JP7841765B2 - ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程 - Google Patents

３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程

Info

Publication number
JP7841765B2
JP7841765B2 JP2024023746A JP2024023746A JP7841765B2 JP 7841765 B2 JP7841765 B2 JP 7841765B2 JP 2024023746 A JP2024023746 A JP 2024023746A JP 2024023746 A JP2024023746 A JP 2024023746A JP 7841765 B2 JP7841765 B2 JP 7841765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydroxypropionate
crystals
crystal
hydroxypropionic acid
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2024023746A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2024045647A (ja
Inventor
ウチョル・ジュン
イン・ヨン・フ
キュン・ムク・イ
ドンギョン・カン
ジェ・ヒュン・キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210119997A external-priority patent/KR102770374B1/ko
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of JP2024045647A publication Critical patent/JP2024045647A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7841765B2 publication Critical patent/JP7841765B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C59/00—Compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms and containing any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, groups, groups, or groups
    • C07C59/01—Saturated compounds having only one carboxyl group and containing hydroxy or O-metal groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09—Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70—Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/13—Crystalline forms, e.g. polymorphs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/0804—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Description

[関連出願の相互参照]
本出願は、２０２１年１月１５日付の韓国特許出願第１０－２０２１－０００６２４６号および２０２１年９月８日付の韓国特許出願第１０－２０２１－０１１９９９７号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸（３－ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ；３ＨＰ）の回収工程に関し、より詳しくは、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶化を利用した３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程および前記工程で形成された３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に関する。
３－ヒドロキシプロピオン酸（３－ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ；３ＨＰ）は、アクリル酸（ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、アクリル酸メチル（ｍｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、アクリルアミド（ａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）などの多様な化学物質に転換可能なプラットフォーム化合物である。２００４年に米国エネルギー省（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ：ＤＯＥ）からＴｏｐ １２ ｖａｌｕｅ－ａｄｄｅｄ ｂｉｏ－ｃｈｅｍｉｃａｌに選ばれた後、学界と産業界で活発に研究されている。
３－ヒドロキシプロピオン酸の生産は、大きく化学的方法と生物学的方法の２つの方法で行われるが、化学的方法の場合、初期物質が高価であること、生産過程中の毒性物質が生成されることなどによって環境にやさしくないとの指摘があり、環境にやさしいバイオ工程が脚光を浴びている。
微生物発酵による有機酸の製造時、微生物を発酵する過程で３－ヒドロキシプロピオン酸などの有機酸以外の他の副産物も共に生成されるため、発酵液から有機酸を抽出および分離する過程を必要とする。微生物発酵液から有機酸を抽出および分離する方法としては、電気透析法、逆浸透膜法、有機酸を含有する溶液－有機溶媒反応抽出法などが用いられ、特に、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を用いた逆抽出法が収率が高いため、幅広く利用されている。しかし、これらの方法の場合、生成物が有機酸塩の形態であるため、これを有機酸に転換するための工程をさらに必要とするので、純度が低いという短所がある。
３－ヒドロキシプロピオン酸は、発酵工程により生産される他の有機酸とは異なり、高い親水性を示し、水に対する溶解度および反応性が高い。したがって、沈殿または抽出などの従来の有機酸の分離精製工程を適用しにくい。
反応抽出法は、有機酸と反応性が良好なアミンまたはアルコールなどの活性稀釈液（ａｃｔｉｖｅ ｄｉｌｕｅｎｔ）を用いて有機酸を抽出する方法であって、有機酸の選択的抽出が可能であり、抽出効率が比較的高い。したがって、３ＨＰの分離精製時にも前記反応抽出法を適用することが試みられている。一例として、前記アミンとしてトリオクチルアミン（ｔｒｉｏｃｔｙｌａｍｉｎｅ；ＴＯＡ）を使用する方法が提案されたが、３ＨＰの抽出効率が低く、また、多量の有機溶媒を必要とするという問題がある。また、アミンとしてトリデシルアミン（ｔｒｉｄｅｃｙｌａｍｉｎｅ）を使用する場合、ＴＯＡより３ＨＰの抽出効率は高いが、抽出時、有機相と水相が分離しないエマルジョン（ｅｍｕｌｓｉｏｎ）現象が発生する問題がある。
したがって、微生物発酵液などの３－ヒドロキシプロピオン酸含有原料液から高純度および高収率の３－ヒドロキシプロピオン酸を回収する工程の開発を必要とするのが実情である。
本発明の目的は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を生成する段階を含む３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程と前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を提供することである。
本発明は、アルカリ金属塩存在下で、３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液で３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成する段階、および前記濃縮液から３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を分離し、３－ヒドロキシプロピオン酸に転換する段階を含む３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程が提供される。
また、本発明は、下記構造式１または構造式２で表される３－ヒドロキシプロピオネートの結晶が提供される。
［構造式１］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ
［構造式２］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ・ｍＨ２Ｏ
上記構造式中、
Ｃａｔｉｏｎは、陽イオン（Ｃａｔｉｏｎ）であり、
３ＨＰは、陽イオンと結合する３－ヒドロキシプロピオン酸であり、
ｎは、陽イオンと結合する３ＨＰの数で、１以上の整数であり、
ｍは、水和物の水分子の数で、１以上の整数である。
以下、本発明の具体的な実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程および３－ヒドロキシプロピオネートの結晶について、より具体的に説明する。
本明細書に記述する製造方法を構成する段階は順次的または連続的であることを明示するか、他の特別な言及がある場合でなければ、一つの製造方法を構成する一つの段階と他の段階が明細書に記述された順序に限定して解釈されない。したがって、当業者が容易に理解できる範囲内で製造方法の構成段階の順序を変化させることができ、この場合、それに付随する当業者にとって自明な変化は本発明の範囲に含まれるものである。
本発明の一実施形態によれば、アルカリ金属塩存在下で、３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液で３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成する段階、および前記濃縮液から３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を分離し、３－ヒドロキシプロピオン酸に転換する段階を含む３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程が提供される。
本発明者らは、アルカリ金属塩が存在する状態で３－ヒドロキシプロピオン酸が高濃度に濃縮されると、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成することができることを実験を通して確認し、このように形成された３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は液相から容易に分離（および精製）することができ、また、高純度の３－ヒドロキシプロピオネートを高い効率で回収できることを実験を通して確認して、発明を完成した。
より具体的には、３－ヒドロキシプロピオン酸を含む濃縮液は３００ｇ／Ｌ以上、３５０ｇ／Ｌ以上、４００ｇ／Ｌ以上、４５０ｇ／Ｌ以上、５００ｇ／Ｌ以上の濃度で３－ヒドロキシプロピオン酸を含むことができ、９００ｇ／Ｌ以下、８５０ｇ／Ｌ以下、８００ｇ／Ｌ以下の濃度で３－ヒドロキシプロピオン酸を含み得る。
３－ヒドロキシプロピオン酸の結晶の生成の有無は、アルカリ金属塩の存在下、および濃縮液の３－ヒドロキシプロピオン酸の濃度などにより影響を受けると見られる。
また、前記濃縮液中で３－ヒドロキシプロピオン酸の結晶の濃度が、３－ヒドロキシプロピオン酸の結晶の水溶解度（Ｗａｔｅｒ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）より高い場合、３－ヒドロキシプロピオン酸の結晶がより容易に生成される。
例えば、３－ヒドロキシプロピオン酸の結晶であるＣａ（３ＨＰ）２の水溶解度（Ｗａｔｅｒ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）は常温で４５０ｇ／Ｌであるため、前記濃縮液の３－ヒドロキシプロピオン酸の濃度が４５０ｇ／Ｌを超える場合、Ｃａ（３ＨＰ）２結晶の生成が促進される。また、前記３－ヒドロキシプロピオン酸の結晶であるＭｇ（３ＨＰ）２の水溶解度（Ｗａｔｅｒ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）は常温で２５０ｇ／Ｌであるため、前記濃縮液の３－ヒドロキシプロピオン酸の濃度が２５０ｇ／Ｌを超える場合、Ｍｇ（３ＨＰ）２結晶の生成が促進される。
アルカリ金属塩を含み、かつ、上述した濃度を満たす濃縮液から３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成することができ、前記アルカリ金属塩は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成するための目的の範囲内で限定なく選択することができ、例えば、前記アルカリ金属塩は、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋およびＣａ２＋からなる群より選択される一つ以上の陽イオンを含み得るが、Ｍｇ２＋またはＣａ２＋を含む場合、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶をより効果的に形成することができる。例えば、アルカリ金属塩はＣａ（ＯＨ）２、Ｍｇ（ＯＨ）２またはこれらの混合物であり得る。
アルカリ金属塩は、３－ヒドロキシプロピオン酸発酵液を生産する工程で添加されて残留するか、または３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液で３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成する工程中に添加することができる。また、前記アルカリ金属塩の濃度は、３－ヒドロキシプロピオン酸の濃度の１０％～１００％、または３０％～９０％であり、例えば、１０～９００ｇ／Ｌ、５０～８００ｇ／Ｌ、１００～７００ｇ／Ｌまたは２００～６００ｇ／Ｌの濃度で、濃縮液に存在することがある。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、下記構造式１または構造式２の形態であり得る。つまり、前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、下記構造式１または構造式２の形態である３－ヒドロキシプロピオネートを含み得る。
下記構造式１および構造式２中、Ｃａｔｉｏｎは陽イオン、３ＨＰは陽イオンと結合する３－ヒドロキシプロピオン酸、ｎは陽イオンと結合する３ＨＰの数で、１以上の整数を意味し、下記構造式２中、ｍは水和物でＣａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎと結合する水分子の数で、１以上の整数である。陽イオンは、例えば、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋またはＣａ２＋であり得るが、Ｍｇ２＋またはＣａ２＋の場合、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶がより効果的に形成される。
［構造式１］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ
［構造式２］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ・ｍＨ２Ｏ
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成する段階は、濃縮液を攪拌する段階をさらに含み得る。
攪拌する段階は、摂氏０～７０度、摂氏０～６０度、摂氏０～５０度、摂氏０～４０度、摂氏０～３５度、摂氏０～３０度、摂氏１０～７０度、摂氏１０～６０度、摂氏１０～５０度、摂氏１０～４０度、摂氏１０～３５度、摂氏１０～３０度、摂氏１５～７０度、摂氏１５～６０度、摂氏１５～５０度、摂氏１５～４０度、摂氏１５～３５度、摂氏１５～３０度、摂氏２０～７０度、摂氏２０～６０度、摂氏２０～５０度、摂氏２０～４０度、摂氏２０～３５度、または摂氏２０～３０度（例えば、常温）の温度および／または１００～２０００ｒｐｍ、１００～１５００ｒｐｍ、１００～１０００ｒｐｍ、１００～５００ｒｐｍ、１００～４００ｒｐｍ、または２００～４００ｒｐｍ（例えば、約３００ｒｐｍ）の条件下で行うことができる。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布Ｄ５０は、２０μｍ以上９０μｍ以下、２５μｍ以上８５μｍ以下、３０μｍ以上８０μｍ以下、３５μｍ以上７５μｍ以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布Ｄ１０は、５μｍ以上４０μｍ以下、８μｍ以上３５μｍ以下、１０μｍ以上３０μｍ以下であり、前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布Ｄ９０は、５０μｍ以上２００μｍ以下、６０μｍ以上１９０μｍ以下、６５μｍ以上１８０μｍ以下、７０μｍ以上１７５μｍ以下であり得る。
粒子径分布Ｄ５０、Ｄ１０、Ｄ９０は、粒度分布曲線において、それぞれ体積累積量の５０％、１０％、９０％に相当する粒径を意味し、Ｄ５０、Ｄ１０、Ｄ９０は、例えば、レーザー回折法（ｌａｓｅｒ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）を用いて測定することができる。前記レーザー回折法は、通常、サブミクロン（ｓｕｂｍｉｃｒｏｎ）領域から数ｍｍ程度の粒径を測定することができ、高再現性および高分解性の結果を得ることができる。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布Ｄ５０、Ｄ１０、Ｄ９０が大きすぎると、結晶化の際に除去しなければならない不純物が結晶中に含まれるため精製効率が低下し、小さすぎると結晶のろ過時に通液性が低下する。
一方、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０は、１．００以上３．００以下、１．２０以上２．８０以下、１．４０以上２．６０以下、１．６０以上２．４０以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、体積平均径が３０μｍ以上１００μｍ以下、３５μｍ以上９５μｍ以下、４０μｍ以上９０μｍ以下であり、個数平均径が１μｍ以上３０μｍ以下、３μｍ以上２５μｍ以下、５μｍ以上２０μｍ以下であり、面積平均径が１０μｍ以上７０μｍ以下、１５μｍ以上６０μｍ以下、２０μｍ以上５５μｍ以下であり得る。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、体積平均径、個数平均径、および面積平均径が大きすぎると結晶化の際に除去しなければならない不純物が結晶中に含まれて精製効率が低下し、小さすぎると結晶のろ過時に通液性が低下する。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０）において、アスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）および平均アスペクト比は、それぞれ０．５０以上３．００以下、０．７０以上２．８０以下、１．００以上２．５０以下であり得る。３－ヒドロキシプロピオネートの結晶のアスペクト比が大きすぎると結晶の移送時に流れと詰まりの問題が発生することがあり、小さすぎると結晶のろ過時に通液性が低下する。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、カールフィッシャー法（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｃｈｅｒ ｍｅｔｈｏｄ）で結晶中に含まれている水分含有量を測定することができ、前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に含まれている水分含有量は２００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下、２５０ｐｐｍ以上４８００ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以上４６００ｐｐｍ以下、３５０ｐｐｍ以上４４００ｐｐｍ以下であり得る。
この時、前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中に含まれている水分は、結晶水（例えば、Ｃａ（３ＨＰ）２・２Ｈ２Ｏ）ではなく、結晶中に含まれている付着水分を意味する。また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に含まれている水分含有量が多すぎると結晶固体ではなく、スラリー形態で回収されるか、または水中に不純物が含まれて純度が低下する問題が生じる。
一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程において、後述する３－ヒドロキシプロピオン酸生産能を有する菌株を発酵するなどの工程により３－ヒドロキシプロピオン酸を製造することによって、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は放射性炭素同位体（１４Ｃ）を含み得る。
放射性炭素同位体（１４Ｃ）は、地球大気中の炭素原子１０１２個当たりほとんど１個であり、半減期は約５７００年であり、炭素ストック（ｓｔｏｃｋ）は、宇宙線（ｃｏｓｍｉｃ ｒａｙ）と通常の窒素（１４Ｎ）が参加する核反応により大気上層で豊富であり得る。一方、化石燃料では放射性炭素同位体が既に崩壊しており、１４Ｃ比率が実質的に０であり得る。３－ヒドロキシプロピオン酸原料としてバイオ由来原料を使用するか、これと一緒に化石燃料を併用する場合、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で３－ヒドロキシプロピオン酸中に含まれている放射性炭素同位体含有量（ｐＭＣ；ｐｅｒｃｅｎｔ ｍｏｄｅｒｎ ｃａｒｂｏｎ）とバイオ炭素含有量を測定することができる。
測定方法は、例えば、測定対象化合物に含まれる炭素原子をグラファイトまたは二酸化炭素ガス形態にし、質量分析装置または液体閃光分光法により測定することができる。この時、質量分析装置などと共に１４Ｃイオンを１２Ｃイオンから分離するための加速器を併用して２個の同位元素を分離して、含有量および含有量比を質量分析装置で測定することができる。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定された放射性炭素同位体含有量が２０ｐＭＣ（ｐｅｒｃｅｎｔ ｍｏｄｅｒｎ ｃａｒｂｏｎ）以上、５０ｐＭＣ以上、９０ｐＭＣ以上、１００ｐＭＣ以上であり、バイオ炭素含有量は２０重量％以上、５０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上であり得る。
前記放射性炭素同位体比（ｐＭＣ）は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に含まれている放射性炭素同位体（１４Ｃ）と現代基準参考物質の放射性炭素同位体（１４Ｃ）の比率を意味し、１９５０年代の核実験プログラムの効力が消滅せずに持続しており、１００％よりも大きいことがある。
また、バイオ炭素含有量は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に含まれている炭素含有量全体に対するバイオ炭素含有量を意味し、該値が大きいほど環境にやさしい化合物に相当する。
一方、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の放射性炭素同位体含有量（ｐＭＣ）およびバイオ炭素含有量が少なすぎると環境へのやさしさが減少し、バイオ由来物質ではないとみられる。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の状態は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）グラフにおいてピークなどにより確認することができる。
例えば、前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が８～２２度の範囲で結晶格子間のピークが現れる。
例えば、濃縮液に水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）が含まれているので、形成される３－ヒドロキシプロピオネートの結晶がＭｇ（３ＨＰ）２の場合、Ｍｇ（３ＨＰ）２に対するＸ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が８～１５度の範囲で３－ヒドロキシプロピオン酸とマグネシウム結合による結晶格子間のピークが現れる。このようなピークは、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）または硫酸マグネシウム（Ｍｇ（ＳＯ４））に対するＸ線回折（ＸＲＤ）分析結果とは異なる結果を示すものであり、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析結果、２θ値が８～１５度の範囲で特定のピークが現れる場合、Ｍｇ（３ＨＰ）２の結晶が形成されたことを確認することができる。
具体的には、Ｍｇ（３ＨＰ）２に対するＸ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が８～１５度の範囲で３つ以上、４つ以上または５つ以上のピークが現れ、例えば、２θ値が８．２～９．３度、９．５～１１．０度、１１．２～１２．７度、１２．９～１３．３度、１３．５～１４．８度の範囲でそれぞれのピークが現れる。
また、濃縮液に水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）が含まれているので、形成される３－ヒドロキシプロピオネートの結晶がＣａ（３ＨＰ）２の場合、Ｃａ（３ＨＰ）２に対するＸ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が１０～２２度の範囲で３－ヒドロキシプロピオン酸とカルシウム結合による結晶格子間のピークが現れる。このようなピークは、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）または硫酸カルシウム（Ｃａ（ＳＯ４））に対するＸ線回折（ＸＲＤ）分析結果とは異なる結果を示すものであり、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析結果、２θ値が１０～２２度の範囲で特定のピークが現れる場合、Ｃａ（３ＨＰ）２の結晶が形成されたことを確認することができる。
具体的には、Ｃａ（３ＨＰ）２に対するＸ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が１０～２２度の範囲で３つ以上、５つ以上、７つ以上、９つ以上のピークが現れ、例えば、２θ値が１０．０～１１．０度、１１．１～１１．６度、１１．６～１２．５度、１２．７～１３．６度、１３．８～１６．０度、１７．０～１８．０度、１９．０～１９．８度、２０．２～２１．２度、２１．５～２２．０度の範囲でそれぞれのピークが現れる。
一方、入射角（θ）とは、Ｘ線を特定の結晶面に照射するとき、結晶面とＸ線がなす角度を意味し、前記ピークとは、ｘ－ｙ平面において横軸（ｘ軸）が入射Ｘ線の入射角の２倍（２θ）値であり、ｘ－ｙ平面において縦軸（ｙ軸）が回折強度のグラフ上で、横軸（ｘ軸）である入射Ｘ線の入射角の２倍（２θ）値が正方向に増加することによって、縦軸（ｙ軸）である回折強度に対する横軸（ｘ軸）であるＸ線の入射角の２倍（２θ）値の１次微分値（接線の傾き、ｄｙ／ｄｘ）が正の値から負の値に変わる、１次微分値（接線の傾き、ｄｙ／ｄｘ）が０である地点を意味する。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析で導出された結晶中の原子間間隔（ｄ値）が１．００Å以上１５．００Å以下、１．５０Å以上１３．００Å以下、２．００Å以上１１．００Å以下、２．５０Å以上１０．００Å以下であり得る。
例えば、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶がＭｇ（３ＨＰ）２の場合、２θ値が８～１５度の範囲に現れるピークの前記結晶中の原子間間隔（ｄ値）は、１．００Å以上１５．００Å以下、２．００Å以上１３．００Å以下、４．００Å以上１１．００Å以下、５．５０Å以上１０．００Å以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶がＣａ（３ＨＰ）２の場合、２θ値が１０～２２度の範囲に現れるピークの前記結晶中の原子間間隔（ｄ値）は、１．００Å以上１５．００Å以下、２．００Å以上１３．００Å以下、３．００Å以上１０．００Å以下、３．４０Å以上９．００Å以下、４．００Å以上８．５０Å以下であり得る。
また、前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ガラス転移温度が－５５℃以上－３０℃以下であり、融点が３０℃以上１７０℃以下であり、結晶化温度が２５℃以上１７０℃以下であり得る。
ガラス転移温度、融点、結晶化温度は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定することができ、測定時、昇温速度は１～２０℃／分であり得る。また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ガラス転移温度が－５５℃以上－３０℃以下、－５０℃以上－３５℃以下、－４５℃以上－４０℃以下であり得る。また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の融点は、３０℃以上１７０℃以下、３１℃以上１６０℃以下、３２℃以上１５０℃以下であり得る。また、前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の結晶化温度は、２５℃以上１７０℃以下、２７℃以上１６０℃以下、３０℃以上１５０℃以下であり得る。また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の結晶化安定区間は、－４０℃～１５０℃であり得る。
一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成する段階前に、３－ヒドロキシプロピオン酸生産能を有する菌株を発酵して３－ヒドロキシプロピオン酸発酵液を生産する段階と、発酵液を濃縮して前記３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液を形成する段階とを含み得る。
３－ヒドロキシプロピオン酸生産能を有する菌株は、グリセロールデヒドラターゼ（ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ）およびアルデヒド脱水素酵素（ａｌｄｅｈｙｄｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）からなる群より選択される一つ以上または前記２種のタンパク質をコードする遺伝子を含むものであり得る。
一例として、３－ヒドロキシプロピオン酸生産菌株は、グリセロールデヒドラターゼ再活性化酵素（ＧｄｒＡＢ）をコードする遺伝子（ｇｄｒＡＢ）をさらに含み得る。一例として、３－ヒドロキシプロピオン酸生産菌株は、さらにビタミンＢ１２を生合成することができる菌株であり得る。
グリセロールデヒドラターゼ（ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ）は、ｄｈａＢ（ＧｅｎＢａｎｋ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．Ｕ３０９０３．１）遺伝子によってコードされるものであり得るが、これに限定されない。前記ｄｈａＢ遺伝子は、クレブシエラニューモニエ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）に由来する酵素であり得るが、これに限定されない。前記グリセロールデヒドラターゼをコードする遺伝子は、ｄｈａＢ１、ｄｈａＢ２および／またはｄｈａＢ３をコードする遺伝子を含み得る。前記グリセロールデヒドラターゼタンパク質およびこれをコードする遺伝子は、グリセロールを３－ヒドロキシプロパナール（３－ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐａｎａｌ、３－ＨＰＡ）と水（Ｈ２Ｏ）に分解する酵素活性を維持する範囲内で遺伝子および／またはアミノ酸配列の変異を含み得る。
アルデヒド脱水素酵素（ａｌｄｅｈｙｄｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ；ＡＬＤＨ）をコードする遺伝子（ａｌｄＨ）は、例えば、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）またはＥ．ｃｏｌｉ Ｋ１２ ＭＧ１６５５細胞株に由来するａｌｄＨ（ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ｎｏ．Ｕ０００９６．３；ＥａｌｄＨ）遺伝子、クレブシエラニューモニエ（Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）に由来するｐｕｕＣ遺伝子、および／またはアゾスピリルムブラシレンセ（Ａｚｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ ｂｒａｓｉｌｅｎｓｅ）由来のＫＧＳＡＤＨ遺伝子であり得るが、これらに限定されない。前記アルデヒド脱水素酵素タンパク質およびこれをコードする遺伝子は、３－ヒドロキシプロパナールから３－ヒドロキシプロピオン酸を生産するための活性を維持する範囲内で遺伝子および／またはアミノ酸配列の変異を含み得る。
発酵液生産のための培地は、３－ヒドロキシプロピオン酸生産のための目的の範囲で制限なく選択される。一例として、前記培地は、炭素源としてグリセロール（ｇｌｙｃｅｒｏｌ）を含むものであり得る。さらに他の一例として、前記培地は、廃グリセロール（ｃｒｕｄｅ ｇｌｙｃｅｒｏｌ）および／または前処理された廃グリセロールであり得るが、これらに限定されない。一例として、前記生産用培地は、ビタミンＢ１２をさらに含み得る。
３－ヒドロキシプロピオン酸生産能を有する菌株を発酵して３－ヒドロキシプロピオン酸発酵液を生産する段階において、前記３－ヒドロキシプロピオン酸発酵液に含まれている３－ヒドロキシプロピオン酸の濃度は、１～２００ｇ／Ｌ、１０～１５０ｇ／Ｌ、３０～１３０ｇ／Ｌまたは４０～１００ｇ／Ｌであり得る。
また、発酵は中性発酵であり、例えば、発酵時のｐＨが６～８、６．５～８、６～７．５または６．５～７．５の範囲で維持し得るが、これに限定されない。上記ｐＨの範囲は必要に応じて適切に調節することができる。前記中性発酵のためにアルカリ金属塩を投入することができる。アルカリ金属塩は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２またはその混合物を含み得る。また、前記アルカリ金属塩は、Ｃａ（ＯＨ）２またはＭｇ（ＯＨ）２であり得るが、これらに限定されない。
一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程は、３－ヒドロキシプロピオン酸発酵液を生産する段階後、発酵液から細胞を除去（分離）する段階；発酵液および／または細胞が除去された発酵液を精製および／または脱色（ｄｅｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ）する段階；および／または発酵液および／または細胞が除去された発酵液をろ過する段階をさらに含み得る。
細胞の除去（分離）は、細胞（菌株）除去の目的の範囲で当業界にて知られている方法を制限なく選択して行うことができる。一例として、細胞の分離は、遠心分離で行うことができる。
発酵液および／または細胞が除去された発酵液を精製および／または脱色（ｄｅｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ）する段階は、発酵液精製の目的の範囲で当業界にて知られている方法を制限なく選択して行うことができ、例えば、活性炭を前記発酵液と混合した後、活性炭を除去することによって行うことができるが、これに限定されない。
前記発酵液および／または細胞が除去された発酵液をろ過する段階は、固形不純物の除去、タンパク質および／または疎水性官能基がある物質の除去、および／または脱色（ｄｅｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ）の目的の範囲で当業界にて知られている方法を制限なく選択して行うことができ、例えば、フィルターろ過、および／または活性炭ろ過方法で行うことができ、これらに限定されない。
一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程は、３－ヒドロキシプロピオン酸生産能を有する菌株を発酵して３－ヒドロキシプロピオン酸発酵液を生産する段階後、発酵液を濃縮して３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液を形成する段階を含み得る。
発酵液の濃縮は、発酵液（例えば、発酵液の液状成分）を蒸発させて行うことができる。
濃縮は、発酵液の液状成分を蒸発させるために通常使用可能なすべての手段によって行うことができ、例えば、回転蒸発濃縮、蒸発濃縮、真空濃縮、減圧濃縮などで行うことができるが、これらに限定されない。
一例として、濃縮後の発酵液中の３－ヒドロキシプロピオン酸の濃度は、濃縮前と比較して２～５０倍、２～４０倍、２～３０倍、２～２０倍、２～１０倍、５～５０倍、５～４０倍、５～３０倍、５～２０倍、または５～１０倍増加したものであり得る。
上述のように、発酵液を濃縮して３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液を形成する段階後に、アルカリ金属塩存在下で３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液で３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成することができる。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成する段階後に、濃縮液で３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を分離し、３－ヒドロキシプロピオン酸に転換することができる。
濃縮液で３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を分離する方法は、結晶を分離するための目的の範囲で本発明の属する技術分野で知られている方法を制限なく選択して行うことができる。一例として、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の回収は、乾燥（例えば、加熱乾燥など）、および／またはろ過方法で行うことができるが、これらに限定されない。
また、分離された３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を３－ヒドロキシプロピオン酸に転換（精製）する方法は、３－ヒドロキシプロピオン酸の精製の目的の範囲で当業界にて知られている方法を制限なく選択して行うことができる。例えば、下記に列挙した方法のうち一つ以上の方法を使用することができるが、これらに限定されない。
例えば、ｉ）陽イオン交換樹脂により陽イオンを除去して３－ヒドロキシプロピオン酸をプロトン化（ｐｒｏｔｏｎａｔｉｏｎ）する方法、
ｉｉ）液体陽イオン交換（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃａｔｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）を用いて陽イオン（例えば、Ｍｇ２+、Ｃａ２+など）を有機溶媒で抽出して３－ヒドロキシプロピオン酸をプロトン化（Ｐｒｏｔｏｎａｔｉｏｎ）する方法、および
ｉｉｉ）酸（例えば、硫酸など）で滴定して塩（例えば、ＣａＳＯ４（ｓ）またはＭｇＳＯ４（ｓ））を製造することにより、３－ヒドロキシプロピオン酸をプロトン化（Ｐｒｏｔｏｎａｔｉｏｎ）する方法が挙げられる。
一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸（３ＨＰ）回収工程において、３－ヒドロキシプロピオン酸の回収率は、下記数式１の方法で計算することができる。
［数式１］
３ＨＰの回収率（％）＝{（結晶中の３ＨＰ含有量）／（結晶化前の発酵液の３ＨＰ含有量）}×１００
一例として、本発明に係る３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程の３－ヒドロキシプロピオン酸の回収率は、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上、例えば、４０～９９．９％、５０～９９．９％、６０～９９．９％、７０～９９．９％、８０～９９．９％、９０～９９．９％、４０～９９％、５０～９９％、６０～９９％、７０～９９％、８０～９９％、９０～９９％、４０～９７％、５０～９７％、６０～９７％、７０～９７％、８０～９７％、９０～９７％、４０～９５％、５０～９５％、６０～９５％、７０～９５％、８０～９５％、または９０～９５％であり得るが、これらに限定されない。前記回収率は、重量を基準にして算定したものであり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオン酸（３ＨＰ）回収工程において、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中に含まれている３－ヒドロキシプロピオネートの純度は、回収された結晶全体の質量に対して構造式１および／または構造式２の構造式を有する化合物の質量百分率（％）で計算することができる。一例として、本発明に係る３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程で生成された３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中に含まれている３－ヒドロキシプロピオネートの純度は、７０％以上、８０％以上、９０％以上、７０～９９．９％、８０～９９．９％、９０～９９．９％、７０～９９％、８０～９９％、または９０～９９％であり得るが、これらに限定されない。
本発明の他の一実施形態によれば、下記構造式１または構造式２で表される３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を提供する。
［構造式１］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ
［構造式２］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ・ｍＨ２Ｏ
上記構造式１および構造式２中、Ｃａｔｉｏｎは陽イオンを、３ＨＰは陽イオンと結合する３－ヒドロキシプロピオン酸を、ｎは陽イオンと結合する３ＨＰの数で、１以上の整数を意味し、下記構造式２中、ｍは水和物でＣａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎと結合する水分子の数で、１以上の整数である。陽イオンは、例えば、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋またはＣａ２＋であり得るが、Ｍｇ２＋またはＣａ２＋の場合、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶がより効果的に形成される。
前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程で形成されたものであり、例えば、アルカリ金属塩存在下で、３－ヒドロキシプロピオン酸を３００ｇ／Ｌ以上含む濃縮液で３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を形成する段階で形成されたものであり得る。
前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、粒子径分布Ｄ５０が２０μｍ以上９０μｍ以下、２５μｍ以上８５μｍ以下、３０μｍ以上８０μｍ以下、３５μｍ以上７５μｍ以下であり、粒子径分布Ｄ１０は５μｍ以上４０μｍ以下、８μｍ以上３５μｍ以下、１０μｍ以上３０μｍ以下であり、粒子径分布Ｄ９０は５０μｍ以上２００μｍ以下、６０μｍ以上１９０μｍ以下、６５μｍ以上１８０μｍ以下、７０μｍ以上１７５μｍ以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０は１．００以上３．００以下、１．２０以上２．８０以下、１．４０以上２．６０以下、１．６０以上２．４０以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、体積平均径が３０μｍ以上１００μｍ以下、３５μｍ以上９５μｍ以下、４０μｍ以上９０μｍ以下であり、個数平均径が１μｍ以上３０μｍ以下、３μｍ以上２５μｍ以下、５μｍ以上２０μｍ以下であり、面積平均径が１０μｍ以上７０μｍ以下、１５μｍ以上６０μｍ以下、２０μｍ以上５５μｍ以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０）のアスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）、および平均アスペクト比は、それぞれ０．５０以上３．００以下、０．７０以上２．８０以下、１．００以上２．５０以下であり得る。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に含まれている水分含有量は、２００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下、２５０ｐｐｍ以上４８００ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以上４６００ｐｐｍ以下、３５０ｐｐｍ以上４４００ｐｐｍ以下であり得る。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定された放射性炭素同位体含有量が２０ｐＭＣ（ｐｅｒｃｅｎｔ ｍｏｄｅｒｎ ｃａｒｂｏｎ）以上、５０ｐＭＣ以上、９０ｐＭＣ以上、１００ｐＭＣ以上であり、バイオ炭素含有量は２０重量％以上、５０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が８～２２度の範囲で結晶格子間のピークが現れ、ＸＲＤ分析で導出された結晶中の原子間間隔（ｄ値）が１．００Å以上１５．００Å以下、１．５０Å以上１３．００Å以下、２．００Å以上１１．００Å以下、２．５０Å以上１０．００Å以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ガラス転移温度が－５５℃以上－３０℃以下であり、融点が３０℃以上１７０℃以下であり、結晶化温度が２５℃以上１７０℃以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中に含まれている３－ヒドロキシプロピオネートの純度は、７０％以上、８０％以上、９０％以上、７０～９９．９％、８０～９９．９％、９０～９９．９％、７０～９９％、８０～９９％、または９０～９９％であり得る。
また、上述した３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０、体積平均径、個数平均径、面積平均径、粒子径分布（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０）のアスペクト比、平均アスペクト比、水分含有量、放射性炭素同位体含有量、バイオ炭素含有量、ＸＲＤ分析の導出結果（結晶中の原子間間隔（ｄ値）、特定の２θ値の範囲に現れるピーク）、ガラス転移温度、融点、結晶化温度および純度などに対する測定条件、具体的な説明などについては、一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程で上述した通りである。
本発明のさらに他の実施形態によると、３－ヒドロキシプロピオン酸のアルカリ金属塩またはその水和物を含み、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定されたバイオ炭素含有量は２０重量％以上の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶を提供する。
３－ヒドロキシプロピオン酸のアルカリ金属塩は、３－ヒドロキシプロピオン酸のカルシウム塩またはマグネシウム塩であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオン酸のアルカリ金属塩は、下記構造式１で表され、３－ヒドロキシプロピオン酸のアルカリ金属塩の水和物は、下記構造式２で表される。Ｃａｔｉｏｎは、Ｍｇ２＋またはＣａ２＋であり得る。
［構造式１］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ
［構造式２］
Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ・ｍＨ２Ｏ
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定された放射性炭素同位体含有量が２０ｐＭＣ（ｐｅｒｃｅｎｔ ｍｏｄｅｒｎ ｃａｒｂｏｎ）以上、５０ｐＭＣ以上、９０ｐＭＣ以上、１００ｐＭＣ以上であり、バイオ炭素含有量は２０重量％以上、５０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上であり得る。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、体積平均径が３０μｍ以上１００μｍ以下、３５μｍ以上９５μｍ以下、４０μｍ以上９０μｍ以下であり、個数平均径が１μｍ以上３０μｍ以下、３μｍ以上２５μｍ以下、５μｍ以上２０μｍ以下であり、面積平均径が１０μｍ以上７０μｍ以下、１５μｍ以上６０μｍ以下、２０μｍ以上５５μｍ以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０）のアスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）および平均アスペクト比は、それぞれ０．５０以上３．００以下、０．７０以上２．８０以下、１．００以上２．５０以下であり得る。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、粒子径分布Ｄ５０が２０μｍ以上９０μｍ以下、２５μｍ以上８５μｍ以下、３０μｍ以上８０μｍ以下、３５μｍ以上７５μｍであり、粒子径分布Ｄ１０は５μｍ以上４０μｍ以下、８μｍ以上３５μｍ以下、１０μｍ以上３０μｍ以下であり、粒子径分布Ｄ９０は５０μｍ以上２００μｍ以下、６０μｍ以上１９０μｍ以下、６５μｍ以上１８０μｍ以下、７０μｍ以上１７５μｍ以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０は、１．００以上３．００以下、１．２０以上２．８０以下、１．４０以上２．６０以下、１．６０以上２．４０以下であり得る。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に含まれている水分含有量は、２００ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下、２５０ｐｐｍ以上４８００ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以上４６００ｐｐｍ以下、３５０ｐｐｍ以上４４００ｐｐｍ以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が８～２２度の範囲で結晶格子間のピークが現れ、ＸＲＤ分析で導出された結晶中の原子間間隔（ｄ値）が１．００Å以上１５．００Å以下、１．５０Å以上１３．００Å以下、２．００Å以上１１．００Å以下、２．５０Å以上１０．００Å以下であり得る。
３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ガラス転移温度が－５５℃以上－３０℃以下であり、融点が３０℃以上１７０℃以下であり、結晶化温度が２５℃以上１７０℃以下であり得る。
また、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中に含まれている３－ヒドロキシプロピオネートの純度は、７０％以上、８０％以上、９０％以上、７０～９９．９％、８０～９９．９％、９０～９９．９％、７０～９９％、８０～９９％、または９０～９９％であり得る。
上述した３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒子径分布Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０、体積平均径、個数平均径、面積平均径、粒子径分布（Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０）のアスペクト比、平均アスペクト比、水分含有量、放射性炭素同位体含有量、バイオ炭素含有量、ＸＲＤ分析の導出結果（結晶中の原子間間隔（ｄ値）、特定の２θ値の範囲に現れるピーク）、ガラス転移温度、融点、結晶化温度および純度などに対する測定条件、具体的な説明などについては、一実施形態による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程で上述した通りである。
本発明に係る３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、３－ヒドロキシプロピオネートを高純度で含み、特定粒径または形状を有することによって発酵副産物および／または添加物などの不純物からのろ過が容易であり、また、３－ヒドロキシプロピオン酸回収（分離、精製）工程は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶化により発酵副産物および／または添加物を容易に分離することができるので、高純度の３－ヒドロキシプロピオネートを回収することができ、有機溶媒なしに工程を行うことができるので３－ヒドロキシプロピオン酸の分離精製工程を単純化することができ、３－ヒドロキシプロピオン酸の精製費用を節減することができる。
実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｃａ（３ＨＰ）２）のＸ線回折（ＸＲＤ）分析結果を示すグラフである。 実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｃａ（３ＨＰ）２）のＸ線回折（ＸＲＤ）分析結果を示すグラフである。 実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｍｇ（３ＨＰ）２）のＸ線回折（ＸＲＤ）分析結果を示すグラフである。 実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｍｇ（３ＨＰ）２）のＸ線回折（ＸＲＤ）分析結果を示すグラフである。 実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｃａ（３ＨＰ）２）の示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析結果を示すグラフである。 実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｍｇ（３ＨＰ）２）の示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析結果を示すグラフである。
以下、本発明を下記の実施例でより詳しく説明する。ただし、下記の実施例は例示に過ぎず、本発明の内容が下記の実施例によって限定されるものではない。
本明細書において特段の言及がない限り、温度は全て摂氏で表す。
調製例１．３－ヒドロキシプロピオン酸生産用菌株の製造
グリセロールを基質として使用して、３－ヒドロキシプロピオン酸（３－ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ、３ＨＰ）を生産することが知られているグリセロールデヒドラターゼ（Ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ）およびアルデヒド脱水素酵素（Ａｌｄｅｈｙｄｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）をコードする遺伝子を導入した組換えベクターを製造した。前記製造された組換えベクターを大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）Ｗ３１１０株に導入して３－ヒドロキシプロピオン酸生産菌株を製作した。
より具体的には、グリセロールデヒドラターゼをコードする遺伝子（ｄｈａＢ）、アルデヒドデヒドロゲナーゼをコードする遺伝子（ａｌｄＨ）およびグリセロールデヒドラターゼリアクチバーゼをコードする遺伝子（ｇｄｒＡＢ）を含むプラスミドｐＣＤＦにアデノシルトランスフェラーゼをコードするＢｔｕＲ遺伝子をクローニングして得られたｐＣＤＦ_Ｊ２３１０１_ｄｈａＢ_ｇｄｒＡＢ_Ｊ２３１００_ａｌｄＨ_ｂｔｕＲベクターをＷ３１１０株（ＫＣＣＭ ４０２１９）に電気穿孔装置（Ｂｉｏ－Ｒａｄ、Ｇｅｎｅ Ｐｕｌｓｅｒ Ｘｃｅｌｌ）を用いた電気穿孔法で導入して３－ヒドロキシプロピオン酸生産菌株を製作した。調製例１の３－ヒドロキシプロピオン酸生産菌株の製作過程および使用されたベクター、プライマ－、および酵素は、韓国公開特許第１０－２０２０－００５１３７５号公報（参照として本明細書に組み込む）の実施例１を参照して行った。
実施例１．Ｃａ（３ＨＰ）２結晶の製造
調製例１で調製した３－ヒドロキシプロピオン酸生産用菌株を、非精製グリセロールを炭素源として使用して、５Ｌ発酵器で摂氏３５度で発酵培養し、３－ヒドロキシプロピオン酸を生産した。３－ヒドロキシプロピオン酸生成によるｐＨ低下を防止するために、アルカリ金属塩である水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）を投入して発酵中のｐＨを中性に維持した。
発酵培養後、遠心分離（４０００ｒｐｍ、１０分、摂氏４度）して細胞を除去し、活性炭を用いて１次発酵液精製（１次精製）を行った。具体的には、遠心分離して菌体が除去された発酵液に活性炭を添加してよく混合した後、再び遠心分離して活性炭を分離した。その後、活性炭が分離された発酵液を０．７ｕｍのろ過紙を用いて真空ポンプ（ｖａｃｃｕｍ ｐｕｍｐ）でろ過して、３－ヒドロキシプロピオン酸発酵液を精製した。
前記１次精製を終えた発酵液の３－ヒドロキシプロピオン酸濃度は５０～１００ｇ／Ｌであり、前記発酵液は、Ｒｏｔａｒｙ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ（摂氏５０度、５０ｍｂａｒ）を用いて濃度６００ｇ／Ｌに濃縮して濃縮液を製造し、常温で攪拌（３００ｒｐｍ）してＣａ（３ＨＰ）２結晶を生成した。この時、前記濃縮液における前記アルカリ金属塩の濃度は４９３．３ｇ／Ｌ（Ｃａ（ＯＨ）２基準）であった。
前記生成された結晶をエタノール（ＥｔＯＨ）を用いて３回洗浄（ｗａｓｈｉｎｇ）し、摂氏５０度のオーブンで乾燥して最終的に結晶を回収した。前記結晶の重量を測定し、結晶を水に溶かして、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて３－ヒドロキシプロピオン酸（３ＨＰ）の量を定量して、結晶中の３－ヒドロキシプロピオン酸の量を測定し、発酵液中のＨＰＬＣで測定された３－ヒドロキシプロピオン酸の量と比較して回収率を測定した（数式１）。
［数式１］
３ＨＰの回収率（％）＝{（結晶中の３ＨＰ含有量）／（結晶化前の発酵液の３ＨＰ含有量）}×１００
結晶で回収した３－ヒドロキシプロピオン酸の回収率は約９２％であった。
実施例２．Ｍｇ（３ＨＰ）２結晶の製造
前記実施例１と実質的に同様の方法で発酵過程を行うものの、アルカリ金属塩としてＣａ（ＯＨ）２の代わりにＭｇ（ＯＨ）２を使用し、濃縮してＭｇ（３ＨＰ）２結晶を生成および回収した。
下記表１に各濃縮液の濃度別のＭｇ（３ＨＰ）２結晶の回収率を示す。
上記表１から分かるように、濃縮後の結晶化の結果、９０％以上の３－ヒドロキシプロピオン酸が回収され、結晶化による３－ヒドロキシプロピオン酸の回収率が優れていることが確認された。
比較例１．発酵後硫酸で滴定
前記実施例１と同様の方法で発酵過程を行った後、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を用いてｐＨ２まで発酵液を滴定した。滴定過程で生成された石膏（Ｇｙｐｓｕｍ、Ｃａ（ＳＯ）４）を除去し、３－ヒドロキシプロピオン酸のプロトン化（ｐｒｏｔｏｎａｔｉｏｎ）を行った。
前記石膏を除去した発酵液を前記実施例１と実質的に同様の方法で１次精製および濃縮し、結晶生成の有無を確認した。
しかし、濃縮過程で６００ｇ／Ｌ（３ＨＰ基準）を濃縮した場合、結晶が生成せず、１０００ｇ／Ｌ（３ＨＰ基準）まで濃縮を行った場合でも結晶の生成が確認されなかった。
＜試験例＞
１．結晶中の３－ヒドロキシプロピオネートの純度分析
イオンクロマトグラフィー（Ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＩＣ）分析（Ｄｉｏｎｅｘ Ａｑｕｉｏｎ；Ｅｌｕｅｎｔ：２０ｍＭ Ｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ Ａｃｉｄ；Ｃｏｌｕｍｎ：Ｄｉｏｎｅｘ ＩｏｎＰａｃ ＣＳ１２Ａ；Ｆｌｏｗ Ｒａｔｅ：１．０ｍｌ／ｍｉｎ；Ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ：Ｄｉｏｎｅｘ ＣＥＲＳ ５００ ４ｍｍ；Ｃｕｒｒｅｎｔ：５９ｍＡ）を行い、前記実施例１および実施例２で得られた３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の陽イオン分析を行い、結晶中の各３－ヒドロキシプロピオネートの純度を確認した。
下記表２に実施例１のＣａ（３ＨＰ）２結晶の陽イオン分析結果を、下記表３に実施例２のＭｇ（３ＨＰ）２結晶の各濃縮液の濃度別の３－ヒドロキシプロピオネートの純度測定結果を示す。
上記表２および表３を参照すると、実施例１および実施例２で結晶中の３－ヒドロキシプロピオネートの純度は９２．９％以上であることを確認し、実施例１の純度の場合、上記表２のＣａｔｉｏｎの種類中のＣａ２＋の比率でＣａ（３ＨＰ）２の純度を確認した結果、９８％以上と非常に優れた純度を示すことを確認した。
２．結晶中の３－ヒドロキシプロピオン酸の分析
実施例１および実施例２で得られた３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中の３－ヒドロキシプロピオン酸の含有量を分析するために高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）による分析を行った。具体的なＨＰＬＣの条件は、下表４に示す。
実施例１および実施例２の結晶に対するＨＰＬＣによる結果を下表５に示す。下表５において結晶中の３－ヒドロキシプロピオネートは、実施例１の場合Ｃａ（３ＨＰ）２、実施例２の場合Ｍｇ（３ＨＰ）２を意味する。
上記表５を参照すると、実施例１および実施例２の結晶に対するＨＰＬＣによる結果に現れる結晶中の３ＨＰ塩の純度が９３．２０％以上であることを確認した。
３．３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の粒度分析
粒度分析装置（Ｓｉｚｅ ａｎｄ Ｓｈａｐｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ；Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＴｕｒｂｏＳｙｎｃ）を用いて実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｃａ（３ＨＰ）２）と実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｍｇ（３ＨＰ）２）のＤ１０、Ｄ５０、Ｄ９０、体積平均径、個数平均径および面積平均径をそれぞれ測定し、その結果を下表６に示す。
また、前記粒度分析装置を用いて実施例１および実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶のＤ１０、Ｄ５０およびＤ９０それぞれのアスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）と平均アスペクト比を測定して、下表７に示す。
アスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）
上記表６および表７を参照すると、実施例１および実施例２の粒子径分布Ｄ１０が１３．６８～２７．４１μｍであり、粒子径分布Ｄ５０が３６．５０～７１．４０μｍであり、粒子径分布Ｄ９０が７４．０２～１７０．４０であり、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０が、実施例１は２．００であり、実施例２は１．６５であり、体積平均径が４１．３０～８８．７１μｍであり、個数平均径が５．１３～１８．９９μｍであり、面積平均径が２４．８１～５３．４５μｍであり、Ｄ１０のアスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）が１３．６８～２７．４１であり、Ｄ５０のアスペクト比が３６．５０～７１．４０であり、Ｄ９０のアスペクト比が７４．０２～１７０．４０であり、平均アスペクト比が４１．３０～８８．７１であることを確認した。
４．３－ヒドロキシプロピオネートの結晶の水分含有量の分析
メトローム（Ｍｅｔｒｏｈｍ）社製のカールフィッシャー滴定装置を用いて実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｃａ（３ＨＰ）２）と実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｍｇ（３ＨＰ）２）の水分含有量を分析し、下表８に示す。
上記表８を参照すると、実施例１および実施例２の水分含有量が３５１～４３７０ｐｐｍであることを確認した。
５．３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中のバイオ炭素含有量の分析
ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１（Ｍｅｔｈｏｄ Ｂ）を用いて実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｃａ（３ＨＰ）２）と実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｍｇ（３ＨＰ）２）の放射性炭素同位体比（ｐＭＣ）およびバイオ炭素含有量を分析し、その結果を下表９に示す。
前記バイオ炭素含有量は、実施例１および実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶にそれぞれ含まれているバイオ炭素含有量を意味し、放射性炭素同位体比（ｐＭＣ）は、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に含まれている放射性炭素同位体（１４Ｃ）と現代基準参考物質の放射性炭素同位体（１４Ｃ）の比率を意味する。
－ｐＭＣ：ｐｅｒｃｅｎｔ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃａｒｂｏｎ；パーセントの現代炭素
上記表９を参照すると、前記実施例１および実施例２の３ＨＰ塩の結晶の全てのｐＭＣが１０１以上であり、バイオ炭素含有量もまた、１００％であることを確認した。
６．３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に対するＸ線回折（ＸＲＤ）分析
実施例１および実施例２で製造された結晶に対して１．５４Åの波長のＣｕ－Ｋα線を照射して反射モードのＸ線回折（ＸＲＤ）パターンを測定した。
測定装置はＢｒｕｋｅｒ ＡＸＳ Ｄ４ Ｅｎｄｅａｖｏｒ ＸＲＤを用いた。使用電圧および電流は、それぞれ４０ｋＶおよび４０ｍＡであり、使用した光学素子（ｏｐｔｉｃｓ）および検出装置（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）は以下の通りである。
－Ｐｒｉｍａｒｙ（ｉｎｃｉｄｅｎｔ ｂｅａｍ）ｏｐｔｉｃｓ：ｍｏｔｏｒｉｚｅｄ ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ ｓｌｉｔ、ｓｏｌｌｅｒ ｓｌｉｔ ２．３度
－Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ（ｄｉｆｆｒａｃｔｅｄ ｂｅａｍ）ｏｐｔｉｃｓ：ｓｏｌｌｅｒ ｓｌｉｔ ２．３度
－ＬｙｎｘＥｙｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ（１Ｄ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
図１および図２は、実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶のＸ線回折分析の結果を示すグラフであり、図３および図４は、実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶のＸ線回折分析の結果を示すグラフである。
図１および図２のＸＲＤグラフにおいて番号が付与されたピークの２θ値および格子面間隔（ｄ値）を下表１０に示し、図３および図４のＸＲＤグラフにおいて番号が付与されたピークの２θ値および格子面間隔（ｄ値）を下表１１に示す。
上記表１０および表１１により、実施例１で製造された３－ヒドロキシプロピオネートの結晶はＣａ（３ＨＰ）２であり、実施例２で製造された３－ヒドロキシプロピオネートの結晶はＭｇ（３ＨＰ）２であることを確認した。
７．３－ヒドロキシプロピオネートの結晶に対する示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析
実施例１および実施例２の結晶に対して示差走査熱量計（ＴＡインスツルメント社製、「ＤＳＣ（Ｑ２０００）」）を用いて、それぞれの結晶の融点（Ｔｍ）を確認し、実施例１の場合、昇温速度１０℃／分、－６０℃～１５０℃の範囲でガラス転移温度、結晶化温度などを測定し、実施例２の場合、昇温速度１０℃／分、－７０℃～３０℃の範囲でガラス転移温度、結晶化温度などを測定し、その結果は下表１２に示す。
図５は、実施例１の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｃａ（３ＨＰ）２）の示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析結果を示すグラフであり、図６は、実施例２の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶（Ｍｇ（３ＨＰ）２）の示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析結果を示すグラフである。
上記表１２を参照すると、実施例１および実施例２のガラス転移温度が－４５～－４０℃であり、融点が３２～１５５℃であり、結晶化温度が３０～１５０℃であることを確認した。

Claims (18)

  1. ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定されたバイオ炭素含有量が２０重量％以上であり、
    下記構造式１または構造式２で表され、体積平均径が３０μｍ以上１００μｍ以下であり、個数平均径が１μｍ以上３０μｍ以下であり、面積平均径が１０μｍ以上７０μｍ以下である３－ヒドロキシプロピオネートの結晶：
    ［構造式１］
    Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ
    ［構造式２］
    Ｃａｔｉｏｎ（３ＨＰ）ｎ・ｍＨ２Ｏ
    上記構造式中、
    Ｃａｔｉｏｎは、Ｍｇ ２＋ である陽イオン（Ｃａｔｉｏｎ）であり、
    ３ＨＰは、陽イオンと結合する３－ヒドロキシプロピオン酸であり、
    ｎは、陽イオンと結合する３ＨＰの数で、２以上の整数であり、
    ｍは、水和物の水分子の数で、１以上の整数である。
  2. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、粒子径分布Ｄ５０が２０μｍ以上９０μｍ以下であり、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０が１．００以上３．００以下である、請求項１に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  3. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、平均アスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）が０．５０以上３．００以下である、請求項１または２に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  4. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定された放射性炭素同位体含有量が２０ｐＭＣ（ｐｅｒｃｅｎｔ ｍｏｄｅｒｎ ｃａｒｂｏｎ）以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  5. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析で導出された結晶中の原子間間隔（ｄ値）が１．００Å以上１５．００Å以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  6. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が８～２２度の範囲で結晶格子間のピークが現れる、請求項１から５のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  7. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析時、ガラス転移温度が－５５℃以上－３０℃以下である、請求項１から６のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  8. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析時、融点が３０℃以上１７０℃以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  9. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中に含まれている前記３－ヒドロキシプロピオネートの純度は７０％以上である、請求項１から８のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  10. ３－ヒドロキシプロピオン酸のマグネシウム塩またはその水和物を含み、
    ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定されたバイオ炭素含有量は２０重量％以上であり、体積平均径が３０μｍ以上１００μｍ以下であり、個数平均径が１μｍ以上３０μｍ以下であり、面積平均径が１０μｍ以上７０μｍ以下である、３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  11. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、粒子径分布Ｄ５０が２０μｍ以上９０μｍ以下であり、（Ｄ９０－Ｄ１０）／Ｄ５０が１．００以上３．００以下である、請求項１０に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  12. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、平均アスペクト比（ＬＷ Ｒａｔｉｏ；Ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ）が０．５０以上３．００以下である、請求項１０または１１に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  13. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、ＡＳＴＭ Ｄ６８６６－２１規格で測定された放射性炭素同位体含有量が２０ｐＭＣ（ｐｅｒｃｅｎｔ ｍｏｄｅｒｎ ｃａｒｂｏｎ）以上である、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  14. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析で導出された結晶中の原子間間隔（ｄ値）が１．００Å以上１５．００Å以下である、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  15. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析時、２θ値が８～２２度の範囲で結晶格子間のピークが現れる、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  16. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析時、ガラス転移温度が－５５℃以上－３０℃以下である、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  17. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による分析時、融点が３０℃以上１７０℃以下である、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
  18. 前記３－ヒドロキシプロピオネートの結晶中に含まれている前記３－ヒドロキシプロピオネートの純度は７０％以上である、請求項１０から１７のいずれか一項に記載の３－ヒドロキシプロピオネートの結晶。
JP2024023746A 2021-01-15 2024-02-20 ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程 Active JP7841765B2 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210006246 2021-01-15
KR10-2021-0006246 2021-01-15
KR10-2021-0119997 2021-09-08
KR1020210119997A KR102770374B1 (ko) 2021-01-15 2021-09-08 3-하이드록시프로피온산염의 결정 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
JP2022577690A JP7483305B2 (ja) 2021-01-15 2022-01-13 ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程
PCT/KR2022/000673 WO2022154537A1 (ko) 2021-01-15 2022-01-13 3-하이드록시프로피온산염의 결정 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022577690A Division JP7483305B2 (ja) 2021-01-15 2022-01-13 ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024045647A JP2024045647A (ja) 2024-04-02
JP7841765B2 true JP7841765B2 (ja) 2026-04-07

Family

ID=82447545

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022577690A Active JP7483305B2 (ja) 2021-01-15 2022-01-13 ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程
JP2024023746A Active JP7841765B2 (ja) 2021-01-15 2024-02-20 ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022577690A Active JP7483305B2 (ja) 2021-01-15 2022-01-13 ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230250044A1 (ja)
EP (2) EP4148037A4 (ja)
JP (2) JP7483305B2 (ja)
KR (1) KR102772276B1 (ja)
CN (1) CN115702136A (ja)
WO (1) WO2022154537A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102921587B1 (ko) * 2021-11-29 2026-01-30 주식회사 엘지화학 3-하이드록시프로피온산염의 결정 및 이의 제조 방법
GB2626991A (en) * 2023-02-10 2024-08-14 Fabricnano Ltd Enzyme system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013139415A (ja) 2011-12-29 2013-07-18 Nippon Shokubai Co Ltd アクリル酸およびその重合体の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5168055A (en) * 1986-06-11 1992-12-01 Rathin Datta Fermentation and purification process for succinic acid
JPH0272887A (ja) * 1988-03-07 1990-03-13 Res Assoc Util Of Light Oil クエン酸の分離精製法
CN102482692A (zh) 2009-07-01 2012-05-30 诺维信北美公司 用于分离和回收3-羟基丙酸的工艺
US20130345470A1 (en) 2012-06-20 2013-12-26 Opx Biotechnologies, Inc. Purification of 3-Hydroxypropionic Acid from Crude Cell Broth and Production of Acrylamide
GB201402173D0 (en) * 2014-02-07 2014-03-26 Verdant Bioproducts Ltd Method for producing esters of 3-hydroxypropionic acid
CA2947064A1 (en) * 2014-05-01 2015-11-05 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Simultaneous recovery of organic compounds and extractants
GB201414737D0 (en) * 2014-08-19 2014-10-01 Verdant Bioproducts Ltd Method for producing 3-hydroxypropanal
KR102569806B1 (ko) 2018-11-05 2023-08-22 주식회사 엘지화학 아데노실트랜스퍼라제를 코딩하는 유전자로 형질전환된 미생물 및 이의 이용

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013139415A (ja) 2011-12-29 2013-07-18 Nippon Shokubai Co Ltd アクリル酸およびその重合体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102772276B1 (ko) 2025-02-25
EP4148037A4 (en) 2024-02-14
CN115702136A (zh) 2023-02-14
EP4428117A2 (en) 2024-09-11
JP7483305B2 (ja) 2024-05-15
US20230250044A1 (en) 2023-08-10
EP4148037A1 (en) 2023-03-15
KR20230161919A (ko) 2023-11-28
WO2022154537A1 (ko) 2022-07-21
JP2023531645A (ja) 2023-07-25
EP4428117A3 (en) 2025-01-01
JP2024045647A (ja) 2024-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7841765B2 (ja) ３－ヒドロキシプロピオネートの結晶および３－ヒドロキシプロピオン酸の回収工程
KR20250026239A (ko) 3-하이드록시프로피온산염의 결정
JP5317058B2 (ja) 有機アミン−乳酸錯体の調製方法
KR102931737B1 (ko) 알카리 금속의 수산화물 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR102931736B1 (ko) 알카리 금속의 탄산염 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR102931738B1 (ko) 알카리 금속의 수산화물 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR20230080036A (ko) 3-하이드록시프로피온산염의 제조 방법 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
EP4324816B1 (en) Process for recovery of 3-hydroxypropionic acid and 3-hydroxypropionic acid-containing slurry composition
KR20230080328A (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정 및 3-하이드록시프로피온산 포함 슬러리 조성물
EP4324817B1 (en) Process of recovering 3-hydroxypropionic acid and slurry composition comprising 3-hydroxypropionic acid
KR102873098B1 (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR102921587B1 (ko) 3-하이드록시프로피온산염의 결정 및 이의 제조 방법
KR20230079987A (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR20230080329A (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정 및 3-하이드록시프로피온산 포함 슬러리 조성물
KR20230080327A (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정 및 3-하이드록시프로피온산 포함 슬러리 조성물
KR20230079821A (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR20230080323A (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정 및 3-하이드록시프로피온산 포함 슬러리 조성물
CN117295708A (zh) 回收3-羟基丙酸的工艺和包含3-羟基丙酸的浆料组合物
KR20230079988A (ko) 인산염 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR102816065B1 (ko) 알카리 금속염의 수화물 및 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
KR20230080037A (ko) 3-하이드록시프로피온산의 회수 공정
EP4328215B1 (en) Method for collecting alkali metal salt hydrate and 3-hydroxypropionic acid
US20250033987A1 (en) Process of recovering alkali metal sulfate
KR20230080343A (ko) 알카리 금속의 황산염의 회수 공정
CN117321024A (zh) 回收3-羟基丙酸的工艺和包含3-羟基丙酸的浆料组合物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240222

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250512

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20250715

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20260224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20260318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7841765

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150