[其他]橡膠聚合酶的生產方法

在審

• 申請號: 101986000002341
• 申請日: 1986-04-08
• 公開（公告）號: CN1004145B
• 公開（公告）日: 1989-05-10
• 發明（設計）人: 約瑟夫·呂漢超;戴維·斯科特·施里夫
• 申請（專利權）人: 固特異輪胎和橡膠公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

公開基本上純的橡膠聚合酶及其類似物。基本上純的橡膠聚合酶可以從化學穩定的巴西三葉膠膠乳中進行分離和提純。類似物是巴西三葉膠聚合酶的同系物，或者在酶學方面具有同樣功能。本發明提出了橡膠聚合酶的分離和提純的種種方法。同時還提出了用基本上純的橡膠聚合酶生產天然橡膠或有關共聚物的應用。

本發明涉及到基本上純化的各種橡膠聚合酶、它們的生產方法以及在天然橡膠（特別是高分子量的天然橡膠）的體外合成方面的用途。

天然橡膠存在于上千種植物中。曾報道過幾種真菌也可用來合成天然橡膠。大部份植物以及所有的真菌都含有少量的橡膠，但其分子量太低，做為橡膠而言無商業價值。

商業上天然橡膠的二個來源是巴西三葉膠和銀膠菊。巴西三葉膠是天然橡膠的主要來源，銀膠菊是本世紀前半期天然橡膠的商業來源，1910年占世界供應量的10%。二次大戰時，美國在東南亞的天然橡膠來源被切斷，銀膠菊做為緊急橡膠生產計劃的一部分，由美國林業部進行過大規模的種植。戰后，巴西三葉膠的高使用性能和廉價，使銀膠菊不再成為具有吸引力的天然橡膠的來源，巴西三葉膠的優勢一直延續到今天。最近各種經濟和政治的傾向使高分子量的天然橡膠向另一些來源發展。這另一些來源之一是體外合成。

巴西三葉膠的橡膠生物合成路線已建立并進行過詳述，阿爾齊爾（Archer）和奧德利（Audley）曾發表在酶學進展（Advances in Enzymology）（第29期，221-257頁，1967年）學報上;而李南（Lynen）曾發表在馬來西亞橡膠研究所會刊上（J.Rubber Res Inst Malaya，21（4），389-406，1969）。橡膠生物合成的最后一步是借助于橡膠聚合酶的催化反應，而橡膠聚合酶可存在于膠乳中。酶的催化反應是使異戊烯焦磷酸（IPP）和焦磷酸烯丙酯進行聚合反應而制取橡膠，同時產生無機焦磷酸。這種酶也稱為橡膠轉移酶或焦磷酸順式-1，4-聚異戊二烯：焦磷酸異戊烯酯，順式-1，4-聚異戊二烯轉移酶。它是被稱為異戊烯轉移酶的酶家族中的一個成員。它可使焦磷酸異戊烯酯聚合成不同的鏈長和不同的立體化學構象?！跋鹉z聚合酶”這一術語，在本文中用來描述該酶。

在巴西三葉膠膠乳中，該酶主要是與橡膠粒子結合在一起，但也可在溶液中發見（Archer和AUDLEY），橡膠的合成發生在橡膠粒子的表面（Lynen）。雖然橡膠聚合酶的研究曾在很多試驗室中進行（Archer和Audley，Lynen，以及Archer和Cockbain）后者的文章發表在“酶學方法”中（見Methods in Enzymology，15，476-481，1969），但從巴西三葉膠或其他來源的基本上純化的橡膠聚合酶的提取，在本文之前尚未成功。

基本上純化形式的橡膠聚合酶，對橡膠工業而言，將具有很重要的多方面的用途。該酶即可以固相，又可以游離于溶液中，可用于體內天然橡膠的生產。這樣不用巴西三葉膠膠乳也可以生產橡膠，并且可在工廠附近的許多地方直接將橡膠加工成最后部件，例如加工成輪胎。另外，用體外法生產的天然橡膠，甚至超過了從巴西三葉膠膠乳生產的橡膠，因為用體外法生產天然橡膠的各種條件能夠控制，這樣得到的橡膠純度高，或者具有其他人們所希望的化學或物理性能。例如，體外法橡膠，質量均勻，基本上沒有各種蛋白質和脂類，而它們會影響天然橡膠的某些用途。

其它的重要用途是用來制備基本上純的橡膠聚合酶的各種抗體。這類抗體可用來發展植物的和其他生物的篩選方法，去測定在這類生物體內的橡膠聚合酶的數量。

另一個重要的用途是，純化的酶的氨基酸順序可以被測知。根據該酶的氨基酸順序，能夠合成出橡膠聚合酶的基因或者是該基團的信息。一旦該酶的基團被測定，就能將其生產天然橡膠的能力引入到其他生物體中。最后，如果知道了更多的關于酶的組成和結構，可用位置定向誘變法去生產具有各種催化性能的橡膠聚合酶。這樣就更能夠將天然橡膠通過體內和體外法的生物合成加以控制。

本發明的目的是提供各種基本上純化形式的橡膠聚合酶，和具有相等或較高性能的這類聚合酶的活性類似物。

本發明的另一目的是提供橡膠聚合酶的各種分離及提純方法。

本發明的其他目的是提供用基本上純化形式的橡膠聚合酶去生產天然橡膠，特別是高分子量的天然橡膠或者生產共聚物。