JPH0359054B2

JPH0359054B2 -

Info

Publication number: JPH0359054B2
Application number: JP63017490A
Authority: JP
Inventors: Kureeman Akuseru; Kurosutaaman Kuruto; Roihitenberugaa Uorufugangu; Ee Meruku Ruudei; Karenbauaa Mihyaeru
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1991-09-09
Also published as: IL84426A0; DE3702689C2; DK41888D0; DE3783756D1; EP0276392B1; DK41888A; EP0276392A3; IL84426A; EP0276392A2; US4827029A; DE3702689A1; JPS63192745A

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−アミノ酸に
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
酸0.4〜1.0モル溶液中で、６〜８のPH値で行なわ
れる。従つて、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−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−アミノ酸の際ラセミ
化の再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つて遊離された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ばならない
ことを意味する。それによつて、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
％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つ
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つて、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り、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0.5N）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％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PH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PH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つて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晶出に
よつてＬ−アミノ酸を単離し、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。

本発明方法は、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−フエニルアラニンの分解溶液
の後処理に特に適している。

適当なイオン交換体は、たとえばジビニルベン
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、次い
で6.0〜8.0のPH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PH値が2.0に低下す
るまで捕集される。この画分は廃棄する。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PH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。PH値＜2.0を有するこの画分は、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、流出範囲にはたんに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
することによつて、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PH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”と一緒にされる。

イオン交換体は、実際に完全にアルカリ金属イ
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、2.5〜3.5のPH値を有す
る。この混合物を直接蒸発濃縮し、次いで晶出の
ため冷却すると、枕殿する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、ほとんど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％である。Ｌ−ア
ミノ酸晶出の際に残留する母液を再ラセル化に戻
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つて95％以
上に増加する。

実施例本発明を次の実施例によつて詳説する。

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〔ジユオライト
（Duolite C26 ）〕1.5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／Ｎ−アセチル−Ｄ−メチオニン 66.3ｇ／ナトリウムイオン 14ｇ／この分解溶液を、70℃の温度および3.5／ｈ
の貫流速度で準備されたイオン交換体に、流出液
中のPH値が2.0に低下するまで供給した。次に、
受器を取り換え、そこまで生じた1.2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PH
値はまず2.0より下へ低下し、その後再び上昇し
た。PH値が再び2.0になつた時、新たに受器を取
り換えた。生じた2.0量の第２の流出画分（“ア
セチル−画分”）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PH値
はさらに上昇し、供給を、PH値が5.0に達するま
で続けた。これは、分解溶液合計4.8を供給し
た後であつた。

そこで、イオン交換体を70℃の水2.0で後洗
浄した。洗浄水を含めて、3.6の量で、次の組
成：Ｌ−メチオニン 50ｇ／Ｎ−アセチル−Ｄ−メチオニン 51ｇ／ナトリウムイオン 7.7ｇ／を有する第３流出画分（“Ｌ−メチオニン画分”）
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3.0と混合した。5.0のPH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。

澄明な瀘液を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：135ｇ（＝使用した分解溶液中に含まれて
いる全Ｌ−メチオニンの45％）分析データ：含量：99.7％灰分含量：0.02％透過率：98.5％〔α〕²⁰ _D：＋25.5° 残留する母液は次の含量を有していた：Ｌ−メチオニン 46ｇ／Ｎ−アセチル−Ｄ−メチオニン 98ｇ／ナトリウムイオン 20ｇ／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
H₂SO₄3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３を供給し、引続き70℃に加熱した分解
溶液1.3を供給し、70℃の水2.2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
PH値に到達したときに行なつた。

次の画分が得られた：１ “廃水画分” 700ml ２ “アセチル画分” 2.1 ３ “Ｌ−メチオニン画分”（Ｌ−メチオニン50
ｇ／、Ｎ−アセチル−Ｄ−メチオニン55ｇ／
およびナトリウムイオン9.5ｇ／含有）
3.7 “Ｌ−メチオニン画分”の後処理は、例１のよ
うに行なつた。Ｌ−メチオニンの収量は118ｇ
（＝40％）であつた。

分析データ：含量：99.8％灰分含量：0.02％透過率：98％〔α〕²⁰ _D：＋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、晶出したＬ−メチオニンの全収
率は95％である。

例３ H⁺形の強酸性イオン交換体〔ジユオライト
（Duolite C26）〕30ml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。

イオン交換体に70／ｈの貫流速度で、まずＬ−メチオニン 36.8ｇ／アセチル−Ｄ−メチオニン 110.5ｇ／ナトリウムイオン 19.8ｇ／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63を供給し、引続きＬ−メチオニン 37.0ｇ／ −アセチル−Ｄ−メチオニン 67.4ｇ／ナトリウムイオン 14.6ｇ／を有する70℃に加熱した母液21を供給し、70℃
の熱水40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PH
値に到達したときに行なつた。

次の画分が得られた：１ “廃水画分” 19 ２ “アセチル画分” 42 ３ “Ｌ−メチオニン画分”（Ｌ−メチオニン
47.7ｇ／、アセチル−Ｄ−メチオニン60.2
ｇ／、ナトリウムイオン75ｇ／含有） 63 “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添加下に行な
つた。

分析データ：含量：99.8％灰分含量：0.05％透過率：98％〔α〕²⁰ _D：＋24.3° 例４例３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／アセチル−Ｄ−メチオニン 119.8ｇ／ナトリウムイオン 20.8ｇ／を有する先行Ｌ−メチオニン晶出からの母液74
を供給し、引続きＬ−メチオニン 35.7ｇ／アセチル−Ｄ−メチオニン 70.0ｇ／ナトリウムイオン 14.2ｇ／を有する分解溶液10を供給し、水40で後洗浄
した。

次の画分が得られた。

１ “廃水画分” 14 ２ “アセチル画分” 47 ３ “Ｌ−メチオニン画分”（Ｌ−メチオニン
54.3ｇ／、アセチル−Ｄ−メチオニン70.0
ｇ／、ナトリウムイオン7.0ｇ／含有）
63 “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785
の添加下に行なつた。

Ｌ−メチオニンの収量は、2501ｇ（理論値の40
％）であつた。

分析データ：含量：98.5％灰分含量：0.03％透過率：97.5％〔α〕²⁰ _D：＋24.1° 例５ H⁺−形の強酸性イオン交換体〔ジユオライト
（Duolite C26）〕940ml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。

カラムに、まずＬ−バリン 24.2ｇ／Ｎ−アセチル−Ｄ−バリン 191ｇ／ナトリウムイオン 7.8ｇ／を有する先行Ｎ−バリン晶出からの、70℃に加熱
した母液990mlを供給し、引続きＬ−バリン 31.8ｇ／Ｎ−アセチル−Ｄ−バリン 51.6ｇ／ナトリウムイオン 13.8ｇ／を有する70℃に加熱した分解溶液1100mlを供給
し、70℃の水1300ml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PH値に到達したと
きに行なつた。次の画分が得られた。

１ “廃水画分” 650ml ２ “アセチル画分” 840ml ３ “Ｌ−バリン画分”（Ｌ−バリン30ｇ／、
アセチル−Ｄ−バリン61ｇ／、ナトリウムイ
オン3.1ｇ／含有） 1900ml “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1.8
の添加下に行なつた。収量は、99％より多い含量
を有するＬ−バリン97ｇであつた。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％透過率：95.7％〔α〕²⁰ _D：＋28.1°

Claims

【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PH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PH
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つて4.0〜6.0のPH値に調
節し、調節した混合物からの自体公知の方法で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。