JP2951785B2 - Ｌ−フェニルアラニンの晶析方法 - Google Patents
Ｌ−フェニルアラニンの晶析方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアミノ酸輸液さらには人
工甘味料アスパルテームの原料として有用なＬ−フェニ
ルアラニンの改良された晶析方法に関する。さらに詳し
くは桂皮酸とアンモニアとの酵素反応により得られるＬ
−フェニルアラニンを水媒体中から晶析するに際し、あ
る種の無機塩の共存下に晶析させることにより晶析収率
を大幅に向上させる方法を提供するものである。
工甘味料アスパルテームの原料として有用なＬ−フェニ
ルアラニンの改良された晶析方法に関する。さらに詳し
くは桂皮酸とアンモニアとの酵素反応により得られるＬ
−フェニルアラニンを水媒体中から晶析するに際し、あ
る種の無機塩の共存下に晶析させることにより晶析収率
を大幅に向上させる方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｌ−フェニルアラニン（以下Ｌ−ＰＡと
略記する）はアミノ酸輸液など医療用原料として有用で
あるだけでなく、近年急速にその需要が拡大している人
工甘味料アスパルテームの原料としても有用なアミノ酸
である。
略記する）はアミノ酸輸液など医療用原料として有用で
あるだけでなく、近年急速にその需要が拡大している人
工甘味料アスパルテームの原料としても有用なアミノ酸
である。
【０００３】Ｌ−ＰＡの製造法としては従来化学合成法
で得られるＤＬ−フェニルアラニンをアシラーゼ等の光
学分割手法により光学分割する方法、桂皮酸からの酵素
法、或いは醗酵法など種々の製造法が知られているが、
いずれの方法においても最終的にＬ−ＰＡを単離する方
法は一般的に水媒体系からの晶析法により行われてい
る。しかるにＬ−ＰＡの水媒体中からの晶析は、Ｌ−Ｐ
Ａの水に対する溶解度が例えば５℃で２重量％強と低温
でも比較的高く、それ故晶析収率を高めるには晶析時の
晶析マス中のＬ−ＰＡ濃度をできるだけ高めた条件で晶
析させる必要がある。
で得られるＤＬ−フェニルアラニンをアシラーゼ等の光
学分割手法により光学分割する方法、桂皮酸からの酵素
法、或いは醗酵法など種々の製造法が知られているが、
いずれの方法においても最終的にＬ−ＰＡを単離する方
法は一般的に水媒体系からの晶析法により行われてい
る。しかるにＬ−ＰＡの水媒体中からの晶析は、Ｌ−Ｐ
Ａの水に対する溶解度が例えば５℃で２重量％強と低温
でも比較的高く、それ故晶析収率を高めるには晶析時の
晶析マス中のＬ−ＰＡ濃度をできるだけ高めた条件で晶
析させる必要がある。
【０００４】しかしながら、工業的には系中のＬ−ＰＡ
濃度を高めるにもハンドリング上限界があり、通常は１
５〜２０重量％の範囲で晶析させる方法が一般的であ
る。そしてこのような晶析条件下ではＬ−ＰＡの晶析収
率はたかだか８５％程度であり晶析母液へのロスが大き
く、それ故一般的には晶析母液を循環使用して晶析収率
を高める方法が採られている。
濃度を高めるにもハンドリング上限界があり、通常は１
５〜２０重量％の範囲で晶析させる方法が一般的であ
る。そしてこのような晶析条件下ではＬ−ＰＡの晶析収
率はたかだか８５％程度であり晶析母液へのロスが大き
く、それ故一般的には晶析母液を循環使用して晶析収率
を高める方法が採られている。
【０００５】しかし上記の方法においては母液の循環使
用を繰り返すことにより、夾雑物の蓄積濃度が高まりＬ
−ＰＡの品質劣化を招きかねない。また濃縮後、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノールなどの貧溶媒を添
加して回収率を向上させる方法も知られているが、この
方法ではアルコール溶媒の回収プロセスが必要となり、
設備が煩雑になると言わざるを得ない。
用を繰り返すことにより、夾雑物の蓄積濃度が高まりＬ
−ＰＡの品質劣化を招きかねない。また濃縮後、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノールなどの貧溶媒を添
加して回収率を向上させる方法も知られているが、この
方法ではアルコール溶媒の回収プロセスが必要となり、
設備が煩雑になると言わざるを得ない。
【０００６】さらにまた晶析母液を循環使用することな
く、１パスでのＬ−ＰＡ晶析収率を向上させる方法とし
て硫酸ナトリウムのような無機塩の共存下に晶析させる
方法も提案されているが、共存させる硫酸ナトリウムは
ある濃度以上の高い状態におく必要があり、しかも硫酸
ナトリウムはその水に対する溶解度が４０℃付近を境に
急激に下がることから、得られるＬ−ＰＡ中に多量の硫
酸ナトリウムが混入し、結果としてＬ−ＰＡの品質を劣
悪にしてしまうという問題がある。
く、１パスでのＬ−ＰＡ晶析収率を向上させる方法とし
て硫酸ナトリウムのような無機塩の共存下に晶析させる
方法も提案されているが、共存させる硫酸ナトリウムは
ある濃度以上の高い状態におく必要があり、しかも硫酸
ナトリウムはその水に対する溶解度が４０℃付近を境に
急激に下がることから、得られるＬ−ＰＡ中に多量の硫
酸ナトリウムが混入し、結果としてＬ−ＰＡの品質を劣
悪にしてしまうという問題がある。
【０００７】このようにＬ−ＰＡの水媒体中からの晶析
に関する先行技術は、必ずしも充分に満足のいく方法が
無いのが現状である。
に関する先行技術は、必ずしも充分に満足のいく方法が
無いのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、桂皮
酸から酵素反応的にＬ−ＰＡを製造する方法において、
反応後の除菌マスから高収率にＬ−ＰＡを単離する方法
を提供することである。
酸から酵素反応的にＬ−ＰＡを製造する方法において、
反応後の除菌マスから高収率にＬ−ＰＡを単離する方法
を提供することである。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】本発明者らは前記課題達成
のため、水媒体中におけるＬ−ＰＡの溶解度を著しく低
下させる方法について鋭意検討した結果、Ｌ−ＰＡの晶
析混合物中に硫酸アンモニウムをある濃度以上共存させ
ることにより、Ｌ−ＰＡの溶解度が顕著に低下すること
を見いだした。
のため、水媒体中におけるＬ−ＰＡの溶解度を著しく低
下させる方法について鋭意検討した結果、Ｌ−ＰＡの晶
析混合物中に硫酸アンモニウムをある濃度以上共存させ
ることにより、Ｌ−ＰＡの溶解度が顕著に低下すること
を見いだした。
【００１０】さらに硫酸アンモニウムは先行技術にある
硫酸ナトリウムとは異なり、水に対する溶解度が低温条
件下でも極端に下がる事はなく、それ故硫酸アンモニウ
ム共存下にて水媒体中からＬ−ＰＡを晶析させる方法を
とることで、Ｌ−ＰＡの晶析収率を大幅に向上できるだ
けでなく、得られるＬ−ＰＡの品質も良好なることを見
いだした。
硫酸ナトリウムとは異なり、水に対する溶解度が低温条
件下でも極端に下がる事はなく、それ故硫酸アンモニウ
ム共存下にて水媒体中からＬ−ＰＡを晶析させる方法を
とることで、Ｌ−ＰＡの晶析収率を大幅に向上できるだ
けでなく、得られるＬ−ＰＡの品質も良好なることを見
いだした。
【００１１】図１にＬ−ＰＡの水中での溶解度、図２に
種々の硫酸アンモニウム濃度下における５℃でのＬ−Ｐ
Ａの溶解度を、また図３に硫酸アンモニウムおよび硫酸
ナトリウムの水に対する溶解度を示す。本発明はこのよ
うな知見にもとづいて完成されたものである。
種々の硫酸アンモニウム濃度下における５℃でのＬ−Ｐ
Ａの溶解度を、また図３に硫酸アンモニウムおよび硫酸
ナトリウムの水に対する溶解度を示す。本発明はこのよ
うな知見にもとづいて完成されたものである。
【００１２】即ち、本発明は桂皮酸とアンモニアとの酵
素反応により得られるＬ−フェニルアラニンを水媒体中
から晶析する方法において、過剰に存在するアンモニア
を硫酸で中和することにより得られる硫酸アンモニウム
共存下に晶析することを特徴とするＬ−フェニルアラニ
ンの晶析方法である。
素反応により得られるＬ−フェニルアラニンを水媒体中
から晶析する方法において、過剰に存在するアンモニア
を硫酸で中和することにより得られる硫酸アンモニウム
共存下に晶析することを特徴とするＬ−フェニルアラニ
ンの晶析方法である。
【００１３】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明のＬ−フェニルアラニンの晶析法は、桂皮酸とアンモ
ニアとの酵素反応により得られるＬ−フェニルアラニン
を水媒体中から晶析する方法において、硫酸アンモニウ
ム共存下に晶析させることを特徴とする。
明のＬ−フェニルアラニンの晶析法は、桂皮酸とアンモ
ニアとの酵素反応により得られるＬ−フェニルアラニン
を水媒体中から晶析する方法において、硫酸アンモニウ
ム共存下に晶析させることを特徴とする。
【００１４】晶析時に共存させる硫酸アンモニウムは、
図２からわかるように、その濃度が低すぎるとＬ−ＰＡ
の溶解度を低下させる効果が小さい。従って晶析収率を
高める観点から、通常は、晶析マス中の硫酸アンモニウ
ム濃度として８重量％以上好ましくは１０重量％以上が
良い。硫酸アンモニウム濃度の上限に関しては、基本的
に制限はないが、あまり高濃度にすると硫酸アンモニウ
ムの析出を伴い、得られるＬ−ＰＡの品質を低下させる
ことから４０重量％程度が上限である。
図２からわかるように、その濃度が低すぎるとＬ−ＰＡ
の溶解度を低下させる効果が小さい。従って晶析収率を
高める観点から、通常は、晶析マス中の硫酸アンモニウ
ム濃度として８重量％以上好ましくは１０重量％以上が
良い。硫酸アンモニウム濃度の上限に関しては、基本的
に制限はないが、あまり高濃度にすると硫酸アンモニウ
ムの析出を伴い、得られるＬ−ＰＡの品質を低下させる
ことから４０重量％程度が上限である。
【００１５】本発明においては、桂皮酸とアンモニアと
の反応により製造されるＬ−ＰＡ水溶液に多用されるも
のである。何故なら、桂皮酸とアンモニアから酵素的に
Ｌ−ＰＡを製造する方法は、通常アンモニアリアーゼな
る酵素を用いて実施されるが、この反応は大過剰のアン
モニアの存在下に実施される。従って、反応後除菌して
得られるＬ−ＰＡ水溶液には著しく過剰のアンモニアが
残存する系であり、この除菌マスを硫酸で部分中和する
ことにより、所定量の硫酸アンモニウムを共存させるこ
とが容易にできる。
の反応により製造されるＬ−ＰＡ水溶液に多用されるも
のである。何故なら、桂皮酸とアンモニアから酵素的に
Ｌ−ＰＡを製造する方法は、通常アンモニアリアーゼな
る酵素を用いて実施されるが、この反応は大過剰のアン
モニアの存在下に実施される。従って、反応後除菌して
得られるＬ−ＰＡ水溶液には著しく過剰のアンモニアが
残存する系であり、この除菌マスを硫酸で部分中和する
ことにより、所定量の硫酸アンモニウムを共存させるこ
とが容易にできる。
【００１６】即ち、通常はこのまま加熱して過剰のアン
モニアを除去する方法が採られているが、本発明の方法
を適用すれば、該除菌マス中のアンモニアを利用して、
最終的にＬ−ＰＡ晶析単離する際の系中硫酸アンモニウ
ム濃度が１０〜４０重量％になるように、硫酸で部分中
和してから所定の単離操作に移行させることで、Ｌ−Ｐ
Ａの単離収率を高められるものである。
モニアを除去する方法が採られているが、本発明の方法
を適用すれば、該除菌マス中のアンモニアを利用して、
最終的にＬ−ＰＡ晶析単離する際の系中硫酸アンモニウ
ム濃度が１０〜４０重量％になるように、硫酸で部分中
和してから所定の単離操作に移行させることで、Ｌ−Ｐ
Ａの単離収率を高められるものである。
【００１７】本発明においてＬ−ＰＡの晶析温度は当然
のことながら、温度が高いとＬ−ＰＡの溶解度も高くな
り、その分晶析収率の低下につながることから、通常２
０℃以下好ましくは１０℃以下の温度条件にて実施され
る。
のことながら、温度が高いとＬ−ＰＡの溶解度も高くな
り、その分晶析収率の低下につながることから、通常２
０℃以下好ましくは１０℃以下の温度条件にて実施され
る。
【００１８】本発明の方法においては晶析されたＬ−Ｐ
Ａの単離は一般的な固液分離操作にて行われ、さらに少
量の水で洗浄することにより高品質のＬ−ＰＡを単離す
ることができる。
Ａの単離は一般的な固液分離操作にて行われ、さらに少
量の水で洗浄することにより高品質のＬ−ＰＡを単離す
ることができる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例
に限定させるものではない。実施例１
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例
に限定させるものではない。実施例１
【００２０】実施例１ 桂皮酸と炭酸アンモニウム水溶液とのアンモニアリアー
ゼを含む菌体の酵素反応により生成したＬ−フェニルア
ラニンを含む反応液を、除菌フィルターにて菌体由来物
を除去し得られた未反応桂皮酸を含むＬ−フェニルアラ
ニン水溶液１６０４ｇ（Ｌ−フェニルアラニン含量：８
５．１ｇ）に硫酸を８５．１ｇ滴下装入して過剰に存在
するアンモニアを部分中和した。次にこの溶液を徐々に
１００℃まで加熱し、系中の炭酸アンモニウムを系外に
留去させたのち、さらに硫酸６．９ｇを滴下して溶液の
ｐＨを４に調製した。さらにこの溶液に活性炭８．５ｇ
を添加して８０℃で３０分攪拌処理したのち熱濾過、湯
洗し得られた濾洗液中の桂皮酸をトルエン４３０ｇで２
回抽出除去した。次いで、トルエン抽出後の水溶液を減
圧下に濃縮マス量が７０８ｇになるまで濃縮後、５℃に
冷却し攪拌しながら１時間でＬ−フェニルアラニンを晶
析させ、結晶を吸引濾過し少量の冷水で洗浄後乾燥する
ことにより、白色のＬ−フェニルアラニン結晶を得た。 収量 ８０．４ｇ 純度 ９８．５％以上 収率 ９３％／除菌マス中Ｌ−フェニルアラニン
ゼを含む菌体の酵素反応により生成したＬ−フェニルア
ラニンを含む反応液を、除菌フィルターにて菌体由来物
を除去し得られた未反応桂皮酸を含むＬ−フェニルアラ
ニン水溶液１６０４ｇ（Ｌ−フェニルアラニン含量：８
５．１ｇ）に硫酸を８５．１ｇ滴下装入して過剰に存在
するアンモニアを部分中和した。次にこの溶液を徐々に
１００℃まで加熱し、系中の炭酸アンモニウムを系外に
留去させたのち、さらに硫酸６．９ｇを滴下して溶液の
ｐＨを４に調製した。さらにこの溶液に活性炭８．５ｇ
を添加して８０℃で３０分攪拌処理したのち熱濾過、湯
洗し得られた濾洗液中の桂皮酸をトルエン４３０ｇで２
回抽出除去した。次いで、トルエン抽出後の水溶液を減
圧下に濃縮マス量が７０８ｇになるまで濃縮後、５℃に
冷却し攪拌しながら１時間でＬ−フェニルアラニンを晶
析させ、結晶を吸引濾過し少量の冷水で洗浄後乾燥する
ことにより、白色のＬ−フェニルアラニン結晶を得た。 収量 ８０．４ｇ 純度 ９８．５％以上 収率 ９３％／除菌マス中Ｌ−フェニルアラニン
【００２１】比較例１ 実施例１において、硫酸による除菌マスの部分中和を行
わない以外は実施例１と同様の操作を、除菌フィルター
にて菌体由来物を除去し得られた未反応桂皮酸を含むＬ
−フェニルアラニン水溶液１８１２ｇを用いて行って、
白色のＬ−フェニルアラニン結晶を得た。 収量 ９３．７ｇ 純度 ９８．０％以上 収率 ８３％
わない以外は実施例１と同様の操作を、除菌フィルター
にて菌体由来物を除去し得られた未反応桂皮酸を含むＬ
−フェニルアラニン水溶液１８１２ｇを用いて行って、
白色のＬ−フェニルアラニン結晶を得た。 収量 ９３．７ｇ 純度 ９８．０％以上 収率 ８３％
【００２２】
【発明の効果】本発明方法によれば高純度、高収率でＬ
−フェニルアラニン結晶を得ることができ工業的に価値
の高い方法である。
−フェニルアラニン結晶を得ることができ工業的に価値
の高い方法である。
【図１】Ｌ−ＰＡの水中での溶解度を示す図。
【図２】Ｌ−ＰＡ溶解度と硫酸アンモニウム濃度との関
係を示す図。
係を示す図。
【図３】水への硫酸アンモニウムの溶解度を表す曲線
図。
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−163215（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 229/36 C07C 227/42 C12P 13/22 C07B 63/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＣＡＯＬＤ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】桂皮酸とアンモニアとの酵素反応により得
られるＬ−フェニルアラニンを水媒体中から晶析する方
法において、過剰に存在するアンモニアを硫酸で中和す
ることにより得られる硫酸アンモニウム共存下に晶析す
ることを特徴とするＬ−フェニルアラニンの晶析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34465591A JP2951785B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Ｌ−フェニルアラニンの晶析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34465591A JP2951785B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Ｌ−フェニルアラニンの晶析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05178801A JPH05178801A (ja) | 1993-07-20 |
| JP2951785B2 true JP2951785B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18370955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34465591A Expired - Fee Related JP2951785B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | Ｌ−フェニルアラニンの晶析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951785B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3612747B2 (ja) | 1994-09-26 | 2005-01-19 | 味の素株式会社 | フェニルアラニン無水物結晶の晶析方法 |
| CN106674037B (zh) * | 2016-12-23 | 2019-02-22 | 浙江工业大学 | 一种从阿巴斯甜合成母液中分离l-苯丙氨酸的方法 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP34465591A patent/JP2951785B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05178801A (ja) | 1993-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |