包含酶和(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物的颗粒制造技术

技术编号:14078111 阅读:133 留言:0更新日期:2016-11-30 14:00
本发明专利技术提供颗粒,其包含A) 至少一种酶,其选自EC 2的转移酶、EC 3的水解酶、EC 4的裂合酶和EC 5的异构酶中的至少一种,B) 至少一种聚合物,其选自丙烯酸C1‑C10‑烷基酯聚合物、甲基丙烯酸C1‑C10‑烷基酯聚合物和丙烯酸C1‑C10‑烷基酯‑甲基丙烯酸C1‑C10‑烷基酯共聚物,优选丙烯酸C1‑C10‑烷基酯‑甲基丙烯酸C1‑C10‑烷基酯共聚物,和C) 至少一种无机载体材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术提供颗粒,其包含A) 至少一种酶,其选自EC 2的转移酶、EC 3的水解酶、EC 4的裂合酶和EC 5的异构酶中的至少一种,B) 至少一种聚合物,其选自丙烯酸C1-C10-烷基酯聚合物、甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯聚合物和丙烯酸C1-C10-烷基酯-甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯共聚物,优选丙烯酸C1-C10-烷基酯-甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯共聚物,和C) 至少一种无机载体材料。现有技术在文献中多次描述了借助固定化全细胞、细胞提取物或纯化酶的蔗糖异构化(Südzucker AG, DE3038219C2; Mitsui Sugar Co., US4386158)。例如,下面考虑了酶促反应生成异麦芽酮糖(Isomaltulose)以及副产物海藻酮糖(Trehalulose)、葡萄糖、果糖和小含量的寡糖。活性游离细胞的使用带来提高的产物纯化成本和较低收率(Landbauforschung Völkenrode (2002) SH 241:75-80)。因此,通常进行生物催化活性材料的固定化。几乎所有已知的固定化方法都被描述用于蔗糖的生物催化异构化,例如生物催化活性材料吸附结合到离子交换剂(Danisco AS, EP0915986B1)上、包埋在各种合成聚合物(Bayer AG, DE3416140A1)或天然聚合物(Südzucker AG, DE3038219C2; Mitsui Sugar Co., US4386158)中。在文献中给出常规固定化方法的综述(Topics in Current Chemistry, 第200卷:95-126)。对于给出的工艺,特别已经确立将完整细胞或非纯化发酵液包埋在藻酸盐聚合物(Südzucker AG, DE3038219C2; Mitsui Sugar Co., US4386158)中。通过将细胞材料或纯化酶的悬浮液和藻酸盐溶液逐滴添加到包含氯化钙离子的溶液中,制造固定化产物(Immobilisate)(Bioresource Technology (2009), 第100卷:4252-4256)。其缺点在于由此制成的固定化产物包含大部分水。因此,储存或保存只能在潮湿条件下进行,因为干燥会造成固定化产物结构中的不可逆损伤。潮湿保存促进外来细菌污染,这绝不能超过依据规定(EG)编号178 / 2002关于食品中的特定污染物的最大含量的规定限额。外来污染物与提高的水活性(aw值> 0.65)相关联(参见Schimmelpilze: Vorkommen, Gesundheitsgefahren, Schutzmassnahmen. Wolfgang Mücke, Christa Lemmen. 2004. Ecomed Medizin, Verlagsgruppe Hüthig Jehle Rehm GmbH)。此外,藻酸盐固定化产物已证实不稳定,尤其是在如例如缓冲溶液中存在的甚至低浓度阳离子的影响下(Focus on Biotechnology, 第8B卷:375-405)。因此,通常使用戊二醛和聚乙烯亚胺实现通过附加交联的稳定化(Mitsui Sugar Co., US4386158; Bioresource Technology (2009), 第100卷:4252-4256)。在此的一个缺点特别是由于使用戊二醛,酶活性降低(Process Biochemistry (2006) 第41卷:2035–2040)。由于使用交联剂而提高的处置成本也是不利的(依据废物目录规定(AVV)的有害废物(在2001年12月10日))。在文献中多次描述了干燥稳定的生物催化活性颗粒的制造。Lipid Sci. Technol. - 2003 - 第105卷 - 第318–321页描述了用于生产酯的南极假丝酵母脂肪酶B的固定化方法,尽管这由于粘合剂的选择(麦芽糊精)而在含水法中不稳定。Novo Nordisk AS, WO9522606描述了粘合剂聚乙烯基吡咯烷酮(Kollidon K25, BASF)用于酶造粒的用途。但是,这种组合在水溶液中不稳定。Glatt Ingenieurtechnik GmbH, EP1595942A1描述了含微生物的制剂,其随后为了固定化而通过涂层例如通过虫胶配备有保护涂层。这种涂覆法的目的是保护该制剂免受介质,如水或空气氧气的影响。因此,此类制剂本身不适合用于必须实现介质与生物催化剂之间的强物质传递的生物转化。本专利技术的目的因此是提供克服现有技术的至少一个上述缺点的新型酶制剂及其制造方法。特别地,目的是制造具有高表观酶活性和改进的机械稳定性的储存稳定的对潮湿不敏感的酶制剂。专利技术描述已经令人惊讶地发现,通过使用具有优选亲水性表面的无机载体材料,例如沉淀二氧化硅(Kieselsäure)、(甲基)丙烯酸C1-C10-烷基酯(共)聚合物和酶的混合物,可以使用已知造粒法,如挤出制造具有高生物催化活性的制剂。因此,本专利技术提供颗粒,其包含:A) 至少一种酶,其选自EC 2的转移酶、EC 3的水解酶、EC 4的裂合酶和EC 5的异构酶中的至少一种,B) 至少一种聚合物,其选自丙烯酸C1-C10-烷基酯聚合物、甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯聚合物和丙烯酸C1-C10-烷基酯-甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯共聚物,优选丙烯酸C1-C10-烷基酯-甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯共聚物,和C) 至少一种无机载体材料。本专利技术还提供制造本专利技术的颗粒的方法。本专利技术的一个优点在于该颗粒是干燥稳定的。本专利技术的另一优点在于该颗粒是储存稳定的。本专利技术的再一优点在于该颗粒可以低污染地保存。本专利技术的再一优点在于该颗粒是机械稳定的。本专利技术的再一优点在于该颗粒不需要用于附加交联的有害物质,如戊二醛或聚乙烯亚胺。本专利技术的另一优点在于该颗粒甚至在含水介质中也具有高稳定性。下面举例描述本专利技术,但不应将本专利技术限于这些示例性实施方案。关于本专利技术列出的登录号对应于日期为2013年10月01日的NCBI蛋白质数据库条目;通常,在本情况中,通过“.号码”,例如“.1”指定条目的版本号。如果在本说明书中引用文献,它们的内容应完全术语本专利技术的公开内容。除非另行说明,给出的所有百分比(%)是质量百分比。本专利技术的颗粒优选是固体。它们有利地具有100至2000微米,特别是200至1500微米,尤其是700至1300微米的半值粒度d50 [µm]。根据定义,d50 [µm]值标记所研究的一半粒子量更大或更小时的点。此外,d10和d90值给出10%或90%小于或等于这一粒度时的范围。在此借助来自Retsch(Haan, 德国)的Camsizer®经由选择标准设置(ISO 13322-2:2006)的动态图像分析法确定粒子集合的半值粒度d50 [µm]以及d10 [µm]和d90 [µm]值。所用测量方法产生整个粒子集合的详细粒度分析,其作为分布密度函数显示。在分布密度函数中,取最大峰值的横坐标值作为d50值。优选选择窄粒度分布的粒子集合。它们的特征在于该粒子集合的d10 [µm]值不小于半值粒度d50 [µm]的50%且d90 [µm]不大于半值粒度d50 [µm]的150%。本本文档来自技高网...
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【技术保护点】
颗粒,其包含A) 至少一种酶,其选自EC 2的转移酶、EC 3的水解酶、EC 4的裂合酶和EC 5的异构酶中的至少一种,B) 至少一种聚合物,其选自丙烯酸C1‑C10‑烷基酯聚合物、甲基丙烯酸C1‑C10‑烷基酯聚合物和丙烯酸C1‑C10‑烷基酯‑甲基丙烯酸C1‑C10‑烷基酯共聚物,优选丙烯酸C1‑C10‑烷基酯‑甲基丙烯酸C1‑C10‑烷基酯共聚物,和C) 至少一种无机载体材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 DE 102014203964.91.颗粒,其包含A) 至少一种酶,其选自EC 2的转移酶、EC 3的水解酶、EC 4的裂合酶和EC 5的异构酶中的至少一种,B) 至少一种聚合物,其选自丙烯酸C1-C10-烷基酯聚合物、甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯聚合物和丙烯酸C1-C10-烷基酯-甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯共聚物,优选丙烯酸C1-C10-烷基酯-甲基丙烯酸C1-C10-烷基酯共聚物,和C) 至少一种无机载体材料。2.根据权利要求1的颗粒,其特征在于至少一种酶选自EC 2.4的糖基转移酶、EC 3.2.1.80的果聚糖β-果糖苷酶、EC 3.2.1.23的β-半乳糖苷酶、EC 3.2.1.26的转化酶、EC 4.1.1.11的天冬氨酸β-脱羧酶、EC 4.2.1.2的延胡索酸水合酶、EC 4.2.1.84的腈水合酶、EC 4.3.1.1的天冬氨酸酶、EC 5.3.1.5的木糖异构酶和EC 5.4.99.11的异麦芽酮糖合酶中的至少一种。3.根据权利要求1或2的颗粒,其特征在于所述异麦芽酮糖合酶选自YP_002235756.1、WP_006325065.1、WP_012540141.1、WP_004157672.1、CCO82510.1、CCO82509.1、CCO78715.1、EKF64560.1、AAP57084.1、AAP57083.1、ACI12079.1和ACF42098.1以及具有与上述参考序列相比最多60%的氨基酸基团通过缺失、插入、置换或其组合修饰的多肽序列...

【专利技术属性】
技术研发人员:F黑尔默斯T许勒T达辛格O图姆
申请(专利权)人:赢创德固赛有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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