JPH0223868A - 生理活性物質固定化用担体の製造法 - 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、生理活性物質固定化用担体の製造法に関する
。更に詳しくは、生理活性物質固定化に用いられる含フ
ッ素重合体成形品担体の製造法に関する。

（従来の技術〕 従来から各種の生理活性物質を担体上に固定化し、例え
ばバイオセンサ用膜、アフィニティクロマトグラフィー
、バイオリアクタ用担体などの用途に用いることが行わ
れている。

一方、従来から人工血管、カテーテル、人工臓器などの
材料として用いられている、テトラフルオロエチレン樹
脂によって代表される樹脂状またはエラストマー状の含
フッ素重合体に、例えばヘパリン、ウロキナーゼ、ＴＰ
Ａなどを固定化することができれば、生体材料の問題点
となっている抗血栓性の特性を付与することができるな
どの効果が期待できる。

即ち、耐有機溶剤性、耐薬品性、耐熱性、酸素透過性な
どの性質ですぐれた特性を示す含フッ素重合体に、生化
学的特性を更に付加することができれば、それの応用範
囲が質的にもまた量的にも飛耀的に拡大することが期待
される。

そのための一つの手段として、まず含フッ素重合体成形
品の表面に官能性基を導入し、それを足掛りとして各種
の生理活性物質をそこに固定化することが考えられるが
、含フッ素重合体に通常の有機合成反応によって官能性
基を導入することはほぼ不可能である。

具体的には、例えばテトラフルオロエチレン樹脂ではＣ
−Ｆ結合力が大きく、またＦ原子がＣ−Ｃ結合の周囲を
くまなく埋めていて、Ｃ−Ｆ結合に対する他の原子団か
らのアタックに対する立体障害となっているため、そこ
にカルボキシル基などの官能性基を導入した上で酵素な
どを固定化させることはほぼ不可能であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、含フッ素重合体成形品表面に有機合成
反応によってではなく、他の方法によって官能性基を形
成せしめ、生理活性物質固定化用担体を製造する方法を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

かかる目的を達成せしめる生理活性物質固定化用担体の
製造は、含フッ素重合体成形品表面を不活性ガス雰囲気
中および酸素ガスまたは含酸素化合物ガス雰囲気中で順
次プラズマ処理することにより行われる。

含フッ素重合体成形品としては、樹脂状またはエラスト
マー状の含フッ素重合体の成形品、一般には膜状、シー
ト状、板状のものなどが用いられる。成形品を形成する
含フッ素重合体として、好ましくはテトラフルオロエチ
レン樹脂（ポリトリフルオロエチレン）が用いられるが
、この他にポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、
ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−
へキサフルオロプロペン共重合体なども用いられる。ま
た、酸素ガスと同様に用いられる含酸素化合物ガスとし
ては、二酸化炭素、−酸化炭素などが用いられる。

これらのガス雰囲気中でのプラズマ処理は、例えば真空
ポンプ、リークバルブおよびメインバルブに接続され、
真空計を備えたチューブ状プラズマ反応容器内嘉こ含フ
ッ素重合体成形品を収容し、反応容器内の圧力を約０．
００１〜ＩＴｏｒｒとした後バルブを開き１反応容器内
にガスを約０．００１−１０Ｔｏｒｒの圧力になる迄導
入し５このようにして反応容器内にガスを充満させたら
、高周波発生装置１１（１３，５６ＭＨｚ）およびマツ
チングユニットからなる高周波電源を用いて、有効電力
的１０〜１００１１、グロー放電時間約１〜６０分間の
条件下で、反応容器の端部細径円筒部に捲回された発振
コイルからプラズマ照射することにより行われる０反応
容器としては、上記チューブ状のもの以外に、ペルジャ
ー型なども用いることができる。また、放電電極として
は、上記コイル状のもの以外に、外部もしくは内部平行
電極板を用いることもできる。

このような一連のプラズマ処理によって本発明の生理活
性物質固定化用担体は製造されるが、この担体表面には
カルボキシル基が導入されているので、それを利用して
の生理活性物質の固定化が一般にカルボジイミド処理を
経て行われる。

ジシクロへキシルカルボジイミド、Ｎ−シクロヘキシル
−Ｎ′−２−モルホリニル−エチルカルボジイミドなど
のカルボジイミド（ＲＮ　＝　Ｃ＝　ＮＲ）は、容易に
カルボキシル基と付加体を形成し、この付加体は更にア
ルコール、アミン、酸などと縮合反応し、それぞれ相当
するエステル、アミド、酸無水物などを形成する０本発
明に係る固定化用担体の場合には、その表面に導入され
たカルボキシル基が、次式に示されるように、カルボジ
イミドを介して＃素のアミノ基と結合される６ 担体−ＣＯＯＨ＋　ＲＮ　＝　Ｃ＝　ＮＲ→［１１＋酵
素−ＮＨ，−＋担体−ＣＯＮＨ−酵素＋ＲＮＨＣＯＮＨ
Ｒ生理活性物質としては、例えばインベルターゼ、ウレ
アーゼ、クレアチニンディイミナーゼ、クレアチニンア
ミドヒドロラーゼ、グルコースオキシダーゼ、パーオキ
シダーゼ、ヘキソキナーゼ、カタラーゼ、Ｇ−６−Ｐデ
ヒドロゲナーゼ、グルタメートデヒドロゲナーゼ、ウロ
キナーゼ、ウリカーゼ、コレステロールオキシダーゼ、
コレステロールエステルヒドロラーゼ、アデノシントリ
フォスファターゼ、アルカリフォスファターゼ、ホスホ
リパーゼＤ、リパーゼ、プロテアーゼ、　ＴＰＡなどの
酵素、各種酵母、糸状菌、放線菌、バクテリアなどの微
生物、抗生物質、抗原抗体、ホルモン、レセプター、ヘ
パリン、カルモジュリン、生体組織、アルブミンなどの
たん白質などが挙げられ、また人工酵素としての鉄−フ
タロシアニン錯体などにも適用される。

