DE2720538A1 - Verfahren zum erneuern einer unloeslich gemachten glucoseisomerase - Google Patents

Verfahren zum erneuern einer unloeslich gemachten glucoseisomerase

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DE2720538A1
DE2720538A1 DE19772720538 DE2720538A DE2720538A1 DE 2720538 A1 DE2720538 A1 DE 2720538A1 DE 19772720538 DE19772720538 DE 19772720538 DE 2720538 A DE2720538 A DE 2720538A DE 2720538 A1 DE2720538 A1 DE 2720538A1
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glucose
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Yoshimasa Fujita
Tadashi Hishida
Nobuo Imai
Akira Kamata
Isao Kawakami
Akiyoshi Matsumoto
Isao Miyachi
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Mitsubishi Kasei Corp
Seikagaku Corp
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Mitsubishi Kasei Corp
Seikagaku Corp
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    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
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Description

  • Verfahren zum Erneuern einer unlöslich gemachten
  • Glucoseisomerase Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erneuerung bzw. Regeneration einer unlöslich gemachten Glucoseisomew rase, insbesondere auf ein Verfahren zur Erneuerung einer unlöslich gemachten, auf einem Anior.enaustauscherharzträger adsorbierton und an diesen gebundenen Glucoseisomerase, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die adsorbierten Materialien aus der unlöslich gemachten, in dor Isomorisation von Clucose in Fructose verwendeten Clucoeeisomerase desorbiert und frische Clucoseisornerase auf den Träger adsorbiert.
  • Bekanntlich kann man Glucose durch Clucoseisomerase in Fructose umwandeln, wobei die Isomerase ein Enzym ist, das Glucose in Fructose umwandeln kann und umgekehrt. Diese Clucoseisomprase findet sich in Zellen vieler verschiedener Mikroorganismen, win z.B. Bakterien vom Gonus Pseudomonas, Bacillus, Brevibacterium und LacLobecillus sowie Actinomyretes des GenusStreptomyces, und in Hefen, wobei man für praktische Zwecke insbesondere aus Streptmyces ein Enzym erhält. Die Glucoseisomerase ist wasserlöslich; wo daher die Umwant1lullg von Gluccose in Fructose enzyrnatisch erfolgt, wird das Enzym zweckmäßig einer entsprechenden Behandlung unterworfen, um es in eine unlöslich gemachte oder immobilisierte Form umzuwandein, die als fester Katalysator verwendet werden kann. Es sind bereits verschiedene Träger vorgeschlagen worden, die Glucoseisomerase unter Bildung einer unlöslich gemachten lsomeraso adsorbiert ren. In J.Soc.Jap.Foodstuff Ind., 14, 12, Seite 539-540 (1967) wird z.B. die Verwendung von DERE-Sephadex beschrieben; die US PS 3 708 397 beschreibt DEAE-Cellulose, die US PSS 3 788 945 und 3 960 663 sowie die japanischen OSS 80160/1974 und 53582/1975 beschreiben viele Arten von Ionenaustauschereharzen. Von diesen Trägern werden Anionenaustauscherharze bevorzugt, da sie eine große Menge Glucoseisomerase pro gegebenem Volumen adsorbieren können und die hergestellte, unlöslich gemachte Isomerase eine hohe Aktivität und Stabilität besitzt. Die isomerisation von Clucose mit einer unlöslich gemachten Glucoseisomerase erfolgt entweder (1) durch Mischen der unlöslich gemachten Clucoseisomerase mit einer wässrigen Clucoselösung unter Rühren oder (2) indem man eine wässrige Glucoselösung durch eine mit der unlöslich gemachten Isomerase gefüllte Kolonne hindurchführt.
  • Im Lauf der Isomerisation nimmt die Aktivität der unlöslich gemachten Isomerase allmählich ab, und die Halbwertzeit beträgt gewöhnlich 15-60 Tage. Die so peaktivierte, unlöslich gemachte Isomerase wird erneuert, indem man sio au dem Reaktionsystem entfernt, vom Träger desorbiert und auf diesem frische Glucoseioomorase adsorbiert.
  • Zwecks Desorbierung von Glucoseisomerase aus einem Ionenaustandie wässrige Lösung eines anorganischen Salze, wie scherharz schlägt die japanische OS 21514/73 vor/eine Natriulnode Kaliumchloridlösung mit einer Konzentration von 0,2-0,5M durch eine mit der unlöslich gemachten Isomerase gefüllte Kalonne hindurchzuleiten. Das heißt, die desktiviertem unlöslich gemachte, bei der Isomerisation von Glucose in fructose verwendete Glucoseisomerase wird mit einer wässrigen Salzlssung einer Desorption unterworfen, um die Isomerase vom Iononaustauscharharz zu desorbieren, worauf eine Readsorption mit frischer Glucosseisomerase erfolgt und die so erneuerte, unlöslich gemachte Isomerase zur weiteren Isomerisation verwendet wird. Diese Erneuerungszyklen können mehrfach wiederholt werden. Erfindungsgemäß wurde jedoch festgestellt, daß diesesVerfahren inhäronte Nachteile aufweist.
  • Mit wiederholtem Erneuerungszyklus wird die vom Anionenaustauscherharz desorbierte Isomerasemenge geringer, und die Fähigkeit des Harzes zum Adsorbieren von frischer Isomerase wird beeinträchtigt, so daß die Aktivität der unlöslich gemachten Isomerase pro Volumeneinheit abnimmt. Nach mehreren Zyklen verliert das Anionenaustauschorharz seine Fähigkeit zum Adsorbieren der Isomerase. Vermutlich beruht dieser Nachteil auf akkumulierten Verunroinigungn, wie Proteine und auf dem Träger adsorbierte Metallsalze.
  • Es wurde gefunden, daß man durch Behandlung einer dataktiyiertfn, unlöslich gemachten Isomerase mit einer wässrigen Mineralsäure in Kombination mit einer wässrigen alkalischen Lösung die Clucoseisomerase sowie unerwünschte Proteine und Metallsalze wirksam zur Regeneration des Trägarharzes desorbier, wobei das regenerierte harz seine Fähigkeit zum Adsorbieren der Isomerase vollständig zurückgewinnt. Dz'her besitzt die aus einem solchen regenerierten Harz und frischer Is omerase hergelsitste, unlöslich gemachte Glucoseisomerase eine hohe enzymatische Aktivität.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher dis Schaffung eines Verfahrens zur Erneuerung einer deaktiviarten unlöslich gemachten, bei einer Isomerisation verwendeten Glucoseisomerase, das dadurch gekennzeichnet ist, das man die dea«tivierte unlöslich gemachte isomerase mit einer wässrigen Säure und einer wässrigen Alkalilösung zwecks Desorption der Isomerase und anderer Materialien von dem Anionenaustauscherharz zur Bildung eines regenerierten Harzes in Salzform behandelt und derauf frische Glucoseisomerase adsorbiert.
  • Als Träger für die Adsorption der Isomerase sind viele verschiedene, synthetische Anionenaustausch crharze geeignet, Bevorzugt werden makroporöse, stark basische, tertiäre oder quaternäre Ammon iumharze, deren Grundmasse ein Styral-Divinylbenzol-Mischpolymerisate ist, wie Pnberlite IRA 938 und Amberlite IRA 904 der Firma Rohm & Haas Co., Philadelphia, Pa, USA, und Diaion HPA 11 der Firma Mitsubishi Chemical Ind.LTD, Tokyc, Japan.
  • Glucoseisomerase wird leicht aus Zellen von Clucoseisomerase produzierenden Mikroorganismen, wie Actinomycetes des Genus Streptomyces, durch Ultrascha?lbehandlung oder Behandlung mit Eiweißlysozym extrahiert. Die Adsorption der Glucoseisomerase auf ein Anionenaustauscherharz unter Bildung von unlöslich gemachter Isomorase erfolgt entweder (1) durch Eintauchen des Harzes in das wässrige Isomeraseextrakt, wahlweise unter Rühren, für ei nu vorherbestimmte Dauer und anschließende Entfernung das Harzes mit der Adsorption Isomerase und Waschen desselben mit Wasser oder (2) indum mancinon wässrigen Glucoseisomeraseoxtrakt aufwärts durch eine mit dem tlarz gefüllte Kolonne leitet und so die Adsorption durchführt, während sich das Harz in wirbelförmigem Zustand befindet.
  • Ein Anionenaustauscherharz vom Salztyp, z.B. Phosphat, Sulfat oder Chlorid, wird der freien oder Hydroxylform bevorzugt, da ersteres mehr Isomerase adsorbiert; daher wird ein Anionenaustauscherharz, auf das Isomerase adsorbiert werden soll, einer Vorbehandlung mit einer wässrigen Saure- oder Salzlösung zwecks Umwandlung in die Salzform unterworfen.
  • Je größer die auf dem Harz adsorbierte Icomerasemenge, umso geringer ist das Maß der Aktivitätsbewahrung, und es wurde gefunden, daß die entsprechende, auf den Harz zu adsorbierende Clucoseisomerasemenge gewöhnlich zwischen 500-4000 U/ccm Harz, vorzugsweise 1000-2000 U/ccm Harz liegt (wobei U die Aktivität bedeutet, wie im folgenden noch definiert).
  • Die Isomerisatlon von Glucose in Fructose mit einer solchon unlöslich gemachten Isomerase erfolgt zweckmäßig in einem KolLonnenvorfahren, wobei jedoch auch ein absatzweises Verfahren mit Rühren mit Erfolg verwendet werden kann.
  • Beim Kolonnenverfahren wird eine wässrige Glucoselösung mit einem pH-Wert von 6,5-8,5, einer Temperatur von 55-70°C. und einer Knnzentration von 40-60 Gew.-% durch eine mit unlöslich gemachter Isomerase gefüllte Kolonne bei einer solchen fllfssigen Raumgeschwindigkeit hindurchgeleitet, daß die Isomerisation zwischen 35-50 % gehalten wird. Um die Aktivität der Isomerase lango Zeit aufrechtzuerhalten, können der wässrigen Glucose Metall ionen, wie Magnesium-, Kobalt- und Eisenionen, allein oder in Kombination zugefügt wercaun.
  • Wo die Isomerisation unter den oben genannten Bedingungen für etwa 50-50 Tage durchgeführt wird, nimmt die Aktivität der unlöslich gemachten Isomerase auf etwa die Hälfto des Ausgangswertes ab.
  • Zweckmäßig wird die deaktivierte, unlöslich gemachte Isomerase einer erfindungsgemäßen Erneuerungsbehandbjng mit einer wässrigen Mineralsäure und einer wässrigen alkalischen Lösung unterworfen, wenn die Aktivität auf 50-15 % des Anfangswertes gesunken ist.
  • Sei der deaktivierten unlöslich gemachten Isomerase enthält der Träger verschiedene adsorbierte Materialien, hauptsächlich deaktivierte Glucoseisomerase sowie Proteinverunreinigungen und färbende, aus dom Isomeraseextrakt hergeleitete Materialien, anorganische Materialien, wie Magnesium-, Eisen- und Kobaltsalze, die der wässrigen Glucose zugefügt werden, und verschiedene Arten von Sacchariden.
  • Erfindungsgemäß erleichtert eine wässrige Mineralsäurelösung die Desorption aller Arten vcn adsorbierten Materialien vom Trägerharz, d.h. Glucoseisomerase, anorganische Materialien, Proteinverunreinigungen, färbende Materialien und Saccharide.
  • Dagegen hat zwar die wässrige Alkalilösung keine direkte desorbierende Wirkung, sie quillt jedoch das Trägerharz, und die adsorbierten Materialien werden vom gequollenen Harz durch anschließende Säurebehandlung leicht entfernt. Wenn daher die wässrige Alkalilösungsbohandlung zwischen des Säuresbehandlungen liegt, wird das Harz wiederholt gequollen und geschrumpft, was die Desorption erleichtert. Da eine wässrige Mischung aus einem Elektrelytsalz und einem Alkali die Desorption adsorbierender färbender Materialien unterstützt, wird eine solche wässrige Mischung bevorzugt.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß es erfindungsgemäß nicht notwendig ist, alle adsorbierten Materialien zu desorbieren. Zweck de Regenerationsstufe ist die Wiederherstellung der Fähigkeit des Träger harzes zum Adsorbieren von Glucoseisomerase mit guter Bowshrung der Aktivität. Die vollständige Desorption aller adsorbierten Materialien vom Trägerharz erfordert eine große Menge an Regenerationsmittel und ist unwirtschaftlich. Es wurde gefunden, daß ein befriedigendes Maß an Desorption so bemessen ist, daß das regenerierte Trägerharz frische Glucoseisomerase in einer Menge von 500-4000 U/ccm Harz adsorbieren kann, wobei das MaF der Aktivitätsbewahrung über 70 , vorzugsweise über 80 %, liegt.
  • Als wässrige Mineralsäurelösung ist erfindungsgemäß z.3. wässrige Salzsäure oder Schwefelsäure geeignot, während als wässrige Alkali lösung z.B. eine wässrige Lösung aus einem Alkalimetallhydroxid, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, verwendet ist, wobei beide Arten von Lösungen eine Konzentration von 0,2-2N, vorzugsweise 0,5-2N, haben.
  • Die der wässrigen Alkalilösung zufügbare elektrolytische Salzlösung ist z.B. ein Chlorid oder Sulfat eines Alkalimotalls, wie Natrium-oder Kaliumchlorid oder Natrium- oder Kaliumsulfat.
  • Im Fall einer wässrigen Mischung aus elektrolytischem Salz und Alkali liegt deren molares Verhältnis zwischen 20:1 his 1:2.
  • Bei der erfindungsgemäßen Desorptionsbehandlung wird des wässrige Regenerierungsmittel abwärts durch eine mit deaktivierter, unlöslich gemachter Isomerase gefüllte kolonne geleitet, worauf diese gewaschen wird, indem man z.B. das 2- bis 15-fache dos Volumens der unlöslich gemachten Isomerase an entsalztem Wasser abwärts durch die Kolonne führt.
  • Die Desorptionsbehandlung kann bei Zimmertemperatur erfolgen; da die Deso rptionswirksomkc it j jedoch mit höherer Temperatur größer ist, erfolgt die Desorption vorzugweise bei einer Temperatur von 50-70°C., wobei die Wärmefestigkeit des Trägerharzes berücksichtigt werden muß.
  • Das Anionenaustauscherharz, aus dem die Isomerase desorbiert wurde, wird durch geeignete Behandlurlg mit einer wässrigen Mineralsäure oder einer wässrigen Elektrolytsalzlösung in die Salzform umgewandelt, wodurch sine Fähigkeit zum Adsorbieren frischer Clucoseisemerase verbessert wird.
  • Erfolgt die abschließende Stufe in der Regenerationsbehandlung durch eine wässrige Miuralsäure, liegt das erhaltene regenerierte Harz selbstverständlich in Salzform vor. Eine erfindungsgemäß besonders bevorzugte Regenerationsbehandlung des Harzträgers erfolgt daher entweder mit (1) einer wässrigen Mineralsäure, einer ufässrigen Alkalilösung und einer wässrigen Mineralsäure oder (2) nit einer wässrigen Mineralsäure, einer wässrigen Mischung aus Alkali und Elektrolytsalz und einer wässrigen Mineralsäure.
  • Der Anionenaustauscherharzträger in Salzform, der so regeneriert wurde, kann frische Isomerase unter Bildung Von neuerlich unlöslich gemachter Glucoseisomerase absorbieren, die für dio weitere Isomerisation verwendet wird.
  • Durch die erfindungsgemäße Regenerationsbehandlung kann daher die enzymatische Aktivität der unlöslich gemachten Glucoseisomerase wiederhalt ohne irgendeine merkliche Abnahme zurückgewonnen werden.
  • Die "Aktivität der Glucoseisomerase", das "Maß ari gobundener Glucoseisomerase", die"Aktivität der unlöslich gemachten Glucosnisomerase" und das "Maß an Aktivitätsbewahrung der unlöslich gemachten Cluceseisomerase" werden in der vorliegenden Anmeldung wie folgt definiert: 1. Aktivität der Glucoseisomerase Eine Mischung aus 0,2 ccm einer IM wässrigen D-Glucoselösung, 0,2 ccm einer 0,05M wässrigen MgSO4#7H2O Lösung, 0,2 ccm einer 0,5M wässrigen Phosphatpufferlösung (pH = 7,2) und einer gegebenen Menge an wässrigem Glucoseisomeraseaxtrakt wurde mit Wasser auf 2 ccm verdunnt, die erhaltene Mischung 60 Minuten auf 70°C. zwecks Clucoseisomeration gehalten, die durch Zugabe von 2 ccm 0,5M Perchlorsäure beendet wurde. Die gebildete Fructosemenge wurde nach dem Cysteincarbazol-Verfahren bestimmt. Der durch Dividieren der Menge an gebildeter Fructose durch die Menge des wässrigen Glucoseisomeraseextraktes erhaltene Wert ist die Aktivität, dessen Einheit als "U" abgekürzt wird.
  • 2. Maß an gebundener Glucoseisomerase Es wurde die Gesamtaktivität der zur Adsorption auf dem Anionenaustauscherharz zu verwendenden Glucoseisomeraselösung gemessen und dieser Wert mit "A" bezeichnet. Nach Adsorption der Clucoseisomersate auf einem Anionenaustauscherharz wird das Harz abfiltriert und mit Wasser gewaschen, wobei die Gesamisktivität aus kombiniertcm Filtrat tind Waschwasser genlossen wird; dieser Wert wird als "B" bezeichnet.
  • Das Maß en gebundener Glucoseisomerse (D.B.G.) wird durch die folgende Gleicnung gegeben: DBG = ### x 100 (%) 3. Aktivität der unlöslich gemachten Glucoseisomerase Jeweils 1 1 1M wässriger Glucoselösung, 0,05M wässriger MgSO4.
  • 7H2O Lösung und 0,5M Phosphen tpuffer (pH = 7,2) wurden mit einer gegebenen Menge unlöslich gemachter Glucoseisomerase (etwa 1-10 ccm in nassem Zustand) gemischt und die so erhaltene Mischung mit Wasser auf 1 1 verdünnt und 60 Minuten zwecks Umwandlung langsam bei 70°C. gerührt. Dann wurde die unlöslich gemachte Isomerase aus der umgesatzten Lösung abgetrennt und die so gebildete Fructosemenge nach dem Cysteincarbazol-Vorfahren bestinmt. Die Aktivität wird wie in 1.) oben berechnet.
  • Die Einheit "U" bedeutet die Menge der Glucoseisomerase, die zur Bildung von 1 mg Fructose unter den oben genannten Bedingungen fähig ist.
  • 4. Maß an Aktivitätsbewahrung der unlöslich gemachten Clucoseisomera se Die Aktivität der unlöslich gemachten Glucoseisomerase wurde gemäß 3.) oben gemessen und durch die Aktivität des wässrigen, auf dem Harz adsorbierten Glucoseisomeraseextraktes dividiert; nach Multiplizieran des Quotienten mit 100 ist der erhaltene Wert das Maß an Aktivitätsbewahrung, ausgedrückt als %.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohnc sie zu beschränken.
  • In den Beispielen wurden die "Extraktion der Glucoseisomerase", die "Adsorption der Glucoseisomerase auf dem Träger" und die "Isomeration" wie folgt durchgeführt: Extraktion der Glusoseisomerase Glucoseisomerase "NAGASE", herstellt aus dem zu Streptomycos phacochromoges gehörenden Stamm (von derv Firma Nagase Sango Kabushiki Kaisha, Dsaka, Japan im Handel) wurde in Wasser suspendiert; die Suspension wurde nach Zugabe einer geringen Menge an Eiweißlysozym zwecks Extraktion gerührt. Die Extrahierte Lösung hatte eine Glucoseisomeraseaktivität von 240 U/ccm (diese wurde als "Glucoseisomerasaeextrakt A" bezeichnet).
  • Nach ähnlichen Verfehren wurde eine extrahierte Lösung mit einer Aktivität von 200 U/ccm aus einem anderen Ansatz von "NAGASE" (Glucoseisomeraseextrakt B") hergestellt.
  • adsorption der Glucoseisomerase auf einem Träger Ein makroporises, stark basisches Anionenaustauscherharz vom Sulfattyp "Diaion HPA 11" (vernetztes Styrol-Divinylbenzol-Mischpclymerisat mit quaternären Ammoniumionenaustauschergruppen von der Firma Mitsubishi Chemical Ind. Ltd., Tokyo, Japan) wurde in einem wässrigen Glucoseisomeraseextrakt in der 10-fachen Volumenmenge dos gequollenen Harzes suspendiert und 6 Stunden zur Bildung einer uniöslich gemachten Glucoseisomerase bei 500C. gerührt.
  • Isomerisation A. 100 ccm der unlöslich gemachten Glucoseisomerase wurden in eine ummentelte Kolonne von 20 mm innsrem Durchmesser gefüllt, durch welche eine wässrige, Glucose, Magnesiumsulfat und Eisensulfat enthaltende Lösung einer Konzentration von 3V, wird bzw. 0,1mM mit einem pH-Wert von 7,5 abwärts hei 60°C, und solcher Raumgeschwindigkeit geleitat wurdem daß das durchschnittliche Maß an Isomerisation zwecks Unwandlung von Clucose in Fructose 30 Tage 45 % betrug.
  • B, Das obige Verfahren iurd wicderholt, jedoch wurde die wässrige Glucoselösung bei 70°C. und einer Raumgeschwingkeit von 5 hr-1 16 Tage lang hindurchgeleitet.
  • B e i s p i e l 1 und 2 Gemäß Verfahren A erfolgte die Glucoseisomerisation mit einer unlöslich gemachten Glucoseisomerase, die durch Adsorbieren von Clucoseisomeraseextrakt A auf "Dision HPA 11" hergestellt war und ein Maß an Adsorption von Glucoseisomerase von 100 % sowie eine Aktivität von 2400 U/ccm Harz hatte. Nach beendeter Isomerisation wurde 1 1 entsalztes Wasser abwärts durch die Kolonne zum Waschen der unlöslich gemachten Isomerase geleitet, worauf 600 ccm 1N Schwefelsäure und 2 1 entsalztes Wasser abwärts durch die Kolonne gerührt wurden. Aus dem Trägerharz wurden 50 % adsorbiertes Protein und 97 % adsorbierte Eisoniunen desorbiert.
  • Der Glucoseisomeraseextrakt A wurde auf den so regenerierten Träger bei einem Glucoseisomerase-Adsorptionsmaß von 100 % und einer Aktivität von 2400 U/ccm Harz adsorbiert,. worauf die Glucoseisomerisation wie in Verfahren A durchgeführt wurde.
  • Nach Wiederholung von 4 Zyklon der Adsorption-Isomerisation-Desorption lag dad Adsorptionsmaß bei 51 V, und die aktivität betrug 1224 U/ccm Harz; dieso Werte zeigen ein chlechtos Verhalten der unlöslich gemachten Isomerase, die zur Durchführung der Glucoseisomerisation verwendet wurde.
  • Dann wurden 20 Anteile der unlöslich gemachten Isomerase von 20 ccm in zwei Kolonnen gefüllt, durch wclche dio in Tabelle 1 gonannten wässrigen Lösungen in einer vorherbestimmten Menge abwärts zur Regeneration des Trägerharzes geleitet wurden, Der Glucoseisomeraseextrakt A wurde auf jedem der regenerierten Trägerharze adsorbiert und die Aktivitäten und das Maß an Adsorption bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 genannt.
  • Tabelle 1 Beispiel 1 Beispiel 2 Renegerationsmittel 1N H2S04; 120 ccm (1) 1N H2SO4, 120 cm H20 120 ccm (2) H2U 120 ccm 1H NaOH 120 ccm (3) wässr, Mischung aus 0,1N NafiH und 0,5M Na2SO4 H20 120 ccm 120 ccm 1N H2SO4 120 ccm H20 400 ccm (4) H2O 120 ccm (s) 1N H2Sfl4 120 ccm (6) ~~~~~~ ~~~~~~ (6) H2O ~~~~~~ Aktivität nach Readsorption; U/ccm Harz 1560 2208 Maß an gebundener Isomerase; % 65 92 Maß an Aktivitätsbewahrung; % 85 88 Das verwendete H2O war entsalztes Wasser Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß nach den erfindungsgemäßen Behandlungen die Fähigkeit eines Trägerharzes zum Adsorbieren tRln Glucoseisomerase vollständig zurückgcwonnen wurde.
  • B e i s p i e 1 3 bis 11 Gemäß fleispiol A wurde Glucoseisomerase mit einer unlöslich gemachten Isomerase (hergestellt durch Adsorbieren von Glucoscisomeraseextrakt B auf einem Trägerharz aus "Diaion HPA 11" mit eine Maß an Adsorption von 100 % und einer Aktivität von 2000 U/ccm Harz) isomerisiert. Nach Boendigung der Isomerisation wurden jeweils 500 ccm 1N Scwgfelsäure, entsaltztes Wasser, 1N natriumhydroxid, IN Schwefelsäure und entsalztes Wasser abwärts bei Zimmertsmperatur durch die Kolonne geleitet. Der Glucoseisomeraseextrakt B wurde auf das regenerierte Trägerharz unter Bildung einer unlöslich gemachten Isomerase adsorbiert, die zur weiteren Isomerisation verwendet wurde. Dieser Zyklus wirde 4 Mal wiederholt.
  • Die fünfte Regeneration erfolgte mit jeweils 500 ccm der in Tabelle 2 genannten Lösungen zwecks Desorption von adsorbiertem Protein und Eisen ionen. Der Glucoseisomeraseextrakt 8 wurde zur Bildung einer unlöslich gemachten Isomerase auf das regenerierte Trägerharz adsorbiert; die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2 3 4 5 6* 7* 8* 9* 10* (1) 1N H2SO4 (1) 1N H2SO4 (1) 1N NaOH (1) 0,5M (1) 1N NaOH (1) wässer. Misch. (1) 1N NaOH (1) 1N H2SO4 (2) H2O (2) H2O (2) H2O Na2SO4 aus NaOH (1 Mol/ (3) 1N NaOH (3) wässer. M. (3) 1N H2SO4 (2) H2O (2) H2O 1) und Na2SO4 (2) H2O (2) H2O aus NaOH (1 (0,5 Mol/l) (3) 0,3M Mol/1) und (2) H2O Na2SO4 NaCl (1 Mol/1) (4) H2O (4) H2O (4) H2O (5) 1N H2SO4 (5) 1N H2SO4 (6) H2O (6) H2O 98 99 95 1,1 n.f. n.f. n.f. 91 6,5 9,2 5,2 1,65 0,91 3,2 2,7 3,5 88,2 94,9 82,1 33,7 10, 10 42,2 59 85,6 87,2 85,9 72,9 -- -- 73,3 86,6 * = Vergleichsversuche n.f. = nicht festgestellt Es wurde entsalztes Wasser verwendet

Claims (6)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1 - Verfahren zum Erneuern einer unlöslich gemschten Glucosiesemerase, dadurch gekennzeichnet, daß Inun (1) die adsorbiertcn Materialien aus einer unlöslich gemachtan Glucoseisomeaso durch Behandlung mit einer wässrigen Mineralsäure und einer wässrigen Alkalilösung desorbiert, wobei die unlöslich gemachte Glucoseisomerase auf einem Träger aus einem synthetischen Anionenaustauscherarz adsorbiert und an die gehunden ist und bai der Isomerisation vol Glucose in Fructose verwendet uiord0n ist; (2) das Trägerharz zwecks Regeneration in die Salzform umwandelt; und (3) frische Glucoseisomerase auf dom regenerierten Träger adsorbiert.
  2. 2.- Verfahren nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, daß als wässrige Mineralsäure wässrige Salz- oder Schwefalsäure und als wässrigo Alkalilnsung wässriges Natrium- oder Kaliumhydroxid verwendet wird.
  3. 3.- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorptionsbehandlung bei einer Temperatur von 50-750C.
    durchgeführt wird.
  4. 4.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wässigs Alkalilösung ein Elektrolytsalz enthält.
  5. 5.- Vorfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Mineralsäure und die wässige Alkalilösung jeweils eine Konzentration von 0,2-2 N haben.
  6. 6.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzoichnet, daß die wässrige Alkalilösung eine wässrige Mischung aus einem Alkali und einem Elektrolytsalz in einem molaren Verhältnis von 1:20 bis 2:1 ist.
DE19772720538 1976-06-17 1977-05-06 Verfahren zum erneuern einer unloeslich gemachten glucoseisomerase Withdrawn DE2720538A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2426056A1 (fr) * 1978-05-19 1979-12-14 Dynamit Nobel Ag Procede pour la regeneration d'immobilisats d'enzymes

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FR2426056A1 (fr) * 1978-05-19 1979-12-14 Dynamit Nobel Ag Procede pour la regeneration d'immobilisats d'enzymes

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JPS52154591A (en) 1977-12-22

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