JP2003525923A - 水溶液からの有機酸の回収方法 - Google Patents

水溶液からの有機酸の回収方法

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Abstract

(57)【要約】 溶液からの所望の有機酸の回収方法には、少なくとも1種の所望の有機酸又はその酸アニオンを含有する水溶液を得る工程、この水溶液中のプロトン濃度を、少なくとも部分的に、回収すべき所望の有機酸の酸アニオン及び/又は所望の有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要な利用可能なプロトンの量により選択される所望のプロトン濃度で、所望のレベルに調節する工程並びに少なくとも1種の所望の有機酸の少なくとも一部を、水相から回収する工程が含まれる。所望のプロトン濃度は、所望の有機酸のアニオン及び所望の有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトンの量よりも多い、これよりも少ない又はこれに実質的に等しい、利用可能なプロトンの量を基準にすることができる。適当な有機酸の具体例には、これらに限定されないが、アスコルビン酸、コハク酸、酒石酸、グリコン酸、グロン酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、マレイン酸、酢酸、ギ酸、グルコン酸、ピルビン酸、プロピオン酸、酪酸、イタコン酸及びこれらの混合物が含まれる。本発明の一つの態様は、発酵ブロスのような水溶液からの2−ケト−L−グロン酸(KLG)の回収に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の背景 確認 本発明は、米国標準及び技術研究所(National Institute of Standards and T
echnology)の高等技術プログラム(Advanced Technology Program)により与えら
れた共同研究契約第70NANB5H1138号の下で、米国政府援助によりなされた。米国
政府は、本発明に於いて一定の権利を有する。
【0002】発明の分野 本発明は、溶液からの、有機酸、特に易分解性有機酸の改良された回収方法に
関する。
【0003】発明の背景 溶液から有機酸を回収することが、しばしば必要である。この目的のために、
有機酸を含有する溶液は、種々の化学反応及び発酵方法のような生物学的方法か
ら生じるものとすることができる。
【0004】 酸回収に関する典型的なアプローチには、酸のカルボキシレート又は塩の形を
所望のpHレベルに到達するようにプロトン化することが含まれる。
【0005】 例えば、シリンジ酸(syringic acid)の製造方法が、特許文献1に教示されて
おり、この方法では、酸の二重アルカリ塩を含有する水溶液が、塩酸又は硫酸の
ような強酸で酸性にされ、続いてカルボン酸生成物が結晶化されている。強酸添
加の量は、溶液のpHを3にするために十分なものである。
【0006】 特許文献2には、ナフトキノン抽出及びフタル酸結晶化からの中性にされた濾
液を再循環させることによって生成された水性溶媒で、ガス流からナフトキノン
及びフタル酸を回収する方法が記載されている。この濾液は、未回収のフタル酸
を中和することなく、硫酸及びマレイン酸副生物のみを中和するために、1.2
〜2.5、好ましくは1.5〜2.2のpHに塩基で処理されている。
【0007】 この方法に於いて、3,6−ジクロロピコリン酸の塩の水溶液から3,6−ジ
クロロピコリン酸を回収する塩酸による酸性化は、特許文献3に教示されている
。再び、酸性化のレベルを決定するために、pHが使用されている。
【0008】 コバルトカルボニル触媒を使用するカルボニル化により製造された、カルボン
酸、特に、N−アセチル−DL−フェニルアラニンカルボン酸の回収は、特許文
献4に教示されている。コバルト塩及び任意の有機相を除去した後、カルボン酸
を、酸、特に塩酸、硫酸又はリン酸のような鉱酸で、目標pH1に基づく酸添加
の量で沈殿させることにより、水相からカルボン酸が回収されている。
【0009】 N−メチルイミノ二酢酸の二ナトリウム塩を含有する水溶液からのN−メチル
イミノ二酢酸の回収は、特許文献5に記載されている。この方法に於いて、溶液
は硫酸を使用して酸性にされ、濃縮されて、硫酸ナトリウムを沈殿させる。酸性
化は、このカルボン酸の等電点である約2を目標に、溶液pHにより制御されて
いる。
【0010】 ジカルボン酸を、その二ナトリウム塩含有水溶液から結晶化回収することは、
特許文献6にも教示されている。この場合に、有機酸は1,3−又は1,4−シ
クロヘキサンジカルボン酸であり、プロトン化は塩酸又は硫酸により、溶液pH
による酸性化工程の正確な制御は、1,4−及び1,3−異性体について、それ
ぞれ2.8及び2.6の好ましい目標値で再び強調されている。
【0011】 ブタ胆汁からのヒオデオキシコリン酸(hyodeoxycholic acid)の回収が、特許
文献7に教示されている。他の胆汁酸及び胆汁成分から、そのマグネシウム塩と
してこの酸を単離した後、固体ヒオデオキシコリン酸マグネシウム塩を酢酸エチ
ル水溶液中に懸濁させ、鉱酸で酸性にして、酸の形とする。所望のpH1〜3の
酸性化を制御する、溶液pHが使用されている。
【0012】 塩基性条件下での、ビス(アミドカルボン酸)、特にN,N’−テレフタロイ
ル−ジ(6−アミノカプロン酸)の製造が、特許文献8に記載されており、この
方法では、生成物は選択的沈殿により回収される。硫酸を使用してpHを下げ、
最高の純度を与えるとして、約5.5〜6.5のpHで有機酸を沈殿させること
が開示されている。
【0013】 マレイン酸からL−アスパラギン酸を製造する酵素的方法が、特許文献9に教
示されており、この方法では、反応はそれらのアンモニウム塩の形で酸により起
こる。2.8のL−アスパラギン酸の等電点への酸性化が、改良された回収率を
与えるとして開示されている。
【0014】 予備生成のためのpHへのこの依存も、発酵ブロスからの有機酸回収の状況で
普及している。
【0015】 例えば、発酵及びそれに続く抽出を使用する回収による乳酸の製造が、特許文
献10に記載されている。抽出の前に、発酵ブロスは、所望のpHレベルに酸性
化される。
【0016】 発酵ブロスからの乳酸エステル及び乳酸の回収が、特許文献11に記載されて
おり、この場合に、乳酸塩が炭素数4〜5のアルコールの存在下で酸性化されて
いる。硫酸のような強酸を、pHが1.0〜1.6になるまで添加している。
【0017】 発酵ブロスのような水溶液からの、有機酸、特に乳酸の回収方法が、特許文献
12に教示されており、この方法では、溶液は抽出の前に酸性化されている。抽
出の前及び間にpHを1〜4.5にするために、鉱酸が使用されている。
【0018】 その広範囲の用途にも拘わらず、pHベースの技術は、一貫して有効であるか
又は予想可能であることも示さなかった。
【0019】 例えば、有機化合物の酸の形が塩の形よりも溶解性でない場合には、所望のカ
ルボン酸は、所望の生成物よりも大きい酸解離定数又はより小さい酸解離定数(
pKa)を有するより強い酸の添加によって、選択的に沈殿させることができる
。或る場合には、この酸性化を増大させると、有機酸の溶解度が減少し、回収率
を改良することができる。
【0020】 しかしながら、他の場合に、所望の酸は強酸の存在下で分解する。このような
場合に、減少した酸の溶解度にも拘わらず、酸性化すると回収率は実際には低下
する。有機不純物又は無機不純物の存在は、回収工程を更に複雑にする機能を果
たすのみである。例えば、このような不純物は、カチオン成分及びアニオン成分
に解離することができ、これらはプロトンをカルボン酸と競合させるか又は工程
の中にプロトンを与えることができる。何れにしても結果は望ましくない。
【0021】 即ち、プロトンのための競合は、所望の有機酸の回収率を効率的に低下させ、
一方、工程の中へのプロトンの付与は、所望の酸の分解を起こし得る。更に、こ
のような不純物のレベルは、典型的に、所望の有機酸に対して小さいけれども、
このような不純物は、工程の間の濃縮されるようになり、そうしてその効果を更
に拡大し得る。
【0022】 上記のことを考慮して、現存するプロトン化技術は、水溶液から所望の有機酸
を安定して取り出すためには有効ではないことが明らかである。
【0023】 第二の問題点は、回収すべき酸と会合したもの以外のアニオンの存在に関する
。水溶液からの有機酸の回収に於いて、溶液中に存在する他のアニオンの濃度は
、回収方法の有効性に強く影響し得ることが認められる。このために、技術は、
回収方法を改良するための試みに於いて、望ましくないアニオンを除去すること
並びに溶液pHを調節することの方向に関心が向けられた。イオン交換技術が使
用されたが、同じように効果がない。
【0024】 これに関して、所望の酸のカルボキシレート又は塩の形は、水溶液を、カチオ
ン交換樹脂の水素又は遊離酸の形で処理することによって、酸の形に転化させる
ことができる。このイオン交換技術は、無機カチオンの全部ではないにしても大
部分を、水溶液から除去することができるが、これはまたそれ自体の問題を導入
する。
【0025】 例えば、この樹脂は、溶液中の他のアニオンもプロトン化する。前記の場合の
ように、これは有害な影響に至り得る。特に、得られる不純物酸は、性質が有機
であっても無機であっても、しばしば所望の有機酸よりも強く、それ故所望の酸
の分解に至り得る。イオン交換方法は、溶液を更に希釈し、回収率に於けるなお
一層の低下に至り得る。
【0026】 従って、所望の有機酸、特に、易分解性有機酸を有効に回収する方法について
の要求がなお存在する。
【0027】 本発明者等にとって特に関心のある一つの有機酸は、2−ケト−L−グロン酸
(KLG)である。この目的のために、2−ケト−L−グロン酸の回収のための
技術は、また、当該技術分野で認められている。しかしながら、KLGの回収の
ための現存する技術は、前記のpH及びイオン交換問題に加えて、種々の問題に
直面している。
【0028】 例えば、特許文献13及び特許文献14に記載されているもののような、これ
らの技術の多くは、そのアルカリ又はアルカリ土類塩の形でこの酸を結晶化回収
し、続いて硫酸のような酸で処理することによって酸の形に転化させることを教
示している。このような方法は、次のエステル化のような転化工程のために、水
性酸性化媒体から2−ケト−L−グロン酸を分離するために、なお他の結晶化工
程を必要とする限りに於いて、種々の問題を導入する。
【0029】 更に、固体2−ケト−L−グロン酸製品の製造に於いて、結晶化又は抽出を使
用してカルボン酸を回収する前に、アニオン交換樹脂で水溶液を処理することが
必要であることは、技術認識された信念である(例えば、特許文献15及び特許
文献16参照)。
【0030】 それで、この要求は、発酵ブロスのような水溶液からKLGを回収するための
改良された方法について特に大きい。
【0031】
【特許文献1】 米国特許第4,191,841号明細書
【特許文献2】 米国特許第4,202,828号明細書
【特許文献3】 米国特許第4,334,074号明細書
【特許文献4】 米国特許第4,699,999号明細書
【特許文献5】 米国特許第5,159,110号明細書
【特許文献6】 米国特許第5,202,475号明細書
【特許文献7】 米国特許第5,349,074号明細書
【特許文献8】 米国特許第5,410,076号明細書
【特許文献9】 米国特許第5,741,681号明細書
【特許文献10】 米国特許第4,771,001号明細書
【特許文献11】 米国特許第5,210,296号明細書
【特許文献12】 米国特許第5,426,219号明細書
【特許文献13】 米国特許第2,421,611号明細書
【特許文献14】 米国特許第2,421,612号明細書
【特許文献15】 米国特許第4,990,441号明細書
【特許文献16】 米国特許第5,202,476号明細書
【0032】発明の要約 本発明は、少なくとも部分的に、所望の有機酸を回収するのに最適の溶液組成
は、溶液中の有機酸の濃度の知識と共に又は無しで、pH測定値によっては有効
に決定できないと言う驚くべき知見に基づいている。
【0033】 その代わりに、本発明の方法には、水相中のプロトンレベルを、所望のプロト
ン濃度(但し、このプロトン濃度は、少なくとも部分的に、回収すべき有機酸及
び回収すべき有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトンの量
に対して選択される)に調節することが含まれる。
【0034】 本発明は、少なくとも部分的に、所望の酸の回収率を最適化するために、溶液
から他のアニオンを除去する必要はないと言う更に驚くべき知見に基づいている
。従って、本発明の方法は、水性環境から種々の酸を分離するのに有効に使用す
ることができる。
【0035】 本発明の一つの面は、 (a)少なくとも1種の所望の有機酸又はその酸アニオンを含有する水溶液を
準備し、 (b)前記水溶液中のプロトン濃度を、少なくとも部分的に、所望の有機酸の
酸アニオン及び/又は所望の有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要
な利用可能なプロトンの量により選択される所望のプロトン濃度で、所望のレベ
ルに調節し、そして (c)少なくとも1種の所望の有機酸の少なくとも一部を水相から回収する 各工程を含んでなる、溶液からの所望の有機酸を回収する方法に関する。
【0036】 これに関して、所望のプロトン濃度は、所望の有機酸(単数又は複数、この明
細書において同じ)のアニオン及び所望の有機酸よりも弱い酸アニオンと会合さ
せるのに必要なプロトンの量よりも多い、これよりも少ない又はこれに実質的に
等しい、利用可能なプロトンの量を基準にすることができる。
【0037】 適当な有機酸の具体例には、アスコルビン酸、コハク酸、酒石酸、グリコン酸
(glyconic acid)、グロン酸(gulonic acid)、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、マレ
イン酸、酢酸、ギ酸、ピルビン酸、プロピオン酸、グルコン酸、酪酸、イタコン
酸及びこれらの混合物が含まれる。
【0038】 本発明の一つの態様は、発酵ブロスのような水溶液からの2−ケト−L−グロ
ン酸(KLG)の回収に関する。
【0039】好ましい態様の詳細な説明 前記のように、本発明は、溶液、好ましくは水溶液からの、有機酸、特に易分
解性有機酸の回収方法に関する。
【0040】 「易分解性」によって、強酸の存在下で分解される有機酸を指す。 更に、好ましい有機酸には、酸の塩の形が、酸自体よりも溶媒中に一層溶解性
であるこれらの酸が含まれる。
【0041】 本発明に於いて任意の有機酸を使用することができるが、カルボン酸が好まし
い。本発明の方法により回収することができる適当な有機酸の具体例には、コハ
ク酸、酒石酸、グルコン酸、グリコン酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、マレイン
酸、酢酸、ギ酸、ピルビン酸、プロピオン酸、酪酸、イタコン酸、アスコルビン
酸及びグロン酸が含まれる。
【0042】 前記のように、酸は、酸又はそのアニオンの形で存在していてよい。酸の少な
くとも一部は、そのアニオンの形で存在することが好ましい。適当な水イオンの
例には、アルカリ及びアルカリ土類塩が含まれ、適当な対イオンの具体例には、
ナトリウム、カリウム及びカルシウムが含まれる。この酸は、アンモニウムの形
で存在することもできる。
【0043】 溶液には、他の酸、酸アニオン及び/又は中性有機化合物を含む種々の他の成
分が含まれていてもよい。適当な酸アニオンの具体例には、とりわけリン酸塩、
硫酸塩、硝酸塩及び塩化物が含まれ、他方、適当な中性有機化合物には、糖、ア
ルデヒド及びケトンが含まれる。
【0044】 更に、具体的な水溶液の性質及び用途に依存して、他の成分が存在してもよい
。例えば、発酵から製造された水溶液で、特に、発酵ブロスからの2−ケト−L
−グロン酸の回収で本発明を使用する際に、アンモニア、炭酸カルシウム、水酸
化カルシウム、水酸化ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム水溶液等
のような適当な塩基を添加して、有機酸生成物をカルボキシレート又は塩の形に
転化することにより、pHを中性又は中性付近に保持することができる。更に、
未反応の糖及びその他の供給材料が存在してよい。
【0045】 前記のように、本発明は、溶液からの他のアニオンを除去することなく実施す
ることができる。
【0046】 本発明の方法の第一面には、プロトン濃度を調節する工程が含まれる。この工
程に於いて、水溶液は、少なくとも部分的に、所望の有機酸、例えば、回収すべ
きこれらの有機酸及び所望の有機酸よりも弱い酸アニオンと会合(associate)さ
せるのに必要なプロトンの量に基づく所望のプロトン濃度で、所望のプロトン濃
度を得るようにプロトン化される。従って、本発明方法のこの工程には、好まし
くは、(i)所望の有機酸のプロトン化の状態を決定すること及び次いで(ii
)プロトン濃度を所望のレベルに調節することが含まれる。この調節のこれらの
好ましい面のそれぞれを、以下詳細に検討する。
【0047】 有機酸のプロトン化の状態は、当量点に対して関連づけられる。本発明の状況
に於いて、溶液が所望の有機酸及び関心のある有機酸よりも弱い任意の酸アニオ
ン、有機物又は無機物と会合させるのに十分であるが、この酸よりも強い酸アニ
オン、有機物又は無機物と会合させるのには十分ではないプロトンを含有する場
合には、酸は当量であると考えられる。
【0048】 この定義は、所望の有機酸及びより弱い酸アニオンが溶液中で完全に会合し、
より強い酸アニオンが完全に解離することを示すことを意味しないが、所望の有
機酸アニオン及びより弱い酸アニオンと会合させるのに利用可能な十分なプロト
ンが存在し、より強い酸アニオン不純物のためには何も残っていないことを示す
ことを意味しないことを認めることが重要である。
【0049】 更に、与えられた溶液中で種々のアニオンとのプロトン会合の程度は、化学平
衡の原理により指定されることが認められる。そして、平衡でも、所望の有機酸
の幾らかの解離及びより強い酸アニオンとのプロトン会合が存在する。
【0050】 プロトン化の状態を決定するための技術は、本発明にとって重要ではない。こ
の目的のために、好ましい技術には、電荷バランス、滴定及び分光法が含まれる
【0051】 イオン電荷バランスに関して、有機酸のプロトン化の状態は、水溶液の組成分
析を使用して決定することができる。解離によりカチオン又はアニオンを形成す
ることができる任意の種の濃度並びに存在するイオン化可能な化学種の解離定数
を知らなければならない。これには、溶液中に一般的にカチオンとして存在する
アルカリ金属及びアルカリ土類金属のような無機化学種並びに強酸アニオンを示
す硫黄、リン、塩素等が含まれる。そして、所望の有機酸の濃度及び顕著な量で
存在する全ての他の有機酸不純物を知らなくてはならない。プロトンではなくて
無機カチオンによりこれらのアニオンの負電荷に対抗することが望ましいとき、
関連の有機酸よりも強い酸を形成することができる任意の化学種の濃度を知るこ
とが、特に重要である。
【0052】 電荷バランスにより、水溶液中のプロトンの全濃度は、下記の式: [H]Total=Σ(νi[Ai])−Σ(νj[Cj]) (式中、[Ai]は、その完全に解離した状態で、−νiの負電荷を有するアニオ
ン性化学種iのモル濃度であり、[Cj]は、+νjの正電荷を有する無機(即ち
、プロトンを出す)カチオン性化学種jのモル濃度である) により与えられる。また、これは、これらのプロトンの全てが溶液中で解離する
ことを示すことを意味しない。全プロトン濃度[H]Totalは、単純に、それら
を任意の特定の化学種に帰属させる前の会合した及び解離したプロトンの合計を
表す。
【0053】 例えば、無機化学種Ca、K、Na、Mg、S、P及びCl並びに有機酸Oを
含有する溶液中で、全プロトン濃度は、 [H]Total=[O]+2[S]+3[P]+[Cl]−(2[Ca]+[K]+[Na]+2[M
g]) によって与えられる。
【0054】 これは、有機酸は単一のカルボキシル基を含有し、硫黄は硫酸塩アニオン(S
4 2-)として存在し、リンはリン酸塩アニオン(PO4 3-)として存在し、そし
て全ての塩素は無機塩化物であると仮定する。当業者は、例えば、有機酸若しく
は追加の有機酸に複数のカルボキシル基又は無機電解質を含有する他のケースに
ついて、適切にこの関係を容易に適用することができる。
【0055】 有機酸のプロトン化の状態は、この全量の幾らかを、関心の有機酸よりも弱い
(より高いpKa)、存在する全ての酸アニオンに対して帰属させた後に、有機
酸と会合するために利用可能なプロトンの濃度を決定することによって見出され
る。利用可能なプロトンのこの濃度、[H]Availは、 [H]Avail=[H]Total−Σ(ηk[Wk]) (式中、[Wk]は、ηkプロトンと会合した後に有機酸アニオンよりも弱いまま
である弱酸アニオンkの濃度である) により与えられる。(モノカルボン酸について)利用可能なプロトンの有機酸に
対するモル比が等価で1に等しいとすると、この比は、プロトン化の程度の定量
的測定値として使用することができる。
【0056】 例えば、上記の例に於いて、有機酸OのpKaが2.5である場合、有機酸O
をプロトン化するために必要な条件で、リン酸塩アニオンは2個のプロトンと会
合して、リン酸二水素アニオンH2PO4 -を形成し、そうしてこの例について、 [H]Avail=[H]Total−2[P] である。
【0057】 塩酸、リン酸の第三プロトン及び硫酸の両プロトンのpKaは、この場合に有
機酸のそれよりも低く、有機酸のために利用可能な十分なプロトンのみで溶液か
ら出ることは、これらのより強い酸の生成を防止する助けになる。また、溶液が
等価であるときでも、所望の有機酸の幾らかの解離及び強酸アニオンとのプロト
ン会合が存在するであろう。しかしながら、有機酸を、抽出又は結晶化により溶
液から除去するとき、これらのより強い酸は、それらのアニオンと会合した任意
のプロトンをより弱い有機酸に与えるであろう。
【0058】 プロトン化の状態を決定するための他の方法には、滴定の使用が含まれる。利
用可能なプロトン及び有機酸のモル濃度が等しいとき、溶液は等価であるとする
と、等価に達するために加える(取り去る)ためのプロトンのモル量、HEqは、 HEq=O−HAvail (式中、Oは、存在する有機酸Oのモル量であり、HAvailは、溶液中の利用可
能なプロトンのモル量である) によって与えられる。典型的に、HEqは、水溶媒中で強酸滴定剤で滴定すること
によって決定される。しかしながら、2−ケト−L−グロン酸(KLG)のよう
な比較的強い有機酸について、HEqは、この有機酸アニオンは、適切な終点を与
えるには弱すぎる塩基であるので、水中で強酸での滴定により決定することはで
きない。
【0059】 非プロトン性又は少なくとも非常に弱い酸である任意の溶媒を、このような有
機酸の滴定で使用することができる。更に、好ましい溶媒の選択は、問題の酸に
依存する。特に、ジメチルスルホキシド(DMSO)が、それが非プロトン性で
あり、滴定成分のための良好な溶媒であるので、KLG溶液で良好な終点を得る
ために好ましい。
【0060】 他の酸又は塩基化学種の存在は、酸溶液の滴定を複雑にするおそれがある。例
えば、DMSO中で行われるKLG滴定と関連させて、硫酸塩はKLGアニオン
と共に弱塩基として作用し、等価に達するために必要である酸の量に於ける誤差
に至る。滴定の前に過剰の塩化バリウムを添加すると、硫酸塩により起こる問題
が排除される。 3BaCl2+SO4 2-+2HSO4 - → 3BaSO4+6Cl-+2H+ 硫酸塩及び滴定に於ける妨害は除去され、重硫酸塩と会合したプロトンは遊離し
て、有機酸をプロトン化する。それで、解離した有機酸アニオン及びその他の弱
酸アニオンのみが滴定され、滴定で等価に達するための酸の量は、溶液中で等価
に達するために必要である量を反映する。
【0061】 塩化バリウムの添加は、DMSO中の硫酸塩問題のための便利な補正を与える
が、イオンクロマトグラフィー又は他の技術により決定したとき、それ及び硫酸
塩の量に基づいて行われた補正無しに、滴定を行うことができた。同様の考慮を
、顕著な濃度で存在する他の成分について行うことができた。また、利用可能な
プロトンが有機酸をプロトン化するために必要であるものを越える場合について
、滴定を、強塩基により又はその代わりに、既知量の塩基を添加し、酸で逆滴定
することによって実施することができた。
【0062】 プロトン化工程の第二の面には、少なくとも部分的に、所望の有機酸のプロト
ン化の状態に基づいてプロトン濃度を調節することが含まれる。この調節技術に
は、回収すべき特定の有機酸に依存する1個又はそれ以上の工程が含まれてよい
【0063】 例えば、所望の有機酸の塩の形を含有する水溶液を使用するとき、調節は、適
切な量の強酸を添加することにより一工程で実施することができる。強酸により
、回収される有機酸に比較して強い酸が意味される。好ましい有機酸と共に使用
するための強酸の適当な例には、塩酸、硫酸、硝酸及びリン酸が含まれる。
【0064】 また、二工程方法を使用することができる。この態様に於いて、酸イオンの全
て、即ち弱酸と強酸の両方を、続いて強酸のみの中和のための適切な量の塩基を
を添加することによって、カチオン交換樹脂の水素又は酸形でプロトン化するこ
とができる。
【0065】 適当なカチオン交換樹脂の特別の例には、アンバーセプ(Ambersep)200H、
アンバーライト(Amberlite)IR−118H形、ダウエックス(Dowex)50X2−
100、50X2−200、50X2−400、50X8−200、50X8−
400、HBK−530H形及びHBK−550H形のようなスルホン化ポリス
チレン樹脂が含まれる。
【0066】 中和に使用される特定の塩基に依存して、二工程方法は、不溶性又は僅かに可
溶性の塩を形成することができるカルシウムのような無機カチオンの全てを最初
に除去することにより、有機酸生成物中の無機塩不純物を除去するという利点を
有する。更に、これは、カチオン交換によって生成される強酸が中和されて、分
解問題を回避するという点で、カチオン交換樹脂単独を使用することよりも優れ
ている。
【0067】 二工程方法に関する別の態様に於いて、カルボキシレート含有溶液からなるス
リップ流(slip stream)をカチオン交換工程の周りに迂回させ、そこで生成され
る強酸を中和するために使用することができる。
【0068】 更に他の態様には、三工程プロトン化技術が含まれる。適当な三工程技術には
、 (1)強酸で処理し、続いて任意の沈殿した塩を除去することによる、カルボ
キシレートのバルクのその酸の形への転化、 (2)カチオン交換樹脂の水素又は酸の形により、任意の残留する酸イオンを
プロトン化すること並びに最後に、 (3)得られる強酸を中和するために適当量の塩基を添加すること が含まれる。 適当な塩基の具体例には、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムが含まれる。
【0069】 この技術は、塩を生成するカチオンが、硫酸又は塩酸のような鉱酸で酸性化し
た際に、不溶性又は僅かに可溶性の塩が生成する場合に、カチオン交換樹脂への
負荷を減少させることが重要であるような本発明の方法で、有効に使用すること
ができる。
【0070】 技術のそれぞれに於いて、プロトン濃度は、所望の有機酸のプロトン化の状態
に基づく任意の所望のレベルに調節することができる。この目的のために、回収
すべき特別の酸及び使用する水溶液に依存して、オーバープロトン化する、即ち
、等価レベルよりも大きいプロトン濃度を与えること及びアンダープロトン化す
ることの両方は、本発明の範囲内である。
【0071】 特に、前記のように、オーバープロトン化は、次の蒸発又は濃縮工程の間の有
機酸の分解に至るかもしれず、他方、アンダープロトン化は、有機酸の幾らかを
そのカルボン酸の形のままにし、これは潜在的に、有機酸生成物中の塩不純物又
は酸生成物のより低い収率に至り得る。しかしながら、プロトン化の状態を決定
し、使用するための能力及びプロトン濃度を決定することは、本発明の重要な面
である。この目的のために、殆どの場合に、有機酸がその等価状態にあるように
、プロトン濃度を調節することが好ましい。
【0072】 所望のプロトン濃度は、除去すべき明確な有機酸、システム内の他のアニオン
等を含む多くの要因に依存する。
【0073】 溶解度は、一般的に、利用可能なプロトンの有機酸に対する高い比で最小にさ
れるので、回収率を最大にするために、水溶液を等価に対してオーバープロトン
化することが、しばしば好ましい。オーバープロトン化が望ましい場合に、プロ
トン濃度は、好ましくは、等価よりも約1〜約10モル%高い。
【0074】 しかしながら、ある状況では、オーバープロトン化条件は、次の回収、例えば
、蒸発又は濃縮工程の間の有機酸の分解に至るかもしれない。このような場合に
、アンダープロトン化が好ましい。アンダープロトン化の場合に、好ましプロト
ン化濃度は、等価よりも約1〜約10モル%程度低い。
【0075】 他方、溶液をアンダープロトン化することは、有機酸の幾らかをそのカルボキ
シレート形のままにし、潜在的に、有機酸生成物中の塩不純物又はより低い収率
に至る。結晶化による回収を最適化するためには、許容できない分解損失に至る
ことなく溶解度を最小にするように、供給物をプロトン化することが必要である
【0076】 従って、多くの場合に、有機酸が等価状態であるようにプロトン濃度を調節す
ることが最適であろう。
【0077】 これは、供給物のプロトン化の状態を、顕著な有機酸回収後に残留する溶液の
ものに関連づけることによって示すことができる。物質収支により、供給物中の
利用可能なプロトンの有機酸Oに対する比([H]Avail/[O])Fと、酸の分
別回収r後の濾液又は母液中のそれ([H]Avail/[O])MLとの間の下記の
関係を導くことができる。
【0078】
【数1】
【0079】 この方程式を、85〜115%の供給[H]Avail/[O]値について、分別
回収の関数として、図1にプロットする。85%以上の有機酸回収率で、母液中
のプロトン化レベルは、等価(即ち、100%)以外の初期プロトン化のための
供給物のものから著しく逸脱している。これらの逸脱は、溶解度、分解及びそれ
で実際に到達できる回収率に劇的に影響を与える。そこで、溶解度又は分解問題
のために100%から離れた[H]Avail/[O]比で次の回収工程を運転する
ことが望ましくない場合には、供給物を等価までプロトン化しなくてはならない
【0080】 本発明のための好ましい応用は、アスコルビン酸の生成及び、特に2−ケト−
L−グロン酸の回収に関する。
【0081】 この目的のために、2−ケト−L−グロン酸は、発酵、ライヒシュタイン法及
びジアクトン(diactone)2−ケト−L−グロン酸(2,3;4,6−ジイソプロ
ピリデン−オキソ−L−グロン酸)一水和物又はその無水物の加水分解を含む、
当該技術分野で認められた任意の技術により製造することができる。
【0082】 また、本発明の方法は、水溶液、特に、本発明の背景で検討したカルボキシル
起源を含有するこれらの水溶液からの種々の有機酸の回収で使用することができ
る。
【0083】 プロトン濃度を調節することに続いて、所望の有機酸が水相から除去される。
この目的のために、回収のための的確な方法は、当該技術分野で認められた任意
の回収技術を本発明内で使用することができる点で、請求の範囲に記載された発
明にとって重要ではない。
【0084】 例えば、適当な技術には、水相から酸を結晶化させ、続いて、濾過、遠心分離
、デカンテーション、抽出及び/又は噴霧乾燥を行うことによって、所望の有機
酸を単離することが含まれる。
【0085】 本発明の方法には、また、そこで生成した種々の流れを再循環又は再使用する
ことが含まれる。例えば、このような再循環物には、任意の残留する有機酸の追
加の除去を与えるために出発材料の中に再循環される、回収の後で残留する水相
が含まれる。
【0086】 更に、この再循環流は、適当なアニオン又はカチオン交換樹脂と接触させ、そ
の後、水溶液の中に再導入することができる。
【0087】 この所望の有機酸は、任意の当該技術分野で認められた方法で使用することが
できる。例えば、水性発酵ブロスからKLGを除去すべき場合、このKLGをア
スコルビン酸の生成で使用することができる。種々の有機酸のための他の用途は
、当該技術分野でよく認められており、そのこと自体をここで詳細に説明する必
要はない。
【0088】 本発明は、水溶液をアニオン交換樹脂と接触させる必要なく、有機酸の所望の
カルボキシレート又は塩の形を含有する水性流中で適切なプロトン濃度を与える
ことができる。更に、この方法は、所望の有機酸生成物の回収が、次の回収工程
の間に最大になるようにする。最後に、本発明は、この回収を費用効果的方法で
提供することができる。
【0089】 本発明を、或る特定の実施例について記載する。しかしながら、これらの実施
例は本来例示のみであり、本発明の範囲を決して限定しないことが認められるべ
きである。
【0090】実施例 下記の例は、結晶化による発酵ブロスからの2−ケト−L−グロン酸(KLG
)の回収に関する。例1〜44は、結晶化の前にKLGをプロトン化する先行技
術の方法を表し、一方、例45〜70は、本発明に於ける有機酸の適切なプロト
ン化を反映している。全ての場合に、KLG含有ブロスは、組換えDNA有機体
及びCa(OH)2添加により5〜6に制御されたpHで、グルコース及びフル
クトース供給物の好気的発酵により製造した。下記の例に記載したように、ブロ
スは、典型的に、硫酸によりpH約2に酸性化し、そして活性炭及び濾過を使用
して清澄にして、細胞、石膏及びその他の無機塩を全ての追加の処理の前に除去
した。
【0091】例1 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、3031グラムの表Iに示す組成を有するブロ
スを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na
及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で7.52の
係数ほど増加する点まで蒸発させ、2312.6グラムの留出物を回収した。真
空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、77.9%のKLG回収率に相当する、
361.1グラムの86.6重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収し
た。母液の組成を表IIに示す。供給物中の電荷バランスによって決定したときの
利用可能なプロトンのKLGに対する比(87.5%)を、母液中の比(60.
9%)に対して比較することによって、供給物ブロスはアンダープロトン化され
、KLGが結晶化したとき、よりプロトン不足になったことが明らかになる。こ
れはまた、供給物中の1.8から母液中の2.08へのpH上昇によって反映さ
れた。
【0092】例2 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例1に記載
された回分式結晶化からの母液160グラムを、2441.2グラムの同じ新し
い供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無
機物(K、Na及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又
は濾液中で6.00の係数ほど増加する点まで蒸発させ、1772.2グラムの
留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、41.8%のKL
G回収率に相当する、185.23グラムの85.9重量%純度(無水物基準)
のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。例1からの母液
が新しい供給物よりもアンダープロトン化された(60.9%対87.5%)こ
とを考えれば、利用可能なプロトンのKLGに対する比が、この母液中で一層低
かった(43.5%)ことは驚くべきことではない。このアンダープロトン化は
、おそらく劣ったKLG回収率に寄与したと思われ、カルボキシレート溶液の酸
性化を制御するために、単独でpHに頼ったことの欠点を示している。
【0093】例3 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2で新しい供給物として使用したもの
と同じブロスを、カチオン交換樹脂の水素形と接触させることによって更に前処
理した。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この3000.5グ
ラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、リン濃度が、供給物中
のものに対して、母液又は濾液中で4.90の係数ほど増加する点まで蒸発させ
、2240グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後
、52.6%のKLG回収率に相当する、215.0グラムの88.1重量%純
度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。例1と
は反対に、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(112.1%)
を、母液中の比(132.4%)に対して比較することによって、供給物ブロス
はオーバープロトン化され、KLGが一層結晶化するようになったことが明らか
になる。これはまた、供給物中の1.8から母液中の0.44へのpH低下及び
母液中のKLG分解の副生物であるアスコルビン酸の出現(1.39重量%)に
よって反映された。本例は、更に、電荷バランスによれば、例1中の供給物はア
ンダープロトン化され、一方本例の場合には供給物はオーバープロトン化された
けれども、新しい供給物pHは例1に於けると同じ(1.8)であったので、プ
ロトン化の尺度としてpHを使用することの不適切さを示している。
【0094】例4 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例3に記載
された回分式結晶化からの母液423.6グラムを、2440.6グラムの同じ
新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、リン
濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で8.63の係数ほど
増加する点まで蒸発させ、2000.7グラムの留出物を回収した。真空濾過、
メタノール洗浄及び乾燥の後、67.9%のKLG回収率に相当する、300.
88グラムの86.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得
られた母液の組成を表IIに示す。例3からの母液が新しい供給物よりも一層オー
バープロトン化された(132.4%対112.1%)ことを考えれば、利用可
能なプロトンのKLGに対する比が、この母液中で一層高かった(178.5%
)ことは驚くべきことではない。分解によるKLG損失も、母液中の増加したア
スコルビン酸レベル(2.28重量%)によって反映されるように、より高かっ
た。
【0095】例5 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例4に記載
された回分式結晶化からの母液490グラムを、2433.1グラムの例3及び
4で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。こ
のブロスを、リン濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で1
1.76の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2000.8グラムの留出物を回
収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、65.2%のKLG回収率に
相当する、285.53グラムの84.5重量%純度(無水物基準)のKLG生
成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。例4からの母液が新しい供
給物よりもなお一層オーバープロトン化された(178.5%対112.1%)
ことを考えれば、利用可能なプロトンのKLGに対する比が、この母液中でなお
一層高かった(203.2%)ことは驚くべきことではない。分解によるKLG
損失も、母液中の増加したアスコルビン酸レベル(2.81重量%)によって反
映されるように、より高かった。
【0096】例6 細胞を除去するためにpH約7でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化し、
炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブロスを、
更に硫酸を添加し、濾過し、そしてカチオン交換樹脂の水素形と接触させること
によって更に前処理した。追加の硫酸は、KLGを完全にプロトン化することを
意図しており、ブロス中のKLGとのプロトン会合の程度のC13 NMR測定に
基づいていた。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この3000
.2グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、リンの濃度が、
供給物中のものに対して、母液又は濾液中で6.32の係数ほど増加する点まで
蒸発させ、2387.6グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄
及び乾燥の後、76.9%のKLG回収率に相当する、234.85グラムの8
7.4重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表II
に示す。追加の硫酸とカチオン交換との組合せにより、136.6%の、供給物
中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映されるようにオーバー
プロトン化に至り、これは、この比が母液中で261.4%に増加したので一層
KLGが結晶化されるようになった。また、母液には2.85重量%のアスコル
ビン酸が含有されていたので、KLG分解についての証拠が存在した。
【0097】例7 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例6に記載
された回分式結晶化からの母液217.7グラムを、2640.3グラムの同じ
新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、リン
濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で14.93の係数ほ
ど増加する点まで蒸発させ、2239.9グラムの留出物を回収した。得られた
母液の組成を表IIに示す。例6からの母液が新しい供給物よりも一層オーバープ
ロトン化された(261.4%対136.6%)ことを考えれば、利用可能なプ
ロトンのKLGに対する比(300.2%)及びアスコルビン酸レベル(3.1
4重量%)の両方が、この母液中で一層高かったことは驚くべきことではない。
【0098】例8 本例のための供給物ブロスは、なお一層多い硫酸を、カチオン交換の前に添加
した以外は、例6に記載したものと同じに前処理した。得られたブロスは表Iに
示した組成を有しており、この3000.4グラムを、10℃での蒸発結晶化に
付した。このブロスを、リン濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中
で6.16の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2317.6グラムの留出物を
回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、59.9%のKLG回収率
に相当する、230.42グラムの84.9重量%純度(無水物基準)のKLG
生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。追加の硫酸とカチオン交換との組
合せにより、143.8%の、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する
比によって反映されるように一層大きいオーバープロトン化に至り、これは、こ
の比が母液中で329.8%に増加したので一層KLGが結晶化されるようにな
った。また、母液には2.0重量%のアスコルビン酸が含有されていたので、K
LG分解についての証拠が存在した。
【0099】例9 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例8に記載
された回分式結晶化からの母液323.6グラムを、2580.1グラムの同じ
新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、リン
濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で10.25の係数ほ
ど増加する点まで蒸発させ、2189.2グラムの留出物を回収した。真空濾過
、メタノール洗浄及び乾燥の後、67.2%のKLG回収率に相当する、242
.54グラムの89.6重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。
得られた母液の組成を表IIに示す。例8からの母液が新しい供給物よりも一層オ
ーバープロトン化された(329.8%対143.8%)ことを考えれば、利用
可能なプロトンのKLGに対する比が、この母液中で一層高かった(604.2
%)ことは驚くべきことではない。分解によるKLG損失も、母液中の増加した
アスコルビン酸レベル(3.37重量%)によって反映されるように、より高か
った。
【0100】例10 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例9に
記載された回分式結晶化からの母液213.9グラムを、2510.3グラムの
例8及び9で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付
した。このブロスを、リン濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾
液中で8.95の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2121.7グラムの留出
物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、71.3%のKLG回
収率に相当する、242.21グラムの86.7重量%純度(無水物基準)のK
LG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。このブロスは、、例
9に於けるものほど多く蒸発により濃縮しなかったので、母液中の利用可能なプ
ロトンのKLGに対する比は、幾らか低かった(503.1%対604.2%)
。しかしながら、母液中の3.21重量%のKLG分解生成物であるアスコルビ
ン酸により、これは明らかにオーバープロトン化されていた。
【0101】例11 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2に於いて新しい供給物として使用し
た同じブロスを、更に硫酸を添加し、濾過し、そしてカチオン交換樹脂の水素形
と接触させることによって更に前処理した。追加の硫酸は、ブロス中のKLGと
のプロトン会合の程度のC13 NMR測定に基づいた、KLGを完全にプロトン
化するために必要なものを越えていた。得られたブロスは表Iに示した組成を有
しており、この3004グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロス
を、リン濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で4.02の係数ほ
ど増加する点まで蒸発させ、2133.4グラムの留出物を回収した。真空濾過
、メタノール洗浄及び乾燥の後、48.1%のKLG回収率に相当する、205
.27グラムの86.5重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。
母液の組成を表IIに示す。追加の硫酸とカチオン交換との組合せにより、141
.3%の、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映され
るようにオーバープロトン化に至り、これは、この比が母液中で215.5%に
増加したので一層KLGが結晶化されるようになった。また、母液には1.35
重量%のアスコルビン酸が含有されていたので、KLG分解についての証拠が存
在した。
【0102】例12 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例11に記
載された回分式結晶化からの母液590グラムを、2610.1グラムの同じ新
しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、リン濃
度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で5.90の係数ほど増
加する点まで蒸発させ、2075.2グラムの留出物を回収した。真空濾過、メ
タノール洗浄及び乾燥の後、51.8%のKLG回収率に相当する、250.6
6グラムの88.2重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得ら
れた母液の組成を表IIに示す。例11からの母液が新しい供給物よりも一層オー
バープロトン化された(215.5%対141.3%)ことを考えれば、利用可
能なプロトンのKLGに対する比が、この母液中で一層高かった(288.8%
)ことは驚くべきことではない。分解によるKLG損失も、母液中の増加したア
スコルビン酸レベル(2.12重量%)によって反映されるように、より高かっ
た。
【0103】例13 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例12
に記載された回分式結晶化からの母液680グラムを、2450.2グラムの例
11及び12で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に
付した。このブロスを、リン濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は
濾液中で11.91の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2210.4グラムの
留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、69.4%のKL
G回収率に相当する、344.82グラムの82.5重量%純度(無水物基準)
のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。蒸発による高い
濃縮度及びオーバープロトン化した供給物は組み合わさって、606.4%の利
用可能なプロトンのKLGに対する非常に高い比及びこの母液中の4.87重量
%の高いアスコルビン酸レベルに至る。
【0104】例14 細胞を除去するためにpH約7でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化し、
炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブロスを、
カチオン交換樹脂の水素形と接触させることによって更に前処理した。得られた
ブロスは表Iに示した組成を有しており、この3000.1グラムを、10℃で
の蒸発結晶化に付した。このブロスを、リンの濃度が、供給物中のものに対して
、母液又は濾液中で5.03の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2236.7
グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、36.1
%のKLG回収率に相当する、100.56グラムの89.4重量%純度(無水
物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。カチオン交換は
、112.7%の、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって
反映されるように僅かなオーバープロトン化に至り、これは、この比が母液中で
119.8%に増加したので結晶化の間に僅かだけ大きくなった。これらの比較
的穏和な条件でのKLGの分解はこの母液中の0.53重量%の低アスコルビン
酸レベルを反映して最小であった。また、pHは、例3とよく似て供給物中の1
.8から母液中の0.4まで低下し、一方、電荷バランスにより決定したときの
母液のオーバープロトン化(119.8%対132.4%)及びアスコルビン酸
レベル(0.53重量%対1.39重量%)により示されるKLG分解の両方は
本例に於いてより低かったので、pHはプロトン化のための劣った尺度であった
【0105】例15 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例14に記
載された回分式結晶化からの母液511.6グラムを、2840.2グラムの同
じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、リ
ン濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で7.03の係数ほ
ど増加する点まで蒸発させ、2217.1グラムの留出物を回収した。真空濾過
、メタノール洗浄及び乾燥の後、59.7%のKLG回収率に相当する、249
.77グラムの88.9重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。
得られた母液の組成を表IIに示す。新しい供給物のプロトン化レベル(112.
7%)と母液供給物のプロトン化レベル(119.8%)とは類似しており、供
給物は高度に濃縮されておらず、母液中の利用可能なプロトンのKLGに対する
比は、本例に於いて132.6%に適度にのみ増加した。同様に、母液pH(0
.35)及びアスコルビン酸レベル(0.93重量%)は、適度のみのオーバー
プロトン化を示した。
【0106】例16 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例15
に記載された回分式結晶化からの母液741.1グラムを、2540.1グラム
の例14及び15で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶
化に付した。このブロスを、リン濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液
又は濾液中で9.07の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2137.1グラム
の留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、49.2%のK
LG回収率に相当する、206.39グラムの89.7重量%純度(無水物基準
)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。母液中の利用
可能なプロトンのKLGに対する比(146.8%)、アスコルビン酸レベル(
1.67重量%)及び母液pH(0.15)によって示されるように、オーバー
プロトン化は、本例に於いて例15に於けるよりも高かった。
【0107】例17 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2に於いて新しい供給物として使用し
た同じブロスを、更に硫酸を添加し、濾過することによって更に前処理した。追
加の硫酸は、ブロス中のKLGとのプロトン会合の程度のC13 NMR測定に基
づいた、KLGを完全にプロトン化するために必要なものであった。得られたブ
ロスは表Iに示した組成を有しており、この3000グラムを、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均
濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で8.76の係数ほど増加す
る点まで蒸発させ、2304.1グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノ
ール洗浄及び乾燥の後、65.8%のKLG回収率に相当する、301.58グ
ラムの86.6重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組
成を表IIに示す。追加の硫酸は単独で、110.7%の、供給物中の利用可能な
プロトンのKLGに対する比によって反映されるようにオーバープロトン化に至
り、これは、この比が母液中で161.2%に増加したので一層KLGが結晶化
されるようになった。本例は、更に、電荷バランスにより決定したとき同様の利
用可能なプロトンのKLGに対する比を有しているにも拘わらず、本例に於ける
供給物のpHが1.41であり、一方、例3及び4に於ける供給物についてのp
Hが共に1.8であったので、プロトン化の尺度としてpHを使用することの欠
点を示している(表I)。
【0108】例18 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例17に記
載された回分式結晶化からの母液184.1グラムを、3000.9グラムの同
じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可
溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対
して、母液又は濾液中で8.03の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2441
.5グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、62
.4%のKLG回収率に相当する、306.81グラムの88.7重量%純度(
無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。供
給物は、蒸発により例17に於けると殆ど同様に濃縮されたので、母液中の利用
可能なプロトンのKLGに対する比は、本例に於いて僅かに低かった(148.
4%対161.2%)。
【0109】例19 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例18
に記載された回分式結晶化からの母液466.2グラムを、2663.1グラム
の例17及び18で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶
化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度
が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で10.78の係数ほど増
加する点まで蒸発させ、2165.3グラムの留出物を回収した。真空濾過、メ
タノール洗浄及び乾燥の後、64.8%のKLG回収率に相当する、341.8
5グラムの86.7重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得ら
れた母液の組成を表IIに示す。蒸発によるより高い濃縮度に一致して、母液中の
利用可能なプロトンのKLGに対する比(172.7%)によって示されるよう
に、オーバープロトン化は、本例に於いて例17及び18に於けるよりも幾らか
高かった。
【0110】例20 細胞を除去するためにpH約7でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化し、
炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブロスを、
更に硫酸を添加し、濾過することによって更に前処理した。追加の硫酸は、ブロ
ス中のKLGとのプロトン会合の程度のC13 NMR測定に基づいた、KLGを
完全にプロトン化するために必要なものであった。得られたブロスは表Iに示し
た組成を有しており、この3000.3グラムを、10℃での蒸発結晶化に付し
た。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度が、供給
物中のものに対して、母液又は濾液中で8.77の係数ほど増加する点まで蒸発
させ、2302.1グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び
乾燥の後、57.0%のKLG回収率に相当する、250.25グラムの84.
4重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示
す。追加の硫酸は単独で、110.0%の、供給物中の利用可能なプロトンのK
LGに対する比によって反映されるようにオーバープロトン化に至り、これは、
この比が母液中で151.1%に増加したので一層KLGが結晶化されるように
なった。新しい供給物中の1.44から母液中の0.63にpHを低下すること
は、また、この増加する酸性化を示した。
【0111】 これらの結果を例17からの結果と比較することによって、類似のプロトン化
レベルから出発し、同じ係数により濃縮し、そして母液中の同じKLG溶解度を
得るにも拘わらず、KLG回収率及び母液プロトン化の両方は、本例に於いて例
17に於けるよりも低かった。これは、本例について前処理した供給物中のより
低いKLG濃度を反映しており、単純な物質収支モデルを使用して合理的に説明
できる。
【0112】例21 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例20に記
載された回分式結晶化からの母液260.9グラムを、3000.1グラムの同
じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可
溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対
して、母液又は濾液中で11.38の係数ほど増加する点まで蒸発させ、240
0グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、65.
7%のKLG回収率に相当する、323.37グラムの86.6重量%純度(無
水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。オー
バープロトン化された供給物及び比較的高い濃縮度は、例20からのものに比較
して、この母液中の、利用可能なプロトンのKLGに対するより高い比(176
.5%)及びより低いpH(0.57)に至った。
【0113】例22 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例21
に記載された回分式結晶化からの母液360グラムを、2490グラムの例20
及び21で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付し
た。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度が、新し
い供給物中のものに対して、母液又は濾液中で12.25の係数ほど増加する点
まで蒸発させ、2090.9グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール
洗浄及び乾燥の後、67.3%のKLG回収率に相当する、299.46グラム
の84.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液
の組成を表IIに示す。蒸発による僅かにより高い濃縮度に一致して、母液中の利
用可能なプロトンのKLGに対する比(181.0%)によって示されるように
、オーバープロトン化は、本例に於いて例20及び21に於けるよりも僅かに高
かった。
【0114】例23 細胞を除去するためにpH約7でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化し、
炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、例6〜10
、14〜16及び20〜22で新しい供給物を製造するために使用した同じブロ
スを、更に前処理しないで結晶化させた。このアンダー酸性化したブロスは、表
Iに示した組成を有しており、この3000グラムを、10℃での蒸発結晶化に
付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度が、
供給物中のものに対して、母液又は濾液中で7.73の係数ほど増加する点まで
蒸発させ、2225.6グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄
及び乾燥の後、53.5%のKLG回収率に相当する、237.27グラムの8
2.0重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表II
に示す。供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(89.3%)を、
母液中のそれ(68.6%)に対して比較することによって、供給物ブロスはア
ンダープロトン化され、KLGが結晶化したとき、より一層プロトン不足になっ
たことが明らかになる。
【0115】例24 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例23に記
載された回分式結晶化からの母液225.8グラムを、2800.6グラムの同
じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可
溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対
して、母液又は濾液中で9.77の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2263
.9グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、60
.9%のKLG回収率に相当する、307.96グラムの80.9重量%純度(
無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。増
加した濃縮係数及びより一層アンダープロトン化された母液を新しい供給物に添
加することにより、例23に比較したとき、利用可能なプロトンのKLGに対す
る比(63.0%対68.6%)及びpH(2.18対2.14)の両方によっ
て反映されるように、本例に於いて、より大きい程度のプロトン不足に至る。
【0116】例25 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例24
に記載された回分式結晶化からの母液234.2グラムを、2800.1グラム
の例23及び24で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶
化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度
が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で10.32の係数ほど増
加する点まで蒸発させ、2250グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノ
ール洗浄及び乾燥の後、66.3%のKLG回収率に相当する、340.16グ
ラムの81.2重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた
母液の組成を表IIに示す。再び、この母液は、その利用可能なプロトンのKLG
に対する比(63.4%)及びpH(2.23)の両方によって反映されるよう
に、アンダープロトン化された。
【0117】例26 例23〜25で新しい供給物として使用した同じブロスを、例6及び7に於い
て使用した新しい供給物と同様に、更に硫酸を添加し、濾過し、カチオン交換樹
脂の水素形と接触させることによって更に前処理した。追加の硫酸は、KLGを
完全にプロトン化することを意図しており、ブロス中のKLGとのプロトン会合
の程度のC13 NMR測定に基づいていた。得られたブロスは表Iに示した組成
を有しており、この3000グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブ
ロスを、可溶性無機物(K、Na及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対し
て、母液又は濾液中で5.76の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2224.
1グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、51.
6%のKLG回収率に相当する、211.06グラムの90.1重量%純度(無
水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。追加の硫酸と
カチオン交換との組合せにより、133.3%の、供給物中の利用可能なプロト
ンのKLGに対する比によって反映されるようにオーバープロトン化に至り、こ
れは、この比が母液中で239.3%に増加したので一層KLGが結晶化される
ようになった。
【0118】例27 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例26に記
載された回分式結晶化からの母液407.6グラムを、2959.6グラムの同
じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可
溶性無機物(K、Na及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、
母液又は濾液中で9.52の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2158.6グ
ラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、53.5%
のKLG回収率に相当する、267.41グラムの86.5重量%純度(無水物
基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。例26と
比較して、増加した濃縮係数及びより一層オーバープロトン化された母液を新し
い供給物に添加することにより、利用可能なプロトンのKLGに対する比(37
7.1%対239.3%)によって反映されるように、プロトンのより大きい余
剰に至った。また、母液が1.4重量%のアスコルビン酸を含有していたので、
KLG分解についての証拠が存在していた。
【0119】例28 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例27
に記載された回分式結晶化からの母液329.5グラムを、2519.5グラム
の例26及び27で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶
化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na及びP)の平均濃度が、新
しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で10.32の係数ほど増加する
点まで蒸発させ、2053.4グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノー
ル洗浄及び乾燥の後、60.2%のKLG回収率に相当する、247.18グラ
ムの86.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母
液の組成を表IIに示す。再び、この母液は、その利用可能なプロトンのKLGに
対する比(395.2%)及びアスコルビン酸含有量(2.02重量%)の両方
によって反映されるように、オーバープロトン化されていた。
【0120】例29 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2に於いて新しい供給物として使用し
た同じブロスを、カチオン交換樹脂の水素形と接触させることによって更に前処
理した。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この3000.2グ
ラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、N
a及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で5.65
の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2231.3グラムの留出物を回収した。
真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、69.4%のKLG回収率に相当する
、261.28グラムの88.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回
収した。母液の組成を表IIに示す。カチオン交換により、109.0%の、供給
物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映されるように僅かな
オーバープロトン化に至り、これは、この比が母液中で126.9%に増加した
ので一層KLGが結晶化されるようになった。
【0121】例30 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例29に記
載された回分式結晶化からの母液350.3グラムを、2560グラムの同じ新
しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性
無機物(K、Na及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液
又は濾液中で10.03の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2167.8グラ
ムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、71.9%の
KLG回収率に相当する、294.04グラムの88.8重量%純度(無水物基
準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。オーバープ
ロトン化された供給物及び比較的高いの濃縮度は、例29からのものに比較して
、この母液中の利用可能なプロトンのKLGに対するより高い比(159.9%
)に至った。
【0122】例31 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例30
に記載された回分式結晶化からの母液289グラムを、2522.8グラムの例
29及び30で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に
付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na及びP)の平均濃度が、新しい
供給物中のものに対して、母液又は濾液中で13.23の係数ほど増加する点ま
で蒸発させ、2116.5グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗
浄及び乾燥の後、76.9%のKLG回収率に相当する、317.18グラムの
81.1重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の
組成を表IIに示す。再び、この母液は、その利用可能なプロトンのKLGに対す
る比(177.4%)によって反映されるように、オーバープロトン化されてい
た。
【0123】例32 例23〜25で新しい供給物として使用した同じブロスを、例6、7及び26
〜28に於いて使用した新しい供給物と同様に、更に硫酸を添加し、濾過し、カ
チオン交換樹脂の水素形と接触させることによって更に前処理した。追加の硫酸
は、KLGを完全にプロトン化することを意図しており、ブロス中のKLGとの
プロトン会合の程度のC13 NMR測定に基づいていた。得られたブロスは表I
に示した組成を有しており、この3100.4グラムを、10℃での蒸発結晶化
に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃度が、供給物中
のものに対して、母液又は濾液中で5.95の係数ほど増加する点まで蒸発させ
、2341グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後
、61.4%のKLG回収率に相当する、246.84グラムの88.4重量%
純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。追加
の硫酸とカチオン交換との組合せにより、133.7%の、供給物中の利用可能
なプロトンのKLGに対する比によって反映されるようにオーバープロトン化に
至り、これは、この比が母液中で242.7%に増加したので一層KLGが結晶
化されるようになった。
【0124】例33 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例32に記
載された回分式結晶化からの母液381.7グラムを、2663.9グラムの同
じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可
溶性無機物(Na及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液
又は濾液中で10.94の係数ほど増加する点まで蒸発させ、2231.1グラ
ムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及び乾燥の後、70.0%の
KLG回収率に相当する、299.63グラムの85.7重量%純度(無水物基
準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。例32と比
較して、増加した濃縮係数及びより一層オーバープロトン化された母液を新しい
供給物に添加することにより、利用可能なプロトンのKLGに対する比(448
.6%対242.7%)によって反映されるように、プロトンのより大きい余剰
に至った。また、母液が1.4重量%のアスコルビン酸を含有していたので、K
LG分解についての証拠が存在していた。
【0125】例34 連続式結晶化方法に於ける母液再循環を更にシミュレートするために、例33
に記載された回分式結晶化からの母液308.3グラムを、2600グラムの例
32及び33で使用した同じ新しい供給物と一緒にし、10℃での蒸発結晶化に
付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃度が、新しい供給
物中のものに対して、母液又は濾液中で12.71の係数ほど増加する点まで蒸
発させ、2189.9グラムの留出物を回収した。真空濾過、メタノール洗浄及
び乾燥の後、76.4%のKLG回収率に相当する、318.36グラムの80
.5重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組成
を表IIに示す。再び、この母液は、その利用可能なプロトンのKLGに対する比
(463.1%)及びアスコルビン酸含有量(2.65重量%)の両方によって
反映されるように、オーバープロトン化されていた。
【0126】 例1〜34からの結晶化結果の解析は、KLG溶解度及び分解へのプロトン化
の影響を示している。図2に示されるように、KLG溶解度は、母液中の利用可
能なプロトンのKLGに対する比が増加したとき、減少する。結晶化による回収
は、溶解度が減少したとき改良されると考えると、これらの結果は、回収を最大
にするために、結晶化器内でプロトン化をできるだけ高くすべきであることを示
唆している。しかしながら、図3に示されるように、アスコルビン酸含有量によ
って測定したときのKLG分解も、母液中の利用可能なプロトンのKLGに対す
る比が増加したとき増加する。例35〜44は、アニオン交換、慎重な酸性化及
び緩衝を使用する、KLG結晶化への供給物プロトン化の影響を適度にするため
の初期の試みを反映している。
【0127】例35 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2に於いて新しい供給物として使用し
た同じブロスを、カチオン交換樹脂の水素形と接触させ、続いてアニオン交換樹
脂のヒドロキシル形と接触させることによって更に前処理した。得られたブロス
は表Iに示した組成を有しており、この9013.5グラムを、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Ca、K、Na及びMg)の平
均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で4.01の係数ほど増加
する点まで蒸発させ、6497.7グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回
の水洗浄及び乾燥の後、24.7%のKLG回収率に相当する、209.30グ
ラムの88.2重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた
母液の組成を表IIに示す。アニオン交換は、無機アニオン(即ち、P、S及びC
l)を除去する際に非常に有効であったけれども、カチオン交換は不完全であり
、幾らかの無機カチオン(即ち、Ca、K、Na及びMg)を供給物ブロスの中
に残した。その結果、前処理した供給物は、比較的低い濃縮度及びKLG結晶化
のために、結晶化の際に非常に僅か変化した(96.9%)、95.2%の、供
給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映されるようにアン
ダープロトン化された。
【0128】例36 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例35に記
載された回分式結晶化からの母液2188.3グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Ca、K、Na及びMg)の平
均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で16.37の係数
ほど増加する点まで蒸発させ、1141.3グラムの留出物を回収した。真空濾
過、2回の水洗浄及び乾燥の後、71.4%のKLG回収率に相当する、499
.03グラムの78.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。
得られた母液の組成を表IIに示す。例35に比較して、増加した濃度は、利用可
能なプロトンのKLGに対する比(88.5%対96.9%)及び母液pH(1
.8対1.49)の両方によって反映されるように、より大きいプロトンの不足
に至った。本例は、溶液を適切にプロトン化する手段として、単純にカチオン交
換に続いてアニオン交換することの欠点を示している。イオン交換工程が殆ど完
全に実施されない場合、得られる溶液はなお不適切にプロトン化されるであろう
【0129】例37 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2に於いて新しい供給物として使用し
た同じブロスを、例35と同様にして、カチオン交換樹脂の水素形と接触させ、
続いてアニオン交換樹脂のヒドロキシル形と接触させることによって更に前処理
した。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この8999.9グラ
ムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Ca、K
、Na及びMg)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で3
.92の係数ほど増加する点まで蒸発させ、6450.1グラムの留出物を回収
した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、23.4%のKLG回収率に相当
する、203.59グラムの86.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物
を回収した。母液の組成を表IIに示す。再び、アニオン交換は、無機アニオン(
即ち、P、S及びCl)を除去する際に非常に有効であったが、カチオン交換は
不完全であり、幾らかの無機カチオン(即ち、Ca、K、Na及びMg)を供給
物ブロスの中に残した。その結果、前処理した供給物は、比較的低い濃縮度及び
KLG結晶化のために、結晶化の際に非常に僅か変化した(97.1%)、95
.3%の、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映され
るようにアンダープロトン化された。
【0130】例38 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例37に記
載された回分式結晶化からの母液2211.4グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Ca、K、Na及びMg)の平
均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で16.57の係数
ほど増加する点まで蒸発させ、1161.6グラムの留出物を回収した。真空濾
過、2回の水洗浄及び乾燥の後、72.6%のKLG回収率に相当する、485
.3グラムの78.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得
られた母液の組成を表IIに示す。例37に比較して、増加した濃度は、利用可能
なプロトンのKLGに対する比(89.0%対97.1%)及び母液pH(1.
83対1.5)の両方によって反映されるように、より大きいプロトンの不足に
至った。再び、本例は、溶液を適切にプロトン化する手段として、単純にカチオ
ン交換に続いてアニオン交換することの欠点を示している。
【0131】例39 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2に於いて新しい供給物として使用し
た同じブロスを、例17と同様にして、更に硫酸を添加し、濾過することによっ
て更に前処理した。追加の硫酸は、ブロス中のKLGとのプロトン会合の程度の
13 NMR測定に基づいて、KLGを完全にプロトン化するために必要なもの
であった。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この9001.6
グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、
Na、Mg、P及びCl)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾
液中で5.05の係数ほど増加する点まで蒸発させ、6391.8グラムの留出
物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、58.4%のKLG回収
率に相当する、797.4グラムの79.6重量%純度(無水物基準)のKLG
生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。追加の硫酸は単独で、111.4
%の、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映されるよ
うにオーバープロトン化に至り、これは、この比が母液中で130.5%に増加
したので一層KLGが結晶化されるようになった。
【0132】例40 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例39に記
載された回分式結晶化からの母液1226グラムを、10℃での更なる蒸発結晶
化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg、P及びCl)の平
均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で12.17の係数
ほど増加する点まで蒸発させ、491.7グラムの留出物を回収した。真空濾過
、2回の水洗浄及び乾燥の後、57.6%のKLG回収率に相当する、232.
2グラムの70.4重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得ら
れた母液の組成を表IIに示す。例39と比較して、増加した濃度により、利用可
能なプロトンのKLGに対する比(199.1%対130.5%)及び母液pH
(0.46対0.91)の両方によって反映されるように、プロトンのより大き
い余剰に至った。また、母液中のアスコルビン酸レベルが2.41重量%であっ
たので、KLG分解についての証拠が存在していた。
【0133】例41 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、例1及び2に於いて新しい供給物として使用し
た同じブロスを、例17及び39と同様にして、更に硫酸を添加し、濾過するこ
とによって更に前処理した。追加の硫酸は、ブロス中のKLGとのプロトン会合
の程度のC13 NMR測定に基づいて、KLGを完全にプロトン化するために必
要なものであった。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この90
00グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(
K、Na、Mg、P及びCl)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又
は濾液中で4.76の係数ほど増加する点まで蒸発させ、6346.1グラムの
留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、62.2%のKLG
回収率に相当する、767.1グラムの87.8重量%純度(無水物基準)のK
LG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。追加の硫酸は単独で、110
.2%の、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映され
るようにオーバープロトン化に至り、これは、この比が母液中で127.3%に
増加したので一層KLGが結晶化されるようになった。
【0134】例42 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例41に記
載された回分式結晶化からの母液1458.4グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg、P及びCl)
の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で12.13の
係数ほど増加する点まで蒸発させ、671.0グラムの留出物を回収した。真空
濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、65.7%のKLG回収率に相当する、29
3.4グラムの73.0重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。
得られた母液の組成を表IIに示す。例41と比較して、増加した濃度により、利
用可能なプロトンのKLGに対する比(193.5%対127.3%)及び母液
pH(0.71対1.05)の両方によって反映されるように、プロトンのより
大きい余剰に至った。また、母液中のアスコルビン酸レベルが1.82重量%で
あったので、KLG分解についての証拠が存在していた。
【0135】例43 例23〜25に於いて新しい供給物として使用した同じブロスを、例14〜1
6に於いて使用した新しい供給物と同様にして、カチオン交換樹脂の水素形と接
触させることによって更に前処理した。続いて硫酸ナトリウム塩を、蒸発の際の
増加するプロトン濃度を適度にする試みに於いて、ブロスに添加した。得られた
ブロスは表Iに示した組成を有しており、この9000.2グラムを、10℃で
の蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃度
が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で6.21の係数ほど増加する点
まで蒸発させ、6858.7グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗
浄及び乾燥の後、67.4%のKLG回収率に相当する、720.1グラムの8
6.6重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表II
に示す。硫酸ナトリウム添加は、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対す
る比が110.1%であり、母液中で134.8%まで増加し、一方pHが1.
55から0.65まで低下したので、カチオン交換から得られるオーバープロト
ン化を減少させる上で無効であった。
【0136】例44 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例43に記
載された回分式結晶化からの母液1110.7グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃度が、新
しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で14.24の係数ほど増加する
点まで蒸発させ、450.3グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗
浄及び乾燥の後、63.1%のKLG回収率に相当する、182.4グラムの7
4.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組
成を表IIに示す。例43と比較して、増加した濃度により、利用可能なプロトン
のKLGに対する比(202.5%対134.8%)によって反映されるように
、プロトンのより大きい余剰に至った。また、母液中のアスコルビン酸レベルが
1.57重量%であったので、KLG分解についての証拠が存在していた。
【0137】 これらのケース(例1〜44)の全てに於いて、電荷バランス計算又は滴定に
基づいて、前処理したブロスのプロトン化レベルを調節するための試みは行わな
かった。その結果、結晶化供給物は、アンダー酸性化又はオーバー酸性化であり
、蒸発による濃縮の際に、それぞれ高いKLG溶解度又はKLG分解に至った。
以下の例に於いて、KLGプロトン化を、結晶化の前の最終工程又は酸添加工程
に於いて、利用可能なプロトンのKLGに対するモル比が1(即ち、等価)であ
ることを目標とするように調節した。
【0138】例45 例23〜25に於いて新しい供給物として使用した同じブロスを、例14〜1
6に於いて使用した新しい供給物と同様にして、カチオン交換樹脂の水素形と接
触させることによって更に前処理した。3個の別々の回分を、表III に示す組成
で製造した(45A、45B及び45Cと指定する)。電荷バランス計算に基づ
いて、水酸化ナトリウム(2.4グラム/kgブロス)を、ブレンドしたブロス
に添加して、利用可能なプロトンのKLGに対する比を100%付近にした。得
られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この9000グラムを、10℃
での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃
度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で6.69の係数ほど増加する
点まで蒸発させ、6869.2グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水
洗浄及び乾燥の後、63.2%のKLG回収率に相当する、700.4グラムの
84.1重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表
IIに示す。水酸化ナトリウム添加は、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに
対する比が101.9%であり、母液中で僅かに105.7%まで増加したので
、カチオン交換から得られるオーバープロトン化を減少させる上で非常に有効で
あった。
【0139】例46 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例45に記
載された回分式結晶化からの母液1109.8グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃度が、新
しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で14.77の係数ほど増加する
点まで蒸発させ、451.7グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗
浄及び乾燥の後、51.7%のKLG回収率に相当する、148.6グラムの8
2.9重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組
成を表IIに示す。増加した濃度及びKLG沈殿と一致して、母液中の利用可能な
プロトンのKLGに対する比(113.5%対例45に於ける105.7%)に
より反映されるように、プロトンの僅かに大きい余剰が存在した。しかしながら
、このオーバー酸性化の程度は、例44(この場合、水酸化ナトリウムの代わり
に、硫酸ナトリウムを同じカチオン交換したブロスに添加した)に於いて類似の
濃度レベルで観察されたものに対して、非常に僅かであった。KLG分解の程度
は、母液中のアスコルビン酸レベルが、例44に於ける1.57重量%に比較し
て、本例に於いては僅かに0.88重量%であったので、減少した。
【0140】例47 表Iに於いて殆ど同一の組成によって示唆されるので、例45に於いて新しい
供給物として使用した同じブロス9000.4グラムを、再び、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃度が、供
給物中のものに対して、母液又は濾液中で6.48の係数ほど増加する点まで蒸
発させ、6902.4グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び
乾燥の後、65.2%のKLG回収率に相当する、708.5グラムの85.9
重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す
。再び、水酸化ナトリウム添加は、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対
する比が102.1%であり、母液中で僅かに105.6%まで増加したので、
カチオン交換から得られるオーバープロトン化を減少させる上で非常に有効であ
った。
【0141】例48 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例47に記
載された回分式結晶化からの母液1117.8グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na及びP)の平均濃度が、新
しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で15.24の係数ほど増加する
点まで蒸発させ、452.3グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗
浄及び乾燥の後、70.9%のKLG回収率に相当する、248.8グラムの7
0.4重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液の組
成を表IIに示す。例46に対して増加した濃度及びKLG沈殿と一致して、母液
中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(117.7%対113.5%)に
より反映されるように、プロトンの僅かに大きい余剰が存在した。再び、しかし
ながら、このオーバー酸性化の程度は、例44(この場合、水酸化ナトリウムの
代わりに、硫酸ナトリウムを同じカチオン交換したブロスに添加した)に於いて
観察されたものに対して、非常に僅かであった。KLG分解の程度は、母液中の
アスコルビン酸レベルが、僅かに0.89重量%であったので、再び低かった。
【0142】例49 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、ブロスをカチオン交換樹脂の水素形と接触させ
ることによって、更に前処理した。2個の別々の回分を、表III に示す組成で製
造した(49A及び49Bと指定する)。それぞれの1mLのサンプルを、10
0mL滴定容器に移し、0.2mLの1M塩化バリウム溶液と混合した。(この
塩化バリウムの量は、サンプル中に存在する硫酸塩に対して過剰であった)。そ
れぞれの溶液に、75mLのジメチルスルホキシド(DMSO)及び0.3mL
の0.5M水酸化ナトリウムを添加した。次いで、それぞれの溶液を、DMSO
中のトリフル酸ナトリウム(sodium triflic acid)の0.1M溶液で、等価まで
滴定した。滴定により、溶液49A及び49Bをそれぞれ等価にするために、ブ
ロス1kg当たり0.0445及び0.0326モルの塩基が必要であった。
【0143】 これらのブロスについて、電荷バランス計算も実施した。電荷バランスによっ
て、溶液49A及び49Bをそれぞれ等価にし、それによってプロトン化の状態
を測定するための有効な手段として何れかの方法を確立するために、ブロス1k
g当たり0.0445及び0.0324モルの塩基が必要であった。
【0144】 ブロス49A及び49Bを等価にするために、ブロス49A及び49B1kg
当たり、それぞれ1.78グラム及び1.31グラムのNaOHを添加した後、
これらのブロスを一緒にブレンドした。得られたブロスは表Iに示した組成を有
しており、この6500.1グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブ
ロスを、可溶性無機物(Na、Mg及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対
して、母液又は濾液中で5.36の係数ほど増加する点まで蒸発させ、4596
.7グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、69.
6%のKLG回収率に相当する、695.5グラムの90.4重量%純度(無水
物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。再び、水酸化ナ
トリウム添加は、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比が100.
7%であり、母液中で僅かに101.4%まで増加したので、カチオン交換から
得られるオーバープロトン化を減少させる上で非常に有効であった。これは、ま
た、供給物中の1.36から母液中の1.18までのpHに於ける僅かな低下に
よって反映された。
【0145】例50 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例49に記
載された回分式結晶化からの母液894.7グラムを、10℃での更なる蒸発結
晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、Mg及びP)の平均濃度が
、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で16.07の係数ほど増加
する点まで蒸発させ、396.6グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の
水洗浄及び乾燥の後、62.5%のKLG回収率に相当する、194.5グラム
の77.0重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母液
の組成を表IIに示す。例49に対して増加した濃度及びKLG沈殿と一致して、
母液中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(105.3%対101.4%
)により反映されるように、プロトンの僅かに大きい余剰が存在した。再び、し
かしながら、このオーバー酸性化の程度は、第二段の母液のpHが僅かに1.1
3に低下したので非常に僅かであった。
【0146】例51 表Iに於いて殆ど同一の組成によって示唆されるので、例49に於いて新しい
供給物として使用した同じブロス6500.5グラムを、再び、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、Mg及びP)の平均濃度
が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で5.31の係数ほど増加する点
まで蒸発させ、4612.1グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗
浄及び乾燥の後、65.8%のKLG回収率に相当する、683.7グラムの8
4.7重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表II
に示す。再び、水酸化ナトリウム添加は、供給物中の利用可能なプロトンのKL
Gに対する比が100.6%であり、母液中で僅かに101.6%まで増加した
ので、カチオン交換から得られるオーバープロトン化を減少させる上で非常に有
効であった。これはまた、供給物中の1.33から母液中の1.21までのpH
に於ける僅かな低下によって反映された。
【0147】例52 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例51に記
載された回分式結晶化からの母液1045.9グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、Mg及びP)の平均濃度
が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で13.79の係数ほど増
加する点まで蒸発させ、439.6グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回
の水洗浄及び乾燥の後、63.0%のKLG回収率に相当する、192.6グラ
ムの85.9重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母
液の組成を表IIに示す。例51に対して増加した濃度及びKLG沈殿と一致して
、母液中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(104.0%対101.6
%)により反映されるように、プロトンの僅かに大きい余剰が存在した。再び、
しかしながら、このオーバー酸性化の程度は、第二段の母液のpHが僅かに1.
18に低下し、アスコルビン酸含有量が僅かに1.02重量%であったので非常
に僅かであった。
【0148】例53 硫酸でpH約2に酸性化し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して、細胞、炭素
及びその他の固体を除去した後、ブロスをカチオン交換樹脂の水素形と接触させ
ることによって、更に前処理した。このカチオン交換したブロスの一部を、アニ
オン交換樹脂のヒドロキシル形と接触させることによって、更に前処理した。新
しい供給物のカチオン交換及び再循環した母液のアニオン交換による連続結晶化
方法をシミュレートするために、カチオン交換したのみのブロスの幾らかを、カ
チオン交換及びアニオン交換したブロス並びに水酸化ナトリウムと、一緒にした
供給物がほぼ等価であるように一緒にした。得られたブロスは表Iに示した組成
を有しており、この9002.4グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。こ
のブロスを、可溶性無機物(Na、S及びP)の平均濃度が、供給物中のものに
対して、母液又は濾液中で7.65の係数ほど増加する点まで蒸発させ、713
1.8グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、67
.5%のKLG回収率に相当する、652.4グラムの87.0重量%純度(無
水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。部分アニオン
交換及び水酸化ナトリウム添加の組合せは、供給物中の利用可能なプロトンのK
LGに対する比が102.0%であり、母液中で僅かに106.7%まで増加し
たので、カチオン交換から得られるオーバープロトン化を減少させる上で有効で
あった。
【0149】例54 母液再循環及び濃度を増加させることからの増加した回収率を更にシミュレー
トするために、例53に記載された回分式結晶化からの母液971.6グラムを
、10℃での更なる蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、
S及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で1
9.92の係数ほど増加する点まで蒸発させ、466.9グラムの留出物を回収
した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、53.5%のKLG回収率に相当
する、147.4グラムの81.8重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を
回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。例53に対して増加した濃度及び
KLG沈殿と一致して、母液中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(11
9.7%対106.7%)により反映されるように、プロトンのより大きい余剰
が存在した。殆ど20倍の濃度でも、このオーバー酸性化の程度は、第二段の母
液のpHが僅かに0.63に低下し、アスコルビン酸含有量は僅かに1.51重
量%であったので僅かであった。
【0150】例55 表Iに於いて殆ど同一の組成によって示唆されるので、例53に於いて新しい
供給物として使用した同じブロス9000.1グラムを、再び、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、S及びP)の平均濃度が
、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で7.30の係数ほど増加する点ま
で蒸発させ、7118.2グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄
及び乾燥の後、69.1%のKLG回収率に相当する、647.6グラムの89
.2重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに
示す。再び、部分アニオン交換と水酸化ナトリウム添加との組合せは、供給物中
の利用可能なプロトンのKLGに対する比が102.1%であり、母液中で僅か
に105.9%まで増加したので、カチオン交換から得られるオーバープロトン
化を減少させる上で有効であった。
【0151】例56 母液再循環及び濃度を増加させることからの増加した回収率を更にシミュレー
トするために、例55に記載された回分式結晶化からの母液997.3グラムを
、10℃での更なる蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、
S及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で1
6.85の係数ほど増加する点まで蒸発させ、514.8グラムの留出物を回収
した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、57.3%のKLG回収率に相当
する、156.4グラムの84.5重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を
回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。例55に対して増加した濃度及び
KLG沈殿と一致して、母液中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(11
5.2%対105.9%)により反映されるように、プロトンのより大きい余剰
が存在した。例54に対して、僅かに高い第二段階母液のpH(0.66対0.
63)及び低いアスコルビン酸レベル(1.27対1.51重量%)は、より小
さい濃縮度を反映していると思われる。
【0152】例57 細胞を除去するためにpH約5.5でミクロ濾過し、硫酸でpH約2.3に酸
性化し、炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブ
ロスを、更に硫酸を添加すること(pH1.8に)、濾過及びカチオン交換樹脂
の水素形と接触させることによって、更に前処理した。表III に於ける前処理し
たブロス組成を使用する電荷バランス計算に基づいて、水酸化ナトリウム(2.
94グラム/kgブロス)を、ブレンドしたブロスに添加して、それをほぼ等価
にした。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この9000グラム
を、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、
Mg、Cl及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で
7.63の係数ほど増加する点まで蒸発させ、6972.9グラムの留出物を回
収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、76.5%のKLG回収率に相
当する、869.3グラムの87.9重量%純度(無水物基準)のKLG生成物
を回収した。母液の組成を表IIに示す。水酸化ナトリウム添加は、供給物中の利
用可能なプロトンのKLGに対する比が99.6%であり、母液中で僅かに10
0.8%まで増加したので、カチオン交換から得られるオーバープロトン化を減
少させる上で非常に有効であった。これはまた、1.52から1.25へのpH
に於ける小さい低下及び生じたアスコルビン酸の低レベル(0.34重量%)に
よっても反映された。
【0153】例58 表Iに於いて殆ど同一の組成によって示唆されるので、例57に於いて新しい
供給物として使用した同じブロス9000.4グラムを、再び、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg、Cl及びP)
の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で7.37の係数ほど
増加する点まで蒸発させ、6955.5グラムの留出物を回収した。真空濾過、
2回の水洗浄及び乾燥の後、64.6%のKLG回収率に相当する、838.6
グラムの82.7重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の
組成を表IIに示す。再び、水酸化ナトリウム添加は、供給物中の利用可能なプロ
トンのKLGに対する比が100.6%であり、母液中で僅かに101.6%ま
で増加したので、カチオン交換から得られるオーバープロトン化を減少させる上
で有効であった。これはまた、供給物中の1.52から母液中の1.3へのpH
に於ける小さい低下及び0.37重量%の低いアスコルビン酸レベルによっても
反映された。
【0154】例59 細胞を除去するためにpH約5.5でミクロ濾過し、硫酸でpH約2.3に酸
性化し、炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブ
ロスを、更に硫酸を添加すること(pH1.8に)、濾過及びカチオン交換樹脂
の水素形と接触させることによって、更に前処理した。このカチオン交換したブ
ロスの一部を、アニオン交換樹脂のヒドロキシル形と接触させることによって更
に前処理した。新しい供給物のカチオン交換及び再循環した母液のアニオン交換
による連続結晶化方法をシミュレートするために、カチオン交換したのみのブロ
スの幾らかを、カチオン交換及びアニオン交換したブロス並びに水酸化ナトリウ
ム及び硫酸の両方と、一緒にした供給物がほぼ等価であるように一緒にした。得
られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この9000.4グラムを、1
0℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg、
Cl及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で6.9
6の係数ほど増加する点まで蒸発させ、7001グラムの留出物を回収した。真
空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、64.0%のKLG回収率に相当する、7
20.2グラムの86.3重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した
。母液の組成を表IIに示す。部分アニオン交換及び水酸化ナトリウム添加の組合
せは、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比が100.8%であり
、母液中で僅かに103.0%まで増加したので、カチオン交換から得られるオ
ーバープロトン化を減少させる上で有効であった。これはまた、供給物中の1.
51から母液中の1.34へのpHに於ける小さい低下及び0.40重量%の低
いアスコルビン酸レベルによっても反映された。
【0155】例60 表Iに於いて殆ど同一の組成によって示唆されるので、例59に於いて新しい
供給物として使用した同じブロス9000.1グラムを、再び、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg、Cl及びP)
の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で7.05の係数ほど
増加する点まで蒸発させ、7001.2グラムの留出物を回収した。真空濾過、
2回の水洗浄及び乾燥の後、67.6%のKLG回収率に相当する、700.8
グラムの87.1重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の
組成を表IIに示す。再び、部分アニオン交換及び水酸化ナトリウム添加の組合せ
は、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比が101.0%であり、
母液中で僅かに102.9%まで増加したので、カチオン交換から得られるオー
バープロトン化を減少させる上で有効であった。そして、KLG分解は、母液中
の0.44重量%の低いアスコルビン酸レベルによって示されるように、最小で
あった。
【0156】例61 細胞を除去するためにpH約5.5でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化
し、炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブロス
を、カチオン交換樹脂の水素形と接触させることによって更に前処理した。この
カチオン交換したブロスの一部を、アニオン交換樹脂のヒドロキシル形と接触さ
せることによって更に前処理した。新しい供給物のカチオン交換及び再循環した
母液のアニオン交換による連続結晶化方法をシミュレートするために、カチオン
交換したのみのブロスの幾らかを、カチオン交換及びアニオン交換したブロスと
、コンポジット供給物がほぼ等価であるように一緒にした。得られたブロスは表
Iに示した組成を有しており、この9000.1グラムを、10℃での蒸発結晶
化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg及びP)の平均濃度
が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で9.82の係数ほど増加する点
まで蒸発させ、7412.7グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗
浄及び乾燥の後、70.3%のKLG回収率に相当する、671.1グラムの8
5.5重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表II
に示す。カチオン交換が比較的不完全であったので、供給物は、97.7%の利
用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映されるように幾らかアンダー
プロトン化され、得られる母液中で僅かに一層そのように(93.5%)なった
【0157】例62 表Iに於いて殆ど同一の組成によって示唆されるので、例61に於いて新しい
供給物として使用した同じブロス9000.7グラムを、再び、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg、Cl及びP)
の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で9.26の係数ほど
増加する点まで蒸発させ、7366.2グラムの留出物を回収した。真空濾過、
2回の水洗浄及び乾燥の後、74.9%のKLG回収率に相当する、630.1
グラムの87.9重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の
組成を表IIに示す。再び、カチオン交換が比較的不完全であったので、供給物は
、97.4%の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映されるよう
に幾らかアンダープロトン化され、得られる母液中で僅かに一層そのよう(93
.5%)になった。KLG分解は、母液中の0.37重量%の低いアスコルビン
酸レベルによって示されるように、最小であった。
【0158】例63 細胞を除去するためにpH約5.5でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化
し、炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブロス
を、カチオン交換樹脂の水素形と接触させることによって更に前処理した。表II
I に於ける前処理したブロス組成を使用する電荷バランス計算に基づいて、水酸
化ナトリウム(7.5グラム/kgブロス)を、ブレンドしたブロスに添加して
、それをほぼ等価にした。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、こ
の8999.5グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶
性無機物(Na、Mg、Cl及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対して、
母液又は濾液中で7.12の係数ほど増加する点まで蒸発させ、6541.2グ
ラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、72.3%の
KLG回収率に相当する、975.7グラムの80.6重量%純度(無水物基準
)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。水酸化ナトリウム添加
は、供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比が102.3%であり、
母液中で僅かに106.2%まで増加したので、カチオン交換から得られるオー
バープロトン化を減少させる上で有効であった。KLG分解は、母液中の0.6
0重量%の低いアスコルビン酸レベルによって示されるように、最小であった。
【0159】例64 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例63に記
載された回分式結晶化からの母液921.5グラムを、10℃での更なる蒸発結
晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、Mg、Cl及びP)の平均
濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で8.74の係数ほど
増加する点まで蒸発させ、232.2グラムの留出物を回収した。真空濾過、2
回の水洗浄及び乾燥の後、27.5%のKLG回収率に相当する、73.3グラ
ムの76.0重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。得られた母
液の組成を表IIに示す。例63に対して増加した濃度及びKLG沈殿と一致して
、母液中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(116.0%対106.2
%)により反映されるように、プロトンのより大きい余剰が存在した。再び、し
かしながら、このオーバー酸性化の程度は、第二段の母液のアスコルビン酸含有
量が僅かに0.94重量%であったので非常に僅かであった。
【0160】例65 細胞を除去するためにpH約5.5でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化
し、炭素処理し、そして濾過して、炭素及びその他の固体を除去した後、ブロス
を、カチオン交換樹脂の水素形と接触させることによって更に前処理した。この
カチオン交換したブロスの一部を、アニオン交換樹脂のヒドロキシル形と接触さ
せることによって更に前処理した。新しい供給物のカチオン交換及び再循環した
母液のアニオン交換による連続結晶化方法をシミュレートするために、カチオン
交換したのみのブロスの幾らかを、カチオン交換及びアニオン交換したブロス並
びに水酸化ナトリウムと、コンポジット供給物がほぼ等価であるように一緒にし
た。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この9000.1グラム
を、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(S、Cl及
びP)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で6.05の係
数ほど増加する点まで蒸発させ、6717.2グラムの留出物を回収した。真空
濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、55.4%のKLG回収率に相当する、65
5グラムの85.7重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液
の組成を表IIに示す。部分アニオン交換及び水酸化ナトリウム添加の組合せは、
供給物中の利用可能なプロトンのKLGに対する比が100.4%であり、母液
中で僅かに101.7%まで増加したので、カチオン交換から得られるオーバー
プロトン化を減少させる上で有効であった。KLG分解も、母液中の0.41重
量%のアスコルビン酸レベルによって反映されるように低かった。
【0161】例66 母液再循環及び濃度を増加させることからの増加した回収率を更にシミュレー
トするために、例65に記載された回分式結晶化からの母液934.2グラムを
、10℃での更なる蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(S、C
l及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で2
7.02の係数ほど増加する点まで蒸発させ、476.8グラムの留出物を回収
した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、66.7%のKLG回収率に相当
する、194.2グラムの79.3重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を
回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。ほぼ30倍の濃縮でも、利用可能
なプロトンのKLGに対する比は僅かに108.1%にまで増加したので、母液
はほぼ等価のままであった。
【0162】例67 細胞を除去するためにpH約5.5でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化
し、炭素処理し、そして濾過して固体を除去した後、ブロスを、カチオン交換樹
脂の水素形と接触させることによって更に前処理した。このカチオン交換したブ
ロスの一部を、アニオン交換樹脂のヒドロキシル形と接触させることによって更
に前処理した。新しい供給物のカチオン交換及び再循環した母液のアニオン交換
による連続結晶化方法をシミュレートするために、カチオン交換したのみのブロ
スの幾らかを、カチオン交換及びアニオン交換したブロス並びに水酸化ナトリウ
ムと、コンポジット供給物がほぼ等価であるように一緒にした。得られたブロス
は表Iに示した組成を有しており、この9000.2グラムを、10℃での蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na、S、Cl及びP)の平均
濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾液中で6.87の係数ほど増加す
る点まで蒸発させ、6925グラムの留出物を回収した。真空濾過、2回の水洗
浄及び乾燥の後、58.9%のKLG回収率に相当する、689.7グラムの8
5.6重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。母液の組成を表II
に示す。再び、部分アニオン交換及び水酸化ナトリウム添加の組合せは、供給物
中の利用可能なプロトンのKLGに対する比が100.3%であり、母液中で僅
かに101.8%まで増加したので、カチオン交換から得られるオーバープロト
ン化を減少させる上で有効であった。
【0163】例68 母液再循環及び濃度を増加させることからの増加した回収率を更にシミュレー
トするために、例67に記載された回分式結晶化からの母液1054.9グラム
を、10℃での更なる蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(Na
、S、Cl及びP)の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾
液中で16.33の係数ほど増加する点まで蒸発させ、522.3グラムの留出
物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、51.1%のKLG回収
率に相当する、177.3グラムの74.3重量%純度(無水物基準)のKLG
生成物を回収した。得られた母液の組成を表IIに示す。再び、部分アニオン交換
及び水酸化ナトリウム添加の組合せは、利用可能なプロトンのKLGに対する比
が、第二段母液中で僅かに106.2%まで増加したので、カチオン交換から得
られるオーバープロトン化を減少させる上で有効であった。
【0164】例69 細胞を除去するためにpH約5.5でミクロ濾過し、硫酸でpH約2に酸性化
し、炭素処理し、そしてミクロ濾過して細胞、炭素及びその他の固体を除去した
後、ブロスを、更に硫酸を添加すること及び濾過によって更に前処理した。表II
I に於ける前処理したブロス組成を使用する電荷バランス計算に基づいて、追加
の硫酸(5.31グラム/kgブロス)は、溶液をほぼ等価にするために必要な
ものであった。得られたブロスは表Iに示した組成を有しており、この9000
グラムを、10℃での蒸発結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、
Na、Mg、Cl及びP)の平均濃度が、供給物中のものに対して、母液又は濾
液中で4.89の係数ほど増加する点まで蒸発させ、6236.4グラムの留出
物を回収した。真空濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、60.0%のKLG回収
率に相当する、861.6グラムの83.5重量%純度(無水物基準)のKLG
生成物を回収した。母液の組成を表IIに示す。明らかに、供給物は、97.0%
の利用可能なプロトンのKLGに対する比によって反映されるように幾らかアン
ダープロトン化され、得られる母液中で僅かに一層そのよう(94.0%)にな
ったので、添加した硫酸の量は、等価に達するためには不十分であった。
【0165】例70 連続式結晶化方法に於ける母液再循環をシミュレートするために、例69に記
載された回分式結晶化からの母液1434.4グラムを、10℃での更なる蒸発
結晶化に付した。このブロスを、可溶性無機物(K、Na、Mg、Cl及びP)
の平均濃度が、新しい供給物中のものに対して、母液又は濾液中で11.63の
係数ほど増加する点まで蒸発させ、664.6グラムの留出物を回収した。真空
濾過、2回の水洗浄及び乾燥の後、56.4%のKLG回収率に相当する、25
7.4グラムの82.1重量%純度(無水物基準)のKLG生成物を回収した。
得られた母液の組成を表IIに示す。例63に対して増加した濃度及びKLG沈殿
と一致して、母液中の利用可能なプロトンのKLGに対する比(88.24%対
94.0%)により反映されるように、プロトンのより大きい不足が存在した。
再び、しかしながら、このアンダー酸性化の程度は、非常に僅かであった。そし
て、僅かに0.82重量%の第二段母液のアスコルビン酸含有量は、KLG分解
を回避するためにイオン交換が必要ないことを示している。
【0166】
【表1】
【0167】
【表2】
【0168】
【表3】
【0169】
【表4】
【0170】 本発明を、その或る態様の項で説明したが、種々の置換、修正、変更、削除及
び他の変更を、その精神から逸脱することなく行うことができることが認められ
るであろう。従って、本発明の範囲は、その均等物を含む前記の請求の範囲によ
ってのみ修正すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 回収方法の間の溶液の不適切なプロトン化に付随する問題を示す。
【図2】 増加するプロトン化に付随する溶解度に於ける減少を示す。
【図3】 増加するプロトン化に伴う母液中のアスコルビン酸の増加を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01D 9/02 608 B01D 9/02 608Z 610 610Z 613 613 615 615A 625 625Z C07C 51/47 C07C 51/47 59/215 59/215 (72)発明者 ティンダル,ジョージ ウィリアム アメリカ合衆国,テネシー 37642,チャ ーチ ヒル,クリスチャン ベンド ロー ド 888 (72)発明者 パーリ,スティーブン トーマス アメリカ合衆国,テネシー 37664,キン グスポート,ペッパー ツリー ドライブ 180 (72)発明者 オミーダーラ,ルアイリ セオサムー アメリカ合衆国,テネシー 37660−5854, キングスポート,ジョン ビー.デニス 2601 #2102 (72)発明者 シンク,チェスター ウェイン アメリカ合衆国,テネシー 37660−3410, キングスポート,チペンデイル ロード 720 (72)発明者 アルムガム,バスカー ケー. アメリカ合衆国,テネシー 37664,キン グスポート,レイク バリー コート 3909 (72)発明者 ハッブス,ジョン クラーク アメリカ合衆国,テネシー 37664−5744, キングスポート,ベル ハロウ ロード 507 Fターム(参考) 4H006 AA02 AD15 AD17 BC53 BN10 BR10 BS10

Claims (58)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)少なくとも1種の所望の有機酸又はその酸アニオンを
    含有する水溶液を準備し、 (b)前記水溶液中のプロトン濃度を、少なくとも部分的に、所望の有機酸の
    酸アニオン及び/又は所望の有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要
    な利用可能なプロトンの量により選択される所望のプロトン濃度で、所望のレベ
    ルに調節し、そして (c)少なくとも1種の所望の有機酸の少なくとも一部を水相から回収する 各工程を含んでなる溶液からの所望の有機酸を回収する方法。
  2. 【請求項2】 所望のプロトン濃度が、所望の有機酸のアニオン及び所望の
    有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトンの量に実質的に等
    しい、利用可能なプロトンの量を基準にする、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 所望のプロトン濃度が、所望の有機酸のアニオン及び所望の
    有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトンの量よりも多い利
    用可能なプロトンの量を基準にする、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 所望のプロトン濃度が、所望の有機酸及び所望の有機酸より
    も弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトンの量よりも約1%〜約10%
    多いプロトンの量を基準にする、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 所望のプロトン濃度が、所望の有機酸のアニオン及び所望の
    有機酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトンの量よりも少ない
    利用可能なプロトンの量を基準にする、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 所望のプロトン濃度が、所望の有機酸及び所望の有機酸より
    も弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトンの量よりも約1%〜約10%
    少ないプロトンの量を基準にする、請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 少なくとも1種の所望の有機酸が、その有機酸の塩形が酸自
    体よりも多く水中に可溶性である酸である、請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 少なくとも1種の所望の有機酸が、酸触媒作用分解を受けや
    すい、請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 少なくとも1種の所望の有機酸が、アスコルビン酸、コハク
    酸、酒石酸、グリコン酸、グルコン酸、グロン酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、
    マレイン酸、酢酸、ギ酸、ピルビン酸、プロピオン酸、酪酸、イタコン酸及びこ
    れらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】 少なくとも1種の所望の有機酸がカルボン酸である、請求
    項1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 少なくとも1種の所望の有機酸が、アルカリ塩又はアルカ
    リ土類塩の形である、請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】 対イオンが、ナトリウム、カリウム又はカルシウムである
    、請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 少なくとも1種の所望の有機酸が、少なくとも部分的にア
    ンモニウムの形で存在する、請求項1に記載の方法。
  14. 【請求項14】 少なくとも1種の所望の有機酸が、少なくとも部分的にそ
    のアニオンの形で存在する、請求項1に記載の方法。
  15. 【請求項15】 水溶液に、更に、追加の酸アニオンが含有されている、請
    求項1に記載の方法。
  16. 【請求項16】 追加の酸アニオンが、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩及び塩化
    物の中から選択される、請求項1に記載の方法。
  17. 【請求項17】 水溶液が、未反応糖を含有する発酵ブロスを含む、請求項
    1に記載の方法。
  18. 【請求項18】 調節工程(b)が、少なくとも1種の酸を水溶液の中に導
    入する工程(i)を含む、請求項1に記載の方法。
  19. 【請求項19】 少なくとも1種の酸が、回収される有機酸に比較して強酸
    である、請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 酸が、硫酸、塩酸、硝酸及びリン酸の中から選択される、
    請求項18に記載の方法。
  21. 【請求項21】 工程(b)(i)で導入する酸の量が、水溶液中に存在す
    る任意の有機酸塩の少なくとも一部を、その酸の形に転化させるのに有効な量で
    ある、請求項18に記載の方法。
  22. 【請求項22】 工程(i)で製造された任意の沈殿した塩の少なくとも一
    部を除去する工程(b)(ii)を更に含む、請求項21に記載の方法。
  23. 【請求項23】 水溶液を、その水素又は酸の形であるカチオン交換樹脂と
    更に接触させる工程(b)(iii)を含む、請求項22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 カチオン交換樹脂がスルホン化ポリスチレン樹脂を含む、
    請求項23に記載の方法。
  25. 【請求項25】 調節工程が、少なくとも1種の塩基を、工程(iii)に
    より生成された任意の強酸の少なくとも一部を中和するのに有効な量で導入する
    工程(b)(iv)を更に含む、請求項23に記載の方法。
  26. 【請求項26】 塩基が、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの中から選
    択される、請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項27】 塩基が、回収すべき有機酸の塩の形である、請求項25に
    記載の方法。
  28. 【請求項28】 工程(c)から回収された流れの少なくとも一部を、工程
    (b)の前又は間の点に再循環させることを更に含む、請求項1に記載の方法。
  29. 【請求項29】 再循環物を、水溶液の中に導入する前にアニオン交換樹脂
    と接触させる、請求項27に記載の方法。
  30. 【請求項30】 工程(c)から回収された流れの少なくとも一部を、工程
    (b)(i)の後の点に再循環させることを更に含む、請求項28に記載の方法
  31. 【請求項31】 工程(c)から回収された流れの少なくとも一部を、工程
    (b)(ii)の後の点に再循環させることを更に含む、請求項22に記載の方
    法。
  32. 【請求項32】 調節工程が、水溶液を、その水素又は酸の形であるカチオ
    ン交換樹脂と接触させる工程(i)を含む、請求項1に記載の方法。
  33. 【請求項33】 カチオン交換樹脂がスルホン化ポリスチレン樹脂を含む、
    請求項31に記載の方法。
  34. 【請求項34】 調節工程が、少なくとも1種の塩基を、工程(i)により
    生成された任意の強酸の少なくとも一部を中和させるのに有効な量で導入する工
    程(ii)を更に含む、請求項31に記載の方法。
  35. 【請求項35】 塩基が、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムの中から選
    択される、請求項33に記載の方法。
  36. 【請求項36】 塩基が、回収すべき有機酸の塩の形である、請求項33に
    記載の方法。
  37. 【請求項37】 工程(c)から回収された流れの少なくとも一部を、工程
    (b)(i)の後の点に再循環させることを更に含む、請求項33に記載の方法
  38. 【請求項38】 再循環物を、水相の中に導入する前にアニオン交換樹脂と
    接触させる、請求項36に記載の方法。
  39. 【請求項39】 工程(c)が、少なくとも1種の所望の有機酸を単離する
    ことを含む、請求項1に記載の方法。
  40. 【請求項40】 単離工程が、水溶液から所望の有機酸を結晶化させる工程
    (i)及び濾過、デカンテーション、遠心分離、抽出及び/又は噴霧乾燥の少な
    くとも1種の工程(ii)の両方を含む、請求項39に記載の方法。
  41. 【請求項41】 水溶液の中に導入するために、工程(c)(ii)から回
    収された流れの少なくとも一部を再循環させることを更に含む、請求項40に記
    載の方法。
  42. 【請求項42】 再循環物を、水溶液の中に導入する前にアニオン交換樹脂
    と接触させる、請求項41に記載の方法。
  43. 【請求項43】 有機酸が2−ケト−L−グロン酸又は2−ケト−D−グル
    コン酸である、請求項1に記載の方法。
  44. 【請求項44】 工程(a)が、発酵反応により、2−ケト−L−グロン酸
    又は2−ケト−D−グルコン酸を製造することを含む、請求項43に記載の方法
  45. 【請求項45】 発酵反応を、少なくとも1種の有機体及び/又は酵素の存
    在下で実施する、請求項44に記載の方法。
  46. 【請求項46】 2−ケト−L−グロン酸又は2−ケト−D−グルコン酸を
    アスコルビン酸及び/又はエリソルビン酸に転化する工程(d)を更に含む、請
    求項43に記載の方法。
  47. 【請求項47】 水溶液をアニオン交換樹脂と接触させることを含まない、
    請求項1に記載の方法。
  48. 【請求項48】 所望のプロトン濃度の決定が、非プロトン性溶媒中での滴
    定を含む、請求項1に記載の方法。
  49. 【請求項49】 非プロトン性溶媒がDMSOである、請求項48に記載の
    方法。
  50. 【請求項50】 少なくとも1種の所望の有機酸よりも強い酸アニオンで硫
    酸塩を置き換えながら、溶液中に存在する硫酸塩の少なくとも一部を沈殿させる
    ことができる、少なくとも1種の塩を添加することを更に含む、請求項49に記
    載の方法。
  51. 【請求項51】 少なくとも1種の塩が、バリウム、マグネシウム又はスト
    ロンチウム塩である、請求項50に記載の方法。
  52. 【請求項52】 塩が、塩化バリウム、過塩素酸バリウム、臭化バリウム、
    過塩素酸マグネシウム又はこれらの混合物である、請求項51に記載の方法。
  53. 【請求項53】 請求項1に記載の方法により製造された有機酸。
  54. 【請求項54】 2−ケト−L−グロン酸並びに2−ケト−L−グロン酸及
    び2−ケト−L−グロン酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロト
    ンの量に実質的に等しい、予定されたプロトン濃度を含有する水溶液を含んでな
    る組成物。
  55. 【請求項55】 2−ケト−L−グロン酸並びに2−ケト−L−グロン酸及
    び2−ケト−L−グロン酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロト
    ンの量よりも高い、予定されたプロトン濃度を含有する水溶液を含んでなる組成
    物。
  56. 【請求項56】 予定されたプロトン濃度が、2−ケト−L−グロン酸及び
    2−ケト−L−グロン酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトン
    の量よりも約1〜約10%高い、請求項55に記載の組成物。
  57. 【請求項57】 2−ケト−L−グロン酸並びに2−ケト−L−グロン酸及
    び2−ケト−L−グロン酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロト
    ンの量よりも低い、予定されたプロトン濃度を含有する水相を含んでなる組成物
  58. 【請求項58】 予定されたプロトン濃度が、2−ケト−L−グロン酸及び
    2−ケト−L−グロン酸よりも弱い酸アニオンと会合させるのに必要なプロトン
    の量よりも約1〜約10%低い、請求項57に記載の組成物。
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