JPS593469B2 - リジン一水和物結晶 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリジン−水和物結晶に関し、その目的とすると
ころは空気中の炭酸ガスに対し安定なリジン−水和物結
晶の取得にある。

リジンは必須アミノ酸として有用な物質であり、飼料へ
の添加剤として有用である他に、特に結晶アミノ酸輸液
などの医薬用に重要な質物である。

ところが、遊離のリジンは、水に対する溶解性が著しく
大きく空気中の炭酸ガスを吸収しやすいなどの理由によ
り、結晶化方法が難しくもつぱら塩酸塩などの塩として
用いられているのが現状である。しかしながら、近年急
速に発達しつつある結晶アミノ酸輸液などに用いるには
、不必要な物質の混入は好ましくなく、たとえば、塩素
イオンはアシドーシスなど副作用の原因となる。そのた
め、安定なリジン結晶を安価に得ることが望まれている
。遊離リジンの結晶化については、ウイツケリーなどに
よる研究が知られているが（ジャーナル・オブ・バイオ
ロジカル・ケミストリー７６巻４３７頁（１９２８））
、それによれば、遊離リジンの結晶の融点は２２４〜２
２５℃であり、晶５ 折損作中空気中の炭酸ガスを避け
たり、特別に精製したエタノールを用いたりする必要が
あることが記載されており、この結晶はリジン無水和物
である。本発明者は、空気中の炭酸ガスに対して安定な
１０リジン結晶を製造する方法を関発すべく鋭意研究を
重ねた結果、５５〜８０重量％の遊離のリジン水溶液に
リジン−水和物結晶を種晶として加えるとリジン−水和
物結晶を製造できること及びこの結晶が空気中の炭酸ガ
スに対して安定であること１５を見出し、この知見に基
づいて本発明を完成するに至つた。

リジン−水和物結晶は種晶がなければ晶析しないもので
あり、その結晶は実施例１に記載のチアンフエニコール
を用いる処理方法によつて製造さ２０れた。

そして一度その結晶を得たならば、それを用いてリジン
−水和物を晶析で、晶析により得られた結晶を次の晶析
時の種晶に繰返し用いればよい。例えば、５５〜８０重
量％の遊離のリジン水浴２５液にリジン−水和物結晶を
種晶として接触せしめるとリジン−水和物結晶が晶析す
る。

この結晶を常法により分離すれば本発明のリジン−水和
物結晶を製造できる。以下、この製造法について詳細に
説明する。

３０本発明において、遊離リジン水溶液中のリジンの濃
度は、５５重量％以上でないとこれを冷却しても、リジ
ン−水和物の結晶は析出しない。

好ましくは６０重量、以上がよい。また、一定形状一定
量の種晶の添加はリジン−水和物を確実に析出３５させ
粒の揃つた結晶を得るために有用であるが単に晶析させ
るためには肉眼で見えない程度の微量の種晶の添加で十
分である。また、濃度が８０％）１７−を超えると、こ
れを冷却したとき全体が固化しやすいので好ましくない
。

濃度６０〜７０％が適当である。リジン一水和物を安定
に晶析できるのは６０℃以下の温度領域であることも見
出している。

それ以上の温度ではリジン無水和物が安定に晶析する。
故に、上記種晶との接触温度は６０℃以下であり、低い
方が収率が良いのは言うまでもない。上記濃度の遊離リ
ジン水溶液を調製するには常法の濃縮又は稀釈手段を用
いればよい。冷却操作によりリジン一水和物結晶を晶析
せしめるのが、リジン一水和物結晶を製造するのに有利
である。

リジン一水和物結晶の同定は融点の他に、Ｘ線粉末法回
析、赤外線吸収スペクトル示差熱分析による６０℃にお
ける吸熱現象を観察することにより行なわれる。

次に、このように晶析されたリジン一水和物の結晶は、
これをそのまま固液分離してもよいが、母液の粘度が高
い場合はエタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコールで希釈してから固液分離するのが好ま
しい。

これらの特定の溶媒以外のものを用いると、いつたん析
出したリジン一水和物の結晶が溶けたり、新たに微細な
懸濁粒子が析出したり、また着色したり、あるいは溶液
が二層に分離したりして好ましくない結果を与える。た
とえばメタノールを用いると結晶が溶け、ｎ−ブチルア
ルコールを用いると二層に分離し、アセトンでは着色す
る。溶媒を添加したのち、さらに温度を下げることは必
要ないばかりか、．そのような有機溶媒を含んだ系から
析出した結晶は往々にして小さく、しかも変質して粉末
状に変化しやすく本発明の目的に適合しないものしか得
られない。むしろ新たに固体が析出しないようにあまり
長時間そのまま放置しないで、希釈の目的を達成した後
は、すぐ固液分離してしまうことい好ましい。上記リジ
ン一水和物結晶の製造方法は特別に精製したエタノール
などが用いる必要もなく容易に得られ、工業的に実施す
るのに好都合である。

次に、本発明によつて得られるリジン一水和物結晶およ
び公知法で得られるリジン無水和物結晶の空気中の炭酸
ガスを吸収する速度を図１に示す。図１中Ａはリジン一
水和物結晶の炭酸ガス吸収曲線を示し、Ｂはリジン無水
和物結晶の炭酸ガス吸収曲線を示す。分析方法は炭酸ガ
スの吸収に基づく炭素の量比の減少を元素分析法により
求めることによつた。この図によればリジン無水和物の
結晶は始めから炭素ガスの吸収値が高くしかも吸収速度
も速いのに対し、本発明により得られたリジン一水和物
結晶は炭酸ガスの吸収値が低く、吸収速度も遅く、炭酸
ガスに対して安定であることがわかる。またリジン一水
和物結晶およびリジン無水和物結晶の吸湿性を比較する
と、リジン無水和物結晶が湿度４５％を超えると吸湿す
るのに対し、本発明により得られたリジン一水和物結晶
は湿度６３％以下ならば吸湿しない。

図２はリジン一水和物結晶及びリジン無水和物結晶の湿
度と吸収水分量との関係を示した。この図中Ａはリジン
一水和物結晶、Ｂはリジン無水和物結晶についての３０
℃、平衡状態での湿度と吸収水分量の関係を示す。本発
明のリジン一水和物結晶は空気中の炭酸ガスに対して安
定でありかつ吸湿性も少ないことがわかる。実施例によ
り本発明を詳細に説明する。

実施例 １ ５５７／Ｄｊの遊離Ｌ−リジン水溶液１０ｍ１にチアン
フエニコール５００ηを加え室温にて３０分間攪拌する
と均一溶液になつた。

この溶液を５℃にて一夜放置すると結晶が生成した。こ
の結晶を分離して粉末Ｘ線分析を行つたところ、チアン
フエニコールが少量混在するＬ−リジン−水和物結晶で
あると思われるものであつた。この結晶を６５重量％の
遊離Ｌ−リジン水溶液０．５１に加え一夜放置したとこ
ろ７１ｔｆ）Ｌ−リジン−水和物結晶（融点６０℃）が
得られた。Ｌ−リジン−水和物結晶であることは元素分
析値及びカールフイツシヤ一法による水分測定値より確
認した。Ｌーリジン−水和物結晶のヌジヨール法での赤
外線吸収スペクトルを図３に示した。Ｌ−リジン塩酸塩
８０ｙ（遊離リジンとして６４７）を水２．２１に溶か
しこれをＨ型強酸性イオン交換樹脂デユオライトＣ−２
０５００ｄのカラムに通液したのち、水１１でカラムを
洗い、１規定アンモニア水１．５１で溶出した。

次いで溶出液を６００ｍｅまで減圧濃縮したのち、活性
炭で脱色し、さらに全重量９５ｔまで減圧濃縮したとこ
ろで、リジン含量６１重量％であることを確認し、Ｌ−
リジン−水和物の結晶０．１ｆを種晶として加えて一夜
室温に放置したところ結晶が析出したのでゆつくりかき
まぜながらさらに５℃まで一夜冷却した。次いで、５℃
に冷却したエタノール６０ｍ１を加えて、すばやく濾過
し、さらに、６０％エタノール２０ｍ１で結晶を洗浄し
た。得られた結晶の収量は３０７であつた。なお、上記
実施例において種晶を添加しないで、上記実施例と同一
の実験を行つたところ、何ら結晶は得られなかつた。

すなわち、濃縮又は冷却温度を変化せしめても結晶は得
られなかつた。因みに、６０℃以上の温度で濃縮すると
公知結晶であるＬ−リジン無水和物が晶析した。一方、
前記公知文献記載の方法に従い、上記実施例と同様にし
て得た５０重量％の遊離Ｌ−リジン水溶液４０ｆにエタ
ノール２４０ｍ１を室温で加え、０℃に一夜放置すると
結晶が析出した。

得られた結晶は５ｆ７であり、粉末Ｘ線分析によりＬリ
ジン無水和物結晶であることがわかつた。実施例 ２実
施例１においてＬ−リジン−水和物を晶析した後濾別す
る前に加えるエタノールに代えてｎ−プロピルアルコー
ルを用いた以外は同様にしてＬ−リジン−水和物結晶を
得た。

得られた結晶の収量は２５７であつた。実施例 ３ 実施例１においてエタノールに代えてイソプロピルアル
コールを用いた以外は同様にしてＬ−リジン−水和物結
晶３１Ｖを得た。

実施例 ４ 実施例１と同様にして得た６５重量％の遊離のＬ−リジ
ン水溶液１ｋ９にＬ−リジン−水和物結晶０．１ｔを種
晶として加え２０℃にて一夜放置したところＬ−リジン
−水和物が晶析した。

これより０℃にてバスケツト型遠心分離機を用い固液分
離した。１４７２のＬ−リジン−水和物結晶を得た。

【図面の簡単な説明】

図１は、リジン一水和物結晶とリジン無水和物結晶の炭
酸ガス吸収曲線を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リジン一水和物結晶。