PT98564B

Use of crosslinked crystals as a novel form of enzyme immobilization

Abstract

A method of immobilizing an enzyme by forming crystals of the enzyme and, generally, also cross-linking the resulting crystals through the use of a bifunctional reagent; crosslinked, immobilized enzyme crystals (CLECs) made by this method; lyophilization of CLECs made by this method; lyophilized crosslinked immobilized CLECs and a method of making a desired product by means of a reaction catalyzed by a CLEC or set of CLECs.

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Expired 2 August 2006, 20.1 years ago.

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  1. 1
    Process for carrying out enzyme-catalyzed processes using cross-linked crystals as a means of enzyme immobilization for the preparation of selected products, characterized in that it comprises 1 . Processo para a realização de processos catalisados por enzimas com utilização de cristais reticulados como forma de imobilização de enzimas para a preparação de produtos seleccionados, caracterizado pelo facto de compreender (a) combining at least one suitably chosen substrate with at least one enzyme acting on the substrate and in the form of a cross-linked immobilized enzyme crystal; and a) combinar-se pelo menos um substrato apropriadamente escolhido com pelo menos uma enzima que actua sobre o substrato e está sob a forma de um cristal da enzima imobilizado reticulado; e b) maintaining the combination produced in operation a) under the appropriate conditions for the enzyme to act on the substrate and yield the desired product. b) manter-se a combinação produzida na operação a) sob as condições apropriadas para a enzima actuar sobre o substrato e originar o produto pretendido. 2 . Process according to Claim 1, characterized in that the selected product is chosen from the group consisting of peptides, lipids, chiral organics and carbohydrates. 2 . Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o produto seleccionado ser escolhido do grupo que consiste em pêptidos, lípidos, moléculas organicas quirais e hidratos de carbono. 3 . Process according to Claim 1, characterized in that the immobilized enzyme cross-linked crystal is approximately 10 mm in size. 3 . Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o cristal reticulado de enzima imobilizada ter um tamanho aproximadamente igual a 10 mm. consiste em dissolventes fase b) serem escolhidas do grupo que temperatura elevada, pH baixo, pH alto, orgânicos mistos aquosos/organicos e condições quase anidras. consists of phase b) solvents being chosen from the group of high temperature, low pH, high pH, mixed aqueous / organic organics and near anhydrous conditions. 6 . Processo para a realização de processos catalisados por enzimas com utilização de cristais reticulados como forma de imobilização das enzimas para a preparação de produtos seleccionados, caracterizado pelo facto de compreender 6th . Process for carrying out enzyme-catalyzed processes using cross-linked crystals as a means of immobilizing the enzymes for the preparation of selected products, characterized in that it comprises (a) combining two suitably selected substrates with at least one enzyme which acts on at least one of the chosen substrates and is in the form of a cross-linked immobilized enzyme crystal; and a) combinar-se dois substratos apropriadamente escolhidos com pelo menos uma enzima que actua sobre pelo menos num dos substratos escolhidos e está sob a forma de um cristal da enzima imobilizado reticulada; e b) maintaining the combination produced in operation a) under the appropriate conditions for the enzyme to act on at least one of the substrates and give the desired product. b) manter-se a combinação produzida na operação a) sob as condições apropriadas para a enzima actuar sobre pelo menos um dos substratos e originar o produto pretendido. The â 7 . Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o produto pretendido ser escolhido do grupo que consiste em pêptidos, lípidos, moléculas organicas quirais e hidratos de carbono. 7th . Process according to claim 6, characterized in that the desired product is chosen from the group consisting of peptides, lipids, chiral organic molecules and carbohydrates. 8The. Process according to claim 6, characterized in that the immobilized enzyme cross-linked crystal is approximately 10 mm in size. 8a. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o cristal reticulado de enzima imobilizada ter um tamanho aproximadamente igual a 10 mm. enzima imobilizada reticulada. immobilized cross-linked enzyme. IJ IJ. Q Q 10 . Process according to Claim 6, characterized in that the conditions for carrying out step b) are chosen from the group consisting of high temperature, low pH, high pH, ​​mixed aqueous / organic solvents and almost anhydrous conditions. 10 . Processo de acodo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de as condições de realização da fase b) serem escolhidas do grupo que consiste em temperatura elevada, pH baixo, pH alto, dissolventes orgânicos mistos aquosos/organicos e condições quase anidras. 11 . An enzyme-catalyzed process for the preparation of a selected product in an organic solvent, characterized in that it comprises 11 . Processo catalisado por enzimas para a prepararção dum produto seleccionado no seio dum dissolvente orgânico, caracterizado pelo facto de compreender a) combinar-se pelo menos um substrato apropriadamente escolhido; com pelo menos uma enzima que actua sobre o substrato e está sob a forma de um cristal da enzima imobilizado reticulada; e com o dissolvente orgânico; e a) combining at least one suitably chosen substrate; with at least one enzyme acting on the substrate and in the form of a cross-linked immobilized enzyme crystal; and with the organic solvent; and b) maintaining the combination produced in operation a) under the appropriate conditions for the enzyme to act on the substrate and yield the desired product. b) manter-se a combinação produzida na operação a) sob as condições apropriadas para a enzima actuar sobre o substrato e originar o produto pretendido. 12 . An enzyme-catalyzed process for the preparation of a selected product, characterized in that it comprises combining an appropriately chosen substrate with a cross-linked immobilized enzyme crystal acting on the appropriately chosen substrate under conditions suitable for cross-linked immobilized enzyme crystals to act. on the appropriately chosen substrate, altering it and yielding the desired product. 12 . Processo catalisado por enzimas para a preparação de um produto seleccionado, caracterizado pelo facto de compreender combinar-se um substrato apropriadamente escolhido com um cristal de enzima imobilizado reticulado que actua sobre o substrato apropriadamente escolhido, em condições apropriadas para os cristrais de enzima imobilizada reticulada actuarem sobre o substrato apropriadamente escolhido, alterando-o e originar o produto pretendido. 13 . Process for the preparation of NL-aspartyl-L-phenylalanine 1-methyl ester (aspartame), characterized in that it comprises the operations consisting of:13 . Processo para a preparação de éster de 1-metilo de NL- —aspartil-L-fenilalanina (aspartame), caracterizado pelo facto de compreender as operações que consistem em: a) combinar-se os dois péptidos com cristais de termolisina imobilizada reticulados, tendo um dos péptidos a fórmula a) combining the two peptides with cross-linked immobilized thermolysin crystals, one of the peptides having the formula Z-L-Asp e tendo o segundo péptido a fórmula DL-Phe-OMe sob condições apropriadas para a condensação dos dois péptidos por meio de cristais de enzima imobilizada reticulada, originando um dipéptido parcialmente protegido da fórmula ZL-Asp and the second peptide having the formula DL-Phe-OMe under appropriate conditions for the condensation of the two peptides by cross-linked immobilized enzyme crystals, yielding a partially protected dipeptide of the formula Z-L-Asp-L-Phe-OMe na qual ZL-Asp-L-Phe-OMe in which Z representa um grupo benziloxi e Z represents a benzyloxy group and b) eliminar-se o grupo benziloxicarbonilo e obter-se aspartame. b) removing the benzyloxycarbonyl group and obtaining aspartame. 14The. Process for immobilizing an enzyme and retaining its activity, characterized in that the enzyme is employed as a crystal and the crystal is crosslinked to obtain a cross-linked immobilized enzyme crystal of approximately 10 µm in size.1 mm 14a. Processo para imobilizar uma enzima e reter a sua actividade, caracterizado pelo facto de se empregar a enzima como um cristal e se reticular o cristal de maneira a obter-se um cristal de enzima imobilizada reticulado com um tamanho aproximadamente igual a 10 1 mm. 15 . Process according to claim 14, characterized in that the enzyme critais are chosen from thermolysin, lipases, elastases, esterases, lysozymes and asparaginase. 15 . Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de os critais de enzimas serem escolhidos de termolisina, lipases, elastases, esterases,lisózimas e asparaginase. 16 . Process according to claim 14, characterized in that it further comprises lyophilization of the cross-linked immobilized crystals. 16 . Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de adicionalmente compreender a liofilização dos cristais imobilizados reticulados. 17 . Process according to Claim 16, characterized in that the enzyme is selected from the group consisting of thermolysin, lipases, esterases, elastases, lysozymes and asparaginase. 17 . Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo facto de a enzima ser escolhida do grupo que consiste em termolisina, lipases, estarases, elastases, lisózimas e asparaginase. 18 . Process for immobilizing thermolysin and retaining its activity, characterized in that it is used 18 . Processo para imobilizar a termolisina e reter a sua actividade, caracterizado pelo facto de se empregar equal to 10 1 mm. igual a 10 1 mm. 19 . A process according to claim 18, further comprising lyophilizing the produced cross-linked immobilized enzyme crystals. 19 . Processo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo facto de compreender adicionalmente a liofilização dos cristais de enzima imobilizados reticulados produzidos. 20 . Device comprising an enzyme in the form of cross-linked immobilized enzyme crystals and retention means for the cross-linked immobilized enzyme crystals, characterized in that the retention means allows contact between the cross-linked immobilized enzyme crystals and a substrate over the enzyme acts, the substrate being present in a fluid. 20 . Dispositivo que compreende uma enzima sob a forma de cristais de enzima imobilizados reticulados e meios de retenção para os cristais de enzima imobilizados reticulados, caracterizado pelo facto de os meios de retenção permitirem o contacto entre os cristais de enzima imobilizados reticulados e um substrato sobre o qual a enzima actua, estando o substrato presente num fluido. 21 . Biosensor device for detecting the presence of a product of interest for analysis in a fluid, characterized in that it comprises 21 . Dispositivo biossensor para detectar a presença dum produto de interesse a analisar num fluido, caracterizado pelo facto de compreender a) a set of cross-linked immobilized enzyme crystals, wherein the present enzyme acts on the analyte of interest or on a reaction reagent in which the analyte of interest participates;and a) um conjunto de cristais de enzima imobilizados reticulados, em que a enzima presente actua sobre o produto de interesse a analisar ou sobre um reagente duma reacção em que o produto de interesse a analisar participa? e b) meios de retenção para os cristais de enzima imobilizados reticulados que permitem o contacto entre os cristais de enzima imobilizados reticulados e um fluido que contém: b) retaining means for the cross-linked immobilized enzyme crystals which allow contact between the cross-linked immobilized enzyme crystals and a fluid containing: 1) o produto que se pretende analisar sobre o qual a enzima actua, encontrando-se o referido produto no seio de um fluido;ou 1) the product to be analyzed on which the enzyme acts, said product being in a fluid;or
  2. 2
    2) a reagent from a reaction in which the analyte participates, said reagent being present in the fluid. 2) um reagente duma reacção em que o produto a analisar participa, encontrando-se o mencionado reagente presente no fluido. g g 22 . A biosensor device according to claim 21, further comprising detecting means. 22 . Dispositivo biossensor de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de compreender ainda meios detectores. 23 . Biosensor device according to claim 21, characterized in that it is suitable for detecting the presence of a product chosen from the group consisting of glucose, creatinine, urea, lactate, glucose6-phosphate, sucrose, adenosine triphosphate (ATP), ethanol. , acetic acid, formic acid, cholesterol, uric acid, N- {4 - [[(2,4-diamino-6-pteridinyl) methyl] methylamino] benzoyl} -L-glutamic acid (methotrexate), carbon dioxide , amino acids, phosphates, penicillin, nitrates, nitrites, sulfates and succinate. 23 . Dispositivo biossensor, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de ser apropriado para detectar a presença dum produto escolhido do grupo que consiste em glucose, creatinina, ureia, lactato, glucose6-fosfato, sacarose, trisfosfato de adenosina (ATP), etanol, ácido acético, ácido fórmico, colesterol, ácido urico, ácido N-{4-[[(2,4-diamino-6—pteridinil)-metil]metilamino]-benzoil}-L-glutamico (metotrexato), dióxido de carbono, aminoácidos, fosfatos, penicilina, nitratos, nitritos, sulfatos e succinato. g g 24 . Biosensor device for detecting the presence of a product of interest in a fluid, characterized in that it comprises 24 . Dispositivo biossensor para detectar a presença dum produto que interessa analisar num fluido, caracterizado pelo facto de compreender (a) cross-linked immobilized luciferase crystals acting on the analyte or a reaction product in which it participates; and a) cristais de luciferase imobilizados reticulados, que actuam sobre o produto a analisar ou sobre um produto de uma reacção em que ele participa; e b) meios de retenção para os cristais de luciferase imobilizados reticulados que permitem o contacto entre os cristais de luciferase imobilizados reticulados e um fluido que contém b) retaining means for the cross-linked immobilized luciferase crystals that allow contact between the cross-linked immobilized luciferase crystals and a fluid containing 1) o produto a analisar sobre o qual a luciferase actua ou 1) the analyte on which luciferase acts or 2) o produto duma reacção em que o referido produto a analisar participa. 2) the product of a reaction in which said analyte participates. 25 . Extracorporeal device for modifying the content of a component of a body fluid, comprising:25 . Dispositivo extracorporal para modificar o teor de um componente dum fluido corporal, caracterizado pelo facto de compreender (a) cross-linked immobilized enzyme crystals acting on said component or a reagent of a reaction in which said component participates;and a) cristais de enzima imobilizados reticulados que actuam sobre o referido componente ou sobre um reagente duma reacção em que esse componente participa;e b) meios de retenção para os cristais de enzima imobilizados reticulados que permitem o contacto entre os referidos cristais de enzima imobilizados e b) retaining means for the cross-linked immobilized enzyme crystals which allow contact between said immobilized enzyme crystals and 1) o componente existente no fluido sobre o qual o enzima actua ou 1) the component in the fluid upon which the enzyme acts or 2) o produto de uma reacção em que o compoente participa e se encontra presente no fluido. 2) the product of a reaction in which the component participates and is present in the fluid. g g 26 . Extracorporeal device according to claim 25, characterized in that the fluid component to be modified is selected from the group consisting of asparagine, heparin, bilirubin, methotrexate, amino acids, urea and ammonia. 26 . Dispositivo extracorporal de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo facto de o componente do fluido cujo teor se pretende modificar ser escolhido do grupo que consiste em asparagina, heparina, bilirrubina, metotrexato, aminoácidos, ureia e amoníaco. g g 27 . Useful device for obtaining a chosen product, characterized in that it comprises an enzyme in the form of cross-linked immobilized enzyme crystal and retention means of cross-linked immobilized enzyme crystals. 27 . Dispositivo útil para a obtenção dum produto escolhido, caracterizado pelo facto de compreender uma enzima sob a forma de cristal de enzima imobilizado reticulado e meios de retenção dos cristais de enzima imobilizados reticulados.