DE3506958A1

DE3506958A1 - Verfahren zur trennung und gewinnung von phenylalanin und zimtsaeure aus loesungen

Info

Publication number: DE3506958A1
Application number: DE19853506958
Authority: DE
Inventors: Tomohiko Kitsukawa; Hiroshi Yokohama Kanagawa Kusano; Eiji Komae Tokio/Tokyo Miyata; Toyokazu Sagamihara Kanagawa Sugawara
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1984-02-28
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1985-08-29
Also published as: FR2560188A1; IT8519588A0; IT1185515B; FR2560188B1; US4604483A; JPS60181055A; JPH0566379B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Phenylalanin und Zimtsäure aus Lösungen.

Phenylalanin ist eine essentielle Aminosäure. Sie wird in der Medizin in Infusionslösungen verwendet." Seit kurzem wird cc-Aspartylphenylalaninmethylester als Süßstoff eingesetzt.

Phenylalanin wurde bisher durch chemische Synthese, durch Hydrolyse von Proteinen sowie biotechnologisch hergestellt. Die Ausbeute bei diesen Verfahren war niedrig. Deshalb wurde versucht, leistungsfähigere Verfahren zu entwickeln.

Eines dieser Verfahren geht aus von Zimtsäure unter Verwendung von L-Phenylalanin-Ammonialyase in Gegenwart von Ammoniak. Dieses Verfahren ist technisch interessant, weil es die Herstellung von Phenylalanin in sehr guter Ausbeute ermöglicht.

^5 Bei diesem Verfahren fällt L-Phenylalanin zusammen mit Zimtsäure und Ammoniak an. Zur Gewinnung von L-Phenylalanin ist es erforderlich, diese Verbindung aus dem Gemisch abzutrennen und zu isolieren. Da Phenylalanin und Zimtsäure eine ähnliche Struktur aufweisen, ist die Ab-

trennung jedoch schwierig. Zur technisch vorteilhaften Herstellung von L-Phenylalanin ist die Entwicklung eines leistungsfähigen Abtrennungsverfahrens von der gleichzeitig anwesenden Zimtsäure erforderlich.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein leistungsfähiges Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Phenylalanin und Zimtsäure aus ihren Lösungen zu entwickeln. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Lösung an einem synthetischen Adsorptionsmittel in Gegenwart eines Salzes chromatographisch entwickelt, wobei die Salzkonzentration in einem Bereich liegt, bei dem die Aussalzwirkung auf die Zimtsäure größer ist als auf Phenylalanin und sowohl Phenylalanin als auch Zimtsäure gelöst werden können.

Ms synthetische,¹-poröse Adsorptionsmittel kommen für das erfindungsgemäße Verfahren vernetzte Polymere in Frage, die durch Polymerisation, Polykondensation oder Copolymerisation der verschiedensten organischen Monomere erhalten werden, oder vernetzte Polymere, die durch Polymerisation oder Polykondensation verschiedener polymerisierbarer Monomere und anschließendes Vernetzen erhalten werden. Diese synthetischen Adsorptionsmittel sollen ausreichende Werte für die spezifische Oberfläche und das Porenvolumen aufweisen. Gewöhnlich werden sie zur Trennung und Reinigung der verschiedensten Substanzen, insbesondere Arzneistoffe und Nahrungsmittel verwendet. Derartige synthetische Adsorptionsmittel sind als Handelsprodukte bekannt. Typische Beispiele sind Adsorptionsmittel, die unter dem Warenzeichen Diaion ® HP 10, 20, 21, 30, 40, 50, Diaion ® HP 2 MG, und Amberlite ® XAD 2, 4, 7 und 8 bekannt sind.

Es ist bereits bekannt, daß derartige synthetische Adsorptionsmittel Aminosäuren und organische Säuren befriedigend adsorbieren. Es ist ferner bekannt, daß die Aminosäuren besonders gut in der Nähe ihres isoelektrischen Punktes adsorbiert werden, während die organischen Säuren

³^ besonders gut bei niedrigem pH-Wert, d.h. in undissoziiertem Zustand, adsorbiert werden.

