JPH07149699A - L−ロイシン及びl−イソロイシンを含有する水溶液からこれらのアミノ酸を分離しかつ相互に分別する方法 - Google Patents

L−ロイシン及びl−イソロイシンを含有する水溶液からこれらのアミノ酸を分離しかつ相互に分別する方法

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JPH07149699A
JPH07149699A JP6226917A JP22691794A JPH07149699A JP H07149699 A JPH07149699 A JP H07149699A JP 6226917 A JP6226917 A JP 6226917A JP 22691794 A JP22691794 A JP 22691794A JP H07149699 A JPH07149699 A JP H07149699A
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leucine
isoleucine
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zeolite
aqueous solution
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JP6226917A
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Sems Yonsel
ヨンセル セムス
Wiltrud Schaefer-Treffenfeldt
シェーファー−トレッフェンフェルト ヴィルトルート
Gerard Richet
リシェ ジェラール
Quang Tien Le
ル カン ティエン
Elfriede Sextl
ゼクストル エルフリーデ
Mario Dr Scholz
ショルツ マリオ
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Evonik Operations GmbH
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Degussa GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/38Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C227/40Separation; Purification

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 L−ロイシン及びL−イソロイシンを含有す
る水溶液からこれらのアミノ酸を分離しかつ相互に分別
する方法 【構成】 該水溶液を7未満のpHで、2〜1000の
モジュラス(SiO2/Al23のモル比)を有するゼ
オライトと接触させ、吸着後ゼオライトを分離しかつ吸
着されたアミノ酸を7を越えるpH値に調節された水溶
液で脱着する。 【効果】 L−ロイシン及びL−イソロイシンを簡単に
分離することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水溶液からL−ロイシ
ン及びL−イソロイシンを分離し、これらのアミノ酸を
相互に分別する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ロイシン及びイソロイシンは、中性基に
おけるCH基の配置に関して区別されるアミノ酸であ
る。
【0003】他の特性は次表から判る: L−ロイシン L−イソロイシン 分子量[g/mol] 131.17 131.17 等電点 pH 5.98 pH 5.94 溶解度[g/100ml] 2.19 4.12 これら2種のアミノ酸を含有する混合物は、例えばタン
パク質加水分解物中に発見される。従来技術からわかる
ように、L−イソロイシンを他のアミノ酸、例えばL−
ロイシン又はL−バリンから分離することは著しく困難
である(Ullmann、Vlo A2、第70頁、第
5版)。
【0004】問題の解決法としては、例えば塩酸塩を分
別結晶化すること(特公昭39−1915号公報)又は
前記アミノ酸をコバルト塩に変えかつ相応のL−イソロ
イシン塩をアルコールで固相から選択的に抽出すること
(特公昭37−15118号公報、H.Samejim
aにより“The Microbial Produc
tion of Amino Acids”、Tokg
o 1972、第245頁及び第253頁に引用されて
いる)が提案されている。
【0005】ドイツ国特許出願第P4217203.9
号(ヨーロッパ特許出願第93105321.9号)明
細書からは、成程、水溶液からアミノ酸をゼオライトの
使用によって分離することができることは公知である
が、極めて類縁のアミノ酸である、L−ロイシン及びL
−イソロイシンを相互に分離するという示唆は存在しな
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、これ
