JPH02286093A - ビタミンb↓1↓2及びその誘導体の分離回収方法 - Google Patents
ビタミンb↓1↓2及びその誘導体の分離回収方法Info
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- JPH02286093A JPH02286093A JP10826589A JP10826589A JPH02286093A JP H02286093 A JPH02286093 A JP H02286093A JP 10826589 A JP10826589 A JP 10826589A JP 10826589 A JP10826589 A JP 10826589A JP H02286093 A JPH02286093 A JP H02286093A
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、メタン発酵で発生する微生物群1例えばメタ
ン発酵廃水処理汚泥から、ビタミンBI2及びその誘導
体(以下VB、、と略記する)を分離精製して回収する
方法に関する。
ン発酵廃水処理汚泥から、ビタミンBI2及びその誘導
体(以下VB、、と略記する)を分離精製して回収する
方法に関する。
[従来の技術]
VB12は、核酸代謝、蛋白質代謝、脂質代謝及び糖質
の代謝などにおいて必須の因子であることかよく知られ
ており、 VB、2欠乏症のほかにも造血機能障害、肝
機能障害、神経疾患などの治療薬として、医薬品あるい
は飼料添加物として広く実用に供され、利用が増大して
いる。
の代謝などにおいて必須の因子であることかよく知られ
ており、 VB、2欠乏症のほかにも造血機能障害、肝
機能障害、神経疾患などの治療薬として、医薬品あるい
は飼料添加物として広く実用に供され、利用が増大して
いる。
従来、VB12の生産は、vBm2を生産する特定の微
生物をVB□2の生産を目的として培養し、得られる発
酵液からVB、、を分離回収して行なわれていた。
生物をVB□2の生産を目的として培養し、得られる発
酵液からVB、、を分離回収して行なわれていた。
上記のVB、2生産を目的として特定の微生物を培養す
ることにより得られる発酵液からVB、□を分離精製す
る方法としては1例えば、シアンイオンを加えて煮佛し
たり、80%エタノール、−50%アセトン、20%と
リジン等でVIl12を抽出し、抽出液を中性pH下で
吸着樹脂に接触させてVB12を吸着させ、洗浄により
非吸着性の夾雑物質を除去した後、低級アルコール類、
低級ケトン類、低級エステル類あるいは低級エーテル類
でVB、□を溶離して回収する方法(特開昭59−95
299号公報)等を挙げることができる。
ることにより得られる発酵液からVB、□を分離精製す
る方法としては1例えば、シアンイオンを加えて煮佛し
たり、80%エタノール、−50%アセトン、20%と
リジン等でVIl12を抽出し、抽出液を中性pH下で
吸着樹脂に接触させてVB12を吸着させ、洗浄により
非吸着性の夾雑物質を除去した後、低級アルコール類、
低級ケトン類、低級エステル類あるいは低級エーテル類
でVB、□を溶離して回収する方法(特開昭59−95
299号公報)等を挙げることができる。
また、一般にVB12はその起源となる微生物種や培養
時の環境により、種々の誘導体として共存しているが、
これらの誘導体を分離する方法としては、例えば逆相カ
ラムを用いた高速液体クロマトグラフィーによる方法(
アナリティカル・バイオケミストリー(Anality
cal Biochemistry)155,365(
1986))や電気泳動法が、小規模に、主として分析
を目的として実施されている。
時の環境により、種々の誘導体として共存しているが、
これらの誘導体を分離する方法としては、例えば逆相カ
ラムを用いた高速液体クロマトグラフィーによる方法(
アナリティカル・バイオケミストリー(Anality
cal Biochemistry)155,365(
1986))や電気泳動法が、小規模に、主として分析
を目的として実施されている。
メタン発酵法廃水処理は、嫌気性微生物の代謝作用を利
用して、廃水中の有機物をメタンガスと炭酸ガスに分解
して処理する廃水処理技術であり、活性汚泥法のように
空気で曝気して酸素を供給する必要がないことから運転
経費が安く、また発生するメタンガスをエネルギー源と
して利用できる等の利点を有し、現在、し尿処理場、下
水処理場、及び各種産業廃水処理装置で実用化されてい
る。これらのメタン発酵法廃水処理装置で微生物の増殖
により発生する余剰汚泥は、現在のところ脱水処理後焼
却する等の方法で廃棄物として処分されている。
用して、廃水中の有機物をメタンガスと炭酸ガスに分解
して処理する廃水処理技術であり、活性汚泥法のように
空気で曝気して酸素を供給する必要がないことから運転
経費が安く、また発生するメタンガスをエネルギー源と
して利用できる等の利点を有し、現在、し尿処理場、下
水処理場、及び各種産業廃水処理装置で実用化されてい
る。これらのメタン発酵法廃水処理装置で微生物の増殖
により発生する余剰汚泥は、現在のところ脱水処理後焼
却する等の方法で廃棄物として処分されている。
一方、メタン菌がVLtを生産蓄積することからメタン
発酵法廃水処理装置で発生する汚泥には多量のVB、□
が含有されていることが指摘されており(ビタミン、B
、a?06(1956)) 、このような余剰汚泥から
VllI2を分離精製する技術の確立が望まれていた。
発酵法廃水処理装置で発生する汚泥には多量のVB、□
が含有されていることが指摘されており(ビタミン、B
、a?06(1956)) 、このような余剰汚泥から
VllI2を分離精製する技術の確立が望まれていた。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、メタン発酵汚泥はVB、を生産を目的と
して培養された特定の微生物の発酵液に比べて、汚泥中
に棲息する種々の微生物や、廃水そのものに由来する夾
雑物質を極めて多量に含有しており、従来のVB12回
収法をそのまま適用しただけではVB、2の精製品を得
ることは困難である。すなわち、VB12精製品を得る
には、吸着樹脂による精製で分離が不可能な疎水性の夾
雑物質を、更に別の原理に基づいて排除する工程が必要
である。
して培養された特定の微生物の発酵液に比べて、汚泥中
に棲息する種々の微生物や、廃水そのものに由来する夾
雑物質を極めて多量に含有しており、従来のVB12回
収法をそのまま適用しただけではVB、2の精製品を得
ることは困難である。すなわち、VB12精製品を得る
には、吸着樹脂による精製で分離が不可能な疎水性の夾
雑物質を、更に別の原理に基づいて排除する工程が必要
である。
また、吸着樹脂による精製においても、中性pH下で抽
出液と吸着樹脂を接触させる従来の方法はメタン発酵汚
泥を原料とした場合には問題がある。すなわち、メタン
発酵汚泥中に含有されるVB、□は1代表的VB、□で
あるジアノコバラミンにおけるテトラビロール環の外側
に位置するアミド基かカルボキシル基で置換された誘導
体(コピリン酸等)を多量に含んでおり、中性1)It
下で吸着樹脂に接触させた場合、カルボキシル基が解離
して。
出液と吸着樹脂を接触させる従来の方法はメタン発酵汚
泥を原料とした場合には問題がある。すなわち、メタン
発酵汚泥中に含有されるVB、□は1代表的VB、□で
あるジアノコバラミンにおけるテトラビロール環の外側
に位置するアミド基かカルボキシル基で置換された誘導
体(コピリン酸等)を多量に含んでおり、中性1)It
下で吸着樹脂に接触させた場合、カルボキシル基が解離
して。
他の疎水性の夾雑物質に比較してより親水性となり、吸
着樹脂への吸着効率が低下して不利となる。
着樹脂への吸着効率が低下して不利となる。
更に、吸着樹脂による精製だけでは、メタン発酵汚泥が
含有する複数のVB、□誘導体を分割して回収すること
はできない。現在、VB、□誘導体を分離するために、
逆相カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーや電気
泳動法が主として分析を目的として実施されているが、
これらの技術は経費及び操作の煩雑さの点で工業規模の
分取に適用することは困難である。
含有する複数のVB、□誘導体を分割して回収すること
はできない。現在、VB、□誘導体を分離するために、
逆相カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーや電気
泳動法が主として分析を目的として実施されているが、
これらの技術は経費及び操作の煩雑さの点で工業規模の
分取に適用することは困難である。
従って1本発明は、メタン発酵で発生する汚泥から、有
価物であるVBI2を分離回収することによりメタン発
酵法に新たな付加価値を与えることを目的とするもので
ある。
価物であるVBI2を分離回収することによりメタン発
酵法に新たな付加価値を与えることを目的とするもので
ある。
また1本発明はメタン発酵汚泥からVU、 、を回収す
るに当たり、メタン発酵汚泥が含有する複数のVB、、
誘導体を安価に効率良く分離する手段を提供することを
目的とするものである。
るに当たり、メタン発酵汚泥が含有する複数のVB、、
誘導体を安価に効率良く分離する手段を提供することを
目的とするものである。
[課題を解決するための手段]
本発明者らは、メタン発酵汚泥からVL2を回収する方
法について鋭意研究を重ねた結果、メタン発酵汚泥に含
有されるVB、2がpH5以下で非常に効率良く吸着樹
脂に吸着されること、及び吸着樹脂による吸着分離(精
製)の後、!Q水性母体の陰イオン交換樹脂を用いて、
アルカリplf下で塩濃度勾配をかけるイオン交換クロ
マトグラフィーを実施することにより、安価で且つ工業
規模への適用が容易な手法で夾雑物質を更に排除すると
同時にVB、aを誘導体に分離して回収し得ることを見
出し、本発明に到達したものである。
法について鋭意研究を重ねた結果、メタン発酵汚泥に含
有されるVB、2がpH5以下で非常に効率良く吸着樹
脂に吸着されること、及び吸着樹脂による吸着分離(精
製)の後、!Q水性母体の陰イオン交換樹脂を用いて、
アルカリplf下で塩濃度勾配をかけるイオン交換クロ
マトグラフィーを実施することにより、安価で且つ工業
規模への適用が容易な手法で夾雑物質を更に排除すると
同時にVB、aを誘導体に分離して回収し得ることを見
出し、本発明に到達したものである。
即ち1本発明によれば、メタン発酵で発生する汚泥から
、ビタミンB12及びその誘導体を回収するにあたり、
該汚泥からビタミンB12及びその誘導体を抽出した抽
出液を、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体よりなる
イオン交換能を有しない吸着樹脂にpH5以下で接触さ
せてビタミン812及びその誘導体を吸着させた後、該
吸着樹脂からビタミンBI2及びその誘導体を有機溶媒
を用いて溶離し、次いで該溶離液中の有機溶媒を除いた
後、有機溶媒を除いた溶離液をアルカリ性とし、あらか
じめアルカリ性の溶液を接触させた親水性母体の陰イオ
ン交換樹脂に接触させてビタミン812及びその誘導体
を吸着させ、次いでアルカリ性条件下で塩溶液の塩濃度
を順次上昇させながら、当該塩溶液を前記陰イオン交換
樹脂に接触させることにより、ビタミンB12及びその
誘導体を分離脱着することを特徴とするビタミンB12
及びその誘導体の分離回収方法、が提供される。
、ビタミンB12及びその誘導体を回収するにあたり、
該汚泥からビタミンB12及びその誘導体を抽出した抽
出液を、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体よりなる
イオン交換能を有しない吸着樹脂にpH5以下で接触さ
せてビタミン812及びその誘導体を吸着させた後、該
吸着樹脂からビタミンBI2及びその誘導体を有機溶媒
を用いて溶離し、次いで該溶離液中の有機溶媒を除いた
後、有機溶媒を除いた溶離液をアルカリ性とし、あらか
じめアルカリ性の溶液を接触させた親水性母体の陰イオ
ン交換樹脂に接触させてビタミン812及びその誘導体
を吸着させ、次いでアルカリ性条件下で塩溶液の塩濃度
を順次上昇させながら、当該塩溶液を前記陰イオン交換
樹脂に接触させることにより、ビタミンB12及びその
誘導体を分離脱着することを特徴とするビタミンB12
及びその誘導体の分離回収方法、が提供される。
[作用]
メタン発酵汚泥からのVL、の抽出は公知の方法で行な
えるが、例えば以下のように行なうことかできる。すな
わち、シアンイオンを含む塩類、例えばシアン化カリウ
ムを最終濃度0.01〜1.0重量%、好ましくは0.
1〜0.5重量%となるようにメタン発酵汚泥に添加し
た後、塩酸等の酸溶液でpllを5.0〜7.0、好ま
しくはpHを6.0〜6.5に調整し、80〜100℃
、好ましくは95〜100℃に加熱するか、あるいは加
圧下で100〜l 21 ”Cに加熱して、15〜60
分間、好ましくは20〜40分間VB、、を抽出する。
えるが、例えば以下のように行なうことかできる。すな
わち、シアンイオンを含む塩類、例えばシアン化カリウ
ムを最終濃度0.01〜1.0重量%、好ましくは0.
1〜0.5重量%となるようにメタン発酵汚泥に添加し
た後、塩酸等の酸溶液でpllを5.0〜7.0、好ま
しくはpHを6.0〜6.5に調整し、80〜100℃
、好ましくは95〜100℃に加熱するか、あるいは加
圧下で100〜l 21 ”Cに加熱して、15〜60
分間、好ましくは20〜40分間VB、、を抽出する。
VB1g抽出後、遠心分離等の操作で固液分離を行ない
、VBl2を含んだ上澄液を得る。
、VBl2を含んだ上澄液を得る。
以上の操作において、シアンイオンは、VB、□分子中
に存在するコバルト原子の上方配位子を水酸基からシア
ノ基に置換し、 VB、2抽出以降の操作中にVBtz
が光により分解されることを防ぐ目的で添加されている
が、この濃度があまり低いと、 VB、。
に存在するコバルト原子の上方配位子を水酸基からシア
ノ基に置換し、 VB、2抽出以降の操作中にVBtz
が光により分解されることを防ぐ目的で添加されている
が、この濃度があまり低いと、 VB、。
分子中のコバルト原子の上方配位子が水酸基であるVB
、□が残存し、光による分解を受けて収量の著しい低下
をきたす。また、あまりに多量のシアンイオンを使用す
ることは、シアンイオンが強い毒性を有することから好
ましくない。また抽出温度は、あまりに低い温度では菌
体の破壊が不十分でVBl2が十分に抽出液側へ移行せ
ず、一方あまりに高い温度ではVB12抽出率は変わら
ず、却って他の夾雑物質を多量に抽出し、後段の分離精
製に於いて不利である。抽出時間についても、抽出温度
と同様のことが云える。またpHについては、あまりに
低いpHやアルカリ性下で加熱した場合、 VBl。
、□が残存し、光による分解を受けて収量の著しい低下
をきたす。また、あまりに多量のシアンイオンを使用す
ることは、シアンイオンが強い毒性を有することから好
ましくない。また抽出温度は、あまりに低い温度では菌
体の破壊が不十分でVBl2が十分に抽出液側へ移行せ
ず、一方あまりに高い温度ではVB12抽出率は変わら
ず、却って他の夾雑物質を多量に抽出し、後段の分離精
製に於いて不利である。抽出時間についても、抽出温度
と同様のことが云える。またpHについては、あまりに
低いpHやアルカリ性下で加熱した場合、 VBl。
は分解されてしまうので好ましくない。
以上の抽出操作に加えて更にVB+*B+率を上げるに
は、例えば以下のような操作により行なうことができる
。すなわち、前記した固液分離操作で得られた沈殿を適
量の水で懸濁した後、上記と同様の抽出操作を2〜3回
繰り返し行なうか、あるいは沈殿を0.01〜1.0重
量%、好ましくは0.1〜0.5重量%のシアン化カリ
ウムを含有する80%メタノール、80%エタノール。
は、例えば以下のような操作により行なうことができる
。すなわち、前記した固液分離操作で得られた沈殿を適
量の水で懸濁した後、上記と同様の抽出操作を2〜3回
繰り返し行なうか、あるいは沈殿を0.01〜1.0重
量%、好ましくは0.1〜0.5重量%のシアン化カリ
ウムを含有する80%メタノール、80%エタノール。
50%アセトン、20%とリジン等で懸濁させた後、塩
酸等の酸溶液でpHを5.0〜7.0.好ましくはpH
6,0〜6.5に調整した後、15〜60分間、好まし
くは15〜40分間、温浴上で煮沸して抽出しても良い
。有機溶媒を用いて抽出を行なった場合には、ロータリ
ーエバポレーター等を用いて減圧下に加熱し抽出液の有
機溶媒を除去した後、前記の抽出液に合わせてvn、2
抽出液とする。
酸等の酸溶液でpHを5.0〜7.0.好ましくはpH
6,0〜6.5に調整した後、15〜60分間、好まし
くは15〜40分間、温浴上で煮沸して抽出しても良い
。有機溶媒を用いて抽出を行なった場合には、ロータリ
ーエバポレーター等を用いて減圧下に加熱し抽出液の有
機溶媒を除去した後、前記の抽出液に合わせてvn、2
抽出液とする。
以上のようにして得られたVB1□B1法が蛋白質や核
酸等の高分子電解質よりなる夾雑物質を多量に含む場合
には1例えば、吸着樹脂による精製に先立ち、以下のよ
うな操作を行うことによりこれらを除去することができ
る。すなわち、VB□2抽出液に塩類、例えば硫酸アン
モニウムを100%飽和となるように添加するか、また
はVB□2抽出液を濃縮後、エタノールを最終濃度が8
0%以上となるように添加して、冷暗所に2時間〜−昼
夜放置して高分子電解質を析出させた後、遠心分離等の
固液分離操作により沈殿を除去して上澄液を得る。
酸等の高分子電解質よりなる夾雑物質を多量に含む場合
には1例えば、吸着樹脂による精製に先立ち、以下のよ
うな操作を行うことによりこれらを除去することができ
る。すなわち、VB□2抽出液に塩類、例えば硫酸アン
モニウムを100%飽和となるように添加するか、また
はVB□2抽出液を濃縮後、エタノールを最終濃度が8
0%以上となるように添加して、冷暗所に2時間〜−昼
夜放置して高分子電解質を析出させた後、遠心分離等の
固液分離操作により沈殿を除去して上澄液を得る。
更に、上記の高分子電解質を除去したVB、*抽出液が
未だ比較的低分子量の夾雑物質を含有する場合は、以下
のようにしてこれらを除去することができる。すなわち
、VB12抽出液を塩酸等の酸溶液でpiを3.0〜5
.0、好ましくは9B約4に調整した後、水と混合しな
い少量の有機溶媒、例えばn−ブタノール等を加えて振
とうし、VB12を有機相へ抽出する。次に、このよう
にして得られたVB12を含有する有機溶媒に、pt+
a、 0〜10.02好ましくはpH約9のアルカリ水
溶液、例えば希薄アンモニア水等を少量添加して振とう
し、VB、□を再び水相へ抽出する0以上の操作により
、pHによる水及び有機溶媒に対する溶解度の違いから
、比較的低分子の夾雑物質を概ね除去することができる
。
未だ比較的低分子量の夾雑物質を含有する場合は、以下
のようにしてこれらを除去することができる。すなわち
、VB12抽出液を塩酸等の酸溶液でpiを3.0〜5
.0、好ましくは9B約4に調整した後、水と混合しな
い少量の有機溶媒、例えばn−ブタノール等を加えて振
とうし、VB12を有機相へ抽出する。次に、このよう
にして得られたVB12を含有する有機溶媒に、pt+
a、 0〜10.02好ましくはpH約9のアルカリ水
溶液、例えば希薄アンモニア水等を少量添加して振とう
し、VB、□を再び水相へ抽出する0以上の操作により
、pHによる水及び有機溶媒に対する溶解度の違いから
、比較的低分子の夾雑物質を概ね除去することができる
。
以上のようにして得られたVB、、抽出液を吸着樹脂に
よる吸着性II(精製)処理に供する。
よる吸着性II(精製)処理に供する。
ここで使用する吸着樹脂としては、スチレン−ジビニル
ベンゼン共重合体よりなるイオン交換能を有しない吸着
樹脂で、例えばアンバーライトXAD−2、同XAD−
4、同XAD−2000(o−A 7ン)ハース社製
)等、あるいはこれらの同等物を使用することができる
。
ベンゼン共重合体よりなるイオン交換能を有しない吸着
樹脂で、例えばアンバーライトXAD−2、同XAD−
4、同XAD−2000(o−A 7ン)ハース社製
)等、あるいはこれらの同等物を使用することができる
。
VB+2抽出液との接触に先立って、あらかじめ吸着樹
脂をメタノール、エタノール等で膨潤させた後、脱気純
水で置換し、更にpH3,0〜5.0、好ましくはpH
約4の脱気した緩衝液で置換しておく、*樹液としては
1例えば0.03〜0.5モル濃度(M)、好ましくは
0.05〜0.2Mの酢酸緩衝液等が好適である。
脂をメタノール、エタノール等で膨潤させた後、脱気純
水で置換し、更にpH3,0〜5.0、好ましくはpH
約4の脱気した緩衝液で置換しておく、*樹液としては
1例えば0.03〜0.5モル濃度(M)、好ましくは
0.05〜0.2Mの酢酸緩衝液等が好適である。
VB、、抽出液は酢酸等の酸溶液でp)15.0以下、
好ましくはpH3,0〜5.0、更に好ましくはpH約
4に調整した後、吸着樹脂と接触させVB、、を吸着さ
せる。
好ましくはpH3,0〜5.0、更に好ましくはpH約
4に調整した後、吸着樹脂と接触させVB、、を吸着さ
せる。
VB、、抽出液と吸着樹脂の接触方法は、吸着樹脂なカ
ラムに詰めてこれにVB、2抽出液を下向流、又は上昇
流で通液するカラム法によっても良いし。
ラムに詰めてこれにVB、2抽出液を下向流、又は上昇
流で通液するカラム法によっても良いし。
VB、2を適当な容器に取り、適量の吸着樹脂を添加し
て撹拌することにより接触させるバッチ法によっても良
い。
て撹拌することにより接触させるバッチ法によっても良
い。
VB+zの吸着が完了した後、当該湿潤樹脂に対し5〜
30見/l−湿潤樹脂、好ましくはlO〜201/l−
湿潤樹脂の量の前記緩衝液で洗浄し、非吸着性の夾雑物
質を除去する。
30見/l−湿潤樹脂、好ましくはlO〜201/l−
湿潤樹脂の量の前記緩衝液で洗浄し、非吸着性の夾雑物
質を除去する。
吸着樹脂よりVBI2を脱着させるには、1〜5文/文
−湿潤樹脂のメタノール等の低級アルコール類や、アセ
トン等の低級ケトン類、酢酸エチル等の低級エステル類
、またはジエチルエーテル等の低級エーテル類の有機溶
媒を吸着樹脂に接触させ、VB、2を吸着樹脂より溶離
させる。
−湿潤樹脂のメタノール等の低級アルコール類や、アセ
トン等の低級ケトン類、酢酸エチル等の低級エステル類
、またはジエチルエーテル等の低級エーテル類の有機溶
媒を吸着樹脂に接触させ、VB、2を吸着樹脂より溶離
させる。
得られたVBtt粗精製液を1例えばロータリーエバポ
レーターを用いて減圧下に加熱する等の操作によって前
記有機溶媒を除き、VB12粗精製品を得る。メタン発
酵汚泥を原料とするこのVB、□粗精製品は、なおVB
it以外の補酵素類等の夾雑物質を含んでおり、またv
n、、そのものについても、この段階では複数の誘導体
が混在する混合物として得られている。
レーターを用いて減圧下に加熱する等の操作によって前
記有機溶媒を除き、VB12粗精製品を得る。メタン発
酵汚泥を原料とするこのVB、□粗精製品は、なおVB
it以外の補酵素類等の夾雑物質を含んでおり、またv
n、、そのものについても、この段階では複数の誘導体
が混在する混合物として得られている。
このVB+を粗精製品に対し、下記のようにイオン交換
クロマトグラフィーを実施することにより、残存する夾
雑物質を排除すると同時に、 VB、2を複数の各誘導
体に分離して回収することが可能となる。
クロマトグラフィーを実施することにより、残存する夾
雑物質を排除すると同時に、 VB、2を複数の各誘導
体に分離して回収することが可能となる。
イオン交換クロマトグラフィーで使用する陰イオン交換
樹脂としては、デキストラン、アガロース、セルロース
等の親水性高分子を母体とし、第4級アンモニウム基、
あるいは第3級アミン基等の塩基性基をイオン交換基と
する樹脂、例えばQ^E−3ephadex A−25
、同A−50、DEAE−3ephadex A−25
、同A−50、Q−3epl+arose、 DEAE
−8epl+aroge、 DEAE−3ephace
l (ファルマシア社製)等や、あるいはこれらの同等
物を使用することができる。
樹脂としては、デキストラン、アガロース、セルロース
等の親水性高分子を母体とし、第4級アンモニウム基、
あるいは第3級アミン基等の塩基性基をイオン交換基と
する樹脂、例えばQ^E−3ephadex A−25
、同A−50、DEAE−3ephadex A−25
、同A−50、Q−3epl+arose、 DEAE
−8epl+aroge、 DEAE−3ephace
l (ファルマシア社製)等や、あるいはこれらの同等
物を使用することができる。
イオン交換クロマトグラフィーに先立って、陰イオン交
換樹脂を常法に従って、あらかじめpHa、O〜12.
0、好ましくはpH8,5〜10゜0のアルカリ性の溶
液、例えば緩衝溶液で平衡化させておく。!l衝溶液と
しては0.03〜0.5M、好ましくは0.05〜O,
LMのグリシン緩衝液、あるいは同濃度のトリス(ヒド
ロキシメチル)アミノメタン緩衝液等で、中性塩として
例えば塩化ナトリウム等をo、oos〜0.05M、好
ましくは0.01〜0.03M有する物を使用すること
ができる。
換樹脂を常法に従って、あらかじめpHa、O〜12.
0、好ましくはpH8,5〜10゜0のアルカリ性の溶
液、例えば緩衝溶液で平衡化させておく。!l衝溶液と
しては0.03〜0.5M、好ましくは0.05〜O,
LMのグリシン緩衝液、あるいは同濃度のトリス(ヒド
ロキシメチル)アミノメタン緩衝液等で、中性塩として
例えば塩化ナトリウム等をo、oos〜0.05M、好
ましくは0.01〜0.03M有する物を使用すること
ができる。
VBl、を陰イオン交換樹脂へ吸着させるには、前記の
VBsz粗精製品を、例えば、前記の陰イオン交換樹脂
を平衡化させたのと同一の緩衝液で溶解してアルカリ性
とし、陰イオン交換樹脂カラムに流速5〜40 cm/
h、好ましくは15〜25cm/hで通液して吸着させ
る。
VBsz粗精製品を、例えば、前記の陰イオン交換樹脂
を平衡化させたのと同一の緩衝液で溶解してアルカリ性
とし、陰イオン交換樹脂カラムに流速5〜40 cm/
h、好ましくは15〜25cm/hで通液して吸着させ
る。
吸着後、引き続いて当該緩衝液を同一の流速で通液し、
非吸着性の物質を溶出する。
非吸着性の物質を溶出する。
更に、アルカリ性条件下、例えばpB8〜12、好まし
くはpH8,5〜1O10の緩衝液中の塩濃度を初期濃
度から2.0Mまで直線的(線形)、あるいは段階的に
上昇させることにより、夾雑物質とVBlgを分離する
とともに、VBjaを各誘導体に分離して回収する。
くはpH8,5〜1O10の緩衝液中の塩濃度を初期濃
度から2.0Mまで直線的(線形)、あるいは段階的に
上昇させることにより、夾雑物質とVBlgを分離する
とともに、VBjaを各誘導体に分離して回収する。
尚、上記のイオン交換クロマトグラフィーに於いて、メ
タン発酵菌の補酵素であるメタノプテリン、F42゜、
F43゜も同一操作中に分離回収することができる。
タン発酵菌の補酵素であるメタノプテリン、F42゜、
F43゜も同一操作中に分離回収することができる。
またVBtiの結晶粉末は、イオン交換クロマトグラフ
ィーのVB、2画分を常法に従ってゲル濾過等の方法で
脱塩した後、真空凍結乾燥等の方法で乾燥することによ
り得ることができる。
ィーのVB、2画分を常法に従ってゲル濾過等の方法で
脱塩した後、真空凍結乾燥等の方法で乾燥することによ
り得ることができる。
[発明の効果]
以上説明したように1本発明のビタミン812□及びそ
の誘導体の分離回収方法によれば、メタン発酵汚泥から
安価で、且つ工業規模に適用可能な手法により、VBl
□を各誘導体に分離して回収することができる。
の誘導体の分離回収方法によれば、メタン発酵汚泥から
安価で、且つ工業規模に適用可能な手法により、VBl
□を各誘導体に分離して回収することができる。
[実施例]
以下、本発明を実施例に基づき更に具体的に説明するが
、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
、本発明はこれらの実施例に限られるものではない。
(実施例1)
紙バルブ廃水処理装置のメタン発酵汚泥500tafL
を原料として用いた。
を原料として用いた。
この原料汚泥にシアン化カリウムを最終濃度が0.3重
量%となるように添加し、塩酸でpHな6.0に調整し
た後、l 21 ’Cで20分間オートクレーブにより
加熱し、遠心分離して上澄液約420mJ1を得た。次
いで沈殿を適量の水で懸濁させ、上記と同様の抽出操作
を再度行ない上澄液合計的750m1を得た。更に、得
られた沈殿を0.1重量%のシアン化カリウムを含有す
る80%メタノールで懸濁し、 pHを6.0に調整し
た後、湯浴上で20分間煮沸して遠心分離し、メタノー
ル抽出液約3001見を得た。次に、メタノール抽出液
をロータリーエバポレーターを用いて減圧下に加熱(4
0’C)L/てメタノールを除去し、前記の抽出液と合
わせて合計約800■見の抽出液を得た。
量%となるように添加し、塩酸でpHな6.0に調整し
た後、l 21 ’Cで20分間オートクレーブにより
加熱し、遠心分離して上澄液約420mJ1を得た。次
いで沈殿を適量の水で懸濁させ、上記と同様の抽出操作
を再度行ない上澄液合計的750m1を得た。更に、得
られた沈殿を0.1重量%のシアン化カリウムを含有す
る80%メタノールで懸濁し、 pHを6.0に調整し
た後、湯浴上で20分間煮沸して遠心分離し、メタノー
ル抽出液約3001見を得た。次に、メタノール抽出液
をロータリーエバポレーターを用いて減圧下に加熱(4
0’C)L/てメタノールを除去し、前記の抽出液と合
わせて合計約800■見の抽出液を得た。
この抽出液に硫酸アンモニウム620gを加えて100
%飽和溶液とし、塩酸でpl(4,0に調整した後、冷
暗所に一晩放置した。
%飽和溶液とし、塩酸でpl(4,0に調整した後、冷
暗所に一晩放置した。
析出した蛋白質や核酸等を遠心分離で除去した後、上澄
液を分液漏斗に取り、n−ブタノールを少量を加えて振
とうしVB、2を抽出した。n−ブタノールが着色しな
くなるまで抽出を繰り返し、n−ブタノール抽出法的1
50−文を得た。
液を分液漏斗に取り、n−ブタノールを少量を加えて振
とうしVB、2を抽出した。n−ブタノールが着色しな
くなるまで抽出を繰り返し、n−ブタノール抽出法的1
50−文を得た。
次に、n−ブタノール抽出液に少量の希薄アンモニア水
(pH9,o)を加えて振とうし、VBtaを再び水相
へ抽出した。この抽出は水相のpiを確認しながら行い
、必要に応じてアンモニア水でpH9,0に調整しなが
ら実施し、水相が着色しなくなる迄抽出を繰り返し、ア
ンモニア水抽出液約100m1を得た。
(pH9,o)を加えて振とうし、VBtaを再び水相
へ抽出した。この抽出は水相のpiを確認しながら行い
、必要に応じてアンモニア水でpH9,0に調整しなが
ら実施し、水相が着色しなくなる迄抽出を繰り返し、ア
ンモニア水抽出液約100m1を得た。
次に、あらかじめ100%メタノール中で一晩浸漬して
おいた吸着樹脂アンバーライトXAD−2(ローム ア
ント ハース社製)100mJlをカラム(内径2cm
φ、高さ32cm)に充填し、脱気純水で置換した後、
脱気したO、1M酢酸緩衝液(pH4,0)で更に置換
し、吸着樹脂の前処理を完了した。
おいた吸着樹脂アンバーライトXAD−2(ローム ア
ント ハース社製)100mJlをカラム(内径2cm
φ、高さ32cm)に充填し、脱気純水で置換した後、
脱気したO、1M酢酸緩衝液(pH4,0)で更に置換
し、吸着樹脂の前処理を完了した。
次いて、前記のアンモニア水抽出液を脱気して、酢酸溶
液でpHを4.0に調整した後、アンバーライトXAD
−2カラムに通液し、vn、2を吸着させた。抽出液を
全量通液した後、脱気した0、1M酢酸緩衝液(pH4
,0)Bを通液して、吸着されない夾雑物質を排除し、
続いて100%メタノール500■交を通液してVBl
、を溶離した。このVB+2溶離液をロータリーエバポ
レーター(40℃)によって蒸発乾固させ、VB、、粗
精製品を得た。
液でpHを4.0に調整した後、アンバーライトXAD
−2カラムに通液し、vn、2を吸着させた。抽出液を
全量通液した後、脱気した0、1M酢酸緩衝液(pH4
,0)Bを通液して、吸着されない夾雑物質を排除し、
続いて100%メタノール500■交を通液してVBl
、を溶離した。このVB+2溶離液をロータリーエバポ
レーター(40℃)によって蒸発乾固させ、VB、、粗
精製品を得た。
次に、このVa、2粗精製品を0.05Mグリシン−0
,01M塩化ナトリウム緩衝液(pH9,5)5 an
で溶解し、その内の2 anをあらかじめ同一の緩衝液
で常法に従7て平衡化させであるQAE−3ephad
ex A−25(ファルマシア社製)のカラム(内径1
cm+φ、高さ12cm)に流速0.3 mJL/5i
n(23c+s/h)で通液して吸着させた。引き続い
て当該IN#液を吸着時と同一流速で1時間(18m文
)通液した後、4時間をかけて緩衝液中の塩化ナトリウ
ム濃度を0.01Mから1.0Mとする線形濃度勾配を
与え、VBl2を各々の誘導体に分離して溶出させた。
,01M塩化ナトリウム緩衝液(pH9,5)5 an
で溶解し、その内の2 anをあらかじめ同一の緩衝液
で常法に従7て平衡化させであるQAE−3ephad
ex A−25(ファルマシア社製)のカラム(内径1
cm+φ、高さ12cm)に流速0.3 mJL/5i
n(23c+s/h)で通液して吸着させた。引き続い
て当該IN#液を吸着時と同一流速で1時間(18m文
)通液した後、4時間をかけて緩衝液中の塩化ナトリウ
ム濃度を0.01Mから1.0Mとする線形濃度勾配を
与え、VBl2を各々の誘導体に分離して溶出させた。
尚、更に引き続いて同一流速て0.05Mグリシン−1
,0M塩化ナトリウム緩衝液(pH9,5)を2.5時
間(45B)通液した後、4時間をかけて塩化ナトリウ
ム濃度を1.OMから2゜0Mに上昇させる線形濃度勾
配をかけることにより、メタン菌の補酵素であるメタノ
プテリン、F42B. F4:IGも分離することがて
きた。
,0M塩化ナトリウム緩衝液(pH9,5)を2.5時
間(45B)通液した後、4時間をかけて塩化ナトリウ
ム濃度を1.OMから2゜0Mに上昇させる線形濃度勾
配をかけることにより、メタン菌の補酵素であるメタノ
プテリン、F42B. F4:IGも分離することがて
きた。
第1図は本実施例1におけるイオン交換クロマトグラフ
ィーのクロマトグラムを示しており、第1図において横
軸はフラクションNo、を示し、lフラクション当りの
液量は3.0厳lである。左側の縦軸は波長360ns
及び420nmの吸光度を示し、右側の縦軸は塩化ナト
リウムの濃度を示している。なお図中、実線の曲線は波
長360 naの吸光度の推移であり、破線は波長42
0nsの吸光度の推移である。また、図の上部に記入し
たvs質名は各々の物質の溶出した位置を示している。
ィーのクロマトグラムを示しており、第1図において横
軸はフラクションNo、を示し、lフラクション当りの
液量は3.0厳lである。左側の縦軸は波長360ns
及び420nmの吸光度を示し、右側の縦軸は塩化ナト
リウムの濃度を示している。なお図中、実線の曲線は波
長360 naの吸光度の推移であり、破線は波長42
0nsの吸光度の推移である。また、図の上部に記入し
たvs質名は各々の物質の溶出した位置を示している。
第1図に示すフラクションNo、3へ6及びNo。
9〜22を各々集め、常法に従って5ephadexG
−15(ファルマシア社製)で脱塩し、VB12精製品
を得た。
−15(ファルマシア社製)で脱塩し、VB12精製品
を得た。
得られたVB、2精製品について電気泳動と高速液体ク
ロマトクラフィーにより、誘導体の同定を行なったとこ
ろ、第1図におけるNo、 3〜6の画分かVBI27
7クター■であり、 No、 9〜22(7)画分が、
コピリン酸であることが分かった。
ロマトクラフィーにより、誘導体の同定を行なったとこ
ろ、第1図におけるNo、 3〜6の画分かVBI27
7クター■であり、 No、 9〜22(7)画分が、
コピリン酸であることが分かった。
各々の誘導体の収量はVB、□ファクター[0,13J
Lmol/Jl−原料汚泥、コピリン酸 0.ee=m
ol/i−原料汚泥であった。
Lmol/Jl−原料汚泥、コピリン酸 0.ee=m
ol/i−原料汚泥であった。
第1図は実施例1におけるイオン交換クロマトクラフィ
ーのクロマトグラムを示す。
ーのクロマトグラムを示す。
Claims (1)
- (1)メタン発酵で発生する微生物群汚泥から、ビタミ
ンB_1_2及びその誘導体を回収するにあたり、該微
生物群汚泥からビタミンB_1_2及びその誘導体を抽
出した抽出液を、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体
よりなるイオン交換能を有しない吸着樹脂にpH5以下
で接触させてビタミンB_1_2及びその誘導体を吸着
させた後、該吸着樹脂からビタミンB_1_2及びその
誘導体を有機溶媒を用いて溶離し、次いで該溶離液中の
有機溶媒を除いた後、有機溶媒を除いた溶離液をアルカ
リ性とし、あらかじめアルカリ性の溶液を接触させた親
水性母体の陰イオン交換樹脂に接触させてビタミンB_
1_2及びその誘導体を吸着させ、次いでアルカリ性条
件下で塩溶液の塩濃度を順次上昇させながら、当該塩溶
液を前記陰イオン交換樹脂に接触させることにより、ビ
タミンB_1_2及びその誘導体を分離脱着することを
特徴とするビタミンB_1_2及びその誘導体の分離回
収方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10826589A JPH02286093A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | ビタミンb↓1↓2及びその誘導体の分離回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10826589A JPH02286093A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | ビタミンb↓1↓2及びその誘導体の分離回収方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02286093A true JPH02286093A (ja) | 1990-11-26 |
Family
ID=14480269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10826589A Pending JPH02286093A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | ビタミンb↓1↓2及びその誘導体の分離回収方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02286093A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001211894A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-07 | Japan Science & Technology Corp | 水素資化メタン菌からのビタミンb12の生産方法 |
CN113083253A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-09 | 陕西蓝深特种树脂有限公司 | 一种提取维生素b12用弱酸阳树脂及其合成方法 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP10826589A patent/JPH02286093A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001211894A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-07 | Japan Science & Technology Corp | 水素資化メタン菌からのビタミンb12の生産方法 |
WO2001057231A1 (fr) * | 2000-02-01 | 2001-08-09 | Japan Science And Technology Corporation | Procede de production de vitamine b12 a partir d'une bacterie de methane a metabolisation d'hydrogene |
US6972188B2 (en) | 2000-02-01 | 2005-12-06 | Japan Science And Technology Corporation | Process for producing vitamin B12 from hydrogen-metabolizing methane bacterium |
US7018815B2 (en) | 2000-02-01 | 2006-03-28 | Japan Science And Technology Corporation | Method for producing vitamin B12 from hydrogen-metabolizing methane bacterium |
CN1298861C (zh) * | 2000-02-01 | 2007-02-07 | 科学技术振兴事业团 | 用氢代谢甲烷细菌生产维生素b12的方法 |
CN113083253A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-09 | 陕西蓝深特种树脂有限公司 | 一种提取维生素b12用弱酸阳树脂及其合成方法 |
CN113083253B (zh) * | 2021-04-08 | 2023-04-04 | 陕西蓝深特种树脂有限公司 | 一种提取维生素b12用弱酸阳树脂及其合成方法 |
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