JPS6034196A - 光学活性トリプトファンの回収方法 - Google Patents

光学活性トリプトファンの回収方法

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JPS6034196A
JPS6034196A JP14175583A JP14175583A JPS6034196A JP S6034196 A JPS6034196 A JP S6034196A JP 14175583 A JP14175583 A JP 14175583A JP 14175583 A JP14175583 A JP 14175583A JP S6034196 A JPS6034196 A JP S6034196A
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tryptophan
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Tetsuya Kaneko
哲也 金子
Toshio Kitahara
俊夫 北原
Toyoichi Kinji
豊一 金児
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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、不純物を含有する光学活性トリプトン1ノ溶
液、即ち、発酵液又は酵素反応液、およびそれらの中間
工程液から光学活性トリプトファンを回収する際に、そ
こに含まれる夾雑不純物を除去して精製をより効果的に
行うために、半透膜列理と晶析法を組み合せた光学活性
トリプトフアンの回収方法に関するものである。
L−)リプトファンは、必須アミノ酸の一つであり、人
体又は家畜の栄養源として有用である。
これらに用いるL−トリプトファンは、品質の高いもの
が要望されている。
トリプトファンの製造法としては化学合成法、発酵法、
酵素法等が行われている。化学合成法はラセミ体の光学
分割が必要である。発酵法、酵素法は直接光学活性トリ
プトファンを産生し得るが、これらのブロス中には、多
量の夾雑物及び色素類を含んでいるために、そこからト
リプトファンを回収する工程及び操作は極めて煩雑で1
ある。
従来は、これらの夾雑不純物を除去する方法として、例
えば、トリプトファンを、陰イオン交換樹脂に吸着、溶
離し、更に陰イオン交換樹脂に吸着、溶離してから晶析
する方法(特開昭53−111061)、或は、トリプ
トファン粗結晶の溶解液を非イオン交換樹脂に接液処理
して不純物を吸着させたのち、限外濾過膜によって濾過
処理を行ってから晶析する方法(特開昭58−895)
等がある。
しかしながら、トリプトファンは分子構造に上るところ
の特異な親和力を持つために樹脂と強い分子吸着を示す
性質があるので、着色等の不純物と共に樹゛脂に吸・脱
着する傾向があって、これらの不純物を分離するために
は樹脂工程操作が複雑化したり、或は吸着ロス、溶m残
ロスなどの大きなロスを伴なってくる。又、樹脂工程で
は多くの水、酸、アルカリ、打機溶媒等が使われるため
に副原料、廃液処理、エネルギー費が多大になる。
更に晶析においても光学活性トリプトファン結晶は着色
等の不純物を吸着して結晶形が乱れ易く、しかも集合晶
を形成して結晶の間隙に不純物を多く包含し易いことな
どから樹脂を用いないで高収率かつ高品質の光学活性ト
リプトファンを得る方法は知られていない。
本発明者らは、イオン交換樹脂等、の樹脂工程を含まな
い光学活性トリプトファン回収プロセスを検討した結果
、不純物を多量に含むところの発酵液又は酵素反応液、
およびそれらの中間工程液から光学活性トリプトファン
を回収するに際し、半透膜濾過を行い、次いでその濾液
をアルカリ性下において、酢酸又は酢酸水溶液中に添加
して光学活性トリプトファンを晶析することによって、
極めて収率より、シかも高品質の光学活性トリプトファ
ンを回収できることを見い出した。
即ち、発酵液又は酵素反応液、およびそれらの中間工程
液を半透膜を用いて濾過し、濾液を必要により濃縮して
トリプトフアンのアルカリ水溶液の状態で酢酸又は酢酸
水溶液に徐々に添加しながら中和晶析を行うと、添加の
進行にともなってトリプトファンの超高と結晶成長が徐
々に進行し、光沢のある六角板杖の大きな結晶が得られ
る。
これわ中和晶析によるトリプトファンの超高ト結晶成長
の過程において高濃度の酢酸の存在が不純物による超高
および結晶成長の阻害作用を緩和しているものと考えら
れる。
これに対して、トリプトファンのアルカリ水溶液中に酢
酸又は酢酸水溶液を徐々に添加しながら中和晶析を行う
と、微絹な結晶の集合晶になり着色物質等の不純物混入
が多い。
例えば、半透膜を用いて濾過した濾液から濃縮晶析或は
、常法による中和晶析等で行った場合のトリプト71ノ
結晶は、微細晶からなる集合粒献品となり、褐色をおび
て不純物゛を多く含有し、水に溶解すると不純物による
にごりを呈する。
また一方、半透膜を用いないで、遠心分離した上澄液の
アルカリ性濃縮液を、酢酸又は酢酸水溶液中へ添加しな
がら晶析したトリプトファン結晶は、同じ液から常法に
