CH186958A - Verfahren zur Herstellung der kristallinen Modifikation der Farbstoffkomponente des gelben Oxydationsfermentes. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung der kristallinen Modifikation der     Farbstoffkomponente     des gelben Oxydationsfermentes.    Im Schweiz.     Patent    Nr. 178815 ist ein  Verfahren zur Herstellung des in tierischem  und pflanzlichem     Zellmaterial    vorkommenden  gelben Oxydationsfermentes aus seinen aus  den genannten Produkten erhältlichen wäs  serigen Rohlösungen     beschrieben.     



  Es wurde festgestellt, dass dieses Ferment  aus einem gelben Farbstoff besteht, der an  eine     Eiweisskomponente    gebunden ist und  durch Umlagerung in alkalischem Medium in  eine kristallisierte     Modifikation    übergeht.  



  Gegenstand vorliegenden Patentes ist nun  ein Verfahren zur Herstellung der kristalli  nen Modifikation der     Farbstoffkomponente     des gelben Oxydationsfermentes, die als     acces-          sorischer    Nährstoff Verwendung finden soll.

    Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,       d@ass    man gelbes     Oxydationsferment    mit einem  eiweissdenaturierenden, mit Wasser misch  baren Lösungsmittel für die     Farbstoffkom-          ponente    unter     Bedingungen    behandelt, bei    denen eine     Koagulierung    des     Eiweissanteils     des Fermentes erfolgt und aus der     erhaltenen     eiweissfreien Lösung den gelben Farbstoff in  alkalische Lösung bringt,

   nach erfolgter Um  lagerung ansäuert und mit     einem    mit Wasser  nicht mischbaren     Lösungsmittel    das     Umlage-          rungsprodukt    extrahiert.  



  Als Ausgangsmaterial für das Verfah  ren kann man sowohl das     vorgängig    aus  tierischen oder pflanzlichem     Zellmaterial,    das  man zweckmässig vorher gewaschen, getrock  net oder     zerkleinert    hat, wie zum Beispiel  Unterhefe, isolierte gelbe     Oxydationsferment,     als auch direkt das Ferment enthaltendes       Zellmaterial    verwenden.  



  Als Lösungsmittel, die den Farbstoff  lösen und Eiweiss     koagulieren    und     denaturie-          ren,    können zum Beispiel organische wasser  lösliche     Lösungsmittel,    wie     Methyl-,        Äthyl-          und    andere Alkohole, Aceton usw., für sich  oder in Mischung mit Wasser, zur Anwen  dung     gelangen.         Dem eiweissdenaturierenden Lösungsmit  tel oder     Lösungsmittelgemisch    für den Farb  stoff, kann man auch Säuren oder saure Salze  zusetzen, wodurch die Zerlegung des Oxyda  tionsfermentes beschleunigt wird.  



  Man kann auch mit sauer reagierenden  wässerigen Lösungen, zum Beispiel verdünn  ten Säuren oder Lösungen saurer Salze die       Abspaltung    des Farbstoffes unter     Koagulie-          rung    der Eiweisskomponente bewirken.  



       In    allen Fällen empfiehlt es sich bei der  Zerlegung des Fermentes erhöhte Tempera  turen anzuwenden, da dadurch die     Koagu-          lierung    der     Eiweisskomponente        begünstigt     wird.  



  Die bei der Zerlegung des gelben Oxyda  tionsfermentes erhaltenen Lösungen der       Farbstoffkomponente    sind, wie sich zeigte,  katalytisch unwirksam, weisen aber bei       grüner     im Sichtbaren ein Ab  sorptionsspektrum auf, das dem der ursprüng  lichen     Fermentlösung    sehr ähnlich ist. Gegen  das     Absorptionsspektrum    des Fermentes sind  seine Banden um 15 bis 20     ,u    nach Blau ver  schoben. Aus diesen eiweissfreien Lösungen  kann die nicht     kristallisierbare    Form des  Farbstoffes durch     vorsichtige    Verdampfung  zur Trockne, zweckmässig im Vakuum in  Form eines gelben Pulvers isoliert werden.  



  Die Umlagerung des Farbstoffes in seinen  alkalischen Lösungen, die entweder     ,durch     Zugabe von Alkali zu den vom Eiweiss be  freiten Lösungen oder durch Lösen der  isolierten     Farbstoffkomponente    in Lauge er  halten werden können, in die kristallisier  bare, in mit Wasser nicht mischbaren Lö  sungsmitteln, wie Chloroform, lösliche Modi  fikation erfolgt zum     Beispiel    schon durch       blosses    Stehenlassen der alkalischen Lösung;  man kann sie jedoch :durch     Erwärmung    oder  durch Bestrahlung mit Licht sehr beschleu  nigen.

