JPH0699461B2 - Method for producing L-rhamnose - Google Patents

Method for producing L-rhamnose

Info

Publication number
JPH0699461B2
JPH0699461B2 JP29236786A JP29236786A JPH0699461B2 JP H0699461 B2 JPH0699461 B2 JP H0699461B2 JP 29236786 A JP29236786 A JP 29236786A JP 29236786 A JP29236786 A JP 29236786A JP H0699461 B2 JPH0699461 B2 JP H0699461B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rhamnose
exchange resin
sulfate
concentration
amount
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29236786A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63145293A (en
Inventor
元宏 竹村
芳明 立野
雅昭 布施
久子 大場
Original Assignee
東和化成工業株式会社
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
Application filed by 東和化成工業株式会社 filed Critical 東和化成工業株式会社
Priority to JP29236786A priority Critical patent/JPH0699461B2/en
Publication of JPS63145293A publication Critical patent/JPS63145293A/en
Publication of JPH0699461B2 publication Critical patent/JPH0699461B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、L−ラムノースの製造方法、更に詳細には、
産業上有用なL−ラムノースを簡易な操作で効率よく、
かつ安価に製造しうるL−ラムノースの製造方法に関す
る。
The present invention relates to a method for producing L-rhamnose, more specifically,
Industrially useful L-rhamnose can be easily and efficiently operated,
The present invention also relates to a method for producing L-rhamnose that can be produced at low cost.

L−ラムノースはメチルペントースの一種で、6−デオ
キシ−L−マンノースあるいはL−マンノメチロースと
もいわれ、通常、水溶液からα型1水和物の結晶が得ら
れる。その結晶の融点は88〜92℃で、昇華性があり、水
溶液の比旋光度は溶液調製当初左旋性(▲〔α〕20 D
=−7.7°)を示すが、変旋光して約1時間後には右旋
性(▲〔α〕20 D▼=+9°前後)を示すようになる。
L-rhamnose is a kind of methyl pentose, and is also called 6-deoxy-L-mannose or L-mannometylose. Usually, α-type monohydrate crystals are obtained from an aqueous solution. The crystal has a melting point of 88-92 ° C and is sublimable, and the specific optical rotation of the aqueous solution is left-rotatory (▲ [α] 20 D
= -7.7 °), but about 1 hour after rotatory rotation, it exhibits dextrorotation (▲ [α] 20 D ▼ = around + 9 °).

L−ラムノースはわずかに苦味を持った甘味を呈し、そ
れはD−マンノースの甘味に似ている。通常の酵母によ
り資化されず、天然にはブナ科植物の樹皮中にあるケル
シトリンやクロウメモドキの果実に含まれるキサントラ
ムニン、ミカンのヘスペリジン等の配糖体として存在
し、又、アラビアガム、カラヤガム等のガム類にも存在
が知られている。尚、L−ラムノースは細菌細胞壁にも
存在し、抗原抗体反応に関与していることも知られてい
る。
L-rhamnose exhibits a slightly bitter sweetness, which is similar to that of D-mannose. It is not assimilated by ordinary yeasts and naturally exists as glycosides such as xanthorhamin contained in berries of quercitrin and buckthorn in the bark of beech plants, gum hesperidin of mandarin, and gum arabic and karaya gum. It is also known to exist in gums such as. It is also known that L-rhamnose is also present in the bacterial cell wall and is involved in the antigen-antibody reaction.

細菌、糖鎖の生理活性が注目され始め、それらの医薬、
農薬等の合成原料としての使用が盛んになったため、か
かる糖鎖の構成糖の一つであるL−ラムノースあるいは
その誘導体も、植物細胞学、微生物工学、遺伝子工学、
醗酵工学、免疫学の分野での研究が進み、医薬、農薬へ
の利用が展開されてきている。又、L−ラムノースはア
ミノ酸類とメイラード反応を起こし、特徴のある香りを
発するので、リアクションフレーバーの原料としても使
用されている。
The physiological activities of bacteria and sugar chains have begun to attract attention,
Since its use as a synthetic raw material for agricultural chemicals has become popular, L-rhamnose or one of its derivatives, which is one of the constituent sugars of such sugar chains, is also used in plant cytology, microbial engineering, genetic engineering,
Research in the fields of fermentation engineering and immunology has progressed, and its use in medicine and agricultural chemicals has been expanded. Further, L-rhamnose causes Maillard reaction with amino acids and emits a characteristic fragrance, and is therefore also used as a raw material for reaction flavors.

(従来の技術及び発明が解決しようとする問題点) 従来、L−ラムノースはルチンを加水分解することによ
って工業的に生産されてきた。しかしながら、国内でル
チンを入手することは困難で輸入に頼らざるを得ないこ
と、及びそれが高価なためルチンから製造したL−ラム
ノースは非常に高価なものになっていた。
(Problems to be Solved by Prior Art and Invention) Conventionally, L-rhamnose has been industrially produced by hydrolyzing rutin. However, it is difficult to obtain rutin domestically, and it is necessary to rely on imports, and because it is expensive, L-rhamnose produced from rutin has become very expensive.

又、特開昭61-146200号公報に示されるように、アラビ
アガム等を原料とする方法も考えられるが、ガムを加水
分解した後の糖液からL−ラムノースを分離するには、
大量の有機溶媒の使用とか、クロマト分離を必要とし、
安価なL−ラムノースは得られなかった。
Further, as disclosed in JP-A-61-146200, a method of using gum arabic or the like as a raw material is also conceivable, but in order to separate L-rhamnose from the sugar solution after hydrolyzing the gum,
Requires the use of large amounts of organic solvents, chromatographic separation,
Inexpensive L-rhamnose could not be obtained.

