DE2620834A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF 4-HYDROXY L (-) PROLIN - Google Patents

PROCESS FOR THE PREPARATION OF 4-HYDROXY L (-) PROLIN

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DE2620834A1 DE19762620834 DE2620834A DE2620834A1 DE 2620834 A1 DE2620834 A1 DE 2620834A1 DE 19762620834 DE19762620834 DE 19762620834 DE 2620834 A DE2620834 A DE 2620834A DE 2620834 A1 DE2620834 A1 DE 2620834A1
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Description

Verfahren zur Herstellung von 4-hydroxy L(-)prolinProcess for the production of 4-hydroxy L (-) proline

SOCIETE LA BIOCHIMIE APPLIQUEE A L«INDUSTRIE S.A. (SOLABIA)SOCIETE LA BIOCHIMIE APPLIQUEE A L «INDUSTRIE S.A. (SOLABIA)

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von 4-hydroxy L(-)prolin, welches häufiger als L-hydroxyprolin bezeichnet wird.The present invention relates to a method for Production of 4-hydroxy L (-) proline, which is more commonly referred to as L-hydroxyproline.

Es gibt zahlreiche Verfahren zur Herstellung von L-hydroxyprolin, welche sich in mehrere Gruppen unterteilen lassen.There are numerous processes for the production of L-hydroxyproline, which can be divided into several groups.

Bei der ersten Herstellungsgruppe wird eine Synthese der Verbindung bewirkt. Aufgrund der beiden asymetrischen Kohlenstoff atome erhält man ein Gemisch aus vier Isomeren: L und D hydroxy-prolin, L und D allohydroxyprolin, deren Trennung schwierig ist.In the first manufacturing group there is a synthesis of the compound causes. Due to the two asymmetrical carbon atoms, a mixture of four isomers is obtained: L and D hydroxy-proline, L and D allohydroxyproline, their separation is difficult.

Bei einer zweiten Verfahrensgruppe wird L-hydroxyprolin durch Ausfällung aus Gelatine-Hydrolysaten isoliert. Arginin wird zuerst ausgefällt, meist mit 2f^-Dinitro-I-Naphtol-T-Sulfonsäure (Flavische Säure). Danach werden die störendsten Aminoessigsäuren durch Methylalkohol ausgefällt, nämlich Lysin und Histidin in Form von Phosphortungstaten und/oder Glykokoll. Das Hydroxyprolin kann dabei in Form von Reineckat oder Picrat ausgefällt werden, wobei die gewonnene Verbindung später abgebaut werden muß. Die Ausfällung in Form von N-Acetyl-O-Benzoylhydroxyprolin wurde ebenfalls beschrieben. Diese Verfahren sind schwierig durchzuführen, und man braucht für sie teure Produkte und große Mengen Lösungsmittel.In a second group of processes, L-hydroxyproline is isolated by precipitation from gelatin hydrolysates. Arginine is precipitated first, usually with 2 f ^ -Dinitro-I-Naphthol-T-sulfonic acid (Flavic acid). Thereafter, the most troublesome aminoacetic acids are precipitated by methyl alcohol, namely lysine and histidine in the form of Phosphortungstaten and / or glycocolla. The hydroxyproline can be precipitated in the form of pure sugar or picrate, the compound obtained later having to be broken down. Precipitation in the form of N-acetyl-O-benzoylhydroxyproline has also been described. These processes are difficult to perform and require expensive products and large amounts of solvents.

Eine dritte Verfahrensgruppe bedient sich der Behandlung eines Gelatine-Hydrolysats mit Natriumnitrit. Sämtliche Aminoessigsäuren werden duch Entzug der Amine zerstört und sind daher nicht mehr rückgewinnbar, mit Ausnahme von Prolin und Hydroxyprolin, welche in salpetrige Säure umgewandelt werden. Dieses Stadium wirft Probleme in bezug auf Umweltsicherheit auf, was auch für die nachfolgende Phase der Rückverwandlung der salpetrigen Säure gilt.A third group of processes makes use of the treatment of a gelatin hydrolyzate with sodium nitrite. All aminoacetic acids are destroyed by the removal of the amines and are therefore no longer recoverable, with the exception of proline and hydroxyproline, which are converted into nitrous acid. This stage poses problems related to environmental safety what also applies to the subsequent phase of reconversion of nitrous acid.

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Unseres Wissens ist noch kein Verfahren beschrieben worden, welches die industrielle Isolierung von Hydroxyprolin durch Ionenaustauscher erlaubt. Es sind jedoch Verfahren zur Abscheidung von Aminoessigsauren bekannt, welche auch für die Abscheidung von Hydroxyprolin anwendbar sein dürften. Die wichtigsten Verfahren werden nachfolgend aufgeführt.To the best of our knowledge, no procedure has yet been described which allows the industrial isolation of hydroxyproline by ion exchangers. However, there are methods of deposition of aminoacetic acids known, which should also be applicable for the deposition of hydroxyproline. the main procedures are listed below.

Das erste Verfahren besteht darin, daß man das Protein-Hydrolysat über Austauschersäulen leitet; es handelt sich zumeist um Carboxyl-Austauscher, die mit Acetaten, Zitraten oder anderen Salzen auf pH-Werte in der Größenordnung von 3 bis pH gepuffert werden. Dadurch ist es möglich, jeweils nur eine oder einige Aminoessigsauren - je nach Harzgehalt, pH-Wert und Ionisierungsvermögen des Puffers - zurückzuhalten. Verhalten sich jedoch die Ionenaustauscher durch das Puffern selektiver, so verringert sich ihre Leistung dadurch erheblich, wodurch man zum Einsatz sehr großer Mengen gezwungen ist.The first method is that you get the protein hydrolyzate passes over exchange columns; it is mostly about carboxyl exchangers with acetates, citrates or other salts can be buffered to pH values on the order of 3 to pH. This makes it possible only at a time one or several aminoacetic acids - depending on the resin content, pH value and ionizing capacity of the buffer - to be retained. However, the ion exchangers behave as a result of the buffering If it is more selective, its performance is considerably reduced, which forces the use of very large quantities is.

Ein zweites Verfahren besteht in der Fixierung sämtlicher Aminoessigsauren auf einem sauren Austauscher sowie in einer selektiven Auswaschung durch pH-Puffer mit konstantem oder ansteigendem Ionisierungsvermögen, oder zuweilen auch durch eine Säure oder eine Base. Hierbei sind die Austauschermengen noch sehr groß, und man erhält lediglich verdünnte Lösungen, die meist in bedeutenden Mengen Ionen.enthalten, welche für die Auswaschung gebraucht wurden. Dieses Prinzip wurde vor allem im analytischen Bereich angewendet.A second method consists in fixing all aminoacetic acids on an acid exchanger as well as in one selective washing out by pH buffer with constant or increasing Ionizing capacity, or sometimes by an acid or a base. The exchanger quantities are still here very large, and only dilute solutions are obtained, most of which contain significant amounts of ions which are necessary for the Washout were needed. This principle was mainly used in the analytical field.

Schließlich gibt es noch das "Verdrängungs-Verfahren", das von J.R. BENDALL, Nature (1947), Band 16O, Seite 374, sowie von S.M. PARTRIDGE, Biochem. Jour. (1952), Band 51, Seite 628, beschrieben wurde und wobei ein von aromatischen Aminoessigsauren befreites Hydrolysat auf einem stark sauren Austauscher in Wasserstofform fixiert wird, und zwar so, daß die Hälfte oder zwei Drittel der Gesamtkapazität ausgenutzt werden. DasFinally, there is the "displacement process" used by J.R. BENDALL, Nature (1947), Volume 16O, page 374, and by S.M. PARTRIDGE, Biochem. Jour. (1952), Volume 51, Page 628, has been described and wherein a hydrolyzate freed from aromatic aminoacetic acids on a strongly acidic exchanger is fixed in hydrogen form, in such a way that half or two thirds of the total capacity can be used. That

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Auswaschen geschieht dabei mit sehr stark verdünntem Natron, um teilweise separierte Aminoessigsäuren zu erhalten. Wird bei diesem Verfahren das Austauschervolumen beträchtlich verringert, so erfordert die Abscheidung der aromatischen Aminoessigsäuren sehr große Mengen an Aktivschwarz,und die erhaltenen Produkte sind stark verdünnt. Auch dieses Verfahren wurde - ebenso wie die beiden vorhergehenden - niemals erfolgreich für die Herstellung von Hydroxyprolin angewendet.Washing is done with very dilute sodium bicarbonate in order to obtain partially separated aminoacetic acids. Is at This process considerably reduces the exchange volume, so it requires the separation of the aromatic aminoacetic acids very large amounts of active black, and the products obtained are highly diluted. This procedure was also - just like the previous two - never used successfully for the manufacture of hydroxyproline.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, die -vorgenannten Nachteile zu beseitigen, indem ein Verfahren zur Herstellung von Hydroxyprolin vorgestellt wird,bei dem nur geringe Ionenaustauschermengen- ohne Einsatz von Puffern verwendet werden, und welches den eventuellen Einsatz von schwach kollagenhaltigen Produkten als Ausgangsstoff erlaubt, welche bis jetzt nicht zur Herstellung von Hydroxyprolin herangezogen werden konnten.It is the aim of the present invention to overcome the aforementioned disadvantages to eliminate by presenting a process for the production of hydroxyproline in which only small amounts of ion exchange can be used without the use of buffers, and which the possible use of low-collagen Products allowed as starting material, which up to now could not be used for the production of hydroxyproline.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von L (-) hydroxyprolin, gekennzeichnet durch die Hydrolyse eines Rohstoffs, der ein eventuell vorbehandeltes Kollagen enthält, des weiteren durch das Entfärben des erhaltenen Protein-Hydrolysats sowie durch den Durchgang der gewonnenen Lösung über einen schwach basischen Austauscher, wodurch Glutaminsäuren, Aspart-Säuren und mineralische Anionen zurückgehalten werden; nach dem Verlassen des ersten Austauschers wird die Lösung über einen stark sauren Austauscher geleitet, dessen Menge so vorausberechnet wurde, daß 75 - 95 % der in der Lösung vorhandenen Aminoessigsäuren zurückgehalten wird; die Lösung wird gewonnen, indem man Wasser über den Austauscher leitet; danach wird die Lösung auf 180 - 350 g/l Hydroxyprolin konzentriert - bevorzugt jedoch zwischen 230 und 280 g/l -, entfärbt und nach Ansäurung auf 3,8 - 4,6 pH kristallisiert, um reines Hydroxyprolin in Kristallform zu erhalten. The present invention relates to a process for the production of L (-) hydroxyproline, characterized by the hydrolysis of a raw material which contains a possibly pretreated collagen, further by the decolorization of the protein hydrolyzate obtained and by the passage of the solution obtained over a weak basic exchanger, whereby glutamic acids, aspartic acids and mineral anions are retained; After leaving the first exchanger, the solution is passed over a strongly acidic exchanger, the amount of which has been calculated in advance so that 75-95% of the aminoacetic acids present in the solution are retained; the solution is obtained by passing water over the exchanger; then the solution is concentrated to 180-350 g / l hydroxyproline - but preferably between 230 and 280 g / l -, decolorized and, after acidification to 3.8-4.6 pH, crystallized in order to obtain pure hydroxyproline in crystal form.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der EinsatzAnother feature of the present invention is insert

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von entgerbten Lederabfällen, von ggf. entfetteten, enthaarten und entkalkten Häuten und Schwarten sowie von Knochenabsud als Rohstoff.of de-tanned leather waste, of possibly degreased, dehaired and decalcified hides and rinds as well as bone decalcification as raw material.

Dieser Rohstoff kann auch einer nachfolgend beschriebenen Vorbehandlung unterzogen werden, und zwar vor der Hydrolyse, um die nachfolgenden Verfahrensphasen zu erleichtern.This raw material can also undergo a pretreatment as described below before hydrolysis in order to facilitate the subsequent stages of the process.

Man kann natürlich auch Gelatine als Rohstoff verwenden, da hiermit die besten Ergebnisse erzielt werden. Allerdings ist Gelatine teuer. Nun besteht eines der neuartigen Merkmale des Verfahrens der Erfindung darin, daß schwach kollagenhaltige (und daher schwach hydroxyprolinhaltige) industrielle Proteine verwendet werden können, welche starke mineralische oder sonstige Unreinheiten aufweisen dürfen. Eine vorherige Umwandlung der Häute oder des Knochenabsuds in Gelatine ist unnötig. Industrielle Unterprodukte aus Häuten und sogar Knorpel können als Rohstoff dienen.You can of course also use gelatine as a raw material, as this will achieve the best results. However, it is Gelatin expensive. Now, one of the novel features of the method of the invention is that low-collagen (and therefore weakly hydroxyproline-containing) industrial proteins can be used, which are strong mineral or may have other impurities. A previous conversion of the skins or the bone decoction into gelatine is unnecessary. Industrial sub-products made from hides and even cartilage can serve as raw materials.

Es können zum Beispiel folgende Rohstoffe verwendet werden:For example, the following raw materials can be used:

1. Abfälle aus der Lederverarbeitung:1. Waste from leather processing:

a) Abfälle von eventuell enthaarten Rohhäuten, Ausfleischabfälle nach dem Wässern oder Enthaaren, Spaltrinden, verschiedene Maschinenabfälle, aus irgendwelchen Gründen für das Gerben ungeeignete Häute.a) Waste from raw hides that may have been dehaired, flesh scraps after soaking or dehairing, split bark, various machine wastes, hides unsuitable for tanning for whatever reason.

b) entgerbte Abfälle (z. B. Chromlederabschnitte, Abfälle aus der pflanzlichen Gerbung, (nach Entgerben).b) De-tanned waste (e.g. chrome leather cuttings, waste from vegetable tanning, (after de-tanning).

2. Abfälle aus der Fleischwaren- und Pökelwaren-Herstellung:2. Waste from meat and cured products production:

a) eventuell entfettete und/oder gemahlene Schwarten,a) any defatted and / or ground rinds,

b) eventuell entfettete und vorbehandelte Knochen,b) possibly defatted and pretreated bones,

c) Scliachthofabfalle, die im wesentlichen aus Häuten bestehen .c) slaughterhouse waste consisting essentially of hides .

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Diese Rohstoffe können im Rohzustand direkt für die saure Hydrolyse eingesetzt werden, wobei jedoch vor allem die Abscheidung der Fette schwierig ist. Das Filtern nach der sauren Hydrolyse ist nämlich weniger einfach,und die fehlende Einheitlichkeit und Konstanz des Rohstoffs macht die Herstellung schwieriger.These raw materials can be used in their raw state directly for the acid hydrolysis, but primarily the separation the fat is difficult. In fact, filtering for acid hydrolysis is less simple and the lack of uniformity and constancy of the raw material makes production more difficult.

Dieser Rohstoff kann allerdings sehr wohl vor allem in folgenden Fällen im Rohzustand eingesetzt werden:However, this raw material can very well be used in the raw state in the following cases:

- falls die Abfälle in gutem Erhaltungszustand sowie frei von Schwefel und Kalzium sind und falls man keine Fette rückgewinnen will. In diesem Fall lassen sich diese Rohstoffe ohne weiteres verwenden, und sie brauchen nur dann nach der sauren Hydrolyse gefiltert zu werden, wenn sie sehr fettig sind; in einem solchen Fall kann es wünschenswert sÄi, sie der im folgenden beschriebenen Vorbehandlung zu unterziehen.- if the waste is in good condition and free of sulfur and calcium and if there is no fat wants to win back. In this case, these raw materials can be used without further ado, and they only need then to be filtered for acid hydrolysis if they are very fatty; in such a case it can it is desirable that they be as described below To undergo pretreatment.

falls diese Abfälle zwar stark kalziumhaltig, jedoch sonst in gutem Erhaltungszustand sind, und zwar deshalb, weil dieses Ion bei dem nachstehend beschriebenen Herstellungsverfahren für Hydroxyprolin nicht stört.if this waste contains a lot of calcium, but is otherwise in a good state of preservation, because this ion in the manufacturing process described below for hydroxyproline doesn't bother.

- falls die Umgebung, in der das Verfahren zur Herstellung von Hydroxyprolin und von weiteren Aminoessigsäuren abläuft, die Lagerung übelriechender Rohstoffe erlaubt.- if the environment in which the process for the production of hydroxyproline and other aminoacetic acids takes place, the storage of malodorous raw materials is permitted.

Wenn die Qualität der vorgenannten Rohstoffe nicht für einen direkten Einsatz ausreicht, sieht die vorliegende Erfindung eine Vorbehandlung dieser Rohstoffe vor; die verschiedenen entsprechenden Durchführungsarten werden nachstehend definiert.If the quality of the aforementioned raw materials is not sufficient for direct use, the present invention provides pre-treatment of these raw materials; the various corresponding modes of implementation are defined below.

Die Knochen z. B. werden gekocht oder vorzugsweise im Druckkocher mit Dampfinjektion unter einem Druck bis zu 12 bar bevorzugt jedoch zwischen 1 und 6 bar - 30 Minuten bis zu 6 Stunden lang behandelt. Der gewonnene Knochenabsud wird kontinuierlich oder in Fraktionen in eine fettähnliche und eineThe bones z. B. are boiled or preferably in a pressure cooker with steam injection under a pressure of up to 12 bar but between 1 and 6 bar - treated for 30 minutes to 6 hours. The bone decoction obtained is continuous or in fractions into a fat-like and a

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wässrige Phase separiert, in der die Aminosäuren in Form von Proteinen enthalten sind. Die auf diese Art und Weise separierte wässrige Phase wird danach hydrolisiert.Separated aqueous phase in which the amino acids are contained in the form of proteins. The separated in this way aqueous phase is then hydrolyzed.

Die Rohstoffe können einer Extraktion mit warmen Wasser unterzogen werden, die den Zweck hat, Fette und den größten Teil der löslichen Mineralsalze abzuscheiden. Das auf diese Art und Weise erhaltene Produkt hat entweder die Form von stark braungrau gefärbten und nicht durchscheinenden Stücken oder Pulverform. Dieses Produkt stellt einen guten Rohstoff für die Herstellung von Hydroxyprolin und sonstigen Aminosäuren, ζ. B. Prolin und Arginin, nach dem Verfahren der Erfindung dar. Für gewöhnlich enthält es 5 - 10 % Hydroxyprolin, und sein Einstandspreis ist um vieles niedriger als der für die billigsten Gelatine.The raw materials can be subjected to an extraction with warm water, the purpose of which is to separate out fats and most of the soluble mineral salts. The product obtained in this way is either in the form of strongly brown-gray colored and non-translucent pieces or in the form of a powder. This product is a good raw material for the production of hydroxyproline and other amino acids, ζ. G. Proline and arginine, according to the process of the invention. It usually contains 5-10 % hydroxyproline and its cost price is much lower than that of the cheapest gelatin.

Der Rohstoff kann nach einem nachfolgend beschriebenen Verfahren der Auslaugung durch eiweißabbauende Enzyme behandelt werden: den ggf. gemahlenen und je nach ihrem Gehalt an Trockensubstanz mit Wasser angereicherten Rohstoffen wird ein Enzym zugesetzt, z. B. Pepsin, Trypsin, Papain, Fradiase (Protease der Streptomyces Fradiae), Pronase (Protease der Streptomyces Griseus) und Subtilisin, oder ein Gemisch von Enzymen oder stark enzymhaltigen Organen wie z. B. Bauchspeicheldrüse oder Magenschleimhäute, bevorzugt in gemahlener Form. Der pH-Wert wird eingeregelt und je nach den verwendeten Enzymen aufrechterhalten. Der Abbau kann bei Umgebungstemperatur vor sich gehen; es ist jedoch besser, das Reaktionsgemisch je nach Wärmebeständigkeit der Enzyme zu erhitzen, um das Verfahren zu beschleunigen und außerdem die Abscheidung der Fettstoffe zu erleichtern. Die Verwendung bakterienhemmender Mittel ist unnötig, wenn der pH-Wert der Reaktionsmasse sehr stark von der Neutralität abweicht (im Falle von Pepsin) oder wenn die Temperatur über ca. 50° C liegt (Fall bei Fradiase und Papain). Die Abscheidung der Fette ist einfacher, wenn die Masse in langsamer und/oder intermittierender Bewegung gehalten wird.The raw material can be treated by leaching using protein-degrading enzymes, as described below be: the possibly ground and depending on their content Dry matter enriched with water becomes a Enzyme added, e.g. B. pepsin, trypsin, papain, fradiase (protease of Streptomyces fradiae), pronase (protease of Streptomyces griseus) and subtilisin, or a mixture of enzymes or organs with a high concentration of enzymes such as e.g. B. Pancreas or gastric mucosa, preferably in ground form. The pH is adjusted and depending on the used Maintain enzymes. The degradation can take place at ambient temperature; however, it is better depending on the reaction mixture to heat the enzymes for thermal stability in order to speed up the process and also the separation of the fatty substances to facilitate. The use of anti-bacterial agents is unnecessary if the pH of the reaction mass is very high deviates from neutrality (in the case of pepsin) or if the temperature is above approx. 50 ° C (case with Fradiase and Papain). The separation of the fats is easier if the mass is kept in slow and / or intermittent motion will.

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Dieses Stadium ist vor allem dann interessant, wenn der Fettgehalt des Rohstoffs hoch ist, (was bei Schwarten der Fall sein kann, selbst wenn sie vorher entfettet wurden), und zwar im Hinblick auf die Rückgewinnung von Schmalz, die an sich schon das Verfahren rentabel macht. Der gewonnene proteinhaltige Absud ist fettfrei; es ist einfach, daraus die hydroxyprolinarmen, unlöslichen Bestandteile abzuscheiden, wie z. B. Haar, Nägel, Fremdkörper anderen als proteinischen Ursprungs, Haut etc. Der Proteinabsud hat dabei erst eine teilweise Hydrolyse erfahren, die in der Hydrolysxerungsphase des Herstellungsverfahrens nach dieser Erfindung ergänzt werden muß. Es gibt jedoch einige seltene Enzyme, wie die Pronase, mit denen man.die saure Hydrolyse des Verfahrens zur Herstellung von Hydroxyprolin nach der Erfindung umgehen kann.This stage is especially interesting when the fat content of the raw material is high (which can be the case with rinds, even if they have been previously degreased), namely with regard to the recovery of lard, which in itself makes the process profitable. The protein-containing Decoction is fat-free; it is easy to separate the insoluble constituents low in hydroxyproline therefrom, e.g. B. Hair, nails, foreign bodies of other than protein origin, skin, etc. The protein decoction only has a partial effect Undergo hydrolysis, which are supplemented in the hydrolysis phase of the manufacturing process of this invention got to. However, there are some rare enzymes, such as pronase, that can be used to hydrolyze the acidic process of its manufacture can bypass hydroxyproline according to the invention.

Es ist anzumerken, daß im Sonderfall von entgerbten und schwefelenthaltenden Gerbereiabfällen, welche im sauren Medium - in der Hauptsache mit Pepsin - behandelt wurden, schwefliger Wasserstoff freigesetzt wird, den man mit geeigneten Mitteln wie Belüftung, Absorption durch Natron etc. abscheiden oder auffangen muß.It should be noted that in the special case of de-tanned and sulfur-containing tannery waste, which in the acidic Medium - mainly with pepsin - have been treated, sulphurous hydrogen is released, which can be treated with suitable Must separate or collect means such as ventilation, absorption by sodium bicarbonate, etc.

Nach einer weiteren Durchführungsart dieser Erfindung können die Rohstoffe einer sauren Vorbehandlung unterzogen werden, die vor allem dann von Interesse ist, wenn die Lagerung von Abfällen am Ort der Herstellung eine Belästigung darstellt; dies gilt vor allem für Gerbereibetriebe. Die Abfälle werden in einer möglichst geschlossenen Wanne mit sehr unterschiedlichen Wassermengen und einer starken Säure untermischt. Wasser ist nur dann erforderlich, wenn die mechanischen Hilfsmittel eine ausreichend gleichmäßige Vermengung von Abfällen und Säure nicht erlauben. Als Säure ist bevorzugt eine starke Säure wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure zu verwenden, welche gebraucht wird, um den pH-Wert unter 5 und bevorzugt unter 3 zu senken sowie die Abfälle bakteriologisch zu stabilisieren. Man kann bis 50 Äquivalente Säure je kg Trockensubstanz - bevorzugt jedoch bis etwa 20 Äquivalente -According to a further embodiment of this invention, the raw materials can be subjected to an acidic pretreatment, which is of particular interest if the storage of waste at the place of manufacture is a nuisance; this is especially true for tanneries. The waste is in as closed a tub as possible with very different Amount of water and a strong acid mixed in. Water is only required when the mechanical aids do not allow waste and acid to be mixed in a sufficiently uniform manner. A strong acid is preferred as the acid Acid like hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid to use, which is needed to keep the pH below 5 and preferably below 3 and stabilize the waste bacteriologically. You can add up to 50 equivalents of acid per kg Dry matter - but preferably up to about 20 equivalents -

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7 r: ο η OQ/ wzU υ J η7 r: ο η OQ / wzU υ J η

verwenden. Sind die Abfälle schwefelhaltig, wird der freiwerdende Schwefelwasserstoff mit gseigneten Mitteln abgeschieden oder aufgefangen. Bei der sich daran anschließenden Hydrolyse kann die Menge der erforderlichen Säure in Abhängigkeit von der für diese Vorbehandlung verwendeten Menge gesenkt werden.use. If the waste contains sulfur, the released hydrogen sulfide is separated with suitable means or caught. During the subsequent hydrolysis, the amount of acid required can depend on from the amount used for this pretreatment.

Zu der vorliegenden Erfindung gehört außerdem eine Vorbehandlung, die eine Kombination der vorher beschriebenen Phasen darstellt. Es kann z. B. von Interesse sein, die Abfälle am Ort ihrer Erzeugung anzusäuern, sie anschließend mit eiweißabbauenden Enzymen zu behandeln, z. B. mit Pepsin, und zwar entweder sofort nach der Ansäuerung der Abfälle oder als Anfangsphase beim Ablauf des Verfahrens zur Herstellung von Hydroxyprolin nach der Erfindung. Die Hydrolyse der ggf. vorbehandelten Rohstoffe kann mit einer beliebigen, starken Säure durchgeführt werden, z. B. mit Salzsäure oder Schwefelsäure. Es sind zahlreiche Verfahren bekannt. Man kann dabei die Säure ganz oder zum Teil nach einem bekannten Verfahren abscheiden, etwa durch Vakuumkonzentration (Salzsäure) und durch Ausfällen der Schwefelsäure mit Kalk. Diese Abscheidung ist nicht unbedingt erforderlich. Allerdings muß die Säurekonzentration entweder durch Abscheidung oder durch Verdünnen auf einen Wert unter 4 N - bevorzugt unter 2,5 N - gesenkt werden.The present invention also includes a pretreatment which is a combination of the phases described above represents. It can e.g. B. be of interest to acidify the waste at the place of its generation, then with protein-degrading To treat enzymes, e.g. B. with pepsin, either immediately after the acidification of the waste or as an initial phase in the course of the process for the preparation of hydroxyproline according to the invention. The hydrolysis of the possibly pretreated raw materials can be carried out with any strong acid, e.g. B. with hydrochloric acid or sulfuric acid. Numerous methods are known. All or part of the acid can be used by a known method separate, for example by vacuum concentration (hydrochloric acid) and by precipitating the sulfuric acid with lime. This deposition is not absolutely necessary. However, the acid concentration must be increased either by separation or by dilution to a value below 4N, preferably below 2.5N.

Nach der Erfindung wird zunächst eine Entfärbung mit Hilfe einer Aktivkohle oder bevorzugt durch Kontakt mit einem entfärbenden Harz bewirkt. Hierfür kann z. B. ein Duolit S 30 Harz oder Duolit ES 861 der Firma DIA-PROSIM, 107, rue Edith Cavell, 94 Vitry, verwendet werden. Das Entfärben braucht nicht unbedingt in dieser Phase geschehen, es hat jedoch den Vorteil, die übrigen, nachfolgenden Harze zu schützen und die Wirksamkeit der durch diese Harze bewirkten Reinigungsvorgänge zu verbessern. Außerdem ist es möglich, diese Entfärbungsphase während eines anderen Verfahrensstadiums, oderAccording to the invention, first of all a decolorization with the aid of an activated carbon or preferably by contact with a decolorizing agent Resin causes. For this, z. B. a Duolit S 30 resin or Duolit ES 861 from DIA-PROSIM, 107, rue Edith Cavell, 94 Vitry. The decolorization does not necessarily have to be done in this phase, but it does Advantage of protecting the remaining, subsequent resins and improving the effectiveness of the cleaning processes brought about by these resins. It is also possible to have this decolorization phase during another stage of the procedure, or

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aber eine oder mehrere zusätzliche Entfärbungen durchzuführen.but to carry out one or more additional decolorization.

Dabei leitet man das Hydrolysat über einen Anionenaustauscher mit schwacher Polarität, d. h. schwach basisch, der vorab in OH-Form gebracht wurde. Dieser Austauscher hält die für die Hydrolyse verwendete Säure bzw. das, was nach der Abscheidung davon übrig geblieben ist, vollständig zurück. Außerdem hält er mindestens zwei Drittel der Glutaminsäuren und Aspartsäuren - bevorzugt jedoch 9/10 - zurück.The hydrolyzate is passed over an anion exchanger with weak polarity, i. H. weakly basic, which is previously in OH form was brought. This exchanger holds the acid used for the hydrolysis or what is after the deposition is left of it, completely back. It also holds at least two thirds of glutamic and aspartic acids - but preferably 9/10 - back.

Der schwach basische Austauscher kann z. B. ein Duolit A 366 Harz von DIA-PROSIM sein oder ein Amberlit IR 45 der Firma ROHM & HAAS. Es ist vorteilhaft, ihn auf zwei hintereinander geschaltete Säulen zu verteilen.The weakly basic exchanger can, for. B. a Duolit A 366 resin from DIA-PROSIM or an Amberlit IR 45 from the company ROHM & HAAS. It is advantageous to distribute it over two columns connected in series.

Der Hauptvorteil einer schwachen Polarität des Anionenaustauschers besteht darin, daß die Regenerierung weniger teuer ist als bei starker Polarität, wobei die Wirksamkeit der Behandlung jedoch vollkommen ausreicht.The main advantage of a weak polarity of the anion exchanger is that the regeneration is less expensive than with high polarity, but the effectiveness of the treatment is reduced perfectly sufficient.

Die Lösung wird dann über einen Kationenaustauscher geleitet, der unbedingt starke Polarität aufweisen muß. Es ist jedoch möglich, seine Regenerierung wirtschaftlicher zu gestalten, indem man ihn durch einen schwach sauren, unmittelbar davorgeschalteten Austauscher schützt. Der zuletztgenannte Austauscher fixiert die Kationen, die dann am schwersten zu verdrängen sind, wenn sie auf einem starken Austauscher fixiert sind. Man kann als Schutzmedium ein Amberlit IRC 50 Harz von ROHM & HAAS oder Duolit C 464 von DIA-PROSIM verwenden. Das Regenerierungsmedium wird während der Regenerierungsphase in entgegengesetzter Richtung über die zu behandelnde Lösung geleitet, d. h. am starken Austauscher beginnend.The solution is then passed through a cation exchanger, which must have a strong polarity. However, it is it is possible to make its regeneration more economical by replacing it with a weakly acidic one immediately preceding it Exchanger protects. The last-named exchanger fixes the cations, which are then the most difficult to displace, when they are fixed on a strong exchanger. An Amberlite IRC 50 resin from ROHM & HAAS or Use Duolit C 464 from DIA-PROSIM. The regeneration medium is reversed during the regeneration phase Direction directed over the solution to be treated, d. H. starting at the strong exchanger.

Der Kationenaustauscher mit starker Polarität (stark sauer) ist bei Einsatz einer ausreichenden Menge in der Lage, sämtliche Aminoessigsäuren zurückzuhalten. Es kommt hier darauf an, die Menge an Austauscher so zu begrenzen, daß er gesättigt ist, be-The cation exchanger with strong polarity (strongly acidic) is able to use all Withhold aminoacetic acids. It is important here to limit the amount of exchanger so that it is saturated,

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vor er sämtliche aufgenommenen Aminoessigsäuren fixiert hat. Die richtige Menge hängt von der Leistung des Austauschers ab, die oftmals stark unterschiedlich ist, weiterhin von dem Kationengehalt des Hydrolysats und von dem Vorhandensein des vorgenannten Schutzaustausehers. Die Menge ist so zu berechnen, daß 75 - 95 % der aufgenommenen Aminoessigsäuren fixiert werden. Es sollen bevorzugt 75 - 85 % zurückgehalten werden im Falle eines sehr stark hydroxyprolinhaltigen Rohstoffs wie etwa eines Gelatinehydrolysats bzw. 85 - 95 % im Falle eines hydroxyprolinarmen Rohstoffs.before he has fixed all of the ingested aminoacetic acids. The correct amount depends on the performance of the exchanger, which is often very different, and also on the cation content of the hydrolyzate and on the presence of the aforementioned protective exchanger. The amount must be calculated in such a way that 75 - 95 % of the aminoacetic acids absorbed are fixed. 75-85% should preferably be retained in the case of a raw material containing very high levels of hydroxyproline, such as a gelatin hydrolyzate, or 85-95 % in the case of a raw material low in hydroxyproline.

Als stark saurer Austauscher kann etwa ein Duolit C 25 D Harz der Firma DIA PROSIM oder ein Amberlit IR 120 Harz von ROHM & HAAS benutzt werden.A Duolit C 25 D resin from DIA PROSIM or an Amberlit IR 120 resin from ROHM & HAAS can be used.

Die Kapazität dieser Harze liegt bei 2 Äquivalenten je Liter. Man braucht 2,5-6 Liter zur Behandlung von 1000 g Aminoessigsäuren. Eine zu große Menge stark sauren Harzes führt dazu, daß die Hydroxyprolin-Ausbeute gering oder gleich Null ist; zu wenig Harz führt dagegen zu einer zu geringen Anreicherung, so daß die Kristallisierung des gewonnenen Produkts kein ausreichend reines Produkt ergibt.The capacity of these resins is 2 equivalents per liter. It takes 2.5-6 liters to treat 1000 g of aminoacetic acids. Too large an amount of strongly acidic resin will cause the hydroxyproline yield is low or zero; too little resin, on the other hand, leads to insufficient enrichment, so that crystallization of the recovered product does not give a sufficiently pure product.

Es ist zu schwierig, zugleich eine gute Ausbeute und einen hohen Reinheitsgrad zu erreichen, wenn das Harz nur in einer einzigen Säule enthalten ist. Zwei gleichartige Säulen zeitigen gute Ergebnisse, obgleich es besser ist, wenn die erste Säule eine höhere Kapazität als die zweite Säule hat.It is too difficult to achieve a good yield and a high degree of purity at the same time when the resin is only contained in a single column. Two columns of the same type produce good results, although it is better if the first column has a higher capacity than the second column.

Der Kationenaustauscher wird in H+-FOiTn eingesetzt. Es wird kein Puffer oder Reaktionsmittel zum Auswaschen verwendet, die eine weitere Abscheidung erforderlich machen. Die Menge der dem Kationenaustauscher zugeleiteten Aminoessigsäuren muß sehr genau eingeregelt werden. Eine Änderung des Feuchtigkeitsgehalts im Rohstoff oder ein Lösungsverlust während einer voraufgehenden Phase können nämlich zu dem bereits erwähnten NachteilThe cation exchanger is used in H + -FOiTn. No washout buffer or reagent is used that would require further separation. The amount of aminoacetic acids fed to the cation exchanger must be regulated very precisely. A change in the moisture content in the raw material or a loss of solution during a preceding phase can namely lead to the disadvantage already mentioned

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eines Überschusses oder Mangels an Harz führen. Zur Beseitigung dieses Nachteils ist es möglich, etwa die zugeleitete Menge an Aminoessigsäuren zu kontrollieren. Im Falle eines Überschusses kann die überschüssige Menge abgeschieden bzw. bei einem Mangel kann Amino-Stickstoff auf einen konstanten Gehalt durch Zusatz von Ammoniak ergänzt werden.an excess or lack of resin. For elimination this disadvantage makes it possible to control, for example, the amount of aminoacetic acids supplied. In case of excess the excess amount can be deposited or, in the case of a deficiency, amino nitrogen can be maintained at a constant level by adding to be supplemented by ammonia.

Die Regenerierung der Austauscher bringt keine besonderen Schwierigkeiten mit sich. Im allgemeinen wird dazu Natron oder Ammoniak mit 1 bis 4 N für den basischen Austauscher verwendet, Salzsäure oder Schwefelsäure von 1,5 - 4 N mit eventuell voraufgehender Auswaschung durch Ammoniak für den oder die sauren Austauscher und schließlich Natron oder Ammoniak von 0,3 bis 3 N mit eventuell anschließenden 0,2-2 Mol/l Salzsäure für das adsorbierende Harz.The regeneration of the exchangers does not present any particular difficulties. In general, this is done with baking soda or Ammonia with 1 to 4 N is used for the basic exchanger, hydrochloric acid or sulfuric acid of 1.5 - 4 N with possibly a preceding one Leaching by ammonia for the acid exchanger (s) and finally soda or ammonia from 0.3 to 3 N with possibly subsequent 0.2-2 mol / l hydrochloric acid for the adsorbent resin.

Die Lösung, die nach dem Durchleiten über stark saures Harz gewonnen wird, hat eine strohgelbe Farbe, einen pH-Wert zwischen 3»8 und 5 - bevorzugt 3,9 - 4,5 - und enthält, vor allem in Abhängigkeit von der Verdünnung des Hydrolysats, 5 40 g/l Hydroxyprolin, bevorzugt jedoch 20 - 35 g/l.The solution, which is obtained after passing through strongly acidic resin, has a straw yellow color, a pH value between 3 »8 and 5 - preferably 3.9-4.5 - and contains, especially depending on the dilution of the hydrolyzate, 5 40 g / l hydroxyproline, but preferably 20-35 g / l.

Wurden die voraufgegangenen Arbeitsgänge richtig durchgeführt und wurde vor allem die Menge Aminoessigsäure richtig berechnet, die je Liter Austauscher zu behandeln ist, so enthält das Auswaschungsprodukt auf 100 g Aminoessigsäuren 30 - 60 g Hydroxyprolin, bevorzugt jedoch 35 - 50 g.If the previous steps have been carried out correctly and, above all, has the amount of aminoacetic acid been correctly calculated, which is to be treated per liter of exchanger, the leaching product contains 30 - 60 g of hydroxyproline per 100 g of aminoacetic acids, but preferably 35-50 g.

Vor der Kristallisierungsphase ist eine Konzentration und im allgemeinen eine Entfärbung notwendig, wobei es auf die Reihenfolge dieser beiden Arbeitsgänge nicht ankommt. Es ist möglich, eine Vorkonzentration durchzuführen, der eine Entfärbung und eine endgültige Konzentration folgen. Man konzentriert bis zum Erreichen einer schwach gelb gefärbten Lösung, welche ungefähr 180 - 350 g/l Hydroxyprolin, bevorzugt jedoch 230 - 270 g/l; enthält. Before the crystallization phase, concentration and, in general, decolorization are necessary, the sequence of these two operations being irrelevant. It is possible to do a pre-concentration followed by decolorization and final concentration. It is concentrated until a pale yellow colored solution is reached, which contains approximately 180-350 g / l hydroxyproline, but preferably 230-270 g / l ; contains.

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'} C O η O O /'} CO η OO /

Falls nötig, wird das Konzentrat mit einer geringen Menge Essigsäure oder Ameisensäure soweit angesäuert, daß man einen pH-Wert von 3,8 - 4,6, bevorzugt jedoch zwischen 4 und 4,3 erhält. Diese Ansäuerung ist nicht immer erforderlich.If necessary, the concentrate is acidified with a small amount of acetic acid or formic acid to the point that one pH of 3.8-4.6, but preferably between 4 and 4.3, is maintained. This acidification is not always necessary.

Die Kristallisierung wird durch Zusatz eines Alkohols, etwa von Äthyl- oder Methyl-Alkohol, bewirkt. Man kann auch ein Gemisch insbesondere aus den beiden vorgenannten Alkoholen verwenden. Auf eine Volumeneinheit Konzentrat werden 1-4 Volumeneinheiten Alkohol, bevorzugt jedoch 2-3 Volumeneinheiten, gebraucht .The crystallization is brought about by adding an alcohol such as ethyl or methyl alcohol. You can also use a mixture use in particular from the two aforementioned alcohols. One volume unit of concentrate becomes 1-4 volume units Alcohol, but preferably 2-3 volume units, is used.

Die Suspension von Kristallen wird bevorzugt nach 12-48 Stunden Verweildauer in einem kalten Raum - zwischen 0 und - filtriert. Die Kristalle werden mit einem flüchtigen, sich mit Wasser mischenden Lösungsmittel - etwa mit einem der vorgenannten Alkohole oder deren Gemisch - gereinigt. Danach werden sie entweder im Vakuum oder in einem belüfteten Wärmeschrank zwischen 40 und 110° C geschleudert und getrocknet.The suspension of crystals is preferred after 12-48 hours of residence in a cold room - between 0 and - filtered. The crystals are mixed with a volatile solvent that mixes with water - such as one of the aforementioned Alcohols or their mixture - purified. After that, they are either in a vacuum or in a ventilated heating cabinet spun between 40 and 110 ° C and dried.

Die Trocknung braucht nicht sehr gründlich zu sein, da im allgemeinen eine Umkristallisierung erforderlich ist. Sie wird genau wie die erste Kristallisierung durchgeführt, und zwar nach Lösung der Kristalle in Wasser auf eine Konzentration von 180 - 400 g/l Hydroxyprolin, bevorzugt jedoch zwischen 250 - 350 g/l. Vor dem Zusetzen des Alkohols ist eine Entfärbung, etwa mit Aktivkohle, im allgemeinen nützlich.The drying does not need to be very thorough, as in general recrystallization is required. It is carried out exactly like the first crystallization, namely after dissolving the crystals in water to a concentration of 180-400 g / l hydroxyproline, but preferably between 250 - 350 g / l. Decolorization, such as with activated charcoal, is generally useful prior to adding the alcohol.

Dieses Verfahren erlaubt außer der Gewinnung von Hydroxyprolin auch die Rückgewinnung interessanter Unterprodukte, und zwar sowohl aus der Kristallisierungsmutterlauge als auch aus dem Auswaschungsprodukt der Austauscher. Ein mineralsalzfreies und glutaminsäure-, aspartsäure- und hydroxyprolinarmes Kollagen-Hydrolysat wird durch Auswaschen des stark sauren Austauschers mit Ammoniak in 0,5 N - 3 N und durch Vakuumkonzentration des Auswaschungsprodukts gewonnen. Es kann fraktioniert oder im ursprünglichen Zustand verwendet werden. ,In addition to the recovery of hydroxyproline, this process also allows the recovery of interesting sub-products both from the crystallization mother liquor and from the leachate of the exchangers. A mineral salt free and low-glutamic acid, aspartic acid and low-hydroxyproline collagen hydrolyzate is made by washing out the strongly acidic exchanger with ammonia in 0.5 N - 3 N and by vacuum concentration of the Leach product obtained. It can be used as a fraction or as it is. ,

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' D 2 υ ο ό 4'D 2 υ ο ό 4

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Folgende Beispiele werden zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung angeführt.The following examples are given to illustrate the present invention.

BEISPIEL 1EXAMPLE 1

In ein mit Rührwerk versehenes Autoklav werden 250 Liter Wasser, 250 kg technische Schwefelsäure und 250 kg Hautleim gegeben. Man erhitzt soweit, daß ein Druck von 1 bar während acht Stunden im Innern des Autoklavs aufrechterhalten bleibt. Am folgenden Tag werden 550 Liter schwarzer Flüssigkeit abgezogen, die man auf 1800 Liter verdünnt und der 20 kg Diatomit zugesetzt werden. Danach wird gefiltert.250 liters of water, 250 kg of technical sulfuric acid and 250 kg of hide glue are placed in an autoclave equipped with a stirrer. The mixture is heated to such an extent that a pressure of 1 bar is maintained inside the autoclave for eight hours. At the the following day 550 liters of black liquid are drawn off, which are diluted to 1,800 liters and 20 kg of diatomite are added will. Then it is filtered.

Das Filtrat wird anschließend über 4 in Reihe montierte Säulen geleitet, die in der richtigen Reihenfolge 500 Liter Duolit S 30, 1100 Liter Duolit A 366, noch einmal 1100 Liter Duolit A 366 und 820 liter Amberlit IR 120 enthalten. Sobald das gesamte Filtrat aufgegeben ist, wird Wasser eingetrieben bis zum Abgang der Aminosäuren. Man erhält etwa 1000 Liter Lösung, welche 85 kg Trockensubstanz enthält, auf die 23 kg Hydroxyprolin entfallen. Die Lösung wird dann über eine 270 Liter Amberlit IR 120 enthaltende Säule geleitet und mit Wasser durchgetrieben. Man erhält 570 Liter mit einem Hydroxyprolingehalt to η 12,5 kg sowie 28 kg Trockensubstanz.The filtrate is then passed over 4 columns mounted in a row, which in the correct order 500 liters of Duolit S 30, 1100 liters of Duolit A 366, another 1100 liters of Duolit A 366 and 820 liters of Amberlit IR 120. As soon as all of the filtrate has been given up, water is driven in until it is drained of amino acids. About 1000 liters of solution are obtained which contain 85 kg of dry matter, 23 kg of which are hydroxyproline. The solution is then passed through a column containing 270 liters of Amberlit IR 120 and forced through with water. You get 570 liters with a hydroxyproline content of η 12.5 kg and 28 kg dry matter.

Diese Lösung wird vakuumkonzentriert bis auf ein Volumen von 45 Liter, dann bei 80° C mit 500 g Acticarbone 2S entfärbt und gefiltert. Nach dem Waschen des schwarzen Kuchens erhält man 48 Liter Lösung.This solution is vacuum-concentrated to a volume of 45 liters, then decolorized at 80 ° C. with 500 g of Acticarbone 2S and filtered. After washing the black cake, 48 liters of solution are obtained.

Man kristallisiert durch Zusatz von 120 Litern Methanol; danach folgen einige Stunden Absetzzeit und das Verweilen in einem kühlen Raum zum übernächsten Tag.It crystallizes by adding 120 liters of methanol; this is followed by a few hours of settling and lingering in one cool room for the day after next.

Man filtert im Vakuum, wäscht die Kristalle mit etwa 20 Liter Methanol, schleudert gründlich und trocknet. Dies ergibt 8,8 kgFilter in vacuo, wash the crystals with about 20 liters of methanol, spin thoroughly and dry. This equates to 8.8 kg

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Produkt, welches 5 - 10 % Prolin, 3 - 5 % Glycin und 0,5 1 % Alanin enthält. Das Produkt wird in 22 Liter Wasser gelöst; es werden 350 g Acticarbone und 30 ml Ameisensäure zugegeben, um auf einen pH-Wert von 4,2 zu kommen. Dann wird auf 70° erhitzt und gefiltert. Nach dem Waschen des schwarzen Produkts erhält man 30 Liter Lösung, die durch Zusatz von 75 Liter Methanol kristallisiert wird. Die Kristalle werden mit Methanol gereinigt und getrocknet. Man gewinnt 6,5 kg Hydroxyprolin.Product which contains 5-10 % proline, 3-5 % glycine and 0.5-1% alanine. The product is dissolved in 22 liters of water; 350 g of Acticarbone and 30 ml of formic acid are added to bring the pH to 4.2. Then it is heated to 70 ° and filtered. After washing the black product, 30 liters of solution are obtained, which is crystallized by adding 75 liters of methanol. The crystals are cleaned with methanol and dried. 6.5 kg of hydroxyproline are obtained.

BEISPIEL 2EXAMPLE 2

Es wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 verfahren, wobei die Säule mit 270 Litern Amberlit IR 120 allerdings wegfällt. Die Lösungen werden durch 3 aufeinanderfolgende Arbeitsgänge abgeteilt und dann gemeinsam über die Säule mit 820 Litern geleitet.The procedure is the same as in Example 1, but the column with 270 liters of Amberlit IR 120 is omitted. The solutions are divided in 3 successive steps and then together over the 820 liter column directed.

BEISPIEL 3EXAMPLE 3

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren,wobei die Lösung allerdings direkt von der ersten zur zweiten Säule mit IR 120 geleitet wird ohne vorheriges Auffangen oder Dosieren.The procedure is as in Example 1, but the solution is passed directly from the first to the second column with IR 120 without prior collection or dosing.

BEISPIEL 4EXAMPLE 4

Es wird wie in Beispiel 1 verfahren; nach dem Auffangen der nicht auf den Säulen mit IR 120 Harz fixierten Aminoessigsäuren werden allerdings die durch Ammoniak 2 N fixierten Aminoessigsäuren auswaschen: und zwar 1200 Liter für die erste Säule und 400 Liter für die zweite. Die Auswaschungsprodukte werden nach Fraktionen aufgefangen und dann das Verhältnis der Konzentrationen Hydroxyprolin/gesamte Aminoessigsäuren bestimmt .The procedure is as in Example 1; after collecting the aminoacetic acids not fixed on the columns with IR 120 resin However, the aminoacetic acids fixed by ammonia 2 N will be washed out: 1200 liters for the first column and 400 liters for the second. The leachates are collected by fractions and then the ratio of Hydroxyproline / total aminoacetic acid concentrations determined.

Die ergiebigsten Fraktionen können kristallisiert werden unter der Voraussetzung, daß ihr Gemisch mehr als 38 - 40 % Hydroxyprolin enthält.The most productive fractions can be crystallized provided that their mixture contains more than 38-40 % hydroxyproline.

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Die übrigen Fraktionen werden entweder mit der nächsten Charge wieder auf die Säule mit 270 Litern Amberlit IR 120 zurückgeleitet (mehr als 20 % Hydroxyprolingehalt) oder mit einem Hydrolysesud (Gehalt 10 - 20 %) gemischt oder aber zur Herstellung von Unterprodukten (Gehalt unter 10 %) verwendet.The remaining fractions are either returned to the column with 270 liters of Amberlit IR 120 (more than 20 % hydroxyproline content) or mixed with a hydrolysis stock (content 10 - 20 %) or for the production of by-products (content below 10 %) with the next batch. ) is used.

Mit diesem Verfahren wird eine um etwa 20 % verbesserte Ausbeute erzielt.With this process a yield improved by about 20% is achieved.

BEISPIEL 5EXAMPLE 5

Identisch mit einem beliebigen der vorhergehenden Beispiele, wobei jedoch die Kristallisierungsmutterlaugen nach Destillation des Alkohols wiederverwendet werden. Die Mutterlaugen der ersten Kristallisierung werden dem nachfolgenden Hydrolyseabsud zugesetzt. Die Mutterlaugen der Umkristallisierung werden der zu kristallisierenden Lösung des nachfolgenden Arbeitsgangs zugesetzt.Identical to any of the preceding examples, but with the crystallization mother liquors after distillation of the alcohol can be reused. The mother liquors from the first crystallization are used in the subsequent hydrolysis decoction added. The mother liquors from the recrystallization become the solution to be crystallized in the subsequent operation added.

BEISPIEL 6EXAMPLE 6

2 Identisch mit einem beliebigen der Beispiele 1 bis 5, wobei die2 Identical to any of Examples 1 to 5, the

-1-1

allerdings Kristallisierungsmutterlaugen über ein IR 120 Harz geleitet werden, und zwar im Verhältnis 150 g Aminoessigsäuren je Liter Harz. Beim Austritt aus der Säule erhält man ein von Aminoessigsäuren freies Wasser-Alkohol-Gemisch, das sich leicht destillieren läßt. Die Aminoessigsäuren werden duxb Ammoniak 2 N ausgewaschen und die gewonnenen Fraktionen dann je nach ihrem Reinheitsgrad wie in Beispiel 4 verwendet.However, crystallization mother liquors are passed over an IR 120 resin, in a ratio of 150 g of aminoacetic acids per liter of resin. When you exit the column you get a from Aminoacetic acid-free water-alcohol mixture that can be easily distilled. The aminoacetic acids become ammonia Washed out 2 N and the fractions obtained are then used as in Example 4, depending on their degree of purity.

BEISPIEL 7EXAMPLE 7

Die Hydrolyse wird wie in Beispiel 1 durchgeführt. Von den 550 Litern Hydrolyseabsud entnimmt man 290 Liter und neutralisiert sie mit Kalkmilch, um auf einen pH-Wert von 7,3 zu kommen.The hydrolysis is carried out as in Example 1. 290 liters are taken from the 550 liters of hydrolysis effluent and neutralized them with milk of lime to get a pH of 7.3.

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Der Kalziumsulfatkuchen wird gefiltert und mit Wasser gewaschen. Das Filtrat und das Waschwasser werden mit dem Rest des nicht neutralisierten Hydrolyseabsuds gemischt. Man erhält somit 750 Liter, welche 1400 Säure-Äquivalente enthalten.The calcium sulfate cake is filtered and washed with water. The filtrate and wash water are with the rest of the non-neutralized hydrolysis effluent. This gives 750 liters, which contain 1400 acid equivalents.

Am folgenden Tag werden 20 kg Diatomit zugesetzt; man filtert und leitet die Flüssigkeit nacheinander über 300 Liter Duolit S 30 Harz, 1000 Liter Duolit A 366, welches auf zwei Säulen zu je 500 Litern verteilt ist, wie über 1350 Liter Amberlit IR 120 Harz in zwei Säulen (900 + 450 Liter).The following day 20 kg of diatomite are added; the liquid is filtered and passed one after the other over 300 liters of Duolit S 30 resin, 1000 liters of Duolit A 366, which is distributed on two columns of 500 liters each, like over 1350 liters of amberlite IR 120 resin in two columns (900 + 450 liters).

Man erhält 400 Liter, welche 9,5 kg Hydroxyprolin enthalten, kristallisiert und kristallisiert sie um wie in den vorgenannten Beispielen und gewinnt 4,5 kg Hydroxyproline400 liters are obtained, which contain 9.5 kg of hydroxyproline, which crystallize and recrystallize them as in the above Examples and gains 4.5 kg of hydroxyproline

Die Säule mit 450 Liter wird durch 60 Liter Ammoniak 2 N (geringfügige Auswaschung) ausgewaschen, um 380 Liter Auswaschungsprodukt zu erhalten, das 6 kg Hydroxyprolin und 19 kg sonstige Aminoessigsäuren enhält. Dieses Auswaschungsprodukt wird nach den Kristallisierungsmutterlaugen über eine Säule mit 200 Liter IR 120 geleitet. Durch Auswaschen mit 100 Litern Ammoniak 2 N erhält man 110 Liter Lösung, welche 6 kg Hydroxyprolin auf 9 kg sonstiger Aminoessigsäuren enthält. Zur Gewinnung von 2,3 kg Hydroxyprolin sind 3 Kristallisierungen erforderlich.The 450 liter column is washed out by 60 liters of 2 N ammonia (minor washout) to give 380 liters of washout product to obtain, which contains 6 kg of hydroxyproline and 19 kg of other aminoacetic acids. This washout product is passed through a column with 200 liters of IR 120 after the crystallization mother liquors. By washing out with 100 Liters of ammonia 2 N give 110 liters of solution, which is 6 kg Hydroxyproline contains 9 kg of other aminoacetic acids. There are 3 crystallizations to obtain 2.3 kg of hydroxyproline necessary.

BEISPIEL 8EXAMPLE 8

Identisch mit Beispiel 1; die Säule mit adsorbierendem Harz S 30 ist hierbei allerdings zwischen den Säulen mit A 366 angeordnet.Identical to example 1; the column with adsorbent resin S 30 is here, however, arranged between the pillars with A 366.

BEISPIEL 9EXAMPLE 9

Identisch mit Beispiel 1; die Säule mit Amberlit IR 120 enthält hierbei jedoch nur 600 Liter Harz anstelle von 820 Litern.Identical to example 1; the column with Amberlit IR 120 contains only 600 liters of resin instead of 820 liters.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Außerdem ist dieser Säule eine Säule mit 200 Litern Duolit C 464 vorgeschaltet.In addition, this column is a column with 200 liters of Duolit C 464 connected upstream.

BEISPIEL 10EXAMPLE 10

In eine 500 Liter fassende Wanne wird 100 kg nicht gemahlene Schwarte, 1 kg pulverisiertes Papain und 2 Liter Essigsäure in eine Lösung mit 25 Liter Wasser gegeben. Man erhitzt auf 60° C. Die Schwarten sinken allmählich ein, während der Flüssigkeitsspiegel mit fortschreitendem Einsaaten steigt. Nach ein bis zwei Stunden läßt sich die Reaktionsmasse leicht umrühren; das Umrühren wird in regelmäßigen Abständen fortgesetzt. Am nächsten Tag wird das obenaufschwimmende Schmalz (14 kg) sowie 90 Liter wässrige Lösung mit 30 % Trockenextrakt und geringfügigen,suspendierten Feststoffen abgezogen.100 kg of non-ground rind, 1 kg of powdered papain and 2 liters of acetic acid are placed in a solution with 25 liters of water in a 500-liter tub. It is heated to 60 ° C. The rinds gradually sink in, while the liquid level rises as the seeds continue to be sown. After one to two hours, the reaction mass can be easily stirred; stirring is continued at regular intervals. The next day, the lard floating on top (14 kg) and 90 liters of aqueous solution with 30 % dry extract and small, suspended solids are drawn off.

Dieser Lösung werden 27 kg Schwefelsäure zugesetzt; das Reaktionsgemisch wird in einem Autoklav (identisch mit dem in Beispiel 1) erhitzt. Auf diese Weise erhält man 100 Liter eines schwarzen Suds, der auf 200 Liter verdünnt wird.27 kg of sulfuric acid are added to this solution; the reaction mixture is in an autoclave (identical to the one in Example 1) heated. In this way 100 liters of a black brew are obtained, which is diluted to 200 liters.

Danach behandelt man diese Lösung wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei die Mengen an eingesetztem Harz und Reaktionsmitteln im Verhältnis 1 : 9 reduziert werden.This solution is then treated as described in Example 1, the amounts of resin and reactants used being im Ratio 1: 9 can be reduced.

BEISPIEL 11EXAMPLE 11

In eine 500 Liter fassende Wanne werden 200 kg verschiedene Gerbereiabfälle, 100 Liter warmes Wasser und 200 g Schwefelsäure gegeben; man rührt langsam um, fügt 100 g Pepsin und eine ausreichende Menge Schwefelsäure hinzu, um den pH-Wert auf 1-1,5 zu bringen. Die Temperatur wird bis zum folgenden Tag zwischen 35 und 40° C sowie der pH-Wert zwischen 1 und 1,8 gehalten. Nach etwa 24stündiger Behandlung wird das Umrühren eingestellt. Man läßt dekantieren und gewinnt separat:200 kg of various tannery waste, 100 liters of warm water and 200 g of sulfuric acid are added; the mixture is stirred slowly, 100 g of pepsin and a sufficient amount are added Add amount of sulfuric acid to bring the pH to 1-1.5. The temperature will be between 35 and 40 ° C and kept the pH between 1 and 1.8. To The stirring is stopped after about 24 hours of treatment. You can decant and collect separately:

- 25 kg an der Oberfläche agglomeriertes und geronnenes- 25 kg agglomerated and coagulated on the surface

Fett, das separiert wird undFat that is separated and

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230 Liter Lösung, welche 21 % Trockenextrakt sowie verschiedene unlösliche Bestandteile enthält und aus der Hydroxyprolin nach dem vorher beschriebenen Verfahren hergestellt werden kann.230 liter solution, which contains 21 % dry extract as well as various insoluble components and from which hydroxyproline can be produced according to the method described above.

- 20 609848/0982 - 20 609848/0982

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Claims (19)

2B208342B20834 PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS \ 1.,. Verfahren zur Herstellung von 4-hydroxy L-prolin, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohstoff mit darin enthaltenem, eventuell vorbehandeltem Kollagen hydrolisiert wird, danach das gewonnene Protein-Hydrolysat entfärbt und die Lösung auf einen schwach basischen Austauscher geleitet wird,um die Glutaminsäuren, Aspartsäuren und mineralischen Anionen zurückzuhalten. Danach wird die aus dem ersten Austauscher austretende Lösung auf einen stark sauren Austauscher geleitet, der in vorausberechneter Menge bereitgestellt wird, so daß er 75 - 95 % der in der Lösung vorhandenen Aminoessigsäuren zurückhält. Die Lösung wird aufgefangen, indem man Wasser über den Austauscher leitete Danach wird die Lösung auf 180 - 350 g/l Hydroxyprolin, bevorzugt jedoch auf 230 - 280 g/l konzentriert, entfärbt und nach Ansäuerung auf 3,8 - 4,6 pH kristallisiert, um das reine Hydroxyprolin in Kristallform zu gewinnen.\ 1.,. Process for the production of 4-hydroxy L-proline, characterized in that a raw material with possibly pretreated collagen contained therein is hydrolyzed, then the protein hydrolyzate obtained is decolorized and the solution is passed to a weakly basic exchanger to remove the glutamic acids, aspartic acids and retain mineral anions. The solution emerging from the first exchanger is then passed to a strongly acidic exchanger which is provided in a pre-calculated amount so that it retains 75-95% of the aminoacetic acids present in the solution. The solution is collected by passing water over the exchanger. The solution is then concentrated to 180-350 g / l hydroxyproline, but preferably to 230-280 g / l, decolorized and, after acidification, crystallized to 3.8-4.6 pH to obtain the pure hydroxyproline in crystal form. 2. Verfahren zur Herstellung von Hydroxyprolin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohstoff aus entgerbten Lederabfällen, aus eventuell entfetteten, enthaarten und entkalkten Häuten und Schwarten sowie aus Knochenabsud besteht.2. A method for the preparation of hydroxyproline according to claim 1, characterized in that the raw material is made from de-tanned leather waste, from possibly defatted, dehaired and decalcified skins and rinds as well as bone decal. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ungegerbten und eventuell entkalkten Abfälle durch Extraktion mit warmem Wasser entfettet werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the untanned and possibly decalcified waste by extraction be degreased with warm water. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegerbten Abfälle kalt oder bei einer Temperatur von unter 100° C entgerbt werden.4. The method according to claim 2, characterized in that the tanned waste cold or at a temperature of below 100 ° C can be de-tanned. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ungegerbten Abfälle einer Vorbehandlung mit einem oder mehreren eiweißabbauenden Enzymen oder mit an eiweißab-5. The method according to claim 2, characterized in that the untanned waste a pretreatment with one or several protein-degrading enzymes or with protein-degrading - 21 609848/0982 - 21 609848/0982 ORSGiHAL INSPECTEDORSGiHAL INSPECTED > -; 2 O :ί 3 4> -; 2 O: ί 3 4 bauenden Enzymen reichen Organen unterzogen werden und das abgeschiedene Fett eventuell aufgefangen wird,organs rich in building enzymes are subjected and the separated fat is possibly collected, 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den eiweißabbauenden Enzymen um Pepsin, Trypsin, Papain, Fradiase (Protease von Streptomyces Fradiae), Pronase (Protease von Streptomyces Griseus) und um Subtilisin handelt.6. The method according to claim 5, characterized in that the protein-degrading enzymes are pepsin, trypsin, papain, Fradiase (protease from Streptomyces Fradiae), pronase (protease from Streptomyces Griseus) and subtilisin. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ungegerbten Abfälle einer Vorbehandlung mit starker Säure unterzogen werden.7. The method according to claim 2, characterized in that the untanned waste is pretreated with strong acid be subjected. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der starken Säure um Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure handelt,8. The method according to claim 7, characterized in that it is hydrochloric acid, sulfuric acid or the strong acid Phosphoric acid, 9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der KnochenaDSUd durch längeres Aufkochen in Wasser oder durch Wasserdampfinjektion in ein Autoklav und durch nachfolgende Abscheidung einer daraus erhaltenen wässrigen Phase mit Hilfe von Dekantation gewonnen wird.9. The method according to claim 2, characterized in that the Bone aDSUd by long boiling in water or by steam injection into an autoclave and by subsequent Deposition of an aqueous phase obtained therefrom is obtained with the aid of decantation. 10. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrolysat über einem entfärbenden Harz oder über Aktivkohle entfärbt wird.10. Manufacturing method according to claim 1, characterized in that that the hydrolyzate is decolorized over a decolorizing resin or activated charcoal. 11. Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem entfärbenden Harz um ein Duolit S 30 oder ES 861 Harz handelt.11. Manufacturing method according to claim 10, characterized in that that the decolorizing resin is a Duolit S 30 or ES 861 resin. 12. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem schwach basischen Austauscher um ein Duolit A 366 oder Amberlit IR 45 Harz handelt.12. Manufacturing method according to claim 1, characterized in that that the weakly basic exchanger is a Duolit A 366 or Amberlit IR 45 resin. 13. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem stark sauren Austauscher um ein Duolit C 25 D oder Amberlit IR 120 Harz handelt, welches in einer13. Manufacturing method according to claim 1, characterized in that that the strongly acidic exchanger is a Duolit C 25 D or Amberlit IR 120 resin, which in a - 22 -- 22 - HO 9848/0982HO 9848/0982 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED Menge von 2,5-6 Liter je kg Aminoessigsauren eingesetzt wird.Amount of 2.5-6 liters per kg of aminoacetic acids used will. 14. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem stark sauren Austauscher ein schwach saurer Austauscher angeordnet wird.14. Manufacturing method according to claim 1, characterized in that that a weakly acidic exchanger is placed in front of the strongly acidic exchanger. 15. Herstellungsverfären nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem schwach sauren Harz um Amberlit IR C 50 oder Duolit C 464 Harz handelt.15. Manufacturing process according to claim 14, characterized in that that the weakly acidic resin is Amberlit IR C 50 or Duolit C 464 resin. 16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfärbungsphase bzw. Entfärbungsphasen in jedem Stadium vor der endgültigen Kristallisierung durchgeführt werden können.16. The method according to claim 1, characterized in that the Discoloration phase or phases can be carried out at each stage before the final crystallization can. 17. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zusatz von ein bis vier Volumeneinheiten Alkohol, bevorzugt jedoch von zwei bis drei Volumeneinheiten, je Volumeneinheit der Lösung kristallisiert wird»17. Manufacturing method according to claim 1, characterized in that that by adding one to four volume units of alcohol, but preferably from two to three Units of volume, per unit volume of the solution is crystallized » 18. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Alkohol um Methyl- oder Äthyl-Alkohol oder um ein Gemisch daraus handelt.18. The method according to claim 17 »characterized in that the alcohol is methyl or ethyl alcohol or a mixture thereof. 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminoessigsäuren, außer Hydroxyprolin, welche auf dem sauren Austauscher fixiert sind, durch Auswaschen mit Ammoniak gewonnen werden.19. The method according to claim 1, characterized in that the aminoacetic acids, except for hydroxyproline, which on the acid exchangers are fixed, can be obtained by washing with ammonia. 60 984 8/09 8 2 ' OR1GiNAUNSPECTED60 984 8/09 8 2 'OR 1 GiNAUNSPECTED
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