(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第１組成物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物を分離する段階と、
前記第２組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階と、を含む１，４−ジアミノブタンの精製方法であって、
前記１，４−ジアミノブタン炭酸塩類が１，４−ジアミノブタン炭酸塩及び１，４−ジアミノブタン重炭酸塩のうち１以上である、１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項２】
前記第１組成物が、発酵液またはその濃縮物であることを特徴とする、請求項１に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項３】
前記濃縮物が、前記発酵液を１０℃ないし１００℃の蒸気温度、及び１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力で濃縮を行って準備することを特徴とする、請求項２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項４】
前記濃縮物のｐＨが、１０．０以上であることを特徴とする、請求項２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項５】
前記蒸溜によって、第１組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類の７０重量％以上が分離されることを特徴とする、請求項１に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項６】
前記蒸溜が、３０℃ないし１５８℃の蒸気温度、及び１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力で行われることを特徴とする、請求項１に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項７】
前記第２組成物のｐＨが、１０．０以上であることを特徴とする、請求項１に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項８】
前記炭酸の除去が、分溜によって行われることを特徴とする、請求項１に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項９】
前記分溜が、１００℃ないし２３０℃の蒸気温度、及び１気圧ないし５気圧で行われることを特徴とする、請求項８に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１０】
前記分溜が蒸溜塔で行われることを特徴とする、請求項８に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１１】
前記蒸溜塔の下部で、１，４−ジアミノブタンが回収されることを特徴とする、請求項１０に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１２】
１，４−ジアミノブタン生産能を有する微生物を、培地において窒素供給源を提供しながら培養し、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を生産する段階と、
前記培地から、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液またはその濃縮物を準備する段階と、
前記発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階と、
前記第３組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階と、を含む１，４−ジアミノブタンの精製方法であって、
前記窒素供給源が、アンモニア、有機化合物のアンモニウム塩、窒素含有有機化合物、及び炭酸系含窒素無機化合物のうちから選択された１以上であり、
前記１，４−ジアミノブタン炭酸塩類が、１，４−ジアミノブタン炭酸塩及び１，４−ジアミノブタン重炭酸塩のうち１以上である、１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１３】
前記濃縮物が前記発酵液を１０℃ないし１００℃の蒸気温度及び１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力で濃縮を遂行して準備することを特徴とする、請求項１２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１４】
前記濃縮物のｐＨが、１０．０以上であることを特徴とする、請求項１２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１５】
前記第３組成物を分離する段階の前に、前記発酵液から菌体を除去する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１６】
前記蒸溜によって、第３組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類の７０重量％以上が分離されることを特徴とする、請求項１２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１７】
前記蒸溜が、３０℃ないし１５８℃の蒸気温度、及び１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力で行われることを特徴とする、請求項１２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１８】
前記第３組成物のｐＨが、１０．０以上であることを特徴とする、請求項１２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項１９】
前記炭酸の除去が、分溜によって行われることを特徴とする、請求項１２に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項２０】
前記分溜が、１００℃ないし２３０℃の蒸気温度、及び１気圧ないし５気圧で行われることを特徴とする、請求項１９に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項２１】
前記分溜が、蒸溜塔で行われることを特徴とする、請求項１９に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【請求項２２】
前記蒸溜塔の下部で、１，４−ジアミノブタンが回収されることを特徴とする、請求項２１に記載の１，４−ジアミノブタンの精製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１，４−ジアミノブタンの精製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１，４−ジアミノブタン（通称：プトレシン（putrescine））は、化学的方法または生物学的方法で生産することができる。該化学的方法は、シアン化水素のような有毒性物質を使用するか、あるいは高価な反応触媒を使用しなければならない。該生物学的方法は、１，４−ジアミノブタンを生産する微生物を培養した後、発酵液から１，４−ジアミノブタンを精製して生産することができる。従って、該生物学的方法が、該化学的方法に比べ、環境に優しく高価な触媒も使用しない。
【０００３】
ただし、従来の１，４−ジアミノブタンを生産する生物学的方法において、該発酵液が１，４−ジアミノブタンの硫酸塩を含むので、該硫酸塩を精製するために、アルカリ化合物が投入され、多量の副産物が発生し、当該副産物のさらなる精製も要求される。
【０００４】
