JP2898723B2 - Optical splitting separation membrane - Google Patents

Optical splitting separation membrane

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JP2898723B2 JP22974390A JP22974390A JP2898723B2 JP 2898723 B2 JP2898723 B2 JP 2898723B2 JP 22974390 A JP22974390 A JP 22974390A JP 22974390 A JP22974390 A JP 22974390A JP 2898723 B2 JP2898723 B2 JP 2898723B2
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は不斉識別能を有する新規な分離膜に関するも
のである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel separation membrane having an asymmetric discrimination ability.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

医薬、農薬などに用いられる化合物の中には、立体構
造が互いに鏡像関係になっているものが多くある。これ
らほ光学異性体と呼ばれ、D/L体あるいはR/S体と表示さ
れている。光学異性体を通常の化学反応によって合成す
ると二つの光学異性体の混合物として得られ、これをラ
セミ体と称している。
Many of the compounds used for medicines, agricultural chemicals, and the like have a three-dimensional structure that is a mirror image of each other. These are called optical isomers and are indicated as D / L form or R / S form. When an optical isomer is synthesized by a usual chemical reaction, a mixture of two optical isomers is obtained, which is called a racemate.

ラセミ体を構成するD体、L体はその立体構造の差に
よって医薬の場合にはその薬効や毒性に微妙な影響を与
える場合があり、そのため厚生省では1985年版医薬品製
造指針においても「当該薬物がラセミ体である場合には
それぞれ異性体について吸収、分布、代謝、排泄動態を
検討しておくことが望ましい」と記載している。
Racemic D-forms and L-forms may have a delicate effect on the medicinal properties and toxicity of pharmaceuticals due to differences in their tertiary structures. If it is a racemate, it is desirable to study the absorption, distribution, metabolism, and excretion kinetics for each isomer. "

又、光学異性体からなる甘味量アスパルテームにおい
てもS体は甘味を呈すが、R体は苦みを呈すと云われて
いる。
It is also said that the S-isomer exhibits sweetness, but the R-isomer exhibits bitterness even in a sweet-tasting aspartame comprising optical isomers.

このようにD体、L体はその立体構造の違いによって
化学的特性が大きく異なる場合があるため、種々な方法
によってラセミ体の光学分割の方法が考案されている。
As described above, since the chemical properties of the D-form and the L-form may greatly differ depending on the difference in their steric structures, various methods have been devised for the optical resolution of the racemic body.

光学活性体をラセミ体から得る方法としては優先晶出
法、ジアステレオマー法、クロマトグラフィー法、酵素
を用いる方法、分離膜を用いる方法などがある。
Examples of a method for obtaining an optically active substance from a racemate include a preferential crystallization method, a diastereomer method, a chromatography method, a method using an enzyme, and a method using a separation membrane.

優先晶出法は優れた光学分割の手法にも拘わらず、そ
の実績が少ないのは次のような理由による。即ち、ある
ラセミ体を優先晶出法で分割しようとするには、先ずラ
セミ体と両活性体の溶解度を測定し、ラセミ体>活性体
であること、融点は活性体の方がラセミ体より高いこ
と、ラセミ体の飽和溶液には活性体は溶けないこと、更
にはラセミ体と活性体の赤外吸収スペクトルが一致する
こと、などを確かめておく必要がある(山中宏、田代泰
久、季刊化学総説No.6、1989、4〜5ページ)。又、固
−液分離のタイミングと濾過時間を短縮することが技術
的に重要な問題であること等からして優先晶出法は特殊
な結晶の場合にのみ適用可能なためである。
The priority crystallization method has a small track record despite the excellent optical resolution method for the following reasons. That is, in order to resolve a racemic body by the preferential crystallization method, first, the solubility of the racemic body and both the active forms is measured, and it is determined that the racemic form is greater than the active form. It is necessary to confirm that the active substance does not dissolve in a racemic saturated solution, and that the infrared absorption spectra of the racemic form and the active form match, etc. (Hiro Yamanaka, Yasuhisa Tashiro, quarterly) Chemical Review No. 6, 1989, pp. 4-5). Also, since the timing of the solid-liquid separation and the reduction of the filtration time are technically important issues, the preferential crystallization method can be applied only to special crystals.

