JPH04295759A - セルロース性クロマトグラフィー担体 - Google Patents
セルロース性クロマトグラフィー担体Info
- Publication number
- JPH04295759A JPH04295759A JP3132390A JP13239091A JPH04295759A JP H04295759 A JPH04295759 A JP H04295759A JP 3132390 A JP3132390 A JP 3132390A JP 13239091 A JP13239091 A JP 13239091A JP H04295759 A JPH04295759 A JP H04295759A
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- JP
- Japan
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- cellulose
- microorganism
- chromatography
- microbial cellulose
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は医薬品、化成品、食品等
あらゆる産業分野における特定成分の分離・精製工程、
または化学、生化学実験における分離・精製操作で用い
られるセルロース性クロマトグラフィー担体に関する。
あらゆる産業分野における特定成分の分離・精製工程、
または化学、生化学実験における分離・精製操作で用い
られるセルロース性クロマトグラフィー担体に関する。
【０００２】
【従来技術】化合物の分離、精製の手段として各種クロ
マトグラフィーが汎用されている。このうち、薄層クロ
マトグラフィー、ペーパークロマトグラフィー、イオン
交換クロマトグラフィーや電気泳動等において用いられ
るセルロース性の担体や支持体としてはすべて植物由来
のセルロースが用いられている。従来の植物セルロース
を原料としたクロマトグラフィー担体は安価、安全で扱
いやすい長所がある反面、分離能が良くない、展開時間
が長いなどの欠点がある。植物由来のセルロースはミク
ロフィブリル繊維が多数より集まって出来た数ミクロン
から数十ミクロンの幅の繊維同士がさらにからまりあっ
た構造を持っている。このため繊維が密に絡まりあった
部位と繊維が粗な部位とが混在し、全体からみると非常
に不均一である。上記欠点はこの高次構造上の性質に起
因すると考えられる。
マトグラフィーが汎用されている。このうち、薄層クロ
マトグラフィー、ペーパークロマトグラフィー、イオン
交換クロマトグラフィーや電気泳動等において用いられ
るセルロース性の担体や支持体としてはすべて植物由来
のセルロースが用いられている。従来の植物セルロース
を原料としたクロマトグラフィー担体は安価、安全で扱
いやすい長所がある反面、分離能が良くない、展開時間
が長いなどの欠点がある。植物由来のセルロースはミク
ロフィブリル繊維が多数より集まって出来た数ミクロン
から数十ミクロンの幅の繊維同士がさらにからまりあっ
た構造を持っている。このため繊維が密に絡まりあった
部位と繊維が粗な部位とが混在し、全体からみると非常
に不均一である。上記欠点はこの高次構造上の性質に起
因すると考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は植物セ
ルロース性クロマトグラフィー担体よりも分離能の優れ
たセルロース性クロマトグラフィー担体を提供すること
である。
ルロース性クロマトグラフィー担体よりも分離能の優れ
たセルロース性クロマトグラフィー担体を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するため鋭意研究を進め、微生物の産生するセル
ロースを含有してなるクロマトグラフィー担体が分離能
に優れていることを見いだし本発明を完成した。微生物
セルロースは幅が２０−５０ｎｍの細いセルロースのミ
クロフィブリルが互いに複雑に絡み合ってできており、
植物由来のセルロースに比ベセルロース繊維間の空隙の
大きさのばらつきが少ない、言い替えるとセルロース繊
維の密度が均一であるという性質を有しており、このよ
うな微生物セルロースの性質はクロマトグラフィー担体
の属性としてすぐれたものである。この本発明はこの知
見に基づいて完成したものである。微生物セルロースを
そのままクロマトグラフィー用担体として成形しても良
いしセルロース性クロマトグラフィー担体において、セ
ルロース繊維の一部を微生物セルロースとしても良い。
を解決するため鋭意研究を進め、微生物の産生するセル
ロースを含有してなるクロマトグラフィー担体が分離能
に優れていることを見いだし本発明を完成した。微生物
セルロースは幅が２０−５０ｎｍの細いセルロースのミ
クロフィブリルが互いに複雑に絡み合ってできており、