従って、精製時、アルカリ化合物の添加もなく、副産物発生も減少させることができる、さらに簡単であって経済的な方法が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、新たな１，４−ジアミノブタンの精製方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一側面によって、
１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第１組成物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物を分離する段階と、
前記第２組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階と、を含む１，４−ジアミノブタンの精製方法が提供される。
【０００７】
他の一側面によって、
１，４−ジアミノブタン生産能を有する微生物を、培地において窒素供給源を提供しながら培養し、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を生産する段階と、
前記培地から、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液またはその濃縮物を準備する段階と、
前記発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階と、
前記第３組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階と、を含む１，４−ジアミノブタンの精製方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明で提供される精製工程によれば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む組成物から簡単に、１，４−ジアミノブタンを高い収率で得ることができる。また、精製時に要求されるアルカリ化合物の消費も減少させると共に、追加コストを発生させた副産物の量が急減するために、それに要した精製コストも共に節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】概括的な１，４−ジアミノブタン精製方法のフローチャートである。
【図２】発酵段階から脱炭酸段階まで含む１，４−ジアミノブタン精製方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、例示的な一具現例による１，４−ジアミノブタンの精製方法について、さらに詳細に説明する。
【００１１】
一具現例による１，４−ジアミノブタンの精製方法は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類（carbonate salts of 1, 4-diaminobutane）を含む第１組成物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物を分離する段階と、前記第２組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階と、を含む。
【００１２】
前記精製方法は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む組成物から、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を分離し、前記分離された１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去することにより、簡単に１，４−ジアミノブタンを精製することができる。
【００１３】
前記精製方法は、蒸溜前に、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む組成物に塩基性物質を添加し、組成物をアルカリ化させた後で蒸溜する従来の精製方法と異なり、別途の塩基性物質を添加しないので、精製工程が簡単になり、副産物も減少させることができる。
【００１４】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類は、１，４−ジアミノブタンが炭酸と結合して形成することができる全ての形態の塩を含む意味である。具体的には、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩（ＰＵＴ２＋ＣＯ３２−；ＰＵＴ＝１，４−ジアミノブタン（プトレシン（putrescine））及び１，４−ジアミノブタン重炭酸塩（ＰＵＴ２＋（ＨＣＯ３−）２（1, 4-diaminobitane bicarbonate ））のうちから選択された１以上でもある。
【００１５】
前記精製方法において、第１組成物は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む組成物であるならば、いずれも含まれるが、具体的には、微生物を培養して得られた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液またはその濃縮物でもある。
【００１６】
前記精製方法において、該発酵液は、発酵過程からも生成される。前記発酵液は、微生物を利用して培養した発酵液であり、例えば、変異された微生物を利用して培養した発酵液でもある。
【００１７】
例えば、該発酵液は、コリネバクテリウム属微生物を利用する場合、ＣＭＡ（cornmeal malt extract agar medium）固体培地で成長させ、種菌培地に接種して培養後、本培養培地に再接種して培養することによって準備される１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液でもある。
【００１８】
前記発酵液の準備に使用される微生物の種類、発酵条件などは、以下の培養段階を含む精製方法部分において、さらに具体的に説明する。
【００１９】
前記精製方法において、該発酵液の濃縮物は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液を濃縮させることによっても準備される。
【００２０】
該発酵液を濃縮する間、発酵液に含まれた溶媒の少なくとも一部が除去される。該溶媒の少なくとも一部が除去されることにより、発酵液に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類の濃度が上昇する。除去される溶媒は、例えば、水である。１，４−ジアミノブタン炭酸塩類が含まれた発酵液を濃縮する段階において、濃縮されていない発酵液に含まれた最初溶媒の５０％以上、具体的には、６０％以上、さらに具体的には、７０％以上、一層具体的には、８０％以上が除去される。
【００２１】
該発酵液の濃縮時、発酵液に菌体が含まれる場合、菌体の破壊を防止するために、低温環境及び減圧環境で濃縮が行われる。
【００２２】
該発酵液の濃縮は、１００℃以下の蒸気温度で行われる。すなわち、該発酵液から気化される蒸気の温度が１００℃以下である条件で濃縮が行われる。例えば、該発酵液を濃縮する段階は、１０℃ないし１００℃の蒸気温度、具体的には、３０℃ないし８０℃の蒸気温度、さらに具体的には、４５℃ないし６７℃の蒸気温度で行われる。前記条件において、溶媒がさらに容易に除去される。
【００２３】
また、該発酵液を濃縮する段階は、７６０ｍｍＨｇ以下の低下した圧力でも行われる。すなわち、該発酵液と平衡である蒸気の圧力が、７６０ｍｍＨｇ以下である条件で濃縮が行われる。例えば、該発酵液を濃縮する段階は、１０ないし７６０ｍｍＨｇの圧力、具体的には、４０ないし５００ｍｍＨｇの圧力、さらに具体的には、７０ないし２００ｍｍＨｇの圧力でも行われる。前記条件において、該溶媒がさらに容易に除去される。
【００２４】
例えば、該発酵液の濃縮物は、１０℃ないし１００℃の蒸気温度、及び１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力で濃縮を行っても準備される。
【００２５】
前記精製方法において、該発酵液の濃縮物のｐＨが１０．０以上でもある。該発酵液の濃縮物のｐＨが１０以上であるので、前記発酵液に含まれた１，４−ジアミノブタンの塩が、例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類でもある。
【００２６】
前記精製方法において、蒸溜によって第１組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類の７０重量％以上が、分離されたり除去されたりする。例えば、前記蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類の７５重量％以上、望ましくは、８０重量％以上、さらに望ましくは、８５重量％以上、一層望ましくは、９０重量％以上が分離される。また、該蒸溜によって、第１組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から二酸化炭素の少なくとも一部が分離される。
【００２７】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタンを含む第１組成物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物を分離することができる温度は、３０℃ないし１５８℃の蒸気温度、具体的には、４０℃ないし１２０℃の蒸気温度で行われる。前記蒸気温度条件において、１，４−ジアミノブタンを含む第２組成物が高収率で分離される。
【００２８】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタンを含む第１組成物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を分離する圧力範囲は、１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力、具体的には、７０ｍｍＨｇないし２００ｍｍＨｇの圧力でも行われる。前記圧力条件において、１，４−ジアミノブタンを含む第２組成物が高収率で分離される。
【００２９】
前記温度及び圧力範囲で分離される１，４−ジアミノブタンを含む第２組成物は、凝縮によって液状で得られるか、あるいは凝縮なしに気化された状態で、後続段階に使用される。
【００３０】
前記精製方法において、蒸溜によって分離される１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類と溶媒とを含んでもよい。例えば、第２組成物は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類及び溶媒のみを含み、イオン、アミノ酸、有機酸、タンパク質、菌体のような他の成分を含まない。
【００３１】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物のｐＨが１０．０以上でもある。第１組成物から、蒸溜によって得られる１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物のｐＨが１０以上であるので、前記第２組成物のｐＨを上昇させるためのアルカリ化合物のようなさらなる添加剤が不要である。
【００３２】
蒸溜によって分離された１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物は、１，４−ジアミノブタン重炭酸塩及び／または１，４−ジアミノブタン炭酸塩を含んでもよい。例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物は、１，４−ジアミノブタン重炭酸塩を主成分として含むか、あるいは１，４−ジアミノブタン炭酸塩を主成分として含んでもよい。例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物は、溶媒以外に、１，４−ジアミノブタン重炭酸塩のみを含むか、あるいは１，４−ジアミノブタン炭酸塩のみを含んでもよい。本明細書において「主成分」は、組成物に含まれた溶媒以外の成分のうち最も含量が高い成分を意味する。
【００３３】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物は、ガス状、液状、またはそれらの混合状態でもある。すなわち、精製方法において要求される条件によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物の状態が異なる。
【００３４】
例えば、分離する段階で蒸溜によって得られる１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物の蒸気及び／または凝縮液を回収することができる。蒸溜によって、第２組成物を分離する段階は、二重ジャケット反応器で行うことができる。
【００３５】
前記第２組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階が分溜によっても行われる。
【００３６】
１，４−ジアミノブタンを含む第２組成物において、該分溜によって、１，４−ジアミノブタンを回収する段階によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から二酸化炭素が分離され、１，４−ジアミノブタンが回収される。
【００３７】
例えば、第１組成物から、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物を蒸溜によって分離し、凝縮して貯蔵した後、前記分離された組成物が１，４−ジアミノブタンを回収する段階に使用される。
【００３８】
前記貯蔵は、例えば、反応器の上端と蒸溜塔との間に配置される貯蔵槽によっても行われるが、必ずしもそのような構成に限定されるものではなく、当該技術分野で使用される全ての貯蔵方法が可能である。
【００３９】
代案としては、前記精製方法において、蒸溜によって１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物を分離する段階と、分溜によって１，４−ジアミノブタンを回収する段階は、連続的にも遂行される。すなわち、前記１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第２組成物が、第１組成物から蒸溜によって分離されると共に、さらに分溜によって、１，４−ジアミノブタンと炭酸とに分離され、１，４−ジアミノブタンが回収される。前記分溜によって得られる１，４−ジアミノブタンは、最終結果物である。
【００４０】
前記精製方法において、該分溜は、１００℃ないし２３０℃の蒸気温度及び常圧以上、すなわち、１気圧ないし５気圧において、具体的には、該分溜は、１００℃ないし１５８℃の蒸気温度及び常圧で作動することができる。前記範囲の温度及び圧力において、１，４−ジアミノブタンが高収率で得られる。
【００４１】
前記精製方法において、該分溜によって、１，４−ジアミノブタンを回収する段階は、蒸溜塔でも行われる。例えば、第１組成物を反応器で気化させた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を主成分として含む第２組成物が準備された後、前記第２組成物が蒸溜塔に投入され、１，４−ジアミノブタンが選択的に回収される。
【００４２】
例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類が１，４−ジアミノブタンと二酸化炭素とに分離され、１，４−ジアミノブタンが選択的に回収される。
【００４３】
例えば、前記１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む組成物は、蒸溜塔の中間位置に投入されてもよいが、該投入位置は、具体的な反応条件及び蒸溜塔の条件によっても変更される。
【００４４】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタンは、蒸溜塔の下部で回収され、前記蒸溜塔の上部においては、例えば、水とイオンとが回収される。
【００４５】
他の一具現例による１，４−ジアミノブタンの精製方法は、１，４−ジアミノブタン生産能を有する微生物を、培地において窒素供給源を提供しながら培養し、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を生産する段階と、前記培地から、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液またはその濃縮物を準備する段階と、前記発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階と、前記第３組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階と、を含む。
【００４６】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類は、１，４−ジアミノブタン生産能を有する微生物を、培地において窒素供給源を提供しながら培養しても生産される。すなわち、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類は、微生物の培養段階でも生産される。
【００４７】
例えば、１，４−ジアミノブタン生産能を有する微生物を一次的に培養した種菌培養物を得た後、本培養（main culturing step）において、種菌培養物を培地に接種し、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類が生産されることができる。
【００４８】
さらに具体的には、該培養段階において、コリネバクテリウム属微生物を利用する場合、ＣＭＡ（cornmeal malt extract agar medium）固体培地で成長させ、種菌培地に接種して培養した後、本培養培地に再接種して培養することにより、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を生産することができる。
【００４９】
かような培養段階で利用される微生物は、１，４−ジアミノブタンを生産することができる微生物ならば、いずれも可能であり、エシェリキア属（Escherichia ｓｐ．）、シゲラ属（Shigella ｓｐ．）、シトロバクター属（Citrobacter ｓｐ．）、サルモネラ属（Salmonella ｓｐ．）、エンテロバクター属（Enterobacter ｓｐ．）エルシニア属（Yersinia ｓｐ．）、クレブシエラ属（Klebsiella ｓｐ．）、エルウィニア属（Erwinia ｓｐ．）、コリネバクテリウム属（Corynebacterium ｓｐ．）、ブレビバクテリウム属（Brevibacterium ｓｐ．）、ラクトバチルス属（Lactobacillus ｓｐ．）、セレノモナス属（Selenomanas ｓｐ．）、ビブリオ属（Vibrio ｓｐ．）、シュードモナス属（Pseudomonas ｓｐ．）、ストレプトマイセス属（Streptomyces ｓｐ．）、アルカノバクテリウム属（Arcanobacterium ｓｐ．）、アルカリゲネス属（Alcaligenes ｓｐ．）などに属する微生物でもある。具体的には、コリネバクテリウム属に属する微生物、またはエシェリキア属に属する微生物であり、さらに具体的には、コリネバクテリウム・グルタミクムまたは大腸菌、例えば、変異されたコリネバクテリウム属微生物、または変異された大腸菌でもある。具体的な例として、１，４−ジアミノブタンを生産することができる微生物は、グルタメートからオルニチンまでの生合成経路が内在的活性に比べて強化されるようにも変異され、オルニチンからアルギニンへの合成に関与するオルニチンカルバモイルトランスフェラーゼ（ＡｒｇＦ：ornithine carbamoyltransferase）、グルタメートの排出に関与するタンパク質、及び／またはプトレシンを分解させるタンパク質（アセチル化に関与するタンパク質）の活性を内在的活性に比べて弱化させるように変異され、かる／あるいはオルニチンデカルボキシラーゼ（ＯＤＣ：ornithine decarboxylase）の活性を導入したり、内在的活性に比べて強化させるように変異されたものでもある。さらに具体的には、コリネバクテリウムＫＣＣＭ１１４０１Ｐ菌株（韓国公開出願第２０１４−０１１５２４４号）、またはコリネバクテリウムＸＱ３７／ｐＫＫＳｐｅＣ菌株（韓国公開出願第２００９−０１０７９２０号）を利用することができるが、それらに制限されるものではない。
【００５０】
前記微生物を利用して培養する方法は、公知された回分式培養方法、連続式培養方法、流加式培養方法などを利用することができるが、必ずしもそれらに限定されるものではなく、当該技術分野で使用可能な方法であるならば、いずれも可能である。
【００５１】
該培養条件としては、酸素または酸素含有ガス混合物を培養物に導入し、培養温度は、２０ないし４５℃、例えば、２５ないし４０℃において、約１０ないし１６０時間培養することができる。
【００５２】
同時に、本培養に使用される培養用培地は、炭素供給源としては、糖及び炭水化物（例：グルコース、スクロース、ラクトース、フルクトース、マルトース、糖蜜（molasses）、澱粉及びセルロース）、油脂及び脂肪（例：大豆油、ひまわり種油、落花生油及びココナッツ油）、脂肪酸（例：パルミチン酸、ステアリン酸及びリノール酸）、アルコール（例：グリセロール及びエタノール）並びに有機酸（例：酢酸）などを含むが、それらに制限されるものではなく、前記供給源は、個別的に使用したり混合して使用したりすることができる。リン供給源として、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、それらに相応するナトリウム含有塩などを含むが、それらに制限されるものではなく、個別的に使用したり混合して使用したりすることができる。その他、金属塩（例：硫酸マグネシウムまたは硫酸鉄）、アミノ酸及びビタミンのような必須成長促進物質を含んでもよい。
【００５３】
本培養に使用されるｐＨ調節及び／または窒素供給源として、アンモニア、有機化合物のアンモニウム塩、窒素含有有機化合物、炭酸系含窒素無機化合物のうちから選択された１以上でもあるが、必ずしもそれらに限定されるものではない。
【００５４】
具体的には、アンモニア（ammonia）、酢酸アンモニウム（ammonium acetate）、乳酸アンモニウム（ammonium lactate）、尿素（urea）、炭酸水素アンモニウム（ammonium bicarbonate）及び炭酸アンモニウム（ammonium carbonate）のうちから選択された１以上でもある。該アンモニアは、アンモニアガスでもありアンモニア水でもある。例えば、前記無機化合物のうちにおいては、炭酸系無機化合物だけが前記窒素供給源として使用される。
【００５５】
かようなｐＨ調節及び／または窒素供給源は、培養液内に炭酸塩を生成し、硫酸塩などの生成を防止するので、精製過程において、炭酸塩から炭酸が分離されてガスとして除去されるので、さらなる副産物の生成が防止され、全体的な精製工程が簡単になり、精製コストも削減される。
【００５６】
一方、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの硫酸系窒素供給源、塩化物系窒素供給源、硝酸系窒素供給源は、炭酸系無機化合物ではないので、前記発酵液の窒素供給源に含まれない。例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの硫酸系窒素供給源、塩化物系窒素供給源、硝酸系窒素供給源は、副産物として生成されるので、それらを処理する工程が追加して要求され、工程が複雑になり、製造コストの引き上げを引き起こすことがあるからである。
【００５７】
次に、培地から、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液またはその濃縮物を準備する。
【００５８】
前記精製方法において、該発酵液は、培養する段階から得られた結果物をそのまま使用して準備することができる。
【００５９】
一方、前記精製方法において、該発酵液の濃縮物は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液を濃縮させることによって準備することができる。すなわち、該発酵液の濃縮物が、該発酵液を濃縮する段階によって準備される。
【００６０】
該発酵液を濃縮する段階において、該発酵液に含まれた溶媒の少なくとも一部が除去される。該溶媒の少なくとも一部が除去されることにより、該発酵液に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類の濃度が上昇する。除去される溶媒は、例えば、水である。中性発酵液を濃縮する段階において、濃縮されていない発酵液に含まれた最初溶媒の５０％以上、具体的には、６０％以上、さらに具体的には、７０％以上、一層具体的には、８０％以上が除去される。
【００６１】
該発酵液を濃縮する段階において、該発酵液に菌体が含まれる場合、該菌体の破壊を防止するために、低温環境及び減圧環境でも濃縮が行われる。
【００６２】
該発酵液を濃縮する段階は、１００℃以下の蒸気温度でも行われる。すなわち、該発酵液から気化される蒸気の温度が１００℃以下である条件でも濃縮が行われる。例えば、該発酵液を濃縮する段階は、１０℃ないし１００℃の蒸気温度、具体的には、３０℃ないし８０℃の蒸気温度、さらに具体的には、４５℃ないし６７℃の蒸気温度でも行われる。前記条件において、該溶媒がさらに容易に除去される。
【００６３】
また、該発酵液を濃縮する段階は、７６０ｍｍＨｇ以下の低下した圧力でも行われる。すなわち、該発酵液と平衡である蒸気の圧力が、７６０ｍｍＨｇ以下である条件においても濃縮が行われる。例えば、該発酵液を濃縮する段階は、１０ないし７６０ｍｍＨｇの圧力、具体的には、４０ないし５００ｍｍＨｇの圧力、さらに具体的には、７０ないし２００ｍｍＨｇの圧力でも行われる。前記条件において、該溶媒がさらに容易に除去される。
【００６４】
例えば、該発酵液を濃縮する段階が、１０℃ないし１００℃の蒸気温度、及び１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力でも行われる。
【００６５】
前記精製方法において、該発酵液の濃縮物のｐＨが１０．０以上でもある。該発酵液の濃縮物のｐＨが１０以上であるので、前記発酵液に含まれた１，４−ジアミノブタンの塩が、例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類でもある。
【００６６】
例えば、菌体が除去されるか、あるいは除去されていない発酵液から水を除去し、該発酵液を濃縮させることができる。該濃縮段階は、省略されてもよい。
【００６７】
前記水の除去に使用される方法は、減圧濃縮法及び／または蒸発濃縮法などである。そこに使用される濃縮器の種類は、特別にそれらに制限されるものではなく、遠心濃縮器、蒸発濃縮器、対流循環式濃縮器、低温減圧濃縮器、回転式減圧濃縮器、減圧蒸発濃縮器、薄膜濃縮器及び板型濃縮器からなる群から選択された１種の濃縮器を利用することができる。例えば、前記濃縮方法のうち、低温減圧濃縮法を利用して濃縮することができる。
【００６８】
前記精製方法において、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階前に、発酵液またはその濃縮物から菌体を除去する段階を追加して含んでもよい。該蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階前に、発酵液またはその濃縮物から菌体を除去すれば、精製過程で得られる１，４−ジアミノブタンの純度が上昇する。前記分離された菌体は、副産物として活用される。例えば、該分離された菌体は、乾燥後、動物用飼料などに使用される。
【００６９】
該発酵液から菌体を除去する段階は、省略されてもよい。
【００７０】
該発酵液から菌体を除去するために使用される方法は、特別に制限されるものではなく、遠心分離機、フィルタプレス、圧搾濾過器、珪藻土濾過器、回転式真空濾過器、メンブレンフィルタ（membrane filter）、及び凝集及び浮遊を行う方法などを利用することができる。例えば、菌体を除去するために使用される方法は、メンブレンフィルタ（membrane filter）を利用することができる。前記中性発酵液は、メンブレンフィルタを利用して、濾過液と菌体スラッジとに分離される。メンブレンの孔隙を通過することができない菌体及びその他不純物が、前記中性発酵液から除去され、微細孔隙を通過した液だけ濾過液として得られる。このとき、メンブレンの孔隙を通過することができず、濾過液として得られない残留物である菌体スラッジまたは菌体スラッジ液が分離除去される。前記メンブレンフィルタは、前記中性発酵液から菌体を分離除去することができるものであるならば、いずれも利用される。該メンブレンフィルタの運用条件も、当業者が中性発酵液から菌体を分離除去するために容易に条件を設定することができる。例えば、該中性発酵液を約５０℃にあらかじめ加熱して行うことができる。それは、菌体分離除去の効率を高めるためのものであり、低温よりは、５０℃ほどで濾過液が出る速度がさらに速くなり、濾過時間を短縮され、生産性も高くなるという効果を期待することができるからである。メンブレン間圧力（ＴＭＰ：transmembrane pressure）は、約１．０ないし１．５気圧の条件でも行われる。該メンブレン間圧力（ＴＭＰ）は、垂直方向に流れる液に対して、水平方向に加えられる圧力の大きさを示す値であり、該メンブレンフィルタ内の溶液が膜に加える圧力を示す。使用されるメンブレンの孔隙の大きさも、当業者が容易に選択することができる。例えば、該メンブレンの孔隙の大きさは、約０．０１μｍないし０．１５μｍでもある。
【００７１】
また、メンブレンフィルタの稼動後の初期、ゲル層（gel layer）形成時間を１時間ほど有することができる。該ゲル層形成は、濾過メンブレン表面に菌体の薄層を形成させ、濾過液流速（permeate flux）を、一定レベルで、長時間持続させるための過程である。該過程を経る場合、濾過液流速を一定に維持することができ、メンブレンフィルタの洗浄回数を減らすことができる。該ゲル層形成が終わった後には、本格的にメンブレンを介して濾過液を得ることができる。
【００７２】
前記発酵液またはその濃縮物を使用する精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類）は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩（ＰＵＴ２＋ＣＯ３２−；ＰＵＴ＝１，４−ジアミノブタン（プトレシン））及び１，４−ジアミノブタン重炭酸塩（ＰＵＴ２＋（ＨＣＯ３−）２）のうちから選択された１以上でもある。
【００７３】
前記発酵液またはその濃縮物を使用する精製方法において、蒸溜によって発酵液またはその濃縮物に含まれた１，４−ジアミノブタン及びその塩の７０重量％以上が分離されたり除去されたりする。例えば、前記蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類の７５重量％以上、具体的には、８０重量％以上、さらに具体的には、８５重量％以上、一層具体的には、９０重量％以上が分離される。また、該蒸溜によって、該発酵液またはその濃縮物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から二酸化炭素の少なくとも一部が分離される。
【００７４】
前記発酵液またはその濃縮物を使用する精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階は、３０℃ないし１５８℃の蒸気温度、具体的には、４０℃ないし１２０℃の蒸気温度でも行われる。前記蒸気温度条件において、１，４−ジアミノブタンを含む第３組成物が高収率で分離される。
【００７５】
前記発酵液またはその濃縮物を使用する精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階は、１０ｍｍＨｇないし７６０ｍｍＨｇの圧力、具体的には、７０ｍｍＨｇないし２００ｍｍＨｇの圧力でも行われる。前記圧力条件において、１，４−ジアミノブタンを含む組成物が高収率で分離される。
【００７６】
前記温度及び圧力の範囲で分離される１，４−ジアミノブタンを含む第３組成物は、凝縮によって液状に得られるか、あるいは凝縮なしに気化された状態で、後続段階に使用される。
【００７７】
前記発酵液またはその濃縮物を使用する精製方法において、蒸溜によって分離される１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類と溶媒とを含んでもよい。例えば、該第３組成物は、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類及び溶媒のみを含み、イオン、アミノ酸、有機酸、タンパク質、菌体のような他の成分を含まない。
【００７８】
また、発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって、第３組成物を分離する段階において、アルカリ化合物のようなさらなる添加剤が要求されるものではなく、硫酸塩に由来する副産物も生成されない。従って、全体的な精製工程が簡単になり、副産物処理のためにコストが節減されるので、経済的に非常に有利である。
【００７９】
該蒸溜段階で残ったスラリーは、追加精製工程を経て、副産物として活用可能である。菌体分離していない発酵液の場合、蒸溜水を追加して投入してスラリーを完全に溶解し、菌体分離後、母液から副産物を回収することもできる。
【００８０】
前記発酵液またはその濃縮物を使用する精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物のｐＨが１０．０以上でもある。発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって得られる１，４−ジアミノブタンを含む第３組成物のｐＨが１０以上であるので、前記第３組成物のｐＨを上昇させるためのアルカリ化合物が不要である。
【００８１】
該蒸溜によって分離された１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物は、１，４−ジアミノブタン重炭酸塩及び／または１，４−ジアミノブタン炭酸塩を含んでもよい。例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物は、１，４−ジアミノブタン重炭酸塩を主成分として含むか、あるいは１，４−ジアミノブタン炭酸塩を主成分として含んでもよい。例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物は、溶媒以外に、１，４−ジアミノブタン重炭酸塩のみを含むか、あるいは１，４−ジアミノブタン炭酸塩のみを含んでもよい。
【００８２】
前記発酵液またはその濃縮物を使用する精製方法において、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物は、ガス状、液状、またはそれらの混合状態でもある。すなわち、精製方法において要求される条件によって１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物の状態が異なる。
【００８３】
例えば、分離する段階において、蒸溜によって得られる１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物の蒸気及び／または凝縮液を回収することができる。該蒸溜によって、第３組成物を分離する段階は、二重ジャケット反応器でも行われる。
【００８４】
前記第３組成物に含まれた１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から炭酸を除去し、１，４−ジアミノブタンを回収する段階が、分溜によっても行われる。
【００８５】
１，４−ジアミノブタンを含む第３組成物から、分溜によって１，４−ジアミノブタンを回収する段階によって、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類から二酸化炭素が分離され、１，４−ジアミノブタンが回収される。
【００８６】
例えば、発酵液またはその濃縮物から１，４−ジアミノブタンを含む第３組成物を蒸溜によって分離し、凝縮して貯蔵した後、前記分離された組成物が１，４−ジアミノブタンを回収する段階に使用される。
【００８７】
前記貯蔵は、例えば、反応器の上端と蒸溜塔との間に配置される貯蔵槽によっても行われるが、必ずしもそのような構成に限定されるものではなく、当該技術分野で使用される全ての貯蔵方法が可能である。
【００８８】
代案としては、前記精製方法において、蒸溜によって１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物を分離する段階と、分溜によって、１，４−ジアミノブタンを回収する段階は、連続的にも遂行される。すなわち、前記１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む第３組成物が発酵液またはその濃縮物から、蒸溜によって、分離されると同時に、さらに分溜によって、１，４−ジアミノブタンと炭酸とに分離され、１，４−ジアミノブタンが回収される。前記分溜によって得られる１，４−ジアミノブタンは、最終結果物である。
【００８９】
前記精製方法において、該分溜は、１００℃ないし２３０℃の蒸気温度及び常圧以上、すなわち、１気圧ないし５気圧、具体的には、該分溜は、１００℃ないし１５８℃の蒸気温度及び常圧で作動される。前記範囲の温度及び圧力において、１，４−ジアミノブタンが高収率で得られる。
【００９０】
前記精製方法において、該分溜によって、１，４−ジアミノブタンを回収する段階は、蒸溜塔でも行われる。例えば、発酵液または濃縮物を反応器で気化させた１，４−ジアミノブタンを主成分として含む第３組成物が準備された後、前記第３組成物が蒸溜塔に投入され、１，４−ジアミノブタンが選択的に回収される。例えば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類が１，４−ジアミノブタンと二酸化炭素とに分離され、１，４−ジアミノブタンが選択的に回収される。例えば、前記１，４−ジアミノブタンを含む第３組成物は、蒸溜塔の中間位置に投入されてもよいが、該投入位置は、具体的な反応条件及び蒸溜塔の条件によっても変更される。
【００９１】
前記精製方法において、１，４−ジアミノブタンは、蒸溜塔の下部で回収され、前記蒸溜塔の上部では、例えば、水とイオンとが回収される。
【００９２】
前記方法によって精製された１，４−ジアミノブタンは、６０重量％以上の回収率、具体的には、６５重量％以上の回収率、さらに具体的には、７５％以上の回収率、より一層具体的には、８５％以上の回収率、最も具体的には、９０．０重量％以上の回収率を有することができる。
【００９３】
また、前記方法によって精製された１，４−ジアミノブタンは、９０．０重量％以上の純度、及び９０．０重量％以上の回収率を有することができる。前記方法によって精製された１，４−ジアミノブタンは、９１．０重量％以上の純度、及び９１．０重量％以上の回収率を有することができる。前記方法によって精製された１，４−ジアミノブタンは、９２．０重量％以上の純度、及び９２．０重量％以上の回収率を有することができる。前記純度は、蒸溜塔下部で得られる水と１，４−ジアミノブタンとの混合物のうち、１，４−ジアミノブタンの含量を意味する。
【実施例】
【００９４】
以下、実施例及び比較例を介して、本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、該実施例は、本発明を例示するためのものであり、それらによってのみ本発明の範囲が限定されるものではない。
【００９５】
（１，４−ジアミノブタンの精製）
実施例１：菌体除去のない１，４−ジアミノブタンの精製方法；ＮＨ３使用
（発酵段階）
１）種菌培養：１，４−ジアミノブタン生成細菌の種菌培養
グルコース（glucose）３０．０ｇ／Ｌ、糖蜜（molasses）１５ｇ／Ｌ、リン酸（phosphoric acid）１．１１ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム７水和物（magnesium sulfate 7 hydrate）５．８ｇ／Ｌ、とうもろこし浸出液（corn steep liquor）１０．０ｇ／Ｌ、アルジニン（arginine）０．５ｇ／Ｌ、ビオチン（biotin）１．０ｍｇ／Ｌ、チアミンピロリン酸（thiamine pyrophosphate）２０．０ｍｇ／Ｌ、パントテン酸カルシウム（calcium pathothenate）２０．０ｍｇ／Ｌ、ニコチン酸（nicotinic acid）２０．０ｍｇ／Ｌ及び消泡剤（anti-foaming agent）０．２ｇ／Ｌを含む培地４００ｍＬを、１Ｌ体積のガラス発酵槽に投入した後、１２０℃で２０分間加熱させて殺菌した。
【００９６】
殺菌された発酵槽を３０℃まで冷却させた後、ＣＭＡ（cornmeal malt extract agar medium）固体培地で１２時間、あらかじめ成長させたコリネバクテリウムＫＣＣＭ１１４０１Ｐ（大韓民国特許公開第２０１４−０１１５２４４号）菌体を前記培地に接種し、３０℃で十分な通気及び撹拌の下で培養し、種菌培養物を得た。種菌培養時に、アンモニアガスをｐＨ調節のため、かつ窒素源として供給した。
【００９７】
２）本培養
グルコース１２０．０ｇ／Ｌ、糖蜜７．０ｇ／Ｌ、リン酸０．７ｇ／Ｌ、硫酸マグネシウム７水和物２．０ｇ／Ｌ、corn steep liquor ５．０ｇ／Ｌ、アルジニン０．５ｇ／Ｌ、ビオチン１．０ｍｇ／Ｌ、チアミンピロリン酸２０．０ｍｇ／Ｌ、パントテン酸カルシウム２０．０ｍｇ／Ｌ、ニコチン酸２０．０ｍｇ／Ｌ及び消泡剤０．３ｇ／Ｌを含む培地１５００ｍＬを５Ｌ体積のガラス発酵槽に投入した後、１２０℃で２０分間加熱させて殺菌した。
【００９８】
殺菌された発酵槽を３０℃まで冷却させた後、前述のところで準備した種菌培養物３７０ｍＬを前記培地に接種し、３０℃で十分な通気と撹拌との下で培養した。培養液の窒素源としては、アンモニアガスを使用し、培養液の窒素源が枯渇しないように、アンモニアガスを供給してｐＨを調節した。
【００９９】
該培養結果、該発酵液に、３１．２ｇ／Ｌの１，４−ジアミノブタンが蓄積され、発酵液のｐＨは、８．０であった。
【０１００】
（濃縮段階）
前記１，４−ジアミノブタン重炭酸塩を含む発酵液６，７００ｇを、１０Ｌ濃縮器（Eyela、東京、日本）に投入し、４７℃の蒸気温度及び８０ｍｍＨｇの圧力で維持しながら、発酵液の７９．５％を除去し、濃縮液を準備した。このとき、除去された凝縮水は、５，３２７ｇであり、除去された凝縮水中に、１，４−ジアミノブタンは、検出されなかった。下記表１は、濃縮段階前後の成分分析表である。下記表１の１，４−ジアミノブタン、アミノ酸、有機酸、タンパク質とイオンは、ＨＰＬＣによって分析し、水分は、Karl-fisher水分測定法を利用して分析した。
【０１０１】
【表１】
0006613367.tif 000002
【０１０２】
（蒸溜段階）
準備した濃縮液１．３７３ｇを、５Ｌ二重ジャケット反応器に投入した。該二重ジャケット反応器は、上部コンデンサ、凝縮器、及び圧力調節が可能な装置が設けられた装置である。該二重ジャケット反応器は、５０ないし９５℃の蒸気温度、及び８０ｍｍＨｇの圧力で、前記濃縮物を蒸溜させた。前記二重ジャケット反応器は、初期に、水分蒸発によって、４７℃の蒸気温度で維持されていて、１，４−ジアミノブタンが蒸発されながら、９５℃まで蒸気温度が上昇した。蒸発された蒸気は、凝縮器を経て凝縮器に凝縮された。凝縮水は、１，２８６．４ｇであり、蒸発後の残留物は、８６．６ｇであった。下記表２は、蒸溜段階前後の成分分析表である。
【０１０３】
【表２】
0006613367.tif 000003
【０１０４】
（分溜段階）
前記１，４−ジアミノブタンを含む凝縮水１，２８６．４ｇを、２０段の蒸溜塔（Aceglass Incorporate、米国）に投入し、蒸溜塔上部では、水と炭酸１，０８６．３ｇとが回収され、蒸溜塔下部では、１，４−ジアミノブタン２００．１ｇ（ＨＰＬＣ含量９２．８％）が回収され、１，４−ジアミノブタンの回収率は、９０．６重量％であった。
該蒸溜塔は、１００ないし１５８℃の蒸気温度及び常圧で、１，４−ジアミノブタン炭酸塩の炭酸を分離させ、１，４−ジアミノブタンを回収した。下記表３は、脱炭酸段階前後の成分分析表である。
【０１０５】
【表３】
0006613367.tif 000004
【０１０６】
実施例２：菌体除去後の１，４−ジアミノブタンの精製方法；ＮＨ３使用
（発酵段階）
実施例１と同一方法で、種菌培養及び本培養を実施して発酵液を準備した。
【０１０７】
（菌体分離段階）
前記発酵液１３，４００ｇを１５Ｌバスケットに入れ、カートリッジ状のメンブレンフィルタ（Milipore社製造、Pellicon ２、孔隙サイズ：０．１μｍ、メンブレン面積：０．５ｍ2）を使用して発酵液を濾過した。
【０１０８】
前記発酵液を、前記メンブレンフィルタに入れ、６０℃の温度でメンブレン間圧力（ＴＭＰ）が１．２気圧である条件下で、菌体スラッジ４００．０ｇを分離除去し、濾過液を１３，０００ｇ得た。下記表４は、菌体分離前後の成分分析表である。
【０１０９】
【表４】
0006613367.tif 000005
【０１１０】
（濃縮段階）
前記濾過液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、濃縮段階を実施した。濾過液６，５００ｇを投入し、発酵液の８２．５％を除去して濃縮した。除去された凝縮水は、５．３６５ｇであり、除去された凝縮水としては、１，４−ジアミノブタンが検出されなかった。下記表５は、濃縮段階前後の成分分析表である。
【０１１１】
【表５】
0006613367.tif 000006
【０１１２】
（蒸溜段階）
前記濃縮液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、蒸溜段階を実施した。濃縮液１．１３５ｇを投入し、凝縮水１，１０１．８ｇを得て、残留物は、３３．２ｇであった。下記表６は、蒸溜段階前後の成分分析表である。
【０１１３】
【表６】
0006613367.tif 000007
【０１１４】
（分溜段階）
前記凝縮水を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、分溜段階を実施した。凝縮水１，１０１．８ｇを投入し、蒸溜塔上部で９０２．３ｇ、及び蒸溜塔下部で１９９．５ｇ（ＨＰＬＣ含量９１．８％）が回収され、１，４−ジアミノブタンの回収率は、９１．８重量％であった。下記表７は、脱炭酸段階前後の成分分析表である。
【０１１５】
【表７】
0006613367.tif 000008
【０１１６】
実施例３：菌体除去後、濃縮なしの１，４−ジアミノブタンの精製方法；ＮＨ３使用
（発酵段階）
実施例１と同一方法で、種菌培養及び本培養を実施して発酵液を準備した。
【０１１７】
（菌体分離段階）
実施例２と同一方法で、菌体分離段階を実施した。
【０１１８】
（蒸溜段階）
前記菌体分離された濾過液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、蒸溜段階を実施した。濾過液６，５００ｇを投入し、凝縮水６、４６５．７ｇを得て、残留物は、３４．３ｇであった。下記表８は、蒸溜段階前後の成分分析表である。
【０１１９】
【表８】
0006613367.tif 000009
【０１２０】
（分溜段階）
前記凝縮水を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、分溜段階を実施した。凝縮水６，４６５．７ｇを投入し、蒸溜塔上部で６，２６６．３ｇ、及び蒸溜塔下部で１９９．４ｇ（ＨＰＬＣ含量９４．１％）が回収され、１，４−ジアミノブタンの回収率は、９１．５重量％であった。下記表９は、脱炭酸段階前後の成分分析表である。
【０１２１】
【表９】
0006613367.tif 000010
【０１２２】
実施例４：菌体除去のない１，４−ジアミノブタンの精製方法；酢酸アンモニウム使用
（発酵段階）
１）種菌培養：１，４−ジアミノブタン生成細菌の種菌培養
実施例１と同一方法で実施した。
【０１２３】
２）本培養
窒素源として、アンモニアガスの代わりに、酢酸アンモニウム（ammonium acetate）を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、本培養を実施した。
【０１２４】
窒素源として、６００ｇ／Ｌの酢酸アンモニウム１００ｍＬを滴加しながら培養した。
【０１２５】
培養結果、発酵液に３０．６ｇ／Ｌの１，４−ジアミノブタンが蓄積され、発酵液のｐＨは８．０であった。
【０１２６】
（濃縮段階）
前記発酵液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、濃縮段階を実施した。
【０１２７】
発酵液６，７００ｇを投入し、発酵液の８１．６％を除去して濃縮液を準備した。このとき、除去された凝縮水は５，１８７．２ｇであり、除去された凝縮水中に、１，４−ジアミノブタンは、検出されなかった。下記表１は、濃縮段階前後の成分分析表である。
【０１２８】
【表１０】
0006613367.tif 000011
【０１２９】
（蒸溜段階）
前記濃縮液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、蒸溜段階を実施した。
【０１３０】
濃縮液１．３７３ｇを投入し、凝縮水１，１３５．４ｇを得て、残留物は、１０３．６ｇであった。下記表１１は、蒸溜段階前後の成分分析表である。
【０１３１】
【表１１】
0006613367.tif 000012
【０１３２】
（分溜段階）
前記凝縮水を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、分溜段階を実施した。凝縮水１，１３５．４ｇを投入し、蒸溜塔上部で９４３．８ｇ、及び蒸溜塔下部で１９１．５ｇ（ＨＰＬＣ含量９４．９％）が回収され、１，４−ジアミノブタンの回収率は、９０．３重量％であった。下記表１２は、脱炭酸段階前後の成分分析表である。
【０１３３】
【表１２】
0006613367.tif 000013
【０１３４】
実施例５：菌体除去後の１，４−ジアミノブタンの精製方法；酢酸アンモニウム使用
（発酵段階）
実施例４と同一方法で、種菌培養及び本培養を実施して発酵液を準備した。
【０１３５】
（菌体分離段階）
実施例２と同一方法で、菌体分離段階を実施した。
【０１３６】
前記発酵液１３，４００ｇを投入し、菌体スラッジ４００．０ｇを分離除去し、濾過液を１３，０００ｇ得た。下記表１３は、菌体分離前後の成分分析表である。
【０１３７】
【表１３】
0006613367.tif 000014
【０１３８】
（濃縮段階）
前記濾過液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、濃縮段階を実施した。濾過液６，５００ｇを投入し、発酵液の８３．４％を除去して濃縮した。除去された凝縮水は、５，４２１ｇであり、除去された凝縮水からは、１，４−ジアミノブタンが検出されなかった。下記表１４は、濃縮段階前後の成分分析表である。
【０１３９】
【表１４】
0006613367.tif 000015
【０１４０】
（蒸溜段階）
前記濃縮液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、蒸溜段階を実施した。濃縮液１，０７９ｇを投入し、凝縮水１，０４１．１ｇを得て、残留物は、３７．９ｇであった。下記表１５は、蒸溜段階前後の成分分析表である。
【０１４１】
【表１５】
0006613367.tif 000016
【０１４２】
（分溜段階）
前記凝縮水を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、分溜段階を実施した。凝縮水１，０４１．１ｇを投入し、蒸溜塔上部で８４７．４ｇ、及び蒸溜塔下部で１９３．８ｇ（ＨＰＬＣ含量９６．２％）が回収され、１，４−ジアミノブタンの回収率は、９２．６重量％であった。下記表１６は、脱炭酸段階前後の成分分析表である。
【０１４３】
【表１６】
0006613367.tif 000017
【０１４４】
実施例６：菌体除去後濃縮なしの１，４−ジアミノブタンの精製方法；酢酸アンモニウム使用
（発酵段階）
実施例４と同一方法で、種菌培養及び本培養を実施して発酵液を準備した。
【０１４５】
（菌体分離段階）
実施例５と同一方法で、菌体分離段階を実施した。
【０１４６】
（蒸溜段階）
前記菌体分離された濾過液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、蒸溜段階を実施した。濾過液６，５００ｇを投入し、凝縮水６，４５９．３ｇを得て、残留物は、４０．７ｇであった。下記表１７は、蒸溜段階前後の成分分析表である。
【０１４７】
【表１７】
0006613367.tif 000018
【０１４８】
（分溜段階）
前記凝縮水を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、分溜段階を実施した。凝縮水６，４５９．３ｇを投入し、蒸溜塔上部で６，２６８．５ｇ、及び蒸溜塔下部で１９０．８ｇ（ＨＰＬＣ含量９６．５％）が回収され、１，４−ジアミノブタンの回収率は、９１．５重量％であった。下記表９は、脱炭酸段階前後の成分分析表である。
【０１４９】
【表１８】
0006613367.tif 000019
【０１５０】
比較例１：菌体除去後の１，４−ジアミノブタンの精製方法；硫酸アンモニウム使用
（発酵段階） 
１）種菌培養：１，４−ジアミノブタン生成細菌の種菌培養
ｐＨ調節のためにアンモニアを使用し、窒素源として、アンモニアの代わりに、硫酸アンモニウム５．０ｇ／Ｌを使用したことを除いては、実施例１と同一方法で実施した。
【０１５１】
２）本培養
窒素源として、アンモニアガスの代わりに、硫酸アンモニウム（ammonium sulfate）５０．０ｇ／Ｌを使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、本培養を実施した。
【０１５２】
培養結果、発酵液に、３０．１ｇ／Ｌの１，４−ジアミノブタンが蓄積され、発酵液のｐＨは、７．１であった。
【０１５３】
（菌体分離段階）
実施例２と同一方法で、菌体分離段階を実施した。
【０１５４】
前記発酵液１３，４００ｇを投入し、菌体スラッジ４００．０ｇを分離除去し、濾過液を１３，０００ｇ得た。下記表１９は、菌体分離前後の成分分析表である。
【０１５５】
【表１９】
0006613367.tif 000020
【０１５６】
（濃縮段階）
前記濾過液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、濃縮段階を実施した。
【０１５７】
濾過液６，５００ｇを投入し、発酵液の８２．３％を除去して濃縮液を準備した。このとき、除去された凝縮水は、５，３５０ｇであり、除去された凝縮水中に、１，４−ジアミノブタンは、検出されなかった。下記表２０は、濃縮段階前後の成分分析表である。
【０１５８】
【表２０】
0006613367.tif 000021
【０１５９】
（蒸溜段階）
前記濃縮液を使用したことを除いては、実施例１と同一方法で、蒸溜段階を実施した。
【０１６０】
濃縮液１，１５０ｇを投入し、凝縮水７１９．４ｇを得て、残留物は、４３０．６ｇであった。１，４−ジアミノブタンが、１，４−ジアミノブタンの硫酸塩結晶として沈澱し、凝縮水として回収されなかった。下記表２１は、蒸溜段階前後の成分分析表である。
【０１６１】
【表２１】
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【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本発明で提供される精製工程によれば、１，４−ジアミノブタン炭酸塩類を含む組成物から簡単に、１，４−ジアミノブタンを高収率で得ることができる。また、精製時に要求されるアルカリ化合物の消費も減少すると共に、追加コストを発生させた副産物の量が急減するために、それに要する精製コストも共に節約される。
【図１】
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【図２】
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