JPH0641028A - 水溶液からアミノ酸を分離する方法 - Google Patents
水溶液からアミノ酸を分離する方法Info
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- JPH0641028A JPH0641028A JP5119469A JP11946993A JPH0641028A JP H0641028 A JPH0641028 A JP H0641028A JP 5119469 A JP5119469 A JP 5119469A JP 11946993 A JP11946993 A JP 11946993A JP H0641028 A JPH0641028 A JP H0641028A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
- C07C227/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C227/40—Separation; Purification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 水溶液からアミノ酸を分離する方法を提供す
る。 【構成】 該方法は、塩基性アミノ酸（ｐＨ７より高い
等電点ｐＩ）の溶液をｐＩに等しいかまたはそれより高
いｐＨ値に調整し、かつ中性（ｐＨ５〜７のｐＩ）また
は酸性（ｐＨ５より低いｐＩ）アミノ酸の溶液をｐＩに
等しいかまたはそれより低いｐＨ値に調整し、これらを
更に適当なゼオライトと接触させ、吸着したアミノ酸を
引続きゼオライトから、ゼオライトを分離後、塩基性ア
ミノ酸に対してはｐＩより低いｐＨ値で、中性および酸
性アミノ酸に対してはｐＩより高いｐＨ値で溶離する。 【効果】 該方法は、発酵ブイヨンの処理中にバイオマ
スを分離しなくてよい。
る。 【構成】 該方法は、塩基性アミノ酸（ｐＨ７より高い
等電点ｐＩ）の溶液をｐＩに等しいかまたはそれより高
いｐＨ値に調整し、かつ中性（ｐＨ５〜７のｐＩ）また
は酸性（ｐＨ５より低いｐＩ）アミノ酸の溶液をｐＩに
等しいかまたはそれより低いｐＨ値に調整し、これらを
更に適当なゼオライトと接触させ、吸着したアミノ酸を
引続きゼオライトから、ゼオライトを分離後、塩基性ア
ミノ酸に対してはｐＩより低いｐＨ値で、中性および酸
性アミノ酸に対してはｐＩより高いｐＨ値で溶離する。 【効果】 該方法は、発酵ブイヨンの処理中にバイオマ
スを分離しなくてよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水溶液からアミノ酸を
分離する方法に関する。
分離する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】個々のアミノ酸は、以下の４つの方法で
工業的に製造される：天然に存在し、かつ再生可能な粗
製物質（たとえば、鶏の羽、豚の剛毛）からのアミノ酸
の分離、化学的合成（たとえばＤＬ−メチオニン）、化
学的前駆体からの酵素による製造（たとえばＬ−メチオ
ニン）、微生物による製造、発酵（たとえばＬ−リシ
ン、Ｌ−トレオニン、Ｌ−トリプトファン）。
工業的に製造される：天然に存在し、かつ再生可能な粗
製物質（たとえば、鶏の羽、豚の剛毛）からのアミノ酸
の分離、化学的合成（たとえばＤＬ−メチオニン）、化
学的前駆体からの酵素による製造（たとえばＬ−メチオ
ニン）、微生物による製造、発酵（たとえばＬ−リシ
ン、Ｌ−トレオニン、Ｌ−トリプトファン）。
【０００３】これらすべての工程および方法において、
アミノ酸の分離および単離は必須の製造工程の１つであ
る。
アミノ酸の分離および単離は必須の製造工程の１つであ
る。
【０００４】この目的のために有機イオン交換樹脂が頻
繁に使用される。
繁に使用される。
【０００５】Ｌ−リシンを、たとえばＮＨ4 +タイプの強
酸性イオン交換樹脂にｐＨ値０．５〜３で吸着し、更に
充填された交換体をアンモニア水で溶離し、かつ塩酸を
加えることにより所望のＬ−リシン塩酸塩を形成する
（米国特許第３５６５９５１号明細書）。
酸性イオン交換樹脂にｐＨ値０．５〜３で吸着し、更に
充填された交換体をアンモニア水で溶離し、かつ塩酸を
加えることにより所望のＬ−リシン塩酸塩を形成する
（米国特許第３５６５９５１号明細書）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、Ｌ−
リシン塩酸塩または硫酸塩を直接取得することを可能に
する、もう１つの分離方法を提供することであった。
リシン塩酸塩または硫酸塩を直接取得することを可能に
する、もう１つの分離方法を提供することであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、水溶液からアミノ酸を分離する方法において、この
溶液をゼオライトを介して導入し、引続き吸着したアミ
ノ酸をゼオライトからの脱着により単離することにより
解決される。
り、水溶液からアミノ酸を分離する方法において、この
溶液をゼオライトを介して導入し、引続き吸着したアミ
ノ酸をゼオライトからの脱着により単離することにより
解決される。
【０００８】溶液は、特にアミノ酸を製造する発酵工程
から生じるかまたはアミノ酸を含有する溶液を天然の生
成物、たとえば鶏の羽または豚の剛毛を加水分解するこ
とにより製造する工程で得られる。
から生じるかまたはアミノ酸を含有する溶液を天然の生
成物、たとえば鶏の羽または豚の剛毛を加水分解するこ
とにより製造する工程で得られる。
【０００９】吸着および脱着は５〜１００℃、特に１５
〜４０℃の温度で実施する。これらの工程の動力学は温
度により少ない程度でのみ影響される。
〜４０℃の温度で実施する。これらの工程の動力学は温
度により少ない程度でのみ影響される。
【００１０】一般に溶液中のアミノ酸の濃度は可溶性限
界まで、特に０．１〜１５重量％の間で変動する。
界まで、特に０．１〜１５重量％の間で変動する。
【００１１】吸着は、脱着と同様にｐＨに依存する。こ
の関連において、塩基性アミノ酸、たとえばＬ−リシン
（ｐＩ＝９．６）が等電点でおよび塩基性範囲（ｐＩに
等しいかまたはそれより高いｐＨ）で有利に吸着され、
一方中性アミノ酸、たとえばＬ−メチオニンおよびＬ−
トレオニン（ｐＩ＝５．７）および酸性アミノ酸が等電
点でおよび酸性範囲（ｐＩに等しいかまたはそれより低
いｐＨ）で有利に吸着されることがあてはまる。脱着は
相当する反対のｐＨ値、すなわちｐＩより低いｐＨまた
はｐＩより高いｐＨで行われる。
の関連において、塩基性アミノ酸、たとえばＬ−リシン
（ｐＩ＝９．６）が等電点でおよび塩基性範囲（ｐＩに
等しいかまたはそれより高いｐＨ）で有利に吸着され、
一方中性アミノ酸、たとえばＬ−メチオニンおよびＬ−
トレオニン（ｐＩ＝５．７）および酸性アミノ酸が等電
点でおよび酸性範囲（ｐＩに等しいかまたはそれより低
いｐＨ）で有利に吸着されることがあてはまる。脱着は
相当する反対のｐＨ値、すなわちｐＩより低いｐＨまた
はｐＩより高いｐＨで行われる。
【００１２】アミノ酸が脱イオン水に溶解する場合に生
じるｐＨはまた、このアミノ酸の等電点ｐＩにほぼ相当
する。
じるｐＨはまた、このアミノ酸の等電点ｐＩにほぼ相当
する。
【００１３】従って、処理されるべき溶液は、有利に
は、周知のように吸着および脱着が有利に実施されるこ
れらのｐＨ範囲に、酸性またはアルカリ性物質を添加す
ることにより調整される。
は、周知のように吸着および脱着が有利に実施されるこ
れらのｐＨ範囲に、酸性またはアルカリ性物質を添加す
ることにより調整される。
【００１４】吸着中に溶液のｐＨ値が変動する場合にも
同様のことがあてはまる。
同様のことがあてはまる。
【００１５】もちろん、アミノ酸は、吸着または脱着の
それぞれの場合に調整されるｐＨ値で安定でなければな
らない。
それぞれの場合に調整されるｐＨ値で安定でなければな
らない。
【００１６】ゼオライトは、粉末の形でまたは成形し
た、たとえば固定層で使用することができる。その場合
には、成形助剤として、周知のように、たとえばアルカ
リ珪酸塩またはその加水分解物またはベントナイトが有
利に使用される。
た、たとえば固定層で使用することができる。その場合
には、成形助剤として、周知のように、たとえばアルカ
リ珪酸塩またはその加水分解物またはベントナイトが有
利に使用される。
【００１７】水溶液中のアミノ酸の吸着のために、種々
の孔径、構造、脱アルミニウム化の程度およびカチオン
を有するゼオライトが使用される。以下の表には、本発
明の目的に使用可能のゼオライトの選択とゼオライトの
特性が示されている。
の孔径、構造、脱アルミニウム化の程度およびカチオン
を有するゼオライトが使用される。以下の表には、本発
明の目的に使用可能のゼオライトの選択とゼオライトの
特性が示されている。
【００１８】 第１表 溶液中で吸着するためのゼオライトタイプ ゼオライト ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3 孔径 参考文献 率 （Å） ゼオライトＡ 約２ ３〜５ （１，２） ゼオライトＸ 約２〜３ 約７．４ （１） ゼオライトＹ、 ３〜∞ 約７．４ （１，３，４） 脱アルミニウム化した ゼオライトＹ（ＤＡＹ） モルデナイト、 ≧１０ ６．５×７ （１，５） 脱アルミニウム化した モルデナイト ＺＳＭ−５、 ２０〜∞ ５．３×５．６ （５，６） 脱アルミニウム化した ５．１×５．５ ＺＳＭ−５ ゼオライトβ ２０〜∞ ７．５×５．７ （７） ６．５×５．６ ＶＩＰ−５ − １２．１ （８） 参考文献 １．D.W.Breck,Zeolite Molecular Sieves,Structure,C
hemistry and Use,J.Wiley and Sons,New York 1974； ２．H.Strack et al.(Degussa A.G.)，DE2660722 C2； ３．E.Roland et al.(Degussa A.G.)，EP0413138； ４．H.K.Beyer,I.Belenykaja,Catalysis by Zeolites,E
lsevier,Amsterdam 1980; ５.C.D.Chang,(Mobil Oil Corp.)，US-PS4273753； ６．F.G.Dwyer et al.(Mobil Oil Corp.)，DE2836076 C
2； ７．R.B.Calvert et al.(Mobil Oil Corp.)，EP016420
8； ８．W.Schmidt et al.,Zeolites 12(1992)Jan.2ff． 種々のゼオライト種類の充填率が溶液中のアミノ酸濃度
およびアミノ酸自体に依存することは明らかである。
hemistry and Use,J.Wiley and Sons,New York 1974； ２．H.Strack et al.(Degussa A.G.)，DE2660722 C2； ３．E.Roland et al.(Degussa A.G.)，EP0413138； ４．H.K.Beyer,I.Belenykaja,Catalysis by Zeolites,E
lsevier,Amsterdam 1980; ５.C.D.Chang,(Mobil Oil Corp.)，US-PS4273753； ６．F.G.Dwyer et al.(Mobil Oil Corp.)，DE2836076 C
2； ７．R.B.Calvert et al.(Mobil Oil Corp.)，EP016420
8； ８．W.Schmidt et al.,Zeolites 12(1992)Jan.2ff． 種々のゼオライト種類の充填率が溶液中のアミノ酸濃度
およびアミノ酸自体に依存することは明らかである。
【００１９】このことから、それぞれのアミノ酸の分離
のために特に適当なゼオライトが存在し、これらを吸着
等温線を記録することにより容易に発見できることが導
き出される。従って、ｐＨ値９〜１０でＬ−リシンでは
ＤＡＹにおいて、最大測定充填率約１２〜１３％が達成
される。ＺＳＭ−５またはモルデナイトでは約８％およ
びＮａＹでは１０％が達成される。
のために特に適当なゼオライトが存在し、これらを吸着
等温線を記録することにより容易に発見できることが導
き出される。従って、ｐＨ値９〜１０でＬ−リシンでは
ＤＡＹにおいて、最大測定充填率約１２〜１３％が達成
される。ＺＳＭ−５またはモルデナイトでは約８％およ
びＮａＹでは１０％が達成される。
【００２０】Ｌ−およびＤＬ−メチオニンのためには、
ｐＨ１〜６でＺＳＭ−５において約９％の最良の充填結
果が測定される。ＤＡＹにおいては、充填限界は検査し
た濃度範囲では達成されない。モルデナイトにおいては
最大充填率は４％である。
ｐＨ１〜６でＺＳＭ−５において約９％の最良の充填結
果が測定される。ＤＡＹにおいては、充填限界は検査し
た濃度範囲では達成されない。モルデナイトにおいては
最大充填率は４％である。
【００２１】ＤＡＹおよびＺＳＭにおいては、Ｌ−トレ
オニンは以下の充填率を達成する：ＺＳＭ−５において
５％、モルデナイトにおいて４％およびＤＡＹにおいて
１％。同じゼオライトにおける吸着能力の傾向は、Ｌ−
トレオニンの場合には、Ｌ−／ＤＬ−メチオニンの場合
の傾向に類似している。両者共弱酸性アミノ酸であり、
かつＺＳＭ−５およびＤＡＹにおける充填率はより低
い。
オニンは以下の充填率を達成する：ＺＳＭ−５において
５％、モルデナイトにおいて４％およびＤＡＹにおいて
１％。同じゼオライトにおける吸着能力の傾向は、Ｌ−
トレオニンの場合には、Ｌ−／ＤＬ−メチオニンの場合
の傾向に類似している。両者共弱酸性アミノ酸であり、
かつＺＳＭ−５およびＤＡＹにおける充填率はより低
い。
【００２２】しかしながら、本発明による方法を使用し
て、水溶液からアミノ酸を除去することが可能であるだ
けでない。アミノ酸混合物を分離することも可能であ
る。
て、水溶液からアミノ酸を除去することが可能であるだ
けでない。アミノ酸混合物を分離することも可能であ
る。
【００２３】Ｌ−リシン、Ｌ−メチオニンおよびＬ−ト
レオニンを含有する溶液から、ＺＳＭ−５を使用して酸
性ｐＨ範囲（ｐＨ＝約１）で吸着することによりＬ−メ
チオニンを分離することができる。アルカリ性ｐＨ範囲
（ｐＨ＝約９）で処理する場合は、Ｌ−リシンをこの混
合物から選択的に吸着する。
レオニンを含有する溶液から、ＺＳＭ−５を使用して酸
性ｐＨ範囲（ｐＨ＝約１）で吸着することによりＬ−メ
チオニンを分離することができる。アルカリ性ｐＨ範囲
（ｐＨ＝約９）で処理する場合は、Ｌ−リシンをこの混
合物から選択的に吸着する。
【００２４】これらの条件下でモルデナイトまたはＤＡ
ＹまたはＮａＹ種類のゼオライトを使用することにより
Ｌ−リシンを分離することができる。
ＹまたはＮａＹ種類のゼオライトを使用することにより
Ｌ−リシンを分離することができる。
【００２５】それぞれの使用されるゼオライトに吸着し
たアミノ酸を、中性アミノ酸（たとえばメチオニン、ト
レオニン）に対しては有利にはｐＩより高く、かつ塩基
性アミノ酸（たとえばリシン）に対しては有利にはｐＩ
より低いｐＨ値で脱着する。
たアミノ酸を、中性アミノ酸（たとえばメチオニン、ト
レオニン）に対しては有利にはｐＩより高く、かつ塩基
性アミノ酸（たとえばリシン）に対しては有利にはｐＩ
より低いｐＨ値で脱着する。
【００２６】このようにして、たとえばリシン塩酸塩ま
たは硫酸塩を直接取得することが可能である。
たは硫酸塩を直接取得することが可能である。
【００２７】吸着したＬ−リシンの回収率はＤＡＹおよ
びＮａＹにおいてｐＨ約１で１００％に達する。硫酸ま
たは塩酸を有利には脱着工程のための酸として使用す
る。ＤＬ−およびＬ−メチオニンはｐＨ値約１０で完全
に脱着される。
びＮａＹにおいてｐＨ約１で１００％に達する。硫酸ま
たは塩酸を有利には脱着工程のための酸として使用す
る。ＤＬ−およびＬ−メチオニンはｐＨ値約１０で完全
に脱着される。
【００２８】本発明による方法は、必要に応じて連続的
または非連続的に、たとえば発酵からの側流を連続的に
ゼオライト床を通過させ、かつ所望のアミノ酸を分離後
側流を発酵容器に戻すことにより実施することができ
る。
または非連続的に、たとえば発酵からの側流を連続的に
ゼオライト床を通過させ、かつ所望のアミノ酸を分離後
側流を発酵容器に戻すことにより実施することができ
る。
【００２９】図５は本発明の工程図を示す。塩基、たと
えばアンモニアをｐＨ調整剤として発酵中に反応器に添
加する。現場での処理のために、発酵ブイヨンを滅菌ポ
ンプを介してバイパスで反応器から取り出し、かつゼオ
ライト充填体を有するカラムを介して供給することによ
りブイヨンを反応器に還流する。セルの分離は生じな
い。Ｌ−リシンがゼオライト充填体に吸着され、一方リ
シンの少ないブイヨンはポンプで送ることにより反応器
に還流される。
えばアンモニアをｐＨ調整剤として発酵中に反応器に添
加する。現場での処理のために、発酵ブイヨンを滅菌ポ
ンプを介してバイパスで反応器から取り出し、かつゼオ
ライト充填体を有するカラムを介して供給することによ
りブイヨンを反応器に還流する。セルの分離は生じな
い。Ｌ−リシンがゼオライト充填体に吸着され、一方リ
シンの少ないブイヨンはポンプで送ることにより反応器
に還流される。
【００３０】ポンピング率またはより正確には、バイパ
スおよびカラム内の滞在時間は、セルが酸素および支持
体の不足のために損害を受けないように選択されなけれ
ばならない。
スおよびカラム内の滞在時間は、セルが酸素および支持
体の不足のために損害を受けないように選択されなけれ
ばならない。
【００３１】必要な場合は、場合により異なる条件下
（ｐＨ値、ゼオライト種類）で、たとえば種々のアミノ
酸を互いに分離することを目的とする場合に実施され
る、異なる吸着工程を連続して接続する。従来技術から
周知の有機イオン交換樹脂の使用と反対に、ゼオライト
をアミノ酸の吸着のために使用する場合に全体として多
くの利点が生じる。
（ｐＨ値、ゼオライト種類）で、たとえば種々のアミノ
酸を互いに分離することを目的とする場合に実施され
る、異なる吸着工程を連続して接続する。従来技術から
周知の有機イオン交換樹脂の使用と反対に、ゼオライト
をアミノ酸の吸着のために使用する場合に全体として多
くの利点が生じる。
【００３２】
【表１】
【００３３】
例 １．アミノ酸溶液の処理 ゼオライトにおけるアミノ酸の吸着の実験を１００ｍｌ
の撹拌または振動フラスコ内で静的に実施した。
の撹拌または振動フラスコ内で静的に実施した。
【００３４】種々の濃度の合成アミノ酸溶液（Ｃ0８０
ｇ／ｌまで）を使用した。
ｇ／ｌまで）を使用した。
【００３５】以下の種類のゼオライトを吸着剤として使
用した： 第３表 SiO2/Al2O3 Si/Al 微孔容積 焼成 （ｍｌ／ｇ） （℃） （時間） ＮａＹ ６ ３ ０．３ 実施せず Ｈ−モルデナイト ２０ １０ ０．２ ５５０ １ Ｈ−ＺＳＭ−５ ４５ ２３ ０．２ ５５０ １ ＤＡＹ ２００ １００ ０．３ ９５０ １ それぞれの場合に、大気水分で飽和した粉末状のゼオラ
イト３ｇを計量し、たとえばＬ−リシン溶液３０ｍｌを
有するフラスコに添加した。実験を夜通し続けた（１６
〜２０時間）。サンプルを濾過し、ゼオライト不含のう
わずみ液をＨＰＬＣ装置を使用して分析した。
用した： 第３表 SiO2/Al2O3 Si/Al 微孔容積 焼成 （ｍｌ／ｇ） （℃） （時間） ＮａＹ ６ ３ ０．３ 実施せず Ｈ−モルデナイト ２０ １０ ０．２ ５５０ １ Ｈ−ＺＳＭ−５ ４５ ２３ ０．２ ５５０ １ ＤＡＹ ２００ １００ ０．３ ９５０ １ それぞれの場合に、大気水分で飽和した粉末状のゼオラ
イト３ｇを計量し、たとえばＬ−リシン溶液３０ｍｌを
有するフラスコに添加した。実験を夜通し続けた（１６
〜２０時間）。サンプルを濾過し、ゼオライト不含のう
わずみ液をＨＰＬＣ装置を使用して分析した。
【００３６】吸着実験を室温で、３５℃および６０℃で
実施した。吸着された量を実験の開始（Ｃ0）および終
了（Ｃf）時のリシン濃度の分析により測定した。残留
する差が吸着された。吸着濃度（Ｃz＝ゼオライトｇ／
アミノ酸溶液ｇ）を求めることにより充填率Ｘを測定す
ることができた：
実施した。吸着された量を実験の開始（Ｃ0）および終
了（Ｃf）時のリシン濃度の分析により測定した。残留
する差が吸着された。吸着濃度（Ｃz＝ゼオライトｇ／
アミノ酸溶液ｇ）を求めることにより充填率Ｘを測定す
ることができた：
【００３７】
【数１】
【００３８】図１はＬ−リシン一水和物の吸着等温線を
示す。使用される溶液はゼオライトといっしょに平均ｐ
Ｈ値９．５を有していた。
示す。使用される溶液はゼオライトといっしょに平均ｐ
Ｈ値９．５を有していた。
【００３９】Ｈ−ＺＳＭ−５とＨ−モルデナイトの間に
は差が認められなかった。両方のゼオライトにおいて約
８％の最大充填率を達成した。
は差が認められなかった。両方のゼオライトにおいて約
８％の最大充填率を達成した。
【００４０】同じ条件下（Ｔ＝２１℃）でＤＡＹの充填
率は最大約１３％を達成した。３５℃および６０℃での
実験は温度上昇が吸着に効果を及ぼさないことを示す。
率は最大約１３％を達成した。３５℃および６０℃での
実験は温度上昇が吸着に効果を及ぼさないことを示す。
【００４１】同様の吸着実験をＤＬ−およびＬ−メチオ
ニンおよびＬ−トレオニンで実施した。
ニンおよびＬ−トレオニンで実施した。
【００４２】結果を図２および図３に示す。
【００４３】２．発酵ブイヨンの処理 更に、Ｌ−リシンの吸着および脱着特性を発酵ブイヨン
内で検査した。実験をゼオライト粉末を有する振動フラ
スコ内で（Ａ）およびゼオライト成形体を充填した固定
層カラム内で（Ｂ）種々のｐＨ値で実施した（図４）。
内で検査した。実験をゼオライト粉末を有する振動フラ
スコ内で（Ａ）およびゼオライト成形体を充填した固定
層カラム内で（Ｂ）種々のｐＨ値で実施した（図４）。
【００４４】サンプル約４ｌを進行する発酵から取り出
し、その後直ちにサンプルに坑生物質クロラムフェニコ
ール（０．０４ｇ／ｌ）および抗菌性ピマリシン（０．
０１ｇ／ｌ）を添加し、かつ混合物を冷たく保存した。
それにより生成株の微生物活性が停止し、外からの感染
が阻止された。吸着実験を滅菌条件下で実施しない場合
には、汚染がリシンの分解を引き起し、従って実験中の
測定結果を無効にすることがありうる。
し、その後直ちにサンプルに坑生物質クロラムフェニコ
ール（０．０４ｇ／ｌ）および抗菌性ピマリシン（０．
０１ｇ／ｌ）を添加し、かつ混合物を冷たく保存した。
それにより生成株の微生物活性が停止し、外からの感染
が阻止された。吸着実験を滅菌条件下で実施しない場合
には、汚染がリシンの分解を引き起し、従って実験中の
測定結果を無効にすることがありうる。
【００４５】この培地は、分離されなければならないＬ
−リシン（７４ｇ／ｌ）のほかに若干の他の成分、複合
成分、高い塩濃度、高いバイオマスまたはプロテイン濃
度（乾燥バイオマス３０ｇ／ｌ）、微生物の副生成物お
よび他のアミノ酸を有した。ｐＨ値はほぼ７．５であっ
た。
−リシン（７４ｇ／ｌ）のほかに若干の他の成分、複合
成分、高い塩濃度、高いバイオマスまたはプロテイン濃
度（乾燥バイオマス３０ｇ／ｌ）、微生物の副生成物お
よび他のアミノ酸を有した。ｐＨ値はほぼ７．５であっ
た。
【００４６】バイオマスを分離せずにおよび前処理せず
に培地をゼオライトと接触させた。振動フラスコ内で粉
末のゼオライトを使用し、および固定層カラム内でＤＡ
Ｙラッシヒリング（外径７ｍｍ×内径４ｍｍ）およびＨ
−ＺＳＭ−５充填シリンダ（直径３ｍｍ）を使用した。
に培地をゼオライトと接触させた。振動フラスコ内で粉
末のゼオライトを使用し、および固定層カラム内でＤＡ
Ｙラッシヒリング（外径７ｍｍ×内径４ｍｍ）およびＨ
−ＺＳＭ−５充填シリンダ（直径３ｍｍ）を使用した。
【００４７】ガラス製固定層カラムは内径１５ｍｍおよ
び充填高さ４００ｍｍを有した。培地をカラムに下から
上へ供給した。この間に、緩衝フラスコ内のｐＨ値を測
定し、必要に応じて調整した。アンモニアおよび硫酸を
調整剤として使用した。
び充填高さ４００ｍｍを有した。培地をカラムに下から
上へ供給した。この間に、緩衝フラスコ内のｐＨ値を測
定し、必要に応じて調整した。アンモニアおよび硫酸を
調整剤として使用した。
【００４８】２．１結果 振動フラスコ内のｐＨ値は７〜１０の間を変動した。吸
着能力（充填率Ｘ）はｐＨ値の上昇とともに上昇した。
ゼオライトＤＡＹおよびＮａＹにおいて最大充填率９〜
１２％を達成した。
着能力（充填率Ｘ）はｐＨ値の上昇とともに上昇した。
ゼオライトＤＡＹおよびＮａＹにおいて最大充填率９〜
１２％を達成した。
【００４９】発酵ブイヨンを使用した吸着および脱着実
験は、同様にＤＡＹラッシヒリングを有する固定層カラ
ム内でｐＨ値７．５〜１０で実施した。発酵ブイヨンの
最初のｐＨ値（ｐＨ７．５）で、ＤＡＹの吸着能力は充
填率約５％を達成した。ｐＨ値の上昇とともに能力はＸ
＝１２％まで（ｐＨ１０で）上昇することができた。
験は、同様にＤＡＹラッシヒリングを有する固定層カラ
ム内でｐＨ値７．５〜１０で実施した。発酵ブイヨンの
最初のｐＨ値（ｐＨ７．５）で、ＤＡＹの吸着能力は充
填率約５％を達成した。ｐＨ値の上昇とともに能力はＸ
＝１２％まで（ｐＨ１０で）上昇することができた。
【００５０】ＤＡＹにおける発酵ブイヨン内のＬ−リシ
ンの吸着能力は、最大１２％で、ｐＨ約１０における合
成的に製造された溶液内の充填率に相当し、該値はブイ
ヨン内の多くの異なる成分にもかかわらず高い選択性を
示した。
ンの吸着能力は、最大１２％で、ｐＨ約１０における合
成的に製造された溶液内の充填率に相当し、該値はブイ
ヨン内の多くの異なる成分にもかかわらず高い選択性を
示した。
【００５１】ＤＡＹ充填体は洗浄溶液（脱イオン水およ
び塩酸）でｐＨ１で脱着された。最初の吸着充填率は６
％であった。ほぼ１００％の回収率（脱着したリシンｇ
÷吸着したリシンｇの％）が達成できた。吸着および脱
着を同じカラム内でおよび同じ充填体で８サイクルまで
異なるｐＨ値で数回繰り返した。この間に、ＤＡＹ充填
体を発酵ブイヨンと１週間接触させた。カラムまたはラ
ッシヒリングにおける閉塞も遮断も認められなかった。
び塩酸）でｐＨ１で脱着された。最初の吸着充填率は６
％であった。ほぼ１００％の回収率（脱着したリシンｇ
÷吸着したリシンｇの％）が達成できた。吸着および脱
着を同じカラム内でおよび同じ充填体で８サイクルまで
異なるｐＨ値で数回繰り返した。この間に、ＤＡＹ充填
体を発酵ブイヨンと１週間接触させた。カラムまたはラ
ッシヒリングにおける閉塞も遮断も認められなかった。
【００５２】３．現場での発酵ブイヨンの処理 今まで示された結果から、発酵中に現場で処理されるＬ
−リシンの可能性が認められる。図５はこの工程を示
す。塩基性アンモニアをｐＨ調整剤として発酵中に反応
器に添加する。
−リシンの可能性が認められる。図５はこの工程を示
す。塩基性アンモニアをｐＨ調整剤として発酵中に反応
器に添加する。
【００５３】現場で処理するために、発酵ブイヨンを反
応器からバイパスで滅菌ポンプを介して取り出す。ブイ
ヨンをゼオライト充填体を有するカラムを介して供給す
ることにより反応器に還流する。セル分離は生じない。
Ｌ−リシンがゼオライト充填体に吸着する。リシンの少
ないブイヨンを反応器に戻す。ポンピング率またはより
正確には、バイパスおよびカラム内の滞在時間は、セル
が酸素および支持体の不足のために損害を受けないよう
に選択されなければならない。
応器からバイパスで滅菌ポンプを介して取り出す。ブイ
ヨンをゼオライト充填体を有するカラムを介して供給す
ることにより反応器に還流する。セル分離は生じない。
Ｌ−リシンがゼオライト充填体に吸着する。リシンの少
ないブイヨンを反応器に戻す。ポンピング率またはより
正確には、バイパスおよびカラム内の滞在時間は、セル
が酸素および支持体の不足のために損害を受けないよう
に選択されなければならない。
【００５４】アンモニアを使用したｐＨ値の調整は、発
酵体の配量位置で行う代わりに、吸着カラムを介して実
施することができる（図５）。その結果として、吸着能
力をより高くする一時的なｐＨ勾配が生じる。この関連
において、カラム内のブイヨン流の滞在時間は混合時間
およびカラムにわたるｐＨ値の分布と同様に、微生物が
損なわれないように最適化されなければならない。
酵体の配量位置で行う代わりに、吸着カラムを介して実
施することができる（図５）。その結果として、吸着能
力をより高くする一時的なｐＨ勾配が生じる。この関連
において、カラム内のブイヨン流の滞在時間は混合時間
およびカラムにわたるｐＨ値の分布と同様に、微生物が
損なわれないように最適化されなければならない。
【００５５】引続き、リシンを充填したカラムを水で洗
浄し、かつ酸で溶離する。塩酸および硫酸の使用によ
り、相当する塩、リシン塩酸塩またはリシン硫酸塩を選
択的に製造することもできる。２つのカラムの使用によ
り、第１のカラムで吸着中に第２のカラムを脱着するこ
とができる。以下の値は製造規模における本発明による
方法の利点を明らかにする。
浄し、かつ酸で溶離する。塩酸および硫酸の使用によ
り、相当する塩、リシン塩酸塩またはリシン硫酸塩を選
択的に製造することもできる。２つのカラムの使用によ
り、第１のカラムで吸着中に第２のカラムを脱着するこ
とができる。以下の値は製造規模における本発明による
方法の利点を明らかにする。
【００５６】 反応器容積 ３００ｍ3 作用容積 ２００ｍ3 リシン濃度 ７０ｇ／ｌ 蓄積されたリシン １４０００ｋｇ／
バッチ ｐＨ７．５でのＤＡＹの吸着能力 ５％ ｐＨ９．５でのＤＡＹの吸着能力 １０％ 吸着および脱着の継続時間 ２時間 ２つの吸着カラム、 それぞれ２５ｍ3 ２つの吸着カラム、それぞれＤＡＹラッシヒリング１０
０００ｋｇ充填 現場での処理工程 ４０時間 ｐＨ７．５での吸着、２時間毎に５００ｋｇ 発酵終了時にリシン１００００ｋｇが処理される、製造
後残留するリシン４０００ｋｇがｐＨ９．５で８時間で
分離される。
バッチ ｐＨ７．５でのＤＡＹの吸着能力 ５％ ｐＨ９．５でのＤＡＹの吸着能力 １０％ 吸着および脱着の継続時間 ２時間 ２つの吸着カラム、 それぞれ２５ｍ3 ２つの吸着カラム、それぞれＤＡＹラッシヒリング１０
０００ｋｇ充填 現場での処理工程 ４０時間 ｐＨ７．５での吸着、２時間毎に５００ｋｇ 発酵終了時にリシン１００００ｋｇが処理される、製造
後残留するリシン４０００ｋｇがｐＨ９．５で８時間で
分離される。
【００５７】この例により、発酵終了後８時間でブイヨ
ンからリシンを完全に分離し、所望の形の結晶化に用い
ることが可能である。
ンからリシンを完全に分離し、所望の形の結晶化に用い
ることが可能である。
【図１】種々のゼオライトを使用した本発明による吸着
実験におけるＬ−リシンの吸着等温線を示す。
実験におけるＬ−リシンの吸着等温線を示す。
【図２】種々のゼオライトを使用した本発明による吸着
実験におけるＬ−メチオニンの吸着等温線を示す。
実験におけるＬ−メチオニンの吸着等温線を示す。
【図３】種々のゼオライトを使用した本発明による吸着
実験におけるＬ−トレオニンの吸着等温線を示す。
実験におけるＬ−トレオニンの吸着等温線を示す。
【図４】本発明による、振動フラスコ（Ａ）および固定
層カラム（Ｂ）を使用して水溶液からアミノ酸を分離す
る方法を示した図である。
層カラム（Ｂ）を使用して水溶液からアミノ酸を分離す
る方法を示した図である。
【図５】本発明による、現場での発酵ブイヨンの処理工
程図である。
程図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アコス キス ドイツ連邦共和国 ハーナウ ９ グライ フェンハーゲンシュトラーセ 10アー (72)発明者 エルフリーデ ゼクストル ドイツ連邦共和国 ガイゼルバッハ アム フローンビューゲル 11 (72)発明者 ハイケ キンツ ドイツ連邦共和国 ハーナウ 11 アウグ スト−ベーベル−シュトラーセ ４ベー
Claims (8)
- 【請求項１】 水溶液からアミノ酸を分離する方法にお
いて、塩基性アミノ酸（ｐＨ７より高い等電点ｐＩ）の
溶液をｐＩに等しいかまたはそれより高いｐＨ値に調整
し、かつ中性（ｐＨ５〜７のｐＩ）または酸性（ｐＨ５
より低いｐＩ）アミノ酸の溶液をｐＩに等しいかまたは
それより低いｐＨ値に調整し、これらを更に適当なゼオ
ライトと接触させ、吸着したアミノ酸を引続きゼオライ
トから、ゼオライトを分離後、塩基性アミノ酸に対して
はｐＩより低いｐＨ値で、中性および酸性アミノ酸に対
してはｐＩより高いｐＨ値で溶離することを特徴とす
る、水溶液からアミノ酸を分離する方法。 - 【請求項２】 Ａ、Ｘ、Ｙ、脱アルミニウム化したＹゼ
オライト（ＤＡＹ）、モルデナイト、脱アルミニウム化
したモルデナイト、ＺＳＭ−５、脱アルミニウム化した
ＺＳＭ−５、ゼオライト−βまたはＶＰＩ−５の種類の
ゼオライトを使用する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ＤＡＹ、ＮａＹ、ＺＳＭ−５またはモル
デナイトのゼオライト種類を使用することによりＬ−リ
シンを分離する、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 ＺＳＭ−５、ＤＡＹまたはモルデナイト
のゼオライト種類を使用することによりＤＬ−またはＬ
−メチオニンを分離する、請求項１または２記載の方
法。 - 【請求項５】 ＺＳＭ−５、モルデナイトまたはＤＡＹ
のゼオライト種類を使用することによりＬ−トレオニン
を分離する、請求項1または2記載の方法。 - 【請求項６】 水溶液が１種以上のアミノ酸を含有す
る、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項７】 発酵ブイヨンを進行する発酵から側流で
取り出し、適当なゼオライトと接触させ、かつアミノ酸
が消耗した液体を発酵容器に戻す、請求項１から６まで
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 バイオマスを発酵ブイヨンから分離しな
い、請求項７記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4217203A DE4217203C2 (de) | 1992-05-23 | 1992-05-23 | Verfahren zum Abtrennen von Aminosäuren aus wäßrigen Lösungen |
| DE4217203.9 | 1992-05-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641028A true JPH0641028A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=6459643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5119469A Pending JPH0641028A (ja) | 1992-05-23 | 1993-05-21 | 水溶液からアミノ酸を分離する方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5312980A (ja) |
| EP (1) | EP0571742B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0641028A (ja) |
| AT (1) | ATE147066T1 (ja) |
| CA (1) | CA2096767A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ284583B6 (ja) |
| DE (2) | DE4217203C2 (ja) |
| DK (1) | DK0571742T3 (ja) |
| ES (1) | ES2096795T3 (ja) |
| SK (1) | SK279855B6 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7554038B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-06-30 | Yazaki Corporation | Shield wire |
| US8921696B2 (en) | 2007-09-18 | 2014-12-30 | Sumitomo Wiring Systems, Ltd. | Wiring harness and a method for producing the same, and a method for connecting insulated wires |
| US9272675B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-03-01 | Yazaki Corporation | Wiring harness |
| JP2018520146A (ja) * | 2015-06-30 | 2018-07-26 | 西安藍暁科技新材料股▲ふん▼有限公司Ｓｕｎｒｅｓｉｎ Ｎｅｗ Ｍｅｔｅｒｉａｌｓ Ｃｏ．Ｌｔｄ，．Ｘｉ’Ａｎ | メチオニンの精製プロセス |
| JP2021515551A (ja) * | 2018-03-05 | 2021-06-24 | アレボ・アクチボラゲットＡｒｅｖｏ Ａｂ | 塩基性アミノ酸の分離 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171568B1 (en) | 1991-05-27 | 2001-01-09 | Degussa-H{umlaut over (u)}ls Aktiengesellschaft | Method for the purification of exhaust air and/or effluents by contact with moulded bodies containing dealuminated zeolite Y |
| DE4332464A1 (de) * | 1993-09-24 | 1995-03-30 | Degussa | Verfahren zur Abtrennung von L-Leucin und L-Isoleucin aus wässrigen Lösungen |
| DE4403987A1 (de) * | 1994-02-09 | 1995-08-10 | Degussa | Verfahren zur Abtrennung von Hydroximono- und tricarbonsäuren |
| DE19535751A1 (de) * | 1995-09-26 | 1997-03-27 | Degussa | Verfahren zur Abtrennung von Aminosäuren und Aminosulfonsäuren durch Adsorption an Zeolithen |
| CA2255130A1 (en) | 1997-12-16 | 1999-06-16 | Archer Daniels Midland Company | Process for making granular l-lysine feed supplement |
| DE19821378A1 (de) * | 1998-05-13 | 1999-11-18 | Degussa | Verfahren zur Auftrennung von Tetrahydropyrimidinderivaten |
| BRPI0703692B1 (pt) * | 2006-12-25 | 2016-12-27 | Ajinomoto Kk | método para se obter os cristais de um hidrocloreto de aminoácido básico compreendendo gerar um aminoácido básico usando células microbianas por fermentação em um caldo de fermentação ou por um método enzimático em uma solução de reação de enzima usando as células como catalisadores |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE750402C (de) * | 1941-07-22 | 1945-01-16 | Verfahren zur Trennung von Gemischen von Aminosaeuren | |
| US3036125A (en) * | 1959-06-02 | 1962-05-22 | Pfizer & Co C | Process for purifying lysine |
| US3630681A (en) * | 1963-09-03 | 1971-12-28 | Hitachi Ltd | Method of separating mixtures by liquid chromatography |
| IT1045451B (it) * | 1966-03-23 | 1980-05-10 | Ajinomoto Kk | Metodo per recuperare lisina da brodo di fermentazione |
| JPS60207593A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Ajinomoto Co Inc | 発酵液から塩基性アミノ酸の分離方法 |
| GB2167052B (en) * | 1984-11-17 | 1988-09-07 | Laporte Industries Ltd | Synthetic crystalline molecular sieve materials and a method for their preparation |
| JPS6261592A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-18 | Ajinomoto Co Inc | 塩基性アミノ酸の分離方法 |
| JPS62210053A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 光学異性体分離用充填剤 |
| JPH0747109B2 (ja) * | 1986-09-08 | 1995-05-24 | 三井東圧化学株式会社 | アミノ酸水溶液の濃縮法 |
| KR890002412A (ko) * | 1987-07-17 | 1989-04-10 | 오그덴 에이취.웹스터 | 높은 pH에서의 중성 아미노산 회수 |
| US4923616A (en) * | 1987-09-24 | 1990-05-08 | Mitsubishi Petrochemical Company, Ltd. | Method of separating chemical components in simulated moving bed |
| US4910336A (en) * | 1988-11-25 | 1990-03-20 | Uop | Process for separating phenylalanine from salts |
| US5104492A (en) * | 1990-07-11 | 1992-04-14 | The Regents Of The University Of California | Recovery of carboxylic acids from water by precipitation from organic solutions |
| JPH04134054A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Ajinomoto Co Inc | イオン交換樹脂を用いるアミノ酸の精製方法 |
-
1992
- 1992-05-23 DE DE4217203A patent/DE4217203C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-31 EP EP93105321A patent/EP0571742B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-31 DK DK93105321.9T patent/DK0571742T3/da active
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- 1993-03-31 ES ES93105321T patent/ES2096795T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-03 US US08/055,313 patent/US5312980A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-12 SK SK471-93A patent/SK279855B6/sk unknown
- 1993-05-20 CZ CZ93960A patent/CZ284583B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-05-21 JP JP5119469A patent/JPH0641028A/ja active Pending
- 1993-05-21 CA CA002096767A patent/CA2096767A1/en not_active Abandoned
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| CZ96093A3 (en) | 1994-02-16 |
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| CA2096767A1 (en) | 1993-11-24 |
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| SK47193A3 (en) | 1994-06-08 |
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