JPH0892182A - フェニルアラニン無水物結晶の晶析方法 - Google Patents
フェニルアラニン無水物結晶の晶析方法Info
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07C227/14—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
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-
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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- C07C227/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C227/40—Separation; Purification
- C07C227/42—Crystallisation
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学活性フェニルアラニン無水物結晶を安定
的に取得する晶析方法を開発し、操作性に優れる無水物
結晶を製造する。 【構成】 光学活性フェニルアラニンを含有する水溶液
に無機塩等を添加し、その浸透圧π（mOsm／kg水）を10
500-450Ｔ+4.4Ｔ2（Ｔは晶析温度）以上に調整した後、
光学活性フェニルアラニンの結晶化及び析出を行い、フ
ェニルアラニンの無水物結晶を取得する。 【効果】 本発明の方法により、分離性に優れた光学活
性フェニルアラニン無水物結晶を安定的に取得でき、ま
た、従来より低温領域で取得出来ることから取り上げ収
率の向上等が期待され、工業的な製造においてメリット
が大きい。
的に取得する晶析方法を開発し、操作性に優れる無水物
結晶を製造する。 【構成】 光学活性フェニルアラニンを含有する水溶液
に無機塩等を添加し、その浸透圧π（mOsm／kg水）を10
500-450Ｔ+4.4Ｔ2（Ｔは晶析温度）以上に調整した後、
光学活性フェニルアラニンの結晶化及び析出を行い、フ
ェニルアラニンの無水物結晶を取得する。 【効果】 本発明の方法により、分離性に優れた光学活
性フェニルアラニン無水物結晶を安定的に取得でき、ま
た、従来より低温領域で取得出来ることから取り上げ収
率の向上等が期待され、工業的な製造においてメリット
が大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬原末、医薬中間
体、甘味料の原料として有用な光学活性フェニルアラニ
ンの無水物結晶の晶析法に関する。
体、甘味料の原料として有用な光学活性フェニルアラニ
ンの無水物結晶の晶析法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｌ−フェニルアラニンは必須アミノ酸と
して栄養上不可欠なアミノ酸であるとともに、甘味料と
してのＬ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチル
エステルの原料としての用途を持つ産業上有用な物質で
ある。
して栄養上不可欠なアミノ酸であるとともに、甘味料と
してのＬ−アスパルチル−Ｌ−フェニルアラニンメチル
エステルの原料としての用途を持つ産業上有用な物質で
ある。
【０００３】光学活性フェニルアラニンの製法として
は、脱脂大豆等の蛋白質の加水分解物から分離する方
法、発酵法、合成法が知られているが、いずれの方法に
おいても精製手段として通例光学活性フェニルアラニン
の晶析が行われる。光学活性フェニルアラニン含有液を
ｐＨ３〜９の範囲にて晶析すると、通常、光学活性フェ
ニルアラニンの無水物結晶（以後α晶と呼ぶ）と１水和
物結晶（以後β晶と呼ぶ）のいずれかの結晶が得られ
る。α晶が板状またはりん片状であるのに対し、β晶は
微細な針状晶である。また、α晶は、結晶の母液との分
離性が良い、付着母液も少ないなど、β晶に比べ工業的
に利点が多いため、高品質のα晶を安定的に晶析する方
法は、種々検討されてきた。
は、脱脂大豆等の蛋白質の加水分解物から分離する方
法、発酵法、合成法が知られているが、いずれの方法に
おいても精製手段として通例光学活性フェニルアラニン
の晶析が行われる。光学活性フェニルアラニン含有液を
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ニルアラニンの無水物結晶（以後α晶と呼ぶ）と１水和
物結晶（以後β晶と呼ぶ）のいずれかの結晶が得られ
る。α晶が板状またはりん片状であるのに対し、β晶は
微細な針状晶である。また、α晶は、結晶の母液との分
離性が良い、付着母液も少ないなど、β晶に比べ工業的
に利点が多いため、高品質のα晶を安定的に晶析する方
法は、種々検討されてきた。
【０００４】高品質のα晶を得るための方法としてこれ
までに以下の方法がある。 （１）フェニルアラニンを含有する水溶液に２０（ｇ／
１００ｇ水）以上の塩化ナトリウムを添加して３０℃以
下まで冷却してフェニルアラニンを晶析する方法（特開
平４−９１０６２号） （２）フェニルアラニン、塩化アンモニウムを含有する
水溶液にソルビタンアルキルエステルやポリオキシエチ
レンソルビタンアルキルエステル系の界面活性剤を添加
してフェニルアラニンを晶析する方法（特開平４−１０
３５６５号） （３）培養中のフェニルアラニン発酵液のフェニルアラ
ニン濃度が溶解度以上になった条件下でα晶の種晶を添
加してフェニルアラニンを晶析する方法（特開平５−３
０４９７１号） また高収率でフェニルアラニンを得るための方法として
これまでに以下の方法がある。 （４）フェニルアラニン含有水溶液に２０〜４０重量％
の硫酸アンモニウムを加え３０℃以下で濾過するフェニ
ルアラニンの単離方法（特開平５−１６３２１５号） （５）桂皮酸とアンモニアとの酵素反応により得られる
フェニルアラニン水溶液に硫酸アンモニウムを８重量％
以上加えることを特徴とするフェニルアラニンの晶析方
法（特開平５−１７８８０１号） しかし、これまでの方法はα晶を安定的に取得すること
を目的として検討されてきたものでなかったり、α晶が
得られたケースについても個々の物質についてその濃度
を規定しているのみで統一的な考えがなされていなかっ
た。
までに以下の方法がある。 （１）フェニルアラニンを含有する水溶液に２０（ｇ／
１００ｇ水）以上の塩化ナトリウムを添加して３０℃以
下まで冷却してフェニルアラニンを晶析する方法（特開
平４−９１０６２号） （２）フェニルアラニン、塩化アンモニウムを含有する
水溶液にソルビタンアルキルエステルやポリオキシエチ
レンソルビタンアルキルエステル系の界面活性剤を添加
してフェニルアラニンを晶析する方法（特開平４−１０
３５６５号） （３）培養中のフェニルアラニン発酵液のフェニルアラ
ニン濃度が溶解度以上になった条件下でα晶の種晶を添
加してフェニルアラニンを晶析する方法（特開平５−３
０４９７１号） また高収率でフェニルアラニンを得るための方法として
これまでに以下の方法がある。 （４）フェニルアラニン含有水溶液に２０〜４０重量％
の硫酸アンモニウムを加え３０℃以下で濾過するフェニ
ルアラニンの単離方法（特開平５−１６３２１５号） （５）桂皮酸とアンモニアとの酵素反応により得られる
フェニルアラニン水溶液に硫酸アンモニウムを８重量％
以上加えることを特徴とするフェニルアラニンの晶析方
法（特開平５−１７８８０１号） しかし、これまでの方法はα晶を安定的に取得すること
を目的として検討されてきたものでなかったり、α晶が
得られたケースについても個々の物質についてその濃度
を規定しているのみで統一的な考えがなされていなかっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのＬ−フェ
ニルアラニンの晶析工程において、操作性に優れるα晶
のまま高品質のフェニルアラニン結晶を得る方法に属す
るものである。
ニルアラニンの晶析工程において、操作性に優れるα晶
のまま高品質のフェニルアラニン結晶を得る方法に属す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】光学活性フェニルアラニ
ンは一定の温度（転移点）以上でα晶、それ以下ではβ
晶を示す。水系では光学活性フェニルアラニンの転移点
は３７℃前後である。得られた結晶は顕微鏡観察、粉末
Ｘ線解析等により容易にα晶かβ晶かの区別はつくが、
転移温度の測定は一般に困難であった。その理由として
は、一般にα晶の領域と言われている４０℃で晶析して
も、晶析液の光学活性フェニルアラニン濃度が高濃度に
なるとβ晶が析出して見かけ上転移点が上昇したものと
測定されてしまうことがあげられる。
ンは一定の温度（転移点）以上でα晶、それ以下ではβ
晶を示す。水系では光学活性フェニルアラニンの転移点
は３７℃前後である。得られた結晶は顕微鏡観察、粉末
Ｘ線解析等により容易にα晶かβ晶かの区別はつくが、
転移温度の測定は一般に困難であった。その理由として
は、一般にα晶の領域と言われている４０℃で晶析して
も、晶析液の光学活性フェニルアラニン濃度が高濃度に
なるとβ晶が析出して見かけ上転移点が上昇したものと
測定されてしまうことがあげられる。
【０００７】本発明者らはこの光学活性フェニルアラニ
ンの晶析現象を鋭意研究する過程において、晶析温度と
溶液の光学活性フェニルアラニン濃度、溶液の浸透圧、
その時に析出した光学活性フェニルアラニンの結晶形を
丹念に観察した。その結果、図１に示す通り、溶液の浸
透圧が高いところはα晶となり、溶液の浸透圧が低いと
β晶となることを見いだした。そして、α晶領域とβ晶
領域の間の境界線は晶析温度と溶液の浸透圧の関数とし
て表された。したがって、所定の晶析温度Ｔ（℃）にお
いてα晶を取得しようと思えば、光学活性フェニルアラ
ニン含有液の浸透圧（π）の値を10500-450Ｔ+4.4Ｔ2以
上に調整し、晶析することで、晶析温度Ｔ（℃）が純系
における転移点以下の温度であっても安定的にα晶の取
得が可能なことを見出した。すなわち、水系において、
その転移点である３７℃以下の温度で晶析したとして
も、浸透圧を上記のように調整することで、従来は取得
することが困難であったα晶を容易に安定的に取得する
ことが可能になったわけである。
ンの晶析現象を鋭意研究する過程において、晶析温度と
溶液の光学活性フェニルアラニン濃度、溶液の浸透圧、
その時に析出した光学活性フェニルアラニンの結晶形を
丹念に観察した。その結果、図１に示す通り、溶液の浸
透圧が高いところはα晶となり、溶液の浸透圧が低いと
β晶となることを見いだした。そして、α晶領域とβ晶
領域の間の境界線は晶析温度と溶液の浸透圧の関数とし
て表された。したがって、所定の晶析温度Ｔ（℃）にお
いてα晶を取得しようと思えば、光学活性フェニルアラ
ニン含有液の浸透圧（π）の値を10500-450Ｔ+4.4Ｔ2以
上に調整し、晶析することで、晶析温度Ｔ（℃）が純系
における転移点以下の温度であっても安定的にα晶の取
得が可能なことを見出した。すなわち、水系において、
その転移点である３７℃以下の温度で晶析したとして
も、浸透圧を上記のように調整することで、従来は取得
することが困難であったα晶を容易に安定的に取得する
ことが可能になったわけである。
【０００８】ここでいう浸透圧は氷点降下を測定原理と
する浸透圧計を用いて測定した値であり、単位はｍＯｓ
ｍ／ｋｇ水である。
する浸透圧計を用いて測定した値であり、単位はｍＯｓ
ｍ／ｋｇ水である。
【０００９】光学活性フェニルアラニン含有液の浸透圧
πを望ましい値に調整するために各種添加物を使用する
ことができる。添加物は、晶析温度で望ましい浸透圧を
示すことが出来るものであれば何でもよく、無機化合
物、有機化合物等その種類を問わない。例えば無機化合
物としては、塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩
化カリウム、塩化ナトリウムなどの塩化物、または、硝
酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウムなどの
硝酸化物、または、炭酸アンモニウムなどの炭酸化物、
または、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、硫酸カ
リウムアルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウ
ムなどの硫酸化物などの電解質が使用可能であり、有機
化合物としては酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、シュウ
酸ナトリウム、シュウ酸カリウムなどの有機電解質、ま
たはガラクトース、グルコース、フルクトース、マンノ
ース、スクロース、ラクトース、マルトースなどの糖、
ポリエチレングリコールなどの高分子物質のような非電
解質であってもよい。またメタノール、エタノールなど
の１価アルコール、エチレングリコール、グリセリンの
ような多価アルコールでもよい。また、単品である必要
もなく、それらから選ばれる混合物であっても、望まし
い浸透圧を示すことができれば使用可能である。好まし
くは無機塩のような低分子量の電解質の方が浸透圧上昇
には好都合である。
πを望ましい値に調整するために各種添加物を使用する
ことができる。添加物は、晶析温度で望ましい浸透圧を
示すことが出来るものであれば何でもよく、無機化合
物、有機化合物等その種類を問わない。例えば無機化合
物としては、塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、塩
化カリウム、塩化ナトリウムなどの塩化物、または、硝
酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウムなどの
硝酸化物、または、炭酸アンモニウムなどの炭酸化物、
または、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、硫酸カ
リウムアルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウ
ムなどの硫酸化物などの電解質が使用可能であり、有機
化合物としては酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、シュウ
酸ナトリウム、シュウ酸カリウムなどの有機電解質、ま
たはガラクトース、グルコース、フルクトース、マンノ
ース、スクロース、ラクトース、マルトースなどの糖、
ポリエチレングリコールなどの高分子物質のような非電
解質であってもよい。またメタノール、エタノールなど
の１価アルコール、エチレングリコール、グリセリンの
ような多価アルコールでもよい。また、単品である必要
もなく、それらから選ばれる混合物であっても、望まし
い浸透圧を示すことができれば使用可能である。好まし
くは無機塩のような低分子量の電解質の方が浸透圧上昇
には好都合である。
【００１０】ところで添加物によっては塩化ナトリウム
のように光学活性フェニルアラニンの溶解度を低下させ
るものもある。そのような場合、晶析前の光学活性フェ
ニルアラニンの濃度(g/100g水)（Ｃ１とする）は同じで
も添加物を加えて晶析したのちの結晶分離母液の光学活
性フェニルアラニン濃度（Ｃ２とする）が低下するため
に、晶析時の過飽和度（Ｃ１／Ｃ２とする）が高くな
る。晶析時の過飽和度Ｃ１／Ｃ２が３を越えると一時的
にβ晶が析出してしまうため添加物を加える時は浸透圧
を高くすることとともに過飽和度が上がることを考慮し
なければならない。したがってＣ１／Ｃ２が１〜３の範
囲、好ましくは１〜２の範囲で晶析した方がよい。
のように光学活性フェニルアラニンの溶解度を低下させ
るものもある。そのような場合、晶析前の光学活性フェ
ニルアラニンの濃度(g/100g水)（Ｃ１とする）は同じで
も添加物を加えて晶析したのちの結晶分離母液の光学活
性フェニルアラニン濃度（Ｃ２とする）が低下するため
に、晶析時の過飽和度（Ｃ１／Ｃ２とする）が高くな
る。晶析時の過飽和度Ｃ１／Ｃ２が３を越えると一時的
にβ晶が析出してしまうため添加物を加える時は浸透圧
を高くすることとともに過飽和度が上がることを考慮し
なければならない。したがってＣ１／Ｃ２が１〜３の範
囲、好ましくは１〜２の範囲で晶析した方がよい。
【００１１】光学活性フェニルアラニン含有水溶液とし
ては、発酵法の場合には発酵液、それをイオン交換樹脂
あるいは脱色剤で処理して得られた液、そこから晶析し
て得られた粗結晶の溶解液及び粗結晶を分離した母液
等、蛋白分解法の場合には蛋白加水分解液、これをイオ
ン交換樹脂あるいは脱色樹脂で処理して得られた液、そ
こから晶析して得られた粗結晶の溶解液及び粗結晶を分
離した母液等、合成法の場合、ＤＬ−アセチルフェニル
アラニンをアシラーゼと反応させた液等、光学活性フェ
ニルアラニンの結晶化および析出が可能な液であれば、
その由来は問わない。例えば、発酵液のように浸透圧が
高い光学活性フェニルアラニン含有水溶液からの晶析で
は、望ましい浸透圧に調整するための添加物の量が少な
くてすむため、効率的である。
ては、発酵法の場合には発酵液、それをイオン交換樹脂
あるいは脱色剤で処理して得られた液、そこから晶析し
て得られた粗結晶の溶解液及び粗結晶を分離した母液
等、蛋白分解法の場合には蛋白加水分解液、これをイオ
ン交換樹脂あるいは脱色樹脂で処理して得られた液、そ
こから晶析して得られた粗結晶の溶解液及び粗結晶を分
離した母液等、合成法の場合、ＤＬ−アセチルフェニル
アラニンをアシラーゼと反応させた液等、光学活性フェ
ニルアラニンの結晶化および析出が可能な液であれば、
その由来は問わない。例えば、発酵液のように浸透圧が
高い光学活性フェニルアラニン含有水溶液からの晶析で
は、望ましい浸透圧に調整するための添加物の量が少な
くてすむため、効率的である。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により、本発明を詳細に説明す
る。実施例中のＣ１は、晶析前の光学活性フェニルアラ
ニン濃度（ｇ／１００ｇ水）を表し、Ｃ２は、晶析後の
母液中の光学活性フェニルアラニン濃度（ｇ／１００ｇ
水）を表す。
る。実施例中のＣ１は、晶析前の光学活性フェニルアラ
ニン濃度（ｇ／１００ｇ水）を表し、Ｃ２は、晶析後の
母液中の光学活性フェニルアラニン濃度（ｇ／１００ｇ
水）を表す。
【００１３】実施例１ Ｌ−フェニルアラニン結晶（シグマ社製）１．７ｇに水
５０ｇを加え、６０℃にて溶解し、Ｌ−フェニルアラニ
ン濃度Ｃ１が３．４であるＬ−フェニルアラニン溶液を
調製した。次に所定の浸透圧になるように硫酸アンモニ
ウムを添加し、６０℃にて溶解した後、３０℃まで冷却
して、Ｌ−フェニルアラニンを晶析した。その際、所定
の浸透圧が９６０(＝10500-450*30+4.4*30*30)（ｍＯｓ
ｍ／ｋｇ水）以上となるように硫酸アンモニウムはそれ
ぞれ２.５ｇ、５ｇ、６ｇ、８ｇ添加された。また、比
較例として、浸透圧が９６０（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以下
となるように硫酸アンモニウムを０ｇ、１ｇ、２ｇ添加
した系についても晶析を実施した。母液のフェニルアラ
ニン濃度と得られたフェニルアラニンの結晶形を表１に
示す。
５０ｇを加え、６０℃にて溶解し、Ｌ−フェニルアラニ
ン濃度Ｃ１が３．４であるＬ−フェニルアラニン溶液を
調製した。次に所定の浸透圧になるように硫酸アンモニ
ウムを添加し、６０℃にて溶解した後、３０℃まで冷却
して、Ｌ−フェニルアラニンを晶析した。その際、所定
の浸透圧が９６０(＝10500-450*30+4.4*30*30)（ｍＯｓ
ｍ／ｋｇ水）以上となるように硫酸アンモニウムはそれ
ぞれ２.５ｇ、５ｇ、６ｇ、８ｇ添加された。また、比
較例として、浸透圧が９６０（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以下
となるように硫酸アンモニウムを０ｇ、１ｇ、２ｇ添加
した系についても晶析を実施した。母液のフェニルアラ
ニン濃度と得られたフェニルアラニンの結晶形を表１に
示す。
【００１４】表１から明らかなように浸透圧が９６０
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上では、無水物結晶（α晶）が
優先的に得られた。
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上では、無水物結晶（α晶）が
優先的に得られた。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２ Ｌ−フェニルアラニン結晶（シグマ社製）１．８ｇに水
５０ｇを加え、６０℃にて溶解し、Ｌ−フェニルアラニ
ン濃度Ｃ１が３．６であるＬ−フェニルアラニン溶液を
調製した。次に所定の浸透圧になるようにブドウ糖を添
加し、６０℃にて溶解した後、２５℃まで冷却して、Ｌ
−フェニルアラニンを晶析した。その際、所定の浸透圧
が２０００(＝10500-450*25+4.4*25*25)（ｍＯｓｍ／ｋ
ｇ水）以上となるようにブドウ糖はそれぞれ２０ｇ、２
５ｇ、３０ｇ添加された。また、比較例として、浸透圧
が２０００（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以下となるようにブド
ウ糖を８ｇ、１２ｇ、１６ｇ添加した系についても晶析
を実施した。母液のフェニルアラニン濃度と得られたフ
ェニルアラニンの結晶形を表２に示す。
５０ｇを加え、６０℃にて溶解し、Ｌ−フェニルアラニ
ン濃度Ｃ１が３．６であるＬ−フェニルアラニン溶液を
調製した。次に所定の浸透圧になるようにブドウ糖を添
加し、６０℃にて溶解した後、２５℃まで冷却して、Ｌ
−フェニルアラニンを晶析した。その際、所定の浸透圧
が２０００(＝10500-450*25+4.4*25*25)（ｍＯｓｍ／ｋ
ｇ水）以上となるようにブドウ糖はそれぞれ２０ｇ、２
５ｇ、３０ｇ添加された。また、比較例として、浸透圧
が２０００（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以下となるようにブド
ウ糖を８ｇ、１２ｇ、１６ｇ添加した系についても晶析
を実施した。母液のフェニルアラニン濃度と得られたフ
ェニルアラニンの結晶形を表２に示す。
【００１７】表２から明らかなように浸透圧が２０００
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上では、無水物結晶（α晶）が
優先的に得られた。
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上では、無水物結晶（α晶）が
優先的に得られた。
【００１８】
【表２】
【００１９】実施例３ Ｌ−フェニルアラニン結晶（シグマ社製）１．７ｇに水
５０ｇを加え、６０℃にて溶解（Ｌ−フェニルアラニン
濃度Ｃ１＝３．４）した後、塩化ナトリウムをそれぞれ
６ｇ、８ｇ、１０ｇ、１２ｇを添加し、６０℃にて溶解
し、４種類のフェニルアラニン水溶液を調製した。次
に、これらの水溶液を所定の温度まで冷却して、Ｌ−フ
ェニルアラニンを晶析した。実験条件と結果（フェニル
アラニン結晶型）を表３に示す。尚、各晶析温度（２５
℃、２０℃、１５℃、１０℃）におけるα晶とβ晶の境
界となる溶液の浸透圧は２０００、３２６０、４７４
０、６４４０（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）である。
５０ｇを加え、６０℃にて溶解（Ｌ−フェニルアラニン
濃度Ｃ１＝３．４）した後、塩化ナトリウムをそれぞれ
６ｇ、８ｇ、１０ｇ、１２ｇを添加し、６０℃にて溶解
し、４種類のフェニルアラニン水溶液を調製した。次
に、これらの水溶液を所定の温度まで冷却して、Ｌ−フ
ェニルアラニンを晶析した。実験条件と結果（フェニル
アラニン結晶型）を表３に示す。尚、各晶析温度（２５
℃、２０℃、１５℃、１０℃）におけるα晶とβ晶の境
界となる溶液の浸透圧は２０００、３２６０、４７４
０、６４４０（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）である。
【００２０】表３から明らかなように、フェニルアラニ
ン水溶液の浸透圧がその晶析温度におけるα晶とβ晶の
境界となる溶液の浸透圧以上であるときは、無水物結晶
（α晶）が優先的に得られた。
ン水溶液の浸透圧がその晶析温度におけるα晶とβ晶の
境界となる溶液の浸透圧以上であるときは、無水物結晶
（α晶）が優先的に得られた。
【００２１】
【表３】
【００２２】実施例４ Ｌ−フェニルアラニン結晶（シグマ社製）を７０℃にて
溶解し、Ｌ−フェニルアラニン濃度Ｃ１がそれぞれ５．
２、４．５、３．５、３．０である４種類のＬ−フェニ
ルアラニン溶液を調整した。次に塩化ナトリウムをそれ
ぞれ９ｇを添加し、７０℃にて溶解後、１５℃まで冷却
して、Ｌ−フェニルアラニンの晶析を実施した。母液の
フェニルアラニン濃度と得られたフェニルアラニンの結
晶形を表４に示す。尚、晶析温度１５℃におけるα晶と
β晶の境界となる溶液の浸透圧は４７４０(=10500-450*
25+4.4*25*25)（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）である。
溶解し、Ｌ−フェニルアラニン濃度Ｃ１がそれぞれ５．
２、４．５、３．５、３．０である４種類のＬ−フェニ
ルアラニン溶液を調整した。次に塩化ナトリウムをそれ
ぞれ９ｇを添加し、７０℃にて溶解後、１５℃まで冷却
して、Ｌ−フェニルアラニンの晶析を実施した。母液の
フェニルアラニン濃度と得られたフェニルアラニンの結
晶形を表４に示す。尚、晶析温度１５℃におけるα晶と
β晶の境界となる溶液の浸透圧は４７４０(=10500-450*
25+4.4*25*25)（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）である。
【００２３】表４に示されるように、浸透圧が４７４０
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上であっても、Ｃ１／Ｃ２が
３．１の系ではα晶に混じってβ晶が析出したのに対
し、Ｃ１／Ｃ２が３以下の系においては、α晶のみが析
出した。
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上であっても、Ｃ１／Ｃ２が
３．１の系ではα晶に混じってβ晶が析出したのに対
し、Ｃ１／Ｃ２が３以下の系においては、α晶のみが析
出した。
【００２４】
【表４】
【００２５】実施例５ 特開昭51-21079号特許公報に記載の実施例１に準じて、
製造したＬ−フェニルアラニン発酵液を遠心分離して除
菌した。この除菌液を濃縮後、冷却晶析した。析出した
結晶を分離、洗浄後、乾燥し、Ｌ−フェニルアラニン粗
結晶を得た。（Ｌ−フェニルアラニン含量９５％）この
粗結晶１．７ｇに水５０ｇを加え、６０℃にて溶解（Ｌ
−フェニルアラニン濃度Ｃ１＝３．２）した後、ブドウ
糖２５ｇを添加し、６０℃にて溶解した。次に所定の浸
透圧となるように食塩を添加し、６０℃にて溶解した
後、１５℃まで冷却して、Ｌ−フェニルアラニンを晶析
した。その際、所定の浸透圧が４７４０（＝10500-450*
15+4.4*15*15)（Ｏｓｍ／ｋｇ水）上となるように食塩
はそれぞれ５ｇ、６ｇ、７ｇ添加された。また、比較例
として、浸透圧が４７４０ｍＯｓｍ／ｋｇ水以下となる
ように食塩を２ｇ、３ｇ、４ｇ添加した系についても晶
析を実施した。母液のフェニルアラニン濃度と得られた
フェニルアラニンの結晶形を表５に示す。
製造したＬ−フェニルアラニン発酵液を遠心分離して除
菌した。この除菌液を濃縮後、冷却晶析した。析出した
結晶を分離、洗浄後、乾燥し、Ｌ−フェニルアラニン粗
結晶を得た。（Ｌ−フェニルアラニン含量９５％）この
粗結晶１．７ｇに水５０ｇを加え、６０℃にて溶解（Ｌ
−フェニルアラニン濃度Ｃ１＝３．２）した後、ブドウ
糖２５ｇを添加し、６０℃にて溶解した。次に所定の浸
透圧となるように食塩を添加し、６０℃にて溶解した
後、１５℃まで冷却して、Ｌ−フェニルアラニンを晶析
した。その際、所定の浸透圧が４７４０（＝10500-450*
15+4.4*15*15)（Ｏｓｍ／ｋｇ水）上となるように食塩
はそれぞれ５ｇ、６ｇ、７ｇ添加された。また、比較例
として、浸透圧が４７４０ｍＯｓｍ／ｋｇ水以下となる
ように食塩を２ｇ、３ｇ、４ｇ添加した系についても晶
析を実施した。母液のフェニルアラニン濃度と得られた
フェニルアラニンの結晶形を表５に示す。
【００２６】表５から明らかなように浸透圧が４７４０
（Ｏｓｍ／ｋｇ水）上では、無水物結晶（α晶）が優先
的に得られた。
（Ｏｓｍ／ｋｇ水）上では、無水物結晶（α晶）が優先
的に得られた。
【００２７】
【表５】
【００２８】実施例６ 実施例５にて得られたＬ−フェニルアラニン発酵液を濃
縮し、Ｌ−フェニルアラニン濃度Ｃ１が４．０(g/100g
水)である溶液を得た。次にこの溶液が所定の浸透圧に
なるように硫酸アンモニウムを添加し、４０℃にて溶解
した後、２０℃まで冷却して、Ｌ−フェニルアラニンを
晶析した。その際、所定の浸透圧が３２６０(＝10500-4
50*20+4.4*20*20)（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上となるよう
に硫酸アンモニウムはそれぞれ８ｇ、１０ｇ、１２ｇ添
加された。また、比較例として、浸透圧が３２６０（ｍ
Ｏｓｍ／ｋｇ水）以下となるように硫酸アンモニウムを
２ｇ、４ｇ、６ｇを添加した系についても晶析を実施し
た。母液のフェニルアラニン濃度と得られたフェニルア
ラニンの結晶形を表６に示す。
縮し、Ｌ−フェニルアラニン濃度Ｃ１が４．０(g/100g
水)である溶液を得た。次にこの溶液が所定の浸透圧に
なるように硫酸アンモニウムを添加し、４０℃にて溶解
した後、２０℃まで冷却して、Ｌ−フェニルアラニンを
晶析した。その際、所定の浸透圧が３２６０(＝10500-4
50*20+4.4*20*20)（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上となるよう
に硫酸アンモニウムはそれぞれ８ｇ、１０ｇ、１２ｇ添
加された。また、比較例として、浸透圧が３２６０（ｍ
Ｏｓｍ／ｋｇ水）以下となるように硫酸アンモニウムを
２ｇ、４ｇ、６ｇを添加した系についても晶析を実施し
た。母液のフェニルアラニン濃度と得られたフェニルア
ラニンの結晶形を表６に示す。
【００２９】表６から明らかなように浸透圧が３２６０
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上では、無水物結晶（α晶）が
優先的に得られた。
（ｍＯｓｍ／ｋｇ水）以上では、無水物結晶（α晶）が
優先的に得られた。
【００３０】
【表６】
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分離性に優れた光学活性フェニルアラニン無水物結晶を
安定的に取得でき、また、従来より低温領域で取得出来
ることから取り上げ収率の向上等が期待され、工業的な
製造においてメリットが大きい。
分離性に優れた光学活性フェニルアラニン無水物結晶を
安定的に取得でき、また、従来より低温領域で取得出来
ることから取り上げ収率の向上等が期待され、工業的な
製造においてメリットが大きい。
【００３２】
【図１】晶析温度を縦軸に、溶液の浸透圧を横軸にした
時、析出する光学活性フェニルアラニンの結晶形を示し
た説明図である。
時、析出する光学活性フェニルアラニンの結晶形を示し
た説明図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 光学活性フェニルアラニンを含有する水
溶液から光学活性フェニルアラニン無水物結晶を晶析す
る方法において、晶析温度をＴ℃とするとき、浸透圧π
（mOsm／kg水）が10500-450Ｔ+4.4Ｔ2以上である光学活
性フェニルアラニン飽和溶液から、光学活性フェニルア
ラニンの結晶化及び析出を行うことを特徴とする光学活
性フェニルアラニンの無水物結晶を取得する晶析法 - 【請求項２】 晶析温度Ｔが３７℃以下の温度であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 光学活性フェニルアラニン含有水溶液の
フェニルアラニン濃度をＣ１とし、晶析温度Ｔで光学活
性フェニルアラニンの結晶化および析出を行なった後の
母液のフェニルアラニン濃度をＣ２とするとき、Ｃ１／
Ｃ２の値が１〜３であることを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項４】 添加物を加え、請求項１に記載される浸
透圧π（mOsm／kg水）を10500-450Ｔ+4.4Ｔ2以上に調整
することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 添加物が、塩化アルミニウム、塩化アン
モニウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、硝酸アンモ
ニウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、炭酸アンモニ
ウム、硫酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、硫酸カリ
ウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネ
シウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、シュウ酸ナト
リウム、シュウ酸カリウム、ガラクトース、グルコー
ス、フルクトース、マンノース、スクロース、ラクトー
ス、マルトース、メタノール、エタノール、プロパノー
ルおよびそれらの混合物からなる群から選ばれる請求項
４に記載の方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22925594A JP3612747B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | フェニルアラニン無水物結晶の晶析方法 |
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|---|---|---|---|
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