"多孔性ハイドロゲルマトリックス、前記多孔性ハイドロゲルマトリックス中に固定化され、有機溶剤中で安定であるハイドロゲル-タンパク質複合材を形成している、少なくとも1種のタンパク質、を含む生体活性組成物。前記ハイドロゲル-タンパク質複合材は有機溶剤中にて遊離消化性タンパク質対照物の半減期の少なくとも1000倍長い半減期を有する、請求項1記載の生体活性組成物。前記ハイドロゲル-タンパク質複合材は有機溶剤中で活性を維持する、請求項1記載の生体活性組成物。前記ハイドロゲル-タンパク質複合材は、有機溶剤中にて遊離消化性タンパク質対照物よりも1000倍高い活性を有する、請求項1記載の生体活性組成物。前記ハイドロゲルタンパク質は高温にて生物学的活性を維持する、請求項1記載の生体活性組成物。前記タンパク質は最大110°Cの温度に暴露された後に生物学的活性を維持する、請求項1記載の生体活性組成物。前記タンパク質はプロテアーゼ、アミラーゼ、セルロース、リパーゼ、ペルオキシダーゼ、チロシナーゼ、グリコシダーゼ、ヌクレアーゼ、アルドラーゼ、ホスファターゼ、スルファターゼ、デヒドロゲナーゼ及びリゾチームならびにそれらの組み合せから選ばれる、請求項1記載の生体活性組成物。抗体、核酸、脂肪酸、ホルモン、ビタミン、ミネラル、構造タンパク質、酵素、ならびに、ヒスタミンブロッカー及びヘパリンを含む治療薬からなる群より選ばれる生化学活性剤をさらに含む、請求項1記載の生体活性組成物。前記ハイドロゲルマトリックスは含水率がハイドロゲルマトリックスの0~5質量である、請求項1記載の生体活性組成物。前記消化性タンパク質はハイドロゲルマトリックスの約0.2~4.5乾燥質量である、請求項1記載の生体活性組成物。タンパク質分子の周囲にハイドロゲルマトリックス細孔を形成すること、及び、前記ハイドロゲルマトリックス細孔内の含水率を低減し、有機溶剤中に安定であるハイドロゲル-タンパク質複合材を形成すること、を含む、生体活性組成物の安定化法。タンパク質分子の周囲にハイドロゲルマトリックス細孔を形成する工程はタンパク質を脱イオン水中に所望の濃度で溶解させること、プレポリマーを脱イオン水中に所望の濃度で溶解させること、溶解したタンパク質及び溶解したプレポリマーを所望の比率で混合すること、及び、該プレポリマーの重合を開始することの工程を含む、請求項11記載の方法。重合を開始する工程は、架橋剤を添加すること、開始剤を添加すること、及び、溶解したタンパク質と溶解したプレポリマーとの混合物の温度を調節すること、から選ばれる少なくとも1つの工程を含む、請求項12記載の方法。溶解したプレポリマーの比率は総体積に対して20~28質量である、請求項11記載の方法。ハイドロゲルマトリックス細孔内の含水率を低減する工程はハイドロゲルマトリックスを20~110°Cの温度に24時間~7日間加熱することを含む、請求項11記載の方法。ハイドロゲルマトリックス細孔内の含水率を低減する工程はハイドロゲルマトリックスを20~80°Cの温度に24時間加熱し、次いで、室温にて1週間空気乾燥することを含む、請求項15記載の方法。ハイドロゲルマトリックス細孔内の含水率を低減する工程はハイドロゲルマトリックスを20~55°Cの温度に24時間加熱し、次いで、室温にて1週間空気乾燥することを含む、請求項15記載の方法。ハイドロゲルマトリックス細孔内の含水率を低減する工程は湿潤ゲル体積と比較して15~21、孔体積を低減する、請求項11記載の方法。ハイドロゲルマトリックス細孔内の含水率を低減する工程は孔体積を低減し、そして基質が孔に入ることを可能にし、前記タンパク質と前記基質との間の反応が可能になる、請求項11記載の方法。本発明の様々な態様は下記の非限定的な実施例により例示される。実施例は例示の目的のみであり、本発明の実施に対して限定しない。変更及び改変は本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行えることが理解されるであろう。例例1-改良された熱及び触媒安定性をもたらすポリアクリルアミドハイドロゲル中へのグルコースオキシダーゼの捕捉材料アクリルアミドビス溶液及びN,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミンTEMEDはBioRadLaboratoriesHerculesCAUSAの製品であった。Dグルコース、クロコウジカビからのグルコースオキシダーゼGOXEC1.1.3.4、セイヨウワサビからのペルオキシダーゼHRPEC1.11.1.7、o-ジアニシジン、HPLCグレードのエタノール、メタノール及びクロロホルム、トルエン、過硫酸アンモニウムはSigmaChemicalCoStLouisMOUSAから入手した。特に言及しない限り、実験で使用される他のすべての試薬及び溶剤は市販の最高等級のものであった。ポリアクリルアミドハイドロゲル中へのグルコースオキシダーゼGOxの捕捉GOxのポリアクリルアミドハイドロゲル中への捕捉を下記の手順により行った。0.5~10mgのGOXを含む0.1MのpH7.0のリン酸ナトリウム緩衝液2mlを調製し、次いで、30のアシルアミドビス溶液6.8ml及びDIH2O1.2mlと混合して、合計モノマー濃度20w/v及び架橋剤濃度5w/wを有する10mlの溶液を製造した。予め決められた形状のハイドロゲルディスクを得るためにエンクロージャ8.3×7×0.075cm3を使用して、100μlの新鮮に調製された過硫酸アンモニウム脱イオン水中10w/v及び4μlのTEMEDを室温で添加することによって重合を開始した。完全にゲル化させて酵素を捕捉するのに少なくとも4時間を要した。得られたハイドロゲルディスクをガラスエンクロージャから取り出し、さらなる試験のために直径16mmの小さなディスクへと打ち抜き加工した。天然GOx及びヒドロゲルに捕捉されたGOxの活性アッセイセイヨウワサビペルオキシダーゼ及びo-ジアニシジンを用いた共役酵素反応を応用してGOxの活性を決定した。天然酵素に関しては、反応混合物1.1mlは0.1モルのグルコース、7μgのセイヨウワサビペルオキシダーゼ、0.17mMのo-ジアニシジン及び35μlの酵素0.4~0.8U/mlを50mMのpH5.1の酢酸ナトリウム緩衝液中に含んだ。室温での500nmでの吸光度の増加を活性の計算のために記録した。ヒドロゲルに捕捉したGOxを用いた反応は20mlガラスバイアル中で行った。ハイドロゲルに捕捉したGOxの活性を測定するために、乾燥したハイドロゲルディスクを脱イオン水中に少なくとも2時間浸漬し、活性試験の前に完全に膨潤した状態にさせた。セイヨウワサビペルオキシダーゼ0.14mg及びo-ジアニシジン1.1mgを含む0.1Mのグルコース溶液20.7mlに対してハイドロゲルディスクを添加した。各1mlのアリコートを周期的に取り出し、そして500nmでのUV吸光度を用いて製品濃度を測定した後に即座に再混合した。ハイドロゲルに捕捉した酵素の事前処理乾燥ハイドロゲルに捕捉したグルコースオキシダーゼに関して、有効な事前処理温度は20°C~80°Cの範囲であることが判った。好ましくは、新鮮なハイドロゲルディスクをペトリ皿に入れ、炉内で80°Cにて24時間インキュベートし、次いで、室温にて空気中で1週間乾燥し、完全な乾燥状態とした。最終的に、乾燥したハイドロゲルディスクをさらなる試験のために用い、活性を上記のとおりの水溶液中での加水分解により測定した。事前処理されたハイドロゲルに捕捉したGOxの熱安定性GOxを含有するハイドロゲルディスクを上記のとおりに事前処理し、ガラスプレート上に置き、炉内で高温80°C、110°C及び130°Cでインキュベートした。特定の時点で、ハイドロゲルディスクを炉から取り出し、残留触媒活性を上記のとおりのアッセイ手順を用いて評価した。事前処理されたハイドロゲルに捕捉したGOxの有機溶剤中での安定性事前処理の後に、ハイドロゲルに捕捉した酵素の安定性を、アセトン、メタノール、エタノールなどの極性型溶剤もしくはトルエンなどの非極性型溶剤などの有機溶剤中で検査した。同一のバッチからの事前処理されたハイドロゲルディスクを、ネジでキャップした20mLバイアル中で各溶剤10ml中にてインキュベートした。天然の酵素及び事前処理していないハイドロゲルディスクを比較として用いた。ハイドロゲルディスクを活性アッセイのために特定の時刻で溶剤から取り出し、残留活性を決定した。室温にて、事前処理されたハイドロゲルに捕捉したGOxのメタノール中での平均寿命は5,650時間という長さであり、一方、天然酵素の平均寿命は5分未満であり、そして事前処理されていない湿潤ハイドロゲルに捕捉した酵素に関しては50.3時間であることが判った。乾燥したハイドロゲルに捕捉したGOxの有機溶剤中での高温での安定性事前処理の後に、ハイドロゲルに捕捉したGOxの安定性を、高温及び極性溶剤の随伴効果の下に調べた。典型的には、乾燥したハイドロゲルディスクを、10mlの純粋エタノール中で74°Cの固定温度でインキュベートした。ネジでキャップした20mLバイアルを用いた。特定の時刻で、ハイドロゲルディスクをエタノール溶液から取り出し、残留活性を決定した。図1に詳細に示すとおり、事前処理した収縮したハイドロゲルに捕捉したGOxの活性は長時間にわたって有意な損失がないが、天然のGOx及び事前処理していない湿潤ハイドロゲルに捕捉したGOxの両方は急速に不活性化した。半減期は4500時間の範囲であると評価され、同一の条件下の天然の酵素と比較して2×106倍の驚くべき安定性の向上である。例2-向上した熱及び触媒安定性を生じるポリアクリルアミドハイドロゲル中のα-キモトリプシンの捕捉材料例1に詳述した多くの同一の材料を用い、さらに、ウシ膵臓からのαキモトリプシンα-CTEC3.4.21.1、n-アセチル-L-フェニルアラニンエチルエステルAPEE、ジメチルスルホキシドDMSO及びSigmaAldrichから購入したnスクシニルAlaAlaProPhepニトロアニリドSAAPPNを用いた。n-プロピルアルコールNPrOH、HPLC等級はEMから購入した。すべての有機溶剤は使用される前に少なくとも24時間3Åモレキュラーシーブで処理した。特に言及しない限り、実験で使用される他のすべての試薬及び溶剤は市販の最高等級のものであった。ポリアクリルアミドハイドロゲル中のα-キモトリプシンα-CTの捕捉ポリアクリルアミドハイドロゲル中へのαCTの捕捉は下記手順により行った。0.5~10mgのα-CTを含む0.01MのpH7.5の酢酸ナトリウム緩衝液0.42mlを調製し、次いで、30アシルアミドビス溶液9.33ml及びDIH2O0.25mlと混合し、合計モノマー濃度28w/v及び架橋剤濃度5を有する10mlの溶液を製造した。予め決められた形状8.3×7×0.075cm3のハイドロゲルディスクを得るためのガラスエンクロージャを使用して、100μlの新鮮に調製された過硫酸アンモニウム脱イオン水中10w/v及び4μlのTEMEDを室温で添加することによって重合を開始した。完全にゲル化させて酵素を捕捉するのに少なくとも4時間を要した。得られたハイドロゲルディスクをガラスエンクロージャから取り出し、さらなる試験のために直径16mmの小さなディスクへと打ち抜き加工した。天然のα―CT及びハイドロゲルに捕捉したαCTに関する水性活性アッセイ天然の酵素では、酵素溶液1mg/ml50μlを、SAB2.44ml及びDMSO中の160mMのSAAPPN原料溶液13μlと混合した。反応速度は410nmでの吸光度をモニターすることによって決定した。ハイドロゲルに捕捉したα-CTの場合には、乾燥したゲルディスクを脱イオン水中に少なくとも2時間浸漬し、活性試験の前に完全に膨潤した状態にさせた。5mMの酢酸カルシウムを含むpH7.5で10mMの酢酸ナトリウム緩衝液4.975ml及び160mMのSAAPPN原料25μlを含む20mLバイアル中での反応により活性を測定した。200rpmで攪拌しながら、ハイドロゲルに捕捉した酵素を添加することにより反応を開始した。各1mlのアリコートを周期的に取り出し、そして410nmでのUV吸光度を用いて製品濃度を測定した後に即座に再混合した。ハイドロゲルに捕捉した酵素の事前処理乾燥ハイドロゲルに捕捉したα-キモトリプシンに関して、有効な乾燥温度は20°C~55°Cの範囲であることが判った。好ましくは、新鮮なハイドロゲルディスクを炉内で55°Cで24時間インキュベートし、次いで、室温にて空気中で1週間乾燥し、完全な乾燥状態とした。最終的に、乾燥したハイドロゲルディスクをさらなる試験のために用い、活性を上記のとおりの水溶液中での加水分解により測定した。図3において判るように、α-キモトリプシンの事前処理により、80°Cでの酵素熱安定性の驚くべき向上が得られ、単一法室温又は55°Cでの乾燥で有意な差異は観測されえない。1000時間にわたって、80°Cという高温であるにも関わらず、初期活性の15しか損失せず、一方、湿潤及び乾燥状態の天然酵素はずっと速く活性を損失した。事前処理された乾燥ハイドロゲルに捕捉したα-CTのメタノール中での安定性事前処理の後に、ハイドロゲルに捕捉したα-CTの安定性を、メタノール中で検査した。同一のバッチからの単一の事前処理されたハイドロゲルディスクを、ネジでキャップした20mLバイアル中で純粋メタノール10ml中にてインキュベートした。天然の酵素及び事前処理していないハイドロゲルディスクを比較として用いた。ハイドロゲルディスクを特定の時刻で溶剤から取り出し、残留活性を決定した上記のアッセイ。ゲルに捕捉したα―CTは、また、図4に詳細に示すとおり、有機溶剤中での大きく向上した安定性を示す。乾燥ゲルα-CTの半減期はメタノール中で約140日であり、天然のα―CTよりも105倍という驚くべき向上である。天然のα-CT及び事前処理されたハイドロゲルα―CTのエステル転移活性室温にて、APEE2.5~30Mmの範囲の濃度事及び0.5Mのn-PrOHを含むヘキサン又はイソオクタン中で、天然のα-CTの有機溶剤中でのエステル転移活性を測定した。典型的には、5mgの天然CT粉末を、反応溶液10mLに添加して反応を開始した。200rpmでの反応の間に、反応溶液からのアリコート200μLを、0.22μmPTFEシリンジフィルターを用いたろ過により周期的に取り出し、次いで、13,000rpmで5分間遠心分離した。100μlの体積の上層液をガスクロマトグラフ分析下記のGC法のために用いた。ハイドロゲルに捕捉したα-CTでは、1片の乾燥したハイドロゲルディスクを、APEE2.5~30Mmの範囲の濃度及び0.5Mのn-PrOHを含むヘキサンもしくはイソオクタン10ml中に添加した。反応物を200rpmで振盪させ、一方、200μlのアリコートを周期的に取り出し、そして13,000rpmで5分間遠心分離した。100μlの体積の上層液をガスクロマトグラフ分析のために用いた。生成物の濃度を、FID検出器及びRTX-5キャピラリーカラム0.25mm×0.25μm×10m、Shimadzuを装備したガスクロマトグラフを用いてモニターした。20°C/分の加熱速度で100~190°Cの温度勾配、次いで、190°Cで5分間保持を使用した。インジェクション温度カラムを210°Cに維持し、一方、検出器温度は280°Cであった。n-アセチル-L-フェニルアラニンプロピルエステルAPPEの生成の初期反応速度を算出した。図5に示すように。1の含水率では0.8μmolAPPE/分/mg酵素の初期エステル転移速度となり、それは天然の酵素の比活性と比較して約13倍高くなっていた。活性に対する含水率の効果ゲルに閉じ込められたαCTの活性を、0~1.5v/vの範囲の様々な水の量をn-ヘキサン中に含む有機溶媒中で調べた。同一の含水率を有するヘキサン中に懸濁された天然のαCT粉末を対照物として用いた。図6で詳細に示すとおり、含水率はゲルに閉じ込められたαCTの活性に有意な影響を与え、1の水で最大値となる。この含水率で、反応物に追加の水を添加しなかった場合に、ゲルに閉じ込められた酵素は、ヘキサン中に懸濁した天然のαCTの粉末と比較して、エステル転移活性の3桁以上の向上を示した。0.1及び0.5の含水率では、ゲルに捕捉された酵素は、天然の酵素と比較して2倍及び4.5倍しか活性の向上を示さなかった。この観察は、ハイドロゲル及び酵素分子の間の水競合効果、及び、基質及び生成物の両方についてのゲル中の物質移動の制限によるものである可能性がある。含水率を1.0から1.5に増加させたときに、初期反応速度に増加は観測されなかった。このことから、ゲルが1.0のしきい値含水率を超えて水和したときに、物質移動が大きな役割を果たさないことが推測される。図7を参照すると、有機溶剤中のゲルに閉じ込められたαCTは活性だけでなく、操作安定性も改善されたことが理解できる。天然の酵素の反応速度は時間とともに急速に減少し、天然の酵素は最初の5時間以内に初期活性の90を超える量で活性を失うが、一方、ゲルに閉じ込められた酵素は、16時間の間に10のみの活性の損失を示した。また、ゲルに閉じ込められた酵素は、図8に示すように、水性加水分解及び有機エステル転移反応の両方に対する活性を有意に失うことなく、少なくとも5サイクル再利用できることも示された。"