(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、かかる問題点を解決すべく鋭意検討の結
果、我が国で海苔佃煮用として大量に養殖されているア
オサ目ヒトエグサ科(Ulvales Monostromaceae)の海藻
を原料として使用すれば、原料の入手が容易であり、そ
の抽出液中のラムナン硫酸を硫酸等の酸により加水分解
することにより、簡易な操作で効率よく、かつ安価にL
−ラムノースを製造しうることを見い出し、先に特許出
願した(特願昭60-145908号、同60-263920号)。
(Means for Solving Problems) The inventors of the present invention have conducted diligent studies to solve such problems, and as a result, seaweeds of Ulvales Monostromaceae, which have been cultivated in large quantities in Japan for boiled nori seaweed. Is used as a raw material, the raw material can be easily obtained, and by hydrolyzing rhamnan-sulfuric acid in the extract with an acid such as sulfuric acid, a simple operation can be performed efficiently and at a low cost.
-It was discovered that rhamnose can be produced, and a patent application was previously filed (Japanese Patent Application Nos. 60-145908 and 60-263920).

本発明者は、更に鋭意検討の結果、今般、該加水分解
を、ラムナン硫酸を含む液をH型強酸性カチオン交換樹
脂を充填したカラムに通液させた後、加熱することによ
り行えば、一般の加水分解に必要な酸の添加を省略でき
ること、そして以後の精製工程も含め全工程の操作が一
層簡易なものになることを見出し、本発明を完成した。
As a result of further intensive studies, the present inventor has found that, if the hydrolysis is carried out by passing a liquid containing rhamnan sulfuric acid through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin and then heating, The present invention has been completed by finding that the addition of an acid necessary for the hydrolysis of can be omitted, and that the operation of all steps including the subsequent purification step can be further simplified.

すなわち、本発明は、ラムナン硫酸を含む液を、H型強
酸性カチオン交換樹脂を充填したカラムに通液した後、
加熱することにより加水分解を行うことを特徴とするL
−ラムノースの製造方法を提供するものである。
That is, according to the present invention, a liquid containing rhamnan sulfate is passed through a column packed with a H-type strongly acidic cation exchange resin,
L characterized by being hydrolyzed by heating
-Providing a method for producing rhamnose.

本発明に使用されるラムナン硫酸を含む液としては、ラ
ムナン硫酸を含むものであれば特に制限されないが、例
えばアオサ目ヒトエグサ科の海藻の抽出液が好適なもの
として挙げられる。アオサ目ヒトエグサ科に属する海藻
としては、例えばヒトエグサ(学名Monostroma nitidum
Wittrock、以下、単に「ヒトエグサ」を云えばこのも
のを指称する)、モツキヒトエ(学名Monostroma zoste
ricola Tilden)、エゾヒトエグサ(学名Monostroma an
gicava Kjellman)、ヒロハノヒトエグサ(学名Monostr
oma latissimum Wittrock)、シワヒトエグサ(学名Mon
ostroma pulchrum Farlow)等が挙げられる。例えばヒ
トエグサは、温帯海域に野生する緑藻の一種で、日本に
於いては太平洋から瀬戸内海にかけて養殖されているも
のである。その風乾品の組成は一例を示せば、水分16.9
%、蛋白16.6%、脂質1.0%、糖質47.5%、繊維5.6%、
灰分12.4%である。又、その糖質はL−ラムノースを約
60%含有する多糖で、その他にウロン酸、D−キシロー
ス、D−グルコース、D−マンノース等を含む。この糖
質の大部分はラムナン硫酸の形で存在している。
The liquid containing rhamnan sulfate to be used in the present invention is not particularly limited as long as it contains rhamnan sulfate, and for example, a suitable extract is a seaweed extract of the family Rhacophoridae. Examples of seaweeds belonging to the order Lepidoptera include the human alga (Scientific name: Monostroma nitidum
Wittrock, hereinafter simply referred to as "Hitotegusa", Motukihitoe (scientific name: Monostroma zoste)
ricola Tilden), Ezohit Rusa (scientific name Monostroma an
gicava Kjellman), Hilohanohitohegusa (scientific name Monostr
oma latissimum Wittrock), Shiwahito Egusa (scientific name Mon)
ostroma pulchrum Farlow) and the like. For example, the human alga is a kind of green alga that is wild in the temperate sea area, and in Japan, it is cultivated from the Pacific Ocean to the Seto Inland Sea. The composition of the air-dried product is, for example, water of 16.9.
%, Protein 16.6%, lipid 1.0%, sugar 47.5%, fiber 5.6%,
The ash content is 12.4%. In addition, the sugar is about L-rhamnose
It is a polysaccharide containing 60%, and additionally contains uronic acid, D-xylose, D-glucose, D-mannose and the like. Most of this carbohydrate exists in the form of rhamnan sulfate.

ヒトエグサ中に含有されるラムナン硫酸の抽出は、例え
ば次の如く行えば効率よく行うことができる。乾燥して
あるヒトエグサを大量の水にひたして膨潤させると同時
に洗浄し、藻体に付着する塩分を除去する。後の研究に
より、塩を除去しなくともその後の工程は支障なく進行
することが判明したが、洗浄することにより脱塩工程の
イオン交換負荷は大幅に低下するため、洗浄したものを
用いるのが好ましい。この膨潤した藻体を抽出溶媒と共
に加熱して藻体内に含まれるラムナン硫酸を抽出する。
なお、抽出溶媒としては、水溶性溶媒、例えば水、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等
の一種、又はこれらの混合溶媒が使用できるが、後の工
程への影響及び価格面を考慮すると水が最も好ましい。
さらに、抽出方法の好ましい態様を説明すると下記の如
くである。抽出溶媒として水を用いた場合、乾燥ヒトエ
グサ1重量部の抽出に用いる水は5〜20重量部が好まし
く、更に好ましくは7〜15重量部である。抽出温度は90
〜160℃が好ましいが、抽出温度が高い時は抽出時間は
短くて良く、低い温度だと長い時間を要する。抽出時間
は90℃以上100℃以下で6〜96時間、100℃を越えて120
℃以下で20分〜6時間、120℃を越えて160℃以下で1分
〜1時間が好ましく、100℃の場合には24〜96時間、130
℃の場合には10〜40分が特に好ましい。又抽出する時、
全体を攪拌するのは抽出時間を短くするのに役立つ。上
記で発明者等は乾燥ヒトエグサを使用した場合の説明を
行ったが、当然の事ながら収穫直後の未乾燥のヒトエグ
サを使っても同様に抽出することができる。又、一回の
抽出水量を少なくして抽出回数を多くする方法を用いて
もよい。
The extraction of rhamnan sulfate contained in human Exa can be efficiently performed, for example, as follows. Dried human exfoliate is soaked in a large amount of water to swell it, and at the same time, washed to remove salt adhering to the alga. Subsequent studies revealed that the subsequent steps proceed without hindrance even if the salt is not removed.However, since the ion exchange load in the desalting step is significantly reduced by washing, it is recommended to use the washed one. preferable. The swollen alga body is heated together with the extraction solvent to extract the rhamnan sulfate contained in the alga body.
As the extraction solvent, a water-soluble solvent, for example, water, one kind of ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, or the like, or a mixed solvent thereof can be used, but water is most preferable in consideration of the influence on the subsequent steps and the price. preferable.
Further, a preferred embodiment of the extraction method will be described below. When water is used as the extraction solvent, 5 to 20 parts by weight of water is preferably used to extract 1 part by weight of dried human exa, and more preferably 7 to 15 parts by weight. Extraction temperature is 90
Although the temperature is preferably 160 ° C, the extraction time may be short when the extraction temperature is high, and the extraction time may be long when the temperature is low. Extraction time is 90 ~ 100 ℃ for 6 ~ 96 hours, above 100 ℃ 120
20 minutes to 6 hours below ℃, preferably 1 minute to 1 hour above 120 ℃ and below 160 ℃, 24-96 hours at 100 ℃, 130
In the case of ° C, 10 to 40 minutes is particularly preferable. When extracting again,
Agitation of the whole helps to shorten the extraction time. Although the present inventors have described the case where dried human Exa is used, it goes without saying that the same extraction can be performed using undried human Exa immediately after harvesting. Alternatively, a method may be used in which the amount of water extracted once is reduced and the number of times of extraction is increased.

その後、遠心分離やろ過によって藻体を除きラムナン硫
酸を含む抽出液を得る。この液のpHは多くの場合4以上
である。この液中に含まれるラムナン硫酸はL−ラムノ
ースのポリマーに硫酸基が結合し、さらにその硫酸基に
はカリウム等のアルカリ金属やマグネシウム等のアルカ
リ土類金属が結合している。発生者等の分析によると、
このポリマーはL−ラムノース1分子当たり約1ケの割
合で硫酸基を有してる。
After that, the algal cells are removed by centrifugation or filtration to obtain an extract containing rhamnan sulfate. The pH of this solution is often 4 or more. The rhamnan-sulfuric acid contained in this liquid has a sulfuric acid group bonded to the polymer of L-rhamnose, and an alkaline metal such as potassium and an alkaline earth metal such as magnesium are bonded to the sulfuric acid group. According to the analysis of the generators,
This polymer has a sulfate group at a ratio of about 1 per molecule of L-rhamnose.

かくして得られるラムナン硫酸を含む液を、H型強酸性
カチオン交換樹脂を充填したカラムに通液する。カチオ
ン交換樹脂としては、糖類の精製処理に適し、本発明の
目的を達成しうるものであれば、特にその種類を限定さ
れないが、イオン交換容量が大きく、イオン交換速度が
速く、再使用可能な樹脂を選定することが有利である。
The liquid containing the rhamnan sulfate thus obtained is passed through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin. The cation exchange resin is not particularly limited as long as it is suitable for the purification treatment of sugars and can achieve the object of the present invention, but has a large ion exchange capacity, a high ion exchange rate, and is reusable. It is advantageous to choose the resin.

