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JPH05261281A - Carrier for immobilizing bioactive substance and its production - Google Patents

Carrier for immobilizing bioactive substance and its production

Info

Publication number
JPH05261281A
JPH05261281A JP4097109A JP9710992A JPH05261281A JP H05261281 A JPH05261281 A JP H05261281A JP 4097109 A JP4097109 A JP 4097109A JP 9710992 A JP9710992 A JP 9710992A JP H05261281 A JPH05261281 A JP H05261281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
immobilized
added
carrier
hours
cellulose
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.)
Pending
Application number
JP4097109A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Inamori
和紀 稲森
Masahiro Seko
政弘 世古
Hideyuki Yokota
英之 横田
Masakazu Tanaka
昌和 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Priority to JP4097109A priority Critical patent/JPH05261281A/en
Publication of JPH05261281A publication Critical patent/JPH05261281A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the method for immobilizing bioactive substance to a water-insoluble carrier without deactivating or modifying the activity and the carrier for immobilizing the bioactive substance by reacting sugar chains of glycoproteins or glycopeptides having biological activity. CONSTITUTION:A bioactive substance having sugar-chain bonds is immobilized to a water-insoluble carrier by forming a Schiff base by the reaction of aldehyde group formed by the chain-cleavage of the glycol part of the sugar chain in the bioactive substance with the water-insoluble carrier bonded with poly (oxyethylene) of 10-50 polymn. degree having amino groups on both ends as a hydrophilic spacer, and then reducing the Schiff base. Thus, the carrier for immobilizing bioactive substance is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は生理活性を有する糖タン
パク質または糖ペプチドの水不溶性担体への固定化方法
および生理活性物質固定化担体に関するものであり、生
理活性物質における糖鎖のグリコール部位の酸化による
開裂により形成したアルデヒド基を、アミノ基を末端に
有する親水性スペーサーの結合した水不溶性担体とシッ
フ塩基を形成させ、さらにこれを還元することを特徴と
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for immobilizing a glycoprotein or glycopeptide having a physiological activity on a water-insoluble carrier and a physiologically active substance-immobilized carrier, which comprises a glycol moiety of a sugar chain in the physiologically active substance. It is characterized in that the aldehyde group formed by cleavage by oxidation is allowed to form a Schiff base with a water-insoluble carrier having a hydrophilic spacer having an amino group at the terminal and is further reduced.

【0002】この方法はその生理活性の失活あるいは変
性を生ずることなく、また活性部位をブロックすること
のない効果的な固定化方法である。特定の物質を吸着除
去することを目的とした吸着材、特定の化学反応を利用
したバイオセンサーやエンザイムイムノアッセイによる
物質の定量、あるいは連続的に特定の化学反応を行なわ
せるバイオリアクターなど実に広範囲な領域において応
用が可能なものである。
This method is an effective immobilization method without deactivating or denaturing its physiological activity and without blocking the active site. A wide range of areas such as adsorbents for the purpose of adsorbing and removing specific substances, quantification of substances by biosensors and enzyme immunoassays that utilize specific chemical reactions, or bioreactors that continuously perform specific chemical reactions. Can be applied in.

【0003】[0003]

【従来の技術】酵素,抗体,ホルモン,レクチンなど生
理活性を有する種々の糖タンパク質や糖ペプチドを担体
に、場合によってはスペーサーを介して固定化を行なう
試みについては、特に酵素に関して古くから多くの報告
例がある。その大部分はタンパク質を構成しているアミ
ノ酸残基の官能基における反応に方法ものである。たと
えばリジンのεーアミノ基,N末端のアミノ基,システ
インのスルフヒドリル基,アスパラギン酸のβーカルボ
キシル基,グルタミン酸のγーカルボキシル基,C末端
のカルボキシル基,チロシンのフェノール性水酸基,セ
リンあるいはトレオニンの水酸基,アルギニンのグアニ
ジノ基,ヒスチジンのイミダゾリル基,トリプトファン
のインドリル基,メチオニンのメチルメルカプト基など
である。特に水酸基,カルボキシル基,アミノ基の含量
は多い。この場合、活性中心部位を形成しているアミノ
酸残基を修飾あるいは変性させる可能性があり、それに
伴い活性を低下あるいは失活させる場合が多い。
2. Description of the Related Art Attempts to immobilize various glycoproteins or glycopeptides having physiological activity such as enzymes, antibodies, hormones, and lectins on a carrier, possibly via a spacer, have been reported for many years, especially with respect to enzymes. There is a report example. Most of them are by way of reaction at the functional groups of the amino acid residues that make up the protein. For example, ε-amino group of lysine, amino group of N-terminal, sulfhydryl group of cysteine, β-carboxyl group of aspartic acid, γ-carboxyl group of glutamic acid, C-terminal carboxyl group, phenolic hydroxyl group of tyrosine, hydroxyl group of serine or threonine, arginine. Guanidino group of, histidine imidazolyl group, tryptophan indolyl group, and methionine methylmercapto group. Especially, the content of hydroxyl group, carboxyl group and amino group is high. In this case, the amino acid residue forming the active center site may be modified or denatured, and the activity is often reduced or inactivated accordingly.

【0004】また一般にこうしたタンパク質系の生理活
性物質は、通常の化学合成において頻繁に用いられる
熱,酸,アルカリ,有機溶媒などの作用により変性を受
けやすい。したがってリガンドである生理活性物質が固
定化前と同等にできる限り近い物理的あるいは化学的性
質を保持できるようにするには、固定化反応条件におい
て様々な面で制約が多くなる。
Generally, such protein-based physiologically active substances are susceptible to denaturation by the action of heat, acids, alkalis, organic solvents, etc., which are frequently used in ordinary chemical synthesis. Therefore, in order to allow the physiologically active substance that is a ligand to retain the physical or chemical properties that are as close as possible to those before immobilization, there are many restrictions in various immobilization reaction conditions.

【0005】また固定化されたリガンドが種々の塩濃度
や広いpH範囲においてもしっかりと固定化されリガン
ドの漏出が起らないことや、固定化されたリガンドが目
的とする物質と強固に結合できることなどが条件とな
る。種々の生理活性物質の固定化方法を原理的に大別す
ると担体結合法,架橋法,包括法の3種類である。これ
らの方法はそれぞれ長所,短所を有しており、リガンド
の種類や目的に応じて使い分けられている。
Further, the immobilized ligand is firmly immobilized even in various salt concentrations and a wide pH range and leakage of the ligand does not occur, and the immobilized ligand can firmly bind to a target substance. Is a condition. In principle, the methods for immobilizing various physiologically active substances are roughly classified into a carrier binding method, a cross-linking method, and an entrapping method. Each of these methods has advantages and disadvantages, and is properly used according to the type and purpose of the ligand.

【0006】タンパク質には反応性の強いアミノ酸残基
やイオン性のアミノ酸残基、疎水的な部分を含んでい
る。これらのうちで生理活性の発現に可能な限り悪影響
を与えない部分の特に水酸基,カルボキシル基,アミノ
基を選択して、担体に共有結合,イオン結合,疎水結
合,生化学的特異結合などを介して固定化するものが担
体結合法である。共有結合による固定化には臭化シアン
による活性化、カルボン酸のアジド誘導体化、カルボジ
イミド試薬やWoodward試薬Kなどによる縮合反
応、ジアゾカップリング反応、グルタルアルデヒドのよ
うな2つ以上の反応性に富む官能基を有する化合物によ
り架橋する方法などがある。これらの方法は結合が強固
であり、安定性を増す場合があるなどの長所があるが、
タンパク質の変性の恐れや、目的物質との相互作用が起
りにくくなる場合があるなどの短所がある。
Proteins contain highly reactive amino acid residues, ionic amino acid residues, and hydrophobic moieties. Of these, the hydroxyl group, carboxyl group, and amino group, which do not adversely affect the expression of physiological activity as much as possible, are selected, and the covalent bond, ionic bond, hydrophobic bond, biochemical specific bond, etc. are attached to the carrier. What is immobilized by the method is the carrier binding method. For immobilization by covalent bond, activation with cyanogen bromide, derivatization of carboxylic acid with azide, condensation reaction with carbodiimide reagent or Woodward reagent K, diazo coupling reaction, two or more reactivity such as glutaraldehyde are rich. There is a method of crosslinking with a compound having a functional group. Although these methods have advantages such as strong bond and may increase stability,
There are disadvantages such as the possibility of protein denaturation and the difficulty of interaction with the target substance.

【0007】特開昭58ー53757にはさらに炭水化
物部位を酸化切断し、アルデヒド基を有する抗体と側鎖
にアミノ基またはヒドラジド基を有する担体とが、−C
H2−NH−または−CH2−NH−NH−CO−の構造
を介して固定化する方法が記載されている。しかしこの
方法においても、担体と抗体の結合が直接的であるた
め、抗体の機能を十分に保持し固定化することが困難で
ある。また他のタンパク質の非特異的吸着を防止できな
い。
In JP-A-58-53757, an antibody having an aldehyde group and a carrier having an amino group or a hydrazide group in its side chain, which are further oxidatively cleaved at the carbohydrate site, is -C.
Methods for immobilization via the H2-NH- or -CH2-NH-NH-CO- structure are described. However, even in this method, since the carrier and the antibody are directly bound to each other, it is difficult to sufficiently retain the function of the antibody and immobilize it. Moreover, non-specific adsorption of other proteins cannot be prevented.

【0008】またイオン結合による固定化は操作の簡便
さや再生の可能な点が有利であるが、反応液に用いる緩
衝液の種類,pH,イオン強度,温度などの影響を受け
やすい。物理的吸着による固定化では結合が一般に弱い
ことが多い。
Immobilization by ionic bonding is advantageous in that it is easy to operate and reproducible, but it is easily affected by the type of buffer solution used in the reaction solution, pH, ionic strength, temperature and the like. Bonding is generally often weak in immobilization by physical adsorption.

【0009】架橋法はグルタルアルデヒド,トルエンジ
イソシアナート,ヘキサメチレンジイソシアナート,シ
アヌルクロリドなどの2つ以上の官能基を有する試薬と
リガンドを反応させて分子間で架橋させて巨大分子とす
る方法である。この方法は微生物菌体の固定化にはしば
しば用いられるが、タンパク質系の生理活性物質の固定
化にはあまり有効なものではない。
The cross-linking method is a method in which a reagent having two or more functional groups such as glutaraldehyde, toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and cyanuric chloride is reacted with a ligand to cross-link between molecules to form a macromolecule. Is. Although this method is often used for immobilizing microbial cells, it is not very effective for immobilizing protein-based physiologically active substances.

【0010】包括法は高分子ゲル内にリガンドを閉じ込
める方法である。これにはタンパク質や多糖類のような
天然高分子あるいは種々の合成高分子のゲルの内部にリ
ガンドを閉じ込める格子型,半透膜性の高分子被膜によ
りリガンドを包み込むマイクロカプセル型,リン脂質の
ような液体膜にリガンドを包み込むリポソーム型などが
ある。また中空子膜内や限外濾過膜で仕切られた空間中
にリガンドを閉じ込める方法もある。これらの方法は固
定化によりリガンドの修飾が起りにくく、自然な状態を
保ったままで固定化が可能である長所があるが、高分子
量の物質の作用を受けにくいことや条件により失活が起
こるなどの欠点がある。
The entrapment method is a method of entrapping a ligand in a polymer gel. These include a lattice type in which the ligand is confined in the gel of natural polymers such as proteins and polysaccharides or various synthetic polymers, a microcapsule type in which the ligand is wrapped by a semipermeable polymer coating, and a phospholipid type. There is a liposome type in which a ligand is enclosed in a different liquid film. There is also a method of confining the ligand in the hollow child membrane or in the space partitioned by the ultrafiltration membrane. These methods have the advantage that ligand modification is less likely to occur due to immobilization, and immobilization is possible while maintaining the natural state, but it is less susceptible to the action of high molecular weight substances, and deactivation occurs depending on conditions. There are drawbacks.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の従来技
術における種々の欠点を解決し、生理活性を有する糖タ
ンパク質あるいは糖ペプチドを効率よく、しかもその生
理活性を低下させたり変性させたりする可能性をできる
限り小さくした生理活性物質の固定化方法を提供しよう
とするものである。また本発明における固定化技術は極
めて広範囲な分野において適用されうるものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned various drawbacks in the prior art, and enables a glycoprotein or glycopeptide having physiological activity to be efficiently and moreover reduced or denatured. The present invention is intended to provide a method for immobilizing a physiologically active substance whose property is as small as possible. Further, the immobilization technique in the present invention can be applied in an extremely wide range of fields.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明による固定化方法は生理活性を有する糖タンパク質あ
るいは糖ペプチドにおいてその糖鎖部分を修飾してアル
デヒド基を導入したものを、アミノ基を末端に有する親
水性スペーサーの結合した水不溶性担体とシッフ塩基を
形成させさらに還元することにより固定化反応を行なう
ことを要旨とするものである。本発明は結合している糖
鎖部分がその活性発現に強く関与しない糖タンパク質や
糖ペプチドであれば、酵素,抗体,ホルモンなどの種類
を問わずあらゆるタイプの物質への適用が可能である。
Means for Solving the Problems The immobilization method according to the present invention, which has achieved the above-mentioned object, is a physiologically active glycoprotein or glycopeptide in which an aldehyde group is introduced by modifying the sugar chain portion of the glycoprotein or glycopeptide. The gist is to perform an immobilization reaction by forming a Schiff base with a water-insoluble carrier to which a hydrophilic spacer having a terminal is bound and further reducing the Schiff base. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to any type of substance regardless of the type of enzyme, antibody, hormone, etc., as long as the bound sugar chain portion is a glycoprotein or glycopeptide that does not strongly participate in the expression of its activity.

【0013】本発明における生理活性を有する糖タンパ
ク質あるいは糖ペプチドとは特にその種類は限定されな
いが、糖鎖の結合部位を有している酵素,抗体,ホルモ
ン,レクチン,受容体をはじめ生体内に存在する免疫現
象,細胞接着などに関与している様々なタンパク質系の
生理活性物質を含んでいる。これらの糖タンパク質や糖
ペプチドにおける糖鎖部分の生化学的な意義や役割は詳
細には解明されていないがそれぞれに特有で様々である
と考えられており、一般的には熱,各種変性剤,分解酵
素(プロテアーゼ)などに対する安定性を高めたり防御
したりする作用や、あるいは高次構造の維持に関与する
場合が多いとされている。しかしその生理活性の発現に
関しては、大きく影響していると考えらる場合はほとん
どなく、糖鎖部分を修飾することによる生理活性の変化
に対する影響はタンパク質部分を構成しているアミノ酸
残基を修飾する場合と比較すれば小さいものである。
The type of the glycoprotein or glycopeptide having physiological activity according to the present invention is not particularly limited, but it can be used in vivo including enzymes, antibodies, hormones, lectins and receptors having a sugar chain binding site. It contains various protein-based physiologically active substances that are involved in existing immune phenomena and cell adhesion. The biochemical significance and role of the sugar chain moiety in these glycoproteins and glycopeptides has not been elucidated in detail, but it is considered to be unique and various, and generally, heat and various denaturants are considered. , It is said that they are often involved in the action of enhancing or protecting the stability against degrading enzymes (proteases), or in maintaining the higher-order structure. However, it is rarely considered that the expression of its physiological activity has a large effect, and the effect on the change in physiological activity by modifying the sugar chain part is that the amino acid residue that constitutes the protein part is modified. It is small compared to the case of doing.

【0014】また水不溶性担体としては、アミノ基と反
応性のあるたとえばアルデヒド基,エポキシ基のような
官能基を有しているか、あるいは修飾することによりこ
れらの官能基が導入されており、しかもその目的に応じ
たゲル強度,粒子径,細孔径などの特徴を有していれば
特に限定されるものではないが、たとえばセルロース,
架橋ポリアクリル酸,ポリビニルアルコール,ポリスチ
レンおよびその誘導体などが挙げられる。担体の形態に
関しても特に限定されるものではなく、その用途や目的
に応じてビーズ状,繊維状,膜状(中空糸膜を含む)な
どいずれにおいても適用できるものである。これらの担
体に親水性スペーサーとして後記の化1に示すような両
末端にアミノ基を有するポリ(オキシエチレン)(以下
PEOアミンと言う)を結合させたものに、さらに上記
のような生理活性物質をリガンドとして導入する。
The water-insoluble carrier has a functional group reactive with an amino group, such as an aldehyde group or an epoxy group, or these functional groups have been introduced by modification, and It is not particularly limited as long as it has characteristics such as gel strength, particle diameter and pore diameter according to its purpose.
Examples include crosslinked polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, polystyrene and derivatives thereof. The form of the carrier is not particularly limited, and may be in the form of beads, fibers, membranes (including hollow fiber membranes), etc., depending on the use and purpose. A poly (oxyethylene) having amino groups at both ends (hereinafter referred to as PEO amine) as a hydrophilic spacer bonded to these carriers is further added to the above-mentioned physiologically active substance. Is introduced as a ligand.

【0015】担体におけるアミノ基の含量はある程度多
い方がリガンド導入率の向上に結びつくが、あまり多過
ぎるとゲル強度が低下するので適当ではない。したがっ
て0.01ないし0.80meq/gの範囲になるよう
に導入するのが望ましく、リガンドや目的物質の大きさ
に応じてその値を調整する必要がある。親水性スペーサ
ーの鎖長(化1のnに相当する)についてもリガンドに
結合させる目的物質の大きさや性質に応じて適当に調整
する必要があるが、重合度が10ないし500の範囲、
好ましくは30ないし400、さらに好ましくは100
ないし300の両末端にアミノ基を有するポリ(オキシ
エチレン)を用いるのが適している。親水性スペーサー
を導入することにより立体障害が小さくなり、目的物質
との結合性を大きく向上させることができる。さらに親
水性スペーサーの排除体積効果および親水性の向上によ
り、非特異的な吸着を抑えることができる。
A higher content of amino groups in the carrier leads to an improvement in the rate of ligand introduction, but if it is too high, the gel strength decreases, which is not suitable. Therefore, it is desirable to introduce it in the range of 0.01 to 0.80 meq / g, and it is necessary to adjust the value according to the size of the ligand and the target substance. The chain length of the hydrophilic spacer (corresponding to n in Chemical formula 1) also needs to be appropriately adjusted according to the size and properties of the target substance to be bound to the ligand, but the degree of polymerization is in the range of 10 to 500,
Preferably 30 to 400, more preferably 100
It is suitable to use a poly (oxyethylene) having amino groups at both ends of the amino acid groups of 1 to 300. By introducing a hydrophilic spacer, steric hindrance is reduced, and the bondability with a target substance can be greatly improved. Furthermore, non-specific adsorption can be suppressed by the excluded volume effect of the hydrophilic spacer and the improvement of hydrophilicity.

【0016】[0016]

【化1】 [Chemical 1]

【0017】一方リガンドである糖タンパク質や糖ペプ
チドにおける糖鎖部分へのアルデヒド基の導入は過ヨウ
素酸またはその塩で酸化して、グリコール部位を開裂し
てアルデヒド基を形成させることにより行なうのが好ま
しい。過ヨウ素酸による酸化反応はグリコール部位の隣
接する水酸基間で生ずるものであり、1モルのIO4-が
IO3-に還元されことにより2モルのアルデヒド基が形
成される。得られる反応物の構造はグルコシド結合の種
類により異なってくるが、化2に示すようなものが考え
られる。
On the other hand, introduction of an aldehyde group into a sugar chain portion of a glycoprotein or a glycopeptide, which is a ligand, is carried out by oxidizing with periodic acid or a salt thereof to cleave the glycol moiety to form an aldehyde group. preferable. The oxidation reaction with periodate occurs between the hydroxyl groups adjacent to the glycol moiety, and 1 mol of IO4− is reduced to IO3− to form 2 mol of an aldehyde group. The structure of the resulting reaction product varies depending on the type of glucosidic bond, but the structure shown in Chemical formula 2 is considered.

【0018】[0018]

【化2】 [Chemical 2]

【0019】過ヨウ素酸の量は酸化する物質と同モル以
上の過剰量を用いて反応させるのが望ましい。反応時の
pH値はリガンドとして導入する物質の安定性や副反応
の発生しやすさにより最適値は異なってくるが、pH3
ないし6で行なうのが好ましく、pH4ないし5で行な
うのがより好ましい。また反応液には0.1M程度の酢
酸あるいはクエン酸緩衝液を用いるのが適当である。反
応温度は室温あるいはそれ以下が好ましく、室温で不安
定な物質の場合は5℃で行なうのが理想的である。反応
時間は室温では1時間以内で十分であるが、5℃では1
2時間ないし24時間程度行なう必要がある。
It is desirable that the amount of periodic acid is used in an excess amount equal to or more than the molar amount of the substance to be oxidized. The optimum pH value during the reaction varies depending on the stability of the substance introduced as a ligand and the ease with which side reactions occur.
It is preferable to carry out at pH 6 to 6, more preferably at pH 4 to 5. Further, it is suitable to use acetic acid or citrate buffer solution of about 0.1 M as the reaction solution. The reaction temperature is preferably room temperature or lower, and ideally 5 ° C. for substances that are unstable at room temperature. The reaction time of 1 hour or less is sufficient at room temperature, but it is 1 at 5 ° C.
It is necessary to do it for about 2 to 24 hours.

【0020】また酸化反応終了後にはエチレングリコー
ル,グリセリン,亜硫酸ナトリウムなどの物質を添加し
て過剰の酸化剤を除去する必要がある。また酸化反応の
際に用いた緩衝液を外液として、透析処理を5℃で12
時間以上行なうことによりこれらの物質を除去するのが
より好ましい。
After the completion of the oxidation reaction, it is necessary to add substances such as ethylene glycol, glycerin and sodium sulfite to remove the excess oxidizing agent. Also, using the buffer solution used in the oxidation reaction as the external solution, perform dialysis treatment at 5 ° C for 12 hours.
It is more preferable to remove these substances by carrying out the treatment for a longer time.

【0021】こうして得たアルデヒド基の導入されたリ
ガンドを、上記のようなPEOアミンの結合した担体と
シッフ塩基を形成させて結合する。この反応は室温また
は5℃で10時間ないし30時間、pHは6ないし10
の範囲で行ないpH8ないし9.5の範囲で行なうのが
より望ましい。反応液としては0.1M程度の炭酸緩衝
液を用いるのが好ましい。
The thus-obtained aldehyde group-introduced ligand is bound to the above-mentioned carrier to which PEO amine is bound by forming a Schiff base. This reaction is carried out at room temperature or 5 ° C. for 10 to 30 hours and pH is 6 to 10
It is more preferable that the pH is in the range of 8 to 9.5. As the reaction solution, it is preferable to use a carbonate buffer solution of about 0.1M.

【0022】こうして得られたシッフ塩基は安定性に乏
しく、特に酸性あるいはアルカリ性の条件下では分解を
受けやすい。そこで次式に示すように(R1を担体,R2
をリガンドとする)、還元反応を行なうことにより安定
化させるのが適当である。 R1N=CHR2 → R1NH−CH2R2
The Schiff base thus obtained has poor stability and is susceptible to decomposition, especially under acidic or alkaline conditions. Therefore, as shown in the following equation (R1 is a carrier, R2 is
Is used as a ligand), and it is suitable to stabilize by carrying out a reduction reaction. R1N = CHR2 → R1NH-CH2R2

【0023】シッフ塩基の還元反応は水素化ホウ素ナト
リウム(NaBH4)あるいはシアノ水素化ホウ素ナト
リウム(NaBH3CN)の添加により行なうのが好ま
しい。反応は室温または5℃において、pH8ないし9
の炭酸緩衝液中で3時間ないし30時間行なうのが望ま
しい。
The reduction reaction of the Schiff base is preferably carried out by adding sodium borohydride (NaBH4) or sodium cyanoborohydride (NaBH3CN). The reaction is carried out at room temperature or 5 ° C at pH 8-9.
It is desirable to carry out the treatment in the above carbonate buffer for 3 to 30 hours.

【0024】本発明におけるアミノ基を末端に有する親
水性スペーサーの結合した水不溶性担体に、糖鎖にアル
デヒド基を導入した糖タンパク質あるいは糖ペプチドを
リガンドとして導入するには、上記のような方法を基本
とすれば特に限定されるのもではないが、たとえばセル
ロースを担体として抗体を導入する場合には、以下の方
法が好ましい。
In order to introduce a glycoprotein or a glycopeptide having an aldehyde group introduced into a sugar chain as a ligand into a water-insoluble carrier to which a hydrophilic spacer having an amino group at the terminal in the present invention is bound, the above method is used. The basic method is not particularly limited, but the following method is preferable when the antibody is introduced using cellulose as a carrier.

【0025】(1)セルロースの改質 過ヨウ素酸ナトリウムを0.1ないし5.0規定、好ま
しくは0.5ないし1.5規定の硫酸に溶解した溶液に
平均粒子径が20ないし2000μm、平均細孔径が2
00ないし30000※の粒状多孔質セルロースを添加
し、10℃から50℃好ましくは20℃から30℃で5
時間から30時間好ましくは10時間から24時間反応
させる。上記過ヨウ素酸ナトリウムー硫酸溶液の過ヨウ
素酸ナトリウム濃度は2重量%から15重量%好ましく
は4重量%から10重量%である。また上記粒状多孔質
セルロースの過ヨウ素酸ナトリウム溶液への浴比は10
容量%から30容量%好ましくは15容量%から25容
量%である。
(1) Modification of Cellulose A solution of sodium periodate dissolved in sulfuric acid of 0.1 to 5.0 N, preferably 0.5 to 1.5 N, has an average particle size of 20 to 2000 μm and an average particle size. Pore size is 2
Add 00 to 30,000 * granular porous cellulose, and add 5 to 10 ℃ to 50 ℃, preferably 20 ℃ to 30 ℃.
The reaction is performed for 30 hours to 30 hours, preferably 10 hours to 24 hours. The sodium periodate concentration of the sodium periodate-sulfuric acid solution is 2% by weight to 15% by weight, preferably 4% by weight to 10% by weight. The bath ratio of the granular porous cellulose to the sodium periodate solution is 10
% To 30% by volume, preferably 15 to 25% by volume.

【0026】この反応混合物を濾過して生成物を回収
し、十分に洗浄して、膨潤状態でアルデヒド含量0.1
0ないし4.00meq/g好ましくは0.20ないし
1.00meq/gの[アルデヒド]ー[セルロース]
を得る。この[アルデヒド]ー[セルロース]は先に化
2に示したような一部のグルコースユニットが開環した
構造を有している。
The reaction mixture is filtered to recover the product, washed thoroughly and swollen to give an aldehyde content of 0.1.
0 to 4.00 meq / g, preferably 0.20 to 1.00 meq / g [aldehyde]-[cellulose]
To get This [aldehyde]-[cellulose] has a structure in which some glucose units are ring-opened as shown in Chemical formula 2 above.

【0027】(2)親水性スペーサーの導入 化1に示したような重合度が10ないし500、好まし
くは30ないし400、さらに好ましくは100ないし
300のPEOアミンをpH9.5の炭酸緩衝液に溶解
しておく。これに上記(1)で得た[アルデヒド]ー
[セルロース]を添加して攪拌しながら10℃から50
℃好ましくは20℃から30℃で、5時間から30時間
好ましくは10時間から24時間反応させる。上記PE
Oアミンの濃度は0.2重量%から5.0重量%好まし
くは0.4重量%から3.0重量%で、この溶液への
[アルデヒド]ー[セルロース]の浴比は3容量%から
20容量%好ましくは5容量%から15容量%である。
この反応混合物を濾過して生成物を回収、水洗して[P
EOアミン]ー[セルロース]を得る。
(2) Introduction of hydrophilic spacer A PEO amine having a degree of polymerization of 10 to 500, preferably 30 to 400, more preferably 100 to 300 as shown in Chemical formula 1 is dissolved in a carbonate buffer solution having a pH of 9.5. I'll do it. The [aldehyde]-[cellulose] obtained in (1) above was added to this and stirred at 10 ° C to 50 ° C.
The reaction is carried out at a temperature of preferably 20 ° C. to 30 ° C. for 5 hours to 30 hours, preferably 10 hours to 24 hours. Above PE
The concentration of O amine is 0.2% to 5.0% by weight, preferably 0.4% to 3.0% by weight, and the bath ratio of [aldehyde]-[cellulose] to this solution is 3% by volume. 20% by volume, preferably 5% to 15% by volume.
The reaction mixture is filtered to collect the product, which is washed with water [P
EO amine]-[cellulose] is obtained.

【0028】(3)抗体における糖鎖の改質 ウサギにヒトアルブミン(以下hAlbと言う)を免疫
して得られた抗血清を硫安塩析により精製して得た抗h
Alb抗体10ないし20mgを、20ないし50ml
のpH4.0の酢酸緩衝液に溶解して、過ヨウ素酸ナト
リウム1ないし5mgを添加して室温で攪拌して30分
ないし1時間反応させる。さらにエチレングリコールを
0.1M濃度になるように添加して5℃で5時間ないし
10時間反応させ、この反応液を上記酢酸緩衝液を外液
として5℃で12時間ないし24時間透析を行なった。
こうして[アルデヒド]ー[抗体]溶液を得る。
(3) Modification of sugar chain in antibody Anti-h obtained by purifying antiserum obtained by immunizing rabbit with human albumin (hereinafter referred to as hAlb) by ammonium sulfate salting out
Alb antibody 10 to 20 mg, 20 to 50 ml
The solution is dissolved in an acetic acid buffer solution having a pH of 4.0, 1 to 5 mg of sodium periodate is added, and the mixture is stirred at room temperature and reacted for 30 minutes to 1 hour. Further, ethylene glycol was added to have a concentration of 0.1 M and reacted at 5 ° C. for 5 to 10 hours, and the reaction solution was dialyzed at 5 ° C. for 12 to 24 hours using the above-mentioned acetate buffer as an external solution. ..
Thus, an [aldehyde]-[antibody] solution is obtained.

【0029】(4)抗体の導入 上記(3)で得た[アルデヒド]ー[抗体]溶液にpH
9.5の炭酸緩衝液を加えてpHを8.0ないし9.0
に調整した後に、上記(2)で得た[PEOアミン]ー
[セルロース]3g(膨潤状態)を添加し、5℃で20
時間ないし30時間反応させてシッフ塩基を形成させ
る。この反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に
洗浄して、膨潤状態でpH9.0の炭酸緩衝液を加え、
さらに水素化ホウ素ナトリウムを0.2ないし1g添加
して5℃で5時間ないし15時間攪拌により還元反応を
行なった。この反応混合物を濾過して生成物を回収し、
十分に洗浄することにより、抗hAlb抗体をPEOア
ミンをスペーサーとして介してセルロースに固定化した
ものを得る。
(4) Introduction of antibody The pH of the [aldehyde]-[antibody] solution obtained in (3) above is adjusted.
The pH is adjusted to 8.0 to 9.0 by adding 9.5 carbonate buffer.
Then, 3 g (swelled state) of [PEO amine]-[cellulose] obtained in (2) above was added, and the mixture was added at 20 ° C. at 20 ° C.
Allow to react for hours to 30 hours to form a Schiff base. The reaction mixture is filtered to recover the product, washed thoroughly, and carbonate buffer pH 9.0 in swollen state is added,
Further, 0.2 to 1 g of sodium borohydride was added and the reduction reaction was carried out by stirring at 5 ° C. for 5 hours to 15 hours. The reaction mixture is filtered to recover the product,
By thorough washing, an anti-hAlb antibody immobilized on cellulose via PEO amine as a spacer is obtained.

【0030】[0030]

【実施例】以下実施例を用いて本発明を説明する。 <実施例1> インベルターゼの固定化 酵母(Saccharomyces serevisi
e)由来であり、その培養液をゲル濾過、アニオンおよ
びカチオン交換カラムにより精製して凍結乾燥して得ら
れたインベルターゼ(βーDーフルクトフラノシダー
ゼ)のセルロースへの固定化を次のようにして実施し
た。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. <Example 1> Immobilization of invertase Yeast (Saccharomyces cerevisiae)
e), and the immobilase (β-D-fructofuranosidase) obtained by lyophilizing the culture broth purified by gel filtration, anion and cation exchange columns, and immobilizing it on cellulose was as follows. Was carried out.

【0031】過ヨウ素酸ナトリウム400mgを1N硫
酸50mlに溶解して、多孔質セルロース(チッソ製セ
ルロファインGCLー1000m)5gを添加し、攪拌
により20時間反応させた後、反応混合物を濾過して生
成物を回収し、十分に洗浄して[アルデヒド]ー[セル
ロース]を得た。アルデヒド含量はオキシム法により定
量を行ない0.97meq/gであった。
400 mg of sodium periodate was dissolved in 50 ml of 1N sulfuric acid, 5 g of porous cellulose (Cellulofine GCL-1000m, manufactured by Chisso) was added, and the mixture was reacted for 20 hours by stirring, and then the reaction mixture was filtered to produce. The product was recovered and thoroughly washed to obtain [aldehyde]-[cellulose]. The aldehyde content was determined by the oxime method and was 0.97 meq / g.

【0032】分子量600のPEOアミン20gをpH
9.5の炭酸緩衝液50mlに溶解して、上記の[アル
デヒド]ー[セルロース]全量を加えて攪拌により反応
させて、反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に
洗浄して[PEOアミン]ー[セルロース]を得た。ア
ミノ基含量は塩酸による電位差滴定(平沼産業製COM
TITE101を使用)により定量を行ない、0.31
meq/gであった。
PH of 20 g of PEO amine having a molecular weight of 600
It is dissolved in 50 ml of 9.5 carbonate buffer solution, the whole amount of [aldehyde]-[cellulose] is added and reacted by stirring, and the reaction mixture is filtered to collect the product, which is thoroughly washed [ PEO amine]-[cellulose] was obtained. Amino group content is determined by potentiometric titration with hydrochloric acid (COM by Hiranuma Sangyo
Quantification by TITE101), 0.31
It was meq / g.

【0033】一方上記インベルターゼ30mgをpH
4.5のクエン酸緩衝液に50mlに溶解して、過ヨウ
素酸ナトリウム50mgを添加して、攪拌により室温で
45分反応させた。さらにグリセリンを0.1M濃度に
なるように添加して、5℃で7時間攪拌して反応させ、
反応液を上記緩衝液を外液として5℃で一晩透析を行な
い[アルデヒド]ー[酵素]溶液を得た。
On the other hand, 30 mg of the above invertase was added to pH.
Dissolved in 50 ml of citrate buffer of 4.5, added 50 mg of sodium periodate, and reacted for 45 minutes at room temperature with stirring. Further, glycerin was added to have a concentration of 0.1 M, and the mixture was stirred at 5 ° C. for 7 hours to react,
The reaction solution was dialyzed at 5 ° C. overnight using the above buffer solution as an external solution to obtain an [aldehyde]-[enzyme] solution.

【0034】上記[アルデヒド]ー[酵素]液を炭酸緩
衝液を添加してpHを8.0に調整し、上記[PEOア
ミン]ー[セルロース]1gを加えて、5℃で30時間
攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応混合物を濾過し
て生成物を回収し、十分に洗浄してpH8.0の炭酸緩
衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム200mgを加
えて5℃で7時間還元反応を行なった。反応混合物を濾
過して生成物を回収し、十分に洗浄して固定化インベル
ターゼを得た。インベルターゼ固定化量はシッフ塩基反
応の残液をトリクロロ酢酸溶液により沈殿させ、水酸化
ナトリウム水溶液に溶解したものをBCAタンパク質定
量用試薬(ピアス社製)により残存量を定量することに
より算出したところ(以下TCA−BCA法と言う)、
18.5mgが固定化されていた。
Carbonate buffer was added to the above [aldehyde]-[enzyme] solution to adjust the pH to 8.0, 1 g of the above [PEO amine]-[cellulose] was added, and the mixture was stirred at 5 ° C. for 30 hours. To form a Schiff base. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed, 50 ml of a pH 8.0 carbonate buffer solution and 200 mg of sodium borohydride were added, and the reduction reaction was carried out at 5 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was filtered to recover the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized invertase. The invertase immobilization amount was calculated by precipitating the residual solution of the Schiff base reaction with a trichloroacetic acid solution and dissolving the solution in a sodium hydroxide aqueous solution to quantify the remaining amount with a BCA protein quantification reagent (Pierce). Hereinafter referred to as TCA-BCA method),
18.5 mg had been immobilized.

【0035】酵素活性の定量は0.1%濃度のスクロー
スークエン酸緩衝液(pH5.5)溶液中にて、上記固
定化インベルターゼを固定化量が1mgに相当するよう
に懸濁して30℃で30分間反応をさせることにより実
施した。反応液中の分解物であるグルコース,フルクト
ース濃度をアミノ基を有する順相系カラムを用いた高速
液体クロマトグラフィ(島津製作所製LCー6Aシステ
ム)により定量した。結果は表1に示す通りである。な
お固定化していない遊離状態のインベルターゼ1mgに
おける同様の実験結果におけるグルコースおよびフルク
トースの量を100として表示している。
The enzyme activity was quantified by suspending the above-mentioned immobilized invertase in a sucrose-citrate buffer solution (pH 5.5) having a concentration of 0.1% so that the immobilized amount would be 1 mg. It was carried out by reacting for 30 minutes. The concentrations of glucose and fructose, which are decomposition products in the reaction solution, were quantified by high performance liquid chromatography (LC-6A system manufactured by Shimadzu Corporation) using a normal phase column having an amino group. The results are shown in Table 1. In addition, the amount of glucose and fructose in the same experimental result in 1 mg of invertase in a free state not immobilized is shown as 100.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】また本酵素の熱安定性に関する影響につい
て、上記固定化酵素懸濁液を55℃で処理した際の残存
活性を上記と同様にして定量することにより検討した。
結果は図1に示す通りである。残存活性は遊離状態でp
H5.5における30℃において反応させて生成したグ
ルコース量を100%として表示した。
The effect on the thermostability of the present enzyme was examined by quantifying the residual activity of the immobilized enzyme suspension treated at 55 ° C. in the same manner as above.
The results are shown in FIG. Residual activity is p in free state
The amount of glucose produced by the reaction at 30 ° C. in H5.5 was expressed as 100%.

【0038】<実施例2> 抗mIgG(マウス免疫グ
ロブリン)抗体の固定化 mIgG(カッペル社製)を免疫したウサギ抗血清を硫
安塩析により精製して得た抗mIgG抗体のセルロース
への固定化を次のようにして実施した。
<Example 2> Immobilization of anti-mIgG (mouse immunoglobulin) antibody Immobilization of anti-mIgG antibody obtained by purifying rabbit antiserum immunized with mIgG (Kappel) by ammonium sulfate salting-out. Was carried out as follows.

【0039】過ヨウ素酸ナトリウム200mgを1N硫
酸50mlに溶解して、多孔質セルロース(チッソ製セ
ルロファインGCLー1000m)5gを添加し、攪拌
により20時間反応させた後、反応混合物を濾過して生
成物を回収し、十分に洗浄して[アルデヒド]ー[セル
ロース]を得た。アルデヒド含量はオキシム法により定
量を行ない0.43meq/gであった。
200 mg of sodium periodate was dissolved in 50 ml of 1N sulfuric acid, 5 g of porous cellulose (Cellulofine GCL-1000m manufactured by Chisso) was added, and the mixture was reacted for 20 hours with stirring, and then the reaction mixture was filtered to produce. The product was recovered and thoroughly washed to obtain [aldehyde]-[cellulose]. The aldehyde content was 0.43 meq / g as determined by the oxime method.

【0040】分子量1000のPEOアミン4gをpH
9.5の炭酸緩衝液50mlに溶解して、上記の[アル
デヒド]ー[セルロース]全量を加えて攪拌により反応
させて、反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に
洗浄して[PEOアミン]ー[セルロース]を得た。ア
ミノ基含量は塩酸による電位差滴定により定量を行な
い、0.22meq/gであった。
PH of 4 g of PEO amine having a molecular weight of 1000 was adjusted to pH.
It is dissolved in 50 ml of 9.5 carbonate buffer solution, the whole amount of [aldehyde]-[cellulose] is added and reacted by stirring, and the reaction mixture is filtered to collect the product, which is thoroughly washed [ PEO amine]-[cellulose] was obtained. The amino group content was 0.22 meq / g as determined by potentiometric titration with hydrochloric acid.

【0041】一方上記抗体20mgをpH3.8のクエ
ン酸緩衝液に50mlに溶解して、過ヨウ素酸ナトリウ
ム50mgを添加して、攪拌により室温で45分反応さ
せた。さらにエチレングリコールを0.1M濃度になる
ように添加して、5℃で7時間攪拌して反応させ、反応
液を上記緩衝液を外液として5℃で一晩透析を行ない
[アルデヒド]ー[抗体]溶液を得た。
On the other hand, 20 mg of the above antibody was dissolved in 50 ml of a citrate buffer solution having a pH of 3.8, 50 mg of sodium periodate was added, and the mixture was reacted for 45 minutes at room temperature with stirring. Further, ethylene glycol was added to have a concentration of 0.1 M, and the mixture was reacted by stirring at 5 ° C for 7 hours, and the reaction solution was dialyzed overnight at 5 ° C using the above buffer solution as an external solution [aldehyde]-[ Antibody] solution was obtained.

【0042】上記[アルデヒド]ー[抗体]液を炭酸緩
衝液を添加してpHを9.0に調整し、上記[PEOア
ミン]ー[セルロース]1gを加えて、5℃で30時間
攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応混合物を濾過し
て生成物を回収し、十分に洗浄してpH8.0の炭酸緩
衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム200mgを加
えて5℃で7時間還元反応を行なった。反応混合物を濾
過して生成物を回収し、十分に洗浄して固定化抗体を得
た。抗体の固定化量は実施例1と同様にして、BCAタ
ンパク質定量用試薬により残存量を定量することにより
算出し、17.1mgが固定化されていた。
A carbonate buffer was added to the above [aldehyde]-[antibody] solution to adjust the pH to 9.0, 1 g of the above [PEO amine]-[cellulose] was added, and the mixture was stirred at 5 ° C. for 30 hours. To form a Schiff base. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed, 50 ml of a pH 8.0 carbonate buffer solution and 200 mg of sodium borohydride were added, and the reduction reaction was carried out at 5 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized antibody. The immobilized amount of the antibody was calculated by quantifying the remaining amount with a BCA protein quantification reagent in the same manner as in Example 1, and 17.1 mg was immobilized.

【0043】上記抗体を固定化したセルロースゲル1m
lをオープンカラム管に充填して、抗原であるmIgG
をpH8.0の50mMリン酸緩衝液に0.2%濃度で
溶解して10mlをカラムに供した。カラム通過液の抗
体濃度をTCA−BCA法により定量して、吸着しなか
ったmIgG量からカラムへの吸着率を算出した。結果
は表2に示す通りである。
Cellulose gel 1 m on which the above antibody is immobilized
1 was packed in an open column tube and the antigen mIgG
Was dissolved in 50 mM phosphate buffer of pH 8.0 at a concentration of 0.2% and 10 ml was applied to the column. The antibody concentration of the column passage solution was quantified by the TCA-BCA method, and the adsorption rate to the column was calculated from the amount of non-adsorbed mIgG. The results are shown in Table 2.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】<実施例3> 抗hLDL(ヒト低比重リ
ポタンパク質)抗体の固定化 hLDL(ケミコン社製)を免疫したウサギ抗血清を硫
安塩析により精製して得た抗hLDL抗体のセルロース
への固定化を次のようにして実施した。過ヨウ素酸ナト
リウム200mgを1N硫酸50mlに溶解して、多孔
質セルロース(チッソ製セルロファインCPCm)5g
を添加し、攪拌により20時間反応させた後、反応混合
物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄して[アルデ
ヒド]ー[セルロース]を得た。アルデヒド含量はオキ
シム法により定量を行ない0.55meq/gであっ
た。
<Example 3> Immobilization of anti-hLDL (human low-density lipoprotein) antibody [0045] Rabbit antiserum immunized with hLDL (Chemicon) was purified by ammonium sulphate salting out to give an anti-hLDL antibody on cellulose. Immobilization was performed as follows. Sodium periodate (200 mg) is dissolved in 1N sulfuric acid (50 ml) to give porous cellulose (Cissro cellulofine CPCm) 5 g
Was added and reacted for 20 hours by stirring, then the reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain [aldehyde]-[cellulose]. The aldehyde content was determined by the oxime method and was 0.55 meq / g.

【0046】分子量5000のPEOアミン2gをpH
9.5の炭酸緩衝液50mlに溶解して、上記の[アル
デヒド]ー[セルロース]全量を加えて攪拌により反応
させて、反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に
洗浄して[PEOアミン]ー[セルロース]を得た。ア
ミノ基含量は塩酸による電位差滴定により定量を行な
い、0.20meq/gであった。
PH of 2 g of PEO amine having a molecular weight of 5000 was adjusted to pH.
It is dissolved in 50 ml of 9.5 carbonate buffer solution, the whole amount of [aldehyde]-[cellulose] is added and reacted by stirring, and the reaction mixture is filtered to collect the product, which is thoroughly washed [ PEO amine]-[cellulose] was obtained. The amino group content was 0.20 meq / g as determined by potentiometric titration with hydrochloric acid.

【0047】一方上記抗体40mgをpH3.8のクエ
ン酸緩衝液に50mlに溶解して、過ヨウ素酸ナトリウ
ム50mgを添加して、攪拌により室温で45分反応さ
せた。さらにエチレングリコールを0.1M濃度になる
ように添加して、5℃で7時間攪拌して反応させ、反応
液を上記緩衝液を外液として5℃で一晩透析処理を行な
い[アルデヒド]ー[抗体]溶液を得た。
On the other hand, 40 mg of the above antibody was dissolved in 50 ml of a citrate buffer solution having a pH of 3.8, 50 mg of sodium periodate was added, and the mixture was reacted at room temperature for 45 minutes by stirring. Further, ethylene glycol was added to have a concentration of 0.1 M, and the mixture was reacted by stirring at 5 ° C for 7 hours, and the reaction solution was dialyzed overnight at 5 ° C using the above buffer solution as an external solution [aldehyde]- An [antibody] solution was obtained.

【0048】上記[アルデヒド]ー[抗体]液を炭酸緩
衝液を添加してpHを9.0に調整し、上記[PEOア
ミン]ー[セルロース]1gを加えて、5℃で30時間
攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応混合物を濾過し
て生成物を回収し、十分に洗浄してpH8.0の炭酸緩
衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム200mgを加
えて5℃で7時間還元反応を行なった。反応混合物を濾
過して生成物を回収し、十分に洗浄して固定化抗体を得
た。抗体の固定化量は実施例1と同様にして、BCAタ
ンパク質定量用試薬により残存量を定量することにより
算出し、27.9mgが固定化されていた。
A carbonate buffer was added to the above [aldehyde]-[antibody] solution to adjust the pH to 9.0, 1 g of the above [PEO amine]-[cellulose] was added, and the mixture was stirred at 5 ° C. for 30 hours. To form a Schiff base. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed, 50 ml of a pH 8.0 carbonate buffer solution and 200 mg of sodium borohydride were added, and the reduction reaction was carried out at 5 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized antibody. The immobilized amount of antibody was calculated by quantifying the remaining amount with a BCA protein quantifying reagent in the same manner as in Example 1, and 27.9 mg was immobilized.

【0049】上記抗体を固定化したセルロースゲル1m
lをブタ血清(LDL値150.5mg/ml)3ml
と20mlのバイヤル中で混合して、30℃で30分間
振盪することによりインキュベートして、遠心上清のL
DL値をβリポ蛋白Cテストーワコー(和光純薬工業
製)により定量した。得られた残存LDL値からLDL
吸着率を算出した結果を表3に示す。
Cellulose gel 1 m on which the above antibody is immobilized
3 ml of pig serum (LDL value 150.5 mg / ml)
With 20 ml of vial and incubate by shaking at 30 ° C for 30 minutes, and add L of the centrifuged supernatant.
The DL value was quantified by β-lipoprotein C Test Wako (manufactured by Wako Pure Chemical Industries). LDL from the obtained residual LDL value
The results of calculating the adsorption rate are shown in Table 3.

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】<実施例4> 小麦胚芽レクチン(WG
A)の固定化 WGA(ベクターラボラトリー社製)のセルロースへの
固定化を次のようにして実施した。過ヨウ素酸ナトリウ
ム100mgを1N硫酸50mlに溶解して、多孔質セ
ルロース(チッソ製セルロファインGCLー1000
m)5gを添加し、攪拌により20時間反応させた後、
反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄して
[アルデヒド]ー[セルロース]を得た。アルデヒド含
量はオキシム法により定量を行ない0.22meq/g
であった。
<Example 4> Wheat germ lectin (WG)
Immobilization of A) Immobilization of WGA (manufactured by Vector Laboratory) on cellulose was carried out as follows. Sodium periodate (100 mg) was dissolved in 1N sulfuric acid (50 ml) to prepare porous cellulose (Chisso Cellulofine GCL-1000).
m) 5 g was added and reacted for 20 hours by stirring,
The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain [aldehyde]-[cellulose]. The aldehyde content was determined by the oxime method to be 0.22 meq / g
Met.

【0052】分子量1000のPEOアミン4gをpH
9.5の炭酸緩衝液50mlに溶解して、上記の[アル
デヒド]ー[セルロース]全量を加えて攪拌により反応
させて、反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に
洗浄して[PEOアミン]ー[セルロース]を得た。ア
ミノ基含量は塩酸による電位差滴定により定量を行な
い、0.15meq/gであった。
PH of 4 g of PEO amine having a molecular weight of 1000 was adjusted to pH.
It is dissolved in 50 ml of 9.5 carbonate buffer solution, the whole amount of [aldehyde]-[cellulose] is added and reacted by stirring, and the reaction mixture is filtered to collect the product, which is thoroughly washed [ PEO amine]-[cellulose] was obtained. The amino group content was 0.15 meq / g as determined by potentiometric titration with hydrochloric acid.

【0053】一方上記WGA20mgをpH4.5のク
エン酸緩衝液に50mlに溶解して、過ヨウ素酸ナトリ
ウム50mgを添加して、攪拌により室温で45分反応
させた。さらにエチレングリコールを0.1M濃度にな
るように添加して、5℃で7時間攪拌して反応させ、反
応液を上記緩衝液を外液として5℃で一晩透析処理を行
ない[アルデヒド]ー[レクチン]を得た。上記[アル
デヒド]ー[レクチン]液を炭酸緩衝液を添加してpH
を8.5に調整し、上記[PEOアミン]ー[セルロー
ス]1gを加えて、5℃で30時間攪拌してシッフ塩基
を形成させた。反応混合物を濾過して生成物を回収し、
十分に洗浄してpH8.0の炭酸緩衝液50ml,水素
化ホウ素ナトリウム200mgを加えて5℃で7時間還
元反応を行なった。反応混合物を濾過して生成物を回収
し、十分に洗浄して固定化レクチンを得た。レクチンの
固定化量は、BCAタンパク質定量用試薬により残存量
を定量することにより算出し、13.7mgが固定化さ
れていた。
On the other hand, 20 mg of the above WGA was dissolved in 50 ml of a citrate buffer solution having a pH of 4.5, 50 mg of sodium periodate was added, and the mixture was reacted for 45 minutes at room temperature with stirring. Further, ethylene glycol was added to have a concentration of 0.1 M, and the mixture was reacted by stirring at 5 ° C for 7 hours, and the reaction solution was dialyzed overnight at 5 ° C using the above buffer solution as an external solution [aldehyde]- I got [lectin]. The above-mentioned [aldehyde]-[lectin] solution is added with carbonate buffer to adjust the pH.
Was adjusted to 8.5, 1 g of the above [PEO amine]-[cellulose] was added, and the mixture was stirred at 5 ° C. for 30 hours to form a Schiff base. The reaction mixture is filtered to recover the product,
After thorough washing, 50 ml of a pH 8.0 carbonate buffer and 200 mg of sodium borohydride were added, and a reduction reaction was carried out at 5 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized lectin. The immobilized amount of lectin was calculated by quantifying the remaining amount with a reagent for quantifying BCA protein, and 13.7 mg was immobilized.

【0054】上記WGAを固定化したセルロースゲル1
mlをオープンカラム管に充填して、mIgGをpH
8.0の50mMリン酸緩衝液に0.2%濃度で溶解し
て10mlをカラムに供した。カラム通過液の抗体濃度
をTCA−BCA法により定量して、吸着されなかった
mIgG量からカラムへの吸着率を算出した。結果は表
4に示す通りである。
Cellulose gel 1 on which the above WGA is immobilized
Fill the open column tube with ml and
The column was dissolved in 8.0 of 50 mM phosphate buffer at a concentration of 0.2% and 10 ml was applied to the column. The antibody concentration of the column passage solution was quantified by the TCA-BCA method, and the adsorption rate to the column was calculated from the amount of non-adsorbed mIgG. The results are shown in Table 4.

【0055】[0055]

【表4】 [Table 4]

【0056】<比較例1> インベルターゼの固定化 実施例1におけるインベルターゼ30mgをpH8.0
の炭酸緩衝液50mlに溶解して、実施例1において調
整した[PEOアミン]ー[セルロース]1gを加えて
5℃で30時間攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応
混合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄してpH
8.0の炭酸緩衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム
200mgを加えて5℃で7時間還元反応を行なった。
反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄して
固定化インベルターゼを得た。インベルターゼ固定化量
は実施例1と同様にして求め、21.3mgが固定化さ
れていた。酵素活性およびその熱安定性について実施例
1と同様にして行なった。結果は表1および図1に示す
通りである。
<Comparative Example 1> Immobilization of invertase 30 mg of invertase in Example 1 was adjusted to pH 8.0.
1 g of [PEO amine]-[cellulose] prepared in Example 1 was added, and the mixture was stirred at 5 ° C. for 30 hours to form a Schiff base. The reaction mixture is filtered to collect the product, washed thoroughly to ensure pH
50 ml of a carbonate buffer solution of 8.0 and 200 mg of sodium borohydride were added to carry out a reduction reaction at 5 ° C. for 7 hours.
The reaction mixture was filtered to recover the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized invertase. The amount of immobilized invertase was determined in the same manner as in Example 1, and 21.3 mg was immobilized. The enzyme activity and its thermal stability were determined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 and FIG.

【0057】<比較例2> 抗mIgG抗体の固定化 実施例2における抗mIgG抗体20mgをpH9.0
の炭酸緩衝液50mlに溶解して、実施例2において調
整した[PEOアミン]ー[セルロース]1gを加えて
5℃で30時間攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応
混合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄してpH
8.0の炭酸緩衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム
200mgを加えて5℃で7時間還元反応を行なった。
反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄して
固定化抗体を得た。抗体の固定化量は実施例2と同様に
して求め、18.3mgが固定化されていた。実施例2
と同様のカラムを作製して、mIgG吸着率を求めた。
結果は表2に示す通りである。
<Comparative Example 2> Immobilization of anti-mIgG antibody 20 mg of the anti-mIgG antibody in Example 2 was adjusted to pH 9.0.
1 g of [PEO amine]-[cellulose] prepared in Example 2 was added and stirred at 5 ° C. for 30 hours to form a Schiff base. The reaction mixture is filtered to collect the product, washed thoroughly to ensure pH
50 ml of a carbonate buffer solution of 8.0 and 200 mg of sodium borohydride were added to carry out a reduction reaction at 5 ° C. for 7 hours.
The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized antibody. The amount of antibody immobilized was determined in the same manner as in Example 2, and 18.3 mg was immobilized. Example 2
A column was prepared in the same manner as above, and the mIgG adsorption rate was determined.
The results are shown in Table 2.

【0058】<比較例3> 抗hLDL抗体の固定化 実施例3における抗hLDL抗体40mgをpH9.0
の炭酸緩衝液50mlに溶解して、実施例3において調
整した[PEOアミン]ー[セルロース]1gを加えて
5℃で30時間攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応
混合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄してpH
8.0の炭酸緩衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム
200mgを加えて5℃で7時間還元反応を行なった。
反応混合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄して
固定化抗体を得た。抗体の固定化量は実施例2と同様に
して求め、35.1mgが固定化されていた。実施例3
と同様にして、ブタ血清におけるLDL吸着率を求め
た。結果は表3に示す通りである。
<Comparative Example 3> Immobilization of anti-hLDL antibody 40 mg of the anti-hLDL antibody in Example 3 was adjusted to pH 9.0.
1 g of [PEO amine]-[cellulose] prepared in Example 3 was added, and the mixture was stirred at 5 ° C. for 30 hours to form a Schiff base. The reaction mixture is filtered to collect the product, washed thoroughly to ensure pH
50 ml of a carbonate buffer solution of 8.0 and 200 mg of sodium borohydride were added to carry out a reduction reaction at 5 ° C. for 7 hours.
The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized antibody. The amount of antibody immobilized was determined in the same manner as in Example 2, and 35.1 mg was immobilized. Example 3
The LDL adsorption rate in pig serum was determined in the same manner as in. The results are shown in Table 3.

【0059】<比較例4> 抗hLDL抗体の固定化 実施例3と同様にして、CPCm5gを酸化してアルデ
ヒド含量0.50meq/gの[アルデヒド]ー[セル
ロース]を調製した。さらにこれに28%アンモニア水
50mlを加えて室温で8時間反応させ、濾過して生成
物を回収し、十分に洗浄して[アミノ]ー[セルロー
ス]を得た。アミノ基含量は塩酸による電位差滴定によ
り定量を行ない、0.28meq/gであった。
<Comparative Example 4> Immobilization of anti-hLDL antibody In the same manner as in Example 3, 5 g of CPCm was oxidized to prepare [aldehyde]-[cellulose] having an aldehyde content of 0.50 meq / g. Further, 50 ml of 28% ammonia water was added thereto and reacted at room temperature for 8 hours, and the product was collected by filtration and sufficiently washed to obtain [amino]-[cellulose]. The amino group content was determined by potentiometric titration with hydrochloric acid and found to be 0.28 meq / g.

【0060】一方実施例3における抗hLDL抗体40
mgをpH9.0の炭酸緩衝液50mlに溶解して、上
記[アミノ]ー[セルロース]1gを加えて5℃で30
時間攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応混合物を濾
過して生成物を回収し、十分に洗浄してpH8.0の炭
酸緩衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム200mg
を加えて5℃で7時間還元反応を行なった。反応混合物
を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄して固定化抗体
を得た。抗体の固定化量は実施例2と同様にして求め、
35.1mgが固定化されていた。実施例3と同様にし
て、ブタ血清におけるLDL吸着率を求めた。結果は表
3に示す通りである。
On the other hand, the anti-hLDL antibody 40 in Example 3
mg was dissolved in 50 ml of a carbonate buffer having a pH of 9.0, 1 g of the above [amino]-[cellulose] was added, and the mixture was added at 30 ° C. at 30 ° C.
Stir for hours to form the Schiff base. The reaction mixture was filtered to collect the product, washed thoroughly, and washed with 50 ml of a pH 8.0 carbonate buffer and 200 mg of sodium borohydride.
Was added and the reduction reaction was carried out at 5 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized antibody. The immobilized amount of antibody was determined in the same manner as in Example 2,
35.1 mg was immobilized. The LDL adsorption rate in pig serum was determined in the same manner as in Example 3. The results are shown in Table 3.

【0061】<比較例5> WGAの固定化 実施例4におけるWGA20mgをpH8.5の炭酸緩
衝液50mlに溶解して、実施例1において調整した
[PEOアミン]ー[セルロース]1gを加えて5℃で
30時間攪拌してシッフ塩基を形成させた。反応混合物
を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄してpH8.0
の炭酸緩衝液50ml,水素化ホウ素ナトリウム200
mgを加えて5℃で7時間還元反応を行なった。反応混
合物を濾過して生成物を回収し、十分に洗浄して固定化
レクチンを得た。レクチンの固定化量は実施例2と同様
にして求め、15.9mgが固定化されていた。実施例
4と同様のカラムを作製して、mIgG吸着率を求め
た。結果は表4に示す通りである。
Comparative Example 5 Immobilization of WGA 20 mg of WGA in Example 4 was dissolved in 50 ml of a carbonate buffer having a pH of 8.5, and 1 g of [PEO amine]-[cellulose] prepared in Example 1 was added to give 5 The Schiff base was formed by stirring at 30 ° C. for 30 hours. The reaction mixture was filtered to collect the product, washed thoroughly to pH 8.0.
50 ml of carbonate buffer, sodium borohydride 200
mg was added and the reduction reaction was performed at 5 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was filtered to collect the product, which was thoroughly washed to obtain the immobilized lectin. The immobilized amount of lectin was determined in the same manner as in Example 2, and 15.9 mg was immobilized. A column similar to that in Example 4 was prepared and the mIgG adsorption rate was determined. The results are shown in Table 4.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明により、種々の糖鎖の結合した生
理活性物質をその活性を失活させたりあるいは変性させ
たりすることなく水不溶性担体に固定化することが可能
となり、固定化前に近い活性を維持した生理活性物質固
定化担体を提供することが可能となった。本発明は吸着
材,アフィニティクロマト用担体,バイオセンサー,エ
ンザイムイムノアッセイ,バイオリアクターなどをはじ
め広範囲な領域において有用なものである。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it becomes possible to immobilize various sugar chain-bonded physiologically active substances on a water-insoluble carrier without deactivating or denaturing the activity thereof, and before immobilization. It has become possible to provide a physiologically active substance-immobilized carrier that maintains a similar activity. The present invention is useful in a wide range of fields including adsorbents, carriers for affinity chromatography, biosensors, enzyme immunoassays and bioreactors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1と比較例1の熱安定性を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing thermal stability of Example 1 and Comparative Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 昌和 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masakazu Tanaka 2-1-1 Katata, Otsu City, Shiga Prefecture Toyobo Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生理活性を有する糖タンパク質または糖
ペプチドが、水不溶性担体に親水性スペーサーを介し
て、糖鎖の部位において固定されていることを特徴とす
る生理活性物質固定化担体。
1. A physiologically active substance-immobilized carrier, wherein a physiologically active glycoprotein or glycopeptide is immobilized at a sugar chain site on a water-insoluble carrier via a hydrophilic spacer.
【請求項2】 生理活性を有する糖タンパク質または糖
ペプチドの糖鎖におけるグリコール部位の開裂により形
成されたアルデヒド基を、アミノ基を末端に有する親水
性スペーサーの結合した水不溶性担体とシッフ塩基を形
成させた後これを還元することを特徴とする生理活性物
質固定化担体の製法。
2. A Schiff base is formed with a water-insoluble carrier to which an aldehyde group formed by cleavage of a glycol moiety in a sugar chain of a glycoprotein or glycopeptide having a physiological activity is bound, and a hydrophilic spacer having an amino group at the end is bound. A method for producing a physiologically active substance-immobilized carrier, which comprises reducing and then reducing the concentration.
【請求項3】 親水性スペーサーが重合度10ないし5
00である両末端にアミノ基を有するポリ(オキシエチ
レン)である請求項第2項記載の生理活性物質固定化担
体の製法。
3. The hydrophilic spacer has a polymerization degree of 10 to 5.
The method for producing a physiologically active substance-immobilized carrier according to claim 2, which is poly (oxyethylene) having amino groups at both ends, which is 00.
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