WO2002004594A1 - Polymermembran, bei der in den poren enzyme für biokatalytische reaktionen lokalisiert sind, und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Polymermembran, bei der in den poren enzyme für biokatalytische reaktionen lokalisiert sind, und verfahren zu ihrer herstellung Download PDF

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WO2002004594A1
WO2002004594A1 PCT/DE2001/002413 DE0102413W WO0204594A1 WO 2002004594 A1 WO2002004594 A1 WO 2002004594A1 DE 0102413 W DE0102413 W DE 0102413W WO 0204594 A1 WO0204594 A1 WO 0204594A1
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WO
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membrane
pores
polymer membrane
corpuscular elements
substrate
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Application number
PCT/DE2001/002413
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Inventor
Hans-Georg Hicke
Walter Hilgendorff
Bernd Keil
Michael Schossig-Tiedemann
Mathias Ulbricht
Margot Becker
Bernd-Reiner Paulke
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Gkss-Forschungszentrum
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/18—Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS 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
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters

Definitions

  • the invention relates to a polymer membrane in which enzymes for biocatalytic reactions are localized in the pores, the pores being essentially in the form of open channels traversing the membranes and the substrate being fed to the substrate and a mixture from the outlet side a product formed by means of the enzymes and possibly the unused substrate is removed, and a method for their production.
  • a polymer membrane of this type is known (DE-OS 196 48 881). By means of this known membrane, a controllable, controlled biocatalysis is fundamentally possible in the membrane, and at least sufficient substrate access to the enzymes located in the pores is also guaranteed.
  • this object is achieved in that means for generating a turbulent flow of the substrate and / or the mixture of substrate and product are provided in the pores.
  • the advantage of the solution according to the invention, regarding the polymer membrane is that a significant stabilization of the activity of the immobilized enzymes is possible, ie that the interaction forces between permeand and membrane polymer are increased or the contact of substrate molecules with active ligands, ie here Enzymes, facilitated or even made possible to any significant extent.
  • the agent is in the form of corpuscular elements which are contained in the substrate solution supplied to the membrane itself.
  • the agent is advantageously possible, for example, to directly match the average size of the corpuscular elements Adapt substrate, to the membrane itself and to the type of enzymes bound in the pores of the membrane. It is also possible with this configuration to feed the membrane, for example, in succession with differently sized corpuscular elements, for example alternately and / or with increasing or decreasing size.
  • the agents are advantageously fundamentally chemically inert, i.e. do not participate in the interaction between the substrate and the enzymes. That in other words, the chemically inert turbulence means, since they form a mechanical resistance for the substrate solution, only provide the turbulent flow of the substrate or the mixture of substrate and the product produced in the pores for physical reasons.
  • the reactive corpuscular elements from a chemically inert core and a chemically reactive envelope.
  • the entire Surface of the pore wall can be cleverly enlarged, with the result that significantly more enzymes per volume can be bound on the surface, whereby the performance of the membrane can be increased significantly and selectively.
  • the corpuscular elements which ensure the turbulent flow of the substrate in the pores can have any suitable structure per se. However, it has proven to be advantageous to provide the corpuscular elements essentially with a spherical structure, the manufacture of which may be simpler in comparison to other structures.
  • the corpuscular elements can in principle consist of any suitable materials, and it has proven to be advantageous to form the corpuscular elements, for example from polystyrene (latex). This material exhibits good chemically inert behavior for the polymer membrane applications described here.
  • the chemically reactive corpuscular elements described above consist at least partially of polyglycidyl methacrylate, but other chemically reactive materials are also conceivable.
  • the average diameter of the corpuscular elements is largely selected depending on the membrane-forming material, the substrate, and the pore diameter and, if appropriate, also on the type of the enzymes to be incorporated into the pore wall. It has been found to select the mean diameter of the corpuscular elements preferably in the range from 50 to 1000 nm depending on the predetermined pore diameter, with particular which is advantageously selected a quarter of the diameter of the average pore size.
  • mean diameter of the corpuscular elements in the case of the chemically inert and chemically reactive corpuscular elements can be chosen to be the same or different.
  • the advantage of the solution of the method according to the invention is that a membrane produced in this way creates the precondition for the continuous biocatalytic production processes of products being able to be designed much more economically than before, that is to say can also be carried out on an industrial scale, for example for the production of medicaments , Food additives that must have certain tolerability properties, and other products.
  • the method is advantageously further developed in that a mixture of chemically inert and chemically reactive corpuscular elements is used, the density of the loading of the pore wall with chemically reactive corpuscular elements due to their predetermined, desired interaction with the material of the membranes in the pores can be adjusted.
  • the dwell time according to characteristic c. can be selected depending on the material of the membrane, the material of the corpuscular elements, the chemically reactive material of the corpuscular elements and also the mechanical dimensions of the membrane.
  • it has proven to be advantageous to provide the dwell time for example, in the range of 12 h, the temperature preferably being in the region of room temperature, so that no special measures have to be taken for the production with regard to temperature control of the storage process.
  • the process is completed by finally washing the membrane filled with the corpuscular elements with an aqueous solution, in order to remove all particles which are not firmly bound and in turn to achieve a high membrane permeability as it existed before loading .
  • the washing process can preferably be carried out with an aqueous solution, for example only with water without additives or with water and at least one surfactant, for example.
  • FIG. 1 schematically shows a starting substrate in the form of sucrose, which is produced by means of the membrane in inulin and glucose by an FTF-based biocatalytic conversion,
  • FIG. 2A shows a schematic section through a pore of the polymer membrane with the laminar flow course of the substrate solution and the blocking of the enzyme by the product molecules formed as a starting situation
  • FIG. 3 shows a section through the membrane, taken with a scanning electron microscope, the corpuscular elements which are embedded in the pores in the form of latex balls,
  • 4 shows a graphical representation of the rapidly increasing constipation behavior as a clear decrease in the flux of membranes not loaded with corpuscular elements in the form of nuclear trace membranes and cylindrical pores formed therein, depending on their diameter
  • 5 shows the result of an investigation of a flat model system of a pore-free film loaded with enzyme, to what extent the activity of the system changes as a function of the reaction time in a cross-flow cell 1 e at high overflow speed
  • FIG. 6 shows the result of an experiment with the membrane according to the invention in the form of a nuclear track membrane with a cylindrical capillary diameter of 1000 nm and the same flow rate of 320 11 / hhmm mmiandndd without corpuscular elements (latex balls),
  • FIG. 7 shows a diagram in which the dependence of the enzyme activity, measured for glucose and fructose, of a membrane in the form of a nuclear track membrane with a cylinder pore diameter of 400 nm, on the pore walls of which the enzyme is directly bound, on the reaction time can be seen. Enzyme activity can no longer be recovered from higher flow rates, while at
  • FIG. 2A A polymer membrane 10, of which only a pore 11 or a channel 11 is shown in cross section, for example, is produced in the usual way, for example.
  • the polymer membrane 10 can be a so-called core track membrane with very uniform pores 11, for example in the form of continuous cylindrical channels.
  • Enzymes 12 have previously been incorporated into the pores or channels 11 of the membrane 10, cf. also the DE-PS 196 48 881. From the outlet 17 shown in the illustration of FIG. 2A below, after the biocatalytic reaction, the product 21 and the substrate solution 15 flowing through it emerge in the form of a mixture 19 (permeand).
  • sucrose as substrate 15 is first split into glucose 21a and an active fructosyl residue. Immediately thereafter, these fructosyl esters combine with their binding energy to form polyfructan 21 in a coupled reaction. If the enzyme 12 is covalently immobilized in the pores 11 of the polymer membrane 10, this reaction can be carried out continuously with a pressure-driven transmembrane passage of the substrate 15.
  • FFF Inulin insucrase
  • the desired convective mass transfer can be significantly improved by adding corpuscular elements, here in the example in the form of polystyrene latex ball n (diameter d ⁇ : 100 nm) into the substrate solution 15.
  • corpuscular elements here in the example in the form of polystyrene latex ball n (diameter d ⁇ : 100 nm) into the substrate solution 15.
  • corpuscular elements 20 in the form of polystyrene latex balls not only did significantly more product 21 arise, but also a very favorable glucose / fructose ratio was found.
  • the very low fructose content suggests a high proportion of the target product Inul in.
  • the corpuscular elements 20 in the form of latex balls receive a swirl (Dean vortex) before entering the pores 11.
  • the corpuscular elements 20 are moved out of the laminar flow in the form of latex balls and then hit the pore wall 110.
  • the rebound causes further turbulence to arise and thus the desired convective mass transfer.
  • the effect that interferes with the formation of a laminar flow should also be used to fasten the corpuscular elements 20 to the pore wall 110 and, as it were, as baffles that protrude into the flow of the substrate 15 or the substrate solution, cause the development of turbulence.
  • the larger specific surface area with the binding of the corpuscular elements 20 is intended to immobilize a larger amount of enzyme per unit area or volume (see FIG. 2B).
  • the balls (d ⁇ : 250 nm) are chemically inert, ie consist only of polystyrene, and 1 RT a 2% latex solution, the balls of which consist of a polystyrene core and one chemically reactive jacket made of polyglycidyl methacrylate, the pores 11 of the polymer membrane 10 are filled and left for example 12 h at room temperature, for example.
  • the polymer permeability was determined when determining the water permeability.
  • membrane 10 approximately measured the initial value again.
  • the fructosyl transferase FTF (inulin sucrase) is immobilized over 20 h at room temperature and pH 7.2 to these covalently bound corpuscular elements 20 (latices). After washing several times with phosphate buffer pH 7.2 and rinsing with surfactant solution, the enzymatic reaction was carried out exactly as above with 5% sucrose solution at pH 7.2 and 28 ° C. The result is shown in FIGS. 7 and 8.
  • the diagram according to FIG. 7 shows the dependence of the enzyme activity (measured for glucose and fructose) on a polymer membrane 10 designed as a nuclear track membrane with cylindrical pores 11 with a diameter of D: 400 n, on the pore walls 110 of which the enzyme 12 was directly bound to recognize from the response time.
  • This polymer membrane 10 was selected for the comparison in order to be able to approximately take into account the pore distribution ng in the membrane according to the invention to 500 nm due to the bound latices with D, 250 nm.
  • the polymer membrane is irreversibly blocked at a flow rate v: 32 l / h after a reaction time t> 70 min.
  • the polymer membrane 10 according to the invention in the same scaled diagram according to FIG. 9 shows, due to the flow vortices generated at the same initial speed v: 32 l / hm, a higher activity with a higher initial activity, which results from the greater enzyme loading.
  • the constipation is reversible. That means that with increasing Overflow velocity v: 320 and 1000 1 / hm the polymer membrane 10 is flushed out again, the activity measured in terms of glucose then also increasing again.

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Abstract

Es wird eine Polymermembran (10) vorgeschlagen, bei der in den Poren (11) Enzyme (12) für biokatalytische Reaktionen lokalisiert sind, wobei die Poren (11) im wesentlichen in Form von die Membran (10) durchquerenden offenen Kanälen ausgebildet sind, und wobei der Membran (10) zufuhrseitig (16) ein Substrat (15) zugeführt wird und ausgangsseitig (17) ein Gemisch (19) aus dem mittels der Enzyme (12) gebildeten Produkt (21) und ggf. dem unverbrauchten Substrat (15) abgeführt wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Polymermembran (10). Dabei sind in den Poren (11) Mittel (20) zur Erzeugung einer turbulenten Strömung vorgesehen. Bei einer möglichen Art des Herstellungsverfahrens der Polymermembran (10) wird die der Membran (10) zugeführte Lösung (15) mit korpuskularen Elementen (20) beladen, und anschliessend in die Poren (11) der Membran (10) geleitet. Anschliessend werden die korpuskularen Elemente (20) in den Poren (11) eine vorbestimmte Zeit bei vorbestimmbarer Temperatur zur Reaktion belassen. Schliesslich wird die Primärmembran (10) dann mit wenigstens einem Lösemittel gewaschen, so dass die in den Poren nicht haftenden korpuskularen Elemente (20) aus der Polymermembran (10) entfernt werden. Danach erfolgt die Bindung der Enzyme an die an der Porenwand haftenden korpuskularen Elemente.

Description

Polymermembran, bei der in den Poren Enzyme für biokata- lytische Reaktionen lokalisiert sind, und Verfahren zu ihrer Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Polymermembran, bei der in den Poren Enzyme für biokatalyti sehe Reaktionen lokalisiert sind, wobei die Poren im wesentlichen in Form von die Membranen durchquerenden, offenen Kanälen ausgebildet sind und wobei der Membran zufuhrseitig ein Substrat zugeführt wird und ausgangssei tig ein Gemisch aus einem mittels der Enzyme gebildeten Produkt und ggf. dem unverbrauchten Substrat abgeführt wird, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Eine Polymermembran dieser Art ist bekannt (DE-OS 196 48 881). Mittels dieser bekannten Membran ist eine steuerbare, kontro lierte Biokatalyse in der Membran grundsätzlich möglich, und es ist auch eine wenigstens ausreichende Substratzugängl i chkei t zu den in den Poren lokalisierten Enzymen gewährle stet.
Bei weiteren Untersuchungen der bekannten Membran und auch grundsätzlichen Untersuchungen auf diesem Gebiet ist herausgefunden worden, daß die Bildung der im folgenden besonders interessierenden makromolekularen Produktmoleküle nicht nur von der mittleren Porengröße der Membran und ihrer Porengrößenverteil ung, sondern ganz erheblich von den in der Pore vorliegenden Strömungsverhältnissen abhängen. Die Tortuosität des gesamten trans embranen Transportweges beeinflußt den Strömungswiderstand und damit die Prozeßleistung. Bei der Kombination von Stoffwandlung und Stofftrennung innerhalb des Porengefüges der gattungsgemäßen Membran, welche als Ensemble von Mi kroreaktoren betrachtet werden kann, ist herausgefunden worden, daß eine erhebliche Einflußgröße zusätzlich noch die Art der Strömungsverhältnisse in den Membranporen ist. Für eine effektive Durchführung von enzymati sehen Polymersynthesen Reaktionen in solchen Mi kroreaktoren ist ei schnellstmöglicher Abtransport des entstandenen Produktes von sehr großer Wichtigkeit.
Es wurde herausgefunden, daß es anderenfal s, wie z.B. bei nur diffusivem Stofftransport durch die Poren, schnell zu einer Katalysatorvergiftung durch Produktinhibition kommen kann. Damit einhergehend ist der gravierende Nachteil, daß dadurch auch die mit der mittels der in die Membran eingelagerten Enzyme verbundene enzy atische Wachstumsreaktion blockiert wird. Versuche zur enzymati sehen Herstellung, beispielsweise zur Herstellung eines Polysaccharids, haben ergeben, daß geometrisch definierte, idealerweise durchgängige ausreichend große Poren, wie sie in Kernspurmembranen ausbildbar sind, vorzusehen sind, um eine Verstopfung zu vermeiden. Dennoch hat sich herausgestellt, daß nach viel zu kurzer Reaktionszeit keine Enzymakti ität mehr meßbar und damit die angestrebte kontinuierliche Prozeßführung in Frage gestellt ist.
Aus Modellversuchen konnte gefolgert werden, daß sich in den zyl inderför igen Poren eine laminare Strömung ausbildet, so daß an der Porenwand, an der die Enzyme immobilisiert wurden, nur ein rein diffusiver Stofftransport möglich ist, der viel zu langsam ist und dadurch die Enzyme im Produkt "ersticken" läßt.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Membran der eingangs genannten Art derart zu verbessern und weiterzubilden, daß ein erforderlicher konvektiver Stofftransport wenigstens bis in die Nähe der immobilisierten Enzyme, die an den Porenwänden der Membran gebunden sind, ermöglicht wird, wobei die Membran dabei mit einfachen Mitteln, ausgehend von der gattungsgemäßen Membran, hergestellt werden kann und eine Verwendung der so hergestellten Membran für eine kontinuierliche Prozeßführung auch in technischem Maße möglich sein sol 1.
Diese Aufgabe wird gemäß der erfindungsgemäßen Polymermembran dadurch gelöst, daß in den Poren Mittel zur Erzeugung einer turbulenten Strömung des Substrats und/ oder des Gemisches aus Substrat und Produkt vorgesehen sind. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, betreffend die Polymermembran, ist der, daß eine signifikante Stabilisierung der Aktivität der immobilisierten Enzyme möglich ist, d.h., daß die Wechsel Wirkungskräfte zwischen Permeand und Membranpolymer verstärkt werden bzw. der Kontakt von Substratmolekülen zu aktiven Liganden, d.h. hier den Enzymen, erleichtert bzw. überhaupt in nennenswertem Umfang ermöglicht wird. Würde sich, wie im Stand der Technik, beim Durchströmen des Substrats durch die Poren, wie bisher, eine im wesentlichen laminare Strömung ausbilden, so hätte das zur Folge, daß an der Porenwand quasi eine Ruhezone vorhanden sein würde, mit der nachteiligen Folge, daß nur ein diffusiver Stofftransport stattfinden könnte. Die erfindungsgemäße Lösung beseitigt diese Ruhezonen in erheblicher Weise, wenn nicht sogar vollständig.
Grundsätzlich ist es möglich, diese Mittel zur Erzeugung einer turbulenten Strömung des Substrats in den Poren auf beliebige geeignete Weise auszubilden. So ist es beispielsweise denkbar und auch grundsätzlich möglich, die Porenwandung bei der Herstellung der Membran, selbst wenn diese die Membran auf dem kürzesten Weg durchqueren, strukturiert auszubilden, so daß beim Durchfließen des Substrats durch die Poren die Strukturen als Schikanen für die strömende Substratlösung wirken, mit der Folge, daß sich die angestrebte turbulente Strömung in den Poren ausbildet.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Membran ist das Mittel allerdings in Form korpuskularer Elemente ausgebildet, die in der der Membran zugeführten Substratlösung selbst enthalten sind. Dadurch ist es beispielsweise vorteilhafterweise möglich, die mittlere Größe der korpuskularen Elemente unmittelbar an das Substrat, an die Membran selbst und an die Art der in den Poren der Membran gebundenen Enzyme anzupassen. Auch ist es bei dieser Ausgestaltung möglich, die Membran beispielswe se nacheinander mit unterschiedlich großen korpuskularen Elementen zu beschicken, beispielsweise alternierend und/oder mit zunehmender bzw. abnehmender Größe.
Bei einer anderen sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Membran, bei der die Mittel wiederum korpuskulare Elemente sind, werden diese an die Porenwand der Membran selbst angelagert und verbleiben dort fortwährend.
Vorteilhafterweise sind die Mittel grundsätzlich chemisch inert, d.h. nehmen an der Wechselwirkung zwischen Substrat und den Enzymen nicht teil. D.h. mit anderen Worten, daß die chemisch inerten Turbulenzmittel, da sie einen mechanischen Widerstand für die Substratlösung bilden, ausschließlich physikalisch bedingt für die turbulente Strömung des Substrats bzw. des Gemisches aus Substrat und des in den Poren erzeugten Produkts sorgen.
Es hat sich aber auch als vorteilhaft erwiesen, turbulenzerzeugende Mittel aus einem Gemisch chemisch inerter und chemisch reaktiver korpuskularer Elemente auszubilden, so daß es beispielsweise möglich ist, daß bei geeigneter chemisch reaktiver Anpassung der korpuskularen Elemente an den Membranwerkstoff in den Poren die Anlagerung an die Porenwandungen ermöglicht bzw. verbessert wird .
Dabei ist es vorteilhaft, die reaktiven korpuskularen Elemente aus einem chemisch inerten Kern und einer chemisch reaktiven Umhüllung auszubilden. Mit der zusätzlichen chemisch reaktiven Umhüllung kann die gesamte Oberfläche der Porenwand geschickt vergrößert werden, mit der Folge, daß wesentlich mehr Enzyme pro Volumen auf der Oberfläche gebunden werden können, wodurch die Leistungsfähigkeit der Membran wesentlich und gezielt erhöht werden kann.
Die korpuskularen Elemente, die für die turbulente Strömung des Sustrats in den Poren sorgen, können an sich eine beliebige geeignete Struktur aufweisen. Es hat sich dabei aber als vorteilhaft herausgestellt, die korpuskularen Elemente im wesentlichen mit einer kugelförmigen Struktur zu versehen, deren Herstellung im Vergleich zu anderen Strukturen ggf. einfacher ist.
Die korpuskularen Elemente können grundsätzlich aus beliebigen geeigneten Werkstoffen bestehen, wobei sich als vorteilhaft herausgestellt hat, die korpuskularen Elemente beispielsweise aus Polystyren (Latex) auszubilden. Dieser Werkstoff weist für die hier beschriebenen Anwendungszwecke der Polymermembran ein gutes chemisch inertes Verhalten auf.
Die oben beschriebenen chemisch reaktiven korpuskularen Elemente bestehen wenigstens teilweise aus Polyglycidyl- methacrylat, es sind aber auch andere chemisch reaktive Werkstoffe denkbar.
Der mittlere Durchmesser der korpuskularen Elemente wird weitgehend in Abhängigkeit des membranbildenden Werkstoffs, des Substrats, sowie des Porendurchmessers und ggf. auch in Abhängigkeit der Art der in die Porenwand einzulagernden Enzyme gewählt. Es hat sich herausge- stellt, den mittleren Durchmesser der korpuskularen Elemente vorzugsweise im Bereich von 50 bis 1000 nm je nach vorgegebenem Porendurchmesser auszuwählen, wobei beson- ders vorteilhafterweise ein Viertel des Durchmessers der mittleren Porengröße ausgewählt wird.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß der mittlere Durchmesser der korpuskularen Elemente bei den chemisch inerten und chemisch reaktiven korpuskularen Elementen gleich oder unterschiedlich gewählt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Polymermembran ist dadurch gekennzeichnet, daß die der Membran zugeführte Lösung
a. zunächst mit korpuskularen Elementen beladen wird,
b. anschließend in die Poren der Membran geleitet wird,
c. anschließend an den Orten gemäß Merkmal b. eine vorbestimmte Zeit bei vorbestimmter Temperatur belassen und
d. schließlich mit wenigstens einem Lösemittel gewaschen wird.
Der Vorteil der Lösung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine derart hergestellte Membran die Voraussetzung dafür schafft, daß kontinuierliche biokat- alytische Herstellungsprozesse von Produkten sehr viel wirtschaftlicher gestaltet werden können als bisher, d.h. auch in technischem Maßstab durchführbar sind, beispielsweise zur Herstellung von Medikamenten, Lebensmittelzusatzstoffen, die bestimmte Verträglichkeitseigenschaften aufweisen müssen, und anderen Produkten. Das Verfahren wird vorteilhafterweise dadurch weitergebildet, daß eine Mischung aus chemisch inerten und chemisch reaktiven korpuskularen Elementen verwendet wird, wobei die Dichte der Beladung der Porenwand mit chemisch reaktiven korpuskularen Elementen aufgrund ihrer vorbestimmten, gewollten Wechsel irkung gezielt mit dem Werkstoff der Membranen in den Poren auch eingestellt werden kann.
Die Verweilzeit gemäß Merkmal c. kann in Abhängigkeit des Werkstoffs der Membran, des Werkstoffs der korpuskularen Elemente, des chemisch reaktiven Werkstoffs der korpuskularen Elemente und auch der mechanischen Dimensionen der Membran gewählt werden. Es hat sich aber als vorteilhaft herausgestellt, die Verweilzeit beispielsweise im Bereich von 12 h vorzusehen, wobei die Temperatur dabei vorzugsweise im Bereich der Raumtemperatur liegt, so daß für die Herstellung keine besonderen Maßnahmen in bezug auf Temperierung des Einlagerungsvorganges getroffen werden müssen. Dieses schließt allerdings nicht aus, daß es für bestimmte Anwendungszwecke durchaus denkbar und möglich ist, die Temperierung auch im Bereich höherer Temperatur vorzusehen.
Das Verfahren wird, wie beschrieben, dadurch abgeschlossen, daß die mit den korpuskularen Elementen gefüllte Membran schließlich mit einer wässrigen Lösung ausgewaschen wird, um somit alle nicht fest gebundenen Partikel zu entfernen und wiederum eine hohe Membrandurchlässigkeit zu erreichen, wie sie vor der Beladung bestanden hat. Der Waschvorgang kann vorzugsweise mit einer wässrigen Lösung, beispielsweise nur mit Wasser ohne Zusätzen oder beispielsweise mit Wasser und wenigstens einem Tensid vorgenommen werden. Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nachfolgenden schematischen Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Ausgangssubstrat in Form von Saccharose, das mittels der Membran in Inulin und Glucose durch eine FTF-gestützte biokata- lytische Umwandlung hergestellt wird,
Fig. 2A einen schematischen Schnitt durch eine Pore der Polymermembran mit dem laminaren Strömungsverlauf der Substratlösung und der Blockierung des Enzymes durch die entstandenen Produktmoleküle als Ausgangssituation,
Fig. 2B eine Erhöhung des Strömungsgradienten an den Enzymmolekülen durch Einbau von Partikeln an der Porenwand, die als Strömungsschikanen wirken und so einen schnellen Produktabtransport bewirken,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Membran, aufgenommen mit einem Rasterelektronenmikroskop, die korpuskularen Elemente, die in den Poren in Form von Latexkugeln eingelagert sind,
Fig. 4 eine graphische Darstellung des stark zunehmenden Verstopfungsverhaltens als deutliche Abnahme des Fluxes von nicht mit korpuskularen Elementen beladener Membranen in Form von Kernspurmembranen und darin ausgebildeter zylinderförmiger Poren in Abhängigkeit ihres Durchmessers, Fig. 5 das Ergebnis einer Untersuchung eines flächigen Modell Systems eines mit Enzym beladenen porenfreien Films, inwieweit sich bei hoher Überströmgeschwindigkeit in einer Cross-Fl ow-Zel 1 e die Aktivität des Systems in Abhängigkeit von der Reaktionszeit verändert,
Fig. 6 das Ergebnis eines Versuches mit der erfindungsgemäßen Membran in Form einer Kernspurmembran mit einem Zylinderkapillardurchmesser von 1000 nm und gleicher Durchströmung von 320 1 1//hhmm mmiitt uunndd oohhnnee zugeführte korpuskulare Elemente (Latexkugeln),
Fig. 7 ein Diagramm, bei dem die Abhängigkeit der Enzymaktivität, gemessen für Glucose und Fructo- se, einer Membran in Form einer Kernspurmembran mit Zylinderporendurchmesser von 400 nm, an deren Porenwänden das Enzym direkt gebunden ist, von der Reaktionszeit erkennbar ist. Die Enzymakti ität kann nicht mehr durch höhere Durchströmungsgeschwindigkeit zurückerhalten werden, während bei der
Fig. 8 erfindungsgemäßen Membran in gleich skaliertem Diagramm gemäß Fig. 7, bei der durch die korpuskularen Elemente erzeugten Strömungswirbel bei gleicher Anfangsgeschwindigkeit von 32
2 1/hm deutlich länger eine höhere Aktivität bei höherer Anfangseffektivität ersichtlich ist, die durch eine stärkere Enzymbeladung bedingt ist. Durch eine höhere Durchströmungsgeschwindigkeit kann sogar die Enzymakti ität wieder erhöht werden. Zunächst wird Bezug genommen auf die Darstellung von Fig. 2A. Eine Polymermembran 10, von der hier beispielsweise lediglich eine Pore 11 bzw. ein Kanal 11 im Querschnitt dargestellt ist, wird beispielsweise auf übliche Weise hergestellt. Es kann sich im vorliegenden Falle bei der Polymermembran 10 um eine sogenannte Kernspurmembran mit sehr einheitlichen Poren 11, beispielsweise in Form von durchgängigen zylindrischen Kanälen, handeln. Bei der bestimmungsgemäßen Funktion der Membran 10 wird ein Substrat 15 eingangsseitig 16 der Membran 10 zugeführt. In die Poren bzw. Kanäle 11 der Membran 10 sind zuvor Enzyme 12 eingelagert worden, vgl. auch dazu die DE-PS 196 48 881. Aus dem in der Darstellung von Fig. 2A unten gezeigten Ausgang 17 tritt nach der biokatalyti sehen Reaktion das Produkt 21 und die hindurchfließende Substratlösung 15 in Form eines Gemisches 19 (Permeand) aus.
Bei der hier beispielhaft beschriebenen enzymati sehen Reaktion mit einer Fructosyl transferase (FTF), vgl. Fig. 1 wird Saccharose als Substrat 15 zunächst in Glucose 21a und einen aktiven Fructosyl rest gespalten. Augenblicklich danach verbinden sich in einer gekoppelten Reaktion diese Fructosyl este mit ihrer Bindungsenergie zum Polyfructan 21. Wird das Enzym 12 in den Poren 11 der Polymermembran 10 kovalent immobilisiert, so kann bei einer druckgetriebenen transmembranen Passage des Substrats 15 diese Reaktion kontinuierlich betrieben werden. Bei Verwendung z.B. von Inul insucrase (FTF) aus Streptococcus mutans entsteht auf diese Weise Inulin mit hoher Molmasse M,,: 10...80 Mio Dalton bei einer sehr w geringen Polydi spersität P: 1,1. (Hicke et al.)
Bisher übliche integral-asymmetrische Membranen mit Poren unterschiedlicher Geometrie und Größe verstopfen sehr schnell. Es werden deshalb erfindungsgemäß als Polymermembranen 10 vorzugsweise sogenannte Kernspurmembranen mit sehr einheitlichen Poren in Form von durchgängigen Zylinderkanälen bzw. -kapillaren verwendet. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß erst bei einem Durchmesser der Poren 10 von 3000 nm, d.h. ohne Beladung von korpuskularen Elementen 20, kaum noch eine Verstopfung auftritt. Allerdings wurde schon nach 12 h nur noch eine geringe Enzymaktivität gemessen. Mit Hilfe eines flächigen Modellsystems eines mit dem Enzym 12 beladenen porenfreien Films, vgl. Fig. 5, wurde untersucht, inwieweit sich bei hoher Überströmgeschwindigkeit in einer Cross-Flow-Zell e die Aktivität in Abhängigkeit von der Reaktionszeit verändert. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß in jedem Einzelfall, auch bei dem Vergleich mit geringer Überströmung, die anhand der Glukosebildung gemessene Enzymakti ität über längere Zeiträume (insgesamt 440 h) erhalten bleibt. Allerdings ist nach 140 h nur noch wenig Inul inakti vität vorhanden, da sich das Glucose/ Fructose-Verhäl tni s auf nahezu 1 : 1 einstellt. Dieser Sachverhalt stützt die Annahme, daß in den Poren 11 nur deshalb so schnell keine Enzymakti ität mehr gefunden wird, weil sich an der Porenwand 110 eine Diffusionszone ausbildet, vgl. Fig. 2A, in der sich das Produkt 21 schneller bildet, als es herausdiffundieren kann, wodurch das Enzym 12 gleichsam "erstickt", vgl. dazu wiederum Fig. 2.
Gemäß der erfindungsgemäßen Polymermembran Fig. 2B läßt sich der gewünschte konvektive Stofftransport durch Zugabe von korpuskularen Elementen, hier im Beispiel in Form von Polystyren-Latexkugel n (Durchmesser dκ: 100 nm) in die Substratlösung 15 deutlich verbessern. Bei enzy bel adenen Membranen 10 in Form von Kernspurmembranen mit einem Zyl i nderkapill ardurch esser d, : 1000 nm und gleicher Durchströmung J : 320 1/hm ist bei einem Zusatz von korpuskularen Elementen 20 in Form von Polystyren-Latexkugeln nicht nur deutlich mehr Produkt 21 entstanden, sondern darüber hinaus auch ein sehr günstiges Glucose/ Fructose-Verhäl tni s festzustellen. Der sehr geringe Fructosegehal t läßt einen hohen Anteil am Zielprodukt Inul in erwarten. Die korpuskularen Elemente 20 in Form von Latexkugeln erhalten vor Eintritt in den Eingang der Poren 11 einen Drall (Dean- Wirbel). Durch diese Rotationsgeschwindigkeit werden die korpuskularen Elemente 20 in Form von Latexkugeln aus der Laminarströmung herausbewegt und stoßen dann an die Porenwandung 110. Der Abprall bewirkt die Entstehung weiterer Turbulenzen und damit den gewünschten konvek- tiven Stofftransport. Gemäß der Erfindung sollte der die Ausbildung einer Laminarströmung störende Effekt ebenfalls dazu genutzt werden, die korpuskularen Elemente 20 an der Porenwandung 110 zu befestigen und gleichsam als in die Strömung des Substrats 15 bzw. der Substratlösung hineinragende Schikanen die Entstehung von Turbulenzen bewirken. Ferner soll durch die mit der Bindung der korpuskularen Elemente 20 größere spezifische Oberfläche eine größere Enzymmenge pro Flächen- bzw. Volumeneinheit immobilisiert werden (s. Fig. 2B).
Mit einem Gemisch z.B. aus 3 RT einer 2 %-igen Latexlösung, deren Kugeln (d^ : 250 nm) chemisch inert sind, d.h. nur aus Polystyren bestehen, und 1 RT eine 2 %-igen Latexlösung, deren Kugeln aus einem Polystyrenkern und einem chemisch reaktiven Mantel aus Polyglycidylmethac- rylat aufgebaut sind, werden die Poren 11 der Polymermembran 10 gefüllt und beispielsweise 12 h bei z.B. Raumtemperatur stehen gelassen. Nach einer Waschprozedur mit Wasser und einer 0,1 %-igen Tensidlösung wurde bei der Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit der Polymer- membran 10 annähernd wieder der Ausgangswert gemessen.
Die Immobilisierung der Fructosyl transferase FTF (Inu- linsucrase) erfolgt über 20 h bei Raumtemperatur und pH 7,2 an diese kovalent gebundenen korpuskularen Elemente 20 (Latices). Nach mehrmaligem Waschen mit Phosphat-Puffer pH 7,2 und Spülen mit Tensidlösung wurde die en- zymatische Reaktion genau wie oben mit 5 %-iger Saccharoselösung bei pH 7,2 und 28 °C durchgeführt. Das Ergebnis ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt.
Aus dem Diagramm gemäß Fig. 7 ist die Abhängigkeit der Enzymaktivität (gemessen für Glucose und Fructose) einer als Kernspurmembran ausgebildeten Polymermembran 10 mit zyl i nderför igen Poren 11 mit einem Durchmesser von D-, : 400 n , an deren Porenwandungen 110 das Enzym 12 direkt gebunden wurde, von der Reaktionszeit zu erkennen. Diese Polymermembran 10 wurde für den Vergleich ausgewählt, um die Porenverteil ng bei der erfindungsgemäßen Membran auf 500 nm durch die gebundenen Latices mit D-, 250 nm annähernd berücksichtigen zu können. Die Polymermembran ist bei einer Durchströmgeschwindigkeit v : 32 1/h nach einer Reaktionszeit t > 70 min irreversibel verstopft .
Die erfindungsgemäße Polymermembran 10 in gleich skaliertem Diagramm gemäß Fig. 9 zeigt durch die erzeugten Strömungswirbel bei gleicher Anfangsgeschwindigkeit v : 32 1/hm deutlich länger eine höhere Aktivität bei höherer Anfangsaktivität, die aus der stärkeren Enzymbeladung resultiert.
Die Verstopfung ist, anders als bei der Vergleichsmembran, reversibel. Das heißt, daß mit zunehmender Überströmgeschwindigkeit v : 320 und 1000 1/hm die Polymermembran 10 wieder freigespült wird, wobei die Aktivität gemessen an Glucose dabei dann ebenfalls wieder ansteigt.
Bezugszeichenl i ste
10 Polymermembran
11 Pore / Kanal 110 Porenwandung
12 Enzym
13 Porenlänge
14 Porenquerschnitt
15 Substrat
16 Eingang
17 Ausgang 18
19 Gemisch (Produkt / Substrat)
20 Mittel / korpuskulares Element
21 Produkt

Claims

Polymermembran, bei der in den Poren Enzyme für biokata- lytische Reaktionen lokalisiert sind, uhd Verfahren zu ihrer HerstellungPatentansprüche
1. Polymermembran, bei der in den Poren Enzyme für bio- katalytische Reaktionen lokalisiert sind, wobei die Poren im wesentlichen in Form von die Membran durchquerenden, offenen Kanälen ausgebildet sind und wobei der Membran zufuhrseitig ein Substrat zugeführt wird und ausgangsseitig ein Gemisch aus dem mittels der Enzyme gebildeten Produkt und ggf. dem unverbrauchten Substrat abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Poren (11) Mittel (20) zur Erzeugung einer turbulenten Strömung der Substratlösung (15) und/oder des Gemisches (19) aus Substrat (15) und Produkt (21) vorgesehen sind.
2. Polymermembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) korpuskulare Elemente sind, die im der Membran (10) zugeführten Substrat (15) enthalten sind.
3. Polymermembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) korpuskulare Elemente sind, die an die Porenwandungen (110) der Membran (10) angelagert sind.
4. Polymermembran nach einem oder beiden der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) chemisch inert sind.
5. Polymermembran nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) aus einem Gemisch chemisch inerter und chemisch reaktiver korpuskularer Elemente bestehen.
6. Polymermembran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktiven korpuskularen Elemente aus einem chemisch inerten Kern und einer chemisch reaktiven Umhüllung bestehen.
7. Polymermembran nach einem oder mehreren der Ansprüche
2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die korpuskularen Elemente eine im wesentlichen kugelförmige Struktur aufweisen.
8. Polymermembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die korpuskularen Elemente aus Polystyren (Latex) bestehen.
9. Polymermembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die chemisch reaktiven korpuskularen Elemente wenigstens teilweise aus Polyglycidylmethacryl at bestehen.
10. Polymermembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser der korpuskularen Elemente im Bereich von 50 bi s 1000 nm 1 iegt .
11. Polymermembran nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser im Bereich von einem Viertel des Porendurchmessers der Membran liegt.
12. Verfahren zur Herstellung einer Polymermembran, bei der in den Poren Enzyme für bi okatalytische Reaktionen lokalisiert sind, wobei die Poren im wesentlichen in Form von die Membran durchquerenden offenen Kanälen ausgebildet sind und wobei der Membran zufuhrseitig ein Substrat zugeführt wird und ausgangsseitig ein Gemisch aus dem mittels der Enzyme gebildeten Produkt und ggf. dem unverbrauchten Substrat abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die der Membran zugeführte Lösung
a. mit korpuskularen Elementen beladen wird,
b .. anschl i eßend in die Poren der Membran geleitet wird,
c. anschließend an den Orten gemäß Merkmal b. eine vorbestimmte Zeit bei vorbestimmter Temperatur belassen und
d. schließlich mit wenigstens einem Lösemittel gewaschen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Lösung eine Mischung aus chemisch inerten und chemisch reaktiven korpuskularen Elementen enthält.
14. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit im Bereich von 12 h liegt, wobei die Temperatur im Bereich der Raumtemperatur liegt.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösemittel ein Gemisch aus Wasser und wenigstens einem Tensid ist.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym direkt an die reaktive Oberfläche der korpuskularen Elemente kovalent gebunden wird.
hö/mv
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003057872A2 (de) * 2001-12-28 2003-07-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Polymermembran und verfahren zu ihrer herstellung, bei der in den poren biomoleküle für bioaffine wechselwirkungen lokalisiert sind
US8549696B2 (en) 2004-02-26 2013-10-08 Federal-Mogul S.A. Windscreen wiper device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4010526A1 (de) * 1989-04-11 1990-10-18 Seitz Filter Werke Filtermaterial in form von flexiblen blaettern oder bahnen und verfahren zu seiner herstellung
DE19648881A1 (de) * 1996-11-26 1998-06-04 Geesthacht Gkss Forschung Polymermembran mit in der Membran lokalisierten Enzymen sowie Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen mittels in Polymermembranen ablaufender Reaktionen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4010526A1 (de) * 1989-04-11 1990-10-18 Seitz Filter Werke Filtermaterial in form von flexiblen blaettern oder bahnen und verfahren zu seiner herstellung
DE19648881A1 (de) * 1996-11-26 1998-06-04 Geesthacht Gkss Forschung Polymermembran mit in der Membran lokalisierten Enzymen sowie Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen mittels in Polymermembranen ablaufender Reaktionen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003057872A2 (de) * 2001-12-28 2003-07-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Polymermembran und verfahren zu ihrer herstellung, bei der in den poren biomoleküle für bioaffine wechselwirkungen lokalisiert sind
WO2003057872A3 (de) * 2001-12-28 2004-01-15 Fraunhofer Ges Forschung Polymermembran und verfahren zu ihrer herstellung, bei der in den poren biomoleküle für bioaffine wechselwirkungen lokalisiert sind
US8549696B2 (en) 2004-02-26 2013-10-08 Federal-Mogul S.A. Windscreen wiper device

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