かかる目的で使用されるカチオン交換樹脂を例示すれ
ば、例えば、ダウエックス50W-X1、ダウエックス50W-X
2、ダウエックス50W-X8、ダウエックス50W-X12(以上、
ダウケミカル社製)、ダイヤイオンSK106、ダイヤイオ
ンSK110、ダイヤイオンSK112、ダイヤイオンSK116、ダ
イヤイオンSK1B、ダイヤイオンPK208、ダイヤイオンPK2
12、ダイヤイオンPK216、ダイヤイオンPK220、ダイヤイ
オンPK228(以上、三菱化成工業(株)製)、アンバー
ライトIR-120B、アンバーライトIR-121、アンバーライ
トIR-122、アンバーライトIR-124、アンバーライトIR-2
52(以上、東京有機化学(株)製)などが挙げられる。
このなかでも、ゲル型樹脂は、ポーラス型樹脂に比べ、
糖類の樹脂への吸着が小さく、通液終了時に流出する希
薄糖液の量が少なくなるためより好ましい。
Examples of the cation exchange resin used for such purpose include, for example, Dowex 50W-X1 and Dowex 50W-X.
2, Dowex 50W-X8, Dowex 50W-X12 (or more,
(Dow Chemical Co., Ltd.), DIAION SK106, DIAION SK110, DIAION SK112, DIAION SK116, DIAION SK1B, DIAION PK208, DIAION PK2
12, DIAION PK216, DIAION PK220, DIAION PK228 (all manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.), Amberlite IR-120B, Amberlite IR-121, Amberlite IR-122, Amberlite IR-124, Amber Light IR-2
52 (above, manufactured by Tokyo Organic Chemical Co., Ltd.) and the like.
Among them, the gel type resin is
It is more preferable because the adsorption of saccharides onto the resin is small and the amount of the dilute sugar solution flowing out at the end of the passage is small.

このようなH型強酸性カチオン交換樹脂で処理した流出
液のpHは、ラムナン硫酸を含む液に含まれるカチオン
が、水素イオンと交換するためほとんど1前後まで低下
する。H型強酸性カチオン交換樹脂の量は、処理する抽
出液の好ましくは0.1〜1容量倍で、特に好ましくは0.2
〜0.5容量倍用いると良い結果が得られる。この様にし
てpHの下がった液は酸を添加することなくそのまま加圧
容器中で加熱し加水分解する。
The pH of the effluent treated with such an H-type strongly acidic cation exchange resin decreases to about 1 because cations contained in the liquid containing rhamnan sulfate exchange with hydrogen ions. The amount of the H-type strongly acidic cation exchange resin is preferably 0.1 to 1 times the volume of the extract to be treated, particularly preferably 0.2.
Good results can be obtained by using ~ 0.5 volume. The liquid whose pH is lowered in this way is heated in the pressure vessel as it is without adding an acid to be hydrolyzed.

加水分解温度は、120〜160℃が好ましい。加熱時間は加
熱温度によって異なり、例えば140℃では0.5〜3時間が
好適である。なお、加水分解において、要すれば、本発
明の効果を損なわない範囲で流出液に微量の酸を加える
こともできる。
The hydrolysis temperature is preferably 120 to 160 ° C. The heating time varies depending on the heating temperature, and for example, at 140 ° C., 0.5 to 3 hours is suitable. In the hydrolysis, if necessary, a trace amount of acid can be added to the effluent within the range that does not impair the effects of the present invention.

次いで、かくして得られた加水分解に、例えばカルシウ
ムやバリウム等の水酸化物又は炭酸塩等の中和剤を加
え、pHを3〜6に調整し、生じた沈殿をろ過する。更に
このろ液を常法に従って精製処理する。
Then, for example, a neutralizing agent such as a hydroxide or carbonate of calcium or barium is added to the thus obtained hydrolysis to adjust the pH to 3 to 6, and the generated precipitate is filtered. Further, this filtrate is purified according to a conventional method.

精製処理工程は、脱色、該ろ液中に残存する塩類を除く
ための脱塩、結晶L−ラムノースを得るための結晶化工
程等よりなる。
The purification treatment step includes decolorization, desalting for removing salts remaining in the filtrate, crystallization step for obtaining crystalline L-rhamnose, and the like.

脱塩は、例えばイオン交換樹脂を用いて常法により行う
ことができる。その方法の一例を挙げれば、例えばイオ
ン交換樹脂を充填したカラムの上部より活性炭等で脱色
した該ろ液を通液することにより行う。この操作におい
て、L−ラムノースの歩留り向上のためには、L−ラム
ノースの濃度の低い流出液をも回収する必要があり、流
出液は供給液(該ろ液)に比べ、濃度は低下し、容量は
大きくなる。又、本発明のラムナン硫酸を原料としたと
きのように、全供給液中の塩量が、通液処理するイオン
交換樹脂のイオン交換容量に比べて大きい場合には、一
回の通液では脱塩を完了させることが出来ず、処理の途
中で通液を中止し、イオン交換樹脂を再生、さらに通液
という操作を繰り返すことになる。この結果流出液の濃
度はさらに低下し、以後の濃縮操作の負担が増大し、
又、操作の繁雑化の面から、いずれにしても工業的に不
利になるを免れ得ない。従って、換言すれば、かかる脱
塩処理を行う前に、可能な限り該ろ液中の塩の残留量を
少なくし、イオン交換樹脂の負荷を減少せしめておくこ
とが望ましい。
Desalting can be performed by an ordinary method using, for example, an ion exchange resin. As an example of the method, for example, the filtration is performed by passing the filtrate decolorized with activated carbon or the like from the upper part of a column packed with an ion exchange resin. In this operation, in order to improve the yield of L-rhamnose, it is necessary to collect the effluent having a low concentration of L-rhamnose, and the effluent has a lower concentration than the feed liquid (the filtrate), The capacity becomes large. When the amount of salt in the total feed solution is larger than the ion exchange capacity of the ion-exchange resin to be passed through, as in the case of using the rhamnan-sulfuric acid of the present invention as a raw material, a single flow-through is required. Since desalting cannot be completed, the liquid passing is stopped in the middle of the treatment, the ion exchange resin is regenerated, and the liquid passing is repeated. As a result, the concentration of the effluent further decreases, and the burden of the subsequent concentration operation increases,
In addition, in terms of operation complexity, it is unavoidable that it will be industrially disadvantageous. Therefore, in other words, it is desirable to reduce the residual amount of salt in the filtrate as much as possible and reduce the load on the ion exchange resin before performing the desalting treatment.

上記の、pH調整後生じた沈殿物をろ過したろ液中の塩量
は、本発明のH型強酸性イオン交換樹脂処理を行わなか
った場合に比べ、約1/2になり、その後の脱塩処理に極
めて有利である。
The amount of salt in the filtrate obtained by filtering the precipitate generated after the pH adjustment is about 1/2 as compared with the case where the H-type strongly acidic ion exchange resin treatment of the present invention is not carried out, and the subsequent removal of salt is performed. Very advantageous for salt treatment.

脱塩を終えた液よりL−ラムノースの結晶を得るには該
液を減圧濃縮等の手段により所定濃度まで濃縮した後、
冷却し、L−ラムノースの結晶を析出させるか、必要と
あれば、濃縮した後冷却した液にエタノール等の有機溶
媒を加えてL−ラムノースの結晶成長を促進させる等の
方法を用いれば良い。
To obtain L-rhamnose crystals from the desalted solution, the solution is concentrated to a predetermined concentration by a means such as vacuum concentration,
A method of cooling and precipitating L-rhamnose crystals, or, if necessary, adding an organic solvent such as ethanol to the liquid after concentration and cooling to accelerate L-rhamnose crystal growth may be used.

さて、発明者等は、上記の一連の製造工程でL−ラムノ
ースの収率を更に上昇させる方法を検討したところ、次
の方法を採用すると一層好ましい結果を得ることを見出
した。即ち、それはL−ラムノースは一般の酵母(例え
ば、低価格で入手が可能な市販パン酵母)には資化され
ないという点に着目したもので、L−ラムノースを含む
糖液を酵母処理することにより、L−ラムノース以外の
糖を資化させ、糖液中のL−ラムノースの含有率を上昇
させるという方法である。この結果、L−ラムノースの
結晶化収率を飛躍的に上昇させることができ、本発明を
更に充実させるに至った。
Now, the present inventors have studied a method for further increasing the yield of L-rhamnose in the above-mentioned series of production steps, and have found that the following method is used to obtain more preferable results. That is, it focuses on the fact that L-rhamnose is not assimilated by general yeasts (for example, commercially available baker's yeast that can be obtained at a low price). By treating a sugar solution containing L-rhamnose with yeast, , L-rhamnose is utilized to increase the content of L-rhamnose in the sugar solution. As a result, the crystallization yield of L-rhamnose can be dramatically increased, and the present invention has been further enhanced.

次にその方法を説明する。Next, the method will be described.

酵母処理は、脱塩工程及び結晶化工程で行うことが好ま
しい。特に、結晶化工程でL−ラムノースの結晶を除い
た糖液は、酵母資化を受ける糖の含有率が高いため、こ
の液に対して酵母処理を行えば、L−ラムノースの収率
に更に好ましい結果を与える。
The yeast treatment is preferably performed in the desalting step and the crystallization step. In particular, the sugar solution from which L-rhamnose crystals have been removed in the crystallization step has a high content of sugars that are subjected to yeast assimilation, and thus yeast treatment of this solution further increases the yield of L-rhamnose. Gives good results.

酵母処理は加水分解液そのままで行ってもよいが、加水
分解液をアルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物又
は炭酸塩でpH調整したものに適用した方が資化速度が速
く好ましい。ここで、pH調整剤として、カルシウム又は
バリウムの水酸化物又は炭酸塩を用いることは、不溶性
の塩を生成させ、ろ過分離が可能になるため、酵母処理
後の調製工程で良い結果をもたらす。pH調整により生成
した不溶性の塩は酵母処理前にろ過しても良い。酵母処
理は、pH3〜8で行うのがより好ましい。この他、pH調
整液を活性炭処理したもの、更にイオン交換処理したも
のを酵母処理しても良い。
The yeast treatment may be carried out in the hydrolyzed solution as it is, but it is preferable to apply the hydrolyzed solution to a pH-adjusted one with a hydroxide or carbonate of an alkali metal or an alkaline earth metal because the assimilation rate is faster. Here, the use of calcium or barium hydroxide or carbonate as the pH adjuster produces an insoluble salt and enables filtration and separation, and thus gives good results in the preparation step after yeast treatment. The insoluble salt produced by adjusting the pH may be filtered before the yeast treatment. More preferably, the yeast treatment is performed at pH 3-8. In addition, the pH-adjusted solution may be treated with activated carbon, or may be subjected to ion-exchange treatment, and treated with yeast.

酵母処理の一例を具体的に説明する。An example of yeast treatment will be specifically described.

上記に示した糖液に、これらに含まれる糖固型分に対し
通常0.5〜5重量%のパン酵母を加え、温度25〜45℃で1
2〜48時間程度攪拌又は放置し、L−ラムノース以外の
糖を資化させた後、遠心分離やろ過により酵母を取り除
く。この操作により糖液に含まれるD−グルコース、D
−マンノース等が炭酸ガスあるいはエタノールに変わる
ため、糖固型分に対するL−ラムノースの純度は上昇す
る。このようにしてL−ラムノースの純度を上昇せしめ
た液を、すでに述べた脱塩精製方法により精製した後、
濃縮し、L−ラムノースの結晶化を行うと、L−ラムノ
ースの収率はこの方法を採らない場合に比べて飛躍的に
向上する。
To the sugar solution shown above, baker's yeast is usually added in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the sugar solid content contained in the sugar solution, and the temperature is adjusted to 25 to 45 ° C.
After stirring or standing for about 2 to 48 hours to utilize sugars other than L-rhamnose, yeast is removed by centrifugation or filtration. By this operation, D-glucose, D contained in the sugar solution
-Because mannose and the like are changed to carbon dioxide gas or ethanol, the purity of L-rhamnose with respect to the sugar solid content is increased. After the liquid in which the purity of L-rhamnose is increased in this way is purified by the desalting purification method described above,
When concentrated and crystallized L-rhamnose, the yield of L-rhamnose is dramatically improved as compared with the case where this method is not adopted.

(作用) 本発明においてラムナン硫酸の加水分解前に使用される
H型強酸化カチオン交換樹脂は、ラムナン硫酸を含む液
の脱塩と同時に、該液のpHを極端に低下せしめ、ほとん
ど1前後とすることができる。従って、該H型強酸性カ
チオン交換樹脂を充填したカラムからの流出液は、特に
酸を加えることなく、加熱のよによって加水分解するこ
とができる。
(Function) The H-type strongly oxidizing cation exchange resin used before the hydrolysis of rhamnan sulfate in the present invention causes the pH of the liquid containing rhamnan sulfate to be extremely lowered at the same time as desalting the liquid containing rhamnan sulfate. can do. Therefore, the effluent from the column packed with the H-type strongly acidic cation exchange resin can be hydrolyzed by heating without adding an acid.

(実施例) 次に実施例及び比較例を挙げて説明する。(Examples) Next, examples and comparative examples will be described.

実施例1 ヒトエグサ(水分17%含有品)12kgと水155lを300lの
ステンレス槽に入れ、温度計、冷却器、攪拌器を取り付
け、攪拌しつつ96〜100℃で72時間保った。冷却後、内
容物の上澄み液をろ過し、抽出液(濃度5%)を得た。
この抽出液の全カチオンは6,600mg as CaCO3/lであっ
た。
Example 1 12 kg of human Exa (containing 17% of water) and 155 l of water were placed in a 300 l stainless steel tank, equipped with a thermometer, a cooler and a stirrer and kept at 96 to 100 ° C for 72 hours while stirring. After cooling, the supernatant of the contents was filtered to obtain an extract (concentration 5%).
The total cations in this extract were 6,600 mg as CaCO 3 / l.

で得た抽出液145lをH型強酸性カチオン交換樹脂ダ
イヤイオンSK-1B(三菱化成工業(株)製)30lを充填し
たカラム(内径20cm、長さ1m)上部より通液、次いで水
を流した。下部より42l流出せしめたところで濃度が一
定(3.9%)になった。更に流出せしめた液110lを分解
した。
145 l of the extract obtained in step 1 was passed through the column (inner diameter 20 cm, length 1 m) filled with 30 l of H-type strongly acidic cation exchange resin Diaion SK-1B (manufactured by Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd.), and then water was flowed. did. The concentration became constant (3.9%) when 42 liters were discharged from the bottom. Further, 110 l of the liquid that had flowed out was decomposed.

で得た液をそのまま140℃で1時間加熱し加水分解
した。このとき、生成したL−ラムノースの量は19.5mg
/mlであった。冷却後、水酸化カルシウム(1.38kg)でp
H5に調整し、不溶性の硫酸カルシウム(含水4.2kg)を
ろ過により除去した。このろ液の全カチオンは5,600mg
as CaCO3/lであり、全アニオンは7,000mg as CaCO3/lで
あった。
The liquid obtained in 1. was heated as it was at 140 ° C. for 1 hour for hydrolysis. At this time, the amount of L-rhamnose produced was 19.5 mg.
It was / ml. After cooling, p with calcium hydroxide (1.38 kg)
After adjusting to H5, insoluble calcium sulfate (water content: 4.2 kg) was removed by filtration. The total cation of this filtrate is 5,600 mg
as CaCO 3 / l and the total anion was 7,000 mg as CaCO 3 / l.

で得た液に活性炭28gを加え、50℃で1時間攪拌し
た後、ろ過し、イオン交換樹脂により脱塩し、減圧下で
濃度80%まで濃縮し、エタノール1.4kgを加え、結晶化
してL−ラムノース1水和物の結晶1.22kgを得た。
Activated carbon (28 g) was added to the solution obtained in step 1, and the mixture was stirred at 50 ° C for 1 hour, filtered, desalted with an ion exchange resin, concentrated under reduced pressure to a concentration of 80%, and 1.4 kg of ethanol was added to crystallize L. 1.22 kg of crystals of rhamnose monohydrate were obtained.

この結晶を、液体クロマトグラフィーにより測定したと
ころ、L−ラムノースの純度は98.8%であった。又、こ
の結晶の融点は89.5℃であり、水溶液の比旋光度は調製
後1時間目に測定したところ▲〔α〕20 D▼=9.1°(無
水換算)であった。
When the crystals were measured by liquid chromatography, the purity of L-rhamnose was 98.8%. Further, the melting point of this crystal was 89.5 ° C., and the specific optical rotation of the aqueous solution was ▲ [α] 20 D ▼ = 9.1 ° (calculated as anhydrous) when measured 1 hour after preparation.

比較例1 実施例1のと同様の工程で得られた抽出液に、抽出液
の固型分の12.5%の濃硫酸を加え、140℃で1時間加熱
し加水分解した。この液のL−ラムノースの含有量は実
施例1のに比較して遜色のない19.7mg/mlであった。
冷却後実施例1のと同様に水酸化カルシウム(0.94k
g)でpH5に調整し、硫酸カルシウム(含水2.3kg)をろ
過した。このろ液の全カチオンは12,800mg as CaCO3/l
であり、全アニオンは13,000mg as CaCO3/lであって、
実施例1ので得られたろ液に比べ、カチオン及びアニ
オンを夫々約2倍量含んでいた。このため、イオン交換
樹脂による脱塩後のL−ラムノース液量は実施例1の場
合の約2倍量となり、以後の結晶化のための濃縮量が増
大し、濃縮が大変であった。
Comparative Example 1 To the extract obtained in the same process as in Example 1, 12.5% concentrated sulfuric acid of the solid content of the extract was added, and heated at 140 ° C. for 1 hour for hydrolysis. The content of L-rhamnose in this solution was 19.7 mg / ml, which was comparable to that in Example 1.
After cooling, calcium hydroxide (0.94 k
The pH was adjusted to 5 with g) and calcium sulfate (water containing 2.3 kg) was filtered. The total cations in this filtrate are 12,800 mg as CaCO 3 / l
And the total anion is 13,000 mg as CaCO 3 / l,
Compared with the filtrate obtained in Example 1, the cation and the anion were contained in about twice each amount. Therefore, the amount of L-rhamnose liquid after desalting with the ion exchange resin was about twice the amount in the case of Example 1, the concentration amount for the subsequent crystallization was increased, and concentration was difficult.

実施例2 ヒトエグサ(水分17%含有品)12kgを水500lで洗浄
し、藻体に付着する塩類を除去した。この操作により溶
出するラムナン硫酸は痕跡程度の量であり、一方除去さ
れた塩量は2.26kgであった。洗浄後水を含むヒトエグサ
132kgを300lのステンレス槽に入れ、攪拌しつつ96〜100
℃で48時間保った。冷却後、内容物をろ過し、抽出液
(濃度4%)を得た。この抽出液の全カチオンは2,100m
g as CaCO3/lであった。
Example 2 12 kg of human Exa (17% water content product) was washed with 500 l of water to remove salts adhering to algae. The amount of rhamnan sulfate that was eluted by this operation was a trace amount, while the amount of salt removed was 2.26 kg. Human Exa with water after washing
132kg is put in a 300l stainless steel tank and stirred for 96 to 100
Hold at 48 ° C for 48 hours. After cooling, the content was filtered to obtain an extract (concentration 4%). The total cations in this extract are 2,100 m
It was g as CaCO 3 / l.

で得た抽出液85lをH型強酸性カチオン交換樹脂ダ
ウエックス50W-X8(ダウケミカル社製)20lを充填した
カラム(内径15cm、長さ1.2m)上部より通液し、次いで
水を流した。下部より10l流出せしめたところで濃度が
一定(3.2%)になった。更に流出せしめた液60lを分解
した。
85 l of the extract obtained in step 1 was passed through the column (inner diameter 15 cm, length 1.2 m) filled with 20 l of H-type strongly acidic cation exchange resin Dowex 50W-X8 (manufactured by Dow Chemical Co.), and then water was flowed. . The concentration became constant (3.2%) when 10 l was discharged from the bottom. Further, 60 l of the liquid that had flowed out was decomposed.

で得た液をそのまま140℃で1時間加熱し加水分解
した。このとき生成したL−ラムノースの量は20.5mg/m
lであった。冷却後、水酸化カルシウム(0.82kg)でpH
5.8に調整し、不溶性の硫酸カルシウム(含水3.15kg)
をろ過した。このろ液の全カチオンは2,800mg as CaCO3
/lであり、全アニオンは2,900mg as CaCO3/lであった。
The liquid obtained in 1. was heated as it was at 140 ° C. for 1 hour for hydrolysis. The amount of L-rhamnose produced at this time was 20.5 mg / m
It was l. After cooling, pH with calcium hydroxide (0.82 kg)
Adjusted to 5.8, insoluble calcium sulfate (water content 3.15kg)
Was filtered. The total cations in this filtrate are 2,800 mg as CaCO 3
/ l and the total anion was 2,900 mg as CaCO 3 / l.

で得た液に活性炭24gを加え、50℃で1時間攪拌し
た後ろ過し、イオン交換樹脂により脱塩し、減圧下で濃
度80%まで濃縮し、エタノール1kgを加え結晶化してL
−ラムノース1水和物の結晶1.03kgを得た。この結晶の
純度を、液体クロマトグラフィーにより測定したとこ
ろ、L−ラムノース純度は98.8%であった。又、この結
晶の融点は89.5℃であり、水溶液の比旋光度は調製後1
時間目に測定したところ▲〔α〕20 D▼=+9.1°(無水
換算)であった。
Activated carbon (24 g) was added to the solution obtained in step 1, and the mixture was stirred at 50 ° C for 1 hour, filtered, desalted with an ion exchange resin, concentrated under reduced pressure to a concentration of 80%, and added with 1 kg of ethanol to crystallize L
-1.03 kg of crystals of rhamnose monohydrate were obtained. When the purity of this crystal was measured by liquid chromatography, the L-rhamnose purity was 98.8%. The melting point of this crystal is 89.5 ° C, and the specific optical rotation of the aqueous solution is 1 after preparation.
When measured at the time, ▲ [α] 20 D ▼ = + 9.1 ° (calculated as anhydrous).

(発明の効果) 叙上の如く、本発明は、ランナム硫酸を含む液を、H型
強酸性カチオン交換樹脂を充填したカラムに通液した
後、加熱することにより加水分解するものであるため、
ラムナン硫酸から簡易な操作で効率よく、かつ安価にL
−ラムノースを製造することができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a liquid containing lannam sulfate is passed through a column filled with an H-type strongly acidic cation exchange resin and then hydrolyzed by heating.
Rhamnan Sulfuric Acid L
-Rhamnose can be produced.

