JPS62255452A - イソロイシンの分離精製法 - 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、イソロイン／の分離精製法に関し、更に詳し
くは、少なくとも酸性アミノ酸、硫酸根。

塩素イオ／及び色素の１または２以上を主体とする不純
物を含有するイソロイシン水溶液を強酸性カチオン交換
樹脂を用いるイオン排除クロマトグラフィーに付して、
そのようなイソロイシン水溶液からそのような不純物を
除去して高純度のイソロイシンを高収率で分離精製する
方法に関するものである。

イソロイシンは通常発酵法により製造されるが、その一
方法としてグルコースを主原料とする発酵法がある。こ
の方法で得られるイソロイシン発酵液は数種の副生アミ
ノ酸を含んでいる。又、その他にも硫酸根、塩素イオン
、色素等の不純物を含んでいる。このような発酵液は、
後述のように、本発明で処理されるべきイソロイシン水
溶液の典型例である。なお、その他の方法により得られ
るイソロイン／についても同様のことが云える。

イソロイシン発酵液中のイソロイシンの分離精製方法と
しては晶析を繰り返して精製する方法（塩酸塩の精製方
法、特開昭５９−６２５”５４）、特に構造の類似した
ロイン／、バリンを含む溶液に対しては特定方法にて分
別結晶させて分離する方法（特開昭５６−１６４５０、
特開昭５Ｏ−１２３６２２）、及び、強酸性陽イオン交
換樹脂に吸着させ夾雑物を貫流したのちイソロイシンを
溶出させる方法（特開昭５０−１２６８７８、特開昭５
６−１３１５５０）があるが、−の変動によりイソロイ
シンが樹脂とイオン交換せずに貫流して収率ロスをひき
おこす点、樹脂の再生のために酸、アルカリ等の薬剤を
使用する点、及び操作が複雑である点で問題がある。又
、晶析法の場合、晶析を繰り返すために収率の低下をき
たす点で問題がある。

本発明者は、鋭意研究の結果、酸性アミノ酸、硫酸根、
塩素イオン及び色素の１または２以上を主体とする不純
物が夾雑するイソロイシン発酵液から純度の極めて高い
イノロイシンを分離精製する方法において、その一工程
として、強酸性カチオン交換樹脂を用いるイオン排除ク
ロマトグラフィーで処理することによシ極めて簡単な操
作で、収率よく高純度のイソロイシンを取得しうろこと
全見いだし本発明を完成した。もつとも本発明の適用は
、後述のように、そのようなイソロイシン発酵液の処理
に限定されるものではない。

一般に非電解質ちるいは弱電解質の化合物は強電解質の
化合物からイオン排除クロマトグラフィーによって分離
することができる。これは電荷を有するイオン交換基の
ために強電解質の化合物はドナ／電位によって排除され
るので、イオン交換樹脂の内部へは浸透できないが、非
電解質あるいは弱電解質の化合物は自由に浸透できるか
らである。本発明はこの法則に基づく。

以下、本発明を更に詳しく説明する。

本発明に云う少なくとも酸性アミノ酸、硫酸根、塩素イ
オン、及び色素の１または２以上を主体とする不純物を
含有するイソロイシン水溶液とは、イソロイシン発酵液
、その発酵液よシ取得したイソロイシン除菌発酵液、イ
ソロイシン徂結晶の溶解液、イソロイシン晶析母液など
を挙げることができる。この他にも酸性アミノ酸、硫酸
根、塩素イオン、及び色素の１または２以上を主体とす
る不純物が夾雑したイソロイシンを含む水溶液であれば
、いかなるものでも本発明を適用できる。このような水
溶液のイソロイシン濃度に特に制限はなく、イソロイシ
ンが溶解している状態であれば良い。

不純物を含有するイソロイシン水溶液をイオン排除クロ
マトグラフィーに何するに際し、先ずイソロイシン水溶
液をイソロイシンの等電点（ｐＨ＝５．９４）又はその
近傍の−に調整することによりイソロイシンの大部分を
非荷電の状態とする。酸性アミノ酸、硫酸根及び塩素イ
オンはその−では７ニオンとして存在する。

一方、強酸性カチオン交換樹脂は、そのようなアニオン
の対イオンとなっているカチオンの型にする。例えば、
イソロイシン発酵液の場合１通常酸性アミ／酸、硫酸根
及び塩素イオンはアンモニウム塩の形になっているので
、強酸性カチオン交換樹脂をアンモニウム塩型にして使
用する。

因みに、イオン排除クロマトグラフィーに付すべき水溶
液に含まれるカチオンが複数種の場合、予じめその複数
種のカチオンを含む水溶液でカチオン交換樹脂を処理し
℃おくとよいが、カチオン種が多くなると分離性が低下
する。そこで、分離性を低下させない為にあらかじめカ
チオン交換樹脂におけるイオン交換等の前処理を行ない
夾雑カチオンヲ除いておくとよい。イオン排除クロマト
グラフィーはアニオン交換樹脂を使用しても成り立つが
、本発明の対象たるインロイシ／の場合、イソロイシン
等電点ては、酸性アミノ酸、硫酸根及び塩素イオンはア
ニオンの形で存在するので、即ちアニオン種が多いので
、分離性が低下し、実用的でない。

本発明に用いる強酸性カチオン交換樹脂は、ダイヤイオ
ｙｓＫ−１０２，５Ｋ−１０４，５Ｋ−１０６゜５ＫＩ
Ｂ、５Ｋ−１０４８，５ＫＩＢＳ及びＵＢＫ　−１０１
Ｌ（三菱化成社製）　、　ＸＦＳ−４３２７９、ＸＦＳ
−４３２８０゜ＸＦＳ−４３２８１，［（ＣＲ−Ｗ２及
びＴＧ８５００Ａ　（ダウケミカル社製）　、Ｃ−２０
，Ｃ−２５０，ＥＳ−２６及びｃ−３（デ、、ｔライト
社製）、Ｓ−１００，Ｓ−１０９゜５Ｐ−１１２及び５
Ｐ−１２０（レバチット社ｆｉ）並びにＩＲ−１１６，
ＩＲ−１１８，ＩＲ−１２０８，ＩＲ−１２２゜ＩＲ−
１２４，ＩＲ−２５２，ＩＲ−２００Ｃ及びＩ　Ｒ−２
０ＯＣＴ（アンバーライト社製）等の主にスチレン系の
樹脂が利用できる。これらの中でも特に架橋度４−８％
の樹脂の分離性能が最も良い。

使用する強酸性カチオン交換樹脂量は、イソロイシンは
度が３チ程度で、不純物濃度が２−程度の水溶液の場合
、その水溶液量の４−５倍程度で充分である。水溶液の
イソロイシン及び不純物全体の濃度が小さくなれば、樹
脂量は更に少なくて良い。適当な樹脂量は、当業者であ
れば事前実験だより容易に定め得る。

操作温度ンＣは特に制限はなく、強酸性カチオン交換樹
脂の耐熱温度内であればよい。温度を上げれば夾雑物と
イソロイシンとの分離度は増す。

被処理液に含まれるカチオンに応じた型にした強ｒＩ１
．ｔＩ：カチオン交換樹脂をカラムに充填し、カラム上
部に上述の目安で被処理液を注入する。例えば、イソロ
イシン発酵液の場合、アンモニウム型の強酸性カチオン
交換樹脂をカラムに充填し、その上部に−１をイソロイ
シンの等電点又はその近傍に調整したイソロイシン発酵
液を適当シ注入する。

次いで水を通液すると、まず前記の夾雑不純物が溶ｒ准
した後にイソロイシンが溶離してくる。

因みに本発明のイオン排除クロマトグラフィーに付すべ
きイソロイシン発酵液に菌体及び／又は色素が含まれて
いても、これらは酸性アミノ酸。

硫酸根及び塩素イオンのアンモニウム塩と挙動を共にす
るので通常は間遠とならないが、必要に応じて樹脂層の
閉塞を防止するために事前にイソロイシン発酵液よす留
棒を除去しておく。

水の通液速度（ＳＶ）については特に制限はなく。

通常の０．５−４程度であればよい。溶離液の−、屈折
率などの時間的変化を追跡して目的物の両分を得る。目
的物画分から目的物を単離するには常法でよい。

実施例　Ｉ Ｌ−イソロイシン発酵液を除菌して得たＬ−イソロイシ
ン２９　ｆｉ／を及びグルタミン酸アンモニウム塩２ｇ
μ、硫酸アンモニウム１０９μ及び塩化アンモニウム９
　ｇ／ｌ　’ｌ：含むＬ−イソロイシン水溶液４０ｍ１
をＸＦＳ　−４３２７９（架橋度４％）のＮＨ４型２０
０ゴ充填したカラム（φ３．２傭×Ｈ２５１）の上部に
注入した。−＝５．９６．６０℃。

ｓ　ｖ　＝　１．　ｏの条件下で水を通液して溶離をお
こなった。

先にグルタミン酸アンモニウム塩、硫酸アンモニウム及
び塩化アンモニウムが溶出され、続いてＬ−イソロイシ
ンが溶出された。溶出液量８０〜３５０ｍ１の分画部を
採取し、そのうち８Ｏ−１６０ａｔを副分画部、１７０
−３５０ａｆを主分画部とした。主分画部はＬ−イソロ
イシンが大部分であり、グルタミン酸アンモニウム塩、
硫酸アンモニウム及び塩化アンモニウムの除去率はそれ
ぞれｔｏｏ、。

チ、９８．３％、９７．２チであり、Ｌ−イソロイシン
の一回収率は９９．９チであった。尚、最初のイソロイ
シン水溶液の着色度は１．７９（分光光度計４００ｎｍ
）であったが、主分画部のそれは平均で０．１１３であ
り、色の除去率Ｇ１７５．６％であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも酸性アミノ酸、硫酸根、塩素イオン及び色素
   の１または２以上を主体とする不純物を含有するイソロ
   イシン水溶液を強酸性カチオン交換樹脂を用いるイオン
   排除クロマトグラフィーに付して精製することを特徴と
   するイソロイシンの分離精製法。