JP2000038448A - スクシンイミド系重合体及びアスパラギン酸系重合体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生分解性の良好なスクシンイミド系重合体の
製造方法およびかかるスクシンイミド系重合体を用いる
アスパラギン酸系重合体を効率的に製造する方法を提供
する。 【解決手段】 アスパラギン酸を必須とするアミノ酸の
アンモニウム塩溶液を加熱減圧してスクシンイミド系重
合体を得る際に、遊離するアンモニアをフマル酸懸濁
液、酸性フマル酸溶液、マレイン酸溶液または酸性マレ
イン酸溶液で捕集して、Ｌ-アスパラギン酸の原料液と
して再使用するスクシンイミド系重合体の製造方法及び
かかるスクシンイミド重合体を用いるアスパラギン酸系
重合体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクシンイミド系
重合体の製造方法及び得られたスクシンイミド系重合体
を利用するアスパラギン酸系重合体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スクシンイミド系重合体は加水分解によ
り対応するアスパラギン酸系重合体を生成する。これら
は、洗剤添加剤、分散安定剤、スケール防止剤、保湿
剤、肥料などとして有用である。

【０００３】従来より、アスパラギン酸を原料として熱
重合によりポリスクシンイミドを得る方法には、種々の
方法が提案されている。

【０００４】ドイツ特許ＤＥ４４２９１０８ Ａ１に
は、アスパラギン酸アンモニウム塩溶液を減圧濃縮し、
さらに加熱により重合させる方法が開示されている。こ
の方法によると、重合温度１８０℃、重合時間４時間で
は、ポリスクシンイミドの収率が３０％である。重合体
収率を高めるために、重合温度を２２０℃にする必要が
あった。しかし、この方法で得られたポリアスパラギン
酸は生分解性が低いという問題があった。

【０００５】また、特開平８−１０３７９６号公報に
は、アスパラギン酸を酸触媒の存在下で重合する方法が
開示されている。この方法では、原料に酸体のアスパラ
ギン酸が用いられるが、アスパラギン酸は、通常、溶液
として製造されるため、予め溶液から酸体のアスパラギ
ン酸を分離する必要があり、コスト高の要因となってい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、生分解性の
良好なスクシンイミド系重合体の効率的な製造方法を提
供することを目的とする。

【０００７】また、本発明はスクシンイミド系重合体を
利用するアスパラギン酸系重合体の効率的な製造方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、アスパ
ラギン酸を必須とするアミノ酸のアンモニウム塩溶液を
重合処理してスクシンイミド系重合体を得る際に、遊離
するアンモニアをフマル酸懸濁液、酸性フマル酸溶液、
マレイン酸溶液および酸性マレイン酸溶液よりなる群か
ら選ばれる少なくとも一つの液で捕集して、Ｌ-アスパ
ラギン酸の原料液として再使用するスクシンイミド系重
合体の製造方法によって達成される。

【０００９】また、本発明の別の目的は、得られたスク
シンイミド系重合体を塩基性物質と接触させて加水分解
することによりアスパラギン酸系重合体を製造する方法
によって達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では、原料としてアスパラ
ギン酸を必須とするアミノ酸を用いることができる。ア
スパラギン酸としては、Ｌ−体、Ｄ−体またはこれらの
混合物を用いることができる。また、アスパラギン酸に
加えて、アスパラギン酸の重量に対し、１００重量％ま
での１種またはそれ以上のその他のアミノ酸を混合して
用いることができる。アスパラギン酸と共に用いること
ができるアミノ酸としては、グリシン、アラニン、アス
パラギン、グルタミン酸、リジン、バリン、ロイシン、
イソロイシン、フェニルアラニン、メチオニン、ヒスチ
ジン、プロリン、セリン、トレオニン、システインなど
が挙げられる。

【００１１】本発明で使用するアスパラギン酸アンモニ
ウム塩の溶液は、特に限定されないが、通常、５〜５０
％の濃度で用いることが好ましい。特に、フマル酸とア
ンモニアからアスパルターゼの作用によって得られるＬ
−アスパラギン酸アンモニウム塩溶液を、そのまま使用
することが好ましい。また、この溶液を予め減圧濃縮す
ることによって、濃度を５０〜９０％に高めて使用して
もよい。

【００１２】本発明においては、酸触媒として、反応温
度においてアンモニウムイオンの存在下、遊離の酸ある
いは酸としての効果を有する形態のものを使用すること
ができる。

【００１３】通常、強酸をＬ−アスパラギン酸アンモニ
ウム塩溶液に添加すると、Ｌ−アスパラギン酸からアン
モニウムイオンをうばって、添加した酸のアンモニウム
塩が生成する。例えば硫酸を添加した場合、硫酸は硫酸
アンモニウムとなる。このようなアンモニウム塩の形態
となった硫酸には重合速度を増大させる酸触媒としての
効果がない。硫酸アンモニウムは重合温度である２２０
℃付近でも分解せず、安定に存在する。化学便覧によれ
ば硫酸アンモニウムの分解温度は２８０℃以上である。

【００１４】ところが、リン酸やホウ酸などの比較的弱
い酸を用いると、明らかに重合温度の低下と重合速度の
増大によるポリスクシンイミド収率の向上が認められ
る。また、得られたポリスクシンイミドから誘導される
ポリアスパラギン酸の生分解性が向上することが明らか
となった。このような比較的弱い酸では、そのアンモニ
ウム塩が重合温度付近で分解し、遊離の酸を生成するこ
とが推定される。化学大辞典９（共立出版）には、リン
酸アンモニウム溶液を加熱すると２分子のアンモニアを
失ってリン酸二水素アンモニウムが生成すること、化学
便覧基礎編Ｉ（丸善）には、リン酸水素二アンモニウム
の分解温度が１５５℃、リン酸二水素アンモニウムの分
解温度が１９０．５℃と記載されている。このように、
比較的弱い酸では重合温度である１５０〜２２０℃に加
熱すると、アンモニアを失って触媒作用のある形態に変
化し、それによって重合温度が低下し、重合速度が増大
すると考えられる。ホウ酸アンモニウムの分解温度につ
いての知見はないが、ホウ酸の解離定数はｐＫａ＝９．
２４であり、酵素反応で得られるＬ−アスパラギン酸ア
ンモニウム塩溶液のｐＨが８〜９の範囲であることから
すると、このｐＨ範囲においてもホウ酸はかなりの部分
が酸の形態をとっていると考えられる。重合温度におい
てアンモニウム塩が分解するか、あるいはアンモニウム
イオン存在下でも酸の形態を取るような酸を触媒として
使用すると、重合温度を低く、重合速度を大きくするこ
とができる。

【００１５】このように、触媒として機能できる酸は、
どのような酸でも良いのではなく、例えば重合温度付近
でそのアンモニウム塩が分解するか、もともとアンモニ
ウムイオン存在下でも酸の形態をとるような特性を持っ
た酸が好ましい。特に、酸触媒として、少なくとも１個
のＰ−ＯＨ結合を有するリン酸誘導体、または少なくと
も１個のＢ−ＯＨ結合を有するホウ酸誘導体を用いるこ
とができる。具体的には、リン酸誘導体としては、オル
トリン酸、メタリン酸、ポリリン酸などのリン酸類、メ
チルリン酸、エチルリン酸、フェニルリン酸などの酸性
リン酸エステル、及びこれらのアンモニウム塩を使用す
ることができる。また、ホウ酸誘導体としては、オルト
ホウ酸、メタホウ酸、四ホウ酸などのホウ酸類、これら
のアンモニウム塩、またはエチルアルコール、メチルア
ルコールなどのアルキルアルコール類とのホウ酸エステ
ル類、及び多価アルコールとのホウ酸錯体などを挙げる
ことができる。重合して得られたポリマーは生分解性の
材料として使用されるため、環境負荷の小さいホウ酸
や、肥料成分としても用いられるリン酸を触媒とするこ
とが好ましい。

【００１６】本発明で使用される酸触媒の使用量は、原
料のアスパラギン酸を必須とするアミノ酸に対し、通
常、０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、
さらに好ましくは２〜１５重量％の範囲がよい。酸触媒
の量が４０重量％よりも多いと、得られる重合物中に大
量の酸触媒が残存するため、製品の品質の低下、コスト
アップの原因となるので好ましくない。

【００１７】本発明で使用される酸触媒は、最初のアス
パラギン酸を必須とするアミノ酸アンモニウム溶液に直
接添加してもよいし、あるいはある程度減圧してから添
加してもよい。溶液に添加することによって、酸触媒を
均一に分散、溶解させることができるため、少ない酸触
媒量で高分子量のポリスクシンイミドを効率よく製造で
きる。

【００１８】この方法は、酸触媒を用いるため、重合温
度を低くすることができ、かつ、重合時間を短縮するこ
とができる。そのため、得られたスクシンイミド系重合
体から誘導されるアスパラギン酸系重合体は、生分解性
が高いという利点を有している。

【００１９】加熱減圧などによる重合温度は、通常、１
００〜２５０℃、好ましくは１００〜２１５℃、さらに
好ましくは１３０〜２１０℃の範囲がよい。重合温度が
１００℃未満であると重合が進行せず、他方、重合温度
が２５０℃を越えると重合物中に生分解性に対して悪影
響を及ぼす複雑な構造物ができたりするために好ましく
ない。重合時間は、重合温度２１０℃で、通常、０．５
〜８時間である。

【００２０】重合の際には、減圧や不活性ガスの送気に
よって、アスパラギン酸を必須とするアミノ酸アンモニ
ウム溶液中に含まれる水と過剰のアンモニア、重合にと
もなって放出されるアンモニアと水を除去し易くするこ
とが好ましい。特に、減圧するとその効果が大きいので
好ましい。重合の際の減圧度は、通常、１〜５００ｍｍ
Ｈｇ、好ましくは１０〜４００ｍｍＨｇ、さらに好まし
くは５０〜３００ｍｍＨｇの範囲である。減圧度はでき
るだけ高い方が好ましい、というのは、水、アンモニア
の除去効率がよくなり、重合時間を短縮できるからであ
る。しかしながら、あまりに減圧度を高くすると、装置
が複雑になるなどの問題が生じる。また、減圧度が低い
と、水、アンモニアの除去効率が悪く、重合時間が長く
なる。

【００２１】重合の際の原料アミノ酸アンモニウム塩溶
液の状態は、最初、溶液から粘質なシロップ状である
が、重合が進むにつれて、次第に粘度が上昇してアメ状
となり、スクシンイミド構造が形成されていくととも
に、固体状態へと変化する。

【００２２】加熱減圧に使用する装置としては、棚型減
圧乾燥機、ベルトコンベア型乾燥機、ドラムドライヤー
およびベントタイプスクリュー押出機など各種の装置が
使用できるが、重合の際にこのような状態の変化がある
ため、特に高粘性の物質を混練することができるニーダ
ーおよびベントタイプスクリュー押出機が好ましい。ま
た、減圧しない場合に、ベルトコンベアー型やドラムド
ライヤーを用いると表面積を大きくすることができ、
水、アンモニアの除去を行い易いので好ましい。

【００２３】アスパラギン酸を必須とするアミノ酸アン
モニウム溶液を加熱減圧して重合する際にアンモニアが
遊離してくるが、このアンモニアを捕集して再使用す
る。アンモニアは、通常、揮発しやすいため、捕集する
のに冷却などの操作が必要であるが、フマル酸懸濁液、
酸性フマル酸溶液、マレイン酸溶液または酸性マレイン
酸溶液に反応系から遊離したアンモニアを導入すると、
かかるアンモニアのほとんど全てを冷却することなく捕
集できる。特に、Ｌ−アスパラギン酸の原料の一つであ
るフマル酸懸濁液で捕集すると、捕集されたアンモニア
はフマル酸によって中和されてフマル酸アンモニウム塩
となり、水に溶解し確実に捕集されることから好まし
い。また、フマル酸の原料であるマレイン酸を用いた場
合には、マレイン酸は溶解度が高いため、溶液として使
用することができる。マレイン酸の場合にも捕集された
アンモニアはマレイン酸によって中和され、マレイン酸
アンモニウム塩となり確実に捕集することができる。

【００２４】ここで、発生するアンモニアを捕集するフ
マル酸懸濁液、酸性フマル酸溶液、マレイン酸溶液また
は酸性マレイン酸溶液の濃度は、通常、５〜８０％、好
ましくは１０〜６０％である。

【００２５】使用するフマル酸またはマレイン酸の量
は、Ｌ-アスパラギン酸アンモニウム溶液中に含まれて
いるアンモニアに対し０．４〜２倍モル、好ましくは
０．４５〜０．６倍モルの範囲である。０．４倍モルよ
り少ないとアンモニアを捕集しきれないおそれがあり、
また２倍モルより多いと、アンモニアに対して、フマル
酸またはマレイン酸の量が多くなりすぎて、原料の有効
利用の面から好ましくない。また、フマル酸の場合には
０．４５〜０．６倍モルの範囲にすると、アンモニアを
捕集することによって、懸濁したフマル酸を全て溶解し
た状態とすることもできる。

【００２６】アンモニアを捕集する際のフマル酸懸濁
液、酸性フマル酸溶液、マレイン酸溶液または酸性マレ
イン酸溶液の温度は、通常、５〜９０℃が好ましい。

【００２７】Ｌ−アスパラギン酸の原料の一つであるフ
マル酸懸濁液、酸性フマル酸溶液、さらにフマル酸の原
料であるマレイン酸溶液、酸性マレイン酸溶液で捕集
し、適宜アンモニア、フマル酸またはマレイン酸を追加
することによって、アスパルターゼ、またはアスパルタ
ーゼとマレイン酸異性化酵素を用いてフマル酸とアンモ
ニア、またはマレイン酸とアンモニアからＬ−アスパラ
ギン酸合成の原料として再使用することができる。具体
的には、得られたフマル酸アンモニウムを含むフマル酸
懸濁液は、フマル酸、アンモニアを追加することによっ
て濃度、ｐＨを調節し、さらに酵素活性化剤である硫酸
マグネシウムなどの２価金属を含む塩を添加するなど適
宜調整することによって、酵素によるＬ-アスパラギン
酸生産のための原料として好適である。また、得られた
マレイン酸アンモニウムを含むマレイン酸溶液は、マレ
イン酸、アンモニアを追加することによって濃度、ｐＨ
を調節し、さらに酵素活性剤である硫酸マグネシウムな
どの２価金属を含む塩、メルカプトエタノール、脱酸素
剤などを適宜添加することによって、マレイン酸異性化
酵素とアスパルターゼを用いた酵素反応によるＬ−アス
パラギン酸の生産用原料として好適である。

【００２８】前記アンモニアを含むフマル酸懸濁液、酸
性フマル酸溶液、マレイン酸溶液、酸性マレイン酸溶液
を原料として、アスパルターゼ、アスパルターゼとマレ
イン酸異性化酵素などの酵素を固定化したものを用い、
バッチ式または流通式で反応させるには、フマル酸ある
いはマレイン酸の濃度、フマル酸あるいはマレイン酸と
アンモニアの比率を調整する必要がある。濃度はフマル
酸あるいはマレイン酸換算で、通常、５〜４０重量％、
好ましくは１０〜３０重量％の範囲になるように適宜調
節する。具体的には、懸濁液あるいは溶液を濃縮した
り、フマル酸あるいはマレイン酸を追加することによっ
て濃度を調節することができる。濃度が５％未満である
と、生成したＬ-アスパラギン酸アンモニウム溶液を用
いて重合する際に除去する水の量が多くなるため好まし
くない。一方、濃度が４０％を越えると、フマル酸およ
びフマル酸アンモニウムの結晶が析出する恐れがあるた
め好ましくない。

【００２９】また、フマル酸あるいはマレイン酸に対す
るアンモニアの割合をアンモニアを追加することによっ
て、フマル酸あるいはマレイン酸に対し１．５〜３倍モ
ル、好ましくは２〜２．５倍モルになるように調節す
る。また、３倍モルを越えると、重合の際に回収するア
ンモニア量が多くなるため好ましくない。このようにし
て調整したフマル酸アンモニウム溶液あるいはマレイン
酸アンモニウム溶液のｐＨは、通常、８〜１０の範囲で
ある。

【００３０】また、酵素反応の基質とするためには、ア
スパルターゼの活性化の効果がある、塩化マグネシウ
ム、硫酸マグネシウムなどのマグネシウム塩、塩化マン
ガンなどのマンガン塩、コバルト塩などの２価金属塩を
添加することが好ましい。添加する２価金属塩の濃度
は、通常、１〜１００ｍＭ、好ましくは５〜５０ｍＭの
範囲が望ましい。

【００３１】さらに、メルカプトエタノールなどのＳＨ
試薬を添加すると酵素活性が安定になるので好ましい。

【００３２】このようにして調整したフマル酸アンモニ
ウムあるいはマレイン酸アンモニウムは、アスパルター
ゼ活性あるいはアスパルターゼ活性とマレイン酸異性化
酵素活性を有する微生物または、その破砕物もしくは、
酵素の存在下で、反応させてＬ−アスパラギン酸アンモ
ニウムとする。アスパルターゼ活性あるいはアスパルタ
ーゼ活性とマレイン酸異性化酵素活性を有する微生物ま
たは酵素は、セルロース、アルギン酸、κ−カラギーナ
ンなどの適当な高分子、またはイオン交換樹脂やポリア
クリルアミドなどの適当な合成高分子を担体として常法
により固定化して用いることも可能である。固定化する
ことにより、微生物、酵素と生成物との分離が容易とな
り、生産性が向上することから好ましい。

【００３３】アスパルターゼ活性を有する微生物として
は、アスパルターゼ活性を有すれば特に限定はされない
が、例えばエッシェリシア（Escherichia）属に属する
微生物（エッシェリシア・コリ（Escherichia coli）AT
CC11303、ATCC9633、ATCC27325））、ブレビバクテリウ
ム（Brevibacterium）属に属する微生物を挙げることが
できる。

【００３４】マレイン酸異性化酵素活性を有する微生物
としては、アルカリゲネス（Alcaligenes）属に属する
微生物（アルカリゲネス・フェーカリス（Alcaligenes
faecalis）ATCC8750）、エンテロバクター（Enterobact
or）属に属する微生物（エンテロバクター・アグロメラ
ンス NSM-1 FERM P-14447）、シトロバクター（Citrob
acter）属に属する微生物（シトロバクター・フロイン
ディ− NSM-2 FERM P-14448、シトロバクター・アマロ
ナティカスNSM-10 FERM P-16142）、クレブジェラ（Kle
bsiella）属に属する微生物（クレブジェラ・プランテ
ィコラ NSM-3 FERM P-15144）、シュードモナス（Pseu
domonas）属に属する微生物（シュードモナス・フルオ
レッシェンス NSM-4 FERM P-15560）など、マレイン酸
よりＬ―アスパラギン酸を収率よく生成する微生物が好
適に用いられる。

【００３５】また、上記のアスパルターゼ、マレイン酸
異性化酵素の遺伝子を遺伝子組換によって導入した微生
物を用いるとさらに効果的である。

【００３６】上記微生物菌体の調製に使用する培地は、
特に限定されるものではなく、一般の微生物に使用され
る培地でよい。培地の炭素源としては、例えば、グルコ
ース、フラクトース、しょ糖などの糖類、マレイン酸、
フマル酸、リンゴ酸、酢酸などの有機酸、及びグリセリ
ン、エタノールなどのアルコールが使用できる。

【００３７】培地の窒素源としては、アンモニア、硫酸
アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、
尿素などの無機酸類が使用できる。さらに、ペプトン、
酵母エキス、コーンスティープリカー、カサミノ酸など
の有機窒素源も使用できる。無機塩としては，リン酸一
水素カリウム、リン酸二水素カリウム、硫酸マグネシウ
ム、硫酸第一鉄などが用いられる。また、必要に応じて
ビタミン類も適宜添加してよい。

【００３８】培養は、通気撹拌、振とうなどの好気的条
件下で行い、培養温度は、通常、２０〜４０℃、好まし
くは２８〜３７℃である。培養液のｐＨは、通常、５〜
１０、好ましくは７〜８であり、ｐＨの調整は酸又はア
ルカリの添加によって行う。培養開始時の培地中の炭素
源の濃度は、通常、０．０５〜１０重量％、好ましくは
０．５〜２重量％である。培養期間は、通常、１０時間
から４日間、好ましくは１５時間から３日間で行う。

【００３９】例えば、アスパルターゼやマレイン酸異性
化酵素とアスパルターゼによる酵素反応はバッチ、また
は流通式で行うことができるが、特にアスパルターゼや
マレイン酸異性化酵素とアスパルターゼを含んだ菌体を
固定化し、カラムに充填して使用するのが好ましい。こ
の方法であれば、アスパルターゼやマレイン酸異性化酵
素とアスパルターゼを長期間にわたって反応に使用でき
るので、同じ量の酵素からより多くのＬ−アスパラギン
酸アンモニウムを得ることができる。

【００４０】酵素を利用する反応温度は、通常、５〜５
０℃、好ましくは１０〜４０℃の範囲である。５℃未満
であると反応速度が小さくなったり、フマル酸アンモニ
ウムが析出するおそれがあるため好ましくない。一方、
５０℃を越えるとアスパルターゼやマレイン酸異性化酵
素とアスパルターゼの活性が失われる恐れがあるため好
ましくない。反応温度の調節は、多重管やジャケットで
の冷却、外部循環熱交による冷却、またあらかじめフマ
ル酸アンモニウム溶液、あるいは、マレイン酸アンモニ
ウム溶液の温度を、４０℃から、その反応熱で上昇する
温度幅以上低くすることによって行うことができる。

【００４１】つぎに、得られたポリスクシンイミドを原
料とするポリアスパラギン酸（塩）の製造方法について
説明する。

【００４２】本発明で重合したポリスクシンイミドを、
例えば、２０〜９５℃、好ましくは４０〜７０℃で、ア
ルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物などの
塩基性物質の水溶液に溶解させることにより、イミド環
が加水分解開環し、ポリアスパラギン酸塩が得られる。
用いられる塩基性物質の水溶液濃度は、５〜５０重量％
が好ましい。ここで、アルカリ金属水酸化物としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられ、ア
ルカリ土類金属水酸化物としては水酸化カルシウム、水
酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウムなどが挙げら
れる。中でも、水酸化ナトリウムは安価であり洗剤添加
剤、分散安定剤、スケール防止剤などの用途に用いる場
合に好ましい。また、肥料や植物成長促進剤などの用途
には、肥料成分となる水酸化カリウムが特に好ましい。

【００４３】このようにして加水分解開環したポリアス
パラギン酸塩溶液中には、重合の際に除去できなかった
アンモニアが存在しているが、液のｐＨを９〜１０に調
節して加熱することによって、遊離のアンモニアとして
溶液から追い出し、回収することができる。この場合も
先と同様に、フマル酸縣濁液で捕集してＬ−アスパラギ
ン酸の原料として再使用することが好ましい。

【００４４】図１にはＬ−アスパラギン酸アンモニウム
を原料とするポリスクシンイミド及びポリアスパラギン
酸ナトリウムの概略製造法を示す。

【００４５】ポリアスパラギン酸塩の分子量は、例えば
シグマ社製の分子量既知のポリアスパラギン酸標本を標
準として、昭和電工社製、Ｓｈｏｄｅｘ ＯＨパックカ
ラムを使用して、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー（ＧＰＣ）分析によって測定することができる。本
発明の方法によれば、重量平均分子量２０００以上、好
ましくは３０００〜１００００のポリアスパラギン酸を
製造することができる。

【００４６】ポリアスパラギン酸の生分解性は、例えば
ＯＥＣＤテストガイドラインの修正ＭＩＴＩ試験によっ
て測定することができる。本願発明方法に従えば、下水
処理場の活性汚泥を用いた２８日間の試験において、生
物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）から求めた生分解率で６
０％以上の分解性を示すポリアスパラギン酸が製造でき
る。

【００４７】本願発明により製造したスクシンイミド系
重合体は加水分解により対応するアミノ酸系重合体を得
ることができ、生分解性に優れた洗剤添加剤、分散安定
剤、スケール防止剤、保湿剤、肥料などとして使用する
ことができる。

【００４８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるもので
はない。

【００４９】実施例１ 大腸菌 Escherichia coli ATCC11303株を表１に示す培
地３ｍｌを入れた試験管１０本に接種して３７℃で８時
間培養後、同じ組成の培地１００ｍｌを入れた坂口フラ
スコ１０本にそれぞれ接種し、３０℃で一夜振盪した。
この培養液から菌体を遠心分離によって回収した。この
菌体のアスパルターゼ活性を測定したところ、０．０５
ｍｏｌｅｓＬ−アスパラギン酸生成／ｈｒ／ｇ菌体であ
った。

【００５０】表１ 培地組成

【００５１】

【表１】

【００５２】１２１℃、１５分オートクレーブで殺菌 ＰＡＳ−８８０（日東紡績製）をアルカリでｐＨ７．０
付近にしたもの７０ｇ及び脱イオン水２３０ｇをよく混
合し、先に回収した菌体を均一に分散させた。６Ｌ容の
ナス型フラスコにイオン交換樹脂（アンバーライト IRA
-96SB C1型オルガノ社製、平均粒径０．５ｍｍ）３００
ｍｌと０．５インチのテフロン球２００個を入れ、ここ
に先に得た菌体分散液１／６を入れ、３０℃で回転させ
ながらエバポレータで１時間乾燥し、菌体をイオン交換
樹脂に被覆させた。この操作を６回行った後、テフロン
球を除去してビーズ状の固定化アスパルターゼを得た。
この固定化アスパルターゼの活性は２１０Ｕ／ｍｌであ
った。

【００５３】このように調製した固定化アスパルターゼ
を２０％フマル酸アンモニウム溶液（ｐＨ８．３）に４
℃で一晩浸漬した後、その１０ｍｌをカラムに充填し、
カラムの外部を発砲ポリスチレンの保湿材で保温するこ
とによって反応器を断熱した。このカラムに、２０℃の
恒温水槽で保温した２０℃の基質液（１Ｌ中に２００ｇ
のフマル酸、２００ｇの２５％アンモニア水、０．２５
ｇのＭｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ及びアンモニアでｐＨ３に調
節）を、断熱材を巻いたテフロンチューブを通して、毎
時５ｍｌの速度（ＳＶ＝０．５）で流通させて連続反応
を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を行った
ところ、反応生成物として、消費されたフマル酸とほぼ
等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その反応変換率
は９９．７７％であった。

【００５４】カラムに流通させて生成したＬ−アスパラ
ギン酸アンモニウム溶液５００ｍｌ（Ｌ−アスパラギン
酸アンモニウム、水、Ｌ−アスパラギン酸１１４．３ｇ
含有）をステンレス製のバットに入れ、オルトリン酸１
１ｇを混合後、真空乾燥機中で２１０℃、８時間の間、
加熱減圧を行った。減圧はダイアフラム式真空ポンプで
排気することによって行い、減圧度を１５０ｍｍＨｇに
調節し、排気をフマル酸６０ｇと水６０ｍｌを入れた縣
濁液に流通させてアンモニアを捕集した。４時間後、重
合にともなって放出されたアンモニアによってフマル酸
は全て溶解していた。液量は約５００ｍｌとなってい
た。重合して得られたポリスクシンイミドは９７ｇであ
った。

【００５５】このポリスクシンイミド１０ｇを水７０ｍ
ｌに縣濁させ，１０Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を添加し
てポリスクシンイミドを溶解させてｐＨ１０とした。こ
の溶液を９０℃に加熱し、残存するアンモニアを追い出
すために、窒素で気相部をブローして先の縣濁液に流通
させた。このようにして、ポリアスパラギン酸ナトリウ
ムの水溶液を得た。この溶液をＨＰＬＣで分析したとこ
ろ、アスパラギン酸のピークは検出されず、重合体収率
はほぼ１００％であった。

【００５６】このポリアスパラギン酸ナトリウムの重量
平均分子量を、昭和電工社製Ｓｈｏｄｅｘ ＯＨパック
カラムを用い、シグマ社製のポリアスパラギン酸（Shig
ma P3418,Shigma P5387,Shigma P3056,Shigma P6762）
を標準物質として、ＧＰＣ分析によって測定したところ
約７０００であった。このポリアスパラギン酸ナトリウ
ム溶液をセロハンチューブで流水透析を１６時間行って
低分子量画分を除去した後、凍結乾燥によってポリアス
パラギン酸ナトリウムを回収した。この透析処理したポ
リアスパラギン酸の生分解性を都市下水処理場の返送汚
泥を用いた以外は、修正ＭＩＴＩ試験に準じて測定し
た。すなわち、ＪＩＳ Ｋ−０１０２における生物化学
酸素要求量の項に規定されている組成液としての基礎培
養液２００ｍｌに、試験物質としてのポリアスパアラギ
ン酸を１００ｐｐｍになるように添加するとともに、活
性汚泥を３０ｐｐｍになるように添加した。その後、こ
の基礎培養液を暗所下で２５℃に保ち、撹拌しながら２
８日にわたって培養した。そして、上記培養期間中、活
性汚泥により消費された酸素量を定期的に測定し、生物
化学的酸素要求量（ＢＯＤ：Biochemical Oxygen Deman
d）曲線を求めた。

【００５７】生分解率（％）は、上記ＢＯＤ曲線から得
られる試験物質の生物化学的酸素要求量Ａ（ｍｇ）と、
ＢＯＤ曲線から得られるブランク、つまり基礎培養液の
酸素消費量Ｂ（ｍｇ）と、試験物質を完全酸化させる場
合に必要な全酸素要求量（ＴＯＤ：Theoretical Oxygen
Demand）Ｃ（ｍｇ）とから、次式と供試物質の理論的
酸素要求量（ＴＯＤ）の比により次式に従い算出した。

【００５８】

【数１】生分解率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ｃ｝×１００ また、試験溶液中の全有機炭素量（ＴＯＣ）の減少をＴ
ＯＣ測定器（島津製、ＴＯＣ−５００）を用いて測定し
た。ＴＯＣ除去率は次式に従って算出した。

【００５９】

【数２】ＴＯＣ除去率（％）＝｛（Ｃ_o −Ｃ_BO）−（Ｃ
₂₈−Ｃ_B28 ）／（Ｃ_o −Ｃ_BO）｝×１００ ここで、 Ｃ_o ：試験開始時の試験溶液中のＴＯＣ（mg/l） Ｃ₂₈：２８日後の試験溶液中のＴＯＣ（mg/l） Ｃ_BO：供試物質を含まない系（空試験溶液）の試験開始
時のＴＯＣ（mg/l） Ｃ_B28 ：供試物質を含まない系（空試験溶液）の２８日
後のＴＯＣ（mg/l）である。

【００６０】２８日間での生分解率は６０．３％であっ
た。

【００６１】重合の際に発生するアンモニアを捕集した
フマル酸溶液を減圧濃縮して３００ｍｌとし、フマル酸
４０ｇと２５％アンモニア７７．５ｇ、０．１３ｇのＭ
ｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏを追加して，ｐＨ８．３、５００ｍ
ｌとした。この液を、先と同様に固定化アスパルターゼ
を充填したカラムに毎時５ｍｌの速度（ＳＶ＝０．５）
で流通させて連続反応を行った。反応開始３時間目に反
応液の分析を行ったところ、反応生成物として消費され
たフマル酸とほぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成
し、その反応変換率は９９．７％であった。このよう
に、捕集したアンモニアを次のアスパルターゼでの酵素
反応に再使用することができた。

【００６２】実施例２ カラムでの酵素反応を行った液の代わりにＤ．Ｌ−アス
パラギン酸のアンモニウム塩溶液（アスパラギン酸とし
て２３％、ｐＨ８．３、アンモニア中和）５００ｍｌを
用いた以外は、実施例１と同様に重合を行った。

【００６３】得られたポリスクシンイミドを、実施例１
と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムとし、ＧＰＣに
より重量平均分子量を測定したところ約７０００であっ
た。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギ
ン酸のピークは検出されず、重合体収率はほぼ１００％
であった。

【００６４】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解性試験を行った。
２８日間での生分解率は６０．３％であった。

【００６５】実施例１と同様にアンモニアを捕集したフ
マル酸溶液を再調整し、固定化アスパルターゼでの連続
反応を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を行
ったところ、反応生成物として消費されたフマル酸とほ
ぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その変換率は
９９．６％であった。このように、捕集したアンモニア
は次のアスパルターゼでの酵素反応に再使用することが
できた。

【００６６】実施例３ 酸触媒としてホウ酸１１ｇを使用した以外は、実施例１
と同様に重合を行った。得られたポリスクシンイミドを
実施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、
ＧＰＣによって重量平均分子量を測定したところ約７０
００であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、
アスパラギン酸のピークは検出されず、重合体の収率は
ほぼ１００％であった。

【００６７】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解性試験を行った。
２８日間での生分解率は６１．７％であった。

【００６８】実施例１と同様にアンモニアを捕集したフ
マル酸溶液を再調整し、固定化アスパルターゼでの連続
反応を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を行
ったところ、反応生成物として消費されたフマル酸とほ
ぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その変換率は
９９．７％であった。このように、捕集したアンモニア
は次のアスパルターゼでの酵素反応に再使用することが
できた。

【００６９】比較例１ 触媒を使用せずに重合時間を１８時間にした以外は、実
施例１と同様に重合を行った。得られたポリスクシンイ
ミドを実施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウム
とし、ＧＰＣにより重量平均分子量を測定したところ約
７０００であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したとこ
ろ、アスパラギン酸が残存しており、重合体収率は８２
％であった。このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解性試験を行った。
２８日間での生分解率は４５．５％であった。

【００７０】比較例２ 酸触媒として硫酸を使用した以外は、実施例１と同様に
重合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１
と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムとし、ＧＰＣに
より重量平均分子量を測定したところ約７０００であっ
た。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギ
ン酸が残存しており、重合体収率は６８％であった。こ
のポリアスパラギン酸ナトリウムを実施例１と同様に透
析処理した後、生分解性試験を行った。２８日間での生
分解率は４１．８％であった。

【００７１】実施例４ 重合温度を１９０℃にした以外は、実施例１と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＧＰＣによ
って重量平均分子量を測定したところ約７０００であっ
た。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギ
ン酸のピークは検出されず、重合体の収率はほぼ１００
％であった。

【００７２】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解試験を行った。２
８日間での生分解率は６２．３％であった。

【００７３】実施例１と同様にアンモニアを捕集したフ
マル酸溶液を再調整し、固定化アスパルターゼによる連
続反応を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を
行ったところ、反応生成物として消費されたフマル酸と
ほぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その変換率
は９９．５％であった。このように、捕集したアンモニ
アは次のアスパルターゼを用いる酵素反応に再使用する
ことができた。

【００７４】実施例５ 酸触媒としてホウ酸１１ｇを使用した以外は、実施例４
と同様に重合を行った。得られたポリスクシンイミドを
実施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、
ＧＰＣによって重量平均分子量を測定したところ約７０
００であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、
アスパラギン酸のピークは検出されず、重合体の収率は
ほぼ１００％であった。

【００７５】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解試験を行った。２
８日間での生分解率は６２．８％であった。

【００７６】実施例１と同様にアンモニアを捕集したフ
マル酸溶液を再調整し、固定化アスパルターゼでの連続
反応を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を行
ったところ、反応生成物として消費されたフマル酸とほ
ぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その変換率は
９９．５％であった。このように、捕集したアンモニア
は次のアスパルターゼでの酵素反応に再使用することが
できた。

【００７７】実施例６ 重合温度を１８０℃にした以外は、実施例４と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＧＰＣによ
って重量平均分子量を測定したところ約７０００であっ
た。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギ
ン酸のピークは検出されず、重合体の収率はほぼ１００
％であった。

【００７８】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解試験を行った。２
８日間での生分解率は６３．５％であった。

【００７９】実施例１と同様にアンモニアを捕集したフ
マル酸溶液を再調整し、固定化アスパルターゼでの連続
反応を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を行
ったところ、反応生成物として消費されたフマル酸とほ
ぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その変換率は
９９．７％であった。このように、捕集したアンモニア
は次のアスパルターゼでの酵素反応に再使用することが
できた。

【００８０】実施例７ 酸触媒としてホウ酸１１ｇを使用した以外は、実施例６
と同様に重合を行った。得られたポリスクシンイミドを
実施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、
ＧＰＣによって重量平均分子量を測定したところ約７０
００であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、
アスパラギン酸のピークは検出されず、重合体の収率は
ほぼ１００％であった。

【００８１】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解試験を行った。２
８日間での生分解率は６２．８％であった。

【００８２】実施例１と同様にアンモニアを捕集したフ
マル酸溶液を再調整し、固定化アスパルターゼによる連
続反応を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を
行ったところ、反応生成物として消費されたフマル酸と
ほぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その変換率
は９９．７％であった。このように、捕集したアンモニ
アは次のアスパルターゼを用いる酵素反応に再使用する
ことができた。

【００８３】実施例８ 重合温度を１７０℃にした以外は、実施例４と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＧＰＣによ
って重量平均分子量を測定したところ約７０００であっ
た。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギ
ン酸が残存しており、重合体の収率は５３％であった。

【００８４】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解試験を行った。２
８日間での生分解率は６３．５％であった。

【００８５】実施例９ 酸触媒としてホウ酸１１ｇを使用した以外は、実施例６
と同様に重合を行った。得られたポリスクシンイミドを
実施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、
ＧＰＣによって重量平均分子量を測定したところ約７０
００であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、
アスパラギン酸が残存しており、重合体の収率は７９％
であった。

【００８６】このポリアスパラギン酸ナトリウムを実施
例１と同様に透析処理した後、生分解試験を行った。２
８日間での生分解率は６３．５％であった。

【００８７】比較例３ 酸触媒を使用しない以外は、実施例４と同様に重合を行
った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と同様に
ポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＧＰＣによって重
量平均分子量を測定したところ約７０００であった。こ
の溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギン酸が
残存しており、重合体の収率は６０％であった。

【００８８】比較例４ 酸触媒として硫酸を１１ｇ使用した以外は、実施例４と
同様に重合を行った。得られたポリスクシンイミドを実
施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、Ｇ
ＰＣによって重量平均分子量を測定したところ約７００
０であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、ア
スパラギン酸が残存しており、重合体の収率は６０％で
あった。

【００８９】比較例５ 酸触媒を使用しない以外は、実施例６と同様に重合を行
った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と同様に
ポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＧＰＣによって重
量平均分子量を測定したところ約７０００であった。こ
の溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギン酸が
残存しており、重合体の収率は３５％であった。

【００９０】比較例６ 酸触媒として硫酸を１１ｇ使用した以外は、比較例５と
同様に重合を行った。得られたポリスクシンイミドを実
施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、Ｇ
ＰＣによって重量平均分子量を測定したところ約７００
０であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、ア
スパラギン酸が残存しており、重合体の収率は４８％で
あった。

【００９１】比較例７ 酸触媒を使用しない以外は、実施例８と同様に重合を行
った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と同様に
ポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＧＰＣによって重
量平均分子量を測定したところ約７０００であった。こ
の溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アスパラギン酸が
残存しており、重合体の収率は２５％であった。

【００９２】比較例８ 酸触媒として硫酸を１１ｇ使用した以外は、比較例７と
同様に重合を行った。得られたポリスクシンイミドを実
施例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、Ｇ
ＰＣによって重量平均分子量を測定したところ約７００
０であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、ア
スパラギン酸が残存しており、重合体の収率は３０％で
あった。

【００９３】比較例９ 重合温度を１６０℃にした以外は、実施例１と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＨＰＬＣで
分析したところ、アスパラギン酸が残存しており、重合
体の収率は２２％であった。

【００９４】比較例１０ 重合温度を１６０℃にした以外は、実施例３と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＨＰＬＣで
分析したところ、アスパラギン酸が残存しており、重合
体の収率は７．５％であった。

【００９５】比較例１１ 重合温度を１６０℃にした以外は、比較例１と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＨＰＬＣで
分析したところ、アスパラギン酸が残存しており、重合
体の収率は４１％であった。

【００９６】比較例１２ 重合温度を１６０℃にした以外は、比較例２と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＨＰＬＣで
分析したところ、アスパラギン酸が残存しており、重合
体の収率は２６％であった。

【００９７】比較例１３ 重合温度を２４０℃にした以外は、比較例１と同様に重
合を行った。得られたポリスクシンイミドを実施例１と
同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＨＰＬＣで
分析したところ、アスパラギン酸は消失しており、重合
体の収率はほぼ１００％であった。

【００９８】このポリアスパラギン酸を実施例１と同様
に透析処理した後、生分解性試験を行った。２８日間で
の生分解率は３８．６％であった。

【００９９】実施例１０ シュードモナス・フルオレッシェンスＮＳＭ−４株（FE
RM P-15560）を下記表２に示す培地３ｍｌを入れた試
験管１０本に接種して３７℃で８時間培養後、表２の培
地１００ｍｌを入れた坂口フラスコ１０本にそれぞれ１
本ずつ接種し、３０℃で一夜振盪培養した。この培養液
から、菌体を遠心分離によって回収した。この菌体のマ
レイン酸からアスパルターゼを生成する活性を測定した
ところ０．０３ｍｏｌｅｓＬ-アスパラギン酸生成／ｈ
ｒ／ｇ菌体であった。 表２ 培地組成

【０１００】

【表２】

【０１０１】１２１℃、１５分オートクレーブで殺菌 実施例１と同様に、ＰＡＳ−８８０(日東紡績製)とイオ
ン交換樹脂(アンバーライトIRA-96SBＣｌ型オルガノ社
製、平均粒径0.５ｍｍ)で菌体を固定化し、マレイン酸異
性化酵素とアスパルターゼを含むビーズ状の固定化菌体
を得た。この固定化菌体のマレイン酸アンモニウムから
Ｌ-アスパラギン酸を生成する活性は１２０Ｕ／ｍｌで
あった。 前記調製した固定化アスパルターゼを、２０％マレイン
酸アンモニウム溶液に４℃で一晩浸漬したのち、その１
００ｍｌをカラムに充填し、カラムの外部を発泡ポリス
チレンの保温材で保温することによって反応器を断熱し
た。 このカラムに、２０℃の恒温水槽で保温した２０℃
の基質液(１Ｌ中に２００ｇのマレイン酸、１７０ｇの２
５％アンモニア水、０.２５ｇのＭｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ、
メルカプトエタノール１ｍｌ及びアンモニアでｐＨ８.
３に調製)を断熱材を巻いたテフロンチューブを通して、
毎時２ｍｌの速度(ＳＶ=０．２)で流通させて連続反応
を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を行った
ところ、反応生成物として、消費されたマレイン酸とほぼ
等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その反応変換率
は９９．６％であった。 カラムに流通させて生成したＬ−アスパラギン酸アンモ
ニウム溶液２００ｍｌをステンレス製のバットに入れ、
オルトリン酸１１ｇを混合後、真空乾燥機中で２１０
℃、８時間、加熱減圧を行った。減圧はダイヤフラム式
真空ポンプで排気することによって行い、減圧度を１５
０ｍｍＨｇに調節し、排気をマレイン酸２４ｇと水２４
ｍｌを入れたトラップに通してアンモニアを捕集した。
４時間後、重合に伴って放出されたアンモニアによっ
て、トラップ中の液量が約２００ｍｌとなっていた。

【０１０２】重合して得られたポリスクシンイミドは３
８．６ｇであった。得られたポリスクシンイミドを実施
例１と同様にポリアスパラギン酸ナトリウムにし、ＧＰ
Ｃによって重量平均分子量を測定したところ約７０００
であった。この溶液をＨＰＬＣで分析したところ、アス
パラギン酸のピークは検出されず、ポリマー収率はほぼ
１００％であった。

【０１０３】重合の際にアンモニアを捕集したマレイン
酸溶液を減圧濃縮して１５０ｍｌとし、マレイン酸１６
ｇと２５％アンモニア水３１ｇ、ＭｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ
０．０５ｇ、メルカプトエタノール０．１５ｍｌを追加
してアンモニアでｐＨ８．３、２００ｍｌとした。この
液を先と同様に、新しい固定化菌体を充填したカラムに
毎時２ｍｌの速度(ＳＶ=０．２)で流通させて連続反応
を行った。反応開始後３時間目に反応液の分析を行った
ところ、反応生成物として消費されたマレイン酸とほぼ
等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、その反応変換率
は９９．７％であった。

【０１０４】このように、捕集したアンモニアを次のマ
レイン酸異性化酵素とアスパルターゼでの酵素反応に再
使用することができた。

【０１０５】実施例１１ 実施例１と同じカラムでの反応液５００ｍｌとホウ酸１
１．５ｇを１Ｌのニーダー（入江商会、BENCH KNEADER
PNV-1HS）に入れ、１９０℃で加熱減圧を行った。減
圧はダイヤフラム式真空ポンプで排気することによって
行い、排気をフマル酸６０ｇと水６０ｍｌを入れた懸濁
液に流通させてアンモニアを捕集した。２時間後、重合
に伴って放出されたアンモニアによってフマル酸は完全
に溶解していた。また、液量は約５００ｍｌとなってい
た。重合して得られたポリスクシンイミドは１０７ｇで
あった。

【０１０６】このポリスクシンイミド１０ｇを水７０ｍ
ｌに懸濁し、１０Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を添加して
ポリスクシンイミドを溶解させてｐＨ１０とした。この
溶液を９０℃に加熱し、残存しているアンモニアを追い
出すため、窒素で気相部をブローして先のトラップに流
通させた。このようにして、ポリアスパラギン酸ナトリ
ウムの水溶液を得た。この溶液中のアスパラギン酸をＨ
ＰＬＣで分析したところ、アスパラギン酸のピークは検
出されず、ポリマー収率はほぼ１００％であった。

【０１０７】重合の際にアンモニアを捕集したフマル酸
溶液を減圧濃縮して３００ｍｌとし、フマル酸４０ｇと
２５％アンモニア水７７．５ｇ、０.１３ｇのＭｇＳＯ
₄ ・７Ｈ₂ Ｏ 、を追加して、ｐＨ８．３、５００ｍｌと
した。この液を先と同様に、固定化アスパルターゼを充
填したカラムに毎時５ｍｌの速度(ＳＶ=０．５)で流通
させて連続反応を行った。反応開始後３時間目に反応液
の分析を行ったところ、反応生成物として、消費されたフ
マル酸とほぼ等モルのＬ−アスパラギン酸が生成し、そ
の反応変換率は９９．７％であった。このように、捕集
したアンモニアは次のアスパルターゼでの酵素反応に再
使用することができた。

【０１０８】

【発明の効果】本発明の方法によれば、極めて効率的に
生分解性に優れるスクシンイミド系重合体を製造でき
る。また、発生するアンモニアを回収、再使用できるの
で、環境面での安全性およびコスト面においても有利で
ある。

【０１０９】さらに、かかるスクシンイミド系重合体を
用いて容易にアスパラギン酸系重合体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｌ−アスパラギン酸アンモニウムを原料とする
ポリスクシンイミド及びポリアスパラギン酸ナトリウム
の製造方法の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J043 PA02 QB06 RA34 SA05 SA62 XA02 XA03 XB13 XB17 XB19 XB22 XB39 XB40 YB08 YB14 ZB06 ZB45

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスパラギン酸を必須とするアミノ酸の
   アンモニウム塩溶液を重合処理してスクシンイミド系重
   合体を得る際に、遊離するアンモニアをフマル酸懸濁
   液、酸性フマル酸溶液、マレイン酸溶液および酸性マレ
   イン酸溶液よりなる群から選ばれる少なくとも一つの液
   で捕集して、Ｌ-アスパラギン酸の原料液として再使用
   することを特徴とするスクシンイミド系重合体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記得られたアンモニアを含むフマル酸
   懸濁液、酸性フマル酸溶液、マレイン酸溶液および酸性
   マレイン酸溶液よりなる群から選ばれる少なくとも一つ
   の液を酵素の存在下で反応させてＬ-アスパラギン酸と
   する請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記重合処理は加熱減圧下に行う請求項
   １に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記加熱減圧下でスクシンイミド系重合
   体を得る際に、ニーダーまたはベントタイプスクリュー
   押出機で処理して揮発性成分を除去する請求項３に記載
   の方法。
5. 【請求項５】 前記重合処理は少なくとも１つのＰ−Ｏ
   Ｈ結合を有するリン酸誘導体または少なくとも１つのＢ
   −ＯＨ結合を有するホウ酸誘導体の存在下で行う請求項
   １〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記酵素は固定化酵素である請求項２〜
   ５のいずれか１項に記載の方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項で得られた
   スクシンイミド系重合体を加水分解することを特徴とす
   るアスパラギン酸系重合体の製造方法。