更に本発明は、次の効果を有する。Further, the present invention has the following effects.

すなわち、本発明方法における原料として使用されるラ
ンナム硫酸は、一般にナトリウム、カリウム、マグネシ
ウム等の塩として入手されるものであるため、その加水
分解後、pH調整により生じた硫酸カルシウム等の不溶性
塩を除いた後のpH調整液(以下、単にpH調整液という)
には、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウ
ム等の溶解度の高い硫酸塩が残存している。かかる塩類
を除去するための有効な方法として、イオン交換樹脂に
よる脱塩方法が採用できるが、前記した方法(特願昭60
-145908号)では、残存塩量が多いためイオン交換樹脂
による脱塩操作を繰り返し行う必要がある。従って、イ
オン交換樹脂の再生処理時の水の混入及びL−ラムノー
スの歩留りを高めるために低濃度の液も採取する必要が
生ずる結果、L−ラムノースの液量が増大し、結晶化の
ための濃縮操作を負担が増大する。これに対し、本発明
方法によれば、実施例1と比較例1とを比較すれば明ら
かな如く、上記方法に比べ、pH調整液中の塩の含量が約
半分に減量するため、イオン交換樹脂による脱塩、ひい
ては結晶化のための濃縮処理もより容易なものとなる。
That is, the rannam sulfuric acid used as a raw material in the method of the present invention is generally obtained as a salt of sodium, potassium, magnesium, etc., and therefore, after hydrolysis thereof, an insoluble salt such as calcium sulfate generated by pH adjustment is generated. PH adjustment liquid after removal (hereinafter simply referred to as pH adjustment liquid)
In the solution, sulfates having high solubility such as sodium sulfate, potassium sulfate and magnesium sulfate remain. As an effective method for removing such salts, a desalting method using an ion exchange resin can be adopted.
-145908), the amount of residual salt is large, so it is necessary to repeat desalting with an ion exchange resin. Therefore, when the ion exchange resin is regenerated, it is necessary to collect water at a low concentration in order to increase the yield of L-rhamnose and the mixing of water. As a result, the amount of L-rhamnose is increased and the amount of L-rhamnose is increased. The burden of concentration operation increases. On the other hand, according to the method of the present invention, as is clear from the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the salt content in the pH adjusting solution is reduced to about half that in the above method, so that the ion exchange is performed. Desalting with a resin and, consequently, concentration treatment for crystallization becomes easier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ラムナン硫酸を含む液を、H型強酸性カチ
オン交換樹脂を充填したカラムに通液した後、加熱する
ことにより加水分解を行うことを特徴とするL−ラムノ
ースの製造方法。
1. A method for producing L-rhamnose, characterized in that a liquid containing rhamnan sulfate is passed through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin and then heated to carry out hydrolysis.
JP29236786A 1986-12-10 1986-12-10 Method for producing L-rhamnose Expired - Fee Related JPH0699461B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29236786A JPH0699461B2 (en) 1986-12-10 1986-12-10 Method for producing L-rhamnose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29236786A JPH0699461B2 (en) 1986-12-10 1986-12-10 Method for producing L-rhamnose

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63145293A JPS63145293A (en) 1988-06-17
JPH0699461B2 true JPH0699461B2 (en) 1994-12-07

Family

ID=17780883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29236786A Expired - Fee Related JPH0699461B2 (en) 1986-12-10 1986-12-10 Method for producing L-rhamnose

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0699461B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06247861A (en) * 1993-02-26 1994-09-06 Yakult Honsha Co Ltd Antiulcer agent and its production

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63145293A (en) 1988-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0550448B1 (en) Process for producing rhamnose from rhamnolipids
WO2014086373A1 (en) Crystallisation of human milk oligosaccharides (hmo)
EP0273076B1 (en) Process for preparing l-rhamnose
CN104744523B (en) Method for preparation of D-fructose and D-mannose by D-glucose isomerization
JP4223579B2 (en) Method for producing xylose and xylitol
US3707534A (en) Method for production of lactulose concentrate
US8580955B2 (en) Purification method and production method for cellobiose
JPH0699461B2 (en) Method for producing L-rhamnose
DE3529228C2 (en) Crystalline maltopentose and method of making the same
JPH0745510B2 (en) Method for producing L-fucose
CN113045610A (en) Method for extracting glucosamine from N-acetylglucosamine fermentation liquor
KR940004080B1 (en) Process of l-rammnose
CN112125935A (en) Preparation method of rhamnose
JP2006314223A (en) Method for producing glucuronic acid and/or glucuronolactone
Vukov et al. Preparation of pure inulin and various inulin-containing products from Jerusalem artichoke for human consumption and for diagnostic use
JPS6210096A (en) Production of l-rhamnose
US5550227A (en) Method for the preparation of rhamnose monohydrate from rhamnolipids
JPS6379893A (en) Production of l-rhamnose
JP3965223B2 (en) Purification method of erythritol
CN103549364A (en) Functional food sweetening agent and preparation method thereof
CN116333012A (en) Preparation method of crystalline glucuronic acid
CN111302892A (en) Method for preparing xylitol by using citrus peel
JPH01199583A (en) Separation and recovery of erythritol from erythritol-containing culture fluid
JPH0337542B2 (en)
JPH01320987A (en) Method for separating and recovering erythritol from erythritol-containing culture solution

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees