获得蛋氨酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在包括非离子或阴离子表面活性剂或者多种非离子或阴离子表面活性剂的混合物的结晶添加剂存在下，自含D，L‑蛋氨酸和D，L‑蛋氨酸铵盐、Met含量为70‑180g/kg、NH4+含量为1‑5g/kg的水溶液和/或水性悬浮液结晶D，L‑蛋氨酸的方法，其中所述溶液和/或悬浮液的温度由T1＝85‑110℃直接或逐步降至T2＝30‑50℃，使得D，L‑蛋氨酸作为固体沉淀出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获得蛋氨酸的方法
本专利技术提供一种用于自含D，L-蛋氨酸铵盐的溶液分离容积密度(bulkdensity)＞550g/l的D，L-蛋氨酸的方法。
技术介绍
用于制备D，L-蛋氨酸的方法是已知的，其中D，L-蛋氨酸首先以蛋氨酸铵的形式获得。根据US20050176115，通过在NH3存在下使用生物催化剂使2-氨基-4-甲基硫代丁腈的水溶液反应以得到D，L-蛋氨酸，从而获得含铵的D，L-蛋氨酸水溶液。然后，通过减压去除氨来沉淀D，L-蛋氨酸。因此所得D，L-蛋氨酸的纯度为99％。所得D，L-蛋氨酸的容积密度未述。同样地在JP2004-254690中，D，L-蛋氨酸和NH3通过使2-氨基-4-甲基硫代丁腈与生物催化剂反应而形成。蛋氨酸的溶解度通过氨的存在而增加，所述氨促进了生物催化剂的去除。确切的分离条件和D，L-蛋氨酸的产物性质未在JP2004-254690中描述。DE60127538描述了一种由蛋氨酸酰胺通过催化皂化反应制备D，L-蛋氨酸的方法。此处，通过汽提从所得蛋氨酸铵溶液中完全去除氨，并且结晶出蛋氨酸，但所得蛋氨酸的容积密度未述。WO2008006977中，D，L-蛋氨酸是由蛋氨酸乙内酰脲通过与NH3的皂化而获得，并且D，L-蛋氨酸通过减压蒸发NH3和CO2获得。但未陈述有关产物性质的内容。WO2007034065也描述了蛋氨酸乙内酰脲的氨皂化。在汽提塔中从蛋氨酸铵溶液中去除氨，随后通过冷却溶液沉淀蛋氨酸。本文中未提及所形成蛋氨酸的产物性质。DE10238212描述了一种方法，其中蛋氨酸乙内酰脲在水中在使用或不使用催化剂的情况下高温下皂化。NH3和CO2在结晶所得蛋氨酸之前部分去除。未提及发生结晶的溶液中CO2和氨的残留量，也未提及任何有关所得蛋氨酸容积密度的内容。WO2003050071描述了脂肪酸聚乙二醇酯与改性纤维素的水性混合物，所述改性纤维素在自来自蛋氨酸乙内酰脲碱性皂化、使用二氧化碳中和的蛋氨酸钾溶液结晶蛋氨酸中用作助剂。在这些存在大量钾的特定方法中，获得了高达586g/l的容积密度，在一种情况下为620g/l(使用羟乙基纤维素添加剂)。然而，未给出自含D，L-蛋氨酸铵的溶液中结晶D，L-蛋氨酸的细节。D，L-蛋氨酸的溶解度在NH3的存在下得到增加(参见来自JP2004-254690的溶解度曲线)。对于用于分离D，L-蛋氨酸的经济方法，相应有利的是尽可能完全地去除氨以最大化可结晶D，L-蛋氨酸的量。为了该目的，氨可通过文献已知的各种方法去除，例如汽提、减压蒸发等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于自含蛋氨酸铵的溶液分离D，L-蛋氨酸的方法，其中D，L-蛋氨酸以＞550g/l的高容积密度获得。本研究已显示当由水溶液结晶时，D，L-蛋氨酸通常以＜550g/l的低容积密度获得。不可能仅通过添加结晶添加剂而实现容积密度的显著增加。令人惊讶地，已显示残留量NH3与添加的添加剂组合产生了更高容积密度的D，L-蛋氨酸。因为在含NH3和蛋氨酸的水溶液中，在一侧的蛋氨酸铵与另一侧的蛋氨酸和氨之间建立了平衡，所以以下为简单起见，仅提及NH4+浓度，无论这是涉及NH4+或NH3。上述目的以及其它相关但未明确指出的目的通过提供一种用于在包含非离子或阴离子表面活性剂或多种非离子或阴离子表面活性剂的混合物的结晶添加剂的存在下，自含D，L-蛋氨酸和D，L-蛋氨酸铵盐的水溶液和/或悬浮液中结晶D，L-蛋氨酸的方法而实现，所述水溶液和/或悬浮液的Met含量(包含D，L-蛋氨酸和D，L-蛋氨酸铵盐形式的总蛋氨酸)为70-180g/kg溶液和/或悬浮液(7-18wt％)，优选90-150g/kg(9-15wt％)，NH4+含量为1-5g/kg溶液和/或悬浮液(0.1-0.5wt％)，优选1.5-3.0g/kg(0.15-0.3wt％)，其中所述溶液和/或悬浮液的温度由温度范围T1＝85-110℃直接或逐步降至温度范围T2＝30-50℃，使得蛋氨酸以固体形式从该溶液和/或悬浮液中沉淀出。含D，L-蛋氨酸和D，L-蛋氨酸铵盐的水溶液被理解为在此处意指所存在的总蛋氨酸(Met)的大部分溶解，而仅最多5％的少量Met以不溶即悬浮的形式存在。含D，L-蛋氨酸和D，L-蛋氨酸铵盐的水性悬浮液被理解为在此处意指所存在的总蛋氨酸的显著部分，即＞5％为悬浮的，而剩余部分以溶解形式存在。相应地，当溶液中蛋氨酸的浓度为90g/kg-150g/kg时，最佳的NH4+浓度，基于蛋氨酸，为至少约5gNH4+/kgMet且不大于约60gNH4+/kgMet。在该情况下，NH4+浓度可例如根据已知方法使用NH4+-敏感电极测定。在该情况下，通常通过在调至pH11的样品溶液中测量并与同样调至pH11的已知浓度的NH4Cl溶液测量结果相比较，来测定NH4+浓度。所述溶液和/或悬浮液中的蛋氨酸浓度最易于通过HPLC测定。通过NH4+离子的存在，添加结晶添加剂和结晶温度调节的组合描述以及使用根据本专利技术的方法，获得了粗粒度蛋氨酸晶体，所述晶体可容易地过滤并在干燥后具有＞550g/l的容积密度。适用作阴离子表面活性剂的特别为根据下式1-3所表示的化合物之一或其混合物的表面活性剂：R1-O-SO3M(式1)R2-O-(CH2)n-SO3M(式2)R3-(O-C2H4)n-O-SO3M(式3)其中n为1-10的整数，M为钠或钾以及R1、R2和R3为直链、支链或环状，饱和或不饱和的C8--C20烷基或芳基。使用这些表面活性剂获得了564-588kg/l的相对高容积密度，如实施例1中表1使用添加剂2、3和4所示。优选使用其中n等于2以及R1、R2和R3为直链的饱和C8--C18烷基的表面活性剂，因为这些易于商购并有效。特别优选使用下式的阴离子表面活性剂：CnH2n+1-O-SO3Na，其中n＝12-18(1218G，Oleochemicals)CnH2n+1-O-C2H4-SO3Na，其中n＝8-18(SCI85，Clariant)CnH2n+1-(OC2H4)2-O-SO3Na，其中n＝12(FES27，Cognis)在该方法的优选实施方案中，所用的非离子表面活性剂为山梨糖醇脂肪酸酯或多种山梨糖醇脂肪酸酯的混合物，特别优选聚乙氧基化山梨糖醇脂肪酸酯。山梨糖醇脂肪酸酯的优势在于它们有效且易于商购。在非常特别优选的实施方案中，非离子表面活性剂为根据式4的聚乙氧基化山梨糖醇三硬脂酸酯：其中w+x+y+z＝20。使用这些表面活性剂，获得578kg/l的相对高容积密度，如实施例3所示。在发生结晶的溶液和/或悬浮液中结晶添加剂的浓度(基于活性成分)优选为至少700ppm且不大于4000ppm，基于溶液和/或悬浮液的总质量，特别优选至少750ppm且不大于2000ppm，最特别优选为至少800ppm且不大于1000ppm。这确保了添加剂效果的良好发展而不向产物溶液引入过多的外来物质。为了实现结晶添加剂的最佳用量和分布，优选以水溶液或乳液的形式使用所述结晶添加剂，其中溶液或乳液中结晶添加剂的浓度优选为2-15wt％。在根据本专利技术方法的优选实施方案中，发生结晶的溶液额外包含消泡剂。消泡剂的功能是抑制在处理蛋氨酸溶液和/或悬浮液期间产生的和通过前述一些结晶添加剂引起或强化的泡沫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在结晶添加剂存在下由含D，L‑蛋氨酸和D，L‑蛋氨酸铵盐的水溶液和/或水性悬浮液结晶D，L‑蛋氨酸的方法，所述水溶液和/或水性悬浮液具有的Met含量为70‑180g/kg溶液和/或悬浮液，优选90‑150g/kg溶液和/或悬浮液，NH4+含量为1‑5g/kg溶液和/或悬浮液，所述结晶添加剂包括非离子或阴离子表面活性剂或者多种非离子或阴离子表面活性剂的混合物，其中，所述溶液和/或悬浮液的温度由T1＝85‑110℃直接或逐步降至T2＝30‑50℃，使得D，L‑蛋氨酸作为固体沉淀出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.17 EP 13184831.91.一种用于在结晶添加剂存在下由含D,L-蛋氨酸和D,L-蛋氨酸铵盐的水溶液和/或水性悬浮液结晶D,L-蛋氨酸的方法，所述水溶液和/或水性悬浮液具有的Met含量为70-180g/kg溶液和/或悬浮液，NH4+含量为1-5g/kg溶液和/或悬浮液，所述结晶添加剂包括非离子或阴离子表面活性剂或者多种非离子或阴离子表面活性剂的混合物，其中，所述溶液和/或悬浮液的温度由T1＝85-110℃直接或逐步降至T2＝30-50℃，使得D,L-蛋氨酸作为固体沉淀出，其中，用于形成所述结晶添加剂的阴离子表面活性剂为下式1-3表示的化合物之一或其混合物：R1-O-SO3M(式1)R2-O-(CH2)n-SO3M(式2)R3-(OC2H4)n-O-SO3M(式3)其中n为1-10的整数，M为钠或钾，以及R1、R2和R3为直链、支链或环状的，饱和或不饱和的C8-C20烷基或芳基，以及，所述非离子结晶添加剂为山梨糖醇脂肪酸酯或多种山梨糖醇脂肪酸酯的混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶液和/或水性悬浮液具有的Met含量为90-150g/kg溶液和/或悬浮液。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，n等于2以及R1、R2和R3为直链饱和C8-C18烷基。4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，使用以下物质作为阴离子表面活性剂：CnH2n+1-O-SO3Na，其中n＝12-18，CnH2n+1-O-C2H4-SO3Na，其中n＝8-18或CnH2n+1-(OC2H4)2-O-SO3Na，其中n＝12。5.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，使用根据式4的山梨糖醇脂肪酸酯：其中w+x+y+z＝20。6.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，发生结晶的所述溶液和/或悬浮液中所述结晶添加剂的浓度，基于该溶液和/或悬浮液的总质量，为至少700ppm且不大于4000ppm。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，发生结晶的所述溶液和/或悬浮液中所述结晶添加剂的浓度，基于该溶液和/或悬浮液的总质量，为至少750ppm且不大于2000ppm。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，发生结晶的所述溶液和/或悬浮液中所述结晶添加剂的浓度，基于该溶液和/或悬浮液的总质量，为至少800ppm且不大于1000ppm。9.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，发生结晶的所述溶液额外包含消泡剂。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述消泡剂包括硅油。11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，基于活性成分，所述消泡剂：结晶添加剂的重量比为4:1-1:1，在该情况下所述结晶添加剂的浓度，基于所述溶液和/或悬浮液的总质量，为至少50ppm且不大于1200ppm。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，基于活性成分，所述消泡剂：结晶添加剂的重量比为3:1-2:1。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述结晶添加剂的浓度，基于所述溶液和/或悬浮液的总质量，为100ppm-600ppm。14.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，将加热至85-110℃的含D,L-蛋氨酸和D,L-蛋氨酸铵盐的水溶液和/或水性悬浮液加入到温热至30-50℃的含D,L-蛋氨酸和D...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·赖歇特，H·雅各布，H·J·哈塞尔巴赫，M·克费尔，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE