JPS62292750A - アルギニンの分離精製法 - Google Patents

アルギニンの分離精製法

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JPS62292750A
JPS62292750A JP13551786A JP13551786A JPS62292750A JP S62292750 A JPS62292750 A JP S62292750A JP 13551786 A JP13551786 A JP 13551786A JP 13551786 A JP13551786 A JP 13551786A JP S62292750 A JPS62292750 A JP S62292750A
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寿夫 伊藤
Akio Nishi
西 章夫
Masayoshi Naruse
成瀬 昌芳
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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】 3、発明の詳細な説明 本発明は、アルギニンの分離精製法に関し、更に詳しく
は、少なくともリジン、オルニチン、チトルリン、ヒス
チジン、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アルギニン水浴液を強酸
性カチオン交換樹脂ヲ用いるイオン排除クロマトグラフ
ィーに付して、そのようなアルギニン水溶液からそのよ
うな不純物を除去して高純度のアルギニンを高収率で分
離精製する方法に関するものである。
アルギニンは通常発酵法によう製造されるが、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
方法で得られるアルギニン発酵液は数種の副生アミノ酸
を含んでいるが、その中でもアルギニンと挙動が類似し
ているリジン、オルニチン、チトルリン、ヒスチジンは
除去しにくいアミノ酸である。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1本発明で処理されるべきアル
ギニン水溶液の典型例である。なお、その他の方法にL
5得られるアルギニンについても同様のことが云える。
アルギニン発酵液中のアルギニンの分離a製方法として
は、アンモニウム型の強酸性陽イオン交換樹脂と接触さ
せてアルギニンを吸着させ1後これ全アンモニアと塩化
アンモニウムの混合水溶液を使用して溶離させる方法(
特開昭5O−6778)がある。この場合、菌体及び色
素の一部は吸着工程で貫流する。しかしイオン交換を主
体とした樹脂法の場合、−の変1CIJによりアルギニ
ンが樹脂とイオン交換せずに貫流したシして、収率低下
をひきおこす点、樹脂の再生の九めにアンモニアと塩化
アンモニウムを使用する点、及び操作が複雑である点で
問題がある。ま友、この方法では、リジン、オルニチン
、チトルリン、ヒスチジンはアルギニンと挙動を共にす
るため、アルギニンを分離することはできない。
本発明者は、鋭意研究の結果、リジン、オルニチン、チ
トルリン、ヒスジン、硫酸根、塩素イオン及び色素の1
ま之は2以上を主体とする不純物が夾雑するアルギニン
発酵液から純度の極めて高いアルギニンを分離精製する
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
ことにより極めて簡単な操作で、収″4−よく高純度の
アルギニンを取得しうろこと金見いだし本発明を完成し
念。もっとも本発明の適用は、後述の工うに、そのよう
なアルギニ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?有するイオン交換基の
九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つく。
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リジン、オルニチン、チトルリ
ン、ヒスチジン、硫酸根、塩素イオン及び色素の117
’tは2以上を主体とする不純物を含有するアルギニン
水溶液とは、除菌しホま几は除菌しないアルギニン発酵
液、その発酵液より取得したアルギニン粗結晶の溶解液
、アルギニン晶析母液などを挙げることができる。この
他にもリジン、オルニチン、チトルリン、ヒスチジン、
(iilC酸根、塩素イオン及び色素の11九は2以上
を主体とする不純物が夾雑し^アルギニンを含む水浴液
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アルギニン濃度に特に制限はなく、
アルギニンが溶解している状態であれば良い。
不純物を含有するアルギニ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、先ずアルギニン水溶液を
アルギニンの等電点(pH= 11.15 )又はその
近傍の−に調整することによりアルギニンの大部分を非
荷電の状態とする。リジン、オルニチン、チトルリン、
ヒスチジン、硫酸根及び塩素イオンはその癖ではアニオ
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。
因みに、イオン排除クロマトグラフィーに付すべき水浴
液に含まれるカチオンが複数株の場合、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り立つが、
本発明の対象たるアルギニンの場合、アルギニンの等電
点では、リジン、オルニチン、チトルリン、ヒスチジン
、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
ン5K−102,3に−104,8に−106,5KI
B。
SK−104S 、 5KIBS及びUBK−101L
(三菱化成社製)、XFS −43279、XFS −
43280、XFS −43281。
HCR−W2及びTG8500A (ダウケミカル社製
)、C−20、C−25D 、 ES −26及びC−
3(デュオライト社製)、S−100,S−109,5
P−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 C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、アルギニン濃度
が10%程度で、不純物@度が1%程度の水溶液の場合
、その水溶液量の4−5倍量程度で充分である。水溶液
のアルギニン及び不純物全体の#に度が小さくなれば、
樹脂量は更に少なくて良い。適岸な樹脂量は、当業者で
あれば事前実験により容易に定め得る。
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ア
ルギニンとの分離速度は増すが、アルギニンの分解が促
進される為、その溶液に応じ几最適の温度でおこなうと
よい。
被処理液に宮まれるカチオンに応じ友型にした強酸性カ
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、アルギニン発酵液
に含まれる夾雑物がナトリウム塩として存在する場合、
ナトリ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−をアルギニンの等電点又はその近傍に
調整し几アルギニン発酵液を適当量注入する。
次いで溶離液として水を通液すると、まず前記の夾雑不
純物が溶離した後にアルギニンが溶離してくるが、アル
ギニン両分が溶出している間に、−が低下したアルギニ
ンがわずかにカチオンとして存在する為実施例1に示し
次ように、樹脂とイオン交換してしまう。そこで溶離液
としてNaOHでpHをアルギニンの等電点又はそれ以
上に調整した水を通液すると、まず前記の夾雑不純物が
浴離しt後アルギニンが溶離してくる。そこで本発明で
は、NaOHでPH調整し九溶離液を用いることによシ
アルギニンを樹脂に吸着させることなくアルギニンをほ
ぼ100%回収出来ることを見いだした(実施例2)。
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
きアルギニン発酵液に菌体及び/又は色素が宮まれてい
ても、これらはリジン、オルニチン、チトルリン、ヒス
テソン、硫酸根及び塩素イオンのナトリウム塩と挙b’
を共にするので通常は問題とならないが、必要に応じて
樹脂壜の閉塞全防止するため事前にアルギニン発酵液よ
り自体を除去しておく。
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。戸、屈折率などで
溶離液の成分の時間的変化を追跡して目的物の画分を得
る。目的物含有画分から目的物を単離するのは常法で工
い。
実施例I L−アルギニン1001/l及びリジンナトリウム塩1
09/lを會むL−アルギニン水溶液40WLt(pi
−i=ll、3)をXFS−43279(架橋度4%)
のNa型を200−充填したカラム(φ3.20×H2
5m)の上部に注入した。45℃、5V=1.0の条件
下で水を通液して溶離をおこなった。
先にリジンナ) IJウム塩が溶出され、続いてL−ア
ルギニンが溶出され念。溶出液180−360−の分画
部を採取し、そのうち80−160−をん11分画部、
170−360−を主分画部とした。
主分画部はL−アルギニンのみであり、リジンナトリウ
ム塩は100%除去され、L−アルギニンの回収率H7
0%であった。副分画部にはリジンナトリウム塩が10
0%回収されていた。−の変化を測定したところ、主分
111i部では)Illが下がる傾向がみられ、アルギ
ニンがカチオンとして存在し几tめ樹脂に吸着したと考
えられた。
因みに、この実施例から理解されるように、本発明の名
称はアルギニンの分離精製法となっているが、アルギニ
ンとリジンの相互分離法も本発明に含まれる。
実施例2 L−アルギニン1o o ji/l及びリジンナトリウ
ム塩10 g/lを含むL−アルギニン水溶液4〇−(
pi(==12.0)をXFS −43279のNa型
を200−充填し友カラム(φ3,2mXH25m)の
上部に注入した。45℃、5V=1の条件下でNaOH
Kよ!1lPHを13程度に調整し几水を通液して溶離
をおこなっ九。
先にリジンナトリウム塩が溶出され、続いてL−アルギ
ニンが浴出された。溶出液180−360−の分画部を
採取し、そのうち80−160−を副分画部、170−
l70−36O主分画部とした。
主分画部はL−アルギニンのみであり、リジンナトリウ
ム塩は100%除去され、L−アルギニンの回収率は9
9%であっ念。
実施例3 L−アルギニン8 U i/l 、リジンナトリウム塩
49/l、オルニチンナトリウム塩3 E!/l、チト
ルリンナトリウム塩8 j!/l、ヒスチジンナトリウ
ム塩0.4 g/l、塩化ナトリウム8.5 i/l及
び硫酸ナトリウム0.39/lを含み−=11.32に
調整した除−1L−フルギニン発酵液4o−をXFS−
43279のNa型’r 200m/充填したカラム(
φ3.2cr11XH250)の上部に注入した。45
℃、5V=1の条件下でNaOHによりP)′iを13
程度に調整した水を通液して溶離をおこなっ九。
及び硫酸ナトリウムが溶出され、続いてL−アルギニン
が溶出された。溶出液−180−350−の分動部を採
取し、そのうち80−150−を副分画部、160−3
50−金主分画部とした。主分画部はL−アルギニンが
大部分でありリジンナトリウム塩、オルニチンナトリウ
ム塩及びヒスチジンナトリウム塩、塩化ナトリウム及び
硫酸ナトリウムの除去率はそれぞれ99チ、98チ、9
8チ。
97%、98%、99%であシ、L−アルギニンの回収
率は100%であっ次。尚、最初のアルギニン水溶液の
着色度fi1.42(分光光度計400nm)であった
が、主分画部のそれは平均で0.024であり色の除去
率は92チであった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくともリジン、オルニチン、チトルリン、ヒスチジ
    ン、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アルギニ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アルギニンの分離精
    製法。
JP61135517A 1986-04-28 1986-06-11 アルギニンの分離精製法 Expired - Lifetime JPH0623143B2 (ja)

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FR878706029A FR2603581B1 (fr) 1986-04-28 1987-04-28 Procede pour isoler et purifier des aminoacides par chromatographie
US07/355,821 US4956471A (en) 1986-04-28 1989-05-16 Process for isolating and purifying amino acids

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