JPS635074B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS635074B2 JPS635074B2 JP59232221A JP23222184A JPS635074B2 JP S635074 B2 JPS635074 B2 JP S635074B2 JP 59232221 A JP59232221 A JP 59232221A JP 23222184 A JP23222184 A JP 23222184A JP S635074 B2 JPS635074 B2 JP S635074B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- maleic anhydride
- membrane
- polymer
- copolymer
- enzyme
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、無水マレイン酸残基を有する高分子
膜を利用した酵素固定化膜に関するものである。
膜を利用した酵素固定化膜に関するものである。
無水マレイン酸コポリマーは、その無水マレイ
ン酸残基が反応性に富むことから、反応性高分子
として知られている。しかしながら、この無水マ
レイン酸コポリマーは、水溶液中において徐々に
加水分解されて電荷密度の高い水溶性ポリマーに
なり、また、２価性架橋剤により架橋化させて
も、水中においては著しく膨潤すると共に、粘着
性を増大させるために取扱いが難しく、実用膜と
しての利用は困難であつた。
ン酸残基が反応性に富むことから、反応性高分子
として知られている。しかしながら、この無水マ
レイン酸コポリマーは、水溶液中において徐々に
加水分解されて電荷密度の高い水溶性ポリマーに
なり、また、２価性架橋剤により架橋化させて
も、水中においては著しく膨潤すると共に、粘着
性を増大させるために取扱いが難しく、実用膜と
しての利用は困難であつた。
本発明者は、このような無水マレイン酸コポリ
マーから、水溶液中においても実用に耐える高分
子膜を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、無水マ
レイン酸コポリマーと支持ポリマーとをブレンド
し、さらに２価性架橋剤で処理して部分的に架橋
化させる時に、無水マレイン酸コポリマーは水不
溶化されかつ水中においても低膨潤性しか示さな
いことを見出すと共に、この場合に得られる高分
子の膜は、酢素固定化膜としてすぐれた効果を有
することを見出し、本発明を完成するに到つた。
マーから、水溶液中においても実用に耐える高分
子膜を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、無水マ
レイン酸コポリマーと支持ポリマーとをブレンド
し、さらに２価性架橋剤で処理して部分的に架橋
化させる時に、無水マレイン酸コポリマーは水不
溶化されかつ水中においても低膨潤性しか示さな
いことを見出すと共に、この場合に得られる高分
子の膜は、酢素固定化膜としてすぐれた効果を有
することを見出し、本発明を完成するに到つた。
即ち、本発明によれば、無水マレイン酸コポリ
マーと支持ポリマーとのブレンド体からなり、該
ブレンド体は２価性架橋剤で部分的に架橋化され
ていることを特徴とする無水マレイン酸残基を有
する高分子膜を基材とし、該基材に対しヘキソキ
ナーゼを結合させたことを特徴とする酵素固定化
膜が提供される。
マーと支持ポリマーとのブレンド体からなり、該
ブレンド体は２価性架橋剤で部分的に架橋化され
ていることを特徴とする無水マレイン酸残基を有
する高分子膜を基材とし、該基材に対しヘキソキ
ナーゼを結合させたことを特徴とする酵素固定化
膜が提供される。
本発明の酵素固定化膜の基材である高分子膜
は、無水マレイン酸残基を有するため、この無水
マレイン酸残基を利用し、ヘキソキナーゼ容易に
膜に固定化することができる。
は、無水マレイン酸残基を有するため、この無水
マレイン酸残基を利用し、ヘキソキナーゼ容易に
膜に固定化することができる。
本発明の酵素固定化膜の基材である高分子膜を
調製するには、無水マレイン酸コポリマーと支持
体ポリマーを、アセトン、テトラヒドロフラン、
アセトニトリルなどの有機溶媒に溶かして十分混
合（ブレンド化）した後、同一有機溶媒に溶かし
た２価性架橋剤を加えて激しく混合し、平板ガラ
ス上でゆるやかに乾燥して製膜する。この場合、
ブレンド体中、無水マレイン酸コポリマーは50重
量％以下、通常、10〜30重量％及び支持ポリマー
は50重量％以上、通常、70〜90重量％にするのが
よい。また２価性架橋剤としては、無水マレイン
酸残基に対して反応性を示す２価性化合物、例え
ば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、エチレングリコール、プロピレングリコール
などの２価アミンや２価アルコールがある。この
２価性架橋剤の使用割合は、無水マレイン酸残基
の1/10当量を標準とするが、一般には、1/20〜1/
５当量の範囲で用いられる。即ち、ブレンド体に
含まれる無水マレイン酸残基の中、５〜20モル％
を架橋化させるのがよい。また、ブレンド体中、
無水マレイン酸コポリマーは50重量％以下、好ま
しくは30重量％以下にするのがよく、50重量％以
上を越えると膜の強度が低下する傾向を示す。
調製するには、無水マレイン酸コポリマーと支持
体ポリマーを、アセトン、テトラヒドロフラン、
アセトニトリルなどの有機溶媒に溶かして十分混
合（ブレンド化）した後、同一有機溶媒に溶かし
た２価性架橋剤を加えて激しく混合し、平板ガラ
ス上でゆるやかに乾燥して製膜する。この場合、
ブレンド体中、無水マレイン酸コポリマーは50重
量％以下、通常、10〜30重量％及び支持ポリマー
は50重量％以上、通常、70〜90重量％にするのが
よい。また２価性架橋剤としては、無水マレイン
酸残基に対して反応性を示す２価性化合物、例え
ば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、エチレングリコール、プロピレングリコール
などの２価アミンや２価アルコールがある。この
２価性架橋剤の使用割合は、無水マレイン酸残基
の1/10当量を標準とするが、一般には、1/20〜1/
５当量の範囲で用いられる。即ち、ブレンド体に
含まれる無水マレイン酸残基の中、５〜20モル％
を架橋化させるのがよい。また、ブレンド体中、
無水マレイン酸コポリマーは50重量％以下、好ま
しくは30重量％以下にするのがよく、50重量％以
上を越えると膜の強度が低下する傾向を示す。
無水マレイン酸コポリマーとしては、無水マレ
イン酸と、エチレン、プロピレン、イソブテンな
どのオレフインや、酢酸ビニル、酢酸アリル、酢
酸イソプロペニルなどのビニル系モノマーの共重
合体で分子量の大きなもの（通常、分子量５万〜
50万）が好ましい。無水マレイン酸は、ビニル系
モノマーと１対１の共重合体を作る事が知られて
おり、共重合体中の無水マレイン酸残基は従つ
て、約50モル％となる。支持ポリマーとしては、
それ自身で製膜能を有し、無水マレイン酸コポリ
マーと反応せず、かつ乾燥後においても無水マレ
イン酸コポリマーと均一に混合して、相分離を生
起しない、無水マレイン酸コポリマーを膜体とし
て支持する作用を持つものが適用され、例えば、
無水マレイン酸・酢酸ビニルコポリマーや無水マ
レイン酸・酢酸アリルコポリマーなどの無水マレ
イン酸・酢酸系ポリマーに対しては、ポリメタク
リル酸メチルのようなメタクリル酸アルキルポリ
マーが好ましく適用される。さらに、この支持ポ
リマーの他の例を挙げると、無水マレイン酸−ス
チレンコポリマーに対しては、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体などが知られている。（小佐井興一、
東野剛、日本接着協会誌、11(1)、２（1975）） 本発明の基材となる無水マレイン酸残基を有す
る高分子膜においては、無水マレイン酸残基の反
応性が、水やアルコールよりもアミンに対して高
いことを利用して、水溶液中で適当な反応試薬と
反応させて、アミノ基を導入した両性膜や、アミ
ノ酸や酸アジド基等を導入した膜を得ることがで
きる。
イン酸と、エチレン、プロピレン、イソブテンな
どのオレフインや、酢酸ビニル、酢酸アリル、酢
酸イソプロペニルなどのビニル系モノマーの共重
合体で分子量の大きなもの（通常、分子量５万〜
50万）が好ましい。無水マレイン酸は、ビニル系
モノマーと１対１の共重合体を作る事が知られて
おり、共重合体中の無水マレイン酸残基は従つ
て、約50モル％となる。支持ポリマーとしては、
それ自身で製膜能を有し、無水マレイン酸コポリ
マーと反応せず、かつ乾燥後においても無水マレ
イン酸コポリマーと均一に混合して、相分離を生
起しない、無水マレイン酸コポリマーを膜体とし
て支持する作用を持つものが適用され、例えば、
無水マレイン酸・酢酸ビニルコポリマーや無水マ
レイン酸・酢酸アリルコポリマーなどの無水マレ
イン酸・酢酸系ポリマーに対しては、ポリメタク
リル酸メチルのようなメタクリル酸アルキルポリ
マーが好ましく適用される。さらに、この支持ポ
リマーの他の例を挙げると、無水マレイン酸−ス
チレンコポリマーに対しては、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体などが知られている。（小佐井興一、
東野剛、日本接着協会誌、11(1)、２（1975）） 本発明の基材となる無水マレイン酸残基を有す
る高分子膜においては、無水マレイン酸残基の反
応性が、水やアルコールよりもアミンに対して高
いことを利用して、水溶液中で適当な反応試薬と
反応させて、アミノ基を導入した両性膜や、アミ
ノ酸や酸アジド基等を導入した膜を得ることがで
きる。
本発明は、無水マレイン酸残基を有する高分子
膜の前記のような性質を利用して、これを酵素固
定化用の基材として用い、これに酵素を結合させ
て酵素固定化膜とするものである。この場合、ヘ
キソキナーゼは高分子膜の無水マレイン酸残基に
直接結合させることができるが、また、適当なス
ペーサー等を利用して、無水マレイン酸残基から
誘導されるこの種の酸素固定化に慣用されている
官能基（酸アジド、ジアゾニウム、イミドエステ
ル、アルデヒド、酸クロリド、イソシアナート、
イソチオシアナートなど）を介して結合させるこ
ともできる。
膜の前記のような性質を利用して、これを酵素固
定化用の基材として用い、これに酵素を結合させ
て酵素固定化膜とするものである。この場合、ヘ
キソキナーゼは高分子膜の無水マレイン酸残基に
直接結合させることができるが、また、適当なス
ペーサー等を利用して、無水マレイン酸残基から
誘導されるこの種の酸素固定化に慣用されている
官能基（酸アジド、ジアゾニウム、イミドエステ
ル、アルデヒド、酸クロリド、イソシアナート、
イソチオシアナートなど）を介して結合させるこ
ともできる。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。
る。
参考例
＜無水マレイン酸残基を有する合成高分子膜の
調製＞ 分子量約12万の無水マレイン酸・酢酸ビニルコ
ポリマー５ｇをアセトンに溶かし、全量を100ml
とする（溶液Ａ）。市販のポリメタクリル酸メチ
ル５ｇをアセトンに溶かし、全量を100mlとする
（溶液Ｂ）。ヘキサメチレンジアミン0.5ｇをアセ
トンに溶かし、100mlとする（溶液Ｃ）。溶液A3
部と溶液B7部を混合し、十分撹拌した後、密封
して一夜室温に放置した後、激しく撹拌しながら
溶液C1.5部を徐々に滴下する。この溶液２mlを直
径６cmのフラツトシヤーレに広げ、フタをかぶせ
て平面上で室温にてゆつくり乾燥させる。透明な
厚さ2.6×10-3cm前後の膜が得られる。
調製＞ 分子量約12万の無水マレイン酸・酢酸ビニルコ
ポリマー５ｇをアセトンに溶かし、全量を100ml
とする（溶液Ａ）。市販のポリメタクリル酸メチ
ル５ｇをアセトンに溶かし、全量を100mlとする
（溶液Ｂ）。ヘキサメチレンジアミン0.5ｇをアセ
トンに溶かし、100mlとする（溶液Ｃ）。溶液A3
部と溶液B7部を混合し、十分撹拌した後、密封
して一夜室温に放置した後、激しく撹拌しながら
溶液C1.5部を徐々に滴下する。この溶液２mlを直
径６cmのフラツトシヤーレに広げ、フタをかぶせ
て平面上で室温にてゆつくり乾燥させる。透明な
厚さ2.6×10-3cm前後の膜が得られる。
実施例
＜酵素固定膜＞
(A) 酸アジド化法
参考例で得られる合成高分子膜を５％ヒドラ
ジン水溶液にひたし、12時間室温に放置する。
十分水洗の後30mlの２％塩酸水溶液に移す（特
に膜の孔径を大きくしたい時は、この間にアル
カリ処理を行う）。激しく撹拌しながら、４％
亜硝酸溶液８mlを氷冷下で滴下し、酸アジド化
膜を得る。従来の酸アジド化に比べて時間が著
しく短縮される点が特色である。
ジン水溶液にひたし、12時間室温に放置する。
十分水洗の後30mlの２％塩酸水溶液に移す（特
に膜の孔径を大きくしたい時は、この間にアル
カリ処理を行う）。激しく撹拌しながら、４％
亜硝酸溶液８mlを氷冷下で滴下し、酸アジド化
膜を得る。従来の酸アジド化に比べて時間が著
しく短縮される点が特色である。
この膜を、１ml当り100ユニツトのヘキソキ
ナーゼ（米国シグマ社製）を含む0.02Mリン酸
緩衡液（PH7.4）にひたし、４℃で12時間撹拌
しながら反応させた後、十分洗浄する。酵素活
性は1.9×10-3ユニツト／cm3で、酵素の離脱は
認められなかつた (B) 直接固定法 参考例において、ポリマーの混合比を１対１
にして調製された合成高分子膜を、(A)と同様に
ヘキソキナーゼ溶液にひたし、12時間反応させ
る。本法で得られる酵素活性は3.9×10-4ユニ
ツト／cm3である。このように、膜表面への酵素
の固定化はスペーサーを介する(A)法の方がすぐ
れている。
ナーゼ（米国シグマ社製）を含む0.02Mリン酸
緩衡液（PH7.4）にひたし、４℃で12時間撹拌
しながら反応させた後、十分洗浄する。酵素活
性は1.9×10-3ユニツト／cm3で、酵素の離脱は
認められなかつた (B) 直接固定法 参考例において、ポリマーの混合比を１対１
にして調製された合成高分子膜を、(A)と同様に
ヘキソキナーゼ溶液にひたし、12時間反応させ
る。本法で得られる酵素活性は3.9×10-4ユニ
ツト／cm3である。このように、膜表面への酵素
の固定化はスペーサーを介する(A)法の方がすぐ
れている。
Claims (1)
- １ 無水マレイン酸コポリマー10〜50重量％と、
アルキルメタリレートポリマー又はエチレン−酢
酸ビニル共重合体からなる支持ポリマー90〜50重
量％とのブレンド体からなり、該ブレンド体はジ
アミン又はジオールで部分的に架橋化されている
ことを特徴とする無水マレイン酸残基を有する高
分子膜を基材とし、該基材に体しヘキソキナーゼ
を結合させたことを特徴とする酵素固定化膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23222184A JPS60214883A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 酵素固定化膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23222184A JPS60214883A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 酵素固定化膜 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56077485A Division JPS6059933B2 (ja) | 1981-05-22 | 1981-05-22 | 無水マレイン酸残基を有する高分子膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60214883A JPS60214883A (ja) | 1985-10-28 |
| JPS635074B2 true JPS635074B2 (ja) | 1988-02-02 |
Family
ID=16935877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23222184A Granted JPS60214883A (ja) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | 酵素固定化膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60214883A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026778U (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-17 | ||
| JPH0250463U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059933A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-06 | Hitachi Metals Ltd | 回転子およびその製造方法 |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP23222184A patent/JPS60214883A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH026778U (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-17 | ||
| JPH0250463U (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60214883A (ja) | 1985-10-28 |
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