JPH01235579A - 酵素の固定化されたファィバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は酵素を固定したファイバー、さらに詳しくは感
光性樹脂を用いてファイバーを支持体として酵素をコー
ティングすることにより殊にカラムを用いたバイオリア
クター等で使用する上で便利な酵素が固定されたファイ
バーに間する。

〔従来の技術〕

これまで酵素を固定化する方法としては放射線を照射し
て酵素を溶解させたポリビニルアルコール又はその誘導
体を架橋させると同時に酵素を固定化するゲル粒子の製
造法（特開昭５９−１３１８９）、光架橋型の感光性樹
脂を用いて酵素を固定化した同様の酵素包括ゲル粒子の
製造法（特開昭６ｌ−１２８８８８）あるいは光重合型
の感光性樹脂を用いてフィルム状、粒子状、繊維シート
状の樹脂中に酵素を固定化する方法（特開昭５３−１４
２５９４）等が知られている。上記の方法において活性
光線として紫外線を使用するものは放射線を使用するも
のに比べて設備上、酵素の変質防止上大いにメリットが
みられるものの、その固定化した酵素を例えばカラム型
のバイオリアクター内で使用することを考えた場合、例
えばフィルム上に固定化した酵素の場合このフィルムを
細かく切ってリアクターに入れねばならない、反応終了
後濾過等によって分離すること等が必要になる、カラム
型のりアクタ−を用いた場合酵素の分布が不均一になる
等の欠点がある。

又、粒子状、ゲル状の場合も同様に分離操作が必要にな
る。

又、固定化された酵素がいずれの形状をとるにせよバイ
オリアクター中での酵素の分布、即ち反応の均一化とい
うことを考えた場合攪拌プロセスが必要になり、連続フ
ローを考えた場合バイオリアクター設計上制限されるも
のになることは否めない。

〔発明が解決しようとする課題〕

バイオリアクター（殊にカラム型のバイオリアクター）
において使用するにあたり使いやすい固定化酵素の開発
かもとめられている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を
重ねた結果、本発明に至ったものである。

即ち本発明は酵素を含有する感光性樹脂組成物の付着し
たファイバーに活性光線を照射し、該組成物をファイバ
ー上に硬化せしめてなる硬化感光性樹脂により酵素の固
定化されたファイバーを提供する。

本発明の詳細な説明する。

本発明における感光性樹脂としては光架橋型の感光性樹
脂や光重合型の感光性樹脂が使用され、具体的にはポリ
ビニルアルコール／スチルバゾリウム系感光性樹脂、ケ
イ皮酸あるいはカルコン等の光架橋型感光性樹脂、光架
橋材（例えばビスアジド化合物、ジアゾニウム塩等）と
天然タンパク（例えばゼラチン、カゼイン等）あるいは
ビニルモノマーの（共）重合体との組み合わせ等からな
る感光性樹脂、あるいはアクリル酸基を末端に有する光
重合型の感光性樹脂等通常の感光性樹脂が使用されうる
。

又、ファイバーとしては木綿糸、ナイロン糸、ポリエス
テル糸等が使用され、使用する感光性樹脂との密着性を
考慮して適宜選択することが好ましい、その太さには制
限がないが通常は外径０．２〜２．０關程度のものであ
る。

又、本発明における酵素としては特に限定されるもので
はないが、例えばアミラーゼ、プロテアーゼ、セルラー
ゼ、ヘミセルラーゼ、リパーゼ、ベリチナーゼ、リゾ−
チーム、ナリンジナーゼ、ヘスペリジナーゼ、アントシ
アナーゼ、アミノアシラーゼ、ウレアーゼ、インベルタ
ーゼ、メリビアーゼ、デキストラナーゼ、ペプチダーゼ
、リボスフレアーゼ、ラクターゼのような加水分解酵素
、グルコースオキシターゼ、ウリカーゼ、カタラーゼ、
リポキシゲナーゼ、チトクロムＣ，ベルオキシターゼの
ような酸化還元酵素、グルコスイソメラーゼのような異
性化酵素、シクロデキストリングルコ−ジルトランスフ
ェラーゼ、トランスアミナーゼのような転移酵素、アス
パルターゼ、ヒアロウロンダーゼ、コンドロイチナーゼ
、ペクチンエリミナーゼのような脱離酵素等を固定化す
ることができる。

又、使用される活性光線としては、通常の感光性樹脂の
光硬化に使用されている光源、例えば高圧水銀灯、キセ
ノンランプ、太陽光、メタルハライドランプ、アーク灯
、ケイ光灯等を用いることができる。

以下、本発明の酵素の固定化されたファイバーについて
述べる。

まず感光性樹脂に所定の酵素を加え（感光性樹脂に対す
る酵素の濃度は通常は０．１〜５．０％（重量比）であ
る。）十分に混合し、水等の溶媒で適度の粘度に調整し
、この液中をファイバーを一定の速度で通過させ、樹脂
液の付着量を均一にした後直ちに風乾あるいは低温乾燥
後光照射する。

光照射の量即ち架橋密度はあらかじめ測定された酵素脱
着の度合から適宜決定される。本発明の方法で得られた
酵素の固定化されたファイバーは例えばバイオリアクタ
ー中において撹拌棒、温度計に巻きつけて使用され又直
線状又はラセン状のバイオリアクターにおいては酵素の
固定化されたファイバーの１端又は両端を固定し反応液
の流れに従わせて使用することが出来るという利点があ
る。

〔実施例〕

本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明
は以下の実施例に限定されるものではない。

なお実施例中断わりのない限り、部は重量部を、又％は
重量パーセントを表すものとする。

実施例１゜ ポリビニルアルコール／スチルバゾリウム系感光性樹脂
（東洋合成工業■製、商品名５ＰＰ−Ｈ（１Ｂ）　）２
０ｇ　（濃度１０％）にアシラーゼ（大野製薬■製、１
８Ｕ／蒙ｇ）５００ｍｇを水１ｇに溶解させたものを混
合し均−液とした０次にホームクツキング用の肉巻用糸
（綿１００％、太さ０　、８５　Ｍ　）を前記酵素含有
感光性樹脂液中を通過せしめたのちスリットを通して樹
脂液の付着量を一定にした。このようにして得られた樹
脂液の付着した糸を風乾後直耐日光下３０分間さらし硬
化せしめ酵素の固定された糸を得た。なお、樹脂液の付
着量は乾燥状で１４０ｍｇ／−であフた。

次に濃度８％、田７に調整されたＮ−アセチル−ＤＬ−
フェニルアラニン水溶１２０ｇ中に上記で得られた糸を
加え（３０℃）Ｌ−フェニルアラニンの生成速度を高速
液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて追跡し、予め
作製したアシラーゼの検量線より酵素の固定化量を求め
た。その結果固定化されたアシラーゼは２５ｍｇ／■で
あった。

なお上記で得られた酵素の固定化された糸を田６．８６
の緩衝液中に室温で１２時間放置したあと原糸を除きこ
の緩衝液につき上記同様にしてＮ−アセチルーＤＬ−フ
ェニルアラニンからのＬ−フェニルアラニン生成量を測
定したがその生成量ζよほとんど認められず酵素がほぼ
完全に固定化されていることが確かめられた。

実施例２゜ 光重合型感光性樹脂ＥＮＴ−２０００（アクリロイル基
を有するグリコール系、感光性樹脂、関西ペイント■Ｉ
り１０部に光重合開始剤イルガキュア１８４（ケトン系
光重合開始剤、チバガイギーー製）０．１部を溶解させ
感光性樹脂液を調製した。

これにインベルターゼ（生化学工業■製、１２４　Ｕ／
＊ｇ）　１００ｗ＋ｇを水５ｇに溶解したものを加え、
酵素含有感光性樹脂液とした。

次に釣用のナイロンファイバー（ナイロン１００％、太
さ０．３５ｍ）をこの樹脂液中を一定速度で通過させ次
いでスリットを通してその付着量に均一にした。このよ
うにして得られたコーティングファイバーを風乾後２に
讐高圧水銀灯で５分間チッ素雰囲気下で照射し酵素の固
定化されたファイバーを得た。樹脂液のコーテイング量
は乾燥状で３００ｍｇ／ａ＋であった。

次にこのようにして得られたコーティングファイバーを
１０％、田４．５に調整されたショ糖水中に加えく３０
℃）ショ糖の分解速度をゲルバーミュレーションクロマ
トグラフイー（ＧＰＣ）にて追跡し、予め作製したイン
ベルターゼの検量線より酵素の固定化量を求めた。固定
化されたインベルターゼは２．５ｍｇ／ｍであった。

〔発明の効果〕

バイオリアクター例えば竪型あるいはラセン状のバイオ
リアクターでの使用に便利な酵素の固定化されたファイ
バーが得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、酵素を含有する感光性樹脂組成物の付着したファイ
   バーに活性光線を照射し該組成物をファイバー上に硬化
   せしめてなる硬化感光性樹脂により酵素の固定化された
   ファイバー。