JPS6141608B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生理活性物質の固定化に用いられる
担体に関するものである。

酵素、補酵素、酵素阻害制、ホルモン、抗原、
抗体などの生理活性物質をポリアクリルアミド、
セルロース、アガロースなどの担体に固定化した
ものは、食品、医薬品工業における化学反応触
媒、生理活性物質の分離精製用の吸着体などとし
て使用されている。生理活性物質固定化用担体に
要求される性能として(1)単位重量あたり多量の生
理活性物質が活性を維持した状態で固定化しうる
こと、(2)反応、分離精製などの操作を行う際、十
分な機械的強度と安定性を有すること、(3)生理活
性の持続性が良好で、たとえば化学反応触媒とし
ての反応容易や吸着体としての吸着容量を高い水
準に長期間維持しうることなどがあげられる。し
かしながら従来の生理活性物質固定化用担体にお
いては、これらの性能を十分に満足させるものが
得られていない。たとえば、単位重量あたり多量
の生理活性物質を固定化しうるような担体では、
機械的強度が小さくかつ反応、分離精製の操作に
より反応容量や吸着容量が著しく低下し、一方、
そのような担体の機械的強度をあげると多量の生
理活性物質が固定化できず、したがつて小さい反
応容量や吸着容量しか得られないという問題があ
つた。

本発明者らは、この点にかんがみ、多量の生理
活性物質を固定化でき、かつ反応容量、吸着容量
を長期間高い水準に維持するに十分な機械的強度
を有する担体を開発すべく、ポリアミド繊維ある
いはポリエステル繊維よりなる繊維集合体に注目
し、種々検討した結果、繊維集合体からなる生理
活性物質固定化用担体の性能は、繊維の断面形状
に大きく依存することを見出し、本発明を完成し
たものである。

すなわち本発明は、繊維集合体からなる生理活
性物質固定化用担体において、繊維集合体が異形
断面を有するポリアミド繊維あるいはポリエステ
ル繊維よりなることを特徴とする生理活性物質固
定化用担体である。

本発明における異形とは、円形以外の三角、四
角、五角、六角、七角、八角、星型などの形状を
いい、それらは中空部を有する異形、すなわち異
形中空であつてもよい。このような異形断面を有
するポリアミド繊維あるいはポリエステル繊維よ
りなる繊維集合体を生理活性物質固定化用担体に
用いた場合、驚くべきことに円形断面を有する繊
維を用いたものに比べて単位重量あたり多量の生
理活性物質を固定化しうるのみならず、生理活性
の持続性が良好で、かつ反応容量、吸着容量を高
い水準に長期間維持しうる。このような繊維の断
面形状がもたらす効果は今だかつて知られていな
かつたことである。

本発明における生理活性物質固定化用担体と
は、生理活性物質を後述するような固定化処理に
より支持しうる物質のことであり、それ自体は生
理活性を有せず、生理活性物質が固定化されては
じめて生理活性を呈するようになるものをいう。

本発明における繊維集合体とは、たとえば紡績
糸、わた、不織布、紙、織物、編物などの短繊
維、長繊維の集合体をいうが、特に「わた」が好
適に用いられる。本発明に用いる異形断面を有す
るポリアミド繊維あるいはポリエステル繊維は、
公知の湿式紡糸、乾式紡糸、溶融紡糸等により紡
糸され、公知の方法で種々の形状を有する繊維集
合体に加工される。

繊維集合体からなる担体への生理活性物質の固
定化は、たとえば共有結合法、イオン結合法など
の公知の方法により行うことができる。ポリアミ
ドやポリエステルは、末端カルボキシル基を有す
るのでそれらを素材とする担体を脱水縮合剤存在
下にポリエチレンイミンで処理することにより担
体の表面にアミノ基を導入することができ、次い
で無水マレイン酸共重合体で処理すると担体に酸
無水物基が導入される。このように酸無水物基が
導入された担体は容易に生理活性物質を共有結合
させることができる。酸無水物基が導入された担
体を加水分解するとイオン交換基であるカルボキ
シル基が生成する。このようにしてカルボキシル
基が導入された担体には生理活性物質等をイオン
結合させることができる。

本発明の繊維集合体からなる生理活性物質固定
化用担体に、上記のような固定化処理を行つた場
合、単位重量あたり多量の生理活性物質が失活す
ることなく固定化される。

本発明の生理活性物質固定化用担体は、アミラ
ーゼ、トリプシン、キモトリプシン、アミノアシ
ラーゼ、ガラクトシダーゼ、インペルターゼ、ペ
クチナーゼ、Ｌ−アスパラギナーゼ、グルコー
ス・オキシダーゼ、ウリアーゼ、セルラーゼなど
の酵素の固定化用担体として使用される。得られ
た固定化酵素は医薬品、食品工業、臨床検査、に
おける反応触媒、酵素阻害剤の分離精製用吸着体
として使用される。また、本発明の生理活性物質
固定化用担体に抗原、抗体、酵素阻害剤、ホルモ
ン、補酵素などを固定化したものは生理活性物質
の分離精製用吸着体として使用される。

本発明の生理活性物質固定化用担体に酵素を固
定化して得られる反応触媒は反応容量が大きく、
かつ触媒活性が長期間持続するという特長があ
る。本発明の生理活性物質固定化用担体を用いて
調製した分離精製用吸着体においては、吸着容量
が大きく、かつ吸着容量を長期間一定に維持でき
るという特長がある。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に
説明する。

実施例 １ ポリエステルテレフタレート製のステープル
（三角断面、３デニール、繊維長８cm）500mgを次
のように処理した。

(1) 2wt％のポリエチレンイミンと2wt％のジシ
クロヘキシルカーボジイミドを含むメタノール
溶液中に室温でかきまぜながら浸漬した後、メ
タノールで洗浄し、乾燥した。

(2) ついで、3wt％の無水マレイン酸−メチルビ
ニルエーテル共重合体を含むアセトン溶液中に
室温でかきまぜながら浸漬した後、アセトンで
洗浄し乾燥した。

(3) ついで、β−アミラーゼ５mg（5030単位）と
還元型グルタチオン1.5mgとをリン酸緩衝液
（1/15Ｍ、PH6.0）５mlに溶解した溶液に、４℃
で24時間静置した後、生理食塩水で洗浄した。

上記のようにして得られたβ−アミラーゼが固
定化された三角断面を有するポリエステル・ステ
ープルをカラムにつめ、１％可溶性デンプン水溶
液10mlを１ml／分の流速にて流し、反応液のマル
トースを定量したところ、生成したマルトース量
は3.7mg（収率37％）であつた。デンプン水溶液
を２時間流し続けた後反応液のマルトースを定量
したところマルトース収率は32％に低下している
ことがわかつた。

比較のため、ポリエチレンテレフタレート製の
ステープル（円形断面、３デニール、繊維長８
cm）800mgを上記のように処理し、β−アミラー
ゼを固定化した。β−アミラーゼが固定化された
円形断面を有するポリエステルステープルをカラ
ムにつめ、１％可溶性デンプン水溶液10mlを１
ml／分の流速にて流し、反応後のマルトースを定
量したところ生成したマルトース量は3.6mg（収
率36％）であつた。デンプン水溶液を２時間流し
続けた後、反応液のマルトースを定量したとこ
ろ、マルトース収率は22％に低下していることが
わかつた。

実施例 ２ 実施例１における(3)の処理を下記の(3)′にかえ
たほかは実施例１と同様にしてトリプシン、カリ
クレイン、プラスミンに対するインヒビターであ
るアプロチニンをナイロン６製のステープル（三
角断面、３デニール、繊維長８cm）500mgに固定
化した。

(3)′ ついで、アプロチニン水溶液（5000単位／
ml）５ml中に浸漬して４℃で24時間静置したの
ち生理食塩水にて洗浄した。

上記のようにして得られたアプロチニン固定化
ポリアミドステープル（三角断面）をカラムにつ
めトリプシン水溶液（タイプＩ牛〓トリプシン、
５mg/ml）10mlを１ml／分の流速にて流し、トリ
プシンを吸着させたところ、仕込んだトリプシン
の86％が吸着されたことがわかつた。次に吸着さ
れたトリプシンを0.3M−Kcl水溶液（PH1.7）を
用いて脱着した。このようにしてトリプシンを吸
着、脱着する操作を５回くりかえしたのちトリプ
シンを吸着させたところ、トリプシン吸着率は79
％に低下していることがわかつた。

比較のため、ナイロン６製のステープル（円形
断面、３デニール、繊維長８cm）500mgを上記の
ように処理し、アプロチニンを固定化した。この
アプロチニン固定化ナイロン・ステープルのトリ
プシン吸着率は第１回目が84％であつたのに対し
て、第６回目では64％に低下した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繊維集合体からなる生理活性物質固定化用担
   体において、繊維集合体が異形断面を有するポリ
   アミド繊維あるいはポリエステル繊維よりなるこ
   とを特徴とする生理活性物質固定化用担体。