JPH0558972A - Method for separating and purifying amino acids - Google Patents
Method for separating and purifying amino acidsInfo
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- JPH0558972A JPH0558972A JP2248092A JP2248092A JPH0558972A JP H0558972 A JPH0558972 A JP H0558972A JP 2248092 A JP2248092 A JP 2248092A JP 2248092 A JP2248092 A JP 2248092A JP H0558972 A JPH0558972 A JP H0558972A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属イオンを配位した樹脂とアミノ酸水溶
液とを接触させて樹脂にアミノ酸を吸着させ、そのあと
吸着したアミノ酸を溶離することによりアミノ酸を分離
精製する方法において、得られる精製アミノ酸の純度を
高める。
【構成】 金属イオンを配位した樹脂とアミノ酸水溶
液との接触を、接触濾過吸着法によって行う。こうして
アミノ酸を吸着した樹脂は、そのあとアンモニア水など
の溶離剤と接触させることにより、吸着したアミノ酸が
溶離される。
【効果】 目的とするアミノ酸を高純度で分離精製す
ることができる。(57) [Abstract] [Purpose] A method for separating and purifying amino acids by contacting a resin having metal ions coordinated with an aqueous solution of amino acid to adsorb the amino acid on the resin and then eluting the adsorbed amino acid. Increase the purity of the purified amino acids. [Composition] Contact of a resin having metal ions coordinated with an aqueous solution of an amino acid is carried out by a contact filtration adsorption method. The resin thus adsorbing the amino acid is then contacted with an eluent such as aqueous ammonia to elute the adsorbed amino acid. [Effect] The target amino acid can be separated and purified with high purity.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアミノ酸の分離精製方法
に関するものであり、さらに詳しくは、金属イオンを配
位した官能基を有する樹脂を用いてアミノ酸を分離精製
する方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for separating and purifying amino acids, and more particularly to a method for separating and purifying amino acids using a resin having a functional group coordinated with a metal ion.
【0002】[0002]
【従来の技術】アミノ酸は、食品用、飼料用、医薬用、
化粧品用、工業品用などの広い分野で用いられている。Amino acids are used for foods, feeds, pharmaceuticals,
It is used in a wide range of fields such as cosmetics and industrial products.
【0003】アミノ酸は、発酵法、合成法、抽出法のい
ずれかの方法で製造され、通常そのあとさらに、不純物
として含まれる副生成物や原料などを分離して精製され
ている。目的とするアミノ酸を、他のアミノ酸などの副
生成物および原料から分離精製する方法としては、一般
に溶解度差を利用した晶析法が採用されている。一般の
有機溶媒に対するアミノ酸の溶解度は低いので、通常は
水溶液による晶析法が用いられている。この場合、水溶
液中に存在する複数のアミノ酸の溶解度が近似している
ことが多いため、目的とするアミノ酸を他のアミノ酸か
ら分離して高純度の物を得るためには、晶析法の繰り返
しなど煩雑な操作を必要とする。Amino acids are produced by any of the fermentation method, the synthetic method and the extraction method, and usually, by-products and raw materials contained as impurities are then separated and purified. As a method of separating and purifying a target amino acid from by-products and raw materials such as other amino acids, a crystallization method utilizing a difference in solubility is generally adopted. Since the solubility of amino acids in general organic solvents is low, the crystallization method using an aqueous solution is usually used. In this case, the solubilities of multiple amino acids present in the aqueous solution are often similar, so in order to separate the target amino acid from other amino acids to obtain a highly pure product, the crystallization method is repeated. It requires complicated operations.
【0004】特に、ロイシンとイソロイシンのような構
造異性体であるアミノ酸同士の場合は、通常の晶析法で
は両者を分離できない。そのため、例えば「ファインケ
ミカル」 1982 年3月15日号第10頁に記載されるよ
うに、β−ナフタレンスルホン酸または2−ブロモ−5
−トルエンスルホン酸などの第3成分を加えて、アミノ
酸をかかる第3成分との塩とし、その溶解度差を利用し
て分離するなど、煩雑な方法によらざるを得なかった。Particularly, in the case of amino acids which are structural isomers such as leucine and isoleucine, the two cannot be separated by a usual crystallization method. Therefore, for example, as described in "Fine Chemical", March 15, 1982, page 10, β-naphthalenesulfonic acid or 2-bromo-5
-A complicated method such as adding a third component such as toluenesulfonic acid to form an amino acid as a salt with the third component and separating them by utilizing the difference in their solubilities must be used.
【0005】このように従来のアミノ酸製造工程では、
晶析の繰り返しを必要としたり、あるいは特にロイシン
とイソロイシンの如く、通常の晶析手段では分離不可能
なアミノ酸相互の分離精製は、前述のような非常に煩雑
な処理を必要とする。そのため、製造時間が長く、かつ
多数の処理装置を必要とし、建設費や運転経費が多大に
なるなどの欠点を有していた。Thus, in the conventional amino acid production process,
Separation and purification of amino acids which cannot be separated by ordinary crystallization means, such as repeated crystallization or particularly leucine and isoleucine, require the extremely complicated treatment as described above. Therefore, it has a drawback that the manufacturing time is long, a large number of processing devices are required, and construction cost and operating cost are large.
【0006】こうした従来法の欠点を改良するアミノ酸
の相互分離による精製法として、本発明者らは先に、金
属イオンを配位したアミノカルボン酸型またはアミノホ
スホン酸型のキレート性官能基を有する樹脂とアミノ酸
水溶液を接触させて、その樹脂にアミノ酸を吸着させ、
次いで吸着したアミノ酸を溶出する方法を見出し、特許
出願した(特開平 1-258652 号公報)。この公報で開示
した方法は、類似の特性を持ったアミノ酸の分離精製に
おいて従来に見られない効果を発揮する。しかしなが
ら、目的とするアミノ酸を高純度で分離回収するという
点においては、必ずしも十分満足のいくものでなかっ
た。特に次工程の晶析において、一段処理により純度が
ほぼ100%のアミノ酸を得るためには、不純物含有量
が1%以下になるのが好ましい。As a purification method by mutual separation of amino acids, which improves the above-mentioned drawbacks of the conventional method, the present inventors have previously had an aminocarboxylic acid type or aminophosphonic acid type chelating functional group coordinated with a metal ion. Contact the resin with the amino acid aqueous solution to adsorb the amino acid on the resin,
Then, a method for eluting the adsorbed amino acid was found and a patent application was filed (Japanese Patent Laid-Open No. 1-258652). The method disclosed in this publication exerts an unprecedented effect in separation and purification of amino acids having similar properties. However, it is not always sufficiently satisfactory in terms of separating and recovering the target amino acid with high purity. In particular, in the crystallization in the next step, the impurity content is preferably 1% or less in order to obtain an amino acid having a purity of almost 100% by the one-step treatment.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】かかる事情に鑑み本発
明者らは、さらに高純度のアミノ酸を効率よく分離精製
する方法を見出すべく鋭意研究した結果、本発明を完成
するに至った。In view of such circumstances, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to find a method for efficiently separating and purifying amino acids of higher purity, and as a result, completed the present invention.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、金属
イオンを配位した樹脂をアミノ酸水溶液と接触させるに
際し、接触濾過吸着法を用いて分離精製対象のアミノ酸
を樹脂に吸着させ、次いで吸着したアミノ酸を溶離する
ことによるアミノ酸の分離精製法を提供するものであ
る。Means for Solving the Problems In the present invention, when a resin having metal ions coordinated is brought into contact with an amino acid aqueous solution, the amino acid to be separated and purified is adsorbed on the resin by the contact filtration adsorption method, and then adsorbed. The present invention provides a method for separating and purifying amino acids by eluting the amino acids.
【0009】本発明で用いる樹脂は、カルボン酸基、ス
ルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基など、金属イオン
と配位する官能基を有し、そこに金属イオンを配位した
ものである。このような金属イオンを配位した樹脂であ
って、分離対象のアミノ酸を吸着するものであれば、本
発明において使用可能である。金属イオンと配位する官
能基を有する樹脂としては、市販のイオン交換樹脂やキ
レート樹脂を用いることができるし、また公知の方法に
よって製造することもできる。したがって、本発明で用
いる樹脂の基体、形状、製造方法などは特に限定されな
い。本発明で用いることができる金属イオンと配位する
官能基を有する樹脂の好ましい具体例を以下に示す。The resin used in the present invention has a functional group that coordinates with a metal ion such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group and an amino group, and a metal ion is coordinated thereto. Any resin that coordinates such a metal ion and that adsorbs the amino acid to be separated can be used in the present invention. As the resin having a functional group that coordinates with a metal ion, a commercially available ion exchange resin or chelate resin can be used, or it can be produced by a known method. Therefore, the substrate, shape, manufacturing method, etc. of the resin used in the present invention are not particularly limited. Preferred specific examples of the resin having a functional group that coordinates with a metal ion that can be used in the present invention are shown below.
【0010】(1)カルボン酸基型のキレート樹脂: アミノ樹脂またはポリアミノ樹脂に、モノクロル酢
酸、モノブロム酢酸、モノクロルプロピオン酸、モノブ
ロムプロピオン酸、またはこれらのアルカリ金属塩もし
くはアルカリ土類金属塩のようなハロゲン化アルキルカ
ルボン酸化合物を反応させて得られる樹脂。ここで用い
るアミノ樹脂とは、1級または2級アミノ基を有するも
のであり、例えばニトリル基、クロルメチル基、スルホ
ニルクロリド基、イソシアナート基、カルボニルクロリ
ド基、エポキシ基、アルデヒド基、あるいは塩素、臭
素、ヨウ素のようなハロゲン原子など、アミン反応性基
を有する重合体に、アンモニア、メチルアミンまたはエ
チルアミンを反応させることによって得られる。またポ
リアミノ樹脂とは、分子中に二つ以上の1級または2級
アミノ基を有するものであり、例えば前記のようなアミ
ン反応性基を有する重合体に、エチレンジアミン、トリ
メチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン、テトラエチレンペンタミン、ヒドラジン、グア
ニジンなどのポリアミンを反応させることによって得ら
れる。(1) Carboxylic acid group-type chelating resin: Amino resin or polyamino resin, such as monochloroacetic acid, monobromoacetic acid, monochloropropionic acid, monobromopropionic acid, or an alkali metal salt or alkaline earth metal salt thereof. A resin obtained by reacting a halogenated alkylcarboxylic acid compound. The amino resin used here has a primary or secondary amino group, and includes, for example, a nitrile group, a chloromethyl group, a sulfonyl chloride group, an isocyanate group, a carbonyl chloride group, an epoxy group, an aldehyde group, or chlorine or bromine. It can be obtained by reacting a polymer having an amine reactive group such as a halogen atom such as iodine with ammonia, methylamine or ethylamine. The polyamino resin is a resin having two or more primary or secondary amino groups in the molecule. For example, a polymer having an amine reactive group as described above is added to ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine. , Hexamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, hydrazine, guanidine and the like.
