SK284467B6 - Process for preparing a biocatalyst with a polyvinyl alcohol and a highly mechanically stable biocatalyst with a polyvinyl alcohol produced by this process - Google Patents

Process for preparing a biocatalyst with a polyvinyl alcohol and a highly mechanically stable biocatalyst with a polyvinyl alcohol produced by this process Download PDF

Info

Publication number
SK284467B6
SK284467B6 SK1942-2000A SK19422000A SK284467B6 SK 284467 B6 SK284467 B6 SK 284467B6 SK 19422000 A SK19422000 A SK 19422000A SK 284467 B6 SK284467 B6 SK 284467B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
solution
ethers
drying
water
Prior art date
Application number
SK1942-2000A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK19422000A3 (en
Inventor
Klaus-Dieter Vorlop
Maren Jekel
Original Assignee
Klaus-Dieter Vorlop
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 Klaus-Dieter Vorlop filed Critical Klaus-Dieter Vorlop
Publication of SK19422000A3 publication Critical patent/SK19422000A3/en
Publication of SK284467B6 publication Critical patent/SK284467B6/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L29/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L29/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08L29/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2329/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
    • C08J2329/02Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
    • C08J2329/04Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02Polyalkylene oxides

Abstract

Disclosed is process for preparing a biocatalyst with a biologically active material, in the form of microorganisms, enzymes, spores and/or cells introduced into a gel of polyvinyl alcohol produced by a process having the following steps: (a) use of an aqueous polyvinyl alcohol solution with a degree of hydrolysis >/=98 % by moles, (b) admixture of an additive that is dissolved in the aqueous polyvinyl alcohol solution and forms a separate, finely distributed and aqueous phase after concentration of the solution whereby the additive is selected from the group formed by polyethylene glycol, cellulose esters, cellulose ethers, starch esters, starch ethers, polyalkylene glycol ethers, polyalkylene glycols, long-chain alkanoles (CnH2n+1OH with n 8), sugar esters and sugar ethers, (c) addition of the biologically active material d) drying of the aqueous solution to a residual water content of maximum 50 wt. % to cause the phases to separate and hence the polyvinyl alcohol to gel, (e) rehydrating the polyvinyl alcohol in an aqueous medium.

Description

Vynález sa týka spôsobu výroby biokatalyzátora s biologickým materiálom vo forme mikroorganizmov, enzýmov, spór a/alebo buniek, včleneným do gélu z polyvinylalkoholu. Ďalším predmetom vynálezu je mechanicky vysokostabilný biokatalyzátor vyrobený takýmto spôsobom.The invention relates to a process for producing a biocatalyst with biological material in the form of microorganisms, enzymes, spores and / or cells incorporated into a polyvinyl alcohol gel. A further object of the invention is a mechanically high-stability biocatalyst produced in such a manner.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Je známe, že roztoky, ktoré obsahujú polyvinylalkohol (PVA), pri státí majú zvýšenie viskozity. Tiež je známe, že PVA-roztoky sa dajú premeniť na gél, keď sa roztok zmrazí a následne sa zasa roztopí (FR 2 107 711 A). Takto pripravené gély však majú pomerne malú pevnosť.It is known that solutions containing polyvinyl alcohol (PVA) have an increase in viscosity upon standing. It is also known that PVA solutions can be converted into a gel when the solution is frozen and then thawed again (FR 2 107 711 A). The gels thus prepared, however, have a relatively low strength.

Z EP 0 107 055 BI je ďalej známe, že pevnosť zmrazením pripravených PVA-gélov sa zvýši tým, že proces zmrazenia a roztopenia sa opakuje najmenej raz, výhodne dva- až päťkrát. Pritom sa použije PVA-roztok so stupňom zmydelnenia > 95 % mol., výhodne > 98 % mol. Horná hraničná teplota na zmrazenie roztoku je -3 °C, rýchlosť chladenia môže byť medzi 0,1 °C/min. a 50 °C/min., rýchlosť roztápania medzi 1 °C/min. a 50 °C/min. Použitý PVA má stupeň polymerizácie najmenej 700. Koncentrácia PVA v roztoku by mala byť nad 6 % hmotn. a výhodne je medzi 6 a 25 % hmotn. PVA-gél, pripravený viackrát opakovaným zmrazením a roztopením, má dobrú mechanickú pevnosť a vysoký obsah vody, ktorý sa zachová aj pri mechanickom zaťažení. Pripravený gél je vysokoelastický, netoxický a dá sa použiť na mnohé, najmä medicínske účely.It is further known from EP 0 107 055 B1 that the freezing strength of the prepared PVA gels is increased by repeating the freezing and thawing process at least once, preferably two to five times. In this case, a PVA solution having a saponification degree of> 95 mol%, preferably> 98 mol%, is used. The upper limit temperature for freezing the solution is -3 ° C, the cooling rate may be between 0.1 ° C / min. and 50 ° C / min, a melting rate between 1 ° C / min. and 50 ° C / min. The PVA used has a degree of polymerization of at least 700. The concentration of PVA in the solution should be above 6% by weight. % and preferably is between 6 and 25 wt. The PVA gel prepared several times by repeated freezing and thawing has good mechanical strength and high water content, which is maintained even under mechanical loading. The gel is highly elastic, non-toxic and can be used for many, especially medical purposes.

K tomuto gélu sa dajú primiešať rozličné látky a materiály, ktoré na jednej strane môžu zvýšiť pevnosť, napríklad glykol, glycerín, sacharóza, glukóza, agar, želatína, metylcelulóza atď. Pridaním účinných látok, ako je napríklad heparín, sa dajú uskutočniť medicínske použitia, pri ktorých sa účinná látka odovzdáva z gélu kontinuálne a rovnomerne v priebehu dlhého obdobia. Gél sa dá ďalej zmiešať s mikroorganizmami a enzýmami, aby sa vytvoril biologicky aktívny systém.A variety of substances and materials can be admixed to this gel which, on the one hand, may increase strength, for example glycol, glycerin, sucrose, glucose, agar, gelatin, methylcellulose, etc. By the addition of active substances, such as heparin, medical applications can be carried out in which the active substance is transferred from the gel continuously and uniformly over a long period of time. The gel can be further mixed with microorganisms and enzymes to form a biologically active system.

Z US-PS 4 663 358 je známe, že sa k vodnému roztoku polyvinylalkoholu pridávajú organické rozpúšťadlá, aby sa takto znížila teplota zmrazenia roztoku. Tým sa dosiahne, že sa pri teplotách želatinácie, ktoré sú pod -10 °C, výhodne pri asi -20 °C, zabráni zamrznutiu vody, čím sa dosiahne homogénnejší a tým transparentnejší gél. Nízka teplota želatinácie sa použije na vytvorenie jemnokryštalických gélov, ktoré majú dostatočnú mechanickú pevnosť.It is known from U.S. Pat. No. 4,663,358 that organic solvents are added to an aqueous solution of polyvinyl alcohol in order to lower the freezing point of the solution. This achieves that water freezing is prevented at gelation temperatures below -10 ° C, preferably at about -20 ° C, thereby achieving a more homogeneous and thus more transparent gel. The low gelatinization temperature is used to form fine-crystalline gels having sufficient mechanical strength.

Príprava PVA-gélov technikou mrazenia je nákladná a časovo náročná.The preparation of PVA gels by the freezing technique is expensive and time consuming.

Z DE 43 27 923 C2 je známy spôsob, ktorým sa dajú pripraviť PVA-gély bez procesu mrazenia. Použitím PVA-roztoku so stupňom hydrolýzy > 99 % mol. a pridaním rozpustenej prísady, ktorá má nevodné OH-, resp. NH2-skupiny, sa dá dosiahnuť želatinácia PVA pri teplotách nad 0 °C. Proces želatinácie pritom vyžaduje niekoľko hodín, ktoré sa prípadne predĺžia ďalším mnohohodinovým skladovaním s cieľom vytvrdnúť na plnú stabilitu gólových teliesok. To je pre prípravu väčších množstiev gólových teliesok v priemyselnom meradle prirodzene nevýhodné.DE 43 27 923 C2 discloses a process by which PVA gels can be prepared without the freezing process. By using a PVA solution having a degree of hydrolysis of > 99 mol%. and adding a solubilized additive having non-aqueous OH- and OH-, respectively. NH 2 -group, PVA gelatinization at temperatures above 0 ° C can be achieved. The gelation process in this case requires several hours, which can be prolonged if necessary for several hours of storage in order to cure to the full stability of the goal bodies. This is naturally disadvantageous for the preparation of larger quantities of goal bodies on an industrial scale.

Z dokumentu Inamura, Polymér Joumal, Bánd 18, č. 3, s. 269-272 (1986) je známe oddeľovanie fáz kvapalina-kvapalina agélovatenie v systémoch PVA-PEG-voda, ale bez odkazu na biologické materiály alebo biokatalyzátory.From Inamura, Joumal Polymer, Band 18, no. 3, p. 269-272 (1986), it is known to separate liquid-liquid phases and gelling in PVA-PEG-water systems, but without reference to biological materials or biocatalysts.

Úlohou predloženého vynálezu je dokázať pripraviť PVA-gélové telieska jednoducho a rýchlo a pritom ešte podľa možnosti zlepšiť kvalitu pripravených gélových teliesok.It is an object of the present invention to be able to prepare PVA gel bodies in a simple and fast manner while still improving the quality of the gel bodies prepared.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podstatou vynálezu je spôsob výroby biokatalyzátora s biologickým materiálom vo forme mikroorganizmov, enzýmov, spór a/alebo buniek, včleneným do gélu z polyvinylalkoholu, ktorý zahrnuje nasledujúce kroky:The present invention provides a process for producing a biocatalyst with biological material in the form of microorganisms, enzymes, spores and / or cells incorporated into a polyvinyl alcohol gel, comprising the following steps:

a) použitie vodného roztoku polyvinylalkoholu so stup- ňom hydrolýzy > 98 % mol.,(a) use of an aqueous solution of polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis> 98 mol%;

b) pridanie prísady, ktorá je po pridaní vo vodnom roztoku polyvinylalkoholu rozpustená a pri skoncentrovaní vytvorí oddelenú, jemne rozdelenú a vodu obsahujúcu fázu, pričom táto prísada je vybraná zo skupiny látok, ktorá obsahuje polyetylénglykol, estery celulózy, étery celulózy, estery škrobu, étery škrobu, polyalkylénglykolétery, polyalkylénglykoly, alkanoly s dlhými reťazcami (CnIl2n+|OH s n >8), estery cukrov a étery cukrov,b) adding an additive which, when added in an aqueous solution of polyvinyl alcohol, dissolves to form a separate, finely divided and water-containing phase upon concentration, said additive being selected from the group consisting of polyethylene glycol, cellulose esters, cellulose ethers, starch esters, ethers starch, polyalkylene glycol ethers, polyalkylene glycols, long-chain alkanols (C n H 2n + Il | OH with n> 8), sugar esters and sugar ethers,

c) pridanie biologicky aktívneho materiálu,c) addition of biologically active material,

d) sušenie vodného roztoku až do obsahu zvyškovej vody maximálne 50 % hmotn. na vyvolanie oddelenia fáz a s tým spojenej želatinácie polyvinylalkoholu,d) drying the aqueous solution up to a residual water content of no more than 50% by weight; to induce phase separation and the associated gelation of polyvinyl alcohol,

e) spätné napučiavanie polyvinylalkoholu vo vodnom médiu.(e) back-swelling of the polyvinyl alcohol in an aqueous medium.

Spôsob podľa tohto vynálezu umožňuje prekvapujúcim spôsobom želatináciu polyvinylalkoholu v priebehu niekoľkých minút pri teplote miestnosti alebo dokonca pri vyšších teplotách. Pridaním vo vode rozpustnej prísady a skoncentrovaním odparením vody sa vyvolá oddelenie fáz na jemné častice, v dôsledku ktorého sa želatinácia vnútri PVA-fázy podarí vo veľmi krátkom čase. Predpokladom na to je, že aj vo vode rozpustná prísada vytvára fázu, ktorá obsahuje vodu, takže oddelením fáz sa PVA-fáze v priebehu veľmi krátkeho času odoberie zodpovedajúci podiel vody, čím sa spôsobí želatinácia polyvinylalkoholu. Je účelné, ak vo vode rozpustná prísada má afinitu k vode, ktorá je prinajmenšom porovnateľná s afinitou PVA k vode.Surprisingly, the process of the present invention allows the polyvinyl alcohol to gelatin within a few minutes at room temperature or even at higher temperatures. Addition of the water-soluble additive and concentration by evaporation of water induces phase separation into fine particles, which results in the gelation within the PVA phase being achieved in a very short time. The assumption is that the water-soluble additive also forms a water-containing phase, so that by separating the phases, the corresponding proportion of water is withdrawn within a very short time, causing the polyvinyl alcohol to gelatinize. Suitably, the water-soluble additive has an affinity for water that is at least comparable to that of PVA for water.

PVA-fáza, ktorá je pri želatinácii nedostatočne zásobená vodou, naberá pri nasledujúcom spätnom napučiavaní vodu, čím sa zlepši elasticita a mechanická stabilita PVA-gélu bez toho, aby sa želatinácia zrušila. Ukázalo sa, že pri spätnom napučiavaní vedie určitý podiel elektrolytov vo vodnom médiu k vyššej stabilite PVA-gélu, takže spätné napučiavanie sa výhodne uskutoční vo vode z vodovodu alebo lepšie v soľnom roztoku. PVA-gél podľa vynálezu je výnimočne vhodný na výrobu biologického katalyzátora.The PVA phase, which is insufficiently supplied with water during gelation, receives water the next time it is swelled, thereby improving the elasticity and mechanical stability of the PVA gel without abolishing the gelation. It has been shown that, when back-swelling, a certain proportion of electrolytes in the aqueous medium leads to a higher stability of the PVA-gel, so that back-swelling preferably takes place in tap water or preferably in brine. The PVA gel according to the invention is particularly suitable for the production of a biological catalyst.

