JPS63294A - スレオニンの分離精製法 - 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、スレオニンの分離ｎ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
物を含有するスレオ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イリして、
そのようなスレオニン水溶液からそのような不純物を除
去して高純度のスレオニンを高収率で分離精製する方法
に関するものである。

スレオニンは通常発酵法により調造されるが、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
方法で得られるスレオニン発酵液は数種の剛性アミノ酸
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
のように、本発明で処理されるべきスレオニン水溶液の
典型例である。なお、その他の方法により得られるスレ
オニンについても同様のことが云える。

スレオニン発酵液中のスレオニンの分離精製方法として
は晶析金繰り返して精製する方法、強酸性陽イオン交換
樹脂に吸着させ夾雑物を貫流したのちアンモニア等の溶
離剤と用いてスレオニンを溶出させる方法（特開昭４８
−７７０９０．特開昭５４−３２６９３　）等があるが
、−の変動によりスレオニンが樹脂とイオン交換せずに
貫流して収率低下をひきおこす点、樹脂の再生のために
酸、アルカリ等の薬剤を使用する点で問題がある。又、
晶析法の場合、晶析金繰り返すために収率の低下をきた
す点で問題がある。

本発明者は、鋭意研究の結果、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
する不純物が夾雑するスレオニン発酵液から純度の極め
て高いスレオ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シ極めて簡単
な操作で、収率よ〈高純度のスレオニンを取得しうろこ
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、そのようなスレオニン発酵液の処
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
することができろうこれは電荷を有するイオン交換基の
念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
物を含有するスレオニン水溶液とは、除菌したもしくは
除菌しないスレオニン発酵液、その発酵液より取得した
スレオニン粗結晶の溶解液、スレオニン晶析母液などを
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スレオ
ニ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スレオニン濃度に特に
制限はなく、スレオニンが溶解している状態であれば良
い。

不純物を含有するスレオ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、先ずスレオニン水溶液を
スレオニンの等電点（ｐ）（＝５．６４）又はその近傍
の声に調整することによシスレオニンの大部分を非ａｔ
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−ではアニオンとして存在
する。

一方１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。例えば、
スレオニン発酵液の場合、通常酸性アイノ酸、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
発明の対象たるスレオニンの場合、スレオニンの等電点
では、酸性アミノ酸、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て、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−１０４，５Ｋ−１０６，５Ｋ１
Ｂ、５Ｋ−１０４Ｓ、５ＫＩＢＳ及びＵＢＫ−１０１Ｌ
（三菱化成社製）、ＸＦＳ−４３２７９，ＸＦＳ−４３
２８０゜ＸＦＳ−４３２８１，ＨＣＲ−Ｗ２及びＴＧ８
５００Ａ（ダウケミカル社製）、Ｃ−２０，Ｃ−２５Ｄ
、ＥＳ−２６及びＣ−３（ｆニオライト社製）、Ｓ−１
００，Ｓ−１０９゜５Ｐ−１１２及び５Ｐ−１２０（レ
バチット社製）並びにＩＲ−１１６，ＩＲ−１１８，Ｉ
Ｒ−１２０Ｂ、ＩＲ−１２２゜ＩＲ−１２４，ＩＲ−２
５２，ＩＲ−２００Ｃ及びＩＲ−２０ＯＣＴ（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チ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、スレオニン濃度
が６チ程度で、不純物濃度が２チ程度の水溶液の場合、
その水溶液量の４−５倍量程度で元号である。水溶液の
スレオニン及び不純物全体の濃度が小さくなれば、樹脂
量は更に少なくて良い。適当な樹脂量は、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ス
レオニ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、スレオニン発酵液
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ｐＨｅスレオニンの等電点又
はその近傍に調整したスレオニ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
た後にスレオニンが溶離してくる。

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
きスレオニン発酵液（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
にスレオニ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−及び屈折率
の時間的変化を追跡して目的物の両分を得る。目的物の
画分から目的物を単離するのは常法でよい。

実験例Ｉ Ｌ−スレオニン発酵液を除菌して得たＬ−スレオニンｓ
ｏｇ／ｌ及びグルタミン酸アンモニウム塩０．６ｇ／ｌ
、硫酸アンモニクム４　ｇ／ｌ及び塩化アンモニウム１
３ｇ／ｌｆ：含むし一スレオニン水溶液（西５．６４　
）　４０　ｓｇ　ｉ　ＸＦＳ−４３２７９（架橋度４％
）のＮＨ４型を２００ゴ光槙したカラム（φ３．２側×
Ｈ２５備）の上部に注入した。４５℃、　５Ｖ＝ｌ、Ｑ
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溶出され、続いてＬ−スレオニン
が溶出された。溶出液量８０−３１０−の分画部を採取
し、そのうち８Ｏ−１５０ｆｎｔを副分画部、１６０−
３１０−を主分画部とした。

主分画部はＬ−スレオニンが大部分であシ、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９３％、８２グ０゜８９％であ
り、Ｌ−スレオニンの回収率は９７％であった。尚、最
初のスレオニン水溶液の着色度は２．８２８（分光光度
計４０）ｎｍ）であったが主分画部のそれは平均で０．
１０９であり色素の除去率は８４．５％であった。

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スレオ
   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
   るスレオニンの分離精製法。