ジアステレオマー法は光学分割したい化合物にキラル
な化合物を作用させてジアステレオマーを作り、それを
分別結晶によって分ける方法である。アミンやカルボン
酸化合物についてはかなりの適用例が見出されているも
のの、この方法で最も困難なのは良い分割剤を見つける
ことである。又、高純度の光学活性体を得るのも相当困
難であることは衆知である。
The diastereomer method is a method in which a compound to be optically resolved is allowed to act on a chiral compound to form a diastereomer, which is separated by fractional crystallization. Although considerable application has been found for amine and carboxylic acid compounds, the most difficult part of this method is finding a good resolving agent. It is well known that it is very difficult to obtain a high-purity optically active substance.

キラルな化合物を固定相とするクロマトグラフィー法
はHPLC(高性能液体クロマトグラフィー)の進歩によっ
て急速に発展した。分子の立体構造に対して大きな識別
能力を持つ効率のよいカラムが開発され、分割能と同時
に量的な処理能力も向上している。しかしながら、大量
の分割を経済的に行うには現在では未だ満足したものが
得られていないと考えられる。
Chromatography using a chiral compound as a stationary phase has been rapidly developed with the progress of HPLC (high performance liquid chromatography). Efficient columns have been developed that have a large discriminating ability with respect to the three-dimensional structure of the molecule, and the quantitative processing ability has been improved as well as the resolving power. However, it is considered that satisfactory results have not yet been obtained for economical mass division.

酵素を用いる光学分割法は酵素の持つ基質に対する立
体特異性を利用している。この方法は光学活性体を大量
に得る方法としては向いており、例えばヒダントイナー
ゼ反応と化学的脱カルバミル化反応を組み合わせた酵素
法によるD−アミノ酸についてはすでに工業的規模での
生産技術が確立されている〔S.Takahasih“Biotechnolo
gy of Amino Acid Production"H.Yamada et al(eds),
Kodansha Ltd.,p269(1986)〕。また、米国特許第4,80
0,162号明細書には酵素をキャピラリー型膜に固定化す
る異により光学活性体を得る方法が記載されている。し
かしながら、酵素法の場合は光学分割しようとする対象
ラセミ体に適合する酵素を見つけるのが極度に難しく、
従って非常に限定された数のラセミ体にしか適用できな
いという欠点を有している。
The optical resolution method using an enzyme utilizes the stereospecificity of the enzyme for a substrate. This method is suitable as a method for obtaining a large amount of an optically active substance. For example, a production technique on an industrial scale has already been established for D-amino acids by an enzymatic method combining a hydantoinase reaction and a chemical decarbamylation reaction. [S. Takahasih “Biotechnolo
gy of Amino Acid Production "H. Yamada et al (eds),
Kodansha Ltd., p269 (1986)]. Also, U.S. Pat.
No. 0,162 describes a method for obtaining an optically active substance by immobilizing an enzyme on a capillary type membrane. However, in the case of the enzymatic method, it is extremely difficult to find an enzyme compatible with the target racemate to be resolved.
Therefore, it has the disadvantage that it can only be applied to a very limited number of racemates.

分離膜に不斉識別能を導入して光学異性体を分割する
例としては、山口らによる特公昭63−57083号や特開昭6
2−180701号各公報がある。これらはいずれもクラウン
化合物を多孔質内部に含浸させる方法により液体膜とし
て機能させているが、キャリヤーとしてのクラウン化合
物が分割された光学活性体へ混入することによる化学的
純度に関しての概念もある。
Examples of separating optical isomers by introducing asymmetric discrimination ability into a separation membrane are disclosed in JP-B-63-57083 by Yamaguchi et al.
There are respective publications of 2-180701. These all function as a liquid film by a method in which a crown compound is impregnated into the inside of a porous material, but there is also a concept regarding chemical purity by mixing a crown compound as a carrier into a divided optically active substance.

以上のように上記の種々の光学分割法にはそれぞれ特
有の弱点があり、大量の光学活性体を経済的に得る技術
としては凡用性に欠けていると言わざるを得ない。
As described above, each of the above-mentioned various optical resolution methods has its own weak points, and it must be said that the technique is inconvenient as a technique for economically obtaining a large amount of optically active substances.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは上記課題を解決すべく、膜分離法を用い
た光学分割法について鋭意研究を行った。圧力を推進力
とする膜分離法は省エネルギー、経済性、操作性等の面
で優位性が認められ、産業分野や医薬分野で定着し活用
されている。しかしながら、従来の膜分離法は主に膜の
活性相に存在する孔のサイズによるふるい分けの原理に
基づいて高分子物質と低分子物質の分離が行われてき
た。従って、光学異性体のように同じ分子量のものを分
離することは不可能であった。しかし、本発明者らは、
分離膜に光学活性な物質を導入することによって光学異
性体の識別能力を膜に付与し、従来と同じ方式での膜分
離法でラセミ体から選択的に光学活性体が得られること
を見出し、本発明を完成した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies on an optical resolution method using a membrane separation method. The membrane separation method using pressure as a driving force has been recognized as being superior in terms of energy saving, economic efficiency, operability, and the like, and has been established and used in the industrial field and the pharmaceutical field. However, in the conventional membrane separation method, separation of a high molecular substance and a low molecular substance has been performed mainly based on the principle of sieving based on the size of pores present in the active phase of the membrane. Therefore, it was impossible to separate those having the same molecular weight such as optical isomers. However, we have:
By introducing an optically active substance into the separation membrane, the discriminating ability of the optical isomer is imparted to the membrane, and it has been found that the optically active substance can be selectively obtained from the racemic form by a membrane separation method in the same manner as before, The present invention has been completed.

