198490. lajstromszámú szabadalom • Eljárás guanin és adenin (purinvázas vk) kinyerésére baromfiürülékből
1 HU 198490 B 2 A találmány tárgya eljárás guanin és adenin kinyerésére baromfiürüklékből. A fenti purinvázas vegyületek szerves szintézisek fontos közbenső termékei, az adenin pedig a B12 pszeudovitamin elkotórésze. A baromfi ürülék jelentős mennyiségű húgysavat tartalmaz ammónium-urát (2-3 tömeg %) formájában, de emellett megtalálható benne a guanin és az adenin is lényegesen - a húgysavnál mintegy 2 nagyságrenddel - kisebb mennyiségben. A húgysav egyéb állati ürülékben, így a madár - és a kígyóürülékben is megtalálható, ezért - a szintetikus eljárások mellett - ezeket a természetes anyagokat is felhasználják a húgysav előállítására. Madárürülékből nyernek ki húgysavat a 2302204 sz.amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerinti eljárással. A húgysav extrakcióját nátriumhidroxiddal végzik 80 - 100 °C-on. A lúgos oldatot szűrik, majd ismét lúggal kezelik, végül bepárolják. A tömény oldatból, kikristályosodó dinátrium-urátot szűrik, újból feloldják, majd kénsavval kicsapják az oldatból a tiszta húgysavat. A 3850930 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás baromfiürülékből kiinduló húgysav előállítási eljárást ismertet. A baromfiürüléket 160 °C-on megszáritjuk, megőrlik és az őrleményből a húgysav zömét tartalmazó mechanikai frakciót szitálással különválasztjuk. Ezt a frakciót forró nátrium-hidroxidoldattal extrahálják, az oldatot szűrik, majd a szűrletből ásványi savval lecsapják a nyers húgysavat. Ezt alkáli lúgos átoldással, derítéssel, szűréssel tisztítják. Mindkét eljárás során nagy mennyiségben keletkeznek nehezen feldolgozható nátrium-sókat tartalmazó melléktermékek. A 4007186.SZ. USA leírás szerint tovább finomítják az ismert eljárást azzal, hogy az elsó feltárás útján nyert, szilárd szennyeződésektől megtisztított lúgos húgysav-só oldatból egy ammónium-só hozzáadásával lecsapják a húgysav ammónium-sóját, majd ezt egy híg alkáli-fémhidroxid-oldattal újra oldják, az oldatot elválasztják az oldhatatlan részektől, majd lassan adagolt savval kezelik. így több urát-só frakciót kapnak, amiből erős savval történő kezeléssel állítják elő a tiszta húgysavat. Ultratiszta húgysav előállítására a tiszta húgysavat forró, tömény perklórsavban oldják, az oldatot szűrik, majd gyorsan lehűtik. Az így kapott perklorát kristályokat perklórsavból átkristályosítják. A kapott igen tiszta húgysav-perklorát-só vízben ultratiszta húgysavra hidrolizál. Az irodalom nem ismerteti az adenin és a guanin kinyerését baromfiürülékből. Valamennyi ismert húgysav előállítási eljárásra -amely állati ürülékből indul ki - jellemző, hogy a húgysavat általában lúgos vagy tömény savas főzéssel oldatba viszik, a szilárd kísérő anyagoktól szűréssel elválasztják. Ezt követően a nyers húgysavat különböző eljárásokkal tisztítják. Elterjedt tisztítási eljárás, hogy a nyers húgysavat lúggal forralják, a kapott lurát-oldatot szűrik, majd savval a húgysavat lecsapolják és ezt a műveletsort a kellő tisztaság eléréséig többször megismétlik. Más tisztítási eljárás szerint a nyers húgysav lúgos oldatát oxidálóhatású vegyszerrel, adott esetben katalizátor jelenlétében kezelik. Az ismert eljárások nagy hátrányai, hogy a húgysavnak állati ürülékből meleg úton végzett kioldása energiaigényes, a lúgos oldat szűrése a lebegő szennyeződések és a kolloidális méretű fehérjerészek miatt nehezen elvégezhető művelet. További hátrányt jelent, hogy a kapott nyers húgysav mintegy 65 - 70 % tisztaságú, ezért tisztítását többszöri lúgos átoldással, aktív szenes derítéssel, vagy oxidációs úton kell megoldani. Mindezen eljárások közös hátránya, hogy a kiindulási anyagban levő guanin és adenin kinyerését nem teszik lehetővé, így ezek az értékes anyagok veszendőbe mennek. A megoldandó feladat számunkra olyan eljárás kidolgozása volt, amely a fenti hátrányokat kiküszöböli, és lehetővé teszi a guanin és az adenin kinyerését baromfiürülékből. Kísérleteink során megállapítottuk, hogy az intenzív termelésben lévő ketreces tojóállomány ürülékében a húgysav ammónium-sóján kívül számottevő mennyiségben található a húgysav kalcium-sója is. Kísérleteink arra az eredményre vezettek, hogy ha a baromfi ürüléket 15 - 20-szoros tömegű vízben szuszpendáljuk, és a szuszpenzió pH-ját kalcium-hidrox:ddal 12,0 — 12,5 közé állítjuk be, akkor a szuszpenzió keverésének megszüntetése után gyorsan ülepedő csapadékból és zavaros felülúszóból álló rendszert kapunk. A felülúszó lebegő szilárd részecskéinek kémiai anaTzise azt mutatta, hogy azok kalciumot, ammóniát és húgysavat tartalmaznak kevés fehérje, plifenolok és pigmentek mellett. A felülúszó folyadékfázisban pedig a guanin és az adenin van oldva. A gyorsan ülepedő csapadék tartalmazta az ürülék alakos elemeit, a hamutartalom nagy részét és a kétvegyértékű kalciumionok által koagulált összes fehérjét és egyéb kolloidot. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a kevés szennyezőanyaggal kísért ammonium- és kalcium-urát a szuszpenzió keverésének megszüntetése után, a felülúszóban jelenik meg az oldatba vitt guaninnal és adeninnel együtt, míg a szennyező és kísérő anyagok fő tömege csapadék formájában leválik. A szennyeződések ülepedési sebessége mintegy 20-szorosa a húgysavat tartalmazó szilárd részecskék ülepedési sebességének. Az elkülönített felülúszóból savas lecsapással eltávolítható a nyers húgysav. A savas kezelés hatására az adenin és a guanin oldhatósági tulajdonságaik révén továbbra is oldatban maradnak. Az előzőekben részletezett felismeréseink alapján a következő eljárást dolgoztuk ki a guaninnak és adeninnek baromfiürülékből az ürülék kalcium-hidroxidos kezelése és a húgysav savval történő kicsapás útján történő eltávolítását követő kinyerésére. A natív baromfiürülék 15 - 20-szoros tömegű vízzel készített, szobahőmérsékletű szuszpenziójának pH-ját keverés közben kalcium-hidroxiddal 12,0 -12,5 értékre állítjuk be, a zagyot 8-14 órán át ülepítjük és a zavaros felüliiszót elválasztjuk a durva mechanikus szennyeződéseket tartalmazó üledéktől. Az elkülönített zavaros felülúszó pH-ját erős ásványi sav hozzáadásával 2-4 érték közé állítjuk be és a szilárd fázisként nyert húgysavat tartalmazó kapott szuszpenzió szilárd és folyadék fázisát elkülönítjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