よって晶析した場合より純度より、着色、にごりが少い
しかるに、半透膜濾過と酢酸又は酢酸水溶液中へ添加す
る方式の晶析性を組み合せた場合は、顕著な晶析性状の
向上がみられた。即ち、結晶の成長性がよくなって過飽
和の解消がスムースに行われるので、過大な過飽和によ
って超高する微細晶の混入が殆どなくなり、粒度の揃っ
た厚みのある六角板吠の大きな結晶が得られるようにな
った。
その結果、晶析率は向上し、特に品分離性が極端に向上
したため、トリプトフッ/結晶の純度が極めでよ(、着
色、およびにごり物質を母液中へ容易に淘汰できるよう
になった。
この現象は、まさに半透膜濾過と、その濾液をアルカリ
性下において、酢酸又は酢酸水溶液中に添加する方式の
トリプトファン晶析との組み合せによる相乗効果と考え
られる。発酵液等由来の不純物の中には溶存蛋白、色素
、副生物、分解生成物などを多く含んでおり、これらの
うちで晶析阻害する物質が半透膜濾過で除去されること
によって、酢酸水溶液における中和晶析の過飽和分散と
結晶成長速度が丁度よくバランスして飛躍的な効果をも
たらしたものと推定される。
本発明でいう発酵液又は酵素反応液とは、微生物を用い
て発酵したL−)リブトラ1ンのブロス、又は酵素もし
くは微生物を用いて反応させたしおよびD−トリプトフ
ァンの反応液をいう。中間工程液とは、発酵液又は酵素
反応液から、光学活性トリプトフアンを分離取得する間
の工程におけるトリプトファン含有溶液であり、例えば
除菌液、濾過処理液、粗結晶母液、粗結晶溶解液、イオ
ン交換樹脂処理液等がある。
半透膜とは、限外濾過および逆浸透濾過に使用される通
常の半透膜素材のものでよい。例として、ポリアミド、
ポリアクリロニトリル、セルローズアセテート、ポリス
ルボン、ポリベンツイミダゾール系などがある。膜の形
式は、チューブ吠、平膜、スパイラル、中空糸状等が挙
げられる。分画分子■としては、500〜100 、0
00程度でよく、特に万両機能が500〜20 、00
0の範囲が効果的である。
手透v、濾過を行う際の諸条件は、各々使用する股によ
って指定されている範囲でよい。特に注賃すべき点とし
ては、温度が高いところで長時間にわたると、処理液の
着色が増大する傾向がみられるので、好ましくは60℃
以下で常温付近がよい。
また濾過残液中のトリプトファyfiが多いと収率が下
るので、濃縮され濾過残液を水で稀釈して再濾過を繰り
返すとよい。
濾液の濃縮方法は特に問わない。例えば、加熱による減
圧濃縮、冷WltiO縮、逆浸透膜濃縮、或はこれらを
組み合せてもよい。その場合のpHは各濃縮法に適した
範囲で行えばよい。等電点(P H5,9)付近でトリ
プトファンの結晶が析出して支障をきたす場合は、酸又
はアルカリの溶液として濃縮してもよい。
トリプトファンのアルカリ水溶液のアルカリはNa0I
l、KOH,Li0H1N+−140H等いずれでもよ
く、その量はトリプトファンを溶解するのに十分な量が
あればよい。
トリプトファンのアルカリ水溶液のトリプトファン濃度
は約5〜40%程度でよい。これより濃度か高いと粘性
が増して添加晶析がやりにくい。
濃度が低すぎると晶析液量が多くなってトリプトファン
の晶析率が下るのみならず、晶析液中の酢酸濃度が低下
するために不純物の淘汰性が悪くなる。
酢酸又は酢酸水溶液の量は多いほどトリプトファン結晶
の品質は向上するが、晶析率が下ることと酢酸消費量が
増す点においてあまり得策ではない。酢酸水溶液の酢酸
濃度は高いほどよい。好ましくは30%以上がよい。こ
れより低くなると、トリプトファンは微細な結晶になり
品質が低下する。また、酢酸又はその水溶液の所要量は
、添加するべきトリプトファンのアルカリ水溶液の量と
アルカリ濃度とによって決まるものであり、その目安と
しては中和晶析終了時のf) Hが2〜6程度がよい。
トリプトファンのアルカリ水溶液を添加して中和晶析を
行うときの温度は高い方が結晶性伏はよいが、あまり高
温になると晶析液の着色が増加する傾向がみられるので
好ましくは30〜60’C程度がよい。
添加速度は結晶成長に見合った程度が望ましく】〜5時
間程度でよい。
中和を終了したら徐々に冷却晶析を行い常温付近で熟成
したのち分離する。
取得した結晶中の酢酸を除去するには、分離結晶を水洗
浄したのち60〜80’Cで約10〜20時開栓度の減
圧乾燥すればよい。
以下実施例によって本発明方法を具体的に述べる。
比較例I L −) リプトフ7ン発酵液(特開1117513−
92798>に35%HCIをf) H3まで加えて遠
心分離した除菌液101に3o%Na0fl溶液を f
)H12,5;17−加えて濃縮した。このa相液1B
00g ()リプトフ7ノ含flIO,6%)中へ、酢
酸を添加するときにより45℃で2時間かけて P)1
5.9まで中和晶析シた。これを25℃まで冷却してか
ら遠心分離した結晶上に、水5001を散布して洗浄し
た。これを70 ’Cで減圧乾燥してL−)リブトフ7
ン結晶445gを得た。純度90.6%、収率79.2
%、透過率10%、 0.3μミリボア濾過して43%
(透過率測定条件 : C=1、水、430nm) 。
比較例2 比較例1で得た除菌液1tに3o%Na1l溶液を12
.5まで加えて濃縮した。この濃縮液123g()リブ
トス1ン含量 13.7%)を酢酸40曹E中へ添加す
ることにより45℃で2時間かけて中和晶粧したのち2
5℃まで冷却した。析出結晶を遠心分離したのち、結晶
上に少量の水を噴霧して洗浄した。これを70°Cで減
圧乾燥してl、−)リプトファン結晶 t e 、o 
gを得た。純度 92゜8%、収率 88.1%、透過
率23%、 o、3ttミリボア濾過して77%(比較
例1と同−条イク二で測定)。
比較例3 比較例1で得た除菌液10tを、旭イヒ成工業G4:J
限外−過モジュール ACL−1010(分画分子ff
113,000)を用い、35℃、圧力2 kg / 
cJにおいて濾過を行い、濾液が約9℃得られたところ
で、濾過残液に水6tを加えて稀釈し、これを濾過して
全濾液量 15.7J!を得た。
こノia液21!に30%Na011溶液をf)HI3
.5まで加えて濃縮した濃縮液202 g () Uプ
トフ1ノ含量 1000%)中へ、酢酸を添カロするこ
とにより45℃で2時間かけて p H5,9まで中和
晶析した。これを25℃まで冷却して゛から遠’I、1
分離した結晶上に少量の水を噴霧して洗浄した。これを
70℃で減圧乾燥して、L−)リブトファン結晶 18
.1gを得た。 純度93.7%、収率80.8%、透
過率34%、0.3μミリボア濾過して62%(比較例
1と同一条件で測定)。
実施例1 比較例3で得た限外濾過液2I!に30%Na011溶
液をp)112.5まで加えて濃縮した濃縮液130g
(トリプトファン含ff116.’1%)を酢酸50 
ml中へ添加することにより比較例2と同様に晶析して
得たトリプトファン結晶は 19.9 gであった。純
度99.1%、収率94.2%、透過率90%(比較例
1と同一条件で測定)。
比較例4 比較例1で得たL−)リプシフ1ン粗結晶50gを水4
.5tに溶解し、余人■逆浸透チューブラーモジュール
 PB I L、 TL−215(ROミニテスター 
N−m型)を用い、35℃、圧力20 kg / cJ
において濾過を行い、濾液が約4を得られたところで、
濾過残液に水2.57!を加えて稀釈し、これを濾過し
て全濾液量6.4tを得た。
この濾液3℃に30%NaOH溶液をpH12,5まで
加えて8I縮した濃縮液186g(トリプトファン含f
f111.0%)中へ、酢酸を添加することにより45
℃で2時間かけてpH5,9まで中和晶析した。これを
25℃まで冷却してから遠心分離した結晶上に少量の水
を噴霧して洗浄した。これを70℃で減圧乾燥して、L
−トリプトファン結晶 17.2gを得た。純度98.
4%、収率82.8%、透過率62%、0.3μミリボ
ア濾過して71%(比較例1と同一条件で測定)。
実施例2 比較例4で得た逆浸透濾過液3I!に30%Na0ll
溶液をpH12,5まで加えて濃縮した濃縮液148g
(トリプトファン含mt4.t%)を50%酢酸水溶液
120紅中へ添加することにより比較例2と同様に晶析
して得た結晶は 19.7 gであった。
純度99.6%、収率93.8%、透過率96%(比較
例1と同一条件で測定)。
特許出願人 味の素株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 不純物を含有する光学活性トリプトファン溶液から光学
    活性トリプトファンを回収する。に際し、半透膜を用い
    て濾過を行い、濾液をアルカリ性下において、酢酸又は
    酢酸水溶液中に添加して晶析分離することを特徴とする
    光学活性トリプトファンの回収方法。
JP14175583A 1983-08-02 1983-08-02 光学活性トリプトファンの回収方法 Granted JPS6034196A (ja)

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JPS6034196A true JPS6034196A (ja) 1985-02-21
JPH0342268B2 JPH0342268B2 (ja) 1991-06-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0331258A (ja) * 1989-06-27 1991-02-12 Mitsui Toatsu Chem Inc トリプトファンの精製方法
US5329014A (en) * 1990-08-01 1994-07-12 Ajinomoto Co., Inc. Method for recovering optically active tryptophan

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0331258A (ja) * 1989-06-27 1991-02-12 Mitsui Toatsu Chem Inc トリプトファンの精製方法
US5329014A (en) * 1990-08-01 1994-07-12 Ajinomoto Co., Inc. Method for recovering optically active tryptophan

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