これらの生理活性物質の固定化は、一般にそれぞれ濃度
が約０．１〜１０ｍｇ／＋ｍ　Ｑとなる量の生理活性物
質およびカルボジイミドを添加した水溶液中に約３〜５
℃または室温下にプラズマ処理担体を約１／２〜２４時
間浸漬することによって行われる。

〔発明の効果〕

本発明方法により、各種生理活性物質を固定化可能な含
フッ素重合体成形品担体が得られ、各種のすぐれた性質
を有する含フッ素重合体に更に生化学的特性を付加させ
ることができる。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例１ 市販テトラフルオロエチレン樹脂膜（厚さ０．２ｍｍ）
を容量結合型プラズマ発生装置内に置き、アルゴンガス
圧力０．ＩＴｏｒｒ、電力５Ｈ１時間３０分間の条件下
で、プラズマ処理を行った６次いで、酸素ガス圧力０．
ＩＴｏｒｒ、電力４５１１、時間５分間の条件下でプラ
ズマ処理を行った。いずれも、１３．５６ＭＨｚの高周
波が用いられている。

このようにしてプラズマ処理された樹脂膜の表面は、２
５℃、２５％ＲＨの条件下での水の接触角が、未処理物
の１１０’から８５°へと大きく変化しており、疎水性
から親水性になっていることが分る。

また、　ＦＴＩＲによる分析結果では、１４００ｃｍ−
’および１７００ｃｍ−”付近に吸収がみられ、表面に
カルボキシル基の導入されていることが確認された。

次いで、この試料について、酵素の固定化を行なった。

即ち、この試料を、１ｍｇ／＋ｓ　Ｑ量のインベルター
ゼおよび７ｍｇ／ｍ　Ｑ量のジシクロへキシルカルボジ
イミドをそれぞれ添加したｐＨ３，０の水溶液中に４℃
で２４時間浸漬した。

その後、　ｐＨ７，０のリン酸緩衝液で洗浄し、固定化
インベルターゼ量をケルダール窒素分析法で測定したと
ころ、樹脂板表面１−当り２２ｍｇのインベルターゼが
結合されていることが分った。

また、この固定化酵素の活性を、ネルソンーソモギイ法
により測定したところ、同量の非結合酵素の活性に対す
る相対的な活性が９８％であるという結果が得られた。

実施例２ 市販の酸素通過性テトラフルオロエチレン樹脂膜（厚さ
０．１＋＋ａ＋）について、実施例１と同一条件でのプ
ラズマ処理を行った後、７ｍｇ／ｍ　Ｑのジシクロへキ
シルカルボジイミドおよび乾燥重量で１＋＊ｇ／ｍＱ量
の酵母（サツ力ロマイセツセレヴイジェ、対数増殖期集
菌）をそれぞれ添加したＰＨ７，０の水溶液中に室温下
で２４時間浸漬した。

この酵母固定化膜を十分水洗した後、クラーク型酸素電
極に装着し、１１０ｌｌ１／ＩＩＱ濃度のグルコース水
溶液に対する応答をみたところ、溶存酸素の減少がみら
れ、固定化酵母としての活性を有していることが示され
た。

比較例１ 実施例１において、酵素ガスプラズマ処理を行わないと
、樹脂膜表面には、ＦＴＩＲ分析によるカルボキシル基
の吸収がみられず、またインベルターゼとの固定化処理
物にも、ケルダール窒素分析法での窒素成分はみられず
、酵素活性もなかった。

比較例２ 実施例１において、アルゴンガスプラズマ処理を行わな
い場合には、樹脂膜表面にＦＴＩＲ分析によるカルボキ
シル基の吸収が認められ、またケルダール窒素分析値か
らは表面１−当り５ｍｇのインベルターゼ結合量が示さ
れ、更に酵素の相対活性は６５２であることが示された
が、いずれも実施例１よりも低い値しか得られていない
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、含フッ素重合体成形品表面を不活性ガス雰囲気中お
   よび酸素ガスまたは含酸素化合物ガス雰囲気中で順次プ
   ラズマ処理することを特徴とする生理活性物質固定化用
   担体の製造法。