PL79702B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL79702B1
PL79702B1 PL1972159013A PL15901372A PL79702B1 PL 79702 B1 PL79702 B1 PL 79702B1 PL 1972159013 A PL1972159013 A PL 1972159013A PL 15901372 A PL15901372 A PL 15901372A PL 79702 B1 PL79702 B1 PL 79702B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
penicillinase
carrier
copolymer
bound
enzyme
Prior art date
Application number
PL1972159013A
Other languages
English (en)
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 filed Critical
Publication of PL79702B1 publication Critical patent/PL79702B1/pl

Links

Classifications

    • 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
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C12N11/087Acrylic polymers
    • 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
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/089Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Description

Uprawniony z patentu: Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen (Republi¬ ka Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania penicylinazy zwiazanej na nosniku Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia penicylinazy zwiazanej na nosniku, stosowanej do hydrolitycznego rozszczepienia penicylin w ce¬ lu uzyskania kwasu 6-aminopenicylanowego <6 APS).Wiadomo juz, ze pewne gatunki mikroorganiz¬ mów tworza enzym penicylinaze (P.A.), 5.5.1.11), który dzialajac na penicyliny, np. peni¬ cyline G, prowadzi do hydrolitycznego odszczepie- nia bocznej grupy karbonamidowej bez jednoczes¬ nego otwarcia pierscienia 0-laktamowego.Na dzialaniu tego enzymu oparty jest sposób wytwarzania 6 APS z penicyliny G zawarty w niemieckim opisie patentowym nr 1111778.We wspólczesnej wielkotechnicznej produkcji stosuje sie szlam bakteryjny, korzystnie E. coli.Sposób ten ma szereg nastepujacych wad: Szlam bakteryjny zawiera oprócz wewnatrzkomórkowej PA inne proteiny i enzymy oraz skladniki pozyw¬ ki i jej produkty przemian powstale w czasie fer¬ mentacji. W przeróbce koncowej zanieczyszczen tych nie mozna calkowicie wymyc z krystaliczne¬ go 6-APS. Szlam bakteryjny mozna uzyc tylko jednowzorowo w procesie technicznym. Szlam bak¬ teryjny zawiera zanieczyszczenia i inne enzymy, które inaktywuja penicyline G iAub 6 APS otwie¬ rajac pierscien p-laktamowy.Szlam bakteryjny zawiera male ilosci P.A. Sto¬ sowanie wiekszej ilosci enzymu, np. w celu skró¬ cenia czasu reakcji i uzyskanie wiekszej wydaj¬ nosci 6-APS przy nieznacznej zawartosci produk¬ tów rozkladu jest praktycznie niemozliwe. Wy¬ dajnosc 6-APS zalezy od zmiennego tworzenia sie P.A. w kazdym wsadzie fermentacyjnym. 8 Calkowite oddzielenie komórek bakteryjnych wymaga wprowadzenia dodatkowej operacji w procesie obróbki koncowej wsadów 6-APS. Usu-' niecie proteinowatych zanieczyszczen, które moga wywolac reakcje alergiczne wymaga dodatkowych 10 operacji oczyszczajacych (opisy patentowe Wiel¬ kiej Brytanii nr nr 1169 696, 1076847, 1114 311, opis patentowy RFN nr 1909 915).Nierozpuszczalne, biologicznie czynne proteiny zwiazane na nosniku sa po raz pierwszy opisane 15 w opisie patentowym St. Zjedn. Am. nr 3167486.Znane sa takze próby wiazania kowalencyjnego penicylinazy na nosniku z polimerów i stosowa¬ nia do wytwarzania 6-APS (opis patentowy RFN DOS nr nr 1917 057, 1907 365, 1933 301). 20 Znane sposoby wytwarzania nierozpuszczalnej penicylinazy sa jednak niezadowalajace poniewaz enzym w warunkach wiazania traci znaczna czesc aktywnosci biologicznej lub wiaze sie w ogóle mniej niz 50*/t proteiny. Wydajnosci wynoszace 25 50—60°/o zwiazanej penicylinazy na nosniku mozna wprawdzie uzyskac stosujac wedlug opisu patento¬ wego DOS nr 1 917 057 nosnik stanowiacy liniowy polimer etylenu i bezwodnika kwasu maleinowego (zywica EMA). Stosowany polimer jest jednak nie- 30 jednolity, po hydrolizie grup bezwodnika kwaso- 7970279702 3 wego rozpuszcza sie w wodzie przy obojetnej lub alkalicznej wartosci pH. Dopiero po zwiazaniu sie enzymu z innymi dwu- lub poMaminami, zwiaza¬ nymi w wielu miejscach jako komonomery, ulega sieciowaniu i staje sie .nierozpuszczalny w wodzie. 5 Frakcje maloczasteczkowe i czesciowo rozpusz¬ czalne -w wodzie nie daja sie oddzielac, dlatego zwiazana proteine traci sie jako produkt rozpusz¬ czalny. Ponadto zywica EMA ze wzgledu na wyz¬ sza koncentracje proteiny ulega silnemu siecio- io waniu i jest tylko czesciowo dostepna dla penicy¬ liny.W opisie^ patentcJwyip, RFN DOS nr 1906 290 i nr 1935 711 sa opisane silnie peczniejace kopoli¬ mery akryloamddu, kwasu maleinowego i N,N'- 15 metylenobisafcryloamidu.; Wymienione sla'bo~ siecio- wane polimery umozliwiaja zachowawcze wiazanie proteiny i tym samym zachowuje sie ,po zwiaza¬ niu struktura proteinowa i enzymatyczna aktyw¬ nosc, ¦-*-- 20 Grupy aminowe enzyniów reaguja z grupami ( bezwodnikowymd polimeru. Poniewaz jednak w wyniku solwolizy jak tez jednoczesnie z tworze- nim sie karboriarnidu powstaja wolne grupy kar¬ boksylowe, proteina wiaze sie nie tylko kowalen- 25 cyjnie lecz równiez heteropolarnie.Wedlug opisu patentowego RFN DOS nr 1935 711 stwarza sie warunki w których wiaze sie naj¬ wyzej 50% trypsyny i kowalencyjnie i 50% hete¬ ropolarnie. Heteropolarnie zwiazana czesc enzymu 30 wymywa sie w pózniejszych reakcjach przy zmieniajacych sie stezeniach soli i wartosciach pH, a tym samym zmniejsza sie wydajnosc wiaza¬ nia enzymu i jednoczesnie zanieczyszcza sie pro¬ dukt. 35 Sposób wedlug wynalazku usuwa wymienione wady poniewaz stosowane^ kopolimery moga wia- zas do 98% penicylinazy kowalencyjnie.Penicylinaza zwiazana kowalencyjnie sposobem wedlug wynalazku na nosniku moze byc stosowa- 40 na w wielkotechnicznym procesie do enzymatycz¬ nego rozszczepienia penicyliny. Po kazdej operacji mozna ja odzyskac przez filtracje lub wirowanie i stosowac ponownie.Kopolimery stosowane w sposobie wedlug wy- 45 nalazku mozna wytworzyc w znany sposób. Po ko- polimeryzacji galaretowata zywice tloczy sie przez sito o oczku 0,5 mm, dobrze sie przemywa i suszy pod zmniejszonym cisnieniem.Sposobem wedlug wynalazku wchodzacy w sklad" 50 kopolimeru kwas dwukarboksylowy przeprowadza sie w bezwodnik kwasu dwukarboksylowego przez 2-godzinne ogrzewanie do temperatury 180°C. Nie nalezy ogrzewac dluzej niz 2 godziny do tempera¬ tury 180° C, poniewaz maleje wyraznie pojemnosc 55 wiazania kopolimeru. Pojemnosc wiazania protein przez kopolimery jest zalezna od obecnych grup bezwodnikowych i wielkosci porów. Zdolnosc wia¬ zania gesciej sieciowanego produktu jest mniejsza niz polimeru sdeciowanego mniej gesto. 60 Ze zmniejszeniem sieciowania wzrasta jednak zdolnosc pecznienia polimeru i zmniejsza sie jed¬ noczesnie odpornosc na scieranie.Dla kowalencyjnego wiazania penicyLiinazy wy¬ twarza sie korzystnie polimer z 45 czesci akrylo- 65 amidu, 3 czesci N,N'-metYlenobisakryloamidu i 15 czesci kwasu maleinowego.Grupy aminowe penicylinazy reaguja z grupa¬ mi bezwodnikowymd polimeru przy wartosciach pH 5—6,5, korzystnie 5,8. Poniewaz w wyniku, sol¬ wolizy cyklicznych grup bezwodnikowych powsta¬ je slabo kwasny wymiennik jonowy wartosc pH mieszaniny reakcyjnej powoli maleje jesli biezaco nie dodaje sie rozcienczonego roztworu alkaliów do mieszaniny reakcyjnej. Korzystne jest stosowanie^ buforów. Wydajnosc procesu wiazania penicylina¬ zy jest uzalezniona w duzej mierze od okreslonych warunków procesu. Wydajnosc jest scisle uzalez¬ niona od wartosci pH. Przy wartosci pH 5,8 wiaze sie 98%, przy wartosci pH 6,5 45%, a przy war¬ tosci pH 4,5 tylko 22%.Znaczenie ma równiez temperatura, winna ona byc mozliwie niska i powinna wynosic ponizej 20°C.W wyzszej temperaturze hydroliza cyklicznych grup bezwodnikowych przebiega szybciej niz amo- noliza. Korzystnie proces prowadzi sie^ w tempera¬ turze 4°C. Wiazanie zalezy równiez od stezenia jonów i dlatego proces korzystnie prowadzi sie w roztworze buforowym o nieznacznym stezeniu jo¬ nów. Przy duzym stezeniu buforu polimer kurczy sie i enzym wolniej wnika i reaguje z matryca po¬ limeru. Korzystnie stosuje sie 0,01—0,05 molowy bufor fosforanowy. Po reakcji wiazania penicyli- naze zwiazana na nosniku odsacza sie i intensyw¬ nie przemywa sie woda i 1 molowym roztworem soli kuchennej.Na Ig enzymu stosuje sie co najmniej 10 g kopolimeru. Do roztworu enzymu w 250 ml 0,05 molowego buforu fosforanowego o wartosci pH .5,5 wprowadza sie okolo 3—4 g' kopolimeru, miesza sie intensywnie i po 2 godzinach wprowadza sie malymi porcjami reszte kopolimeru.W ciagu calego czasu reakcji utrzymuje sie sta¬ la wartosc pH przez wprowadzanie rozcienczonego lugu sodowego. W przypadku gdy po 5 godzinach ciecz nad osadem zawiera jeszcze niezwiazany en¬ zym wprowadza sie dodatkowo kopolimer. Stosu¬ nek wynoszacy 1 czesc enzymu na 15—20 czesci kopolimeru jest na ogól wystarczajacy do calko¬ witego przereagowania.Penicylinaze zwiazana na nosniku otrzymana sposobem wedlug wynalazku mozna magazynowac bez utraty skutecznosci enzymatycznej.Dla oznaczenia enzymatycznej aktywnosci pemd- cylinazy zwiazanej na nosniku inkubuje sie w roz¬ tworze 30 000 Ju/ml soli potasowej penicyliny G w temperaturze 37°C. Uwolniony kwas fenyloocto¬ wy .miareczkuje sie 0,1 n lugiem sodowym przy stalej wartosci pH 7,8. Jednostka enzymu (E) jest aktywnosc, która powoduje w podanych warun¬ kach rozszczepienie w ciagu 1 minuty, 1 \i mola penicyliny na 6-APS i kwas fenylooctowy i wy¬ maga uzycia 1 \i mola lugu sodowego.Nizej podane przyklady objasniaja sposób we¬ dlug wynalazku.Przyklad I. Wytwarzanie kopolimeru, a) Rozpuszcza sie 450 g akryloamidu, 22,5 g N,N'-metylenobasakryloamidu i 150 g kwasu male-79702 6 inowego w 3500 ml 0,05 — buforu m-fosforanowe¬ go o wartosci pH 7,6 i pod azotem jako gazem ochronnym, traktuje sie 150 ml 5°/o wodnego roz¬ tworu nitrylu kwasu propionowego i 150 ml 5% nadsiarczanem amonu. Mieszanine reakcyjna 5 ogrzewa sie do temperatury 80°C, nastepnie utrzy¬ muje sie w temperaturze pokojowej przez 15 go^ dzin i przetlacza sie przez sito o wielkosci oczka 0,5 mm. Po dokladnym przemyciu woda polimer suszy sie przez zamrozenia i ogrzewa sie pod cis- io nieniem 20 torów przez 2 godziny do temperatury 180°C.Wedlug podanego przykladu mozna otrzymac in¬ ne kopolimery stosujac np.: b) 450 g akryloamidu, 30 g N,N'-metyleno,bisa- 15 kryloamidu i 150 g kw^asu maleinowego; c) 450 g akryloamidu, 45 g N,N'-metylenobis- akryloamidu i 150 g kwasu meleinowego d) 450 g akryloamidu, 45 g N,N'-metylenobisa- kryloamidu, 75 g kwasu maleinowego 20 e) 450 g akryloamidu, 135 g N,N'-,metylenobis- akryloamidu i 150 g kwasu maleinowego Polimery przerabia sie dalej wedlug przykladu la.Przyklad II.. Sposób,wytwarzania penicylina- 25 zy zwiazanej na nosniku: a) Rozpuszcza, sie w 200 ml 0,01 molowego bufo¬ ru o pH 5,8 1,0 g penicylinazy o wlasciwej aktyw¬ nosci enzymatycznej wynoszacej 15 E/mg 1 w tem¬ peraturze 4°C dodaje sie, mieszajac malymi por- 30 cjami kopolimer w ogólnej ilosci 15 g wytworzo¬ ny wedlug przykladu I pod a).Stala wartosc pH 5,8 utrzymuje sie za pomoca rozcienczonego lugu sodowego. Po 24 godzinach saczy sie w temperaturze 4°C i przemywa sie 35 300 iml wody. Wilgotny enzym zwiazany na nosni¬ ku (specznialy do 300 g) ma aktywnosc wlasciwa 0,049 E/mg.Wydajnosc penicylinazy zwiazanej kowalencyjnie wynosi 98°/o. b) Poddaje sie reakcji 15 g kopolimeru wytwa¬ rzanego wedlug przykladu Ib i Ig penicylinazy (15 E/mg). Wydajnosc: 290 g wilgotnego zwiaza¬ nego z nosnikiem enzymu o aktywnosci 0,044 E/mg.Wydajnosc kowalencyjnie zwiazanej penicylinazy wynosi 85%. c) Poddaje sie reakcji wedlug przykladu Ila 15 g kopolimeru wytworzonego wedlug przykladu Ic z Ig penicylinazy (15 E/mg). Wydajnosc 296 g wilgotnego zwiazanego na. nosniku enzymu o aktywnosci 0,039 E/mg. Wydajnosc kowalencyjnie zwiazanej penicylinazy wynosi 77°/o. d) Poddaje sie reakcji wedlug przykladu Ila 15 g kopolimeru wytworzonego wedlug przykladu Id z 1 ,g penicylinazy <15 E/mg). Wydajnosc: 280 g wilgotnego zwiazanego na nosniku enzymu o ak¬ tywnosci 0,041 E/mg. Wydajnosc kowalencyjnie zwiazanej penicylinazy wynosi 76,5°/o. e) Poddaje sie reakcji wedlug przykladu Ha 15 g kopolimeru wytworzonego wedlug przykla¬ du Je z 1 g penicylinazy (15 E/mg). Wydajnosc: 65 g wilgotnego, zwiazanego na nosniku enzymu o aktywnosci 0,146 E/mg. Wydajnosc kowalencyj¬ nie zwiazanej penicylinazy wynosi 63°/o. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania penicylinazy zwiazanej kowalencyjnie na nosniku, znamienny tym, ze ja¬ ko nosnik stosuje sie kopolimer akryloamidu, N,N'-metylenobisakryloa'inidu i kwasu meleinowe¬ go, przy czym kwas maleinowy przeprowadza sie przez ogrzewanie kopolimeru, pod zmniejszanym cisnieniem w bezwodnik, a kopolimer nastepnie poddaje sie reakcji przez kilka godzin z wodnym roztworem penicylinazy, przy wartosci pH 5—6,5, w temperaturze ponizej 20°C. PL PL
PL1972159013A 1971-11-23 1972-11-21 PL79702B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2157972A DE2157972C3 (de) 1971-11-23 1971-11-23 Trägergebundene Penicillinacylase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL79702B1 true PL79702B1 (pl) 1975-06-30

Family

ID=5825860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1972159013A PL79702B1 (pl) 1971-11-23 1972-11-21

Country Status (21)

Country Link
JP (1) JPS4861687A (pl)
AR (1) AR192509A1 (pl)
AT (1) AT319470B (pl)
AU (1) AU4901572A (pl)
BE (1) BE791750A (pl)
CA (1) CA990667A (pl)
CH (1) CH576483A5 (pl)
CS (1) CS168616B2 (pl)
DD (1) DD100724A5 (pl)
DE (1) DE2157972C3 (pl)
EG (1) EG10894A (pl)
ES (1) ES408861A1 (pl)
FR (1) FR2161022B1 (pl)
GB (1) GB1387459A (pl)
HU (1) HU167703B (pl)
IE (1) IE36850B1 (pl)
IL (1) IL40869A (pl)
LU (1) LU66507A1 (pl)
PL (1) PL79702B1 (pl)
SE (1) SE7215202L (pl)
ZA (1) ZA728281B (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5247038B2 (pl) * 1973-03-24 1977-11-29

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1908290C3 (de) * 1969-02-19 1982-04-08 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Acrylamid-mischpolymerisat

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4861687A (pl) 1973-08-29
SU446971A3 (ru) 1974-10-15
EG10894A (en) 1976-10-31
IL40869A0 (en) 1973-01-30
DE2157972B2 (de) 1979-01-18
CH576483A5 (pl) 1976-06-15
DE2157972A1 (de) 1973-05-24
AU4901572A (en) 1974-05-23
AR192509A1 (es) 1973-02-21
DE2157972C3 (de) 1979-09-20
CA990667A (en) 1976-06-08
ES408861A1 (es) 1975-10-16
IE36850B1 (en) 1977-03-02
ZA728281B (en) 1973-07-25
IL40869A (en) 1975-08-31
DD100724A5 (pl) 1973-10-05
CS168616B2 (en) 1976-06-29
IE36850L (en) 1973-05-23
SE7215202L (pl) 1973-05-24
LU66507A1 (pl) 1973-02-01
FR2161022B1 (pl) 1977-04-08
HU167703B (pl) 1975-12-25
FR2161022A1 (pl) 1973-07-06
AT319470B (de) 1974-12-27
BE791750A (fr) 1973-05-22
GB1387459A (en) 1975-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3959080A (en) Carrier matrix for the fixation of biochemically effective substances and process for the preparation thereof
Levin et al. A water-insoluble polyanionic derivative of trypsin. I. Preparation and properties
CN108384767A (zh) 转氨酶突变体及其应用
US3843446A (en) Preparation of enzymatically active membranes
US3649457A (en) Enzymatic processing with polymer-enzyme product
US3883394A (en) Water-insoluble penicillin acylase
DE2366180C2 (de) Enzymanlagerungsprodukt
El‐Ghaffar et al. Immobilization of α‐amylase onto chitosan and its amino acid condensation adducts
US3834990A (en) Isolation of enzymes and enzyme inhibitors
US3964973A (en) Preparation of insoluble biologically active compounds
PL79702B1 (pl)
Kennedy et al. Preparation of a water-insoluble trans-2, 3-cyclic carbonate derivative of macroporous cellulose and its use as a matrix for enzyme immobilisation
US4601981A (en) Enzymatically active protein-enzyme complex membranes
Abdel‐Hay et al. The use of acrylic acid‐co‐nylon substrates for immobilizing enzymes
DE2417265A1 (de) Traegergebundene enzyme
Jaworek et al. [15] Preparation and properties of enzymes immobilized by copolymerization
JPS61234781A (ja) 細胞内酵素の安定化
Kunugi et al. Immobilization of thermolysin by water-soluble reactive polyurethane: influence of charges on the matrix and metal-exchange at the active-site
US3969436A (en) Carriers for biologically active compounds and methods for the production thereof
DD294729A5 (de) Verfahren zur herstellung von immobilisaten mit biologisch aktiven, makromolekularen verbindungen
US3536587A (en) Enzyme resin and a process for the preparation thereof
EP0896579B1 (en) Recovery of proteins by precipitation using lignosulfonates
CN113603528B (zh) 一种利用制革牛毛制备角蛋白基水凝胶缓释肥料的方法
US3900488A (en) Production of 6-aminopenicillanic acid
SU446971A1 (ru) Способ получени ковалентно св занной с носителем пенициллинацилазы