JPH0312049B2 - - Google Patents
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、シス，シス−ムコン酸の新規な精製
法に関する。 さらに詳しくは、原料の安息香酸を含む反応液
に微生物菌体による酸化反応を施し、得られたシ
ス，シス−ムコン酸を単離精製する方法に関す
る。 （従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点） シス，シス−ムコン酸は、共役二重結合を有す
る二塩基性カルボン酸の一つであり、ポリアミ
ド、ポリエステル等の各種ポリマー原料、あるい
はトリメツト酸代替物としシクロオクタジエン系
化合物の原料等の各種有機合成薬品原料としての
利用が期待される化合物である。 シス，シス−ムコン酸を化学的に合成する方法
として、銅触媒を用いてカテコールを酸化する方
法等があるが、触媒の回収が困難である等の問題
点があり、工業的な応用には至らなかつた。 また、微生物触媒による製造法として、コリネ
バクテリウム グルタミカムによる方法（発酵工
学雑誌，第55巻 第２号，95−97，1977）、シユ
ードモナスプチダによる方法（特開昭58−40092
号公報）等が公知ではあるが、これらによるシ
ス，シス−ムコン酸の生産性は最大で５ｇ／程
度であり、かつ原料（安息香酸、あるいはトルエ
ン）からの変換率も10％程度と低く、工業的に実
施するには不充分である。 このような状況において、本発明者らは先にア
ルスルバクター属の細菌が特に良好に安息香酸か
らシス，シス−ムコン酸に変換することを見出
し、この菌を用いた工業プロセスを提案した（特
開昭62−29992号公報）。 この方法によると、安息香酸を原料としてシ
ス，シス−ムコン酸は最高40ｇ／まで選択的に
変換蓄積し得る。ところが、シス，シス−ムコン
酸を含有する培養液中には、菌の生育に伴つて生
じる老廃物等から成る多量の夾雑物が含有されて
いるため、シス，シス−ムコン酸だけを効率的に
分離精製して得ることは困難である。通常は、こ
のような有機酸の分離を行なう場合には、塩基性
樹脂に吸脱着させることにより濃縮・精製の目的
が達せられるが、シス，シス−ムコン酸の場合は
培養物をそのまま塩基性樹脂に通導させても吸着
性が悪く、精製度が上がらないという問題があつ
た。 （問題点を解決するための手段） そこで、本発明者らは、培養物からシス，シス
−ムコン酸を良好に精製し得る方法について鋭意
検討を重ねた結果、培養物をマクロポーラス非イ
オン性吸着樹脂に通導することによつて、未反応
の安息香酸及び着色性の夾雑物を除去し、さらに
強塩基性のイオン交換樹脂に通導して前処理後、
弱塩基性イオン交換樹脂に吸着させ、次いで
NaOH等のアルカリ性溶液による溶出を行い、
塩酸等の酸で酸析を行なうことにより高純度のシ
ス，シス−ムコン酸を得ることが可能であること
を見出し、本発明を完成するに至つた。 以下、本発明を説明するに、本発明において精
製の対象となる反応液としてはシス，シス−ムコ
ン酸に選択的に変換する能力を有するならばいか
なる菌体、あるいはその酵素による培養物でも良
く、たとえば特開昭62−29992号公報に記載のア
ルスロバクター属の菌株 微工研条寄第1036号
（旧微工研菌寄第7953号）によるもの、あるいは
微工研条寄第1035号（旧微工研菌寄第7952号）に
よるもの等が挙げられる。例えば、この菌株を用
い、安息香酸を原料としてシス，シス−ムコン酸
を含む培養物を得る方法は以下の通りである。 ペプトン、酵母エキス、塩化ナトリウム等より
成る培養液を仕込んだ発酵槽、あるいはフラスコ
にかかる菌株を接種し、通気撹拌しながら30℃で
18時間培養する。しかる後、多量の菌体を含むそ
の培養物に、安息香酸、ペプトン及び酵母エキス
を含む反応液を逐次添加しながら、さらに２日間
培養・反応を行なうと、安息香酸はシス，シス−
ムコン酸にほぼ全て変換され、最高40ｇ／まで
蓄積される。 このようにして得た培養物中には、ペプトン、
酵母エキス等の代謝によつて生じた夾雑物を含ん
でおり、反応の経過によつては未反応の安息香酸
も含まれるが、本発明における分離・精製法にお
いては何ら差支えない。 以下、本発明におけるシス，シス−ムコン酸の
分離精製方法につき、詳細に説明する。 本発明における精製工程では、まず前処理とし
て上記培養物を遠心分離等により除菌したシス，
シス−ムコン酸を含有する溶液をマクロポーラス
非イオン性吸着樹脂塔へ通導し、夾雑物及び安息
香酸を除去する。この方法で使用されるマクロポ
ーラス非イオン性吸着樹脂としては、スチレンと
ジビニルベンゼンとの共重合体をその樹脂母体と
し、かつ半径分布が100〜500Åの細孔を有するも
のが望ましいが、これに限定されるものではな
い。かかるマクロポーラス非イオン性吸着樹脂の
具体例としては、アンバーライト XAD−１、
同XAD−２、同XAD−４、同XAD−７、同
XAD−８、同XAD−９、同XAD−11、同XAD
−12（商標：ローム・アンド・ハース社製）、ダイ
ヤイオンHP−10、同HP−20、同HP−30、同
HP−40、同HP−50（商標：三菱化成株式会社
製）、イマクテイSyn−42、同Syn−44、同Syn−
46（商標：IMACTI社製）等が挙げられる。かか
る樹脂にて前処理を行なうことのできる反応液の
容量は、樹脂塔容量のほぼ100倍であつた。なお、
かかる樹脂の再生は、例えばアセトン、含水アセ
トン、メタノール等の有機溶媒で樹脂を洗浄する
ことにより、容易に行うことができる。 次の工程として、本発明においては最終工程で
の弱塩基性イオン交換樹脂へのシス，シス−ムコ
ン酸の吸着率を高めるための、強酸性イオン交換
樹脂塔への通導が行なわれる。この工程での使用
に適した強酸性イオン交換樹脂の具体例として
は、アンバーライトIR112、同IR122、同IR200
（商標：ローム・アンド・ハース社製）、ダイヤイ
オンSK102、同SK110、同PK208、同HPK25（商
標：三菱化成株式会社製）、ダウエツクス
50WX2、同50WX8、同50WX10（商標：ダウ ケ
ミカル社製）等のイオン型がＨ（水素）型のもの
が挙げられる。かかる強酸性イオン交換樹脂に、
前述の吸着樹脂処理を施した溶液を通導すると、
液のPHが低下する。シス，シス−ムコン酸は、PH
５以下の状態では水に対する溶解度が１ｇ／と
低いため、その析出を避けるために、本工程の前
に予め溶液のシス，シス−ムコン酸の濃度を１
ｇ／以下となるように水で希釈しておくことが
好ましい。本工程によるイオン交換の終点は、溶
出液のPHが３になる時点であり、通導可能な反応
液の容量は、樹脂塔容量の４倍に相当した。使用
後の強酸性イオン交換樹脂は、過剰量の塩酸水溶
液を通導することにより、容易に再生される。 ３番目の工程として、弱塩基性イオン交換樹脂
によるシス，シス−ムコン酸の吸着・溶出が行な
われる。この工程での使用に適した弱塩基性イオ
ン交換樹脂の具体例としては、アンバーライト
IRA38、同IR45、同IRA93（商標：ローム・アン
ド・ハース社製）、ダイヤイオンWA10、同
WA11、同WA20、同WA21、同WA30（商標：三
菱化成株式会社製）等のイオン型がOH型のもの
が挙げられる。本工程では、かかる弱塩基性イオ
ン交換樹脂を充填した樹脂塔に前述の強酸性イオ
ン交換樹脂による処理を施した反応液を通導し、
シス，シス−ムコン酸を吸着、次いで水酸化ナト
リウム等のアルカリ性水溶液により溶出する。反
応後の通導終点は、通過した液のPHが６以下とな
る時点であり、通導可能反応液の容積は、樹脂塔
容積の８倍に相当した。吸着されたシス，シス−
ムコン酸の溶出に際しては、溶離液を樹脂塔容積
に相当する分を分画分取し、高速液体クロマトグ
ラフイーによつて測定したシス，シス−ムコン酸
の含有濃度の高い分画を集めると、効率良くシ
ス，シス−ムコン酸が回収できる。なお、この溶
