JPS5931694A - ６−アミノペニシラン酸の製造方法 - 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】 本発明は、６−アミノペニシラン酸の製造方法に関する
。さらに詳しくは本発明は、６−アミノペニシラン酸塩
含有液を逆浸透膜を用いて濃縮する核酸の製造方法に関
する。

６−アミノペニシラン酸（以下６　−ＡＰＡということ
がある）は、合成ペニシリンの原料として重要な物質で
あることは知られている。この物質はペニシリン類を化
学的若しくは酵素的な方法で加水分解することによって
得られるが、近年は後者すなわち微生物によって生産さ
れたペニシリンアシラーゼを用いて脱アシル化反応を行
わしめて６−ＡＰＡを得る方法が該物質の製法の主流と
なシつつある。

該酵素的方法によって６−ＡＰＡを製造する場合、まず
、ペニシリンアシラーゼ生産能の高い微生物を培養し、
その菌体から酵素すなわちペニシリンアシラーゼを抽出
し、公知方法で核酵素若しくは該菌体自身を固定化せし
める。ついで該固定化酵素若しくは固定化菌体をペニシ
リン類の塩殊にアルカリ金属塩の水溶液に添加し、弱ア
ルカリ性下に加水分解を行わしめる。

この場合、酵素反応の通例として得られる加水分解後の
水溶液中のペニシリンアルカリ金属塩の濃度は最大でも
６〜７重量％（以下％は、重量％を意味する）が限度で
ある。前述の加水分解反応終了後核反応によって副生じ
たフェニル酢酸および未反広のペニシリンアルカリ金属
塩とを抽出溶剤たとえば酢酸イソブチルを用いて抽出除
去する。被抽出水溶液層中の６−アミノペニシラン酸塩
類の濃度は、約２〜４％であるのでのこの水溶液に直接
に他の酸（例えば強酸）を添加；−で遊離した６−アミ
ノペニシラン酸を沈澱せしめるか、若しくは、■該水溶
液を減圧濃縮後に酸添加して同様に沈澱せしめる。しか
しながら、これらの沈澱法は、それぞれ下記のような欠
点がある。

前述■の場合、６−ＡＰＡ濃度の低い状態から沈澱させ
るため、酸添加後の母液中に溶存したま＼の状態で損失
する６−ＡＰＡ量量が、前述の沈澱として収得できる６
−ＡＰＡ量に比較して無視でき々い程度に大きく大巾な
収率の低下を招く。６−ＡＰＡの溶解度は、ｐＨによっ
て異なるが、前述の酸添加終了後の母液のｐＴ（に相当
するｐＨ２〜５では約０．４〜１％である。

そうすると酸添加による６−ＡＰＡの沈澱生成すなわち
晶析后、母液中に移行する６−ＡＰＡの損失は、大約１
５％にも達する。

前述＠の場合、減圧濃縮によって６−アミノペニシラン
酸類の濃度を高めた後酸添加を行うため生成した６　−
ＡＰＡであって母液中に移行するものの量は、前述■の
場合に較べ当然減少する。その反面、該減圧濃縮中の加
熱に原因する６−アミノペニシラン酸塩の分解が伴う。

そのため最終的に収得量に対し、１０〜２０％の６−Ａ
ＰＡの損失を招く。この分Ｍ損失を防止するため減圧濃
縮を４０〜５０°Ｃの比較的低温で行い、かつ、現実の
加熱時間を極力短縮する方法がとられている。しかしな
がら６−ＡＰＡの損失は期待するほどには減少しない上
に、加熱に起因する６−ＡＰＡの着色も伴うため品質が
低下する。さらに減圧濃縮を比較的高真空度で行うとと
Ｋよる動力消費量も無視でき表い。

以上のように、公知の６−ＡＰＡ製造法は、収率向」−
の！！Ｍを中心とした種々の技術問題を保有している。

本発明者等は、これらの問題を一挙に解決すべく種々研
究の結果、６−アミノペニシラン酸塩含有液を逆浸透膜
を用いて処理することにより濃縮すると前述■および＠
の方法に伴う欠点が殆んど解決されることを知って本発
明を完成し友。

以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、高品
質の６−ＡＰＡを高収率で収得することの可能な該物質
の製造法を提供するにある。

本発明はつぎの（１）〜（４）の構成を有する。

（１）ペニシリン類を酵素を用いて加水分解して得られ
九６−アミツベニシラン酸Ｗ傘手塩含有液を逆浸透膜を
用いて処理することによシ濃縮することを％徴とする６
−アミノペニシラン酸のＩＩ！遣方遣方 −５− （２）逆浸透膜処理による塩除去率を９９．６％以上と
する前記第（１）項に記載の方法。

（３）　　６−アミノペニシラン酸塩が６−アｔノベニ
シラン酸アンモニウム、６−アｔノベニシラン酸ナトリ
ウム若しくは６−アミノペニシラン酸カリウムである前
記第（１）項に記載の方法。

（４）逆浸透膜処理による６−アミノペニシラン酸塩含
有液の濃縮を０〜５０℃、操作圧力８０〜５０ｋｇ／ｄ
で行う前記第（１）項若しくは第（２）項のいづれかに
記載の方法。

本発明に使用する６−アミノペニシラン酸塩含有液は、
ペニシリン類を酵素を用いて加水分解して得られたもの
である。こ＼でペニシリン類とは、各種のペニシリン例
えばペニシリンＧの水溶性金属塩殊にアルカリ金属塩着
しくけアンモニウム塩であって、後述の加水分解に先だ
って水溶液の形で提供されるものである。ｉ含有液の調
製法は公知方法に従う。

本発明に使用する酵素は、前述のようにペニシリンアシ
ラーゼであって、このものを生産す６− る能力を有する微生物（例えば特定の大腸菌）を培養し
、該培養後の菌体から公知方法でペニシリンアシラーゼ
を抽出し、該抽出物若しくは咳抽出前の菌体自身を公知
方法で固定化したものである。この固定化酵素管前述の
ペニシリン塩に適用するとペニシリン塩は加水分解され
て６−ＡＰＡ（６−アミツベニシラン酸）塩となる。加
水分解の条件は限定されないがペニシリンアシラーゼが
機能するに好適な条件例えばｐＨ−７〜Ｂ、温度８２〜
４０°Ｃ，１時間〜２４時間である。ペニシリン塩と酵
素との割合も限定されないが、重量比で前者１に対して
後者０．１−１０好ましくは０．５〜５である。加水分
解反応はよシ詳細には脱アシル化反応であって、との反
応により、ペニシリンは６−アミツペニシツン酸に変化
する。加水分解後反応液の温度を室温（１６°Ｏ）１で
低下させ、加水分解に使用した固定化酵素を機械的に分
離し、被分離液として６−ア建ノベニシラン酸塩含有液
を得る。該液中の６−ＡＰＡ塩の濃度（濃縮前）は前述
のように最高８〜５％である。

以上のようにして収得された本発明方法の原料としての
６−ＡＰＡ塩含有液は次に述べる逆浸透膜を装着した逆
浸透濃縮装置を用いて処理することにより濃縮する。

本発明に係る処理資材としての逆浸透膜は、その形状、
材質１分画分子量等について特別の限定は不要である。

しかしながら後述する理由によシ成膜の食塩除去率は９
９．５％以上であることが好ましい。成膜の形状は、た
とえば、膜状。

シート状、中空糸状１袋状等いづれも利用できる。また
成膜の材質は後述の処理条件に耐えるものであればよい
。

本発明に係る６−ＡＰＡ塩含有液の逆浸透膜による処理
条件は次の如くである。すなわち、成膜を装着した濃縮
装置に６−ＡＰＡ塩含有液を連続的若しくはバッチ的に
供給する。処理条件は、限定されないが通常温度θ〜５
０’Ｃ好ましくはθ〜１５℃操作圧力８０〜１５０に９
／ｄ好ましくは５０〜７０ｋｇ／ｄで、処理時間若しく
祉滞留時間は１〜２４時間好ましくは２〜１０時間であ
る。処理時間（若しくはｆｆ留待時間が不足すると濃縮
効果が不十分となシ、該時間が十分な阻度を超えて延長
されても濃縮効果の向上は得られない。

以上のような操作条件で逆浸透濃縮を行うと浸透水中に
漏出する６−ＡＰＡは極めて微量であって通常の化学分
析法（例、ヨード法、ｐ−ジメチルアミノベンズアルデ
ヒド法）によっては検出できない。また、逆浸透濃縮温
度を１５°０以下で行うと、目的物についての純度低下
、着色、臭気等の品質問題はおこらず、濃縮遂行上のト
ラブルもない。

本発明の逆浸透濃縮方法を実施すると食塩よ如低い分子
量を持つ水は逆浸透膜を通過して膜外に浸出される一方
、６−７ミノベニシラン酸塩（好ましくはアルカリ塩）
を主体とする中間体物質は、濃縮された溶液状で膜内に
残存する。

この濃縮は、蒸留と異なシ、除去される水分を水蒸気に
相転換する必ｌ！杜なく、浸透圧に抗す　９− るエネルギーを被処理液に付与すればよいから、同程度
の濃縮を行う場合であってもその所要エネルギーは蒸留
の場合の１／２〜１／８のように小さい。

６−アミノペニシラン酸含有液を本発明に係る逆浸透法
によって濃縮する場合その濃縮の程度は、６−アミノベ
ニシラン酸塩の濃度として事実上２５〜８０％まで可能
である。しかしながら、８〜１２％を越えると浸透速度
が大１］に低下するので該濃度は８〜１２％程度に止め
ておく方が好ましい。この程度までの濃縮によシ、原料
６−アミノペニシラン酸含有液の液量は、処理後は１／
８〜１／４程度に減少する。したがって、後の酸添加工
程を経た結果として母液中に未晶析のま＼残存する６−
アミツベニシラン酸の損失量は、約６％程度であって、
前述の公知方法（註、非濃縮、減圧濃縮）の場合に較べ
て該損失量は大巾に改善される。

上述のようにして得られた本発明の方法に係る６−アミ
ツベニシラン酸の濃縮液の酸添加に１０− よる晶析法は公知方法と同様に行うことができる。すな
わち、使用する酸としては、有機若しくは無機の強酸た
とえば、アルキルスルホン酸。

モノクロル酢酸、ギ酸、硫酸、塩酸若しくは硝酸が利用
でき添加量は、該濃縮液のｐＨを２〜５好ましくは８〜
４にする程度までの量を添加すればよい。添加する酸お
よび濃縮液の温度は０〜２０°Ｃ好ましくは０〜１０°
Ｃで、添加所要時間は５分〜１時間、添加後の靜置若し
くは攪拌時間は１０分〜８時間である。目的物の晶析後
の処理収得方法は公知方法と同様である。

以−１−説明したように本発明の方法は、公知の減圧濃
縮若しくは非濃縮法による６−アミノペニシラン酸塩（
類の）塩の塩含有液の処理方法に較べて６−アミノペニ
シラン酸（類）の損失量を大ｒｌ】に減少させ得るのみ
でなく、濃縮に要するエネルギーも大巾に節約できるの
で、その工業的価値は大きい。

以下実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。

実施例−１ ペニシリンアシラーゼ高生産性の大腸菌（ＡＴＣＣ−９
６８７の改良菌）を下記培地で８７℃２０時間培養した
。

培地組成 ペプトン　　　　２％ ＫＨ２Ｐ０．　　　　　０．８％ ＫｇＨＰ０４　　　　　０．７％ 酵母エキス　　　　０．５％ フェニル酢酸　　　　　０．２％ ＭｇＳＯ４・７Ｈ２００，０２％ ＦｅＣＩＢ　・６Ｈ２００，０２％ 培養后遠心分離機で菌体を補集したのち公知の方法で菌
体酵素を固定化し湿潤固定化菌体酵素とした。このもの
の酵素活性は湿潤体で１０ｍｍｏｔ／Ｈｒ−１であった
。

ペニシリンＧ・カリウム塩６，５％水溶液１５５０１に
前記湿潤固定化菌体酵素２８０に９を添加し、水酸化カ
リウム液を滴下しつつｐＨ７，８で、８７°Ｃ，２，５
時間脱アシル化反応を行つた。該反応層反応液の温度を
１５°Ｃまで下げたのち湿潤固定化菌体酵素を遠心分離
機で除去し、上澄液１５５０＆ｇを得た。ペニシリンＧ
・カリウム塩の６−アきノペニシラン酸カリウムへの転
化率は９５％であった。

この反応液について酢酸イソブチルエステル１５０１を
加えて未反応ペニシリンＧ・カリウム塩及び遊離したフ
ェニル酢酸アンモニウムの液々抽出を行った。この抽出
操作は２回行った。

該抽出層の液簸は１，５０６ｋｇで６−アミンペニシラ
ン酸カリウムの濃度は４．８％であった。

この抽出処理液７５８　ｋｇを逆浸透濃縮装置°Ｃ１で
６．５時間濃縮操作を行った。この間１時間当シの浸出
液量は殆んど差がなかった。濃縮液Ｉはａｏｉｋｇ、浸
出液量４５２ｋ１．濃縮液中の６−アミノペニシラン酸
濃度は１０．６％で濃縮操作に伴うロスは２％であった
。

この濃縮液を攪拌しつつ１０℃で２０％稀硫−梠− 酸液を徐々に滴下した。上置液のｐＨが８．５になった
段階で稀硫酸液の滴下を停止した。１００Ｃで８０分間
更に攪拌を続け６−アξノベニシラン酸の結晶を完全に
析出させたのち遠心分離、水洗を行って６−アミノペニ
シラン酸の湿潤ケーキを取得し減圧乾燥機で乾燥した。

白色で純度９８％の６−アミノペニシラン酸２５．９ｋ
ｇが得られた。

〔対照例−１〕 実施例−１で得られた抽出処理液７５８１９を釜温５０
℃で減圧濃縮を行い釜残量８００に９になるまで濃縮し
た。濃縮液中の６一アＺノベニシラン酸濃度は９．０％
で減圧濃縮操作に伴うロスは１７％であった。

この濃縮液を実施例−１の方法と同一の条件で酸添加処
理して６−アミノペニシラン酸の湿潤結晶を取得し減圧
乾燥機で乾燥した。

淡黄色に着色した純度９８％の６−アぐノベニシラン酸
２２．７　ｋｌが得られた。

〔対照例−２〕 １４− 実施例−１で得られた抽出処理液７５８　ｋｇを１０°
ＣＫ冷却し攪拌しつつ１０°Ｃで２０％稀硫酸を徐々に
滴下した。上澄液のｐＨが８，５になった段階で稀硫酸
液の滴下を停止した。１０°Ｃで８０分間更に攪拌を続
け６−アミノペニシラン酸の結晶を完全に析出させたの
ち遠心分離。

水洗を行って６−アミノペニシラン酸の湿潤ケーキを取
得し減圧乾燥機で乾燥した。

白色の純度９８％の６−アξノベニシラン酸２８、８　
ｋｇが得られた１゜ 以上 手続補正書 昭和５８手７月Ｚ、Ｐ日 １８件の表示 昭和５７年荷許願第１４０，４４２号 え発明の名称 ６−アミノペニシラン酸の製造方法 ＆補正をする者 事件との関係　特許出願人 大阪府大阪市北区中之島三丁目６番３２号（〒５３０）
（２０７）チッソ株式会社 代表者野木貞雄 ζ代理人 東京都新宿区新宿２丁目８番１号（〒１６０）ａ＠正命
令の日付 （自発補正） ｄ補正により増加する発明の数 な　　　し Ｉ補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。

ａ補正の内容 明細書をつぎのように訂正します。

（１）第３頁６ないし１０行目の「前述の加水分解反応
終了後（中略）抽出除去する。被抽出」を削除する。

（２）第１３頁６行目ないし第１４頁２行目の「この反
応について酢酸イソブチルエステル１５０ノを加えて（
中略）稀硫酸液の滴下を停止した。」を削除し、同所に
［この反応液１５５０Ｖ４を２分し、その７７５Ｋｆｋ
逆浸透濃縮装置（東し■ＴＩ［ｆＲＰ−Ｏｆｉ）を用い
て次のように逆浸透濃縮を行った。すなわち操作圧力５
６Ｋｆ／−操作温度１５℃で６．５時間濃縮　−操作を
行った。この間１時間当りの浸出液量は殆んど差がなか
った。濃縮液量は３０１　Ｋｌ／　＊浸出液量４７４Ｋ
ｔ、濃縮液中の６−アミツペ２− 二シ２ン酸濃度はｌ　Ｏ，マチで濃縮操作に伴うロスは
１チであった。

この濃縮液に１５５Ｋｆの酢酸ブチルを加え撹拌しつつ
１０℃で２０ｑｂ稀硫酸液を徐々に滴下した。上澄液の
ｐＨが３．５になった段階で稀硫酸の滴下を停止した。

」を挿入する。

（３）第１４］［１０行目の「抽出処理液７５３ＫｔＪ
を削除し、同所に［反応液７７５ＫｆＪ１に挿入する。

（４）第１５貞１行目の「抽出処理液７５３ＫｐＪを削
除し、同所に「反応液７７５ＫＩｉに１５５Ｋｆの酢酸
ブチルエステルを加え」を挿入する。

以上 ３−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ペニシリン類を酵素を用いて加水分解して得られ
   た６−アミノペニシラン酸ｉ・→塩含有液を逆浸透膜を
   用いて処理するととくよ）濃縮することを特徴とする６
   −アミノペニシラン酸の製造方法。
2. （２）　　逆浸透膜処理による塩除去率を９９．５％以
   上とする特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
3. （３）６−アミノペニシラン酸塩が６−アミノペニシラ
   ン酸アンモニウム、６−７ミノベニシラン酸ナトリウム
   若しくは６−アミノペニシラン酸カリウムである特許請
   求の範囲第（１）項に記載の方法。
4. （４）　　逆浸透膜処理による６−アミノペニシラン酸
   塩含有液の濃縮をθ〜５０℃、操作圧力３操作圧力３０
   〜５０杼 くは第（２）項のいづれかに記載の方法。