抗生物質分離プロセスの構成支援システムの開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03555199
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 梶内 俊夫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (30016555)
• 研究分担者: 田中 裕之 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (10155161) ; 斎宮 英紀 東京工業大学, 工学部, 助手 (10016553) ; 仲 勇治 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (50026283) ; 川崎 順二郎 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40016556) ; 正田 誠 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (70023489)
• キーワード: マクロライド系抗生物質 / エリスロマイシン / 粗培養液 / 溶媒抽出 / 協同効果 / 水性2相分配抽出 / 分取液体クロマトグラフィ- / 生理活性評価

研究概要

本年度の研究の主目的は、マクロライド系抗生物質の一種であるエリスロマイシンを中心にその単体としての分離特性ならびに培養液からの分離操作を評価するためのデ-タの蓄積をはかることであった。そのために、培養条件の検討、精密分離の検討、粗分離操作の検討を実験的に行なった。さらに、5回の研究検討会を開催し、各自の実験結果を持ち寄り検討するとともに、製薬会社の製造・開発担当者からの情報収集も行なった。以下に具体的な研究実積を記す。
1.エリスロマイシン生産菌の特性と培養条件の検討を行い、分離操作に回す粗培養液の決定とその生理活性との相関について検討した。さらに、環状ペプチド抗生物質を枯草菌より生産し、その分離方法として、気泡分離法を提案し、その実証を行なった。
2.各種有機溶媒-水系におけるエリスロマイシンの分配特性を測定した。
3.溶媒抽出における協同効果の発現機構の検討より、含塩素有機溶媒中の水素の活性が溶媒抽出能力を高めること、プロトン付加と混合溶媒和物の生成を提案し、紫外分光分析よりプロトン付加が協同効果と説明できること、これらの抽出プロセスへの利用を示した。
4.水性2相系による分配抽出を試み、新規に開発した2相系が分配特性に優れていること、モデル培養液からの抽出分離も可能であることを示した。
5.精密分離法として、分取液体クロマトグラフィ-について、移動相-固定相間の吸着平衝の測定、移動相内軸方向分散係数、物質移動係数、固定相内有効拡散係数などを求め、これらを用い、実験結果を良好に再現できるシミュレ-ション・ソフトウェアを開発した。

研究成果

• [文献書誌] C.G.Phae and M.Shoda: "Investigation of Optimal Conditions for Foam Separation of Iturin, an Antifungal Peptide Produced by Bacillus subtilis" Journal of Fermentation and Bioengineering. 71. 118-121 (1991)
• [文献書誌] T.Ano,A.Ohno and M.Shoda: "Suppressive Effect in vitro of Magnesium L-Ascorbyl-2-phosphate(APM), an Ascorbic Acid Derivative, on the Impairment of DNA by Glucose-6-Phosphate" Agric. Biol. Chem.55. 2967-2970 (1991)
• [文献書誌] T.Kawai,H.Andoko,R.Egashira,H.Itsuki and J.Kawasaki: "Preparation HPLC of Macrolide Antibiotics" Asia-Pacific Biochemical Engineering Conference 1992.
• [文献書誌] H.Nagai,T.Kajiuchi and T.Akehata: "Characteristics of Copolymer of PEG and Maleic Hydride/Potassium Phosphate Two Phase Systems" 化学工学シンポジウムシリ-ズ 30 Advances in Bioseparation Engineering 1991. 56-60 (1992)
• [文献書誌] T.Kajiuchi,K.Kobayashi and T.Akehata: "Separation of Erythromycin by Aqueous Two-Phase Systems" 化学工学シンポジウムシリ-ズ 30 Advances in Bioseparation Engineering 1991. 61-65 (1992)
• [文献書誌] 川井 友博,江頭 竜一,川崎 順二郎: "微粒子固定層における液相の軸方向分散" 化学工学論文集.
• [文献書誌] M. Shoda (ed. A.M. Martin): "Methods for the Biological Treatment of Exhaust Gases in Biological Degradation of Wastes" Elsevier Applied Science, London and New York, 419 (1991)