JPH0357120B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸と有機溶媒の影響下でヘモグロビン
を分裂させることにより血球たん白質とヘムを製
造する方法、およびこのようにして得られた血球
たん白質とヘム、および本発明の方法により完全
にあるいは部分的に得られた血球たん白質を含有
する肉と肉製品に関する。

オーストラリア国特許明細書492555号
（CSIRO）には、低分子量で水混和性の酸性化さ
れた有機溶媒を用いることによる原形質分離ある
いは溶血により、人が消費するのに適した血球た
ん白質濃縮物の製造方法が記載されている。使用
可能な酸として塩酸、蟻酸、酢酸、酒石酸があ
り、好ましくは塩酸であることが記載されてい
る。有機溶媒としてはアセトン、メタノールある
いはエタノールでもよいが、強い脱色作用を有す
ることと容易に再生され得ることからアセトンが
好ましいことが記載されている。有機溶媒は溶媒
と血液の重量比が６：１で使用され、該有機溶媒
は0.1から0.5重量％の酸を含む。この方法では好
ましくは、まず血液をコロイドミルを用いて発泡
させ、しかるのち発泡した血液を酸性化溶媒と混
合する。

この方法の改良法がオーストラリア国特許明細
書第502112号（CSIRO）に記載されている。こ
の改良法では非凝固血液を乱流条件下で酸性化ア
セトンに注入すると、注入している間に非常にゆ
つくり流れているアセトンが注入点より血液を移
動させる。この方法では出発物質は赤血球の濃縮
物が好ましい。この方法を実施する温度は決定的
に重要ではないが、操作中温度を一定に保つとよ
いことがわかつた。使用温度は−10℃から＋35℃
の範囲でよい。

前記２つのオーストラリア国の特許明細書の開
示と比較して、有機溶媒は任意には選べないこと
がわかつた。アセトンやメチルエチルケトンなど
の低級脂肪族ケトンを用いると、これらの溶媒は
最終的に得られた血球より除去できないか、ある
いは除去できたとしても非常に困難である（した
がつて経済的に受けいれられない）ことがわかつ
た。低級脂肪族アルコールの中ではメタノールの
みが強い脱色作用を有していることが判明した。
またメタノールは血球より水を奪いとり、これが
あとで血球たん白質を乾燥させるときに当然役に
たつ。

いつたんメタノールあるいはメタノールと水お
よび／あるいはエタノールとの混合物を有機溶媒
として選べば、適切な酸も見つけなければならな
い。法律的および生理学的理由から、塩酸が最適
の酸であるように思えたが、塩酸とメタノールあ
るいはメタノールと水および／あるいはエタノー
ルを組みあわせて、ヘモグロビンをヘムと血球た
ん白質の分離に使用した場合、酸性化溶媒をヘモ
グロビンと混合すると、血球たん白質をそれ以上
分離できないようなどろどろの固まりが生成して
くることがわかつた。

広範囲の実験により、ヘモグロビンの分離に、
塩酸とメタノールあるいはメタノールと水およ
び／あるいはエタノールの混合液との所期の組み
あわせが実用的（および経済的）に使用できるの
は、ヘモグロビンあるいは赤血球のヘモグロビン
含有濃縮物をまず非酸性化メタノールあるいはメ
タノールと水および／あるいはエタノールとの混
合物と、高温下で強く攪拌しながら（したがつて
乱流状態で）接触させ、その後で酸性化溶媒と緊
密に混合する場合のみであることがわかつた。ヘ
ムと血球たん白質をさらに分離するには、湿式サ
イクロンの使用が特に有効であり、高い分離効率
が得られ、さらに合成物質でできている湿式サイ
クロンの中では腐食性の酸の使用も可能であつ
た。さらに、使用した有機溶媒はできるだけ循環
使用される。

したがつて本願発明の方法は、塩酸と、メタノ
ール及びメタノールとエタノール及び／又は水と
の混合物とから成る群から選択される有機溶媒と
の影響下で、乱流状態で4.5より低いPHでヘモグ
ロビンを分裂させ、その後、得られた分散液をハ
イドロサイクロンを用いてヘムに富む相と血球た
ん白質に富む相とに分離し、このようにして得ら
れた血球たん白質に富む相を中和してそれから血
球たん白質を分離し、そしてヘムをヘムに富む相
から分離することにより血球たん白質とヘムとを
製造する方法において、ヘモグロビンを塩酸と有
機溶媒との混合物と接触させる前に、乱流状態で
20℃乃至50℃の温度で当該有機溶媒と接触させる
ことを特徴とする方法である。

ヘモグロビンは、血液（クエン酸ナトリウムの
ような抗凝固剤を加えてもよい）をたとえばウエ
ストフアリア（Westfalia）分離機BTA型（登録
商標；8300×ｇ）のようなソリツドボウル型液／
液分離機を用いて血漿と赤血球の濃縮物に分離す
ることにより得られる。血漿は全血液たん白質含
量の約32％を含有しており、たとえば肉製品に使
用することができる。

実際には通常少量の血漿を含む赤血球濃縮物に
今度は、高温でかつ乱流状態において有機溶媒を
接触させる。これは赤血球濃縮物をメタノールか
あるいはメタノールと水および／あるいはエタノ
ールの混合液を有機溶媒として非常に激しく攪拌
することにより、そして好ましくは連続的に激し
く攪拌しながら20°から50℃に加熱することによ
りなされる。有機溶媒と赤血球濃縮物の混合液は
20°から40℃の温度（特に約35℃）に加熱するの
が好ましい。使用温度はヘモグロビンと有機溶媒
の体積比に多少左右されることが判明した。ヘモ
グロビンとの混合液中に溶媒が多いほど、混合物
の加熱温度を低くしなければならない。

有機溶媒と混合し加熱した後、このようにして
得られた混合物に有機溶媒と酸の混合液を乱流状
態（たとえば激しく攪拌すること）下で添加す
る。この有機溶媒はこの方法の第１段階で使用し
た溶媒と同じであることが好ましいが、必ずしも
必要ではない。塩酸も気体状態で混合液中に分配
される。

使用する酸は塩酸が好ましく、この酸は溶媒と
酸のPHが少なくとも4.5以下であるような量で用
いられる。一般的に酸中の有機溶媒が0.01から
0.1モルであるような量の酸を用いる。

有機溶媒、酸、分離したヘモグロビンの分散液
は、つぎに湿式サイクロンによつてヘムに富む層
と血球たん白質に富む層に分離される。血球たん
白質に富む層をたとえば水酸化ナトリウムのよう
な塩基で中和し、しかる後この中和した層より公
知の方法で血球たん白質を分離する。同様にヘム
に富む層より公知の方法でヘムを分離する。これ
らの分離液より得られた有機溶媒は少なくとも一
部は循環使用される。

図１と図２を参照しながらヘモグロビンの分離
を説明する。

図１では血球濃縮物を自動配水ポンプ２を用い
て貯蔵タンク１から混合装置３へ供給する。この
混合装置３へ自動配水ポンプ２を用いて有機溶媒
Ｓも供給する。この混合装置の中で赤血球濃縮物
を有機溶媒と非常に激しく混合する。この激しく
混合された混合液をつぎに熱交換器４の中で25℃
から50℃まで加熱する。しかしもちろん、混合装
置が同時に熱交換器であつてもよい（これは図に
は示されていない）。つぎに加熱した混合液を自
動配水ポンプ２を用いて、酸貯蔵タンク５からの
酸と有機溶媒の混合液と、２番目の混合装置３の
中で激しく混合する。

２番目の混合装置３の中で激しく混合した酸性
化混合液を、つぎにポンプ２を用いて湿式サイク
ロン装置Ｈ１に供給する。この装置の上部の生成
物はヘムに富む層であり、これを湿式サイクロン
装置Ｈ２に供給する。この湿式サイクロン装置Ｈ
２の上部の生成物を溶媒回収装置SRに送り、こ
こでヘムが分離され有機溶媒は回収される。

湿式サイクロン装置Ｈ２の下部の生成物を２番
目の混合装置３からの酸性化混合液といつしよに
して湿式サイクロン装置Ｈ１に供給する。この湿
式サイクロン装置Ｈ１の下部の生成物をポンプ２
を用いて湿式サイクロン装置Ｈ３に供給する。湿
式サイクロン装置Ｈ３の上部の生成物を貯蔵タン
ク５からの酸と混合し、２番目の混合装置３に供
給する。血球たん白質に富む層より成る湿式サイ
クロン装置Ｈ３の下部の生成物を純粋な有機溶媒
と混合し、ポンプ２を用いて、湿式サイクロン装
置Ｈ４に供給する。湿式サイクロン装置Ｈ４から
のヘムに富む上部の生成物を、血球たん白質に富
む湿式サイクロン装置Ｈ１の下部の生成物といつ
しよにして、この混合液を湿式サイクロン装置Ｈ
３に供給する。

血球たん白質に富む洗浄した層は下部の生成物
として湿式サイクロン装置Ｈ４を離れ、ポンプ
（図に示されていない）を用いて塩基貯蔵タンク
から中和装置６に運ばれた塩基（たとえば水酸化
ナトリウム）で中和する。ここで塩基は血球たん
白質と激しく混合される。

このように中和された血球たん白質濃縮物は、
つぎに分離機８の中で溶媒と分離される。該分離
機はたとえば遠心分離機あるいはデカンター（ス
クリユーコンベアー型の水平式ソリツドボウル型
遠心分離機たとえばウエストフアリアデカンタ
ー、CA型、3200×ｇ；商標）から構成されてい
てもよい。分離機８から得られた溶媒はポンプ２
を用いてこの工程の中へ戻され、湿つた血球たん
白質ケーキWPはたとえば真空乾燥機の中で40℃
の壁温度で乾燥される。

図２はこの工程を一部変更したものである。こ
こでは貯蔵タンク１からの赤血球濃縮物はポンプ
２を用いて混合装置３に供給され、ここで分離機
８からの有機溶媒と激しく混合される。この激し
く混合された混合液を熱交換器４の中で20°から
50℃の間の温度にする。またこの場合混合機は同
時に熱交換器であつてもよい。

２番目の混合装置３の中で、加熱された混合液
は（湿式サイクロン装置Ｈ３からの）有機溶媒と
酸貯蔵タンク５から自動配水ポンプ２を用いて添
加された酸との混合液と、激しく混合される。

この２番目の混合装置の中で激しく混合され酸
性化された混合液は、つぎにポンプ２で湿式サイ
クロン装置Ｈ１に供給される。この装置から得ら
れる上部の生成物はヘムに富む層であり、これは
湿式サイクロン装置Ｈ２に供給される。この湿式
サイクロンＨ２の上部の生成物は溶媒回収装置
SRに送られ、ここでヘムが分離され有機溶媒は
回収される。

湿式サイクロンＨ２の下部の生成物は２番目の
混合装置３からの酸性化混合液といつしよにさ
れ、湿式サイクロン装置Ｈ１に供給される。この
湿式サイクロン装置Ｈ１の下部の生成物はポンプ
２を用いて湿式サイクロン装置Ｈ３に供給され
る。酸は自動配水ポンプ２を用いて１０のところ
から補つてもよい。

必要であれば、湿式サイクロン装置Ｈ３の上部
の生成物を熱交換器９で加熱し、貯蔵タンク５か
らの酸と混合し、２番目の混合装置３に供給して
もよい。湿式サイクロン装置Ｈ３の下部の生成物
をつぎに湿式サイクロン装置Ｈ５の上部の生成物
と混合し、ポンプ２を用いて湿式サイクロン装置
Ｈ４に供給する。ヘムに富む湿式サイクロン装置
Ｈ４の上部の生成物を、血球たん白質に富む湿式
サイクロン装置Ｈ１の下部の生成物といつしよに
し、ポンプ２を用いてこの混合液を湿式サイクロ
ン装置Ｈ３に供給する。血球たん白質に富む湿式
サイクロン装置Ｈ４の下部の生成物は純粋な有機
溶媒Ｓと混合され、ポンプ（図には示されていな
い）を用いて湿式サイクロン装置Ｈ５に供給され
る。湿式サイクロン装置Ｈ５の下部の生成物は、
たとえば水酸化ナトリウムのような塩基で中和
し、中和装置６の中で分離機８から得られる有機
溶媒と混合する。

中和した血球たん白質濃縮物は、つぎに分離機
８の中で溶媒より分離する。該分離機はたとえば
遠心分離機あるいはデカンター（スクリユーコン
ベアー型の水平式ソリツドボウル型遠心分離機、
たとえばウエストフアリアデカンター、CA型、
3200×ｇ；登録商標）で構成されていてもよい。
分離機８より得られた溶媒は一部を該塩基と混合
し、残りはポンプ２を用いて工程の中へ再循環さ
れ、湿つた血球たん白質ケーキWPは乾燥され
る。

前述した工程はバツチ式でも連続式でも実施可
能であり、経済的な理由から連続式が好ましいこ
とは理解されるであろう。

両方の混合装置中で混合は非常に激しく行な
い、さらにヘモグロビンの分離後反応混合液より
できるだけ早く血球たん白質を除去することが重
要である。またもしヘムの存在下で血球たん白質
が中和されるとヘムは血球たん白質に結合してし
まうので、血球たん白質濃縮物の中和の前にここ
からできるだけたくさんヘム濃縮物を除去しなけ
ればならない。

使用した湿式サイクロンはたとえばD.ブラツ
ドレー（D.Bradley）著、「The Hydvocydone」
パーガモンプレス社（Pergamon Press）、オツ
クスフオード1965の特に第10章（第200−211ペー
ジ）に詳しく説明されている。同心円上に配置さ
れた約36個の別々のサイクロンの装置から成るニ
ボバ（Nivoba）サイクロンを使用するのが好ま
しい。前記のブラツドレー（Bradley）の本の中
ではこのニボバ（Nivoba）型は、10から40個を
含む複合装置から成るドルクローン
（Dorrclone）型の湿式サイクロンに相当する。

本工程で使用される溶媒はメタノール、あるい
はメタノールと水および／あるいはエタノールの
混合液が好ましい。該溶媒は周囲温度と同じでも
よいが、ヘモグロビンと有機溶媒の混合液の加熱
段階との関連から、加熱した溶媒を用いるのが好
ましい。

血球たん白質の沈澱物はまた水に再溶解させる
こともでき、たとえば噴霧乾燥により、においと
味のよい血球たん白質の粉末が得られ、これは肉
製品、食品の成分、乳化剤（たとえば発泡剤）な
どに使用することができる。

本発明はまた、完全にあるいは部分的に本発明
の方法を用いて得られた血球たん白質を含有する
肉および肉製品に関する。

本発明はまた、完全にあるいは部分的に本発明
の方法を用いて得られたヘムから完全にあるいは
部分的に成る、鉄含有医薬組成物に関する。

本発明の方法を用いて赤血球濃縮物の鉄含有量
（約3000から4000rpm）を、最終的に得られた血
球たん白質の鉄含有量の約350ppmあるいはそれ
以下まで下げられる。

本発明を次の例において説明するが、これは決
して本発明の保護範囲を制限するものではない。

実施例 図１に示した装置（この中で湿式サイクロンは
すべて36個の装置より成るニボバ((Nivoba))湿
式サイクロンである）で、ターボミキサー（ウル
トラ−トラツクス((Ultra−Turrax))、登録商
標）の中で、4.05Kgの赤血球を30リツトルのメタ
ノールと激しく混合した。ついで熱交換器中でこ
の混合液を35℃にした。２番目のターボミキサー
（ウルトラ−トラツクス((Ultra−Turrax))、登
録商標）の中で、加熱した混合液を、10.5のメ
タノールと0.35リツトルの36％塩酸の混合液と激
しく混合した。ポンプを用いて、酸性化した混合
液を湿式サイクロンＨ１に添加した。この混合液
は図１に示したようにさらに処理された。中和の
ために0.20リツトルの33％水酸化ナトリウム溶液
を用い、中和混合液を分離するために遠心分離を
行なつた。このようにして得られたグロビンすな
わち血球たん白質の湿つたケーキを真空乾燥器中
で40℃の空気で乾燥し、最終的に鉄含量が
250ppmの1.5Kgの乾燥粉末を得た。

一方、溶媒と一緒のヘムは溶媒回収装置SRに
送られ、ここで溶媒を回収して分離したヘムを得
た。

【図面の簡単な説明】

図１は血球濃縮物よりヘモグロビンを分離する
工程を示す。図２は図１を一部変更したものであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塩酸と、メタノール及びメタノールとエタノ
   ール及び／又は水との混合物とから成る群から選
   択される有機溶媒との影響下で、乱流状態で4.5
   より低いPHで赤血球中のヘモグロビンを分裂さ
   せ、その後、得られた分散液をハイドロサイクロ
   ンを用いてヘムに富む相と血球たん白質に富む相
   とに分離し、このようにして得られた血球たん白
   質に富む相を中和してそれから血球たん白質を分
   離し、そしてヘムをヘムに富む相から分離するこ
   とにより血球たん白質とヘムを製造する方法にお
   いて、赤血球中のヘモグロビンを塩酸と有機溶媒
   との混合物と接触させる前に、乱流状態で20乃至
   50℃の温度で当該有機溶媒と接触させることを特
   徴とする方法。 ２ ヘモグロビンが有機溶媒と20乃至40℃の温度
   で接触する、特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ３ ヘモグロビンと有機溶媒の混合液をスクレー
   プドサーフエイス熱交換器中で加熱する、特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 ４ できるだけ早く血球たん白質を分散液から除
   去する、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 血球たん白質濃縮物の中和の前に、ヘム濃縮
   物を血球たん白質濃縮物より除去する、特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。