出工程に際し、樹脂の交換容量に対して過剰のア
ルカリ性溶液を通導することにより、樹脂の再生
をも兼ねることができる。 これらの樹脂により精製されたシス，シス−ム
コン酸溶液に、濃塩酸を加えてPHを３以下にまで
低下させてシス，シス−ムコン酸を析出させ、ろ
取、水洗の後、乾燥する。これら一連の操作によ
つて得られるシス，シス−ムコン酸の回収率は90
％以上であり、異性体への変化を伴うこともな
く、立体異性的にも高純度なシス，シス−ムコン
酸を得ることができる。 （実施例） 次に、実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、その要旨を越ない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。 実施例 １ 安息香酸を基質として、アルスロバクター エ
スピー 微工研条寄第1036号（旧微工研菌寄第
7953号）により、シス，シス−ムコン酸を生成さ
せた反応ろ液（シス，シス−ムコン酸10ｇ／、
安息香酸0.5ｇ／含有）を精製水に寄釈して、
10の溶液とした。 このろ液を、マクロポーラス非イオン性吸着樹
脂 ダイヤイオンHP−20 100mlを充填した内径
30mmの樹脂塔にSV＝１で通導し、次いで強酸性
イオン交換樹脂 ダイヤイオンSK102（Ｈ型）500
mlを充填した内径60mmの樹脂塔にSV＝１で通導
し、前処理溶液を得た。 この前処理溶液を、弱塩基性イオン交換樹脂ダ
イヤイオンWA30（OH型）250mlを充填した内径
40mmの樹脂塔にSV＝１で通導し、シス，シス−
ムコン酸を吸着させた。吸着後、カラム中の樹脂
を250mlの水で洗浄し、次いで水酸化ナトリウム
溶液（２規定）をSV＝１で通液して、シス，シ
ス−ムコン酸を溶離させた。 シス，シス−ムコン酸含有分画500ml（溶出率
95％；シス，シス−ムコン酸19ｇ／含有）に35
％塩酸を加えてPHを２とし、析出物をろ取して
500mlの水で洗浄し、40℃の減圧下（約100mmHg）
で12時間乾燥を行い、白色の精製シス，シス−ム
コン酸結晶9.1ｇを得た。 得られたシス，シス−ムコン酸の滴定純度は
99.6％、融点192−194℃、収率は91％であつた。
また、薄層クロマトグラフイー（担体 シリカゲ
ル；溶媒 クロロホルム：酢酸＝９：１）及び高
速液体クロマトグラフイー（担体Shimpak ODS
φ4.6×250mm；溶媒 30％メタノール（PH2.1：リ
ン酸による））による分析において、安息香酸及
び異性体の存在は認められなかつた。（なお、SV
とは樹脂塔に１分間通導される液量を樹脂塔容積
で割つた値を示す） （発明の効果） 本発明によれば、培養物から良好にシス，シス
−ムコン酸分離・精製することができる。
法に関する。 さらに詳しくは、原料の安息香酸を含む反応液
に微生物菌体による酸化反応を施し、得られたシ
ス，シス−ムコン酸を単離精製する方法に関す
る。 （従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点） シス，シス−ムコン酸は、共役二重結合を有す
る二塩基性カルボン酸の一つであり、ポリアミ
ド、ポリエステル等の各種ポリマー原料、あるい
はトリメツト酸代替物としシクロオクタジエン系
化合物の原料等の各種有機合成薬品原料としての
利用が期待される化合物である。 シス，シス−ムコン酸を化学的に合成する方法
として、銅触媒を用いてカテコールを酸化する方
法等があるが、触媒の回収が困難である等の問題
点があり、工業的な応用には至らなかつた。 また、微生物触媒による製造法として、コリネ
バクテリウム グルタミカムによる方法（発酵工
学雑誌，第55巻 第２号，95−97，1977）、シユ
ードモナスプチダによる方法（特開昭58−40092
号公報）等が公知ではあるが、これらによるシ
ス，シス−ムコン酸の生産性は最大で５ｇ／程
度であり、かつ原料（安息香酸、あるいはトルエ
ン）からの変換率も10％程度と低く、工業的に実
施するには不充分である。 このような状況において、本発明者らは先にア
ルスルバクター属の細菌が特に良好に安息香酸か
らシス，シス−ムコン酸に変換することを見出
し、この菌を用いた工業プロセスを提案した（特
開昭62−29992号公報）。 この方法によると、安息香酸を原料としてシ
ス，シス−ムコン酸は最高40ｇ／まで選択的に
変換蓄積し得る。ところが、シス，シス−ムコン
酸を含有する培養液中には、菌の生育に伴つて生
じる老廃物等から成る多量の夾雑物が含有されて
いるため、シス，シス−ムコン酸だけを効率的に
分離精製して得ることは困難である。通常は、こ
のような有機酸の分離を行なう場合には、塩基性
樹脂に吸脱着させることにより濃縮・精製の目的
が達せられるが、シス，シス−ムコン酸の場合は
培養物をそのまま塩基性樹脂に通導させても吸着
性が悪く、精製度が上がらないという問題があつ
た。 （問題点を解決するための手段） そこで、本発明者らは、培養物からシス，シス
−ムコン酸を良好に精製し得る方法について鋭意
検討を重ねた結果、培養物をマクロポーラス非イ
オン性吸着樹脂に通導することによつて、未反応
の安息香酸及び着色性の夾雑物を除去し、さらに
強塩基性のイオン交換樹脂に通導して前処理後、
弱塩基性イオン交換樹脂に吸着させ、次いで
NaOH等のアルカリ性溶液による溶出を行い、
塩酸等の酸で酸析を行なうことにより高純度のシ
ス，シス−ムコン酸を得ることが可能であること
を見出し、本発明を完成するに至つた。 以下、本発明を説明するに、本発明において精
製の対象となる反応液としてはシス，シス−ムコ
ン酸に選択的に変換する能力を有するならばいか
なる菌体、あるいはその酵素による培養物でも良
く、たとえば特開昭62−29992号公報に記載のア
ルスロバクター属の菌株 微工研条寄第1036号
（旧微工研菌寄第7953号）によるもの、あるいは
微工研条寄第1035号（旧微工研菌寄第7952号）に
よるもの等が挙げられる。例えば、この菌株を用
い、安息香酸を原料としてシス，シス−ムコン酸
を含む培養物を得る方法は以下の通りである。 ペプトン、酵母エキス、塩化ナトリウム等より
成る培養液を仕込んだ発酵槽、あるいはフラスコ
にかかる菌株を接種し、通気撹拌しながら30℃で
18時間培養する。しかる後、多量の菌体を含むそ
の培養物に、安息香酸、ペプトン及び酵母エキス
を含む反応液を逐次添加しながら、さらに２日間
培養・反応を行なうと、安息香酸はシス，シス−
ムコン酸にほぼ全て変換され、最高40ｇ／まで
蓄積される。 このようにして得た培養物中には、ペプトン、
酵母エキス等の代謝によつて生じた夾雑物を含ん
でおり、反応の経過によつては未反応の安息香酸
も含まれるが、本発明における分離・精製法にお
いては何ら差支えない。 以下、本発明におけるシス，シス−ムコン酸の
分離精製方法につき、詳細に説明する。 本発明における精製工程では、まず前処理とし
て上記培養物を遠心分離等により除菌したシス，
シス−ムコン酸を含有する溶液をマクロポーラス
非イオン性吸着樹脂塔へ通導し、夾雑物及び安息
香酸を除去する。この方法で使用されるマクロポ
ーラス非イオン性吸着樹脂としては、スチレンと
ジビニルベンゼンとの共重合体をその樹脂母体と
し、かつ半径分布が100〜500Åの細孔を有するも
のが望ましいが、これに限定されるものではな
い。かかるマクロポーラス非イオン性吸着樹脂の
具体例としては、アンバーライト XAD−１、
同XAD−２、同XAD−４、同XAD−７、同
XAD−８、同XAD−９、同XAD−11、同XAD
−12（商標：ローム・アンド・ハース社製）、ダイ
ヤイオンHP−10、同HP−20、同HP−30、同
HP−40、同HP−50（商標：三菱化成株式会社
製）、イマクテイSyn−42、同Syn−44、同Syn−
46（商標：IMACTI社製）等が挙げられる。かか
る樹脂にて前処理を行なうことのできる反応液の
容量は、樹脂塔容量のほぼ100倍であつた。なお、
かかる樹脂の再生は、例えばアセトン、含水アセ
トン、メタノール等の有機溶媒で樹脂を洗浄する
ことにより、容易に行うことができる。 次の工程として、本発明においては最終工程で
の弱塩基性イオン交換樹脂へのシス，シス−ムコ
ン酸の吸着率を高めるための、強酸性イオン交換
樹脂塔への通導が行なわれる。この工程での使用
に適した強酸性イオン交換樹脂の具体例として
は、アンバーライトIR112、同IR122、同IR200
（商標：ローム・アンド・ハース社製）、ダイヤイ
オンSK102、同SK110、同PK208、同HPK25（商
標：三菱化成株式会社製）、ダウエツクス
50WX2、同50WX8、同50WX10（商標：ダウ ケ
ミカル社製）等のイオン型がＨ（水素）型のもの
が挙げられる。かかる強酸性イオン交換樹脂に、
前述の吸着樹脂処理を施した溶液を通導すると、
液のPHが低下する。シス，シス−ムコン酸は、PH
５以下の状態では水に対する溶解度が１ｇ／と
低いため、その析出を避けるために、本工程の前
に予め溶液のシス，シス−ムコン酸の濃度を１
ｇ／以下となるように水で希釈しておくことが
好ましい。本工程によるイオン交換の終点は、溶
出液のPHが３になる時点であり、通導可能な反応
液の容量は、樹脂塔容量の４倍に相当した。使用
後の強酸性イオン交換樹脂は、過剰量の塩酸水溶
液を通導することにより、容易に再生される。 ３番目の工程として、弱塩基性イオン交換樹脂
によるシス，シス−ムコン酸の吸着・溶出が行な
われる。この工程での使用に適した弱塩基性イオ
ン交換樹脂の具体例としては、アンバーライト
IRA38、同IR45、同IRA93（商標：ローム・アン
ド・ハース社製）、ダイヤイオンWA10、同
WA11、同WA20、同WA21、同WA30（商標：三
菱化成株式会社製）等のイオン型がOH型のもの
が挙げられる。本工程では、かかる弱塩基性イオ
ン交換樹脂を充填した樹脂塔に前述の強酸性イオ
ン交換樹脂による処理を施した反応液を通導し、
シス，シス−ムコン酸を吸着、次いで水酸化ナト
リウム等のアルカリ性水溶液により溶出する。反
応後の通導終点は、通過した液のPHが６以下とな
る時点であり、通導可能反応液の容積は、樹脂塔
容積の８倍に相当した。吸着されたシス，シス−
ムコン酸の溶出に際しては、溶離液を樹脂塔容積
に相当する分を分画分取し、高速液体クロマトグ
ラフイーによつて測定したシス，シス−ムコン酸
の含有濃度の高い分画を集めると、効率良くシ
ス，シス−ムコン酸が回収できる。なお、この溶
出工程に際し、樹脂の交換容量に対して過剰のア
ルカリ性溶液を通導することにより、樹脂の再生
をも兼ねることができる。 これらの樹脂により精製されたシス，シス−ム
コン酸溶液に、濃塩酸を加えてPHを３以下にまで
低下させてシス，シス−ムコン酸を析出させ、ろ
取、水洗の後、乾燥する。これら一連の操作によ
つて得られるシス，シス−ムコン酸の回収率は90
％以上であり、異性体への変化を伴うこともな
く、立体異性的にも高純度なシス，シス−ムコン
酸を得ることができる。 （実施例） 次に、実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、その要旨を越ない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。 実施例 １ 安息香酸を基質として、アルスロバクター エ
スピー 微工研条寄第1036号（旧微工研菌寄第
7953号）により、シス，シス−ムコン酸を生成さ
せた反応ろ液（シス，シス−ムコン酸10ｇ／、
安息香酸0.5ｇ／含有）を精製水に寄釈して、
10の溶液とした。 このろ液を、マクロポーラス非イオン性吸着樹
脂 ダイヤイオンHP−20 100mlを充填した内径
30mmの樹脂塔にSV＝１で通導し、次いで強酸性
イオン交換樹脂 ダイヤイオンSK102（Ｈ型）500
mlを充填した内径60mmの樹脂塔にSV＝１で通導
し、前処理溶液を得た。 この前処理溶液を、弱塩基性イオン交換樹脂ダ
イヤイオンWA30（OH型）250mlを充填した内径
40mmの樹脂塔にSV＝１で通導し、シス，シス−
ムコン酸を吸着させた。吸着後、カラム中の樹脂
を250mlの水で洗浄し、次いで水酸化ナトリウム
溶液（２規定）をSV＝１で通液して、シス，シ
ス−ムコン酸を溶離させた。 シス，シス−ムコン酸含有分画500ml（溶出率
95％；シス，シス−ムコン酸19ｇ／含有）に35
％塩酸を加えてPHを２とし、析出物をろ取して
500mlの水で洗浄し、40℃の減圧下（約100mmHg）
で12時間乾燥を行い、白色の精製シス，シス−ム
コン酸結晶9.1ｇを得た。 得られたシス，シス−ムコン酸の滴定純度は
99.6％、融点192−194℃、収率は91％であつた。
また、薄層クロマトグラフイー（担体 シリカゲ
ル；溶媒 クロロホルム：酢酸＝９：１）及び高
速液体クロマトグラフイー（担体Shimpak ODS
φ4.6×250mm；溶媒 30％メタノール（PH2.1：リ
ン酸による））による分析において、安息香酸及
び異性体の存在は認められなかつた。（なお、SV
とは樹脂塔に１分間通導される液量を樹脂塔容積
で割つた値を示す） （発明の効果） 本発明によれば、培養物から良好にシス，シス
−ムコン酸分離・精製することができる。
１ ラセミ−シスまたはラセミ−シス／トランス
混合第一菊酸アルキルエステルに三弗化硼素、塩
化第二鉄、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム
から選ばれるルイス酸を作用させることを特徴と
するラセミ−トランス−第一菊酸アルキルエステ
ルの製造法。
混合第一菊酸アルキルエステルに三弗化硼素、塩
化第二鉄、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム
から選ばれるルイス酸を作用させることを特徴と
するラセミ−トランス−第一菊酸アルキルエステ
ルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29958788A JPH02145537A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | シス，シス−ムコン酸の精製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29958788A JPH02145537A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | シス，シス−ムコン酸の精製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02145537A JPH02145537A (ja) | 1990-06-05 |
| JPH0312049B2 true JPH0312049B2 (ja) | 1991-02-19 |
Family
ID=17874563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29958788A Granted JPH02145537A (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | シス，シス−ムコン酸の精製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02145537A (ja) |
-
1988
- 1988-11-29 JP JP29958788A patent/JPH02145537A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02145537A (ja) | 1990-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |