JPS5944302B2 - スレオニンとアロスレオニンとの相互分離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスレオニンおよびアロスレオニンを含有する混
合部からスレオニンとアロスレオニンとを効率よく相互
に分離する方法に関する。

スレオニンは医薬あるいは食品栄養強化剤として有用な
必須アミノ酸の一つである。

従来よりスレオニンの製造法として多くの化学的合成法
が知られているが、いずれの方法においても生理的に不
活性なアロスレオニンの幅生は避け難く、生理的に活性
なスレオニンを得るためにはアロスレオニンを分離する
必要がある。

従来、スレオニンとアロスレオニンとの分離方法として
は、例えばＧ）ビス（アセトアルデヒド）スレオニン銅
として溶解度差を利用する方法（特公昭３６−１４７７
号）、（口）エタノール溶液中でナトリウムエチラート
でナトリウム塩として溶解度差を利用する方法〔米国特
許第２４６１８４７号、ジヤーナル・オブ・ジ・アメリ
カン・ケミカル・ソサイエテイ、第７１巻、第１１０１
頁（１９４９年）〕、ヒ→トリメシン酸によりスレオニ
ンの難溶性付加物を形成させ分離する方法（特公昭４３
−５３７４号）、（ニ）芳香族スルホン酸類によりアロ
スレオニンの難溶性付加化合物を形成させ分離する方法
（特公昭４６−３０８１３号）、更に（ホ）塩化リチウ
ムの如き中性リチウム塩によりアロスレオニンの難溶性
複塩を形成させ分離する方法（特公昭４６−３５２４７
号）等が知られている。

しかしながらこれらの方法のうちイ）および（ロ）の方
法は操作がはん雑で能率が悪いため工業的な分離法とし
て満足し得るものではない。またヒ１（ニ）および（ト
）の方法はいずれも難溶性付加化合物の析出に長時間を
要したり、粘稠な溶液分利を要したりして操作上に難点
がある。更にこれらの方法の最大の難点はスレオニンお
よびアロスレオニン混合物から一方の成分のみがある一
定の組成比率まで選択的に分別され得るが、その比率以
上では分離できないことである。従つてスレオニンとア
ロスレオニンとを相互に分離するためには２つの方法を
組み合せて行なわなければならない。すなわち例えば上
記（ハ）の方法により先ずトリメシン酸でスレオニンを
ある一定量分別し、母液から分離試薬のトリメシン酸を
完全に除去し、次に（ニ）の方法によりアロスレオニン
を分別するといつた操作を繰返し行なわねばならず、そ
の都度分離試薬の混入を避けるため母液より試薬の除去
回収を行なう必要があつてはん雑かつ非能率的であり、
このためこのような２つの方法を組み合せる方法も工業
的には利用し難い。上記に対して本発明者等は種々研究
を重ねた結果、シユウ酸はスレオニンと良結晶性の等モ
ル付加塩を形成し、またアロスレオニンと良結晶性の％
モル付加塩を形成すること、および両付加塩は水に対す
る溶解度において大きな差があることを見出し、工業的
に安価なシユウ酸を分離試薬として使用するスレオニン
とアロスレオニンとの工業的に有利な相互分離方法を確
立するに到つた。

すなわち、本発明はスレオニンおよびアロスレオニンを
含有する混合物とシユ酸（ＨＯＯＣ一ＣＯＯＨ）とを水
溶液中で反応させてスレオニンおよびアロスレオニンと
のシユウ酸付加塩を形成させ、かくして生成した両シユ
ウ酸付加塩の水に対する溶解度特性の差に基づきいずれ
か一方のシユウ酸付加塩結晶を晶析させ、これを固液分
離して採取したのち常法により分解することを特徴とす
るスレオニンとアロスレオニンとを相互に分離する方法
である。以下、本発明方法を詳細に説明する。

すなわち、第１図に示す、シユウ酸の添加モル比に対す
るスレオニンまたはアロスレオニンの１００Ｃもしくは
４０℃における水に対する溶解度曲線より明らかな如く
、スレオニンの溶解度は該スレオニンに対するシユウ酸
の添加モル比が略々等モル比附近−その溶液系に存在す
るスレオニンのすべてがシユウ酸と反応して等モル付加
塩を形成するとき一にて急激に減少し、更にシユウ酸の
添加モル比を増大させるに従つてスレオニンの溶解度が
漸次減少していくが、反面アロスレオニンの溶解度は該
アロスレオニンに対するシユウ酸の添加モル比が約％モ
ル比附近−その溶液系に存在するアロスレオニンのすべ
てがシユウ酸と反応して％モル附加塩を形成するとき一
にて最小となり、以後シユウ酸の添加モル比を増大させ
るに従つてアロスレオエンの溶解度が漸次増大する傾向
にあるので、スレオニンおよびアロスレオニンを含有す
る混合物からスレオニンをシユウ酸等モル付加塩結晶と
して晶析させる場合はシユウ酸を該混合物中のスレオニ
ンおよびアロスレオニン総量に対して約等モル比以上、
とりわけ約１〜１．２モル比程度使用するとよく、また
アロスレオニンをシユウ酸％モル付加塩結晶として晶析
させる場合は、該混合物中のスレオニンおよびアロスレ
オニン総量に対して約０．４〜０．６モル比、とりわけ
約０．５モル比程度使用するとよい。

もちろんシユウ酸の使用量は上記に限定されるべきもの
ではなく、例えばスレオニンを大過剰に含有しているス
レオニンおよびアロスレオニン混合物からスレオニンを
シユウ酸等モル付加塩結晶として晶析させる場合とか、
逆にアロスレオニンを大過剰に含有するスレカニンおよ
びアロスレオニン混合物からアロスレオニンをシユウ酸
％モル付加塩結晶として晶析させる場合にはシヨウ酸の
使用量が上記範囲外にあつてもスレオニンまたはアロス
レオニンのシユウ酸付加塩結晶を晶析させ得ることもあ
り、このような場合シユウ酸付加塩の最適晶析条件、例
えばシユウ酸の使用量や晶析温度等は実験的に容易に見
出し得る。本発明方法において、スレオニンおよびアロ
スレオニンのシユウ酸付加塩形成反応は、例えばスレオ
ニンおよびアロスレオニンを含有する混合物を水に加熱
溶解し、これに該混合物中のスレオニンおよびアロスレ
オニン総量に対して約等モル比以上または約０．４〜０
．６モル比のシユウ酸を加えて実施するのが好ましく、
かくしてスレオニンモノシユウ酸付加塩およびアロスレ
オニンヘミシユウ酸付加塩が生成する。

この反応終了液より（・ずれか一方のシユウ酸付加塩結
晶を該両シユウ酸付加塩の水に対する溶解度特性の差に
基づき晶析させるにあたつては、反応終了液の濃縮、冷
却あるいは溶媒組成の変化等３を適宜組み合せて晶析さ
せる方のシユウ酸付加塩に対して過飽和となるようにし
て実施するとよい。

例えばスレオニンモノシユウ酸付加塩結晶を晶析させる
場合、反応終了液を濃縮して該モノシユウ酸付加塩に対
して過飽和とすると共にスレオニンに対するシユウ酸の
塩析結果とアロスレオニンに対する塩溶効果とが大きく
表われる約３０℃附近もしくはそれよりも高温度側で晶
析操作を実施するとよい。またアロスレオニンヘミシユ
ウ酸結晶を晶析させる場合は、反応終了液を濃縮して該
ヘミシユウ酸付加塩に対して過飽和とすると共に更に約
１０℃程度に冷却して晶析操作を実施するとよい。これ
らの場合いずれか一方のシユウ酸付加塩結晶の晶析にあ
たつては種晶を接種してもまた自然起晶させてもよいが
、種晶を接種する方が結晶の晶析速度を増大せしめ得る
ので好ましい。また本発明方法によれば、上記のスレオ
ニンモノシユウ酸付加塩結晶を晶析させる方法とアロス
レオニンヘミシユウ酸付加塩結晶を晶析させる方法とを
交互に繰り返して実施することによりスレオニンおよび
アロスレオニン混合物をスレオニンとアロスレオニンと
に交互に繰返して効率よく分離することが出来る。例え
ばスレオニンおよびアロスレオニンを含有する混合物と
該混合物中のスレオニンおよびアロスレオニン総量に対
して約等モル比、好ましくは１〜１．２モル比のシユウ
酸とを水溶液中で反応させ、生成したスレオニンおよび
アロスレオニンのシユウ酸付加塩のうちスレオニンモノ
シユウ酸付加塩結晶を晶析させ、これを固液分離して回
収する。ついく該操作により該モノシユウ酸付加塩結晶
を分別した母液に前記操作により回収せるスレオニン量
と略々同量の前記混合物を加えると、この溶液系ではア
ロスレオニンを多く含む組成となり、しかも前記操作に
よりスレオニンモノシユウ酸としてシユウ酸が一部除去
されているため、該溶液系に存在するシユウ酸もアロス
レオニンをヘミシユウ酸付加塩結晶として晶析させる場
合に適した量、つまりシユウ酸が混合物中スレオニンお
よびアロスレオニン総量に対して約０．５モル比となつ
ているので、前記同様にアロスレオニンヘミシユウ酸付
加塩結晶を晶析させ、これを固液分離するようにすれば
、スレオニンとアロスレオニンとを分離することが出来
る。またアロスレオニンヘミシユウ酸付加塩結晶を分別
せる母液に、回収せるアロスレオニン量と略々同量の前
記混合物とシユウ酸とを補給してやれば、ほぼ最初の系
と近似的な組成となるので、上記と同様の分離操作が出
来るようになり、従つてスレオニンとアロスレオニンと
をシユウ酸付加塩として交互に繰返して分離することが
出来るようになる〜 上記により晶析したシユウ酸付加塩結晶は、例えば口過
、遠心分離等の固液分離操作により容易に取得すること
が出来る。

上記より得られたシユウ酸付加塩は、例えばこの結晶を
水に溶解し、沈降性炭酸カルシウムを添加混合すると、
該シユウ酸付加塩は分解されてシユウ酸が水に不溶性の
カルシウム塩の形で沈殿してくるので、これを固液分離
して除去すれば、目的のスレオニンまたはアロスレオニ
ンを取得することが出来る。

また該シユウ酸付加塩よりのスレオニンまたはアロスレ
オニンの分解はイオン交換樹脂処理によつてシユウ酸を
除去することによつて実施することも出来る。実験例
１ 後記実施例５で得られたＤＬ−スレオニンモノシユウ酸
付加塩およびＤＬ−アロスレカニンヘミシユウ酸付加塩
の融点および水に対する溶解度は第１表に示す通りであ
る。

実施例 １ ＤＬ−スレオニン５９．５６９とアロスレオニン５９．
５６９を含む混合物にシユウ酸・２水和物６３．０４９
および水１５８９を加え、約７０℃に加熱してかくはん
溶解する。

内容物が溶解すると殆んど同時に結晶が析出し始める。
この溶液を１０℃に冷却して約６０分間晶析させる。析
出した結晶を口取し、約１５９の冷水で洗浄したのち６
０℃にて熱風乾燥することにより、ＤＬ−アロスレオニ
ンヘミシユウ酸付加塩結晶６４．２２９を得る。本品は
化学分析の結果、ＤＬ−アロスレオニン４６．５８９を
含むＤＬ−アロスレオニンヘミシユウ酸付加塩であり、
ＤＬ−アロスレオニン収率として７８．２％であつた。

実施例 ２ ＤＬ−スレオニン７６．４８９とＤＬ−アロスレオニン
４２．６４９を含む混合物にシユウ酸・２水和物６３．
０４９および水１５８９を加え、２５℃析出し始める。

この溶液を１０℃に冷却して３０分間かくはんし晶析さ
せる。結晶を小型遠心分離器を用いて分取し、５９の冷
水で４回洗浄したのち６０℃で熱風乾燥することにより
、ＤＬ−アロスレオニンヘミシユウ酸付加塩結晶３８．
０８９を得る。本品は化学分析の結果、ＤＬ−アロスレ
オニン２７．０４ｇを含むＤＬ−アロスレオニンヘミシ
ユウ酸付加塩であり、ＤＬ−アロスレオニン収率として
６４．８（ｆｌ）であつた。

］ 実施例 ３ ＤＬ−スレオニン８０．６４ｇとＤＬ−アロスレオニン
３８．４８９を含む混合物にシユウ酸・２水和物１５１
．２８９と水１２０９を加え、７０〜８０℃に加熱して
かくはん溶解させる。

この溶液を４０℃に冷却し、種晶（ＤＬ−スレオニンモ
ノシユウ酸付加塩結晶の微粉末）０．２９を接種したの
ち４時間晶析させる。析出した結晶を口取し、冷水１０
９で水洗したのち６０℃で熱風乾燥することにより、Ｄ
Ｌ−スレオニンモノシユウ酸付加塩結晶５２．２９を得
る。

本品は化学分析の結果、ＤＬ−スレオニン２９．７３９
を含むＤＬ−スレオニンモノシユウ酸付加塩であり、ス
レオニン収率として３６．９（Ｉ）。

本品５０．０ｇを水１５０９に溶解し、沈降性炭酸カル
シウム３６９を加える。５０℃にて５時間かくはんし析
出した沈殿物を口別する。

口液を濃縮し得られる濃縮液（約４０９）にメタノール
５０ｍ１を加える。析出した結晶を口取することにより
スレオニン２７．５９を得る。実施例 ４ ＤＬ−スレオニン８３．０３ｇとＤＬ−アロスレオニン
３６．０９９とを含む混合物にシユウ酸・２水和物６３
．０４ｇおよび水２５０ｍ１を加え、７０〜８０℃に加
熱して溶解する。

この反応液を減圧濃縮して残存水量が１２０９になるよ
うに調整し、３５℃にて種晶（ＤＬ−アロスレオニンヘ
ミシユウ酸付加塩結晶の微粉末）０．２９を接種したの
ちかくはん下に４時間晶析する。

析出した結晶を口取し、水１０９で洗浄したのち熱風乾
燥することにより、ＤＬ−アロスレオニンヘミシユウ酸
付加塩結晶３７．２２９を得る。本品は化学分析の結果
、ＤＬ−アロスレオニン２７．０１９を含むＤＬ−アロ
スレオニンヘミシユウ酸付加塩であり、ＤＬ−アロスレ
オニン収率として７４．８（Ｆ６であつた。上記ヘミシ
ユウ酸付加塩結晶を口別した母液にシユウ酸・２水和物
６８．２５９を加え、約８０に加熱溶解する。

この反応液を減圧濃縮して残存水量が約８０９になるよ
うに調整したのち、３５０Ｃにて４時間かくはんして結
晶を晶析させる。この結晶を口取し、冷水１５９で洗浄
したのち熱風乾燥することによりＤＬ−スレオニンモノ
シユウ酸付加塩結晶１１７．０７を得る。本品は化学分
析の結果、ＤＬ−スレオニン６６．６７ｇを含むＤＬ−
スレオニンモノシユウ酸付加塩であり、ＤＬ−スレオニ
ン収率として８０．３（：Ｆ６であつた。

実施例 ５ ＤＬ−スレオニン８９．８２９とＤＬ−アロスレオニン
２９．３０９を含む混合物にシユウ酸・２水和物１５１
．２８９および水２００ｇを加え、６０〜７０℃に加熱
して溶解する。

この反応液を減圧濃縮して残存水量が１４０９になるよ
うに調整する。３５℃にて種晶（ＤＬ−スレオニンモノ
シユウ酸付加塩結晶の微粉末）０．２９を接種し、かく
して４時間晶析する。

析出した結晶を口取し、冷水１０９で水洗したのち乾燥
することにより、ＤＬ−スレオニンモノシユウ酸付加塩
結晶１２１．３１９を得る。

本品は化学分析の結果、ＤＬ−スレオニン６９，０９９
を含むＤＬ−スレオニンモノシユウ酸付加塩であり、Ｄ
Ｌ−スレオニン収率として７６。

９％であつた。

上記モノシユウ酸付加塩結晶を分別した母液にＤＬ−ス
レオニン５２．０４９とＤＬ−アロスレオニン１６．９
８９とを含む混合物を加え、約８『Ｃに加熱して溶解す
る。

この反応液を減圧濃縮して残存水量が１５０９となるよ
うに調整する。１０℃に冷却し、３０分間かくはんして
結晶を晶析させる。

析出した結晶を口取し、冷水１５９で洗浄したのち乾燥
することにより、ＤＬ−アロスレオニンヘミシユウ酸付
加塩結晶３９．５７９を得る。本品は化学分析の結果、
ＤＬ−アロスレオニン２８．６８９を含むＤＬ−アロス
レオニンヘミシユウ酸付加塩であり、ＤＬ−アロスレオ
ニン収率として６２．０％であつた。上記ヘミシユウ酸
付加塩結晶を分別した母液にＤＬ−スレカニン２１．２
０９とＤＬ−アロスレオニン６．９２９を含む混合部を
加え、更にシユウ酸・２和水物８８．３３９を加える。

この溶液を８０℃に加熱して溶解し、減圧濃縮して残存
水量が約１５０９となるように調整する。３５℃にて種
晶（ＤＬ−スレオニンモノシユウ酸付加塩結晶の微粉末
）０．２９を接種して４時間かくはんする。

析出した結晶を口取し、冷水２０９で洗浄したのち乾燥
することにより、ＤＬ−スレオニンモノシユウ酸付加塩
結晶１２６。２３９を得る。

本品は化学分析の結果、ＤＬ−スレオニン７２．５９９
を含むＤＬ−スレオニンモノシユウ酸付加塩であり、Ｄ
Ｌ−スレオニン収率として７７．２％であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スレオニンおよびアロスレオニンを含有する混合物
   とシユウ酸とを水溶液中で反応させてスレオニンおよび
   アロスレオニンの各シユウ酸付加塩を形成させ、かくし
   て生成した両シユウ酸付加塩の水に対する溶解度特性の
   差に基づきいずれか一方のシユウ酸付加塩結晶を晶析さ
   せ、これを固液分離して採収したのち常法により分解す
   ることを特徴とするスレオニンとアロスレオニンとを相
   互に分離する方法。 ２ スレオニンおよびアロスレオニンを含有する混合物
   とシユウ酸とを水溶液中で反応させてスレオニンモノシ
   ユウ酸付加塩およびアロスレオニンヘミシユウ酸付加塩
   を形成させ、かくして生成した両シユウ酸付加塩の水に
   対する溶解度特性の差に基づきスレオニンモノシユウ酸
   付加塩結晶のみを晶析させるに際し、前記混合物中のス
   レオニンおよびアロスレオニン総量に対して約等モル比
   以上のシユウ酸を反応させる特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ３ スレオニンおよびアロスレオニンを含有する混合物
   とシユウ酸とを反応させてスレオニンモノシユウ酸付加
   塩およびアロスレオニンヘミシユウ酸塩付加塩を形成さ
   せ、かくして生成した両シユウ酸付加塩の水に対する溶
   解度特性の差に基づきアロスレオニンヘミシユウ酸付加
   塩結晶のみを晶析させるに際し、前記混合物中のスレオ
   ニンおよびアロスレオニン総量に対して約０．５モル比
   のシユウ酸を反応させる特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ４ スレオニンおよびアロスレオニンを含有する混合物
   とシユウ酸とを反応させてスレオニンモノシユウ酸付加
   塩およびアロスレオニンヘミシユウ酸付加塩を形成させ
   たのち生成せる該両シユウ酸付加塩の水に対する溶解度
   特性の差に基づきいずれか一方のシユウ酸付加塩結晶を
   晶析させ、これを固液分離して回収する第１の操作と、
   該操作により結晶を分離せる母液に上記操作により回収
   せるスレオニンまたはアロスレオニン量と略々同量の前
   記混合物を加え、要すれば更にシユウ酸を加えてスレオ
   ニンおよびアロスレオニンと反応させてスレオニンモノ
   シユウ酸付加塩およびアロスレオニンヘミシユウ酸付加
   塩を形成させたのち生成した該両シユウ酸付加塩の水に
   対する溶解度特性の差に基づき前記第１の操作で回収せ
   るシユウ酸付加塩結晶とは別のシユウ酸付加塩結晶を晶
   析させ、これを固液分離して回収する第２の操作とを交
   互に繰返してスレオニンとアロスレオニンとを相互に分
   離するに際し、前記第１の操作ではシユウ酸を該混合物
   中のスレオニンおよびアロスレオニン総量に対して等モ
   ル比以上を使用して第２の操作開始時に母液中のシユウ
   酸が該混合物中のスレオニンおよびアロスレオニン総量
   に対して約０．５モル比量となるようにするか、あるい
   は前記第１の操作ではシユウ酸を該混合物中のスレオニ
   ンおよびアロスレオニン総量に対して約０．５モル比量
   使用し、更に第２操作開始時にシユウ酸を追加して母液
   中のシユウ酸が該混合物中のスレオニンおよびアロスレ
   カニン総量に対して約等モル量以上となるようにする特
   許請求の範囲第１項記載の方法。