DE10019377A1 - Immobilization of biologically active substances, especially enzymes, comprises contacting a foamed polymeric material with the substance - Google Patents
Immobilization of biologically active substances, especially enzymes, comprises contacting a foamed polymeric material with the substanceInfo
- Publication number
- DE10019377A1 DE10019377A1 DE10019377A DE10019377A DE10019377A1 DE 10019377 A1 DE10019377 A1 DE 10019377A1 DE 10019377 A DE10019377 A DE 10019377A DE 10019377 A DE10019377 A DE 10019377A DE 10019377 A1 DE10019377 A1 DE 10019377A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- biologically active
- active substances
- characterized records
- materials
- 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.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P41/00—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
- C12P41/003—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
- C12P41/004—Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of alcohol- or thiol groups in the enantiomers or the inverse reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
- C12N11/082—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Immobilisierung von biologisch aktiven Stoffen auf Trägermaterialien, die Herstellung eines weitestgehend hydrophoben, unpolaren Trägermaterials hier für sowie die Verwendung der nach diesem Verfahren hergestellten geträgerten immobilisierten biologisch aktiven Stoffe für chirale Synthesen.The invention relates to a method for immobilizing biologically active substances on carrier materials, the manufacture of a largely hydrophobic, non-polar carrier material here for and the use of those produced by this method supported immobilized biologically active substances for chiral Syntheses.
Enzyme werden aufgrund ihrer Selektivität und hohen katalytischen Aktivität in steigendem Ausmaß in der Lebensmittel-, Pharma- und chemischen Industrie eingesetzt. Technologische Nachteile bei der Verwendung von Enzymen bestehen insbesondere darin, dass diese häufig wegen ihrer Substratlöslichkeit aus dem Reaktionsmedium nicht befriedigend abgetrennt werden können. Neben dem damit einhergehenden Verlust an diesen teuren Biokatalysatoren ent stehen zusätzliche Aufwendungen durch entsprechend erforderliche Reinigungsprozesse.Due to their selectivity and high catalytic enzymes Activity increasing in food, pharmaceutical and chemical industry used. Technological disadvantages in the The use of enzymes consists in particular in that often because of their substrate solubility from the reaction medium cannot be separated satisfactorily. Besides that associated loss of these expensive biocatalysts ent there are additional expenses due to necessary Cleaning processes.
Durch eine geeignete Immobilisierung der wasserlöslichen Enzyme
können eine Reihe von vorteilhaften Effekten erreicht werden:
A number of advantageous effects can be achieved by suitable immobilization of the water-soluble enzymes:
- - Leiche Abtrennbarkeit des Enzyms aus der Reaktionslösung;- Easy separation of the enzyme from the reaction solution;
- - Wiederverwertbarkeit des geträgerten Enzyms (Senkung der spezifischen Katalysatorkosten);- Recyclability of the supported enzyme (lowering the specific catalyst costs);
- - keine Nachbehandlung (Deaktivierung, Reinigung) der Prozess lösung erforderlich;- no post-treatment (deactivation, cleaning) of the process solution required;
- - kontinuierliche Prozessführung möglich (bessere Prozess kontrolle)- continuous process control possible (better process control)
In der Vergangenheit sind zahlreiche Versuche unternommen worden, um möglichst dauerhaft biologisch aktive Stoffe, insbesondere Enzyme, bei Beibehalt ihres Eigenschaftsspektrums an festen Trägermaterialien zu immobilisieren.Numerous attempts have been made in the past to to make biologically active substances as permanent as possible, in particular Enzymes, while maintaining their range of properties on solid Immobilize carrier materials.
In EP-A-0035883 wird ein Umesterungsverfahren beschrieben. Dabei wird empfohlen, das Enzym an einem Träger zu immobilisieren. Als Trägermaterial werden dabei u. a. genannt: Diatomenerde, Kaolinit, Perlit, Silikagel, Cellulosepulver, Polyvinylalkohol und Calcium carbonat. Das Enzym wird als wässrige Lösung lediglich mit diesem Material verrührt. In WO-A-9936964 wird ein Enzym an Trägern, wie z. B. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid u. a., immobilisiert, wobei diese Träger mit organischen Stoffen an der Oberfläche belegt sind, um einen hydrophoben Oberflächencharakter einzustellen. In EP-A-0140542 wird ein Anionenaustauscher als Trägermedium ein gesetzt. In WO-A-9426883 wird ein Enzym an porösen Materialien, wie z. B. Soda und Siliciumdioxid, adsorbiert, wobei diese Materialien mit einer Schutzschicht umhüllt sind. In DE-A-27 37 745 und US-A-0718549 wird ein Verfahren zur Erzeugung derartiger mikroporöser, nichtzellförmiger Körper beschrieben, wobei das Basismaterial ein thermoplastisches Polymer darstellt. Grund lage dieses Verfahrens ist die Tatsache, dass man zunächst eine homogene Lösung dieses Polymers in einem geeigneten Lösungs mittel herstellt. Diese Lösung wird dann so rasch abgekühlt, dass thermodynamische Nichtgleichgewichtsbedingungen eingestellt werden, wodurch eine Flüssig-Flüssig-Phasentrennung resultiert. Zur Bildung der mikroporösen Struktur ist dann noch zumindest ein Teil der Flüssigkeit zu entfernen. Es werden Porengrößen von 0,5 bis 100 µm erzeugt. In analoger Weise verfährt US-A-4247498. Nach beiden Schriften wird das gebildete Mikroporenvolumen teilweise noch durch funktionelle Flüssigkeiten ausgefüllt. In US-A-4250080 wird ein fester mikroporöser Träger beansprucht (z. B. Aluminium oxid), der mit einem prepolymerisierten Polystyrol belegt wird. Nachfolgend werden noch Aminogruppen erzeugt.EP-A-0035883 describes a transesterification process. there it is recommended to immobilize the enzyme on a support. As Carrier material are u. a. called: diatomaceous earth, kaolinite, Pearlite, silica gel, cellulose powder, polyvinyl alcohol and calcium carbonate. The enzyme is used as an aqueous solution only with this Stirred material. In WO-A-9936964 an enzyme on carriers such as e.g. B. silica, alumina and. a., immobilized, whereby these carriers are coated with organic substances on the surface are to adjust a hydrophobic surface character. In EP-A-0140542 uses an anion exchanger as a carrier medium set. WO-A-9426883 describes an enzyme on porous materials, such as As soda and silica adsorbed, these Materials are covered with a protective layer. In DE-A-27 37 745 and US-A-0718549 discloses a method for producing such microporous, non-cellular body described, the Base material is a thermoplastic polymer. Reason The location of this procedure is the fact that you can first a homogeneous solution of this polymer in a suitable solution produces medium. This solution is then cooled down so quickly that thermodynamic non-equilibrium conditions are set which results in a liquid-liquid phase separation. Then there is at least one to form the microporous structure Remove part of the liquid. Pore sizes of 0.5 up to 100 µm. US-A-4247498 operates in an analogous manner. To In both writings, the micropore volume formed is partial still filled with functional liquids. In US-A-4250080 a solid microporous support is used (e.g. aluminum oxide), which is coated with a prepolymerized polystyrene. In the following, amino groups are still generated.
In EP-A-0044052 und EP-A-0044051 wird ein technisch anspruchs voller Prozess beschrieben. Dabei handelt es sich um die Herstellung eines mikroporösen Polypropylens. Ausdrücklich beschrieben wird die Tatsache, dass es nur unter extremen Schwierigkeiten möglich ist, poröse Polymermaterialien, wie z. B. Polypropylen, zu mahlen und in eine Pulverfraktion zu überführen. Es wird deshalb ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Polypropylen in einem heißen Pentaerythritester aufgelöst und langsam auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Die erstarrte Masse wird dann zerkleinert und der Ester herausgelöst. Das so hergestellte Material wird durch die Firma Akzo unter der Bezeichnung ACCUREL® vertrieben.In EP-A-0044052 and EP-A-0044051 a technically demanding full process described. This is the Production of a microporous polypropylene. Expressly describes the fact that it is only under extreme Difficulties are possible, porous polymer materials such. B. Polypropylene, to be ground and converted into a powder fraction. A method is therefore proposed in which polypropylene dissolved in a hot pentaerythritol ester and slowly dissolved Room temperature is cooled. The solidified mass then becomes crushed and the ester released. The so made Material is manufactured by the Akzo company under the name ACCUREL® expelled.
Nach US-A-3607793 wird ein poröses Polypropylenträgermaterial dadurch erzeugt, dass man eine Dispersion des Polypropylens in einem heißen Kohlenwasserstoff erzeugt. Aus dem beim Herunter kühlen entstehenden Gel wird dann das Lösungsmittel extrahiert. Es werden Partikel mit Durchmessern < 0,5 µm beansprucht.According to US-A-3607793 a porous polypropylene carrier material by producing a dispersion of the polypropylene in a hot hydrocarbon. From the down cool resulting gel, the solvent is then extracted. Particles with diameters <0.5 µm are used.
Gemäß US-A-4539294 (EP-A-0105736) werden Proteine auf Polymer trägern, u. a. auch Polypropylen, immobilisiert. Dazu wird das Polymere zuvor mit einem langkettigen kationischen Tensid benetzt. In EP-A-0104542 wird ein schwacher Anionenaustauscher beansprucht, auf den eine Lipase aufgebracht wird. Zur Verbesserung der Immobilisierung dient noch eine Nachbehandlung mit Glutaraldehyd. Als Austauscherbasismaterial werden u. a. Produkte, wie Phenolformaldehydharze und Polystyrolharze, genannt. In DE-A-32 05 289 werden poröse Körper mit einstellbarer Porenwand beschrieben. Hierbei handelt es sich wiederum um thermoplastische Polymere, die über ein System aus Lösern und Nichtlösern und eine Steuerung der Phasentrennprozesse kontrolliert hergestellt werden. In DE-A-33 11 889 wird versucht, die Haftung biologisch aktiver Stoffe an unpolaren Polystyroloberflächen durch eine Oberflächenvorbehandlung mit Diazoniumverbindungen zu verbessern.According to US-A-4539294 (EP-A-0105736) proteins are on polymer carriers, u. a. also polypropylene, immobilized. This will be Polymers beforehand with a long chain cationic surfactant wetted. EP-A-0104542 describes a weak anion exchanger claims to which a lipase is applied. For improvement post-treatment is also used for immobilization Glutaraldehyde. As exchanger base material u. a. Products, such as phenol formaldehyde resins and polystyrene resins. In DE-A-32 05 289 describes porous bodies with an adjustable pore wall described. These are in turn thermoplastic Polymers that have a system of solvents and non-solvents and a control of the phase separation processes is produced in a controlled manner become. In DE-A-33 11 889 attempts are made to biological liability active substances on non-polar polystyrene surfaces through a To improve surface pretreatment with diazonium compounds.
Bei der in US-A-4629742 (EP-A-0232933) beschriebenen Hydrolyse von Fetten wird u. a. Lipase, immobilisiert auf ACCUREL®, beschrieben. Die Lipase wird hier aus wässriger Lösung auf das Polymer aufgebracht, wobei gegebenenfalls noch eine Vorbehandlung mit einem polaren organischen Lösungsmittel vorgenommen wird. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn das poröse Polymere vor der Immobilisierung mit einer Metallsalzlösung vorbehandelt wird. In EP-A-322213 wird die Herstellung von Fettsäureestern beschrieben, wobei das Enzym auf einem Träger immobilisiert wird. Neben Ionenaustauschern als Träger wird Lipase, immobilisiert auf Polystyrol oder ACCUREL® beschrieben. Nach WO-A-9015868 wird Lipase auf einen porösen Träger aus wässriger Lösung direkt auf gebracht, wobei noch eine spezielle Vorbehandlung des Trägers (u. a. ACCUREL®) beschrieben wird. Dazu wird das Trägermaterial zuvor mit einem polaren, wassermischbaren Lösungsmittel - zumeist einem Alkohol - vorbehandelt. In WO-A-9103565 wird die Hydrolyse von Phospholipiden mittels immobilisierter Lipase beschrieben. Als bevorzugte Träger dienen dabei Acrylharze, Polystyrol, Phenolformaldehydharze und ACCUREL®. Gemäß WO-A-9428118 wird ein Enzym (Lipase) an einem hydrophoben Trägermaterial immobilisiert, wobei dieses zuvor mit einem nichtionischen Tensid vorbehandelt wird. Als Trägermaterial werden u. a. Polystyrol, Polyethylen und Polypropylen genannt. WO-A-9533047 beschreibt ein Verfahren zur Wiederaufarbeitung von an hydrophoben Trägern immobilisierten Enzymen, wie z. B. Lipase. Dabei wird erneut die Alkoholvor behandlung von ACCUREL® unterstrichen. Nach WO-A-9815572 wird eine Adsorption kleiner Peptide an Polystyrol durchgeführt. Da eine einfache Adsorption dieser Peptide an festen Trägern zu unbefriedigenden Ergebnissen führt, wird deshalb eine Bindungs knüpfung über eine Acylgruppe vorgeschlagen.In the hydrolysis described in US-A-4629742 (EP-A-0232933) of fats is u. a. Lipase, immobilized on ACCUREL®, described. The lipase is transferred from the aqueous solution to the Polymer applied, optionally with a pretreatment is carried out with a polar organic solvent. The best results are obtained when the porous polymer pretreated with a metal salt solution before immobilization becomes. EP-A-322213 describes the production of fatty acid esters described, wherein the enzyme is immobilized on a support. In addition to ion exchangers as carriers, lipase is immobilized on Polystyrene or ACCUREL® described. According to WO-A-9015868 Lipase directly onto a porous support from aqueous solution brought, with a special pretreatment of the carrier (including ACCUREL®). To do this, the backing material previously with a polar, water-miscible solvent - mostly an alcohol - pretreated. In WO-A-9103565 the hydrolysis of phospholipids using immobilized lipase. Acrylic resins, polystyrene, Phenol formaldehyde resins and ACCUREL®. According to WO-A-9428118 a Enzyme (lipase) immobilized on a hydrophobic carrier material, previously pretreated with a nonionic surfactant becomes. As a carrier material u. a. Polystyrene, polyethylene and Called polypropylene. WO-A-9533047 describes a method for Reprocessing of immobilized on hydrophobic carriers Enzymes such as B. Lipase. Here again the alcohol treatment of ACCUREL® underlined. According to WO-A-9815572 small peptides are adsorbed on polystyrene. There simple adsorption of these peptides on solid supports leads to unsatisfactory results, therefore becomes a bond linkage via an acyl group proposed.
Neben diesen adsorptiven Verfahren zur Immobilisierung von biologisch aktiven Stoffen sind noch Verfahren bekannt, bei denen eine kovalente Bindung geknüpft wird. Bei der kovalenten Bindung über reaktive Gruppen kann es neben der erwünschten Fixierung der Enzyme zu einer Beeinflussung der katalytischen Aktivität kommen.In addition to these adsorptive processes for the immobilization of Biologically active substances are still known processes to which a covalent bond is made. With the covalent Binding via reactive groups can occur in addition to the desired one Fixation of the enzymes to influence the catalytic Activity coming.
