202282. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2-keto-L-gulonsav elválasztására fermentléből
1 HU 202282 B 2 1. példa A nem oldódó részek elkülönítése a fermentálási tápközegből. A 2-keto-L-gulonsavat termelő Corynerbacterium törzs tenyészetének fermentálási tápközegét használjuk, amely kb. 1,6%-ban tartalmaz biomasszát és nem oldódó részeket és 10%-ban kalcium-2-keto-L- gulonátot. A biomasszát és a nem oldódó részeket a következő módszerek szerint különíthetjük el: 1. 123 kg fermentálási tápközeget, amely kb. 2 kg üledéket tartalmaz, ultraszűrő membránján (Carbosep típusú) engedjük át, amelynek porozitása 80.000 dal ton 40 °C hőmérsékleten. Az ultraszűrés folyamán 112 kg anyag halad át a membránon, amely mentes a nem oldódó részektől, és az összes üledék tömege, amely nem halad át a membránon 11 kg. Mindkét részben azonos a kalcium- 2-keto-L-gulonát koncentrációja. Az üledékből diaszűréssel különítjük el a kalcium-2-keto-L- gulonátot, az eljárás abból áll, hogy vizet adunk hozzá, és a szűrést fentiek szerint, az ultraszűréssel azonos eljárással végezzük. A diaszűrést akkor hagyjuk abba, amikor a membránon áthaladt anyagban a kalcium-2-keto-L-gulonát 99%-át vissza nem nyertük. 2. A teljes tápközeg 500 g-jához erőteljes keverés közben 20 ml, literenként 5 g Floerger 8850 típusú poli(akril-amid) flokkulálószer vizes oldatát adjuk, Néhány perces érintkezés után az erőteljes keverést folytatva 10 g falisztet adunk hozzá. A kapott elegyet szűrővásznon át szűrjük, csökkentett nyomáson (40 kPa). A szűrőlepényt 50 ml vízzel mossuk. A kalcium-2-keto-L-gulonát veszteség 2%-nál kisebb. A szűrlet tömege 520 g, amely 9,4% kalcium-2- keto-L-gulonátot tartalmaz. 3. 200 liter tápközeget, amelynek üledéktartalma 2,7%, flokkulálunk 8 liter vizes flokkulálószer segítségével, amely literenként 5 g Floerger 8850 poli(akril-amid) típusú flokkulálószert tartalmaz, majd tisztító tányércentrifugába vezetjük, amely folyamatosan működik, felülete 7200 rm teljesítménye 2000 1/óra. 0. 1. üledéket tartalmazó tisztított tápközeget kapunk. 2. példa - A tápközeg betöményítése A nem oldódó részektől elkülönített mentes tápközeget a következő módszerekkel töményíthetjük be: 1. 225 liter nem oldódó részektől mentes tápközeget csökkentett nyomáson (9,5 kPa) bepárolunk 47 °C hőmérsékleten 62 liter térfogatúra. A hő hatására bekövetkező bomlás 0,5%-nál kevesebb, 2. 60 liter nem oldódó részektől mentes tápközeget betöményítünk fordított ozmózissal, PCI Z 99 poliszulfon-membránon, amelynek teljesítménye 25 liter/óra.m2 50 °C vagy ennél alacsonyabb hőmérsékleten, amíg 30 liter térfogatú nem lesz. 3. példa - A kalcium-szulfát kicsapása A 2. példa 1. eljárása szerint betöményített 2 liter tápközeget reaktorba viszünk és keverés közben 40 °C-on vagy ennél alacsonyabb hőmérsékleten tömény kénsavat adunk hozzá ÍOO ml mennyiségben, amely a jelen lévő összkalcium mennyiségének felel meg. A kalcium-szulfát dihidrát alakjában kiválik, a csapadékot szűréssel elkülönítjük és vízzel mossuk. A vegyület és a mosófolyadék a kiindulási 2-keto- L-gulonsav 99,5%-át tartalmazza, móltömegben. A kalcium 95%-át távolítottuk el. 4. példa - A kationok eltávolítása A 3. példa szerinti előállított szűrlet 3 literét (mielőtt a kálcium-szulfát szűrőlepény mosófolyadékát hozzákevertük volna) 80 cm magas 5 cm átmérőjű 1,6 liter savas, erős kationcserélő gyantán (Amberlite IRC 120) átengedjük. Vizes mosás után 5,5 liter tápközeget kapunk, amelyben a szulfáthamu-tartalom 1%-nál kisebb az oldatban lévő 2-keto-L- gulonsavhoz viszonyítva. Visszanyert 2-keto-L-gulonsav mennyisége 99,5% fölötti. 5. példa - Az anionok eltávolítása A 4. példa szerinti előállított tápközeg 0,4 literét 10 cm magas, 1,4 cm átmérőjű 15 ml gyenge, anioncserélő gyantán (Amberlite IRA 93) átengedjük azért, hogy a savas tápközeg kénsavtartalmát tizedére csökkentsük. A 2-keto-L-gulonsav veszteség nem több 2%-nál, a kiindulási mennyiséghez képest. 6. példa - A 2-keto-L-gulonsav kristályosítása 1. Az 5. példa szerinti kapott tápközeg 5000 g-ját bepárlássa betöményítjük úgy, hogy 3430 g oldatot kapjunk, amely 1170 g 2- keto-L-gulonsavat és 255 g szennyeződést tartalmaz. Az így kapott koncentrátumot továbbiakban betöményítjük csökkentett nyomáson (5,3 kPa), 40 °C-on amíg 2010 g tömegű nem lesz. Ez a további betöményítés vezet a 2-keto-L-gulonsav víztartalmú kristályaihoz. A kristálypépet 25 °C-ra lehűtjük. A kristályokat szűréssel elkülönítjük és vízzel mossuk. így 930 g víztartalmú 2-keto-L-gulonsavat kapunk, amelynek tiszasága 99% fölötti és, amelynek szulfáthamu tartalma 0,1%-nál kevesebb. A kitermelés 73%. A szűrés utáni anyalúgot és a mosófolyadékot egyesítjük és csökkentett nyomáson (5,3 kPa) betöményítjük, amíg tömege 710 g nem lesz. Lehűtés után a keletkezett kristályokat szűréssel elkülönítjük és vízzel mossuk. így 285 g 2-keto-L-gulonsavmonohidrátot kapunk, amelynek tisztasága 89%-os. 2. 9400 g nedves 2-keto-L-gulonsav-monohidrát kristályokat (5,8%- a víz), amelynek a tisztasága 99%-os, pneumatikus szállítóval ellátott szárítóban 75 °C hőmérsékletű levegőáramban (5 m/s) szárítjuk, a szárítóban a kristályokat 3 másodpercen át tartjuk. így 8850 g 2-keto-L-gulonsav-monohidrátot kapunk. A 2-keto-L- gulonsav-monohidrátot dehidratálhatjuk úgy, hogy csökkentett nyomáson (0,67 kPa), 40 °C-on több órán át hevítjük. Olvadáspontja 159 °C. 7. példa 1 liter üledéktől és kationoktól mentes tápközeget, amely 80 g, 84% tisztaságú 2-keto-L-gulonsavat tartalmaz, 1 liter, 260 g Adogen 83 (Schering cég 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
