[其他]生物催化劑在顆粒硅藻土上的固定

無效

• 申請號: 86106561
• 申請日: 1986-09-20
• 公開（公告）號: CN86106561A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發明（設計）人: 約翰·蔣柏春;小奧雷斯蒂·約翰蘭特羅
• 申請（專利權）人: 邁爾斯實驗室公司
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 王巍,曹恒興

本發明涉及一種共軛固相酶和制備這種共軛物的方法。更詳細地涉及到在顆粒硅藻土的支持物上固定酶。

調節生命有機體中許多化學反應的酶，在性質上是屬于蛋白質，通常是水溶性的，起生物催化劑的作用。酶也可以被分離而作為分析、醫學和工業上的用途。例如用于制備食物，如乳酪和面包，以及酒精飲料的制備。

因為酶通常是水溶性的，且一般是不穩定的，所以易發生減活化作用。它們可在溶液中應用，但難以從溶液中取出來再重復使用，這些困難導致在工業規模生產中增加了酶的使用費用，因為它們需要頻繁地更換。為了減少更換酶的高額費用，在它們使用以前已發明了固定（有時稱為不溶性）酶的各種方法。這種酶的固定法可以酶重復使用允許再生，同時卻在其它方面經受減活化作用或消耗于利用酶的反應溶劑中。這些固相酶系可以應用在各種反應器系統中，例如填料塔和攪拌槽反應器，采用哪種反應器取決于被生物催化反應的底物的性質。

實現酶的固定的幾種一般的方法以及許多由此改進方法已有過介紹，例如，英國專利1，444，539號公開了具有固定酶或者固定含有酶細胞用途的一些資料。最好用水混溶劑（例如丙酮）處理酶或細胞經干燥后用聚乙烯亞胺和戊二醛處理，使形成水不溶性結構的物體。

美國專利3，796，634號更詳細地公開了一種固定方法。該方法包括把聚胺吸收到篩分的膠體微粒表面，聚胺與一般的胺反應交聯劑（如戊二醛）交聯。用氫硼酸鈉（NaBH₄）處理最終反應產物，以減少醛基并由此避免醛基與酶的氨基之間的共價鍵。然后酶在某pH值時被吸收到已處理的顆粒表面上，以致于在膠體吸收劑上帶有與酶分子上相反的凈電荷，結果使離子鍵幫助其它非共價鍵力。上述專利介紹的吸收劑顆粒大小約為50至20，000埃，最佳直徑約為100至200埃，吸收劑材料是活性炭、羥基磷灰石、γ-氧化鋁支持物和膨潤土。這個系統取決于把酶結合到已處理顆粒的電荷間相互作用。這類鍵的形式不如共價鍵形式，因為離子相互作用對環境條件敏感，對這類鍵來說，如對PH值、離子強度及溫度。

劉等人在《生物技術和生物工程》（Biotechnol.Bioeng.）17卷1695～1696頁、1975年，公開了一種對于乳糖酶在顆粒碳上的固定方法，該方法包括把對氨基苯酚或1-苯酚-2-氨基-4-磺酸吸收到碳上。這些被吸收的化合物提供氨基，與戊二醛起反應又與酶結合。含有所述化合物的氨基是單體，這些單體具有的化學和物理性質有別于聚胺，例如聚乙烯亞胺。

另外一些工作者（趙等人在《生物技術和生物工程》20卷1651～1665頁、1978年，發表了活性炭上酶的固定：固相葡糖淀粉酶、葡糖氧化酶和葡糖酸內脂酶的性質）還通過共價固定，在顆粒碳上固定酶。在這種工藝過程中，碳由碳化亞胺活化，碳化亞胺可以被酶置換形成一種酶-碳復合物。

美國專利4，141，857號公開了一種固定酶的方法，該方法包括處利一種無機的多孔支持材料，例如γ-氧化鋁，其孔徑約100至55，000埃，每克帶有水溶性聚胺溶液的表面積約100至500米²，并且將已處理的支持材料與雙功能單體材料（如戊二醛）溶液相接觸。這個處理方法留下已處理的支持材料適合于與酶的反應，以便形成酶和側醛基之間的共價鍵。在本專利的實施例Ⅱ中敘述了通過按順序用聚乙烯亞胺、戊二醛和葡糖淀粉酶的溶液處理多孔氧化鋁球，制備固相酶共軛物。

美國專利No4，438，196公開了一種酶被固定在顆粒活性炭上的工藝方法，該方法包括用具有側氨基的聚胺化合物處理碳，以引起聚胺粘附于碳，留下側氨基能夠進一步自由反應。游離氨基用具有氨反應性部分的雙功能化合物，通過處理被衍生，以致酶的游離氨基可以通過氨反應的化合物被共價地結合到聚胺。