JP2010089001A - Chromatograph separation method - Google Patents

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一夫 岡田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chromatograph separation method of preferably separating a nonelectrolyte and zwitterion. <P>SOLUTION: The chromatograph separation method performs the separation by feeding a raw liquid and eluent to a packed layer packed with a packing material having a distribution coefficient of an electrolyte to a fixed phase smaller than the distribution coefficient of a nonelectrolyte to the fixed phase. The raw liquid contains the nonelectrolyte and an electrolyte having a basic functional group and acidic functional group, the raw liquid and eluent are adjusted to a pH value higher than pKa of the basic functional group of the electrolyte, or the raw liquid and eluent are adjusted to a pH value lower than pKa of the acidic functional group of the electrolyte, to separate into a fraction containing the nonelectrolyte and a fraction containing the electrolyte. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はクロマト分離方法に関する。   The present invention relates to a chromatographic separation method.

従来、クロマトグラフィーの手法により液体中の複数の成分を分離(クロマト分離)する方法が、工業的に利用されている。クロマト分離は、固体の充填材を用い、この充填材に対する分配係数の差を利用して、原料液中の成分を分離する。クロマト分離の原理は、充填材を充填した充填層に、分離しようとする2以上の成分を含む原料液を供給し、この原料液を水等の溶離液で流下させることで、上記各成分の充填材に対する分配係数の違いにより、分配係数の小さい成分は相対的に速く流下し、分配係数の大きい成分は相対的に遅く流下することで、各成分を含む画分に分離するものである。   Conventionally, a method of separating (chromatographic separation) a plurality of components in a liquid by a chromatographic technique has been used industrially. In the chromatographic separation, a solid packing material is used, and components in the raw material liquid are separated by utilizing a difference in distribution coefficient with respect to the packing material. The principle of chromatographic separation is that a raw material liquid containing two or more components to be separated is supplied to a packed bed packed with a packing material, and this raw material liquid is caused to flow down with an eluent such as water. Due to the difference in the distribution coefficient with respect to the filler, the component with a small distribution coefficient flows down relatively quickly, and the component with a large distribution coefficient flows down relatively slowly, so that the fraction containing each component is separated.

クロマト分離の方式としては、例えば固定層方式や移動層方式がある。固定層方式では、充填材を充填した充填層に対して一過性で原料液を通液して、複数の成分を分離回収する方式である。固定層方式は、溶離剤の種類や濃度を簡単に変えることができるため多種類の有用物質を分離するのに適する反面、分離精度を向上させようとすると、得られる物質の濃度が薄くなり濃縮操作にコストがかかるという問題がある。   Examples of chromatographic separation methods include a fixed bed method and a moving bed method. The fixed bed system is a system in which a raw material liquid is passed through a packed bed filled with a filler to separate and recover a plurality of components. The fixed bed method can easily change the type and concentration of the eluent, so it is suitable for separating many types of useful substances. On the other hand, if you try to improve the separation accuracy, the concentration of the resulting substance will be reduced and concentrated. There is a problem that the operation is expensive.

移動層方式は、例えば、分離する2成分の移動速度の中間の速度で、充填材を溶離液の移動方向(分離する2成分の移動方向)と逆に移動させ、充填層の中間に原液を供給して分離を行うものである。即ち、分離する2成分は、原料液の供給点から互いに逆向きに充填層内を移動することとなり、固定層方式では分離が困難な、分配係数の差が小さい成分同士を良好に分離できる。この様な移動層方式では、原料液中の2成分を純度高く、連続的に分離することができる。一方で、大型の工業用装置において、各成分の帯域を維持したまま、充填材を移動することは極めて困難である。   In the moving bed method, for example, the packing material is moved in the direction opposite to the moving direction of the eluent (the moving direction of the two components to be separated) at a speed intermediate between the moving speeds of the two components to be separated. Supply and separate. That is, the two components to be separated move in the packed bed in opposite directions from the supply point of the raw material liquid, and components having a small difference in distribution coefficient that are difficult to separate in the fixed layer method can be separated well. In such a moving bed system, the two components in the raw material liquid can be continuously separated with high purity. On the other hand, in a large industrial apparatus, it is extremely difficult to move the filler while maintaining the band of each component.

上述の移動層方式の原理を利用したクロマト分離方式に、擬似移動層方式がある。擬似移動層方式は、例えば、充填材を充填した単位充填層が閉鎖ループを形成するように連結し、原料液と溶離液の供給位置および各成分の画分の抜き出し位置を単位充填層に対して液循環流通の下流側に切り替えながら、連続的に行わせて分離を行う。充填層を幾つかのカラムに分割して、原料液の供給位置を溶離液の流れる方向に順次間欠的に移動させることによって、移動層方式とほぼ同等の分離性能を得ることができる。   As a chromatographic separation method using the principle of the moving bed method described above, there is a pseudo moving bed method. In the pseudo moving bed system, for example, the unit packed bed filled with the filler is connected so as to form a closed loop, and the supply position of the raw material liquid and the eluent and the extraction position of each component fraction are set to the unit packed bed. Separation is performed continuously while switching to the downstream side of the liquid circulation flow. By dividing the packed bed into several columns and sequentially moving the supply position of the raw material liquid in the direction in which the eluent flows, it is possible to obtain separation performance substantially equivalent to that of the moving bed system.

クロマト分離では、分離する成分の種類や装置の規模に応じて、クロマト分離の方式、充填材が選択され、目的の成分を純度高く分離することが行われる。例えば、糖等のような非電解質を含む原料をクロマト分離する場合、サイズ排除機能やイオン排除機能、配位子機能をもつ陽イオン交換樹脂を充填材とし、高純度の糖を得ることができる。糖のクロマト分離では、溶離液として、水もしくは希薄な塩基性水溶液を用いることができるため、食品添加物として適合するプロセスとすることができる。このため、クロマト分離は食品の加工に、良好に用いることができる。擬似移動層方式における、糖の精製方法としては、特定の粒径の陽イオン交換樹脂を充填材とし、原料液と溶離液の供給量と、各成分の画分抜き出し量を制御することで、糖液を脱塩してショ糖の精製を行う方法が開示されている(例えば、特許文献1)。
特開平11−313699号公報
In chromatographic separation, a chromatographic separation method and a packing material are selected according to the type of component to be separated and the scale of the apparatus, and the target component is separated with high purity. For example, when chromatographic separation of a raw material containing a non-electrolyte such as sugar, a high-purity sugar can be obtained using a cation exchange resin having a size exclusion function, an ion exclusion function, and a ligand function as a filler. . In chromatographic separation of sugars, water or a dilute basic aqueous solution can be used as an eluent, so that the process can be adapted as a food additive. For this reason, chromatographic separation can be used favorably for food processing. In the simulated moving bed method, the sugar purification method uses a cation exchange resin having a specific particle size as a filler, and controls the supply amount of the raw material liquid and the eluent, and the fraction extraction amount of each component, A method for desalting a sugar solution to purify sucrose is disclosed (for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-313699

しかしながら、充填材として陽イオン交換樹脂を用いたクロマト分離では、糖類のような非電解質と、電離度の大きい塩類(塩化ナトリウム等)とを良好に分離できるが、非電解質と、アミノ酸のような塩基性官能基および酸性官能基を有する電解質(以下、両性イオンということがある)との分離が困難であった。
そこで本発明は、非電解質と両性イオンとを良好に分離するクロマト分離方法を目的とする。
However, chromatographic separation using a cation exchange resin as a filler can satisfactorily separate non-electrolytes such as sugars and salts with a high degree of ionization (such as sodium chloride). However, non-electrolytes and amino acids such as amino acids can be separated. It was difficult to separate from an electrolyte having a basic functional group and an acidic functional group (hereinafter sometimes referred to as an amphoteric ion).
Therefore, an object of the present invention is to provide a chromatographic separation method that satisfactorily separates non-electrolytes and zwitterions.

本発明のクロマト分離方法は、電解質の固定相への分配係数が、非電解質の固定相への分配係数より小さい充填材(以下、イオン排除型充填材ということがある)を充填した充填層に、原料液と溶離液とを供給して行うクロマト分離方法であって、前記原料液は、非電解質と、塩基性官能基および酸性官能基を有する電解質とを含み、前記原料液および前記溶離液を前記電解質の塩基性官能基のpKaよりも高いpHに調整し、または、前記原料液および前記溶離液を前記電解質の酸性官能基のpKaよりも低いpHに調整し、前記非電解質を含む画分と前記電解質を含む画分とに分離することを特徴とする。   According to the chromatographic separation method of the present invention, a packed bed packed with a packing material (hereinafter, sometimes referred to as an ion exclusion packing material) whose distribution coefficient to the stationary phase of the electrolyte is smaller than that of the non-electrolytic stationary phase. A chromatographic separation method performed by supplying a raw material solution and an eluent, wherein the raw material solution includes a non-electrolyte and an electrolyte having a basic functional group and an acidic functional group, and the raw material solution and the eluent solution Is adjusted to a pH higher than the pKa of the basic functional group of the electrolyte, or the raw material solution and the eluent are adjusted to a pH lower than the pKa of the acidic functional group of the electrolyte, and the fraction containing the non-electrolyte is adjusted. And a fraction containing the electrolyte.

前記非電解質を含む画分と前記電解質を含む画分との分離を擬似移動層方式で行うことが好ましい。
前記電解質には、アミノ酸が含まれていても良く、前記非電解質は、糖類または糖類の誘導体であっても良い。前記充填材は、イオン交換樹脂であることが好ましく、陽イオン交換樹脂であることがより好ましい。
前記充填材は、塩形の陽イオン交換樹脂であり、かつ、前記原料液および前記溶離液のpHを前記電解質の塩基性官能基のpKaより高く、pH12以下に調整することが好ましい。
The fraction containing the non-electrolyte and the fraction containing the electrolyte are preferably separated by a pseudo moving bed method.
The electrolyte may contain an amino acid, and the non-electrolyte may be a saccharide or a saccharide derivative. The filler is preferably an ion exchange resin, and more preferably a cation exchange resin.
The filler is preferably a salt-form cation exchange resin, and the pH of the raw material liquid and the eluent is preferably higher than the pKa of the basic functional group of the electrolyte and to 12 or less.

本発明のクロマト分離方法によれば、非電解質と両性イオンとを良好に分離することができる。   According to the chromatographic separation method of the present invention, the non-electrolyte and the zwitterion can be favorably separated.

以下、本発明のクロマト分離方法について、例を挙げて説明するが、これに限定されるものではない。
本発明のクロマト分離方法は、イオン排除型充填材を充填した充填層に、非電解質と両性イオンとを含む原料液と、溶離液とを供給し、前記原料液および前記溶離液を前記電解質の塩基性官能基のpKaよりも高いpHに調整し、または、前記原料液および前記溶離液を前記電解質の酸性官能基のpKaよりも低いpHに調整して分離する方法である。
Hereinafter, the chromatographic separation method of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
In the chromatographic separation method of the present invention, a raw material liquid containing a non-electrolyte and an amphoteric ion and an eluent are supplied to a packed bed filled with an ion-exclusion-type filler, and the raw material liquid and the eluent are supplied to the electrolyte. In this method, the pH is adjusted to a pH higher than the pKa of the basic functional group, or the raw material solution and the eluent are adjusted to a pH lower than the pKa of the acidic functional group of the electrolyte for separation.

(クロマト装置)
本発明のクロマト分離方法に用いるクロマト分離装置の一例について、図1を用いて説明する。図1は、固定層方式のクロマト分離装置8の模式図である。図1に示すとおり、クロマト分離装置8は、単位充填塔10と、原料液貯槽20と、溶離液貯槽30と、第一画分貯槽40と、第二画分貯槽50とを有する。
(Chromatography equipment)
An example of a chromatographic separation apparatus used in the chromatographic separation method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a fixed bed type chromatographic separation apparatus 8. As shown in FIG. 1, the chromatographic separation device 8 includes a unit packed column 10, a raw material liquid storage tank 20, an eluent storage tank 30, a first fraction storage tank 40, and a second fraction storage tank 50.

原料液貯槽20は、バルブ22が備えられた配管24により、単位充填塔10の上部と接続されている。溶離液貯槽30は、バルブ32が備えられた配管34により、単位充填塔10の上部と接続されている。単位充填塔10には、充填材が充填されて、充填層12が形成されている。
単位充填塔10の下部には、配管60が接続されている。配管60は、分岐62で、配管44と配管54と配管64とに接続されている。配管44には、バルブ42が備えられ、配管44は、第一画分貯槽40と接続されている。配管54には、バルブ52が備えられ、配管54は、第二画分貯槽50と接続されている。配管64には、バルブ66が備えられ、配管64は図示されない排出口と接続されている。
The raw material liquid storage tank 20 is connected to the upper part of the unit packed tower 10 by a pipe 24 provided with a valve 22. The eluent storage tank 30 is connected to the upper part of the unit packed tower 10 by a pipe 34 provided with a valve 32. The unit packed tower 10 is filled with a filler to form a packed bed 12.
A pipe 60 is connected to the lower part of the unit packed tower 10. The pipe 60 is connected to the pipe 44, the pipe 54, and the pipe 64 at a branch 62. The pipe 44 is provided with a valve 42, and the pipe 44 is connected to the first fraction storage tank 40. The pipe 54 is provided with a valve 52, and the pipe 54 is connected to the second fraction storage tank 50. The pipe 64 is provided with a valve 66, and the pipe 64 is connected to a discharge port (not shown).

<充填材>
充填層12に充填されている充填材は、電解質の固定相への分配係数が、非電解質の固定相への分配係数より小さい充填材(イオン排除型充填材)である。イオン排除型充填材としては、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、モノリス状多孔質イオン交換体等、各種のイオン交換体を挙げることができる。この内、最も汎用的である、イオン交換樹脂が好ましい。イオン交換樹脂としては、陰イオン交換樹脂、陽イオン交換樹脂が挙げられる。これらは単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。分離対象となる成分に応じて決定することが好ましい。
<Filler>
The filler filled in the packed bed 12 is a filler (ion exclusion type filler) in which the distribution coefficient of the electrolyte to the stationary phase is smaller than that of the non-electrolyte stationary phase. Examples of the ion exclusion filler include various ion exchangers such as ion exchange resins, ion exchange fibers, and monolithic porous ion exchangers. Of these, ion exchange resins, which are the most versatile, are preferred. Examples of the ion exchange resin include an anion exchange resin and a cation exchange resin. These may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to determine according to the component to be separated.

前記陰イオン交換樹脂としては強塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂が挙げられる。また、陰イオン交換樹脂は、OH形であっても良いし、Cl形等の塩形であっても良い。使用する陰イオン交換樹脂の種類は、分離する成分や、溶離液の種類に応じて選択することが好ましい。例えば、原料液中に塩化ナトリウムが含まれる場合には、Cl系陰イオン交換樹脂を選択することで、塩化ナトリウムと非電解質とを良好に分離することができる。陰イオン交換樹脂の市販品としては、例えば、ローム・アンド・ハース社製のアンバーライト(商品名)を挙げることができる。   Examples of the anion exchange resin include strong basic anion exchange resins and weak basic anion exchange resins. Further, the anion exchange resin may be in the OH form or in the salt form such as Cl form. The type of anion exchange resin to be used is preferably selected according to the component to be separated and the type of eluent. For example, when sodium chloride is contained in the raw material liquid, sodium chloride and a non-electrolyte can be satisfactorily separated by selecting a Cl-based anion exchange resin. Examples of commercially available anion exchange resins include Amberlite (trade name) manufactured by Rohm and Haas.

前記陽イオン交換樹脂としては、強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂が挙げられる。また、陽イオン交換樹脂は、H形であっても良いし、Ca形、Na形等の塩形であっても良い。例えば、原料液中に塩化ナトリウムが含まれる場合には、Na形陽イオン交換樹脂を選択することで、塩化ナトリウムと非電解質とを良好に分離することができる。使用する陽イオン交換樹脂の種類は、分離する成分や、溶離液の種類に応じて選択することができる。陽イオン交換樹脂の市販品としては、例えば、ローム・アンド・ハース社製のアンバーライト(商品名)を挙げることができる。   Examples of the cation exchange resin include strong acid cation exchange resins and weak acid cation exchange resins. Further, the cation exchange resin may be in the H form, or may be in a salt form such as Ca form or Na form. For example, when sodium chloride is contained in the raw material liquid, sodium chloride and a non-electrolyte can be well separated by selecting a Na-type cation exchange resin. The kind of cation exchange resin to be used can be selected according to the component to be separated and the kind of eluent. Examples of commercially available cation exchange resins include Amberlite (trade name) manufactured by Rohm and Haas.

充填材としてイオン交換樹脂を用いる場合には、陽イオン交換樹脂を用いることが好ましい。一般に、陽イオン交換樹脂は、陰イオン交換樹脂に比べて交換容量が高い、即ち、単位体積あたりの交換基の数が多い。このため、電解質と非電解質との分離を効率的に行うことができる。
また、陽イオン交換樹脂の中でも、塩形陽イオン交換樹脂を用いることがより好ましい。充填材としてH形陽イオン交換樹脂を用いると、原料液あるいは溶離液中の陽イオン成分と陽イオン交換樹脂の対イオンとの交換によりHが放出される。原料液中に加水分解されやすい成分が含まれている場合には、放出されたHにより分解されるおそれがあるためである。
When using an ion exchange resin as a filler, it is preferable to use a cation exchange resin. In general, the cation exchange resin has a higher exchange capacity than the anion exchange resin, that is, the number of exchange groups per unit volume is large. For this reason, it is possible to efficiently separate the electrolyte and the non-electrolyte.
Among the cation exchange resins, it is more preferable to use a salt cation exchange resin. When an H-type cation exchange resin is used as the filler, H + is released by exchanging the cation component in the raw material liquid or the eluent with the counter ion of the cation exchange resin. This is because when the raw material liquid contains a component that is easily hydrolyzed, it may be decomposed by the released H + .

(クロマト分離方法)
次に、本発明のクロマト分離方法について、図1を用いて説明する。
まず、原料液貯槽20の原料液のpHを調整する。この段階で、原料液に含まれる両性イオンの酸性官能基のpKaよりも低いpHに調整した場合には、両性イオンは陽イオンの形態となる。原料液に含まれる両性イオンの塩基性官能基のpHより高いpHに調整した場合には、両性イオンは陰イオンの形態となる。バルブ22、66を開、バルブ32、42、52を閉として、原料液貯槽20から、任意の量の原料液を単位充填塔10に供給する。次いで、バルブ32、66を開、バルブ22、42、52を閉として、溶離液貯槽30から溶離液を単位充填塔10に供給する。任意の量の溶離液を供給した後、バルブ32、42を開、バルブ22、52、66を閉として、溶離液を単位充填塔10に供給する。そして、原料液と溶離液は、充填層12内を流通する。ここで、充填層12内に充填された充填材は、原料液中の電解質の充填材への分配係数が、非電解質の充填材への分配係数よりも小さい。このため、原料液中の電解質、即ち、pH調整により陰イオンまたは陽イオンの形態となった両性イオンは、主に移動相(溶離液、原料液の溶媒等)中を流下する。一方、非電解質は、固定相である充填材と、移動相との間を移動しながら流下する。そして、原料液中の両性イオンが、早期に単位充填塔10から第一画分として流出し、配管60、44を経由して、第一画分貯槽40に貯留される。
(Chromatograph separation method)
Next, the chromatographic separation method of the present invention will be described with reference to FIG.
First, the pH of the raw material liquid in the raw material liquid storage tank 20 is adjusted. At this stage, when the pH is adjusted to be lower than the pKa of the acidic functional group of the zwitterion contained in the raw material liquid, the zwitterion is in the form of a cation. When the pH is adjusted to be higher than the pH of the basic functional group of the zwitterion contained in the raw material liquid, the zwitterion is in the form of an anion. The valves 22 and 66 are opened and the valves 32, 42 and 52 are closed, and an arbitrary amount of raw material liquid is supplied from the raw material liquid storage tank 20 to the unit packed tower 10. Next, the valves 32 and 66 are opened and the valves 22, 42 and 52 are closed, and the eluent is supplied from the eluent storage tank 30 to the unit packed column 10. After supplying an arbitrary amount of the eluent, the valves 32 and 42 are opened and the valves 22, 52 and 66 are closed, and the eluent is supplied to the unit packed column 10. Then, the raw material liquid and the eluent flow through the packed bed 12. Here, the filling material filled in the filling layer 12 has a smaller distribution coefficient of the electrolyte in the raw material liquid to the filling material than the distribution coefficient of the non-electrolyte filling material. For this reason, the electrolyte in the raw material liquid, that is, the zwitterion in the form of an anion or cation by pH adjustment, mainly flows down in the mobile phase (eluent, solvent of the raw material liquid, etc.). On the other hand, the non-electrolyte flows down while moving between the filler which is a stationary phase and the mobile phase. The amphoteric ions in the raw material liquid flow out from the unit packed column 10 as the first fraction at an early stage, and are stored in the first fraction storage tank 40 via the pipes 60 and 44.

次いで、バルブ32、52を開、バルブ22、42、66を閉として、溶離液を単位充填塔10に供給する。上述のように、原料液中の非電解質は、電解質に比べて充填材への分配係数が大きいので、電解質よりも充填層12内を遅く流下する。このため、非電解質は、単位充填塔10から第二画分として流出し、配管60、54を経由して、第二画分貯槽に貯留される。   Next, the valves 32 and 52 are opened, the valves 22, 42 and 66 are closed, and the eluent is supplied to the unit packed column 10. As described above, since the non-electrolyte in the raw material liquid has a larger distribution coefficient to the filler than the electrolyte, the non-electrolyte flows down in the filling layer 12 more slowly than the electrolyte. For this reason, the non-electrolyte flows out from the unit packed tower 10 as the second fraction and is stored in the second fraction storage tank via the pipes 60 and 54.

第二画分の採取を終えた後、バルブ32、66を開、バルブ22、42、52を閉とし、溶離液を充填層12に流通させて、充填材の再生と洗浄を行う。充填層12を流通した溶離液は、配管60、64を経由して、図示されない排出口から排出される。   After collecting the second fraction, the valves 32 and 66 are opened, the valves 22, 42 and 52 are closed, and the eluent is circulated through the packed bed 12 to regenerate and wash the filler. The eluent flowing through the packed bed 12 is discharged from a discharge port (not shown) via the pipes 60 and 64.

<原料液>
本発明における原料液は、非電解質と塩基性官能基および酸性官能基を有する電解質(両性イオン)とを含むものである。例えば、ショ糖製造途中における糖液、生体抽出物、微生物醗酵により得られる培養液等を挙げることができる。
<Raw material liquid>
The raw material liquid in the present invention contains a non-electrolyte and an electrolyte (a zwitterion) having a basic functional group and an acidic functional group. For example, a sugar solution, a biological extract in the middle of sucrose production, a culture solution obtained by microbial fermentation, and the like can be mentioned.

原料液に含まれる非電解質は特に限定されず、例えば、糖類および糖の誘導体や、アルコール等を挙げることができる。中でも、原料液中の非電解質は、糖類および糖類の誘導体であることが好ましい。このような成分の分離において、顕著な効果が発揮されるためである。ここで糖類とは、単糖のみならず、二糖、オリゴ糖、多糖類を含み、糖類の誘導体としては、アミノ糖等を挙げることができる。アミノ糖としては、例えば、N−アセチルグルコサミンを挙げることができる。   The non-electrolyte contained in the raw material liquid is not particularly limited, and examples thereof include sugars and sugar derivatives, alcohols and the like. Among these, the non-electrolyte in the raw material liquid is preferably a saccharide and a saccharide derivative. This is because a remarkable effect is exhibited in the separation of such components. Here, saccharides include not only monosaccharides but also disaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides, and examples of saccharide derivatives include amino sugars. Examples of amino sugars include N-acetylglucosamine.

原料液に含まれる塩基性官能基および酸性官能基を有する電解質(両性イオン)は特に限定されず、例えば、アミノ酸等を挙げることができる。アミノ酸は、α−アミノ酸に限られず、アミノ基とカルボキシル基とを有する有機物の全般を意味し、ペプチド結合やその他の結合により重合したものを含む。アミノ酸を含む原料液は、アミノ酸の緩衝効果によりpHは7付近であることが多く、この環境ではアミノ酸は電荷を持たないことが多い。このため、アミノ酸を含む原料液において、本発明の効果が顕著に発揮される。   The electrolyte (amphoteric ion) having a basic functional group and an acidic functional group contained in the raw material liquid is not particularly limited, and examples thereof include amino acids. An amino acid is not limited to an α-amino acid, but means an organic substance having an amino group and a carboxyl group, and includes those polymerized by peptide bonds or other bonds. The raw material solution containing amino acids often has a pH of around 7 due to the buffering effect of amino acids, and amino acids often have no charge in this environment. For this reason, in the raw material liquid containing an amino acid, the effect of this invention is exhibited notably.

原料液のpHは、原料液に含まれる両性イオンの塩基性官能基のpKaよりも高いpH、または、前記両性イオンの酸性官能基のpKaよりも低いpHに調整する。かかるpHに調整することで、両性イオンを陽イオンまたは陰イオンの形態とすることができるためである。中でも、両性イオンの塩基性官能基のpKaよりも高いpHに調整することが好ましい。非電解質が糖類である場合、酸性官能基のpKaよりも低いpHとすると、加水分解を受けやすくなり、得られる糖類の品位劣化、純度低下の懸念があるためである。   The pH of the raw material liquid is adjusted to a pH higher than the pKa of the basic functional group of the zwitterion contained in the raw material liquid or a pH lower than the pKa of the acidic functional group of the zwitterion. This is because the zwitterion can be in the form of a cation or an anion by adjusting to such pH. Especially, it is preferable to adjust to pH higher than pKa of the basic functional group of zwitterion. This is because, when the non-electrolyte is a saccharide, if the pH is lower than the pKa of the acidic functional group, it tends to be subject to hydrolysis, and there is a concern that the resulting saccharide may deteriorate in quality and decrease in purity.

また、充填材に塩形陽イオン交換樹脂を用いる場合には、原料液のpHを両性イオンにおける塩基性官能基のpKaよりも高く、pH12以下に調整することが好ましい。pHを塩基性官能基のpKaよりも高くすることで、両性イオンを陰イオンとすることができ、かつ、陽イオン交換樹脂のイオン形の変化を抑制することができる。pH12を超えるpH調整を行うと、塩基性成分の添加量が多くなり、得られる成分の純度低下の懸念があるためである。   Moreover, when using a salt cation exchange resin for a filler, it is preferable to adjust the pH of the raw material liquid to be higher than the pKa of the basic functional group in the amphoteric ions and to pH 12 or less. By making the pH higher than the pKa of the basic functional group, the zwitterion can be made into an anion, and the change in the ion form of the cation exchange resin can be suppressed. This is because when the pH is adjusted to exceed pH 12, the amount of the basic component added increases, and the purity of the resulting component may be lowered.

原料液のpH調整の方法は特に限定されない。例えば、原料液貯槽20中の原料液に、水酸化ナトリウム水溶液等の塩基性水溶液、あるいは、塩酸水溶液等の酸性水溶液を添加することでpH調整を行っても良いし、配管24の流通中に塩基性物質または酸性物質を添加しても良い。また、原料液をイオン交換体に接触させて、pH調整を行っても良い。
イオン交換体に接触させてpH調整を行う方法としては、例えば、予め、原料液をOH形陰イオン交換樹脂に接触させて、原料液のpHをアルカリ性側に調整した後に原料液貯槽20に貯蔵しても良いし、H形陽イオン交換樹脂に接触させて、原料液のpHを酸性側に調整した原料液を原料液貯槽20に貯蔵しても良い。また、pH調整のためのイオン交換樹脂を充填したイオン交換塔を充填層12の前段に設けても良い。
The method for adjusting the pH of the raw material liquid is not particularly limited. For example, the pH may be adjusted by adding a basic aqueous solution such as a sodium hydroxide aqueous solution or an acidic aqueous solution such as a hydrochloric acid aqueous solution to the raw material liquid in the raw material liquid storage tank 20. A basic substance or an acidic substance may be added. Further, the pH may be adjusted by bringing the raw material liquid into contact with the ion exchanger.
As a method for adjusting the pH by bringing it into contact with the ion exchanger, for example, the raw material liquid is previously brought into contact with the OH-type anion exchange resin and the pH of the raw material liquid is adjusted to the alkaline side, and then stored in the raw material liquid storage tank 20. Alternatively, the raw material liquid in which the pH of the raw material liquid is adjusted to the acidic side by contacting with the H-type cation exchange resin may be stored in the raw material liquid storage tank 20. Further, an ion exchange tower filled with an ion exchange resin for pH adjustment may be provided in the front stage of the packed bed 12.

なお、原料液には、上述した成分の他、無機塩類や有機酸等の成分を含んでいても良い。無機塩類としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。有機酸としては、ギ酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸等を挙げることができる。このような成分が含まれていても、適切な充填材とpHを選択することで、第一画分として分離することができる。   The raw material liquid may contain components such as inorganic salts and organic acids in addition to the components described above. Examples of inorganic salts include sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, sodium sulfate and the like. Examples of the organic acid include formic acid, acetic acid, oxalic acid, and citric acid. Even if such a component is contained, it can be separated as the first fraction by selecting an appropriate filler and pH.

<溶離液>
溶離液としては、原料液中の各成分を充填層12内に流下させ、かつ、分離対象とする成分を適切に分離できるものであれば特に限定されず、目的に応じて決定することができる。例えば、水、水酸化ナトリウム水溶液等の塩基性水溶液、塩酸水溶液等の酸性水溶液、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール等のアルコール類を挙げることができる。溶離液は、これらの一種を単独で溶離液としても良いし、二種以上を混合した混合溶液を溶離液としても良い。また、溶離液は、酸、塩基、緩衝剤、塩を含んでいても良い。
<Eluent>
The eluent is not particularly limited as long as it allows each component in the raw material liquid to flow down into the packed bed 12 and the components to be separated can be appropriately separated, and can be determined according to the purpose. . Examples include water, basic aqueous solutions such as sodium hydroxide aqueous solution, acidic aqueous solutions such as hydrochloric acid aqueous solution, and alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, and isobutanol. As the eluent, one kind of these may be used alone, or a mixed solution obtained by mixing two or more kinds may be used as the eluent. The eluent may contain an acid, a base, a buffer, and a salt.

溶離液のpHは、原料液に含まれる両性イオンの塩基性官能基のpKaよりも高いpH、または、前記両性イオンの酸性官能基のpKaよりも低いpHに調整する。かかるpHとすることで、充填層12内における両性イオンを陽イオンまたは陰イオンの形態とするためである。原料液の成分中でも、原料液と共に、両性イオンの塩基性官能基のpKaよりも高いpHに調整することが好ましい。非電解質が糖類である場合、酸性官能基のpKaよりも低いpHとすると、加水分解を受けやすくなり、得られる糖類の品位劣化、純度低下の懸念があるためである。   The pH of the eluent is adjusted to a pH higher than the pKa of the basic functional group of the zwitterion contained in the raw material liquid or a pH lower than the pKa of the acidic functional group of the zwitterion. This is because the amphoteric ions in the packed bed 12 are in the form of cations or anions by setting such pH. Among the components of the raw material liquid, it is preferable to adjust to a pH higher than the pKa of the zwitterionic basic functional group together with the raw material liquid. This is because, when the non-electrolyte is a saccharide, if the pH is lower than the pKa of the acidic functional group, it tends to be subject to hydrolysis, and there is a concern that the resulting saccharide may deteriorate in quality and decrease in purity.

また、充填材に塩形陽イオン交換樹脂を用いる場合には、溶離液のpHを原料液中の両性イオンの塩基性官能基のpKaよりも高く、pH12以下に調整することが好ましい。pHを塩基性官能基のpKaよりも高くすることで、両性イオンを陰イオンとすることができ、かつ、陽イオン交換樹脂のイオン形の変化を抑制することができる。pH12を超える調整を行うと、溶離液の塩基性成分の含有量が多くなり、クロマト分離後の各画分に塩基性成分が混入することで、得られる成分の純度低下の懸念があるためである。   When a salt cation exchange resin is used for the filler, it is preferable to adjust the pH of the eluent to be higher than the pKa of the basic functional group of the zwitterion in the raw material solution and to 12 or less. By making the pH higher than the pKa of the basic functional group, the zwitterion can be made into an anion, and the change in the ion form of the cation exchange resin can be suppressed. If the adjustment exceeds pH 12, the content of the basic component in the eluent increases, and the basic component is mixed into each fraction after chromatographic separation. is there.

溶離液として、塩基性水溶液を用いる場合、塩基性物質の濃度は特に限定されないが、0.001N以下が好ましく、0.0001N以下がより好ましい。溶離液中の塩基性物質の濃度が高いと、分離した画分中の塩基性物質濃度が高くなり、分離目的とする成分の純度が低下するためである。
溶離液として、酸性水溶液を用いる場合、酸性物質の濃度は特に限定されないが、0.001N以下が好ましく、0.0001N以下がより好ましい。溶離液中の酸性物質の濃度が高いと、分離した画分中の酸性物質濃度が高くなり、分離目的とする成分の純度が低下するためである。
When a basic aqueous solution is used as the eluent, the concentration of the basic substance is not particularly limited, but is preferably 0.001 N or less, and more preferably 0.0001 N or less. This is because when the concentration of the basic substance in the eluent is high, the concentration of the basic substance in the separated fraction is high, and the purity of the component to be separated is lowered.
When an acidic aqueous solution is used as the eluent, the concentration of the acidic substance is not particularly limited, but is preferably 0.001 N or less, and more preferably 0.0001 N or less. This is because when the concentration of the acidic substance in the eluent is high, the concentration of the acidic substance in the separated fraction is high, and the purity of the component to be separated is lowered.

クロマト分離における、充填層に流通させる原料液および/または溶離液の温度は特に限定されず、原料液中の成分等を勘案して決定することができる。例えば、糖の精製を行う場合には、50〜80℃とすることが好ましい。50℃未満であると、充填層12内の液の粘度が高くなり、吐出圧力の高い送液ポンプの設置が必要となり、経済的に好ましくない。また、原料液中の糖の種類によっては、腐敗しやすくなる。一方、80℃を超えると、クロマト分離装置8に必要な熱量が多くなり経済的に好ましくない。また、原料液中の糖の種類によっては、分解されやすくなるためである。   In the chromatographic separation, the temperature of the raw material liquid and / or eluent to be circulated in the packed bed is not particularly limited, and can be determined in consideration of components in the raw material liquid. For example, when sugar is purified, the temperature is preferably 50 to 80 ° C. If it is less than 50 ° C., the viscosity of the liquid in the packed bed 12 becomes high, and it is necessary to install a liquid feed pump having a high discharge pressure, which is not economically preferable. In addition, depending on the type of sugar in the raw material liquid, it tends to rot. On the other hand, if it exceeds 80 ° C., the amount of heat required for the chromatographic separation device 8 increases, which is not economically preferable. Moreover, it is because it will be easy to decompose | disassemble depending on the kind of sugar in a raw material liquid.

第一画分を採取するための溶離液の通液量は特に限定されず、第一画分として得られる成分に応じて決定することができる。例えば、単位充填塔10の出口で得られる流出液を分析し、第二画分として得られる成分の濃度が一定以上となった時点で、第二画分の採取を開始しても良いし、経験的に求められた溶離液の通液量をもって、第二画分の採取に切り替えても良い。第二画分を採取するための溶離液の通液量は特に限定されず、第二画分として得られる成分に応じて決定することができる。例えば、単位充填塔10の出口で得られる流出液を分析し、第二画分として得られる成分の濃度が一定値以下となった時点で洗浄に切り替えても良いし、経験的に求められた溶離液の通液量をもって、洗浄に切り替えても良い。   The flow rate of the eluent for collecting the first fraction is not particularly limited and can be determined according to the component obtained as the first fraction. For example, the effluent obtained at the outlet of the unit packed column 10 is analyzed, and the collection of the second fraction may be started when the concentration of the component obtained as the second fraction becomes a certain level or more. You may switch to collection | recovery of a 2nd fraction with the flow volume of the eluent calculated | required empirically. The flow rate of the eluent for collecting the second fraction is not particularly limited, and can be determined according to the component obtained as the second fraction. For example, the effluent obtained at the outlet of the unit packed column 10 is analyzed, and when the concentration of the component obtained as the second fraction falls below a certain value, it may be switched to washing, which has been determined empirically. You may switch to washing | cleaning with the flow volume of eluent.

従来のクロマト分離方法では、例えば、電解質を含む糖液をクロマト分離により、脱塩して糖の精製を行う場合、中性域のpH条件下において行われている。しかし、電解質がアミノ酸のような両性イオンである場合、中性域では、両性イオンが両性イオンとして存在する。このため、中性域でクロマト分離を行った場合、両性イオンは、非電解質である糖と同じ画分に流出する。
本発明においては、両性イオンを塩基性官能基のpKaよりも高いpH条件下として陰イオンの形態とするか、または、両性イオンを酸性官能基のpKaよりも低いpH条件下として陽イオンの形態とすることで、イオン排除型充填材への分配係数を小さくすることができる。この結果、糖類等の非電解質と、両性イオンとの充填材に対する分配係数の差を大きくすることができ、両成分を良好に分離することができる。
In a conventional chromatographic separation method, for example, when a sugar solution containing an electrolyte is desalted by chromatographic separation to purify the sugar, it is performed under neutral pH conditions. However, when the electrolyte is a zwitterion such as an amino acid, the zwitterion exists as a zwitterion in the neutral range. For this reason, when chromatographic separation is performed in the neutral region, the zwitterion flows into the same fraction as the sugar that is a non-electrolyte.
In the present invention, the amphoteric ion is in the form of an anion under a pH condition higher than the pKa of the basic functional group, or the amphoteric ion is in the form of a cation under a pH condition lower than the pKa of the acidic functional group. By doing so, the distribution coefficient to the ion exclusion type filler can be reduced. As a result, the difference of the distribution coefficient with respect to the filler of nonelectrolytes, such as saccharides, and a zwitterion can be enlarged, and both components can be isolate | separated favorably.

上述のクロマト分離方法では、固定層方式のクロマト分離装置を用いているが、本発明のクロマト分離方法は、固定層方式のクロマト分離装置に限られず、移動層方式、擬似移動層方式のクロマト分離装置を用いても良い。また、特許第1998860号明細書、特許第2008230号明細書、特許第1954744号明細書に開示されているような、クロマト分離方法を用いることもできる。さらに、これに限られず、その他のあらゆるクロマト分離方法、即ち、固体の充填材を用い、この充填材への分配係数の差を利用して、原料液中の成分を分離することを原理とする分離方法で用いることができる。中でも、擬似移動層方式のクロマト装置または擬似移動層方式を改良したクロマト装置は、溶離液の量が少なく、充填材の利用効率が高いため、分離した成分をより高濃度、より高純度で含む画分を得ることができる。   In the above-described chromatographic separation method, a fixed-bed type chromatographic separation apparatus is used. However, the chromatographic separation method of the present invention is not limited to a fixed-bed type chromatographic separation apparatus, and a moving-bed type or pseudo-moving-bed type chromatographic separation is used. An apparatus may be used. In addition, a chromatographic separation method as disclosed in Japanese Patent No. 1998860, Japanese Patent No. 20000830, and Japanese Patent No. 1954744 can also be used. Furthermore, the present invention is not limited to this, and any other chromatographic separation method, that is, using a solid packing material and separating the components in the raw material liquid by utilizing the difference in the distribution coefficient to the packing material. It can be used in separation methods. Among them, the pseudo moving bed type chromatographic apparatus or the chromatographic apparatus improved with the pseudo moving bed type has a small amount of the eluent and high utilization efficiency of the packing material, and therefore contains the separated components in higher concentration and higher purity. A fraction can be obtained.

以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、実施例に限定されるものではない。
(クロマト分離装置)
実施例1および比較例1のクロマト分離に用いたクロマト分離装置100について、図2を用いて説明する。図2に示すとおり、クロマト分離装置100は、ジャケット付きカラム110と、シリンジ120と、溶離液貯槽130とを有している。ジャケット付きカラム110の上部には配管127が接続され、配管127はポンプ132を経由して溶離液貯槽130と接続されている。配管127は、注入口122を有している。シリンジ120は配管121により、注入口122と接続されている。ジャケット付きカラム110の下部には、配管118が接続され、配管118は、分取容器140と接続されている。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, it is not limited to an Example.
(Chromatograph separation device)
The chromatographic separation apparatus 100 used for the chromatographic separation of Example 1 and Comparative Example 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the chromatographic separation apparatus 100 includes a jacketed column 110, a syringe 120, and an eluent storage tank 130. A pipe 127 is connected to the upper part of the jacketed column 110, and the pipe 127 is connected to the eluent storage tank 130 via the pump 132. The pipe 127 has an inlet 122. The syringe 120 is connected to the inlet 122 by a pipe 121. A pipe 118 is connected to the lower part of the jacketed column 110, and the pipe 118 is connected to the sorting container 140.

ジャケット付きカラム110は、カラム本体112の外周に、ジャケット114を備えている。カラム本体112は、内径20mm、高さ1000mmのガラス製カラムである。ジャケット114は、図示されない温水供給装置と接続されている。   The jacketed column 110 includes a jacket 114 on the outer periphery of the column main body 112. The column main body 112 is a glass column having an inner diameter of 20 mm and a height of 1000 mm. The jacket 114 is connected to a hot water supply device (not shown).

ポンプ132には、脈動の少ないダブルプランジャーのプランジャーポンプを使用した。   As the pump 132, a double plunger plunger pump with little pulsation was used.

(実施例1)
上述のクロマト分離装置100を用い、アミノ酸(1×10−3mol/L)とN−アセチルグルコサミン(0.37質量%)と塩化ナトリウムとを含む原料液から、N−アセチルグルコサミン(NAG)を第二画分として分離するクロマト分離を行った。カラム本体部には、陽イオン交換樹脂であるCR1310Na(ローム・アンド・ハース社製)を充填した。
まず、ジャケット114に60℃の温水を流通させた。原料液に10N水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH10に調整し、原料液Aとした。次いで、ポンプ132を起動し、溶離液貯槽130内の溶離液(1×10−4Nの水酸化ナトリウム水溶液)を配管127から、充填層116へと、26mL/minの流速で流通させた。その後、シリンジ120にて、原料液A15mLを注入口122から、配管127に流した。そして、配管118からの流出液を0.4分毎に分取容器140で分取した。分取容器140毎に、分取した流出液をHPLCで、アミノ酸と塩化ナトリウムを含む不純物濃度と、NAG濃度とを測定し、その結果を図3に示す。
Example 1
Using the chromatographic separation apparatus 100 described above, N-acetylglucosamine (NAG) is obtained from a raw material solution containing amino acids (1 × 10 −3 mol / L), N-acetylglucosamine (0.37% by mass) and sodium chloride. Chromatographic separation was performed as a second fraction. The column body was filled with CR1310Na (Rohm and Haas), which is a cation exchange resin.
First, warm water of 60 ° C. was circulated through the jacket 114. A 10N sodium hydroxide aqueous solution was added to the raw material liquid to adjust the pH to 10 to obtain a raw material liquid A. Next, the pump 132 was started and the eluent (1 × 10 −4 N sodium hydroxide aqueous solution) in the eluent storage tank 130 was circulated from the pipe 127 to the packed bed 116 at a flow rate of 26 mL / min. Thereafter, 15 mL of the raw material liquid A was caused to flow from the inlet 122 to the pipe 127 with the syringe 120. And the effluent from the piping 118 was fractionated with the fractionation container 140 every 0.4 minutes. For each fractionation container 140, the fractionated effluent was measured by HPLC for the concentration of impurities including amino acids and sodium chloride, and the concentration of NAG, and the results are shown in FIG.

(比較例1)
原料液のpH調整を行わない原料液Bを用いた以外は、実施例1と同様にして、クロマト分離を行った。原料液BのpHは7であった。分取した流出液をHPLCで、アミノ酸と塩化ナトリウムを含む不純物濃度と、NAG濃度を測定し、その結果を図4に示す。
(Comparative Example 1)
Chromatographic separation was performed in the same manner as in Example 1 except that the raw material liquid B without adjusting the pH of the raw material liquid was used. The pH of the raw material liquid B was 7. The separated effluent was measured for the impurity concentration including amino acid and sodium chloride and the NAG concentration by HPLC, and the results are shown in FIG.

(測定方法)
<不純物濃度とNAG濃度との測定>
原料液、第一画分、第二画分中の不純物濃度およびNAG濃度は、不純物とNAGとの合計濃度をBrix計(RA−500N、京都電子工業株式会社製)で固形分として測定し、該固形分中の不純物とNAGの比率をHPLCで測定し、不純物濃度とNAG濃度とを求めた。
(Measuring method)
<Measurement of impurity concentration and NAG concentration>
The impurity concentration and NAG concentration in the raw material liquid, the first fraction, and the second fraction are measured as a solid content with a Brix meter (RA-500N, manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) as the total concentration of impurities and NAG. The ratio of impurities to NAG in the solid content was measured by HPLC, and the impurity concentration and NAG concentration were determined.

《不純物とNAGとの含有比率の測定》
不純物、NAGとの比率は、HPLC(LC−10Avp、株式会社島津製作所)により下記条件にて、測定した。
[測定条件]
カラム:TSK−GEL SCX−Na形(φ6.0×L150mm×5本)
溶離液:1×10−4N−NaOH水溶液
流速:0.8mL/min
サンプル量:10μL
温度:70℃
検出器:示差屈折計(RI)
<Measurement of the content ratio of impurities and NAG>
The ratio of impurities and NAG was measured by HPLC (LC-10Avp, Shimadzu Corporation) under the following conditions.
[Measurement condition]
Column: TSK-GEL SCX-Na type (φ6.0 × L150mm × 5)
Eluent: 1 × 10 −4 N-NaOH aqueous solution Flow rate: 0.8 mL / min
Sample volume: 10 μL
Temperature: 70 ° C
Detector: Differential refractometer (RI)

<アミノ酸濃度の測定>
原料液中のアミノ酸濃度は、「食品分析ハンドブック」(小原哲二郎、岩尾裕之、鈴木隆雄、第2版、株式会社建帛社、昭和48年4月1日発行)のp.58〜60に記載されているホルモル滴定法に準じて測定した。ホルモル滴定法によるアミノ酸濃度測定は、試料を0.1N水酸化ナトリウムまたは0.1N塩酸で中和し、ホルマリンを添加してオキシメチル誘導体とし、これにフェノールフタレインを指示薬として、または、電位差計を用い、0.1N水酸化ナトリウム標準溶液で滴定して測定した。
<Measurement of amino acid concentration>
The amino acid concentration in the raw material solution was determined based on the “food analysis handbook” (Tetsujiro Ohara, Hiroyuki Iwao, Takao Suzuki, 2nd edition, Kenshisha Co., Ltd., issued April 1, 1973). It measured according to the formol titration method described in 58-60. For amino acid concentration measurement by the formol titration method, the sample is neutralized with 0.1N sodium hydroxide or 0.1N hydrochloric acid, and formalin is added to make an oxymethyl derivative, and phenolphthalein is used as an indicator or potentiometer. And titrated with 0.1N sodium hydroxide standard solution.

図3は、実施例1における、出口液のNAG濃度と不純物濃度の分析結果を示すグラフであり、横軸に溶離液の積算流量(L/L−R)を取り、縦軸に規格化濃度(C/C0)を取ったものである。凡例(X1)は不純物質の濃度を示し、凡例(Y1)はNAG濃度を示す。なお、規格化濃度(C/C0)とは、流出液中の成分濃度(C)を原液中の該成分濃度(C0)で除して規格化した濃度である。溶離液の積算流量は、単位樹脂体積(L−R)に対する溶離液の積算流量であり、単位L/L−Rで表される値である。
図3では、第一画分を積算流量0.30L/L−Rから0.40L/L−Rまでとし、第二画分を積算流量0.43L/L−Rから0.60L/L−Rまでとする。第一画分においては、不純物濃度(X1)が、NAG濃度(Y1)に対して相対的に高い濃度で含まれていた。一方、第二画分においては、NAG濃度(Y1)が不純物濃度(X1)に対して、約3倍以上の濃度で含まれていた。このことから、原料液中の塩化ナトリウムやアミノ酸を含む不純物質は第一画分に分離され、NAGを高濃度に含む第二画分を分離できることが判った。
FIG. 3 is a graph showing the analysis results of NAG concentration and impurity concentration in the outlet liquid in Example 1, where the horizontal axis represents the integrated flow rate of the eluent (L / LR), and the vertical axis represents the normalized concentration. (C / C0) is taken. The legend (X1) indicates the impurity concentration, and the legend (Y1) indicates the NAG concentration. The normalized concentration (C / C0) is a concentration obtained by dividing the component concentration (C) in the effluent by the component concentration (C0) in the stock solution. The integrated flow rate of the eluent is the integrated flow rate of the eluent with respect to the unit resin volume (LR), and is a value represented by the unit L / LR.
In FIG. 3, the first fraction is an integrated flow rate from 0.30 L / LR to 0.40 L / LR, and the second fraction is an integrated flow rate from 0.43 L / LR to 0.60 L / L-. Up to R. In the first fraction, the impurity concentration (X1) was contained at a relatively higher concentration than the NAG concentration (Y1). On the other hand, in the second fraction, the NAG concentration (Y1) was contained at a concentration about 3 times or more the impurity concentration (X1). From this, it was found that the impurities containing sodium chloride and amino acids in the raw material liquid were separated into the first fraction, and the second fraction containing NAG at a high concentration could be separated.

図4は、比較例1における、出口液のNAG濃度と不純物濃度の分析結果を示すグラフであり、横軸に溶離液の積算流量(L/L−R)を取り、縦軸に原料液の濃度に対する出口液の濃度の比率で表した規格化濃度(C/Co)を取ったものである。凡例(X2)は不純物質の濃度を示し、凡例(Y2)はNAG濃度を示す。
図4では、第一画分を積算流量0.27L/L−Rから0.43L/L−Rまでとし、第二画分を積算流量0.47L/L−Rから0.93L/L−Rまでとする。第一画分においては、不純物(X2)が、NAG濃度(Y2)に対して相対的に高い濃度で含まれていた。一方、第二画分では、相対的に不純物濃度(X2)よりもNAG濃度(Y2)の方が高いものの、不純物濃度(X2)はNAG濃度(Y2)の低下と平行して推移しており、NAGを高濃度に含む画分に分離できていなことが判った。
FIG. 4 is a graph showing the analysis results of the NAG concentration and the impurity concentration of the outlet liquid in Comparative Example 1. The horizontal axis represents the eluent integrated flow rate (L / LR), and the vertical axis represents the raw material liquid. The normalized concentration (C / Co) expressed by the ratio of the concentration of the outlet liquid to the concentration is taken. The legend (X2) indicates the impurity concentration, and the legend (Y2) indicates the NAG concentration.
In FIG. 4, the first fraction is an integrated flow rate from 0.27 L / LR to 0.43 L / LR, and the second fraction is an integrated flow rate from 0.47 L / LR to 0.93 L / L-. Up to R. In the first fraction, the impurity (X2) was contained at a relatively high concentration with respect to the NAG concentration (Y2). On the other hand, in the second fraction, although the NAG concentration (Y2) is relatively higher than the impurity concentration (X2), the impurity concentration (X2) is moving in parallel with the decrease of the NAG concentration (Y2). , It was found that the fraction containing NAG at a high concentration could not be separated.

本発明の実施形態にかかるクロマト分離装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the chromatographic separation apparatus concerning embodiment of this invention. 実施例1および比較例1に使用したクロマト分離装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a chromatographic separation apparatus used in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例1におけるNAGと不純物との分離状態を示すグラフである。3 is a graph showing a state of separation of NAG and impurities in Example 1. 比較例1におけるNAGと不純物との分離状態を示すグラフである。6 is a graph showing a separation state of NAG and impurities in Comparative Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

8 クロマト分離装置
12 充填層
8 Chromatographic separator 12 Packed bed

Claims (7)

電解質の固定相への分配係数が、非電解質の固定相への分配係数より小さい充填材を充填した充填層に、原料液と溶離液とを供給して行うクロマト分離方法であって、
前記原料液は、非電解質と、塩基性官能基および酸性官能基を有する電解質とを含み、
前記原料液および前記溶離液を前記電解質の塩基性官能基のpKaよりも高いpHに調整し、または、前記原料液および前記溶離液を前記電解質の酸性官能基のpKaよりも低いpHに調整し、
前記非電解質を含む画分と前記電解質を含む画分とに分離する、クロマト分離方法。
A chromatographic separation method in which a raw material solution and an eluent are supplied to a packed bed filled with a packing material whose partition coefficient to the electrolyte stationary phase is smaller than the partition coefficient to the non-electrolyte stationary phase,
The raw material liquid includes a non-electrolyte and an electrolyte having a basic functional group and an acidic functional group,
The raw material liquid and the eluent are adjusted to a pH higher than the pKa of the basic functional group of the electrolyte, or the raw material liquid and the eluent are adjusted to a pH lower than the pKa of the acidic functional group of the electrolyte. ,
The chromatographic separation method which isolate | separates into the fraction containing the said nonelectrolyte, and the fraction containing the said electrolyte.
前記非電解質を含む画分と前記電解質を含む画分との分離を擬似移動層方式で行うことを特徴とする、請求項1に記載のクロマト分離方法。   The chromatographic separation method according to claim 1, wherein the fraction containing the non-electrolyte and the fraction containing the electrolyte are separated by a pseudo moving bed method. 前記電解質には、アミノ酸が含まれることを特徴とする、請求項1または2に記載のクロマト分離方法。   The chromatographic separation method according to claim 1, wherein the electrolyte contains an amino acid. 前記非電解質は、糖類または糖類の誘導体であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のクロマト分離方法。   The chromatographic separation method according to claim 1, wherein the non-electrolyte is a saccharide or a saccharide derivative. 前記充填材は、イオン交換樹脂であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のクロマト分離方法。   The chromatographic separation method according to claim 1, wherein the filler is an ion exchange resin. 前記充填材は、陽イオン交換樹脂であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のクロマト分離方法。   The chromatographic separation method according to claim 1, wherein the filler is a cation exchange resin. 前記充填材は、塩形の陽イオン交換樹脂とし、かつ、前記原料液および前記溶離液のpHを前記電解質の塩基性官能基のpKaより高く、pH12以下に調整することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のクロマト分離方法。   The filler is a salt-type cation exchange resin, and the pH of the raw material liquid and the eluent is adjusted to be higher than the pKa of the basic functional group of the electrolyte and to 12 or less. Item 7. The chromatographic separation method according to any one of Items 1 to 6.
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