JPS63192745A - Ｌ−アミノ酸の単離方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は　Ｈ＋−形の強酸性イオン交換体の使用下にＮ
−アセチル−Ｄ、Ｌ−アミノ酸のアシラーゼ接触分解の
際に生じる分解溶液からＬ−アミノ酸を単離する方法に
関する。

従来の技術 Ｎ−アセチル−Ｄ、Ｌ−アミノ酸を、Ｌ−アミノ酸、酢
酸およびＮ−アセチル−Ｄ−アミン酸にアシラーゼ接触
分解することは原則的に公知である。分解は、通常Ｎ−
アセチル−Ｄ、Ｌ−アミノＰＯ１４〜１．０モル溶液中
で、６−８の…値で行なわれる。従って、Ｎ−アセチル
−Ｄ。

Ｌ−アミノ酸は、ナトリウム塩またはカリウム塩として
使用される。

Ｌ−アミノ酸を、分解溶液から蒸発濃縮し、引続き冷却
することにより結晶形で単離することも公知である。こ
の粗製分解溶液の直接後処理法の欠点は、Ｌ−アミノ酸
と一緒に酢酸ナトリウムまたは酢酸カリウムも沈殿し、
Ｌ−アミノ酸を汚染するという点にある。

晶出したＬ−アミノ酸の分離後に残留する母液は、経済
上および廃水技術上の理由からＮ−アセチルーＤ、Ｌ−
アミノ酸に後処理される。

粗製分解溶液を直接後処理する際、母液は特になお著量
のＬ−アミノ酸をも含有する。この母液をＮ−アセチル
−Ｄ、Ｌ−アミノ酸に後処理する場合には、まず含有さ
れているＬ−アミノ酸を新たにアセチル化しなければな
らない。それというのもさもないとＮ−アセチル−Ｄ−
アミノ酸の再ラセミ化の際にペプチドが生成するからで
ある。このことは、既にアシラーゼによって遊離された
Ｌ−アミノ酸は、アセチル化および再ラセミ化の後、新
たにアシラーゼ接触分解を行わなけれならないことを意
味する。それによって、アシラーゼの消費が高まり、再
ラセミ化の際に付加的な生成物の損失が生じる。

最後に、粗製分解溶液中に含有されているＬ−アミノ酸
をＨ＋形の強酸性イオン交換体を用いて単離することも
公知である。その際、分解溶液はイオン交換体に、該イ
オン交換体の容量の８０〜８５チがアルカリ金属イオン
およびＬ−アミノ酸分子で負荷されている程度の量で供
給される。水で洗浄した後に、Ｌ−アミノ酸をアンモニ
ア水によってイオン交換体から溶離する。溶出液から、
蒸発濃縮し、引続き冷却することによって、Ｌ−アミノ
酸は結晶形で得られる。溶離のため約３Ｎのアンモニア
水を使用する場合、部分的にアルカリ金属イオンも溶出
液に入シ、晶出したＬ−アミノ酸の灰分含量を高める。

この欠点は、希アンモニア水（たとえば０．４または０
．５　Ｎ　）を使用する場合、十分に除くことができる
。しかし、非常に希薄な溶出液が得られ、該溶液は長い
蒸発時間を必要とし、これが再び副生成物および／また
はＬ−アミノ酸の再ラセミ化を強化する。この公知方法
の他の欠点は、イオン交換体の容量が約４５〜５０チし
かアルカリ金属の結合に利用することができないことで
ある。

発明を達成するための手段 本発明方法は、イオン交換体を３０〜９０℃の間の温度
で使用し、イオン交換体にまず先行する後処理サイクル
からの母液を供給し、次に分解溶液を供給し、最後に洗
浄水を供給し、イオン交換体からの流出液を一調節によ
り３つの画分に分け、そのうち第１画分は始めから２．
０の…値に達するまで、第２画分はそれから一時的に一
値がさらに低下した後に新なに２．０の一値に達するま
で、第３画分はそれから分解溶液の供給の間５．０の一
値に達するまで捕集し、この第３画分を洗浄水の供給の
間に生じる流出液と一緒にし、混合物を新しい分解溶液
の添加によって４．０〜６．０の…値に調節し、調節し
ｆｃ混合物から自体公知の方法で晶出によってＬ−アミ
ノ酸を単離し、その礫土じる母液を、次の後処理サイク
ルに戻すことを特徴とする。

不発明方法は、Ｎ−アセチル−Ｄ、Ｌ−メチオニン、Ｎ
−アセチル−Ｄ、Ｌ−バリンおよびＮ−アセチル−Ｄ、
Ｌ−フェニルアラニンノ分解溶液の後処理に特に適して
いる。

適当なイオン交換体は、たとえばジビニルペンゾールで
架橋されたスルホン置換ポリスチロールを主体とする市
販製品である。

このイオン交換体は、有利には６０〜８０℃の間の温度
で使用される。

イオン交換体にはまず先行する後処理サイクルのＬ−ア
ミノ酸晶出からの母液が供給され、欠いて６．０〜８．
０の…値を有する新しい分解溶液が供給される。有利に
は、双方の溶液は所望温度に予熱される。本発明による
方法を最初に実施する場合に、先行する後処理サイクル
からの母液がまだ存在しない場合には、直ちに新しい分
解溶液の供給を開始する。

イオン交換体からの流出液は、第１画分（”廃水画分“
）として、流出液中の両値が２．０に低下するまで捕集
される。この両分は廃棄する。

その後、受器を取り換え次の流出液を第２画分（”アセ
チル−画分“）として、流出液中の一値が差当りさらに
低下し、再び２．０に上昇するまで捕集される。−値＜
２．０を有するこの両分は、主に遊離Ｎ−アセチル−Ｄ
−アミノ酸および酢酸を含有し、このため再ラセミ化に
供給される。

受器を新しく取り換え、次の流出液が第３画分（”Ｌ−
アミノ酸画分°）として捕集される。

母液および分解溶液の供給の間、イオン交換体はアルカ
リ金属イオンおよびＬ−アミノ酸分子で負荷される。

アルカリ金属イオンとＬ−アミノ酸分子との塩基性度が
異なるために、°アルカリ金属イオンはＬ−アミノ酸分
子よりも強くイオン交換体に結合する。それ故、後から
出て来るアルカリ金属イオンは、イオン交換体の供給範
囲で既に結合しているＬ−アミノ酸分子を流出範囲の方
向へ置換され、該部分でＬ−アミノ酸分子は再び結合す
る。この場合、イオン交換体カラム中でしばらくの後、
供給範囲にはたんにアルカリ金属イオンだけが結合され
ており、流出範囲には次んにＬ−アミノ酸分子だけが結
合されている。

さらに分解溶液を供給することによって、さしあたりイ
オン交換体カラム中に結合しているＬ−アミノ酸分子が
置換されて流出液に入り、該流出液はさらになお残留Ｎ
−アセチル−Ｄ−アミノ酸および酢酸を含有する。分解
溶液の供給は、流出液中の…値が５．０に上昇したとき
に、調節される。

そこで、イオン交換体は、もはや流出液中に溶解した物
質が存在しなくなるまで水で洗浄される。洗浄水は有利
には同じく、イオン交換体の望ましい使用温度に予熱さ
れる。洗浄の際に生じる流出液は、”Ｌ−アミノ酸画分
“と−緒にされる。

イオン交換体は、実際に先金にアルカリ金属イオンで負
荷されている。それで、イオン交換体の容量の最大利用
度が達成される。イオン交換体は、自体公知の方法で希
酸、たとえば含水硫酸で再生することができる。

再生の流出液中に、Ｌ−アミノ酸はもはや検出できない
。

“Ｌ−アミノ酸画分“とイオン交換体の洗浄の際の流出
液との混合物は、２．５〜６．５の一値を有する。この
混合物を直接蒸発濃縮し、欠いで晶出のため冷却すると
、沈殿するＬ−アミノ酸はＮ−アセチル−Ｄ−アミノ酸
で強く汚染されている。それゆえ、さしあたりこの混合
物に新しい分解溶液が、４．０〜６．０、有利には４．
５〜５．５のｐＨ値が生じる程度に加えられる。この溶
液を減圧下にもとの体積の約２０〜約５０％に蒸発濃縮
し、晶出のため冷却すると、はとんどＮ−アセチル−Ｄ
−アミノ酸を含まずかつ適正な灰分含量および比旋光度
を有するＬ−アミノ酸が得られる。

Ｌ−アミノ酸の単離収率は一般に、すべての、つまり母
液の形でおよび新しい分解溶液の形で使用されたＬ−ア
ミノ酸の４０〜８０チである。

Ｌ−アミノ酸晶出の際に残留する母液を再ラセミ化に戻
し、引続き新たにラセミ分割に戻せば、これは避けるこ
とのできない生成物の損失につながる。しかし、母液は
次の後処理サイクルに戻されるので、生成物の損失は生
じないで、Ｌ−アミノ酸の単離収率は母液を不断に戻す
ことによって９５チ以上に増加する。

実施例 本発明を次の実施例によって詳説する。

例　　１ 本例は、本発明方法の最初の実施（つまり先行の後処理
サイクルからの母液がまだ存在しない場合）を、Ｎ−ア
セチル−Ｄ、Ｌ−メチオニンの分解溶液につき示す： Ｈ＋−形の強酸性イオン交換体〔シュオライド（Ｄｕｏ
ｌｉｔｅ　Ｃ２６■）　）　１．５　ｔを充填し、熱水
で７０℃に予熱したイオン交換体カラムを使用した。

次の含有物を有する分解溶液を後処理した：Ｌ−メチオ
ニン　　　　　　３８．５ｇ／／ｌ。

Ｎ−アセチル−Ｄ−メチオニン　６６．３９／ｌナトリ
ウムイオン　　　　　１４　ｇ／ｌこの分解溶液を、７
０℃の温度および３．５ｔ／ｈの貫流速度で準備された
イオン交換体に、流出液中の両値が２．０に低下するま
で供給した。

矢に、受器を取り換え、そこまでに生じ７’ｃ１．２６
の量の第１流出画分（“廃水画分”）を廃棄した。

分解溶液をさらに供給する際に、流出液中の両値はまず
２．０より下へ低下し、その後再び上昇した。−値が再
び２．０になった時、新たに受器を取り換えた。生じた
２、Ｏ６童の第２流出画分（゛アセチルー画分１）は、
再ラセミ化に供給することができる。

分解溶液をさらに供給する際、流出液中の出値はさらに
上昇し、供給を、Ｐ）（値が５．０に達するまで続けた
。これは、分解溶液合計４．８ｔを供給した後であった
。

そこで、イオン交換体を７０℃の水２．Ｏ６で後洗浄し
た。洗浄水を含めて、５．６ｔの量で、次の組成： Ｌ−メチオニン　　　　　　５０！？／ｌＮ−アセチル
−Ｄ−メチオニン　５１９／ｌナトリウムイオン　　　
　　７．７　ｇ／ｌを有する第３流出画分（”Ｌ−メチ
オニン画分Ｓ）が生じた。

この”Ｌ−メチオニン画分“を、上述した組成の新しい
分解溶液６．Ｏ６と混合した。５．０ＯｐＨ値を有する
混合物を、減圧下で７０℃の温度で、Ｌ−メチオニンが
沈殿し始めるまで蒸発濃縮した。そこで、懸濁液を８０
℃に加熱し、活性炭清澄化を実施した。

澄明な濾液を７時間で２０℃に冷却した。晶出したＬ−
メチオニンを濾取し、乾燥した。

収量：１６５ｇ（−使用した分解溶液中に含まれでいる
全し−メチオニンの４５チ）分析データ： 含量：９９．７％ 天分含量７　０．０２チ 透過率：　　９８．５％ ２０　。

〔α）　　、＋２５．５０ 残留する母液は次の含量を有していた：Ｌ−メチオニン
　　　　　　４６ｇ／ｌＮ−アセチル−Ｄ−メチオニン
　９８ｊｉ／ｌナトリウムイオン　　　　　２０９／を
母液を次の後処理サイクルに供給する。

イオン交換体カラムに、上方から８重量％のＨ２ＳＯ４
３ｔを圧送し、タービンで送り込み、逆洗し、水で硫酸
塩不含に洗浄した。その後、イオン交換カラムは新たな
使用に対して準備されている。

例　　２ 本例は、例１で生じた母液を一緒に使用する。

本発明方法による完全な後処理サイクルを示す：例１の
イオン交換体カラムおよび分解溶液を使用し、同じく例
１の温度で作業した。

イオン交換体に、まず７０℃に加熱した例１からの母液
３１を供給し、引続き７０℃に加熱した分解溶液１．３
６を供給し、７０℃の水２．２ｔで後洗浄した。受器の
取り換えは、それぞれ例１に記載した一値に到達したと
きに行なった。

次の画分が得られた： １、　　”廃水画分”　　　　　７００　ｍ１２、′ア
セチル画分”　　　　２．１６６、。Ｌ−メチオニン画
分”　　　　３．７６（Ｌ−メチオニン５０ｇ／ｌ、Ｎ
−アセチル−Ｄ−メチオニ７５５ｇ／ｌおよびナトリウ
ムイオン９．５　ｇ／　を含有）１Ｌ−メチオニン画分
°の後処理は、例１のように行なった。Ｌ−メチオニン
の収量は１１８．１＝４０％）であった。

分析データ： 含　　量　　二　　９９．８％ 灰分含量：　　０．０２％ 透過率　＝　９８％ ２０　　　　。

〔α］　　　、＋２４．１゜ 例１および２で使用した分解溶液のＬ−メチオニンの全
含量に対して、単離収率はＬ−メチオニン５４％である
。例２の母液中に存在し、次の後処理サイクルで単離す
ることのできるＬ−メチオニンを考慮すれば、晶出し７
’（Ｌ−メチオニンの全収率は９５％である。

例　　６ Ｈ＋形の強酸性イオン交換体〔シュオライド（Ｄｕｏｌ
ｉｔｅ　Ｃ２６”　）　）　３０　ｍｌｆ充填し、熱水
で７０℃に予熱したイオン交換体カラムを使用した。

イオン交換体に７０６／ｈの貫流速度で、まず Ｌ−メチオニン　　　　　　３６．８　ｇ／ｌアセチル
−Ｄ−メチオニン　　１１０．５　ｇ／ｌナトリウムイ
オン　　　　　１９．８　ｇ／ｌを有する先行Ｌ−メチ
オニン晶出からの７０℃に加熱した母液６５ｔを供給し
、引続きＬ−メチオニン　　　　　　３７．０　ｇ／ｌ
Ｎ−アセチル−Ｄ−メチオニン　６７．４　ｇ／ｌナト
リウムイオン　　　　　１４．６　ｇ／ｌを有する７０
℃に加熱した母液２１／＝を供給し、７０℃の熱水４０
ｔで後洗浄した。

受器の取り換えは、それぞれ例１に記載した両値に到達
したときに行なった。

次の両分が得られた： １、°廃水画分＠　　　　１９ｔ ２、°アセチル画分１　４２ｔ ６、°Ｌ−メチオニン画分”　　６３　ｔ（Ｌ−メチオ
ニン４７．７ｇ／ｌ、アセチル−Ｄ−メチオニン６０．
２．９／ｌ、ナトリウムイオン７５９／を含有） °Ｌ−メチオニン画分”の後処理は、例１のように、上
述した組成の分解溶液５７を添加下に行なった。

分析データ： 含　　量　　：９９．８　チ 灰分含量：Ｏ，ＯＳ％ 透過率　：　９８％ ２０：　＋　２４．３゜ 〔α〕０ 例　　４ 例６のイオン交換体カラムを使用し、同じく７０℃に予
熱した母液、分解溶液および後洗浄水を使用した。

イオン交換体に、まず Ｌ−メチオニン　　　　　　４１．８ｇ／ｌアセチルー
Ｄ−メチオニン　　１１９．８　ｇ／ｌナトリウムイオ
ン　　　　　２０．８　ｇ／ｌを有する先行Ｌ−メチオ
ニン晶出からの母液７４ｔを供給し、引続き Ｌ−メチオニン　　　　　　３５．７　ｊ；／／ｌアセ
チルーＤ−メチオニン　　　７０．０９／ｌナトリウム
イオン　　　　　１４．２　ｇ／ｌを有する分解溶液１
０ｔを供給し、水４０ｔで後洗浄した。

受器の取り換えは、それぞれ例１に記載した両値に到達
したときに行なった。

矢の画分が得られた。

１、“廃水画分°　　　　１４ｔ ２．１アセチル画分１　　４７ｔ ６、　　“Ｌ−メチオニン画分１　６６ｔ（Ｌ−メチオ
ニン５４．３ｇ／ｌ、アセチル−〇−メチオニン７０．
０ｇ／ｌ、ナトリウムイオン７．０　、Ｆ　／　を含有
）”Ｌ−メチオニン画分′の後処理は、例１のように上
記に既述した組成の新しい分解溶液７８５ｔの添加下に
行なった。

Ｌ−メチオニンの収量は、２５０１．１理論値の４０％
）であった。

分析データ： 己　菫　、９８．５チ 天分含量：０．６％ 透過率　：９７．５俤 ２０゜ 〔α）　　　、＋２４．１゜ 例　　５ Ｈ＋−形の強酸性イオン交換体〔シュオライド（Ｄｕｏ
ｌｉｔｅ　ｃ　２６”　）　１９４０ｍｌを充填し、熱
水で７０’Ｃに予熱したイオン交換体カラムを・７一 使用した。

カラムに、まず Ｌ−バリン　　　　　　　２４．２　、！７／ｌＮ−ア
セチルーＤ−バリン　　　１９１　　ｇ／ｌナトリウム
イオン　　　　　　７．８　ｇｌｔを有する先行Ｎ−バ
リン晶出からの、７０℃に加熱した母液９９０　ｍｌを
供給し、引続きＬ−バリン　　　　　　　３１．８ｇ／
４Ｎ−アセチル−Ｄ−バリン　　　５１．６９／ｌナト
リウムイオン　　　　　１３．８　／ｉ／ｌを有する７
［］℃に加熱した分解溶液１１００ｉ／を供給し、７０
℃の水１３　［１０ｍｌで後洗浄した。

受器の取り換えは、それぞれ例１に記載した…値に到達
したときに行なった。欠の画分が得られた。

１、＠廃水画分”　　　　　６５　Ｑ　ｒｎ１２、°ア
セチル画分’　　　８４０ｍ１６、′Ｌ−バリン画分“
　１９００１Ｊ（Ｌ−バリン３０，９／ｌ、アセチル−
Ｄ−バリン６ＩＮ／ｌ、ナトリウムイオン ３−１ｇ／を含有） ”Ｌ−バリン画分”の後処理は、例１と同様に、上記に
既述した組成の新しい分解溶液１．８ｔの添加下に行な
った。収量は、９９％より多い含量を有するＬ−バリン
９７９であった。これは８３％の単離収率に一致する。

分析データ： 灰分含量：０．０チ 透過率　＋９５．７％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｈ＾＋形の強酸性イオン交換体の使用下に、Ｎ−ア
   セチル−Ｄ，Ｌ−アミノ酸のアシラーゼ接触分解の際に
   生じる分解溶液からＬ−アミノ酸を単離する方法におい
   て、イオン交換体を３０〜９０℃の間の温度で使用し、
   イオン交換体にまず先行する後処理サイクルからの母液
   を供給し、次いで分解溶液を供給し、最後に洗浄水を供
   給し、イオン交換体からの流出液をｐＨ調節により３つ
   の画分に分け、そのうち第１画分は始めから２．０のｐ
   Ｈ値に達するまで、第２画分はそれから一時的にｐＨ値
   がさらに低下した後に新たに２．０のｐＨ値に達するま
   で、第３画分はそれから分解溶液の供給の間５．０のｐ
   Ｈ値に達するまで捕集し、この第３画分を洗浄水の供給
   の間に生じる流出液と一緒にし、混合物を新しい分解溶
   液の添加によって４．０〜６．０のｐＨ値に調節し、調
   節した混合物から自体公知の方法でＬ−アミノ酸を晶出
   により単離し、その際生じる母液を次の後処理サイクル
   に戻すことを特徴とするＬ−アミノ酸の単離方法。 ２、イオン交換体を６０〜８０℃の温度で使用する請求
   項１記載の方法。 ３、第３画分と、洗浄水の供給の間に生じる流出液との
   混合物を、新しい分解溶液の添加によつて４．５〜５．
   ５のｐＨ値に調節する請求項１または２記載の方法。