JPS63309149A

JPS63309149A - ゲル又は固定化ゲルの製造法

Info

Publication number: JPS63309149A
Application number: JP62142349A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hashimoto; 健治橋本; Yoshito Shirai; 義人白井; Hideo Tanaka; 秀夫田中; Shinji Irie; 入江　慎二
Original assignee: Kibun Food Chemifa KK; Kibun KK
Current assignee: Kibun KK; Kikkoman Soyfoods Co
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1988-12-16
Also published as: JPH0468896B2

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、アルギン酸のゲル又は固定化ゲルを強化する
方法に関するものである。

更に詳細には１本発明は、カルシウムイオンで形成され
たアルギン酸のゲル又は固定化ゲルをストロンチウムイ
オンで処理し、ゲル又は固定化ゲルを強化する方法に関
するものである。

本発明において強化されたゲル又は固定化ゲルは燐酸等
を含む培養液によって脱弱化させることなく、長期間の
生化学的反応等に耐え得るもので、生化学界に益すると
ころ大なるものがある。

（従来の技術）一般に、酵素、微生物、動物細胞等をアルギン酸ナトリ
ウム溶液に添加し、カルシウムイオンを含む溶液中に、
滴下したり、紡糸したりして、ゲル化して、生化学的反
応等に利用することはよく知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来のアルギン酸ナトリウムとカルシラムイオ
ンを反応させて得られたゲルが反応液中に含まれる種々
の塩類の影響、或いはＰＨの変化によってゲル強度が著
しく低下したり、リン酸イオン等のキレート剤の存在に
よりゲルが溶解してしまうという問題点があった。

そこでゲルの強度を向上させるため反応液中にカルシウ
ムイオンを多量に添加することも行われるが、多量のカ
ルシウムイオンによって、酵素、微生物、動物細胞等の
生化学的活性が阻害されるという問題が生じるのである
。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、アルギン酸ゲルを長期間の培養等に耐え
る強固なものにするために鋭意研究をした結果、カルシ
ウムイオンを用いてゲル化したアルギン酸ゲルをストロ
ンチウムイオンで処理することによって１強固なアルギ
ン酸ゲルを得ることに成功したものである。

本発明は、アルギン酸ナトリウム溶液をカルシウムイオ
ンで適宜形状に成型し、次いでストロンチウムイオンで
処理し１強化することを特徴とする強化されたゲルの製
造法である。

また、本発明は、生化学的活性体を添加したアルギン酸
ナトリウム溶液をカルシウムイオンで適宜形状に成型し
、次いでストロンチウムイオンで処理し、強化すること
を特徴とする強化された固定化ゲルの製造法である。

本発明に使用するアルギン酸ナトリウムはカッ藻類中に
含まれるアルギン酸を化学操作により抽出しナトリウム
塩にしたもので、市販のアルギン酸ナトリウムなどいず
れも使用できる。しかしながら、アルギン酸は叶マンヌ
ロン酸（Ｍ）とＬ−グルロン酸ＣＧ）とから構成されて
いて、両者の成分比（Ｍ／Ｇ比）が物性に大きな影響を
与えている。

そして、Ｍのみからなる部分、Ｇのみからなる部分１Ｍ
とＧが混在する部分などがあるがゲル化剤の金属イオン
と結合して強固なゲルを形成するのは主としてＧブロッ
クの働きによることが明らかとなっている。

本発明では、アルギン酸を構成するＤ−マンヌロン酸（
Ｍ）とＬ−グルロン酸（Ｇ）の比、すなわちＭ／Ｇ比が
０・１〜０・８、より好ましくは０．１〜０．２のもの
を選んで用いるのがよい。

この様なＭ／Ｇ比の低いアルギン酸ナトリウムは、Ｇ含
量の高い海藻類、若しくは多く含まれている部位［茎（
幹）部コ、及びとれた季節（５〜８月）を選択して抽出
調製するか、又はＧ含量の高いものをブレンドするなど
の方法によって、特別に調製して得ることができる。

Ｍ／Ｇ比が上記範囲にあるものはゲル強度が大である。

本発明においては、カルシウムイオンで処理したアルギ
ン酸ゲルをストロンチウムイオンで処理することによっ
て、ゲルを強化することを特色とするものである。

カルシウムイオンとしては硝酸カルシウム、酢酸カルシ
ウム、乳酸カルシウム、酪酸カルシウム。

塩化カルシウム等が用いられる。又、ストロンチウムイ
オンとしては塩化ストロンチウム、硝酸ストロンチウム
、酢酸ストロンチウム等の水溶性の塩が用いられ、特に
塩化ストロンチウムが容易に入手できて使いやすい。

具体的には、生化学的活性体を添加もしくは添加しない
アルギン酸ソーダの溶液をカルシウムイオンを含む溶液
で、粒状、繊維状等に成型した後、その成型ゲルをスト
ロンチウムイオンを含む溶液で処理して、燐酸等に対し
て強化されるものである。

ナトリウムと置換したカルシウムの一部又は大部分がス
トロンチウムと置き換ったり、新たにストロンチウムが
残ったナトリウムと置換したり、更にはこれらの組合せ
も起り、全体としてゲルが燐酸等に対して強化されるも
のと考えられるが、カルシウムイオンでゲル化して、更
にストロンチウムイオンで処理することによって、ゲル
が燐酸等に対して強化される理由の詳細は不明である。

アルギン酸ナトリウムの濃度は、０．５　（Ｗ／Ｖ）％
〜８（Ｗ／Ｖ）％濃度が良く、より好ましくは０．８（
Ｗ／Ｖ）％〜３（Ｗ／Ｖ）％濃度である。

また、アルギン酸ナトリウム溶液に添加される生化学的
活性体としては、酵素、微生物、動物細胞、植物細胞な
どがある。

酵素としては、アルコールデビドロゲナーゼ、Ｄ−アミ
ノ酸オキシダーゼ、カタラーゼ等の酸化還元酵素、トラ
ンスケトラーゼ、アデニレートキナーゼ、ヘキソキナー
ゼ等の転移酵素、β−ガラクトシダーゼ、ペニシリナー
ゼ、リパーゼ、エステラーゼなどの加水分解酵素、フマ
ラーゼ、アスパルターゼ、スレオニンアルドラーゼ、β
−チロシダーゼなどのリアーゼ酵素、グルコースイソメ
ラーゼ、アラニンイソメラーゼなどの異性化酵素、グル
タチオンシンターゼ、グルタミンシンターゼなどのりガ
ーゼ酵素などがあげられる。

又、微生物としては細菌、酵母、カビ、放線菌などの酵
素活性を有する微生物であれば特に限定されることはな
く、また、動物細胞としては、各種生理活性物質を生産
する細胞株、抗体を生産するハイブリドーマなどがあり
、更に植物細胞としは各種生理活性物質を生産する細胞
がある。

生化学的活性体は０．０１〜５０％、好ましくは０．１
〜２０％程度アルギン酸ナトリウム溶液に添加され、混
合される。ただし、動物細胞の場合は、アルギン酸ナト
リウム溶液１＋＋１に対しｌ　Ｘ　１０’〜ｌＸ１０’
。

好ましくはＩ　Ｘ　１０’〜５　Ｘ　１０８個添加され
る。

生化学的活性体を添加、もしくは添加しないアルギン酸
ナトリウム溶液は次の１〜３の方法等でゲル化される。

ゲル化に用いるカルシウムイオンの濃度は０．０１〜１
．０モル濃度程度で、好ましくは０．０２〜０．３モル
濃度程度である。

！、　注射器やピペット等のノズルからカルシウムイオ
ンを含有する水溶液中に滴下することによりビーズ状の
ゲルが得られる。

２、　カルシウムイオンを含有する水溶液中で注射器、
ピペット等のノズルから連続的に吐出させることにより
繊維状のゲルが得られる。

３、平板上にキャストするか濾紙もしくはガーゼなどに
含浸させた後、水溶液中のカルシウムイオンと接触させ
ることにより膜状のゲルを得ることができる。

ここに得られたゲルはストロンチウムイオンを含む溶液
に浸漬したり、該溶液を噴霧したりして処理される。ス
トロンチウムイオンの濃度は０．０１〜１．０モル、好
ましくは０．０２〜０．３モル程度である。

処理時間は　１分〜１時間、ＰＩ（３〜１１、温度４〜
５０℃程度である。

本発明のストロンチウムイオンで強化処理されたアルギ
ン酸ゲルは燐酸に対して強い抵抗力をもつようになる。

動物細胞株、ハイブリドーマ等をゲル中に含有させた場
合、培養液にリン酸緩衝液を使用するので、特に有効で
ある６即ち、ストロンチウムイオンで強化処理したもの
は１週間以上の長期間リン酸緩衝液に浸漬しても崩壊し
ないがストロンチウムイオンで強化処理しないものはリ
ン酸緩衝液に浸漬して１日以内ですべて崩壊してしまう
ものである。

次に本発明の実施例を示す。

実施例１゜２％アルギン酸ナトリウム溶液１００ｍＡに、市販のマ
ウス細胞（大日本製薬に、に製）にＢリンパ球を常法に
より融合したハイブリドーマ培養懸濁液を１、ＯＸ　１
０’ケ／ｇゲルになるように添加、混合し、注射器につ
め、氷水中の０．１Ｍ塩化カルシウム溶液に滴下し、６
０分放置し１粒状化ゲルを得た。

得られたゲルを無血清ＲＤＦ培地で３日間３７℃で静置
培養した。

さらに粒状化ゲルを５つに分けて、氷水中の０゜ＩＮ塩
化ストストロンチウム溶液分、５分、　１０分。

２０分、３０分それぞれ浸漬した。

得られた各強化ゲルを無血清ＲＤＦ培地で３日間３７℃
で静置培養し、グルコースの消費量をみた。

結果は表１辷示される。

３日後に各々のゲルを２５０ｗＭリン酸緩衝液（ｐＨ７
，２）に浸したところ、ストロンチウム未処理のゲルは
３０分以内に溶解したが、ストロンチウム処理したゲル
は１週間後においてもその形状に変化はなかった、又、
ストロンチウム処理は細胞に影響を及ぼさなかった。

実施例２゜２％アルギン酸ナトリウム溶液１００ＩＩＱに市販の幼
ハムスター腎細胞（大日本製薬に、Ｋｌ）を４．７　Ｘ
　１０６ケ／ｇゲルになるように添加、混合し、注射器
につめ、氷水中の０．１Ｍ塩化カルシウム溶液に滴下し
、６０分放置し、粒状化ゲルを得た。

得られたゲルをカラムにつめ、３％グルコース添加ＢＭ
Ｅ培地３００ｍＱづつを毎日とりかえながら６５日間３
０℃で循環培養し、グルコース消費量を測定し。

６５日間後ゲルを取り出し、氷水中の０．１Ｍ塩化スト
ロンチウム溶液に２０分間浸漬し、後再びカラムにつめ
、３％グルコース添加ＢＭＥ培地３００ｔＱづつを毎日
とりかえながらあと１０日間３０℃で循環培養し、グル
コース消費量を測定した。その結果は第１図に示される
が、この図から塩化ストロンチウムによる処理が細胞に
全く影響を及ぼさないことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例２において塩化ストロンチウムによる処
理が細胞に与する影響をみた図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、アルギン酸ナトリウム溶液をカルシウムイオンで適
宜形状に成型し、次いでストロンチウムイオンで処理し
、強化することを特徴とする強化されたゲルの製造法。２、生化学的活性体を添加したアルギン酸ナトリウム溶
液をカルシウムイオンで適宜形状に成型し、次いでスト
ロンチウムイオンで処理し、強化することを特徴とする
強化された固定化ゲルの製造法。３、アルギン酸ナトリウムがＭ／Ｇ比０．１〜０．８の
アルギン酸ナトリウムである特許請求の範囲第１項又は
第２項記載のゲル又は固定化ゲルの製造法。４、生化学的活性体が酵素、微生物、動物細胞又は植物
細胞であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の固定化ゲルの製造法。