JPH06504908A - ナタマイシンの回収 - Google Patents

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】 ナタマイシンの回収 発明の背景 本発明は、メタノールを添加すること、沈殿したナタマイシンを溶解するために １．０〜４．５にｐＨを調節すること；残留している懸濁固体を除去すること； 及び、高純度ナタマイシンを沈殿させるために６．０〜９．０にｐＨを高めるこ とによる、ナタマイシンを含む発酵液からのナタマイシンの回収に関する。

ナタマイシンは、数十年間知られてきた抗生物質である（Ｆｌｏｒｅｙ、”Ａｎ ａｌｙｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｆｉｌｅｓ　ｏｆ　Ｄｒｕｇ　５ｕｂｓｔａｎｃｅｓ ”、Ｖｏｌ、１０．１９８１；Ｍｅｒｃｋ　Ｉｎｄｅｘ、”Ｐｉｍａｒｉｃｉｎ ”、ｐ８３４）。その認識された価値ある抗生物質特性にかかわらず、製造に非 常に高い費用がかかるために、ナタマイシンの研究又は商品化は、はとんど行な われなかった。

本発明は、発酵液からのナタマイシンの安価で迅速な回収方法に関する。

Ｆｌｏｒｅｙに示されているように、ナタマイシンは、よく定義された特定の化 学構造、融点及び紫外線スペクトルを有する。ナタマイシンの特定の物理化学的 性質は、特に種々の液体中でのその溶解性であり、この化合物に特有の処理技術 を必要とする。ナタマイシンのための従来の方法は、一般に、経済的に受け入れ られていなかった。異なる性質を有する他の化合物の回収方法は、ナタマイシン の回収への洞察を少しも与えない。

ナタマイシンは、ストレプトミセス属ギルボスボレウス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃ ｅｓ　ｇｉｌｖｏｓｐｏｒｅｕｓ）を用いた英国特許第８４６，９３３号（Ａｍ ｅｒｉｃａｎＣｙｎａｍｉｄ）に記載されているように、発酵によって製造され てきた。この特許において、ナタマイシンンは、メタノールで抽出された後、吸 着及び溶離の多くの工程によって回収される。

米国特許第３，３７８，４４１号（Ｐｅｎｉｃｋ）は、発酵液から塩析させるこ と、メタノールで抽出すること、固体を除去すること、及びその後、ナタマイシ ンを回収するために液体を蒸発させることによって、ナタマイシンを回収するこ とを開示している。

米国特許第３，８９２，８５０号（Ｇｉｓｔ−Ｂｒｏｃａｄｅｓ）は、酸性化し たブタノールで抽出後、蒸留して沈殿させることによるピマリシンの回収を開示 している。この特許中で、ピマリシン同定は、Ｆｌｏｒｅｙに記載されているナ タマイシンの同定とは一致していないことがわかる。

これらの方法は、すべて、吸着及び溶離、蒸留、又は液体の蒸発のような、高価 な最終回収工程を必要とする。

発明の概要 制御されたｐＨ条件の下、メタノール抽出液体での単純な抽出によって、ナタマ イシンを含む発酵液から高純度ナタマイシンを回収し得ることが開示された。本 発明は、１．沈殿ナタマイシン、発酵生成物に加えて、少なくとも２ｇ／リット ルのナタマイシンを含む抽出液を含むナタマイシン発酵生成物にメタノールを加 える工程、２、ナタマイシンを可溶化するために、ｐＨを１．０〜４゜５に調節 する工程、 ３、残留している懸濁固体を除去する工程、及び４、ナタマイシンを沈殿させる ために、ｐＨを６．０〜９゜０に高める工程 を具備する。

工程４の後に、ナタマイシンは、一般に濾過又は遠心分離のような手段で液体か ら機械的に除去された後、水で洗浄され、８０％を越える、通常は９０％を越え る純度の最終ナタマイシンが乾燥される。

工程２及び４において、安定な溶解性条件に達するために十分な時間が設定され る。発酵液の体積、固体濃度、容器形状等に依存して、通常１５〜４５分が十分 である。攪拌は有効である。

図面の説明 図面は、本発明の方法の模式的な表現である。

発明の詳細な説明 本発明の方法は、発酵生成物に加えて、少なくとも２ｇ／リットルのナタマイシ ンを含む抽出液体を必要とする。直接発酵液に含まれるナタマイシンがあまりに 少ない場合には、水を除去しなければならない。発酵生成物が、実質的に水とナ タマイシンに加えてバイオマス固体からなるので、水を濾過すること及び／又は 遠心分離することのような、通常の固液分離技術によって水を分離することがで きる。５０％までの固体濃度がこの方法によって達成される。必要なメタノール を最少にするために、回収原料流中でより高い固体濃度が所望される場合には、 熱で補助された減圧蒸留を使用してもよい。典型的に、３０〜８０℃の範囲の温 度が用いられる。

９５℃を越える温度の延長された使用は、可能性のある生成物又はバイオマスの 分解を妨げるために避けられるべきである。

本方法でフィードストックとして使用される発酵生成物は、懸濁したナタマイシ ンとバイオマスとの固体及び水を含む。

例えば、発酵液から水が全く除去されなければ、固体含量は、２０％又はそれ未 満の低さである。発酵液に加えて少なくとも２ｇ／リットルのナタマイシンを含 む抽出物を得るために水が除去されると、除去される必要がある水の量は最少と なる。あるいは、装置の有用性、特にメタノールの回収のために、メタノール抽 出剤を添加する前に、実質的に全ての水を除去することが望ましい。

最適なナタマイシンの回収のために、ナタマイシン濃度は、２ｇ／リットルのよ うに低くすることができる。一方、原料流の水含量が減少したとき、より少ない 水を含むメタノール中でナタマイシンの溶解度がより高いので、より高いナタマ イシン濃度が望ましい。こうして、原料流の固体含量が約５０％を越えた場合に は、ナタマイシン含量は、少なくとも６ｇ／リットルであることが好ましい。

図面は、以下に説明するような本発明の方法を模式的に示す。

工程１において、高級アルコールと比較してこの安価な溶媒に、ナタマイシンが 優れた溶解性を有し、メタノール回収のための単純な技術がよく知られているの で、メタノールが、抽出媒体として使用される。最適なナタマイシンの回収を保 証するために、原料流中でメタノール１リツトル当たり２０〜約１５０ｇの範囲 のナタマイシンを含むメタノールが使用される。ナタマイシンは、高濃度では、 酸性化されたメタノール／水抽出媒体で沈殿する傾向があるので、メタノール１ リツトル当たり２０ｇ〜１２０ｇの範囲のナタマイシンを含むより低い濃度が好 ましい。メタノール抽出液体の水含量が増加したときにナタマイシンの溶解性が 低下するので、同様の回収率を達成するために、より多量のメタノールが必要と される。例えば、原料が７０％の水を含む場合には、実質的に乾燥した原料流で 出発する場合の約３倍の量のメタノールが必要とされる。原料が４０％の水を含 む場合には、２倍の量のメタノールが必要である。

工程２では、メタノールに直接、メタノールとともに、又はメタノールの添加後 発酵生成物に直接のような任意の段階における酸性化剤の添加によって、ｐＨは １．０〜４．５に調節される。これは、メタノール溶媒中でのナタマイシンの溶 解性を高める。塩酸は、優れた酸性化剤であるが、任意の通常の適合した酸性物 質が受け入れられる。

ある種の環境下では、可溶化を助けるために無機塩を添加することもまた望まし いが、通常は必要ない。使用可能な典型的な塩は、ＮａＣｌ５ＣａＣ１２、及び Ｐｅｎ　ｉ　ｃｋ米国特許第３，３７８，４４１号に開示されているようなその 他の塩である。

工程３では、濾過又は遠心分離のような通常の手段によって、残留しているバイ オマス懸濁固体が除去される。かなりの量のナタマイシンをまだ含有しているこ れらの固体は、他の有効な用途に用いることができる。

工程４では、メタノール／水／ナタマイシン液体のｐＨを６．０〜９．　０に高 めるために、任意の適合した塩基物質を使用することができる。このｐＨ変更は 、高純度ナタマイシンの沈殿をもたらし、このナタマイシンは除去及び乾燥され る。典型的で有効かつ安価で適合した塩基物質は、ナトリウム及びカリウムの水 酸化物である。所望ならば、ナタマイシンの沈殿を助けるために、工程４におい て水を加えてもよい。

水原料流濃度が低（、ナタマイシン濃度が高い場合には、これは必要であろう。

価値あるナタマイシン、発酵残留物、メタノール、無機塩及び水を含む、残留し ている液体副生成物は、メタノールの回収のために送り出される。メタノール回 収プロセスにおいて、約８０％の純度のナタマイシンが回収この実施例は、本プ ロセスのフィードストックとして、実質的に水を含まない発酵生成物の使用を説 明する。

発酵液は、遠心分離後に４０℃で減圧下で乾燥することによって、９８％固体に 濃縮される（微量の栄養残留物に加えて）。約１３％のナタマイシンを含む固体 は、２４０ｍ１のメタノール中でスラリー化され、濃縮された塩酸の添加により ｐＨは３．８に低下する。スラリーは、ナタマイシンの溶解を助けるために、３ ０分間混合される。懸濁している固体（バイオマス及びいくらかのナタマイシン ）は、濾過により除去される。

実質的に６ｇ／リットルのナタマイシン、メタノール及び微量の水を含む透明に なった液体は、水酸化カリウムの添加によりｐＨを７．５まで高められ、３０分 間静置される。ナタマイシンの濃い白色沈殿が形成する。固体は、濾過により除 去され、水で洗浄されて減圧下４０℃で乾燥される。

９３％の純度のナタマイシン（無水ベースで）の固体が９゜３ｇ得られる。

実施例２ この実施例は、単に濾過による発酵生成物濃縮の使用を説明する。

発酵液は、濾過により５０％の固体濃度に濃縮される。約１３ｇのナタマイシン を含むフィードストックは、５００ｍ１のメタノール中でスラリー化される。

その後、酸性及び塩基性ｐＨ調節添加剤として、酢酸及びＮａＯＨを使用する以 外は、実施例１の操作を続ける。

９０％を越える純度のナタマイシンが、約９．５ｇ得られる。

実施例３ この実施例は、固体含量の低い発酵生成物フィードストックの使用を説明する。

発酵液は、単純な機械的濾過によって、２３％の固体濃度に濃縮される。約２． ９ｇのナタマイシンを含むこの発酵生成物は、４０ｍ１のメタノール中でスラリ ー化され、塩酸の添加によりｐＨは２．２に低下する。このスラリーを３０分間 攪拌した後、遠心分離により固体を除去し、続いて濾過する。

３８ｇ／リットルのナタマイシンを含む透明な液体のｐＨは、水酸化カリウムの 添加により７．５に高められ、液体は３０分間静置される。濃い白色沈殿が形成 する。固体は濾過により分離され、水で洗浄し、減圧下で乾燥される。乾燥生成 物は、９２％の純粋なナタマイシンである。

３．６ｇ／リットルのナタマイシンが液体中に残留し、この液体は、約８０％の 純度でナタマイシンが回収されるメタノール回収に送り出される。

二二匹正エ ナタマイシン発酵生成物 ２０〜９８％固体、＜２ｇ／ｌナタマイシン純度８０〜９５％ 国際調査報告　＋１１”Ｔ／ｌｌｔ。ｌ／ｌ’ｌＧ。、。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、０Ａ（Ｂ Ｆ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、Ｔ Ｇ）、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ３，ＦＩ、　ＨＵ、ＪＰ。

ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＳＤ 、５Ｕ （７２）発明者　オルソン、フィリップ・テリーアメリカ合衆国、ウィスコンシ ン州 ５４２２０、マニトウォコ、ウォールド・ブールバード　３２２０ （７２）発明者　レイマー、マイケル・ヘンリーアメリカ合衆国、ウィスコンシ ン州 ５３０８１、シェポイガン、サウス・トウニンティフォース・ストリート１３０ ８

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ．発酵液生成物にメタノールを加える工程、ｂ．ナタマイシンを可溶化す るために、ｐＨを１．０ないし４．５に調節する工程、 ｃ．懸濁している固体を除去する工程、及びｄ．ナタマイシンを沈殿させるため に、ｐＨを６．０ないし９．０に高める工程 を具備し、少なくとも２ｇ／リットルのナタマイシンを含む発酵液生成物からナ タマイシンを回収するための方法。
2. ２．沈殿したナタマイシンが回収及び乾燥される請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．発酵液生成物が２０ないし９８％の固体を含む請求の範囲第１項記載の方法 。
4. ４．発酵液生成物が少なくとも５０％の固体を含む請求の範囲第１項記載の方法 。
5. ５．ナタマイシン２０ないし１５０ｇ当たり１リットルの量で、発酵液生成物中 にメタノールが加えられる請求の範囲第１項記載の方法。
6. ６．ナタマイシン２０ないし１２０ｇ当たり１リットルの量で、発酵液生成物中 にメタノールが加えられる請求の範囲第１項記載の方法。
7. ７．工程４において水が加えられる請求の範囲第１項記載の方法。
8. ８．発酵生成物が、直接発酵液から水を除去することによって製造される請求の 範囲第１項記載の方法。
9. ９．前記水の除去が機械的手段により行なわれる、請求の範囲第８項記載の方法 。