JPS62255453A - バリンの分離精製法 - 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、バリンの分離ｆ＃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バ
リン水溶液を強酸性カチオン交換樹脂音用いるイオン排
除クロマトグラフィーに付して、そのようなバリン水溶
液からそのような不純物を除去して高純度のバリ／を高
収率で分離Ｍｍする方法に関するものである。

バリ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
で得られるバリ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０ように、本発明で処理され
るべきバリン水溶液の典型例である。なお、その他の方
法により得られるバリンについても同様のことが云える
。

バリン発酵液中のバリン分離精製方法としては晶析を繰
り返して精製する方法、特に構造の類似したロイシン、
イソロイシ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）、及
び、強酸性＋ｔｊイオン変換樹脂に吸着させ夾雑物を貫
流したのちバリンを溶出させる方法があるが、？１１の
変動によりバリ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、ちる点
で問題がある。又、晶析法の場合、晶析を操り返すため
に収率の低下をきたす点で問題がちる。

本発明者は、鋭意研究の結果、ｉ′λ性アミノ酸、硫酸
根、塩素イオン及び色素の１または２以上を生体とする
不純物が夾雑するバリン発酵液から純度の極めて高いバ
リ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
率よく高純度のバリンを取得しうろことを見いだし本発
明を完成した。もっとも本発明の適用は、後述のように
、そのよりなバリン発酵液の処理に限定されるものでは
ない。

一般に非電解質あ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ン電位によって排除され
るので、イオン交換第４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
含有するバリン水溶液とは、バリン発酵液、その発酵液
より取得したバリン除菌発酵液、バリン粗結晶の溶解液
、バリ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バリンを含む
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バリン濃度に特に制限はなく、バ
リンが溶解している状態であれば良い。

不純物を含有するバリン水溶液をイオン排除クロマトグ
ラフィーに付するに際し、先ずバリン水溶液をバリンの
等電点（ＰＨ＝５．９６）又はその近傍の−に調整する
ことによりバリ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声ではアニオン
として存在する。

一方１強酵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、
バリン発酵液の場合、通常酸性アミノ酸、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
ておくとよいが、カチオン（ｊ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
い夾雑カチオンを除いておくとよい。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シ立つ
が、本発明の対象たるバリンの場合、バリンの等電点て
は、酸性アミノ酸、硫酸根及び塩素イオンはアニオ／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
ン５Ｋ−１０２，５Ｋ−１０４，８に−１０６゜５ＫＩ
Ｂ、５Ｋ−１０４３，５ＫＩＢＳ及びＵＢＫ　−１０１
Ｌ（三菱化成社製）、ＸＦＳ−４３２７９，ＸＦＳ−４
３２８０゜ＸＦＳ−４３２８１，ｆ（ＣＲ４’２及びＴ
Ｇ８５００Ａ（ダウケミカル社製）、Ｃ−２０，Ｃ−２
５０，ｌ５−２６及びＣ−３（デュオライト社製）、Ｓ
−１ｏｏ、Ｓ−１０９゜５Ｐ−１１２及び５Ｐ−１２０
（レバチット社製）並びにＩＲ−１１６，ＩＲ−１１８
，ＩＲ−１２０Ｂ、ＩＲ−１２２゜ＩＲ−１２４，ＩＲ
−２５２，ＩＲ−２００Ｃ及びＩＲ−２０ＯＣＴ（アン
バーライト社製）等の王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、バリン濃度が７
％程度で、不純物濃度が３％程度の水溶液の場合、その
水溶液量の４−５倍賃程開で充分である。水溶液のバリ
ン及び不純物全体の（１度が小さくなれば、樹脂量は更
に少なくて、良い。１轟な樹脂量は、当業者であれば事
前実験によシ容易に定め得る。

操作温度には特に制限はなく、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バ
リンとの分離速度は増す。

被処理液に含まれるカチオンに応じた型にした強酸性カ
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、ハＩＪ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ＰＨをバリンの等電点又はその
近傍に調整したバリン発酵液を適当量注入する。

次いで水を通液すると、まず前記の夾雑不純物が溶離し
た後にバリンが溶離してくる。

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
きバリ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問題とならない
が、必要に応じて樹脂層の閉塞を防止するため事前にバ
リン発酵液より菌体を除去しておく。

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画分を得る。目的物
画分から目的物を単離するには常法でよい。

″、ＪＪ、施例　Ｉ Ｌ−バリン発ｔｉツｒ＆　？ｒ除菌して得たＬ−バリン
６０ｇμ及びグルタミン酸アンモニウム塩２ｇμ、硫酸
アンモニウム１５　ｇ／Ｌ及び塩化アンモニウム１５９
／ｌを含むＬ−バリン水溶液４ＱｒｎｌｆＸＦＳ−４３
２７９（架橋度４チ）のＮＨ４型を２００．７１充填し
たカラム（φ３．２　ｃｍ　Ｘ　Ｈ２５ｃｍ　）の上部
に注入した。ｐｉ（＝５．９６　、４５℃、５ｖ＝ｉ、
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浴出でれ、Ｉ元いてＬ−バリンが
溶出された。溶出液；７８０−３５０Ｍの分画部を採取
し、そのうち８０−１６　Ｑｍｉ副分画部、１７０−３
５０７を主分画部とした。

主分画部はＬ−バリンが大部分であり、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９１％、９３％。

８９％であシ、Ｌ−バリンの回収率は９９チであった。

尚、最初のバリン水溶液の着色度は２，３８（分光光度
計４００ｎｍ）であったが、主分画部のそれは平均で０
．１０８であり、色の除去率は７８チでめったＯ 実施例　２ Ｌ−バリン５０　ｊｉ／ｌ　、硫酸アンモニウム１０ｇ
／１２含むＬ−バリン水溶液２０ゴをＳＫＩ　０４Ｓ（
架橋度４チ）のＮＨ４型を１０（ｌｊ充填したカラム（
Ｌ／Ｄ　＝　１２　）の上部に注入した。−＝９．０゜
６０℃、５Ｖ＝１．５の条件下で水を通液して溶離全お
こなった。

先に硫酸アンモニウムが溶出され、続いてＬ−バリンが
溶出された。溶出液ｔ６０−１５０ｍの分画部を採取し
、そのうち６０−１０　Ｑｍを副分画部、１１０−１５
０１ｆｌを主分画部とした。主分画部はＬ−バリンが大
部分であり、硫酸アンモニウムの除去率は９６．０％で
ちり、Ｌ−バリンの回収率は９９．０チであった。

特許比、９コ人味の素株式会社

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バリン
   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バ
   リンの分離精製法。