In DE-A-41 31 546 wird Lipase an einem kommerziell erhältlichen Träger (Eupergit C - Röhm Pharma Deutschland) über vorhandene Epoxidgruppen kovalent verknüpft. Mit Hilfe des so immobili sierten Enzyms sollen chirale Alkohole erzeugt werden. In US-A-4342834 wird ein Enzym bei Beibehaltung oder Steigerung seiner katalytischen Aktivität an ein Polyurethan gebunden. Dabei wird vorzugsweise das Enzym aus wässriger Lösung mit dem Poly urethan in Kontakt gebracht, bevor das Polyurethan verschäumt wird. Beim Verschäumen wird dann darauf geachtet, dass durch die Reaktionswärme keine Denaturierung des Enzyms eintritt.DE-A-41 31 546 describes lipase on a commercially available Carrier (Eupergit C - Röhm Pharma Germany) over existing Epoxy groups covalently linked. With the help of so immobili chiral alcohols are to be produced. In US-A-4342834 becomes an enzyme if maintained or increased its catalytic activity bound to a polyurethane. there preferably the enzyme from aqueous solution with the poly urethane contacted before the polyurethane foamed becomes. When foaming, care is then taken to ensure that the heat of reaction does not denature the enzyme.
In WO-A-9746590 und WO-A-9746267 werden verschiedene Methoden zur Immobilisierung von bioaktiven Materialien genannt. Auf einem Träger wird zunächst eine Schicht eines polymeren oberflächen aktiven Materials aufgebracht. Dieses aufgebrachte Material wird mit Hilfe eines Vernetzers in-situ vernetzt. Als Vernetzer werden u. a. Vinylverbindungen, Imidazole, Epoxide, Isocyanate, Anhydride usw. genannt. Auf diese Schicht wird letztlich eine zweite Schicht eines hydrophilen Polymers aufgebracht und so mit der Basisschicht verbunden. Das bioaktive Molekül wird über die zweite Schicht angeknüpft.In WO-A-9746590 and WO-A-9746267 various methods for Immobilization of bioactive materials called. On one The carrier is first a layer of a polymeric surface active material applied. This applied material will networked in-situ with the help of a crosslinker. Become a crosslinker u. a. Vinyl compounds, imidazoles, epoxides, isocyanates, anhydrides etc. called. A second layer is ultimately added to this layer Layer of a hydrophilic polymer applied and so with the Base layer connected. The bioactive molecule is made via the second layer attached.
In EP-A-0571748 wird die Tatsache diskutiert, dass Matrices aus PUR-Hydrogelen zwar gute mechanische Eigenschaften aufweisen, die vorhandenen freien Isocyanatgruppen jedoch eine hohe Toxizität gegenüber biologischen Materialien besitzen. Dadurch ist eine beträchtliche Eigenschaftsschädigung zu erwarten. Deshalb wird vorgeschlagen, zunächst eine Verkappung der Isocyanatgruppen durch ein Bisulfitaddukt zu erzeugen. Zu der wässrigen Lösung dieses Bisulfitadduktes wird die Zellmasse gegeben. Dieses Gemisch wird in eine Na-Alginatlösung eingetropft. Die sich aus bildende Alginathülle wirkt stabilisierend und kann nachfolgend in einem Phosphatpuffer abgelöst werden.EP-A-0571748 discusses the fact that matrices are made of PUR hydrogels have good mechanical properties that existing free isocyanate groups, however, high toxicity possess biological materials. This is one considerable property damage to be expected. That is why suggested initially capping the isocyanate groups to generate by a bisulfite adduct. To the aqueous solution this bisulfite adduct is given the cell mass. This The mixture is dropped into a sodium alginate solution. The out forming alginate shell has a stabilizing effect and can subsequently be removed in a phosphate buffer.
Die dem Stand der Technik entsprechenden Vorschläge gestatten durchaus in Einzelfällen eine Immobilisierung biologisch aktiver Spezies, die jedoch häufig mit einem Abfall der katalytischen Aktivität verbunden ist. Zur Herstellung dieser erforderlichen Träger mit hydrophober Oberfläche werden dabei technisch auf wendige Verfahren genutzt. Es besteht demzufolge ein hinreichen des Verbesserungspotential. Insbesondere ist es erforderlich, Lösungen zu entwickeln, die es gestatten, sowohl in wasserfreien Medien als auch insbesondere aus wässrigen Lösungen und/oder Suspensionen biologisch aktive Spezies insbesondere an unpolaren Matrices dauerhaft unter Beibehalt der katalytischen Aktivität zu binden. Dabei muss gewährleistet sein, dass die biologisch aktiven Spezies hinreichend fest an der Oberfläche fixiert sind und dass dabei ihre katalytische Aktivität nicht beeinträchtigt wird.Allow the proposals corresponding to the state of the art immobilization is biologically more active in individual cases Species, however, often with a drop in catalytic Activity. To make this necessary Carriers with a hydrophobic surface are technically applied agile procedures used. There is therefore a sufficient of improvement potential. In particular, it is necessary Develop solutions that allow both in anhydrous Media as well as in particular from aqueous solutions and / or Suspensions of biologically active species, especially on non-polar ones Matrices permanently while maintaining the catalytic activity to tie. It must be ensured that the biological active species are sufficiently firmly attached to the surface and that it doesn't affect their catalytic activity becomes.
Aufgabe der Erfindung war es demzufolge, ein Verfahren zu ent wickeln, das eine dauerhafte Fixierung von biologisch aktiven Stoffen, insbesondere Enzymen, an unpolaren Matrices, ins besondere an Schäumen, ermöglicht, wobei eine ausreichende mechanische Festigkeit des Trägermaterials gewährleistet sein sollte. Der so hergestellte Biokatalysator-Träger-Verbund sollte bei hoher Selektivität bei chiralen Synthesen, insbesondere bei Umesterungsverfahren, eingesetzt werden können.The object of the invention was therefore to develop a method wrap that a permanent fixation of biologically active Substances, especially enzymes, on non-polar matrices, ins special of foams, allowing for sufficient mechanical strength of the carrier material can be guaranteed should. The biocatalyst-support composite produced in this way should with high selectivity in chiral syntheses, especially in Transesterification processes can be used.
Diese Aufgabe konnte überraschenderweise dadurch gelöst werden, dass unpolare Matrices mit möglichst großer Oberfläche, ins besondere Polymerschäume, die keine oder nur sehr geringe Anteile an reaktiven Gruppierungen aufweisen, vorzugsweise zerkleinert, als Trägermaterialien verwendet werden und diese mit wässrigen Lösungen und/oder Suspensionen oder mit Enzymsysuspensionen in geeigneten Lösungsmitteln in Kontakt gebracht werden. Dieses so entstehende inhomogene Gemisch wird bei Einhaltung einer Temperatur, bei der das Enzym nicht zerstört wird, schonend abgedampft und ist danach im Syntheseprozess einsetzbar.Surprisingly, this task was solved by that non-polar matrices with the largest possible surface, ins special polymer foams that have no or only very small proportions have reactive groups, preferably comminuted, used as carrier materials and these with aqueous Solutions and / or suspensions or with enzyme suspension in suitable solvents are brought into contact. This the resulting inhomogeneous mixture is adhered to Gentle temperature at which the enzyme is not destroyed evaporated and can then be used in the synthesis process.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zur Immobilisierung von biologisch aktiven Stoffen auf Träger materialien, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als Träger material verschäumte Polymermaterialien eingesetzt und mit den biologisch aktiven Stoffen in Kontakt gebracht werden.The invention accordingly relates to a method for Immobilization of biologically active substances on carriers materials, which is characterized as a carrier foamed polymer materials used and with the biologically active substances are brought into contact.
Gegenstände der Erfindung sind weiterhin die nach diesem Verfahren hergestellten geträgerten immobilisierten biologisch aktiven Stoffe selbst, deren Verwendung für chirale Synthesen sowie diese chiralen Synthesen selbst.Objects of the invention are also those according to this Processed supported immobilized biologically active substances themselves, their use for chiral syntheses as well as these chiral syntheses themselves.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass es durchaus mög lich ist, verschäumte Polymere, wie Polypropylen oder Polystyrol, mit vergleichsweise geringem Aufwand zu zerkleinern. Wir fanden bei unseren Untersuchungen weiterhin überraschenderweise, dass bei Einsatz von weitestgehend hydrophoben, unpolaren Träger materialien, vorzugsweise in zerkleinertem Zustand, biologisch aktive Materialien dauerhaft auf der Schaumstoffoberfläche ver ankert und damit immobilisiert werden können, ohne dass diese ihre Aktivität verlieren. Das erfindungsgemäße Ergebnis wurde dabei erreicht, ohne dass weitere spezielle Maßnahmen notwendig waren, um eine zusätzliche Oberflächenvergrößerung der Polymer partikel zu erzeugen. Es stand lediglich die durch die Her stellungsprozess vorhandene Oberfläche, zugänglich gemacht vor zugsweise durch den Zerkleinerungsprozess, zur Verfügung. Es war überraschend, dass bereits damit eine gute adsorptive Fixierung erreicht werden konnte.Surprisingly, it has been shown that it is quite possible foamed polymers, such as polypropylene or polystyrene, to shred with comparatively little effort. We found Surprisingly, our investigations continue to show that when using largely hydrophobic, non-polar carriers materials, preferably in a shredded state, organic Ver active materials permanently on the foam surface can be anchored and thus immobilized without this lose their activity. The result of the invention was achieved without further special measures being necessary were to add an additional surface area to the polymer to generate particles. It was just the Her the existing surface, made accessible available through the shredding process. It was surprisingly, that already a good adsorptive fixation could be achieved.
Die spezielle Zerkleinerungstechnologie besteht darin, dass während und/oder vor der Zerkleinerung, beispielsweise durch Mahlen oder Raspeln, die Schaumstoffpartikel gekühlt werden. Vorzugsweise erfolgt dies in Anwesenheit von Trockeneis.The special shredding technology is that during and / or before comminution, for example by Grinding or grating, the foam particles are cooled. This is preferably done in the presence of dry ice.
Weiterhin kann man mit geringem technischen Aufwand aus ver schäumten Polymerteilchen, insbesondere verschäumten Polystyrol typen, ein poröses Pulver dadurch herstellen, dass man Formkörper aus diesem Material oder expandierte Schaumstoffkugeln herstellt und diese mittels einer Raspelvorrichtung verreibt. Hierbei kann dann eine Kühlung in der Regel entfallen. Die Teilchengröße der hierdurch erhaltenen Polymerpartikelchen beträgt vorteilhafter weise 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 bis 3,0 mm.Furthermore, you can with little technical effort from ver foamed polymer particles, especially foamed polystyrene types, produce a porous powder by molding made of this material or expanded foam balls and rubs it in with a rasping device. This can then cooling is usually not required. The particle size of the polymer particles obtained in this way is more advantageous as 0.5 to 5 mm, preferably 0.5 to 3.0 mm.
Gegebenenfalls, aber nicht unbedingt erforderlich, kann ein nach folgender Siebvorgang zur Klassierung des Schaumstoffpulvers her angezogen werden. Bei dieser Zerkleinerungstechnologie erhält man poröse Polymerteilchen mit teilweise angerauhter Oberfläche, wobei die Schaumhäute, die selbst eine große Oberfläche dar stellen, zumindest teilweise erhalten bleiben (siehe Abb. 1).If necessary, but not absolutely necessary, one can be tightened after the following sieving process to classify the foam powder. This crushing technology produces porous polymer particles with a partially roughened surface, whereby the foam skins, which themselves represent a large surface, are at least partially preserved (see Fig. 1).
Das so erhaltene Polymerpulver eignet sich insbesondere zur Immobilisierung von biologisch aktiven Materialien, die direkt aus wässrigen Lösungen, wobei durchaus Anteile an Lösungsmittel enthalten sein können, aufgetragen werden.The polymer powder thus obtained is particularly suitable for Immobilization of biologically active materials directly from aqueous solutions, with some solvent can be included.
Eine Zerkleinerung von Neopolen®-Schaumstoffperlen mit einer analogen Technologie gelingt selbst bei einer entsprechenden Kühlung nur mit großen Schwierigkeiten. Hier bietet sich jedoch ein modifizierter Mahlprozess an. Zunächst werden die Neopolen®- Schaumstoffperlen mit Trockeneis vorgekühlt und in einem gegebenenfalls mehrstufigen, vorzugsweise zweistufigen, Mahl prozess mittels einer Mühle, vorzugsweise einer Schneidmühle, zerkleinert. Von besonderem Vorteil ist es, wenn man während des Mahlprozesses etwas zerkleinertes Trockeneis hinzusetzt. Das so erhaltenen poröse Schaumstoffpulver auf Basis von Neopolen® kann gegebenenfalls durch Sieben klassiert werden, ist jedoch auch direkt für die Immobilisierung biologisch aktiver Verbindungen geeignet. Nach diesem Verfahren wird ein poröses Polypropylenpulver erhalten. Der Korngrößenbereich ist dabei von der gewählten Mahltechnologie abhängig.A shredding of Neopolen® foam beads with a analog technology succeeds even with a corresponding one Cooling with great difficulty. Here, however, offers itself a modified grinding process. First, the Neopolen® Foam beads pre-cooled with dry ice and in one optionally multi-stage, preferably two-stage, meal process using a mill, preferably a cutting mill, crushed. It is of particular advantage if one during the Add some crushed dry ice to the grinding process. That so Porous foam powder obtained based on Neopolen® can may be classified by screening, however, is also directly for the immobilization of biologically active compounds suitable. This process becomes a porous polypropylene powder receive. The grain size range is from selected grinding technology.
Es gelingt jedoch ohne weitere Kühlung, einen Formkörper, bestehend aus geschäumten Polypropylen, über eine Raspel vorrichtung zu zerkleinern. Solche Formkörper können durch Befüllen einer Form mit beispielsweise Neopolen®-Schaumstoff perlen und Verschweißen derselben unter Einwirkung von Dampf hergestellt werden.However, without further cooling, a molded body consisting of foamed polypropylene, over a rasp device to shred. Such moldings can be Filling a mold with, for example, Neopolen® foam beads and weld them under the influence of steam getting produced.
Gut geeignet als Träger für biologisch aktive Stoffe sind grob körnige Partikel. Diese Materialien können beispielsweise in ein Reaktorrohr eingebracht werden. Durch eine entsprechende Variation der Teilchengröße kann der erforderliche Pumpendruck bei Anwendung dieser Materialien optimiert werden.Coarse are well suited as carriers for biologically active substances granular particles. These materials can, for example, in a reactor tube can be introduced. By an appropriate Varying the particle size can change the pump pressure required be optimized when using these materials.
Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe sollen eine möglichst große Oberfläche für den Kontakt zwischen der Schaumstoffoberfläche und den biologisch aktiven Materialien, die aus dem flüssigen Medium auf die Schaumstoffoberfläche zu fixieren sind, besitzen.The foams of the invention should be as large as possible Surface for the contact between the foam surface and the biologically active materials that come from the liquid medium to be fixed on the foam surface.
Darüberhinaus kann es vorteilhaft sein, die Schaumstoffe hydrophil einzustellen, damit eine optimale Benetzung des Schaumstoffs mit dem Reaktionsmedium gewährleistet wird. Die Hydrophilie der Schaumstoffe kann beispielsweise durch die Verwendung oberflächenaktiver Stoffe, die während des Schäum prozesses eingebracht oder nachträglich dem Schaum einverleibt werden, erhöht werden. Gegebenenfalls können Lösungsmittel mit verwendet werden, um die Partikelbenetzbarkeit zu verbessern.In addition, it can be advantageous to use the foams adjust hydrophilic, so that an optimal wetting of the Foam is ensured with the reaction medium. The Hydrophilicity of the foams can be achieved, for example, by Use surfactants during foaming process or subsequently incorporated into the foam will be increased. If necessary, solvents with can be used to improve particle wettability.
In der Regel sind die erfindungsgemäßen Schaumstoffe hydrophob. Die Schaumstoffe haben eine gute Gerüststabilität.As a rule, the foams according to the invention are hydrophobic. The foams have good structural stability.
Die Herstellung des erfindungsgemäß eingesetzten Polymer materials kann auf übliche Art und Weise erfolgen. Die Verfahrensbedingungen und die notwendigen Einsatzprodukte sowie Hilfs- und/oder Zusatzstoffen sind in der Fachliteratur umfangreich beschrieben (vergleiche z. B. A. Echte, Handbuch der Technischen Polymerchemie, Verlag Chemie, 1993).The preparation of the polymer used according to the invention materials can be done in the usual way. The Process conditions and the necessary input products as well as auxiliaries and / or additives are in the specialist literature extensively described (compare e.g. A. Echte, manual der Technische Polymerchemie, Verlag Chemie, 1993).
Als Treibmittel zur Herstellung der Schaumstoffe werden bevorzugt Wasser und/oder Kohlenwasserstoffe verwendet. Auch physikalisch wirkende Treibmittel, beispielsweise Kohlenwasserstoffe, wie n-, iso- oder Cyclopentan, oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrafluorethan, Pentafluorpropan, Heptafluorpropan, Pentafluor butan, Hexafluorbutan oder Dichlormonofluorethan, können ein gesetzt werden. Über die eingesetzte Menge des physikalischen Treibmittels kann die Rohdichte des Schaumstoffes und gegebenen falls die Porosität beeinflußt werden.Preferred blowing agents for the production of the foams are Water and / or hydrocarbons used. Physically too active blowing agents, for example hydrocarbons, such as n-, iso- or cyclopentane, or halogenated hydrocarbons, such as Tetrafluoroethane, pentafluoropropane, heptafluoropropane, pentafluor butane, hexafluorobutane or dichloromonofluoroethane can be set. About the amount of physical Blowing agent can change the bulk density of the foam and given if the porosity is affected.
Als Hilfsmittel und/oder Zusatzstoffe werden beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Schaumstabilisatoren, Zellregler, äußere und innere Trennmittel, Füllstoffe, Pigmente, Hydrolyse schutzmittel sowie fungistatisch und bakteristatisch wirkende Substanzen eingesetzt.Auxiliaries and / or additives are, for example surface-active substances, foam stabilizers, cell regulators, external and internal release agents, fillers, pigments, hydrolysis protective agents as well as fungistatic and bacteristically acting Substances used.
Die Schaumstoffe können in offenen oder geschlossenen metallischen Formwerkzeugen oder durch das kontinuierliche Auftragen des Reaktionsgemisches auf Bandstraßen zur Erzeugung von Schaumblöcken hergestellt werden oder stehen nach dem Schäumprozess als expandierte Polymerpartikel zur Verfügung.The foams can be in open or closed metallic molds or through the continuous Application of the reaction mixture to production lines made of foam blocks or stand after the Foaming process available as expanded polymer particles.
Die erfindungsgemäße Immobilisierung von biologisch aktiven Stoffen auf den beschriebenen Trägermaterialien erfolgt durch Inkontaktbringen der Trägermaterialien mit den biologisch aktiven Verbindungen.The inventive immobilization of biologically active Substances on the carrier materials described are made by Bringing the carrier materials into contact with the biologically active ones Links.
Unter biologisch aktiven Verbindungen werden Produkte verstanden, die aus der Proteingruppe der Antikörper, Antigene, Protein- Konjugate, Lectine und vorzugsweise der Enzyme herrühren. Ein gesetzt werden insbesondere Zellkulturen, Zellsuspensionen, Mikroorganismen und insbesondere Enzyme. Diese Materialien ver mögen biologische Prozesse zu aktivieren. Sie können für den Anwendungsfall der Erfindung sowohl als festes Material oder vorzugsweise als Lösung oder gegebenenfalls als Suspension in einem wässrigen und/oder organischem Medium vorliegen.Biologically active compounds are understood to mean products from the protein group of antibodies, antigens, protein Conjugates, lectins and preferably the enzymes originate. A in particular cell cultures, cell suspensions, Microorganisms and especially enzymes. These materials ver like to activate biological processes. You can for that Application of the invention both as a solid material or preferably as a solution or optionally as a suspension in are present in an aqueous and / or organic medium.
Als besonders vorteilhaft haben sich als biologisch aktive Stoffe neben Zellsuspensionen auch eine überstehende Fermenterlösung aus der Fermentation von Zellverbänden sowie Enzyme in reiner Form erwiesen. Im Besonderen hat sich Lipase für eine Umesterung als Enzym bewährt. Häufig wird dabei eine Lipase angewandt, die durch Fermentation von Pseudomonas Plantarii gewonnen wird. Nach einer entsprechenden Gefriertrocknung steht diese Lipase als festes Pulver zur Verfügung, wobei dieser Aufbereitungsschritt kosten intensiv ist. Von besonderem Interesse ist es daher, eine Fermenterlösung, die nach dem Abzentrifugieren des Zellmaterials verbleibt und die das zu fixierende Enzym in einer wässrigen Suspension enthält, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Träger materials aufzuarbeiten.Biologically active substances have proven to be particularly advantageous in addition to cell suspensions also a protruding fermenter solution the fermentation of cell aggregates and enzymes in pure form proven. In particular, Lipase has opted for transesterification Enzyme proven. Often a lipase is used, which by Fermentation from Pseudomonas Plantarii is obtained. After a appropriate freeze drying, this lipase is a solid Powder available, this preparation step costs is intense. It is therefore of particular interest to have one Fermenter solution after centrifuging the cell material remains and the enzyme to be fixed in an aqueous Contains suspension, with the help of the carrier according to the invention work up materials.
Das Inkontaktbringen von Trägermaterial und biologisch aktivem Stoff sowie das gegebenenfalls nachfolgende Abdampfen des Wassers oder Lösungsmittels muss unter Bedingungen erfolgen, bei denen das biologisch aktive Material nicht geschädigt wird. Dies ist bei Temperaturen unter 45°C gewährleistet. Des weiteren sollte während der Immobilisierung ein pH-Bereich von 4 bis 7 ein gehalten werden.The contacting of carrier material and biologically active Substance and the subsequent subsequent evaporation of the water or solvent must be done under conditions where the biologically active material is not damaged. This is guaranteed at temperatures below 45 ° C. Furthermore, should a pH range of 4 to 7 during immobilization being held.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteil haft, die biologisch aktiven Stoffe in Lösung oder Suspension mit den porösen Polymerpartikelchen in direkten Kontakt zu bringen. Beispielsweise können eine Fermenterlösung oder eine Zellsuspen sion, die Lipase enthält, direkt mit einer entsprechenden Menge des porösen Polymeren verrührt werden. Nach einer Kontaktzeit, die vom jeweiligen biologisch aktiven Stoff abhängig ist, kann unter Verwendung eines Rotationsverdampfers eine Abtrennung des überschüssigen Wassers und gegebenenfalls von Lösungsmittel anteilen erfolgen. Dieser Prozess ist mit dem Erreichen eines rieselfähigen Polymermaterials abgeschlossen. In diesem Fall wird Lipase über adsorptive Bindungen an der Oberfläche fixiert und kann dann für die Erzeugung chiraler Reagenzien eingesetzt werden.It is advantageous to carry out the method according to the invention adheres to the biologically active substances in solution or suspension to bring the porous polymer particles into direct contact. For example, a fermenter solution or a cell suspension sion containing lipase directly with an appropriate amount of the porous polymer are stirred. After a contact time, which depends on the respective biologically active substance using a rotary evaporator excess water and any solvent shares. This process is with reaching one free-flowing polymer material completed. In this case lipase is fixed to the surface via adsorptive bonds and can then be used to generate chiral reagents become.
Es ist weiterhin möglich und üblich, die erfindungsgemäßen porösen Schaumstoffpartikelchen in eine Reaktionssäule ein zufüllen. Zum Beladen kann dann die Fermenterlösung über diese Säule gegeben werden. Ein nachfolgender Trocknungsschritt ist möglich.It is also possible and customary to use the inventive porous foam particles into a reaction column to fill. The fermenter solution can then be loaded over this for loading Column. A subsequent drying step is possible.
Vorteilhafterweise ist eine Enzymbeladung von 1 bis 20%, vor zugsweise 1 bis 10%, einzustellen. Die Steuerung erfolgt bei bekannter Enzymaktivität über eine entsprechende Einwaage. Es ist weiterhin möglich, die erreichte Enzymbeladung zu messen. Dazu wird die Aktivität in einer geeigneten Testreaktion ermittelt (siehe auch Testreaktion Beispiel 1).An enzyme loading of 1 to 20% is advantageous preferably 1 to 10%. The control takes place at Known enzyme activity via an appropriate weight. It is still possible to measure the enzyme charge reached. To the activity is determined in a suitable test reaction (see also test reaction example 1).
Die nach den beschriebenen Verfahren hergestellten geträgerten immobilisierten biologisch aktiven Stoffe sind für den Einsatz bei chiralen Synthesen geeignet. Ganz besonders sind Enzyme zu chiralen Synthesen befähigt. Eine häufige angewandte Synthese ist dabei die Umesterung geeigneter Rohstoffe bei möglichst selektiver Ausbeute an den gewünschten chiralen Estern.The supported produced according to the methods described immobilized biologically active substances are for use suitable for chiral syntheses. Enzymes are especially too chiral syntheses. A common synthesis used is the transesterification of suitable raw materials if possible selective yield of the desired chiral esters.
Die chiralen Synthesen werden vorzugsweise in einem Temperatur bereich von 5 bis 80°C durchgeführt.The chiral syntheses are preferably in one temperature range from 5 to 80 ° C.
Die vorliegende Erfindung soll anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert werden. The present invention is intended to be illustrated by the examples below are explained in more detail.
Als Testreaktion zur Überprüfung der Wirksamkeit der Lipase diente die enzymkatalysierte Veresterung von 1-Phenylethanol mit Vinylpropionat.As a test reaction to check the effectiveness of the lipase served the enzyme-catalyzed esterification of 1-phenylethanol with vinyl propionate.
Dabei wird wie folgt verfahren:The procedure is as follows:
Die immobilisierte Lipase wird mit einer Substratlösung (siehe nachstehende Modellreaktion) versetzt und bei Raumtemperatur geschüttelt. Der Umsatz wird mittels Gaschromatographie verfolgt. Der Maximalumsatz beträgt 50%. Nach 24 Stunden wird filtriert, die zurückgewonnene Lipase mit neuem Substrat versetzt und erneut geschüttelt.The immobilized lipase is treated with a substrate solution (see model reaction below) and at room temperature shaken. Sales are tracked using gas chromatography. The maximum turnover is 50%. After 24 hours it is filtered the recovered lipase added new substrate and again shaken.
Als Enzym diente eine Lipase, die aus Pseudomonas Plantarii
gewonnen wurde.
A lipase obtained from Pseudomonas Plantarii served as the enzyme.
Polypropylengranulat (nicht expandiert) wurde mittels eines Mahl werkes unter Kühlung zerkleinert. Analoge Bemühungen erfolgten mittels einer Raspel. Nach beiden Technologien ließ sich das Material nur unter extremen Schwierigkeiten zerkleinern. Es kam zu einem Verkleben der bewegten Teile.Polypropylene granules (not expanded) were ground using a mill shredded under cooling. Similar efforts were made using a rasp. This could be done using both technologies Only crush material with extreme difficulty. It came to glue the moving parts.
Verschäumte Polypropylenperlen (Neopolen®) wurden zunächst mit Trockeneis für 30 Minuten gekühlt. Anschließend wurden diese so gekühlten Schaumperlen mittels einer Hochleistungsschneidmühle zerkleinert. Dabei wurde dem Neopolen® während des Zerkleinerns noch etwas Trockeneis zugesetzt.Foamed polypropylene beads (Neopolen®) were initially included Chilled dry ice for 30 minutes. Then they became like this cooled foam beads using a high-performance granulator crushed. Thereby, the Neopolen® during the shredding added some dry ice.
Die so erhaltenen Partikel hatten eine Korngröße von < 3 mm. The particles thus obtained had a grain size of <3 mm.
Neopolen®-Formkörper (Hergestellt durch Befüllen einer Form mit Neopolen®-Schaumstoffperlen und Verschweißen derselben unter Ein wirkung von Dampf) wurden so zurechtgeschnitten, dass die Form körper in die Einzugsöffnung einer Haushaltsraspel (Quelle AG) hineinpassten. Durch Verwendung eines geeigneten Raspeleinsatzes ließen sich ohne Kühlung problemlos Schaumpartikel herstellen.Neopolen® molded body (manufactured by filling a mold with Neopolen® foam beads and welding them together under one effect of steam) have been cut so that the shape body into the feed opening of a household rasp (Quelle AG) fit in. By using a suitable rasp insert foam particles could be easily produced without cooling.
Mit der unter Beispiel 3 angewandten Raspeltechnologie wurden in analoger Weise verschäumte Polystyroltypen zerkleinert. Eine Kühlung des Material war bei dieser Zerkleinerungstechnologie nicht erforderlich.With the rasp technology used in Example 3 in an analogous manner, foamed polystyrene types are crushed. A The material was cooled with this shredding technology not mandatory.
Sowohl bei Styrodur® als auch Styropor® wurde eine pulverförmige Fraktion erhalten. Die Korngröße betrug 0,8 bis 3 mm.Both Styrodur® and Styropor® have been powdered Group received. The grain size was 0.8 to 3 mm.
10 g Polypropylengranulat (unzerkleinert) wurden in einen Reaktionskolben gegeben und mit einer Fermenterlösung (Enzym aktivität 25000 U/ml) aus Pseudomonas plantarii (Enzymaktivität 10000 U/ml) in Kontakt gebracht. Diese Mischung wurde für 15 Minuten langsam gerührt. Danach wurde das überschüssige Wasser im Rotationsverdampfer bei Temperaturen < 45°C vorsichtig im Vakuum abgedampft.10 g polypropylene granules (uncrushed) were placed in one Reaction flask and with a fermenter solution (enzyme activity 25000 U / ml) from Pseudomonas plantarii (enzyme activity 10000 U / ml) brought into contact. This mix was made for Stirred slowly for 15 minutes. After that, the excess became Carefully use water in a rotary evaporator at temperatures <45 ° C evaporated in vacuo.
Der so hergestellte Enzym-Träger-Verbund wurde hinsichtlich seiner Aktivität bei der chiralen Umesterung (siehe Testreaktion) eingesetzt.The enzyme-carrier composite produced in this way was: its activity in chiral transesterification (see test reaction) used.
Nach 2 Durchläufen kam es zu einem signifikanten Aktivitäts abfall.There was significant activity after 2 runs waste.
Analog zu Beispiel 5 wurden 10 g der im Beispiel 2 erhaltenen porösen Schaumstoffpartikel mit einer wässrigen Fermenterlösung (Enzymaktivität 25000 U/ml) behandelt und in gleicher Weise, wie in Beispiel 5 angegeben, aufgearbeitet.Analogously to Example 5, 10 g of those obtained in Example 2 were porous foam particles with an aqueous fermenter solution (Enzyme activity 25000 U / ml) treated and in the same way as given in Example 5, worked up.
Der so hergestellte Enzym-Träger-Verbund wurde hinsichtlich seiner Aktivität bei der chiralen Umesterung (siehe Testreaktion) eingesetzt. The enzyme-carrier composite produced in this way was: its activity in chiral transesterification (see test reaction) used.
Nach 15 Durchläufen kam es zu einem signifikanten Aktivitäts abfall.There was significant activity after 15 runs waste.
10 g der gemäß Beispiel 3 hergestellten porösen Schaumstoff partikelchen wurden mit einer wäßrigen Fermenterlösung (Enzym aktivität 50000 U/ml) aus Pseudomonas plantarii (Enzymaktivität 10000 U/ml) in Kontakt gebracht. Diese Mischung wurde für 15 Minuten langsam gerührt. Danach wurde das überschüssige Wasser im Rotationsverdampfer bei Temperaturen < 45°C vorsichtig im Vakuum abgedampft bis ein rieselfähiges Pulver entstand.10 g of the porous foam produced according to Example 3 particles were washed with an aqueous fermenter solution (enzyme activity 50000 U / ml) from Pseudomonas plantarii (enzyme activity 10000 U / ml) brought into contact. This mix was made for Stirred slowly for 15 minutes. After that, the excess became Carefully use water in a rotary evaporator at temperatures <45 ° C evaporated in vacuo until a free-flowing powder was formed.
Der so hergestellte Enzym-Träger-Verbund wurde hinsichtlich seiner Aktivität bei der chiralen Umesterung (siehe Testreaktion) eingesetzt.The enzyme-carrier composite produced in this way was: its activity in chiral transesterification (see test reaction) used.
Nach 18 Durchläufen kam es zu einem signifikanten Aktivitäts abfall.There was significant activity after 18 runs waste.
10 g eines porösen Polypropylenpulvers gemäß Beispiel 2 wurden vor dem Immobilisierungsprozess mittels Sieben klassiert. Zur Immobilisierung analog Beispiel 5 wurden Schaumstoffpartikelchen der Größe 0,5 bis 1,8 mm verwendet. Der Fermenterlösung sind anteilig 10% Methyltertiärbutylether zugesetzt worden.10 g of a porous polypropylene powder according to Example 2 were classified by means of sieves before the immobilization process. For Immobilization analogous to Example 5 became foam particles the size 0.5 to 1.8 mm used. The fermenter solution are pro rata 10% methyl tertiary butyl ether was added.
Der so hergestellte Enzym-Träger-Verbund wurde hinsichtlich seiner Aktivität bei der chiralen Umesterung (siehe Testreaktion) eingesetzt.The enzyme-carrier composite produced in this way was: its activity in chiral transesterification (see test reaction) used.
Nach 16 Durchläufen kam es zu einem signifikanten Aktivitäts abfall.There was significant activity after 16 runs waste.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10019377A DE10019377A1 (en) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Immobilization of biologically active substances, especially enzymes, comprises contacting a foamed polymeric material with the substance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10019377A DE10019377A1 (en) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Immobilization of biologically active substances, especially enzymes, comprises contacting a foamed polymeric material with the substance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10019377A1 true DE10019377A1 (en) | 2001-10-25 |
Family
ID=7639300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10019377A Ceased DE10019377A1 (en) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Immobilization of biologically active substances, especially enzymes, comprises contacting a foamed polymeric material with the substance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10019377A1 (en) |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2105500A1 (en) | 2008-03-26 | 2009-09-30 | Pharmazell GmbH | New 12alpha-hydroxysteroiddehydrogenases, method for their manufacture and application thereof |
EP2239322A1 (en) | 2009-04-07 | 2010-10-13 | Basf Se | Use of enzymes to reduce formaldehyde from formaldehyde-containing products |
WO2011033039A1 (en) | 2009-09-16 | 2011-03-24 | Basf Se | An enzymatically catalyzed method of preparing mono-acylated polyols |
WO2011032990A1 (en) | 2009-09-15 | 2011-03-24 | Basf Se | Preparation of beta-amino acids |
WO2011051433A2 (en) | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Basf Se | Process for the production of polyamines |
EP2327790A1 (en) | 2009-11-30 | 2011-06-01 | Pharmazell GmbH | New 7ß-hydroxy steroid dehydrogenases and their use |
WO2011092345A1 (en) | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Basf Se | Process for the reduction of cinnamaldehyde derivative employing enoate reductases |
WO2012066059A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Basf Se | Method for the biocatalytic cyclisation of terpenes and cyclase mutants which can be used in said method |
WO2012069434A1 (en) | 2010-11-24 | 2012-05-31 | Basf Se | Method for producing n-heterocyclic optically active alcohols |
WO2012080504A1 (en) | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Pharmazell Gmbh | Novel 7β-hydroxysteroid dehydrogenase mutants and process for the preparation of ursodeoxycholic acid |
US8206957B2 (en) | 2005-12-30 | 2012-06-26 | Basf Se | Process for the enzymatic preparation of citronellal |
US8227218B2 (en) | 2006-09-01 | 2012-07-24 | Basf Se | Method for the enzymatic reduction of alkyne derivates |
US8313923B2 (en) | 2006-11-15 | 2012-11-20 | Basf Se | Process for enzymatic reduction of alkene derivatives |
WO2013135601A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Basf Se | Method for producing terpene nitriles from terpene oximes using an aldoxime dehydratase |
WO2014041011A2 (en) | 2012-09-11 | 2014-03-20 | Basf Se | Method for the production of primary amines |
WO2014086702A2 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Basf Se | Enzymatic reduction of hydroxymethylfurfurals |
WO2015000858A2 (en) | 2013-07-01 | 2015-01-08 | Basf Se | Endoglucanase-induced production of cellulose oligomers |
EP2963121A1 (en) | 2014-07-03 | 2016-01-06 | Basf Se | Redox self-sufficient biocatalytic amination of alcohols |
US9758500B2 (en) | 2012-04-16 | 2017-09-12 | Basf Se | Process for the preparation of (3E, 7E)-homofarnesol |
WO2017220486A2 (en) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Pharmazell Gmbh | Coupled, self-sufficient biotransformation of chenodeoxycholic acid to ursodeoxycholic acid and novel enzyme mutants applicable in said process |
WO2018036982A1 (en) | 2016-08-22 | 2018-03-01 | Pharmazell Gmbh | Chemical-biocatalytic method for producing ursodeoxycholic acid |
WO2018154048A1 (en) | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Basf Se | Method for the preparation of (3e,7e)-homofarnesic acid or (3e,7e)-homofarnesic acid ester |
EP3404108A1 (en) | 2009-06-05 | 2018-11-21 | Basf Se | Biocatalytic preparation of ambroxane |
WO2018210662A1 (en) | 2017-05-19 | 2018-11-22 | BASF Agro B.V. | A process for preparing an optically active cineole derivative |
US10179923B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-01-15 | Basf Se | Method for biocatalytically cyclizing geranyllinalool and cyclization products thereby obtained |
EP3444340A1 (en) | 2014-07-29 | 2019-02-20 | Pharmazell GmbH | 7beta-hydroxysteroid dehydrogenase mutants and method for producing ursodeoxycholic acid |
WO2019141739A1 (en) | 2018-01-18 | 2019-07-25 | Firmenich Sa | Cytochrome p450 monooxygenase catalyzed oxidation of sesquiterpenes |
WO2020078871A1 (en) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Firmenich Sa | Method for producing drimanyl acetate compounds |
US10954538B2 (en) | 2016-02-19 | 2021-03-23 | Basf Se | Enzymatic cyclization of homofarnesylic acid |
-
2000
- 2000-04-19 DE DE10019377A patent/DE10019377A1/en not_active Ceased
Cited By (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8206957B2 (en) | 2005-12-30 | 2012-06-26 | Basf Se | Process for the enzymatic preparation of citronellal |
US8227218B2 (en) | 2006-09-01 | 2012-07-24 | Basf Se | Method for the enzymatic reduction of alkyne derivates |
US8313923B2 (en) | 2006-11-15 | 2012-11-20 | Basf Se | Process for enzymatic reduction of alkene derivatives |
EP2105500A1 (en) | 2008-03-26 | 2009-09-30 | Pharmazell GmbH | New 12alpha-hydroxysteroiddehydrogenases, method for their manufacture and application thereof |
EP2239322A1 (en) | 2009-04-07 | 2010-10-13 | Basf Se | Use of enzymes to reduce formaldehyde from formaldehyde-containing products |
WO2010115797A1 (en) | 2009-04-07 | 2010-10-14 | Basf Se | Use of enzymes to reduce aldehydes from aldehyde-containing products |
EP3404108A1 (en) | 2009-06-05 | 2018-11-21 | Basf Se | Biocatalytic preparation of ambroxane |
WO2011032990A1 (en) | 2009-09-15 | 2011-03-24 | Basf Se | Preparation of beta-amino acids |
US9096841B2 (en) | 2009-09-15 | 2015-08-04 | Basf Se | Preparation of beta-amino acids |
US8715970B2 (en) | 2009-09-16 | 2014-05-06 | Basf Se | Enzymatically catalyzed method of preparing mono-acylated polyols |
WO2011033039A1 (en) | 2009-09-16 | 2011-03-24 | Basf Se | An enzymatically catalyzed method of preparing mono-acylated polyols |
WO2011051433A2 (en) | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Basf Se | Process for the production of polyamines |
EP2327790A1 (en) | 2009-11-30 | 2011-06-01 | Pharmazell GmbH | New 7ß-hydroxy steroid dehydrogenases and their use |
WO2011092345A1 (en) | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Basf Se | Process for the reduction of cinnamaldehyde derivative employing enoate reductases |
US8597915B2 (en) | 2010-02-01 | 2013-12-03 | Basf Se | Process for the reduction of cinnamaldehyde derivative employing enoate reductases |
WO2012066059A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Basf Se | Method for the biocatalytic cyclisation of terpenes and cyclase mutants which can be used in said method |
WO2012069434A1 (en) | 2010-11-24 | 2012-05-31 | Basf Se | Method for producing n-heterocyclic optically active alcohols |
WO2012080504A1 (en) | 2010-12-16 | 2012-06-21 | Pharmazell Gmbh | Novel 7β-hydroxysteroid dehydrogenase mutants and process for the preparation of ursodeoxycholic acid |
EP3456820A1 (en) | 2010-12-16 | 2019-03-20 | Pharmazell GmbH | New 7beta-hydroxysteriod dehydrogenase mutants and method for producing ursodeoxycholic acid |
WO2013135601A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Basf Se | Method for producing terpene nitriles from terpene oximes using an aldoxime dehydratase |
US9758500B2 (en) | 2012-04-16 | 2017-09-12 | Basf Se | Process for the preparation of (3E, 7E)-homofarnesol |
WO2014041011A2 (en) | 2012-09-11 | 2014-03-20 | Basf Se | Method for the production of primary amines |
WO2014086702A2 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Basf Se | Enzymatic reduction of hydroxymethylfurfurals |
WO2015000858A2 (en) | 2013-07-01 | 2015-01-08 | Basf Se | Endoglucanase-induced production of cellulose oligomers |
EP2963121A1 (en) | 2014-07-03 | 2016-01-06 | Basf Se | Redox self-sufficient biocatalytic amination of alcohols |
WO2016001362A1 (en) | 2014-07-03 | 2016-01-07 | Basf Se | Redox self-sufficient biocatalytic amination of alcohols |
EP3444340A1 (en) | 2014-07-29 | 2019-02-20 | Pharmazell GmbH | 7beta-hydroxysteroid dehydrogenase mutants and method for producing ursodeoxycholic acid |
US10179923B2 (en) | 2014-09-29 | 2019-01-15 | Basf Se | Method for biocatalytically cyclizing geranyllinalool and cyclization products thereby obtained |
US10954538B2 (en) | 2016-02-19 | 2021-03-23 | Basf Se | Enzymatic cyclization of homofarnesylic acid |
WO2017220486A2 (en) | 2016-06-20 | 2017-12-28 | Pharmazell Gmbh | Coupled, self-sufficient biotransformation of chenodeoxycholic acid to ursodeoxycholic acid and novel enzyme mutants applicable in said process |
WO2018036982A1 (en) | 2016-08-22 | 2018-03-01 | Pharmazell Gmbh | Chemical-biocatalytic method for producing ursodeoxycholic acid |
WO2018154048A1 (en) | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Basf Se | Method for the preparation of (3e,7e)-homofarnesic acid or (3e,7e)-homofarnesic acid ester |
US11136611B2 (en) | 2017-02-24 | 2021-10-05 | Basf Se | Method for the preparation of (3E,7E)-homofarnesic acid or (3E,7E)-homofarnesic acid ester |
WO2018210662A1 (en) | 2017-05-19 | 2018-11-22 | BASF Agro B.V. | A process for preparing an optically active cineole derivative |
WO2019141739A1 (en) | 2018-01-18 | 2019-07-25 | Firmenich Sa | Cytochrome p450 monooxygenase catalyzed oxidation of sesquiterpenes |
WO2020078871A1 (en) | 2018-10-15 | 2020-04-23 | Firmenich Sa | Method for producing drimanyl acetate compounds |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10019377A1 (en) | Immobilization of biologically active substances, especially enzymes, comprises contacting a foamed polymeric material with the substance | |
EP1149849B1 (en) | Process for the production of covalently bound biologically active materials on polyurethane foams and the use of such carriers for chiral syntheses | |
US5015576A (en) | Macroporous particles for cell cultivation or chromatography | |
DE2717965C2 (en) | Process for the production of porous cellulose beads | |
DE69531617T2 (en) | POLYMIC MICROBUGS AND PRODUCTION METHOD | |
DE2527884C2 (en) | ||
DE3033885C2 (en) | ||
JPH06511197A (en) | Porous crosslinked natural polymer material | |
WO2001055242A1 (en) | Modified polyurethane foamed materials used as adsorbents | |
JPS585036B2 (en) | Gluco Suiseiikakososei Seibutsuno Seizouhou | |
DE2815908C2 (en) | ||
DE2232645A1 (en) | METHOD FOR PERFORMING ENZYME CATALYZED CONVERSION OF A SUBSTRATE | |
DE2345185A1 (en) | NEW ENZYME PREPARATION AND THE PROCESS FOR THEIR MANUFACTURING AND USE | |
DE69332597T2 (en) | Enzyme immobilized in a carrier made of activated carbon and cross-linked gelatin | |
DE2727143A1 (en) | PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF POROESE FABRICS | |
DE2644496C2 (en) | Production of a water-insoluble enzyme preparation and the resulting water-insoluble enzyme preparations | |
EP1091996B1 (en) | Process for preparing a biocatalyst with a polyvinyl alcohol gel and biocatalyst produced by this process | |
DE2929872C2 (en) | Process for the production of hydrophilic, gel-like or foamed biocatalysts with a high load of enzymatically active substance | |
Iyengar et al. | Urease bound to chitin with glutaraldehyde | |
DE2713858A1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR REACTION WITH IMMOBILIZED ENZYMES | |
DE3222912A1 (en) | INSOLUBLE BIO CATALYST | |
DE69829282T2 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF OPTICALLY ACTIVE ALCOHOLS | |
EP3366671A1 (en) | Process for the preparation of sulfo-succinic acid and use thereof | |
DE2714629C2 (en) | Process for the preparation of immobilized enzyme mixtures | |
Yadav et al. | New Eco-friendly Synthetic Procedures for the Reduction of Carbonyl Compounds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |