1992 Fiscal Year Annual Research Report
抽出‐晶析分解を伴う生理活性ペプチドの酵素合成における素過程の解析
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04650873
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
平田 彰 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063610)
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| Keywords | 酵素合成 / 抽出 / 晶析 / 生理活性ペプチド / アスパルテーム前駆体 |
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| Research Abstract |
本研究では、呈味性などの生理活性を有するペプチドの前駆体の酵素合成反応に抽出・晶析により生成物分離を組み込んだ系をとりあげ,酵素反応一抽出・晶析分離操作での素過程を解析し,生理活性ペプチド合成のための高効率撹拌槽型リアクターの設計・操作の基礎を確立することを目的としている。
原料基質を有機溶媒から供給する合成法は,酵素反応-抽出分離操作の中でも,遊離酵素を連続利用できるなど,特に効率的に連続合成を行なうことが可能であるが,本合成法での主要な素過程は,(1)有機溶媒中より酵素水溶液中への原料基質の抽出,(2)酵素水溶液中における酵素合成反応,(3)酵素水溶液中より有機溶媒中への生成物の抽出,である。本年度においては,本操作法によりアスパルテーム前駆体を連続合成し,反応-抽出速度に及ぼす諸操作因子の影響を中心に検討を行った。前述の3素過程を考慮し,定常状態における酵素水溶液中及び有機溶媒中の原料基質・生成物濃度及び転化率に及ぼす諸操作因子の影響を理論的に解析した結果,極めて複雑な厳密解を得た。しかしながら,カルボキシル基質及び生成物の抽出速度は比較的速く,アミン基質に比べて転化率等に及ぼす影響が小さいことが実験的に明らかになり,それらの抽出に関しては平衡を仮定して解析することが可能であった。解析結果は実験結果と非常によく一致し,本合成法によれば,滞留時間もしくは撹拌速度を高めるなど,アミン基質の抽出速度を増加することにより,転化率を極めて高くすることが可能であることが明らかとなった。また,酵素が高濃度,アミン基質が低濃度あるいはカルボキシル基質が高濃度の条件においては転化率の値が飽和し,これらの濃度の影響を受けないなどの興味深い結果も得られ,この条件下においては先の厳密解を近似式として簡略化できることを明らかにした。
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[Publications] M.Hirata and A.Hirata: "Extvactive Synthesis of Oligopeptide Accompanied with Optical Resolution" Proc.of an Engineoring Foundotion Conference,"Recovery of Biological ProductVI". 120 (1992)
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[Publications] A.Hirata,M.Hirata,and N.Honda: "Contiuuous Syuthesis of Oligopeptide by Free Euzyme in Pulsed Extraction Coluwn Bioreactor" Biochewical Engineering for 2001(Springer‐Verlag). 463-465 (1992)
