JPH0263527A

JPH0263527A - 生化学物質の脱塩方法

Info

Publication number: JPH0263527A
Application number: JP63213586A
Authority: JP
Inventors: Kimiyasu Satou; 佐藤　公庸; Yoshiyuki Miyaki; 義行宮木
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-02

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は生化学物質を脱塩する方法に関し、更に詳しく
は、回収率が高く、操作時間の短縮可能な脱塩方法であ
る。該方法は医薬品、食品、食品添加物、生体抽出液等
に含まれる塩分の除去に利［従来の技術］従来、生化学物質の脱塩には、ゲル濾過法、透析法等が
多く用いられていた。ゲル濾過法は簡単な装置で脱塩で
きるためよく利用されているが、対象液の溶質濃度が高
いままで分離を行うことが困難であり、また塩濃度が高
い時には、ゲルが大量に必要になる。拡散透析膜を用い
る透析法も簡単な脱塩方法であるが、脱塩に時間を要す
るうえ、目的物の分子量が小さい場合（通常１０００以
下）目的物が膜から洩れてしまう欠点がある。

一方、電気透析法による生化学物質の脱塩方法は、脱塩
中に目的物となる生化学物質が電気透析法で使用するイ
オン交換膜へ吸着し、生化学物質の回収率が極端に悪く
なることあるいは脱塩中に生化学物質の生理活性の失活
が生じ、生化学物質の活性収率が悪くなることから実用
化に至っていない。

［発明が解決しようとする問題点］本発明の目的は、生化学物質を良好な回収率、活性収率
で、短時間で、簡便に脱塩する方法を提供するものであ
る。

［問題点を解決するための手段］本発明者等は、上記問題点を解決するために鋭意検討を
行った結果、イオン交換膜を用いる電気透析法は物質の
イオン性の強弱の違いにより分離が行われるため、脱塩
目的物となる生化学物質のイオン交換膜への吸着あるい
は生理活性物質の失活は、脱塩中はほとんど生じないが
、脱塩終了付近で急激に生じるという知見を得、本発明
を完成するに至った。すなわち本発明は、目的物である
生化学物質の脱塩方法において、イオン交換膜を用いて
行う電気透析法によって低濃度まで脱塩を行なった後、
拡散透析膜又は両性イオン交換膜を用いる透析法、限外
濾過膜を用いる限外濾過法又はゲル濾過法に切り替えて
脱塩を行なうことを特徴とする生化学物質の脱塩方法で
ある。

本発明において脱塩の対象となる生化学物質としては、
アミノ酸、アミノ酸誘導体、オリゴペプチド、オリゴ糖
、抗生物質や動物や植物からの生体抽出物、食品、食品
添加物等の溶液、酵素、抗体、ホルモン、インヒビター
、補酵素、ペプチド、脂質、糖類等の生理活性物質、蛋
白質などが挙げられる。また、本発明の方法により脱塩
を行なうことのできる生化学物質の濃度は、脱塩を行な
う物質によっても異なるが、通常、試料液に対し濃度ｏ
、ｏｏｏｏｔ重量％以上である。更に、目的物を含む試
料液に含んでいる塩の種類としては、例えば、塩化ナト
リウム、塩化カリウム、硫酸アンモニウム、リン酸塩、
酢酸塩等が挙げられるが、これらの塩濃度は０．００１
Ｍ以上であることが好ましく、濃度がＯ，００１Ｍ未満
である場合、生化学物質の回収率が低下するおそれがあ
る。

電気透析法は、例えば電極の間にアニオン交換膜とカチ
オン交換膜が交互に組み込まれた電気透析槽を用いて行
なうことができるが、通常の電気透析法であれば特に限
定はされない。また、このとき用いられるイオン交換膜
としては、炭化水素系のイオン交換膜、フッ素系のイオ
ン交換膜などいずれも使用可能であるが、耐久性などの
点からフッ素系のイオン交換膜を使用することが好まし
い。また、電気透析における電流密度は、０．２〜５０
Ａ／ｄｍ２の範囲であることが好ましく、塩濃度が高い
程、温度が高い程、電流を上げることができる。塩濃度
が高く、電流密度が低い場合、時間に対する処理量が少
なくなるので、操作に時間がかかり、電流密度が高過ぎ
る場合、イオン交換膜に負担がかかってしまい、イオン
交換膜の劣化を早めてしまうおそれがある。

電気透析法による脱塩は、０．００１〜ＩＭのｊｈ＋度
まで行なうことが好ましく、更に好ましくは、０．０１
〜０．２Ｍである。０．ＯＯＩＭより低い濃度まで電気
透析法による脱塩を行うと、目的物である生化学物質の
回収率が悪くなるおそれがあり、２Ｍより高い濃度で電
気透析法による脱塩を終了すると、電気透析後に行う脱
塩の時間が長くなる傾向がある。

電気透析後、拡散透析膜又は両性イオン交換膜を用いる
透析法、限外濾過法、精密／ＸＸ性法はゲル濾過法を行
うことにより、更に生化学物質の脱塩を行なうが、これ
らは通常の方法で行なうことができる。

例えば透析法は、市販の拡散透析膜又は１つの膜内に陽
および陰両方のイオン交換領域をもつ両性イオン交換膜
などを使用することにより行なうことができる。これら
の膜のうち、塩の透過速度が速いこと、特に濃度が低く
ても一般の透析膜に比べて過通過速度の大、きいモザイ
ク荷電膜を用いれば、脱塩の操作時間が短縮されるので
好ましい。

また、限外濾過法に用いられる限外濾過膜は、膜の材質
がポリスルホン系、アセチルセルロース系、ポリオレフ
ィン系、ポリイミド系、ポリアクリルニトリル系、カー
ボン系、ポリフッ化ビニリデン系等の限外濾過膜などを
使用することができる。

更に、精密濾過法に用いられる精密濾過膜としては、膜
の材質がナイロン系、ポリプロピレン系、ポリスルホン
系、四フッ化エチレン系、ポリエステル系、グラスファ
イバ、多孔質ガラス、酢酸セルロースなどの精密濾過膜
を例示することができる。

ゲル濾過法に用いられるゲルとしては、デキストラン系
、ポリアクリルアミド系、セルロース系などのゲルが挙
げられる。

［実施例］以下本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明は
これらに限定されるものではない。

実施例１第１図に示した電気透析槽１に、アニオン交換膜５とし
てフッ素系アニオン交換膜（東ソー■製、イオン交換容
量片面が０．９１で、他面が０．６７ミリ当量／ｇ・乾
燥膜のパイレイヤー膜）、カチオン交換膜としてデュポ
ン社製のナフィオン３２４を、膜間距離がｌｒｏｍとな
るように装着した。

これらの膜の有効膜面積は８Ｃ−であった。陽極７には
不溶性電極である酸化金属被覆チタン、陰極８にはステ
ンレスを用いた。脱塩対象液は、ＩＭの塩化ナトリウム
を含む１重量％のグリシル−グリシル−グリシンの混合
液であり、電気透析による脱塩に供して、それらの水溶
液１０ｍ１を送液ポンプ１５により４０ｍ１／ｍｉｎの
流速で循環した。電極液として５％硫酸ナトリウム水溶
液２０ｍ１を同流速で循環した。温度は２０〜２５℃で
あった。電流値は０．３Ａとし、定電流で行った。脱塩
率９０％（塩濃度０゜ＩＭ）で脱塩を終了させ、その時
の脱塩前と脱塩後のグリシル−グリシル−グリジンの濃
度を調べ、回収率を求めた。

脱塩時間は４６分であった。その後、脱塩対象液をモザ
イク荷電膜を装着したセルに入れ替えた。

膜の有効膜面積は１６ｃｗｔであった。透析外液を純水
５０１とし、１０分ごとに純水を入れ替えた。

ｌｈｒで脱塩を終了させ、その時のグリシル−グリシル
−グリシンの濃度を調べ、回収率を求めた。

その結果を第２図に示す。最終的な塩濃度は、１０　ｐ
ｐｍ以下であった。脱塩率９０％の時のグリシル−グリ
シル−グリシン回収率は９０％であり、最終的な回収率
つまり塩濃度１０ｐｐｍの時の回収率は８５％であった
。

比較例１実施例１の電気透析法により、ＩＭの塩化ナトリウムを
含む１重量％のグリシル−グリシル−グリジンの混合液
１０ｒＡＩの脱塩を１０　ｐｐｍまで行なった。その結
果を第３図に示す。最終的なグリシル−グリシル−グリ
シンの回収率は６０％であつｔこ　。

比較例２実施例１のモザイク荷電膜を用いた脱塩方法によりＩＭ
の塩化ナトリウムを含む１重量％のグリシル−グリシル
−グリシンの混合液１０１の脱塩を１０　ｐｐｍまで行
なった。その結果を第４図に示す。脱塩時間は６時間か
かった。

［発明の効果〕以上の説明から明らかなように本発明によれば、アミノ
酸、アミノ酸誘等体、オリゴペプチド、オリゴ糖、抗生
物質等の生化学物質、動物や植物からの生体抽出物、食
品、食品添加物等の溶液、酵素、抗体、ホルモン、イン
ヒビター、補酵素、ペプチド、脂質、糖類等の生理活性
物質、蛋白質を脱塩する際、その回収率を高め、操作時
間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において用いられる電気透析装置の一例
を示す図である。第２図は本発明の脱塩方法を行なったときの生化学物質
及び塩の回収率を示す図である。第３図、第４図は各々電気透析法のみ、透析法のみで脱
塩を行なったときの生化学物質及び塩の回収率を示す図
である。図中１・・・電気透析槽　　　　２・・・脱塩室３・・・陽
極室５・・・陰イオン交換膜７・・・陽極ｌＯ・・・対象液槽１８・・・脱塩室２０・・・透析外液室２３・・・モザイク荷電膜槽４・・・陰極室６・・・陽イオン交換膜８・・・陰極１１・・・電極液槽１９・・・モザイク荷電膜２１・・・透析外液槽を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

目的物である生化学物質の脱塩方法において、イオン交
換膜を用いる電気透析法によって低濃度まで脱塩を行な
った後、拡散透析膜又は両性イオン交換膜を用いる透析
法、精密濾過膜を用いる精密濾過法、限外濾過膜を用い
る限外濾過法又はゲル濾過法に切り替えて脱塩を行なう
ことを特徴とする生化学物質の脱塩方法。