JPH08157433A - 塩基性アミノ酸の精製方法 - Google Patents
塩基性アミノ酸の精製方法Info
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Abstract
過処理しても濾過性に問題を生じない塩基性アミノ酸の
製造方法を提供する。 【構成】 発酵法で生産された塩基性アミノ酸の水溶液
をルーズな逆浸透膜で濾過することを特徴とする塩基性
アミノ酸の精製方法。
Description
不純物を含む塩基性アミノ酸の精製方法に関するもので
ある。
酵法で生産されている。その精製方法としては、まず発
酵液を菌体を除去してからあるいは除去せずにそのまま
イオン交換樹脂に接触させて塩基性アミノ酸を吸着さ
せ、これを溶離後晶析する方法または溶離後、活性炭等
による脱色濾過し、晶析する方法等が行なわれている。
ところで、発酵液中には各種の不純物が含まれている
が、そのなかには水溶性蛋白等もある。水溶性蛋白等は
イオン交換樹脂に吸着されてアルカリ等の溶離剤により
塩基性アミノ酸とともに溶離される。しかも晶析の際に
は析出してくるので除去の難しい不純物のひとつであ
る。そこで、従来は塩基性アミノ酸の水溶液に蛋白凝固
剤を加えて加熱させることにより蛋白質を凝固させこれ
を濾過して除去していた。
な用途はアミノ酸輸液等の栄養剤や中和剤等としての医
薬原料にあり、一般に中性〜弱酸性で使用される。とこ
ろが、塩基性アミノ酸を溶解し、中性〜弱酸性に調整さ
れたアミノ酸等を含有する水溶液を除菌処理等のために
メンブレンフィルターで濾過すると濾過速度が大巾に低
下してしまうことがあった。
は、除菌等に使用される精密濾過膜のことであり、その
膜細孔径は、0.22〜1.0μmである。
中、酸性の水溶液をメンブレンフィルターで濾過処理し
ても濾過性に問題を生じない塩基性アミノ酸の製造方法
を提供することにある。
を解決するべく鋭意検討の結果、塩基性アミノ酸水溶液
がアルカリ性であるため、通常の精製法では蛋白等の不
純物の除去が不充分になり、この残与の蛋白等の不純物
が中、酸性で析出して濾過性を阻害していることを見出
した。すなわち、一般に中、酸性アミノ酸はもとより塩
基性アミノ酸であっても多くは塩の形で商品化されるた
め、その水溶液は中、酸性に調整され、濾過が行なわれ
る。中、酸性水溶液中では、蛋白等のコロイド性物質が
凝集しやすいため、濾過によって容易に除去される。と
ころが、塩基性アミノ酸の場合には水溶液がアルカリ性
であるために、コロイド物質の凝集性が悪く、濾材から
漏出してしまうものもある。さらに、アルカリ性である
ために蛋白の溶解度が高く溶存状態のものも存在してい
る。このような挙動をする蛋白およびその他の不純物が
前記の濾過性を阻害していることを見いだした。
ためにはこのような挙動を示すコロイド性物質の完全な
除去とアルカリ性で溶解していて中、酸性側で析出する
物質の除去が必要である。
ては、アルカリ性である塩基性アミノ酸水溶液を塩酸等
の酸により中和し、その中和液をメンブレンフィルター
で濾過する方法があげられる。しかし、この方法には、
中和のための酸が必要であること、塩基性アミノ酸水溶
液または結晶を得るためには、イオン交換樹脂操作が必
要であることなど欠点があり、塩基性アミノ酸水溶液ま
たは結晶を得る手段としては適切ではない。
用する医薬用アミノ酸の発熱性物質除去に通常用いられ
ており、精密濾過用のメンブレンフィルターより膜細孔
径の小さい限外濾過膜(膜細孔径0.002〜0.1μ
m)を晶析工程の前の精製工程に使用すれば、上記の不
純物を除去できると考え、試験した。しかし、メンブレ
ンフィルターより遥かに膜細孔径の小さい限外濾過膜を
濾過に使用したにもかかわらず、得られた塩基性アミノ
酸を溶解し、中性〜弱酸性に調整した水溶液の濾過性
は、あまり改善されなかった。
する手段を開発するべくさらに検討を進めた結果、最近
開発されたルーズな逆浸透膜を用いた濾過方法がこの目
的に最適であることを見出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。
塩基性アミノ酸の水溶液をルーズな逆浸透膜で濾過する
ことを特徴とする塩基性アミノ酸の精製方法に関するも
のである。
は、その種類は問わないが、L−リジン、L−アルギニ
ン、L−オルニチン、L−ヒスチジン等である。本発明
の方法が特に威力を発揮するのは水溶液のアルカリ性が
高くかつ晶析によって精製しうるものであり、この点で
L−アルギニンとL−リジン、L−オルニチンが好適で
あり、L−アルギニンが特に好ましい。
酵液のように菌体等の多量の浮遊物を含むものは濾過効
率が悪いためある程度精製したものがよい。好ましいも
のの例としては、発酵液から塩基性アミノ酸をカチオン
交換樹脂に吸着させて非吸着液を分離後当該塩基性アミ
ノ酸を水酸化ナトリウム水溶液等で溶離した溶離液、こ
の溶離液を活性炭等により脱色後濾過した脱色液、この
溶離液から塩基性アミノ酸を晶析して得た粗結晶を溶解
した水溶液、この粗結晶水溶液を活性炭等により脱色・
濾過した脱色液、この粗結晶水溶液に蛋白凝固剤を添加
後活性炭等により脱色・濾過した脱色液等がある。塩基
性アミノ酸水溶液のpHは当該アミノ酸の等電点付近で
あり、通常等電点±0.5の範囲である。水溶液の塩基
性アミノ酸濃度としては、当該塩基性アミノ酸の熱分解
温度と使用するルーズな逆浸透膜の耐用温度から勘案し
た操作温度を設定し、この温度に対する当該アミノ酸の
飽和溶解度より低い濃度が適当であるが、操作性の点か
ら飽和溶解度に近い濃度が好ましい。例えば、40℃で
L−アルギニン水溶液をルーズな逆浸透膜濾過を行う場
合は、L−アルギニンの40℃における飽和溶解度が約
35g/dlであるので、L−アルギニンの濃度は、2
0〜30g/dl程度が好ましい。
濾過膜と逆浸透膜の中間に位置する膜であり、一般に分
画分子量が数百〜数千の膜のことをいうが、食塩の阻止
率でその分画性能を表現することも多い。本発明におい
て使用するルーズな逆浸透膜はその食塩の阻止率が、1
%〜50%程度、好ましくは5%〜30%程度の範囲に
あるものである。材質としては酢酸セルロース系、ポリ
アミド系、ポリベンズイミダゾール系、ポリスルホン系
などのものがある。
度、好ましくは20〜60℃程度である。圧力は、使用
するルーズな逆浸透膜の耐用圧力以下であれば良いが、
圧力が低すぎると濾過速度が遅くなってしまい、効率的
でないので、効率を考慮して設定することが好ましい。
通常は、5〜100kg/cm2位である。濾過装置に
は市販品をそのまま用いればよい。
ミノ酸の水溶液をルーズな逆浸透膜で濾過することによ
り、コロイド粒子、分画分子量以上の水溶性蛋白等は濾
過されずに残り、塩基性アミノ酸は膜を通過して両者が
分離される。
準じて、ブレビバクテリウム・フラバム AJ1242
9(FERM BP−2227)を培養し、L−アルギ
ニン発酵液25kl(L−アルギニン含量750kg)
を調製した。この発酵液を塩酸でpH6.5〜7に調整
後遠心分離機で菌体を分離した。次に除菌液を陽イオン
交換樹脂(三菱化成SK1B、樹脂量:6kl)に通液
しL−アルギニンを吸着させた後、水8klで水押しし
た。引続き、1N NaOH水溶液を通液しL−アルギ
ニンを溶離した。溶離液を減圧下で1klまで濃縮後1
0℃まで冷却し、L−アルギニン2水和物を晶析した。
得られた結晶を遠心分離機で分離し、粗結晶(L−アル
ギニン2水和物)600kgが得られた(L−アルギニ
ン含量:480kg)。この粗結晶600kgに純水を
加え2500lとし60℃に加熱し溶解した。この溶解
液に蛋白凝固剤サニゾールの10%水溶液を0.5l添
加し、1時間攪拌しながら放置した。次いで、活性炭6
kgを加え、更に45分間攪拌しながら放置した。次
に、セライトをプレコートした小型セラミックフィルタ
ーにフィードし、フィード終了後さらに60℃の純水5
00lを加え、引き続き濾過してフィルター内の溜まり
を置換回収した。こうして得られた脱色液の液量は30
00lであった。
濾過(UF)法および本発明法(L−RO法)で処理し
てそれぞれ精製結晶を得た。
のフィルターで濾過後、減圧下(680mmHg)で3
00lまで濃縮晶析した。濃縮液を晶析缶に移し、攪拌
しながら10℃まで冷却して晶析した後、結晶を分離し
た。分離結晶は少量の脱パイロジェン水で洗浄した。
った。
に仕込、減圧下(720mmHg)で温度を65〜95
℃まで段階的に上げ12時間かけて乾燥した。
た。
(「NTU−3250」(日東電気工業(株)製品,分画
分子量(蛋白)約6000)を使用し、下記のUF条件
で濾過した。
が2.5lになるまで行い、その後10lの純水でダイ
アフィルトレーションを行うことで残存L−アルギニン
を置換回収した。透過液液量は1010lであった。
ターの濾液と同様に操作し乾燥結晶を取り上げた。
た。
ン酸基を含有する荷電性合成樹脂製のルーズな逆浸透膜
(「NTR−7410」(日東電気工業(株)製品,食塩
阻止率10%))を使用し、下記のL−RO条件で濾過
した。
が2.5lになるまで行い、その後10lの純水でダイ
アフィルトレーションを行うことで残存L−アルギニン
を置換回収した。透過液液量は1010lであった。
ターの濾液と同様に操作し乾燥結晶を取り上げた。
た。
を下表の条件で濾過し濾過性を比較した。pH調整は、
2N HCl水溶液を用いて行い、濾過性評価は、濾過
に必要な時間を測定することで行った。その評価結果を
表1に示す。
性、特にpH3、で濾過性が極端に悪化した。それに対
して、L−RO法精製結晶は、中、酸性側での濾過性の
悪化がなかった。
善ばかりではなく、同時に発熱性物質、等の除去率もさ
らに改善された。
無電荷のルーズな逆浸透膜(「HR−20」(東レ(株)
製品,食塩阻止率15%))を使用し、下記L−RO条
件で濾過した。
が2.5lになるまで行い、その後10lの純水でダイ
アフィルトレーションを行うことで残存L−Arg・B
aseを置換回収した。透過液液量は1020lであっ
た。
ターの濾液と同様に操作し乾燥を結晶取り上げた。
た。
例1と同じ条件で濾過し濾過性を評価した。その結果を
表2に示す。
態で精製が行なわれる塩基性アミノ酸を中、酸性状態で
濾過しても濾過速度低下の問題がなくなる。
Claims (1)
- 【請求項1】 発酵法で生産された塩基性アミノ酸の水
溶液をルーズな逆浸透膜で濾過することを特徴とする塩
基性アミノ酸の精製方法
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JPH0820572A (ja) | タウリンの分離方法 |
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