JPS63198991A - ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は菌体からポリ−β−ヒドロキシ酪酸を分離精製
する方法に関する。更に詳しくは菌体からポリ−β−ヒ
ドロキシ酪酸を溶剤抽出することから成るポリ−β−ヒ
ドロキシ酪酸の分離精製法に関するものである。

ポリ−β−ヒドロキシ酪酸（以下ＰＨＢと略す）は細菌
例えばシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ア
ルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ　）、アゾトバ
クタ−（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ　）属等に属する細菌
の菌体内ニ顆粒状に蓄積され、熱可塑性、生物分解性、
生体吸収性等の特性を有することから農業用高分子素材
、医療用高分子素材として有用な天然高分子物質である
。

〔従来の技術〕

ＰＨＢの製造は上記の細菌を培養し、菌体内に顆粒状に
蓄積せしめた後、菌体な培養液より集菌し、その菌体か
ら分離精製して行なわれる。

その分離精製は菌体とＰＨＢ抽出溶剤と接触せしめ、菌
体よりＰＨＢを抽出し、次いでその抽出液からＰＨＢ以
外の菌体あるいは菌体が破壊されて生成する菌体成分例
えば細胞壁、菌体内蛋白質等の不溶成分（以下抽出残査
という）とを分離し、その分離液より溶剤を除去するこ
とで行なわれる。

抽出溶剤としては、従来クロロホルム、塩化メチレン（
特開昭５７−６５１９３号）、ピリジン（米国特許第３
０４４９４２号）等が用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これ等の抽出溶剤を用いる場合にはＰＨＢを高
濃度に溶解した液は極度に粘性が高く、その中に含まれ
る不溶懸濁物を分離除去することが困難である。そこで
、従来法では抽出液からの残有の分離において通常の分
離操作を適用しようとすると系の粘性を下げる必要があ
り、そのためには菌体量に対して大量の抽出溶剤を用い
ることが必要となり、溶剤コストがかさみ経済的な方法
とはいい難い。さらにピリジンを用いた場合はＰＨＨの
分子量の低下も生じ分子量の高いものが得られない。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は高濃度にＰＨＢを溶解しても粘性
増加が少なく、分子量低下のない抽出溶剤について鋭意
検討を重ねた結果、意外にも室温ではＰＨＢをほとんど
溶解しないジオキサンが６０℃以上ではＰＨＨの良溶剤
となりてＰＨＢを高濃度に溶解することを見出し、更に
菌体よりＰＨＢを抽出゛する際の溶剤としてジオキサン
含有溶剤を用いた場合、高温下で高濃度にＰＨＢを溶解
した液では粘性の増加が低く、通常の分離操作を行って
も抽出液から抽出残査を分離することが容易であること
、また高温下加熱しているにもかかわらず、このような
溶剤、−過の過程でＰＨＨの分子量の低下がないことを
見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明はＰＨＢを含有する菌体より、該ポリ
マーを抽出精製する方法において、その抽出溶剤として
ジオキサン含有溶剤を用いて菌体からＰＨＢを抽出し、
次いで抽出液と抽出残査とを分離することを特徴とする
ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法に関する。

本発明におい？ＰＨＢを含有する菌体とは、ＰＨＢを菌
体内に蓄積した細菌細亀であり、その細菌としてはアゾ
トバクタ−・ビネランデイ−（Ａｚｏｔｏｂａａｔｅｒ
＃ｖｅｎｅｌａｎｄ１１　）、　アルカリゲネス・ユウ
トロフ（Ａｌｃａｌ１ｇ＠ｎ＠ａ　・ｅｕｔｒｏｐｈ　
）、ズーグレアｅラミゲーラ（Ｚｏｏｇｌｅａ　＠ｒａ
ｍ１ｇｅｒａ　）、バチルス−メガテリウム（Ｂａｃｌ
ｌｌｕｓ　＠ｍ＠ｇａｔ＠ｒｉｕｍ　）等のＰＨＢを蓄
積する能力を有する細菌である。

その菌体は上記の細菌をグルコース、フラクトース等の
炭水化物またはメタノール、酢醗等の炭素源、硫酸アン
モニウム、硝酸アンそニクム、ペプトン等の窒素源、リ
ン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のリン酸源、その他
細菌の増殖に必要なミネラル、微量栄養源を含む培地で
好気的に培養し、その培養液から遠心分離等の方法で集
菌することにより得られる。その菌体を更に乾燥したも
の、またはメタノール、アセトン等の脂質溶剤で洗浄し
たものも菌体として用いることができる。

ジオキサン含有溶剤とは抽出溶剤中に１，４−ジオキサ
ンが８０重量％以上含有されているものであればよく、
２０重量％未満の範囲でその他のＰＨＢ溶解性溶剤また
はＰＨＢ非溶解性溶剤が含まれていてもよい。１，４−
ジオキサンが８０重量％未満ではＰＨＨの溶解性が低く
なったり、ＰＨＢ溶液の粘度が高くなりたり、ＰＨＢの
劣化をもたらしたりする惧れがあるので好ましくない。

抽出に際して菌体と抽出溶剤との割合は菌体に含まれる
ＰＨＢの分子量及び含有量によって異なるが、乾燥菌体
重量１部に対して抽出溶剤５〜２０部が適当である。そ
の抽出温度は６０℃以上であることが好ましく、８０℃
以上であることがより好ましい。

ジオキサン含有溶剤を抽出溶剤として用いることで分子
量の低下がなく高濃度にＰＨＢを含む抽出液を得ること
ができ、その抽出温度では高濃度にかかわらず抽出液の
粘性増加は少ない。

以上のような抽出溶剤で抽出して得られた抽出液は６０
℃以上の加温下で抽出液中に含まれる残有の除去が容易
に行なわれる。その除去方法としては濾過または遠心分
離法を用いることができる。

次いで残置を除去した液をＰＨＢの非溶剤例えばメタノ
ール、ｈ−ヘキサンメタノール−水混合液等に注ぎＰＨ
Ｂを凝固せしめた後、溶剤を除去し、精製ＰＨＢを得る
ことができる。

〔実施例〕

以下実施例で説明する。

実施例１ アゾトバクタ−・ビネランデ−ＩＦ０１３５８をグルコ
ース３重量％、ＮＨ，Ｎｏ、　　０．１重量％、Ｋ、Ｈ
ＰＯ，０，５重量％、ＭｇＳＯ４・７Ｈ，Ｏ００４重量
％を含有する培地５ｉｌで３４℃、３０時間通気攪拌に
て培養し、遠心分離により集菌した後、乾燥してＰＨＢ
含有率５０重量％の乾燥菌体４５！を得た。

この乾燥菌体４０Ｊ’を４００ｄの１，４−ジオキサン
に懸濁し、１０１℃攪拌下で３時間ＰＨＢの抽出を行な
った。

この抽出液を１００℃に加温しながら、内径１０ｃｒＩ
Ｌの加圧ν過器でケーキ濾過を行なった。

圧力としては１．　Ｏｋｇ／ａｎ”ゲージで行なった。

目詰りも少なく濾過でき、そのＦ液は清澄なものが得ら
れた。

このＦ液をｎ−ヘキサン２１中に注入し、凝固沈殿した
後、その沈殿物を分離し、乾燥することで約１８Ｐの精
製ＰＨＢを得た。

このＰＨＨの分子量は約１６０万で分離精製による分子
量低下は見られなかった。

実施例２ 実施例１で用いたと同様な乾燥菌体４０ｐを４００１１
！ｊの１，４−ジオキサンに懸濁し、８０℃で５時間攪
拌抽出した。この抽出液をそのまま８０℃に保持しなが
ら、内径１０ｃｒｒＬの濾過器を用い、１．０　ｋｇ／
ａｎ”ゲージ圧でケーキ濾過した。

ν液はほぼ一定の流速で清澄な液が得られた。

このｐ液を実施例１と同様の処理を行ない１７１の精製
ＰＨＢを得た。

実施例３ 実施何重で用いたと同様な乾燥菌体４０Ｐを１０容量％
含有する１、４−ジオキサン溶液４００ゴに懸濁し、１
００℃で５時間攪拌下でＰＨＢの抽出を行なった。この
抽出液を８０℃に保持しながら実施例２と同様な方法で
炉遇した。ν液はほぼ一定の流速で速やかに流出し、清
澄な液となった。この液を実施例１と同様な処理を行な
い１５７’の精製ＰＨＢを得た。その分子量は１５６万
で高分子量のＰＨＢであることが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸（以下ＰＨＢという）を
   含有する菌体より、該ポリマーを抽出精製する方法にお
   いて、その抽出溶剤としてジオキサン含有溶剤を用いて
   菌体からＰＨＢを抽出し、次いで抽出液と抽出残査とを
   分離することを特徴とするポリ−β−ヒドロキシ酪酸の
   分離精製法。 ２、抽出から抽出残査の分離まで抽出液の温度を６０℃
   以上に保持することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法。