CZ412598A3 - Způsob výroby kyseliny L-asparagové - Google Patents
Způsob výroby kyseliny L-asparagové Download PDFInfo
- Publication number
- CZ412598A3 CZ412598A3 CZ984125A CZ412598A CZ412598A3 CZ 412598 A3 CZ412598 A3 CZ 412598A3 CZ 984125 A CZ984125 A CZ 984125A CZ 412598 A CZ412598 A CZ 412598A CZ 412598 A3 CZ412598 A3 CZ 412598A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- acid
- ammonia
- aspartic acid
- reaction
- aspartic
- Prior art date
Links
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 title claims description 43
- 229960005261 aspartic acid Drugs 0.000 title claims description 36
- CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N D-OH-Asp Natural products OC(=O)C(N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 33
- CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N L-Aspartic acid Natural products OC(=O)[C@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-UWTATZPHSA-N 0.000 title claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 47
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Substances OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 9
- 239000001729 Ammonium fumarate Substances 0.000 claims description 7
- 235000019297 ammonium fumarate Nutrition 0.000 claims description 7
- CKKXWJDFFQPBQL-SEPHDYHBSA-N azane;(e)-but-2-enedioic acid Chemical compound N.N.OC(=O)\C=C\C(O)=O CKKXWJDFFQPBQL-SEPHDYHBSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 claims description 4
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims description 3
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YEOCBTKAGVNPMO-JIZZDEOASA-N diazanium;(2s)-2-aminobutanedioate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CC([O-])=O YEOCBTKAGVNPMO-JIZZDEOASA-N 0.000 claims description 3
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 2
- SBAWUJIHCMNFHY-DKWTVANSSA-N acetic acid;(2s)-2-aminobutanedioic acid Chemical compound CC(O)=O.OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O SBAWUJIHCMNFHY-DKWTVANSSA-N 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 10
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 10
- 108700016171 Aspartate ammonia-lyases Proteins 0.000 description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 101100298295 Drosophila melanogaster flfl gene Proteins 0.000 description 3
- 241001331845 Equus asinus x caballus Species 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 3
- BFXUWDKAQDARCA-DKWTVANSSA-N (2s)-2-aminobutanedioic acid;azane Chemical compound [NH4+].OC(=O)[C@@H](N)CC([O-])=O BFXUWDKAQDARCA-DKWTVANSSA-N 0.000 description 2
- PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L Ferrous fumarate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O PMVSDNDAUGGCCE-TYYBGVCCSA-L 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229940009098 aspartate Drugs 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010011485 Aspartame Proteins 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000588915 Klebsiella aerogenes Species 0.000 description 1
- 241000191936 Micrococcus sp. Species 0.000 description 1
- 229910017900 NH4 F Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 1
- 241000589540 Pseudomonas fluorescens Species 0.000 description 1
- 241000607715 Serratia marcescens Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000008122 artificial sweetener Substances 0.000 description 1
- 235000021311 artificial sweeteners Nutrition 0.000 description 1
- 239000000605 aspartame Substances 0.000 description 1
- IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N aspartame Chemical compound OC(=O)C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(=O)OC)CC1=CC=CC=C1 IAOZJIPTCAWIRG-QWRGUYRKSA-N 0.000 description 1
- 229960003438 aspartame Drugs 0.000 description 1
- 235000010357 aspartame Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 bromine ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/20—Aspartic acid; Asparagine
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Description
Způsob výroby kyseliny L-asparagové
Ob 1 as t.......techniky
Kyselina L-asparagová je pro nejrůznější aditiva pro potravinářský sektor. Kyselina používá k výrobě umělého sladiva.
esencionální výchozí látka farmaceutický průmysl a L-asparagová se například například aspartamu.
.Dosavadní.........stav......techniky
K výrobě množství chemických variantách se enzymatickou adicí vysrážením z takto kyseliny L-asparagové je a enzymatických postupů.
kyselina L-asparagová proto již popsáno Při enzymatických zpravidla získá amoniaku na kyselině fumarové s následujícím ) obdrženého roztoku L-aspartatu amonného.
se může provést jako je kyše 1 i na kyše 1 i ny, jako například sírová, například
Vysrážení kyseliny L-asparagové přídavkem anorganické kyseliny, kyselina chlorovodíková nebo jiné kyselina p-to1uensu1fonová.
že je velká ztráta amoniaku odpadních vod s vysokou Z těchto důvodů zabránit vzniku
Přitom je však nevýhodné, a odstraňuje se velké množství koncentrací amonných solí použitých kyselin byla hledána možnost zmenšit nebo zcela problematiky odpadní vody.
Podle US 4,560,653 se provádí vysrážení kyseliny
L-asparagové například přídavkem kyseliny maleinové. Po oddělení kyseliny L-asparagové se zůstávající matečný louh podrobí izomeraci, při které se kyselina maleinová izomeruje pomocí katalyzátoru obsahujícího iony bromu na kyselinu • 9 9·
9 ·
99
999 9 9
9 9
9· 99 fumarovou, následně se čisti a obnovuje se enzymatickou reakcí.
Aby se obešla izomerace, byly hledány další vhodné přídavky k vysrážení kyseliny L-asparagové.
V japonském zveřejněném patentovém spise JP 08-33493 (Chem. Abstracts 1223: 315 167) je popisováno použití kyseliny fumarové, případně soli kyseliny fumarové jako srážecího činidla. Nevýhoda této postupové varianty spočívá ve zhoršené rozpustnosti kyseliny fumarové ve vodě, čímž se při zpracování matečného louhu buď musí oddestilovat velké množství vody, nebo je potřebný velmi zředěný postup s velkým reakčním objemem.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu proto je nalézt způsob, který zabraňuje nynějším problémům při vysrážení kyseliny L-asparagové a vede ke kyselině L-asparagové s vysokými výtěžky a vysokou čistotou.
Neočekávaně byl tento úkol vyřešen použitím kyseliny mravenčí nebo kyseliny octové jako srážecího činidla a za cirkulace všech reakčních pochodů.
Předmětem vynálezu je proto zlepšený způsob výroby kyseliny L-asparagové pomocí enzymatické katalytické reakce kyseliny fumarové s amoniakem, charakter izováný tím, že
a) kyselina fumarová v inertním rozpouštědle za přítomnosti aspartas^, nebo mikroorganismů produkujících asparta^s/ťi' reaguje s amoniakem na L-aspartat amonný, následně
b) se z reakční směsi oddělí amoniaka
c) ze zůstávající reakční směsi se přídavkem kyseliny mravenčí nebo kyseliny octové vysráží kyselina L-asparagová, potom se oddělí, pere a suší, ·4 ·· • 4 4 4 4 4
4 4 44
4 444 4 4 • · · -.· 4 4444 44 44 • ·
4« ·
4 4
9994 9
4
499 9
d) z matečného louhu obsahujícího mravenčan, případně acetat amonný a smíchaného s prací vodou se přídavkem kyseliny
e) uvolňuje kyselina mravenčí případně kyselina takto získaného roztoku obsahujícího fumaran s čerstvou kyselinou přidává opět do kroku f umarové octová, po filtraci amonný se filtrát, případně spolu mravenčí, případně kyselinou octovou c) k vysrážení kyseliny L-asparagové a zůstávající fumaran amonný se smíchá s amoniakem z kroku b) a jako adukt se přidává do kroku a).
U způsobu podle vynálezu se kyselina L-asparagová vysráží pomocí kyseliny mravenčí nebo kyseliny octové. Reakční produkty se podle vynálezu všechny vedou v cyklu.
První krok způsobu podle vynálezu zahrnuje enzymatickou reakci kyseliny fumarové s amoniakem. Reakce přitom nastává v inertním rozpouštědle. Jako inertní rozpouštědlo je vhodná voda, směsi voda/ethanol nebo směsi voda/aceton a podobně. Přednostně se používá voda. Kyselina fumarová se přitom může použít v koncentracích až k hranici rozpustnosti, takže se obdrží buď roztok nebo suspenze. V tomto roztoku, případně suspenzi je amoniak plynný, tekutý nebo v podobě 10 až 35 hmot. %ního roztoku, čímž se zvýší teplota až na 60 0C a pH nastaví mezi 7 a 9.
Přednostně se používá vodnatý roztok s 20 až 30 hmotn.
systému, přednostně roztoku, se 60 °C, přednostně při 30 až 50 °C, nebo mikroorganismus produkující enzymu, respektive mikroorganismu výhodný, když se přídavkem amoniku suspenze je potřebné více % amonikau. Do takto získaného potom při teplotě 20 až zamíchá enzym aspartasu aspartas. Tento přídavek produkujícího aspartas je obdrží roztok, poněvadž v případě enzymu vlivem adsorpce enzymu a tím podmíněné ztráty aktivity.
Pro téměř kvantitativní reakci po 24 až 30 hodinách je potřeba • · φ φ
• · ··· φ • φ ···· ·
Μ • · • Φ
ΦΦΦ •
• ·
Φ ·
Φ
Φ· •
·· enzymová aktivita 30 až 50 IU na mol kyseliny fumarové. Mikroorganismy produkující aspartas jsou například pseudomonas fluorescens, protens vulgeris, pseudomonas aeruginosa, serratia marcescens, bacterium succinium, bacillus subtilis, aerobacter aerogenes, micrococcus sp., escherichia coli a podobně.
Další vhodné mikroorganismy produkující aspartas jsou například popsány v US 3,791,926 a US 3,198,712.
U způsobu podle vynálezu se dále mohou použít čištěné nebo syntetické aspartasy. Enzym, případně mikroorganismus produkující aspartas se mohou přidat v tekuté nebo imobi1 izované podobě, jak je například popsáno v EP 0 127 940.
Po úplné reakci, přičemž konec reakce se může například zjistit fotometricky, nastává podle kroku b) oddělením amoniaku destilací nebo stripováním.
Krok b) může nastat při běžném tlaku nebo při redukovaném tlaku a při teplotách 30 až 110 °C, přednostně při teplotách 40 až 90 °C. Přebytečný amoniak se přitom z reakční směsi oddělí pomocí rychlých destilačních metod. Podle destilační metody se přitom pracuje při běžném tlaku nebo při redukovaném tlaku mezi 80 a 200 mbar. Takto získaný amoniakový destilát se opět používá v následujícím postupovém kroku, kroku f), případně jako adukt pro následující další enzymatické reakce.
Po oddělení amoniaku se v kroku c) vysráží kyselina L-asparagová.
K tomu se k roztoku L-aspartatu monoamonnému, získanému odstraněním amoniaku přidá kyselina mravenčí nebo kyselina octová v molárním poměru L-aspartatu monoamonného ke kyselině mravenčí, případně kyselině octové 1:0,8 až 2, flfl · • · · • ····
9
9 9 · · * • · · ·· • · flflfl 9 fl • ··· • 9999 ·· ·· používá jako srážecí leží při srážení mezi k roztoku L-aspartatu přednostně 1:1 až 1,2. Přednostně se činidlo kyselina mravenčí. Hodnota pH 4 a 6.
Od druhého reakčního cyklu se monoamonnému přidává jako srážecí činidlo filtrát fumaranu amonného, který obsahuje uvolněnou kyselinu mravenčí, případně kyselinu octovou, obsažené z následujícího kroku e). K dosažení požadovaného molového poměru mezi aspartatem a srážecím činidlem se filtrát eventuálně doplní kyselinou mravenčí, případně kyselinou octovou.
Reakční teplota leží mezi 0 a 95 °C, přednostně 20 a 90 °C, zvláště přednostně mezi 40 a 70 °C. Krystalizovaná kyselina L-asparagová se potom z reakční směsi odfiltruje, například absorpční filtrací nebo odstředěním. Přednostně se kyselina L-asparagová oddělí odstředěním. Filtrační teplota leží mezi 10 a 70 °C, přednostně mezi 15 a 50 °C. Odfiltrované krystaly kyseliny L-asparagové se následně perou, přednostně vodou, a suší se. Na základě velmi dobré rozpustnosti mravenéanu, případně acetátu amonného je pro praní čerstvě krystalizované kyseliny L-asparagové potřebné jen velmi málo prací vody. Kyselina L-asparagová se tím může prát také při nízkých teplotách. Jestliže obsahuje kyselina L-asparagová vlivem použití kyseliny fumarové jako srážecího činidla mravenčan amonný, jsou naproti tomu potřebné vyšší teploty praní a vyšší množství prací vody.
Smíchají se zůstávající filtrát, obsažený po oddělení kyseliny L-asparagové a prací voda zůstávající po praní, případně se až z poloviny se odpaří, promíchají se s kyselinou fumarovou a ohřejí se k opětovnému uvolnění kyseliny mravenčí, případně kyseliny octové v závislosti na zvolené destilační metodě za redukovaného tlaku nebo běžného tlaku až na teplotu varu.
9
9 9
9 9
9999 · • 9
9 9 9 ·
- 6 • 9 99 99 • 9 9 9 9 9 • 9 9 99 • · 999 9 9 • 9 9 9 • 9999 99 99
Přednostně se kyselina fumarová přidává maximálně 100 °C, zvláště přednostně při teplotě °C. Destilační voda se přitom oddestiluje s malým podílem, 1 až 5 mol. % kyseliny mravenčí, případně kyseliny octové.
Zůstávající roztok se filtruje, případně odstřeďuje a filtrát fumaranu amonného, obsahující velký podíl kyseliny mravenčí, případně kyseliny octové se opět použije od druhého cyklu v kroku c) k vysrážení kyseliny L-asparagové.
Vedle toho se případně doplní množství oddesti 1 ovane při uvolnění kyseliny přídavkem čerstvé kyseliny mravenčí, případně kyseliny octové.
Zůstávající pevný fumaran amonný se naprotitomu smíchá s amoniakem oddesti 1 o váným v kroku b) a přidává se od druhého cyklu k enzymkata1ytické reakci jako adukt v kroku a). Současně se doplní chybějící množství amoniaku přídavkem amoniaku, přednostně ve formě 10 až 35 hmotn. %ního roztoku, takže se opět hodnota pH nastaví mezi 7 a 9.
při teplotě maximálně 70
Eventuálně přítomný mravenčen amonný enzymatickou
| reakci | neruší . | Způsobem podle | vynálezu se obdrží kyselina |
| L-asparagová s | výtěžkem přes 80 | Ϊ, až k 95 % a obsahem přes | |
| 99,5 %. | |||
| Přehled | obrázků | na výkresech | |
| Způsob | podle vynálezu, | jednotlivé jeho kroky, je | |
| patrný | z obr., | na kterém je | schématicky znázorněno vedení |
reakčních produktů.
Příklady provedení.........vyná lezu • · *· > · · · » · ··
999 « *
9 ·
99
Příklad 1:
900 mí ( 955
g) reakční ho roztoku kyše 1 i ny
L-asparagové (DSM-Chemie Linz), obsahujícího 240,6 g (1,80 mol) kyseliny L~ásparagové, vyrobeného reakcí 210 (1,8 mol) kyseliny fumarové a 406 ml 25 hmotn. Xního roztoku amoniaku (366 g) ve 420 ml H2 O za přítomnosti 0,15 ml roztoku aspartas^, (1000 lU/ml), bylo oddesti 1 ováno při 75 °C a tlaku 150 mbar pomocí 526 g NH4OH. Kal byl zředěn na 955 g destilovanou vodou. Odsál se zbytek enzymů a při 85 °C kyseliny mravenčí. Získalo se mo 1 ) a 744 g matečného louhu 1 (Mula 1) bylo přidáno 82,8 g (1,8 251,9 g pevné látky (F1) Matečný louh (Mula 1) se ochladil na teplotu okolí látka.
oddělila se přitom vysrážená pevná
Přitom se obdrželo 51,7 g pevné látky (F1.1) a 678,5 g matečného louhu (Mula 1.1).
se
Obě množství pevné látky se zředila 250 ml H2O, ohřála na reflux a ochladila na teplotu okolí a vysrážená pevná látka se oddělila od matečného louhu.
| Mula 2: | 191 g |
| F2: | 288,0 g ( s 30,1 % H2O) |
| F2 se opět zředilo 250 ml H2O, znovu se ohřálo na | |
| tep 1ot u | refluxu a následně se ochladilo na teplotu okolí. |
| Mula 3: | 24 4 g |
| F3 : | 286,3 (s 33,4 « H2O) |
| F3 bylo sušeno při 70 °C a ve vakuu, čímž se obdrželo | |
| 195,2 g | kyseliny L~asparagové (s 0,1 £ H2O). |
Ke zpracování matečného louhu byly všechny šarže (Mula flfl • · • flfl·· • * ·· · • flfl • ···· fl • · flflfl · flfl • fl • flfl •
• fl • fl « · • fl • · fl · flfl
1, 1.1, 2 a 3) spojeny a při 70 oddesti 1 ováno 525 ml H20. Ke kalu (565 8 mol) kyseliny fumarové a ohřál se na čímž se rozpustila veškerá pevná látka.
0 C a 150 mbar byl o g) se přidalo 210 g (1, teplotu varu (102 °C),
Následně se provedla vakuová destilace při 100 mbar a poměru ref 1uxu 5:1.
| Destilát 1 : | 100 | g teplota | kalu | 48,5 | 0 C |
| teplota | na hlavě | 46,8 | ®C | ||
| Destilát 2: | 102 | g teplota | kalu | 4 8,5 | θ C |
| teplota | na hlavě | 48,8 | 0 C |
Při totálním poklesu bylo destilováno dále. Celkem se obdrželo 1823 g destilátu. Zůstávající kal byl ochlazen na teplotu okolí a byla odsáta vysrážená pevná látka.
Mula 4: 543,8 g
F4: 360 g (18 X H2 O)
F4 (odpovídá 2,1 mol kyseliny fumarové) bylo potom rozpuštěno v 441 g destilované vody, smícháno s 353,5 g (2,1 mol) 25 %ního amoniaku (pH 9,3) a bylo ponecháno reagovat za přítomnosti 0,15 g aspartasu 24 hodin při 50 °C ve skříňové sušárně.
Přitom bylo docíleno obratu 99,1
Příklad 2:
Reakční cyk1us 1:
První cyklus byl proveden analogicky s příkladem 1.
Bylo opět získáno 195 g kyseliny L-asparagové (0,1 % H2O).
♦ · · · · • · · ·· ··
Obsah kyseliny mravenčí činil 0,1 %, obsah kyseliny fumarové činil 0,3 ke zpracování matečných louhů byly opět všechny šarže spojeny a destilovány při teplotě 70 °C a tlaku 150 mbar 525 g.
K 565 g kalu bylo opět přidáno 210 g (1,8 mol) kyseliny fumarové, směs se ohřála na teplotu varu (102 °C), ochladila se na 10 °C a oddělila se vysrážená usazenina.
Získalo se 369 g Mula 4. vyprána 100 ml destilované vody na nuč.
Pevná látka ( F4 ) byla
F4: 367,8 g (32,6 % ffeO) prací voda (W4): 115 g
Reakční cyklus 2:
K 367 g F4 bylo přidáno 450 g destilované vody a 238, 2 g (3,4 mol) 25 Xní čpavkové vody a za přítomnosti 0,13 g aspartasu při pH 8,7 a 50 °C bylo ponecháno 72 hodin reagovat ve skříňové sušárně.
Mula 5: 606 g
Následně byl takto získaný reakční roztok (1050 g, 945 ml) koncentrován při 70 °C a tlaku 150 mbar na polovinu.
587,5 g dest i 1átu
450 g kalu (enzymatický zbytek byl odfiltrován, pH 5,4).
Kal se ohřál na 80 °C a co možná rychle byl přidán ke směsi z Mula 4 a W4 z reakčního cyklu 1a 14 g (17 %) čerstvé kyseliny mravenčí. Přitom se směs ochladila na 10 °C. Následně byla odstředěna vysrážená pevná látka (F5) a provedeno praní
200 ml vody (W5).
• · • · • · · · 1 • · 4 ·· ·*
W5: 203 g
F5 : 262,.4 g (40,4 % ffeO)
F5 bylo sušeno při 75 °C a ve vakuu. Bylo získáno 154,2 g kyseliny L-asparagové (obsah 0,1 % kyseliny mravenčí,
0,3 % kyseliny fumarové).
Mula 5 a W5 (791 g) byly spojeny a při teplotě 70 °C a tlaku 150 mbar byly koncentrovány.
Zůstávající kal (500 g) se ohřál na 80 °C a pomalu bylo přidáváno 210 g (1,8 mol) kyseliny fumarové, byl proveden ohřev na reflux (105 °C), zředění 300 ml destilované vody, takže vznikl roztok a následně se ochladil na teplotu okolí. Vysrážená pevná látka (F6) byla odstředěna a vyprána.
Mula 6: 634 g
W6: 104 g
F6: 296 g, (12,3 % ffeO)
Reakční cyklus 3:
K F6 z reakčního cyklu 2 bylo přidáno 587 g čpavkového destilátu z reakčního cyklu 2 a 177 g (2,52 mol) čerstvého čpavku a bylo ponecháno reagovat za přítomnosti 0,2 ml enzymu při 50 °C 24 hodin ve skříňové sušárně. Obrat činil 98,4 %.
Takto získaný reakční roztok (1015 g) byl koncentrován při teplotě 70 °C a tlaku 150 mbar na polovinu. Destilát činil 481 gpo odfiltrování zbytku enzymů ohřál se k němu přidávalo 738 g směsi z
Zůstávající kal se na teplotu 65 °C a pomalu
Muly 6 a W6
Směs byla následně 2 hodiny při teplotě 65 °C míchána.
• 4 • · • 9 <
44
4 4 4 4 ochlazena na teplotu 10 °C, byla odstředěna pevná látka (F7) a bylo provedení praní 200 ml vody (W7).
Mula 7: 1019 g
W7 : 200 g
F7: 168 g (7,7 Ϊ HžO)
F 7 bylo sušeno při teplotě 75 °C ve vakuu. Bylo získáno 154,2 g kyseliny L-asparagové.
Mula 7 a W7 byly spojeny a koncentrovány při teplotě 70 °C a tlaku 150 mbar. 504,6 g kalu bylo potom ohřáto na 70 °C, bylo k němu přidáno 210 g (1,8 mol) kyseliny fumarové a 100 ml vody a 2 hodiny mícháno, ochlazeno na teplotu okolí a vysrážená pevná látka (F8) odstředěna a prána (W8).
Mula 8: 337 g
W8: 196,4 g
F8: 404 g ( 18,5 % HzO)
Reakční cyklus 4:
K 404 g F8 bylo přidáno 481 g čpavkového destilátu z cyklu 3 a 177 g čerstvého amoniaku a bylo ponecháno 24 hodin reagovat s 0,2 ml enzymu při pH 8,7 a teplotě 50 °C. Obrat činil 98,7 %.
Postup zpracování nastává analogicky s cykly 1 až 3. Bylo získáno 315 g kyseliny L-asparagové.
Následně proveden cyklus 5.
byl analogicky s reakčními cykly 1 až 4 Bilance pěti cyklů je patrná z tabulky 1.
• · • ·
♦ ·· • · · · · • · • 9 • · · · · · ·
- 12 Tabulka 1
| FS NH4FS | NH3 | AS | L-asp. | L-asp. | pH | u L-asp. | ||
| výtěžek | sraženina | |||||||
| mo Γ | mo 1 | mo 1 | mo 1 | mo 1 | % | |||
| 1.cyklus | 1,80 | 1,80 | 4,32 | 1,80 | 1,46 | 8 1,50 | 5,5 | |
| 2.cyk1us | 1,80 | 1,85 | 3,40 | 0,30 | 1,15 | 64,40 | 5,3 | |
| 3.cyk1us | 1,80 | 1,95 | 2,50 | 0,00 | 1,10 | 62,60 | 5,0 | |
| 4.cyk1us | 1,80 | 2,47 | 3,00 | 1,80 | 2,36 | 131,80 | 4,4 | |
| 5.cyk1us | 1,80 | 1 ,84 | 3,00 | 0,00 | 1,81 | 100,80 | 4,4 | |
| součet | 9,00 | 9,9 1 | 16,22 | 3,90 | 7,89 | 88,58 | ||
| V tabu 1 | ce 1 | značí | FS | kyše 1 i | na fumarová | , NH4 F S | ||
| mravenčen | amonný | AS | kysel | ina i | mravenčí | , L-asp | kyselina |
asparagová.
Claims (3)
1. Způsob výroby kyseliny L-asparagové pomocí enzymatické katalytické reakce kyseliny filmařové s amoniakem, vyznačující se tím, že
a) kyselina fumarová v inertním rozpouštědle za přítomnosti aspar tasjji nebo mikroorganismů produkujících aspartas/í/ reaguje s amoniakem na L-aspartat amonný, následně
b) se z reakční směsi oddělí amoniak a
c) ze zůstávající reakční směsi se mravenčí nebo kyseliny octové L-asparagová, potom se oddělí, pere př í davkem vysráží a suší, mravenčan, kyše 1 i ny kyše lina
d) z matečného louhu obsahujícího mravenčan, případně i
acetat amonný a smíchaného s prací vodou se přídavkem kyseliny fumarové uvolňuje kyselina mravenčí, případně kyše lina octová,
e) po filtraci takto získaného roztoku obsahujícího fumaran amonný se filtrát, případně spolu s čerstvou kyselinou mravenčí, případně kyselinou octovou přidává opět do kroku c) k vysrážení kyseliny L-asparagové a
f) zůstávající fumaran amonný se smíchá s amoniakem z kroku b) a jako adukt se přidává do kroku a).
Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako rozpouštědlo v kroku používá voda, směsi voda/ethanol nebo směsi voda/aceton.
Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se krok a) provádí při hodnotě pH mezi 7 a 9.
se tím, že se amoniak 30 a 1 10 oC
Způsob podle nároku 1, vyznačující při kroku b) oddestiluje při teplotě mezi a venkovním tlaku nebo při redukovaném tlaku.
·· • · * ·· ·· · ·· * · • · · · * • · · · · « · · • · · · - Λ ··· · ··· ···· ♦·
- 14 »·
5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se
kyseliny fumarové v kroku d) provádí při teplotě maximálně 100 °C, přednostně při teplotě maximálně 70 °C.
9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se směs získaná v kroku f) z fumaranu amonného a amoniaku z kroku b) doplní amoniakem až k dosažení hodnoty pH mezi 7 a 9 a použije se jako adukt v kroku a).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0219197A AT407050B (de) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Verfahren zur herstellung von l-asparaginsäure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ412598A3 true CZ412598A3 (cs) | 1999-07-14 |
Family
ID=3529668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ984125A CZ412598A3 (cs) | 1997-12-29 | 1998-12-14 | Způsob výroby kyseliny L-asparagové |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5952206A (cs) |
| EP (1) | EP0931838B1 (cs) |
| AT (2) | AT407050B (cs) |
| CZ (1) | CZ412598A3 (cs) |
| DE (1) | DE59803064D1 (cs) |
| DK (1) | DK0931838T3 (cs) |
| ES (1) | ES2172081T3 (cs) |
| HR (1) | HRP980643B1 (cs) |
| HU (1) | HU221639B1 (cs) |
| PT (1) | PT931838E (cs) |
| SK (1) | SK282923B6 (cs) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT408755B (de) * | 1998-05-22 | 2002-03-25 | Dsm Fine Chem Austria Gmbh | Verfahren zur herstellung von l-asparaginsäure |
| DE10108225A1 (de) * | 2001-02-21 | 2002-10-10 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von D-Pantothensäure und/oder deren Salze als Zusatz zu Tierfuttermitteln |
| JP2004523237A (ja) * | 2001-02-21 | 2004-08-05 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | 動物飼料添加剤としてのｄ−パントテン酸および／またはその塩の製造方法 |
| DE10108223A1 (de) * | 2001-02-21 | 2002-10-10 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von D-Pantothensäure und/oder deren Salze als Zusatz zu Tierfuttermitteln |
| PL364087A1 (en) * | 2001-02-21 | 2004-12-13 | Basf Aktiengesellschaft | Method for the production of d-pantothenic acid and/or salts thereof as adjunct for animal feedstuffs |
| DE102004027022A1 (de) * | 2004-06-02 | 2006-01-05 | Basf Ag | Verfahren zur Abtrennung von Ammoniak und Wasser aus Lactam-haltigen Gemischen |
| CN110016137A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-07-16 | 河北协同环保科技股份有限公司 | 一种天冬氨酸制备过程产生母液的处理方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5626196A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-13 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Preparation of l-aspartic acid |
| US4560653A (en) * | 1983-06-06 | 1985-12-24 | W. R. Grace & Co. | Process for preparing L-aspartic acid |
| JPS59232088A (ja) * | 1983-06-15 | 1984-12-26 | Tanabe Seiyaku Co Ltd | Ｌ−アスパラギン酸の製法 |
| JP2804005B2 (ja) * | 1994-05-20 | 1998-09-24 | 株式会社日本触媒 | Ｌ−アスパラギン酸の製造方法 |
| JP2664648B2 (ja) * | 1994-05-20 | 1997-10-15 | 株式会社日本触媒 | Ｌ−アスパラギン酸の製造方法 |
| WO1996017950A1 (fr) * | 1994-12-09 | 1996-06-13 | Mitsubishi Chemical Corporation | Procede de production d'acide l-aspartique |
-
1997
- 1997-12-29 AT AT0219197A patent/AT407050B/de not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-12-14 CZ CZ984125A patent/CZ412598A3/cs unknown
- 1998-12-18 SK SK1763-98A patent/SK282923B6/sk unknown
- 1998-12-22 EP EP98124397A patent/EP0931838B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-22 ES ES98124397T patent/ES2172081T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-22 AT AT98124397T patent/ATE213270T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-12-22 PT PT98124397T patent/PT931838E/pt unknown
- 1998-12-22 DK DK98124397T patent/DK0931838T3/da active
- 1998-12-22 DE DE59803064T patent/DE59803064D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-28 HU HU9803026A patent/HU221639B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1998-12-29 US US09/222,350 patent/US5952206A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-29 HR HR980643A patent/HRP980643B1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2172081T3 (es) | 2002-09-16 |
| US5952206A (en) | 1999-09-14 |
| EP0931838B1 (de) | 2002-02-13 |
| DE59803064D1 (de) | 2002-03-21 |
| ATE213270T1 (de) | 2002-02-15 |
| SK176398A3 (en) | 1999-07-12 |
| PT931838E (pt) | 2002-05-31 |
| HRP980643A2 (en) | 1999-10-31 |
| AT407050B (de) | 2000-11-27 |
| HU221639B1 (hu) | 2002-12-28 |
| HUP9803026A2 (hu) | 2001-11-28 |
| SK282923B6 (sk) | 2003-01-09 |
| DK0931838T3 (da) | 2002-04-02 |
| HU9803026D0 (en) | 1999-02-01 |
| ATA219197A (de) | 2000-04-15 |
| EP0931838A3 (de) | 1999-11-24 |
| EP0931838A2 (de) | 1999-07-28 |
| HRP980643B1 (en) | 2001-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK148018B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af l-phenylglycin og d-phenylglycinamid eller d-phenylglycin | |
| CZ412598A3 (cs) | Způsob výroby kyseliny L-asparagové | |
| EP0861826B1 (en) | Method for purifying branched chain amino acids | |
| AU2002249384B2 (en) | Purification of 2-nitro-4-methylsulphonylbenzoic acid | |
| AU2002249384A1 (en) | Purification of 2-nitro-4-methylsulphonylbenzoic acid | |
| CA1215069A (en) | Method of isolating l-trytophan | |
| US4760164A (en) | Process for producing α-L-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester | |
| JP2524306B2 (ja) | アスパラギン酸アンモニウムよりｌ−アスパラギン酸を調製する方法 | |
| US4582928A (en) | Process for producing optically active phenylalanine | |
| US5859289A (en) | Method for isolating N-phosphonomethylglycine | |
| US6258572B1 (en) | Process for preparing L-aspartic acid | |
| KR20030071868A (ko) | 거울상이성질체-풍부 아미노산의 제조 방법 | |
| JP3006615B2 (ja) | Ｄ―β―ヒドロキシアミノ酸の製造法 | |
| CZ10599A3 (cs) | Způsob výroby dvojsodné soli kyseliny Z-L-asparagové z kyseliny fumarové | |
| JP3735943B2 (ja) | Ｌ−アスパラギン酸の製造方法 | |
| EP0806428A1 (en) | Method for isolating N-phosphonomethylglycine | |
| JP2765537B2 (ja) | Ｌ−アスパラギン酸の製造方法 | |
| JPH0825972B2 (ja) | アスパラギン酸の精製法 | |
| JP2524306C (cs) | ||
| JPH09163993A (ja) | Ｌ−アスパラギン酸の製造方法 | |
| JPH06181788A (ja) | Ｌ−セリンの製造方法 | |
| JPH0634751B2 (ja) | Ｄ−フエニルアラニンの分離方法 | |
| JPH09208539A (ja) | アスパラギン酸モノアンモニウムの回収方法 | |
| JPH061775A (ja) | ３，６−ビス［（４−ヒドロキシフェニル）メチル−２，５−ジケトピペラジンの精製法 | |
| RO106763B1 (ro) | Mediu de cultura, destinat producției de vaccinuri de uz veterinar si procedeu de preparare |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |