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JPH05137574A - Method for reactivating immobilized lipase - Google Patents

Method for reactivating immobilized lipase

Info

Publication number
JPH05137574A
JPH05137574A JP3332401A JP33240191A JPH05137574A JP H05137574 A JPH05137574 A JP H05137574A JP 3332401 A JP3332401 A JP 3332401A JP 33240191 A JP33240191 A JP 33240191A JP H05137574 A JPH05137574 A JP H05137574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
immobilized lipase
reaction
lipase
acid
activity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3332401A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Negishi
聡 根岸
Ryoichi Minoshima
良一 蓑島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nisshin Oillio Group Ltd
Original Assignee
Nisshin Oil Mills Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshin Oil Mills Ltd filed Critical Nisshin Oil Mills Ltd
Priority to JP3332401A priority Critical patent/JPH05137574A/en
Publication of JPH05137574A publication Critical patent/JPH05137574A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reactivate an immobilized lipase having deteriorated activity by its use for reaction such as modification or synthesis of esters so as to enable maintenance of high activity for a long period by treating the immobilized lipase used once or more for reaction with a nonpolar solvent and a polar solvent. CONSTITUTION:A lipase derived from Rhizopus delemar is dissolved and dispersed in ion exchange water and stirred with an anion exchange resin to provide a slurry form, which is then dried to prepare an immobilized lipase. The resultant immobilized lipase is filled in a reaction vessel and subjected to ester synthetic reaction of isobutyric acid, etc., with n-octanol, etc., and subsequently used for reaction to produce n-octyl isobutyrate. The immobilized lipase, used for the reaction and deteriorated in activity is then treated with a nonpolar solvent such as n-hexane and a polar solvent such as acetone to reactivate the immobilized lipase having the deteriorated activity. Thereby, the immobilized lipase is kept in a state of high activity for a long period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エステル類の改質およ
び合成において使用する固定化リパーゼの再活性化法に
関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for reactivating immobilized lipase for use in modification and synthesis of esters.

【0002】[0002]

【従来の技術】エステル類の改質および合成反応は、近
年、リパーゼの化学作用を活用して研究されており、か
くして得られる改質および合成されたエステル類は、食
品,化粧品,トイレタリー,医薬,農業,飼料,水産分
野をはじめ、インク塗料,樹脂,燃料油,金属加工,電
気,電子,機械などの諸分野において利用されている。
2. Description of the Related Art In recent years, ester modification and synthesis reactions have been studied by utilizing the chemical action of lipase. The modified and synthesized esters thus obtained are used for foods, cosmetics, toiletries and pharmaceuticals. , Agricultural, feed, fisheries, ink coatings, resins, fuel oil, metal processing, electricity, electronics, machinery, etc.

【0003】上記のような広範囲の産業分野で利用され
るエステル類を、改質あるいは合成するための手法の一
つであるリパーゼは、通常、その再利用を主目的として
固定化されるが、一般的に固定化リパーゼの活性は、他
の酵素と同様、ネイティブなリパーゼそのものに比べて
活性が低下する。この原因としては、固定化操作自体に
より酵素蛋白質のコンホメーションが変化すること,活
性中心がブロックされること,反応に際して基質との接
触頻度を減少することなどが考えられ、また、反応時に
おける熱変性,活性阻害剤の共存などがあげられてい
る。このため、固定化リパーゼを調整する際の活性化法
については、多くの提案がなされている。
Lipase, which is one of the methods for modifying or synthesizing the above-mentioned esters used in a wide range of industrial fields, is usually immobilized mainly for the purpose of reuse. In general, the activity of immobilized lipase, like other enzymes, is lower than that of native lipase itself. Possible causes for this are that the conformation of the enzyme protein changes due to the immobilization procedure itself, that the active center is blocked, that the frequency of contact with the substrate during the reaction is reduced, etc. Examples include heat denaturation and coexistence of activity inhibitors. For this reason, many proposals have been made regarding the activation method when adjusting the immobilized lipase.

【0004】例えば、リパーゼの活性化剤として、レシ
チン,キトサン,水溶性キチンなどが有効であるという
報告がある(特開平3−130079号公報)。また、
固定化リパーゼの再活性法としては、一度加水分解を行
い、回収した酵素剤をヘキサンなどの非極性溶剤で洗浄
後、乾燥し、さらに水あるいは2価または3価の低級ア
ルコールで浸潤処理を施すという方法も提案されている
(特開昭61−149084号公報)。なお、この方法
は、一度以上エステル交換に使用した固定化リパーゼに
ついても有効である。
For example, it has been reported that lecithin, chitosan, water-soluble chitin, etc. are effective as activators of lipase (JP-A-3-130079). Also,
As a method for reactivating the immobilized lipase, once hydrolyzed, the recovered enzyme agent is washed with a non-polar solvent such as hexane, dried, and then impregnated with water or a divalent or trivalent lower alcohol. Another method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 61-149084). This method is also effective for immobilized lipase used once or more for transesterification.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】固定化リパーゼを使用
するに際して、より高い活性をもった固定化リパーゼを
調製する技術開発もさることながら、一度以上使用して
活性が低下した固定化リパーゼを再活性化する技術開発
も、有用物質の実用上の製造コスト面から考えれば、極
めて重要な技術開発の課題である。しかし、それに関す
る報告は未だに数少なく、前記の特開昭61−1490
84号公報においても、使用した固定化リパーゼの乾燥
工程に長時間を要するだけでなく、浸潤する水分量には
厳密な設定、例えばリパーゼ製剤1.87gに対して
0.015gに調製する必要があり、複雑かつ精密な操
作を必要とするなど、実用的にはかなり多くの問題点が
残る。
[Problems to be Solved by the Invention] When using immobilized lipase, not only the technical development for preparing immobilized lipase having higher activity but also the use of immobilized lipase which has been used more than once is reduced. The technological development to be activated is also an extremely important technical development subject from the viewpoint of practical production cost of useful substances. However, there are still few reports regarding this, and the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 61-1490.
Also in Japanese Patent Publication No. 84, not only it takes a long time to dry the used immobilized lipase, but also the amount of water to be infiltrated needs to be set strictly, for example, 0.015 g needs to be prepared for 1.87 g of the lipase preparation. However, there are many practical problems, such as complicated and precise operations required.

【0006】すなわち、簡便でしかも短時間で固定化リ
パーゼを再活性化するような手法は、未だに提案されて
おらず、そのような技術の開発は、油脂工業における油
脂の改質をはじめとして、各種の産業で有用に利用され
ているエステル類の改質および合成における効率的な実
用手段として、大きく貢献する技術の一つとなると考え
られる。
[0006] That is, a method for reactivating the immobilized lipase in a simple and short time has not been proposed yet, and the development of such a technique includes the modification of oil and fat in the oil and fat industry. It is considered to be one of the technologies that make a significant contribution as an efficient practical means in the modification and synthesis of esters that are usefully used in various industries.

【0007】かかる実情に鑑み、本発明者らはエステル
類の改質および合成において、一度以上使用して活性が
低下した固定化リパーゼを簡便かつ短時間で再活性化す
る技術の開発を目的に鋭意検討し、本発明を完成するに
至った。
In view of such circumstances, the present inventors have aimed to develop a technique for simply and quickly reactivating an immobilized lipase whose activity has been reduced by using it once or more in the modification and synthesis of esters. Through intensive studies, the present invention has been completed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はエス
テル類の改質または合成において、一度以上反応に使用
した固定化リパーゼを非極性溶剤および極性溶剤で処理
することを特徴とする固定化リパーゼの再活性化法であ
る。
That is, in the present invention, in the modification or synthesis of esters, the immobilized lipase used in the reaction once or more is treated with a non-polar solvent and a polar solvent. Is the reactivation method of.

【0009】本発明で用いる固定化リパーゼは常法によ
って調製されるものでよく、動植物または微生物起源の
リパーゼ、例えばブタ膵臓,ヒマ種子由来のリパーゼ、
アスペルギルス ニガー(Aspergillus niger ),アス
ペルギルス オリゼ(Aspergil oryzae ),リゾプス
デレマー(Rhizopus delemar),リゾプス アーリザス
(Rhizopus arrhizus ),ムコール ミーヘイ(Mucor
miehei),ムコールジャバニカス(Mucor javanicus
),キャンディダ シリンドラセ(Candida cylindrac
ea ),ジオトリカム カンディダム(Geotrichumcandi
dum ),ペニシリウム シクロピウム(Penicillium cy
clopium )などの微生物由来のリパーゼを、活性炭,ケ
イソウ土,セライト,ゼオライト,シリカゲル,ガラ
ス,獣骨,キチン,キトサン,ヒドロキシアパタイトな
どの吸着材に吸着処理したり、セルロース,陽イオン交
換樹脂,陰イオン交換樹脂,両イオン交換樹脂,ポリエ
ーテルやポリスルホン系高分子材に共有結合させたり、
アルギン酸,ポリアクリル酸,増粘剤でもあるガム質に
包括させたりして、固定化したものなどが使用できる。
The immobilized lipase used in the present invention may be prepared by a conventional method, and lipase of animal or plant origin or microbial origin, for example, lipase derived from pig pancreas or castor seed,
Aspergillus niger, Aspergil oryzae, Rhizopus
Rhizopus delemar, Rhizopus arrhizus, Mucor
miehei), Mucor javanicus
), Candida cylindrac
ea), Geotrichumcandi
dum), Penicillium Cyclopium (Penicillium cy
Microbial lipase such as clopium) is adsorbed on adsorbents such as activated carbon, diatomaceous earth, celite, zeolite, silica gel, glass, animal bones, chitin, chitosan, hydroxyapatite, cellulose, cation exchange resin, anion. Covalently bonded to ion exchange resin, both ion exchange resins, polyether and polysulfone polymer materials,
Alginic acid, polyacrylic acid, and gums that are also thickeners may be incorporated and immobilized, and the like.

【0010】次に本発明でいうエステル類とは、天然物
と合成物とにかかわらず、カルボン酸とアルコール類と
がエステル結合したものであり、1価から多価の、直鎖
状あるいは側鎖状,ヒドロキシル基,不飽和結合や環状
構造の有無は問わず、これらのカルボン酸とアルコール
類のエステルをいう。
Next, the esters in the present invention are carboxylic acids and alcohols which are ester-bonded to each other regardless of natural products and synthetic products, and are monovalent to polyvalent, linear or pendant. It refers to esters of these carboxylic acids and alcohols with or without chain, hydroxyl groups, unsaturated bonds and cyclic structures.

【0011】天然物由来のものとしては、一般の動植物
系油脂類、すなわち大豆油,なたね油,サフラワー油,
ヒマワリ油,ゴマ油,綿実油,パーム油,パーム核油,
ヤシ油,カポック油,ツバキ油,アーモンド油,カカオ
脂,シア脂,バター脂,アマニ油,ヒマシ油,卵油,牛
脂,ラード,魚油などのほか、これらの分別油脂,一部
または全部の水素添加油脂,エステル交換油脂を含め、
さらに藻類や微生物系の油脂類も利用できる。
As the natural products, general animal and plant oils and fats, that is, soybean oil, rapeseed oil, safflower oil,
Sunflower oil, sesame oil, cottonseed oil, palm oil, palm kernel oil,
Palm oil, kapok oil, camellia oil, almond oil, cacao butter, shea butter, butter oil, linseed oil, castor oil, egg oil, beef tallow, lard, fish oil, etc., as well as these fractionated oils and fats, part or all of hydrogen Including added oils and fats, transesterified oils and fats,
Furthermore, algae and microbial oils and fats can also be used.

【0012】また、合成系エステル類にあっては、カル
ボン酸として炭素数が1〜25のアルキル基残鎖を有す
るものが望ましく、さらには炭素数5〜21のアルキル
基残鎖をもつ脂肪酸が好ましく、これらの例としては、
カプロン酸,カプリル,酸2−エチルヘキサン酸,ノナ
ン酸,カプリン酸,ラウリン酸,ドデカジカルボン酸,
ミリスチン酸,ペンタデカン酸,パルミチン酸,パルミ
トオレイン酸,イソパルミチン酸,ステアリン酸,イソ
ステアリン酸,オレイン酸,エライジン酸,リシノール
酸,12−ヒドロキシステアリン酸,リノール酸,α−
リノレン酸,γ−リノレン酸,エルシン酸,ベヘン酸,
アラキドン酸,エイコサペンタエン酸,ドコサヘキサエ
ン酸,コハク酸,クエン酸,リンゴ酸,酒石酸などが例
示できる。他方、アルコール類としては、炭素数1〜1
0のものが望ましく、これらの例としては、メチルアル
コール,エチルアルコール,プロピルアルコール,イソ
プロピルアルコール,2−エチルヘキサノール,ミリス
チルアルコール,ステアリルアルコール,オレイルアル
コール,2−ヘキシルデカノール,イソステアリルアル
コール,2−オクチルドデカノール,エイコサノール,
オクタコサノールなどの1価アルコール、エチレングリ
コール,プロピレングリコール,ブチレングリコール,
ヘキシレングリコールなど、およびそれらの重合体やそ
れらの部分エーテルあるいは部分エステルなどの2価ア
ルコールおよびその誘導体、グリセリン,トリメチロー
ルプロパン,エリスリトール,ペンタエリスリトールな
どの3価以上のポリオールおよびその重合体やそれらの
誘導体、ブドウ糖,ショ糖,キシロースなどの糖類、ア
ミノ系アルコール、ステロール類などがあげられる。本
発明は、上記のようなカルボン酸およびアルコールのモ
ノ〜多価エステル類を対象とするが、例示に制限される
ものではない。
In the synthetic ester, a carboxylic acid having an alkyl group residual chain having 1 to 25 carbon atoms is preferable, and a fatty acid having an alkyl group residual chain having 5 to 21 carbon atoms is further preferable. Preferably, examples of these are:
Caproic acid, capryl, acid 2-ethylhexanoic acid, nonanoic acid, capric acid, lauric acid, dodecadicarboxylic acid,
Myristic acid, pentadecanoic acid, palmitic acid, palmitooleic acid, isopalmitic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxystearic acid, linoleic acid, α-
Linolenic acid, γ-linolenic acid, erucic acid, behenic acid,
Examples include arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, succinic acid, citric acid, malic acid and tartaric acid. On the other hand, alcohols have 1 to 1 carbon atoms
0 is preferable, and examples thereof include methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, 2-ethylhexanol, myristyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, 2-hexyldecanol, isostearyl alcohol, and 2-octyldodeca. Noor, Eicosanol,
Monohydric alcohols such as octacosanol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol,
Hexylene glycol, etc., and their polymers, their dihydric alcohols such as partial ethers or esters, and their derivatives, and trihydric or higher polyols such as glycerin, trimethylolpropane, erythritol, pentaerythritol, and their polymers, and their derivatives. , Saccharides such as glucose, sucrose and xylose, amino alcohols and sterols. The present invention is directed to, but not limited to, mono- to polyvalent esters of carboxylic acid and alcohol as described above.

【0013】本発明は、前述のような固定化リパーゼを
用いて、かかるエステル類の改質すなわち加水分解ある
いはエステル交換反応、または合成反応を行わしめるに
際して、一度以上使用してリパーゼ活性が低下した固定
化リパーゼの活性を効率よく高めることに特徴がある。
本発明は、エステル類の処理のうち、とくにエステル交
換反応に顕著な効果を示す。エステル交換反応とは、単
一または複数種類のエステルの分子内および/または分
子間エステル基交換反応,エステルとカルボン酸を用い
るアシドリシス反応,エステルとアルコールを用いるア
ルコリシス反応をいい、例えば油脂産業において油脂と
油脂,油脂と脂肪酸および/または脂肪酸の低級アルコ
ールエステル,油脂とグリセリンを用いる反応等は、本
発明の好適とするところである。
In the present invention, the lipase activity is reduced by using the immobilized lipase as described above once or more when the ester is modified, that is, hydrolyzed or transesterified, or synthesized. It is characterized by efficiently increasing the activity of immobilized lipase.
INDUSTRIAL APPLICABILITY Among the treatments of esters, the present invention exhibits a remarkable effect particularly on transesterification reaction. The transesterification reaction means an intramolecular and / or intermolecular transesterification reaction of a single or a plurality of types of esters, an acidolysis reaction using an ester and a carboxylic acid, and an alcoholysis reaction using an ester and an alcohol, for example, in the oil and fat industry. Reactions using fats and oils, fats and oils and fatty acids and / or lower alcohol esters of fatty acids, and fats and oils and glycerin are suitable for the present invention.

【0014】本発明で用いる非極性溶剤としては、ペン
タン,ヘキサン,ヘプタン,イソオクタン,石油ベンジ
ンなどの炭化水素系溶剤、石油エーテル,ジメチルエー
テル,ジエチルエーテル,メチルエチルエーテル,イソ
プロピルエーテルなどのエーテル系溶剤、酢酸メチル,
酢酸エチル,酢酸イソプロピル,ジエチレングリコール
モノメチルエーテルのプロピルエステル,プロピレング
リコールモノエチルエーテルの酢酸エステルなどのエス
テル系溶剤があげられるが、操作上、ヘキサン,石油ベ
ンジン,石油エーテル,ジエチルエーテル,酢酸エチル
などが好ましい。また、極性溶剤としては、アセトン,
メチルエチルケトン,ジエチルケトン,メチルイソブチ
ルケトンなどのケトン系溶剤、イソプロピルアルコー
ル,ブチルアルコール,シクロヘキサノールなどのアル
コール系溶剤が使用でき、とくにアセトンが好ましい。
As the non-polar solvent used in the present invention, hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, isooctane and petroleum benzine, ether solvents such as petroleum ether, dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether and isopropyl ether, Methyl acetate,
Examples include ester solvents such as ethyl acetate, isopropyl acetate, propyl ester of diethylene glycol monomethyl ether, and acetic acid ester of propylene glycol monoethyl ether, but hexane, petroleum benzine, petroleum ether, diethyl ether, ethyl acetate and the like are preferable in operation. .. As the polar solvent, acetone,
A ketone solvent such as methyl ethyl ketone, diethyl ketone, or methyl isobutyl ketone, or an alcohol solvent such as isopropyl alcohol, butyl alcohol, or cyclohexanol can be used, and acetone is particularly preferable.

【0015】かかる非極性溶剤と極性溶剤とを組み合わ
せて固定化リパーゼを処理するが、なかでもn−ヘキサ
ンとアセトンの組み合わせが効果的である。非極性溶剤
および極性溶剤は、固定化リパーゼに対して1〜50重
量倍、通常3〜30重量倍を使用するのがよい。1重量
倍以下の溶剤量では、固定化リパーゼのリパーゼ活性を
阻害する要因を排除できず、50重量倍以上では、リパ
ーゼの蛋白質そのものを変性させ、かえって失活を促進
させる。非極性溶剤および極性溶剤の組み合わせは、各
々を単独で、いずれの順序で固定化リパーゼを処理して
もよく、また混合して使用してもよく、それらの比率は
とくに限定されない。
The immobilized lipase is treated by combining such a non-polar solvent and a polar solvent. Among them, the combination of n-hexane and acetone is effective. The non-polar solvent and the polar solvent are preferably used in an amount of 1 to 50 times by weight, usually 3 to 30 times by weight, of the immobilized lipase. If the amount of solvent is less than 1 times by weight, the factor inhibiting the lipase activity of the immobilized lipase cannot be eliminated, and if it is more than 50 times by weight, the lipase protein itself is denatured and the inactivation is promoted. As the combination of the non-polar solvent and the polar solvent, the immobilized lipases may be treated individually or in any order, and may be used as a mixture, and the ratio thereof is not particularly limited.

【0016】本発明では、かかる溶剤を用いて、一度以
上反応に使用した固定化リパーゼを処理するが、この処
理方法としては次のようにすればよい。すなわち、沈
澱,濾過,遠心分離などで反応系中から固定化リパーゼ
を回収し、必要に応じて吸着操作などで付着している原
料,反応中間体,生成物などを予め粗く除去し、上記の
溶剤中に浸漬あるいは単に洗浄し、残存する溶剤を風
乾,減圧,凍結乾燥などの常法により留去する。このよ
うな簡単な操作で、固定化リパーゼのリパーゼ活性は再
活性化されるので、これは再び通常通りのエステル類の
改質または合成反応に供することができる。
In the present invention, the immobilized lipase used in the reaction more than once is treated with such a solvent. The treatment method may be as follows. That is, the immobilized lipase is recovered from the reaction system by precipitation, filtration, centrifugation, etc., and if necessary, the adhering raw materials, reaction intermediates, products, etc. are roughly removed in advance to remove the above-mentioned substances. It is immersed in a solvent or simply washed, and the remaining solvent is distilled off by a conventional method such as air drying, reduced pressure or freeze drying. With such a simple operation, the lipase activity of the immobilized lipase is reactivated, so that it can be subjected to the usual modification or synthesis reaction of esters again.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

参考例 固定化リパーゼとして、陰イオン交換樹脂にグリセリド
の1,3位に特異性の高いムコール ミーヘイ(Mucor
miehei)由来のリパーゼを固定化したLIPOZYME
(ノボ社製)300gを1リットル容カラムに充填し、
60℃でパーム油およびなたね油(4:6)を360g
/hrの流速で通液してエステル交換反応を行った。この
時の油の水分量は300ppm 、LIPOZYME中の水
分量は15%(重量比)であった。15日目でエステル
交換反応率が51%まで低下した時点でLIPOZYM
Eを回収した。
Reference example As an immobilized lipase, an anion-exchange resin with high specificity at the 1- and 3-positions of glycerides
LIPOZYME with immobilized lipase derived from miehei)
300 g (Novo) was packed in a 1 liter column,
360 g of palm oil and rapeseed oil (4: 6) at 60 ° C
The liquid was passed at a flow rate of / hr to carry out the transesterification reaction. At this time, the water content of the oil was 300 ppm, and the water content in LIPOZYME was 15% (weight ratio). When the transesterification rate dropped to 51% on the 15th day, LIPOZYM
E was recovered.

【0018】なお、この固定化リパーゼのエステル交換
活性およびエステル交換反応率は、次のようにして求め
た。エステル交換活性:トリオレインとパルミチン酸を
n−ヘキサン中、固定化リパーゼとともに攪拌し、生成
物のトリグリセリドに取り込まれたパルミチン酸の量を
GLC(ガスクロマトグラフィー)分析値から求め、ト
リグリセリドに1μモルのパルミチン酸を取り込み得る
酵素活性を相対評価した。エステル交換反応率:グリセ
リドの1,3位が完全にエステル交換された場合の成分
に対する実際の反応成分の割合から求めた。
The transesterification activity and transesterification rate of this immobilized lipase were determined as follows. Transesterification activity: Triolein and palmitic acid were stirred with immobilized lipase in n-hexane, and the amount of palmitic acid incorporated in the product triglyceride was determined from GLC (gas chromatography) analysis values. The relative activity of the enzyme capable of taking up palmitic acid was evaluated. Transesterification rate: Calculated from the ratio of the actual reaction component to the component when the 1,3-position of the glyceride was completely transesterified.

【0019】実施例1 参考例で得たLIPOZYMEを、LIPOZYMEの
重量に対してそれぞれ5倍量(重量比。以下同じ)のn
−ヘキサンおよびアセトンの混合溶媒で洗浄し、再度カ
ラムに充填し、参考例と同様にエステル交換反応を行っ
た結果、エステル交換反応率は92%まで回復した。ま
た、この時のエステル交換活性は、表1に示すように初
期活性の70%にまで回復していた。
Example 1 Each of the LIPOZYME obtained in the reference example was added to the LIPOZYME in an amount of 5 times the weight (weight ratio; the same applies hereinafter) of n.
-Washing with a mixed solvent of hexane and acetone, filling in the column again, and performing the transesterification reaction in the same manner as in Reference Example, the transesterification reaction rate was recovered to 92%. Further, the transesterification activity at this time was restored to 70% of the initial activity as shown in Table 1.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】比較例1 実施例1の比較例として、参考例で得たLIPOZYM
Eを5倍量のn−ヘキサンのみで洗浄し、そのエステル
交換活性を測定した結果、初期活性の30%であった。
Comparative Example 1 As a comparative example of Example 1, LIPOZYM obtained in the reference example
E was washed only with a 5-fold amount of n-hexane, and its transesterification activity was measured. As a result, it was 30% of the initial activity.

【0022】比較例2 実施例1の比較例として、参考例で得たLIPOZYM
Eを5倍量のアセトンのみで洗浄し、そのエステル交換
活性を測定した結果、初期の45%であった。
Comparative Example 2 As a comparative example of Example 1, the LIPOZYM obtained in the reference example
E was washed only with 5-fold amount of acetone, and the transesterification activity thereof was measured. The result was 45% of the initial value.

【0023】実施例2 参考例で得たLIPOZYMEに対して、それぞれ5倍
量のn−ヘキサンおよびアセトンを用いn−ヘキサン、
次いでアセトンの順で洗浄し、再度カラムに充填してエ
ステル交換反応を行った。この操作を3回繰り返し行
い、その時のエステル交換反応率の経時変化を図1に示
した。同図より、本発明の再活性化処理によりエステル
交換活性の低下したLIPOZYMEが繰り返し使用で
きることがわかった。
Example 2 Five-fold amounts of n-hexane and acetone were added to n-hexane and LIPOZYME obtained in the reference example, respectively.
Then, the product was washed with acetone in that order, and the column was packed again to carry out a transesterification reaction. This operation was repeated 3 times, and the change with time of the transesterification rate at that time is shown in FIG. From the figure, it was found that LIPOZYME whose transesterification activity was reduced by the reactivation treatment of the present invention can be repeatedly used.

【0024】実施例3 参考例で得たLIPOZYMEを、3倍量の石油ベンジ
ン、次いで5倍量のメチルイソブチルケトンにそれぞれ
浸漬処理して洗浄し、溶剤を減圧留去して、油脂に対し
て5重量%の溶剤処理したLIPOZYMEを用い、攪
拌装置付バッチ式反応容器中で実施例1と同様のエステ
ル交換反応を行ったところ、4日目のエステル交換反応
率は87%まで再活性化された。
Example 3 The LIPOZYME obtained in the reference example was immersed in 3 times the amount of petroleum benzine and then 5 times the amount of methyl isobutyl ketone for washing, and the solvent was distilled off under reduced pressure. When 5% by weight of solvent-treated LIPOZYME was used to conduct the transesterification reaction in the same manner as in Example 1 in a batch reaction vessel equipped with a stirrer, the transesterification rate on the 4th day was reactivated to 87%. It was

【0025】実施例4 リゾプス デレマー(Rhizopus delemar)由来のリパー
ゼ(生化学工業(株)製)0.5gをイオン交換水30
mlに溶解・分散させ、アニオン交換樹脂30gとかきま
ぜてスラリー状にし、これを乾燥して固定化リパーゼを
調製した。該固定化リパーゼ10gを、イソ酪酸1モル
およびn−オクタノール5モルの比率で原料100gを
仕込んだ攪拌装置付ガラス製反応容器に添加し、40℃
でゆるやかに攪拌してエステル合成反応を行った。反応
物中の、目的であるn−オクチルイソ酪酸エステルの生
成率を、薄層クロマトグラフィー(TLC)およびガス
クロマトグラフィー(GLC)で分析したところ、30
0時間の反応で85%であった。反応物から固定化リパ
ーゼを濾別し、固定化リパーゼに対して20倍量のn−
ヘキサン、次いで5倍量のアセトンで洗浄し残存溶剤を
留去した後、新たな同じ原料を用いて、上記と同様の条
件で再び合成反応を行ったところ、300時間後のn−
オクチルイソ酪酸エステルの合成率は82%であった。
Example 4 0.5 g of lipase (manufactured by Seikagaku Corporation) derived from Rhizopus delemar was added to 30 g of ion-exchanged water.
It was dissolved / dispersed in ml, stirred with 30 g of anion exchange resin to form a slurry, and dried to prepare immobilized lipase. 10 g of the immobilized lipase was added to a glass reaction vessel equipped with a stirrer and charged with 100 g of raw materials at a ratio of 1 mol of isobutyric acid and 5 mol of n-octanol, and the temperature was 40 ° C.
The ester synthesis reaction was carried out with gentle stirring. The production rate of the target n-octylisobutyric acid ester in the reaction product was analyzed by thin layer chromatography (TLC) and gas chromatography (GLC).
It was 85% in the reaction at 0 hours. The immobilized lipase was filtered off from the reaction product, and 20 times the amount of n-lipase was added to the immobilized lipase.
After washing with hexane and then with 5 times the amount of acetone to distill off the residual solvent, the synthesis reaction was carried out again using the same new raw material under the same conditions as above.
The synthesis rate of octyl isobutyric acid ester was 82%.

【0026】比較例3 実施例4の比較例として、実施例4のエステル合成反応
を1回行い、反応物から濾別した固定化リパーゼをその
まま用いて、実施例4と同様に2回目の合成反応を行っ
たところ、300時間後の目的のエステルの合成率は6
8%であった。
Comparative Example 3 As a comparative example of Example 4, the ester synthesis reaction of Example 4 was carried out once, and the immobilized lipase filtered from the reaction product was used as it was for the second synthesis as in Example 4. After the reaction, the synthesis rate of the target ester after 300 hours was 6
It was 8%.

【0027】実施例5 参考例のLIPOZYMEのかわりに実施例4で調製し
た固定化リパーゼを用いて、参考例と同条件でエステル
交換反応を行った。10日目でエステル交換活性は初期
の活性の43%に低下し、この時点で固定化リパーゼを
反応物から濾別し回収した。次いで、実施例1と同様に
固定化リパーゼを溶剤で洗浄し、再びエステル交換反応
に供したところ、エステル交換活性は初期の75%まで
回復した。
Example 5 Using the immobilized lipase prepared in Example 4 instead of the LIPOZYME of Reference Example, transesterification was carried out under the same conditions as in Reference Example. On day 10, the transesterification activity dropped to 43% of the initial activity, at which time the immobilized lipase was filtered from the reaction and collected. Then, when the immobilized lipase was washed with a solvent and subjected to a transesterification reaction again in the same manner as in Example 1, the transesterification activity was restored to 75% of the initial level.

【0028】実施例6 キャンディダ シリンドラセ(Candida cylindracea )
由来のリパーゼ(名糖産業(株)製)を用いて、実施例
4の方法および操作で、固定化リパーゼを調製し、実施
例4のオレイン酸1モルおよびn−デカノール5モルの
かわりに、オレイン酸1モルおよびグリセリン1モルを
用いて、40℃でグリセリドの合成反応を行ったとこ
ろ、5日後の生成グリセリド中へのオレイン酸のエステ
ル化率は85%であった。反応物から回収した固定化リ
パーゼを、各5倍量の石油エーテル、次いでn−ブチル
アルコールで洗浄し、残存溶剤を減圧留去後、上記と同
条件で新たな原料の合成反応を行った。この操作を10
回繰り返したところ、グリセリド中へのオレイン酸のエ
ステル化率は、2回目:83%,5回目:80%,10
回目:75%であった。一方、上記と同様の操作で、固
定化リパーゼを溶剤処理しない場合のグリセリド収率
は、2回目:70%,5回目:65%,10回目:41
%であった。
Example 6 Candida cylindracea
An immobilized lipase was prepared by using the lipase (manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd.) derived from the method and operation of Example 4, and instead of 1 mol of oleic acid and 5 mol of n-decanol of Example 4, When 1 mol of oleic acid and 1 mol of glycerin were used to perform a glyceride synthesis reaction at 40 ° C., the esterification rate of oleic acid in the produced glyceride after 5 days was 85%. The immobilized lipase recovered from the reaction product was washed with 5 times each amount of petroleum ether and then with n-butyl alcohol, the residual solvent was distilled off under reduced pressure, and then a synthetic reaction of a new raw material was carried out under the same conditions as above. Do this operation 10
Repeated times, the esterification rate of oleic acid in glyceride was as follows: 2nd time: 83%, 5th time: 80%, 10%
Round: 75%. On the other hand, in the same operation as above, the glyceride yield in the case where the immobilized lipase was not treated with a solvent was as follows: second time: 70%, fifth time: 65%, tenth time: 41
%Met.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の手法を用いれば、エステル類の
改質または合成に用いる固定化リパーゼの活性を再活性
化でき、より長時間にわたって反復使用することができ
る。さらに、本手法は、大変簡便であり、工業的規模で
の実施が容易である。
Industrial Applicability By using the method of the present invention, the activity of the immobilized lipase used for modifying or synthesizing the ester can be reactivated and can be repeatedly used for a longer time. Furthermore, this method is very simple and easy to carry out on an industrial scale.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例2における固定化リパーゼの再活性処理
効果を示す図であり、横軸は反応時間(日)、縦軸はエ
ステル交換率(%)である。
FIG. 1 is a diagram showing the effect of reactivating the immobilized lipase in Example 2, in which the horizontal axis represents reaction time (days) and the vertical axis represents transesterification rate (%).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定化リパーゼを用いるエステル類の改
質または合成において、一度以上反応に使用した固定化
リパーゼを非極性溶剤および極性溶剤で処理することを
特徴とする固定化リパーゼの再活性化法。
1. Reactivation of immobilized lipase, which comprises treating the immobilized lipase used in the reaction more than once with a non-polar solvent and a polar solvent in the modification or synthesis of esters using immobilized lipase. Law.
【請求項2】 固定化リパーゼがエステル交換に使用さ
れたものである請求項1に記載の固定化リパーゼの再活
性化法。
2. The method for reactivating immobilized lipase according to claim 1, wherein the immobilized lipase is used for transesterification.
【請求項3】 非極性溶剤および極性溶剤が、それぞれ
n−ヘキサンおよびアセトンである請求項1または請求
項2に記載の固定化リパーゼ再活性化法。
3. The immobilized lipase reactivation method according to claim 1, wherein the non-polar solvent and the polar solvent are n-hexane and acetone, respectively.
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