroporiën. Overigens ishet ook zeer wel mogelijk gebruik te maken van systemen zonder een orga¬nische fase, d.w.z. systemen met twee waterfasen, waarbij in de tweeafzonderlijke waterfasen verschillende polymeren zijn opgelost,bijvoor¬beeld polyethyleenglycolen (PEG) en dextranen. Met behulp van dergelijkewaterige systemen kunnen bijvoorbeeld mengsels van optische isomerenworden gescheiden.The two liquid phases used in the process according to the invention may, depending on the conversion or separation, be an organic phase and an aqueous phase. It is preferred that the membrane contains the micropores on the water phase side and the macro pores on the organic phase side. Incidentally, it is also quite possible to use systems without an organic phase, i.e. systems with two water phases, in which different polymers are dissolved in the two separate water phases, for example polyethylene glycols (PEG) and dextrans. For example, mixtures of optical isomers can be separated using such aqueous systems.

Gebleken is, dat men door toepassing van druk de reactiesnelheidc.q. scheidingssnelheid bij de werkwijze volgens de uitvinding kan rege¬len. Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan derhalve een positiefdrukverschil van de eerste vloeistoffase ten opzichte van de tweedevloeistoffase over het membraan worden aangelegd, bij voorkeur een druk¬verschil van 1 - 100 kPa.It has been found that by applying pressure the reaction rate or. can control the separation speed in the method according to the invention. In the method according to the invention a positive pressure difference of the first liquid phase with respect to the second liquid phase can therefore be applied across the membrane, preferably a pressure difference of 1 - 100 kPa.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding hebben de toegepaste enzymenen katalysatoren in het algemeen een veel langere levensduur dan bij deomzettingen in membraanreactoren volgens de stand van de techniek. Indienechter de enzymen of katalysatoren geleidelijk aan "uitgeput" raken, kan men door het regelen van de druk de totale activiteit resp. de reactie¬snelheid constant houden. Derhalve geldt volgens een voorkeursuitvoe-ringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, dat men de produktivi-teit van de omzetting regelt door het instellen van een drukverschil vande eerste vloeistoffase ten opzichte van de tweede vloeistoffase over hetmembraan.In the process of the invention, the enzymes and catalysts used generally have a much longer service life than in conversions in membrane reactors of the prior art. However, if the enzymes or catalysts gradually become "depleted", by controlling the pressure the total activity resp. keep the reaction rate constant. Accordingly, in a preferred embodiment of the process of the invention, the productivity of the conversion is controlled by adjusting a differential pressure of the first liquid phase relative to the second liquid phase across the membrane.

Het bij de werkwijze volgens de uitvinding toe te passen membraankan vooraf of in situ worden voorzien van het bij de gewenste omzettingbenodigde enzym of de toe te passen katalysator. Het enzym of de kataly¬sator wordt volgens in de stand van de techniek gebruikelijke methodenaangebracht. Indien als eerste resp. tweede vloeistoffase een organischeresp. waterfase wordt toegepast, wordt het enzym resp. de katalysator tenbehoeve van de immobilisatie in het membraan vanuit de zijde met de groteporiën aan het membraan toegevoerd.The membrane to be used in the process according to the invention can be provided in advance or in situ with the enzyme or catalyst to be used with the desired conversion required enzyme. The enzyme or the catalyst is applied by methods conventional in the art. If the first resp. second liquid phase an organic reaction. water phase is used, the enzyme resp. the catalyst for immobilization in the membrane fed from the large pore side to the membrane.

De uitvinding betreft derhalve eveneens een membraan, zoals hier¬boven is gedefinieerd, waarop en/of waarin enzym en/of katalysator isgeïmmobiliseerd.The invention therefore also relates to a membrane, as defined above, on which and / or in which enzyme and / or catalyst has been immobilized.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een membraanreactor, dieeen of meer van dergelijke membranen bevat. Dergelijke reactoren kunnenniet alleen zijn uitgevoerd als inrichtingen met zeer veel evenwijdig aanelkaar lopende holle vezels, maar het kan ook gaan om vlakke membranen,eventueel uitgevoerd als zogenaamde "spiral wound" reactoren en "plate¬end- frame" reactoren .The invention further relates to a membrane reactor containing one or more such membranes. Such reactors can not only be designed as devices with very many parallel hollow fibers, but they can also be flat membranes, optionally designed as so-called "spiral wound" reactors and "plate-end-frame" reactors.

In de onderstaande voorbeelden wordt de uitvinding nader toe¬gelicht. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de uitdrukkingen "lumen zijde"en "shell zijde". Deze uitdrukkingen betreffen de binnenzijde resp. bui¬tenzijde van holle vezelmembranen.The invention is further illustrated in the examples below. Use is made of the terms "lumen silk" and "shell silk". These expressions relate to the inside, respectively. outer side of hollow fiber membranes.

