186733. lajstromszámú szabadalom • Eljárás enzimet vagy mikroorganizmus sejtet magában foglaló mikroporózus polimer testek előállítására
2 1 A találmány aktív anyagként enzimet vagy mikroorganizmus sejtet magában foglaló mikroporózus polimer testek előállítására alkalmas eljárásra vonatkozik. A találmány szerinti eljárás lényege közelebbről meghatározva az, hogy az enzimnek vagy mikroorganizmus sejtnek vizes oldatát egy polimer mátrix, azaz egy cellulóz-észter, vízzel elegyedő szerves oldószerrel készített oldatával összekeverjük és a kapott homogén oldatot formázási lépésnek vetjük alá. Ismert a 836.482 számú olasz szabadalmi leírásból (Id. I7l 083 sz. magyar szabadalmi leírás), hogy enzimek és az enzimeket tartalmazó készítmények polimer anyagú szálak belsejében immobilizálhatók. Az említett szabadalmi leírás szerinti eljárás abban áll, hogy először az enzim vizes oldatából és a polimer vízzel nem elegyedő oldószerrel készített oldatából emulziót készítenek, azt követően az emulziót fonófejen át koaguláló fürdőbe extrudálják és így olyan szálat készítenek, amely az eredeti emulzióban levő enzimes oldatot foglalja magában. Ily módon eljárva biológiai katalizátorokat kapnak, amelyek nagyfokú aktivitással rendelkeznek, de gyakorlati alkalmazhatóságuknak gyakran határt szab alakjuk és az eljárás viszonylagos bonyolultsága. A CA. 82 l 34 902. CA8l 165 900 d/irodalmi hivatkozás sz. magyar szabadalmi leírások enzimeknek cellulóz-triacetát szálhoz való kapcsolását írja le, a CA 83 55 160 w referátum pedig NAO koenzimek poli-(etilén-ímin)-hez történő hozzákapcsolását ismerteti. Az így nyert kapcsolt származékot cellulóz-triacetát-szálba viszik, enzimmel. Ezek közül a megoldások közül azonban egyik sem írja le az előzőekben a találmány lényegeként ismertetett eljárást. A találmány, ahogy azelőzőekben említettük, mikroporózus testek javított előállítására alkalmas eljárására vonatkozik. Ezek a testek enzimet vagy mikroorganizmus sejtet foglalnak magukban, tetszés szerinti alakkal rendelkezhetnek és az ipari gyakorlatban való használatukat semmi sem korlátozza. így például nagyon hatásos biológiai katalizátorokat állíthatunk elő, amelyeknek az alkalmazása egyáltalán nem korlátozott különböző formák esetében. Az egy vagy több aktív anyagot magukban foglaló mikroporózus testek előállítására szolgáló, találmány szerinti eljárás részletesebben leírva a következő lépésekből áll: a) elkészíthetjük a polimer mátrixnak vízzel ele gyedő szerves oldószeres oldatát, b) előállítjuk az adott aktív anyag vizes oldatát, c) a b) lépésben kapott oldatot és adott esetben valamely önmagában ismert, a termék tulajdonságát javító adalékanyagot hozzáadjuk a polimer matrix oldatához, d) a c) lépésből származó elcgyet formázó kezelésnek vetjük alá. A találmány szerinti eljárással beágyazható aktív anyagok biológiai kompozíciók, így enzimek vagy mikroorganizmus sejtek, amelyek megfelelő módon kötődnek makromolekuláris mátrixhoz. Lehetőség van olyan testek beágyazására is a találmány szerinti eljárással, amelyekbe az aktív anyagokat már beépítettük a fenti módszerrel vagy más módon. Bevihetünk még egyéb anyagokat is, amelyek az aktív anyagnak és megfelelő hordozónak fizikai vagy kémiai egyesítéséből származnak. Ily módon eljárva, például védelmet biztosíthatunk az aktív anyag számára. Az aktív anyagot önmagában vagy megfelelő közömbös vivőanyaggal együtt építhetjük be. A találmány szerinti eljárás hatásosan alkalmazható biológiai katalizátorok előállítására, így nagyon különböző alakú katalizátorok készítésére. Ily módon szálakat, rostokat, különböző méretű hengeres testeket, elipszis- vagy gömbalakú testeket, bármilyen szemcseméretű porokat állíthatunk elő, mivel a kívánt alakot az eljárás lépéseket követő végső kezelési lépés során alakítjuk ki. Az utóbbi kezelési lépés abban áll, hogy a polimer matrix és az aktív anyag oldatából egy olyan közegben, amelyben nem oldódik a polimer mátrix, elegyet készítünk. A koagulálást úgy végezhetjük, hogy az oldatot a k'csapó közegbe csepegtetjük és így például gömalakú testeket képezünk, vagy az elegyet közvetlenül belefolyatjuk a kicsapó közegbe és így szálakat és hasonló szerkezetű képződményeket állítunk elő. Egy másik formázási módszer a száraz extrudálás, amelynek során az oldatból lepárlással eltávolítjuk az oldószert, így végtelen szálat kapunk, amely hengeres testek és hasonlók készítésére szolgálhat. A szálképző nyílás keresztmetszetének a változtatásával különböző átmérőjű testeket készíthetünk. Egy további alakító módszer abban áll, hogy nyomás alatt levő zárt edényből permetezzük ki az oldatot valamely hajtógáz segítségével vagy anélkül és így különböző szemcseméretű porokat vagy rostokat kapunk. A találmány szerinti eljárás során alkalmazott polimer matrix cellulóz-észter előnyösen cellulóz-acetát lehet. A polimer matrix oldására olyan oldószerek alkalmasak, melyek az adott polimer matrix természetéhez igazodnak és vízzel elegyednek. Legelőnyösebben az aceton alkalmazható. A már említett adalékoknak az a feladatuk, hogy segítsék az aktív anyag és a polimer matrix között az aggregációt és a térhálósodást. Az adalékanyagként használható anyagok közül a következők érdemelnek említést : a) különböző molekulasúlyú polimerek, amelyek nem oldhatók a polimer alapanyag oldószerében: például poliaminok, így poli-(etilén-ímin), kationos és anionos poli-(akril-amid)-ok és poli(víniI-pirrolidon), b) polifunkciós reagens, így előnyösen a glutáraldehid. A találmányt részletesebben a következő példák segítségével mutatjuk be, amelyek azonban csak a találmány szerinti eljárás szemléltetésére szolgálnak és nem korlátozó jellegűek. 1. példa Saccharomyces lactis ejtek abszorbeálásával kapott béte-galaktooxidáz gömbök 10 súly%-os acetonos cellulóz-acetát-oldatot készítünk. Az így kapott polimer-oldatot 154 g sejtpasztával elegyítjük (száraz súly 35,8 g), amelyet úgy kaptunk, hogy keverés közben 2 liter Saccharomyces lactis-t fermentáltunk. A kapott sejt-diszperziót acéltartályba visszük és 0,4 mm átmérőjű kapilláris csövön át extrudáljuk, nyomóközegként nitrogént használunk. Az extrudált vékony szálat, körülbelül 20 cm kicsapódása után, 186.733 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
