180541. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás L-triptofán elválasztására vizes oldatokból
5 180541 6 kerülő vizet bármely alkalmas eljárással, célszerűen kombináltan alkalmazott anion- és kationcseréiő gyantával sómentesíthetjük. A vizes eluálás főleg színező anyagokat tartalmazó oldatok esetén előnyös; ebben az esetben az L- triptofán 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 része eltávolítható, míg az L-triptofán gyakorlatilag nem deszorbeálódik. A kationcser élőről 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-triptofán-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 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 az oldat pH-értékét ecetsavval 3,5 és 4,5 közötti értékre állítjuk, aminek hatására további L-triptofán válik ki kristályosán. A kristályokat vákuumban szárítjuk, amikoris az ecetsav és a víz, valamint az ammóniumacetát szennyeződés eltávozik. 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 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 szorpciós ’epéshez vagy az ismert eljárások szerint kezelve azokat, kristályos termékeket nyerhetünk. Az ily módon nyert L-triptofán kristályok 90—95%-os tisztaságúak. Ugyanakkor a termék összkitermelése 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) (c = 1, 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 %). 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 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 találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy a 5 10 15 20 / 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