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Im erfindungsgemäßen Verfahren hängt die Adsorption von Phenylalanin und Zimtsäure durch das synthetische Adsorptionsmittel von der Konzentration eines gleichzeitig anwesenden Salzes ab. überraschender Weise hängt die relative Adsorption (die Selektivität der Adsorption) von Phenylalanin gegenüber Zimtsäure erheblich von der Konzentration des gleichzeitig vorhandenen Salzes ab. Durch entsprechende Einstellung der Salzkonzentration ist es somit möglich, Phenylalanin von Zimtsäure zu trennen. 10

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen weiter erläutert.

Figur 1 zeigt die Abhängigkeit der adsorbierten Menge an Phenylalanin und Zimtsäure von der Ammoniumchlorid-Konzentration in der Lösung bei Verwendung des synthetischen Adsorptionsmittels Diaion HP 20 gemäß Vergleichsbeispiel A. Auf der Abszisse ist die Salzkonzentration in der Lösung und auf der Ordinate die adsorbierte Menge aufgetragen. Die Kurven (a) und (b) beziehen sich auf Zimtsäure bzw. Phenylalanin bei einem pH-Wert der Lösung von 7. Die Kurven (c) und (d) beziehen sich auf Zimtsäure und Phenylalanin bei einem pH-Wert der Lösung von 10.

Figur 2-A zeigt die relative Adsorption von Phenylalanin bezogen auf Zimtsäure im Vergleichsbeispiel A in Abhängigkeit von der Salzkonzentration. Auf der Ordinate ist die relative Adsorption und auf der Abszisse die Salzkonzentration aufgetragen. Die Kurve (a) zeigt die Ergebnisse bei einem pH-Wert der Lösung von 10 und die Kurve (b) bei

einem pH-Wert der Lösung von 7.

Figur 2-B zeigt die relative Adsorption von Phenylalanin

bezogen auf Zimtsäure im Vergleichsbeispiel B ■ in -Abhängigkeit von der Salzkonzentration der Lösung. Auf der Ordi-

nate ist die relative Adsorption und auf der Abszisse die Salzkonzentration aufgetragen. Kurve (a) zeigt die Ergeb-

— ο-Ι nisse bei Verwendung von Anunoniumsulfat, (b) von Natriumnitrat, (c) von Diammoniumcitrat, (d) von Natriumeitrat und (e) von Natriumacetat als Salz.

Figur 3 zeigt die Konzentration der entsprechenden Bestandteile im Eluat auf der Ordinate und das Eluatvolumen auf der Abszisse beim Eluieren und Entwickeln einer Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung an Diaion HP 20 mit vollentsalztem Wasser gemäß Vergleichsbeispiel C. Die Kurve (a) bezieht sich auf Zimtsäure und die Kurve (b) auf Phenylalanin.

Figur 4 zeigt die Konzentration von Phenylalanin im Eluat auf der Ordinate und das Eluatvolumen auf der Abszisse beim Eluieren und Entwickeln einer Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung an Diaion HP 20 gemäß Beispiel 1 mit einer 0,4 N wäßrigen Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 7,5.

Figur 5 zeigt die Konzentration von Zimtsäure im Eluat auf der Ordinate und das Eluatvolumen auf der Abszisse bei Verwendung von 0,1 N wäßriger Ammoniaklösung gemäß Vergleichsbeispiel D.

Figur 6 zeigt die Konzentrationen der jeweiligen Bestandteile im Säuleneluat (C) als Verhältnis zur Konzentration in der ursprünglichen Lösung (C ) bei der Trennung einer Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung durch Fronfechromatographie an Diaion HP 21

^ nach Beispiel 1. Die Kurve (a) zeigt die Konzentration von Zimtsäure,(b) von Phenylalanin und (c) von Ammoniumchlorid und Ammoniak.

Bei der Trennung von Phenylalanin und Zimtsäure an einem synthetischen Adsorptionsmittel hängen die Mengen der beiden adsorbierten Verbindungen am Adsorptionsmittel und

ihre relative Adsorption ab von der Konzentration an Phenylalanin und Zimtsäure, der Konzentration eines gleichzeitig anwesenden Salzes und dem pH-Wert. Wichtig ist vor allem die Konzentration des gleichzeitig anwesenden Salzes.

Beispielsweise zeigt Figur 1 die Mengen an adsorbiertem Phenylalanin und Zimtsäure, wenn 50 ml Diaion HP 20 zu 1 Liter einer Lösung gegeben werden, die jeweils 5 g reines Phenylalanin und reine Zimtsäure sowie eine eingestellte Menge Ammoniumchlorid als Salz enthalten und wobei der pH-Wert mit Ammoniak auf einen bestimmten Wert eingestellt ist. Figur 2-A zeigt die relative Adsorption von Phenylalanin bezogen auf Zimtsäure unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, ausgedrückt durch den Quotient der adsorbierten Menge an Phenylalanin zur adsorbierten Menge Zimtsäure, wobei dieser Wert zu 1 angenommen ist.

Aus Figur 1 ist folgendes ersichtlich. Die Menge an adsorbiertem Phenylalanin am Adsorptionsmittel hängt von der Ammoniumchloridkonzentration in der Lösung ab. Das Ausmaß der Änderung der adsorbierten Menge ist gering. Die Menge an adsorbierter Zimtsäure hängt ebenfalls von der Salzkonzentration in der Lösung ab. Das Ausmaß der Änderung ist viel größer als bei Phenylalanin. Bei einer Salzkonzentration von 0,2 N oder mehr, vorzugsweise 0,5 N oder mehr, wird Zimtsäure besser adsorbiert als Phenylalanin. Durch Einstellung der Salzkonzentration ist deshalb eine Trennung von Phenylalanin und Zimtsäure durch Änderung der

relativen Adsorption von Phenylalanin relativ zu Zimtsäure - wie in Figur 2 gezeigt - möglich.

Das vorstehend beschriebene Phänomen, der Abhängigkeit der relativen Adsorption von Phenylalanin gegenüber Zimtsäure von der Salzkonzentration bedeutet, daß der Aussalzeffekt auf Zimtsäure durch das Salz (der Effekt zur Verminderung

— ο-Ι der Löslichkeit durch Aussalzen) größer ist als der auf Phenylalanin. Erfindungsgemäß wird der Unterschied dieses Aussalzeffektes ausgenutzt. Auf diese Weise läßt sich Phenylalanin aus einer Lösung abtrennen und reinigen, die Phenylalanin und Zimtsäure enthält.

Der vorstehend beschriebene Aussalzeffekt kann durch Verwendung verschiedener Salze, einschließlich Ammoniumchlorid, sowie organischer Salze erreicht werden.

Figur 2-B zeigt die relative Adsorption von Phenylalanin bezogen auf Zimtsäure bei Verwendung verschiedener Salze, nämlich (a) Ammoniumsulfat, (b) Natriumnitrat, (c) Diammoniumcitrat, (d) Natriumeitrat und (e) Natriumacetat.

In der Regel kann die erfindungsgemäße eingesetzte, Phenylalanin und Zimtsäure enthaltende Lösung jeweils etwa 0,05 bis 20 Gewichtsprozent Phenylalanin bzw. Zimtsäure enthalten. Die Salzkonzentration wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß sowohl Phenylalanin als auch Zimtsäure gelöst sind. Dabei muß die relative Adsorption von Phenylalanin zu Zimtsäure bei dem verwendeten Salz berücksichtigt werden. Im allgemeinen beträgt die Salzkonzentration mindestens 0,2 N, vorzugsweise mindestens 0,5 N. Bei der Trennung von Phenylalanin und Zimtsäure durch Aufbringen einer bestimmten Menge einer Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung auf eine Kolonne, die mit einem synthetischen Adsorptionsmittel gefüllt ist und Durchführung einer Eluierungs-Entwicklungs-Chromatographie durch Hindurchleiten einer Eluierungslösung, die kein Phenylalanin oder Zimtsäure enthält, ist es nicht erforderlich, daß die Salzkonzentration in der Lösung von Phenylalanin und Zimtsäure 0,2 N oder mehr ist. Es genügt, daß die SaIzkonzentration im Eluierungsmittel, die als Lösungsmittel während des Kontakts des Phenylalanine und der Zimtsäure

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mit dem synthetischen Adsorptionsmittel dient, 0,2 N oder höher ist. Wenn die Salzkonzentration weniger als 0,2 N beträgt, ist der Unterschied in der Adsorption zwischen Phenylalanin und Zimtsäure am Adsorptionsmittel nicht genügend groß und somit die Trennung schwierig.

Als Salz können z.B. auch Kombinationen von Kationen wie Ammoniumionen und Alkalimetallionen, und Anionen, wie· Halogenionen, Sulfationen, Nitrationen, Phosphationen oder Carbonationen oder Anionen aliphatischer Carbonsäuren, insbesondere Ammoniumhalogenide, Ammoniumsulfat, Alkalimetallnitrate, Ammoniumsalze und Alkalimetallsalze von Fettsäuren, verwendet werden. Der pH-Wert dieser Lösung ist nicht besonders kritisch. Je höher der pH-Wert, desto geringer ist die Adsorption, insbesondere die Adsorption von Zimtsäure. Vorzugsweise wird der pH-Wert der Lösung auf einen Wert von 4 bis 12, insbesondere 5 bis 11 eingestellt.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte synthetische Adsorptionsmittel ist ein vernetztes Polymer, das durch Polymerisation, Copolymerisation oder Polykondensation eines organischen, polymerisierbaren bzw. polykondensierbaren Monomers oder Monomerengemisches erhalten wird, oder ein vernetztes Polymer, das durch Polymerisation oder Polykondensation von organischen, polymerisierbaren bzw. polykondensierbaren Monomeren und anschließendes Vernetzen des erhaltenen Polymerisats erhalten wird. Diese vernetzten Polymere haben einen signifikanten Wert für die spezifische Oberfläche und das Porenvolumen. Die Adsorption des synthetischen Adsorptionsmittels wird durch seine Oberfläche und sein Porenvolumen erheblich beeinflußt. Vorzugsweise werden Adsorptionsmittel mit einer spezifischen Ober-

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fläche von mindestens 100 m /g, vorzugsweise mindestens

°° 300 m /g, und einem Porenvolumen von mindestens 0,1 ml/g, vorzugsweise mindestens 0,5 ml/g verwendet. Der Grundwerk-

Stoff für das Adsorptionsmittel ist vorzugsweise ein aromatisches Copolymerisat auf der Basis von Styrol und Divinylbenzol. Typische Beispiele für derartige, im Handel erhältliche synthetische Adsorptionsmittel sind Diaion © HP 10, 20, 21, 30, 40 und 50 (hergestellt von Mitsubishi Chemical Industries, Ltd., und Amberlite ® XAD 2 und 4 (hergestellt von Rohm & Haas Co., U.S.A.).

Die Art der Verfahrensdurchführung zur Trennung von Phenylalanin und Zimtsäure ist im erfindungsgemäßen Verfahren nicht beschränkt, sofern nur der Kontakt mit dem synthetischen Adsorptionsmittel unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen die Salzkonzentration in der Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung mindestens ¹^ 0,2 N beträgt. Zur wirksamen Durchführung der Trennung wird vorzugsweise eine chromatographische Trennung durchgeführt. Zu diesem Zweck wird eine Säule mit einem synthetischen Adsorptionsmittel gefüllt und eine Phenylalanin und Zimtsäure enthaltende Lösung durch die gefüllte Säule geleitet.

Bei der kontinuierlichen Zuführung der Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung mit einer Salzkonzentration von mindestens 0,2 N in die Chromatographiesäule wird Phenylalanin zuerst eluiert, da es schwach adsorbiert wird. Danach folgt Zimtsäure. Auf diese Weise gelingt es, Phenylalanin von Zimtsäure zu trennen. Es werden die Phenylalanin enthaltenden Fraktionen aufgefangen, bis zum Beginn der Elution der Zimtsäure. Dies wird als Front-

chromatographie-Trennung bezeichnet. Das in der eingesetzten Lösung gleichzeitig vorhandene Salz fördert die Adsorption von Phenylalanin und Zimtsäure an das synthetische Adsorptionsmittel, es wird jedoch selbst kaum an das synthetische Adsorptionsmittel adsorbiert. Adsorbiertes

Salz wird vor der Elution des Phenylalanins eluiert. Deshalb gelingt es, das Salz durch Auffangen dieser ersten

Fraktionen abzutrennen und wieder zu gewinnen. Bei weiterer Zufuhr der ursprünglichen Lösung zur Chromatographiesäule erreicht die Adsorption des synthetischen Adsorptionsmittels eine Sättigung. Die Zusammensetzung der in g die Säule und aus der Säule kommenden Lösungen wird gleich. Im allgemeinen wird das Durchleiten der Lösung zu einem geeigneten Zeitpunkt entweder vor oder nach Beginn der Elution der Zimtsäure abgebrochen. Der größte Teil der am synthetischen Adsorptionsmittel adsorbierten Zimtsäure

IQ sowie restliches Phenylalanin werden sodann durch Eluieren mit einer z.B. 0,1 bis 5 N, vorzugsweise 0,5 bis 2 N wäßrigen Ammoniaklösung oder Natronlauge eluiert. Auf diese Weise wird eine durch geringe Mengen Phenylalanin verunreinigte Lösung von Zimtsäure erhalten. Das synthetische Adsorptionsmittel kann natürlich im erfindungsgemäßen Verfahren wiederverwendet werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Chromatographie besteht darin, eine bestimmte Menge einer Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung auf die Chromatographiesäule zu geben und sodann die Säule mit einer Lösung einer Salzkonzentration von mindestens 0,2 N zu eluieren. In diesem Fall ist es nicht immer erforderlich, daß die Salzkonzentration der Phenylalanin und Zimtsäure enthaltenden Lösung mindestens 0,2 N ist. Es genügt völlig, wenn die Salzkonzentration des Eluierungsmittels, die zum größten Teil aus der Lösung besteht, die mit dem synthetischen Adsorptionsmittel in der Abtrennstufe zusammengebracht worden ist, 0,2 N oder höher ist.

Die Höhe der Füllung der Säule mit dem synthetischen Adsorptionsmittel ist vorzugsweise möglichst groß. Eine Füllungshöhe von etwa 0,5 bis 5 m wird im allgemeinen verwendet. Die Durchflußrate der Lösung beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis 10 m/Std. (lineare Strömungsgeschwindigkeit).

Wenn die Trennung von Phenylalanin und Zimtsäure durch chromatographische Entwicklung und Eluierung durchgeführt wird, werden im allgemeinen etwa das 0,05 bis 100-fache der Menge des Adsorptionsmittels an Lösung aufgesetzt. Natürlich hängt die Belastung in gewissem Ausmaß von den Konzentrationen der jeweiligen Bestandteile in der Lösung und dem erforderlichen Trennungsgrad ab. Es wird solange eluiert, bis Zimtsäure aus der Säule durchbricht und eluiert wird.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird Zimtsäure am synthetischen Adsorptionsmittel stärker adsorbiert als Phenylalanin. Wenn beispielsweise eine Frontchromatographie-Trennung durchgeführt wird, gelingt es, Phenylalanin vollständig von der Zimtsäure abzutrennen und zu isolieren. Die Konzentration des Phenylalanins im Eluat ist viel höher als in der Ausgangslösung. Dies ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei Verwendung einer Eluierungschromatographie ist im Vergleich zur Eluierung mit "voHentsalztem Wasser die Eluierungrder Zimtsäure erheblich verzögert. Auf diese Weise lassen sich Phenylalanin und Zimtsäure in hoher Ausbeute voneinander trennen und beide Verbindungen wer-

^ den in hoher Reinheit erhalten.

Die Erfindung wird durch die Vergleichsbeispiele und Beispiele näher erläutert.

Vergleichsbeispiel A

Jeweils 5 g reines L-Phenylalanin und reine trans-Zimtsäure werden in wäßriger Ammoniumchloridlösung unterschiedlicher Konzentrationen..gelöst. Der pH-Wert jeder Lösung wird mit wäßriger Ammoniaklösung auf 7 oder 10 eingestellt. Jede Lösung wird auf ein Gesamtvolumen von 1 Liter ge-

bracht. Sodann wird jede Lösung mit dem Adsorptionsmittel Diaion HP20 versetzt. Jeweils 50 ml Diaion HP 20 werden in Wasser suspendiert. Danach wird das Wasser abgeschleudert. Das Gemisch von Lösung und Adsorptionsmittel wird 10 Stunden bei 30 C auf einer Drehschüttelmaschine geschüttelt. Sodann werden die Konzentrationen des Phenylalanine und der Zimtsäure in der Lösung bestimmt. Ferner werden die an Diaion HP20 adsorbierten Mengen aus der Differenz gegenüber der ursprünglichen Lösung berechnet.

Die Ergebnisse sind in Figur 1 und Figur 2-A in Form der Beziehung zwischen der Salzkonzentration in der Lösung und den adsorbierten Mengen an Phenylalanin und Zimtsäure sowie der relativen Adsorption von Phenylalanin bezogen auf Zimtsäure (d.h. der Quotient der an Diaion HP20 adsorbierten Menge Phenylalanin zur adsorbierten Menge an Zimtsäure) wiedergegeben.

Vergleichsbeispiel B 20

Die an Diaion HP 20 bei einem pH-Wert von 7 adsorbierten Mengen an Phenylalanin und Zimtsäure werden nach der Methode von Vergleichsbeispiel A bestimmt. Die im Vergleichsbeispiel A verwendete wäßrige Ammoniumchloridlösung wurde jedoch durch Lösungen von (a) Ammoniumsulfat, (b) Natriumnitrat, (c) Diammoniumcitrat, (d) Natriumcitrat und (e) Natriumacetat ersetzt.

Die Ergebnisse sind in Figur 2-B durch die Beziehung zwi-

sehen der Salzkonzentration und der relativen Adsorption von Phenylalanin bezogen auf Zimtsäure wiedergegeben.

Vergleichsbeispiel C

1,0 Liter des Adsorptionsmittels Diaion HP20 wurden in eine Kunststoffsäule mit einem Innendurchmesser von 30 mm in einer Höhe von 1,5 m gefüllt.

L-Phenylalanin und trans-Zimtsäure wurden in wäßriger Ammoniaklösung in einer Menge von 5 g/Liter L-Phenylalanin und 5 g/Liter trans-Zimtsäure gelöst. Der pH-Wert wurde mit Ammoniak auf 1O₇O eingestellt. 100 ml der Lösung wurden auf die Säule aufgesetzt und in einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 1/Std. hindurchgeleitet. Sodann wurde voll-entsalztes Wasser (pH 6,5) als Eluierungsmittel in einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 1/Std. hindurchgeleitet. Die Beziehung zwischen dem Säulen-Eluatvolumen (Abszisse) und den Konzentrationen der entsprechenden Bestandteile (Ordinate) sind in Figur 3 angegeben. Die Kurve (a) steht für Zimtsäure und (b) für Phenylalanin.

Beispiel 1

Figur 4 zeigt die Ergebnisse beim Hindurchleiten von 8 Liter eines Eluierungsmittels im Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel C. Das voll-entsalzte Wasser wurde jedoch durch eine 0,4 N wäßrige Ammoniumchloridlösung ersetzt, die mit Ammoniak auf einen pH-Wert von 7,5 eingestellt ist.

Im Vergleich mit Vergleichsbeispiel C ist die Reihenfolge der Eluierung von Phenylalanin und Zimtsäure umgekehrt.

Die Eluierungspunkte für beide Komponenten sind verzögert. Zimtsäure kann nicht eluiert werden, selbst nachdem die Eluierung des Phenylalanins vollendet ist, d.h. nachdem 8 Liter des Eluierungsmittels verbraucht sind. Auf diese Weise gelingt es, Phenylalanin vollständig frei von Zimtsäure wiederzugewinnen.

Vergleichsbeispiel D

Nach dem Hindurchleiten von 8 Liter eines Eluierungsmit-³^ tels durch die in Beispiel 1 beschriebene Säule wurde 1 N wäßrige Ammoniaklösung auf die Säule aufgesetzt und in

einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 Liter/Std. durch die Säule geleitet. Die Beziehung zwischen Säulen-Eluatvolumen (Abszisse) und Eluatkonzentration (Ordinate) ist in Figur 5 wiedergegeben. In diesem Fall wurde Zimtsäure völlig frei von Phenylalanin eluiert und isoliert.

Beispiel 2

In eine Säule mit einem Innendurchmesser von 15 mm und einer Höhe von 1,5 m wurden 250 ml des Adsorptionsmittels Diaion HP21 gefüllt.

Eine 5,6 g/Liter L-Phenylalanin, 5 g/Liter trans-Zimtsäure und 100 g/Liter (1,9 N) Ammoniumchlorid enthaltende Lösung, die mit Ammoniak auf einen pH-Wert von 7,5 eingestellt war, wurde auf die Säule aufgesetzt und in einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Std. durch die Säule geleitet. Die Konzentrationen der jeweiligen Bestandteile im Eluat sind in Figur 6 wiedergegeben. In der Fraktion von 125 ml bis 900 ml des Eluats wurde nur eine wäßrige Ammoniumchloridlösung aufgefangen. Anschließend wurden in der Fraktion von 900 ml bis 2380 ml 9,2 g Phenylalanin, aufgefangen, die frei von Zimtsäure war.

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Claims

VOSSIUS-VOSSIUS TAUCHNER ■ HEUNEMANN · RAUH

S I EB E RTST R A SSE 4- -BOOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (O 89) 4-7 4-O 75 CABLE: BENZOLPATENT MÖNCHEN · TELEX S-29 4-53 VOPAT D

u.Z.: T 555 (Vo/kä) 27. ί'ϋ&. 1

Case: A-3393

MITSUBISHI CHEMICAL INDUSTRIES, LIMITED Tokyo, Japan
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" Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Phenylalanin und Zimtsäure aus Lösungen "

Priorität: 28. 2. 1984, Japan, Nr. 37 050/1984 15

P a tentansprüche

Verfahren zur Trennung und Gewinnung von Phenylalanin und Zimtsäure aus einer diese Verbindungen enthaltenden Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung an einem synthetischen Adsorptionsmittel in Gegenwart eines Salzes chrbmatographisch entwickelt, wobei die Salzkonzentration in einem Bereich liegt, bei dem die Aussalzwirkung auf die Zimt-

²^ säure größer ist als auf Phenylalanin und sowohl

Phenylalanin als auch Zimtsäure gelöst werden können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Salz in einer Konzentration im Bereich

von 0,2 bis 0,5 N verwendet, dessen Kation sich vom

Ammoniumion oder einem Alkalimetallkation und dessen Anion sich von einem Halogen-, Sulfat-, Nitrat-, Phosphat- oder Carbonation oder dem Anion einer aliphatischen Carbonsäure ableitet.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Salz ein Ammoniumhalogenid, Ammoniumsulfat, ein Alkalimetallnitrat oder ein Ammonium- oder Alkalimetallsalz einer Fettsäure oder ein Ge-

misch aus mindestens zwei dieser Salze verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die chromatographische Entwicklung bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 50⁰C durchführt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, daß man ein synthetisches Adsorptions-

2 mittel mit einer Oberfläche von 1000 bis 1500 m /g und einem Porenvolumen von 0,1 bis 1,5 ml/g verwendet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung verwendet, die Phenylalanin und Zimtsäure in einer Konzentration von jeweils 0,05 bis 20 Gewichtsprozent enthält.