ら2種類のアミノ酸の簡単な分離方法を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、L−ロ
イシン及びL−イソロイシンを含有する水溶液からこれ
らの2種アミノ酸を分離しかつ両アミノ酸を相互に分別
する方法において、該水溶液を7未満のpH値で2〜1
000、特に2〜200のモジュラス(modulu
s)を有するゼオライトと場合によっては数回接触さ
せ、吸着の行われた後、ゼオライトを分離しかつL−ロ
イシンを主要含分とする吸着アミノ酸を7を越えるpH
値に調節された水溶液で脱着することを特徴とする前記
方法である。
【0008】脱着は好ましくは1.0〜7.0のpH
値、有利には1〜6のpH値で起こり、この際水溶液の
pH値は塩酸又は硫酸で調節される。
【0009】ロイシン及びイソロイシンの混合物又は他
の中性アミノ酸を含有する溶液において、ロイシンの吸
着負荷量がイソロイシンの負荷量よりも大きい。従って
イソロイシンの濃度の増大した溶液が残る。他方ロイシ
ンは固体に吸着されており、容易に分離されうる。
【0010】脱着は、ゼオライトをアルカリ性溶液、例
えばアンモニア水溶液に暴露することによって行われ
る。脱着はアルカリ性範囲、つまり7より大きいpH、
好ましくはpH8〜11で起こる。
【0011】脱着溶液は調節されるpH値に依存して、
吸着されたロイシン量の90%を越える量を含有してい
る。
【0012】吸着及び脱着のサイクルを繰返すことによ
って又は吸着及び脱着でのpH値を最適化することによ
って、アルカリ性脱着溶液中にはロイシンのみが存在
し、酸性母液中にはイソロイシンが存在するようにロイ
シン及びイソロイシンを分別する。
【0013】該方法は15〜60℃の温度範囲で進行す
るが、工程速度は温度によって著しい影響を受けない。
溶液中のアミノ酸の濃度は一般にその都度の溶解度限界
まで変動する。
【0014】しかし、L−ロイシン10〜16g/l及
びL−イソロイシン4〜7g/lを含有する溶液が特に
重要である。つまり天然物質、例えばブタの剛毛、角等
から得られた加水分解物が、常にL−イソロイシンより
も著しく多量のL−ロイシンを含有している(Ullm
an、第5版、Amino Acids、VolA2、
第57頁)。
【0015】好ましくは、ゼオライトA、X、特にY、
DAY、モルデナィト(Mordenit)、脱アルミ
ン酸塩モルデナィト(dealuminated mo
rdenite)、ZSM−5、脱アルミン酸塩(de
aluminated)ZSM−5、ベータ−、VPI
−5を使用する。
【0016】特に、2〜100のモシュラス(モジュラ
スとはSiO2/Al23のモル比の意である)を有す
るH型又はNa型のゼオライトZSM−5が適当であ
る。必要に応じてゼオライトは粉末状又は成形状で使用
する。
【0017】
【実施例】
例1:異なる種類のゼオライトを使用する。
【0018】次の種類の粉末状ゼオライトを使用した。
か焼条件は限定的性を質を有しない。
【0019】
【表1】
【0020】L−ロイシン15.2g/l及びL−イソ
ロイシン6.5g/lを含有する合成溶液を製造し、こ
の溶液の約30mlを100mlのフラスコ中でゼオラ
イト粉末約3gと接触させた。pH値をHClでpH1
に調節し、フラスコを21℃で約20時間振盪した。吸
着の行われた後、上澄みを濾過し、分析した。吸着前の
アミノ酸濃度(Co)及び吸着後のアミノ酸濃度(Cf
を分析しかつゼオライト/アミノ酸溶液の吸着剤濃度
(Cz)=gを知ることによって次式によりゼオライト
の負荷量が計算される:
【0021】
【数1】
【0022】次の吸着負荷量が得られた:
【0023】
【表2】
【0024】例2:H−ZSM−5(モジュラス28)
でL−ロイシンとL−イソロイシンを分別する。
【0025】吸着実験を振盪フラスコで粉末状ゼオライ
トを用いて行った。本例で使用されるゼオライトH−Z
SM−5はモジュラス(SiO2/Al23の比)28
を有しかつ550℃で1時間か焼された。
【0026】L−ロイシン15.6g/l及びL−イソ
ロイシン6.6g/lを含むアミノ酸溶液を製造した。
この溶液89.5mlを、300mlフラスコで粉末状
ゼオライトH−ZSM−5(モジュラス28)と接触さ
せかつpH値をHClでpH2.5に調節した。フラス
コを21℃で一晩(約20時間)振盪し、上澄みを濾過
しかつHPLC装置によって分析した。上澄み中には吸
着後にL−ロイシン0.3g/l及びL−イソロイシン
5.7g/lが存在していた。
【0027】吸着前には89.5mlの溶液中には合せ
て1.99gのアミノ酸が存在しており、そのうちL−
イソロイシンの量は30%であり、L−ロイシンの量は
70%であった。吸着後には溶液中に合せて0.54g
のアミノ酸が残存しており、この際L−イソロイシンの
含分は95%であり、L−ロイシンの含分は5%にすぎ
ない。ゼオライトに対するL−イソロイシンの割合は5
%(0.07g)であり、L−ロイシンの割合は95%
(1.35g)であった。
【0028】例3:別の中性アミノ酸の混合物からL−
ロイシン及びL−イソロイシンを分離する。
【0029】溶液400mlは、ロイシン5.68g及
びイソロイシン3.44gの他に、アミノ酸の全量に対
して合せて10%の量割合を有する別のアミノ酸(メチ
オニン、バリン、アラニン、グルシン、フェニルアラニ
ン)を含有していた。
【0030】該溶液を、ゼオライト成形体(H−ZSM
−5、モジュラス45)を有するカラム上に導いた。実
験は室温で約2時間行われた。吸着後、上澄み中にはロ
イシン5.2g及びイソロイシン3.24gが存在して
いた。つまりロイシン0.48g、イソロイシン0.2
gがゼオライトに吸着された。負荷量はロイシンの場合
には1.2%であり、イソロイシンの場合には0.5%
であった。
【0031】カラムを空にし、水で洗浄し、アンモニア
水溶液で脱着した。脱着の間のpH値をpH9.7に補
正した。脱着後に溶液中にはロイシン0.44g及びイ
ソロイシン0.12gが見出された。つまりゼオライト
からロイシン92%、イソロイシン61%を脱着するこ
とができた。
【0032】例4:吸着及び脱着によってロイシン及び
イソロイシンを分離する。
【0033】実験を、振盪フラスコで室温で粉末状ゼオ
ライトを用いて行った。使用したゼオライトはH−ZS
M−5(モジュラス28)及びH−ZSM−5(モジュ
ラス45)であった。
【0034】
【表3】
【0035】負荷されたゼオライトを分離し、数回洗浄
しかつ乾燥する。次にこのゼオライトを吸着実験のため
に使用した。
【0036】
【表4】
【0037】この実験は、吸着によりロイシン濃度が明
らかに増大することを示す。出発溶液中にはL−ロイシ
ン及びL−イソロイシンが1:1の量比で含有されてい
るが、脱着後には脱着液中には7.4:1(モジュラス
28)の比又は17.4:1の比(モジュラス45)さ
え見出せる。換言すればこの結果はゼオライトZSM−
5(モジュラス45)を使用してL−ロイシンの精製を
する場合には、次のこと意味する: 出発溶液中の純度: 50% 第1分離工程後の純度 (吸着+脱着): 94.5% 第2分離工程後の純度 (吸着+脱着) 99.6%
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴィルトルート シェーファー−トレッフ ェンフェルト ドイツ連邦共和国 オーベルツハウゼン アイヒェンドルフシュトラーセ 4 (72)発明者 ジェラール リシェ フランス国 サン−カンタン アヴェニュ エール. シューマン 88 (72)発明者 ティエン ル カン フランス国 ハム ブールヴァール ドゥ ラ レピュブリク 27 (72)発明者 エルフリーデ ゼクストル ドイツ連邦共和国 ガイゼルバッハ アム フローンビューゲル 11 (72)発明者 マリオ ショルツ ドイツ連邦共和国 ハーナウ イム ラウ シュ 10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 L−ロイシン及びL−イソロイシンを含
    有する水溶液からこれらのアミノ酸を分離しかつ相互に
    分別する方法において、該水溶液を7未満のpHで、2
    〜1000のモジュラスを有するゼオライトと場合によ
    っては数回接触させ、吸着の行われた後ゼオライトを分
    離しかつ吸着されたアミノ酸を7を越えるpH値に調節
    された水溶液で脱着することを特徴とする、前記方法。
  2. 【請求項2】 吸着が1と7との間のpH範囲で行われ
    る、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 吸着が8と11との間のpH範囲で行わ
    れる、請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 ゼオライトA、X、Y、DAY、モルデ
    ナイト、脱アルミン酸塩モルデナイト、ZSM−5、脱
    アルミン酸塩ZSM−5、ベーター、VPI−5を使用
    する、請求項1から請求項3までのいずれか1項記載の
    方法。
  5. 【請求項5】 H型又はNa型のゼオライトZSM−5
    を使用する、請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 水溶液が他の中性アミノ酸を含有する、
    請求項1から請求項5までのいずれか1項記載の方法。
JP6226917A 1993-09-24 1994-09-21 L−ロイシン及びl−イソロイシンを含有する水溶液からこれらのアミノ酸を分離しかつ相互に分別する方法 Pending JPH07149699A (ja)

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ATE159513T1 (de) 1997-11-15
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