DE652765C - Verfahren zur Gewinnung von Aminosaeuren durch Elektrolyse - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Aminosaeuren durch Elektrolyse

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DE652765C
DE652765C DEC50851D DEC0050851D DE652765C DE 652765 C DE652765 C DE 652765C DE C50851 D DEC50851 D DE C50851D DE C0050851 D DEC0050851 D DE C0050851D DE 652765 C DE652765 C DE 652765C
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B3/00Electrolytic production of organic compounds

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Description

  • Verfahren zur Gewinnung von Aminosäuren durch Elektrolyse Bei den bekannten Verfahren zur Gewinnung von Aminosäuren aus Eiweißhydrolysaten oder anderen Aminosäuren enthaltenden Flüssigkeiten durch Elektrolyse bleiben die Monoaminomonocarbonsäuren im Mittelraum, während die basischen Aminosäuren in den Kathodenraum und die Monoaminodicarbonsäuren in den Anodenraum wandern.
  • Als nachteilig erweist sich dabei, daß man die bei der Hydrolyse von Eiweißstoffen erhaltene Flüssigkeit nicht unmittelbar verwenden kann, sondern zuerst durch Zugabe von Alkalien neutralisieren muß. Außerdem muß die zur Hydrolyse verwendete Säure vor der Elektrolyse sorgfältig entfernt werden. Praktisch kommt deshalb für die Hydrolyse nur Schwefelsäure in Betracht, weil sie in Form von Calcium- oder Bariumsulfat verhältnismäßig leicht abgeschieden werden kann. Salzsäure ist für die Hydrolyse nicht verwendbar, weil sie sich nicht auf einfache Weise entfernen läßt und weil das bei der Elektrolyse an der Anode entstehende Chlor mit den sich ebenfalls im Anodenraum ansammelnden Monoaminodicarbonsäuren in Reaktion treten würde.
  • Ferner werden nach den bekannten Verfahren die in den Anodenraum wandernden Monoaminodicarbonsäuren nicht in freiem Zustand erhalten, weil sie sich mit dem Metall der Anode zu Salzen verbinden, aus denen sie erst noch durch Umsetzung mit Schwefelwasserstoff, Säuren oder Alkalien in umständlicher Weise in Freiheit gesetzt werden müssen: Auch darf die Stromdichte während der ganzen Dauer der Elektrolyse nur verhältnismäßig klein sein, weil sich sonst die Monoaminodicarbonsäuren im Anodenraum zersetzen.
  • Alle diese Nachteile fallen beim neuen Verfahren der vorliegenden Erfindung weg. Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß die zu elektrolysierende Flüssigkeit während der Elektrolyse auf den PH-Wert :2 bis q., vorzugsweise 2,9 bis 3,2, eingestellt wird. Im Gegensatz zu allen bekannten Verfahren wandern dabei .die Monoaminodicarbonsäuren nicht in den Anodenraum, sondern werden in dem Raum festgehalten, in den die Flüssigkeit bei Beginn der Elektrolyse gegeben wurde, und bleiben so allen Schädigungen, denen sie im Anodenraum ausgesetzt wären, entzogen, wie z. B. der Zersetzung durch zu hohe Stromdichte, Angriffen durch Säurereste u. dgl. Die Monoaminodicarbonsäuren werden unmittelbar in freiem Zustand erhalten und können durch einfaches Filtrieren gewonnen werden. Bei der angegebenen Wasserstoffionenkonzentration haben sie ein Löslichkeitsminimum, was zu einer weit besseren Ausbeute als nach den bekannten Verfahren führt.
  • Ferner kann bei dem neuen Verfahren jedes durch Hydrolyse mit irgendeiner geeigneten Säure erhaltene Eiweißhydrolysat, sei es in saurem oder neutralisiertem Zustand, der Elektrolyse unterworfen werden. Zur Elektrolyse kann ein- drei- oder mehrteiliges, bei einem sauren Hydrolysat mit Vorteil auch ein bloß aus zwei Teilen bestehendes Elektrolysiergefäß verwendet werden. Dadurch wird nicht nur die Apparatur, sondern auch die Gewinnung der Aminosäüren viel einfacher als nach den bekannten Verfahren. Die bei- der Hydrolyse von Eiweiß erhaltene Flüssigkeit braucht nämlich nur filtriert zu werden und kann dann unmittelbar der Elektrolyse unterworfen werden, so daß die für die Entfernung des Säurerestes oder für die Neutralisation notwendigen Rohstoffe erspart werden. Bei der Durchführung des neuen Verfahrens in einem zweiteiligen Elektrolysiergefäß wird das saure Hydrolysat in den Kathodenraum gegeben.
  • Aus der im Mittelraum (bei einem drei-oder mehrteiligen Elektrolysiergefäß) oder im Kathodenraum (bei einem zweiteiligen Elektrolysiergefäß) erhaltenen Flüssigkeit werden "die Monoaminodicarbonsäuren, Glutaminsäure und Asparaginsäure, in freiem und fast reinem Zustand durch einfaches Filtrieren nahezu quantitativ gewonnen. Das Filtrat wird auf den pH-Wert 7 eingestellt, wobei die schwer löslichen .Monoaminomönocarbonsäuren, z. B. Leucin und Tyrosin, ausfallen. Aus dem Kathodenraum (bei einem drei- oder mehrteiligen Elektrolysiergefäß) können in bekannter Weise die basischen Aminosäuren, z. B. Arginin und Histdin, gewonnen werden. Man kann aber auch auf die Gewinnung der reinen Aminosäuren verzichten und die bei der Elektrolyse erhaltene Flüssigkeit durch Zusatz von Alkalien, wie Soda, Natronlauge u. dgl., auf den pH-Wert 5 bis 7 bringen. Dabei lösen sich die Monoaminodicarbonsäuren wieder; Tyrosin,Leucin und andere Aminosäuren scheiden sich aus und werden durch Filtrieren entfernt. Das Filtrat wird mit Kohle entfärbt und gegebenenfalls zur Trockne eingedampft.
  • Beispiele I. 233: g Gluten werden in bekannter Weise mit Salzsäure hydrolysiert. Das Hydrolysat wird durch Filtrieren von den entstandenen Huminstoffen befreit. Das noch saure Filtrat wird in den Kathodenraum eines zweiteiligen Elektrolysiergefäßes gebracht, dessen Zellen durch eine Pergamentmembran getrennt sind. Durch - den Anodenraum läßt man Wasser fließen. Die Elektrolyse wird bei q.o bis 50° so lange durchgeführt, bis die Flüssigkeit im Kathodenraum den PH-Wert 3 erreicht hat. Während der Elektrolyse scheidet sich im Kathodenraum Glutaminsäure aus, die nach denn Abkühlen und Stehenlassen über Nacht durch Filtrieren gewonnen wird. Man erhält 41 9 rohe Glutaminsäure, welche nach dem Umkrystallisieren 3o g reine Glutaminsäure ergeben.
  • Die nach Abtrennung der Glutaminsäure erhaltene Mutterlauge kann in bekannter Weise auf Tyrosin und Leucin aufgearbeitet werden.
  • a. 130 g Gluten werden in bekannter Weise mit Salzsäure hydrolysiert; das Hydrolysat wird filtriert und mit Soda auf den PH-Wert 6 eingestellt. Die so erhaltene Lösung wird im Mittelraum eines dreiteiligen Elektrolysiergefäßes der Elektrolyse unterworfen. Durch die beiden äußeren Räume des Elektrölysiergefäßes, in denen sich die Elektrdden befinden, läßt man langsam Wasser fließen. Der PH-Wert sinkt im Mittelraum allmählich bis auf 3,2 und wird gegebenenfalls durch Zugabe von kleinen Mengen Natronlauge oder Salzsäure auf dieser Stufe gehalten. Während der Elektrolyse scheidet sich im Mittelraum allmählich Glutaminsäure aus. Die Beendigung der Elektrolyse erkennt man daran, daß sich im Mittelraum fast keine Natrium- und Chlorionen mehr nachweisen lassen. Die beim Abkühlen sich ausscheidende Glutaminsäure wird durch Filtrieren gewonnen; sie braucht zur Reinigung nur einmal umkristallisiert zu werden. Aus :24g roher Glutaminsäure erhält man 23 g reine Glutaminsäure.
  • 3. Gluten oder Casein wird mit Salzsäure in bekannter Weise hydrolysiert, das Hydrolysat durch Zusatz von Natriumcarbönat auf pH-Wert 5 bis 7 gebracht und filtriert. Dadurch werden Huminstoffe und schwer lösliche Monoaminömonocarbonsäuren zum größten Teil entfernt. Das Filtrat wird im Vakuum bis zur Abscheidung der Hauptmenge des Natriumchlorids eingeengt, abgekühlt und filtriert.
