JPS63145293A - Production of l-rhamnose - Google Patents

Production of l-rhamnose

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JPS63145293A
JPS63145293A JP29236786A JP29236786A JPS63145293A JP S63145293 A JPS63145293 A JP S63145293A JP 29236786 A JP29236786 A JP 29236786A JP 29236786 A JP29236786 A JP 29236786A JP S63145293 A JPS63145293 A JP S63145293A
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JP
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liquid
rhamnose
exchange resin
cation exchange
sulfate
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Motohiro Takemura
元宏 竹村
Yoshiaki Tateno
立野 芳明
Masaaki Fuse
布施 雅昭
Hisako Oba
大場 久子
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Towa Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled compound useful as pharmaceuticals and agricultural chemicals in high efficiency at a low cost, by passing a liquid containing rhamnan sulfate through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin and hydrolyzing the liquid under heating. CONSTITUTION:A liquid containing rhamnan sulfate (e.g. extracted liquid of algae of Montostroma family, Ulvaceae order) is passed through a column packed with an H-type strongly acid cation exchange resin. The passed liquid is hydrolyzed by heating preferably at 120-160 deg.C for 0.5-3hr to obtain the objective compound. The amount of the cation exchange resin is preferably 0.2-0.5pts.vol. per 1pt.vol. of the extraction liquid to be treated.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、L−ラムノースの製造方法1.更に詳細には
、産業上有用なL−ラムノースを簡易な操作で効率よく
、かつ安価に製造しうるL−ラムノースの製造方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention provides a method for producing L-rhamnose. More specifically, the present invention relates to a method for producing L-rhamnose that can produce industrially useful L-rhamnose efficiently and inexpensively with simple operations.

L−ラムノースはメチルペントースの一種で、6−ジオ
キシ−し一マンノースあるいはL−マンノメチロースと
もいわれ、通常、水溶液からα型1水和物の結晶が得ら
れる。その結晶の融点は88〜92℃で、昇華性があり
、水溶液の比旋光度は溶液調製当初左旋性(〔α〕。−
一7.7°)を示すが、変旋光して約1時間後には右旋
性(〔α]n=+q°前後)を示すようになる。
L-rhamnose is a type of methylpentose, also called 6-dioxy-monomannose or L-mannomethylose, and crystals of α-type monohydrate are usually obtained from an aqueous solution. The crystal has a melting point of 88 to 92°C and is sublimable, and the specific rotation of the aqueous solution is levorotatory ([α].-
-7.7°), but about 1 hour after metarotation, it begins to show dextrorotation ([α]n = around +q°).

L−ラムノースはわずかに苦味を持った甘味を呈し、そ
れはD−マンノースの甘味に似ている。
L-rhamnose exhibits a slightly bitter sweet taste, which is similar to the sweet taste of D-mannose.

通常の酵母により資化されず、天然にはブナ科植物の樹
皮中にあるケルシトリンやクロウメモドキの果実に含ま
れるキサントラムニン、ミカンのヘスベリジン等の配糖
体として存在し、又、アラビアガム、カラヤガム等のガ
ム類にも存在が知られている。尚、L−ラムノースは細
菌細胞壁にも存在し、抗原抗体反応に関与していること
も知られている。
It is not assimilated by normal yeast, and exists naturally as glycosides such as quercitrin in the bark of Fagaceae plants, xanthoramin in buckthorn fruits, hesveridin in mandarin oranges, and gum arabic and karaya gum. It is also known to exist in gums such as It is also known that L-rhamnose also exists in bacterial cell walls and is involved in antigen-antibody reactions.

最近、糖鎖の生理活性が注目され始め、それらの医薬、
農薬等の合成原料としての使用が盛んになったため、か
かる糖鎖の構成糖の一つであるL−ラムノースあるいは
その誘専体も、植!!!7IIFIE胞学、微生物工学
、遺伝子工学、HH工学、免疫学の分野での研究が進み
、医薬、農薬への利用が展開されてきている。又、L−
ラムノースはアミノ酸類とメイラード反応を起こし、特
徴のある香りを発するので、リアクションフレーバーの
原料としても使用されている。
Recently, the physiological activities of sugar chains have begun to attract attention, and their pharmaceutical and
As its use as a synthetic raw material for agricultural chemicals has become popular, L-rhamnose, which is one of the constituent sugars of such sugar chains, or its derivatives have also been used as a synthetic raw material for agricultural chemicals, etc. ! ! 7IIFIE Research is progressing in the fields of bacteriology, microbial engineering, genetic engineering, HH engineering, and immunology, and its use in medicine and agrochemicals is being expanded. Also, L-
Rhamnose undergoes a Maillard reaction with amino acids and produces a characteristic aroma, so it is also used as a raw material for reaction flavors.

(従来の技術及び発明が解決しようとする問題点)従来
、L−ラムノースはルチンを加水分解することによって
工業的に生産されてきた。しかしながら、国内でルチン
を人手することは困難で輸入に頼らざるを得ないこと、
及びそれが高価なためルチンから製造したL−ラムノー
スは非常に高価なものになっていた。
(Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) Conventionally, L-rhamnose has been industrially produced by hydrolyzing rutin. However, it is difficult to produce rutin domestically and we have to rely on imports.
Since rutin is expensive, L-rhamnose produced from rutin has become very expensive.

又、特開昭61−146200号公報に示されるように
、アラビアガム等を原料とする方法も考えられるが、ガ
ムを加水分解した後の糖液からL−ラムノースを分離す
るには、大量の有機溶媒の使用とか、クロマト分離を必
要とし、安価なL−ラムノースは得られなかった。
Furthermore, as shown in JP-A-61-146200, a method using gum arabic as a raw material is also considered, but in order to separate L-rhamnose from the sugar solution after hydrolyzing the gum, a large amount of It required the use of organic solvents and chromatographic separation, and inexpensive L-rhamnose could not be obtained.

(問題点を解決するだめの手段) 本発明者等は、かかる問題点を解決すべく鋭意検討の結
果、我が国で海苔佃煮用として大量に養殖されているア
オサ目ヒトエグサ科(UlvalesMonos tr
omaceae)の海藻を原料として使用すれば、原料
の入手が容易であり、その抽出液中のラムナン硫酸を硫
酸等の酸により加水分解することにより、簡易な操作で
効率よく、かつ安価にL−ラムノースを製造しうろこと
を見い出し、先に特許出願した(特願昭60−1459
08号、同60−263920号)。
(Means for Solving the Problem) As a result of intensive studies to solve the problem, the present inventors discovered that Ulvales Monos tr.
omaceae) as a raw material, it is easy to obtain the raw material, and by hydrolyzing the rhamnan sulfate in the extract with an acid such as sulfuric acid, L- He discovered scales by producing rhamnose and filed a patent application (patent application 1459-1980).
No. 08, No. 60-263920).

本発明者は、更に鋭意検討の結果、今般、該加水分解を
、ラムナン硫酸を含む液をH型強酸性カチオン交換樹脂
を充填したカラムに通液させた後、加熱することにより
行えば、−mの加水分解に必要な酸の添加を省略できる
こと、そして以後の精製工程も含め全工程の操作が一層
簡易なものになることを見出し、本発明を完成した。
As a result of further intensive studies, the present inventors have discovered that if the hydrolysis is carried out by passing a solution containing rhamnan sulfate through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin and then heating it, - The present invention was completed based on the discovery that the addition of acid necessary for the hydrolysis of m can be omitted, and that the entire process including the subsequent purification process can be made simpler.

すなわち、本発明は、ラムナン硫酸を含む液を、H型強
酸性カチオン交換樹脂を充填したカラムに通液した後、
加熱することにより加水分解を行うことを特徴とするL
−ラムノースの製造方法を提供するものである。
That is, in the present invention, after passing a solution containing rhamnan sulfate through a column filled with an H-type strongly acidic cation exchange resin,
L characterized by hydrolysis by heating
- A method for producing rhamnose is provided.

本発明に使用されるラムナン硫酸を含む液としては、ラ
ムナン硫酸を含むものであれば特に制限されないが、例
えばアオサ目ヒトエグサ科の海藻の抽出液が好適なもの
として挙げられる。アオサ目ヒトエグサ科に属する海藻
としては、例えばヒトエグサ(学名−onostrom
a nitidum Wittrock 。
The liquid containing rhamnan sulfate used in the present invention is not particularly limited as long as it contains rhamnan sulfate, but suitable examples include, for example, extracts of seaweed belonging to the order Ulva order and the family Aridaceae. Examples of seaweeds that belong to the order Ulva and the family Honostromidae include: Onostrom (scientific name: onostrom).
a nitidum Wittrock.

以下、単に「ヒトエグサ」と云えばこのものを指称する
)、モツキヒトエ(学名 Monostromazos
tericola Ti1den) 、エゾヒトエグサ
(学名Monostroma angicava Kj
ellman) 、ヒロハノヒトエグサ(学名Mono
stroma latissimum Wittroc
k)、シワヒトエグサ(学名Monostroma p
ulchrum Farlow)等が挙げられろ。例え
ばヒトエグサは、温帯海域に野生する緑藻の一種で、日
本に於いては太平洋から瀬戸内海にかけて養殖されてい
るものである。
Hereinafter, when we simply refer to "Hitoegusa", we will refer to this species), Motsuki Hitoe (scientific name: Monostromazos)
Tericola Ti1den), Monostroma angicava Kj
ellman), Hirohanohitoegusa (scientific name: Mono
Stroma latissimum Wittroc
k), Monostroma p.
ulchrum Farlow). For example, Hitoegusa is a type of green algae that grows wild in temperate waters, and in Japan it is cultivated from the Pacific Ocean to the Seto Inland Sea.

その風乾品の組成は一例を示せば、水分16.9%、蛋
白16.6%、脂質1.0%、糖質47.5%、繊維5
.6%、灰分12.4%である。又、その糖質はL−ラ
ムノースを約60%含有する多糖で、その他にウロン酸
、D−キシロース、D−グルコース、D−マンノース等
を含む。この糖質の大部分はラムナン硫酸の形で存在し
ている。
The composition of the air-dried product is, for example, 16.9% moisture, 16.6% protein, 1.0% lipid, 47.5% carbohydrate, and 5% fiber.
.. 6%, ash content 12.4%. The carbohydrate is a polysaccharide containing about 60% L-rhamnose, and also contains uronic acid, D-xylose, D-glucose, D-mannose, etc. Most of this carbohydrate exists in the form of rhamnan sulfate.

ヒトエグサ中に含有されるラムナン硫酸の抽出は、例え
ば次の如く行えば効率よく行うことができる。乾燥しで
あるヒトエグサを大量の水にひたして膨潤させると同時
に洗浄し、藻体に付着する塩分を除去する。後の研究に
より、塩を除去しなくともその後の工程は支障なく進行
することが判明したが、洗浄することにより脱塩工程の
イオン交換負荷は大幅に低下するため、洗浄したものを
用いるのが好ましい。この膨潤した藻体を抽出溶媒と共
に加熱して藻体内に含まれるラムナン硫酸を抽出する。
Rhamnan sulfate contained in human extract can be efficiently extracted, for example, as follows. Dry human egusa is soaked in a large amount of water to swell it and at the same time is washed to remove salt adhering to the algae. Later research revealed that the subsequent processes proceed without any problems even without removing the salt, but washing greatly reduces the ion exchange load in the desalting process, so it is better to use washed ones. preferable. The swollen algal bodies are heated together with an extraction solvent to extract rhamnan sulfate contained within the algal bodies.

なお、抽出溶媒としては、水溶性溶媒、例えば水、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ブレセリン等
の一種、又はこれらの混合溶媒が使用できるが、後の工
程への影響及び価格面を考慮すると水が最も好ましい。
As the extraction solvent, water-soluble solvents such as water, ethylene glycol, propylene glycol, Bresselin, etc., or a mixture of these solvents can be used, but considering the impact on subsequent steps and cost, water is the most preferred. preferable.

更に、抽出方法の好ましい態様を説明すると下記の如く
である。抽出溶媒として水を用いた場合、乾燥ヒトエグ
サ1重量部の抽出に用いる水は5〜20重量部が好まし
く、更に好ましくは7〜15重量部である。抽出温度は
90〜160°Cが好ましいが、抽出温度が高い時は抽
出時間は短くて良く、低い温度だと長い時間を要する。
Further, preferred embodiments of the extraction method are as follows. When water is used as an extraction solvent, the amount of water used to extract 1 part by weight of dried human extract is preferably 5 to 20 parts by weight, more preferably 7 to 15 parts by weight. The extraction temperature is preferably 90 to 160°C, but when the extraction temperature is high, the extraction time may be short, and when the extraction temperature is low, it takes a long time.

抽出時間は90°C以上100°C以下で6〜96時間
、100°Cを越えて120 ’C以下で20分〜6時
間、120℃を越えて160°C以下で1分〜1時間が
好ましく、100°Cの場合には24〜96時間、13
0°Cの場合には10〜40分が特に好ましい。又抽出
する時、全体を攪拌するのは抽出時間を短くするのに役
立つ。上記で発明者等は乾燥ヒトエグサを使用した場合
の説明を行ったが、当然の事ながら収穫直後の未乾燥の
ヒトエグサを使っても同様に抽出することができる。又
、−回の抽出水量を少なくして抽出回数を多くする方法
を用いてもよい。
Extraction time is 6 to 96 hours at 90°C to 100°C, 20 minutes to 6 hours at over 100°C to 120'C, 1 minute to 1 hour at over 120°C to 160°C. Preferably, at 100°C, for 24 to 96 hours, 13
In the case of 0°C, 10 to 40 minutes is particularly preferable. Also, stirring the whole thing during extraction helps shorten the extraction time. In the above, the inventors have explained the case of using dried human extract, but it goes without saying that extraction can be similarly performed using undried human extract immediately after harvest. Alternatively, a method of increasing the number of extractions by decreasing the amount of extraction water in the second extraction may also be used.

その後、遠心分離やろ過によって藻体を除きラムナン硫
酸を含む抽出液を得る。この液のpl+は多くの場合4
以上である。この液中に含まれるラムナン硫酸はL−ラ
ムノースのポリマーに硫酸基が結合し、更にその硫酸基
にはカリウム等のアルカリ金属やマグネシウム等のアル
カリ土類金属が結合している。発明者等の分析によると
、このポリマーはL−ラムノース1分子当たり約1ケの
割合で硫酸基を存している。
Thereafter, the algae are removed by centrifugation or filtration to obtain an extract containing rhamnan sulfate. The pl+ of this liquid is often 4
That's all. In the rhamnan sulfate contained in this liquid, a sulfate group is bonded to a polymer of L-rhamnose, and an alkali metal such as potassium or an alkaline earth metal such as magnesium is bonded to the sulfate group. According to analysis by the inventors, this polymer contains approximately 1 sulfate group per molecule of L-rhamnose.

かくして得られるラムナン硫酸を含む液を、H型強酸性
カチオン交換樹脂を充填したカラムに通液する。カチオ
ン交換樹脂としては、糖類の積装処理に適し、本発明の
目的を達成しうるものであれば、特にその種類を限定さ
れないが、イオン交換容量が大きく、イオン交換速度が
速く、再使用可能な樹脂を選定することが有利である。
The thus obtained solution containing rhamnan sulfate is passed through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin. The cation exchange resin is not particularly limited in type as long as it is suitable for the loading treatment of sugars and can achieve the purpose of the present invention, but it has a large ion exchange capacity, a fast ion exchange rate, and is reusable. It is advantageous to select a resin that is

かかる目的で使用されるカチオン交換樹脂を例示すれば
、例えば、ダウエックス50W−Xi、ダウエックス5
QW−X2、ダウエックス50W−X8、ダウエックス
50W−X12(以上、ダウケミカル社製)、ダイヤイ
オン5K106、ダイヤイオン5KilO、ダイヤイオ
ン5K112、ダイヤイオン5K116、ダイヤイオン
5KIB。
Examples of cation exchange resins used for this purpose include DOWEX 50W-Xi and DOWEX 5.
QW-X2, DOWEX 50W-X8, DOWEX 50W-X12 (manufactured by Dow Chemical), DIAION 5K106, DIAION 5KILO, DIAION 5K112, DOWEX 5K116, DIAION 5KIB.

ダイヤイオンPK208、ダイヤイオンPK212、ダ
イヤイオンPK216、ダイヤイオンPK220、ダイ
ヤイオンPK228 (以上、三菱化成工業0燭製)、
アンバーライトIR−120B、アンバーライト■R−
121、アンバーライトIR−122、アンバ−ライト
IR−124、アンバーライトTR−252(以上、東
京有典化学■製)などが挙げられる。このなかでも、ゲ
ル型樹脂は、ポーラス型樹脂に比べ、tFilllNの
樹脂への吸着が小さく、通液終了時に流出する希3糖液
の量が少なくなるためより好ましい。
Diaion PK208, Diamondion PK212, Diamondion PK216, Diamondion PK220, Diamondion PK228 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation),
Amberlight IR-120B, Amberlight ■R-
121, Amberlite IR-122, Amberlite IR-124, Amberlite TR-252 (manufactured by Tokyo Yuten Kagaku ■), and the like. Among these, gel-type resins are more preferable than porous-type resins because tFillN is less adsorbed to the resin and the amount of dilute trisaccharide solution that flows out at the end of liquid passage is reduced.

このようなH型強酸性カチオン交換樹脂で処理した流出
液のpl(は、ラムナン硫酸を含む液に含まれるカチオ
ンが、水素イオンと交換するためほとんど1前後まで低
下する。H型強酸性カチオン交換樹脂の量は、処理する
抽出液の好ましくは0.1〜1容量倍で、特に好ましく
は0.2〜0.5容量倍用いると良い結果が得られる。
The PL of the effluent treated with such H-type strongly acidic cation exchange resin decreases to almost 1 because the cations contained in the liquid containing rhamnan sulfate are exchanged with hydrogen ions.H-type strongly acidic cation exchange resin Good results are obtained when the amount of resin is preferably 0.1 to 1 volume, particularly preferably 0.2 to 0.5 volume, of the extract to be treated.

この様にしてpHの下がった液は酸を添加することなく
そのまま加圧容器中で加熱し加水分解する。
The liquid whose pH has been lowered in this way is heated and hydrolyzed in a pressurized container without adding any acid.

加水分解温度は、120〜160°Cが好ましい。The hydrolysis temperature is preferably 120 to 160°C.

加熱時間は加熱温度によって異なり、例えば11゜°C
では0.5〜3時間が好適である。なお、加水分解にお
いて、要すれば、本発明の効果を)■なわない範囲で流
出液に微量の酸を加えることもできる。
Heating time varies depending on the heating temperature, for example 11°C
In this case, 0.5 to 3 hours is suitable. In addition, in the hydrolysis, if necessary, a trace amount of acid can be added to the effluent within a range that does not impair the effects of the present invention.

次いで、かくして得られた加水分解液に、例えばカルシ
ウムやバリウム等の水酸化物又は炭酸塩等の中和剤を加
え、pHを3〜6に調整し、生じた沈殿をろ過する。更
にこのろ液を常法に従って精製処理する。
Next, a neutralizing agent such as a hydroxide such as calcium or barium or a carbonate is added to the hydrolyzed solution thus obtained to adjust the pH to 3 to 6, and the resulting precipitate is filtered. Further, this filtrate is purified according to a conventional method.

精製処理工程は、脱色、該ろ液中に残存する塩類を除く
ための脱塩、結晶L−ラムノースを得るための結晶化工
程等よりなる。
The purification process includes decolorization, desalting to remove salts remaining in the filtrate, and crystallization process to obtain crystalline L-rhamnose.

脱塩は、例えばイオン交換樹脂を用いて常法により行う
ことができる。その方法の一例を挙げれば、例えばイオ
ン交換樹脂を充填したカラムの上部より活性炭等で脱色
した該ろ液を通液することにより行う。この操作におい
て、L−ラムノースの歩留り向上のためには、L−ラム
ノースの濃度の低い流出液をも回収する必要があり、流
出液は供給液(該ろ液)に比べ、濃度は低下し、容量は
太き(なる。又、本発明のラムナン硫酸を原料としたと
きのように、全供給液中の塩辛が、通液処理するイオン
交換樹脂のイオン交換容量に比べて大きい場合には、−
回の通液では脱塩を完了させることができず、処理の途
中で通液を中止し、イオン交換樹脂を再生、さらに通液
という操作を操り返すことになる。この結果流出液の濃
度はさらに低下し、以後の濃縮操作の負担が増大し、又
、操作の繁雑化の面から、いずれにしても工業的に不利
になるを免れ得ない。従って、換言すれば、かかる脱塩
処理を行う前に、可能な限り該ろ液中の塩の残留量を少
なくし、イオン交換樹脂の負荷を減少せしめておくこと
が望ましい。
Desalting can be carried out by a conventional method using, for example, an ion exchange resin. One example of this method is, for example, by passing the filtrate decolorized with activated carbon or the like from the top of a column filled with an ion exchange resin. In this operation, in order to improve the yield of L-rhamnose, it is necessary to also collect the effluent with a low concentration of L-rhamnose, and the concentration of the effluent is lower than that of the feed liquid (the filtrate). The capacity is large (in addition, when the salted fish in the total feed liquid is larger than the ion exchange capacity of the ion exchange resin to be passed through the liquid, as when the rhamnan sulfate of the present invention is used as a raw material, −
Desalting cannot be completed by passing the liquid through the process once, and the process of stopping the liquid passage midway through the process, regenerating the ion exchange resin, and repeating the process of passing the liquid through the process is necessary. As a result, the concentration of the effluent further decreases, the burden of subsequent concentration operations increases, and the operations become more complicated, which inevitably leads to industrial disadvantages. Therefore, in other words, it is desirable to reduce the amount of salt remaining in the filtrate as much as possible and reduce the load on the ion exchange resin before performing the desalting treatment.

上記の、pl(調整後生じた沈殿物をろ過したろ液中の
塩辛は、本発明のH型強酸性イオン交換樹脂処理を行わ
なかった場合に比べ、約2になり、その後の脱塩処理に
極めて有利である。
The amount of salted fish in the filtrate obtained by filtering the precipitate generated after the above pl (adjustment) is about 2 compared to the case where the H-type strong acid ion exchange resin treatment of the present invention is not performed, and the subsequent desalination treatment This is extremely advantageous.

脱塩を終えた液よりL−ラムノースの結晶を得るには咳
液を減圧濃縮等の手段により所定濃度まで濃縮した後、
冷却し、L−ラムノースの結晶を析出させるか、必要と
あれば、濃縮した後冷却した液にエタノール等の有機溶
媒を加えてL−ラムノースの結晶成長を促進させる等の
方法を用いれば良い。
To obtain crystals of L-rhamnose from the desalted liquid, concentrate the cough liquid to a predetermined concentration by means such as vacuum concentration.
The solution may be cooled to precipitate L-rhamnose crystals, or, if necessary, an organic solvent such as ethanol may be added to the concentrated and cooled solution to promote L-rhamnose crystal growth.

さて、発明者等は、上記の一連の製造工程でL−ラムノ
ースの収率を更に上界させる方法を検討したところ、次
の方法を採用すると一層好ましい結果を得ることを見出
した。即ち、それはL−ラムノースは一般の酵母(例え
ば、低価格で入手が可能な市販パン酵母)には資化され
ないという点に着目したもので、L−ラムノースを含む
+Mン夜を酵母処理することにより、L−ラムノース以
外の糖を資化さゼ、糖液中のL−ラムノースの含有率を
上昇させるという方法である。この結果、L−ラムノー
スの結晶化収率を飛躍的に上昇させることができ、本発
明を更に充実させるに至った。
The inventors investigated a method for further increasing the yield of L-rhamnose in the series of production steps described above, and found that more favorable results could be obtained by employing the following method. That is, it focused on the point that L-rhamnose is not assimilated by general yeast (for example, commercially available baker's yeast that is available at a low price), and it is necessary to yeast-treat +M-rhamnose containing L-rhamnose. This is a method of assimilating sugars other than L-rhamnose and increasing the content of L-rhamnose in the sugar solution. As a result, the crystallization yield of L-rhamnose could be dramatically increased, and the present invention was further enriched.

次にその方法を説明する。Next, the method will be explained.

こγ母処理は、脱塩工程及び結晶化工程で行うことが好
ましい。特に、結晶化工程でL−ラムノースの結晶を除
いた糖液は、酵母資化を受ける糖の含有率が高いため、
この液に対して酵母処理を行えば、L−ラムノースの収
率に更に好ましい結果を与える。
The gamma mother treatment is preferably carried out in the desalting step and the crystallization step. In particular, the sugar solution from which L-rhamnose crystals have been removed during the crystallization process has a high content of sugars that can be assimilated by yeast.
If this liquid is treated with yeast, more favorable results can be obtained in terms of the yield of L-rhamnose.

酵母処理は加水分解液そのままで行ってもよいが、加水
分解液をアルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物又
は炭酸塩でp It all整したちの;こ適用した方
が資化速度は速く好ましい。ここで、p H31i1整
剤として、カルシウム又はバリウムの水酸化物又は炭酸
塩を用いることは、不溶性の塩を生成させ、ろ過分離が
可能になるため、酵母処理後の精製工程で良い結果をも
たらす。p H調整により生成した不溶性の塩は酵母処
理前にろ過しても良い。
Yeast treatment may be carried out with the hydrolyzed solution as it is, but the assimilation rate will be faster if the hydrolyzed solution is pretreated with an alkali metal or alkaline earth metal hydroxide or carbonate. Fast and preferable. Here, the use of calcium or barium hydroxide or carbonate as a pH adjuster produces insoluble salts that can be separated by filtration, resulting in good results in the purification process after yeast treatment. . Insoluble salts produced by pH adjustment may be filtered before yeast treatment.

酵母処理は、p113〜8で行うのがより好ましい。It is more preferable to perform the yeast treatment at p113-8.

この他、pH3JR整液を活性炭処理したもの、更にイ
オン交換処理したものを酵母処理しても良い。
In addition, pH3JR liquid preparation treated with activated carbon or further subjected to ion exchange treatment may be treated with yeast.

酵母処理の一例を具体的に説明する。An example of yeast treatment will be specifically explained.

上記に示した糖液に、これらに含まれる糖固型分に対し
通常0.5〜5重量%のパン酵母を加え、温度25〜4
5℃で12〜48時間程度攪拌又は放置し、L−ラムノ
ース以外の糖を資化させた後、遠心分離やろ過により酵
母を取り除く。この操作により糖液に含まれるD=ニブ
ルコースD−マンノース等が炭酸ガスあるいはエタノー
ルに変わるため、糖固型分に対するL−ラムノースの純
度は上昇する。このようにしてL−ラムノースの純度を
上昇せしめた液を、すでに述べた脱塩精製方法により精
製した後、ン層線し、+−−ラムノースの結晶化を行う
と、L−ラムノースの収率はこの方法を採らない場合に
比べて飛躍的に向上する。
Baker's yeast is usually added in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the sugar solid content contained in the sugar solution shown above, and the temperature is 25 to 40%.
After stirring or leaving for about 12 to 48 hours at 5°C to assimilate sugars other than L-rhamnose, yeast is removed by centrifugation or filtration. This operation converts D=nibruose, D-mannose, etc. contained in the sugar solution into carbon dioxide or ethanol, so that the purity of L-rhamnose relative to sugar solids increases. After the liquid in which the purity of L-rhamnose has been increased in this way is purified by the desalting and purification method described above, it is subjected to layering and crystallization of +--rhamnose, resulting in a yield of L-rhamnose. is dramatically improved compared to the case without this method.

(作 用) 本発明においてラムナン硫酸のカロ水分解前に使用され
るH型強酸性カチオン交換樹脂は、ラムナン硫酸を含む
液の脱塩と同時に、酸液のpl(を極端に低下せしめ、
はとんど1前後とすることができる。従って、該H型強
酸性カチオン交換樹脂を充填したカラムからの流出液は
、特に酸を加えることなく、加熱のみによって加水分解
することができる。
(Function) In the present invention, the H-type strongly acidic cation exchange resin used before calohydrolysis of rhamnan sulfuric acid, simultaneously desalinates the liquid containing rhamnan sulfuric acid, extremely lowers the PL of the acid liquid,
can be around 1. Therefore, the effluent from the column packed with the H-type strongly acidic cation exchange resin can be hydrolyzed only by heating without adding any particular acid.

(実施例) 次に実施例及び比較例を挙げて説明する。(Example) Next, examples and comparative examples will be given and explained.

実施例1 ■ ヒトエグサ(水分17%含有品)12kgと水15
5j2を30ONのステンレス槽に入れ、温度計、冷却
器、攪拌器を取り付け、攪拌しつつ96〜100“Cで
72時間保った。冷却後、内容物の上澄み液をろ過し、
抽出液(ン滞度5%)を得た。この抽出)夜の全カチオ
ンは6+600 mg as CaC0z/lであった
Example 1 ■ 12 kg of human extract (product containing 17% water) and 15 kg of water
5j2 was placed in a 30ON stainless steel tank, equipped with a thermometer, cooler, and stirrer, and kept at 96-100"C for 72 hours while stirring. After cooling, the supernatant liquid of the contents was filtered.
An extract (residency: 5%) was obtained. The total cations for this extraction night were 6+600 mg as CaC0z/l.

■ ■で得た抽出液1452を1=】型強酸性カチオン
交換樹脂ダイヤイオン5K−IB (三菱化成工業■製
)30aを充填したカラム(内径20cm、長さ1m)
上部より通液し、次いで水を流した。
■ Column (inner diameter 20 cm, length 1 m) packed with extract 1452 obtained in ■ 1 = ] type strongly acidic cation exchange resin Diaion 5K-IB (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 30a
A liquid was passed from the top, and then water was poured.

下部より42β流出せしめたところで濃度が一定り3.
9%)になった。更に流出せしめた液110ρを分取し
た。
3. The concentration remains constant when 42β is allowed to flow out from the bottom.
9%). Furthermore, 110 ρ of the liquid that flowed out was collected.

■ ■で得た液をそのまま140℃で1時間加熱し加水
分解した。このとき、生成したL−ラムノースの量は1
9.5■/mEであっ1こ。冷却後、水酸化カルシウム
(1,38kg)でpt(5に調整し、不溶性の硫酸カ
ルシウム(含水4.2kg)をろ過により除去した。こ
のろ液の全カチオンは5.600 mgas CaC0
z/ lであり、全アニオンは7,000 mg as
CaCO3/βであった。
(2) The liquid obtained in (2) was directly heated at 140° C. for 1 hour to be hydrolyzed. At this time, the amount of L-rhamnose produced was 1
It was 9.5■/mE. After cooling, the pt (pt) was adjusted to 5 with calcium hydroxide (1,38 kg), and insoluble calcium sulfate (water content 4.2 kg) was removed by filtration. The total cation of this filtrate was 5.600 mgs CaC0
z/l and the total anion is 7,000 mg as
It was CaCO3/β.

■ ■で得た液に活性炭28gを加え、50°Cで1時
間攪拌した後、ろ過し、イオン交換樹脂にまり脱塩し、
減圧下で/二度80%まで濃縮し、エタノール]、 4
 kirを加え、結晶化してL−ラムノース1永和物の
結晶1.22 kgを得た。
28g of activated carbon was added to the liquid obtained in step 2, stirred at 50°C for 1 hour, filtered, and soaked in an ion exchange resin for desalting.
under reduced pressure/concentrate to 80% ethanol], 4
kir was added and crystallized to obtain 1.22 kg of crystals of L-rhamnose 1.

この結晶を、液体クロマトグラフィーにより71定した
ところ、L−ラムノースの純度は98.8%であった。
When this crystal was determined by liquid chromatography, the purity of L-rhamnose was 98.8%.

又、この結晶の融点は89.5 ”cであり、水溶液の
比旋光度は調製後1時間目に測定したところ〔α)o=
+9.1° (無水換算)であった。
The melting point of this crystal is 89.5''c, and the specific optical rotation of the aqueous solution was measured 1 hour after preparation [α)o=
+9.1° (calculated as anhydrous).

比較例1 実施例1の■と同様の工程で得られた抽出液に、抽出液
の固型分の12.5%の)屑硫酸を加え、140°Cで
1時間加熱し加水分解した。この液のL−ラムノースの
含有量は実施例1の■に比較して遜色のない19.7■
/meであった。冷却後実施例1の■と同様に水酸化カ
ルシウム(0,94kg)でpH5に調整し、硫酸カル
シウム(含水2.3kg)をろ過した。このろ液の全カ
チオンは12.80011+g asCaCO,J/ 
(2であり、全アニオンは13,000 mg asC
aCO:I/βであって、実施例1の■で得られたろ液
に比べ、カチオン及びアニオンを夫々約2倍量含んでい
た。このため、イオン交換樹脂乙ごよる脱塩後のL−ラ
ムノース液量は実施例1の場合の約2倍量となり、以後
の結晶化のためのイ層線晒が増太し、濃縮が大変であっ
た。
Comparative Example 1 To the extract obtained in the same process as in Example 1 (2), scrap sulfuric acid (12.5% of the solid content of the extract) was added, and the mixture was heated at 140°C for 1 hour for hydrolysis. The L-rhamnose content of this liquid was 19.7■, which was comparable to that of Example 1.
/me was. After cooling, the pH was adjusted to 5 with calcium hydroxide (0.94 kg) in the same manner as in Example 1, and calcium sulfate (water content 2.3 kg) was filtered. The total cations in this filtrate are 12.80011+g asCaCO,J/
(2, and the total anion is 13,000 mg asC
aCO:I/β, and contained approximately twice the amount of cations and anions as compared to the filtrate obtained in Example 1 (2). For this reason, the amount of L-rhamnose liquid after desalination using the ion exchange resin is approximately twice that of Example 1, and the layer line exposure for subsequent crystallization becomes thicker, making it difficult to concentrate. Met.

実施例2 ■ ヒトエグサ(水分17%含有品)12kgを水50
01で洗浄し、藻体に付着する塩類を除去した。この操
作により溶出するラムナン硫酸は痕跡程度の量であり、
一方除去された基量は2.26kgであった。洗浄後水
を含むヒトエグサ132に+rを300βのステンレス
槽に入れ、攪拌しつつ96〜100℃で48時間保った
。冷却後、内容物をろ過し、抽出液(濃度4%)を得た
。この抽出液の全カチオンは2,100 w as C
aCO3/ Itであった。
Example 2 ■ Add 12kg of human extract (product containing 17% water) to 50% of water.
01 to remove salts adhering to the algal bodies. The amount of rhamnan sulfuric acid eluted by this operation is only a trace.
On the other hand, the amount of base removed was 2.26 kg. After washing, the human extractor 132 containing water +r was placed in a 300β stainless steel tank and kept at 96 to 100° C. for 48 hours while stirring. After cooling, the contents were filtered to obtain an extract (concentration 4%). The total cations in this extract are 2,100 w as C
aCO3/It.

■ ■で得た抽出液856をH型強酸性カチオン交換樹
脂ダウエックス50W−X8(ダウケミカル社製)20
1を充填したカラム(内径15cm、長さ1.2m)上
部より通液し、次いで水を流した。
■ Extract 856 obtained in ■
A liquid was passed through the top of the column (inner diameter 15 cm, length 1.2 m) packed with 1, followed by water.

下部より101流出せしめたところで濃度が一定(3,
2%)になった。更に流出せしめた液60Aを分取した
The concentration is constant (3,
2%). Furthermore, the liquid 60A that flowed out was collected.

■ ■で得た液をそのまま140℃で1時間加熱し加水
分解した。このとき生成したL−ラムノースの量は20
.5■/mlであった。冷却後、水酸化カルシウム(0
,82kg)でpH5,8に調整し、不溶性の硫酸カル
シウム(含水3.15kg)をろ過した。このろ液の全
カチオンは2+800 mgas CaCO3/Itで
あり、全アニオンは2,900 mg as  CaC
0z/lであった。
(2) The liquid obtained in (2) was directly heated at 140° C. for 1 hour to be hydrolyzed. The amount of L-rhamnose produced at this time was 20
.. It was 5 .mu./ml. After cooling, add calcium hydroxide (0
, 82 kg) to adjust the pH to 5.8, and insoluble calcium sulfate (water content 3.15 kg) was filtered out. The total cations of this filtrate are 2+800 mg as CaCO3/It, and the total anions are 2,900 mg as CaC
It was 0z/l.

■ ■で得た液に活性炭24gを加え、50℃で1時間
攪拌した後ろ過し、イオン交換樹脂により脱塩し、減圧
下で濃度80%まで濃縮し、エタノール1 kgを加え
結晶化してL−ラムノース1永和物の結晶1.03 k
gを得た。この結晶の純度を、液体クロマトグラフィー
により測定したところ、L−ラムノース純度は98.8
%であった。又、この結晶の融点は89.5℃であり、
水溶液の比旋光度は調製後1時間目に測定したところ〔
α〕、=+9.1° (無水換算)であった。
24 g of activated carbon was added to the liquid obtained in step 2, stirred at 50°C for 1 hour, filtered, desalted with an ion exchange resin, concentrated under reduced pressure to a concentration of 80%, added 1 kg of ethanol and crystallized. - Rhamnose 1 permanent crystal 1.03 k
I got g. The purity of this crystal was measured by liquid chromatography, and the purity of L-rhamnose was 98.8.
%Met. In addition, the melting point of this crystal is 89.5°C,
The specific rotation of the aqueous solution was measured 1 hour after preparation [
α], = +9.1° (calculated on anhydrous basis).

(発明の効果) 叙上の如く、本発明は、ラムナン硫酸を含む液を、H型
強酸性カチオン交換樹脂を充填したカラムに通液した後
、加熱することにより加水分解するものであるため、ラ
ムナン硫酸から簡易な操作で効率よく、かつ安価にL−
ラムノースを製造することができる。
(Effects of the Invention) As described above, the present invention hydrolyzes a liquid containing rhamnan sulfate by passing it through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin and then heating it. L- is produced efficiently and inexpensively from rhamnan sulfate using simple operations.
Rhamnose can be produced.

更に本発明は、次の効果を有する。Furthermore, the present invention has the following effects.

すなわち、本発明方法における原料として使用されるラ
ムナン硫酸は、−1’lQにナトリウム、カリウム、マ
グネシウム等の塩として入手されるものであるため、そ
の加水分解後、p Hll整により生じた硫酸カルシウ
ム等の不溶性塩を除いた後のpH8Il整液(以下、単
にpH調整液という)には、硫酸ナトリウム、硫酸カリ
ウム、硫酸マグネシウム等の溶解度の高い硫酸塩が残存
している。かかる塩類を除去するための有効な方法とし
て、イオン交換樹脂による脱塩方法が採用できるが、前
記した方法(特願昭60−145908号)では、残存
基量が多いためイオン交換樹脂による脱塩操作を繰り返
し行う必要がある。従って、イオン交換樹脂の再生処理
時の水の混入及びL−ラムノースの歩留りを高めるため
に低濃度の液も採取する必要が生ずる結果、L−ラムノ
ースの液量が増大し、結晶化のための濃−縮操作の負担
が増大する。これに対し、本発明方法によれば、実施例
1と比較例1とを比較すれば明らかな如く、上記方法に
比べ、pH311整液中の塩の含量が約半分に減量する
ため、イオン交換樹脂による脱塩、ひいては結晶化のた
めの濃縮処理もより容易なものとなる。
That is, since rhamnan sulfate used as a raw material in the method of the present invention is obtained as a salt of -1'lQ with sodium, potassium, magnesium, etc., after its hydrolysis, calcium sulfate produced by pH adjustment is produced. After removing insoluble salts such as, the pH 8Il adjustment liquid (hereinafter simply referred to as pH adjustment liquid) contains highly soluble sulfates such as sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, etc. As an effective method for removing such salts, a desalting method using an ion exchange resin can be adopted. The operation must be repeated. Therefore, as a result of water contamination during the regeneration process of the ion exchange resin and the need to collect low-concentration liquid in order to increase the yield of L-rhamnose, the amount of L-rhamnose increases and the amount of liquid required for crystallization increases. The burden of concentration operation increases. On the other hand, according to the method of the present invention, as is clear from a comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the salt content in the pH 311 liquid preparation is reduced to about half compared to the above method, so ion exchange Desalination using a resin and concentrating treatment for crystallization also become easier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ラムナン硫酸を含む液を、H型強酸性カチオン交換樹脂
を充填したカラムに通液した後、加熱することにより加
水分解を行うことを特徴とするL−ラムノースの製造方
法。
A method for producing L-rhamnose, which comprises passing a liquid containing rhamnan sulfate through a column packed with an H-type strongly acidic cation exchange resin, and then hydrolyzing the column by heating.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0612527A2 (en) * 1993-02-26 1994-08-31 Kabushiki Kaisha Yakult Honsha Use of rhamnan, rhamnose or rhamnose oligomers for the treatment of gastric ulcer

Cited By (4)

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EP0612527A2 (en) * 1993-02-26 1994-08-31 Kabushiki Kaisha Yakult Honsha Use of rhamnan, rhamnose or rhamnose oligomers for the treatment of gastric ulcer
EP0612527A3 (en) * 1993-02-26 1994-11-23 Yakult Honsha Kk Use of rhamnan, rhamnose or rhamnose oligomers for the treatment of gastric ulcer.
AU678566B2 (en) * 1993-02-26 1997-06-05 Kabushiki Kaisha Yakult Honsha Antiulcer agent and process for preparing the same
US5698534A (en) * 1993-02-26 1997-12-16 Kabushiki Kaisha Yakult Honsha Antiulcer agent and process for preparing the same

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