SK11572001A3 - Process for the isolation of cystine - Google Patents
Process for the isolation of cystine Download PDFInfo
- Publication number
- SK11572001A3 SK11572001A3 SK1157-2001A SK11572001A SK11572001A3 SK 11572001 A3 SK11572001 A3 SK 11572001A3 SK 11572001 A SK11572001 A SK 11572001A SK 11572001 A3 SK11572001 A3 SK 11572001A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- centrifuge
- cystine
- flow rate
- acceleration
- linear flow
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C319/00—Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
- C07C319/26—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C319/28—Separation; Purification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/26—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
- B01D21/262—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force by using a centrifuge
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
SPÔSOB IZOLÁCIE CYSTÍNUMETHOD OF CYSTINE INSULATION
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu izolácie kryštalického cystínu z bunkovej suspenzie.The invention relates to a method of isolating crystalline cystine from a cell suspension.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Aminokyselina cystín sa obyčajne získava kyslou hydrolýzou z keratínového odpadu, ako napríklad z ľudských vlasov a purifikuje zrážaním. Vývoj účinného postupu na fermentačnú výrobu cystínu (EP 0885962 A1) nutne vyžaduje aj vývoj efektívnej metódy čistenia tohoto produktu.The amino acid cystine is usually obtained by acid hydrolysis from keratin waste, such as human hair, and purified by precipitation. The development of an efficient process for the fermentative production of cystine (EP 0885962 A1) necessarily also requires the development of an efficient method of purification of this product.
Na spracovanie fermentačne vyrobených produktov, ktoré sú ťažko rozpustné vo fermentačnej zmesi sa navrhlo už viacero postupov. US 5547858 popisuje selektívne vylučovanie kryštálov aminokyselín alebo nukleových kyselín z fermentačnej zmesi pomocou hydrocyklónu. Nevýhodou tohoto postupu je, že pri vysokej citlivosti sa dosahujú iba nízke výťažky produktu.Several processes have already been proposed for the treatment of fermentation-produced products which are sparingly soluble in the fermentation broth. US 5547858 describes the selective elimination of amino acid or nucleic acid crystals from a fermentation broth using a hydrocyclone. The disadvantage of this process is that only high product yields are achieved at high sensitivity.
Vo WO 96/40758 sa popisuje postup, pri ktorom sa na izoláciu vo vode nerozpustných zlúčenín z fermentačnej zmesi používa postupné zahusťovanie prostredníctvom membránovej filtrácie, solubilizácia pridaním rozpúšťadla a opakovaná membránová filtrácia na oddelenie buniek. V dôsledku veľmi zlej rozpustnosti cystínu takmer vo všetkých organických rozpúšťadlách je však aplikácia tohoto postupu v prípade cystínu prakticky nemožná.WO 96/40758 discloses a process in which sequential densification by membrane filtration, solvent addition solubilization, and repeated membrane filtration to separate cells is used to isolate water-insoluble compounds from the fermentation broth. However, due to the very poor solubility of cystine in almost all organic solvents, application of this procedure is practically impossible for cystine.
WO 95/08620 používa postupnosť krokov, pri ktorých sa mikroorganizmy solubilizujú, napríklad tepelnou úpravou v kyselinách alebo zásadáchWO 95/08620 uses a sequence of steps in which microorganisms are solubilized, for example by heat treatment in acids or bases
3I767/T h a následne sa centrifugáciou izoluje nerozpustný produkt. V prípade cystínu však túto metódu taktiež nie je možné použiť, pretože hoci je cystín v kyselinách a zásadách rozpustný, nie je v zásadách termostabilný.The insoluble product is then isolated by centrifugation. However, in the case of cystine, this method also cannot be used, since although cystine is soluble in acids and bases, it is not thermostable in bases.
V princípe môže byť využitá klasicky používaná metóda na purifikáciu cystínu, vyzrážavanie z kyselín alebo zásad. Avšak, v dôsledku silného pufračného účinku fermentačnej zmesi, k cieľu nevedie ani priame nastavenie pH vo fermentačnéj zmesi.In principle, the classically used method for purifying cystine, precipitation from acids or bases can be used. However, due to the strong buffering effect of the fermentation broth, the direct adjustment of the pH in the fermentation broth also does not lead to the target.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Cieľom vynálezu bolo nájsť taký spôsob izolácie kryštalického cystínu z fermentačnej zmesi, aby sa pri vysokom výťažku dosiahlo i výrazné primárne obohatenie a tým sa získal produkt s vysokým obsahom cystínu a nízkou zvyškovou vlhkosťou.It was an object of the present invention to provide a process for isolating crystalline cystine from a fermentation broth so as to obtain a significant primary enrichment at high yield, thereby obtaining a product with a high cystine content and low residual moisture.
Predmetom vynálezu je spôsob izolácie kryštálov cystínu z bunkovej suspenzie , pri ktorom kryštály čistinu obsiahnuté v suspenzii sa oddelia centrifugáciou v dekantačnej centrifúge , pričom zrýchlenie centrifúgy je v rozsahu medzi 1000 až 4000 g a kvocient lineárneho prietokového množstva a zrýchlenia centrifúgy v telese centrifúgy je v rozsahu medzi 10 až 50 g.min.cm1.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for isolating cystine crystals from a cell suspension, wherein the crystals are separated by centrifugation in a decanter centrifuge, wherein the centrifuge acceleration is between 1000-4000 g and the quotient of linear flow rate and centrifuge acceleration in the centrifuge body 10 to 50 g.min.cm 1 .
V prípade bunkovej suspenzie ide predovšetkým o fermentačnú zmes.The cell suspension is primarily a fermentation broth.
V prípade izolovaného cystínu ide prednostne o L-cystín.The isolated cystine is preferably L-cystine.
Na odstreďovanie sú vhodné bežné dekantačné centrifúgy, uprednostňujú sa však tzv. odkalujúce dekantačné cenrtrifúgy.Conventional decanting centrifuges are suitable for centrifugation; decanting decantation cenrtrifuges.
31767/T h31767 / T h
Počas centrifugácie sa kryštály cystinu oddelia aj v prípade veľmi širokého rozsahu zrnitosti, a to v dôsledku ich vysokej hustoty, kým bunky sa odstránia s prepadom.During centrifugation, the cystine crystals are separated even in a very wide range of grain sizes due to their high density until the cells are removed with an overflow.
Prevádzkové parametre dekantačnej centrifúgyOperating parameters of the decanter centrifuge
- počet otáčok bubna- number of drum rotations
- priepustnosť- permeability
- výška kalu (priemer regulačnej klapky) sa nastavia tak, že po dodržaní odporúčaných parametrov sa získa produkt s vysokým obsahom cystinu a sušiny.- the sludge height (control flap diameter) is adjusted so that a product with a high cystine and dry matter content is obtained after adhering to the recommended parameters.
Počet otáčok bubna sa nastaví tak, aby sa zrýchlenie centrifúgy pohybovalo medzi 1000 až 4000 g, uprednostňuje sa rozsah 1500 až 3000 g.The drum speed is set so that the centrifuge acceleration is between 1000 and 4000 g, preferably between 1500 and 3000 g.
Priepustnosť sa nastaví tak, aby kvocient vypočítaný z lineárneho prietokového množstva a zrýchlenia centrifúgy v telese centrifúgy bol v rozsahu 10 až 50 g.min.cm'1, za najvhodnejší sa považuje rozsah 15 až 35 g.min.cm’1.The throughput is set so that the quotient calculated from the linear flow rate and centrifuge acceleration in the centrifuge body is in the range of 10 to 50 g.min.cm -1 , the range of 15 to 35 g.min.cm -1 is most preferred.
Lineárne prietokové množstvo sa vypočíta z objemového prietoku a prietokovej plochy A v bubne centrifúgy v tvare medzikružia, ktorá sa určí pomocou polomerov n a r2 (obr.1.). Polomer η pritom zodpovedá vnútornému priemeru bubna centrifúgy, polomer r2 vnútornému priemeru kvapalinového prstenca v bubne. Kvapalinový prstenec sa určí na základe použitej regulačnej klapky. Plocha A sa potom vypočíta ako (n2-r2 2) π.The linear flow rate is calculated from the volumetric flow rate and flow area A in the circular-shaped centrifuge drum, which is determined by the radii nar 2 (Fig. 1). The radius η corresponds to the inner diameter of the centrifuge drum, and the radius r 2 to the inner diameter of the liquid ring in the drum. The liquid ring is determined based on the control flap used. Area A is then calculated as (n 2 -r 2 2 ) π.
Na zvýšenie čistiaceho efektu sa môže získaný produkt ešte raz premyť vo vode a znova odstrediť v dekantačnej centrifúge.In order to increase the cleaning effect, the product obtained can be washed once more in water and centrifuged again in a decanter centrifuge.
Množstvo vody sa môže pritom v širšom rozsahu meniť. Prednostne sa stanoví tak, aby koncentrácia pevných látok vo vytvorenej suspenzii bola vThe amount of water can vary widely. Preferably, it is determined such that the solids concentration of the suspension formed is in
31767/T h rozsahu medzi 5 až 50 % hmotn., pričom za najvhodnejší sa považuje rozsah medzi 7,5 až 30 % hmotn..31767 / T h between 5 and 50% by weight, with a range between 7.5 and 30% by weight being most preferred.
Prevádzkové parametre dekantačnej centrifúgy sa pritom prispôsobia zvýšenej koncentrácii pevných látok tak, že ak sa obsah pevných látok v suspenzii zdvojnásobí, kvocient lineárneho prietokového množstva a zrýchlenia centrifúgy v telese centrifúgy sa tiež približne zdvojnásobí.The operating parameters of the decanter centrifuge are adapted to the increased solids concentration so that if the solids content of the suspension is doubled, the quotient of the linear flow rate and the centrifuge acceleration in the centrifuge body also approximately doubles.
Nasledujúce príklady slúžia na ďalšie objasnenie vynálezu. . Pri všetkých pokusoch bola použitá dekantačná centrifúga typu TS 210 FK, firmy Siebtechnik GmbH.The following examples serve to further illustrate the invention. . A TS 210 FK type decanter centrifuge from Siebtechnik GmbH was used in all experiments.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Príklad 1Example 1
240 litrov fermentačnej zmesi s obsahom 34,01 g/l nerozpusteného cystínu s objemovým prietokom 150 l/h bolo odstredených v dekantačnej centrifúge. Podľa počtu otáčok bubna bolo nastavené zrýchlenie centrifúgy na 1500 g. Z prietokovej plochy veľkosti 38,5 cm2 vyplynulo lineárne prietokové množstvo 64,9 cm/min a tým kvocient z lineárneho prietokového množstva a zrýchlenia centrifúgy v telese centrifúgy rovný 23,1 g.min.cm'1. Rozdiel otáčok bol nastavený na 7. Po jednorazovom spracovaní objemu 49 I, bol zberač produktu vymenený. Konečný získaný produkt (9,9 kg) mal obsah sušiny 68,8 % a obsah cystínu (prepočítaný na sušinu) 92,4 %. To zodpovedá výťažku 6,29 kg (77 %) čistého cystínu.240 liters of fermentation broth containing 34.01 g / l of undissolved cystine with a flow rate of 150 l / h were centrifuged in a decanter centrifuge. According to the number of revolutions of the drum, the centrifuge speed was set to 1500 g. A flow area of 38.5 cm 2 resulted in a linear flow rate of 64.9 cm / min and thus a quotient of linear flow rate and centrifuge acceleration in the centrifuge body equal to 23.1 g.min.cm -1 . The speed difference was set to 7. After a single volume treatment of 49 L, the product collector was replaced. The final product obtained (9.9 kg) had a dry matter content of 68.8% and a cystine content (calculated as dry matter) of 92.4%. This corresponds to a yield of 6.29 kg (77%) of pure cystine.
Príklad 2Example 2
230 litrov fermentačnej zmesi s obsahom 31,7 g/l nerozpusteného cystínu s objemovým prietokom 300 až 330 l/h bolo odstredených v dekantačnej centrifúge. Podľa počtu otáčok bubna bolo nastavené zrýchlenie centrifúgy na 2380 g. Z prietokovej plochy veľkosti 38,5 cm2 vyplynula lineárna prietoková rýchlosť 136,4 cm/min a tým kvocient z lineárneho prietokového230 liters of fermentation broth containing 31.7 g / l of undissolved cystine with a flow rate of 300 to 330 l / h were centrifuged in a decanter centrifuge. According to the number of revolutions of the drum, the centrifuge acceleration was set to 2380 g. The flow area of 38.5 cm 2 resulted in a linear flow rate of 136.4 cm / min and thus the quotient of the linear flow
31767/T h množstva a zrýchlenia centrifúgy v telese centrifúgy 17,5 g.min.cm'1. Rozdiel otáčok bol nastavený na 7. Konečný získaný produkt (10,87 kg) mal obsah sušiny 70,2 % a obsah cystínu (prepočítaný na sušinu) 94,0 %. Čo zodpovedá výťažku 7,17 kg (98,7 %) čistého cystínu.31767 / T h amount and acceleration of the centrifuge in the centrifuge body 17.5 g.min.cm -1 . The speed difference was set to 7. The final product obtained (10.87 kg) had a dry matter content of 70.2% and a cystine content (calculated as dry matter) of 94.0%. This corresponds to a yield of 7.17 kg (98.7%) of pure cystine.
Príklad 3Example 3
244 litrov fermentačnej zmesi s obsahom 30,9 g/l nerozpusteného cystínu s objemovým prietokom 250 l/h bolo odstredených v dekantačnej centrifúge.244 liters of fermentation broth containing 30.9 g / l undissolved cystine with a flow rate of 250 l / h was centrifuged in a decanter centrifuge.
Podľa počtu otáčok bubna bolo nastavené zrýchlenie centrifúgy na 1880 g. Z prietokovej plochy veľkosti 38,5 cm2 vyplynula lineárna prietoková rýchlosť 108,2 cm/min a tým kvocient z lineárneho prietokového množstva a zrýchlenia centrifúgy v telese centrifúgy rovný 17,4 g.min.cm'1. Rozdiel otáčok bol nastavený na 7. Konečný získaný produkt (9,93 kg) mal obsah sušiny 69.5 % a obsah cystínu (prepočítaný na sušinu) 94,2 %. Čo zodpovedá výťažku 6,50 kg (86,3 %) čistého cystínu.According to the number of revolutions of the drum, the centrifuge acceleration was set to 1880 g. A flow area of 38.5 cm 2 resulted in a linear flow rate of 108.2 cm / min and thus a quotient of the linear flow rate and centrifuge acceleration in the centrifuge body equal to 17.4 g.min.cm -1 . The speed difference was set to 7. The final product obtained (9.93 kg) had a dry matter content of 69.5% and a cystine content (calculated on dry matter) of 94.2%. This corresponds to a yield of 6.50 kg (86.3%) of pure cystine.
Príklad 4Example 4
9,76 kg neprečisteného produktu z príkladu 1 (obsah cystínu 6,21 kg) bolo rozmiešaných v 70 I H2O a s objemovým prietokom 75 l/h odstredených v dekantačnej centrifúge. Podľa počtu otáčok bubna bolo nastavené zrýchlenie centrifúgy na 1500 g. Z prietokovej plochy veľkosti 38,5 cm2 vyplynula lineárna prietoková rýchlosť 32,5 cm/min a tým kvocient z lineárneho prietokového množstva a zrýchlenia centrifúgy v telese centrifúgy rovný 46,2 g.min.cm'1. Rozdiel otáčok bol nastavený na 7. Konečný získaný produkt (7,65 kg) mal obsah sušiny 73,4 % a obsah cystínu (prepočítaný na sušinu) 96,0 %. To zodpovedá výťažku 5,39 kg (86,8 %) čistého cystínu.9.76 kg of the unpurified product of Example 1 (cystine content 6.21 kg) were mixed in 70 IH 2 O and centrifuged in a decanter centrifuge at a flow rate of 75 l / h. According to the number of revolutions of the drum, the centrifuge speed was set to 1500 g. A flow area of 38.5 cm 2 resulted in a linear flow rate of 32.5 cm / min and thus a quotient of the linear flow rate and centrifuge acceleration in the centrifuge body equal to 46.2 g.min.cm -1 . The speed difference was set to 7. The final product obtained (7.65 kg) had a dry matter content of 73.4% and a cystine content (calculated as dry matter) of 96.0%. This corresponds to a yield of 5.39 kg (86.8%) of pure cystine.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000140176 DE10040176B4 (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Process for the isolation of cystine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK11572001A3 true SK11572001A3 (en) | 2002-03-05 |
SK287595B6 SK287595B6 (en) | 2011-03-04 |
Family
ID=7652720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1157-2001A SK287595B6 (en) | 2000-08-17 | 2001-08-10 | Process for the isolation of cystine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10040176B4 (en) |
SK (1) | SK287595B6 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007007333A1 (en) | 2007-02-14 | 2008-08-21 | Wacker Chemie Ag | Process for the purification of L-cysteine |
CA2776862C (en) * | 2009-10-06 | 2014-07-08 | Bradley N. Jones | Apparatuses and methods of manufacturing oilfield machines |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5492819A (en) * | 1993-09-23 | 1996-02-20 | Genencor International, Inc. | Recovery of insoluble biosynthetic products |
-
2000
- 2000-08-17 DE DE2000140176 patent/DE10040176B4/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-08-10 SK SK1157-2001A patent/SK287595B6/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10040176B4 (en) | 2005-09-08 |
DE10040176A1 (en) | 2002-03-07 |
SK287595B6 (en) | 2011-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2206613C2 (en) | Method of isolation of clavulanic acid | |
CN109627269A (en) | A method of extracting N-acetyl-neuraminate | |
CN109053720B (en) | Alkaloid compound and preparation method and application thereof | |
SK11572001A3 (en) | Process for the isolation of cystine | |
JPH0728751B2 (en) | Method for separating riboflavin from fermentation suspension | |
SE432444B (en) | SET TO RECOVER CLEANED RIBOFLAVIN FROM A RIBOFLAVIN-containing fermentation fluid | |
FR2488510A1 (en) | METHOD FOR SEPARATING THE SURFACE ANTIGEN OF HEPATITIS B | |
JPH11505425A (en) | Alternative method for producing 6-aminopenicillanic acid (6-APA) | |
US5801241A (en) | Cyclohexanone extraction of 3-hydroxymethylcephalosporins | |
CN108715610B (en) | Preparation and purification method of schistosome egg antigen | |
RU1794080C (en) | Method of starch isolation from processed water suspension obtained in starch production from grain flour | |
KR900004423B1 (en) | Extraction of teichomycin a2 arom whole culture fermentation broth | |
JPH101496A (en) | Purification of avermectin | |
RU2040261C1 (en) | Method for obtaining hemocyanin | |
JPH064033B2 (en) | Protein fractionation method | |
PL83168B1 (en) | Process for manufacture of an enzyme preparation [us3622462a] | |
JPS59118089A (en) | Preparation of microbial flocculant using bacteria belonging to corynebacterium genus | |
JPS6012990A (en) | Separation and recovery of nosiheptide | |
CS211175B1 (en) | Process for the preparation of 6-penicillane acid | |
CN108949703A (en) | A kind of thick method of purification of hemicellulose corpusculum analog | |
JP2001037468A (en) | Production of fermented product | |
JPH0956389A (en) | Purification of avermectin | |
CZ280021B6 (en) | Riboflavin isolation process | |
JPH0489479A (en) | Recovery of optically active tryptophan | |
JPH0420286A (en) | Separation of enzyme |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20150810 |