  • 5o kg eines so vorbereiteten Eiweißhydrolysats werden im Mittelraum eines dreiteiligen, durch Tonplatten abgeteilten Elektrolysiergefäßes der Elektrolyse unterworfen. Als Kathode dient eine Eisenplatte, als Anode eine Platte aus Graphit; Magnetit oder einem anderen gegen Chlor beständigen Stoff. Die Flüssigkeiten im Anoden- und im Mittelraum werden gekühlt, so daß die Temperatur im Mittelraum nicht über 50° steigt. Die Flüssigkeit im Mittelraum wird umgerührt, das verdampfende Wasser zeitweise ersetzt. Durch die beiden Elektrodenräume läßt man langsam Wasser fließen. Nach Beendigung der Elektrolyse, feststellbar, wie im Beispiel dargelegt, wird die Flüssigkeit im Mittelraum mit 4,6 kg Soda neutralisiert, wobei sich die während der Elektrolyse ausgefallene Glutaminsäure wieder löst. Die Flüssigkeit wird zweimal mit j e i kg Aktivkohle behandelt und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Das erhaltene Gemisch von Aminosäuren im Gewicht von 2o kg hat eine weiße bis gelbliche Farbe und ist in Wasser leicht löslich.
  • 4. 44,7 kg eines aus Gluten oder Casein hergestellten sauren Hydrolysates werden in den Kathodenraum eines durch eine Tonplatte in zwei Teile geteilten Elektrolysiergefäßes gegeben. Die Kathode besteht aus Stahl, die Anode aus .Graphit. Nach Beendigung der bei einer 5o° nicht übersteigenden Temperatur durchgeführten Elektrolyse wird die Flüssigkeit im Kathodenraum auf den PH-Wert 5 bis 7 gebracht. Der entstandene Niederschlag, aus dem Leucin und Tyrosin gewonnen werden können, wird durch Filtrieren entfernt; das Filtrat wird mit Kohle entfärbt und im Vakuum zur Trockne eingedampft. Erhalten werden ungefähr 15 kg eines Aminosäurengemisches, das in Wasser leicht löslich ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Aminosäuren durch Elektrolyse, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aminosäuren . enthaltende saure oder neutrale Flüssigkeit der Elektrolyse in der Weise unterwirft, daß man die Flüssigkeit auf einen pH-Wert von a bis 4, vorzugsweise 2,9 bis 3,2, einstellt, wobei die Monoaminodicarbonsäuren bei Verwendung eines zweiteiligen Elektrolysiergefäßes im Kathodenraum, bei Verwendung eines drei- oder mehrteiligen Elektroly"siergefäßes im Mittelraum abgeschieden werden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß-man die bei der Elektrolyse ausgeschiedene Glutaminsäure durch Filtrieren gewinnt, das Filtrat auf ungefähr pHr= 7 einstellt und das dabei ausgeschiedene Tyrosin und Leucin in bekannter Weise isoliert. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die bis zur teilweisen oder vollständigen Entfernung der anorganischen Ionen elektrolysierte Flüssigkeit durch Zusatz von Alkalien, Alkalicarbonaten, Erdalkalien oder Erdalkalicarbonaten auf den PH-Wert 5 bis 7 bringt, filtriert, mit Kohle oder anderen Entfärbungsmitteln entfärbt und zur Trockne eindampft.
DEC50851D 1935-08-17 1935-08-29 Verfahren zur Gewinnung von Aminosaeuren durch Elektrolyse Expired DE652765C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0201925A1 (de) * 1985-05-15 1986-11-20 K.K. Musashino Kagaku Kenkyusho Verfahren zur Herstellung einer freien Aminosäure aus einem Alkalimetallsalz derselben

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0201925A1 (de) * 1985-05-15 1986-11-20 K.K. Musashino Kagaku Kenkyusho Verfahren zur Herstellung einer freien Aminosäure aus einem Alkalimetallsalz derselben

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CH185415A (de) 1936-07-31

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