カルニチンの製造方法
【課題】カルニチンから不純物を除去する際に、安価に、高収率かつ高純度のカルニチンを得ることができる、カルニチンの製造方法を目的とする。
【解決手段】塩化カルニチンアミドを含む水溶液を中和した後、電気透析によりイオン交換膜を透過させた精製塩化カルニチンアミド水溶液を得る工程と、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液を加水分解と中和とにより、カルニチン水溶液を得る工程と、得られたカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程と、を有することよりなる。
【解決手段】塩化カルニチンアミドを含む水溶液を中和した後、電気透析によりイオン交換膜を透過させた精製塩化カルニチンアミド水溶液を得る工程と、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液を加水分解と中和とにより、カルニチン水溶液を得る工程と、得られたカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程と、を有することよりなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカルニチンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カルニチンはビタミンＢＴとも言われ、生体内で脂肪酸の代謝に関係している重要な化合物である。従来、カルニチンの合成法は、カルニチンニトリルクロライドに塩基性物質と過酸化水素水を作用させてカルニチンを得る方法（例えば、特許文献１）、シュウ酸を用いてカルニチンアミドクロライドをカルニチンクロライドに変換する方法（例えば、特許文献２）などの合成法が知られている。
また生化学的な合成法として、微生物の酵素活性を利用しカルニチンアミドを加水分解して光学活性なＬ−カルニチンを得る方法（例えば、特許文献３、４）、γ−ブチロベタイン、クロトノベタインを原料として、Ｌ−カルニチンを合成する方法（例えば、特許文献５〜７）などがあるが、原料であるカルニチンニトリルクロライド、カルニチンアミドやクロトノベタイン、γ−ブチロベタインの残留、菌体由来成分の糖、蛋白質等の残留、および副反応による不純物の生成があり、カルニチンと分離する必要があった。
これらの原料および不純物の一般的な分離法としては、カルニチンとカルニチンアミドを含有する水溶液を、ｐＨ５〜１２に平衡化した陽イオン交換樹脂に通し、カルニチンアミドを特異的に吸着させて、カルニチンを回収する方法（例えば、特許文献８）、カルニチンニトリルを含有するカルニチン水溶液を陽イオン交換樹脂に接触させ、カルニチンとカルニチンニトリルを分離する方法（例えば、特許文献９）、カチオン交換クロマトグラフィーを用いてＬ−カルニチンと、Ｌ−クロトノベタインを分離する方法（例えば、非特許文献１）などのイオン交換樹脂を用いる方法が挙げられるが、いずれの方法も工程が煩雑であり、精製コストが高くなる。
また、無機化合物および副生物を含有するカルニチン、またはカルニチンアミドの水溶液を−２０〜＋８０℃で電気透析することにより、塩、アミン等を除去する方法、（例えば、特許文献１０）、カルニチンアミドクロライドを電気透析し、カルニチンアミド４級アンモニウムイオンをカチオン交換膜を透過させて、樟脳酸塩として回収し、濃塩酸で加水分解することによりカルニチンクロライドを合成し、再度電気透析によりカルニチンの分子内塩を回収する方法（例えば、特許文献１１）などの、電気透析を用いる方法がある。上述のように、カルニチンの製造過程における、不純物除去には、高収率、高不純物除去率、かつ安価な精製方法が望まれていた。
【特許文献１】特開平１−２８７０６５号公報
【特許文献２】特開昭５５−１３２９９号公報
【特許文献３】特開昭６３−５６２９４号公報
【特許文献４】特公平６−３０６２２号公報
【特許文献５】特開昭６０−２２４４８８号公報
【特許文献６】特開昭６１−１９９７９３号公報
【特許文献７】特開平３−７６５９１号公報
【特許文献８】特開平１−２１３２５９号公報
【特許文献９】特開平２−６７２５６号公報
【特許文献１０】特開昭６０−２５８４８７号公報
【特許文献１１】特開昭５９−１０７０８７号公報
【非特許文献１】Ｊ．Ｐ．ヴァンデカスティーレ，Ａｐｌｌｅ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．３９．３２７（１９８０），ｐ．３２７−３３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の方法によっても、回収率および不純物除去率は未だ不充分なものであった。
本発明は、カルニチンから不純物を除去する際に、安価に、高収率かつ高純度のカルニチンを得ることができる、カルニチンの製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のカルニチンの製造方法は、塩化カルニチンアミドを含む水溶液を中和した後、電気透析により、イオン交換膜を透過させて精製塩化カルニチンアミド水溶液を得る工程と、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液を加水分解と中和とにより、カルニチン水溶液を得る工程と、得られたカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程と、を有することを特徴とする。前記塩化カルニチンアミドを含む水溶液は、塩化カルニチンアミド濃度を５〜１３質量％とすることが好ましく、前記イオン交換膜には、一価イオン選択透過性の、分画分子量が１００以下のイオン交換膜を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のカルニチンの製造方法によれば、安価に、高収率かつ高純度のカルニチンを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（製造方法）
本発明の実施形態の一例について、以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明のカルニチンの製造方法は、塩化カルニチンアミドを含む水溶液（以下、粗塩化カルニチンアミド水溶液という）を中和した後、電気透析により精製し、次いで、加水分解と中和とによりカルニチン水溶液とし、さらにカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程を有する製造方法である。以下、詳細に説明する。
【０００７】
