JPS6156659A - 生物活性物質の固定化方法 - 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、生物活性物質の固定化方法に関する。

更に詳しくは、酵素、微生物などの生物活性物質をフッ
素樹脂成形品、ガラスβに珍品′ｆ、【どの生物活性物
質固定化材の表面に固定化する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来から酵素、微生物などの生物活性物質全種々の材料
上に固定化し、例えばバイオセンサー用膜、アフイニテ
イクロマトグラフイー、バイオリアクターなどの用途に
用いることか行わｒしている。

一方、やはり従来から人工血管、カテーテル、人工臓器
などの材料として用いられているポリテトラフルオロエ
チレンなどのフッ素樹脂の成ル品に、例えばウロキナー
ゼ酵素を固定すれば、生体材料の問題点となっている抗
血栓性の舟注？付与することができるなどの効果が期待
さオする。

即ぢ、耐熱性、耐薬品性、酸素透過性などの性質ですぐ
れた特性を示すフッ素′１ｆＪＪ脂成彰品に、生物学的
特性を更に付加させることができれば、それの応用＠凹
は質的にもまた琶的にも飛躍的に拡大できることが期待
される。

また、ガラス成形品は、生物活性物質の固定化材の代表
的なものとして従来から用いられており、特にそれの球
状のものはバイオリアクターなどとして有効に使用され
ているので、そこに生物活性物質を更に効果的に結合さ
せることができれば、その有用性は一層高められること
になる。

こうした各種の用途に供するために、生物活性物質固定
化材としてのフッ素樹脂成形品上に生物活性物質を固定
化せ［７める方法としては、成形品表面ケ金属カリウム
でエツチングして不飽和結合を形成させ、そこに生物活
性物質との結合性を有する単凰体を結合させる方法ある
いは物理的吸着方法などが用いられている。また、ガラ
ス板上に１　　　生物活性物質を固定イけしめる方法と
し′Ｃは・′ランカップリング剤を用いる方法あるいは
物理的吸着方法などが用いられている。しかしながら、
金属カリウム、シランカップリング剤を用いる方法は、
工程的に煩雑であるばかりではなく、特に前者では危険
性が大であり、また物理的吸着方法ではその結合力に不
安がみられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる現状に鑑み、本発明者は元来生物活性物質を固定
させ難いそれの固定化材上に生物活性物質を容易かつ強
固に結合させ得る方法について種々検討の結果、生物活
性物質固定化材の表面に、生物活性物質のアミ７基と結
合し得る化合物であるアルデヒド化合物またはイソシア
ネート化合物をプラズマ重合させるごとにより、かかる
課題が有効に解決し得ることを見出した。

〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕従って
、本発明は生物活性物質の固定化方法に係り、生物活性
物質の固定化は、生物活性物質固定化材の表面にアルデ
ヒド化合物またはイソシアネート化合物をプラズマ重合
させ、次いでそこに生物活性物質を結合させることによ
り行わね、る。

プラズマ重合処理は、例えば第１図にその概要が示され
るような装置を用いて行われる。即ち、真空ポンプ１、
リークパルプ２およびメインバルブ３に接続され、真空
計４ｔ−備えたプラズマ反応容器５内に、例えばポリテ
トラフルオロエチレン樹脂膜またはガラス板６を収容し
、反応容器内の圧力を約０．００１〜ＩＱ　Ｔｏｒｒと
した後パルプ７を開き、反応容器内にタンク８からのア
ルデヒド化合物またはイソシアネート化合物を導入する
。これらの化合物を等大している状態で、高周波発生装
Ｒ（１３，５６ＭＨｚ　）　９およびマツチングユニッ
ト１０からなる高周波電源を用いて、有効電力約５０〜
２００ｗ、時間約５〜６００秒間の条件下で、発振コイ
ル１１からプラズマ照射する。反応容器としては、チュ
ーブ状およびペルジャー型のいずれをも用、いることが
でき、また放＠電極としては、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。

前述の如く、生物活性物質固定化材としては、ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂成形品、ガラス成形品などが好
んで用いられ、その形状も板状体、膜状体、球状体、繊
維状体など任意の形態をとり得る。

これらの固定化材の表面にプラズマ重合させるアルデヒ
ド化合物としては、例えばグルタルアルデヒド、ホルム
アルデヒド、アセトアルデヒドなどが、またイソシアネ
ート化合物としては、例えばトルエンジイソシアネート
、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネートなどがそれぞれ挙げられる。これらの重合性
単皿体化合物は、そのままの状態であるいは水溶液など
の状態で用いられ、中には沸点の高い化合物もみられる
が、前記した如きプラズマ反応容器内の減圧度によって
、また更に約４０〜１ｏｏ℃に適宜加熱することによっ
て、気体状となってプラズマ反応に供せられる。

このようなプラズマ重金属に結合される生物活性物質と
しては、酵素、微生物などが挙げられ、例えば酵素の場
合には一般に約０．１〜１０ｍ９／−の水溶液として用
いられる。

酵素としては、例えばグルツースオキシダーゼ、アミノ
酸オキシダーゼ、コレステロールオキシダ−七、ウリカ
ーゼなどのオキシダーゼ類、ウリアーゼ、フレアキニナ
ーゼ、グルタミナーゼ、べ二シリナーゼ、カタラーゼ、
パーオキシダーゼ、インベルターゼ、ムタロターゼ、ア
ミラーゼ、パパイン、トリプシンなどのプロテアーゼ類
、グルコースイソメラーゼ、ウロキナーゼなどが挙げら
れる。また、微生物としては、例えばシュードモナス・
フルオレッセンス、バチルス・ズブチリス、シュードモ
ナス・エルギノーザなどの細菌類、アスペルギルス・ニ
ガー、リゾプス・ホルモ、センシスなどの糸状菌類、ス
トレプトミセス・グリセウスなどの放線菌類、酵母菌、
かびなどが挙げられる。この他に、その構造中にアミン
基を有するたん白質などの生物学的活性を有する他の物
質にも、本発明方法は適用される。

〔発明の効果〕

１　　本発明方法により生物活性物質をフッ素樹脂成形
品、ガラス成形品などの固定化材、特にガラス成形品の
表面に固定化せしめたものは、その固定化が容易かつ強
固に行われるばかりではなく、固定化材の特性が更に加
味されるので、人工血管、縫合糸などの医用材料、バイ
オリアクター、バイオセンサーなどの用途にいずれも有
効に使用することができる。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例１〜４ 図示された態様に従って、プラズマ取合が行わレタ。固
定化材としては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ｐ
ｒｙｘ＋）ｔｆＣはガラスからそれぞれ成形された１０
　Ｘ　１０　Ｘ　０．５　ｍの大きさのものが用いられ
、反応容器内の圧力をＱ、ＱＩ　Ｔｏｒｒとした後、０
．５−の水溶液から気化させたプラズマ数合性単ｎ体を
導入し、１３．５６　ＭＨｚの高周波発生装置を用いて
、有効電力１５０Ｗ、時間１０分間の条件下でプラズマ
照射を行ない、重合反応させた。

照射終了後、反応容器中から表面にプラズマ重合層を形
成させた固定化材を取り出し、これを酵素濃度１　ｍｙ
／ｍｌの枯草菌起源アルカリプロテアーゼ（長瀬産業販
売品、酵素番号に、０．３．４．４．１６　）の４’℃
の水溶液中に２４時間浸漬した。その後、１００ゴの蒸
留水で洗浄した。

得られた固定化＃素の活性が、カゼイン基質を用い、ア
ンソン−荻原氏変法によって測定された。

測定条件は、酢酸緩衝液中、ｐＨ７，５、温度３５℃、
紫外線吸収波長６６０　ｎｍである。また、固定化酵素
を、４℃の酢酸緩衝液５−中に２４時間浸漬した後、同
様に酵素活性を測定することにより、固定化酵素の脱雅
の有無が判定された。得られた結果は、次の表に示され
る。

表 同濃度Ｃ％）　　　　　５０　　　　　　２５　　　　
　５０　　　　　２５酵素尚コｍＴＪ／２ｊ）　　　３
゜４　　　　　　３．０　　　　　９．５　　　　　５
．０脱離酵素　　　　なし　　　　　なし　　　　なし
　　　　なし

【図面の簡単な説明】

第１図は　本発明で用いられるプラズマ重合装置の一態
様を示す概略図である。 （符号の説明） ｌ・・・・・・真空ポンプ ５・・・・・・プラズマ反応容器 ６・・・・・・生物活性物質固定化材 ９・・・・・・高周波発生装置 １１・・・・・・発振コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、生物活性物質固定化材の表面にアルデヒド化合物ま
   たはイソシアネート化合物をプラズマ重合させ、次いで
   そこに生物活性物質を結合させることを特徴とする生物
   活性物質の固定化方法。 ２、生物活性物質固定化材がフッ素樹脂成形品である特
   許請求の範囲第１項記載の生物活性物質の固定化方法。 ３、フッ素樹脂成形品がポリテトラフルオロエチレン樹
   脂成形品である特許請求の範囲第２項記載の生物活性物
   質の固定化方法。 ４、生物活性物質固定化材がガラス成形品である特許請
   求の範囲第１項記載の生物活性物質の固定化方法。 ５、生物活性物質が酵素である特許請求の範囲第１項記
   載の生物活性物質の固定化方法。 ６、生物活性物質が微生物である特許請求の範囲第１項
   記載の生物活性物質の画定化方法。