   Die     Extraktion    des     Umlagerungspro-          duktes    aus dieser Lösung erfolgt dann nach  dem Ansäuern .derselben am besten mit  Chloroform, nach dessen Eindampfen die  reine     kristallisierte        Modifikation    des Farb  stoffes zurückbleibt, die     aus    Wasser     um-          kristallisiert    werden     kann.       <I>Beispiel 1:

  </I>  Das gelbe Oxydationsferment, wie es ge  mäss dem Verfahren des Schweiz.     Patentes     Nr. 178815 erhalten werden kann, wird bei  3,8   mit einer Mischung von 1     Vol.        Wasser     und 3     Vol.    Methanol     gesehüttelt.    Dadurch  wird das     Eiweiss    denaturiert, während     -deT     Farbstoff in Lösung geht. Nach der Ent  fernung des ungelösten Eiweisses (zum Bei  spiel durch Zentrifugieren) kann :die eiweiss  freie Lösung des     Farbstoffes,    die grün fluo  resziert, im Vakuum eingedampft werden,  wobei ein ,gelbes Pulver erhalten wird, das  den Farbstoff des     Oxydationsfermentes    dar  stellt.

   Der eiweissfreie Farbstoff wird in n(2  Natronlauge gelöst und mit einer Metall  fadenlampe belichtet. Dabei     wird    er um  gelagert und geht beim Ansäuern in ein Pro  dukt über, das man durch Extraktion mit  Chloroform von der wässerigen Lösung ab  trennt. Die     Chloroformlösung    wird dann vor  sichtig konzentriert, wobei     sich    der um  gelagerte Farbstoff abscheidet. Er wird  durch Umkristallisation aus Wasser in schön  gelb     gefärbten    Nadeln erhalten. Das Produkt  kann im     Hoehvakuum        unzersetzt        sublimiert     werden. Der Farbstoff schmilzt     unter    Zer  setzung bei<B>320'.</B>  



       Statt    zu belichten, kann man die eiweiss  freie     Lösung,des    Farbstoffes mit Alkali auf  eine Konzentration von     i/2    normal bis normal       NaOH    bringen und 48     Stunden    stehen lassen.  Hierauf erfolgt die Aufarbeitung wie oben.  



       Statt    die     alkalische    Lösung     stehen    zu las  sen, kann man sie auch etwa. 2 Stunden lang  auf etwa 50 bis 60   erwärmen.    <I>Beispiel 2:</I>  50,0 g Unterhefe (Trockenhefe) werden  mit     Methanolwasser    (1     Vol.    Wasser, 3     Vol.     Methanol) 3 X     \?4    Stunden bei 318' geschüt  telt, wobei :der Farbstoff in Lösung geht.  Nun wird filtriert, abgesaugt und :gegebenen  falls mehrfach wiederholt.

   Dann     wird    im  Vakuum auf     5'00        .cm'    eingeengt,     die    wässe  rige Lösung mit Chloroform ausgeschüttelt,  mit Salzsäure wieder     kongosauer    .gemacht,  mit     Chloroform;

          ausgeschüttelt,    dann mit      zehnfach normal Natronlauge so     alkalisiert,     dass sie halb normal in     bezug    auf     Na.0H     wird, dann 2 Stunden im Licht einer starken       Metallfadenlampe    belichtet,     unter        Eisküh-          lung    mit Chloroform     unterschichtet,        bis    zur       korrbwauren    Reaktion angesäuert und aus  geschüttelt. Hierbei geht der grünfluoreszie  rende Farbstoff ins Chloroform.  



       Setzt    man dem zur     Extraktion        verwende-          ten    Gemisch von Wasser und     Methanol    so  viel Salzsäure zu, dass das     Lösungsgemisch     etwa 5 % freie Säure enthält, so ist die Ex  traktion schon nach     etwa        '/3    der sonst not  wendigen Zeit beendet. Allerdings sind die  so erhaltenen Lösungen     nicht    ganz so rein  wie die ohne     Säurezusatz    erhaltenen.  



  Statt wässerigem Methanol     lä.sst    sich auch       wässeriger    Äthylalkohol oder Aceton oder       wässeriger    Alkohol mit Zusatz einer kleinen  Menge von mit Wasser wenig oder nicht  mischbaren organischen Lösungsmitteln, wie       4ther,        Essigäther    oder dergleichen, verwen  den. An Stelle der Salzsäure können auch  Schwefelsäure, Phosphorsäure oder saure       Salze,        wie        beispielsweise        Bisulfat,    benutzt  werden.  



  <I>Beispiel 3:</I>  10 kg     Hefe    werden mit 20     Liter    einer  10%igen Salzsäure in einem geeigneten Ge  fäss so lange     .gerührt,    bis eine gleichmässige       Masse        .entstanden    ist. Dann     wird    langsam  auf etwa     3'0    bis<B>60'</B> erwärmt und bei dieser  Temperatur einige Stunden     gehalten.    Nun       wird,die        :gesamte    Reaktionsmasse abgesaugt.

    In der Flüssigkeit, die eine schöne     grünlich-          gelbe    Farbe aufweist, findet man den gröss  ten Teil des gelben Farbstoffes aus dem  Oxydationsferment in     verhältnismässig    reiner  Form vor. Er wird aus derselben,     wie        oben          beschrieben,    isoliert.

      <I>Beispiel J:</I>  2 kg Hefe werden mit 4 Liter einer  10     %        i.gen        Trichloressigsäurelösung    im Mörser  gut     durchgerieben,    bis eine homogene Masse  entstanden     ist.    Dann wird bei     Zimmer-          temperatur    etwa 10 Stunden     stehen    gelassen       und,    nun     abfiltriert.       Die erhaltenen Lösungen werden     dann,     wie in     Beispiel    2 erwähnt.,     weiter    auf  gearbeitet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung der kristal linen Modifikation der Farbstoffkomponente des gelben Oxydationsfermentes, dadurch ge- kenn7eichnet, dass man gelbes Oxydations- ferment mit einem eiweissdenaturierenden, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel für die Farbstoffkomponente, unter solchen Be dingungen behandelt, dass eine Koagulierung des Eisweissanteils des Fermentes erfolgt,

   die Farbstoffkomponente in alkalische Lö sung bringt, nach erfolgter Umlagerung an säuert und mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel .das Umlagerungs- produkt extrahiert. Der so erhaltene Farbstoff kristallisiemt aus Wasser in schön gelb gefärbten Nadeln, die bei 32,0' unter Zersetzung schmelzen. Im Hochvakuum lässt er sich uniersetzt subli mieren. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man von aus Zell- material isoliertem gelben Oxydationss- ferment ausgeht. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dädurch gekennzeichnet, dass man von das gelbe Oxydationsferment enthaltendem Z.ell- material ausgeht. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ,gekennzeichnet, @dass man als eiweissdena turierendes Lösungsmittel für. die Farb- stoffkomponente mindestens ein organi sches, mit Wasser misohbares Lösungs mittel verwendet. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ekennzeiehnet, dass man als eiweiss dena- g o turierendes Lösungsmittel für die Fä.rb- stoffkomponente sauer reagierende wäs serige Lösungen verwendet. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, -,dass man als sauer reagierende wäseerige Lösung eine verdünnte Säure verwendet, 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch .l, dadurch gekennzeichnet, dass man als sauer reagierende wässerige Lösung die Lösung eines sauren Salzes verwendet. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man .die Behandlung mit dem eiweissdenaturierenden Lösungs- mittel in der Wärme durchführt. B.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die gelbe Farb- stoffkomponente, aus der bei der Behand lung des gelben Oxydationsfermentes mit dem eiweisskoagulierenden Lösungsmittel für die Farbstoffkomponente erhaltenen Lösung, isoliert und darauf in Alkali lauge auflöst. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die durch Zer- legung des gelben Oxydationsfermentes mit einem eiweisskoagulierenden Lösungs- mittel für die Farbstoffkomponente, er haltenen Lösung alkalisch macht. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlagerung des gelben Farbstoffes durch Stehenlassen seiner alkalischen Lösung erfolgt. 11. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dass die Umlagerung des gelben Farbstoffes durch Erhitzen seiner alkalischen Lösung -erfolgt. 1.2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlagerung .des gelben Farbstoffes durch Belichtung seiner alkalischen Lösung erfolgt. 13. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ,gekennzeichnet, dass man ads mit Wasser nicht mischbares Lösungsmittel für die Extraktion des umgelagerten Farbstoffes Chloroform verwendet.