まず、粗塩化カルニチンアミド水溶液にろ過助剤を添加し、遠心分離、加圧ろ過等によって菌体等の固形分を除去したろ液を得る。得られたろ液を中和した後、電気透析装置の脱塩室に入れ、電気透析装置の濃縮室に純水を入れる。次いで、電気透析装置に所定時間、電圧を印加して、精製を行う（電気透析１）。この間、電解質である塩化カルニチンアミドは、水溶液中ではカチオンの形態となっているため、電気透析装置に電圧を印加すると、陰極側に引き寄せられ、カチオン膜を透過して濃縮室に移動する。一方、ろ液中に不純物として含まれている、非電解質の糖類・蛋白質、その他非電解質の物質等はイオン交換膜を透過できず、脱塩室内に残留する。こうして、主に塩化カルニチンアミドが移動してきた濃縮水、すなわち、非電解質の糖、蛋白質、その他非電荷有機物が除去された、精製塩化カルニチンアミド水溶液を得ることができる。
続いて、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液に対し、塩化カルニチンアミドの加水分解と中和を行い、副生物を含むカルニチン水溶液（以下、粗カルニチン水溶液ということもある）を得る。得られた粗カルニチン水溶液を電気透析装置の脱塩室内に入れ、電気透析装置の濃縮室に純水を入れる。次いで、電気透析装置に所定時間、電圧を印加して、精製を行う（電気透析２）。ここで、カルニチンは両性化合物であるため、中性域のｐＨでは、陰極・陽極のいずれにも引き寄せられない。従って、粗カルニチン水溶液に含まれる無機塩、その他の電解質の不純物は、陰極あるいは陽極側に引き寄せられ、イオン交換膜を透過して濃縮室へ移動する。一方、カルニチンは脱塩室に残存する。こうして、不純物が除去されたカルニチン水溶液（以下、精製カルニチン水溶液ということもある）を得ることができる。
そして、得られた精製カルニチン水溶液を乾固して溶媒を取り除き、カルニチン粉末を製造することができる。
【０００８】
＜粗塩化カルニチンアミド水溶液＞
本発明において使用する粗塩化カルニチンアミド水溶液は、特に限定されず、公知の方法で得られたものを用いることができる。中でも、４−ハロ−３−ヒドロキシブチロニトリルから微生物の作用により製造された、４−ハロ−３−ヒドロキシブチルアミドをトリメチルアミン等を用いて４級アミノ化したものが好ましい。
また、粗塩化カルニチンアミド水溶液の濃度は特に限定されないが、３〜２０質量％が好ましく、４〜１３質量％がより好ましく、５〜８質量％がさらに好ましい。濃度差に起因して、不純物がイオン交換膜を透過することを抑制するためである。
【０００９】
＜粗カルニチン水溶液＞
本発明における粗カルニチン水溶液のｐＨは特に限定されることはないが、中性域であることが好ましい。具体的にはｐＨ５．５〜８．５であることが好ましく、ｐＨ６〜８がより好ましい。上記ｐＨの範囲外であると、回収率が低下するためである。
また、粗カルニチン水溶液におけるカルニチンの濃度は特に限定されることはないが、５〜２０質量％であることが好ましい。５質量％未満であると生産性が悪化し、２０質量％を超えると拡散による損失が増大するためである。
【００１０】
＜ろ過助剤＞
使用するろ過助剤としては活性炭、珪藻土等が使用されるが、脱色性の観点から活性炭の使用が好ましい。また、使用量は粗塩化カルニチンアミド水溶液の液質量に対して、０．１〜５質量％が好ましく、０．５〜３質量％がより好ましい。
【００１１】
＜粗塩化カルニチンアミド水溶液の中和＞
粗塩化カルニチンアミド水溶液の中和の方法は特に限定されず、既知の手法を用いることができる。例えば、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液や、塩酸水溶液等の酸性水溶液を添加して中和する方法を挙げることができる。中和により、蛋白質、着色成分の除去率を向上させることができるためである。
【００１２】
＜電気透析装置＞
本発明に使用する電気透析装置は特に限定されず、既存の装置を使用することができる。一般的な形態としては、例えば、陰極と陽極との間に、陽極側にアニオン交換膜を配置し、陰極側にカチオン交換膜を配置して、脱塩室と濃縮室を形成させたものが挙げられる。
電気透析装置に使用するイオン交換膜は特に限定はされないが、不純物の拡散による浸透をより抑制するために、一価イオン選択透過処理が施されたイオン交換膜であって、分画分子量が１００以下のものを使用することが好ましい。このようなイオン交換膜として、ネオセプタＣＩＭＳ（カチオン交換膜、分画分子量１００、株式会社アストム製や、ネオセプタＡＣＳ（アニオン交換膜、分画分子量１００、株式会社アストム製）を例示することができる。
【００１３】
電気透析における印加電圧は、イオン交換膜１対に対して０．１〜１．０Ｖの範囲で決定することが好ましく、０．３〜０．７Ｖの範囲で決定することがさらに好ましい。電流密度は限界電流密度以下であることが好ましい。
【００１４】
＜塩化カルニチンアミドの加水分解・中和＞
本発明における加水分解の方法は特に限定されず、既知の手法を用いることができる。例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ、または塩酸や硫酸等の酸の存在下で、加熱することにより加水分解を行う方法を挙げることができる。これら、加水分解に使用する物質の添加量は、塩化カルニチンアミドをカルニチンに完全に転化することができる添加量であれば特に限定されることはない。例えば、塩化カルニチンアミドに対して、等モル以上となるように添加すれば良く、１．１〜２．０等量がより好ましい。加水分解を行う際の、反応温度としては特に限定されないが、５〜１００℃が好ましく、反応時間と不純物の副生を抑制する観点から、１０〜７０℃がより好ましい。
また、加水分解を行う時間は、塩化カルニチンアミドを充分に転化できれば特に限定されず、加水分解の温度、および添加物質の量によって適宜決定されることが好ましい。
また、加水分解後の中和の方法については、加水分解に要したアルカリ、酸の中和をすることができれば特に限定されることはないが、中和後の粗カルニチン水溶液がｐＨ６〜８となるように、添加物質の選定と、その添加量を決定することが好ましい。
【００１５】
＜乾固＞
精製カルニチン水溶液を乾固する方法は特に限定されることはなく、既知の手法を用いることができる。例えば、加熱蒸発乾固、減圧乾固、あるいはこれらを組み合わせた方法等を挙げることができる。また、乾固する条件は特に限定されないが、カルニチンが変性しない温度条件で行うことが好ましい。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、実施例に限定されるものではない。なお、特段の断りがない限り、「％」は、「質量％」を表すものとする。
【００１７】
（不純物量の分析方法）
粗塩化カルニチンアミド水溶液、精製塩化カルニチンアミド水溶液、粗カルニチン水溶液、精製カルニチン水溶液中の不純物量は、以下に示す高速液体クロマトグラフィー条件により容易に測定することができる。詳細を以下に示す。
＜条件１＞
カラム：Ｎｕｃｌｅｏｓｉｌ １００−Ｎ（ＣＨ３）２、４．６×２５０ｍｍ（ＧＬ ｓｃｉｅｎｃｅ社製）
移動相：５０ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ４．７）：アセトニトリル（ＡＴＮ）＝３５：６５
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出：ＵＶ
リテンションタイム：
塩化カルニチンアミド ７−８ ｍｉｎ
クロトノベタイン １２−１３ ｍｉｎ
４−ヒドロキシクロトン酸 ５．０−５．２ ｍｉｎ
３−ヒドロキシグルタル酸 １４−１６ ｍｉｎ
カルニチン １０−１１ｍｉｎ
【００１８】
＜条件２＞
カラム：ＯＤＳ−３Ｖ、４．６×２５０ｍｍ（ＧＬ ｓｃｉｅｎｃｅ社製）
移動相：０．０５％ＣＦ３ＣＯＯＨ
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出：ＵＶ、ＲＩ
リテンションタイム：
４−ヒドロキシクロトンアミド （ＨＣＡｍ）４．７ｍｉｎ（ＵＶ）
３−ヒドロキシグルタロニトリル（ＤＩ−ＣＮ） ５．７ｍｉｎ（ＲＩ）
【００１９】
（塩化ナトリウム濃度の測定）
塩化ナトリウム濃度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ０４００−３５−１０に準じ、硝酸銀滴定法（モール法）により行った。
【００２０】
（カルニチンの純度測定）
カルニチンの純度測定は、酸−無水滴定により、Ｌ−カルニチンとして測定した。
１００ｍｇのカルニチンを２５０ｍｌのフラスコにとり、３ｍｌの蟻酸及び５０ｍｌの氷酢酸で溶解する。Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖｉｏｒｅｔ ＴＳ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖｉｏｒｅｔ：酢酸＝９９：１）を２滴加え、０．１Ｎ過塩素酸−酢酸溶液を滴下して滴定し、エメラルドグリーンになったところで滴定終了とする。０．１Ｎ過塩素酸１ｍｌに対してＬ−カルニチンは１６．１２ｍｇとなる。
【００２１】
（蛋白質含有量の測定）
蛋白質含有量の測定は、タンパク質定量用ビシンコニン酸（ＢＣＡ）キット（シグマアルドリッチジャパン株式会社製）を用い、ビシンコニン酸（ＢＣＡ）法により行った。
【００２２】
（糖類含有量の測定）
糖類含有量は、Ｈｏｄｇｅ，Ｊ．Ｅ．ａｎｄ Ｈｏｆｒｅｉｔｅｒ，Ｂ．Ｔ．，Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１，３３８（１９６２）に記載のフェノール−硫酸法に準じて測定した。
【００２３】
（電気透析）
本実施例に用いた電気透析装置は、特段の記載がない限り、次の通りの仕様とした。
（１）電気透析装置：マイクロアシライザーＳ−３（株式会社アストム製）
（２）カチオン交換膜：一価イオン選択透過性；ネオセプタＣＩＭＳ（分画分子量１００、株式会社アストム製）
（３）アニオン交換膜：一価イオン選択透過性；ネオセプタＡＣＳ（分画分子量１００、株式会社アストム製）
（４）有効膜面積：５５０ｃｍ２（脱塩室１０対）
【００２４】
（実施例１）
使用した電気透析装置には、塩化カルニチンアミド濃度９．６％の粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａ３００ｇを電気透析装置の脱塩室に入れた。次いで、濃縮水として純水２００ｇを濃縮室に入れて、電圧１０Ｖで電気透析を１３０分間行い（電気透析１）、濃縮室の精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａ３２３ｇを回収した。前述の「（不純物量の測定方法）」の「＜条件１＞」および「＜条件２＞」により、粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａ中に含まれる成分の分析を行い、その結果を表１に示す。
得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａ３２３ｇに４８％水酸化ナトリウム水溶液３６ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、前述の「＜条件１＞」により、塩化カルニチンアミドのピークの消失が確認できた時点を転化率が１００％に達したものとした。加水分解終了後、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａを減圧下（８ｋＰａ）４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸３０ｇで中和し、表２に示す組成の粗カルニチン水溶液２４６ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ａ２４６ｇを電気透析装置の脱塩室に入れ、純水２２１ｇを濃縮室に入れて、電圧１０Ｖで電気透析を４３分間行い（電気透析２）、濃縮室の精製カルニチン水溶液Ａを回収した。粗カルニチン水溶液Ａと精製カルニチン水溶液Ａについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ａと精製カルニチン水溶液Ａについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
次いで、得られた精製カルニチン水溶液Ａを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＡ２２．７ｇを得た。得られたカルニチンＡの純度、および糖類・蛋白質の含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２５】
（実施例２）
粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａを、塩化カルニチンアミド濃度７．９％の粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｂとした以外は、実施例１と同様に電気透析１を行い、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｂ２８７．７ｇを得た。粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｂと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｂの成分分析を行い、その結果を表１に示す。
次いで、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｂ２８７．７ｇに、４８％水酸化ナトリウム水溶液３０ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、塩化カルニチンアミドの転化率が１００％に達したことを実施例１と同様にして確認した。加水分解終了後、減圧（８ｋＰａ）下、４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸２５ｇで中和し、粗カルニチン水溶液Ｂ２１５ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ｂ２１５ｇを電気透析装置の脱塩室に、純水１９４ｇを濃縮室に入れ、電圧１０Ｖで電気透析を３５分間行い（電気透析２）、精製カルニチン水溶液Ｂを得た。粗カルニチン水溶液Ｂと精製カルニチン水溶液Ｂについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ｂと精製カルニチン水溶液Ｂについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
得られた精製カルニチン水溶液Ｂを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＢ１８．６ｇを得た。得られたカルニチンＢの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２６】
（実施例３）
粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａを、塩化カルニチンアミド濃度１４．７％の粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｃとした以外は、実施例１と同様に電気透析１を行い、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｃ５４７ｇを得た。粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｃと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｃの成分分析を行い、その結果を表１に示す。
次いで、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｃ５４７ｇに、４８％水酸化ナトリウム水溶液５６ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、塩化カルニチンアミドの転化率が１００％に達したことを実施例１と同様にして確認した。加水分解終了後、減圧（８ｋＰａ）下、４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸２５ｇで中和し、粗カルニチン水溶液Ｃ４０８ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ｃ４０８ｇを電気透析装置の脱塩室に、純水３６７ｇを濃縮室に入れ、電圧１０Ｖで電気透析を８０分間行い（電気透析２）、精製カルニチン水溶液Ｃ２５１ｇを得た。粗カルニチン水溶液Ｃと精製カルニチン水溶液Ｃについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ｃと精製カルニチン水溶液Ｃについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
得られた精製カルニチン水溶液Ｃを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＣ３４．９ｇを得た。得られたカルニチンＣの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２７】
（実施例４）
電気透析装置について、カチオン交換膜をネオセプタＣＭＸ（一価イオン選択透過処理がされていない標準膜、分画分子量３００、株式会社アストム製）とし、アニオン交換膜をネオセプタＡＭＸ（一価イオン選択透過処理がされていない標準膜、分画分子量３００、株式会社アストム製）とした以外は、実施例１と同様に電気透析１を行い、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｄを得た。粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｄの成分分析を行い、その結果を表１に示す。
次いで、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｄ３２３ｇに、４８％水酸化ナトリウム水溶液３６ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、塩化カルニチンアミドの転化率が１００％に達したことを実施例１と同様にして確認した。加水分解終了後、減圧（８ｋＰａ）下、４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸３０ｇで中和し、粗カルニチン水溶液Ｄ２５６ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ｄ２５５ｇを電気透析装置の脱塩室に、純水２３０ｇを濃縮室に入れ、電圧１０Ｖで電気透析を５２分間行い（電気透析２）、精製カルニチン水溶液Ｄ２５１ｇを得た。粗カルニチン水溶液Ｄと精製カルニチン水溶液Ｄについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ｄと精製カルニチン水溶液Ｄについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
得られた精製カルニチン水溶液Ｄを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＤ２１．２ｇを得た。得られたカルニチンＤの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２８】
（比較例１）
電気透析１を行わなかった以外は、実施例１と同様の操作を行い、カルニチンＥ２３．６ｇを得た。得られたカルニチンＥの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
表１の通り、電気透析１により、粗塩化カルニチンアミド水溶液中の不純物（糖類、蛋白質、ＤＩ−ＣＮ、ＨＣＡｍ）を減少できることがわかった。
さらに、表２では、電気透析２により、粗カルニチン水溶液中の塩化ナトリウムを高精度に除去できることがわかった。
そして、表３に示すとおり、電気透析１を行った実施例１〜４では、得られたカルニチンは純度９９．７％以上の、極めて精製度の高いものであった。そして、粗塩化カルニチンアミド水溶液の粗塩化カルニチンアミド濃度が１３％以下であり、かつ一価イオン選択透過性のイオン交換膜を使用した実施例１、２は、得られたカルニチンは９９．９％という極めて高い純度であり、糖類・蛋白質の残存も認められなかった。
一方、電気透析１を行わなかった比較例１では、得られたカルニチンの純度は、９７．１％と低いものであり、多量の糖類・蛋白質が残存していた。
【技術分野】
【０００１】