Voorbeeld 1Example 1

Door de firma X-Flow BV geproduceerde asymmetrische anisotropehydrofiele membranen, totale wanddikte 0,5 mm, uitwendige diameter vezel2 mm, cut-off 80000 Dalton, skin aan de lumen-zijde, werden gebruikt alsreactor voor de hydrolyse van raapolie met behulp van het enzym Candidarugosa. Voor deze reactor werden hoge produktiviteiten, uitgedrukt in molontstaan vrij vetzuur per m2 membraan per uur, gevonden (zie tabel 1).Deze produktiviteiten zijn significant hoger dan die van systemen be¬schreven in de literatuur, uitgevoerd met een vergelijkbaar enzym, maarmet symmetrische poreuze membranen (Cuprophane).Asymmetrical anisotropy hydrophilic membranes, produced by X-Flow BV, total wall thickness 0.5 mm, outer diameter fiber 2 mm, cut-off 80000 Dalton, skin on the lumen side, were used as a reactor for the hydrolysis of rapeseed oil using the enzyme Candidarugosa. High productivities, expressed in molar free fatty acid per m2 membrane per hour, were found for this reactor (see table 1) .These productivities are significantly higher than those of systems described in the literature, performed with a comparable enzyme, but with symmetrical porous membranes (Cuprophane).

Tabel 1,Table 1,

Produktiviteit van membraanreactoren: enzvmt Candida ruaosa membraan Produktiviteit (mol m-2 “*) bij hydrolysegraad type 0 ?! 20 % 40*Productivity of membrane reactors: Candida ruaosa membrane, etc. Productivity (mol m-2 “*) with degree of hydrolysis type 0?! 20% 40 *

Cuprophane 0,04l 0,029 0,017Cuprophane 0.04 L 0.029 0.017

Exp. 1 0,21 0,092 0,086 (0,86 uur)Exp. 1 0.21 0.092 0.086 (0.86 hours)

Exp. 2 0,12 0,053 0,053 (0,215 uur)Exp. 2 0.12 0.053 0.053 (0.215 hours)

De in tabel 1 genoemde experimenten exp.l c.q. exp. 2 zijn volgensde uitvinding uitgevoerd met de olie aan de skin-zijde en identiekeenzymbelading. Dat wil zeggen er is één keer geïmmobiliseerd, vóór deeerste reactie (exp. 1). Uitgaande van een oplossing Ccmdida rugosa, 0,5g in 100 ml water, 15 uur gerecirculeerd, vervolgens 100 ml raapolielangsgeleid. Na 40 uren hydrolyse 500 ml olie gespoeld, daarna is exp. 1gestart. De eerste reactie werd gedurende 86 uur uigevoerd, dan werd 1000ml nieuwe olie single pass langs geleid en vervolgens' werd experiment 2opgestart. In totaal werd er dus 301 uren met hetzelfde enzym gewerkt.Tussen exp. 1 en 2 treedt mogelijk inactivatie op, wellicht tengevolgevan contact tussen lucht en enzym tijdens de omschakeling van experiment1 naar experiment 2.The experiments listed in Table 1 exp. 1 or exp. 2 are designed according to the invention with the oil on the skin side and identical enzyme loading. That is, immobilization was done once, before the first reaction (exp. 1). Starting from a solution of Ccmdida rugosa, 0.5g in 100 ml of water, recirculated for 15 hours, then 100 ml of rapeseed oil passed through. After 40 hours of hydrolysis, 500 ml of oil is rinsed, then exp. 1 started. The first reaction was carried out for 86 hours, then 1000ml of new oil single pass was passed and then experiment 2 was started. In total, therefore, the same enzyme was worked for 301 hours. 1 and 2, inactivation may occur, perhaps due to air-enzyme contact during the switchover from experiment 1 to experiment 2.

Andere experimenten met de olie aan de onderlaagzijde gaven produk-tiviteiten die vergelijkbaar zijn met de in tabel 1 gegeven waarden (voorexp. 1 en exp. 2).Other experiments with the bottom side oil yielded products comparable to the values given in Table 1 (pre-exp. 1 and exp. 2).

Uit tabel 1 blijkt, dat de produktiviteit van de hier genoemdemembraanreactoren, waarin gebruik gemaakt is van de genoemde asymmetrischanisotrope membranen, 10 tot 2 keer zo effectief zijn, dan de reactorenbeschreven in de literatuur. Vergelijkt men activiteiten bij dezelfdehydrolysegraad (tabel 1) dan is de ratio (produktiviteit reactor volgensde uitvinding/produktiviteit literatuur) ca. 5~2.It can be seen from Table 1 that the productivity of the membrane reactors mentioned herein using the asymmetric anisotropic membranes mentioned are 10 to 2 times more effective than the reactors described in the literature. If activities are compared at the same degree of hydrolysis (Table 1), the ratio (reactor productivity according to the invention / productivity literature) is approximately 5 ~ 2.

Bij een voortschrijdende hydrolysegraad stabiliseert de produktivi¬teit van de reactor volgens de uitvinding, terwijl die van de Cuprophanereactor verder afneemt. Het verschil tussen beide reactortypen wordtgroter bij toenemende hydrolysegraad.With a progressive degree of hydrolysis, the productivity of the reactor according to the invention stabilizes, while that of the Cuprophane reactor decreases further. The difference between the two reactor types becomes larger with increasing hydrolysis.

Betere resultaten worden verkregen met membranen met skin aan debuitenzijde, cut off minstens 80.000 dalton, grote poriën aan lumen-zijde(poriestraal in de orde van microns), totale wanddikte ca. 100 micro¬meter, uitwendige vezeldiameter 0,5 mm. Het oppervlak van deze vezels ishoger, terwijl diffusie-afstanden kleiner zijn. De produktiviteit neemttoe.Better results are obtained with membranes with skin on the outside, cut off at least 80,000 daltons, large pores on the lumen side (pore radius in the order of microns), total wall thickness approx. 100 μm, external fiber diameter 0.5 mm. The surface of these fibers is higher, while diffusion distances are smaller. Productivity increases.

Voorbeeld 2Example 2

In dit voorbeeld worden diverse membranen gebruikt, die hiernaworden toegelicht:Various membranes are used in this example, which are explained below:

Tabel 2Table 2

Karakteristieken van gebruikte membraanmodules module oppervlak porie- vezel- wanddikte (m2) grootte1 diameter (mm) (nm) (mm) cuprophane 1,0 5-10 0,25 0,009 uitvinding 0,11 10-50 type 1 uitvinding 0,156 10-50 2 0,5 type 2 uitvinding 0,066 400 type 3 1 aangegeven is de kleinste poriediameter in het membraan, ingevalvan anisotrope membranen (uitvinding) zijn dat de poriën in deskin.Characteristics of membrane modules used module surface pore fiber wall thickness (m2) size1 diameter (mm) (nm) (mm) cuprophane 1.0 5-10 0.25 0.009 invention 0.11 10-50 type 1 invention 0.156 10-50 2 0.5 type 2 invention 0.066 400 type 3 1 indicated is the smallest pore diameter in the membrane, in case of anisotropic membranes (invention) the pores are in deskin.

Type 1 en type 2 verschillen slechts in hydrofiliciteit. Dat wilzeggen de vezel wordt via hetzelfde proces gefabriceerd, maar de nabe¬handeling waardoor het hydrofiele karakter geïnduceerd wordt, is ver¬schillend. Daardoor is type 2 hydrofieler dan type 1. De structuur van devezels is zodanig dat de poriën aan de bore side (lumen, binnenzijde vande vezel) kleiner zijn dan die aan de buitenzijde van de vezel. De cutoff van de membranen is 80 kDa (> grootte van poriën binnenzijde), deporiën aan de buitenzijde zijn ongeveer 0,4 micron. Deze membraantypenzijn verkrijgbaar bij de firma X-Flow.Type 1 and type 2 differ only in hydrophilicity. That is to say the fiber is manufactured through the same process, but the post-treatment which induces the hydrophilic character is different. As a result, type 2 is more hydrophilic than type 1. The structure of the fibers is such that the pores on the bore side (lumen, inside of the fiber) are smaller than those on the outside of the fiber. The cutoff of the membranes is 80 kDa (> size of inner pores), outer pores are approximately 0.4 micron. These membrane types are available from X-Flow.

Type 3 heeft een 'omgekeerde' structuur in vergelijking met typen 1en 2. De poriën aan de buitenzijde van het membraan is hier kleiner dandie aan de lumenzijde. Deze kleinste porie (aan de buitenzijde) heeft eendiameter van 0,4 micron, aan de lumenzijde is de diameter beduidend gro¬ter (enkele microns).Type 3 has an 'inverted' structure compared to types 1 and 2. The pores on the outside of the membrane are smaller than those on the lumen side. This smallest pore (on the outside) has a diameter of 0.4 micron, on the lumen side the diameter is significantly larger (a few microns).

De hydrolyse van raapolie met Candida rugosa is als modelsysteemgebruikt. Het enzym werd geïmmobiliseerd door een enzymoplossing teultrafiltreren, waarna het systeem gespoeld werd met olie. Daarna werdhet experiment opgestart. Voor de cuprophane reactor werd uitgegaan vaneen 2 g/100 ml enzym. Voor de reactoren volgens de uitvinding werd stan¬daard een oplossing 1 g/100 ml gebruikt (ook andere oplossingen 0,5 resp.2 g/100 ml zijn getest). Op een enkele uitzondering na werd de hydrolyseals batch-experiment uitgevoerd. Alle hydrolyse-experimenten werden bij30°C uitgevoerd.The hydrolysis of rapeseed oil with Candida rugosa has been used as a model system. The enzyme was immobilized by ultrafiltration of an enzyme solution and the system was rinsed with oil. The experiment was then started. The Cuprophane reactor was based on a 2 g / 100 ml enzyme. A standard solution of 1 g / 100 ml was used for the reactors according to the invention (other solutions 0.5 and 2 g / 100 ml were also tested). With a few exceptions, the hydrolysis batch experiment was performed. All hydrolysis experiments were performed at 30 ° C.

Voor de verschillende concentraties enzymoplossing werden geensignificante verschillen van de reactoractiviteiten. Dat duidt erop datde membraanoppervlakken verzadigd zijn met (fysisch geadsorbeerd) enzym.No significant differences in reactor activities were observed for the different concentrations of enzyme solution. This indicates that the membrane surfaces are saturated with (physically adsorbed) enzyme.

Om zeker te zijn van 'emulsion free operation' werden olie-vetzuur-monsters gecontroleerd op enzymactiviteit (o.a. tributerine essay). Pasnadat was vastgesteld dat er geen "emulsie-activiteit" gemeten kon wor- i den, werd een experiment gestart. De in tabel 2 gegeven waarden hebbenbetrekking op de activiteit van op het membraan geïmmobiliseerd enzym. Intabel 2 zijn de produktiviteiten bij een hydrolysegraad 50 % van de ver¬schillende reactoren samengevat.Oil-fatty acid samples were checked for enzyme activity (e.g. tributerine essay) to ensure 'emulsion free operation'. After it was determined that "emulsion activity" could not be measured, an experiment was started. The values given in Table 2 refer to the activity of enzyme immobilized on the membrane. Table 2 summarizes the productivities for a degree of hydrolysis of 50% of the different reactors.

Tabel λTable λ

Produktiviteiten van membraanreactoren «nonjbraantype P (molm"2h-1) opmerkingen cuprophane 0,017 literatuur*) (conventioneel type) 0,018 exp. van aanvrager uitvinding type 1 0,06 0,2-0,3 bar uitvinding type 2 0,11 0,08 en 0,4 bar uitvinding type 3 0,07 0,07 har 0,4 0,4 bar *) W. Pronk c.s., Biotechnol.Bioeng., Vol. 32, blz. 512-518 (1988)Membrane reactor productivities «nonjbraan type P (molm" 2h-1) comments cuprophane 0.017 literature *) (conventional type) 0.018 exp. Of applicant invention type 1 0.06 0.2-0.3 bar invention type 2 0.11 0, 08 and 0.4 bar invention type 3 0.07 0.07 har 0.4 0.4 bar *) W. Pronk et al., Biotechnol. Bioeng., Vol. 32, pp. 512-518 (1988)

De gevonden produktiviteit van de cuprophane reactor komt overeenmet de literatuurwaarde. Verder worden de experimenten van voorbeeld Ibevestigd, d.w.z. deze modules zijn effektiver dan de cuprophane modules.The productivity of the cuprophane reactor found corresponds to the literature value. Furthermore, the experiments of Example 1 are confirmed, i.e. these modules are more effective than the Cuprophane modules.

Activiteitsverschillen tussen type 1 en type 2 membranen zoudenworden veroorzaakt door verschillen in hydrofiliteit, hoewel de fysisch-chemische consequenties van hydrofiliteit moeilijk voor te stellen zijn.Wellicht speelt ook de oppervlakteruwheid hierin een belangrijke rol; denabehandeling van de vezels heeft vooral invloed op de structuur ensamenstelling van het vezeloppervlak.Differences in activity between type 1 and type 2 membranes are thought to be caused by differences in hydrophilicity, although the physicochemical consequences of hydrophilicity are difficult to imagine. Surface roughness may also play an important role in this; The after-treatment of the fibers mainly influences the structure and composition of the fiber surface.

De hoge produktiviteit van de type 3 vezels bij 0,4 bar oliedruk isopvallend. Temeer daar de produktiviteit bij lage druk globaal gelijk isaan de type 1 en type 2 membranen. In feite is de drukafhankelijkheid vande membraanactiviteit de bevestiging van het idee dat het olie-watergrensvlak, bij een geschikte poriestructuur, in het membraan verplaatstkan worden, In tegenstelling tot het geval waar dichtere membranen ge¬bruikt worden, kan nu ook het enzym wat in de inwendige poriestructuurvan het membraan is geïmmobiliseerd benut worden. Vooropgesteld is dat ereen geschikte poriegroottegradiënt in de membraanstructuur aanwezig is,is de produktiviteit van de module in feite beheersbaar door de aangeleg¬de druk.The high productivity of the type 3 fibers at 0.4 bar oil pressure is striking. All the more so because the productivity at low pressure is roughly equal to the type 1 and type 2 membranes. In fact, the pressure dependence of membrane activity confirms the idea that the oil-water interface can be displaced in the membrane, with a suitable pore structure. In contrast to the case where denser membranes are used, the enzyme which is present in the internal pore structure of the membrane is immobilized to be utilized. Provided that a suitable pore size gradient is present in the membrane structure, the productivity of the module is in fact controllable by the applied pressure.

Er zijn twee belangrijke aspecten die de produktiviteit en stabili¬teit van een reactor, uitgerust met type 3 membranen, bepalen. De activi¬teit wordt bepaald door de hoeveelheid enzym, die, voor de olie "bereik-baarM geïmmobiliseerd is. Deze hoeveelheid wordt bepaald door de groottevan zowel het inwendig oppervlak als de grootte van de poriën. De groottevan het oppervlak is maatgevend voor de hoeveelheid geïmmobiliseerdenzym, de poriegrootte bepaalt of de olie bij matige drukken tot 50 kPain de porie kan penetreren tot de plaats waar het enzym zich bevindt.There are two main aspects that determine the productivity and stability of a reactor equipped with type 3 membranes. The activity is determined by the amount of enzyme immobilized for the oil. This amount is determined by the size of both the internal surface and the size of the pores. The size of the surface determines the amount immobilized enzyme, the pore size determines whether the oil can penetrate the pore to where the enzyme is located at moderate pressures up to 50 kPain.

Alle onderstaande voorbeelden betreffen de werkwijze volgens deuitvinding.All examples below relate to the method according to the invention.

Voorbeeld λExample λ

Fenoxyazijnzuurmethylester (FAME) werd gesynthetiseerd door fenoxy-azijnzuur te refluxen in methanol met zwavelzuur als katalysator. Er werdeen enzymoplossing geprepareerd door 1 gram Ccmdida vugosa lipase op telossen in 200 ml water. Deze oplossing werd gedurende 30 minuten door een0,1 m2 membraan module gefiltreerd van de lumenzijde van het membraannaar de shell-zijde, het permeaat werd gerecirculeerd. Het filtraat aande shell-kant werd vervolgens verzameld. Het water aan de lumenzijde werdvervangen door de niet met water mengbare organische fase waarin FAME +octanol aanwezig is. Vervolgens werd de shell-zijde van het membraangespoeld met 1 liter water gedurende 15 minuten.Phenoxyacetic acid methyl ester (FAME) was synthesized by refluxing phenoxyacetic acid in methanol with sulfuric acid as the catalyst. An enzyme solution was prepared by dissolving 1 gram of Ccmdida vugosa lipase in 200 ml of water. This solution was filtered through a 0.1 m2 membrane module from the lumen side of the membrane to the shell side for 30 minutes, the permeate was recycled. The shell side filtrate was then collected. The water on the lumen side was replaced by the water-immiscible organic phase in which FAME + octanol is present. Then the shell side of the membrane was rinsed with 1 liter of water for 15 minutes.

Een oplossing van 66,6 g FAME in 200 ml 1-octanol werd gehydroly-seerd door deze organische fase aan de lumen-zijde van het membraan tecirculeren bij 25°C. Aan de shell-zijde werd een 500 ml 0,1 molair fos-faatbuffer, pH 7. langsgestroomd met een debiet van 50 ml/min. Gedurendehet experiment werd de organische fase op een overdruk van 10 kPa gehou¬den. Na 7 uur was geen significante hoeveelheid FAME meer aanwezig waar¬mee de hydrolyse-activiteit van het enzym is aangetoond.A solution of 66.6 g of FAME in 200 ml of 1-octanol was hydrolyzed by circulating this organic phase on the lumen side of the membrane at 25 ° C. On the shell side, a 500 ml 0.1 molar phosphate buffer, pH 7., was flown at a flow rate of 50 ml / min. During the experiment, the organic phase was kept at an overpressure of 10 kPa. After 7 hours, a significant amount of FAME was no longer present, demonstrating the hydrolysis activity of the enzyme.

Voorbeeld 4Example 4

Racemisch 2-octaanacetaat werd gesynthetiseerd door 2-octanol metazijnzuur bij 25°C te laten reageren. Voor de enzymatische reacties werdonverdund racemisch 2-octaanproprionaat gebruikt. Candida rugosa lipasewerd op een membraan geïmmobiliseerd zoals beschreven in voorbeeld 3·Racemic 2-octane acetate was synthesized by reacting 2-octanol metacetic acid at 25 ° C. Undiluted racemic 2-octane propionate was used for the enzymatic reactions. Candida rugosa lipase was immobilized on a membrane as described in Example 3

Na de belading van het membraan met enzym werd 200 ml racemisch 2-octaanpropionaat gecirculeerd. De circulatiesnelheid bedroeg 40 ml perminuut. De overdruk werd ingesteld op 4 kPa en veranderde niet signifi¬cant tijdens het experiment. De temperatuur was 30°0. De shell-zijde werdrecirculerend gespoeld met een fosfaatbufferoplossing met pH = 7,4. Na 40uur werd het experiment afgebroken, de conversie betrokken op de race-mische esterfase was 50 %. De optische draaiing van het substraat van deesterfase was + 0,8 %. Dit betekent dat verrijking van de chirale compo¬nent in het organische mengsel is opgetreden.After loading the membrane with enzyme, 200 ml of racemic 2-octane propionate was circulated. The circulation rate was 40 ml per minute. The gauge pressure was set at 4 kPa and did not change significantly during the experiment. The temperature was 30 ° C. The shell side was rinsed recirculatingly with a phosphate buffer solution with pH = 7.4. After 40 hours the experiment was stopped, the conversion based on the racemic ester phase was 50%. The optical rotation of the substrate of the ester phase was + 0.8%. This means that enrichment of the chiral component has occurred in the organic mixture.

Voorbeeld 5Example 5

Een racemisch 2-chloorpropaanzuur-l-octylester-mengsel werd gesyn¬thetiseerd door een equimolair mengsel van 2-chloorpropaanzuur en 1-octa¬nol met een katalytische hoeveelheid zwavelzuur gedurende 15 minuten teverhitten tot 250°C.A racemic 2-chloropropanoic acid 1-octyl ester mixture was synthesized by heating an equimolar mixture of 2-chloropropanoic acid and 1-octanol with a catalytic amount of sulfuric acid to 250 ° C for 15 minutes.

450 g Ester werd daarna gehydrolyseerd met behulp van een geïmmobi¬liseerd membraanreactorsysteem, als beschreven in voorbeeld 3· De organi¬sche fase werd gedurende 400 uur aan de lumen-zijde gecirculeerd, aan deshell-zijde werd een fosfaatbufferfase gecirculeerd (0,25 molair). Hetdrukverschil tussen organische fase en buffer werd ingesteld op 4 kPA, detemperatuur was 30°C. Na 24 uur bedroeg de draaiing van de organischefase -0,14°. Dit toont de chirale resolutie van het membraanreactor¬systeem aan. Na 4000 minuten was 50 % van de organische fase omgezet.450 g of Ester were then hydrolysed using an immobilized membrane reactor system, as described in Example 3. The organic phase was circulated on the lumen side for 400 hours, on the shell side a phosphate buffer phase was circulated (0.25 molar ). The pressure difference between organic phase and buffer was set at 4 kPA, the temperature was 30 ° C. After 24 hours, the rotation of the organic phase was -0.14 °. This demonstrates the chiral resolution of the membrane reactor system. After 4000 minutes, 50% of the organic phase was converted.

Voorbeeld 6Example 6

In een membraanmodule werd een 1,3 specifiek lipase geïmmobiliseerd door gedurende 20 minuten een enzymoplossing van 2 g Rhizopus javanicuslipase in 100 ml water langs de lumen-zijde van het membraan (0,1 m2) teleiden zonder dat permeatie van de oplossing door het membraan plaatsvond.In a membrane module, a 1.3 specific lipase was immobilized by passing an enzyme solution of 2 g Rhizopus javanicus lipase in 100 ml water along the lumen side of the membrane (0.1 m2) for 20 minutes without permeation of the solution through the membrane occurred.

Deze membraanreactor werd gebruikt voor de produktie van dimorphe-colzuur uit Dimorphoteca-olie. Daartoe werd de enzym-bevattende oplossingaan de lumen-zijde vervangen door Dimorphoteca olie. 150 ml ruw, methexaanextractie verkregen, niet geraffineerde, onverdunde dimorfoteca-olie, werd aan de lumen-zijde van het membraan gecirculeerd. De druk vande oliefase werd tussen 30 en kO kPa gehouden. Aan de shell-zijde werdeen fosfaatbuffer pH 7 aangebracht. Na 100 uur was circa 50 % van hetdimorfecolzuur vrij gemaakt.This membrane reactor was used to produce dimorpholic acid from Dimorphoteca oil. To this end, the enzyme-containing solution on the lumen side was replaced by Dimorphoteca oil. 150 ml of crude methhexane extraction, unrefined undiluted dimorfoteca oil, was circulated on the lumen side of the membrane. The oil phase pressure was kept between 30 and kO kPa. A phosphate buffer pH 7 was applied to the shell side. After 100 hours, about 50% of the dimorphecolic acid was released.

Voorbeeld 7Example 7

Een membraanmodule als beschreven in voorbeeld 6 werd gebruikt voorde specifieke hydrolyse van Crambe olie. Crambe olie bevat ca. 60 %erucazuur dat zich voornamelijk op de α-positie (d.w.z. 1,3-positie) vanhet triglyceride bevindt. 100 ml Crambe olie werd in 10 uur gehydroly-seerd, waarna een conversie van 50 % van de mogelijke vetzuren was be¬reikt.A membrane module as described in Example 6 was used for the specific hydrolysis of Crambe oil. Crambe oil contains approximately 60% erucic acid, which is mainly in the α-position (i.e. 1.3 position) of the triglyceride. 100 ml of Crambe oil was hydrolyzed in 10 hours, after which a conversion of 50% of the possible fatty acids was reached.

Voorbeeld 8Example 8

Een membraanmodule met een oppervlak van 1 m2 werd voorzien vanCandida rugosa lipase. Het enzym werd geïmmobiliseerd door een oplossingvan 10 g Candida rugosa in 500 ml water gedurende 60 minuten te filtrerenvan lumen- naar shell-zijde. Het permeaat werd daarbij gerecirculeerd.Het filtraat werd vervolgens verwijderd en verzameld aan de shell-kant.Het membraan werd daarna gespoeld (niet circulerend) met 5 liter watergedurende 15 minuten.A membrane module with a surface of 1 m2 was provided with Candida rugosa lipase. The enzyme was immobilized by filtering a solution of 10 g of Candida rugosa in 500 ml of water from lumen to shell side for 60 minutes. The permeate was then recycled. The filtrate was then removed and collected on the shell side. The membrane was then rinsed (not circulating) with 5 liters of water for 15 minutes.

Het substraat, zonnebloemolie, werd continu gehydrolyseerd door 0,1ml per minuut langs de lumen-zijde van het membraan te stromen. De drukaan de lumen-zijde werd op 30 kPa ingesteld, de temperatuur in de reactorbedroeg 30*C. Aan de shell-zijde werd 15 liter water gerecirculeerd. Dehydrolysegraad van het substraat aan de uitgang van de reactor, betrokkenop de vetzuren was 70 %. De reactor was gedurende 105 dagen onafgebrokenin bedrijf. De op deze gegevens gebaseerde halfwaardetijd van het enzymbedraagt l60 dagen.The substrate, sunflower oil, was continuously hydrolyzed by flowing 0.1ml per minute along the lumen side of the membrane. The pressure on the lumen side was set at 30 kPa, the temperature in the reactor was 30 ° C. 15 liters of water were recycled on the shell side. Degree of dehydrolysis of the substrate at the outlet of the reactor, based on the fatty acids, was 70%. The reactor was in continuous operation for 105 days. The enzyme half-life based on this data is 160 days.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het uitvoeren van een enzymatische en/of kata¬lytische omzetting respectievelijk voor het uitvoeren van een scheidingvan een mengsel van optische isomeren, waarbij men een eerste vloeistof-fase, die uitgangsmateriaal bevat, in contact brengt met een zijde A vaneen membraan, in of op welk membraan enzym en/of katalysator is geïmmo¬biliseerd, en tegelijkertijd een tweede vloeistof fase, die al dan nietuitgangsmateriaal bevat, in contact brengt met de andere zijde B van hetmembraan, met het kenmerk, dat men een membraan met een anisotrope mem-braanstructuur gebruikt, waarbij zijde A van het membraan poriën bevat enzijde B van het membraan hetzij in hoofdzaak kleinere poriën dan die vanzijde A bevat, hetzij een dicht homogeen membraanoppervlak omvat.1. Process for carrying out an enzymatic and / or catalytic conversion or for separating a mixture of optical isomers, whereby a first liquid phase containing starting material is brought into contact with a side A of a membrane , in or on which membrane enzyme and / or catalyst has been immobilized, while at the same time contacting a second liquid phase, which may or may not contain starting material, with the other side B of the membrane, characterized in that a membrane with a anisotropic membrane structure, in which side A of the membrane contains pores and side B of the membrane either contains substantially smaller pores than that of side A or comprises a dense homogeneous membrane surface. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat zijde Amacroporiën, in hoofdzaak met een diameter van 1 ni - 50 p bevat enzijde B microporiën, in hoofdzaak met een diameter van 0,1 nm - 10 pmbevat.Method according to claim 1, characterized in that silk contains amacropores, mainly with a diameter of 1 ni - 50 µm and silk B contains micropores, mainly with a diameter of 0.1 nm - 10 µm. 3· Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat zijde Amacroporiën, in hoofdzaak met een diameter van 10 nm - 100 nm bevat enzijde B microporiën, in hoofdzaak met een diameter van 1 nm - 1 pm bevat.Method according to claim 2, characterized in that silk contains Amacropores, mainly with a diameter of 10 nm - 100 nm and Silk B contains micropores, mainly with a diameter of 1 nm - 1 µm. 4. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met hetkenmerk, dat het membraan aan zijde A een onderlaag met een aaneengeslo¬ten netwerk van poriën met in hoofdzaak een diameter van 10 nm - 1000 pmen een porositeit van 1-90 % omvat.4. A method according to any one or more of the preceding claims, characterized in that the membrane on side A comprises a bottom layer with an interconnected network of pores substantially having a diameter of 10 nm - 1000 µm and a porosity of 1-90%. 5. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met hetkenmerk, dat het membraan aan zijde B een toplaag met een aaneengeslotennetwerk van poriën met in hoofdzaak in diameter van 0,1 nm - 1 pm en eenporositeit van 0,1-80 % omvat.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the membrane on side B comprises a top layer with a contiguous network of pores substantially in diameter of 0.1 nm-1 µm and a porosity of 0.1-80% . 6. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met hetkenmerk, dat de dikte van de laag van het membraan aan zijde A, waar zichde grote poriën bevinden 1-50 pm bedraagt en de dikte van de laag aanzijde B, waar zich de kleine poriën bevinden of die een dicht membraan¬oppervlak bevat, 0,1-10 pm bedraagt.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the thickness of the layer of the membrane on side A, where the large pores are located, is 1-50 µm and the thickness of the layer on side B, where the small pores or containing a dense membrane surface is 0.1-10 µm. 7. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met hetkenmerk, dat een positief drukverschil van de eerste vloeistoffase tenopzichte van de tweede vloeistoffase over het membraan wordt aangelegd,bij voorkeur een drukverschil van 1-100 kPa.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a positive pressure difference of the first liquid phase is applied over the membrane relative to the second liquid phase, preferably a pressure difference of 1-100 kPa. 8. Werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, met hetkenmerk, dat men de produktiviteit van de omzetting respectievelijk snel¬ heid van de scheiding regelt door het instellen van een drukverschil vande eerste vloeistoffase ten opzichte van de tweede vloeistoffase over hetmembraan.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the productivity of the conversion or the speed of the separation is controlled by adjusting a pressure difference of the first liquid phase with respect to the second liquid phase over the membrane. 9. Membraan zoals gedefinieerd in een der voorgaande conclusies,waarop en/of waarin enzym en/of katalysator is geïmmobiliseerd.Membrane as defined in any of the preceding claims, on which and / or wherein enzyme and / or catalyst is immobilized. 10. Membraanreactor die een of meer membranen zoals gedefinieerd inconclusie 9. bevat.Membrane reactor containing one or more membranes as defined in claim 9.
NL9300715A 1993-04-27 1993-04-27 Method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, membrane on and/or within which enzyme and/or catalyst is immobilized, and membrane reactor containing one or more of such membranes NL9300715A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9300715A NL9300715A (en) 1993-04-27 1993-04-27 Method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, membrane on and/or within which enzyme and/or catalyst is immobilized, and membrane reactor containing one or more of such membranes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9300715A NL9300715A (en) 1993-04-27 1993-04-27 Method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, membrane on and/or within which enzyme and/or catalyst is immobilized, and membrane reactor containing one or more of such membranes
NL9300715 1993-04-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9300715A true NL9300715A (en) 1994-11-16

Family

ID=19862335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9300715A NL9300715A (en) 1993-04-27 1993-04-27 Method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, membrane on and/or within which enzyme and/or catalyst is immobilized, and membrane reactor containing one or more of such membranes

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL9300715A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0069869A1 (en) * 1981-07-10 1983-01-19 Gambro Lundia AB A membrane and an arrangement for the removal of a substance from a solution
EP0273679A2 (en) * 1986-12-29 1988-07-06 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Improved method for effecting enzymatic reactions and an enzymatic reactor useful therein
WO1988007582A1 (en) * 1987-04-01 1988-10-06 Sepracor, Inc. Method for resolution of stereoisomers in multiphase and extractive membrane reactors
EP0395184A1 (en) * 1989-04-28 1990-10-31 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Modified membrane

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0069869A1 (en) * 1981-07-10 1983-01-19 Gambro Lundia AB A membrane and an arrangement for the removal of a substance from a solution
EP0273679A2 (en) * 1986-12-29 1988-07-06 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Improved method for effecting enzymatic reactions and an enzymatic reactor useful therein
WO1988007582A1 (en) * 1987-04-01 1988-10-06 Sepracor, Inc. Method for resolution of stereoisomers in multiphase and extractive membrane reactors
EP0395184A1 (en) * 1989-04-28 1990-10-31 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Modified membrane

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Membranes simplify catalytic reactions.", CHEMICAL AND ENGINEERING NEWS, vol. 58, no. 30, 28 July 1980 (1980-07-28), COLUMBUS US, pages 35 - 36 *
D.S. INLOES ET AL.: "Hollow-fiber membrane bioreactors using immobilized E. coli for protein synthesis.", BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING., vol. 25, no. 11, November 1983 (1983-11-01), NEW YORK US, pages 2653 - 2681 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Prazeres et al. Enzymatic membrane bioreactors and their applications
Sakaki et al. Lipase-catalyzed optical resolution of racemic naproxen in biphasic enzyme membrane reactors
Orlich et al. Enzyme catalysis in reverse micelles
Giorno et al. Hydrolysis and regioselective transesterification catalyzed by immobilized lipases in membrane bioreactors
JP3708542B2 (en) Cartridge filter containing insoluble enzyme particles on it
Luo et al. Directing filtration to optimize enzyme immobilization in reactive membranes
EP0120285B1 (en) Biochemical process for reacting hydrophobic and hydrophilic substrates and apparatus therefor
US5166376A (en) Process for refining vegetable oil
CZ286747B6 (en) Enzyme immobilization process
Wang et al. Immobilization of lipase with a special microstructure in composite hydrophilic CA/hydrophobic PTFE membrane for the chiral separation of racemic ibuprofen
Giorno et al. Use of stable emulsion to improve stability, activity, and enantioselectivity of lipase immobilized in a membrane reactor
WO2012021425A1 (en) Enzyme catalyst immobilized on porous fluoropolymer support
Bouwer et al. The performance of enzyme-membrane reactors with immobilized lipase
Le Roux et al. Use of chitosan as an antifouling agent in a membrane bioreactor
Giorno et al. An innovative approach to improve the performance of a two separate phase enzyme membrane reactor by immobilizing lipase in presence of emulsion
JPH0338834B2 (en)
US3880739A (en) Enzyme catalyzed oxidations of hydrocarbons
NL9300715A (en) Method for carrying out an enzymatic and/or catalytic reaction, respectively, to effect a separation of a mixture of optical isomers, membrane on and/or within which enzyme and/or catalyst is immobilized, and membrane reactor containing one or more of such membranes
Hwang et al. Fine particle removal from seawater by using cross-flow and rotating-disk dynamic filtration
Agustian et al. Enzymatic membrane reactors: the determining factors in two separate phase operations
US5032515A (en) Hydrolysis process of fat or oil
AU597284B2 (en) Method and apparatus for catalyst containment in multiphase membrane reactor systems
Long et al. Enzyme kinetics of kinetic resolution of racemic ibuprofen ester using enzymatic membrane reactor
Pronk et al. A hybrid membrane‐emulsion reactor for the enzymatic hydrolysis of lipids
Xu et al. Production of structured lipids by lipase‐catalyzed interesterification in a flat membrane reactor

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed