JP2006305450A - Method and system for crystallizing sterols - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for obtaining crystal of sterols in high yield by highly precisely controlling moisture content in a solvent in a continuous crystallization method. <P>SOLUTION: In this method, an organic solvent solution containing sterols is continuously fed to a column-type crystallization apparatus with a cooling part set at the upper part from the lower part of the apparatus; sterols are crystallized at the upper cooling part and settled; and the organic solvent solution after crystallization of sterols is simultaneously made to flow out of an upper flow-out part; and part of the flowing-out organic solvent solution is mixed with water and then returned to the apparatus. Thus, the moisture content in the solvent can be accurately controlled, and coagulated crystal of sterols with good filtration property can be obtained in high yield. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はステロール類の晶析方法およびそのシステムに関する。より詳細には、ステロール類を塔型晶析装置を用いて連続的に晶析をおこなう方法およびそのシステムに関する。   The present invention relates to a method and system for crystallizing sterols. More specifically, the present invention relates to a method and a system for continuously crystallizing sterols using a tower type crystallizer.

ステロール類は、ビタミンやステロイド化合物の前駆物質として知られる有用な物質である。例えば、エルゴステロールは菌類に含有されるステロールの一種で、ビタミンD2の前駆体である。これらステロール類は、生物の細胞より抽出、精製して製造されており、多くの場合、精製には晶析(再結晶操作)が用いられている(例えば、非特許文献1参照。)
晶析操作としては、溶液を徐々に冷却することにより結晶を析出させる冷却晶析法、溶媒を蒸発させることにより結晶を析出させる蒸発晶析法、あるいは溶液に精製対象となる溶質の溶解度が低い溶媒を添加する貧溶媒晶析法などが知られている。また、晶析に用いられる装置としては、冷却用のジャケットと撹拌装置を備えたバッチ式の晶析槽のほか、塔型晶析装置を用いる連続式の晶析方法が知られている(例えば、非特許文献2参照)。
Sterols are useful substances known as precursors for vitamins and steroid compounds. For example, ergosterol is a kind of sterol contained in fungi and is a precursor of vitamin D2. These sterols are produced by extraction and purification from biological cells, and in many cases, crystallization (recrystallization operation) is used for purification (see, for example, Non-Patent Document 1).
As the crystallization operation, a cooling crystallization method in which crystals are precipitated by gradually cooling the solution, an evaporation crystallization method in which crystals are precipitated by evaporating the solvent, or the solubility of the solute to be purified in the solution is low. An anti-solvent crystallization method in which a solvent is added is known. Moreover, as an apparatus used for crystallization, in addition to a batch crystallization tank provided with a cooling jacket and a stirring device, a continuous crystallization method using a tower crystallization apparatus is known (for example, Non-Patent Document 2).

例えば、エルゴステロールの晶析では冷却晶析法が用いられることが多いが、その際には連続式の晶析方法が用いることができることが知られている(例えば、特許文献1参照)。さらに、非水溶性の溶媒を用い、途中で水を供給することによってろ過性の良い凝集結晶を高い収率で得ることのできる方法があり、同方法についても、連続式の晶析方法を用いることができることが知られている(例えば、特許文献2参照)。具体的には、気相部を加湿することで非水溶性の溶媒に水を供給する。   For example, in crystallization of ergosterol, a cooling crystallization method is often used, and it is known that a continuous crystallization method can be used (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, there is a method that can obtain an agglomerated crystal with good filterability in a high yield by supplying water in the middle using a water-insoluble solvent, and a continuous crystallization method is also used for this method. It is known that it can be performed (for example, refer patent document 2). Specifically, water is supplied to a water-insoluble solvent by humidifying the gas phase portion.

連続式の晶析方法を利用するその他の分野として、例えばビスフェノールAを含有する晶析材料を連続晶析する装置についての技術がある(特許文献3参照)。具体的には、母液の一部を晶析装置に循環させることにより、母液に対する無駄な加熱を防止して冷却器の入口−出口の温度差を抑制する技術が開示されている。
特開2002−80493号公報 国際公開第2004/046163号パンフレット 特開2004−168750号公報 大矢晴彦監修、「高純度化技術大系 第3巻 高純度物質製造プロセス」、フジ・テクノシステム、P.429(1997) J.W.Mullin,"Crystallization(Third Edition)",Butterworth-Heinemann(1993)
As another field using the continuous crystallization method, for example, there is a technique regarding an apparatus for continuously crystallizing a crystallization material containing bisphenol A (see Patent Document 3). Specifically, a technique is disclosed in which a part of the mother liquor is circulated through the crystallizer to prevent wasteful heating of the mother liquor and suppress the temperature difference between the inlet and outlet of the cooler.
JP 2002-80493 A International Publication No. 2004/046163 Pamphlet JP 2004-168750 A Supervised by Haruhiko Oya, “High Purity Technology Series Vol. 3, High-Purity Substance Manufacturing Process”, Fuji Techno System, P.A. 429 (1997) JWMullin, "Crystallization (Third Edition)", Butterworth-Heinemann (1993)

特許文献2によれば、加湿による水の供給であるから、液相が一時的に不均一となることで目的以外の結晶が生じてしまうという状態を防ぐことができるという効果がある。また、特許文献3によれば、母液の一部を循環させて冷却器の入口−出口の温度差を抑制することができるから、過飽和度を低減して伝熱面でのスケールの堆積を抑制させることができるという効果がある。したがって、それらの文献に記載された技術によれば、連続晶析の対象物質について一定の回収率の向上を期待することができる。   According to Patent Document 2, since water is supplied by humidification, there is an effect that it is possible to prevent a state in which a crystal other than the target is generated due to a temporarily non-uniform liquid phase. Further, according to Patent Document 3, since a temperature difference between the inlet and the outlet of the cooler can be suppressed by circulating a part of the mother liquor, the degree of supersaturation is reduced and the accumulation of scale on the heat transfer surface is suppressed. There is an effect that can be made. Therefore, according to the techniques described in those documents, it is possible to expect a certain improvement in the recovery rate of the target substance for continuous crystallization.

なお、特許文献3においては、水を供給することによってろ過性の良い凝集結晶を得る点については考慮されていない。一方、特許文献2に記載されている気相部を加湿する方法では、溶媒中の水分量の厳密なコントロールが困難である。   In Patent Document 3, no consideration is given to obtaining aggregated crystals with good filterability by supplying water. On the other hand, in the method of humidifying the gas phase part described in Patent Document 2, it is difficult to strictly control the amount of water in the solvent.

他方、本願の発明者は、ステロール類の晶析に関して、回収率の向上と併せて、液相中の水分量の制御を容易に行うことができ、かつ、液相が不均一となって目的以外の結晶が生じてしまう状態を防ぐための方法および装置についての更なる改良を試みた。   On the other hand, the inventor of the present application can easily control the amount of water in the liquid phase and improve the recovery rate with respect to crystallization of sterols, and the liquid phase becomes non-uniform. Attempts were made to further improve the method and apparatus for preventing the occurrence of other crystals.

本発明者は塔型晶析装置を用いたステロール類の連続晶析方法に関して種々の実験検討をおこなった結果、溶媒に精度良く水分を供給する方法を見いだし、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。本発明によるステロール類の晶析方法およびそのシステムは、塔型晶析装置より流出した有機溶媒溶液の一部を水と接触混合させた後、装置内に戻すことを特徴とするものである。
(1)本発明のステロール類の晶析方法は、
(a)ステロール類を含有する有機溶媒溶液を塔型晶析装置の装置下部より連続的に供給し、(b)前記塔型晶析装置の上部に設けた冷却部にて前記ステロール類を結晶化させて沈降させ、(c)前記装置下部からその結晶化させたステロール類を回収する、ステロール類の晶析方法において、さらに、(d)ステロール類が結晶化した後の前記有機溶媒溶液を前記塔型晶析装置の上部に設けた流出部から流出させ、(e)前記流出させた有機溶媒溶液の少なくとも一部を水と接触混合させた後、再度前記塔型晶析装置内に導入することを特徴とする。
As a result of various experimental studies on the continuous crystallization method of sterols using a tower-type crystallizer, the present inventor has found a method for supplying moisture to a solvent with high accuracy, and has completed the present invention based on this knowledge. I came to let you. The method and system for crystallizing sterols according to the present invention is characterized in that a part of the organic solvent solution flowing out from the tower-type crystallizer is brought into contact with water and then returned to the apparatus.
(1) The method for crystallizing sterols of the present invention includes:
(A) An organic solvent solution containing sterols is continuously supplied from the lower part of the tower-type crystallizer, and (b) the sterols are crystallized in a cooling unit provided at the upper part of the tower-type crystallizer. (C) In the sterol crystallization method of recovering the crystallized sterols from the lower part of the apparatus, (d) the organic solvent solution after the sterols are crystallized (E) at least a part of the organic solvent solution that has flowed out is brought into contact with water and then introduced again into the tower-type crystallizer. It is characterized by doing.

本発明は、好ましくは、さらに以下の1または複数の特徴を有する。
(2)本発明の前記有機溶媒は、さらに、比重0.9以下の非水溶性の有機溶媒であることを特徴とする。
(3)本発明の前記有機溶媒は、さらに、ヘキサン、ヘプタン、オクタンまたはこれらの混合物であることを特徴とする。
(4)本発明の前記流出した有機溶媒溶液を接触させる水は、さらに、40〜80℃の温水であることを特徴とする。
(5)本発明の前記流出した有機溶媒のうち、装置内に戻す液量の割合は、さらに、流出液量の3%〜30%であることを特徴とする。
(6)本発明の晶析システムは、(a)装置下部に設けられた、ステロール類を含有する有機溶媒溶液を連続的に供給するための供給部、(b)装置上部に設けられた、前記ステロール類を結晶化させて沈降させるための冷却部、(c)装置下部に設けられた、前記結晶化させたステロール類を回収するための回収部、(d)装置上部に設けられた、ステロール類が結晶化した後の前記有機溶媒溶液を前記装置から流出させる流出部、を備えた塔型晶析装置を含んでおり、前記晶析システムは、さらに、(e)装置の外部に接続された、前記流出させた有機溶媒溶液の少なくとも一部を水と接触混合させた後に再度、前記装置内に導入する外部還流部を備えたことを特徴とする。
(7)本発明の前記(e)外部還流部は、さらに、
(e−1)前記混合物の温度を制御する温度制御部および/または、
(e−2)前記混合物を装置内に導入する流量を制御する流量制御部、
を含むことを特徴とする。
The present invention preferably further has one or more of the following features.
(2) The organic solvent of the present invention is further a water-insoluble organic solvent having a specific gravity of 0.9 or less.
(3) The organic solvent of the present invention is further characterized by being hexane, heptane, octane or a mixture thereof.
(4) The water to which the spilled organic solvent solution of the present invention is brought into contact is further 40 to 80 ° C. warm water.
(5) The ratio of the amount of liquid returned to the apparatus in the spilled organic solvent of the present invention is further 3% to 30% of the effluent volume.
(6) The crystallization system of the present invention is (a) a supply unit provided at the lower part of the apparatus for continuously supplying an organic solvent solution containing sterols, and (b) provided at the upper part of the apparatus. A cooling part for crystallizing and precipitating the sterols, (c) a recovery part provided at the lower part of the apparatus for recovering the crystallized sterols, and (d) provided at the upper part of the apparatus, A tower-type crystallizer comprising an outflow part for allowing the organic solvent solution after sterols to crystallize to flow out of the apparatus, and the crystallizing system is further connected to the outside of the apparatus (e) And an external reflux unit for introducing at least a part of the discharged organic solvent solution into the apparatus again after contact mixing with water.
(7) The (e) external reflux part of the present invention further comprises:
(E-1) a temperature control unit for controlling the temperature of the mixture and / or
(E-2) a flow rate control unit for controlling a flow rate for introducing the mixture into the apparatus;
It is characterized by including.

本発明によれば、溶媒中の水分量を精度良く制御でき、それによってろ過性の良いステロール類の凝集結晶を高い回収率で得ることができる。   According to the present invention, the amount of water in the solvent can be controlled with high accuracy, whereby sterol aggregates with good filterability can be obtained at a high recovery rate.

本発明のステロール類の晶析方法および晶析システムを、以下の実施形態に基づいて詳細に説明する。   The sterol crystallization method and crystallization system of the present invention will be described in detail based on the following embodiments.

1.ステロール類
本発明で用いるステロール類としては、コレステロール、デスモステロール、7−デヒドロコレステロール、α−シトステロール、β−シトステロール、ジヒドロ−β−シトステロール、γ−シトステロール、スチグマステロール、エルゴステロール、22−ジヒドロエルゴステロール等が挙げられる。以下の説明では、本発明の「ステロール類」の一実施形態としてエルゴステロールを例示する。
1. Sterols The sterols used in the present invention include cholesterol, desmosterol, 7-dehydrocholesterol, α-sitosterol, β-sitosterol, dihydro-β-sitosterol, γ-sitosterol, stigmasterol, ergosterol, and 22-dihydroergo. Examples include sterols. In the following description, ergosterol is exemplified as one embodiment of the “sterols” of the present invention.

2.晶析システム
本発明で用いられる塔型晶析装置の一例を図1に示す。エルゴステロールを含有する有機溶媒溶液は、装置下部に備えられた本発明の「供給部」の一実施形態としてのノズル1より供給される。供給された液は上部に設けられた冷却部2を通過する際に冷却され、エルゴステロールが析出、沈降する。冷却部2は、冷却用のジャケットを備えている。冷却水は、冷却水入口18から流入してジャケット内を通過し、冷却水出口16より流出する。エルゴステロール析出のための冷却は、冷却水による方法に限らず、その他の電気的な方法等を利用することも可能である。冷却部2については壁面への結晶の付着を防止するために、必要に応じてかきとり板付きの撹拌装置を備えることもできる。撹拌機は、撹拌機モーター10によって制御される。
2. Crystallization System An example of a tower-type crystallizer used in the present invention is shown in FIG. The organic solvent solution containing ergosterol is supplied from the nozzle 1 as an embodiment of the “supply unit” of the present invention provided at the lower part of the apparatus. The supplied liquid is cooled when passing through the cooling unit 2 provided in the upper portion, and ergosterol is deposited and settled. The cooling unit 2 includes a cooling jacket. The cooling water flows in from the cooling water inlet 18, passes through the inside of the jacket, and flows out from the cooling water outlet 16. The cooling for depositing ergosterol is not limited to a method using cooling water, and other electrical methods can also be used. About the cooling part 2, in order to prevent the adhesion of the crystal | crystallization to a wall surface, the stirring apparatus with a scraping board can also be provided as needed. The stirrer is controlled by a stirrer motor 10.

冷却部で生成した結晶は、装置内を沈降する際に供給液と向流接触し溶解、再結晶を繰り返して精製された後、装置下部に沈降する。結晶はスラリーとしてノズル3より払い出され、固液分離装置4にて結晶が回収される。ノズル3および/または固液分離装置4は、本発明の「回収部」の一実施形態として機能する。   When the crystals generated in the cooling section settle in the apparatus, they are countercurrently contacted with the supply liquid, dissolved and recrystallized repeatedly, and then settled in the lower part of the apparatus. The crystals are discharged from the nozzle 3 as a slurry, and the crystals are recovered by the solid-liquid separator 4. The nozzle 3 and / or the solid-liquid separator 4 function as an embodiment of the “recovery unit” of the present invention.

一方、エルゴステロール(またはその一部)が除かれた液は、本発明の「流出部」の一実施形態としての上部ノズル(または液出口ノズル)5より流出する。流出した溶液は次工程に送られるが、その一部の溶液12は混合槽6に入り、水14と接触混合される。混合の手段は、例えば撹拌機モーター20を通じた撹拌動作等によって行うことができる。これにより、溶媒は水を溶解する。その後、混合槽6に入った混合後の溶液はポンプ7により再び装置内に戻される。この操作により、装置内に水が供給される。混合槽6(上部ノズル5から混合槽6への接続も含む)およびポンプ7(ポンプ7から装置内への接続も含む)は、本発明の「外部還流部」の一実施形態として機能する。   On the other hand, the liquid from which ergosterol (or a part thereof) is removed flows out from the upper nozzle (or liquid outlet nozzle) 5 as one embodiment of the “outflow portion” of the present invention. The solution that has flowed out is sent to the next step, but a part of the solution 12 enters the mixing tank 6 and is mixed with water 14 in contact. The mixing means can be performed by, for example, a stirring operation through the stirrer motor 20. Thereby, the solvent dissolves water. Thereafter, the mixed solution that has entered the mixing tank 6 is returned again into the apparatus by the pump 7. By this operation, water is supplied into the apparatus. The mixing tank 6 (including the connection from the upper nozzle 5 to the mixing tank 6) and the pump 7 (including the connection from the pump 7 to the inside of the apparatus) function as an embodiment of the “external reflux section” of the present invention.

3.有機溶媒
本発明の有機溶媒としては、結晶が装置内を沈降する際に精製度を高め、かつその形状をろ過性の良い凝集結晶とするために適切なものを使用することができる。有機溶媒の例として、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、またはこれらの混合物が挙げられる。適切な有機溶媒は、例えば晶析の対象となるステロール類、必要な精製度、または必要な結晶の形状等に基づいて選択することできる。
3. Organic Solvent As the organic solvent of the present invention, an organic solvent suitable for increasing the degree of purification when the crystal settles in the apparatus and making the shape into an aggregated crystal having good filterability can be used. Examples of organic solvents include hexane, heptane, octane, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, or mixtures thereof. An appropriate organic solvent can be selected based on, for example, sterols to be crystallized, a required degree of purification, a required crystal shape, or the like.

実施形態では、比重0.9以下の非水溶性の有機溶媒を例示する。具体的にはヘキサン、ヘプタン、オクタン、またはこれらの混合物を挙げることができ、より好ましくはヘキサンである。その他、有機溶媒としては、後述するような適切な結晶の形状が取得可能となる点で、水の飽和溶解度が温度40〜80℃において数百ppm程度のものが好ましい。具体的には、例えば好ましくは100から1000ppm、より好ましくは100から500ppmの飽和溶解度が好ましい。   In the embodiment, a water-insoluble organic solvent having a specific gravity of 0.9 or less is exemplified. Specific examples include hexane, heptane, octane, or a mixture thereof, and hexane is more preferable. In addition, as the organic solvent, those having a saturated solubility of water of about several hundred ppm at a temperature of 40 to 80 ° C. are preferable in that an appropriate crystal shape as described later can be obtained. Specifically, for example, a saturated solubility of preferably 100 to 1000 ppm, more preferably 100 to 500 ppm is preferable.

4.外部還流部における制御
混合槽6において、流出した有機溶媒溶液と接触させる水は、低温であると有機溶媒に十分に水を含有させることができないと同時に、混合槽内で溶液中のエルゴステロールが析出するという問題を生じる。一方、高温であるとより多く有機溶媒に水を含有させ、装置内に戻すことができるが、装置内の水分量が多くなりすぎるとエルゴステロールの結晶形状が針状に変化してしまう問題を生じる。また、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなどの非水溶性の有機溶媒は水と共沸点を持つ。ヘキサンでは約61℃、ヘプタンでは約79℃、オクタンでは約90℃である。共沸点を越えると、混合槽内の水が蒸発により失われるため、好ましくない。従って、混合槽内で有機溶媒と接触させる水は40〜80℃の温水であることが好ましいが、より好ましい値は溶媒により異なる。例えばヘキサンの場合は上記の共沸点より低い、40〜60℃がより好ましい値となる。
4). Control in the external reflux portion In the mixing tank 6, the water to be brought into contact with the organic solvent solution that has flowed out cannot sufficiently contain water in the organic solvent if the temperature is low, and at the same time, the ergosterol in the solution in the mixing tank This causes the problem of precipitation. On the other hand, when the temperature is high, more water can be contained in the organic solvent and returned to the device, but if the amount of water in the device increases too much, the crystal shape of ergosterol changes to a needle shape. Arise. In addition, water-insoluble organic solvents such as hexane, heptane, and octane have an azeotropic point with water. It is about 61 ° C. for hexane, about 79 ° C. for heptane, and about 90 ° C. for octane. Exceeding the azeotropic point is not preferable because water in the mixing tank is lost by evaporation. Accordingly, the water to be brought into contact with the organic solvent in the mixing tank is preferably warm water of 40 to 80 ° C., but a more preferable value varies depending on the solvent. For example, in the case of hexane, 40-60 ° C., which is lower than the above azeotropic point, is a more preferable value.

装置に供給される水の量は、水の温度と装置内に戻す溶液の量とによって精度良く制御することができる。水の温度制御方法は特に限定されないが、例えば混合槽を、電気ヒーター、温水等の温度制御用部品の利用によって温度制御可能なジャケット付きにする等により達成される。それら温度制御用部品および/または温度制御可能なジャケット(またはそのジャケット付きの混合槽6)は、本発明の「温度制御部」の一実施形態として機能する。   The amount of water supplied to the device can be accurately controlled by the temperature of the water and the amount of solution returned to the device. The method for controlling the temperature of water is not particularly limited, and can be achieved, for example, by providing a mixing tank with a temperature-controllable jacket by using a temperature control component such as an electric heater or hot water. These temperature control parts and / or a temperature controllable jacket (or a mixing tank 6 with the jacket) function as an embodiment of the “temperature control unit” of the present invention.

混合槽を経て装置内に戻るエルゴステロール溶液の量は、少な過ぎると装置内に供給する水の量が不足する。また多過ぎると装置から流出する液量が減少することになり、装置の能力が低下する。そのため、流出液量の3%〜30%が好ましく、より好ましくは5〜15%である。装置内に戻すエルゴステロール溶液の流量の制御方法として、実施形態ではポンプ7を利用する方法を例示する。ポンプ7は、本発明の「流量制御部」の一実施形態として機能する。「流量制御部」の実施形態として、ポンプ7に限らず、例えば流量制御弁、または流量制御バルブ等の当業者に周知の手段を利用してもよい。   If the amount of ergosterol solution returning to the apparatus through the mixing tank is too small, the amount of water supplied into the apparatus is insufficient. On the other hand, if the amount is too large, the amount of liquid flowing out from the apparatus will decrease, and the capacity of the apparatus will decrease. Therefore, 3% to 30% of the effluent amount is preferable, and more preferably 5 to 15%. As a method for controlling the flow rate of the ergosterol solution returned into the apparatus, a method using the pump 7 is exemplified in the embodiment. The pump 7 functions as an embodiment of the “flow rate control unit” of the present invention. The embodiment of the “flow rate control unit” is not limited to the pump 7, and means known to those skilled in the art such as a flow rate control valve or a flow rate control valve may be used.

装置に供給するエルゴステロール溶液の濃度は、使用する溶媒によって異なるが、例えばヘキサンを用いる場合には、0.5〜20g/L、好ましくは2〜10g/Lである。   Although the density | concentration of the ergosterol solution supplied to an apparatus changes with solvents to be used, for example, when using hexane, it is 0.5-20 g / L, Preferably it is 2-10 g / L.

エルゴステロール溶液の供給速度は、装置の容量と滞留時間に応じて適宜定めればよい。滞留時間が短すぎると析出した結晶はうまく沈降せず、あるいは析出が不十分なまま装置を通過してしまう。逆に滞留時間が長すぎると装置が大きくなりすぎるという問題が生じる。本発明における適切な平均滞留時間としては10分〜5時間、好ましくは30分〜2時間である。   The supply rate of the ergosterol solution may be appropriately determined according to the capacity of the apparatus and the residence time. If the residence time is too short, the precipitated crystals do not settle well or pass through the apparatus with insufficient precipitation. Conversely, if the residence time is too long, there is a problem that the apparatus becomes too large. A suitable average residence time in the present invention is 10 minutes to 5 hours, preferably 30 minutes to 2 hours.

以下、図1に例示する塔型晶析装置を利用した場合の本発明の実施例を説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention in the case of using the tower type crystallizer exemplified in FIG. 1 will be described.

(実施例1)
温度60℃、濃度3g/Lのエルゴステロール/ヘキサン溶液を内径40mm、高さ630mm、上端冷却部長さ210mmの塔型晶析装置に連続的に供給し、エルゴステロールの晶析をおこなった。晶析装置の操作は、冷却部ジャケット(冷却部2)温度2℃、晶析装置の撹拌機モーター撹拌回転速度60rpm、ノズル1からの液供給速度10ml/分、平均滞留時間約60分でおこなった。上部ノズル5から流出した液は、混合槽6にて40℃の温水と接触混合させた。混合槽6内には、所望の晶析操作中に無くならない程度の十分な量の水を蓄積させておくものとするが、必要に応じて混合槽6内に水を追加してもよい。この接触混合により、エルゴステロール/ヘキサン溶液は水を溶解する。溶解する水分量は、エルゴステロール/ヘキサン溶液の飽和溶解度に基づいて決定されうる。
Example 1
An ergosterol / hexane solution having a temperature of 60 ° C. and a concentration of 3 g / L was continuously supplied to a tower-type crystallizer having an inner diameter of 40 mm, a height of 630 mm, and an upper cooling part length of 210 mm to crystallize ergosterol. The operation of the crystallizer is performed at a cooling unit jacket (cooling unit 2) temperature of 2 ° C., a crystallizer agitator motor agitation rotational speed of 60 rpm, a liquid supply rate of 10 ml / min from the nozzle 1, and an average residence time of about 60 minutes. It was. The liquid flowing out from the upper nozzle 5 was mixed with 40 ° C. warm water in a mixing tank 6. A sufficient amount of water that does not disappear during the desired crystallization operation is accumulated in the mixing tank 6, but water may be added to the mixing tank 6 as necessary. By this contact mixing, the ergosterol / hexane solution dissolves water. The amount of water to dissolve can be determined based on the saturated solubility of the ergosterol / hexane solution.

混合槽6内で接触混合された水分を含むエルゴステロール/ヘキサン溶液を、ポンプ7の動作を利用して1ml/分で冷却部2の下端より装置内に戻した。装置内に戻す水分量は、エルゴステロール/ヘキサン溶液の温度とポンプ7の動作とによって精度良く制御することができる。   The ergosterol / hexane solution containing water that was contact-mixed in the mixing tank 6 was returned to the apparatus from the lower end of the cooling unit 2 at 1 ml / min using the operation of the pump 7. The amount of moisture returned into the apparatus can be accurately controlled by the temperature of the ergosterol / hexane solution and the operation of the pump 7.

約1時間連続運転後、上部ノズル5の液出口のエルゴステロール濃度を、後述する条件にてHPLCで測定したところ、0.67g/L(エルゴステロール重量/エルゴステロールヘキサン溶液量)であり、この時点でのエルゴステロールの回収率は78%(=100×(3−0.67)/3)と計算された。さらに2時間連続運転後、上部ノズル5の液出口のエルゴステロール濃度を測定したところ、0.99g/Lであり、67%(=100×(3−0.99)/3)のエルゴステロールが回収されていることがわかった。なお、同時点は運転後3時間の時点であり、装置内でのエルゴステロール/ヘキサン溶液の滞留時間によれば、一般に装置の運転が安定するものと予想される時間である。さらに30分後、液出口のエルゴステロール濃度を測定したところ、1.00g/Lであり、安定的に運転されていることが確認できた。なお、得られたエルゴステロールの結晶は凝集結晶であった。
(HPLC測定条件)
カラム:ナカライテスク COSMOSIL 5C18−MS
250mm×4.6mmI.D.
カラム温度:35℃
移動相:メタノール
送液速度:1.0ml/min
検出器:UV検出器 検出波長282nm
(実施例2)
実施例2では、上部ノズル5から流出した液と接触混合させる温水の温度を50℃としたほかは、実施例1と同様にしてエルゴステロールの晶析をおこなった。約1時間連続運転後、上部ノズル5の液出口のエルゴステロール濃度をHPLCで測定したところ、0.62g/Lであり、この時点での回収率は79%(=100×(3−0.62)/3)と計算された。さらに2時間連続運転後、液出口のエルゴステロール濃度を測定したところ、0.84g/Lであり、72%(=100×(3−0.84)/3)のエルゴステロールが回収されていることがわかった。さらに30分後、液出口のエルゴステロール濃度を測定したところ、0.86g/Lであり、安定的に運転されていることが確認できた。なお、得られた結晶は凝集結晶であった。
After continuous operation for about 1 hour, the ergosterol concentration at the liquid outlet of the upper nozzle 5 was measured by HPLC under the conditions described later, and it was 0.67 g / L (ergosterol weight / ergosterol hexane solution amount). The recovery rate of ergosterol at the time point was calculated as 78% (= 100 × (3−0.67) / 3). Further, after continuous operation for 2 hours, the ergosterol concentration at the liquid outlet of the upper nozzle 5 was measured and found to be 0.99 g / L, and 67% (= 100 × (3-0.99) / 3) of ergosterol was found. It was found that it was recovered. The simultaneous point is the point of 3 hours after the operation, and is generally the time when the operation of the apparatus is expected to be stable according to the residence time of the ergosterol / hexane solution in the apparatus. Further, 30 minutes later, when the ergosterol concentration at the liquid outlet was measured, it was 1.00 g / L, and it was confirmed that the operation was stable. The obtained ergosterol crystals were agglomerated crystals.
(HPLC measurement conditions)
Column: Nacalai Tesque COSMOSIL 5C18-MS
250 mm x 4.6 mm I.D. D.
Column temperature: 35 ° C
Mobile phase: methanol feed rate: 1.0 ml / min
Detector: UV detector, detection wavelength 282 nm
(Example 2)
In Example 2, ergosterol was crystallized in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot water mixed with the liquid flowing out from the upper nozzle 5 was 50 ° C. After continuous operation for about 1 hour, the ergosterol concentration at the liquid outlet of the upper nozzle 5 was measured by HPLC, which was 0.62 g / L. The recovery rate at this point was 79% (= 100 × (3-0. 62) / 3). Further, after the continuous operation for 2 hours, the concentration of ergosterol at the liquid outlet was measured and found to be 0.84 g / L, and 72% (= 100 × (3-0.84) / 3) of ergosterol was recovered. I understood it. Further, 30 minutes later, the concentration of ergosterol at the liquid outlet was measured and found to be 0.86 g / L, confirming stable operation. The obtained crystal was an agglomerated crystal.

(比較例1)
比較例1として、上部ノズル5から流出した液を装置に戻さないほかは、実施例1と同様にしてエルゴステロールの晶析をおこなった。約1時間連続運転後、上部ノズル5の液出口のエルゴステロール濃度をHPLCで測定したところ、1.01g/Lであり、この時点での回収率は66%(=100×(3−1.01)/3)と計算された。さらに2時間連続運転後、上部ノズル5の液出口のエルゴステロール濃度を測定したところ、1.23g/Lであり、回収率は59%(=100×(3−1.23)/3)と低かった。さらに30分後、上部ノズル5の液出口のエルゴステロール濃度を測定したところ、1.32g/Lとなっており、回収率は56%(=100×(3−1.32)/3)まで低下していた。得られた結晶は形状がはっきりせず、溶液を白濁させた。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, ergosterol was crystallized in the same manner as in Example 1 except that the liquid flowing out from the upper nozzle 5 was not returned to the apparatus. After continuous operation for about 1 hour, the ergosterol concentration at the liquid outlet of the upper nozzle 5 was measured by HPLC. As a result, it was 1.01 g / L, and the recovery rate at this point was 66% (= 100 × (3-1. 01) / 3). Further, after continuous operation for 2 hours, the ergosterol concentration at the liquid outlet of the upper nozzle 5 was measured and found to be 1.23 g / L, and the recovery rate was 59% (= 100 × (3-1.23) / 3). It was low. After further 30 minutes, the ergosterol concentration at the liquid outlet of the upper nozzle 5 was measured and found to be 1.32 g / L, and the recovery rate was up to 56% (= 100 × (3-1.32) / 3). It was falling. The obtained crystal was not clear in shape, and the solution became cloudy.

本発明の一実施形態としての塔型晶析装置の構成を示すものである。The structure of the tower-type crystallizer as one embodiment of this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 液入口ノズル
2 冷却部
3 スラリー出口ノズル
4 固液分離装置
5 液出口ノズル
6 混合槽
7 ポンプ
10 撹拌機モーター
12 溶液
14 水
16 冷却水出口
18 冷却水入り口
20 撹拌機モーター

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid inlet nozzle 2 Cooling part 3 Slurry outlet nozzle 4 Solid-liquid separator 5 Liquid outlet nozzle 6 Mixing tank 7 Pump 10 Stirrer motor 12 Solution 14 Water 16 Cooling water outlet 18 Cooling water inlet 20 Stirrer motor

Claims (7)

(a)ステロール類を含有する有機溶媒溶液を塔型晶析装置の装置下部より連続的に供給し、
(b)前記塔型晶析装置の上部に設けた冷却部にて前記ステロール類を結晶化させて沈降させ、
(c)前記装置下部からその結晶化させたステロール類を回収する、
ステロール類の晶析方法において、さらに、
(d)ステロール類が結晶化した後の前記有機溶媒溶液を前記塔型晶析装置の上部に設けた流出部から流出させ、
(e)前記流出させた有機溶媒溶液の少なくとも一部を水と接触混合させた後、再度前記塔型晶析装置内に導入すること、
を特徴とするステロール類の晶析方法。
(A) An organic solvent solution containing sterols is continuously supplied from the lower part of the tower-type crystallizer,
(B) Crystallizing and precipitating the sterols in a cooling unit provided at the top of the tower-type crystallizer,
(C) recovering the crystallized sterols from the lower part of the apparatus;
In the sterol crystallization method,
(D) The organic solvent solution after sterols are crystallized is caused to flow out from an outflow portion provided at the top of the tower-type crystallizer,
(E) at least part of the organic solvent solution that has flowed out is brought into contact with water and then introduced into the tower-type crystallizer again;
A method for crystallizing sterols characterized by the following.
有機溶媒が比重0.9以下の非水溶性の有機溶媒であることを特徴とする請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the organic solvent is a water-insoluble organic solvent having a specific gravity of 0.9 or less. 有機溶媒がヘキサン、ヘプタン、オクタンまたはこれらの混合物であることを特徴とする請求項1または2記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the organic solvent is hexane, heptane, octane or a mixture thereof. 流出した有機溶媒溶液と接触させる水が40〜80℃の温水であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the water brought into contact with the spilled organic solvent solution is warm water of 40 to 80 ° C. 流出した有機溶媒のうち、装置内に戻す液量の割合が流出液量の3%〜30%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the ratio of the amount of liquid returned to the apparatus in the spilled organic solvent is 3% to 30% of the effluent amount. ステロール類を晶析するための塔型晶析装置を含む晶析システムであって、
塔型晶析装置は、
(a)装置下部に設けられた、ステロール類を含有する有機溶媒溶液を連続的に供給するための供給部、
(b)装置上部に設けられた、前記ステロール類を結晶化させて沈降させるための冷却部、
(c)装置下部に設けられた、前記結晶化させたステロール類を回収するための回収部、
(d)装置上部に設けられた、ステロール類が結晶化した後の前記有機溶媒溶液を前記装置から流出させる流出部、
を備えており、
前記晶析システムは、さらに、
(e)装置の外部に接続された、前記流出させた有機溶媒溶液の少なくとも一部を水と接触混合させた後に再度、前記装置内に導入する外部還流部、
を備えたことを特徴とする晶析システム。
A crystallization system including a tower type crystallizer for crystallizing sterols,
The tower-type crystallizer
(A) a supply unit for continuously supplying an organic solvent solution containing sterols provided at the lower part of the apparatus;
(B) a cooling unit provided in the upper part of the apparatus for crystallizing and precipitating the sterols;
(C) a recovery unit for recovering the crystallized sterols provided at the lower part of the apparatus;
(D) an outflow part provided at the upper part of the apparatus for allowing the organic solvent solution after sterols to crystallize to flow out of the apparatus;
With
The crystallization system further comprises:
(E) an external reflux unit that is connected to the outside of the apparatus and that is introduced into the apparatus again after bringing at least a portion of the organic solvent solution that has flowed out into contact with water;
A crystallization system characterized by comprising:
請求項6における前記(e)外部還流部は、さらに、
(e−1)前記混合物の温度を制御する温度制御部および/または、
(e−2)前記混合物を装置内に導入する流量を制御する流量制御部、
を備えたことを特徴とする晶析システム。

The (e) external reflux part in claim 6 further comprises:
(E-1) a temperature control unit for controlling the temperature of the mixture and / or
(E-2) a flow rate control unit for controlling a flow rate for introducing the mixture into the apparatus;
A crystallization system characterized by comprising:

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