即ち、本発明は、不斉識別能を有することを特徴とす
る分離膜、詳しくは膜材料と光学活性アミノ酸縮合物等
の光学活性な物質とをブレンドすることにより、膜材料
に光学活性な物質を導入したことを特徴とする光学分割
分離膜を提供するものである。
That is, the present invention provides a separation membrane characterized by having an asymmetric discrimination ability, in particular, an optically active substance such as an optically active amino acid condensate by blending the membrane material with an optically active substance. The present invention provides an optical splitting separation membrane characterized by the introduction of

本発明において、膜材料としては種々の有機溶剤に可
溶な高分子物質が使用され得る。具体的には、ポリスル
ホン、ポリエーテルスルンホン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアクリロニトリル共重合物、ポリ塩化ビニル、
ポリイミド、セルロースアセテート、セルロースナイト
レート等が挙げられる。その中で最も好ましいのは次の
化学式(I)、(II)又は(III)で表されるポリスル
ホン系樹脂である。
In the present invention, a polymer material soluble in various organic solvents can be used as the film material. Specifically, polysulfone, polyether sulfone, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile copolymer, polyvinyl chloride,
Examples include polyimide, cellulose acetate, and cellulose nitrate. Among them, the most preferable is a polysulfone-based resin represented by the following chemical formula (I), (II) or (III).

また本発明で用いられる光学活性な物質としては、不
斉識別能を有するものであればいかなるものでもよく、
多糖誘導体、クラウンエーテル、ポリアクリル酸誘導
体、ポリアミド、ポリアミノ酸誘導体等が例示される
が、特に光学活性アミノ酸縮合物が好ましい。光学活性
アミノ酸縮合物を構成するアミノ酸としてはアザセリ
ン、アスパラギン、アスパラギン酸、アミン酪酸、アラ
ニン、アルギニン、アロイソロイシン、アロトレオニ
ン、イソロイシン、エチオニン、オルニチン、カナバニ
ン、カルボキシメチルシステイン、キヌレニン、グルタ
ミン、グルタミン酸、シスタチオニン、システイン、シ
ステイン酸、シスチン、シトルリン、ジヒドロキシフェ
ニルアラニン、セリン、チロキシン、チロシン、トリプ
トファン、トレオニン、ノルバリン、ノルロイシン、バ
リン、ヒスチジン、ヒドロキシリン、フェニルアラニ
ン、フェニルグリシン、メチオニン、ホモセリン、ラン
チオニン、リシン、ロイシン等のアミノ酸の光学活性体
が挙げられる。この中で特に好ましいものはL−フェニ
ルアラニンである。
The optically active substance used in the present invention may be any substance having an asymmetric discrimination ability,
Examples thereof include polysaccharide derivatives, crown ethers, polyacrylic acid derivatives, polyamides, polyamino acid derivatives, and the like, and optically active amino acid condensates are particularly preferable. The amino acids constituting the optically active amino acid condensate include azaserine, asparagine, aspartic acid, amine butyric acid, alanine, arginine, alloisoleucine, allothreonine, isoleucine, ethionine, ornithine, canavanine, carboxymethylcysteine, kynurenine, glutamine, glutamic acid, and cystathionine. , Cysteine, cysteic acid, cystine, citrulline, dihydroxyphenylalanine, serine, thyroxine, tyrosine, tryptophan, threonine, norvaline, norleucine, valine, histidine, hydroxyline, phenylalanine, phenylglycine, methionine, homoserine, lanthionine, lysine, leucine and the like Optically active forms of amino acids may be mentioned. Of these, L-phenylalanine is particularly preferred.

本発明に用いられる光学活性アミノ酸縮合物は上記の
如き光学活性アミノ酸を架橋法によって縮合することに
より得られる。L−フェニルアラニンの場合はグルター
ルアルデヒドと反応させることによってL−フェニルア
ラニンの縮合物とされる。その際のL−フェニルアラニ
ンとグルタールアルデヒドの混合重量比は1:0.5〜1:4が
好適である。最も好ましくは1:1〜1:3である。
The optically active amino acid condensate used in the present invention can be obtained by condensing the above optically active amino acids by a crosslinking method. In the case of L-phenylalanine, it is converted to a condensate of L-phenylalanine by reacting with glutaraldehyde. In that case, the mixing weight ratio of L-phenylalanine and glutaraldehyde is preferably 1: 0.5 to 1: 4. Most preferably, it is 1: 1 to 1: 3.

本発明において、膜材料に光学活性な物質を導入する
方法としては、膜材料と光学活性物質とをブレンドする
方法が好ましい。
In the present invention, as a method of introducing an optically active substance into the film material, a method of blending the film material and the optically active substance is preferable.

本発明の光学分割分離膜の製造例を具体的に示すと以
下のようになる。
A specific example of the production of the optical division separation membrane of the present invention is as follows.

即ち、L−フェニルアラニン等の光学活性アミノ酸を
用い架橋法によって縮合物をつくり、その縮合物とポリ
スホン系樹脂をブレンドしたのち、添加剤として硝酸リ
チウムを加え、その後N−メチルピロリドン等の溶剤に
溶かしドープを作り製膜する。
That is, a condensate is formed by a cross-linking method using an optically active amino acid such as L-phenylalanine, and the condensate is blended with a polysulfone resin. A dope is formed and a film is formed.

ポリスルホン系樹脂と光学活性アミノ酸縮合物との混
合は任意の混合比によっても製膜は可能であるが、光学
活性体を選択的に透過させるに適した膜にするには光学
活性アミノ酸縮合物はポリスルホン樹脂の5〜60重量%
が好適である。最も好ましいのは10〜30重量%の範囲で
ある。
Mixing of the polysulfone resin and the optically active amino acid condensate can be carried out by any mixing ratio, but in order to make the film suitable for selectively transmitting the optically active substance, the optically active amino acid condensate must be mixed. 5-60% by weight of polysulfone resin
Is preferred. Most preferred is in the range of 10-30% by weight.

本発明において、分離膜の光学活性能力の測定は第2
図に示す電磁撹拌式平膜試験機を用いて行った。試験機
へ供給するラセミ体アミノ酸濃度2〜20mol/m3、圧力0.
05〜2MPa(メガパスカル)、温度37℃で測定され、本発
明の分離膜は良好なD・L分割能力が示された。
In the present invention, the measurement of the optically active capacity of the separation membrane is performed in the second step.
The measurement was performed using the electromagnetic stirring type flat membrane tester shown in the figure. Racemic amino acid concentration to be supplied to the test machine is 2 to 20 mol / m 3 , and pressure is 0.
The measurement was performed at 05 to 2 MPa (megapascal) and at a temperature of 37 ° C., and the separation membrane of the present invention showed a good D / L dividing ability.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples,
The present invention is not limited to these examples.

尚、例中の部は特記しない限り重量基準である。 The parts in the examples are on a weight basis unless otherwise specified.

実施例1 L−フェニルアラニン1重量%水溶液100ccに2重量
%のグルタールアルデヒド水溶液100ccを加え、室温で
一昼夜撹拌し架橋縮合させる。出来た不溶物はL−フェ
ニルアラニン縮合物である。
Example 1 100 cc of a 2% by weight aqueous solution of glutaraldehyde is added to 100 cc of a 1% by weight aqueous solution of L-phenylalanine, and the mixture is stirred at room temperature for 24 hours to effect cross-linking condensation. The resulting insoluble is an L-phenylalanine condensate.

を持つユニンオンカーバイド社製ポリスルホン樹脂P−
1700 1部、試薬特級N−メチルピロリドン5部、試薬
特級硝酸リチウム0.2部、L−フェニルアラニン縮合物
0.1部をポリエチレン容器に入れ密栓をしたまま室温で2
4時間振盪させ完全に溶解したドープを得る。
Union Polycarbonate Polysulfone Resin P-
1700 1 part, reagent grade N-methylpyrrolidone 5 parts, reagent grade lithium nitrate 0.2 parts, L-phenylalanine condensate
Put 0.1 part in a polyethylene container and keep it sealed at room temperature.
Shake for 4 hours to obtain a completely dissolved dope.

ドープはそのまま静置し脱泡を行う。 The dope is left as it is to remove bubbles.

第1図に示すように四辺にビニールテープ2を貼り水
平に置かれたガラス板1上に脱泡されたドープ3を注
ぎ、円筒状ガラス棒4を用いてビニールテープ2をガイ
ドとして流延し、余分なドープを取り除く。
As shown in FIG. 1, a defoamed dope 3 is poured onto a glass plate 1 on which a vinyl tape 2 is attached on four sides and placed horizontally, and cast using a cylindrical glass rod 4 with the vinyl tape 2 as a guide. , Remove excess dope.

直ちにガラス板ごと80℃に保たれた熱風乾燥器に移し
2時間乾燥させる。その後これを4℃の水槽に浸漬し、
脱溶媒ゲル化を行うとL−フェニルアラニン固定化ポリ
スルホン酸が得られた。
Immediately, the entire glass plate is transferred to a hot-air dryer kept at 80 ° C. and dried for 2 hours. Then immerse it in a 4 ° C water bath,
After desolvation gelation, L-phenylalanine-immobilized polysulfonic acid was obtained.

得られた膜の厚みは158μm、堆積含水率は0.63であ
った。
The thickness of the obtained film was 158 μm, and the deposited moisture content was 0.63.

膜性能の測定は第2図に示す電磁撹拌式平膜試験機
(Cell容量300ml)を用いて行った。尚、第2図におい
て、5は試験溶液入口、6は圧力計、7はチッ素ガス入
口、8はセル、9は温調水入口、10は電磁撹拌装置、11
はバルブ、12は撹拌棒、13は試験膜、14は膜透過液、15
は透過液ボトルである。
The measurement of the membrane performance was performed using an electromagnetic stirring type flat membrane tester (cell volume: 300 ml) shown in FIG. In FIG. 2, 5 is a test solution inlet, 6 is a pressure gauge, 7 is a nitrogen gas inlet, 8 is a cell, 9 is a temperature control water inlet, 10 is an electromagnetic stirrer, 11
Is a valve, 12 is a stirring rod, 13 is a test membrane, 14 is a membrane permeate, 15
Is a permeate bottle.

上記で得られた平膜を直径75mmφ(有効膜面積28.3cm
2)に切り、第2図に示す電磁式平膜試験機にセットし
先ず純水での透過性能を測定した。測定はセル内にイオ
ン交換された純水を入れ、チッ素ボンベからのN2ガスに
よる加圧は0.6MPa(メガパスカル)に制御した。水温は
37℃であった。その結果この膜の純水透過係数は6.92×
10-7m3/m2・MPa・secであった。
The flat membrane obtained above is 75 mm in diameter (effective membrane area 28.3 cm
2 ) and set in an electromagnetic flat membrane tester shown in FIG. 2 to measure the permeation performance with pure water. For the measurement, ion-exchanged pure water was put into the cell, and the pressurization with N 2 gas from a nitrogen cylinder was controlled at 0.6 MPa (megapascal). Water temperature
37 ° C. As a result, the pure water permeability coefficient of this membrane was 6.92 ×
It was 10 -7 m 3 / m 2 · MPa · sec.

光学活性分割能は第2図の電磁撹拌式平膜試験機が使
用された。ラセミ体フェニルアラニン2mol/m3水溶液を
原液としてセル内に充填し、N2加圧によって圧力は0.5M
Paに保たれ、液温度は37℃に保持された。その結果、膜
を透過する溶液の量Jvは2.68×10-7m3/m2・secでその透
過液中のD−フェニルアラニンの濃度CPDは0.33mol/
m3、L−フェニルアラニンの濃度CPLは0.079mol/m3であ
った。
For the optical activity resolving power, the electromagnetic stirring type flat membrane tester shown in FIG. 2 was used. Filled in the cell racemic phenylalanine 2 mol / m 3 water solution as a stock solution, the pressure by the N 2 pressure is 0.5M
The solution temperature was maintained at 37 ° C. while maintaining the pressure at Pa. As a result, the concentration C PD of the permeate of D- phenylalanine in an amount Jv is 2.68 × 10 -7 m 3 / m 2 · sec for solution passing through the membrane is 0.33 mol /
m 3, L-concentration C PL phenylalanine was 0.079 mol / m 3.

光学活性体の濃度測定はダイセル化学工業(株)製HP
LCカラム クラウンパックCR(+)を用いて行いその際
の操作条件は次によった。
Measurement of optically active substance concentration is made by Daicel Chemical Industries, Ltd.
An LC column was used using Crown Pack CR (+), and operating conditions at that time were as follows.

カラム温度;室温 移動相;過塩素酸水溶液でpH=1.5に調整 流量;0.6ml/min 検出器;UV(λ=210nm) D,Lの分離係数の算出は次式によった。Column temperature; room temperature Mobile phase: adjusted to pH = 1.5 with perchloric acid aqueous solution Flow rate: 0.6 ml / min Detector; UV (λ = 210 nm) D and L separation coefficients were calculated according to the following equation.

ここにCPD;透過液中のD−フェニルアラニン濃度 CPL;透過液中のL−フェニルアラニン濃度 CbD;供給原液中のD−フェニルアラニン濃度 Cbl;供給原液中のL−フェニルアラニン濃度 以上の結果から表−1のような光学分割能が示され
た。
From the feed stock L- phenylalanine concentration above results; permeate of D- phenylalanine concentration C PL;; permeate of L- phenylalanine concentration C bD; in the feed stock D- phenylalanine concentration C bl C PD here The optical resolution was as shown in Table 1.

実施例2 L−フェニルアラニンとグルタルアルデヒドの混合比
及びそれより縮合物を得る方法は実施例1と同様にし
た。
Example 2 The mixing ratio of L-phenylalanine and glutaraldehyde and the method for obtaining a condensate therefrom were the same as in Example 1.

ポリスルホン樹脂も実施例1と同一のP−1700を用
い、ドープの調合比はポリスルホン樹脂/溶剤N−メチ
ルピロリドン/添加剤硝酸リチウム/L−フェニルアラニ
ン縮合物の重量比で1/5/0.2/0.1とした。
The same polysulfone resin as in Example 1 was used, and the compounding ratio of the dope was 1/5 / 0.2 / 0.1 by weight ratio of polysulfone resin / solvent N-methylpyrrolidone / additive lithium nitrate / L-phenylalanine condensate. And

ドープ調整法、製膜法は実施例1と同様に行って分離
膜を得た。
The dope adjusting method and the film forming method were performed in the same manner as in Example 1 to obtain a separation membrane.

得られた膜を用い実施例1と同様にしてラセミ体アミ
ノ酸であるフェニルグリシンについて供給液ラセミ体フ
ェニルグリシン濃度2mol/m3、圧力0.5MPa、温度37℃の
条件下で膜性能を測定したところ、透過液速度Jv=3.16
×10-7m3/m2・sec、透過液中のD体の濃度0.373mol/
m3、同じL体の濃度0.08mol/m3であった。
Using the obtained membrane, the membrane performance was measured for phenylglycine, a racemic amino acid, under the conditions of a feed solution of racemic phenylglycine at a concentration of 2 mol / m 3 , a pressure of 0.5 MPa, and a temperature of 37 ° C. in the same manner as in Example 1. , permeate speed J v = 3.16
× 10 -7 m 3 / m 2 · sec, concentration of D-form in permeate 0.373 mol /
m 3 , the concentration of the same L-form was 0.08 mol / m 3 .

光学活性体の濃度測定は実施例1と同じクラウンパッ
クCR(+)分析カラムを用いた。
For the measurement of the concentration of the optically active substance, the same Crown Pack CR (+) analysis column as in Example 1 was used.

以上の結果から表−2のような光学分割能が示され
た。
From the above results, the optical resolution as shown in Table 2 was shown.

実施例3 実施例1記載の膜を用いラセミ体メチオニンの光学分
割を実施した。
Example 3 Using the membrane described in Example 1, optical resolution of racemic methionine was performed.

供給原液のラセミ体メチオニンの濃度は2mol/m3、圧
力0.5MPa、液温37℃であった。この場合の透過液速度Jv
は3.29×10-7m3/m2・secで、透過液中のD体メチオニン
の濃度は0.079mol/m3、L体メチオニンの濃度は0.059mo
l/m3であった。
The concentration of the racemic methionine in the feed solution was 2 mol / m 3 , the pressure was 0.5 MPa, and the liquid temperature was 37 ° C. Permeate velocity J v in this case
Is 3.29 × 10 −7 m 3 / m 2 · sec, the concentration of D-form methionine in the permeate is 0.079 mol / m 3 , and the concentration of L-form methionine is 0.059 mol
l / m 3 .

光学分割能については表−3に示すとおりである 実施例4 L−フェニルアラニン0.75重量%水溶液100ccにグル
タルアルデヒド2.25重量%水溶液100ccを加え、室温で
一昼夜撹拌後静置脱泡しL−フェニルアラニン縮合物を
得た。
The optical resolution is as shown in Table-3. Example 4 To 100 cc of a 0.75% by weight aqueous solution of L-phenylalanine was added 100 cc of a 2.25% by weight aqueous solution of glutaraldehyde, followed by stirring at room temperature for 24 hours, followed by standing and defoaming to obtain an L-phenylalanine condensate.

実施例1のポリスルホン樹脂を用い、次の重量混合比
でドープを調整した。ポリスルホン樹脂/N−メチルピロ
リドン/硝酸リチウム/L−フェニルアラニン縮合物=1/
5/0.2/0.2。このドープを用い実施例1の要領でガラス
板上に流延を行った。実施例1と同条件で熱風乾燥及び
4℃水中でのゲル化を実施して膜を得た。
Using the polysulfone resin of Example 1, dope was adjusted at the following weight mixing ratio. Polysulfone resin / N-methylpyrrolidone / lithium nitrate / L-phenylalanine condensate = 1 /
5 / 0.2 / 0.2. Using this dope, casting was performed on a glass plate in the same manner as in Example 1. Hot air drying and gelation in 4 ° C. water were carried out under the same conditions as in Example 1 to obtain a film.

得られた膜の厚みは97μmで体積含水率は0.40であっ
た。この膜の純水透過係数を0.6MPa、液温37℃のイオン
交換水を用い第2図に示す電磁撹拌式平膜試験機で測定
すると4.75×10-7m3/m2・MPa・secであった。
The obtained film had a thickness of 97 μm and a volume water content of 0.40. The pure water permeation coefficient of this membrane was measured using an electromagnetic stirring type flat membrane tester shown in FIG. 2 using ion-exchanged water having a liquid pressure of 0.6 MPa and a liquid temperature of 37 ° C. and found to be 4.75 × 10 −7 m 3 / m 2 · MPa · sec. Met.

こうして得られた膜を用い実施例1の要領でフェニル
アラニンの分割能を測定した。供給ラセミ体フェニルア
ラニンの濃度は4mol/m3、圧力2MPa、液温37℃で行った
ところ、透過液速度Jvは5.60×10-7m3/m2・secであり、
透過液中のD−フェニルアラニンの濃度は0.101mol/
m3、L−フェニルアラニンの濃度は0.045mol/m3であっ
た。
Using the membrane thus obtained, the resolution of phenylalanine was measured in the same manner as in Example 1. The concentration of the feed racemate phenylalanine was carried out 4 mol / m 3, the pressure 2 MPa, at a liquid temperature of 37 ° C., the permeate rate J v is 5.60 × 10 -7 m 3 / m 2 · sec,
The concentration of D-phenylalanine in the permeate was 0.101 mol /
The concentration of m 3 and L-phenylalanine was 0.045 mol / m 3 .

以上の結果から表−4の如き分割能が示された。 From the above results, the resolving power as shown in Table-4 was shown.

実施例5 L−フェニルアラニン0.2重量%水溶液100ccとグルタ
ルアルデヒド0.2重量%水溶液100ccより実施例1の要領
でL−フェニルアラニン縮合物を得た。
Example 5 An L-phenylalanine condensate was obtained in the same manner as in Example 1 from 100 cc of a 0.2 wt% aqueous solution of L-phenylalanine and 100 cc of a 0.2 wt% aqueous solution of glutaraldehyde.

製膜用ドープ処方としてポリスルホン樹脂(P−170
0)/N−メチルピロリドン/硝酸リチウム/L−フェニル
アラニン縮合物=1/5/0.2/0.2の重量混合比を採用し、
実施例1の如くドープを作り、ガラス板に流延した。60
℃の熱風乾燥機に50分間入れ、その後直ちに4℃の水中
に浸漬してゲル化脱溶媒を行った。
Polysulfone resin (P-170)
0) / N-methylpyrrolidone / lithium nitrate / L-phenylalanine condensate = 1/5 / 0.2 / 0.2
A dope was prepared as in Example 1 and cast on a glass plate. 60
The resultant was placed in a hot air drier at 50 ° C. for 50 minutes, and then immediately immersed in water at 4 ° C. to perform gelling and desolvation.

得られた膜の純水透過係数は第2図に示す試験機で圧
力0.6MPa、水温37℃で測定したところ、3.80×10-7m3/m
2・MPa・secであった。
The pure water permeation coefficient of the obtained membrane was measured at a pressure of 0.6 MPa and a water temperature of 37 ° C. using a tester shown in FIG. 2, and was 3.80 × 10 −7 m 3 / m
It was 2 · MPa · sec.

この膜による光学分割能を実施例1の要領でラセミ体
フェニルアラニンについて、供給ラセミ体濃度2mol/
m3、圧力1MPa、液温37℃の条件下で測定した結果、透過
液速度Jvは2.00×10-7m3/m2・sec、透過液中のD体フェ
ニルアラニンの濃度は0.221mol/m3、L体フェニルアラ
ニンの濃度は0.064mol/m3であった。
The optical resolving power of this film was measured in the same manner as in Example 1 with respect to racemic phenylalanine, at a supply racemic concentration of 2 mol / mol.
m 3, the pressure 1 MPa, the result of measurement under the conditions of a liquid temperature 37 ° C., the permeate rate J v is 2.00 × 10 -7 m 3 / m 2 · sec, the concentration of D-phenylalanine in the permeate 0.221 mol / The concentration of m 3 and L-form phenylalanine was 0.064 mol / m 3 .

以上の結果から表−5のような光学分割能が示され
た。
From the above results, the optical resolving power as shown in Table-5 was shown.

〔発明の効果〕 膜分離の利点は操作が容易であり、スケールアップが
簡単なため、大容量処理に適している事である。本発明
の分離膜を用いることによってラセミ体の光学分割が可
能となった。
[Effect of the Invention] The advantage of the membrane separation is that the operation is easy and the scale-up is simple, so that it is suitable for large-capacity processing. By using the separation membrane of the present invention, optical resolution of a racemate has become possible.

特に、光学活性なアミノ酸は食品、医薬品用途に需要
が多く、化学合成によって得られるラセミ体アミノ酸か
ら本発明による分離膜を用いて光学活性体が経済的に得
られるメリットは大きい。
In particular, optically active amino acids are in great demand for use in foods and pharmaceuticals, and the merit of economically obtaining optically active amino acids from racemic amino acids obtained by chemical synthesis using the separation membrane of the present invention is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はドープをガラス板上に流延する際の要領を示し
た斜視図、第2図は膜の純水透水速度測定やラセミ体ア
ミノ酸液の光学分割能を測定する電磁撹拌式平膜試験機
の断面図である。 1:ガラス板、2:ビニールテープ 3:ドープ、4:円筒状ガラス棒 5:試験溶液入口、6:圧力計 7:チッ素ガス入口、8:セル 8:温調水入口、10:電磁撹拌装置 11:バルブ、12:撹拌棒 13:試験膜、14:膜透過液 15:透過液ボトル
FIG. 1 is a perspective view showing the procedure for casting a dope on a glass plate, and FIG. 2 is an electromagnetic stirring type flat membrane for measuring the pure water permeation rate of a membrane and the optical resolution of a racemic amino acid solution. It is sectional drawing of a test machine. 1: glass plate, 2: vinyl tape 3: dope, 4: cylindrical glass rod 5: test solution inlet, 6: pressure gauge 7: nitrogen gas inlet, 8: cell 8: temperature control water inlet, 10: electromagnetic stirring Equipment 11: Valve, 12: Stir bar 13: Test membrane, 14: Membrane permeate 15: Permeate bottle

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】膜材料と光学活性物質とをブレンドするこ
とにより、膜材料に光学活性な物質を導入してなること
を特徴とする光学分割分離膜。
An optical splitting membrane characterized in that an optically active substance is introduced into a film material by blending the film material and an optically active substance.
【請求項2】膜材料に導入する光学活性な物質が光学活
性アミノ酸縮合物である請求項1記載の分離膜。
2. The separation membrane according to claim 1, wherein the optically active substance introduced into the membrane material is an optically active amino acid condensate.
【請求項3】光学活性アミノ酸縮合物がL−フェニルア
ラニン縮合物である請求項2記載の分離膜。
3. The separation membrane according to claim 2, wherein the optically active amino acid condensate is an L-phenylalanine condensate.
【請求項4】膜材料が有機溶媒に可溶な高分子物質であ
る請求項1〜3のいずれか一項に記載の分離膜。
4. The separation membrane according to claim 1, wherein the membrane material is a polymer substance soluble in an organic solvent.
【請求項5】有機溶剤に可溶な高分子物質がポリスルホ
ン系樹脂である請求項4記載の分離膜。
5. The separation membrane according to claim 4, wherein the polymer substance soluble in the organic solvent is a polysulfone resin.
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