Spôsob podľa tohto vynálezu poskytuje výhodu, žc umožňuje prípravu PVA-gélu bez veľkých nákladov, najmä bez procesu mrazenia a bez opakovaných procesov sušenia, v priebehu krátkeho času, takže je možné extrémne hospodárne zhotovenie PVA-gélových teliesok. Gélové telieska podľa tohto vynálezu sa okrem toho vyznačujú vysokou elasticitou a stabilitou, najmä pevnosťou v ťahu, a z tohto hľadiska výrazne prevyšujú PVA-gélové telieska, ktoré sa dajú zhotoviť doterajšími spôsobmi.The process according to the invention provides the advantage that it allows the preparation of PVA gel without great expense, in particular without the freezing process and without repeated drying processes, within a short time, so that extremely economical production of the PVA gel bodies is possible. In addition, the gel bodies according to the invention are characterized by high elasticity and stability, in particular tensile strength, and in this respect significantly exceed the PVA gel bodies which can be produced by the prior art.

K ďalšiemu zvýšeniu stability a elasticity PVAgélových teliesok prispieva, keď sa na ich výrobu použije dodatočne zmydelnený vodný PVA-roztok.To further increase the stability and elasticity of the PVA gel bodies, a post-saponified aqueous PVA solution is used to produce them.

Výhodnou vo vode rozpustnou prísadou je polyetylénglykol, ktorý sa pridá v koncentrácii 4 až 30 % hmotn., výhodne 4 až 20 % hmotn., najmä 6 až 16 % hmotn.. Inými príkladmi možných prísad sú estery celulózy, étery celulózy, estery škrobu, étery škrobu, polyalkylénglykolétery, polyalkylénglykoly, alkanoly s dlhými reťazcami (CnH2n |OH s n > 8), estery cukrov, étery cukrov.A preferred water-soluble additive is polyethylene glycol, which is added at a concentration of 4 to 30 wt%, preferably 4 to 20 wt%, especially 6 to 16 wt%. Other examples of possible additives are cellulose esters, cellulose ethers, starch esters, starch ethers, polyalkylene glycol ethers, polyalkylene glycols, long-chain alkanols (C n H 2n | OH with n> 8), sugar esters, sugar ethers.

Sušenie vodného roztoku s cieľom oddeliť fázy a s tým spojenú želatináciu sa uskutočňuje po obsah zvyškovej vody maximálne 50 % hmota. Spodná hranica obsahu zvyškovej vody asi 10 % hmotn. je určená tým, že pripravený PVA-gél by mal byť ešte úplne spätne napúčavý, že pod obsahom zvyškovej vody asi 10 % hmotn. dochádza k zníženej elasticite gélových teliesok a že pod uvedeným obsahom zvyškovej vody sa prípadne včlenené biologické materiály môžu poškodiť. Výhodná oblasť pre obsah zvyškovej vody je medzi 10 a 30 % hmotn.The drying of the aqueous solution in order to separate the phases and the associated gelation is carried out to a residual water content of not more than 50% by weight. The lower limit of the residual water content is about 10 wt. It is determined that the prepared PVA gel should still be completely swellable so that below a residual water content of about 10 wt. there is a decrease in the elasticity of the gel bodies and that below the residual water content, possibly incorporated biological materials can be damaged. The preferred range for residual water content is between 10 and 30 wt.

Sušenie sa dá pohodlne uskutočniť v krátkom čase odparením vody na vzduchu pri teplote okolia, ak sa vodný roztok rozdelí na malé časti, najmä také časti, v ktorých roztok má len malú hrúbku. Tak je najmä výhodne možné nakvapkať roztok na tvrdý podklad tak, aby priemer kvapiek bol najmenej dvakrát taký veľký ako výška kvapiek. Niečo podobné sa dá dosiahnuť naliatím roztoku do lejacej formy a/alebo ako povlaku na nosný materiál. Vytvorením tenkej vrstvy alebo dokonca filmu sa odparenie na požadovaný obsah zvyškovej vody dosiahne v priebehu niekoľkých minút, napríklad v priebehu 15 minút. Zrýchlenie procesu sušenia - a tým procesu želatinácie - sa dá dosiahnuť uskutočnením sušenia v sušiacej peci pri zvýšenej teplote.Drying can conveniently be carried out in a short time by evaporating water in air at ambient temperature if the aqueous solution is divided into small portions, especially those in which the solution has only a small thickness. Thus, it is particularly advantageous to drop the solution onto a hard substrate such that the drop diameter is at least twice as large as the drop height. Something similar can be achieved by pouring the solution into the casting mold and / or as a coating on the carrier material. By forming a thin layer or even a film, evaporation to the desired residual water content is achieved within minutes, for example within 15 minutes. Acceleration of the drying process - and thus the gelation process - can be achieved by performing drying in an oven at an elevated temperature.

Soľný roztok, použitý výhodne na spätné napučiavanie, výhodne obsahuje viacmocné anióny.The saline solution, preferably used for back-swelling, preferably contains polyvalent anions.

Najmä na imobilizáciu biologicky aktívneho materiálu je pri spôsobe podľa tohto vynálezu výhodné, že sa dá uskutočniť pre biologický materiál neobyčajne šetrne, takže biologický materiál má v porovnaní s inými spôsobmi imobilizácie výrazne vyššiu začiatočnú aktivitu.In particular, for the immobilization of a biologically active material, it is advantageous in the method according to the invention that it can be carried out extremely carefully for the biological material, so that the biological material has a significantly higher initial activity compared to other methods of immobilization.

To sa dá podporiť ešte tým, že vodné médium, v ktorom sa uskutočňuje spätné napučiavanie PVA-gélu, je súčasne živným roztokom pre biologicky aktívny materiál.This can be further supported by the fact that the aqueous medium in which the PVA gel is back-swelled is simultaneously a nutrient solution for the biologically active material.

Hustota PVA-gélu, pripraveného podľa tohto vynálezu, sa dá modifikovať vhodnými prísadami. Tak sa dá špecifická hmotnosť napríklad zvýšiť pridaním oxidu titaničitého a znížiť pridaním čo najmenších dutých sklených guľôčok.The density of the PVA gel prepared according to the invention can be modified with suitable additives. Thus, for example, the specific gravity can be increased by the addition of titanium dioxide and reduced by the addition of the smallest possible hollow glass beads.

Želatinácia podľa tohto vynálezu je - ako sme uviedli možná pri teplote miestnosti, môže sa však uskutočniť pri nižších alebo vyšších teplotách. Biologickým materiálom, ktorý je uzavretý v PVA-géli, môžu byť enzýmy, mikroorganizmy, spóry a bunky.The gelation according to the invention is, as mentioned above, possible at room temperature, but can be carried out at lower or higher temperatures. The biological material encapsulated in the PVA gel may be enzymes, microorganisms, spores, and cells.

Spôsob podľa tohto vynálezu sa dá realizovať v mnohých formách uskutočnenia. Tak je napríklad možné nechať prebehnúť sušenie kvapky na vytvorenie fáz v chladiacej veži počas procesu pádu, takže želatinácia po oddelení fáz sa uskutoční už pred dopadom kvapky na podklad. Tento spôsob prípravy je vhodný najmä na výrobu PVA-gélových teliesok ako materiálu na chromatografiu, ktorý môže mať priemer na laboratórne účely 10 až 100 pm a ináč 100 až 800 pm. Ďalej je možné sušiť východiskovú kvapalinu, nastavenú na vyššiu viskozitu, pri pretláčaní vlákna a pritom uskutočniť želatináciu PVA.The method of the invention can be practiced in many embodiments. For example, it is possible to dry the droplet to form the phases in the cooling tower during the fall process, so that the gelation after the phase separation occurs before the droplet falls on the substrate. This method of preparation is particularly suitable for the production of PVA-gel bodies as a material for chromatography, which may have a diameter for laboratory purposes of 10 to 100 µm and otherwise 100 to 800 µm. Furthermore, it is possible to dry the starting liquid, which is set to a higher viscosity, by extruding the fiber and at the same time to gelatinize the PVA.

Gélovc teliesko, vyrobené spôsobom podľa tohto vynálezu, má oproti predtým známym gélovým telieskam lepšiu mechanickú stabilitu, najmä čo sa týka oderuvzdomosti a pevnosti v ťahu.The gel body produced by the method of the present invention has improved mechanical stability over the previously known gel bodies, particularly in terms of abrasion resistance and tensile strength.

Tieto lepšie mechanické vlastnosti umožňujú najmä vyrábať gélové telieska podľa tohto vynálezu v reakčno-kineticky výhodnom tvare šošoviek, v ktorom doteraz známe gélové telieska nemali dostatočnú mechanickú stabilitu, najmä stabilitu pri miešaní. Gélové teliesko podľa tohto vynálezu je naproti tomu mnoho mesiacov stabilné a oderuvzdomé aj pri vysokootáčkových procesoch miešania. Tvar šošovky s veľkým priemerom a malou výškou spôso buje, že chemicky, fyzikálne alebo biologicky aktívny materiál je vždy usporiadaný v blízkosti povrchu, z čoho vyplýva reakčno-kineticky výhodná situácia.These improved mechanical properties make it possible, in particular, to produce the gel bodies according to the invention in a reaction-kinetically advantageous lens shape, in which the gel bodies known hitherto did not have sufficient mechanical stability, in particular stirring stability. The gel body of the present invention, on the other hand, is stable and abrasion-resistant for many months even in high-speed mixing processes. The shape of the lens with a large diameter and low height causes the chemically, physically or biologically active material to always be arranged near the surface, resulting in a reaction-kinetically advantageous situation.

Predložený vynález umožňuje jednoduchým spôsobom pridať do telieska z polyvinylalkoholu magnetickú prísadu, aby sa gélové telieska prípadne dali magnetmi bez ťažkostí pozberať z kvapaliny.The present invention makes it possible in a simple manner to add a magnetic additive to the polyvinyl alcohol body, so that the gel bodies can optionally be removed from the liquid by the magnets without difficulty.

Ukázalo sa, že pórovitá štruktúra polyvinylalkoholových gélových teliesok podľa tohto vynálezu sa dá riadiť molekulovou hmotnosťou pridanej, oddelenie fáz spôsobujúcej prísady. Riadením molekulovej hmotnosti pridaného polyetylénglykolu, ktorého molekulová hmotnosť je výhodne medzi 800 a 1350, sa dajú nastaviť veľkosti pórov polyvinylalkoholového gólového telieska medzi 1 a 15 pm.It has been shown that the porous structure of the polyvinyl alcohol gel bodies of the present invention can be controlled by the molecular weight of the additive phase separation additive. By controlling the molecular weight of the added polyethylene glycol, whose molecular weight is preferably between 800 and 1350, the pore sizes of the polyvinyl alcohol goal body can be adjusted between 1 and 15 µm.

Na prípravu vodného roztoku polyvinylalkoholu a prísady podľa tohto vynálezu sa ukázalo, že pri použití destilovanej vody je potrebný vyšší stupeň vysušenia, aby sa dosiahli rovnaké mechanické výsledky. Tieto výsledky sa okamžite zlepšia, keď sa použije bežná voda z vodovodu s určitým stupňom tvrdosti. V dôsledku toho treba predpokladať, že určitý obsah solí vo vode je pre spôsob podľa tohto vynálezu výhodný.For the preparation of an aqueous solution of polyvinyl alcohol and an additive according to the invention, it has been shown that a higher degree of drying is required when using distilled water in order to obtain the same mechanical results. These results are immediately improved when using ordinary tap water of some degree of hardness. As a result, it has to be assumed that a certain salt content in water is advantageous for the process according to the invention.

Vynález v ďalšom bližšie objasnime pomocou príkladov uskutočnenia.The invention is explained in more detail below by means of examples.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

K 2 g PVA a 1,2 g polyetylénglykolu (PEG 1000) sa pridá 16,8 g vody. Roztok sa zahrieva na 90 °C tak dlho, kým sa všetky komponenty úplne nerozpustia, takže sa získa viskózny, bezfarebný roztok. Po ochladení na 30 °C sa polymémy roztok injekčnou striekačkou s použitím tlaku rozkvapká na polypropylénovú dosku. Rozkvapkanie sa pritom uskutoční naklepávaním kanyly na PP-dosku rýchlosťou asi 1 až 2 kvapiek/s; veľkosť kvapiek je v priemere asi 3 mm a na výšku asi 1 mm. Po nakvapkaní sa na povrchu kvapiek vytvorí biely voskovitý film. Po tom, čo sa pri teplote miestnosti odparí 89 % hmotn. vody, sa gélové telieska nechajú spätne napučiavať vo vode alebo v soľnom médiu. Získané gélové telieska majú priemer 3 až 4 mm a výšku asi 200 až 400 pm.To 2 g of PVA and 1.2 g of polyethylene glycol (PEG 1000) were added 16.8 g of water. The solution is heated to 90 ° C until all components have completely dissolved to give a viscous, colorless solution. After cooling to 30 ° C, the polymer solution was dropped onto a polypropylene plate using a syringe using pressure. Dripping is performed by tapping the cannula onto the PP plate at a rate of about 1 to 2 drops / sec; the droplet size is about 3 mm in diameter and about 1 mm in height. Upon dropping, a white waxy film is formed on the surface of the droplets. After evaporation at room temperature, 89 wt. water, the gel bodies are allowed to swell back in water or in brine. The gel bodies obtained have a diameter of 3 to 4 mm and a height of about 200 to 400 µm.

Príklad 2Example 2

Po ochladení polymémej suspenzie (zloženie: 2 g PVA, 1,2 g PEG 1000 a 15,8 g vody) sa 1 ml nitrifikujúcej zmiešanej kultúry (Nitrosomonas europaea a Nitrobacter winogradsky) pridá do 20 g polymémeho roztoku a disperguje, takže sa dosiahne obsah suchej biomasy (BTM) 0,06 % hmotn. Výroba gélových teliesok sa uskutoční podľa príkladu 1. Získané gélové telieska sa nechajú spätne napučiavať v štandardnom médiu s minerálnymi soľami (STMN) pre nitrifikátory. Takto pripravené imobilizáty majú priamo po imobilizácii začiatočnú aktivitu asi 70 % pre Nitrosomonas spp. a 100 % pre Nitrobacter spp. v porovnaní s rovnakým množstvom voľných nitrifikátorov.After cooling the polymer suspension (composition: 2 g PVA, 1.2 g PEG 1000 and 15.8 g water), 1 ml of nitrifying mixed culture (Nitrosomonas europaea and Nitrobacter winogradsky) is added to 20 g of polymer solution and dispersed to obtain a content of % of dry biomass (BTM) 0.06 wt. The gel bodies are prepared according to Example 1. The gel bodies obtained are back-swelled in standard mineral salt medium (STMN) for nitrifiers. The immobilizates thus prepared have an initial activity of about 70% for Nitrosomonas spp. and 100% for Nitrobacter spp. compared to the same amount of free nitrifiers.

Pri včlenení nitrifikátorov do PVA-kryogélov je pri -20 °C začiatočná aktivita pre Nitrosomonas spp. asi 1 %, pri -10 °C asi 25 % pri znižujúcej sa mechanickej stabilite PVA-hydrogélov.When incorporating nitrifiers into PVA cryogels, at -20 ° C the initial activity for Nitrosomonas spp. about 1%, at -10 ° C about 25% with decreasing mechanical stability of the PVA-hydrogels.

Inkubácia imobilizátov sa uskutoční v rovnakom médiu pri 30 °C. Ak sa inkubuje 10 mg gélových teliesok v 30 ml STMN, tak sa po 19 dňoch dosiahne maximálna rýchlosť odbúravania amónia medzi 7 a 8 pmol NH4+/(gkat*min.).Incubation of the immobilisates is performed in the same medium at 30 ° C. When 10 mg of gel bodies are incubated in 30 ml STMN, after 19 days the maximum rate of ammonium degradation is reached between 7 and 8 pmol NH4 + / (g cat * min).

Príklad 3Example 3

V 12,8 g H20 sa rozpustí 1,6 g polyetylénglykolu (PEG 1000), následne sa pridá 1,6 g PVA a ďalej sa postupuje ako v príklade 1. Po ochladení polymérneho roztoku na 30 °C sa 4 ml kultúry striktne anaeróbnej baktérie Clostridium butyricum NRRL B-1024, ktorá konvertuje glycerín na 1,3-propándiol (PD), pričom táto kultúra rástla cez noc v bezkyslíkovej atmosfére, dispergujú v tomto roztoku (množstvo buniek v polymémom roztoku: 6 x 107 na ml). Výroba gélových teliesok sa uskutoční podľa príkladu 1. Po tom, čo sa pri teplote miestnosti odparí 70 % hmotn. vody, sa imobilizáty nechajú spätne napučiavať v médiu s minerálnymi soľami (20-násobný nadbytok). Inkubácia gélových teliesok, obsahujúcich bunky, sa uskutoční v rovnakom médiu (40-násobný nadbytok) pri 30 °C. Na dostatočné zásobovanie imobilizovanej biomasy živinami sa médium v začiatočnej fáze rastu viackrát vymení.In 12.8 g H 2 0 was dissolved 1.6 g of polyethylene glycol (PEG 1000), followed by 1.6 g PVA and the further procedure is as in Example 1. After cooling the polymer solution at 30 DEG C., 4 ml of culture strictly anaerobic bacteria Clostridium butyricum NRRL B-1024, which converts glycerin to 1,3-propanediol (PD), which is grown overnight in an oxygen-free atmosphere, dispersed in this solution (number of cells in polymer solution: 6 x 10 7 per ml) . The gel bodies are prepared according to Example 1. After evaporation at room temperature of 70 wt. of water, immobilizates are allowed to swell back in mineral salt medium (20-fold excess). Incubation of the gel bodies containing the cells is performed in the same medium (40-fold excess) at 30 ° C. In order to provide sufficient nutrient supply to the immobilized biomass, the medium is changed several times in the initial growth phase.

Ak sa 0,25 g takto získaného imobilizovaného biokatalyzátora vloží do 40 ml média s minerálnymi soľami s 24,4 g g/1 glycerínu, koncentrácia 1,3-PD sa v priebehu 3,25 h zvýši o 2,8 g/1. To zodpovedá aktivite katalyzátora 0,14 g 1,3-PD na g kat. a hodinu. Po odpočítaní aktivity vyrastených buniek sa získa aktivita katalyzátora 0,08 g 1,3PD (gkat*h).When 0.25 g of the immobilized biocatalyst thus obtained is placed in 40 ml of mineral salt medium with 24.4 g / l glycerin, the concentration of 1,3-PD is increased by 2.8 g / l over 3.25 h. This corresponds to a catalyst activity of 0.14 g 1,3-PD per g cat. and an hour. After counting the activity of the grown cells, a catalyst activity of 0.08 g 1,3PD (gkat * h) is obtained.

Príklad 4Example 4

K 2 g PVAL a 1,2 g polyetylénglykolu (PEG 1000) sa pridá 15,8 g vody a ďalej sa postupuje ako v príklade 1.To 2 g of PVAL and 1.2 g of polyethylene glycol (PEG 1000) were added 15.8 g of water and the procedure was as in Example 1.

Po ochladení polymémej suspenzie na asi 30 až 37 °C sa 1 ml definovanej suspenzie spór huby Aspergillus terreus pridá k 20 g polymérneho roztoku a disperguje sa. Suspenzia spór sa zvolí tak, aby po 5 dňoch rastu vzniklo v rastovom médiu množstvo suchej biomasy 0,005 % hmotn.After cooling the polymer suspension to about 30-37 ° C, 1 ml of a defined spore suspension of Aspergillus terreus is added to 20 g of polymer solution and dispersed. The spore suspension is selected such that after 5 days of growth an amount of dry biomass of 0.005 wt.

Po tom, čo sa pri teplote miestnosti odparilo 70 % hmotn. vody, sa imobilizáty nechajú spätne napučiavať v médiu s minerálnymi soľami pre Aspergillus terreus (20násobný nadbytok).After evaporation at room temperature 70 wt. water, the immobilisates are back-swelled in a mineral salt medium for Aspergillus terreus (20-fold excess).

Inkubácia imobilizátov sa uskutoční v rastovom médiu. Na produkciu kyseliny itakónovej sa rastové médium nahradí produkčným médiom.The immobilisates are incubated in growth medium. For the production of itaconic acid, the growth medium is replaced with the production medium.

Pripravené imobilizáty majú priamo po imobilizácii začiatočnú aktivitu asi 60 % v porovnaní s rovnakým množstvom voľných buniek húb. Ak sa 0,2 g gélových teliesok inkubuje v 100 ml produkčného média so 60 g/'J glukózy, po 7 dňoch sa dosiahnu produktivity 35 mg kyseliny itakónovej/(gkat*h).Prepared immobilisates have an initial activity of about 60% directly after immobilization compared to the same amount of free fungal cells. When 0.2 g of gel bodies are incubated in 100 ml production medium with 60 g / l glucose, after 7 days productivity of 35 mg itaconic acid / (g cat * h) is achieved.

Príklad 5Example 5

Väčšie množstvá gélových teliesok sa získajú rozkvapkaním polymérneho roztoku (zloženie podľa príkladu 1) multidýzovým systémom na dopravný pás. Podľa princípu pásovej sušičky sa kvapky PVA vysušia v sušiacom tuneli až na definovaný obsah zvyškovej vlhkosti a následne sa stieračom pozberajú do záchytnej nádoby a tam sa nechajú spätne napučať a premyjú sa.Larger amounts of gel bodies are obtained by dropping the polymer solution (composition according to Example 1) with a multi-nozzle system onto a conveyor belt. According to the belt dryer principle, the PVA droplets are dried in a drying tunnel to a defined residual moisture content and are subsequently collected by a scraper in a collection container, where they are swollen back and washed.

Príklad 6Example 6

Pri výrobe podľa príkladu 1 sa polymérny roztok nerozkvapká, ale naleje sa do vopred pripravených polootvorených foriem s vnútorným priemerom 1 až 10 mm a ľubovoľnou dĺžkou.In the preparation of Example 1, the polymer solution does not drip, but is poured into preformed semi-open molds having an internal diameter of 1 to 10 mm and any length.

Po spätnom napučaní vo vode sa vlákna dajú natiahnuť na 3- až 4-násobok svojej dĺžky bez toho, aby sa pretrhli. Dĺžkové natiahnutie je nevratné. Takto zhotovené vlákno sa dá zaťažiť závažím 500 g bez toho, aby sa pretrhlo.After back-swelling in water, the fibers can be stretched to 3 to 4 times their length without breaking. Lengthwise stretching is irreversible. The fiber produced in this way can be loaded with a weight of 500 g without breaking.

Príklad 7Example 7

Vlákna, pripravené podľa príkladu 6, sa po čase skladovania 14 dni vo vode z vodovodu mechanicky charakterizujú. V tomto okamihu vlákna vykazujú šírku asi 8 mm a výšku asi 1 mm. Stupeň spätného napučania zohľadňuje pokles hmotnosti po spätnom napučaní a 14-dennom skladovaní vo vode, vztiahnuté na celkovú hmotnosť použitého polymérneho roztoku pred procesom sušenia. Vlákna majú až do pretiahnutia pri pretrhnutí 40 % elasticitu.The fibers prepared according to Example 6 are mechanically characterized after storage for 14 days in tap water. At this point, the fibers have a width of about 8 mm and a height of about 1 mm. The back-swelling degree takes into account the weight loss after back-swelling and 14-day storage in water, based on the total weight of the polymer solution used prior to the drying process. The fibers have 40% elasticity until elongation at break.

Mechanická charakterizácia vyrobených vláken pri rozličných stupňoch vysušenia pre zloženie 10 % hmotn. PVA a 6% hmotn. PEG 1000:Mechanical characterization of the fibers produced at different drying stages for a composition of 10 wt. % PVA and 6 wt. PEG 1000:

Obsah zvyškovej vody po sušení [%1 Residual water content after drying [1% Stupeň spätného napučania [%] Degree of swelling [%] Pretiahnutie pri pretrhnutí [%] Elongation at break [%] E-modul [N/mm2]E-module [N / mm 2 ] 27 27 76 76 455 455 0,11 0.11 20 20 74 74 420 420 0,11 0.11 15 15 68 68 410 410 0,18 0.18 13 13 65 65 390 390 0,24 0.24 10 10 63 63 380 380 0,27 0.27 1 1 57 57 360 360 0,34 0.34

Mechanická charakterizácia vláken pri stupni vysušenia 80 % hmotn. pre zloženie 10 % hmotn. PVA a 8 % hmotn. PEG pre rozličné druhy PEG:Mechanical characterization of the fibers at a drying degree of 80 wt. % for a composition of 10 wt. % PVA and 8 wt. PEG for different types of PEG:

Druh PEG Kind of PEG Stupeň spätného napučania [%] Degree of swelling [%] Pretiahnutie pri pretrhnutí [%] Elongation at break [%] E-modul [N/mm2]E-module [N / mm 2 ] 400 400 57 57 410 410 0,27 0.27 600 600 66 66 290 290 0,22 0.22 800 800 82 82 360 360 0,19 0.19 1000 1000 84 84 420 420 0,11 0.11 1350 1350 92 92 370 370 0,12 0.12

Mechanické vlastnosti PVA-hydrogélových vláken pre rozličné koncentrácie PVA s pridaním 6 % hmotn. PEG 1000 pri stupni vysušenia (množstvo vody, odparenej počas procesu sušenia) 80 % hmotn.:Mechanical properties of PVA-hydrogel fibers for different concentrations of PVA with addition of 6 wt. PEG 1000 at the degree of drying (amount of water evaporated during the drying process) 80% by weight:

PVAL [%1 PVAL [1% Pretiahnutie pri pretrhnutí [%] Elongation at break [%] E-modul [N/mm2]E-module [N / mm 2 ] 8 8 350 350 0,09 0.09 10 10 420 420 0,11 0.11 12 12 420 420 0,17 0.17 14 14 460 460 0,19 0.19 16 16 440 440 0,25 0.25

Mechanické vlastnosti vláken pri stupni vysušenia 80 % hmotn. pre zloženie 10 % hmotn. a 6 % hmotn. PEG 1000 pre rozličné médiá spätného napučiavania:The mechanical properties of the fibers at a drying degree of 80 wt. % for a composition of 10 wt. and 6 wt. PEG 1000 for various back-swelling media:

Médium spätného napučiavania Back-swelling medium Pretiahnutie pri pretrhnutí [%] Elongation at break [%] E-modul [N/mm2]E-module [N / mm 2 ] voda z vodovodu tap water 420 420 0,11 0.11 K2HPO4 (100 mmol/1)K 2 HPO 4 (100 mmol / l) 410 410 0,17 0.17 K2SO4 (120 mmol/1)K 2 SO 4 (120 mmol / l) 530 530 0,15 0.15 CaCl2 (120 mmol/i)CaCl 2 (120 mmol / l) 360 360 0,10 0.10 KC1 (175 mmol/1) KCl (175 mmol / l) 370 370 0,15 0.15

Príklad 8Example 8

Gélové telieska sa pripravia podľa príkladu 1 a nechajú sa spätne napučiavať v deionizovanej vode (5 pS H2O). Stupeň spätného napučania gélových teliesok sa určí priamo po procese spätného napučiavania pre rozličné stupne vysušenia. Pri stupni spätného napučania 100 % hmotn. je hmotnosť gélových teliesok pred procesom sušenia a po spätnom napučiavaní rovnaká, ako sa dá vidieť na priloženom obrázku na výkrese.The gel bodies were prepared according to Example 1 and allowed to swell back in deionized water (5 pS H 2 O). The degree of backwashing of the gel bodies is determined directly after the backwashing process for the various drying stages. At the back-swelling step 100 wt. before and after the drying process, the weight of the gel bodies is the same as can be seen in the attached drawing in the drawing.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (22)

1. Spôsob výroby biokatalyzátora s biologickým materiálom vo forme mikroorganizmov, enzýmov, spór a/alebo buniek, včleneným do gélu zpolyvinylalkoholu, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje nasledujúce kroky:A method for producing a biocatalyst with biological material in the form of microorganisms, enzymes, spores and / or cells incorporated into a polyvinyl alcohol gel, comprising the following steps: a) použitie vodného roztoku polyvinylalkoholu so stupňom hydrolýzy > 98 % mol.,(a) use of an aqueous solution of polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis> 98 mol%; b) pridanie prísady, ktorá je po pridaní vo vodnom roztoku polyvinylalkoholu rozpustená a pri skoncentrovaní vytvorí oddelenú, jemne rozdelenú a vodu obsahujúcu fázu, pričom táto prísada je vybraná zo skupiny látok, ktorá obsahuje polyetylénglykol, estery celulózy, étery celulózy, estery škrobu, étery škrobu, polyalkylénglykolétery, polyalkylénglykoly, alkanoly s dlhými reťazcami (CnH2jt±1OH s n >8), estery cukrov a étery cukrov,b) adding an additive which, when added in an aqueous solution of polyvinyl alcohol, dissolves to form a separate, finely divided and water-containing phase upon concentration, said additive being selected from the group consisting of polyethylene glycol, cellulose esters, cellulose ethers, starch esters, ethers starch, polyalkylene glycol ethers, polyalkylene glycols, long-chain alkanols (C n H 2JT ± 1 OH with n> 8), sugar esters and sugar ethers, c) pridanie biologicky aktívneho materiálu,c) addition of biologically active material, d) sušenie vodného roztoku až do obsahu zvyškovej vody maximálne 50 % hmotn. na vyvolanie oddelenia fáz a s tým spojenej želatinácie polyvinylalkoholu,d) drying the aqueous solution up to a residual water content of no more than 50% by weight; to induce phase separation and the associated gelation of polyvinyl alcohol, e) spätné napučiavanie polyvinylalkoholu vo vodnom médiu.(e) back-swelling of the polyvinyl alcohol in an aqueous medium. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že roztok polyvinylalkoholu má koncentráciu 4 až 30 % hmotn., výhodne 6 až 16 % hmotn.Method according to claim 1, characterized in that the polyvinyl alcohol solution has a concentration of 4 to 30% by weight, preferably 6 to 16% by weight. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa použije vo vode rozpustná prísada, ktorej afinita k vode je prinajmenšom porovnateľná s afinitou polyvinylalkoholu k vode.Method according to claim 1 or 2, characterized in that a water-soluble additive is used whose water affinity is at least comparable to that of polyvinyl alcohol to water. 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že vo vode rozpustná prísada sa zvolí zo skupiny, ktorú tvoria estery celulózy, étery celulózy, estery škrobu, étery škrobu, polyalkylénglykolétery, polyalkylén-glykoly, alkanoly s dlhými reťazcami (n > 8), estery cukrov, étery cukrov.Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the water-soluble additive is selected from the group consisting of cellulose esters, cellulose ethers, starch esters, starch ethers, polyalkylene glycol ethers, polyalkylene glycols, long-chain alkanols ( n> 8), sugar esters, sugar ethers. 5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý m , že ako vo vode rozpustná prísada sa použije polyetylénglykol.The process according to claim 4, characterized in that polyethylene glycol is used as the water-soluble additive. 6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že vo vode rozpustná prísada sa použije v koncentrácii 4 až 20 % hmotn., výhodne 6 až 10 % hmotn.Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the water-soluble additive is used in a concentration of 4 to 20% by weight, preferably 6 to 10% by weight. 7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že sušenie vodného roztoku sa uskutoční až na obsah zvyškovej vody najmenej 10 % hmotn.Process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the drying of the aqueous solution is carried out to a residual water content of at least 10% by weight. 8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že sušenie vodného roztoku sa uskutoční na obsah zvyškovej vody 10 až 30 % hmotn.The process according to claim 7, characterized in that the drying of the aqueous solution is carried out to a residual water content of 10 to 30% by weight. 9. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa t ý m, že sušenie sa uskutoční po nakvapkaní roztoku na tvrdý podklad.Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the drying is carried out after the solution has been dripped onto a hard substrate. 10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa t ý m, že sušenie sa uskutoční po naliatí roztoku do lejacej formy.Process according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the drying is carried out after pouring the solution into the casting mold. 11. Spôsob podľa nároku 9 alebo 10, v y z n a č u - j ú c i sa t ý m , že pri nakvapkaní alebo naliatí sa vytvára gélové teliesko s priemerom, ktorý je najmenej dvakrát taký veľký ako jeho výška.A method according to claim 9 or 10, characterized in that a gel body with a diameter of at least twice as large as its height is formed by dropping or pouring. 12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa t ý m , že pri nakvapkaní alebo naliatí sa vytvára gélové teliesko s priemerom > 1 mm, výhodne medzi 2 a 4 mm, a s výškou medzi 0,1 a 1 mm, výhodne medzi 0,2 a 0,4 mm.Method according to claim 11, characterized in that a gel body with a diameter of> 1 mm, preferably between 2 and 4 mm, and a height of between 0.1 and 1 mm, preferably between 0.2 and 0.4 mm. 13. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že sušenie sa uskutoční po vyliatí roztoku do tvaru pozdĺžneho vlákna.Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the drying is carried out after the solution has been poured into the longitudinal fiber. 14. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že sušenie vodného roztoku sa uskutoční po naliatí na nosný materiál.Method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the drying of the aqueous solution is carried out after pouring onto the carrier material. 15. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 14, vyznačujúci sa tým, že spätné napučiavanie sa uskutoční vo vode z vodovodu.Method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the back-swelling is carried out in tap water. 16. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 14, vyznačujúcisa tým, že spätné napučiavanie sa uskutoční v soľnom roztoku.Method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the back-swelling is carried out in saline. 17. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci sa t ý m , že ako soľný roztok sa použije živný roztok pre biologicky aktívny materiál.17. The method of claim 16, wherein the salt solution is a nutrient solution for the biologically active material. 18. Spôsob podľa nároku 16 alebo 17, vyznačujúci sa tým, že sa použije soľný roztok, ktorý obsahuje viacmocné anióny.Process according to claim 16 or 17, characterized in that a salt solution containing polyvalent anions is used. 19. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18, vyznačujúci sa tým, že sušenie sa uskutoční úplne pri páde vytvorenej kvapky v chladiacej veži.The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the drying is carried out completely when the droplet formed has fallen in the cooling tower. 20. Mechanicky vysokostabilný biokatalyzátor z polyvinylalkoholu, vyrobený spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 19.A mechanically high-stability polyvinyl alcohol biocatalyst produced by the process of any one of claims 1 to 19. 21. Biokatalyzátor podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že je vyrobený v tvare šošovky, ktorej priemer je podstatne väčší než jej výška.Biocatalyst according to claim 20, characterized in that it is made in the form of a lens whose diameter is substantially greater than its height. 22. Biokatalyzátor podľa nároku 20 alebo 21, vyznačujúci sa tým, že obsahuje magnetickú prísadu.Biocatalyst according to claim 20 or 21, characterized in that it comprises a magnetic additive.
SK1942-2000A 1998-06-20 1999-03-30 Process for preparing a biocatalyst with a polyvinyl alcohol and a highly mechanically stable biocatalyst with a polyvinyl alcohol produced by this process SK284467B6 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19827552A DE19827552C1 (en) 1998-06-20 1998-06-20 Process for producing a gel from polyvinyl alcohol and mechanically highly stable gel produced by the process
PCT/DE1999/000975 WO1999067320A1 (en) 1998-06-20 1999-03-30 Process for preparing a polyvinyl alcohol gel and mechanically highly stable gel produced by this process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK19422000A3 SK19422000A3 (en) 2001-07-10
SK284467B6 true SK284467B6 (en) 2005-04-01

Family

ID=7871521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1942-2000A SK284467B6 (en) 1998-06-20 1999-03-30 Process for preparing a biocatalyst with a polyvinyl alcohol and a highly mechanically stable biocatalyst with a polyvinyl alcohol produced by this process

Country Status (19)

Country Link
EP (1) EP1091996B1 (en)
JP (1) JP2002518570A (en)
KR (1) KR20010053046A (en)
AT (1) ATE285433T1 (en)
AU (1) AU746982B2 (en)
BG (1) BG64957B1 (en)
BR (1) BR9911393A (en)
CA (1) CA2334661A1 (en)
CZ (1) CZ294179B6 (en)
DE (2) DE19827552C1 (en)
DK (1) DK1091996T3 (en)
ES (1) ES2230856T3 (en)
HK (1) HK1032410A1 (en)
HU (1) HU227366B1 (en)
IL (1) IL140337A (en)
MX (1) MX229185B (en)
PL (1) PL194759B1 (en)
SK (1) SK284467B6 (en)
WO (1) WO1999067320A1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007520622A (en) * 2004-02-04 2007-07-26 ケンブリッジ、ポリマー、グループ、インコーポレイテッド Systems and methods for controlling and forming polymer gels
AU2007224863A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-20 Lentikat's, A.S. A method for industrial production of biocatalysts in the form of enzymes or microorganisms immobilized in polyvinyl alcohol gel, their use and devices for their production
US7731988B2 (en) * 2007-08-03 2010-06-08 Zimmer, Inc. Multi-polymer hydrogels
EP2764931A4 (en) * 2011-10-07 2015-07-01 Iga Bio Res Co Ltd Method and apparatus for decomposing biological substance
JP6380003B2 (en) * 2014-10-29 2018-08-29 Jnc株式会社 Microorganism culture equipment and microorganism detection method
EP3173146A1 (en) 2015-11-27 2017-05-31 InstrAction GmbH Porous polymeric material for binding metal-containing ions or for the purification of organic molecules
CN105315589A (en) * 2015-12-01 2016-02-10 惠安华晨贸易有限公司 Production process of plastics for producing garbage bags
CN110072986B (en) 2016-11-01 2023-04-04 诺维信公司 Multi-core particles
DE102019105019B4 (en) 2019-02-27 2022-08-25 Ostthüringische Materialprüfgesellschaft Für Textil Und Kunststoffe Mbh Use of a liquid formulation to form elastic, stable, biodegradable polymer films
NL2024726B1 (en) 2020-01-22 2021-09-09 Biomosae B V Enzymatic crop protection and process for preparing biological crop protection composition
WO2022060015A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-24 주식회사 엘지화학 Micro-carrier for cell culture, and preparation method therefor
CN113214584B (en) * 2021-05-07 2023-03-28 珠海鹏鲲生物医药科技有限公司 Composite hydrogel and preparation method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03161046A (en) * 1989-11-20 1991-07-11 Terumo Corp Polymer blend hydrogel with high water content and its preparation
JP3055963B2 (en) * 1991-04-18 2000-06-26 株式会社クラレ Polymer gel for biocatalyst-immobilized moldings
JP3165734B2 (en) * 1992-05-19 2001-05-14 テルモ株式会社 New high water absorption shape memory material
DE4327923C2 (en) * 1993-08-19 1997-01-09 Arbo Medizin Technologie Gmbh Polyvinyl alcohol gel and process for its preparation

Also Published As

Publication number Publication date
ES2230856T3 (en) 2005-05-01
AU3926199A (en) 2000-01-10
HK1032410A1 (en) 2001-07-20
IL140337A0 (en) 2002-02-10
HU227366B1 (en) 2011-04-28
CA2334661A1 (en) 1999-12-29
IL140337A (en) 2005-08-31
DE59911335D1 (en) 2005-01-27
BG105133A (en) 2001-09-28
AU746982B2 (en) 2002-05-09
HUP0102098A2 (en) 2001-10-28
BR9911393A (en) 2001-03-20
HUP0102098A3 (en) 2002-06-28
BG64957B1 (en) 2006-10-31
DK1091996T3 (en) 2005-01-24
KR20010053046A (en) 2001-06-25
ATE285433T1 (en) 2005-01-15
EP1091996A1 (en) 2001-04-18
EP1091996B1 (en) 2004-12-22
PL194759B1 (en) 2007-07-31
WO1999067320A1 (en) 1999-12-29
MX229185B (en) 2005-07-15
JP2002518570A (en) 2002-06-25
SK19422000A3 (en) 2001-07-10
DE19827552C1 (en) 2000-03-02
PL344595A1 (en) 2001-11-05
CZ294179B6 (en) 2004-10-13
CZ20004603A3 (en) 2001-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK284467B6 (en) Process for preparing a biocatalyst with a polyvinyl alcohol and a highly mechanically stable biocatalyst with a polyvinyl alcohol produced by this process
US20020012705A1 (en) Polymer constructs
EP0365108A2 (en) Low water content polyvinyl alcohol hydrogel and artificial cartilage
KR920009499B1 (en) Process for preparation of porous matters containing an enzyme immobilized by means of pva-gel
CN101632841A (en) Tissue engineering scaffold containing alginate, glycosaminoglycan and collagen and preparation method thereof
Rilling et al. Encapsulation of cytochrome C by multilayer microcapsules. A model for improved enzyme immobilization
Cho et al. Time-dependent alginate/polyvinyl alcohol hydrogels as injectable cell carriers
CN108409988A (en) A kind of preparation method of spongy macroporous polyvinyl alcohol hydrogel
MXPA00012227A (en) Process for preparing a polyvinyl alcohol gel and mechanically highly stable gel produced by this process
AU762250B2 (en) Macroporous chitosan beads and preparation method thereof
CN110385147B (en) Bagasse cellulose-nano TiO2Preparation method of composite carrier
JP2507885B2 (en) Silk fibroin hydrogel
HU186733B (en) Process for production of microporous bodies containing one or more active substances
JPS6245637A (en) Porous polyvinyl alcohol hydrogel microsphere
Bölgen et al. Influence of fabrication temperature on the structural features of chitosan gels for tissue engineering applications
JP3266607B2 (en) Biocatalyst immobilized gel
DD294729A5 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF IMMOBILISATES WITH BIOLOGICALLY ACTIVE, MACROMOLECULAR COMPOUNDS
JP2710815B2 (en) Gel substrate
JPH0657012A (en) Production of polyvinyl-alcoholic gel formed articles
KR20240053421A (en) Preparation method of microbial immobilization carrier, fermentation method of microbial, preparation method of monomer for synthesizing bioplastic using the same
JP2777211B2 (en) Method for producing spherical biocatalyst-immobilized molded article
JPH02257882A (en) Immobilized enzyme and production thereof
DE4037241C2 (en) Process for the production of open-pore supports
CN1586705A (en) Process for preparing macroporous cellulose sodium sulfate-polydimethyl diallyl ammonium chloride biolgoical micro capsule
Melvik et al. New Alginate Self-gelling Technology for Tissue Engineering

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20160330