Способ получения ферментсодержащих волокон и пленок

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТСОДЕРЖАЩИХ ВОЛОКОН И ПЛЕНОК, включающий растворение триацетата целлюлозы в метинхлориде, введение растворимого в воде и метиленхлориде полимера с мол.м. 10000-200000, модифицированного глутаровым альдегидом фермента в фосфатном буфере и формование, отличающийся тем, что, с целью повышения термостабильности волокон и пленок, используют водную суспензию фермента в фосфатном буфере и диспергируют ее в растворе триацетата целлюлозы, а свежесформованные волокна и пленки продувают сжатым воздухом или инертным газом в течение 1,0-300 с до содержания растворителя 0,005-2,0 мас.%.

Изобретение относится к способам получения модифицированных химических волокон и пленок, в частности ферментсодержащих волокон и пленок. Целью изобретения является повышение термостабильности ферментсодержащих волокон и пленок. П р и м е р 1. К раствору смеси 8 г триацетата целлюлозы (ТАЦ) и 2 г полиэтиленгликоля (ПЭГ) с мол.м. 10000 в 117 мл метиленхлорида (МХ) при температуре 10^оС добавляют 25 мл суспензии ферментного препарата пенициллинамидазы (2,6 г фермента) в 0,3 М фосфатном буфере (рН 7,5) и перемешивают в течение 30 мин мешалкой (1450 об/мин). Затем добавляют 6,5 мл 25%-ного водного раствора глутарового альдегида (ГА) и в течение 90 мин при перемешивании проводят модификацию фермента. Полученный прядильный раствор фильтруют, обезвоздушивают и формуют мокрым способом с использованием в качестве осадителя тетрахлорэтилена. Сформованное волокно продувают сжатым воздухом в течение 60 с до остаточного суммарного содержания осадителя и растворителя 0,015% промывают 1 М раствором хлорида натрия, водой и хранят в холодильнике при 4^оС в растворе 0,1 М фосфатного буфера с рН 7,5. Ферметсодержащее волокно имеет активность (Еа) 64 тыс. ед/г cухого волокна при эффективности иммобилизации (ЭИ) 77,0% и период полуинактивации ( τ 1/2) 1450 ч. П р и м е р 2. К раствору 10 г ТАЦ в 320 мл МХ добавляют 30 мл охлажденной до 0^оС суспензии ферментного препарата пенициллинамидазы (3,22 г фермента) в 0,3 М фосфатном буфере (рН 7,5) и перемешивают при 25^оС в течение 20 мин (скорость мешалки 700 об/мин). Модификацию фермента проводят в суспензии ферментного препарата, диспергированного в растворе ТАЦ, 9,03 мл 25%-ного раствора ГА в течение 60 мин. К полученному прядильному раствору добавляют 1,29 г оксипропилового эфира целлюлозы (мол.м. 200000) и дополнительно перемешивают 30 мин. Сформированные сухим способом пленки продувают азотом в течение 10 с до остаточного содержания МХ 0,005% Они характеризуются Еа 72 тыс.ед./г сухой пленки, ЭИ 89% и τ 1/2 1500 ч. П р и м е р 3. К раствору смеси 10 г ТАЦ и 1,54 г поливинилпирролидона (мол. м. 50000) в 96,2 мл МХ добавляют 40 мл суспензии ферментного препарата аминоациллазы (4,0 г фермента) в 0,3 М фосфатного буфере (рН 7,0) и при температуре 15^оС перемешивают 30 мин. Затем добавляют 12,03 мл 25%-ного водного раствора ГА и дополнительно перемешивают 90 мин. Полученный прядильный раствор после фильтрации и обезвоздушивания формуют мокрым методом в тетрахлорэтилен. Волокно после продувки аргоном в течение 300 с содержащее осадителя и растворителя 0,005% имеет Еа 31 тыс.ед/г при ЭИ 72 и τ1/2 1900 ч. П р и м е р 4. Условия приготовления прядильного раствора идентичны примеру 2 за исключением того, что добавляют суспензию ферментного препарата уреазы в 0,1 М универсальном буфере. Пленка, сформованная сухим способом после продувки сжатым воздухом в течение 1 с и содержащая 2% растворителя, имеет Еа 46000 ед/г, ЭИ 67% и τ 1/2 27 ч. П р и м е р 5 (контрольный). Условия приготовления прядильного раствора и формования волокна идентичны примеру 1 за исключением того, что волокно после формования продувают в течение 0,5 с до содержания растворителя и осадителя 2,11% Еа 51000 ед/г, ЭИ 61,5% τ 1/2 690 ч. П р и м е р 6 (контрольный). Условия приготовления прядильного раствора и формования волокна идентичны примеру 1 за исключением того, что волокно продувают 305 с до содержания растворителя и осадителя 0,005% Еа 60000 ед/г, ЭИ 65,5% τ 1/2 1100 ч. П р и м е р 7 (контрольный). Условия приготовления прядильного раствора, формования и отделки волокна идентичны примеру 1 за исключением того, что фермент вводят в виде раствора и его модификацию проводят в указанном растворе, эмульгированном в растворе ГА. Еа 58000 ед/г, ЭИ 68,0% τ 1/2 800 ч. П р и м е р 8 (контрольный). Условия приготовления прядильного раствора и формования волокна идентичны примеру 1 за исключением того, что сформованное волокно не подвергают продувке, а промывают согласно аналогам и прототипу. Еа 63000 ед/г, ЭИ 76% τ 1/2 780 ч.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТСОДЕРЖАЩИХ ВОЛОКОН И ПЛЕНОК, включающий растворение триацетата целлюлозы в метинхлориде, введение растворимого в воде и метиленхлориде полимера с мол.м. 10000-200000, модифицированного глутаровым альдегидом фермента в фосфатном буфере и формование, отличающийся тем, что, с целью повышения термостабильности волокон и пленок, используют водную суспензию фермента в фосфатном буфере и диспергируют ее в растворе триацетата целлюлозы, а свежесформованные волокна и пленки продувают сжатым воздухом или инертным газом в течение 1,0-300 с до содержания растворителя 0,005-2,0 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2