【0011】 前記のようなアミノ樹脂またはポリア
ミノ樹脂に、アクリル酸、メタクリル酸、アセチレンジ
カルボン酸、マレイン酸、これらの酸のアルカリ金属塩
もしくはアルカリ土類金属塩、またはメチルエステル、
エチルエステルなど(以下、アクリル酸系化合物と称
す)を反応させ、エステルを用いた場合にはそのあと加
水分解を行って得られる樹脂。Acrylic acid, methacrylic acid, acetylenedicarboxylic acid, maleic acid, alkali metal salts or alkaline earth metal salts of these acids, or methyl ester can be added to the above amino resin or polyamino resin.
A resin obtained by reacting an ethyl ester or the like (hereinafter referred to as an acrylic acid compound), and when an ester is used, followed by hydrolysis.
【0012】 前記のようなアミン反応性基を有する
重合体に、グリシン、アラニン、β−アラニン、イミノ
ジ酢酸、イミノジプロピオン酸、エチレンジアミン二酢
酸、エチレンジアミン三酢酸などのアミノ酸化合物を反
応させて得られる樹脂。Obtained by reacting the above-mentioned polymer having an amine-reactive group with an amino acid compound such as glycine, alanine, β-alanine, iminodiacetic acid, iminodipropionic acid, ethylenediaminediacetic acid, and ethylenediaminetriacetic acid. resin.
【0013】 市販のスミキレート MC-30、 MC-75、
MC-76、 MC-77、 MC-78、スミセパーレ AS-12、AS-13、
AS-23〔以上住友化学工業(株)製〕、デュオライト C-
464、C-466 〔以上デュオライトインターナショナル社
製〕、 ダイヤイオン WK-10、WK-20、 CR-10〔以上三菱
化成(株)製〕、ユニセレック UR-10、UR-20、 UR-30、
UR-40、 UR-50〔以上ユニチカ(株)製〕などのキレート
樹脂。Commercially available Sumichelate MC-30, MC-75,
MC-76, MC-77, MC-78, Sumisepare AS-12, AS-13,
AS-23 [Made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.], Duolite C-
464, C-466 [Made by Duolite International Co., Ltd.], Diaion WK-10, WK-20, CR-10 [Made by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.], Uniselec UR-10, UR-20, UR-30,
Chelating resins such as UR-40 and UR-50 (all manufactured by Unitika Ltd.).
【0014】(2)ホスホン酸基型のキレート樹脂: 前記のようなアミノ樹脂またはポリアミノ樹脂に、
クロルメチル燐酸、クロルエチル燐酸などのアルキル燐
酸化剤、またはホルムアルデヒドなどのアルキレン化剤
と、三塩化燐、亜燐酸、亜燐酸メチルまたは亜燐酸エチ
ルなどの燐酸化剤を、塩酸、硫酸などの酸性触媒下で反
応させて得られる樹脂。(2) Phosphonic acid group-type chelate resin: In addition to the above-mentioned amino resin or polyamino resin,
An alkyl phosphorylating agent such as chloromethyl phosphoric acid or chloroethyl phosphoric acid, or an alkylene agent such as formaldehyde, and a phosphorylating agent such as phosphorus trichloride, phosphorous acid, methyl phosphite or ethyl phosphite under an acidic catalyst such as hydrochloric acid or sulfuric acid. Resin obtained by reacting with.
【0015】 市販のスミキレート MC-95、スミセパ
ーレ AS-14、 AS-24〔以上住友化学工業(株)製〕、デ
ュオライト C-467〔デュオライトインターナショナル社
製〕、ユニセレック UR-3300〔ユニチカ(株)製〕など
のキレート樹脂。Commercially available Sumichelate MC-95, Sumisepare AS-14, AS-24 (all manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Duolite C-467 (manufactured by Duolite International), Uniselec UR-3300 (Unitika (stock) ) Made] chelate resin.
【0016】(3)スルホン酸基を有する樹脂:市販の
スミカイオン KC-470〔住友化学工業(株)製〕、デュ
オライト C-20、C-26〔以上デュオライトインターナシ
ョナル社製〕、ダイヤイオン SK1B 〔三菱化成(株)
製〕などの樹脂。(3) Resin having sulfonic acid group: commercially available Sumikaion KC-470 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Duolite C-20, C-26 (manufactured by Duolite International), Diaion SK1B [Mitsubishi Kasei Co., Ltd.
Made] resin.
【0017】本発明においては、特にポリアミノ樹脂
に、ハロゲン化アルキルカルボン酸化合物、アクリル酸
系化合物、アミノ酸化合物、アルキル燐酸化剤、または
アルキレン化剤と燐酸化剤を反応させて得られる樹脂、
すなわちポリアルキレンポリアミノ基を介して高分子主
鎖と結合するカルボン酸基またはホスホン酸基を側鎖に
有するいわゆるポリアミノカルボン酸型またはポリアミ
ノホスホン酸型のキレート樹脂が好ましく用いられる。
このようなポリアミノカルボン酸型またはポリアミノホ
スホン酸型のキレート樹脂を用いた場合は、分離精製後
のアミノ酸への官能基に配位していた金属イオンの漏出
が少なく、また高い分離精製効果が得られる。なかで
も、上記ポリアミノカルボン酸基またはポリアミノホス
ホン酸基がアクリル基体に結合してなるキレート樹脂
が、分離精製効率の点から特に好ましく用いられる。In the present invention, in particular, a resin obtained by reacting a polyamino resin with a halogenated alkylcarboxylic acid compound, an acrylic acid compound, an amino acid compound, an alkyl phosphorylating agent, or an alkylating agent and a phosphorylating agent,
That is, a so-called polyaminocarboxylic acid type or polyaminophosphonic acid type chelate resin having a carboxylic acid group or a phosphonic acid group bonded to a polymer main chain through a polyalkylene polyamino group in a side chain is preferably used.
When such a polyaminocarboxylic acid type or polyaminophosphonic acid type chelate resin is used, leakage of metal ions coordinated to the functional group to the amino acid after separation and purification is small, and a high separation and purification effect is obtained. Be done. Among them, a chelate resin in which the above polyaminocarboxylic acid group or polyaminophosphonic acid group is bonded to an acrylic substrate is particularly preferably used from the viewpoint of separation and purification efficiency.
【0018】樹脂に配位させる金属イオンは、前記樹脂
に金属イオンが配位した状態で、分離精製を目的とする
アミノ酸が配位することができるものであればよく、特
に限定されるものではないが、一般には遷位金属のイオ
ンが好ましい。特に周期律表の第4周期元素である鉄、
コバルト、ニッケル、銅、亜鉛の各イオンは、製造価格
の点および、分離精製工程において精製アミノ酸側に漏
出する金属量が少ない点で、好ましく用いられる。なか
でも、銅イオンおよびコバルトイオンがより好ましい。The metal ion to be coordinated with the resin may be any one as long as the amino acid for the purpose of separation and purification can be coordinated in the state where the metal ion is coordinated with the resin, and is not particularly limited. However, transition metal ions are generally preferred. In particular, iron, which is the fourth element of the periodic table,
Ions of cobalt, nickel, copper, and zinc are preferably used in terms of production cost and a small amount of metal leaked to the purified amino acid side in the separation and purification step. Of these, copper ions and cobalt ions are more preferable.
【0019】かかる金属イオンを、前記官能基を有する
樹脂に配位させる方法は、あらかじめ樹脂を充填した塔
に前記金属イオンを溶解した水溶液を通液させるか、あ
るいは金属イオンの水溶液に樹脂を投入して所定時間撹
拌接触させる方法などが採用できる。The method of coordinating the metal ion with the resin having the functional group is as follows: An aqueous solution in which the metal ion is dissolved is passed through a column packed with the resin in advance, or the resin is added to the aqueous solution of the metal ion. Then, a method of contacting with stirring for a predetermined time can be adopted.
【0020】前記官能基を有する樹脂に配位させる金属
イオンの量は特に制限されるものでないが、配位金属イ
オンの量が少なくなるとアミノ酸の分離精製処理量が少
なくなるので、一般には樹脂1kgあたり約 0.1グラム原
子以上、飽和容量までの金属イオンを配位させるのが好
ましい。The amount of metal ions coordinated to the resin having the above functional group is not particularly limited, but the amount of coordinating metal ions decreases, the amount of amino acid separation and purification processing decreases, so generally 1 kg of resin is used. It is preferred to coordinate up to about 0.1 gram atom per atom of metal ion up to the saturation capacity.
【0021】金属イオンを溶解した水溶液と前記官能基
を有する樹脂との接触条件は、金属イオンの種類および
濃度、接触温度、前記官能基を有する樹脂の種類および
量により異なるので、適宜予備実験を行うことにより決
定される。一般には、前記官能基を有する樹脂1リット
ルあたり、 0.01 〜 0.5mol/L程度の濃度を有する金
属鉱酸塩水溶液1〜100リットルを、室温で 0.1〜2
4時間接触させる方法が採用される。The contact conditions between the aqueous solution in which the metal ion is dissolved and the resin having the functional group are different depending on the kind and concentration of the metal ion, the contact temperature, and the kind and amount of the resin having the functional group. It is decided by doing. In general, 1 to 100 liters of an aqueous metal mineral acid salt solution having a concentration of about 0.01 to 0.5 mol / L is added to 0.1 to 2 at room temperature per liter of the resin having the functional group.
A method of contacting for 4 hours is adopted.
【0022】このようにして金属イオンを配位させた前
記官能基を有する樹脂はそのまま、あるいは必要に応じ
て水洗を行ったあと、分離精製対象のアミノ酸水溶液と
接触させられる。The resin having the functional group coordinated with the metal ion in this manner is brought into contact with the amino acid aqueous solution to be separated and purified as it is or after washing with water as necessary.
【0023】本発明で処理対象になるアミノ酸水溶液
は、金属イオンを配位した樹脂に対して親和力があるア
ミノ酸を含み、かつ当該アミノ酸の樹脂に対する親和力
とは異なる親和力を有する別のアミノ酸および/または
不純物化合物を含むものであればよい。このようなアミ
ノ酸および不純物化合物としては、メチオニン、シスチ
ン、システイン、チロシン、バリン、フェニルアラニ
ン、アラニン、トリプトファン、プロリン、ヒスチジ
ン、セリン、リジン、アミノ酪酸、ロイシン、イソロイ
シンなどのアミノ酸、およびアンスラニル酸、2−ヒド
ロキシ−4−メチル−チオ酪酸、2−ヒドロキシ−3−
フェニル−プロピオン酸などのアミノ酸合成原料が挙げ
られる。上記のようなアミノ酸から選ばれる分離精製対
象のアミノ酸を含み、さらに別のアミノ酸および/また
は不純物化合物を含む水溶液が処理対象となる。The aqueous solution of an amino acid to be treated in the present invention contains an amino acid having an affinity for a resin coordinated with a metal ion, and another amino acid having an affinity different from the affinity of the amino acid for the resin and / or Any substance containing an impurity compound may be used. Examples of such amino acids and impurity compounds include amino acids such as methionine, cystine, cysteine, tyrosine, valine, phenylalanine, alanine, tryptophan, proline, histidine, serine, lysine, aminobutyric acid, leucine and isoleucine, and anthranilic acid, 2- Hydroxy-4-methyl-thiobutyric acid, 2-hydroxy-3-
Examples include amino acid synthesis raw materials such as phenyl-propionic acid. An aqueous solution containing an amino acid to be separated and purified selected from the above-mentioned amino acids and further containing another amino acid and / or an impurity compound is to be treated.
【0024】本発明の方法は特に、分離精製対象のアミ
ノ酸の含有量が、他の不純物アミノ酸および/または不
純物化合物に対して等モル以上、より好ましくは 1.2倍
モル以上、さらに好ましくは2倍モル以上である水溶液
を処理した場合に優れた効果を示す。とりわけ、ヒスチ
ジン、セリン、リジン、フェニルアラニン、メチオニン
またはロイシンの分離精製に優れている。特にカゼイ
ン、ケラチン、ヘモグロビンなどの酸加水分解物をアル
カリで中和して沈澱製造したイソロイシンやメチオニン
などを不純物として含有するロイシンの分離精製におい
て、優れた効果が認められる。In the method of the present invention, the content of the amino acid to be separated and purified is particularly equimolar or more, more preferably 1.2 times or more, and further preferably 2 times the molar amount of other impurity amino acids and / or impurity compounds. Excellent effects are obtained when the above aqueous solution is treated. Especially, it is excellent in the separation and purification of histidine, serine, lysine, phenylalanine, methionine or leucine. Particularly, an excellent effect is recognized in the separation and purification of leucine containing, as impurities, isoleucine or methionine produced by precipitation by neutralizing acid hydrolysates such as casein, keratin and hemoglobin with an alkali.
【0025】本発明に従って金属イオンを配位させた樹
脂とアミノ酸水溶液を接触させるにあたり、アミノ酸水
溶液のpHは約2〜約12の範囲が好ましく、特にpH
約3〜約10の範囲で実施するのがより好ましい。アミ
ノ酸水溶液のpHがこの範囲をはずれて、約2未満にな
るかまたは約12を越えると、精製効率が低下するので
好ましくない。In contacting the resin having metal ions coordinated with the amino acid aqueous solution according to the present invention, the pH of the amino acid aqueous solution is preferably in the range of about 2 to about 12, and particularly pH.
More preferably, it is carried out in the range of about 3 to about 10. If the pH of the amino acid aqueous solution deviates from this range and becomes less than about 2 or more than about 12, the purification efficiency is lowered, which is not preferable.
【0026】アミノ酸水溶液と樹脂との接触温度は特に
制限されるものでなく、約0℃から約100℃の間の任
意の温度で実施される。接触時間も特に制限されず、短
時間の接触でもアミノ酸は十分吸着される。好ましい接
触時間および接触温度は、アミノ酸の種類や濃度、樹脂
の種類や量などに応じて、適宜予備実験を行うことによ
り設定することができる。また、金属イオンを配位させ
た前記官能基を有する樹脂の量も、適宜予備実験を行う
ことにより設定することができる。The contact temperature between the amino acid aqueous solution and the resin is not particularly limited, and it is carried out at any temperature between about 0 ° C and about 100 ° C. The contact time is also not particularly limited, and amino acids are sufficiently adsorbed even when contacted for a short time. The preferable contact time and contact temperature can be set by appropriately performing preliminary experiments depending on the type and concentration of amino acid, the type and amount of resin, and the like. Further, the amount of the resin having the functional group coordinated with the metal ion can also be set by appropriately performing a preliminary experiment.
【0027】本発明により金属イオンを配位させた前記
官能基を有する樹脂とアミノ酸水溶液との接触は、接触
濾過吸着法によって行われる。この際、アミノ酸水溶液
に樹脂を加えてもよいし、樹脂にアミノ酸水溶液を加え
てもよいが、通常はアミノ酸水溶液中に前記樹脂を加え
て浸漬し、必要に応じて攪拌したあと、その樹脂を濾過
分離する方法が採用される。このようにアミノ酸水溶液
へ樹脂を接触濾過吸着する方法を採用することにより、
例えば樹脂をカラムに充填して通液した場合に比べ、特
に分離精製の対象であるアミノ酸以外の不純物アミノ酸
またはその他の不純物化合物を吸着する割合が小さく、
したがって目的とするアミノ酸を高純度で分離精製する
ことができる。The contact between the resin having a functional group coordinated with a metal ion and the aqueous amino acid solution according to the present invention is carried out by a catalytic filtration adsorption method. At this time, the resin may be added to the amino acid aqueous solution, or the amino acid aqueous solution may be added to the resin, but usually, the resin is added to the amino acid aqueous solution and immersed, and the resin is stirred after stirring if necessary. A method of separating by filtration is adopted. By adopting the method of catalytically adsorbing the resin to the aqueous amino acid solution in this manner,
For example, compared to the case where a resin is packed in a column and passed through, a ratio of adsorbing an impurity amino acid other than the amino acid to be separated and purified or another impurity compound is small,
Therefore, the target amino acid can be separated and purified with high purity.
【0028】接触後の樹脂とアミノ酸水溶液の分離は、
遠心濾過、加圧濾過など、公知の方法で行うことができ
るが、吸着槽に濾過機を付した装置が、設備規模が小さ
くなるため好ましい。このような装置としては例えば、
ローゼンムンドフィルター、ニュートレックス(スイス
ローゼンムンド社製)が挙げられる。Separation of the resin and the amino acid aqueous solution after contact is
It can be carried out by a known method such as centrifugal filtration or pressure filtration, but an apparatus having a filter in the adsorption tank is preferable because the equipment scale can be reduced. As such a device, for example,
Examples include Rosenmund filter and Neutrex (manufactured by Swiss Rosenmund).
【0029】本発明の方法では、金属イオンを配位させ
た前記官能基を有する樹脂とアミノ酸水溶液とを接触濾
過吸着処理に付し、分離精製を目的とするアミノ酸を樹
脂に吸着させる。この樹脂をそのまま、あるいは必要に
応じて水洗を行ったあと、分離溶出剤により吸着したア
ミノ酸を溶離させる。かかる分離溶出剤としては、アミ
ノ酸の回収の容易さなどの点から、水、アンモニア水、
鉱酸、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水
酸化物の水溶液が好ましく用いられ、これらはそれぞれ
単独でまたは組み合わせて用いることができる。In the method of the present invention, the resin having the functional group to which a metal ion is coordinated and the amino acid aqueous solution are subjected to catalytic filtration and adsorption treatment to adsorb the amino acid for the purpose of separation and purification onto the resin. The resin is washed as it is, or after washing with water as necessary, the adsorbed amino acid is eluted with a separating eluent. Examples of such a separating and eluting agent include water, ammonia water, and
Aqueous solutions of mineral acids, alkali metal hydroxides or alkaline earth metal hydroxides are preferably used, and these can be used alone or in combination.
【0030】このようにしてアミノ酸を溶出させた水溶
液は、濃縮析出処理、乾燥などの公知の方法を施すこと
により、精製されたアミノ酸を得ることができる。ま
た、アミノ酸を溶出させたあとの樹脂はそのまま、ある
いは必要に応じて再度金属イオンを配位させたあと、再
びアミノ酸水溶液の分離精製に繰り返し用いることがで
きる。The aqueous solution in which the amino acid is eluted in this manner can be subjected to a known method such as concentration and precipitation treatment and drying to obtain a purified amino acid. Further, the resin after elution of the amino acid can be used as it is, or after re-coordinating a metal ion as necessary, it can be repeatedly used again for separation and purification of the amino acid aqueous solution.
【0031】[0031]
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
でない。なお以下の例中において、精製対象とするアミ
ノ酸の純度は、次式に従って計算された重量基準の値で
表している。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, the purity of the amino acid to be purified is represented by the weight-based value calculated according to the following formula.
【0032】精製対象アミノ酸の純度(%)=(対象ア
ミノ酸の重量/対象アミノ酸を含む全アミノ酸の重量)
×100Purity (%) of target amino acid to be purified = (weight of target amino acid / weight of all amino acids including target amino acid)
× 100
【0033】実施例1 カルボン酸基を有する市販のキレート樹脂であるスミセ
パーレ AS-13〔住友化学工業(株)製〕を用意した。一
方、硫酸銅 0.05 モルとアンモニア 0.5モルを水1リッ
トルに加えて、硫酸銅水溶液を調製した。この硫酸銅水
溶液250mlと前記樹脂10mlとを室温で1時間接触さ
せたあと、濾過、水洗することにより、0.35gの銅イオ
ンを配位させたキレート樹脂Aを得た。このキレート樹
脂Aを、ロイシン 1.5gおよびイソロイシン 0.03 gを
含むアミノ酸水溶液(ロイシン純度98.0 %)150ml
に接触させ、10分間攪拌したあと濾過、水洗を行っ
た。こうしてアミノ酸を吸着した樹脂に1規定アンモニ
ア水150mlを投入し、1時間撹拌後、樹脂を濾過し
た。得られたアンモニア溶出液のアミノ酸含有量は、ロ
イシン 0.38 gおよびイソロイシン 0.002gであり、ロ
イシン純度は 99.5 %であった。Example 1 A commercially available chelating resin having a carboxylic acid group, Sumisepare AS-13 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was prepared. On the other hand, 0.05 mol of copper sulfate and 0.5 mol of ammonia were added to 1 liter of water to prepare a copper sulfate aqueous solution. 250 ml of this copper sulfate aqueous solution was contacted with 10 ml of the above resin at room temperature for 1 hour, then filtered and washed with water to obtain chelate resin A having 0.35 g of copper ions coordinated. 150 ml of an aqueous solution of an amino acid (leucine purity 98.0%) containing 1.5 g of leucine and 0.03 g of isoleucine was added to this chelate resin A.
To 10 minutes, stirred, filtered, and washed with water. 150 ml of 1N ammonia water was added to the resin thus adsorbing the amino acid, and the resin was filtered after stirring for 1 hour. The amino acid content of the obtained ammonia eluate was 0.38 g of leucine and 0.002 g of isoleucine, and the leucine purity was 99.5%.
【0034】なお、この例におけるロイシン純度は、前
述の如く次式によって計算したものであり、他の例にお
けるアミノ酸純度も同様の基準で計算している。The leucine purity in this example is calculated by the following equation as described above, and the amino acid purity in other examples is also calculated by the same standard.
【0035】ロイシン純度(%)={ロイシン含有量/
(ロイシン含有量+イソロイシン含有量)}×100Leucine purity (%) = {leucine content /
(Leucine content + isoleucine content)} × 100
【0036】実施例2 カルボン酸基を有する市販のキレート樹脂であるスミセ
パーレ AS-12〔住友化学工業(株)製〕を10ml用い、
これを、実施例1で用いたのと同じ硫酸銅水溶液250
mlと室温で1時間接触させたあと、濾過、水洗すること
により、 0.5gの銅イオンを配位させたキレート樹脂B
を得た。この樹脂Bを実施例1で用いたのと同じアミノ
酸水溶液と攪拌接触させ、実施例1と同様の処理を行っ
たところ、溶離後のアンモニア水溶液のアミノ酸含有量
は、ロイシン 0.25 gであり、イソロイシンは検出され
なかった。Example 2 10 ml of Sumicepare AS-12 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), which is a commercially available chelating resin having a carboxylic acid group, was used.
This is the same copper sulfate aqueous solution 250 as that used in Example 1.
chelate resin B in which 0.5 g of copper ion is coordinated by contacting with 1 ml at room temperature for 1 hour, filtering and washing with water.
Got When this resin B was stirred and contacted with the same amino acid aqueous solution as used in Example 1 and the same treatment as in Example 1 was carried out, the amino acid content of the ammonia aqueous solution after elution was leucine 0.25 g, and isoleucine Was not detected.
【0037】実施例3 ホスホン酸基を有する市販のキレート樹脂であるスミセ
パーレ AS-14〔住友化学工業(株)製〕を10ml用い、
これを、実施例1で用いたのと同じ硫酸銅水溶液250
mlと室温で1時間接触させたあと、濾過、水洗すること
により、0.31gの銅イオンを配位させたキレート樹脂C
を得た。この樹脂Cを実施例1で用いたのと同じアミノ
酸水溶液と攪拌接触させ、実施例1と同様の処理を行っ
たところ、溶離後のアンモニア水溶液のアミノ酸含有量
は、ロイシン 0.5gおよびイソロイシン0.0023gであ
り、ロイシン純度は 99.5%であった。Example 3 Sumisepare AS-14 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), which is a commercially available chelating resin having a phosphonic acid group, was used in an amount of 10 ml.
This is the same copper sulfate aqueous solution 250 as that used in Example 1.
chelate resin C with 0.31 g of copper ion coordinated by contacting with 1 ml at room temperature for 1 hour, then filtering and washing with water.
Got This resin C was stirred and contacted with the same amino acid aqueous solution as used in Example 1 and treated in the same manner as in Example 1. The amino acid content of the ammonia aqueous solution after elution was 0.5 g of leucine and 0.0023 g of isoleucine. And the leucine purity was 99.5%.
【0038】比較例1 実施例1の前半と同様に処理して銅イオンを配位させた
キレート樹脂A10mlを、10mmφのガラスカラムに充
填し、このカラムにロイシン 1.5gおよびイソロイシン
0.03 gを含むアミノ酸水溶液150mlを空間速度5hr
-1で通液した。そのあとイオン交換水100mlで水洗
し、1規定アンモニア水150mlを通液して、吸着アミ
ノ酸を溶離した。得られたアンモニア流出液のアミノ酸
含量は、ロイシン 0.65 gおよびイソロイシン 0.0075
gであり、ロイシン純度は 98.9 %であった。Comparative Example 1 10 ml of chelating resin A coordinated with copper ions by the same treatment as in the first half of Example 1 was packed in a 10 mmφ glass column, and leucine (1.5 g) and isoleucine were charged in this column.
150 ml of amino acid aqueous solution containing 0.03 g, space velocity 5 hr
-1 was passed. Then, it was washed with 100 ml of ion-exchanged water, and 150 ml of 1N ammonia water was passed through to elute the adsorbed amino acid. The amino acid content of the ammonia effluent obtained was 0.65 g of leucine and 0.0075 of isoleucine.
and the leucine purity was 98.9%.
【0039】比較例2〜3 実施例2の前半および実施例3の前半と同様に処理して
得られたキレート樹脂BおよびCを用い、比較例1と同
様の通液実験を行った。結果を表1に示す。Comparative Examples 2 to 3 Using the chelate resins B and C obtained by treating in the same manner as in the first half of Example 2 and the first half of Example 3, the same liquid passing experiment as in Comparative Example 1 was conducted. The results are shown in Table 1.
【0040】[0040]
【表1】 [Table 1]
【0041】実施例4〜6 実施例1、2および3の各前半と同様に処理して得られ
たキレート樹脂A、BおよびCを用い、それぞれを、シ
スチン 0.6gおよびメチオニン 0.2gを含むアミノ酸水
溶液(シスチン純度75%)200ml中に投入した他
は、実施例1と同様にして水洗、溶離を行った。結果を
表2に示す。Examples 4 to 6 Chelating resins A, B and C obtained by treating in the same manner as in the first half of Examples 1, 2 and 3 were used, each containing an amino acid containing 0.6 g of cystine and 0.2 g of methionine. Washing with water and elution were carried out in the same manner as in Example 1 except that 200 ml of an aqueous solution (purity of cystine 75%) was added. The results are shown in Table 2.
【0042】[0042]
【表2】 [Table 2]
【0043】比較例4〜6 実施例1、2および3の各前半と同様に処理して得られ
たキレート樹脂A、BおよびCを用い、かつ実施例4〜
6で用いたのと同じアミノ酸水溶液を用いた以外は、比
較例1〜3と同様にしてカラム通液を行った。結果を表
3に示す。Comparative Examples 4 to 6 Chelating resins A, B and C obtained by treating in the same manner as in the first half of Examples 1, 2 and 3 were used, and Examples 4 to 6 were used.
Column flow was performed in the same manner as in Comparative Examples 1 to 3 except that the same amino acid aqueous solution as that used in 6 was used. The results are shown in Table 3.
【0044】[0044]
【表3】 [Table 3]
【0045】実施例7〜9 実施例1、2および3の各前半と同様に処理して得られ
たキレート樹脂A、BおよびCを用い、それぞれを、フ
ェニルアラニン5gおよびトリプトファン2gを含むア
ミノ酸水溶液(フェニルアラニン純度 71.4 %)200
ml中に投入した他は実施例1と同様にして水洗、溶離を
行った。結果を表4に示す。Examples 7 to 9 Chelating resins A, B and C obtained by treating in the same manner as in the first half of Examples 1, 2 and 3 were used, each containing an aqueous amino acid solution containing 5 g of phenylalanine and 2 g of tryptophan ( Phenylalanine purity 71.4%) 200
Washing with water and elution were carried out in the same manner as in Example 1 except that the solution was added to the solution in ml. The results are shown in Table 4.
【0046】[0046]
【表4】 [Table 4]
【0047】比較例7〜9 実施例1、2および3の各前半と同様に処理して得られ
たキレート樹脂A、BおよびCを用い、かつ実施例7〜
9で用いたのと同じアミノ酸水溶液を用いた以外は、比
較例1〜3と同様にしてカラム通液を行った。結果を表
5に示す。Comparative Examples 7 to 9 Using chelate resins A, B and C obtained by treating in the same manner as in the first half of Examples 1, 2 and 3, and Examples 7 to
Column passing was performed in the same manner as in Comparative Examples 1 to 3 except that the same amino acid aqueous solution as that used in 9 was used. The results are shown in Table 5.
【0048】[0048]
【表5】 [Table 5]
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明の方法によれば、純度の高いアミ
ノ酸を容易に得ることができるので、その工業的価値は
極めて高い。Industrial Applicability According to the method of the present invention, a highly pure amino acid can be easily obtained, so that its industrial value is extremely high.
Claims (6)
アミノ酸のほかに不純物を含む水溶液とを、接触濾過吸
着法により接触させて該樹脂に目的とするアミノ酸を吸
着させ、次いで吸着したアミノ酸を溶離することを特徴
とするアミノ酸の分離精製方法。1. A resin to which a metal ion is coordinated and an aqueous solution containing impurities in addition to the amino acid to be purified are brought into contact by a contact filtration adsorption method to adsorb the target amino acid, and then adsorbed. A method for separating and purifying amino acids, which comprises eluting the amino acids.
が、不純物に対して2倍モル以上である請求項1記載の
方法。2. The method according to claim 1, wherein the amount of the amino acid to be purified in the amino acid aqueous solution is at least twice the molar amount of impurities.
ボン酸型またはアミノホスホン酸型のキレート性官能基
を有するキレート樹脂である請求項1または2記載の方
法。3. The method according to claim 1, wherein the resin having a metal ion coordinated therein is a chelate resin having an aminocarboxylic acid type or aminophosphonic acid type chelating functional group.
ンポリアミンを介して樹脂基体と結合している請求項3
記載の方法。4. The functional group in the chelate resin is bound to the resin substrate via a polyalkylene polyamine.
The method described.
オンである請求項1〜4のいずれかに記載の方法。5. The method according to claim 1, wherein the metal ion is a copper ion or a cobalt ion.
装置を用いて行われる請求項1〜5のいずれかに記載の
方法。6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the catalytic filtration adsorption is carried out using an apparatus having an adsorption tank equipped with a filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248092A JPH0558972A (en) | 1991-04-01 | 1992-02-07 | Method for separating and purifying amino acids |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-68382 | 1991-04-01 | ||
| JP6838291 | 1991-04-01 | ||
| JP2248092A JPH0558972A (en) | 1991-04-01 | 1992-02-07 | Method for separating and purifying amino acids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558972A true JPH0558972A (en) | 1993-03-09 |
Family
ID=26359709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2248092A Pending JPH0558972A (en) | 1991-04-01 | 1992-02-07 | Method for separating and purifying amino acids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0558972A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0697396A1 (en) * | 1994-08-17 | 1996-02-21 | General Electric Company | Adsorption process for amine or amine salt recovery from aqueous brine solutions |
| CN102206168A (en) * | 2011-03-25 | 2011-10-05 | 安徽丰原生物化学股份有限公司 | Separation and purification method for lysine |
| CN102351417A (en) * | 2011-09-07 | 2012-02-15 | 四川明晶光电科技有限公司 | Binary chelation separation process |
| CN104211609A (en) * | 2014-07-31 | 2014-12-17 | 新疆阜丰生物科技有限公司 | Extraction method of high-purity leucine |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP2248092A patent/JPH0558972A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0697396A1 (en) * | 1994-08-17 | 1996-02-21 | General Electric Company | Adsorption process for amine or amine salt recovery from aqueous brine solutions |
| CN102206168A (en) * | 2011-03-25 | 2011-10-05 | 安徽丰原生物化学股份有限公司 | Separation and purification method for lysine |
| CN102351417A (en) * | 2011-09-07 | 2012-02-15 | 四川明晶光电科技有限公司 | Binary chelation separation process |
| CN104211609A (en) * | 2014-07-31 | 2014-12-17 | 新疆阜丰生物科技有限公司 | Extraction method of high-purity leucine |
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