HU180541B - Further developped process for the isolation of l-tryptophan from aqeous solutions - Google Patents

Description

Vszeszojuznij Naucsno—Iissziedovatyelszkij Insztyitut Genetikii Szeleckii Promislennih Mikroorganizmov, Moszkva, Szovjetunió

Javított eljárás L-triptofán elválasztására vizes oldatokból

A találmány tárgya javított eljárás L-triptofán elválasztására fermentlevekből vagy egyéb vizes oldatokból ioncserélő gyantával végzett adszorbeáltatás, ezt követő deszorbeáltatás és a termék kristályosítása útján.

Az L-triptofán az esszenciális aminosavak egyike, s jelentős szerepet játszik az emberi és az állati szervezet metabolikus folyamataiban.

Az L-triptofánt egyaránt alkalmazzák a gyógyászatban parenterális táplálás céljára szolgáló keverékek komponenseként, valamint az élelmiszeriparban és a mezőgazdaságban élelmiszerek és takarmányok aminosav-tartalmának beállítására. A gyógyszeripar és élelmiszeripar évről évre növekvő mennyiségben igényli az L-triptofánt.

Az L-triptofánt rendszerint úgy választják el a fermentléből vagy a fehérje-hidrolizátumokból, hogy az aminosavat vagy aktív szénen vagy nagy disszQciációsfokú funkcionális csoportokat tartalmazó szintetikus inoncserélő gyantán adszorbeáltatják (2 461 956, 2 700 672, 3 450 712) (= 1 502 814. sz. francia) amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások, 154 425 sz. csehszlovák szerzői tanúsítvány.

Az L-triptofán elválasztására aktív szenet alkalmazó eljárások (2 416 956, 3 385 762 és 2 999 051 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások, 1 437 998 és 2 128 669 sz. francia szabadalmi leírások) legfőbb hátránya az, hogy az ak180541 tív szén L-triptofánra nézve nem eléggé szelektív, a deszorpció nehézségekbe ütközik, és az aktív szén regenerálása problematikus.

Azon eljárások, amelyek szerint az L-triptofán 5 elválasztására erősen bázikus vagy erősen savas szintetikus ioncserélőket alkalmaznak, különösen lényeges hátrányai, hogy az L-triptofán mellett ásványi sókat, más aminosavakat és színező vegyületeket is tartalmazó oldatok feldolgozása során nemcsak az L-triptofán, hanem — alacsony szelektivitás következtében — a többi szerves molekula is adszorbeálódik, a szorbensen az Ltriptofánra blokkoló hatást gyakorol és így annak deszorpcióját nehezíti. Az ioncserélők rege^1,1 nerálása munkaigényes és nem tökéletes, mert a szerves szennyeződések irreverzibilis felvétele miatt az incserélők idővel elvesztik szorbeálóképességüket.

A fenti hátrányok együttesen jelentkeznek a 3 450 712 sz. amerikai egyesült államokbeli (= 1 502 814 sz. francia) szabadalmi leírás szerinti eljárás esetén, amely szerint az L-triptofán elválasztására az aminosavak elegyét tartalmazó 25 oldatot vagy fermentlevet erősen bázikus anioncserélőn vagy erősen savas kationcserélőn vezetik keresztül, majd a többi aminosav eltávolítása céljából az ioncserélőt szervetlen sók oldataival kezelik, majd vízzel mossák. Kationcse30 r *lő gyanta esetében az L-triptofánt vizes am1 mónia-oldattal,anioncserélő gyanta esetében sósavval eluáljuk:

A fenti eljárással az L-triptofán csak a kísérő aminosavaktól választható el, ami az eljárás alkalmazhatóságát erősen korlátozza.

A 2982 (’55) sz. japán szabadalmi leírás szerint az L-triptofánt gyengén bázikus anioncserélőn szorbeáltatják, majd vízzel eluálják. A vizes eluátumot bepárolják, baritvizzel kezelik és szűrik. Ezt a műveletsort a szűrlettel megismételik szorpciós anyaggal töltött kolonna segítségével. A báriumionok eltávolítására H-formájű szulfokationcserélőt alkalmaznak. A vizes oldatból az Ltriptofánt butilalkohollal extrahálják és a szűrletet bepárolják, amikoris az L-triptofán kristályosán kiválik. A fenti eljárás igen körülményes, ami a kristályos termék hozamát erősen csökkenti.

Az L-triptofán elválasztására ismert eljárások hátránya, hogy a triptofán-tartalmú oldatot több lépésben kell bepárolni, ami jelentős energiafelhasználást jelent. Másrészt, a hosszú ideig tartó melegítés a triptofán részleges elbomlásához és melléktermékek keletkezéséhez vezet.

A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése.

A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása, amellyel a kristályos triptofán bepárlás nélkül, nagy tisztasággal és nagy hozammal választható el.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a fenti cél elérhető, ha egy eljárás keretében két olyan adszorbenst kombinálunk, amelyek közül az egyik L-triptofánra szelektív, a másik nem túl szelektív ugyan, de nagy mennyiségű L-triptofán adszorbeálására képes.

A fentiek szerint a találmány tárgya eljárás L-triptofán elválasztására vizes oldatokból ioncserélő gyantával végzett adszorbeáltatás, azt követő deszorbeáltatás és a termék kristályosítása útján. A találmány értelmében az elválasztás első lépcsőjében az L-triptofánt poliaromás mátrixú, gyengén bázikus anioncserélőn adszorbeáltatjuk, majd vízzel vagy vizes ásványi savval eluáljuk, és a második lépcsőben az eluátumból az L-triptofánt erősen savas, H-formájú szulfokationcserélőn adszorbeáltatjuk, majd vizes-etanolos ammóniumhidroxid-oldattal emelt hőmérsékleten eluáljuk, az eluátum ammóniatartalmát vizes savval semlegesítjük és a terméket kristályosítjuk.

Előnyösen úgy járunk el, hogy az első lépcső eluálási műveletéhez sómentes vizet vagy legfeljebb 0,5 n koncentrációjú vizes ásványi savat, a második lépcső eluálási műveletéhez 1,5—3,0 % ammóniát tartalmazó 30—50%-os vizes etanol-oldatot alkalmazunk. A második lépcsőben a deszorbeáltatást (eluálást) előnyösen 50—70 °Con végezzük.

Az L-triptofánt előnyösen úgy kristályosítjuk, hogy a szulfokationcserélőről eluált L-triptofánt tartalmazó ammóniás alkoholos oldat pH-értékét 0—5 °C-on vizes ásványi savval vagy ecetsavval legfeljebb 3,5-re állítjuk.

A fentiek szerint eljárva tiszta kristályos ter2 méket nyerhetünk anélkül, hogy az eluátumot többszörösen bepárlásnak kellene alávetni. A sav jelenlétében végzett kristályosítás teljesebb. A találmány szerinti eljárással az L-triptofánt különböző összetételű oldatokból, így például igen bonyolult összetételű, az L-triptofán mellett egyéb aminosavakat, a tápoldatnak a bioszintézis során fel nem használt egyéb komponenseit (például szénhidrátokat, ásványi sókat) és színezőanyagokat tartalmazó tápoldatokból is elválasztható.

A találmány szerinti eljárást az alábbiakban részletesebben ismertetjük.

Az L-triptofánt tartalmazó tápoldatot például fenol- vagy rezorcin-adalékot tartalmazó m-femléndiamin és formaldehid bázisú polikondenzált, gyengén bázikus anioncserélőveit öltött kolonnán vezetjük keresztül. Gyengén bázikus anioncserélőként azonban polisztirol-bázisú polimerizált gyantát, például az Amberlit IR—45 jelű gyantát is alkalmazhatjuk. A szorpció során az L-triptofán beépül az aromás mátrixú gyanta aromás gyűrűjébe (pl. indolgyűrűbe), tehát molekulális szorpcióról van szó. Az ásványi sók, az egyéb aminosavak és a táptalaj nemionos komponensei — amelyek aromás szerkezet híján kölcsönhatásra nem hajlamosak — a gyantán gyakorlatilag nem szorbeálódnak.

A választott szorpciós anyag lehetővé teszi, hogy az L-triptofánt mind a biomassza eltávolítása után maradó szűrletből, mind a mikroorganizmus-sejteket és egyéb szuszpendált részecskéket tartalmazó tápközegből nyerjük ki. Az utóbbi esetben a mikroorganizmusok szintén nem szorbeálódnak az anioncserélőn, de a gyanta eliszaposodásának és a sejtek leülepedésének elkerülésére az oldatot a kolonnában alulról felfelé vezetjük. Ez az intézkedés egyben a gyanta összecsomósodását is gátolja.

Model oldatokkal kísérletezve sikerült kimutatnunk, hogy szacharóz, karbamid és szervetlen sók az L-triptofán szorpciój át alig befolyásolják.

A fenti típusú szorpciós gyanták az erősen bázikus vagy erősen savas ioncserélőkkel ellentétben az L-triptofánt igen széles pH-határok között jól szorbeálják, ami a találmány szerinti eljárás egyik előnye. Az optimális pH-tartomány 1,0 és 0,7 között van.

A gyengén bázikus anioncserélő gyanták különböző ionos formákban (hidroxil-, klorid-, szulfát-forma) alkalmazhatók, de a legjobb eredményeket a foszfát-ionos formában alkalmazott gyantával értük el. A gyanta foszfát-formájának előállításához a gyantát alkáli- vagy ammóniumhidrogénfoszfát-oldattal kezeljük.

A szorpció befejezése után a gyantát vízzel mossuk. Amennyiben az eluátumban L-triptofán mutatható ki, a kolonnából kilépő oldatot egy másik, ugyanazt a szorpciós anyagot tartalmazó kollonára visszük.

A gyengén bázikus anioncserélőről az L-triptofánt sómentes vízzel vagy 0,1—0,5 n koncentrációjú ásványi sav (sósav, kénsav vagy foszforsav) vizes oldatával eluáljuk. A felhasználásra kerülő vizet bármely alkalmas eljárással, célszerűen kombináltan alkalmazott anion- és kationcserélő gyantával sómentesíthetjük. A vizes eluálás főleg színező anyagokat tartalmazó oldatok esetén előnyös; ebben az esetben az Ltriptofán kisebb intenzitással ugyan, de gyakorlatilag teljes mértékben deszorbeálódik, míg a gyantán szorbeálódott színes szennyező anyagok sokkal kisebb mértékben mosódnak ki, mint savak alkalmazása esetén. Az L-triptofán deszorbeáltatását mind szobahőmérsékleten, mind annál magasabb hőmérsékleten elvégezhetjük. A hőfok emelése esetén az L-triptofán deszorpciójának sebessége növekszik ugyan, de ugyanakkor a színes szennyező anyagok deszorpciós sebessége még nagyobb mértékben növekszik. Ezért a 10—25 °C-on végzett eluálás az optimális.

A találmány szerint eljárva tehát az első deszorpciós lépésben is enyhébb körülmények alkalmazhatók, ami az L-triptofán bomlékonysága miatt igen kívánatos. Ezáltal csökken az L-triptofán veszteség és ennek megfelelően az L-triptofán bomlástermékeinek képződése is.

Az anioncserélőt tartalmazó kolonnából kilépő oldat mintegy 3,0 g/1 L-triptofánt és jelentéktelen mennyiségű színes és más szennyező anyagot tartalmaz.

Az eljárás második lépésében az eluátumból az L-triptofánt H-formájú szulfokationcserélő segítségével szorbeáltatjuk. Az alkalmazható szulfokationcserélő gyanták példáiként az Amberlit IR—120, Dauex 50 W/X4, illetve KU—2—8 jelű kationcserélőket nevezzük meg, amelyek sztirol, illetve divinilbenzol-bázisú polimerizált gyanták.

A fenti szorpciós gyanták — amennyiben sókationok nincsenek jelen — az L-triptofánt nagy hatékonysággal adszorbeálják, ezért mód van nagy koncentrációjú oldatok előállítására. A felkoncentrálódással egyidejűleg az L-triptofán tovább tisztul, mert a színező szennyeződések adszorbeálódás nélkül haladnak át a kolonnán.

Az eljárás időtartamának megrövidítése érdekében az anioncserélőről lejövő eluátumot közbenső tartályok nélkül, közvetlenül a kationcserélőt tartalmazó kolonnára vezetjük. A közbenső tartályok hiánya természetesen bizonyos kötöttséget jelent a kationcserélő gyantát tartalmazó kolonna méretét, valamint az áramlási sebességet illetően. A kationcserélőnek az anioncserélőkkel szembeni nagyobb szorpciós képessége lehetővé teszi, hogy a kationcserélőhöz kisebb kolonnát alkalmazzunk, mint az anioncserélőhöz. Ebben az esetben azonban az anioncserélő szempontjából optimális eluálási sebesség a kationcserélő szempontjából túl magas. Ezáltal a kationcserélő szűrőhatása és ennek következtében hatékonysága csökken. Amennyiben az anioncserélőnek a kationcserélőhöz viszonyított triptofánszorbeáló képessége 1:10, a megfelelő gyantákat tartalmazó kolonnák nagyságának optimális aránya 3:1.

A végtermék tisztaságának növelése érdekében a kationcserélőt a kolonnában 50—90 °C-os vízzel mossuk. Ezzel a kezeléssel a kationcserélőn szorbeálódott színező szennyeződések jelentős észe eltávolítható, míg az L-triptofán gya5 korlatilag nem deszorbeálódik.

A kationcserélőről az L-triptofánt 50—70 °C-on, 1,5—3,0% ammóniát tartalmazó 30—50%-os vizes etanollal eluáljuk. Ennek a változatnak számos előnye van. Ugyanis az eluátum L-tripto10 fán-koncentrációja növekszik, mert a deszorpció sebessége nagyobb, azaz a szükséges folyadéktérfogat kisebb. Az L-triptofánt tartalmazó eluátumot frakciókban felfogjuk. A literenként 10 g/l-nél több L-triptofánt tartalmazó frakciókban 15 0—5 °C-on a kristályosodás megindul. így a kristályos termék jelentős része előzetes bepárlás nélkül elválasztható, ami a termék tisztaságát kedvezően befolyásolja.

A további kristályosítást úgy végezzük, hogy 20 az oldat pH-értékét ecetsavval 3,5 és 4,5 közötti í értékre állítjuk, aminek hatására további L-triptofán válik ki kristályosán. A kristályokat vákuumban szárítjuk, amikoris az ecetsav és a víz, valamint az ammóniumacetát szennyeződés el25 távozik. Az eljárásnak már ebben a lépésében is 50%-os kitermeléssel 90%-os tisztaságú terméket nyerhetünk.

Azon oldatokat (anyaglúg, mosófolyadék), melyek az L-triptofán mellett ammóniumacetátot 30 is tartalmaznak, a kedvező technológiai ciklusban az anioncserélőn való szorpciós lépéshez visszavezetjük. A 10 g/l-nél kevesebb L-triptofánt tartalmazó ammónia-alkohol-eluátum frakciókat ugyancsak visszavezethetjük a szorp35 ciós lépéshez vagy az ismert eljárások szerint kezelve azokat, kristályos termékeket nyerhetünk.

Az ily módon nyert L-triptofán kristályok 90—95%-os tisztaságúak. Ugyanakkor a termék összkltermelése 60—70%-ra emelkedik.

Kívánt esetben a kapott kristályokat ismert módon aktív szénnel kezelve vagy vizes etanololdatból átkristályosítva tovább tisztíthatjuk.

Az L-triptofánt tápoldatokból a találmány szerinti eljárással elválasztva és a fenti módszerek szerint utólagosan tisztítva legalább 90%-os tisztaságú L-triptofánt nyerhetünk, melynek fajlagos optikai forgatóképessége (+30) — (+31) ₅₀ (c=l, víz), nedvességtartalma legfeljebb 1%, hamutartalma (szulfáthamu-tartalma) legfeljebb 0,1%, szennyeződés-tartalma: szulfát legfeljebb 0,01%, klorid legfeljebb 0,01%, vas legfeljebb 0,01, nehézfémek (ólom) legfeljebb 0,001 55 %. A termék nem tartalmaz aminosav szennyezéseket, nem toxikus és nem pirogén.

A találmány szerinti eljárásnak az L-triptofán elválasztására több előnye van, melyek nagyüzemi méretekben való felhasználását igen 60 előnyössé teszik. Az eljárás igen egyszerű és technológiailag könnyen kivitelezhető. A találmány szerinti eljárással a kristályos L-triptofán különböző forrásokból, még a tápoldatokból is igen nagy hatékonysággal választható el. A ta65 lálmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy a

180511 szorpciós anyagot anélkül, hogy tulajdonságai lényegesen rosszabbodnának, többször felhasználjuk. A találmány szerinti eljárással a kristályos termék nagy kitermeléssel (70% körüli) és 99%-nál nagyobb tisztasággal nyerhető. 5

A találmány szerinti eljárás részleteit az alábbi példákban mutatjuk be.

1. példa g L-triptofánt, 8,4 g L-alanint, 5,6 g lizint, 7,0 g L-valint, 10 g lizin-hidrokloridot és 4 g glutaminsavat tartalmazó 2 liter oldatot rezorcin adalékot tartalmazó m-fenilén-diamin és formaldehid alapú polikondenzált, gyengén bázikus 15 anioncserélőt tartalmazó kolonnára (a gyanta mennyisége 0,45 1) viszünk oly módon, hogy az oldatot 0,5 1/h sebességgel alulról felfelé áramoltatjuk. Amikor az L-triptofán a szűrletben megjelenik (1,85 1 átáramoltatása után), a szűrletet 20 egy ugyanolyan szorpciós anyagot tartalmazó második kolonnára visszük (a gyanta mennyisége 0,1 1).

A kolonnákat 0,85 1 vízzel mossuk (míg az Ltriptofán a második kolonnából kilépő folyadék- 25 bán meg nem jelenik), majd a kolonnákat 0,2 n sósavoldattal eluáljuk. Az eluáló oldatot 0,35 1/h sebességgel felülről lefelé vezetjük. Egyidejűleg az eluátumot 8% divinilbenzol-tartalmú H-formájú polisztirol típusú szulfokationcserélőt 30 tartalmazó kolonnán (a KU—2 gyantamennyiség 110 ml) alulról felfelé vezetjük. A savval végzett eluálást 7,0 1 oldat átfolyása után megszakítjuk. Ezután a szulfokationcserélőn 50 °C-on 2 liter vizet vezetünk keresztül. Az L-triptofánt 35 a szulfokationcserélőről 2% ammóniát tartalmazó 50%-os vizes etanol-oldattal 63 °C-on eluáljuk oly módon, hogy az oldatot 80 ml/h sebességgel felülről lefelé vezetjük. Az eluátum első 90 ml mennyiségű frakcióját eldobjuk, a második 40 frakciót, melynek mennyisége 250 ml és L-triptofán tartalma több mint 70 g/1, 4,5 pH-érték eléréséhez 20 ml jégecettel kezeljük, majd 20 óra alatt 3—5 °C-ra hűtjük. A kivált kristályokat szűrjük, hideg alkohollal mossuk és 40 °C-on 45 szárítjuk.

11,9 g kromatográfiailag egységes, 99%-os tisztaságú kristályos L-triptofánt kapunk.

2. példa 50

Az L-triptofán tartalmú kiindulási oldat öszszetétele azonos az 1. példában leírtakkal. Az Ltriptofán elválasztását az 1. példában leírt módon végezzük, azzal a különbséggel, hogy az 55 L-triptofánnak az anioncserélőről való deszorpciójához 0,42 n kénsavat, a kationcserélőről való deszorpciójához 2,6% ammóniát tartalmazó 30 %-os vizes etanol-oldatot alkalmazunk, a kationcserélöről való eluálást 66 °C-on végezzük, 60 ecetsavval való savanyítást pH=3,7-ig folytatjuk és a megsavanyított ammónia-etanol -eluátumot 2 °C-ra hűtjük.

A kapott kristályos termék 99% feletti tisztaságú. A kitermelés 68%. 65

3. példa

Az L-triptofán elválasztására kiindulási anyagként olyan fermentlevet alkalmazunk, amelyet a Bacillus subtilis Vniigenetika 3557 sz. törzs cukrot, kukorica extraktot, karbamidot, káliumfoszfátot, magnéziumszulfátot és nátriumkloridot tartalmazó táptalajon végzett tenyésztésével nyertünk. Az L-triptofán koncentrációja 6,20 g/1. 1 liter tápoldatot rezorcin adalékot tartalmazó m-feniléndiamin és formaldehid alapú gyengén bázikus anioncserélőt tartalmazó kolonnára (a gyanta mennyisége 0,25 1) viszünk oly módon, hogy az oldatot 0,3 1/h sebességgel alulról felfelé áramoltatjuk. Ezután a kolonnát ugyanilyen irányban ugyanilyen sebességgel vízzel mossuk. Az első 0,2 liter víz átvezetése után a kilépő oldatban az L-triptofán nyomokban megjelenik. Ezért a kilépő oldatot 0,25 liter ugyanolyan gyantát tartalmazó második kolonnára vezetjük.

Az első kolonnáról az L-triptofánt 3,0 liter sómentes vízzel eluáljuk, amikoris az eluáló folyadékot 0,2 liter/h sebességgel felülről lefelé vezetjük.

A kapott eluátumot azonos sebességgel alulról felfelé olyan kolonnán át vezetjük, amely 80 ml H-formájú, KU—2—8 jelű, polisztirol alapú szulfokationcserélőt tartalmaz. Utána a kolonnát 70 °C-on 0,5 liter vízzel mossuk, 0,2 1/h áramlási sebesség mellett.

A szulfokationcserélőről az L-triptofánt 0,5 liter 1,5% ammóniát tartalmazó 50%-os etanololdattal 58 °C-on eluáljuk. Az eluátumot frakciókban fogjuk fel. Az első 100 ml térfogatú frakció a triptofánt 0,15 g/1 koncentrációban tartalmazza. A második, 70 ml térfogatú frakcióban a triptofán koncentrációja 48 g/1. Ezt a frakciót 5,0 ml ecetsavval 4,1-es pH-értékre beállítjuk, majd 5 °C-ra lehűtjük. A kivált kristályokat leszűrjük, alkohollal mossuk és vákuumban szárítjuk. 3,02 g kromatográfiailag egységes, 99%os tisztaságú terméket nyerünk, ami 48,4%-os hozamnak felel meg.

A 65 ml térfogatú anyalúg az L-triptofánt 5,2 g/1 koncentrációban tartalmazza. A mosófolyadékkal kiegészített 80 ml össztérfogatú oldatot r következő ciklusban az anioncserélőre visszavezetjük.

Az eluátum harmadik, 350 ml térfogatú frakciójának L-triptofán-koncentrációja 4,2 g/1. Ezt a frakciót vákuumban 18 ml térfogatra bepároljuk, majd 5 °C-ra lehűtjük. A kivált kristályokat szűrjük, etanollal mossuk, majd szárítjuk.

1,15 g 95%-os tisztaságú L-triptofánt kapunk. Összhozam: 66%.

4. példa

A kiindulási anyagként alkalmazott tápoldat összetétele azonos a 3. példában megadottal, mennyisége 2,0 liter. A 3. példa szerint járunk el 0,5 liter anioncserélő gyanta alkalmazásával. A kolonnát adszorbeálás után 1,0 liter vízzel átmossuk, és az eluáláshoz 0,6 liter sómentes vizet alkalmazunk. Az eluátumot 70 ml H-formájú Dowex 50 WX4 jelű szulfokationcserélőt tar talmazó kolonnára vezetjük és 0,2 1/h áramlási sebességgel alulról felfelé áramoltatjuk. A szorpció befejezése után a kolonnán át 0,5 liter 75 °C-os vizet vezetünk át azonos sebességgel. A vizes mosás után az L-triptofánt 1,7% ammóniát tartalmazó 50%-os vizes etanol-oldattal 63 °C-on eluáljuk a kolonnáról. Az első 70 ml eluátumot (L-triptofán-tartalma 0,2 g/1) a következő ciklusban visszavezetjük az anioncserélő gyantához. A következő, 90 ml-es második frakcióhoz (L-triptofán-tartalma: 80,5 g/1) 55 ml jégecetet adunk, majd 5 °C-ra lehűtjük. A kapott kristályokat az

1. példában megadott módon kezeljük. 6,50 g kromatográfiailag egységes 99%-os tisztaságú kristályos L-triptofánt kapunk, ami 51,2%-os hozamnak felel meg. Az L-triptofánt 5,1 g/1 koncentrációban tartalmazó 78 ml anyalúgot és a mosófolyadékot az alkohol ledesztillálása után visszavezetjük az anioncserélő gyantát tartalmazó kolonnára.

Az eluátum harmadik, 315 ml-es frakcióját (L-triptofán-tartalma: 6,5 g/1) 30 ml térfogatra bepároljuk. A maradékot hűtjük, majd a kivált kristályokat etanollal mossuk és szárítjuk. 1,98 g 96% -os tisztaságú kristályos L-triptofánt kapunk, ami 67,2%-os hozamnak felel meg.

A 96% -os tisztaságú L-triptofánt átknstályosítjuk. 2,25 g terméket 25 ml 50%-os etanolban feloldunk, a forró oldatot szűrjük és a szűrletet lehűtjük. A kivált terméket szűrjük, etanollal mossuk ée szárítjuk. 1,56 g kromatográfiailag egységes 99%-os tisztaságú kristályos L-triptofánt kapunk. Az átkristályosítási lépés hozama 72%.

5. példa

A 3. példában megadott összetételű tenyészléből indulunk ki, amelynek L-triptofán-tartalma 7,3 g/1. Egy liter tenyészlét 180 ml Amberlit IR— 45 jelű polimerizált, gyengén bázikus anioncserélő gyantával töltött kolonnára vezetünk. A kolonnát 350 ml desztillát vízzel öblítjük, utána az L-triptofánt 4,0 liter vízzel eluáljuk. Mindkét művelet esetén a folyadékot alulról felfelé ára moltatjuk óránként 1 v/v térfogatsebességgel. Az eluátumot 45 ml KU—2—8 jelű szulfokationcserélő gyantával töltött kolonnába vezetjük alulról felfelé. Fentről lefelé áramoltatjuk a fenti térfogatsebességgel és 70 °C-on az eluáló folyadékot, amely 1,7% ammóniát tartalmazó 50_uos vizes etanol. Az eluátumot frakciókban fogjuk fel.

Az első frakció 50 ml térfogatú, L-triptofánkoncentrációja 0,55 g/1. Ezt a frakciót visszavezetjük az anioncserélő kolonnába. A második 50 ml-es frakcióban az L-triptofán kristályosodása megindult. A szuszpenzióhoz 1,2 ml ecetsavat adunk, és az 5,9 pH-jú elegyet 0 °C-ra lehűtjük. A kivált kristályokat szűrjük, 10 ml etanollal mossuk, majd 50 °C-on szárítjuk. 3,8 g L-triptofánt kapunk, amelynek tisztasága 100%. Az ammóniás eluátum harmadik frakcióját (100 ml) a második frakció anyalúgjával egyesítjük és 18 ml térfogatra bepároljuk. A kivált kristályokat etanollal mossuk, majd szárítjuk. 0,9 g 92%-os L-triptofánt kapunk, így az összhozam 100%-os anyagra átszámítva 4,63 g (63,5%).

Claims (1)

1. Eljárás L-triptofán elválasztására fermentlevekből vagy egyéb vizes oldatokból ioncserélő gyantával végzett adszorbeáltatás, ezt követő deszorbeáltatás és a termék kristályosítása útján, azzal jellemezve, hogy az elválasztást két lépésben végezzük, és az első lépésben az L-triptofánt poliaromás mátrixú, gyengén bázikus anioncserélőn adszorbeáltatjuk, majd vízzel vagy legfeljebb 0,5 n koncentrációjú vizes ásványi savval eluáljuk és a második lépésben az eluátumból az L-triptofánt erősen savas, H-formájú szulfokationcserélőn adszorbeáltatjuk, majd 30—50% etanolt tartalmazó vizes-alkoholos ammóniumhidroxid-oldattal 40—70 °C-on eluáljuk, az eluátum ammónia-tartalmát vizes savval, előnyösen ecetsavval semlegesítjük és a terméket kristályosítjuk.