JPS61122227A - 菌体，固定化菌体または固定化酵素を使用して得られる反応液の精製方法 - Google Patents

菌体，固定化菌体または固定化酵素を使用して得られる反応液の精製方法

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JPS61122227A JP59240845A JP24084584A JPS61122227A JP S61122227 A JPS61122227 A JP S61122227A JP 59240845 A JP59240845 A JP 59240845A JP 24084584 A JP24084584 A JP 24084584A JP S61122227 A JPS61122227 A JP S61122227A
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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】 化菌体まｔは固定化酵素を使用して得られる反応液（以
下、適宜水溶液という）ｔ−精製する方法に関する。
本発明は１重合を起し易いｔめ熱処理または酸処理等の
前処理を行うことができず、まｔ、製品の品質の点から
凝集剤等による微細な固形分の除去のできないアクリル
アミド水溶液９％に固定化菌体まｔは固定化酵素（以下
、固定化菌体等という）１−使用して得られるアクリル
アミド水溶液の精製に好適である。
雑物を除去する方法として、水をポリビニルアルコール
系多孔質中空糸膜で濾過して浄化するとともに、目詰り
をおこし友中空糸膜を酸および／まｆｃはアルカリで洗
浄再生することが知られている（特公昭５８−３７０３
７号公報参照）。
しかしながら、この方法は再生時に酸および／田 またはアルカリを毎Ｉ使用するためこれら薬液の使用量
が多く、その結果多量の濃厚な酸またはアルカリ廃水を
処理しなければならないことのほか。
膜の再生の回復程度自体も充分とは云えず工業的に応用
するに当っては必ずしも満足し得るものでセなかつ友。
水性媒体中触媒として菌体または固定化菌体等を使用し
て反応を行なう場合、得られる菌体または固定化菌体等
をＦ別し几水溶液中にはわずかではめるが濁りが生ずる
ことがあり、このような場合は水溶液をそのままあるい
は濃縮して製品とする前にこれを除去する必要がある。
この濁りの原因は水溶液中に懸濁する微細な固形物にあ
り、こｆ′Ｌｔ−濾過により除去するのは容易でなく、
１μ以へ 下の微細孔を有する膜を使うことによりようやく除去で
きるが、膜の目詰りが速く膜の寿命が短い。
このような微粒子を除去する場合に、水溶液に熱処理あ
るいは酸処理等の前処理や凝集剤の添加を行ない濾過性
を改善する方法があるが、こ几らの方法は、前述のよう
にアクリルアミドのような重合し易く、高品質の製品が
要求さ几る物質全取扱う場合には採用できず、濁りの除
去が特に問題になる。凝集剤の添加は水溶液中の微粒子
を凝集させその濾過性を改善するが添加し友凝集剤の一
部が水溶液中に残り製品の品質を低下させる。
し九がって、目詰りし几膜を効率的に繰返し再生し、膜
を長期間使用することが工業的に極めて重要である。
本発明は、水媒体中触媒として菌体、固定化菌体まｔは
固定化酵素を使用して得られる反応液からの微細な固形
物の除去を、１〜２０＃／ａｄのバブルポイントを有す
るポリエチレン製の多孔質中空糸膜によるろ過と目詰ま
りを生じ之該中空糸膜の洗浄との繰返しにより行い、且
つ洗＃前の中空糸膜の差圧を３ｋｇ／ｃｍ２以下とする
ことを特徴とする菌体、固定化菌体ま７’（は固定化酵
素を使用して得られる反応液の精製方法を要旨とするも
のである。
本発明に使用される多孔質中空糸膜は耐薬品性に鰻重て
いるとともに、繰返し負荷される洗浄時の逆洗圧や振動
等に対する耐久性に優れており。
多数回の濾過と洗浄に耐え長期間安定に使用できる。
本発明の多孔質中空糸膜の材質はポリエチレンであり、
中空糸は、直径０．２〜２■、好ましくは０．３〜１■
の外径を有し、長さは洗浄効率の点から好ましくは４０
〜２００３とし、少なくとも１００本以上１通常１，０
００〜２０，０００本程産金束ねて濾過器内に取付ける
。膜の厚さは、耐圧性、捕集性能および透過性に影響し
、０．０２〜０．２■が好ましい。
ポリエチレン製中空糸膜の微細孔はスリット状であり、
孔径に関しては、一定圧力下で流れる空気量を測定して
得られるガスフラックスと、中空糸を水に浸は内部に空
気圧をかけて気泡の発生する圧力を測定して得られるバ
ブルポイントにより表現される。本発明では、固形分の
捕集性能と目詰りの再生性能の点から、中空糸膜のバブ
ルポイントは１〜２０４／１−１１！、好ましくは２〜
８　ｋｇ／ｃｄである。また、中空糸膜のガスフラック
スは、好ましくは８ｘｌＯ’　〜３０ｘｔＯ’（１７ｍ
”　ｈ　ｒ　Ｏ，５ａ　ｔ　ｍ　：］である。
本発明において、水溶液の濾過条件と再生に入る際の目
詰りの程度は洗浄処理の負担を減らすために重要である
。水溶液の濾過は、濾過速度として２〜１．０００　（
Ａ／ｎ？ｈｒ　）であり、好ましくはｔ。
〜２００　Ｃ１，／ｎＩｈｒ　）である。再生に入る際
の目詰りの程度は、差圧が０．５〜３＃／ｄであり、好
ましくは０．７〜１．２＃／ｃｄである。中空糸膜の差
圧が３＃ｌａＡを超えると洗浄による再生が困難になる
。
目詰りした中空糸膜の洗浄は９通常、水’ｋ濾過方向と
逆方向に流す所謂逆洗により行う。この逆洗は、水を多
量に流して差圧を大きくする程効果が大きいが、中空糸
膜の耐久性から１−１０　Ａｉ’／ｃａであり、好まし
くは、２〜４９ｔの差圧で行う。
逆洗による再生を繰返し行うと数回の使用でＦ過性能の
回復が悪くなる。この時点で中空糸を交換すると中空糸
のコストがかさんで大きな問題になる。逆洗による再生
が不十分になった中空糸膜は、アルカリ、酸またはアル
コール等に浸漬、放置して薬品処理し、その後、再度水
で逆洗することにより、中空糸膜の目詰りを効率よく除
くことができる。この中、特にアルカリによる処理が好
ましい。固定化菌体等を反応に使用する際に固定化に使
用し之固定化材から漏出する微細な固形分は１通常アル
カリに溶解しない几め、このよつに特にアルカリ処理で
濾過性能が回復することは予想外なことである。
アルカリ処理は０例えば、苛性ソーダの水溶液を使用し
て行い、濃度は２〜３０％、好ましくは５〜１５％とし
、逆洗を終了し友中空糸膜の入つ几濾過器に苛性ソーダ
水溶液を張込み、　　０．１−１００時間、好ましくは
１〜４０時間放置し、その後。
ぢ 水で通常と同じ条件で逆洗する。アルカリの１１度が高
い程、アルカリ処理の放置時間は短＜　ｒｘるが。
アルカリの使用量が多くなるので前記条件が適当である
。
この他、目詰まりを生じた中空糸膜の洗浄には空気等の
バブリングや超音波による振動等も適宜利用することが
できる。
本発明は固定化菌体ｉ之は固定化酵素を使用して得られ
る反応液に対してより好ましく適用し得る。
以下、実施例により本１発明を具体的に説明する。
実施例１ グルコース１％、ペプトンｏ、５ｅｉＩｌ酵母エキス０
．３１麦芽エキス、および硫酸第二鉄・７水塩０．０５
チ金含む培地（ｐＨ７，２）により好気的に培養して調
製したニトリル水和能を有するコリネバクテリウム（Ｃ
，ｏｒｙｎｅｂａｃ　ｔｅｒ　ｉ　ｕｍ）属Ｎ−７７４
（微工研菌寄第４４４６号）の洗浄菌体（含水率７５チ
〕４０部、アクリルアミド４５部、Ｎ、Ｎ’−メチレン
ビスアクリルアミド０６５部およびＯ，ＯＳＭリン酸バ
ッファー（ｐＨ７，７）４０部ｔ−混合して均一な懸濁
液とした。これに５％ジメチルアミノプロピオニ）　Ｉ
Ｊル水洛液５部および２．５−過硫酸カリウム水ｇｉｌ
ｏ部を加え１０℃に３０分保って重合させ友。かくして
得られた塊状の菌体含有ゲルを小粒子に破砕しｏ、ｏｓ
Ｍリン酸バッファー（ｐＨ７，７）にて十分に洗浄し固
定化菌体１００部を得た。
この固定化菌体を用い連続攪拌槽反応器において、水と
アクリロニトリル’Ｉｏ℃において反応させ、２０％の
アクリルアミド水溶液を得た。液と固定化菌体の分離は
、８０メツシユの金網により濾過と５μの糸巻フィルタ
ーにて行なつ几。得られた水溶液中には０．５ｐｐｍの
固形分が含まれてい友。
得らｆＬ７ｊ２０％アクリルアミド水溶液を、濾過面積
が０．３　ｉでパシルポイントが４．８　ｋｇ／−のポ
リエチレン製多孔實中空糸膜（三菱レーヨン製ＢＨＦ３
９０ｃ中空糸膜）に８ＪＬ／ｈｒｆｉして濾過した。
濾過して目詰りし友中空糸膜の差圧が約０．９ｋｇ／ｃ
ｍ２となった時点で、この膜を４１９／ｃｄの水圧をか
けて逆洗し、濾過に再使用し几。繰返し４回濾過に使用
した後、ｘ２１ｉ苛性ソーダ水溶液に１５時間浸漬し、
水で逆洗した後、濾過に再使用し几。
上記の濾過と再生を繰返し行なった場合の、中空糸膜の
差圧を第１表に示す。
このようにして得られたアクリルアミド水溶液中の固形
分は０．０１９ｐｊｎであった。
比較例１ 実施例１において、目詰まりし友中空糸膜の逆洗を差圧
が約４　Ｈ／ｃｄ　ｉＣｒｚつた時点で行つｔ以外は実
施例１と同様な操作全行った。
結果を第２表に示す。
第２表 骨　アルカリ処理を併用 本発明によれば、ポリエチレン製多孔質中空糸膜による
ろ過により、極めて固形分の少ない水溶液が得られる。
このよつな高度な濾過に伴ない中空糸膜の目詰りが問題
になるが、１〜２０＃／ｉのバブルポイントを有するポ
リエチレン製多孔質中空糸膜によるろ過と特定の条件下
での洗浄との組合せにより＋分に濾過性能が回復し、長
期間安定に反応液の精製を行うことができる。
まｔ本発明によれば、逆洗等の洗浄による再生が可能で
、アルカリ等の薬品処理による洗浄、再生は数回に一回
ですむのでアルカリ等の薬品の使用看が少たくなり、同
時に処理を必要とする廃水の生成量も少なくなる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、水媒体中触媒として菌体、固定化菌体または固定化
    酵素を使用して得られる反応液からの微細な固形物の除
    去を、１〜２０ｋｇ／ｃｍ＾２のバブルポイントを有す
    るポリエチレン製の多孔質中空糸膜によるろ過と目詰ま
    りを生じた該中空糸膜の洗浄との繰返しにより行い、且
    つ洗浄前の中空糸膜の差圧を３ｋｇ／ｃｍ＾２以下とす
    ることを特徴とする菌体、固定化菌体または固定化酵素
    を使用して得られる反応液の精製方法。 ２、洗浄が逆洗とアルカリ処理との組合せからなる特許
    請求の範囲第１項記載の精製方法。 ３、反応液が固定化菌体または固定化酵素を使用して得
    られたものである特許請求の範囲第１〜２項記載の精製
    方法。 ４、反応液がアクリルアミド水溶液である特許請求の範
    囲第１〜３項記載の精製方法。
JP59240845A 1984-11-16 1984-11-16 菌体，固定化菌体または固定化酵素を使用して得られる反応液の精製方法 Granted JPS61122227A (ja)

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