DD160278A1 - Verfahren zur herstellung von unloeslichen biokatalysatoren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von unloeslichen Biokatalysatoren durch Immobilisierung biologisch aktiver Verbindungen, insbesondere von Enzymen an neuartigen polymeren Traegern. Erfindungsgemaess wird ein Diamin der allgemeinen Formel mit einem Ueberschuss eines Chinons polykondensiert. Diese polymeren Traeger werden zur Immobilisierung von biologisch aktiven Verbindungen eingesetzt. Auf Grund der hohen Aktivitaet des erfindungsgemaessen Traegermaterials kann die Fixierung der biologisch aktiven Verbindungen vorteilhaft durch einfache Filtration der Loesung dieser Verbindungen durch eine Traegerschicht, vorzugsweise eine mit Traeger gefuellte Saeule, erfolgen.
Description
-4- 217 559
Dr. Dieter Kirstein Prof. Dr. Peter Mohr Dr. Marian Filipiak Dr. Jerzy Krauze
Verfahren zur Herstellung von unlöslichen Biokatalygatoren
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von unlöslichen Biokatalysatoren durch Immobilisierung biologisch aktiver Verbindungen, insbesondere von Enzymen an neuartigen polymeren Trägern. Anwendungsgebiet sind heterogene Biokatalyse und Affinitätschromatographie, insbesondere in Biotechnologie und Medizin.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Immobilisierung von biologisch aktiven Verbindungen erfolgt durch Adsorption, Ionenaustausch, kovalente Bindung, Geleinschluß, Kopolymerisation oder physikalische Abtrennung z. B. durch Membranen. Kovalente Bindung erfolgt nach einer chemischen Modifizierung (Aktivierung) des Trägers oder der zu immobilisierenden Verbindung. Als Träger kommen natürliche Stoffe (Mineralien, Chitin u. a.) und synthetische anorganische Stoffe (Glas) oder organische Polymere in Betracht» Weben Stoffen, die durch Polymerisation von Doppelbindungen enthaltenden Monomeren erhalten werden, sind auch Polymere, die durch Polykondensation (Polyamide, Polyester u. a.) oder Polyaddition (Polyurethane) erhalten werden, als Träger üblich.
Pur Polykondensationsreaktionen werden üblicherweise Diamine mit Dikarbonsäuren und Dikarbonsäureabkömmlingen (Polyamide) sowie mit Dialdehyden umgesetzt.
Die bekannten Polymere erfordern in der Regel chemische Modifizierungen, um biologisch aktive Verbindungen zu fixieren bzw. weisen eine nur geringe hydrolytische Stabilität auf«
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Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen neuen Träger für die Immobilisierung von biologisch aktiven Verbindungen, insbesondere von Enzymen, zu entvd.ck.eln,, der ohne weitere Aktivierungsschritte in der Lage ist, solche Verbindungen aus Lösungen adsorptiv oder kovalent mit hoher Ausbeute bei geringem Verlust an biologischer Aktivität zu binden«
Darlegung des Wesens der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Diamin der allgemeinen Formel
R1ITH-R2-NHRn, wobei R1 und R^gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste oder H bedeuten und Rp einen aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest bedeutet, mit einem Überschuß eines Chinons (Molverhältnis ca. 1 : 2), vorzugsweise p-Benzochinon, insbesondere in Form seines Hydrochinon-Additionsproduktes Chinhydron polykondensiert. Beide Komponenten werden in Wasser, Pufferlösungen, Alkohol, Aceton oder anderen Lösungsmitteln gelöst und vermischt. Das entstandene unlösliche Polymer wird abfiltriert, mit den entsprechenden Lösungsmitteln gewaschen und in Wasser suspendiert. Diese polymeren Träger werden zur Immobilisierung von biologisch aktiven Verbindungen eingesetzt. Zur Fixierung des biologisch aktiven Materials, z. B. von Enzymen, Coenzymen, Nukleinsäuren, Proteinen und Hormonen an den Träger behandelt man diesen mit einer wäßrigen, vorzugsweise einer gepufferten Lösung der biologisch aktiven Verbindung (1 - 50 mg/ml) bei einer Temperatur von 0 - 300C, vorzugsweise bei Zimmertemperatur, was durch Rühren oder Schütteln geschehen kann. Auf Grund der hohen Aktivität des erfindungsgemäßen Trägermaterials kann die Fixierung der biologisch aktiven Verbindungen vorteilhaft durch einfache Filtration der Lösung dieser Verbindungen durch eine Trägerschicht, vorzugsweise eine mit Träger gefüllte Säule, wie es z. B, in der Säulenchromatographie üblich ist, erfolgen.
Die erhaltenen unlöslichen Biokatalysatoren weisen eine hohe spezifische Aktivität auf, sie eignen sich hervorragend für die Durchführung von StoffWandlungen in heterogener Phase und für Trennverfahren auf der Basis affinitätschromatographischer Prinzipien
Die Erfindung soll an einigen Beispielen erläutert werden:
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Ausführungabeispiele Beispiel 1; Trägerherstellung
0,1 mol pJ-Phenylendiamin werden in 10 ml Wasser gelöst bzw. suspendiert, mit einer Lösung von 0f22 mol p-Benzochinon in 10 ml Aceton versetzt. Die Mischung wird 5 Stunden gerührt. Es entstehen 20 g eines schwarzen Polymers, das abfiltriert mit Aceton, Aceton-Wasser (1 : 1) und Wasser gewaschen wird«. Anschließend wird das Polymer in Wasser suspendiert«
0,1 mol p-Phenylendiamin und 0,22 mol Chinhydron werden in je 20 ml Alkohol gelöst, dann werden beide Lösungen vereinigt und nach 2 Stunden das ausgefallene Polymer (20 g) abfiltriert, mit Alkohol und Wasser gewaschen und anschließend in Wasser suspendiert.
Beispiel
3:
Trägerherstellung
0,1 mol Hexamethylendiamin und 0,22 mol Chinhydron werden in Alkohol gelöst, beide Lösungen werden vereinigt und das entstehende Polymer (21 g) wird mit Alkohol und Wasser gewaschen und anschließend in Wasser suspendiert,
Beispiel 4: Immobilisierung
1 g Träger wird mit einer Lösung von 50 mg Gluköseoxydase in 10 ml Wasser versetzt und 2h bei Zimmertemperatur geschüttelt, Danach wird das Produkt abfiltriert, mit Wasser und Acetatpuffer (pH 5,6 /U = 0,1) gewaschen und die Aktivität bestimmt (Fixierungsausbeute 10 - 60 %)
1 g Träger wird mit einer Lösung von 20 mg Katalase in 10 ml Phosphatpuffer (pH 7,0, /U = 0,1) 3 h geschüttelt, das Produkt abfiltriert und mit o. a. Puffer und Wasser gewaschen. (Fixierungsausbeute 10 - 30 %)
1 g Träger wird mit einer Lösung von 30 mg NADP in 10 ml Wasser 30 min geschüttelt, das Produkt wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen
(Fixierungsausbeute 20 - 40 %)
Claims (1)
- KrfindungsanspruchVerfahren zur Herstellung von unlöslichen Biokatalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diamin der allgemeinen Formel R.JNH-R2-WHRo, wobei R^ und R^ gegebenenfalls substituierte Kohlenv/asserstoffreste oder H bedeuten und Ro einen aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest bedeutet, mit einem Überschuß eines Ghinons (Molverhältnis ca, 1 : 2), vorzugsweise p-Benzochinon, insbesondere in Form seines Hydrochinon-Additionsproduktes Chinhydron in Lösung polykondensiert wird und das erhaltene unlösliche Polymer mit einer wäßrigen Lösung einer biologisch aktiven Verbindung, insbesondere eines Enzyms, Goenzyms, Proteins, Hormons oder einer Nukleinsäure behandelt wird.
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| AT395252B (de) * | 1989-04-04 | 1992-11-10 | Pittner Fritz | Verfahren zum immobilisieren von proteinen, peptiden, coenzymen an einem traeger |
| AT395253B (de) * | 1989-05-10 | 1992-11-10 | Pittner Fritz | Verfahren zum immobilisieren von proteinen, peptiden, coenzymen, liganden an einem traeger |
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1980
- 1980-12-08 PL PL22835380A patent/PL128365B1/pl unknown
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| PL128365B1 (en) | 1984-01-31 |
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