JPS6174575A - 細胞物質の分離法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水性系から細胞物質を分離する方法に関する
。

従来の技術 発酵溶液を後処理する際には、大抵の場合細胞物質を分
離することが必要である。このためには種々の方法１例
えば遠心分離、予め凝集を行なうか又は行なわない濾過
又は特定の酵素を用いた細胞溶解が公知である。例えば
内在する高分子量物質に基づき、高い粘度を有する液体
から細胞物質を分離することは極めて困難である。この
場合には、遠心分離による細胞物質の分離は高い粘度に
より、不可能でないにしても著しく困難になる。

この際には、伝達が工業的規模では実現不可能であるか
又は不経済である程高いＧ値で遠心分離するか、又は溶
液を強度に希釈しなければならない。

このことは一般に極めて好ましくない。濾過によって分
離するには、細胞の大きさに合わせられた約０．２〜１
０μｍの範囲の孔幅を有する膜フィルタを使用すること
が必要となる。この場合、高い粘度は低すぎる濾過速度
を惹起し、しかも濾過の途中で濾材上に形成される細胞
物質から成るゲル層は濾過を完全に不可能にすることが
ある。

廃水浄化から公知であるような高分子量凝集剤を使用す
ることは問題点を解決するためには不適当である。それ
というのも発酵溶液内に含有される重合体物質は第２の
重合体によって不純化されるべきでないからである。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、前記方法の欠点を排除する。

溶液から細胞物質を分離するための極めて簡単な方法を
開発することであった。

問題点を解決するための手段 前記課題は、細胞物質を含有する水性系を水溶性ないし
極く難溶性有機液体と混合しかつ相分離後に水相を有機
相、及び中間層として存在する細胞物質から分離するこ
とを特徴とする。水性系から細胞物質を分離する方法に
よって解決される。

この場合、細胞物質とは２例えば細菌、酵母又は真菌類
のような廠生物の細胞並びに植物性もしくは動物性細胞
に関する上位概念として理解されるべきである。生きて
いる又は死んだ細胞又は細胞破片も該当する。

細胞物質を分離すべき水性系は、特に発酵の際に生成す
るような溶液であるが、但しまたその他の細胞含有溶液
であってもよい。

本発明によれば、前記種類の細胞を含有する水性系を水
不溶性の有機液体と混合する。この場合。

混合は例えば高速攪拌機、ウルトラ−ターラックス（Ｕ
ｌｔｒａ　−Ｔｕｒｒａｘ■）又はミキサーを用いて激
しく振盪又は攪拌することにより実施することかで”き
る。十分な混合はバッチ式で、又は例えば水性系及び有
機液体をコロイドミルを貫流させることにより連続的に
実施することもできる。混合は高温で実施するのが有利
な場合もある。

本発明で使用すべき、水中で溶解しないか又は極く僅か
に溶解するにすぎない液体としては、水と無限に混和不
能であるかないしは特に水中に１゜％以上は溶解しない
有機液体が理解されるべきである。有機液体の密度は水
相よりも高くても又は低くてもよい。明らかな密度差が
一般に後での相分離のためには有利である。水よりも高
い密度を有する液体としては、特にクロル炭化水素、特
に１、ｌ、１−）リクロルエタン及び塩化メチレン。

低い密度を有するものとしては、炭化水素例えばシクロ
ヘキサン又はトルエンが挙げられる。さらにまた、別の
物質分類の有機液体１例えばエーテル例えばジエチルケ
トン又はシクロヘキサノン。

エステル例えばブチル−又はエチルアセテート。

高級アルコール例えばｎ−ブタ７−ルが該当する。

このような液体の混合物も該当する。どの液体が最適で
あるかは１個々の場合に依存しかつ簡栄な実験で明らか
にすることができる。

有機液体の使用量は個々の場合に依存する。この量は有
利には水相の１０−１００容借％であるが。

その他の容毒比も可能である。特殊な場合、有機液体又
は水相に表面活性物質を添加するのが有利な場合もある
。また、有機相／水用の相分離が保証されるような量比
が維持される限り、水溶性の有機液体を併用するのが・
有利なこともある。特殊な場合、塩を水相に溶解させる
のが有利なこともある。

混合後に、系は程度の差こそあれ安定なエマルジョンと
して存在し、該エマルジョンは一般に極めて緩慢にその
相に分離するにすぎない。しがしながら、相分離は遠心
分離により極めて容易に実施することができる。驚異的
にも、適当な有殻液体を使用すると９両液相の分離が生
じるだけでなく、同時に細胞物質の大部分が存在する１
種の中間層が形成される。上又は下に位置する水相はな
お著しく僅かな程度で細胞含有溶液にとって特徴的な混
濁を呈するにすぎない。

水相の分離はデカンテーションによって行なうことがで
きる。しかしまた、相分離と水相の分離とを１工程でデ
カンタ−内で実施することも可能である。

発明の効果 本発明による新規方法は、有機液体の添加を行なわない
遠心分離よりも速い細胞物質の分離を提供する。該方法
は粘度が約５００ｍＰａｓ以上である系のために特に適
当である。特に意想外であるのは。

１咳方法を用いれば１例えば高分子量の多糖類の発酵式
製造において生成するような高粘性発酵溶液から細胞物
質を分離することも可能である。このような溶液は数Ｐ
ａＳ又はそれ以上の粘度を有する。

それにもかかわらず、新規方法によればｉ胞物質を分離
することができる。この種の処理しなかった発酵溶液と
本発明に基づきｑ慢液体で処理した発酵溶液を同じ条件
下モ遠心分離すると、処理しなかった試料では細胞物質
の沈殿は観察されないが、一方処理した試料では”中間
相パ内に細胞物質は集合する。

実施列 次に実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例１ バシルス・スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　５ｕｂｔｉ
ｌｉｓ　）の発酵溶液を同じ部の塩化メチレンと激しく
攪拌しかつ引続き実験室用遠心分離磯で短時間遠心分離
した。有機相と水用が分離した。両者の間に。

細胞物質はペース°ト状中間層として沈殿したつ実施例
２ ｕ　度１０　Ｐａｓを有するキサントモノス・カムペス
トリス（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ　ｃａｍｐｅｓｔｒｉ
ｓ　）の発酵溶液１００　ｇに塩ｆヒメチレン５０ｍ１
を加えた。この混合物をウルトラ−ターラックス■で１
分間処理し、引続き乳状混合を実験室遠心分′４藷で５
０００　ｒｐｍ　　で２０分間遠心分離した。そ−の後
塩化メチレンは清澄に沈殿し、上方にある粘稠な水溶液
は処理以前よりも明らかに細菌による懸濁度が低く、相
聞に細胞物質の固化した層が沈殿し、それから水相を分
離することができた。

実施例３ 実施例−におけると同様に操作したが、但し塩化メチレ
ンの代りにｌ、ｌ、１−）リクロルエタンを使用した。

分離結果は同じであった。

実施例グ 実施例２におけると同様に操作したが、胆し塩化メチレ
ンの代りにトルエンを使用した。遠心分離後、上方（有
機）相は乳様でありかつ固化した細胞物質の中間帯域に
移行した。

実施例ｊ 実施例ｔにおけると同様に操作したが、但しトルエンの
代りにシクロヘキサンを使用した。分離結果は同じであ
った。

実施列′６ ：ｉＪ　ｆｉｌ　５　Ｐａｓを有するスクレロチウム・
グルカニクム（Ｓｃｌｅｒｏｔｉｕｍ　ｇｌｕｃａｎｉ
ｃｕｍ　）の発酵溶液１００ｇに１塩化メチレン２０ｍ
１を加えかつ該混合物をウルトラ−クーラックス［Ｆ］
で１分間処理した。引続き、実験室用遠心分難機中５０
Ｏｒｐｍで２ｏ分間遠心分離した。その後、塩化メチレ
ンは清澄に沈降し。

上方にある粘性水溶液は明らかに清澄であった。

相間に、細胞物質のコンパクトな層が沈降し。

それから水相をデカントすることができた。

実施例７ 実施例乙におけると同様に操作したが、但し塩。

化メチレンの代りにｌ、ｌ、Ｌ−トリクロルメタンを使
用した。分離結果は同じであった。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）水性系から細胞物質を分離する方法において、細
   胞物質を含有する水性系を水中に不溶性又は極く僅かに
   可溶性の有機液体と混合しかつ相分離後に水相を有機相
   、及び中間相として存在する細胞物質から分離すること
   を特徴とする細胞物質の分離法。
2. （２）水相が細菌又は真菌類の発酵溶液である、特許請
   求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）水性系の粘度が５００ｍＰａｓよりも大きい、特
   許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）有機液体が塩素化炭化水素である、特許請求の範
   囲第１項記載の方法。
5. （５）有機液体が塩化メチレン又は１，１，１−トリク
   ロルエタンである、特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. （６）有機液体が炭化水素である、特許請求の範囲第１
   項記載の方法。
7. （７）有機液体がシクロヘキサン又はトルエンである、
   特許請求の範囲第１項記載の方法。