JPS62246574A - ピロロキノリンキノンの精製方法 - Google Patents

ピロロキノリンキノンの精製方法

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JPS62246574A
JPS62246574A JP61087071A JP8707186A JPS62246574A JP S62246574 A JPS62246574 A JP S62246574A JP 61087071 A JP61087071 A JP 61087071A JP 8707186 A JP8707186 A JP 8707186A JP S62246574 A JPS62246574 A JP S62246574A
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貞治 浦上
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピロロキノリンキノンの精製方法に関し、さ
らに詳細にはイオン交換クロマトグラフィによる粗製ピ
ロロキノリンキノン水溶液からのピロロキノンの精製方
法に係わる。
ピロロキノリンキノン(以下PQQと記す)は、別名、
2,7.9−)リカルポキシー1H−ピロロ(2,3−
f)キノリン−4,5−ジオンとも称され、1979年
に、メタノール資化性m#iのメタノール脱水素酵素の
補Ps素として、精製、結晶化され、構造決定がなされ
た(S、 A、 5aliabury et al、 
Nature、第280巻、p、843(1979))
さらに1近年、細菌Kかぎらず、真核生物のかび、酵母
、さらには哺乳動物にも補酵素として働<PQQが存在
していることが明らかとなった。このように、PQQは
、補酵素として酵素反応または物質代謝系を活性化する
ものであり、医薬品として重要な役割を果す物質と考え
られている。
(従来技術、発明が解決しようとする問題点〕従来、粗
製PQQを含む水溶液からのPQQの精製方法としては
DEAE  5ephadex (ジエチルアミノエチ
ル系陰イオン交換樹脂セファデックス以下同様)(ファ
ルマシア社、登録商標)A−25カラムに吸着後、o 
−I M (モル/!以下同様) KC1溶液で溶出す
る方法(M。
Ameyama et aL、 Agric、 Bio
l、 Cherrb 、第48巻、p、561−565
(1984))が知られている。しかしながら、この方
法ではPQQはPQQ塩として得られるが、このPQQ
塩含有画分は、KClのほかにもたん白、糖類および糖
脂質のような多くの不純物を含んでおり、これらの不純
物を一層少なくする精製方法の開発が望まれている。
〔問題を解決するための手段、作用〕
本発明者らは、イオン交換クロマトグラフィによるPQ
Qの精製方法について研究を重ねた結果、DEAE−3
ephadex  A−25fxどの陰イオン交換体ヘ
ビロロキノリンキノンを吸着させた後、塩を特別に加え
ない通常の緩衝液でカラム内を洗浄したのち、NaCt
あるいはKClなどの塩を添加した緩衝液で展開、溶出
することにより得られるPQQ塩含有画分中のPQQ塩
ならびにKClおよびNaC1のような塩以外の不純物
含量が大幅に低下することを見出し、本発明を完成した
すなわち本発明は、粗製ピロロキノリンキノン水溶液を
イオン交換クロマトグラフィによって精製するに際し塩
を添加した緩衝液での展開、溶出に先立って緩衝液でカ
ラム内を洗浄することを特徴とするピロロキノリンキノ
ンの精製方法である。
本発明における緩衝液によるカラム内の洗浄は、粗製P
QQ水溶液をカラム筒頂から流下させてイオン交換体に
PQQを吸着させた後であシ、かつ、吸着されたPQQ
を塩を添加した緩衝液で展開、溶出させる前である。
この洗浄に使用される緩衝液は、イオン交換クロマトグ
ラフィで使用される通常の緩衝液であればよく、特に制
限はないが、クラーク(C1ark)、ラブ(Lubs
)氏緩衝液、ゼーレンゼン(5orensen)氏緩衝
液、コルソフ(Kolthoff)氏緩衝液、ワールポ
ー/L/ (Wa 1pole)氏緩衝液、マツキルヴ
アイン(Mc14vaine)氏緩衝液、パリツオッホ
(Palizoch)氏硼砂塩混合液、ミバエリス(M
ichaelis)氏ベロナール緩衝液、ミバエリス氏
ジメチールグリシン緩衝液、ブリットン アンド ロビ
777 (Br1tton & Robinson)氏
ベロナール塩−塩酸混合液、アドキンス アンド ポー
チ7(Atkins & Pautin)氏炭酸ソーダ
ー硼酸混合液、リンガ−(Ringet)氏緩衝液、メ
ンツエル(Menzel)氏炭酸混合液、トリス−塩酸
緩衝液、ゼーレンゼン(Smrensen  )氏のり
ん酸緩衝液、りん酸緩衝液、酢酸緩衝液およびグリシン
−NaOH緩衝液などが使用される。これらの中、実用
上、りん酸緩衝液およびトリス−塩酸緩衝液が好ましい
またpH2〜10を示す緩衝液が使用される。
イオン交換クロマトグラフィにおいて平衡化に使用され
る緩衝液と同種で、かつほり等しいpHを有する緩衝液
を使用することが最も好ましい。また、緩衝液の使用量
および供給速度にも特に制限はないが、実用上、使用量
は充填イオン交換体の見掛は容積の約5〜20倍径度と
され、また供給速度は緩衝液がカラム内を自然流下すれ
ばよいが、カラム頂部から加圧するかまたはカラム底部
から吸引して加速してもよく、実用上、通常は充填陰イ
オン交換体の見掛は容!1100−当fi 200iu
−5t/hr  とされる。
また、この洗浄時の温度は%に制限はなく、実用上、常
温乃至室温でよく、特に冷却、加熱する必要はないが、
カラム内でPQQ塩が析出しない温度乃至陰イオン交換
体が吸着能を失なわない温度であれば、冷却、加熱する
ことを妨けない。
イオン交換クロマトグラフィにおける操作−緩衝液によ
る平衡化、PQQの吸着および塩を添加した緩衝液によ
るPQQの展開、溶出−は従来の公知方法と実質的に異
る処はない。
すなわち、粗製PQQはその給源および製法ならびに抽
出法などに特に制限はない。また粗製PQQは水溶液に
して使用されるが、この水溶液中のPQQ濃度は特に制
限はないが、実用上通常は29/を以下である。
イオン交換クロマトグラフィに使用されるイオン交換体
としては通常は陰イオン交換体が使用され、陰イオン交
換体としては通常は陰イオン交換樹脂が使用される。陰
イオン交換樹脂としてはたとえば解離基として、アミノ
エチル(AE−)、ジエチルアミノエチル(DEAE−
)、もしくはフォータナリアミノエチル(QAE−)を
有する陰イオン交換樹脂などが好ましい。
これらの陰イオン交換樹脂の代表的な市販品として、た
とえば、DEAE−セファデックスA−25、DEAE
−セファデックスA−50゜DEAE−セフアセtv 
(5ephacel)  D E AE−セファローズ
GL−68.QAE−セファデックスA−25、QAE
−セファデックスA−SO(以上、ファルマシア社の商
品)、DEAE−セロファイン(チッソ四の商品)およ
びDEAE−トヨパール650(東洋1達■の商品)な
どがある。これらのうち、DEAE−セファデックスA
−25、DEAE−セロファインおよびDEAE−トヨ
パールなどが奸才しい。
また、イオン交換体の形状は粒状、球状、多孔性粒状お
よび微粒状ならびに膜状のいずれであってもよい。
pH6−8の緩衝液をカラム頂部から流下させて、これ
らのイオン交換体が充填されているカラム内を平衡化さ
せた後に粗製PQQ水溶液をカラム頂部から流下させて
PQQを吸着させる。次いで前記の如く緩衝液でカラム
を洗浄する。洗浄の後ic NaCtあるいはKClな
どの塩を添加した緩衝液をカラム頂部から流下させてP
QQを展開、溶出させる。この塩濃度としては0.1〜
2.0Mの範囲であればいずれでも良いが、展開液量を
節減できる点では0.2〜1゜5Mが好ましい。また緩
衝液に塩を添加して塩の濃度を逐次0−1Mに変化させ
る濃度勾配溶出法が、不純物との分離性がすぐれ、しか
も展を 開液量φ節減しうるので好ましい。このイオン交換クロ
マトグラフィに使用される緩衝液は、前記のカラムの洗
浄に使用されるような緩衝液が使用される。また平衡化
に使用される緩衝液とPQQの展開、溶出に使用される
緩衝液とは種aおよびpHがそれぞれ互に等しいことが
好ましい。
いた緩衝液に添加された塩類以外の不純物が、10〜5
0%と多爺に含有されている。しかし、本発明の方法を
用いることにより、この不純物を5〜2a96と著しく
減少させることができる。
なお、イオン交換クロマトグラフィおよび本発明によっ
て得られたそれぞれのPQQ塩含有画分く含まれるPQ
Q塩は、級衝液Km加された塩のアルカリ金属とPQQ
との塩である。こりPQQ塩は薬効などにおいてPQQ
と同等である。
〔°実施例〕
以下の実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
11!施例 1 キサントバクタ−オートトロフイカス DSM431を培養して得られた培養液を遠心分離して
、画体を除去し、培養上澄液を得、この培養上澄液を精
製した。
2mM夛ん醗カリウム緩衝液(pH7,0)をカラム頂
部から流下させて平衡化したDEAE−トヨパール65
0([洋曹達製)カラム(充填量2.6X10m)を2
本(AカラムおよびBカラム)用意し、それぞれのカラ
ムにこの培養上澄液を8tづつ20時間か−って流下さ
せてPQQを吸着させた。
Aカラムは、2mMりん酸カリウム緩衝液にKCl  
を添加してKCl  の濃度を0− I M KClに
逐次変化させた緩衝液 1.2tを使用し、濃度勾配溶
出法でPQQを展開溶出させ、PQQ塩(PQQ−に塩
)含有画分 2oOdを得た。この両分中のPQQ量(
分析においてPQQ塩はPQQとして表示される。以下
同様)は1.29Q、KC1濃度は0.8Mであり、塩
類を除<PQQ純度は7096であった。
一方、Bカラムはs 2 m Mりん酸カリウム緩封液
(pH7,0)  90amlcカラム内を2時間にわ
たって洗浄した後、2mMりん酸カリウム緩衝液K K
Clを添加してKClの6度を〇−1MKCtに逐次変
化させた緩衝液 1.2tを使用し、一度勾配溶出法で
PQQを展開、溶出させ、PQQ塩(PQQ−に塩)含
有画分 2001を得た。
この画分中のPQQffiは、30m9、KClm度は
0.8Mであり、塩類を除<PQQ純度は87%であっ
た。
なお、PQQ含量およびPQQ純度は、高速液体クロマ
トで求めた(以下の実施例でも同様)機器:高滓製高速
液体クロマトグラフ カラム:ニュクレオシiv (Nucleosil) 
5 C+s/27 (容積比) 流速: 0.7M+//min 検出器:高滓5PD−6A  UV分分光4計計259
nm) 実施例 2 アンシロバクター アクアティクス ATCC2539
6を培養して得られた培養液からの培養上澄液をイオン
交換体および緩衝液に添加する塩を代えたほかは実施例
1と同様にして精製した。
すなわち、2mMりん酸カリウム緩衝液(pH7,0)
をカラム上部から流下させて平衡化したDEAE−セロ
ファインAL(チッソ製)カラム(充填量2.6×10
1)を2本(CカラムおよびDカラム)用意し、それぞ
れのカラムに培養上澄液を8tづつ吸着させた。
Cカラムは、2 m M ’)ん酸カリウム緩衝液にN
aC1を添加して0−1.0MNaC1(1,2t)の
濃度勾配で溶出し、PQQ塩(PQQ−Na塩)含有画
分 300dを得た。この両分中のPQQ量は25調グ
、NaC1濃度は0.8M。
PQQ純度は6896であった。
一方、Dカラムは、2mM!lん酸カリウム緩衝液(p
H7,0)  900m/で2時間にわたつてカラム内
を洗浄した後、2mMりん酸カリウム緩衝液K NaC
1を添加してO−1,0MNaC1(1,2t)の濃度
勾配で溶出し、PQQ塩(PQQ−Na塩)含有画分 
300−を得た。この画分中のPQQ量は24 mg、
NaC1濃度は、0.8M%PQQ純度は87%であっ
た。
実施例 3 ハイホミクロビウム エスピー DSM1869を培養
して得られた培養液からの培養上澄液をイオン交換体お
よび緩衝液に絡加する塩を代えたほかは実施例1と同様
にしてfk製した。
すなわち、2mMりん酸カリウムms液(pH7,0)
で平衡化しておいたD E A E −5epha −
dexA−25(ファルマシア製)カラム(充填112
.6X10儂)を2本(EカラムおよびFカラム)用意
し、それぞれのカラムに培養上澄液を8tづつ吸着させ
た。
Eカラムは、2mMりん酸カリウム緩衝液にNaC1を
添加して0−IM NaCt(1,27!、)の濃度勾
配で溶出し、PQQ塩(PQQ−Na塩)含有画分 3
00dを得た。この両分中のPQQj&は、46m9で
あM NaC1濃度は、0゜8Mであった。また、PQ
Q純度は84%であった。
一方、゛FEカラム、2mMりん酸カリウム緩衝液(p
H7,0)  9oQa/でカラム内を2時間にわたっ
て洗浄した後% 2 m M りん酸カリウム緩衝液に
NaC1を添加してO−I M NaC1(12t)の
濃度勾配で溶出し、PQQ塩(P Q Q −Na塩)
含有画分 500dを得た。
この画分中のPQQ量は、47麿9、NaC16度は、
0.8M、PQQ純度は90%であった。。
実施例 4 2mMりん酸カリウム緩衝液(pH7,0)のかわりに
、5mM)’Jスス−酸緩衝液を用いたほかは、実施例
3と同様にしてPQQの精製を行なった。
Eカラムでの精製では、PQQ塩含有画分を500d得
た。この両分中のPQQ益は45119であり、NaC
1濃度は、0.8Mであった。またPQQ純度は80%
であった。
一方、Fカラムでの精製では、PQQ塩含有画分を30
0d得た。この両分中のPQQ量は46mgでありNa
C4114度は、0.8Mであった。
またPQQ純度は、89%であった。
〔発明の効果〕
物−たとえばたん白質、糖類および糖脂質などの水溶性
の物質−の含有量を容易に低下させることができる。
特許出願人 三菱瓦斯化学株式会社 代表者 長野和書

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 粗製ピロロキノリンキノン水溶液をイオン交換クロマト
    グラフィによつて精製するに際し、塩を添加した緩衝液
    での展開、溶出に先立つて緩衝液でカラム内を洗浄する
    ことを特徴とするピロロキノリンキノンの精製方法。
JP61087071A 1986-04-17 1986-04-17 ピロロキノリンキノンの精製方法 Expired - Fee Related JPH07113023B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014193838A (ja) * 2013-02-27 2014-10-09 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc ピロロキノリンキノンの製造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014193838A (ja) * 2013-02-27 2014-10-09 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc ピロロキノリンキノンの製造方法

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