JPS5911183A - 酵素固定化物およびその製造方法 - Google Patents
酵素固定化物およびその製造方法Info
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- JPS5911183A JPS5911183A JP11491583A JP11491583A JPS5911183A JP S5911183 A JPS5911183 A JP S5911183A JP 11491583 A JP11491583 A JP 11491583A JP 11491583 A JP11491583 A JP 11491583A JP S5911183 A JPS5911183 A JP S5911183A
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酵素固定化物およびその製造方法、更に詳しく
は、酵素を多孔性支持体中に物理的に吸着せ具めた後、
該支持体表面を物質透過性膜で被覆することから製造さ
れる酵素固定化物に関する。
は、酵素を多孔性支持体中に物理的に吸着せ具めた後、
該支持体表面を物質透過性膜で被覆することから製造さ
れる酵素固定化物に関する。
従来、酵素を固定して不溶化する方法の１つとして、包
括法が知られている。この方法は、酵素をマイクロカプ
セル中に包括する方法、即ち、酵素そのものを半透膜で
被覆し、固定化する方法であって、通常直径数μ〜数百
μの球状の酵素マイクロカプセルか得られる。しかし、
この方法では、マイクロカプセル自体が小さいため半透
膜の細孔を調節することが困難であるという大きな欠点
かあり、そのため固定化できる酵素の種類が著しく制限
されたり、またマイクロカプセル調製中に酵素失活をき
たすという問題が生じる。
括法が知られている。この方法は、酵素をマイクロカプ
セル中に包括する方法、即ち、酵素そのものを半透膜で
被覆し、固定化する方法であって、通常直径数μ〜数百
μの球状の酵素マイクロカプセルか得られる。しかし、
この方法では、マイクロカプセル自体が小さいため半透
膜の細孔を調節することが困難であるという大きな欠点
かあり、そのため固定化できる酵素の種類が著しく制限
されたり、またマイクロカプセル調製中に酵素失活をき
たすという問題が生じる。
一方、上記包括法の１種で包括材料として不飽和二重結
合をもつ低分子モノマーあるいは高分子物質を用いて固
定化する方法も知られている。これは、固定化のために
電子線照射あるいは紫外線照射が行なわれるが、担体も
酵素も同時に照射されることになり、タンパク質の変性
を来たし易く、その結果、活性低下は免かれず最善の方
法とはいえない。また、酵素固定化の膜厚を増大すると
、物質の浸入透過性が見かけ上遅くなり、必然的に膜厚
の制限を受ける。しかも、厚膜を硬化させるには、照射
時間も長くなるから、酵素失活も受は易くなる等の欠点
がある。
合をもつ低分子モノマーあるいは高分子物質を用いて固
定化する方法も知られている。これは、固定化のために
電子線照射あるいは紫外線照射が行なわれるが、担体も
酵素も同時に照射されることになり、タンパク質の変性
を来たし易く、その結果、活性低下は免かれず最善の方
法とはいえない。また、酵素固定化の膜厚を増大すると
、物質の浸入透過性が見かけ上遅くなり、必然的に膜厚
の制限を受ける。しかも、厚膜を硬化させるには、照射
時間も長くなるから、酵素失活も受は易くなる等の欠点
がある。
本発明の目的は、かかる酵素固定化物の製造方法の欠点
を解消せしめた、即ち活性低下を大巾に低減せ１〜め且
つ広範囲の条件下で簡易に実施できる新規な包括法によ
り、所望の酵素固定化物を提供することにある。
を解消せしめた、即ち活性低下を大巾に低減せ１〜め且
つ広範囲の条件下で簡易に実施できる新規な包括法によ
り、所望の酵素固定化物を提供することにある。
本発明者らは、この目的を達成するため鋭意研究を進め
た結果、酵素水溶液を適当な多孔性支持体に適用して１
．該支持体中に酵素を安定に保持せしめ、次いでそのま
わりを物質透過性膜で被覆することにより、所期目的の
酵素固定化物が得られることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
た結果、酵素水溶液を適当な多孔性支持体に適用して１
．該支持体中に酵素を安定に保持せしめ、次いでそのま
わりを物質透過性膜で被覆することにより、所期目的の
酵素固定化物が得られることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
本発明の要旨は、（］）天然素材の紙または布製支持体
中に酵素を保持し且つ該支持体表面を半透膜性樹脂また
は紫外線硬化性樹脂の物質透過性膜で被覆したことから
成ることを特徴とする酵素固定化物、および（２）酵素
水溶液を上記支持体に接触せしめ該支持体中に酵素を含
浸させ、次いて支持体の表面に半透膜性樹脂または紫外
線硬化性樹脂を塗装して物質透過性膜を形成することを
特徴とする酵素固定化物の製造方法に関する。
中に酵素を保持し且つ該支持体表面を半透膜性樹脂また
は紫外線硬化性樹脂の物質透過性膜で被覆したことから
成ることを特徴とする酵素固定化物、および（２）酵素
水溶液を上記支持体に接触せしめ該支持体中に酵素を含
浸させ、次いて支持体の表面に半透膜性樹脂または紫外
線硬化性樹脂を塗装して物質透過性膜を形成することを
特徴とする酵素固定化物の製造方法に関する。
本発明で対象とする酵素は、特にその種類に制限はなく
、例えば加水分解酵素（アミラーゼ、ブロテアーセ、リ
パーゼ、ペクチナーゼ、インベルターゼなど）、酸（ヒ
還元酵素（グルコースオキシダーゼ、カタラーゼなど）
、異性化酵素（クルコーースイソメラーゼなと）等が挙
げられる。固定化に際しては、通常濃度０．１〜１０重
量％の水溶液の状態で哄する。
、例えば加水分解酵素（アミラーゼ、ブロテアーセ、リ
パーゼ、ペクチナーゼ、インベルターゼなど）、酸（ヒ
還元酵素（グルコースオキシダーゼ、カタラーゼなど）
、異性化酵素（クルコーースイソメラーゼなと）等が挙
げられる。固定化に際しては、通常濃度０．１〜１０重
量％の水溶液の状態で哄する。
本発明で使用する支持体は、天然素材原材料をすくこと
によって形成される紙、または天然繊維を織るかまたは
編むことによって形成される布である。
によって形成される紙、または天然繊維を織るかまたは
編むことによって形成される布である。
本発明で使用する物質透過性膜の形成用樹脂としては、
以下に示す二種のものか挙けられる。
以下に示す二種のものか挙けられる。
（１）半透膜性樹脂：具体例としてセルロース系！脂（
コロジオン、エチルセルロース系樹脂ナト）、ポリビニ
ルブチラール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂
等。
コロジオン、エチルセルロース系樹脂ナト）、ポリビニ
ルブチラール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂
等。
（２）不飽和二重結合を有する親水性の紫外線硬化性樹
脂：具体例としてポリエチレングリコールとアクリル酸
もしくはメタクリル・酸とのモノまたはジエステル等。
脂：具体例としてポリエチレングリコールとアクリル酸
もしくはメタクリル・酸とのモノまたはジエステル等。
使用に際しては、通常の光増感剤を併用すれはよい。
以下、目的とする酵素固定化物の製造方法について詳述
する。
する。
先ず、上記酵素の水溶液を適当形状にした上記支持体に
浸漬法またはスプレー法にて接触せしめ、該支持体中に
酵素を物理的に含浸させ、次いて要すれば適当な条件で
乾燥しまた適当形状に切断する。次に、このようにして
得られる酵素含浸支持体の表面に、上述の各種形成用樹
脂を適用して、所定の物質透過性膜を形成すればよい。
浸漬法またはスプレー法にて接触せしめ、該支持体中に
酵素を物理的に含浸させ、次いて要すれば適当な条件で
乾燥しまた適当形状に切断する。次に、このようにして
得られる酵素含浸支持体の表面に、上述の各種形成用樹
脂を適用して、所定の物質透過性膜を形成すればよい。
その適用態様については、以下の通りである。
（１）半透膜性樹脂を使用する場合：
濃度１〜２０重量％の半透膜性樹脂溶液を調製し、これ
に上記酵素含浸支持体を１秒〜３０分間浸漬するか、ま
たはこの樹脂溶液をスプレー法、ローラー法、ヘラ塗り
法、ハケ塗り法等で塗布し、次いて要すれば乾燥する。
に上記酵素含浸支持体を１秒〜３０分間浸漬するか、ま
たはこの樹脂溶液をスプレー法、ローラー法、ヘラ塗り
法、ハケ塗り法等で塗布し、次いて要すれば乾燥する。
得られる物質透過性膜の厚さは、通常１〜２０μのでき
るたけ薄膜となるように設定されていることが好ましい
。
るたけ薄膜となるように設定されていることが好ましい
。
（２）紫外線硬化性樹脂を使用する場合：濃度５〜５０
重Ｍ％の紫外線硬化性樹脂溶液に、該樹脂に対して０．
１〜５重Ｍ％の光増感剤を添加し、これを」二記（１）
の場合と同様な手法で酵素含浸支持体に塗布し、次いて
窒素ガス雰囲気−ド紫外線照射を行ない水不溶性且つ親
水性の物質透過性膜を形成する。照射条件として、樹脂
の硬化に要する時間か５分以内であることか望ましく、
更に好ましくは１〜３分で硬化しうる程度に照射強度お
よび光増感剤の量を調整することか必要である。“硬化
は、嫌気的雰囲気がよい。照射時間が長けれは、酵素失
活か大きくなり、逆に短かすきると、膜の硬化が不充分
で酵素が溶出し易くなる。得られる物質透過性膜の厚さ
は、通常１〜３０μに設定されていることが好ましい。
重Ｍ％の紫外線硬化性樹脂溶液に、該樹脂に対して０．
１〜５重Ｍ％の光増感剤を添加し、これを」二記（１）
の場合と同様な手法で酵素含浸支持体に塗布し、次いて
窒素ガス雰囲気−ド紫外線照射を行ない水不溶性且つ親
水性の物質透過性膜を形成する。照射条件として、樹脂
の硬化に要する時間か５分以内であることか望ましく、
更に好ましくは１〜３分で硬化しうる程度に照射強度お
よび光増感剤の量を調整することか必要である。“硬化
は、嫌気的雰囲気がよい。照射時間が長けれは、酵素失
活か大きくなり、逆に短かすきると、膜の硬化が不充分
で酵素が溶出し易くなる。得られる物質透過性膜の厚さ
は、通常１〜３０μに設定されていることが好ましい。
このように、酵素含浸支持体を作成し、次いてそのまわ
りに物質透過性膜を被覆することにより、所期目的の酵
素固定化物が製造される。、以上の構成から成る本発明
方法は、活性低下が少なく且つ使用範囲の広い所期目的
の本発明固定化物を製造することができ、以下に示す利
点を兼備した方法といえる。
りに物質透過性膜を被覆することにより、所期目的の酵
素固定化物が製造される。、以上の構成から成る本発明
方法は、活性低下が少なく且つ使用範囲の広い所期目的
の本発明固定化物を製造することができ、以下に示す利
点を兼備した方法といえる。
■ 酵素の固定化法が簡便であり、固定化操作中酵素の
活性低下が従来法に比し少ない。即ち、支持体が天然素
材のものであるため、支持体への酵素のなじみかよく、
親和性が高いので、良好な酵素安定性か得られるからで
ある。また、支持体は「ずく」「織る」「編む」ことに
より２次元的マトリックス構造を有しているので、酵素
の支持体への吸着安定性が良好であるからである。
活性低下が従来法に比し少ない。即ち、支持体が天然素
材のものであるため、支持体への酵素のなじみかよく、
親和性が高いので、良好な酵素安定性か得られるからで
ある。また、支持体は「ずく」「織る」「編む」ことに
より２次元的マトリックス構造を有しているので、酵素
の支持体への吸着安定性が良好であるからである。
■ 対象とする酵素の種類に制限はほとんどなく、粗酵
素品でも何ら問題なく使用することができる。
素品でも何ら問題なく使用することができる。
■ 酵素の流出を防止することができ、且つ物質透過性
膜の厚さを任意に調節することかできる。
膜の厚さを任意に調節することかできる。
＠ 低価格の材料使用のため、安価な酵素固定化物を得
ることができる。
ることができる。
次に、実施例および参考例を挙けて本発明を具体的に説
明する。なお、実施例中「％」とあるは「重置％」を意
味する。
明する。なお、実施例中「％」とあるは「重置％」を意
味する。
実施例１
酵素水溶液として、１％クルコースインメラーセ水溶液
を使用。
を使用。
東洋ρ紙（ｌｋ５４）１（ｌに、上記酵素水溶液１５７
を含浸せしめ、風乾する。次いで、この酵素含浸ρ紙に
、ポリビニルブチラール樹脂溶液（濃度５％）を膜厚５
〜１０μにてスプレー塗布し、風乾して酵素固定化物を
得る。
を含浸せしめ、風乾する。次いで、この酵素含浸ρ紙に
、ポリビニルブチラール樹脂溶液（濃度５％）を膜厚５
〜１０μにてスプレー塗布し、風乾して酵素固定化物を
得る。
実施例２
実施例１と同じ酵素含浸ρ紙に、ポリエチレングリコー
ル（ｎ＝９．１４の混合物）ジメタクリレート溶液（ａ
度１０％、光増感剤Ｂ Ｍ Ｅを樹脂分に対して１．５
％添加）を膜厚１０μにてスプレー塗布し、窒素雰囲気
下で２分間紫外線照射（ランプとして東芝製「ＦＬ２０
ＢＬ」を使用）して酵素固定化物を得る。
ル（ｎ＝９．１４の混合物）ジメタクリレート溶液（ａ
度１０％、光増感剤Ｂ Ｍ Ｅを樹脂分に対して１．５
％添加）を膜厚１０μにてスプレー塗布し、窒素雰囲気
下で２分間紫外線照射（ランプとして東芝製「ＦＬ２０
ＢＬ」を使用）して酵素固定化物を得る。
実施例３
酵素水溶液として、１％インベルターゼ水溶液を使用。
ネル］０グに、」二記酵素水溶液２０グを含浸せしめ、
風乾する。次いで、この酵素含浸ネルに、エチルセルロ
ース系樹脂溶液（ａ度５％）を膜厚５〜１０μにてスプ
レー塗布し、風乾して酵素固定化物を得る。
風乾する。次いで、この酵素含浸ネルに、エチルセルロ
ース系樹脂溶液（ａ度５％）を膜厚５〜１０μにてスプ
レー塗布し、風乾して酵素固定化物を得る。
参考例１
実施例１〜２て得た酵素固定化物をそれぞれ不溶化酵素
とし、これを下記組成の液と共に６０ ’Ｃて１時間ゆ
っくり攪拌しながら反応させ、次いで１ ／ ２ Ｍ
Ｉ−ｘｃ６０４４０ ｍｌを加え反応を停止する。
とし、これを下記組成の液と共に６０ ’Ｃて１時間ゆ
っくり攪拌しながら反応させ、次いで１ ／ ２ Ｍ
Ｉ−ｘｃ６０４４０ ｍｌを加え反応を停止する。
反応により生したフラクトース量をシスティン−カルバ
ゾール法により測定する。
ゾール法により測定する。
組成
３０％グルコース溶液 ・・・・・・・ ２
０ｍ１１ ／ １０ Ｍ−リン酸緩衡液（ｐＩ（７，５
）・・・・・・ １８０肩１ １／ＩＯＭ−硫酸マグネシウム溶液 ・・・ ３０πを 純水 ・・・・・・ ５０ｍ
１一方、クルコースイソメラーセ１５０ｄを用いて同様
に反応せしめ、生じたフラクトース量を測定する。
０ｍ１１ ／ １０ Ｍ−リン酸緩衡液（ｐＩ（７，５
）・・・・・・ １８０肩１ １／ＩＯＭ−硫酸マグネシウム溶液 ・・・ ３０πを 純水 ・・・・・・ ５０ｍ
１一方、クルコースイソメラーセ１５０ｄを用いて同様
に反応せしめ、生じたフラクトース量を測定する。
この二つの測定結果から、当該不溶化酵素の不溶化して
いないものに対する活性度は、以Ｆの通りである。
いないものに対する活性度は、以Ｆの通りである。
不溶化酵素 活性度（％）実施例１
４０〜４５／ｌ ２
４０〜４５なお、参考までに特開昭５０−
１５７５８７号開示の不溶化酵素の活性度は上記不溶化
していないものに比べ２０．１％の活性を示していた。
４０〜４５／ｌ ２
４０〜４５なお、参考までに特開昭５０−
１５７５８７号開示の不溶化酵素の活性度は上記不溶化
していないものに比べ２０．１％の活性を示していた。
参考例２
不
実施例３て得た酵素固定化物を溶化酵素とし、これを下
記組成の液と共に４０℃で１時間ゆっくり攪拌しながら
反応させる。反応により生じた還元糖量をウィルシュチ
ック−・シューデル法により測定する。
記組成の液と共に４０℃で１時間ゆっくり攪拌しながら
反応させる。反応により生じた還元糖量をウィルシュチ
ック−・シューデル法により測定する。
組成
１０％ショ糖溶液 ・・・・・・・・・
２０πｔ１ ／ ２５ Ｍ−クエン酸／リン酸緩衝液（
ｐＨ３，８）・・・・・・・・・ ２６０ＦＩＩｔ 一方、インベルターゼ２０ ’Ｏｄを用いて同様に反応
せしめ、生じた還元糖量を測定する。
２０πｔ１ ／ ２５ Ｍ−クエン酸／リン酸緩衝液（
ｐＨ３，８）・・・・・・・・・ ２６０ＦＩＩｔ 一方、インベルターゼ２０ ’Ｏｄを用いて同様に反応
せしめ、生じた還元糖量を測定する。
この二つの抛定結果から、当該不溶化酵素の不溶化して
いないものに対する活性度は、以下の通りである。
いないものに対する活性度は、以下の通りである。
不溶化酵素 遁１１工裏ユ実施例３
° ３５〜４０なお、参考まで
に特開昭５０−１５７５８７号開示の不溶化酵素の活性
度は上記不溶化していないものに比べ３５．２〜５５．
１％の活性を示していた。また、ネルに代え脱脂綿を使
用する以外は実施例３と同様にして酵素固定化物を得、
これを不溶化酵素として上述の試験に付すと、その活性
度は」二記不溶化していないものに比べ５％の活性を示
していた。
° ３５〜４０なお、参考まで
に特開昭５０−１５７５８７号開示の不溶化酵素の活性
度は上記不溶化していないものに比べ３５．２〜５５．
１％の活性を示していた。また、ネルに代え脱脂綿を使
用する以外は実施例３と同様にして酵素固定化物を得、
これを不溶化酵素として上述の試験に付すと、その活性
度は」二記不溶化していないものに比べ５％の活性を示
していた。
特許出願人 日木ペイント株式会社
代理人弁理士青山 葆 外１名
＝４７２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、天然素材の紙または布製支持体中に酵素を保持し且
つ該支持体表面を半透膜性樹脂または紫外線硬化性樹脂
の物質透過性膜で被覆したことから成ることを特徴とす
る酵素固定化物。 ２、半透膜性樹脂が、エチルセルロース系樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂および塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合樹脂の１種または２種以上の混合物である上記第１項
記載の物。 ３、紫外線硬化性樹脂が、ポリエチレンゴリコールとア
クリル酸もしくはメタクリル酸とのモノまたジエスエル
の１種または２種以上の混合物である上記第１項記載の
物。 ４、酵素水溶液を天然素材の紙または布製支持体に接触
せしめ該支持体中に酵素を含浸させ、次いて支持体の表
面に半透膜性樹脂または紫外線硬化性樹脂を塗装して物
質透過性膜を形成すること÷特徴とする酵素固定化物の
製造方法。 ５、酵素水溶液の接触手段が、浸漬法またはスプレー法
である上記第４項記載の方法。 ６、物質透過性膜の形成に当り、半透膜性樹脂を浸漬法
またはスプレー法で塗布し、次いて要すれば乾燥する上
記第４項記載の方法。 ７、物質透過性膜の形成に当り、紫外線硬化性樹脂およ
び光増感剤の混合物を浸漬法またはスプレー法で塗布し
、次いで紫外線照射する上記第４項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11491583A JPS5911183A (ja) | 1983-06-25 | 1983-06-25 | 酵素固定化物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11491583A JPS5911183A (ja) | 1983-06-25 | 1983-06-25 | 酵素固定化物およびその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11625476A Division JPS5341487A (en) | 1976-09-27 | 1976-09-27 | Immobilized enzyme and its preparation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5911183A true JPS5911183A (ja) | 1984-01-20 |
Family
ID=14649809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11491583A Pending JPS5911183A (ja) | 1983-06-25 | 1983-06-25 | 酵素固定化物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911183A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992121A (en) * | 1989-02-10 | 1991-02-12 | Rubino Robert M | Electrostatic charging |
| US6214185B1 (en) * | 1997-04-17 | 2001-04-10 | Avl Medical Instruments | Sensor with PVC cover membrane |
| US6303119B1 (en) | 1999-09-22 | 2001-10-16 | The Procter & Gamble Company | Personal care compositions containing subtilisin enzymes bound to water insoluble substrates |
| US6410017B1 (en) | 1998-09-22 | 2002-06-25 | The Procter & Gamble Company | Personal care compositions containing active proteins tethered to a water insoluble substrate |
| JP2009080106A (ja) * | 2000-10-10 | 2009-04-16 | Biotrove Inc | アッセイ、合成、および保存用の器具、ならびに、その作製、使用、および操作の方法 |
| WO2022085383A1 (ja) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | 株式会社アドバンテスト | バイオセンサおよびバイオセンサ用リアクター、リアクターの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341487A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-14 | Nippon Paint Co Ltd | Immobilized enzyme and its preparation |
-
1983
- 1983-06-25 JP JP11491583A patent/JPS5911183A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2022067884A (ja) * | 2020-10-21 | 2022-05-09 | 株式会社アドバンテスト | バイオセンサおよびバイオセンサ用リアクター、リアクターの製造方法 |
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