182535. lajstromszámú szabadalom • Eljárás baktérium sejt-aggregátumok előállítására
182535 4 A találmány tárgya eljárás megnövelt szilárdságú baktérium sejt-aggregátum előállítására. A glükóz-izomeráz enzim a glükóz (dextróz) fruktózzá (levulóz) való átalakulásának katalizálására alkalmazható. Ismert, hogy a glükóz-izomeráz enzim bizonyos organizmusok, mint például Streptomyces flavovirens, Streptomyces echinatur, Streptomyces achromogenus, Streptomyces albus, Streptomyces olivaceus, Bacillus coagulans és hasonló, megfelelő táptalajon való fermentálásával állítható elő. A glükóz-izomeráz a baktérium sejteken belül képződik, amelyek a termelése közben növekednek. A sejtek a fermentléből kiszűrhetők és közvetlenül glükóz-izomeráz forrásként alkalmazhatók. Az ilyen enzim-tartalmú baktérium sejtek közvetlen, nagyüzemi méretekben történő felhasználása azonban a nagy veszteségek következtében akadályokba ütközött. A sejtek felhasználása során ugyanis az enzim aktivitása csökkent és ezáltal csökkent a sejtek hasznos élettartama is. Ezt a hátrányt oly módon küszöbölték ki, hogy a baktérium sejteket a 3 779 869 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett módon glutáraldehiddel kezelték. A bakteriális sejtekben levő enzimek aktivitásának megtartására (immobüizálására), valamint ilyen enzimtartalmú baktérium sejt-aggregátumok képzésére eljárásokat ismertetnek például a 3 821 086 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szadalmi leírás, valamint annak 29 130 és 29 136 számú Reissue szabadalmai és a 73/5917 sz. dél-afrikai szabadalmi leírás. Az Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírások bizonyos anionos és kationos polielektrolitos flokkuláló-szerek alkalmazására vonatkoznak. A dél-afrikai szabadalmi leírás kötőanyagok, erősítő-anyagok és térhálósító-szerek különböző kombinációinak alkalmazását ismerteti. Míg a fent ismertetett módszerekkel olyan baktérium sejt-aggregátumok állíthatók elő, amelyek a felhasználásuk során általában megtartják enzim-aktivitásukat, felmerült az igény az aggregátumok szilárdságának megnövelésére úgy, hogy azok megnövelt vastagságú reaktor ágyakban nagyüzemi méretekben alkalmazhatók legyenek. A 3 935 069 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelyben a sejt-aggregátumok szilárdságának megnövelésére bizonyos fém-vegyületeket alkalmaznak a polielektrolitos flokkulálószerekkel együtt. A találmány tárgya eljárás megnövelt szilárdságú baktérium sejt-aggregátumok előállítására. A találmány szerinti eljárásban glutáraldehid és/vagy cianúrsav-halogenid és részlegesen epihalohidrinezett poliamin-polimer térhálósításakor kapott terméket alkalmazunk. Közelebbről a találmány tárgya eljárás baktérium sejt-aggregátumok előállítására, oly módon, hogy a baktérium sejtek tömegét glutáraldehid és/vagy cianúrsav-halogenid (1. komponens) és valamely epíhalohidrin R( R2NRNH2 általános képletű alkilén-poliaminnal - amely képletben R jelentése 2—6 szénatomos alkilén-csoport, Rí és R2 jelentése 1—6 szénatomos alkil-csoport — való polimerizációjával kapott vízoldható kationos polimer, amelyben az epíhalohidrin és a poliamin mólarány 0,60 : 1-2,7 : 1, (2. komponens) térhálósításakor kapott termékkel hozzuk érintkezésbe, és a kapott 3 aggregátumot kinyerjük. Az epihalohídrin és az RiR2NRNH2 általános képletű alkilén-poliamin polimerizációját oly módon végezzük, hogy az alkilén-poliamint az epíhalohidrin mennyiségének 50-90%-ával polimerizáljuk, mindaddig, amíg a reakcióközeg viszkozitása egyenletes nem lesz, majd az epíhalohidrin fennmaradó részével reagáltatjuk. A polimerizációs reakciót 60-120 °C-on végezzük. A találmány szerinti eljárással kapott sejt-aggregátumot előnyösen megszárítjuk, majd a későbbi felhasználás során rehidratáljuk. A találmány szerinti eljárásban különböző enzimtartalmú bakteriális sejteket alkalmazhatunk. A leírás további részeiben a találmány szerinti eljárást glükóz-izomeráz aktivitású baktérium sejtekkel kapcsolatban ismertetjük. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott glükóz-izomeráz aktivitású bakteriumsejtek ismert módszerekkel állíthatók elő. A kívánt enzim-tartalmú sejtek Streptomyces olivaceus NRRL 3583 tenyészetnek megfelelő tápanyagot tartalmazó közegben, szubmerz aerob körülmények közötti tenyésztésével állíthatók elő. Az eljárást a 2 625 828 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás ismerteti. A kapott baktérium sejtek a fermentléből szűréssel vagy centrífugálással különíthetők el. A találmány szerinti eljárás során alkalmazott anyagok könnyen hozzáférhetők. A glutáraldehid és a cianúrsav-halogenid például a cianursav-triklorid, -tribromid, -trijodid és hasonlók, kereskedelemben kaphatók vagy ismert eljárásokkal előállíthatok. A találmány szerinti eljárásban alkalmazott részlegesen epihalohidrinezett poliamin-polimer a kereskedelemben BETZ 1180 márkanéven (gyártó: Betz Laboratories, Inc., Trevose, Pennsylvania, Amerikai Egyesült Államok) kapható. A BETZ 1180 molekulasúlya kisebb, mint egy millió, 0,288 mülimól/gr oldat amino-csoportot tartalmaz (ninhidrinvizsgálat alapján) és az oldat súlyára vonatkoztatva 30 súly% szilárd anyagot tartalmaz. A vegyilletet a 3 915 904 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás ismerteti. A fenti szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a BETZ 1180 vízoldható kationos polimer, valamely epihalohidrinnek R]R2NRNH2 általános képletű alkilén-poliaminnal — amely képletben R jelentése 2—6 szénatomos alkilén-csoport, és R, és R2 jelentése 1—6 szénatomos alkil-csoport — 0,60 : 1 — 2,7 : 1 móiarányban való polimerizációjával állítható elő oly módon, hogy az alkilén-poliamint az epihalohídrin mennyiségének 50-90%-ával polimerizálják mindaddig, amíg a reakcióközeg viszkozitása egyenletes nem lesz, majd reagáltatják az epihalohídrin fennmaradó részével. A polimerizációs reakciót 60—120°C-on végzik. A fentiek szerint előállított vízoldható kation os polimert a továbbiakban „polianűn-polimer”nek nevezzük. A találmány szerinti eljárásban a baktérium sejt-aggregátumok előállítására alkalmazott térhálósított termék a három lehetséges kompozíció közül az egyik lehet. A poliamin-polimert glutáraldehiddel vagy cianúrsav-halogeniddel vagy glutáraldehiddel és cianúrsav-halogeniddel reagáltathatjuk. A glutáraldehidet és/vagy cianúrsav-halogenidet, amelyeket együttesen az (1) komponensnek nevez5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
