196442. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás agglomerált poliolefinnel vagy polisztirollal társított szálas cellulóz alapú ioncserélő előállítására
2 196442 3 A találmány tárgya javított eljárás agglomerált, szálas, poli(2-4 szénatomos)-olefinnel vagy polisztirollal társított cellulóz alapú ioncserélő előállítására. Közelebbről a találmány tárgya az ismerteknél hatásosabb eljárás, nagyobb ioncserélő kapacitású társított alapanyagú ioncserélők előállítására. Az élelmiszergyártásban és egyéb ipari alkalmazási területeken az iners hordozóanyagokon adszorbeált vagy azokhoz kötött, és ily módon megkötött biológiai katalizátorokat szolgáltató mikrobiális vagy fungiális enzimek nagyon kiszorították a régebbi módszereket, amelyek oldható enzimeket vagy mikroorganizmusok ép sejtjeit alkalmazták. Általában a megkötött enzimek használatának számos jelentős előnye van a régebbi módszerekhez képest. Nagy előnyük, hogy a megkötött enzimek folytonos konverziós eljárásoknál alkalmazhatók. Noha a következő leírás és példák az agglomerált, szálas cellulóz alapú ioncserélő elsősorban glükóz-izomeráz adszorbcióra és megkötésre történő alkalmazására vonatkoznak, úgy véljük, hogy az agglomerált anyagnak megvan az a képessége, hogy egyéb enzimeket, töltéssel rendelkező makromolekulákat, mint egyéb proteineket, nukleinsavakat és hasonlókat adszorbeáljon, továbbá az a képessége is, hogy nevezett molekulákat több anyag közül, mint ételhulladék áramokból kinyerje, például proteint nyerjen ki tejsavóból, húsfeldolgozási anyagáramokból és növények feldolgozási anyagáraméból, szennyvizek biológiai oxigénigényét (a lebontható szerves anyag aerob biokémiai művelettel való stabilizáláséhoz szükséges oldott oxigén mennyisége mg/l-ben) csökkentse. A glükóz-izomeráz gyártásával kapcsolatos gazdasági okokból igen nagy jelentősége van annak, hogy az izomerázt olyan körülmények között használjuk, melyek mellett maximális fruktóz kitermelés érhető el minimális mennyiségű enzimmel. A legutóbbi években gazdaságosabb módszereket fejlesztettek ki fruktóz tartalmú oldatok gyártására, amelyek iners hordozóanyagokra kötött vagy immobilizált glükóz-izomerázt alkalmaznak. Ilyen anyagok közé tartoznak különböző polimer anyagok, mint cellulóz-származékok, ioncserélő gyanták és szintetikus szálak, üveg, oldhatatlan szerves és szervetlen vegyületek, stb. A glükóz-izomerázt alkalmas anyagokkal kapszulázták, ill. ilyen anyagokba be is zárták, az ilyen készítményeknek azonban az a hátránya, hogy általában nem használhatók fel újra. A cellulóz a természetben ß-1,4 glükozid kötésekkel kapcsolódó, glükózanhidrid egységekből álló lineáris polimer alakjában fordul elő. Minden glükózanhidrid egység három olyan szabad hidroxilcsoportot tartalmaz, amelyek alkalmas reagensekkel reagálva oldhatatlan cellulózszérmazékokat eredményeznek. Ezeknek viszonylagos iners voltuk, nagy felületük és nyitott, porózus szerkezetük miatt protein molekulákkal szemben nagy az adszorptiv vagy ioncserélő kapacitásuk. A cellulóz alapú ioncserélő enzim-adszorbensek előállítása és felhasználása a szakemberek körében ismert. Peterson és Sober [J. A. C. S. 78, 751 (1956)], valamint Guthrie és Bullock [I/EC, 52, 935 (I960)] módszereket írtak olyan adszorptiv cellulóztermékek előállítására, amelyek enzimek vagy egyéb proteinek elválasztására vagy tisztítására alkalmasak. Tsumura és mások [Nippon Shokulin Kogyo Gakkaishi, 14, (12), (1967)] glükóz-izomeráz DEAE-Sephadex-hez [ nagy molekulatömegű poliszacharid (védjegyzett neve Sephadex) dietil-amino-etil-szérmazéka] kötését írták le. A 3 708 397 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leirés (feltaláló: Sipos) glükóz-izomeráz bázisos anioncseréló cellulózhoz kötését írja le. Hurst és más feltalálók 3 823 133 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírása olyan kationos cellulózéterek előállítási eljáráséra vonatkozik, melyeknek igen nagy adszorptiv kapacitása van enzimekre, és egyéb fehérje anyagokra. Van Velzen 3 838 007 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leirésa olyan eljárásra vonatkozik, amely szerint szemcsés alakú enzimkészítmény óllitható elő. Thompson és mások 3 788 945 és 3 909 354 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásai folytonos eljárásokat ismertetnek glükóznak fruktózra konvertáláséra, melyekben glükóz-tarta’mú oldatot bocsájtanak át különféle cellulóztermékekhez kötött glükóz-izomeráz tartalmú fix vagy fluidizált ágyon. Dinelli és mások 3 947 325 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírása cellulóztartalmú anyagba zárt enzimanyag előállítására vonatkozik. A cellulózt egy vizes enzimoldatot és nitrocellulózt tartalmazó emulzióból képezik. Idaszak és mások 3 956 065 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leirésa glükózt f'uktózzá konvertáló folytonos eljárásra vonatkozik, melynél egy glükóztartalmú oldatot olyan ágyon bocsájtanak ét, amely cellulózszármazékra rögzített glükóz-izomerázt és nem porózus vagy granulált polisztirol gyöngyöket tartalmaz. A gyöngyök megakadályozzák az égy eltömődését vagy csatornaképződését ha azt áramoltatott reaktorokban használjuk Peska és mások .Ion Exchange Derivatives of Bead Cellulose" c. közleményükben [Angewandte Makromolekulare Chemie, 53, 73- -80 (1976)] számos szemcsés alakban előállított, ioncserélő tulajdonságú származékká alakított cellulózt Írnak le S utthoff és mások 4 110 164 és 4 168 250 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásai agglomerált, társított szálas cellulóz-alapú ioncserélő anyagokra és azok előállítási eljárására vonatkoznak. Ezekben az eljárásokban hidrofób polimert kombinálnak olyan szálas cellulózzal, amelyet elő5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