本発明はカルニチンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カルニチンはビタミンＢＴとも言われ、生体内で脂肪酸の代謝に関係している重要な化合物である。従来、カルニチンの合成法は、カルニチンニトリルクロライドに塩基性物質と過酸化水素水を作用させてカルニチンを得る方法（例えば、特許文献１）、シュウ酸を用いてカルニチンアミドクロライドをカルニチンクロライドに変換する方法（例えば、特許文献２）などの合成法が知られている。
また生化学的な合成法として、微生物の酵素活性を利用しカルニチンアミドを加水分解して光学活性なＬ−カルニチンを得る方法（例えば、特許文献３、４）、γ−ブチロベタイン、クロトノベタインを原料として、Ｌ−カルニチンを合成する方法（例えば、特許文献５〜７）などがあるが、原料であるカルニチンニトリルクロライド、カルニチンアミドやクロトノベタイン、γ−ブチロベタインの残留、菌体由来成分の糖、蛋白質等の残留、および副反応による不純物の生成があり、カルニチンと分離する必要があった。
これらの原料および不純物の一般的な分離法としては、カルニチンとカルニチンアミドを含有する水溶液を、ｐＨ５〜１２に平衡化した陽イオン交換樹脂に通し、カルニチンアミドを特異的に吸着させて、カルニチンを回収する方法（例えば、特許文献８）、カルニチンニトリルを含有するカルニチン水溶液を陽イオン交換樹脂に接触させ、カルニチンとカルニチンニトリルを分離する方法（例えば、特許文献９）、カチオン交換クロマトグラフィーを用いてＬ−カルニチンと、Ｌ−クロトノベタインを分離する方法（例えば、非特許文献１）などのイオン交換樹脂を用いる方法が挙げられるが、いずれの方法も工程が煩雑であり、精製コストが高くなる。
また、無機化合物および副生物を含有するカルニチン、またはカルニチンアミドの水溶液を−２０〜＋８０℃で電気透析することにより、塩、アミン等を除去する方法、（例えば、特許文献１０）、カルニチンアミドクロライドを電気透析し、カルニチンアミド４級アンモニウムイオンをカチオン交換膜を透過させて、樟脳酸塩として回収し、濃塩酸で加水分解することによりカルニチンクロライドを合成し、再度電気透析によりカルニチンの分子内塩を回収する方法（例えば、特許文献１１）などの、電気透析を用いる方法がある。上述のように、カルニチンの製造過程における、不純物除去には、高収率、高不純物除去率、かつ安価な精製方法が望まれていた。
【特許文献１】特開平１−２８７０６５号公報
【特許文献２】特開昭５５−１３２９９号公報
【特許文献３】特開昭６３−５６２９４号公報
【特許文献４】特公平６−３０６２２号公報
【特許文献５】特開昭６０−２２４４８８号公報
【特許文献６】特開昭６１−１９９７９３号公報
【特許文献７】特開平３−７６５９１号公報
【特許文献８】特開平１−２１３２５９号公報
【特許文献９】特開平２−６７２５６号公報
【特許文献１０】特開昭６０−２５８４８７号公報
【特許文献１１】特開昭５９−１０７０８７号公報
【非特許文献１】Ｊ．Ｐ．ヴァンデカスティーレ，Ａｐｌｌｅ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．３９．３２７（１９８０），ｐ．３２７−３３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の方法によっても、回収率および不純物除去率は未だ不充分なものであった。
本発明は、カルニチンから不純物を除去する際に、安価に、高収率かつ高純度のカルニチンを得ることができる、カルニチンの製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のカルニチンの製造方法は、塩化カルニチンアミドを含む水溶液を中和した後、電気透析により、イオン交換膜を透過させて精製塩化カルニチンアミド水溶液を得る工程と、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液を加水分解と中和とにより、カルニチン水溶液を得る工程と、得られたカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程と、を有することを特徴とする。前記塩化カルニチンアミドを含む水溶液は、塩化カルニチンアミド濃度を５〜１３質量％とすることが好ましく、前記イオン交換膜には、一価イオン選択透過性の、分画分子量が１００以下のイオン交換膜を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のカルニチンの製造方法によれば、安価に、高収率かつ高純度のカルニチンを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（製造方法）
本発明の実施形態の一例について、以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明のカルニチンの製造方法は、塩化カルニチンアミドを含む水溶液（以下、粗塩化カルニチンアミド水溶液という）を中和した後、電気透析により精製し、次いで、加水分解と中和とによりカルニチン水溶液とし、さらにカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程を有する製造方法である。以下、詳細に説明する。
【０００７】
まず、粗塩化カルニチンアミド水溶液にろ過助剤を添加し、遠心分離、加圧ろ過等によって菌体等の固形分を除去したろ液を得る。得られたろ液を中和した後、電気透析装置の脱塩室に入れ、電気透析装置の濃縮室に純水を入れる。次いで、電気透析装置に所定時間、電圧を印加して、精製を行う（電気透析１）。この間、電解質である塩化カルニチンアミドは、水溶液中ではカチオンの形態となっているため、電気透析装置に電圧を印加すると、陰極側に引き寄せられ、カチオン膜を透過して濃縮室に移動する。一方、ろ液中に不純物として含まれている、非電解質の糖類・蛋白質、その他非電解質の物質等はイオン交換膜を透過できず、脱塩室内に残留する。こうして、主に塩化カルニチンアミドが移動してきた濃縮水、すなわち、非電解質の糖、蛋白質、その他非電荷有機物が除去された、精製塩化カルニチンアミド水溶液を得ることができる。
続いて、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液に対し、塩化カルニチンアミドの加水分解と中和を行い、副生物を含むカルニチン水溶液（以下、粗カルニチン水溶液ということもある）を得る。得られた粗カルニチン水溶液を電気透析装置の脱塩室内に入れ、電気透析装置の濃縮室に純水を入れる。次いで、電気透析装置に所定時間、電圧を印加して、精製を行う（電気透析２）。ここで、カルニチンは両性化合物であるため、中性域のｐＨでは、陰極・陽極のいずれにも引き寄せられない。従って、粗カルニチン水溶液に含まれる無機塩、その他の電解質の不純物は、陰極あるいは陽極側に引き寄せられ、イオン交換膜を透過して濃縮室へ移動する。一方、カルニチンは脱塩室に残存する。こうして、不純物が除去されたカルニチン水溶液（以下、精製カルニチン水溶液ということもある）を得ることができる。
そして、得られた精製カルニチン水溶液を乾固して溶媒を取り除き、カルニチン粉末を製造することができる。
【０００８】
＜粗塩化カルニチンアミド水溶液＞
本発明において使用する粗塩化カルニチンアミド水溶液は、特に限定されず、公知の方法で得られたものを用いることができる。中でも、４−ハロ−３−ヒドロキシブチロニトリルから微生物の作用により製造された、４−ハロ−３−ヒドロキシブチルアミドをトリメチルアミン等を用いて４級アミノ化したものが好ましい。
また、粗塩化カルニチンアミド水溶液の濃度は特に限定されないが、３〜２０質量％が好ましく、４〜１３質量％がより好ましく、５〜８質量％がさらに好ましい。濃度差に起因して、不純物がイオン交換膜を透過することを抑制するためである。
【０００９】
＜粗カルニチン水溶液＞
本発明における粗カルニチン水溶液のｐＨは特に限定されることはないが、中性域であることが好ましい。具体的にはｐＨ５．５〜８．５であることが好ましく、ｐＨ６〜８がより好ましい。上記ｐＨの範囲外であると、回収率が低下するためである。
また、粗カルニチン水溶液におけるカルニチンの濃度は特に限定されることはないが、５〜２０質量％であることが好ましい。５質量％未満であると生産性が悪化し、２０質量％を超えると拡散による損失が増大するためである。
【００１０】
＜ろ過助剤＞
使用するろ過助剤としては活性炭、珪藻土等が使用されるが、脱色性の観点から活性炭の使用が好ましい。また、使用量は粗塩化カルニチンアミド水溶液の液質量に対して、０．１〜５質量％が好ましく、０．５〜３質量％がより好ましい。
【００１１】
＜粗塩化カルニチンアミド水溶液の中和＞
粗塩化カルニチンアミド水溶液の中和の方法は特に限定されず、既知の手法を用いることができる。例えば、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液や、塩酸水溶液等の酸性水溶液を添加して中和する方法を挙げることができる。中和により、蛋白質、着色成分の除去率を向上させることができるためである。
【００１２】
＜電気透析装置＞
本発明に使用する電気透析装置は特に限定されず、既存の装置を使用することができる。一般的な形態としては、例えば、陰極と陽極との間に、陽極側にアニオン交換膜を配置し、陰極側にカチオン交換膜を配置して、脱塩室と濃縮室を形成させたものが挙げられる。
電気透析装置に使用するイオン交換膜は特に限定はされないが、不純物の拡散による浸透をより抑制するために、一価イオン選択透過処理が施されたイオン交換膜であって、分画分子量が１００以下のものを使用することが好ましい。このようなイオン交換膜として、ネオセプタＣＩＭＳ（カチオン交換膜、分画分子量１００、株式会社アストム製や、ネオセプタＡＣＳ（アニオン交換膜、分画分子量１００、株式会社アストム製）を例示することができる。
【００１３】
電気透析における印加電圧は、イオン交換膜１対に対して０．１〜１．０Ｖの範囲で決定することが好ましく、０．３〜０．７Ｖの範囲で決定することがさらに好ましい。電流密度は限界電流密度以下であることが好ましい。
【００１４】
＜塩化カルニチンアミドの加水分解・中和＞
本発明における加水分解の方法は特に限定されず、既知の手法を用いることができる。例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ、または塩酸や硫酸等の酸の存在下で、加熱することにより加水分解を行う方法を挙げることができる。これら、加水分解に使用する物質の添加量は、塩化カルニチンアミドをカルニチンに完全に転化することができる添加量であれば特に限定されることはない。例えば、塩化カルニチンアミドに対して、等モル以上となるように添加すれば良く、１．１〜２．０等量がより好ましい。加水分解を行う際の、反応温度としては特に限定されないが、５〜１００℃が好ましく、反応時間と不純物の副生を抑制する観点から、１０〜７０℃がより好ましい。
また、加水分解を行う時間は、塩化カルニチンアミドを充分に転化できれば特に限定されず、加水分解の温度、および添加物質の量によって適宜決定されることが好ましい。
また、加水分解後の中和の方法については、加水分解に要したアルカリ、酸の中和をすることができれば特に限定されることはないが、中和後の粗カルニチン水溶液がｐＨ６〜８となるように、添加物質の選定と、その添加量を決定することが好ましい。
【００１５】
＜乾固＞
精製カルニチン水溶液を乾固する方法は特に限定されることはなく、既知の手法を用いることができる。例えば、加熱蒸発乾固、減圧乾固、あるいはこれらを組み合わせた方法等を挙げることができる。また、乾固する条件は特に限定されないが、カルニチンが変性しない温度条件で行うことが好ましい。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明について実施例を挙げて具体的に説明するが、実施例に限定されるものではない。なお、特段の断りがない限り、「％」は、「質量％」を表すものとする。
【００１７】
（不純物量の分析方法）
粗塩化カルニチンアミド水溶液、精製塩化カルニチンアミド水溶液、粗カルニチン水溶液、精製カルニチン水溶液中の不純物量は、以下に示す高速液体クロマトグラフィー条件により容易に測定することができる。詳細を以下に示す。
＜条件１＞
カラム：Ｎｕｃｌｅｏｓｉｌ １００−Ｎ（ＣＨ３）２、４．６×２５０ｍｍ（ＧＬ ｓｃｉｅｎｃｅ社製）
移動相：５０ｍＭリン酸カリウム（ｐＨ４．７）：アセトニトリル（ＡＴＮ）＝３５：６５
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出：ＵＶ
リテンションタイム：
塩化カルニチンアミド ７−８ ｍｉｎ
クロトノベタイン １２−１３ ｍｉｎ
４−ヒドロキシクロトン酸 ５．０−５．２ ｍｉｎ
３−ヒドロキシグルタル酸 １４−１６ ｍｉｎ
カルニチン １０−１１ｍｉｎ
【００１８】
＜条件２＞
カラム：ＯＤＳ−３Ｖ、４．６×２５０ｍｍ（ＧＬ ｓｃｉｅｎｃｅ社製）
移動相：０．０５％ＣＦ３ＣＯＯＨ
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
検出：ＵＶ、ＲＩ
リテンションタイム：
４−ヒドロキシクロトンアミド （ＨＣＡｍ）４．７ｍｉｎ（ＵＶ）
３−ヒドロキシグルタロニトリル（ＤＩ−ＣＮ） ５．７ｍｉｎ（ＲＩ）
【００１９】
（塩化ナトリウム濃度の測定）
塩化ナトリウム濃度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ０４００−３５−１０に準じ、硝酸銀滴定法（モール法）により行った。
【００２０】
（カルニチンの純度測定）
カルニチンの純度測定は、酸−無水滴定により、Ｌ−カルニチンとして測定した。
１００ｍｇのカルニチンを２５０ｍｌのフラスコにとり、３ｍｌの蟻酸及び５０ｍｌの氷酢酸で溶解する。Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖｉｏｒｅｔ ＴＳ（Ｃｒｙｓｔａｌ Ｖｉｏｒｅｔ：酢酸＝９９：１）を２滴加え、０．１Ｎ過塩素酸−酢酸溶液を滴下して滴定し、エメラルドグリーンになったところで滴定終了とする。０．１Ｎ過塩素酸１ｍｌに対してＬ−カルニチンは１６．１２ｍｇとなる。
【００２１】
（蛋白質含有量の測定）
蛋白質含有量の測定は、タンパク質定量用ビシンコニン酸（ＢＣＡ）キット（シグマアルドリッチジャパン株式会社製）を用い、ビシンコニン酸（ＢＣＡ）法により行った。
【００２２】
（糖類含有量の測定）
糖類含有量は、Ｈｏｄｇｅ，Ｊ．Ｅ．ａｎｄ Ｈｏｆｒｅｉｔｅｒ，Ｂ．Ｔ．，Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１，３３８（１９６２）に記載のフェノール−硫酸法に準じて測定した。
【００２３】
（電気透析）
本実施例に用いた電気透析装置は、特段の記載がない限り、次の通りの仕様とした。
（１）電気透析装置：マイクロアシライザーＳ−３（株式会社アストム製）
（２）カチオン交換膜：一価イオン選択透過性；ネオセプタＣＩＭＳ（分画分子量１００、株式会社アストム製）
（３）アニオン交換膜：一価イオン選択透過性；ネオセプタＡＣＳ（分画分子量１００、株式会社アストム製）
（４）有効膜面積：５５０ｃｍ２（脱塩室１０対）
【００２４】
（実施例１）
使用した電気透析装置には、塩化カルニチンアミド濃度９．６％の粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａ３００ｇを電気透析装置の脱塩室に入れた。次いで、濃縮水として純水２００ｇを濃縮室に入れて、電圧１０Ｖで電気透析を１３０分間行い（電気透析１）、濃縮室の精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａ３２３ｇを回収した。前述の「（不純物量の測定方法）」の「＜条件１＞」および「＜条件２＞」により、粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａ中に含まれる成分の分析を行い、その結果を表１に示す。
得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａ３２３ｇに４８％水酸化ナトリウム水溶液３６ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、前述の「＜条件１＞」により、塩化カルニチンアミドのピークの消失が確認できた時点を転化率が１００％に達したものとした。加水分解終了後、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ａを減圧下（８ｋＰａ）４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸３０ｇで中和し、表２に示す組成の粗カルニチン水溶液２４６ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ａ２４６ｇを電気透析装置の脱塩室に入れ、純水２２１ｇを濃縮室に入れて、電圧１０Ｖで電気透析を４３分間行い（電気透析２）、濃縮室の精製カルニチン水溶液Ａを回収した。粗カルニチン水溶液Ａと精製カルニチン水溶液Ａについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ａと精製カルニチン水溶液Ａについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
次いで、得られた精製カルニチン水溶液Ａを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＡ２２．７ｇを得た。得られたカルニチンＡの純度、および糖類・蛋白質の含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２５】
（実施例２）
粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａを、塩化カルニチンアミド濃度７．９％の粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｂとした以外は、実施例１と同様に電気透析１を行い、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｂ２８７．７ｇを得た。粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｂと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｂの成分分析を行い、その結果を表１に示す。
次いで、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｂ２８７．７ｇに、４８％水酸化ナトリウム水溶液３０ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、塩化カルニチンアミドの転化率が１００％に達したことを実施例１と同様にして確認した。加水分解終了後、減圧（８ｋＰａ）下、４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸２５ｇで中和し、粗カルニチン水溶液Ｂ２１５ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ｂ２１５ｇを電気透析装置の脱塩室に、純水１９４ｇを濃縮室に入れ、電圧１０Ｖで電気透析を３５分間行い（電気透析２）、精製カルニチン水溶液Ｂを得た。粗カルニチン水溶液Ｂと精製カルニチン水溶液Ｂについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ｂと精製カルニチン水溶液Ｂについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
得られた精製カルニチン水溶液Ｂを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＢ１８．６ｇを得た。得られたカルニチンＢの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２６】
（実施例３）
粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａを、塩化カルニチンアミド濃度１４．７％の粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｃとした以外は、実施例１と同様に電気透析１を行い、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｃ５４７ｇを得た。粗塩化カルニチンアミド水溶液Ｃと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｃの成分分析を行い、その結果を表１に示す。
次いで、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｃ５４７ｇに、４８％水酸化ナトリウム水溶液５６ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、塩化カルニチンアミドの転化率が１００％に達したことを実施例１と同様にして確認した。加水分解終了後、減圧（８ｋＰａ）下、４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸２５ｇで中和し、粗カルニチン水溶液Ｃ４０８ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ｃ４０８ｇを電気透析装置の脱塩室に、純水３６７ｇを濃縮室に入れ、電圧１０Ｖで電気透析を８０分間行い（電気透析２）、精製カルニチン水溶液Ｃ２５１ｇを得た。粗カルニチン水溶液Ｃと精製カルニチン水溶液Ｃについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ｃと精製カルニチン水溶液Ｃについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
得られた精製カルニチン水溶液Ｃを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＣ３４．９ｇを得た。得られたカルニチンＣの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２７】
（実施例４）
電気透析装置について、カチオン交換膜をネオセプタＣＭＸ（一価イオン選択透過処理がされていない標準膜、分画分子量３００、株式会社アストム製）とし、アニオン交換膜をネオセプタＡＭＸ（一価イオン選択透過処理がされていない標準膜、分画分子量３００、株式会社アストム製）とした以外は、実施例１と同様に電気透析１を行い、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｄを得た。粗塩化カルニチンアミド水溶液Ａと、精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｄの成分分析を行い、その結果を表１に示す。
次いで、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液Ｄ３２３ｇに、４８％水酸化ナトリウム水溶液３６ｇを添加し、３０℃で１０時間加水分解反応を行った。そして、塩化カルニチンアミドの転化率が１００％に達したことを実施例１と同様にして確認した。加水分解終了後、減圧（８ｋＰａ）下、４５℃で６０％まで濃縮後、３５％塩酸３０ｇで中和し、粗カルニチン水溶液Ｄ２５６ｇを得た。得られた粗カルニチン水溶液Ｄ２５５ｇを電気透析装置の脱塩室に、純水２３０ｇを濃縮室に入れ、電圧１０Ｖで電気透析を５２分間行い（電気透析２）、精製カルニチン水溶液Ｄ２５１ｇを得た。粗カルニチン水溶液Ｄと精製カルニチン水溶液Ｄについて、上述の「＜条件１＞」によりカルニチン濃度の分析を行った。加えて、粗カルニチン水溶液Ｄと精製カルニチン水溶液Ｄについて、塩化ナトリウム濃度の測定を行い、これらの結果を表２に示す。
得られた精製カルニチン水溶液Ｄを乾固（１．３３ｋＰａ、５０℃）して、カルニチンＤ２１．２ｇを得た。得られたカルニチンＤの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２８】
（比較例１）
電気透析１を行わなかった以外は、実施例１と同様の操作を行い、カルニチンＥ２３．６ｇを得た。得られたカルニチンＥの純度、および糖類・蛋白質含有量の測定を行い、その結果を表３に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
表１の通り、電気透析１により、粗塩化カルニチンアミド水溶液中の不純物（糖類、蛋白質、ＤＩ−ＣＮ、ＨＣＡｍ）を減少できることがわかった。
さらに、表２では、電気透析２により、粗カルニチン水溶液中の塩化ナトリウムを高精度に除去できることがわかった。
そして、表３に示すとおり、電気透析１を行った実施例１〜４では、得られたカルニチンは純度９９．７％以上の、極めて精製度の高いものであった。そして、粗塩化カルニチンアミド水溶液の粗塩化カルニチンアミド濃度が１３％以下であり、かつ一価イオン選択透過性のイオン交換膜を使用した実施例１、２は、得られたカルニチンは９９．９％という極めて高い純度であり、糖類・蛋白質の残存も認められなかった。
一方、電気透析１を行わなかった比較例１では、得られたカルニチンの純度は、９７．１％と低いものであり、多量の糖類・蛋白質が残存していた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化カルニチンアミドを含む水溶液を中和した後、電気透析によりイオン交換膜を透過させて精製塩化カルニチンアミド水溶液を得る工程と、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液を加水分解と中和とにより、カルニチン水溶液を得る工程と、得られたカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程と、を有するカルニチンの製造方法。
【請求項２】
前記塩化カルニチンアミドを含む水溶液は、塩化カルニチンアミド濃度を５〜１３質量％とすることを特徴とする、請求項１に記載のカルニチンの製造方法。
【請求項３】
前記イオン交換膜には、一価イオン選択透過性であって、分画分子量が１００以下のイオン交換膜を用いることを特徴とする、請求項１または２に記載のカルニチンの製造方法。
【請求項１】
塩化カルニチンアミドを含む水溶液を中和した後、電気透析によりイオン交換膜を透過させて精製塩化カルニチンアミド水溶液を得る工程と、得られた精製塩化カルニチンアミド水溶液を加水分解と中和とにより、カルニチン水溶液を得る工程と、得られたカルニチン水溶液を電気透析にて精製する工程と、を有するカルニチンの製造方法。
【請求項２】
前記塩化カルニチンアミドを含む水溶液は、塩化カルニチンアミド濃度を５〜１３質量％とすることを特徴とする、請求項１に記載のカルニチンの製造方法。
【請求項３】
前記イオン交換膜には、一価イオン選択透過性であって、分画分子量が１００以下のイオン交換膜を用いることを特徴とする、請求項１または２に記載のカルニチンの製造方法。
【公開番号】特開２００９−２８０５０４（Ｐ２００９−２８０５０４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３１１２８（Ｐ２００８−１３１１２８）
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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