植物由来のセルロースに比ベセルロース繊維間の空隙の
大きさのばらつきが少ない、言い替えるとセルロース繊
維の密度が均一であるという性質を有しており、このよ
うな微生物セルロースの性質はクロマトグラフィー担体
の属性としてすぐれたものである。この本発明はこの知
見に基づいて完成したものである。微生物セルロースを
そのままクロマトグラフィー用担体として成形しても良
いしセルロース性クロマトグラフィー担体において、セ
ルロース繊維の一部を微生物セルロースとしても良い。
【０００５】本発明の原料として使用される微生物の産
生するセルロースは、セルロースおよびセルロースを主
鎖としたヘテロ多糖を含むものおよびβ、α等のグルカ
ンを含むものである、ヘテロ多糖の場合のセルロース以
外の構成成分は、マンノース、フラクトース、ガラクト
ース、キシロース、アラビノース、ラムノース、ウロン
酸等の六炭糖、五炭糖および有機酸等である。これらの
多糖が単一物質である場合もあるし、２種類以上の多糖
が混在していてもよい。微生物セルロースは上記のよう
なものであればなんでもよい。
生するセルロースは、セルロースおよびセルロースを主
鎖としたヘテロ多糖を含むものおよびβ、α等のグルカ
ンを含むものである、ヘテロ多糖の場合のセルロース以
外の構成成分は、マンノース、フラクトース、ガラクト
ース、キシロース、アラビノース、ラムノース、ウロン
酸等の六炭糖、五炭糖および有機酸等である。これらの
多糖が単一物質である場合もあるし、２種類以上の多糖
が混在していてもよい。微生物セルロースは上記のよう
なものであればなんでもよい。
【０００６】本発明において微生物セルロースは微生物
を培養することにより産生されるセルロースをいうが、
このような微生物セルロースを生産する微生物は、特に
限定されない。一例を上げると、アセトバクター・パス
ツリアヌス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｐａｓｔｅｕ
ｒｉａｎｕｓ）ＡＴＣＣ１０８２１あるいは同アセチ（
Ａ．ａｓｅｔｉ）、 同ランセンス （Ａ．ｒａｎ
ｓｅｎｓ）、サルシナ・ベントリクリ（Ｓａｒｃｉｎａ
ｖｅｎｔｒｉｃｕｌｉ）、バクテリウム・キシロイ
デス （Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｘｙｌｏｉｄｅｓ）
、シュードモナス属細菌、アグロバクテリウム属細菌、
リゾビウム属細菌、藻類、カビ等を利用することが出来
る。
を培養することにより産生されるセルロースをいうが、
このような微生物セルロースを生産する微生物は、特に
限定されない。一例を上げると、アセトバクター・パス
ツリアヌス（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｐａｓｔｅｕ
ｒｉａｎｕｓ）ＡＴＣＣ１０８２１あるいは同アセチ（
Ａ．ａｓｅｔｉ）、 同ランセンス （Ａ．ｒａｎ
ｓｅｎｓ）、サルシナ・ベントリクリ（Ｓａｒｃｉｎａ
ｖｅｎｔｒｉｃｕｌｉ）、バクテリウム・キシロイ
デス （Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｘｙｌｏｉｄｅｓ）
、シュードモナス属細菌、アグロバクテリウム属細菌、
リゾビウム属細菌、藻類、カビ等を利用することが出来
る。
【０００７】微生物セルロースの生成蓄積のためには、
上記の微生物を用いて、通常の細菌を培養する一般的な
方法に従えばよい。すなわち、炭素源、窒素源、無機塩
類、その他必要に応じて、アミノ酸、ビタミン等の有機
微量栄養素を含有する通常の栄養培地にを添加すればよ
い。温度については、２０℃ないし４０℃に制御し培養
を行なえばよい。
上記の微生物を用いて、通常の細菌を培養する一般的な
方法に従えばよい。すなわち、炭素源、窒素源、無機塩
類、その他必要に応じて、アミノ酸、ビタミン等の有機
微量栄養素を含有する通常の栄養培地にを添加すればよ
い。温度については、２０℃ないし４０℃に制御し培養
を行なえばよい。
【０００８】培養方法としては、静置培養が一般的で上
記の培地に上記の菌を接種して、１日ないし３月間培養
すると培養液の表面に約９０％以上の液体成分を含んだ
ゲル状をした膜状の微生物セルロースが生成する。この
膜の厚さは０．０１ないし１００ｍｍである。また振盪
培養では、パルプ状、フロック状、ペレット状、玉状等
の様々な形状のものが生成する。このようにして生成さ
れた微生物セルロースは、電子顕微鏡観察によると２０
ないし５０ｎｍの幅の微生物セルロースのフィブリルが
互いに絡み合った構造をしている。また、このようにし
て生成された微生物セルロースは、液体成分とともに菌
体と培地成分も含むので、希アルカリ、希酸、有機溶剤
、熱水、界面活性剤等を単独あるいは組み合わせて洗浄
を行うことにより精製される。このような微生物セルロ
ースからクロマトグラフィーの形状に応して離解、酸分
解、酵素分解等の処理で長さを適当に調節した微生物セ
ルロースが得られる。例えば離解の場合は、培養で生産
された微生物セルロースを市販のミキサー等にいれ数分
間粉砕処理を施すだけで長さの短くなった微生物セルロ
ースの懸濁液状のものが得られる。
記の培地に上記の菌を接種して、１日ないし３月間培養
すると培養液の表面に約９０％以上の液体成分を含んだ
ゲル状をした膜状の微生物セルロースが生成する。この
膜の厚さは０．０１ないし１００ｍｍである。また振盪
培養では、パルプ状、フロック状、ペレット状、玉状等
の様々な形状のものが生成する。このようにして生成さ
れた微生物セルロースは、電子顕微鏡観察によると２０
ないし５０ｎｍの幅の微生物セルロースのフィブリルが
互いに絡み合った構造をしている。また、このようにし
て生成された微生物セルロースは、液体成分とともに菌
体と培地成分も含むので、希アルカリ、希酸、有機溶剤
、熱水、界面活性剤等を単独あるいは組み合わせて洗浄
を行うことにより精製される。このような微生物セルロ
ースからクロマトグラフィーの形状に応して離解、酸分
解、酵素分解等の処理で長さを適当に調節した微生物セ
ルロースが得られる。例えば離解の場合は、培養で生産
された微生物セルロースを市販のミキサー等にいれ数分
間粉砕処理を施すだけで長さの短くなった微生物セルロ
ースの懸濁液状のものが得られる。
【０００９】微生物セルロースを用いたセルロース性ク
ロマトグラフィー担体の形状は特に問わない。例えば洗
浄された微生物セルロースを離解してスラリー状にしこ
れをガラス板に引き延ばして薄層プレート状に出来るし
、離解物を抄紙してペーパークロマトグラフィーを行う
こともできる。またペレット状に生成された微生物セル
ロースを篩いにかけて適当な粒径に揃えた後、クロマト
グラフィーカラムにつめてカラムクロマトグラフィーを
行うこともできる。この際微生物セルロースにアセチル
基やメチル基を修飾させることもできる。あるいはジエ
チルアミノエチル基やカルボキシメメチル基等のイオン
交換基を修飾させてイオン交換クロマトグラフィーに用
いることが出来る。また離解しないで膜状のゲル状微生
物セルロースをそのままクロマトグラフィーや電気泳動
担体としてもちいることも可能である。もちろん微生物
セルロースに植物由来のセルロースを添加する事も可能
である。
ロマトグラフィー担体の形状は特に問わない。例えば洗
浄された微生物セルロースを離解してスラリー状にしこ
れをガラス板に引き延ばして薄層プレート状に出来るし
、離解物を抄紙してペーパークロマトグラフィーを行う
こともできる。またペレット状に生成された微生物セル
ロースを篩いにかけて適当な粒径に揃えた後、クロマト
グラフィーカラムにつめてカラムクロマトグラフィーを
行うこともできる。この際微生物セルロースにアセチル
基やメチル基を修飾させることもできる。あるいはジエ
チルアミノエチル基やカルボキシメメチル基等のイオン
交換基を修飾させてイオン交換クロマトグラフィーに用
いることが出来る。また離解しないで膜状のゲル状微生
物セルロースをそのままクロマトグラフィーや電気泳動
担体としてもちいることも可能である。もちろん微生物
セルロースに植物由来のセルロースを添加する事も可能
である。
【００１０】本発明のセルロース性クロマトグラフィー
担体で分離され得る化合物としては従来の植物セルロー
ス性担体で分離され得る化合物であればどんなものでも
良い。例えば、単糖、少糖、多糖、アミノ酸、ペプチド
、タンパク、有機酸、アミン類、アルコール類、ビタミ
ン類、アルカロイド、核酸、リン酸エステル、脂質等で
ある。
担体で分離され得る化合物としては従来の植物セルロー
ス性担体で分離され得る化合物であればどんなものでも
良い。例えば、単糖、少糖、多糖、アミノ酸、ペプチド
、タンパク、有機酸、アミン類、アルコール類、ビタミ
ン類、アルカロイド、核酸、リン酸エステル、脂質等で
ある。
【００１１】
【実施例】以下実施例により本発明を説明する。
【００１２】
【実施例１】シュークロース５ｇ／ｄｌ、酵母エキス（
Ｄｉｆｃｏ）０．５ｇ／ｄｌ、硫安０．５ｇ／ｄｌ、リ
ン酸１カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネシウム７水
塩０．０５ｇ／ｄｌ（ｐＨ５．０）の組成の培地を１２
０℃、２０分間、オートクレーブした後に、アセトバク
ター・アセチ・サブスピーシス・キシリナム（ＡＴＣＣ
１０８２１）を１×１０４個／ｍｌの濃度で接種した。 この液をトレイ（５０ｃｍ平方、深さ５ｃｍ）に深さ３
ｃｍに張り込んで３０℃で培養した。１月後厚さ約１．
５ｃｍのゲル状の微生物セルロースが生成した。これを
充分水洗後、過剰の２％水酸化ナトリウム溶液中で煮沸
し菌体と培地成分を除去した。これを過剰の水で洗浄し
て白色のゲル状微生物セルロースを得た。これを熊谷理
科機械工業製パルプ離解機を用いて１０倍量の水ととも
に離解した。得られた懸濁物を３００ｍｅｓｈのナイロ
ン布で濾過して微生物セルロース含量７％の離解物を得
た。
Ｄｉｆｃｏ）０．５ｇ／ｄｌ、硫安０．５ｇ／ｄｌ、リ
ン酸１カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネシウム７水
塩０．０５ｇ／ｄｌ（ｐＨ５．０）の組成の培地を１２
０℃、２０分間、オートクレーブした後に、アセトバク
ター・アセチ・サブスピーシス・キシリナム（ＡＴＣＣ
１０８２１）を１×１０４個／ｍｌの濃度で接種した。 この液をトレイ（５０ｃｍ平方、深さ５ｃｍ）に深さ３
ｃｍに張り込んで３０℃で培養した。１月後厚さ約１．
５ｃｍのゲル状の微生物セルロースが生成した。これを
充分水洗後、過剰の２％水酸化ナトリウム溶液中で煮沸
し菌体と培地成分を除去した。これを過剰の水で洗浄し
て白色のゲル状微生物セルロースを得た。これを熊谷理
科機械工業製パルプ離解機を用いて１０倍量の水ととも
に離解した。得られた懸濁物を３００ｍｅｓｈのナイロ
ン布で濾過して微生物セルロース含量７％の離解物を得
た。
【００１３】この離解物をガラス板上に引き、１０５℃
、２時間乾燥して薄層プレートを作製した。この薄層プ
レートを用いて単糖のクロマトグラフィーを行った。 比較例としてアビセル粉末（旭化成製）を用いて同様な
方法で作製した薄層プレートによるクロマトグラフィー
を行った。展開溶媒としては、ｎ−プロパノール／酢酸
エチル／水（３：２：１、ｖ／ｖ）を用いた。結果を表
１に示す。
、２時間乾燥して薄層プレートを作製した。この薄層プ
レートを用いて単糖のクロマトグラフィーを行った。 比較例としてアビセル粉末（旭化成製）を用いて同様な
方法で作製した薄層プレートによるクロマトグラフィー
を行った。展開溶媒としては、ｎ−プロパノール／酢酸
エチル／水（３：２：１、ｖ／ｖ）を用いた。結果を表
１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１のＲｆ値より微生物セルロースよりな
る薄層クロマトグラムではアビセルの薄層クロマトグラ
ムに比べて単糖の分離が優れていることが明かとなった
。また分離後のスポットが小さく、より明確に分離でき
た。
る薄層クロマトグラムではアビセルの薄層クロマトグラ
ムに比べて単糖の分離が優れていることが明かとなった
。また分離後のスポットが小さく、より明確に分離でき
た。
【００１６】
【実施例２】実施例１で得られた離解物をＴＡＰＰＩ法
により抄紙した（坪量９３ｇ）。この紙を用いてアミノ
酸のペーパークロマトグラフィーを行った。比較として
通常の植物セルロース由来の濾紙（アドバンテック製、
Ｎｏ．５１Ｂ）をもちいてペーパークロマトグラフィー
を行った。展開溶媒はｎ−ブタノール／酢酸／水（４：
１：２、ｖ／ｖ）を用いた。結果を表２に示す。
により抄紙した（坪量９３ｇ）。この紙を用いてアミノ
酸のペーパークロマトグラフィーを行った。比較として
通常の植物セルロース由来の濾紙（アドバンテック製、
Ｎｏ．５１Ｂ）をもちいてペーパークロマトグラフィー
を行った。展開溶媒はｎ−ブタノール／酢酸／水（４：
１：２、ｖ／ｖ）を用いた。結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２の結果より微生物セルロースよりなる
ペーパークロマトグラムでは植物セルロースのペーパー
クロマトグラムより各種アミノ酸の分離が優れていた。 また微生物セルロースのペーパークロマトグラフィーで
は溶媒先端の移動速度が速く、展開に要する時間が短縮
された。
ペーパークロマトグラムでは植物セルロースのペーパー
クロマトグラムより各種アミノ酸の分離が優れていた。 また微生物セルロースのペーパークロマトグラフィーで
は溶媒先端の移動速度が速く、展開に要する時間が短縮
された。
【００１９】
【実施例３】実施例１で得られた洗浄した白色のゲル状
微生物セルロースを適当な大きさに裁断した後、水平式
電気泳動槽に設置し、大腸菌染色体ＤＮＡの電気泳動を
行った。比較として行ったアガロースゲルによる電気泳
動では染色体ＤＮＡはゲルの中に入っていかないが、微
生物セルロースゲルの場合は、染色体ＤＮＡが良好に分
離された。
微生物セルロースを適当な大きさに裁断した後、水平式
電気泳動槽に設置し、大腸菌染色体ＤＮＡの電気泳動を
行った。比較として行ったアガロースゲルによる電気泳
動では染色体ＤＮＡはゲルの中に入っていかないが、微
生物セルロースゲルの場合は、染色体ＤＮＡが良好に分
離された。
【００２０】
【発明の効果】本発明の微生物セルロースは植物セルロ
ースに比べてセルロース繊維の粗密の程度が小さく、均
一性が高いことから、分離能の優れたセルロース性クロ
マトグラフィー担体を提供することが可能となる。
ースに比べてセルロース繊維の粗密の程度が小さく、均
一性が高いことから、分離能の優れたセルロース性クロ
マトグラフィー担体を提供することが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】 微生物セルロースを含有してなるセル
ロース性クロマトグラフィー用担体
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132390A JPH04295759A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | セルロース性クロマトグラフィー担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3132390A JPH04295759A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | セルロース性クロマトグラフィー担体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295759A true JPH04295759A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=15080267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3132390A Pending JPH04295759A (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | セルロース性クロマトグラフィー担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04295759A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013093196A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Upm-Kymmene Corporation | Use of stationary phase comprising fibril cellulose in separation methods |
| JP2015507530A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-03-12 | ユー ピー エム キュンメネ コーポレーション | 相分離剤としてのナノフィブリルセルロース |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3132390A patent/JPH04295759A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013093196A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Upm-Kymmene Corporation | Use of stationary phase comprising fibril cellulose in separation methods |
| US20140374254A1 (en) * | 2011-12-22 | 2014-12-25 | Upm-Kymmene Corporation | Use of stationary phase comprising fibril cellulose in separation methods |
| JP2015507181A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-03-05 | ユー ピー エム キュンメネ コーポレーション | 分離方法における、フィブリルセルロースを含む固定相の使用 |
| JP2015507530A (ja) * | 2011-12-22 | 2015-03-12 | ユー ピー エム キュンメネ コーポレーション | 相分離剤としてのナノフィブリルセルロース |
| US9975062B2 (en) | 2011-12-22 | 2018-05-22 | Upm-Kymmene Corporation | Nanofibrillar cellulose as a phase separation agent |
| US10527582B2 (en) | 2011-12-22 | 2020-01-07 | Upm-Kymmene Corporation | Use of stationary phase comprising fibril cellulose in separation methods |
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