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JPS5917733B2 - Manufacturing method and use of protein-bound polyurethane foam - Google Patents
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JPS5917733B2 - Manufacturing method and use of protein-bound polyurethane foam - Google Patents

Manufacturing method and use of protein-bound polyurethane foam

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JPS5917733B2
JPS5917733B2 JP51041941A JP4194176A JPS5917733B2 JP S5917733 B2 JPS5917733 B2 JP S5917733B2 JP 51041941 A JP51041941 A JP 51041941A JP 4194176 A JP4194176 A JP 4194176A JP S5917733 B2 JPS5917733 B2 JP S5917733B2
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protein
water
enzyme
isocyanate
prepolymer
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JP51041941A
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ウエイン・エリオツト・スワン
フランク・ジヨセフ・ハートデイゲン
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WR Grace and Co
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内部に、たとえば、酵素、抗体または抗原の
ような蛋白質が固定せしめてあるポリウレタンから成る
フオームの生成に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the production of polyurethane foams within which proteins such as enzymes, antibodies or antigens are immobilized.

本発明の方法の何れかによつて製造した、結合蛋白質含
有ポリウレタンフオームは、蛋白質と他の物質との接触
を生ぜしめることを所望する、どのような反応に対して
も使用することができる。
Binding protein-containing polyurethane foams made by any of the methods of the invention can be used in any reaction in which it is desired to bring about contact between a protein and another substance.

蛋白質が酵素である場合には、酵素を含有するフオーム
は、当該酵素が適当な触媒となりうる接触反応またはそ
の類において、使用することができる。蛋白質が抗体で
ある場合には、抗体を含有するフオームは、たとえば人
間の血液のような生物学的試料からの抗原の除去のため
に使用することができ、また逆に、抗原を含有するフオ
ームは、生物学的試料から抗体を取出すために使用する
ことができる。蛋白質とその他の物質の間の接触を達成
するための蛋白質含有フオームの使用は、本発明の一部
である。このような固定した蛋白質は、従来の文献にお
いても既に見ることができる。
If the protein is an enzyme, the enzyme-containing form can be used in catalytic reactions or the like for which the enzyme is a suitable catalyst. If the protein is an antibody, the antibody-containing form can be used for the removal of the antigen from biological samples, such as human blood, and vice versa. can be used to extract antibodies from biological samples. The use of protein-containing foams to achieve contact between proteins and other substances is part of the invention. Such immobilized proteins can already be found in the prior literature.

たとえば、アメリ力合衆国特許第3574062号は、
ポリエステルポリウレタンをアミノ酸のジアゾニウム塩
によつてジアゾ化し、次いで非酵素性の動物蛋白質とカ
ツプルさせて、ジアゾ化したポリウレタンを生ぜしめ、
それを酵素と反応させて、固定した酵素を生成せしめる
という、結合蛋白質(酵素)の製造方法を記している。
アメリカ合衆国特許第3705084号は;(a)マク
ロ多孔質の反応器コア;(b)反応器コア上の重合体表
面(これはポリウレタン樹脂とすることができる);(
c)重合体表面上に吸着させ且つその場で二官能性試剤
(たとえばポリイソシアナート)によつて重合体表面に
対し架橋せしめた酵素から成る流通酵素反応器について
記している。
For example, U.S. Patent No. 3,574,062
diazotizing a polyester polyurethane with a diazonium salt of an amino acid and then coupling it with a non-enzymatic animal protein to yield a diazotized polyurethane;
This book describes a method for producing binding proteins (enzymes), in which the binding proteins (enzymes) are reacted with enzymes to produce immobilized enzymes.
U.S. Pat. No. 3,705,084 discloses: (a) a macroporous reactor core; (b) a polymeric surface on the reactor core, which can be a polyurethane resin;
c) A flow-through enzyme reactor is described consisting of an enzyme adsorbed onto a polymer surface and cross-linked to the polymer surface in situ by means of a bifunctional reagent (eg polyisocyanate).

アメリカ合衆国特許第3791927号は、自己支持性
の網状化したフオーム材料(これはポリウレタンフオー
ムとすることができる)の気泡内に閉じ込めて、フオー
ム材料に対して結合せしめてある、水に不溶性の結合蛋
白質(酵素)について記している。
U.S. Pat. No. 3,791,927 discloses a water-insoluble binding protein that is entrapped within the cells of a self-supporting reticulated foam material (which can be a polyurethane foam) and bonded to the foam material. (enzyme).

アメリカ合衆国特許第3672955号 (195/68、スタンレ一)は:(a)酵素の水性分
散物を、揮発性の水と相溶性のない溶剤(たとえばメチ
ルクロロホルム)中のポリイソシアナートの溶液によつ
て乳化せしめ;(b)かくして得た乳濁液を固体粉末状
の担体と混合し;且つ(c)それから溶剤を蒸発させる
ことから成る結合蛋白質(酵素)の製造方法について記
している。
U.S. Pat. No. 3,672,955 (195/68, Stanley et al.) discloses: (a) preparing an aqueous dispersion of an enzyme by a solution of a polyisocyanate in a volatile water-incompatible solvent (e.g. methyl chloroform); A process for the preparation of binding proteins (enzymes) is described which consists of emulsification; (b) mixing the emulsion thus obtained with a solid powder carrier; and (c) then evaporating the solvent.

スタンレ一のポリイソシアナートは、イソシアナートー
キヤップした液状ポリウレタンプレポリマ一であり得る
。該アメリカ合衆国特許第3672955号は、その全
体にわたつて、参考として本明細書中に包含せしめる。
この特許の実施例3において、スタンレ一は、発酵液の
一部分を・、メチルクロロホルム中に溶解したポリイソ
シアナートと混合することによる液中の酵素成分(ペル
オキシダーゼ)の結合について報告していることに注目
すべきである。
The Stanley polyisocyanate can be an isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer. No. 3,672,955 is incorporated herein by reference in its entirety.
In Example 3 of this patent, Stanley reports on the binding of an enzyme component (peroxidase) in the fermentation liquor by mixing a portion of the fermentation liquor with polyisocyanate dissolved in methylchloroform. It is noteworthy.

スタンレ一の条件下に、恐らくは、発酵液中に存在する
その他の酵素は何れも固定する(水に不溶性となる、す
なわち結合する)ものと思われる。アメリカ合衆国特許
第3929574号(ウツドら)は、イソシアナートー
キヤツプした液状ポリウレタンプレポリマ一を、フオー
ム生成条件下に酵素の水性分散液と接触させ、それによ
つてポリウレタンフオームおよび酵素が、生成ポリウレ
タンフオームに一体として結合するようになる、という
方法による結合(固定)酵素の製造について記している
Under Stanley's conditions, it is likely that any other enzymes present in the fermentation liquid will become immobilized (become water-insoluble, ie, bound). U.S. Pat. No. 3,929,574 (Utsudo et al.) discloses contacting an isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer with an aqueous dispersion of an enzyme under foam-forming conditions, thereby converting the polyurethane foam and enzyme into the resulting polyurethane foam. It describes the production of bound (immobilized) enzymes by a method in which the enzymes become bound together.

アメリカ合衆国特許第3905923号は、フオームが
活性配置にある酵素を取巻き、閉じ込め且つ支持してい
る、酵素および親水性ポリ(尿素ウレタン)フオームか
ら形成せしめた固定酵素について記している。
U.S. Pat. No. 3,905,923 describes an immobilized enzyme formed from an enzyme and a hydrophilic poly(ureaurethane) foam, where the foam surrounds, confines and supports the enzyme in the active configuration.

親水性のフオームは、水と親水性のイソシアナートーキ
ヤツプしたポリオキシアルキレンプレポリマ一との反応
によつて、形成せしめる。りチャート(T.Richa
rd)およびオルソン(N.F.OlsOn)著、1食
品および微生物プロセスにおける固定酵素゛プレナム出
版、ニユーヨーク、ニユーヨーク州、1974年、35
〜36頁は、酵素、水およびポリイソシアナート重合体
を反応させることによる、結合(固定)酵素の生成につ
いて記している。
The hydrophilic foam is formed by the reaction of water with a hydrophilic isocyanate capped polyoxyalkylene prepolymer. Rich chart (T. Richa
RD) and N.F. OlsOn, 1. Fixed Enzymes in Food and Microbial Processes, Plenum Publishing, New York, NY, 1974, 35.
Pages 36 to 36 describe the production of bound (immobilized) enzymes by reacting enzymes, water, and polyisocyanate polymers.

われわれのドイツ公開公報2319706号において、
われわれは、酵素を水中に分散させ且つその酵素の分散
物をポリウレタンプレポリマ一と混合することによつて
、プレポリマ一をキユアし且つ発泡させることから成る
、フオーム結合酵素の製造を記している。
In our German publication no. 2319706,
We describe the production of a form-bound enzyme that consists of curing and foaming the prepolymer by dispersing the enzyme in water and mixing the dispersion of the enzyme with a polyurethane prepolymer.

本発明は、酵素またはその他の蛋白質を先ずプレポリマ
一中に溶解し、次いでその溶液に水を加えることができ
るということ、およびこのようにして形成せしめたフオ
ーム中における蛋白質の保持は、蛋白質を先ず水中に分
散させる場合よりも良いということの発見に基づいてい
る。
The present invention provides that the enzyme or other protein can be first dissolved in a prepolymer and then water can be added to the solution, and that the retention of the protein in the form thus formed is such that the protein is It is based on the discovery that it is better than when dispersed in water.

かくして本発明は固定化された即ち結合された蛋白質(
これは酵素、抗体、抗原またはその他の蛋白質とするこ
とができる)の製法を提供するが、この方法は1.ポリ
ウレタンフオームに化学的に結合した固定化蛋白質の製
法で、(AXl)イソシアナートーキヤツプしたポリウ
レタンプレポリマ一を、液相において、水の不在下に蛋
白質と混合して溶液を形成せしめるか、 (4)ポリイソシアナートを、液相において、水の不在
下に蛋白質と混合し次いでその生成物とポリヒドロキシ
化合物と混合するか、或いは(11i)ポリヒドロキシ
化合物を、液相において、水の不在下に蛋白質と混合し
次いでその生成物をポリイソシアナートと混合し、そし
て (b)かくして得た溶液を、発泡を生ぜしめるために有
効な量の水と混合することによつて、発泡せしめること
を特徴としている。
Thus, the present invention provides an immobilized or bound protein (
which may be an enzyme, antibody, antigen or other protein), which method comprises: 1. In the process of making immobilized proteins chemically bonded to polyurethane foam, an (AXI) isocyanate capped polyurethane prepolymer is mixed with the protein in the liquid phase in the absence of water to form a solution, or ( 4) mixing the polyisocyanate with the protein in the liquid phase in the absence of water and then mixing the product with the polyhydroxy compound; or (11i) mixing the polyhydroxy compound in the liquid phase in the absence of water. foaming by mixing the product with the protein and then mixing the product with the polyisocyanate; and (b) mixing the solution thus obtained with an amount of water effective to produce foam. It is a feature.

たとえば、液状ポリウレタンプレポリマ一および蛋白質
から成る該溶液1部当り0.5〜3部好ましくは0.9
〜2部の水を用いることができる。この方法は、イソシ
アナートーキヤツプした液状ポリウレタンプレポリマ一
が液体状態で存在する温度において、且つ固定せしめる
蛋白質の変性温度よりも低い温度で、行なう。
For example, 0.5 to 3 parts, preferably 0.9 parts per part of the solution consisting of liquid polyurethane prepolymer and protein.
~2 parts of water can be used. The process is carried out at a temperature at which the isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer exists in a liquid state and below the denaturation temperature of the protein to be immobilized.

この方法は、ポリヒドロキシ化合物をポリイソシアナー
トと反応せしめることによるプレポリマ一生成という予
備段階を包含することが望ましく、且つこの段階は、ポ
リヒドロキシ化合物またはポリイソシアナートをその反
応相手と反応せしめる前に、蛋白質をポリヒドロキシ化
合物と、あるいはポリイソシアナートと混合することを
特徴としている。
Preferably, the method includes a preliminary step of forming a prepolymer by reacting the polyhydroxy compound with the polyisocyanate, and this step is performed prior to reacting the polyhydroxy compound or polyisocyanate with its reaction partner. , is characterized by mixing proteins with polyhydroxy compounds or polyisocyanates.

われわれは、結合(固定)蛋白質を包含するフオームを
洗浄して(好ましくは水によつて)、すべての非結合蛋
白質を除去し且つすべての未反応イソシアナート基を加
水分解することが有利であるということを認めている。
We advantageously wash the foam containing bound (immobilized) protein (preferably with water) to remove all unbound protein and to hydrolyze any unreacted isocyanate groups. I acknowledge that.

イソシアナートーキヤツプした液状ポリウレタンプレポ
リマ一は、トルエンジイソシアナートをポリエチレング
リコール、特に約800〜12001好ましくは約10
00の分子量(平均分子量)を有するポリエチレングリ
コールと反応せしめることによつて、調製することがで
きる。
The liquid polyurethane prepolymer capped with toluene diisocyanate is prepared by adding toluene diisocyanate to polyethylene glycol, particularly from about 800 to 12,000, preferably from about 10
It can be prepared by reacting with polyethylene glycol having a molecular weight (average molecular weight) of 0.00.

また別の方法として、イソシアナートーキヤツプした液
状ポリウレタンプレポリマ一は、トルエンジイソシアナ
ートをポリオキシブチレンポリオールポリマー、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、ポリオキシエチ
レンポリオールポリマー ペンタエリスリトール、グリ
セリン、トリメチロールプロパンおよびポリオキシプロ
ピレンポリオールポリマ一から選択した多価アルコール
と反応させることによつて、調製することができる。
Alternatively, the isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer can be prepared using toluene diisocyanate, polyoxybutylene polyol polymer, ethylene glycol, diethylene glycol, polyoxyethylene polyol polymer, pentaerythritol, glycerin, trimethylolpropane and polyoxyethylene glycol. It can be prepared by reacting a polyhydric alcohol selected from propylene polyol polymers.

イソシアナートーキャツプした液状ポリウレタンプレポ
リマ一は、トルエンジイソシアナートを、約800〜1
2001好ましくは約1000の平均分子量を有するこ
とを適当とするポリエチレングリコールとトリメチロー
ルプロパンの混合物と反応せしめることによつてもまた
、調製することができるが、この場合に、トリメチロー
ルプロパンおよびポリエチレングリコールは約1:1〜
4のモル比で使用し且つトルエンジイソシアナートはポ
リエチレングリコールおよびトリメチロールプロパンが
提供する−0Hの1当量(177)当りにトルエンジイ
ソシアナートが約0.85〜1.25(好ましくは0.
95〜1.1)モルという比率で使用する。
The isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer contains toluene diisocyanate in an amount of about 800 to 1
2001 can also be prepared by reacting a suitable mixture of polyethylene glycol and trimethylolpropane, preferably having an average molecular weight of about 1000, in which case trimethylolpropane and polyethylene glycol is about 1:1~
4 and toluene diisocyanate is used in a molar ratio of about 0.85 to 1.25 (preferably 0.4 molar ratio) toluene diisocyanate per equivalent (177) of -OH provided by polyethylene glycol and trimethylolpropane.
95 to 1.1) mol.

このポリイソシアナートーキヤツプした液状ポリウレタ
ンプレポリマ一は、前記のアメリカ合衆国特許3929
574号(ウッドら)の実施例1に記す方法に従つて、
トルエンジイソシアナートおよびエチレングリコールか
ら調製することができる。
This polyisocyanate capped liquid polyurethane prepolymer is disclosed in U.S. Pat.
According to the method described in Example 1 of No. 574 (Wood et al.),
It can be prepared from toluene diisocyanate and ethylene glycol.

該特許は、その全体的に、本明細書中に参考として包含
せしめる。本発明の方法の好適形態においては、蛋白質
を先ずポリイソシアナートまたはポリオールと混合し、
次いで、なお水の不在下において、この混合物をそれぞ
れポリオールまたはポリイソシアナートと反応させてポ
リウレタンプレポリマ一を生成せしめ、次いでそれを水
の存在において発泡およびキユアせしめる。
That patent is incorporated herein by reference in its entirety. In a preferred form of the method of the invention, the protein is first mixed with a polyisocyanate or polyol;
This mixture, still in the absence of water, is then reacted with a polyol or polyisocyanate, respectively, to form a polyurethane prepolymer, which is then foamed and cured in the presence of water.

本発明のこれらの好適形態においては、一般にポリオー
ル17当り約2〜500または50〜100ηの蛋白質
を使用することが好ましい。
In these preferred forms of the invention, it is generally preferred to use about 2 to 500 or 50 to 100 η protein per 17 polyols.

ポリオールと酵素の合計に対するポリイソシアナートの
比は、水と反応して発泡を生じさせるために有効なイソ
シアナート基の量がポリウレタンプレポリマ一中に存在
しているようなものでなければならない。一般に、ポリ
オールプラス酵素17当り約1,25〜4.5、特に1
、8〜2.2ミリ当量のNCO基が好適である。本発明
の別の形態においては、液状のポリウレタンプレポリマ
一および酵素と反応することができる基質を先ず混合し
、次いでこの第一の混合物を、水の不在において、酵素
と混合して第二の組成物を形成せしめ;次いでそれを水
と混合することにより発泡させて、ポリ(尿素ウレタン
)フオームを与える。
The ratio of polyisocyanate to the sum of polyol and enzyme must be such that there is an effective amount of isocyanate groups in the polyurethane prepolymer to react with water and produce foam. Generally about 1,25 to 4,5, especially 1 per polyol plus enzyme 17
, 8 to 2.2 milliequivalents of NCO groups are preferred. In another form of the invention, a liquid polyurethane prepolymer and a substrate capable of reacting with an enzyme are first mixed, and then this first mixture is mixed with an enzyme in the absence of water to form a second mixture. A composition is formed; it is then foamed by mixing with water to provide a poly(urea urethane) foam.

基質を用いる場合には、一般に酵素1モル当り約5〜1
00ミリモル、特に8〜12ミリモルの基質を用いるこ
とが好ましい。
If a substrate is used, it is generally about 5 to 1 per mole of enzyme.
Preference is given to using 00 mmol of substrate, especially 8 to 12 mmol.

基質を用いる場合には、酵素はペニシリンアミダーゼで
あり且つ基質はベンジルペニシリンであるか、または酵
素はグルコアミラーゼであり且つ基質は殿粉であるか、
または酵素はアミノ酸アシラーゼであり且つ基質はアシ
ル化したアミノ酸であることが適当である。蛋白質を含
有するポリウレタンフオームを生ぜしめるための方法と
同様に、本発明は、水の不在において、イソシアナート
ーキヤツプした液状ポリウレタンプレポリマ一および蛋
白質を混合することによつて調製する溶液をも提供する
。この溶液中のプレポリマ一は前記のごときものとする
ことができる。本発明のさらに他の実施形態は、無水基
準で重量で約0.1乃至50%の活性蛋白質調製品およ
び少なくとも50モルパーセントのオキシエチレンを含
有するオキシアルキレン骨格を有する親水性ポリ(尿素
−ウレタン)フオームマトリツクスから成る蛋白質含有
フオームであり;該親水性フオームは、本質的にイソシ
アナート末端プレポリマ一(イソシアナートキヤップし
た液状ポリウレタンプレポリマ一)中に溶解した該蛋白
質から成る溶液を水と反応させることによつて生成せし
め且つ該親水性フオームは生物学的活性に対する活性配
置にある該蛋白質を取り込み且つ支持しており、該蛋白
質は酵素、抗体または抗原である。
If a substrate is used, the enzyme is penicillin amidase and the substrate is benzylpenicillin, or the enzyme is glucoamylase and the substrate is starch,
Alternatively, the enzyme is suitably an amino acid acylase and the substrate is an acylated amino acid. As well as methods for producing polyurethane foams containing proteins, the present invention also provides solutions prepared by mixing isocyanate capped liquid polyurethane prepolymers and proteins in the absence of water. do. The prepolymer in this solution can be as described above. Still other embodiments of the invention provide a hydrophilic poly(urea-urethane) having an oxyalkylene backbone containing from about 0.1 to 50% by weight on an anhydrous basis and at least 50 mole percent oxyethylene. ) a protein-containing foam consisting of a foam matrix; the hydrophilic foam is produced by reacting with water a solution consisting essentially of the protein dissolved in an isocyanate-terminated prepolymer (isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer). and the hydrophilic form incorporates and supports the protein in an active configuration for biological activity, the protein being an enzyme, antibody or antigen.

本発明の方法において、イソシアナートーキヤップした
溶状ポリウレタンプレポリマ一は:(a)結合せしめる
べき蛋白質を溶解するための溶剤;および(b)蛋白質
と反応してそれ(蛋白質)を、ポリ(尿素−ウレタン)
フオームを形成せしめるために上記の生成溶液を水と混
合せしめるときに生ずる該フオームに対して結合せしめ
るための反応物、として働らく。
In the method of the invention, the isocyanate-capped polyurethane prepolymer is: (a) a solvent for dissolving the protein to be bound; and (b) reacting with the protein to bind it to the poly(urethane). - urethane)
It acts as a reactant to bind to the foam formed when the product solution is mixed with water to form the foam.

本発明の方法において用いるイソシアナートキャップし
た液状ポリウレタンプレポリマ一の固化温度は、プレポ
リマ一の分子量およびプレポリマ一の骨格の構造に基づ
いている。
The solidification temperature of the isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer used in the process of the present invention is based on the molecular weight of the prepolymer and the structure of the prepolymer's backbone.

蛋白質の熱変性温度は、一般に約35℃よりも高い。The thermal denaturation temperature of proteins is generally greater than about 35°C.

しかしながら、ある種の蛋白質は、より高い温度で(た
とえば約70℃に至るまでまたはそれよりもいくらか高
い温度で)比較的短時間の間安定である。一般に、中間
生成物(水の存在しない酵素溶液)を生ぜしめる場合に
は、化学量論的な量の約2〜10倍またはそれ以上(た
とえば100〜1000倍あるいはそれ以上に至るまで
)のイソシアナートーキヤツプした液状ポリウレタンプ
レポリマ一を使用することが好ましい。
However, certain proteins are stable for relatively short periods of time at higher temperatures (eg, up to about 70° C. or somewhat higher). Generally, when producing intermediate products (enzyme solutions in the absence of water), about 2 to 10 times or more (e.g. up to 100 to 1000 times or more) the stoichiometric amount of isocyanate is used. Preference is given to using a liquid polyurethane prepolymer which has been capped.

中間生成物は、後続段階において、前記のように水と混
合することによつて、ポリウレタンフオームに対して緊
密に結合した蛋白質を生ぜしめることができる。本発明
は、蛋白質を活性且つ使用可能な形態においてポリウレ
タンフオームに対して固定(結合)するための方法に関
するものである。
The intermediate product can be mixed in a subsequent step with water as described above to produce a protein tightly bound to the polyurethane foam. The present invention relates to a method for immobilizing (binding) proteins to polyurethane foams in an active and usable form.

ポリウレタンプレポリマ一は、公知の方法により、過剰
のジおよびトリ−イソシアナートおよび他のポリイソシ
アナート類(ポリイソシアナート類の混合物をも包含す
る)と活性水素含有化合物、特にグリコール、ポリグリ
コール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオ
ール、その他のポリオールおよびかかるポリオール類の
2種またはそれ以上の混合物との反応によつて、生ぜし
める。この反応は、イソシアナートーキヤツプした液状
ポリウレタンプレポリマ一を与える。蛋白質および該プ
レポリマ一を、水の不在において混合して溶液を生成せ
しめ(段階゛a”)、次いでそれを水と混合し且つ反応
させて(段階″b゛)、化学的および/または生物学的
に活性である固定すなわち結合蛋白質を包含するポリ(
尿素一ウレタン)を生ぜしめる。上記の゛a゛段階にお
ける溶液の生成は、水の不在において行なう。
The polyurethane prepolymer is prepared by known methods with an excess of di- and tri-isocyanates and other polyisocyanates (including mixtures of polyisocyanates) and active hydrogen-containing compounds, especially glycols, polyglycols, It is produced by reaction with polyester polyols, polyether polyols, other polyols and mixtures of two or more such polyols. This reaction provides an isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer. The protein and the prepolymer are mixed in the absence of water to form a solution (step "a"), which is then mixed with water and reacted (step "b") to produce a chemical and/or biological A poly(
Produces urea-urethane). The formation of the solution in step 'a' above takes place in the absence of water.

該段階゛a”は、希釈剤の存在または不在において、あ
るいは希釈剤類の混合物の存在において、行なうことが
できる。本明細書の記述により、この分野の熟練者には
、蛋白質を変性しまたは上記の発泡段階の間に発泡を妨
げまたは実質的に低下させる希釈剤を存在せしめること
はできないということは自明であろう。使用することが
できる希釈剤は、スタンレ一(アメリカ合衆国特許36
72955号)が挙げているものを包含するが、しかし
それだけに限られることはな(・。希釈剤は、きわめて
水溶性のもの、たとえばアセトンなど;中程度に水溶性
のもの、たとえば酢酸メチル、メチルエチルケトンなど
;あるいは非水溶性のもの、たとえばベンゼン、および
スタンレ一の上記のアメリカ合衆国特許3672955
号に挙げたその他の希釈剤とすることができる。該特許
3672955号は、全体的に、本明細書中に参考とし
て包含せしめる。希釈剤は(a)イソシアナートーキャ
ップした液状ポリウレタンプレポリマ一;および(b)
生成する混合物の粘度を低下させるために役立つ。発泡
段階(上記の段階(b))もまた、希釈剤の不在におい
て、または一種あるいは一種よりも多いかかる希釈剤(
すなわち上記の希釈剤類)の存在において、行なうこと
ができる。
Said step "a" can be carried out in the presence or absence of a diluent, or in the presence of a mixture of diluents. The description herein makes it clear to those skilled in the art that proteins can be denatured or It will be obvious that no diluent can be present during the above foaming step which would prevent or substantially reduce foaming. Diluents that can be used include Stanley et al.
72955), but are not limited to those listed (... Diluents include those that are very water soluble, such as acetone; those that are moderately water soluble, such as methyl acetate, methyl ethyl ketone, etc. or water-insoluble ones, such as benzene, and the above-mentioned US Pat. No. 3,672,955 to Stanley et al.
Other diluents listed in this issue may also be used. No. 3,672,955 is incorporated herein by reference in its entirety. The diluent is (a) an isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer; and (b)
Helps reduce the viscosity of the resulting mixture. The foaming stage (step (b) above) can also be carried out in the absence of a diluent or in the presence of one or more such diluents (
That is, it can be carried out in the presence of the above-mentioned diluents).

しかしながら、該発泡段階を希釈剤の存在において行な
う場合には、上記の生成溶液および発泡を生じさせるた
めにそれと混合する水ならびに希釈剤から成る混合物の
粘度を、水とイソシアナート基の反応によつて生ずる二
酸化炭素による発泡の生成を不可能としあるいは固定し
た蛋白質を包含する自己支持性ポリ(尿素−ウレタン)
フオームを与えるためには不十分な発泡を生せしめる程
度まで低下させるほど多量の希釈剤の存在は避けるよう
に行なわなければならない。希釈剤が非水溶性または実
質的に非水溶性である場合には、発泡段階において乳化
剤を使用することができる。
However, if the foaming step is carried out in the presence of a diluent, the viscosity of the resulting solution and the mixture of water and diluent with which it is mixed to produce the foam is increased by the reaction of water and isocyanate groups. A self-supporting poly(urea-urethane) containing immobilized proteins that precludes the formation of carbon dioxide-induced foaming.
Care must be taken to avoid the presence of so much diluent as to cause insufficient foaming to occur. Emulsifiers can be used in the foaming step if the diluent is water-insoluble or substantially water-insoluble.

スタンレ一(アメリカ合衆国特許3672955号)は
、かかる乳化剤の使用について記している。結合(蛋白
質固定)反応は一般に、酵素、抗体および抗原を包含す
るあらゆる蛋白質に対して適用可能であるが、しかしこ
れらのみに限定されることはない。
Stanley et al. (U.S. Pat. No. 3,672,955) describes the use of such emulsifiers. Binding (protein fixation) reactions are generally applicable to any protein, including, but not limited to, enzymes, antibodies, and antigens.

たとえば、次のものを結合することができる:ウレアー
ゼ、セルラーゼ、ペクチナーゼ、パパイン、プロメレン
、キモトリプシン、トリプシン、フイシン、リゾチーム
、グルコースイソメラーゼ、ラクターゼ、ペニシリンア
ミダーゼ、人の免疫グロブリンG、インベルターゼ、ア
スパルギナーゼ、など。われわれは結合させることがで
きない酵素、抗体または抗原を見出し得ない。蛋白質の
純度は限定的ではない。結合(蛋白質固定)は:(a)
純結晶性蛋白質:(b)部分的に精製した非結晶性蛋白
質;(c)酵素、抗体または抗原活性を有する不純な乾
燥抽出物,あるいは(d)発酵液からの未精製の乾燥抽
出物(たとえば発酵液から得たアセトン沈殿生成物)を
用いて達成することができる。われわれの実験は、本発
明の方法を用いて実質的に如何なる純度の蛋白質(酵素
、抗体および抗原を含む)をも結合せしめることができ
るということを示している。前記のアメリカ合衆国特許
3672955号は、蛋白質(酵素)をイソシアナート
ーキャップしたポリウレタンに対して結合することがで
きるということを述べている。
For example, the following can be combined: urease, cellulase, pectinase, papain, promelene, chymotrypsin, trypsin, phycin, lysozyme, glucose isomerase, lactase, penicillin amidase, human immunoglobulin G, invertase, asparginase, etc. We cannot find an enzyme, antibody or antigen to which we cannot bind. Protein purity is not critical. Binding (protein fixation) is: (a)
Pure crystalline protein: (b) a partially purified amorphous protein; (c) an impure dry extract having enzymatic, antibody or antigenic activity; or (d) an unpurified dry extract from a fermentation broth ( This can be achieved, for example, using an acetone-precipitated product obtained from the fermentation broth. Our experiments demonstrate that proteins of virtually any purity (including enzymes, antibodies, and antigens) can be conjugated using the methods of the invention. The aforementioned US Pat. No. 3,672,955 states that proteins (enzymes) can be attached to isocyanate-capped polyurethanes.

該特許の方法においては、イソシアナートーキヤツプし
たポリウレタンを、水と混合しない溶剤中に溶解する。
この溶液を、水中に分散せしめた活性酵素の存在におい
て、乳化剤を用いて乳化する。本発明の方法は、いくつ
かの点においては、スタンレ一の該アメリカ合衆国特許
3672955号に類似している。
In the process of that patent, an isocyanate-capped polyurethane is dissolved in a water-immiscible solvent.
This solution is emulsified using an emulsifier in the presence of active enzyme dispersed in water. The method of the present invention is similar in some respects to Stanley, US Pat. No. 3,672,955.

われわれは、同じイソシアナートーキヤツプしたポリウ
レタンプレポリマ一(該特許においてはこれをポリイソ
シアナートと称している)を用いることができる;われ
われは同一のポリオールを用いることができる(本発明
のプレポリマ一の調製のために);且つわれわれは同一
の酵素を使用することができる。該特許におけると同様
に(われわれは何らの特定理論にも束縛されることを望
むものではないが)、機構は、明らかに蛋白質上の一つ
または一つよりも多いアミンおよび/または水酸基とポ
リウレタンプレポリマ一分子上の一つまたは一つよりも
多くのイソシアナート基との反応である。スタンレ一の
特許におけるように、本発明のイソシアナートーキャッ
プした液状ポリウレタンプレポリマ一は、ポリオールと
ポリイソシアナートとを、ポリウレタンプレポリマ一分
子上の遊離(未反応)のイソシアナート基の存在を確実
にするために過剰のイソシアナートを使用して、反応せ
しめることによつて調製することができる。
We can use the same isocyanate-capped polyurethane prepolymers (referred to as polyisocyanates in the patent); we can use the same polyols (referred to as polyisocyanates in the patent); ); and we can use the same enzyme. As in that patent (although we do not wish to be bound to any particular theory), the mechanism clearly suggests that one or more amine and/or hydroxyl groups on the protein and the polyurethane reaction with one or more than one isocyanate group on one molecule of the prepolymer. As in the Stanley patent, the isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer of the present invention combines a polyol and a polyisocyanate by eliminating the presence of free (unreacted) isocyanate groups on one molecule of the polyurethane prepolymer. It can be prepared by reaction using an excess of isocyanate to ensure.

本発明の方法は、いくつかの点において、前記のアメリ
カ合衆国特許3924574号(ウツドら)とも類似し
ている。われわれは同一のイソシアナートーキヤツプし
たポリウレタンプレポリマ一(該特許においてはこれを
イソシアナートーキャツプしたポリウレタンと記してい
る)を用いることができ、且つわれわれは同一の蛋白質
(酵素)を使用することができる。該アメリカ合衆国特
許3929574号におけると回様に、本発明の方法は
、ポリウレタンフオームに結合せしめた蛋白質を調製す
ることを目的としている。しかしながら、該アメリカ合
衆国特許の方法とは異なつて、われわれは、本発明のプ
レポリマ一および酵素を、実質的に水の存在しない条件
下に混合する。
The method of the present invention is also similar in some respects to the aforementioned US Pat. No. 3,924,574 (Utsudo et al.). We can use the same isocyanate-capped polyurethane prepolymer (referred to as isocyanate-capped polyurethane in the patent), and we can use the same protein (enzyme). I can do it. As in US Pat. No. 3,929,574, the method of the present invention is directed to the preparation of proteins bound to polyurethane foams. However, unlike the method of the US patent, we mix the prepolymer of the present invention and the enzyme under substantially water-free conditions.

該特許は、そのプレポリマ一を、酵素の水性分散物と混
合する。かくして、該ウッドらの特許の方法においては
、混合および発泡を一段階で行なうのに対して、本発明
の方法においては、2段階が存在する。
The patent mixes the prepolymer with an aqueous dispersion of enzyme. Thus, whereas the Wood et al. method involves mixing and foaming in one step, there are two steps in the method of the present invention.

それは次の2段階である。1、蛋白質(これは酵素とす
ることができる)およびプレポリマ一を、水の不在にお
いて混合することにより生成溶液を生成せしめる混合段
階。
It consists of the following two steps. 1. A mixing step in which the protein (which can be an enzyme) and the prepolymer are mixed in the absence of water to form a product solution.

2.調製した生成溶液を水と混合することにより、固定
した酵素を包含する、ポリ(尿素−ウレタン)に結合し
た蛋白質含有フオームを生ぜしめる発泡段階。
2. A foaming step in which the prepared product solution is mixed with water to produce a poly(urea-urethane)-bound protein-containing foam containing immobilized enzymes.

われわれの方法においては(後記実施例参照)、該特許
の方法におけるよりも遥かに多量の蛋白質を発泡ポリウ
レタンに対して結合せしめる(すなわち、活性であるが
しかし非水溶性の形態でポリ(尿素一ウレタン)フオー
ム中に存在せしめる)ことができる。
In our method (see Examples below), much more protein is bound to the foamed polyurethane than in the patent's method (i.e., poly(urea monomer) is bound in an active but water-insoluble form. urethane) can be present in the foam).

いいかえれば、本発明の方法は、該特許の方法における
よりも遥かに効率的な蛋白質の使用を可能とする。プレ
ポリマ一1分子当り少なくとも二つの遊離イソシアナー
ト基を含有する、該アメリカ合衆国特許3924574
号によるものを包含する。
In other words, the method of the present invention allows much more efficient use of proteins than in the patented method. U.S. Pat. No. 3,924,574 containing at least two free isocyanate groups per molecule of prepolymer.
Including those by number.

如何なる液状ポリウレタンプレポリマ一も、本発明によ
る蛋白質の結合に対して適している。プレポリマ一は1
分子当り平均して二つのイソシアナート基を含有してい
ることが好適である。たとえばポリウレタン1分子当り
2〜8イソシアナート基というような、さらに高い比率
を使用することもできる。これよりも高い比率を使用す
ることもできるが、何らの利益も生じない。ポリウレタ
ンフオーム中に残留する(酵素の結合後に)過剰のイソ
シアナート基は、たとえば、結合酵素の使用に先立つ洗
浄段階における、フオームの水との最初の接触に際して
の加水分解によつて分解する。本発明において使用する
イソシアナートーキヤツプした(イソシアナート一末端
封鎖)液状ポリウレタンプレポリマ一は、プレポリマ一
1分子当り少なくとも二つのイソシアナート基(反応性
イソシアナート基)を有している。イソシアナートーキ
ヤツプしたポリウレタンプレポリマ一は:(a)40〜
70℃において自由流動性の液体である場合;または不
活性溶剤(たとえばスタンレ一の特許中に記されている
ものを包含する前記のもののような不活性溶剤)中に溶
解して重量で約1〜50%(または10〜25%)のイ
ソシアナートーキヤツプしたポリウレタンプレポリマ一
を含有する溶液を生ずる場合、にば液状ポリウレタンプ
レポリマ一”であるとする。本明細書中で用いるときの
6イソシアナートキヤツプした液状ポリウレタンプレポ
リマ一゜゛という術語は、1分子当り少なくとも約二つ
の遊離イソシアナート基を含有する液状のポリウレタン
またはポリ尿素分子を意味する。
Any liquid polyurethane prepolymer is suitable for protein attachment according to the present invention. Prepolymer one is 1
Preferably it contains on average two isocyanate groups per molecule. Higher ratios can also be used, for example 2 to 8 isocyanate groups per polyurethane molecule. Higher ratios can be used, but there is no benefit. Excess isocyanate groups remaining in the polyurethane foam (after attachment of the enzyme) are degraded by hydrolysis upon first contact of the foam with water, for example in a washing step prior to use of the attachment enzyme. The isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer used in the present invention has at least two isocyanate groups (reactive isocyanate groups) per molecule of the prepolymer. Isocyanate capped polyurethane prepolymer: (a) 40~
as a free-flowing liquid at 70°C; or dissolved in an inert solvent such as those described in the Stanley et al. A "liquid polyurethane prepolymer" is defined as "liquid polyurethane prepolymer" when it produces a solution containing ~50% (or 10-25%) of an isocyanate-capped polyurethane prepolymer.6 as used herein. The term isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer refers to liquid polyurethane or polyurea molecules containing at least about two free isocyanate groups per molecule.

活性水素含有化合物(たとえばグリコール、ポリオール
、ポリグリコール、ポリエステルポリオール、ポリエー
テルポリオールなど)と反応して本発明によるイソシア
ナートーキヤツプしたポリウレタンを生ぜしめることが
できるポリイソシアナートの代表的な例は、第1表中に
示すものを包含する。
Representative examples of polyisocyanates that can be reacted with active hydrogen-containing compounds (e.g., glycols, polyols, polyglycols, polyester polyols, polyether polyols, etc.) to yield isocyanate-capped polyurethanes according to the present invention include: Includes those shown in Table 1.

第 1 表 トルエン−2・4−ジイソシアナート トルエン−2・6−ジイソシアナート トルエン−2・4−および2・6−ジイソシアナートの
市販混合物エチレンジイソシアナート エチリデンジイソシアナート プロピレン一1・2−ジイソシアナート シクロヘキシレン一1・2−ジイソシアナートシクロヘ
キシレン一1・4−ジイソシアナートm−フエニレンジ
イソシアナート3・3′−ジフエニル一4・4′−ビフ
エニレンジイソシアナート4・4′−ビフエニレンジイ
ソシアナート3・3′−ジクロロ−4・4′−ビフエニ
レンジイソシアナート1・6−ヘキサメチレンジイソシ
アナート1・4−テトラメチレン−ジイソシアナート1
・10−デカメチレン−ジイソシアナート1・5−ナフ
タレンジイソシアナートクメン一2・4−ジイソシアナ
ート 4−メトキシ−1・3−フエニレンジイソシアナート4
−クロロ−1・3−フエニレンジイソシアナート4−フ
ロモー1・3−フエニレンジイソシアナート4−エトキ
シ−1・3−フエニレンジイソシアナート2・4′−ジ
イソシアナトジフエニルエーテル5・6−ジメチル−1
・3−フエニレンジイソシアナート2・4−ジメチル−
1・3−フエニレンジイソシアナート4・47−ジイソ
シアナトジフエニルエーテルベンジンジイソシアナート
4・6−ジメチル−1・3−フエニレンジイソシアナー
ト9・10−アントラセンジイソシアナート4・4′−
ジイソシアナトジベンジル 3・3/−ジメチル−4・4′−ジイソシアナトジフエ
ニルメタン2・6−ジメチル−4・4′−ジイソシアナ
トジフエニノレ2・4−ジイソシアナトスチルベン 3・3′−ジメチル−4・4′−ジイソシアナトジフエ
ニノレ3・3′−ジメ フエニノレ トキシ一4・4′−ジイソシアナトジ 1・4 2・5 1・8 2・6 2・4・ ′ P′P゜ 卜。
Table 1 Toluene-2,4-diisocyanateToluene-2,6-diisocyanateCommercial mixtures of toluene-2,4- and 2,6-diisocyanateEthylene diisocyanateEthylidene diisocyanatePropylene-1. 2-diisocyanatocyclohexylene-1,2-diisocyanatocyclohexylene-1,4-diisocyanate m-phenylene diisocyanate 3,3'-diphenyl-4,4'-biphenylene diisocyanate 4・4'-biphenylene diisocyanate 3, 3'-dichloro-4, 4'-biphenylene diisocyanate 1, 6-hexamethylene diisocyanate 1, 4-tetramethylene diisocyanate 1
・10-decamethylene diisocyanate 1,5-naphthalene diisocyanate cumene-2,4-diisocyanate 4-methoxy-1,3-phenylene diisocyanate 4
-chloro-1,3-phenylene diisocyanate 4-furomo 1,3-phenylene diisocyanate 4-ethoxy-1,3-phenylene diisocyanate 2,4'-diisocyanat diphenyl ether 5. 6-dimethyl-1
・3-phenylene diisocyanate 2,4-dimethyl-
1,3-phenylene diisocyanate 4,47-diisocyanato diphenyl ether benzine diisocyanate 4,6-dimethyl-1,3-phenylene diisocyanate 9,10-anthracene diisocyanate 4,4' −
Diisocyanatodibenzyl 3,3/-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane 2,6-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl 2,4-diisocyanatostilbene 3. P 'P゜卜.

アントラセンジイソシアナート フルオレンジイソシアナート ナフタレンジイソシアナート ジイソシアナトベンズフラン 6−トルエントリイソシアナート p″−トリフエニルメタントリイソシアナ有用な部類の
液状イソシアナートーキヤツプしたポリウレタンプレポ
リマ一は、ポリエーテルポリオールおよびポリエステル
ポリオールから誘導したものである。
anthracene diisocyanate fluorene diisocyanate naphthalene diisocyanate diisocyanato benzfuran 6-toluene diisocyanate p''-triphenylmethane triisocyanana Useful classes of liquid isocyanates in capped polyurethane prepolymers include polyether Derived from polyols and polyester polyols.

これらの化合物は、この技術分野で公知であるように、
ポリエーテル(またはポリエステル)ポリオールをポリ
イソシアナートと、生成物中に遊離のイソシアナート基
を与えることを確実にするために、後者を過剰に使用し
て反応せしめることによつて、調製することができる。
典型的ではあるが、何ら限定的なものではない実例を、
理想的形態として下記に示す:(上式において、mはテ
トラメチレンエーテル繰返し単位の数を表わす。
These compounds are, as known in the art,
Polyether (or polyester) polyols can be prepared by reacting with polyisocyanates, using an excess of the latter to ensure free isocyanate groups in the product. can.
A typical but not limiting example:
An ideal form is shown below: (In the above formula, m represents the number of tetramethylene ether repeating units.

これは、たとえば約5乃至50の範囲とすることができ
る。)本発明の目的に対して有用な化合物は、先に例示
したポリイソシアナートの何れかを、(a)たとえば後
記第2表に示すもののような単純なポリオール;および
(b)ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリ
オール、を包含する広い範囲のポリオールの何れかと反
応せしめることによつて、調製することができる。
This may range from about 5 to 50, for example. ) Compounds useful for the purposes of this invention include any of the polyisocyanates exemplified above, combined with (a) simple polyols such as those shown in Table 2 below; and (b) polyether polyols and It can be prepared by reacting with any of a wide variety of polyols, including polyester polyols.

これらのポリオールの代表的な例を以下に記す。使用す
ることができるポリエーテルポリオールの中には、アル
キレンオキシドと活性水素基含有開始剤との反応によつ
て調製したものがあるが、開始剤の典型的な例は、たと
えばエチレングリコールのような多価アルコール;たと
えばエチレンジアミンのようなポリアミン;燐酸などで
ある。
Representative examples of these polyols are described below. Among the polyether polyols that can be used are those prepared by the reaction of alkylene oxides with active hydrogen group-containing initiators; typical examples of initiators include, for example, ethylene glycol. Polyhydric alcohols; polyamines such as ethylenediamine; phosphoric acid, and the like.

反応は通常は、酸性または塩基性触媒の何れかの存在に
おいて行なう。合成において使用することができるアル
キレンオキシドの例は、エチレンオキシド、プロピレン
オキシド、ブチレンオキシド異性体の中の何れか、およ
び、たとえばエチレンオキシドとプロピレンオキシドの
混合物のような2種または2種よりも多い異なるアルキ
レンオキシドの混合物を包含する。生成するポリエーテ
ルポリオールは、ポリエーテル骨格を含有し且つ水酸基
を末端基として有している。1重合体分子当りの水酸基
の数は、活性水素開始剤の官能度によつてきまる。
The reaction is usually carried out in the presence of either an acidic or basic catalyst. Examples of alkylene oxides that can be used in the synthesis are ethylene oxide, propylene oxide, any of the butylene oxide isomers, and two or more different alkylene oxides, such as mixtures of ethylene oxide and propylene oxide. Includes mixtures of oxides. The polyether polyol produced contains a polyether skeleton and has hydroxyl groups as terminal groups. The number of hydroxyl groups per polymer molecule depends on the functionality of the active hydrogen initiator.

たとえば、エチレングリコール(活性水素開始剤として
)のような二価のアルコールは、重合体1分子当り二つ
の水酸基を有するポリニーテル鎖をみちびく。オキシド
の重合を三官能性アルコールであるグリセリンの存在に
おいて行なうときは、生成するポリエーテル分子は、1
分子当たり平均して三つの水酸基を有している。
For example, dihydric alcohols such as ethylene glycol (as an active hydrogen initiator) lead to polyniether chains having two hydroxyl groups per polymer molecule. When the oxide polymerization is carried out in the presence of the trifunctional alcohol glycerin, the polyether molecules formed are 1
It has an average of three hydroxyl groups per molecule.

オキシドを、たとえば、ペンタエリスリトール、ソルビ
トール、スクロース、ジペンタエリスリトールなどのよ
うなポリオールの存在において重合せしめるときは、さ
らに高い官能度(より多い水酸基)を取得することがで
きる。アルキレンオキシドと反応せしめて有用なポリエ
ーテルポリオールを与えることができる多価アルコール
の、上記のもの以外の、その他の例は、第2表に示すも
のを包含する。第 2 表 プロピレングリコール トリメチレングリコール 1・2−ブチレングリコール 1・3−ブタンジオール 1・4−ブタンジオール 1・5−ペンタンジオール 1・2−ヘキシレングリコール 1・10−デカンジオール 1・2−シクロヘキサンジオール 2−ブテン−1・4−ジオール 3−シクロヘキセン−1・1−ジメタノール4−メチル
−3−シクロヘキセン−1・1−ジメタノール3−メチ
レン−1・5−ペンタンジオールジエチレングリコール (2−ヒドロキシエトキシ)−1−プロパノール4−(
2−ヒドロキシエトキシ)−1−ブタノーノレ5−(2
−ヒドロキシプロポキシ)−1−ペンタノーノレ1−(
2−ヒドロキシメトキシ)−2−ヘキサノーノレ1−(
2−ヒドロキシプロポキシ)−2−オクタノーノレアリ
ロキシ 2−アリロキシメチル ロパンジオール ペンタンジオール メチル−1・3 プ 〔(4−ペンチロキシ)メチル〕 パンジオール プロ 3−(0−プロペニルフエノキシ)−1 0パンジオール チオジグリコール 2−プ 2・2′−〔チオビス(エチレンオキシ)〕ジエタノー
ルポリエチレンエーテルグリコール(分子量約200)
ZU 2・2/−イソプロピリデンビス(p オキシ)ジエタノール 1・2・6−ヘキサントリオール 1・1・1−トリメチロールプロパン 3−(2−ヒドロキシエトキシ)−1 パンジオール フエニレン 2−プロ エチレングリコール 3−(2−ヒドロキシプロポキシ) 口パンジオール プ 2・4−ジメチル−2−(2−ヒドロキシエトキシ)メ
チルペンタンジオール−1・51・1・1−トリス〔(
2′−ヒドロキシエトキシ)メチル〕エタン1・1・1
−トリス〔(2−ヒドロキシプロポキシ)メチル〕プロ
パントリエタノールアミン トリイソプロパノールアミン レゾルシノール ピロガロール フロログルシノール ヒドロキノン 4・6−ジ カテコール オノレシノーノレ メチルフロログルシノール ヘキシルレゾルシノール 3−ヒドロキシ−2−ナフトール 2−ヒドロキシ−1−ナフトール 2・5−ジヒドロキシ−1−ナフトール 第三−ブチルカテコール たとえば2・2−ビス(p−ヒドロキシフエニル)プロ
パンおよびビス一(p−ヒドロキシフエニノ(ハ)メタ
ンのようなビスフエノール類1・1・2−トリス−(ヒ
ドロキシフエニル)エタン1・1・3 〜 ロノ\ン トリス (ヒドロキシフエニル)フ ポリエーテルポリオールの特に有用な部類は、ポリテト
ラメチレングリコールである。
Even higher functionality (more hydroxyl groups) can be obtained when the oxide is polymerized in the presence of polyols such as, for example, pentaerythritol, sorbitol, sucrose, dipentaerythritol, etc. Other examples of polyhydric alcohols that can be reacted with alkylene oxides to provide useful polyether polyols include those shown in Table 2. Table 2 Propylene glycol trimethylene glycol 1,2-butylene glycol 1,3-butanediol 1,4-butanediol 1,5-pentanediol 1,2-hexylene glycol 1,10-decanediol 1,2-cyclohexane diol 2-butene-1,4-diol 3-cyclohexene-1,1-dimethanol 4-methyl-3-cyclohexene-1,1-dimethanol 3-methylene-1,5-pentanediol diethylene glycol (2-hydroxyethoxy )-1-propanol 4-(
2-hydroxyethoxy)-1-butanol 5-(2
-Hydroxypropoxy)-1-pentanol-1-(
2-Hydroxymethoxy)-2-hexanol 1-(
2-Hydroxypropoxy)-2-octanonolearyloxy2-allyloxymethyllopanediolpentanediolmethyl-1,3 [(4-pentyloxy)methyl]panediolpro3-(0-propenylphenoxy)-1 0 pandiol thiodiglycol 2-p2,2'-[thiobis(ethyleneoxy)]diethanol polyethylene ether glycol (molecular weight approximately 200)
ZU 2,2/-isopropylidene bis(p oxy)diethanol 1,2,6-hexanetriol 1,1,1-trimethylolpropane 3-(2-hydroxyethoxy)-1 pandiol phenylene 2-proethylene glycol 3-(2-hydroxypropoxy) 2,4-dimethyl-2-(2-hydroxyethoxy)methylpentanediol-1,51,1,1-tris [(
2'-hydroxyethoxy)methyl]ethane 1.1.1
-Tris[(2-hydroxypropoxy)methyl]propanetriethanolaminetriisopropanolamineresorcinolpyrogallolphloroglucinolhydroquinone 4,6-dicatecolhonoresinolmethylphloroglucinolhexylresorcinol3-hydroxy-2-naphthol2-hydroxy -1-naphthol 2,5-dihydroxy-1-naphthol tert-butylcatechol Bisphenols such as 2,2-bis(p-hydroxyphenyl)propane and bis-1(p-hydroxyphenino(ha)methane) A particularly useful class of polyether polyols is the polytetramethylene glycols.

これらはテトラヒドロフランの開環重合によつて調製さ
れ、且つ重合体骨格中に次の繰返し単位を有している。
重合体連鎖の末端基は水酸基である。同じく特に望まし
いものは、ポリオキシエチレンポリオールHO+CH2
CH2−0+XHで、その中のxは、ポリオールが約1
000(または約2000あるいはそれよりもいくらか
大)に至るまでの平均分子量を有するような平均数を有
しているものである。
These are prepared by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran and have the following repeating units in the polymer skeleton.
The terminal group of the polymer chain is a hydroxyl group. Also particularly desirable are polyoxyethylene polyols HO+CH2
CH2-0+XH, where x is about 1 polyol
000 (or about 2000 or somewhat higher).

前駆物質として使用することができるポリエステルポリ
オールは、ポリオールと多塩基酸の縮重合によつてもつ
とも容易に調製することができる。
Polyester polyols that can be used as precursors can be easily prepared by condensation polymerization of polyols and polybasic acids.

ポリオールおよび酸反応物は、本質的にすべての酸基が
エステル化されて、生成するエステル単位の連鎖を水酸
基で停止せしめるような割合で使用する。これらの重合
体を製造するための多塩基酸の代表的な例は、シユウ酸
、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメ
リン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ブラ
シリン酸、タプシン酸、マレイン酸、フマル酸、グルタ
コン酸、α−ヒドロムコン酸、β−ヒドロムコン酸、α
−ブチル−α一エチルグルタン酸、α・β−ジエチルコ
ハク酸、o−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、
ヘミメリト酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロフア
ン酸、プレーニチン酸(Prehniticacid)
、 ピロメリト酸、クエン酸、ベンゼンペンタカルボシ
ル酸、1・4−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコ
ール酸、チオジグリコール酸、二量化オレイン酸、二量
化リノール酸などである。これらの重合体を生成せしめ
るためのポリオールの代表的な例は、エチレングリコー
ル、1・3−プロピレングリコール、1・2プロピレン
グリコール、1・4−ブチレングリコール、1・3−ブ
チレングリコール、1・2−ブチレングリコール、ブテ
ン−1・4−ジオール、1・5−ペンタンジオール、1
・4−ペンタンジオール、1・3−ペンタンジオール、
1・6−ヘキサンジオール、ヘキセン一1・6−ジオー
ル、1・7ーヘプタンジオール、ジエチレングリコール
、グリセリン、トリメチロールプロパン、1・3・6−
ヘキサントリオール、トリメタノールアミン、ペンタエ
リスリトール、ソルビトール、およびポリエーテルポリ
オールの調製に関連して先に挙げたその他のポリオール
類、の中の何れかである。たとえば酵素、抗体、抗原な
どのような蛋白質と均密に接触せしめることにより、イ
ソシアナートーキヤツプしたポリウレタンプレポリマ一
は、化学的にきわめて活性となる。
The polyol and acid reactant are used in proportions such that essentially all acid groups are esterified and the resulting chain of ester units is terminated with hydroxyl groups. Typical examples of polybasic acids for producing these polymers are oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassic acid, and thapsin. Acid, maleic acid, fumaric acid, glutaconic acid, α-hydromuconic acid, β-hydromuconic acid, α
-butyl-α-monoethylglutanoic acid, α・β-diethylsuccinic acid, o-phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid,
Hemimellitic acid, trimellitic acid, trimesic acid, merophanic acid, Prehnitic acid
, pyromellitic acid, citric acid, benzenepentacarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, diglycolic acid, thiodiglycolic acid, dimerized oleic acid, dimerized linoleic acid, and the like. Typical examples of polyols for producing these polymers include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2 propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,2 -butylene glycol, butene-1,4-diol, 1,5-pentanediol, 1
・4-pentanediol, 1,3-pentanediol,
1,6-hexanediol, hexene-1,6-diol, 1,7-heptanediol, diethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, 1,3,6-
Hexanetriol, trimethanolamine, pentaerythritol, sorbitol, and any of the other polyols listed above in connection with the preparation of polyether polyols. By intimate contact with proteins such as enzymes, antibodies, antigens, etc., isocyanate capped polyurethane prepolymers become highly chemically active.

プレポリマ一の遊離のイソシアナート基の中のあるもの
は蛋白質のアミン基と反応し、且つ続いて水を加えると
、多少のイソシアナート基が水と反応して二酸化炭素を
与え且つポリウレタンフオーム上にアミン基を生成せし
めるものと思われる。これらの後者のアミン基は、隣接
するポリウレタン分子上の遊離のイソシアナート基と反
応し、且つこの反応(尿素結合の生成)はポリ(尿素一
ウレタン)重合体の生成および生長を生じさせ且つまた
重合体分子間に架橋結合を導入する。この生長および架
橋は、良好なフオームの形成に対して必須である。われ
われは(理論に束縛されることを願うものではないが)
、本発明のすぐれた結果(すなわち、従来の技術におい
て得られるよりも実質的に大きな割合の添加酵素の結合
)は、前記の段階(a)の生成溶液中における、プレポ
リマ一のイソシアナート基と水との間の競争反応の不在
においての、蛋白質とイソシアナートーキヤツプした液
状ポリウレタンプレポリマ一中のイソシアナート基との
間の反応の故と考える。従来の方法においては、水と非
結合蛋白質(未だプレポリマ一と反応する機会を有して
いない蛋白質)が同時に存在するために、競争反応(す
なわち一方において蛋白質とプレポリマ一、他方におい
て水とプレポリマ一の間の反応)が同時に進行して、相
互に競争する。前記のように、本発明の方法においては
、水を加える前に蛋白質を加える。発泡の間には、たと
えば架橋剤(ポリアミン、ポリチオール、多価酸類)、
界面活性剤、湿潤剤、消泡剤、染料、酸化防止剤、充填
剤などのようなその他の添加剤をも存在せしめることが
できる。
Some of the free isocyanate groups of the prepolymer react with the amine groups of the protein, and upon subsequent addition of water, some of the isocyanate groups react with the water to provide carbon dioxide and release onto the polyurethane foam. It is thought that amine groups are generated. These latter amine groups react with free isocyanate groups on adjacent polyurethane molecules, and this reaction (generation of urea bonds) results in the formation and growth of poly(urea-urethane) polymers and also Introducing crosslinks between polymer molecules. This growth and crosslinking is essential for good foam formation. We (although we do not wish to be bound by theory)
, the superior results of the present invention (i.e., the binding of a substantially greater proportion of added enzyme than obtained in the prior art) are due to the fact that the isocyanate groups of the prepolymer in the product solution of step (a) above are This is believed to be due to the reaction between the protein and the isocyanate groups in the isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer in the absence of a competitive reaction with water. In conventional methods, competitive reactions (i.e. protein and prepolymer on the one hand, water and prepolymer on the other hand) occur due to the simultaneous presence of water and unbound proteins (proteins that have not yet had a chance to react with the prepolymer). reactions) proceed simultaneously and compete with each other. As mentioned above, in the method of the invention, the protein is added before adding the water. During foaming, for example, crosslinking agents (polyamines, polythiols, polyacids),
Other additives such as surfactants, wetting agents, defoamers, dyes, antioxidants, fillers, etc. may also be present.

いうまでもなく、フオームの生成のための気体を提供す
るものは、二酸化炭素の放出である。イソシアナートー
キヤツプした液状ポリウレタンプレポリマ一に対しての
蛋白質の比率は限定的ではない。しかしながら、この比
率は、プレポリマ一中のすべてのイソシアナート基が蛋
白質との反応によつて消費されることがなく、それによ
つて、水と反応して二酸化炭素を生ぜしめるために使用
できる未反応のイソシアナート基が残つているようなも
のであることが肝要である。発泡を生じさせてポリウレ
タンフオーム(それに蛋白質が結合している)をもたら
すものは、このようにして遊離せしめる二酸化炭素であ
る。
Of course, it is the release of carbon dioxide that provides the gas for foam production. The ratio of protein to isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer is not critical. However, this ratio ensures that all the isocyanate groups in the prepolymer are not consumed by reaction with the protein and are therefore free of unreacted groups that can be used to react with water to generate carbon dioxide. It is important that the isocyanate group remains. It is the carbon dioxide thus liberated that causes foaming to result in the polyurethane foam (to which the protein is bound).

蛋白質およびイソシアナートキヤツプした液状ポリウレ
タンプレポリマ一に対する水の比率は限定的ではない;
しかしながら、一般に該プレポリマ一および蛋白質の合
計の重量で1部当りに重量で約0.5〜3または0.9
〜2部の水を使用することが好ましい。本発明の方法に
よつて調製した結合酵素は、分析化学において有用であ
る。
The ratio of water to protein and isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer is not critical;
However, generally about 0.5 to 3 or 0.9 parts by weight per part by weight of the prepolymer and protein combined.
Preference is given to using ~2 parts of water. Conjugated enzymes prepared by the methods of the invention are useful in analytical chemistry.

たとえば、尿素の溶液を、ポリウレタンフオームに結合
したウレアーゼを充填したカラム中に通じて、尿素を定
量的にアンモニアに変化させ、それを滴定または比色的
な方法によつて定量することにより、尿素の定量が可能
である。ポリウレタンフオームに結合したインベルター
ゼは、スクロースを転化糖に変えるために使用すること
ができる。
For example, by passing a solution of urea through a column packed with urease bound to a polyurethane foam, the urea is quantitatively converted to ammonia, which is determined by titration or colorimetric methods. can be quantified. Invertase attached to polyurethane foam can be used to convert sucrose to invert sugar.

ポリウレタンフオームに結合したリパーゼをカラムに充
填することができる。
Lipase bound to polyurethane foam can be packed into the column.

このカラム中に水とエステルの混合物を通することによ
つて、有機エステルを加水分解(もとのアルコールおよ
び有機酸に変える)することができる。次いで酸および
アルコール成分を、常法によつて分離し、且つ回収する
ことができる。この方法は、エステルの混合物の分析に
対しても使用することができる。本発明の方法によつて
調製した結合酵素に対する多くのその他の用途は、この
技術分野の熟練者には自明であろう。本発明の方法によ
つて調製した結合抗原は、生物学的試料からの抗体の除
去のために有用である。
By passing a mixture of water and ester through this column, the organic ester can be hydrolyzed (converted back to alcohol and organic acid). The acid and alcohol components can then be separated and recovered by conventional methods. This method can also be used for the analysis of mixtures of esters. Many other uses for conjugated enzymes prepared by the methods of the invention will be apparent to those skilled in the art. Bound antigens prepared by the methods of the invention are useful for the removal of antibodies from biological samples.

たとえば、後に記すように、結合した人の免疫グロブリ
ンG(IgG)抗原は、人の血液からの類リユーマチ関
節炎因子(抗体)の除去に対して有用である。本発明の
方法によつて調製した結合抗体は、生物学的試料からの
抗原の除去に対して有用である。
For example, as described below, conjugated human immunoglobulin G (IgG) antigens are useful for the removal of rheumatoid arthritis factors (antibodies) from human blood. Binding antibodies prepared by the methods of the invention are useful for removing antigens from biological samples.

たとえば、本発明の方法に従つて肝炎の抗体をポZlリ
ウレタンフオームに対して結合することができ、かくし
て得た結合抗体を用いて、血液(たとえば血液銀行にお
ける血液)から肝炎抗原を除去することができる。
For example, hepatitis antibodies can be conjugated to polyurethane foam according to the methods of the invention, and the conjugated antibodies thus obtained can be used to remove hepatitis antigens from blood (eg, blood in a blood bank). I can do it.

本発明の結合蛋白質は、バツチ方式においても連続方式
においても使用することができる。
The binding proteins of the invention can be used in batch or continuous mode.

バッチ方式で操作する一方法を、水性の系中に存在する
尿素の加水分解のための方法によつて例証する。この方
法においては、結合酵素を伴なう発泡ポリウレタン〔す
なわち本発明の自己支持性ポリ(尿素一ウレタン)フオ
ーム〕の一片または一片よりも多くを、アンモニアへと
加水分解すべき尿素の水溶液のバツチ中に入れる。加水
分解が完了したとき、結合酵素の粒子を加水分解試料か
ら除き、必要に応じ水洗したのち、加水分解すべき尿素
の水溶液の別のバツチ中に入れる。しかしながら、われ
われは本発明の結合蛋白質を、それが結合しているフオ
ームをカラム中に充填し且つ処理すべき溶液をカラム中
に通するというような具合に使用することが好ましい。
One method of operating in batch mode is illustrated by a method for the hydrolysis of urea present in an aqueous system. In this method, a piece or more than one piece of foamed polyurethane (i.e., the self-supporting poly(urea-urethane) foam of the invention) with a binding enzyme is added to a batch of an aqueous solution of urea to be hydrolyzed to ammonia. insert. When the hydrolysis is complete, the particles of bound enzyme are removed from the hydrolyzed sample, optionally washed with water, and placed into a separate batch of aqueous solution of the urea to be hydrolyzed. However, we prefer to use the binding protein of the invention in such a way that the form to which it is bound is loaded into a column and the solution to be treated is passed through the column.

これは、たとえば結合インベルターゼによるスクロース
溶液の加水分解(転化)に対して、完全に連続的な具合
に行なうことができる。これは、たとえば、多数の尿素
溶液を結合ウレアーゼによつてアンモニアへと加水分解
し且つ加水分解した試料(充填カラムから出る溶液)を
アンモニアについて分析することによつて各試料中の尿
素の量を測定することによつて尿素を定量する場合のよ
うに、バッチ方式で行なうこともできる。この方法を用
いる場合には、充填したカラム中に各試料を通じたのち
、カラムを水で洗い且つ洗浄水および加水分解した尿素
溶液(アンモニア溶液)をいつしよにし且ついつしよに
した液および洗浄水中のアンモニア含量を定量する。本
発明の結合蛋白質は長い使用寿命を有している。
This can be carried out in a completely continuous manner, for example with respect to the hydrolysis (conversion) of the sucrose solution by bound invertase. This can be done, for example, by hydrolyzing a number of urea solutions to ammonia with bound urease and analyzing the hydrolyzed samples (the solution coming out of the packed column) for ammonia to determine the amount of urea in each sample. It can also be carried out batchwise, as in the case of quantifying urea by measurement. When using this method, after passing each sample through a packed column, the column is washed with water, and the washing water and a hydrolyzed urea solution (ammonia solution) are mixed together, and the solution and Determine the ammonia content in the wash water. The binding proteins of the invention have a long shelf life.

たとえば:1.結合蛋白質が酵素である場合には、これ
は数百時間使用する場合にすら、その活性を失なわない
For example:1. If the binding protein is an enzyme, it does not lose its activity even after several hundred hours of use.

2.結合蛋白質が抗原である場合(水性の系から抗体を
除去するために有用)には、それは、当価量の抗体を吸
収したときに消耗(飽和)する。
2. If the binding protein is an antigen (useful for removing antibodies from aqueous systems), it becomes depleted (saturated) when it absorbs an equivalent amount of antibody.

このとき結合蛋白質を再生する(すなわち、それから抗
体を除去する)ことが必要となる。これは、充填カラム
中に再生用の水溶液を流し且つ再生したカラムから再生
用の溶液を洗い出すことによつて行なうことができる。
グリシン塩酸化合物の水溶液(たとえば、0.15〜3
モル濃度、好ましくは約0.5モル濃度)は、すぐれた
再生溶液である。このようなグリシン塩酸化物溶液は、
約2.5のPHを有している。3,結合蛋白質が抗体で
ある場合(水性の系から抗原を除去するために有用)に
はそれが当価の量の抗体を吸収したときに消耗(飽和)
する。
It is then necessary to regenerate the binding protein (ie remove the antibody from it). This can be done by running an aqueous regeneration solution through the packed column and washing the regeneration solution out of the regenerated column.
Aqueous solution of glycine hydrochloride compound (e.g. 0.15-3
molarity, preferably about 0.5 molar) is an excellent regeneration solution. Such a glycine hydrochloride oxide solution is
It has a pH of about 2.5. 3. If the binding protein is an antibody (useful for removing antigen from aqueous systems), it becomes exhausted (saturated) when it absorbs an equivalent amount of antibody.
do.

このとき結合した蛋白質を再生すること(すなわち、そ
れから抗原を除くこと)が必要となる。これは、たとえ
ば上記のグリシン塩酸化物のような水性の再生溶液を充
填カラム中に流し且つ上記のように再生カラムを洗浄す
ることによつて行なうことができる。本発明の方法によ
つて、あらゆる種類の酵素を結合せしめることができる
It is then necessary to regenerate the bound protein (ie, remove the antigen from it). This can be done, for example, by running an aqueous regeneration solution, such as glycine hydrochloride as described above, through the packed column and washing the regeneration column as described above. All kinds of enzymes can be bound by the method of the invention.

このような酵素は、次のものを包含する:酸化還元酵素 トランスフエラーゼ 加水分解酵素 リアーゼ イソメラーゼ リガーゼ。Such enzymes include: oxidoreductases transferase hydrolytic enzyme lyase isomerase Ligase.

本発明の方法によつて固定(すなわち結合)することが
できる特定の酵素の例を第3表に示す。
Examples of specific enzymes that can be immobilized (ie, bound) by the methods of the invention are shown in Table 3.

第 3 表ウレアーゼ トリプシン ラクターゼ グルコース酸化酵素 キモトリフシン リボヌクレアーゼ ペルオキシダーゼ ペプシン レンニン インベルターゼ パパイン アスパラギナーゼ ペクチナーゼ ペクチンエステラーゼ ペニシリンアミダーゼ グルコースイソメラーゼ リゾチーム アミノ酸アシラーゼ フロナーゼ アルコールデヒドロゲナーゼ α−アミラーゼ β−アミラーゼ サブチリシン アミノ酸酸化酵素 カタラーゼ タンナーゼ フエノール酸化酵素 グルコアミラーゼ フルラナーゼ セルラーゼ フイシン フロメライン パンクレアチン イソアミラーゼ リパーゼ リンゴ酸塩デヒドロゲナーゼ ヘキソキナーゼ 乳酸塩デヒドロゲナーゼ アデノシンデアミナーゼ ウリガーゼ ガラクトース酸化酵素 ジアホラーゼ コリンエステラーゼ アルドラーゼ ピルビン酸塩カルボキシラーゼ ホスフアリラーゼ セフアロスポリンアミダーゼ イソクエン酸塩デヒドロゲナーゼ α−グリセロ燐酸塩デヒドロゲナーゼ グリセリンアルデヒド−3−燐酸塩デヒドロゲナーゼリ
ンゴ酸酵素 グルコース−6一燐酸塩デヒドロゲナーゼ5−デヒドロ
キシミン酸塩還元酵素 グルタチオン還元酵素 グリコール酸酸化酵素 酵母シトクロームC還元酵素 ルシフエラーゼ 亜硝酸塩還元酵素 グルタミルトランスフエラーゼ グルタチオンシンテタ・−ゼ グルコジアミンホスホキナーゼ 馬尿酸シンテターゼ アルデヒド酸化酵素 コハク酸デヒドロゲナーゼ 硝酸塩還元酵素 キサンチン酸化酵素 りポールデヒドロゲナーゼ フラビンペルオキシダーゼ グリシン酸化酵素 カルボキシラーゼ α−ケト酸デヒドロゲナーゼ トランスケトラーゼ。
Table 3: Urease, trypsin, lactase, glucose oxidase, chymotrifcine ribonuclease, peroxidase, pepsin, rennin invertase, papain, asparaginase, pectinase, pectin esterase, penicillin amidase, glucose isomerase, lysozyme, amino acid acylase, flonase, alcohol dehydrogenase, alpha-amylase, beta-amylase, subtilisin, amino acid oxidase, catalase, tannase, phenol oxidase glucoamylase fluranase cellulase phycine fromeline pancreatine isoamylase lipase malate dehydrogenase hexokinase lactate dehydrogenase adenosine deaminase urigase galactose oxidase diaphorase cholinesterase aldolase pyruvate carboxylase phosphalylase cephalosporin amidase isocitrate dehydrogenase alpha -glycerophosphate dehydrogenase glyceraldehyde -3-phosphate dehydrogenase malate enzyme glucose-6 monophosphate dehydrogenase 5-dehydroxymate reductase glutathione reductase glycolate oxidase yeast cytochrome C reductase luciferase nitrite reductase glutamyl Transferase glutathione synthetase glucodiamine phosphokinase hippurate synthetase aldehyde oxidase succinate dehydrogenase nitrate reductase xanthine oxidase lipol dehydrogenase flavin peroxidase glycine oxidase carboxylase alpha-keto acid dehydrogenase transketolase.

本発明は、以下の特定的ではあるが、しかし非限定的な
実施例および手順によつて、さらによく理解することが
できよう。
The invention may be better understood through the following specific but non-limiting examples and procedures.

本発明は、単に例として示したものであるこれらの実施
例および手順によつて制限されることはないということ
を了承すべきであり;本発明の精神および範囲から逸脱
することなく、変更を行なうことができるということも
また、了解すべきである。これらの実施例は実際に行な
つた実験である。
It is to be understood that the invention is not limited by these examples and procedures, which are given by way of example only; changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It should also be understood that it can be done. These examples are experiments that were actually conducted.

手順は、実際に行なつたものではないが、本発明のいく
つかの実施形態を示す。実施例 1 2ミリ当量(17)の、平均分子量1000のポリエチ
レングリコールを、2.63ミリ当量(0.2297)
のトルエンジイソシアナートと反応せしめることによつ
て、イソシアナートーキヤップした液状ポリウレタンプ
レポリマ一を調製した。
The procedures, although not performed, are illustrative of some embodiments of the invention. Example 1 2 milliequivalents (17) of polyethylene glycol with an average molecular weight of 1000 were added to 2.63 milliequivalents (0.2297).
An isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer was prepared by reacting with toluene diisocyanate.

かくして得たプレポリマ一を゛プレポリマ一1号゜゛と
名付けた。20ミリ当量のポリエチレングリコールおよ
び26.3ミリ当量のトルエンジイソシアナートを使用
するように変更する以外は上記の方法を繰返した。
The thus obtained prepolymer 1 was named ``Prepolymer 1 No. 1''. The above procedure was repeated except that 20 meq of polyethylene glycol and 26.3 meq of toluene diisocyanate were used.

かくして得たイソシアナートーキヤップした液状ポリウ
レタンプレポリマ一を1プレポリマ一1−A号゛と名付
けた。実施例 2 後記実施例9に記すプレポリマ一2号17および人間の
免疫グロブリンGOgG)100ミリグラムを混合する
ことによつて、混合物を調製した。
The isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer thus obtained was named Prepolymer No. 1-A. Example 2 A mixture was prepared by mixing Prepolymer No. 12 No. 17 described in Example 9 below and 100 milligrams of human immunoglobulin GOgG).

IgGを溶解し且つ生成溶液を約25℃の乾燥雰囲気中
で15分間攪拌した。次いで、該溶液を攪拌しながら、
25℃において、その中に27の水を加えた。かくして
得た含水系は、発泡し始め且つ10分以内にフオームの
生成が完了した。かくして得たフオームを十分に水洗し
た。洗浄水を集めて紫外分光分析によりIgGについて
分析した。最初に仕込んだIgGの1%よりも少ない量
が洗浄水によつてフオームから洗い出されたことが認め
られた。いいかえれは、最初に用いたIgGの99%が
、ポリウレタンフオームに結合した。結合したIgGを
有する洗浄したフオームを゛ゞフオームA゜゛と名付け
た。実施例 3 フオームAをカラム中に充填した。
The IgG was dissolved and the resulting solution was stirred for 15 minutes in a dry atmosphere at about 25°C. Then, while stirring the solution,
At 25° C., 27 grams of water was added thereto. The water-containing system thus obtained began to foam and foam formation was completed within 10 minutes. The foam thus obtained was thoroughly washed with water. Wash water was collected and analyzed for IgG by UV spectroscopy. It was observed that less than 1% of the initially charged IgG was washed out of the foam by the wash water. The change was that 99% of the IgG originally used was bound to the polyurethane foam. The washed form with bound IgG was named "form A". Example 3 Form A was packed into a column.

100ηの類リユーマチ関節炎因子を含有する人間の血
液を、徐々に充填カラム中に流した。
Human blood containing 100 η of rheumatoid arthritis factor was allowed to flow slowly into the packed column.

赤色の血液細胞は分解しなかつた。カラムから出る血液
の分析は、実質的にすべての類リユーマチ関節炎因子が
血液から除かれたことを示した。約100ηの類リユー
マチ関節炎因子を含有する人間の血液の第二の部分を、
徐々に同じカラム中に流した。
Red blood cells were not degraded. Analysis of the blood exiting the column showed that virtually all rheumatoid arthritis factors were removed from the blood. A second portion of human blood containing about 100 η rheumatoid arthritis factor,
It was gradually run into the same column.

この血液試料からは、僅かな部分の類リユーマチ関節炎
因子が除かれたのみで、結合蛋白質の活性が消耗してい
ることを示した。充填カラム中に約100m1のグリシ
ン塩酸化物溶液(2.5のPHを有する約0.5モル濃
度)を通することによつて、結合蛋白質を再び活性化し
た。充填カラムを水によつてグリシン塩酸化物が存在し
なくなるまで洗浄した。約100即の類リユーマチ関節
炎因子を含有する第三の血液部分を、充填カラム中に徐
々に流した。カラムから流出する血液の分析は、すべて
の類リユーマチ関節炎因子が血液から除かれたことを示
した。このことは、結合1gGがグリシン塩酸化物によ
る処理によつて再活性化したことを確証する。結合1g
Gは、きわめて多数の実験(15〜20またはそれ以上
)における使用に対して、再活性化することができる。
This blood sample showed that only a small portion of the rheumatoid arthritis factor was removed, indicating that the activity of the binding protein was depleted. The binding protein was reactivated by passing approximately 100 ml of glycine hydrochloride solution (approximately 0.5 molar with a pH of 2.5) through the packed column. The packed column was washed with water until no glycine hydrochloride oxide was present. A third blood portion containing about 100 rheumatoid arthritis factors was allowed to flow slowly into the packed column. Analysis of the blood flowing out of the column showed that all rheumatoid arthritis factors were removed from the blood. This confirms that bound 1gG was reactivated by treatment with glycine hydrochloride. bond 1g
G can be reactivated for use in a large number of experiments (15-20 or more).

実施例 4 (比較実験) この実験は、ポリウレタンに結合した蛋白質を調製する
ために、本発明の方法が従来の方法よりもすぐれている
ことを示すために行なつた。
Example 4 (Comparative Experiment) This experiment was conducted to demonstrate the superiority of the method of the present invention over conventional methods for preparing polyurethane-bound proteins.

実施例9において調製したイソシアナートーキャップし
た液状ポリウレタンプレポリマ一(プレポリマ一2号)
の17の部分を、100m9の人間のIgGを27の水
と混合することによつて調製した組成物と混合した。か
くして得たプレポリマ一、IgGおよび水から成る混合
物を、約10分間攪拌した。さらに5分間の間に発泡は
完了した。このフオームを十分に水洗し、且つ洗浄水を
前と同様に分析した。使用したIgGの35%が洗浄水
中に存在することが認められた。この実施例において調
製した結合1gGは、赤色血液細胞を分解することなし
に人間の血液から類リユーマチ関節炎因子を除去するた
めに有効であつた。
Isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer No. 1 (Prepolymer No. 2) prepared in Example 9
17 parts of was mixed with a composition prepared by mixing 100 m9 of human IgG with 27 parts of water. The mixture of prepolymer, IgG and water thus obtained was stirred for about 10 minutes. Foaming was completed within a further 5 minutes. The foam was thoroughly washed with water and the wash water was analyzed as before. It was observed that 35% of the IgG used was present in the wash water. The conjugated 1gG prepared in this example was effective in removing rheumatoid arthritis factor from human blood without degrading red blood cells.

しかしながら、グリシン塩酸化物溶液を用いる処理によ
る再生を必要とする以前に、前記実施例2において調製
した結合1gGによつて除去し得た量の約65%を除去
するにすぎなかつた。実施例 5実施例2の全般的な方
法に従つてポリウレタン結合蛋白質を調製した。
However, only about 65% of the amount removed by the conjugated 1gG prepared in Example 2 above was removed before requiring regeneration by treatment with glycine hydrochloride solution. Example 5 A polyurethane binding protein was prepared according to the general method of Example 2.

しかしながら、この場合には、IgGの代りに酵素イン
ベルターゼを使用し且つプレポリマ一2号の代りに実施
例12において調製したプレポリマ一3号を使用する以
外は実施例2の全般的な方法を用いてインベルターゼを
ポリウレタンに結合した。酵素(インベルターゼ)の9
1%がポリウレタンフオーム(ポリ(尿紫−ウレタン)
フオーム)に結合した。
However, in this case the general method of Example 2 was used except that the enzyme invertase was used instead of IgG and Prepolymer No. 13 prepared in Example 12 was used instead of Prepolymer No. 12. Invertase was coupled to polyurethane. Enzyme (invertase) 9
1% polyurethane foam (poly(urine purple-urethane))
form).

かくして得た結合酵素は、スクロース溶液の転化に対し
て高度に有効であつた。この酵素活性は、結合インベル
ターゼを充填したカラム中にスクロース溶液を連続的に
通するときに、多く(1440)の時間持続した。この
時間の終りに、結合酵素は、その始めの活性のすべてを
なお保持した。実施例 6 (比較実験) 酵素(インベルターゼ)を水と混合したのち、この酵素
一水混合物をプレポリマ一に加えるように実施例5の方
法を変更するときは、仕込んだ酵素の68%がポリウレ
タンに結合するのみであつた。
The conjugated enzyme thus obtained was highly effective for the conversion of sucrose solutions. This enzyme activity lasted for many (1440) hours when the sucrose solution was continuously passed through the column packed with bound invertase. At the end of this time, the bound enzyme still retained all of its initial activity. Example 6 (Comparative Experiment) When the method of Example 5 was modified to mix the enzyme (invertase) with water and then add this enzyme-water mixture to the prepolymer, 68% of the charged enzyme was converted to polyurethane. It was just a combination.

仕込んだ酵素の残り(その32%)は、結合酵素を有す
る発泡ポリウレタンを水で洗浄することによつて得た洗
浄水中に認められた。実施例 7 実施例5の全般的な方法を用い、インベルターゼの代り
にアスパラギナーゼを使用して、ポリウレタンフオーム
にアスパラギナーゼを結合させた。
The remainder of the charged enzyme (32% of it) was found in the wash water obtained by washing the foamed polyurethane with bound enzyme with water. Example 7 Asparaginase was attached to polyurethane foam using the general method of Example 5 and using asparaginase in place of invertase.

この場合には、酵素(アスパラギナーゼ)の75%がフ
オームに結合した。結合した酵素は高度に活性であるこ
とが認められ、且つこれは、アスパラギン(アミド)を
アスパラギン酸に転化するために使用するとき、試験間
における1時間の洗浄を伴なう12バツチの試験の間、
その活性を保持した。実施例 8 (比較実験) 酵素をイソシアナートーキヤツプしたポリウレタンプレ
ポリマ一と混合する前に、酵素(アスパラギナーゼ)を
水と混合するように変更する以外は実施例7の方法を繰
返すときは、生成するフオームに酵素は全く結合しなか
つた。
In this case, 75% of the enzyme (asparaginase) was bound to the foam. The bound enzyme was found to be highly active, and it was tested in 12 batches with a 1 hour wash between runs when used to convert asparagine (amide) to aspartic acid. while,
It retained its activity. Example 8 (Comparative Experiment) When repeating the method of Example 7 except changing the enzyme (asparaginase) to mix it with water before mixing it with the isocyanate capped polyurethane prepolymer, the production The enzyme did not bind to any form.

酵素のすべてがフオームから洗浄水によつて洗い流され
、洗浄後のフオームは酵素活性を示さなかつた。かくし
て、上記の実施例7を実施例8と比較するとき、本発明
の方法の優越性は明らかである。
All of the enzyme was washed away from the foam by the wash water, and the washed foam showed no enzyme activity. Thus, when comparing Example 7 with Example 8 above, the superiority of the method of the invention is clear.

実施例 91000の平均分子量を有するポリエチレン
グリコール(PEGlOOO)2モルを、1モルのトリ
メチロールプロパン(TMP)と混合して、100〜1
10℃で乾燥した。
Example 9 2 moles of polyethylene glycol (PEGlOOOO) having an average molecular weight of 100-1 are mixed with 1 mole of trimethylolpropane (TMP).
It was dried at 10°C.

全体で7モル(1197)の反応性末端水酸基(−0H
)を含有する、生成した乾燥混合物を、6.65モルの
トルエンジイソシアナート(TDI)を含有する反応器
中に、トルエンジイソシアナートおよび生成混合物を攪
拌しながら、徐々に加えた(約1時間を要した)。反応
器中のトルエンジイソシアナートおよび生成混合物は6
0℃に保つた。すべてのPEGlOOO−トリメチロー
ルプロパン混合物を反応器に加え終つたのち、生ずる混
合物を約60℃に保ちながら、3時間攪拌した。次いで
追加の1.05モルのトルエンジイソシアナートを加え
且つ混合物の温度を約60℃に保ちながら、さらに1時
間にわたつて攪拌を継続した。かくしてPEGlOOO
−トリメチロールプロパン混合物に対して10モルパー
セント過剰のトルエンジイソシアナートを加えた。これ
は、ポリオール(PEGlOOOプラストリメチロール
プロパン)の中のすべての水酸基をイソシアナートによ
つてキヤツプせしめること、および過剰のトルエンジイ
ソシアナートによるポリオールの架橋のために多少の連
鎖の延長が生ずることを、確実にした。かくして得た、
生成する液状のイソシアナートーキヤツプしたポリウレ
タンプレポリマ一を6フレポリマ一2号゜゛と名付けた
。プレポリマ一2号は、本発明の方法に従つて蛋白質の
結合のために使用することができる。結合蛋白質を有す
るフオームの物理的性質は、本発明の方法において使用
するイソシアナートキャツプした液状ポリウレタンプレ
ポリマ一を調製するために使用するポリオールの比率を
変えることによつて、変化させることができる。
A total of 7 moles (1197) of reactive terminal hydroxyl groups (-0H
) was slowly added to a reactor containing 6.65 moles of toluene diisocyanate (TDI) while stirring the toluene diisocyanate and the product mixture (approximately 1 It took time). The toluene diisocyanate and product mixture in the reactor are 6
It was kept at 0°C. After all of the PEGlOOO-trimethylolpropane mixture had been added to the reactor, the resulting mixture was stirred for 3 hours while being maintained at about 60°C. An additional 1.05 moles of toluene diisocyanate were then added and stirring continued for an additional hour while maintaining the temperature of the mixture at approximately 60°C. Thus PEGlOOOO
- A 10 mole percent excess of toluene diisocyanate was added to the trimethylolpropane mixture. This means that all the hydroxyl groups in the polyol (PEGlOOOO plus trimethylolpropane) are capped by isocyanate and that some chain extension occurs due to crosslinking of the polyol with excess toluene diisocyanate. , made sure. Thus obtained,
The resulting liquid isocyanate-capped polyurethane prepolymer was named 6Fre Polymer No. 2゜゛. Prepolymer No. 12 can be used for protein binding according to the method of the invention. The physical properties of the foam with the binding protein can be varied by varying the proportions of polyols used to prepare the isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymers used in the method of the invention.

物理的性質は、他のポリオール(たとえば前記のポリオ
ールの表から選んだもの)を使用することにより、変化
させることもできる。実施例 10 17のプレポリマ一2号および5即の菌類ラクターゼを
用いて、約25℃において混合物を調製した。
The physical properties can also be changed by using other polyols, such as those selected from the table of polyols above. Example 10 A mixture was prepared using 17 Prepolymer No. 12 and Fungal Lactase No. 5 at about 25°C.

かくして得た第一の混合物を、乾燥した雰囲気中で、約
25℃において15分間攪拌した。次いで第一の混合物
に対して27の水を、生成する第二の混合物を約25℃
において攪拌しながら、加えた。かくして得た第二の混
合物は、発泡を開始して10分以内にフオームの生成を
完了した。かくして得たフオームを、約25℃において
、十分に水洗した。洗浄水を集めて紫外分光分析により
ラクターゼについて分析した。最初に仕込んだラクター
ゼの1%よりも少量が洗浄水によつてフオームから洗い
出された。いいかえれば、最初に仕込んだラクターゼの
99%がポリウレタンフオームに結合した。実施例 1
1 5即のラクターゼを使用して実施例10において調製し
た、洗浄した結合(固定)酵素を、緩衝したラクトース
溶液を用いて検定した。
The first mixture thus obtained was stirred for 15 minutes at about 25° C. in a dry atmosphere. 27°C of water to the first mixture, producing a second mixture at about 25°C.
was added while stirring. The second mixture thus obtained completed foam formation within 10 minutes after starting foaming. The foam thus obtained was thoroughly washed with water at about 25°C. Wash water was collected and analyzed for lactase by ultraviolet spectroscopy. Less than 1% of the initially charged lactase was washed out of the foam by the wash water. In other words, 99% of the initially charged lactase was bound to the polyurethane foam. Example 1
The washed conjugated (immobilized) enzyme prepared in Example 10 using 15 instant lactase was assayed using a buffered lactose solution.

次の方法を用いた:実験1:該結合酵素の全部を、所定
量の緩衝ラクトース溶液を含有するフラスコ中に入れ、
時間の関数としてのグルコースの生成速度を測定した。
The following method was used: Experiment 1: All of the bound enzyme was placed in a flask containing a predetermined amount of buffered lactose solution;
The rate of glucose production as a function of time was measured.

実験2:結合酵素の調製のために使用したものと同一の
ロッドからの5ηの遊離(非結合)酵素を結合酵素の代
りに使用して、実質的に同時に、同様な試験を行なつた
Experiment 2: A similar test was performed at substantially the same time using 5η free (unconjugated) enzyme from the same rod used for the preparation of the conjugated enzyme in place of the conjugated enzyme.

加水分解の速度は、実験1および実験2において同一で
あり、結合(固定)ラクターゼは、その全活性を保持し
た、すなわち、酵素の活性は酵素の結合によつて失なわ
れなかつた。
The rate of hydrolysis was the same in Experiment 1 and Experiment 2, and the bound (immobilized) lactase retained its full activity, ie, the activity of the enzyme was not lost upon binding of the enzyme.

フオーム(結合酵素)をフラネコから取出して、水洗し
た。
The foam (bound enzyme) was taken out from Furaneko and washed with water.

実験1の繰返しにおいては、洗浄したフオームを使用し
、且つ実験2の繰返しにおいては、最初の実験2におい
て用いたロッドと同一のロッドからの5即の遊離(非結
合)酵素を使用して、上記実験1および2を繰返した。
これらの実験(実験1および2の繰返し)において得た
結果は、最初の実験1および2において得た結果と同一
であつた。
In a repeat of experiment 1, using washed foam, and in a repeat of experiment 2, using 5 immediately free (unbound) enzyme from the same rod used in the original experiment 2. Experiments 1 and 2 above were repeated.
The results obtained in these experiments (repeat experiments 1 and 2) were identical to those obtained in the first experiments 1 and 2.

実施例 12 317のグリセリンを約500の当価重量を有する(す
なわち、5007の中間物当り約17yの−0H基を含
有する)中間物(ヒドロキシルキヤツプしたポリエーテ
ル)5007を形成すべき量の酸化エチレンと反応せし
めることによつて、イソシアナートーキャツプした液状
ポリウレタンプレポリマ一を調製した。
Example 12 Oxidation of glycerin 317 in an amount to form an intermediate (hydroxyl capped polyether) 5007 having an equivalent weight of about 500 (i.e. containing about 17y -0H groups per 5007 intermediate) An isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer was prepared by reaction with ethylene.

この中間物を、その5007当り1.05モルのトルエ
ンジイソシアナートを使用して、市販のトルエンジイソ
シアナートと反応させた。かくして得たイソシアナート
キヤツプした液状ポリウレタンプレポリマ一を“プレポ
リマ一3号゛と名付けた。実施例 13 前記のプレポリマ一2号の37の部分を2m1のベンゼ
ンと混合し且つ5分間混合した。
This intermediate was reacted with commercially available toluene diisocyanate using 1.05 moles of toluene diisocyanate per 5007. The isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer No. 1 thus obtained was named "Prepolymer No. 13". Example 13 Part 37 of the above Prepolymer No. 12 was mixed with 2 ml of benzene and mixed for 5 minutes.

かくして得た第一の混合物を、次いで10即のジヤツク
豆ウレアーゼと混合して第二の混合物を生成せしめ、そ
れを約25℃において15分間攪拌したのち、水と混合
して発泡を生じさせた。この混合物を約5分間攪拌した
。フオームの生成が完了したのち、この自己支持性のフ
オームを小片(それぞれ約25立方M7lL)に切断し
た。
The first mixture thus obtained was then mixed with 10 grams of jack bean urease to form a second mixture, which was stirred for 15 minutes at about 25°C and then mixed with water to produce foam. . This mixture was stirred for approximately 5 minutes. After foam production was complete, the self-supporting foam was cut into small pieces (approximately 25 cubic meters each).

固定したウレアーゼを包含するこれらのフオームの小片
を18時間洗浄した。固定したウレアーゼを包含する洗
浄したフオームの小片の試料を、標準尿素溶液の一部分
を該固定ウレアーゼによつて加水分解する場合に得られ
るアンモニア生成の初速度を、該標準尿素溶液の別の部
分を所定量の遊離(非結合)ジャック豆ウレアーゼによ
つて加水分解した場合に得られるアンモニア生成の初速
度と比較することによつて、ウレアーゼ活性に対して検
定した。
Pieces of these foams containing immobilized urease were washed for 18 hours. The initial rate of ammonia production obtained when a sample of a small piece of washed foam containing immobilized urease is hydrolyzed by a portion of the standard urea solution by the immobilized urease is expressed as: It was assayed for urease activity by comparing the initial rate of ammonia production obtained when hydrolyzed with a defined amount of free (unbound) jack bean urease.

このような検定の結果は、最初に仕込んだウレアーゼの
11%が、活性固定ウレアーゼとして、フオーム中に存
在していることを示した。
The results of such an assay showed that 11% of the initially charged urease was present in the foam as active immobilized urease.

実施例 14 実施例13の全般的な方法を繰返したが、しかしながら
、この場合には、ベンゼンの代りにエチレングリコール
を使用した。
Example 14 The general procedure of Example 13 was repeated, but this time ethylene glycol was used instead of benzene.

この場合においては、実施例13の全般的な方法による
固定ウレアーゼを含有するフオームの検定は、最初に仕
込んだウレアーゼの3.5%が活性状態でフオーム中に
存在していることを示した。
In this case, assaying the foam containing immobilized urease according to the general method of Example 13 showed that 3.5% of the initially charged urease was present in the foam in the active state.

実施例 15実施例2の全般的な方法を繰返した。Example 15 The general procedure of Example 2 was repeated.

しかしながら、この場合においては:(a)IgGの代
りに10W19のウレアーゼを使用し;且つ(b)プレ
ポリマ一2号およびウレアーゼの混合物を15分間攪拌
したのちに、2m1のエチレングリコールをそれに加え
、且つ生成した組成物を約5分間攪拌したのち、27の
水をそれに加えて、固定(結合)蛋白質(この場合には
酵素ウレアーゼ)を包含する自己支持性フオームを与え
た。実施例13の全般的な方法に従がう固定ウレアーゼ
を含有する自己支持性フオームの検定は、最初に仕込ん
だウレアーゼの21%が活性が固定(結合)ウレアーゼ
としてフオーム中に存在していることを示した。
However, in this case: (a) 10W19 urease is used instead of IgG; and (b) 2 ml of ethylene glycol is added to it after stirring the mixture of Prepolymer No. 12 and urease for 15 minutes, and After stirring the resulting composition for about 5 minutes, 27 of water was added to it to give a self-supporting foam containing the immobilized (bound) protein (in this case the enzyme urease). Assaying a self-supporting foam containing immobilized urease following the general method of Example 13 shows that 21% of the initially loaded urease is present in the form as active immobilized (bound) urease. showed that.

実施例 16 実施例15の全般的な方法を繰返した。Example 16 The general procedure of Example 15 was repeated.

しかしながら、この場合には、この方法を(a)ウレア
ーゼ(10TI19)を2m1のエチレングリコールと
混合し;且つ(b)ウレアーゼーエチレングリコール混
合物に対して3Ii!のプレポリマ一2号を加えてウレ
アーゼ、エチレングリコールおよびプレポリマ一から成
る組成物を生成せしめる、というように変更した。次い
で該組成物を実施例15におけると同様に水と混合して
、結合(固定)ウレアーゼ含有フオームを生ぜしめた。
実施例13において用いた全般的な方法による該フオー
ムの検定は、最初に仕込んだウレアーゼの3.7%が活
性固定ウレアーゼとしてフオーム中に存在していること
を示した。
However, in this case, the method was modified by (a) mixing urease (10 TI19) with 2 ml of ethylene glycol; and (b) 3 Ii! for the urease-ethylene glycol mixture. Prepolymer No. 12 was added to form a composition consisting of urease, ethylene glycol, and Prepolymer No. 1. The composition was then mixed with water as in Example 15 to produce a bound (immobilized) urease-containing foam.
Assay of the foam according to the general method used in Example 13 showed that 3.7% of the initially charged urease was present in the foam as active immobilized urease.

実施例13〜16において用いた希釈剤は、イソシアナ
ートーキヤツプした液状ポリウレタンプレポリマ一の粘
度を低下させた。
The diluent used in Examples 13-16 lowered the viscosity of the isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer.

使用する希釈剤の量は限定的ではなく、且つプレポリマ
一の粘度の低下は、しばしぱ、希釈した(粘度の低下し
た)プレポリマ一は注下および攪拌が容易となる故に、
操作を容易ならしめる。しかしながら、プレポリマープ
ラス希釈剤プラス蛋白質が、発泡を生じさせるために水
と混合するときに自己支持性のフオームを与えることが
できないような程度まで、粘度を低下することがあつて
はならない。実施例 17 われわれは、本発明の方法によつて固定(結合)せしめ
ることができるある種の酵素(たとえばペニシリンアミ
ダ・−ゼ、グルコアミラーゼ、グルコースイソメラーゼ
、およびアミノ酸アシラーゼ)は、固定フオーム中にお
いては遊離(非固定)フオーム中におけるよりも低い酵
素活性(実際に存在する酵素の量に基づいて)を示すと
いうことを認めている。
The amount of diluent used is not critical, and a reduction in the viscosity of the prepolymer is often used, since a diluted (lower viscosity) prepolymer is easier to pour and stir.
Makes operation easier. However, the viscosity must not be reduced to such an extent that the prepolymer plus diluent plus protein cannot provide a self-supporting foam when mixed with water to produce foam. Example 17 We have shown that certain enzymes (such as penicillin amidase, glucoamylase, glucose isomerase, and amino acid acylase) that can be immobilized (conjugated) by the method of the invention are It is recognized that it exhibits lower enzyme activity (based on the amount of enzyme actually present) than in the free (non-immobilized) form.

われわれは、理論によつて束縛されることを望むことは
ないが、われわれは、このことは、これらの酵素類はそ
れらの活性点に第一級または第二級アミノ基を有してい
るためであるということ、および結合(固定)酵素を包
含する本発明のポリ(尿素−ウレタン)フオームに対し
て結合した(固定した)酵素分子のある種のものの有す
るこのようなアミノ基は、結合せしめたときに、本発明
のイソシアナートーキヤツプした液状ポリウレタンプレ
ポリマ一と反応して尿素部分を生成し、それによつて、
かかるアミノ基から成る活性点を失活するのではないか
と考えている。
Although we do not wish to be bound by theory, we believe that this is because these enzymes have primary or secondary amino groups in their active sites. and that such amino groups of some of the bound (immobilized) enzyme molecules to the poly(urea-urethane) forms of the present invention, including bound (immobilized) enzymes, are reacts with the isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer of the present invention to form a urea moiety, thereby
It is thought that the active site consisting of such an amino group may be deactivated.

われわれは、酵素の活性のこのような低下は、いわゆる
゛基質゜”〔特定の酵素に対して作用する物質(たとえ
ば、ペニシリンアミダーゼの場合におけるベンジルペニ
シリン、グルコアミラーゼの場合における殿粉、グルコ
ースイソメラーゼの場合におけるグルコース、およびア
ミノ酸アシラーゼの場合におけるたとえばアセチル化グ
リシンのようなアシル化したアミノ酸)〕を、イソシア
ナートーキャップした液状ポリウレタンプレポリマ一を
固定すべき酵素と混合する以前に、該プレポリマ一と混
合することによつて、著るしく減することができる。
We believe that such a reduction in the activity of an enzyme is caused by the presence of so-called "substrates" (substances that act on the specific enzyme (e.g. benzylpenicillin in the case of penicillin amidase, starch in the case of glucoamylase, glucose isomerase). glucose in the case of amino acid acylases, and acylated amino acids such as acetylated glycine in the case of amino acid acylases) are added to the isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer prior to mixing the prepolymer with the enzyme to be immobilized. By mixing, it can be significantly reduced.

以下の実験1は、後記の実験2として比較して、この方
法の利点を示している。
Experiment 1 below, compared with Experiment 2 below, illustrates the advantages of this method.

実験1 実施例2の全般的な方法を繰返した。Experiment 1 The general procedure of Example 2 was repeated.

しかしながら、この場合には;(a)プレポリマ一(実
施例9に記したプレポリマ一2号)に対して蛋白質を加
える前に、50〜のベンジルペニシリンをプレポリマ一
と混合し且つ(b)蛋白質は実施例2において用いたI
gGではなくて、50Tf!9のペニシリンアミダーゼ
であつた。ペニシリンアミダーゼの仕込みの65%がポ
リ(尿素−ウレタン)フオームに対して結合し(すなわ
ち、仕込んだペニシリンアミダーゼの65%が固定した
)、且つ固定したペニシリンアミダーゼの42%が、そ
の酵素活性を持続することが認められた。
However, in this case: (a) before adding the protein to Prepolymer No. 1 (Prepolymer No. 12 described in Example 9), 50 to 50 benzylpenicillin is mixed with Prepolymer No. 1, and (b) the protein is I used in Example 2
Not gG, but 50Tf! 9 penicillin amidase. 65% of the penicillin amidase charge was bound to the poly(urea-urethane) form (i.e., 65% of the penicillin amidase charge was immobilized), and 42% of the immobilized penicillin amidase maintained its enzymatic activity. It was approved to do so.

実験2 実験1の全般的な方法を繰返した。Experiment 2 The general procedure of Experiment 1 was repeated.

しかしながら、この場合には、プレポリマ一に対するベ
ンジルペニシリンの添加を省略した。仕込んだペニシリ
ンアミダーゼの66%が結合(固定)したが、固定した
ペニシリンアミダーゼの14%のみが、その酵素活性を
持続することが認められた。
However, in this case the addition of benzylpenicillin to the prepolymer was omitted. Although 66% of the charged penicillin amidase was bound (immobilized), only 14% of the immobilized penicillin amidase was found to maintain its enzymatic activity.

実施例17の実験1において固定酵素を包含するフオー
ムから洗い出される酵素の量を分光分析によつて定量し
た。
In Experiment 1 of Example 17, the amount of enzyme washed out from the foam containing the immobilized enzyme was quantified by spectrophotometry.

この値と仕込み酵素の量の間の差は、フオーム中に存在
する結合(固定)酵素の量を示した。酵素活性を持続し
た固定酵素の量は、実施例3において固定ウレアーゼの
活性の定量のために用いた全般的な方法によつて定量し
た。
The difference between this value and the amount of loaded enzyme indicated the amount of bound (immobilized) enzyme present in the foam. The amount of immobilized enzyme that maintained enzymatic activity was determined by the general method used for quantifying the activity of immobilized urease in Example 3.

しかしながら、この場合においては、標準尿素溶液の代
りに標準ベンジルペニシリン溶液を使用し且つ遊離の非
固定ウレアーゼの代りに遊離の非固定ペニシリンアミダ
ーゼを使用した。同じ全般的な方法を用いて、次のもの
を測定した;(a)実施例17の実験2における結合(
固定)したペニシリンアミダーゼの量;および(b)該
実験2において固定したペニシリンアミダーゼの酵素活
性。
However, in this case, a standard benzylpenicillin solution was used instead of a standard urea solution, and free, unimmobilized penicillin amidase was used instead of free, unimmobilized urease. The same general method was used to measure: (a) binding in Experiment 2 of Example 17 (
(b) the enzymatic activity of the immobilized penicillin amidase in Experiment 2.

手順1 イソシアナートーキヤツプした液状ポリウレタンプレポ
リマ一(これを゛プレポリマ一P−1゛と呼ぶ)を、1
007のエチレングリコールおよび5617のトルエン
ジイソシアナートを混合し且つ生ずる混合物を約65℃
において約1/2時間保つことによつて、調製すること
ができる。
Step 1 Isocyanate capped liquid polyurethane prepolymer 1 (this is called ``prepolymer 1P-1'') is added to 1
007 ethylene glycol and 5617 toluene diisocyanate and the resulting mixture at about 65°C.
It can be prepared by keeping it at for about 1/2 hour.

手順2実施例2において用いたプレポリマ一2号の代り
に上記のプレポリマ一P−1を使用するように変更する
ほかは実施例2の全般的な方法を繰返すことができる。
Procedure 2 The general method of Example 2 can be repeated, except that Prepolymer No. 12 used in Example 2 is replaced by Prepolymer 1 P-1 described above.

その結果は、結合したIgGを有する洗浄フオームを゛
フオームA−P゛と名付けるほかは、実施例2において
得た結果と実質的に同じであるものと思われる。
The results appear to be substantially the same as those obtained in Example 2, except that the wash form with bound IgG is designated as "Form A-P."

手順3 フオームAの代りにフオームA−Pを使用するように変
更しても、実施例3の全般的な方法を繰返すことができ
る。
Step 3 The general method of Example 3 can be repeated with the modification that Form A-P is used instead of Form A.

その結果は、実施例3において得たものと実質的に同一
であると思われる。
The results appear to be substantially the same as those obtained in Example 3.

手順4 プレポリマ一2号の代りにプレポリマ一1−Pを使用す
るように変更するほかは、実施例5の全般的な方法を繰
返すことができる。
Step 4 The general method of Example 5 can be repeated, except that Prepolymer No. 1-1-P is used instead of Prepolymer No. 12.

その結果は、実施例5において得た結果と実質的に同一
であるものと思われる。
The results appear to be substantially the same as those obtained in Example 5.

手順5 水の不在において、67のトルエンジイソシアナートお
よび100T19のウレアーゼを混合することによつて
第一の生成物を生ぜしめることができる。
Procedure 5 In the absence of water, the first product can be generated by mixing 67 toluene diisocyanate and 100T19 urease.

水の不在において、該第一の生成物および17のエチレ
ングリコールを混合することによつて、第二の生成物を
生ぜしめることができる。酵素的に活性な固定ウレアー
ゼを含有するフオームは、第二の生成物および発泡を生
じさせるために有効な量の水(たとえば第二の生成物1
7当り17の水)を混合することによつて、生成せしめ
ることができる。かくして得た結合(固定)ウレアーゼ
を包含するポリ(尿素−ウレタン)フオームは、酵素活
性を示す;すなわち尿素水溶液(たとえば11当り0.
03モルの尿素)へのこのフオームの添加は、尿素の加
水分解を生じさせてアンモニアおよび二酸化炭素を生成
せしめる。手順6 手順5において用いるエチレングリコールの代りに当価
量(−0H基に基づいて)の平均分子量1000を有す
るポリエチレングリコール(たとえばPEGlOOO)
を用いることができる。
A second product can be produced by mixing the first product and 17 ethylene glycols in the absence of water. The foam containing the enzymatically active immobilized urease is combined with a second product and an amount of water (e.g., the second product 1) effective to produce foam.
7 parts water). The thus obtained poly(urea-urethane) foam containing bound (immobilized) urease exhibits enzymatic activity; i.e., urea in aqueous solution (e.g.
Addition of this foam to 0.3 moles of urea causes hydrolysis of the urea to produce ammonia and carbon dioxide. Step 6 In place of the ethylene glycol used in Step 5, an equivalent amount (based on -0H groups) of polyethylene glycol having an average molecular weight of 1000 (e.g. PEGlOOOO)
can be used.

この場合においては、結果は、手順5において得られる
ものと実質的に同一であろうと思われる〔すなわち、尿
素水溶液(たとえば11当り0.03モルの尿素)は尿
素の加水分解を生じさせるであろう〕。手順7 第一の生成物は、水の不在において、17のエチレング
リコールおよび100T19のウレアーゼを混合するこ
とによつて形成せしめることができる。
In this case, the result would be substantially the same as that obtained in Step 5 [i.e., an aqueous urea solution (e.g. 0.03 mole urea per 11) would not result in hydrolysis of urea. Dew]. Procedure 7 The first product can be formed by mixing 17 ethylene glycol and 100T19 urease in the absence of water.

第二の生成物は、水の不在において、該第一の生成物お
よび67のトルエンジイソシアアートを混合することに
よつて、生成せしめることができる。酵素的に活性な固
定ウレアーゼを含有するフオームは、第二の生成物およ
び発泡を生じさせるに有効な量の水(たとえば第二の生
成物17当り17の水)を混合することによつて、生成
せしめることができる。かくして得た結合(固定)ウレ
アーゼを包含するポリ(尿素一ウレタン)フオームは酵
素活性を示す;すなわち、尿素水溶液(たとえば1f当
り0.03モルの尿素)へのこのフオームの添加は、尿
素の加水分解によるアンモニアおよび二酸化炭素の生成
を生じさせるであろう。手順8実施例7において用いた
エチレングリコールの代りに当価量の平均分子量100
0のポリエチレングリコール(たとえば、PEGlOO
O)を使用することができる。
A second product can be formed by mixing the first product and 67 toluene diisocyanate in the absence of water. A foam containing immobilized enzymatically active urease is prepared by mixing a second product and an amount of water effective to produce foam (e.g., 17 parts water to 17 parts second product). can be generated. The poly(urea-urethane) foam containing bound (immobilized) urease thus obtained exhibits enzymatic activity; i.e., addition of this foam to an aqueous urea solution (e.g. 0.03 moles of urea per 1 f) inhibits the hydration of urea. Decomposition will result in the production of ammonia and carbon dioxide. Procedure 8 Substitute the equivalent amount of ethylene glycol used in Example 7 with an average molecular weight of 100
0 polyethylene glycol (e.g. PEGlOO
O) can be used.

この場合における結果は、手順7において得られるもの
と実質的に同一である〔すなわち、尿素水溶液(たとえ
ば1f当り0.03モルの尿素)へのこのフオームの添
加は、尿素の加水分解を生じさせるであろう〕。ここで
用いる場合の゛ポリイソシアナートという術語はジイソ
シアナートを包含する。
The results in this case are virtually identical to those obtained in Procedure 7 [i.e., addition of this form to an aqueous urea solution (e.g. 0.03 moles of urea per f) results in hydrolysis of the urea. Will〕. As used herein, the term "polyisocyanate" includes diisocyanates.

本発明において用いるイソシアナートーキヤツプした液
状ポリウレタンプレポリマ一は、プレポリマ一1分子当
り少なくとも二つのイソシアナート基(反応性イソシア
ナート基)を含有する。
The isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer used in the present invention contains at least two isocyanate groups (reactive isocyanate groups) per molecule of the prepolymer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ポリウレタンフォームに化学的に結合した固定化蛋
白質の製法で、(a)(i)イソシアナート−キャップ
したポリウレタンプレポリマーを、液相において、水の
不在下に蛋白質と混合して溶液を形成せしめるか、(i
i)ポリイソシアナートを、液相において、水の不在下
に蛋白質と混合し次いでその生成物とポリヒドロキシ化
合物と混合するか、或いは(iii)ポリヒドロキシ化
合物を、液相において、水の不在下に蛋白質と混合し次
いでその生成物をポリイソシアナートと混合し、そして
(b)かくして得た溶液を、発泡を生ぜしめるために有
効な量の水と混合することによつて、発泡せしめること
を特徴とする固定化蛋白質の製法。 2 段階(b)の後に、固定せしめた蛋白質を洗浄して
非結合蛋白質を除去し且つ未反応のイソシアナート基を
すべて加水分解せしめることを特徴とする特許請求の範
囲1項記載の方法。 3 イソシアナート−キャップした液状ポリウレタンプ
レポリマーは、トルエンジイソシアナートおよび、好ま
しくは約800〜1200の分子量を有するポリエチレ
ングリコールを反応せしめることによつて調製すること
を特徴とする特許請求の範囲第1または2項記載の方法
。 4 イソシアナート−キャップした液状ポリウレタンプ
レポリマーは、トルエンジイソシアナートを約800〜
1200の分子量を有するポリエチレングリコールおよ
びトリメチロールプロパンの混合物と反応せしめること
によつて調製し、トリメチロールプロパンおよびポリエ
チレングリコールは約1:1〜4のモル比において使用
し且つトルエンジイソシアナートはポリエチレングリコ
ールおよびトリメチロールプロパンによつて提供せしめ
る−OHの1当量当り約0.85〜1.25モルの割合
で使用することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
の方法。 5 イソシアナート−キャップした液状ポリウレタンプ
レポリマーは、トルエンジイソシアナートをポリオキシ
ブチレンポリオール重合体、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、ポリオキジエチレンポリオール、ペ
ンタエリスリトール、グリセリン、トリメチロールプロ
パンおよびポリオキシプロピレンポリオールから選択し
たポリアルコールと反応せしめることによつて調製する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1または2項記載の
方法。 6 蛋白質は酵素、抗体または抗原であることを特徴と
する、特許請求の範囲1〜5項の何れかに記載の方法。 7 蛋白質は人間の免疫グロブリンGであることを特徴
とする特許請求の範囲第6項記載の方法。 8 蛋白質は酵素であり且つ酵素は ウレアーゼ トリプシン ラクターゼ グルコース酸化酵素 キモトリプシン リボヌクレアーゼ ペルオキシダーゼ ペプシン レンニン インベルターゼ パパイン アスパラギナーゼ ペクチナーゼ ペクチンエステラーゼ ペニシリンアミダーゼ グルコースイソメラーゼ リゾチーム アミノ酸アシラーゼ プロナーゼ アルコールデヒドロゲナーゼ α−アミラーゼ β−アミラーゼ サブチリシン アミノ酸酸化酵素 カタラーゼ タンナーゼ フェノール酸化酵素 グルコアミラーゼ プルラナーゼ セルラーゼ フイシン ブロメレン パンクレアチン イソアミラーゼ リパーゼ リンゴ酸塩デヒドロゲナーゼ ヘキソキナーゼ 乳酸塩デヒドロゲナーゼ アデノシンデアミナーゼ ウリカーゼ ガラクトース酸化酵素 ジアホラーゼ コリンエステラーゼ アルドラーゼ ピルビン酸塩カルボキシラーゼ ホスフアリラーゼ セフアロスポリンアミダーゼ イソクエン酸塩デヒドロゲナーゼ α−グリセロ燐酸塩デヒドロゲナーゼ グリセリンアルデヒド−3−燐酸塩デヒドロゲナーゼリ
ンゴ酸塩酵素 グルコース−6−燐酸塩デヒドロゲナーゼ5−デヒドロ
キシキミン酸塩還元酵素 グルタチオン還元酵素 グリコール酸酸化酵素 酵母シトクロームC還元酵素 ルシフエラーゼ 亜硝酸塩還元酵素 グルタミルトランスフェラーゼ グルタチオンシンテターゼ グルコシアミンホスホキナーゼ 馬尿酸シンテターゼ アルデヒド酸化酵素 コハク酸塩デヒドロゲナーゼ 硝酸塩還元酵素 キサンチン酸化酵素 リポイルデヒドロゲナーゼ フラビンペルオキシダーゼ グリシン酸化酵素 カルボキシラーゼ α−ケト酸デヒドロゲナーゼまたは トランスケトラーゼ であるところの特許請求の範囲第6項記載の方法。 9 (a)(i)イソシアナート−キャップしたポリウ
レタンプレポリマーを、液相において、水の不在下に蛋
白質と混合して溶液を形成せしめるか、(ii)ポリイ
ソシアナートを、液相において、水の不在下に蛋白質と
混合し次いでその生成物とポリヒドロキシ化合物と混合
するか、或いは(iii)ポリヒドロキシ化合物を、液
相において、水の不在下に蛋白質と混合し次いでその生
成物をポリイソシアナートと混合し、そして(b)かく
して得た溶液を、発泡を生ぜしめるために有効な量の水
と混合することによつて発泡せしめる、ポリウレタンフ
ォームに化学的に結合した固定化蛋白質の製法であつて
、ポリウレタンプレポリマーおよび蛋白質の混合物中に
、該混合物に水を加える以前に、蛋白質と反応すること
が可能な基質を含有せしめることを特徴とする製法。 10 蛋白質は酵素であることを特徴とする特許請求の
範囲第9項記載の方法。 11 酵素はペニシリンアミダーゼであり且つ基質はベ
ンジルペニシリンであり、または酵素はグルコアミラー
ゼであり且つ基質は殿粉であり、または酵素はアミノ酸
アシラーゼであり且つ基質はアシル化アミノ酸であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第10項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A process for producing immobilized proteins chemically bonded to polyurethane foam, which comprises: (a) (i) mixing an isocyanate-capped polyurethane prepolymer with a protein in the absence of water in a liquid phase; to form a solution, or (i
i) the polyisocyanate is mixed with the protein in the liquid phase in the absence of water and then the product is mixed with the polyhydroxy compound; or (iii) the polyhydroxy compound is mixed in the liquid phase in the absence of water. foaming by mixing the product with the protein and then mixing the product with the polyisocyanate; and (b) mixing the solution thus obtained with an amount of water effective to produce foam. Characteristic method for producing immobilized proteins. 2. A method according to claim 1, characterized in that after step (b), the immobilized protein is washed to remove unbound protein and to hydrolyze any unreacted isocyanate groups. 3. The isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer is prepared by reacting toluene diisocyanate and polyethylene glycol, preferably having a molecular weight of about 800 to 1200. Or the method described in Section 2. 4. The isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymer contains toluene diisocyanate from about 800 to
Prepared by reacting a mixture of polyethylene glycol and trimethylolpropane having a molecular weight of 1200, trimethylolpropane and polyethylene glycol are used in a molar ratio of about 1:1 to 4 and toluene diisocyanate is mixed with polyethylene glycol. and trimethylolpropane in a proportion of about 0.85 to 1.25 moles per equivalent of --OH provided by trimethylolpropane. 5. Isocyanate-capped liquid polyurethane prepolymers include toluene diisocyanates selected from polyoxybutylene polyol polymers, ethylene glycol, diethylene glycol, polyoxyethylene polyols, pentaerythritol, glycerin, trimethylolpropane, and polyoxypropylene polyols. The method according to claim 1 or 2, characterized in that it is prepared by reacting with a polyalcohol. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the protein is an enzyme, an antibody, or an antigen. 7. The method according to claim 6, wherein the protein is human immunoglobulin G. 8 Proteins are enzymes and enzymes are urease trypsin lactase glucose oxidase chymotrypsin ribonuclease peroxidase pepsin rennin invertase papain asparaginase pectinase pectin esterase penicillin amidase glucose isomerase lysozyme amino acid acylase pronase alcohol dehydrogenase α-amylase β-amylase subtilisin amino acid oxidase catalase tannase Phenol oxidase glucoamylase pullulanase cellulase phycin bromelene pancreatine isoamylase lipase malate dehydrogenase hexokinase lactate dehydrogenase adenosine deaminase uricase galactose oxidase diaphorase cholinesterase aldolase pyruvate carboxylase phosphalylase cephalosporin amidase isocitrate dehydrogenase alpha -glycerophosphate dehydrogenase glyceraldehyde -3-phosphate dehydrogenase malate enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase 5-dehydroxyquimate reductase glutathione reductase glycolate oxidase yeast cytochrome C reductase luciferase nitrite reductase glutamyl transferase glutathione synthetase glucosyamine phosphokinase hippurate synthetase aldehyde oxidase succinate dehydrogenase nitrate reductase xanthine oxidase lipoyl dehydrogenase flavin peroxidase glycine oxidase carboxylase α-keto acid dehydrogenase or transketolase The method described in scope item 6. 9 (a) (i) the isocyanate-capped polyurethane prepolymer is mixed with the protein in the liquid phase in the absence of water to form a solution; or (ii) the polyisocyanate is mixed with the protein in the liquid phase in the absence of water. or (iii) mixing the polyhydroxy compound in the liquid phase with the protein in the absence of water and then mixing the product with the polyisocyanate. and (b) causing foaming by mixing the solution thus obtained with an amount of water effective to produce foaming. 1. A method for producing a polyurethane prepolymer and a protein, which comprises incorporating a substrate capable of reacting with the protein into the mixture before adding water to the mixture. 10. The method according to claim 9, wherein the protein is an enzyme. 11 The enzyme is penicillin amidase and the substrate is benzylpenicillin, or the enzyme is glucoamylase and the substrate is starch, or the enzyme is amino acid acylase and the substrate is an acylated amino acid. The method according to claim 10.
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