本发明专利技术涉及富含对映异构体的Ｌ－蛋氨酸的制备方法。特别是，本发明专利技术包括制备Ｌ－蛋氨酸的循环酶法，其包括：ａ）乙酰化Ｄ，Ｌ－蛋氨酸的外消旋或几乎外消旋的混合物；ｂ）酶裂解所述混合物；ｃ）结晶并分离由此制得的Ｌ－蛋氨酸；ｄ）任选地，乙酰化所得的结晶母液；ｅ）离子交换纯化所述乙酰化的母液；ｆ）外消旋在步骤ｅ）中的所述纯化的Ｎ－乙酰基－Ｄ，（Ｌ）－蛋氨酸；ｇ）循环步骤ｆ）的外消旋混合物至步骤ｂ）中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及富含对映异构体的L-蛋氨酸的制备方法。特别是，本专利技术包括制备L-蛋氨酸的循环酶法，其包括a)乙酰化D，L-蛋氨酸的外消旋或几乎外消旋的混合物；b)酶裂解所述混合物；c)结晶并分离由此制得的L-蛋氨酸；d)任选地，乙酰化所得的结晶母液；e)离子交换纯化所得的乙酰化的母液；f)外消旋在步骤e)中的所述纯化的N-乙酰基-D，(L)-蛋氨酸；g)循环步骤f)的外消旋混合物至步骤b)中。
技术介绍
L-蛋氨酸主要用于营养学领域，例如，在渗析溶液中的肠外注入液或作为饲料添加剂和食物添加剂。对于本领域技术人员，已知有多种方法制备L-蛋氨酸。然而，仅极少的一些方法已在工业上应用。制备L-蛋氨酸的当代化学方法包括至少一个酶法步骤。在此，已有两种方式有利地为公众所知，即酶拆分外消旋的N-乙酰基-D，L-蛋氨酸和酶裂解外消旋的D，L-甲基硫乙基乙内酰脲(US 6114163和US 6524837)。在这些方法中，所谓的酰基转移酶路线已被实现，从而在工业水平上获得几乎完全纯的对映异构体L-蛋氨酸(WO 97/21667)。在WO97/21663中，公开了制备L-氨基酸和L-蛋氨酸的优化方法，其中有利地将制得的N-乙酰基-D，(L)-蛋氨酸通过外消旋步骤循环至乙酰转移酶的酶裂解中，从而利用了所有的原料。但是，基于上述的现有技术，仍需要进一步优化L-氨基酸，尤其是L-蛋氨酸的制备过程。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是对于L-蛋氨酸的制备，与现有技术相比，获得可实现的改进方法。特别是，重点在于所述方法能有利地在工业水平上实施，并且从经济以及生态的角度上，也优于现有技术中的方法。通过权利要求中的方法实现了该目的。L-蛋氨酸的制备方法，其包括a)乙酰化D，L-蛋氨酸的外消旋或几乎外消旋的混合物；b)酶裂解所述混合物；c)结晶并分离由此制得的L-蛋氨酸；d)任选地，乙酰化所得的结晶母液；e)离子交换纯化所得的乙酰化的母液；f)外消旋在步骤e)中的所述纯化的N-乙酰基-D，(L)-蛋氨酸；g)循环步骤f)的外消旋混合物至步骤b)中；出人意料地，所述目的非常有利地被实现了。通过结合上述的步骤，本领域技术人员可以以工业水平实施L-蛋氨酸的制备方法，且不损失原料，获得原料的高产率以及更少的废物流，因此与现有技术中的方法相比更有优势。a)乙酰化D，L-蛋氨酸的外消旋或几乎外消旋的混合物 L-氨基酸的乙酰化是本领域技术人员所知的。许多文献涉及从游离氨基酸通过Schotten-Baumann-或Einhorn-方法获得N-乙酰基氨基酸(Organikum，VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften，16.Auflage，Berlin 1986，S.407)。同样，蛋氨酸可以被乙酰化(US 6,114,163；WO97/21667)。以优选的方式，以固体或以30-50％的碱溶液的形式供应D，L-蛋氨酸，优选以钠盐溶液。另外，也可以使用含有D，(L)-，(D)，L-或D，L-蛋氨酸的母液。通过向D，L-蛋氨酸的水溶液中加入乙酸酐或乙酰氯，和碱(例如氢氧化钠/钾)在20-40℃下进行乙酰化。对于接下来的酶拆分，可以直接使用来自于乙酰化步骤的N-乙酰基-D，L-蛋氨酸的碱性盐溶液。在此情况中，不需要分离N-乙酰基-D，L-蛋氨酸。b)酶裂解该乙酰化混合物 该步骤对于本领域技术人员来说是已知的，并且可以根据US6,114,163进行。本步骤的一个优选方法是通过将大约0.4-2.0mol/l的N-乙酰基-D，L-蛋氨酸的碱性水溶液，优选pH值在6.0和7.5之间的钠盐，与酰基转移酶接触而进行。在此，N-乙酰基-L-蛋氨酸选择性地被分裂成乙酸盐和L-蛋氨酸，而N-乙酰基-D-蛋氨酸不受影响。优选地，在酶拆分之前，可以将pH值被调节为7.0-7.5的来自于外消旋步骤f)的N-乙酰基-D，L-蛋氨酸盐溶液循环至酰基转移酶裂解混合物中，并且所述混合物可以经活性炭和过滤处理。然后将悬浮液在压滤机上过滤，并将澄清滤液收集于罐中。可以加入痕量的氯化锌或氯化钴作为酶促反应的催化剂。用水将所述溶液稀释至N-乙酰基-D，L-蛋氨酸碱性盐的浓度为约0.5-1.0mol/l，优选0.6-0.9mol/l，并供应至用于酶裂解反应的反应器中。所述反应器有利地包括具有膜的超滤单元，所述膜具有5,000-20,000道尔顿，优选7,500-12,000道尔顿的截留值(cut-off)。用泵将所述N-乙酰基-D，L-蛋氨酸盐溶液供入所谓的酶膜反应器(Enzyme Membrane Reactor)(EP 1170277及其引用的文献)中，并混合入其中含有酰基转移酶，优选Amano酰基转移酶或其等价物的浓缩流(concentrate stream)(意指其中存在酶的那部分混合物)中。所述酶选择性地裂解N-乙酰基-L-蛋氨酸碱金属盐，优选钠盐，以形成L-蛋氨酸和碱金属乙酸盐。裂解速率约为75-85％。具有分子量为约80,000道尔顿的酰基转移酶不能透过超滤膜，因此而留在浓缩流中。所有其它的具有分子量为200道尔顿或更小的化合物可以透过所述膜而进入透过流中。该酶促反应有利地在温度为20-40℃和pH值范围为7.0-7.5下进行。c)结晶并分离由此制备的L-蛋氨酸本领域技术人员已知有多种方法从N-未保护的氨基酸纯化N-保护的氨基酸的混合物，如通过离子交换色谱(EP 276392；Preparation ofL-methionine and N-acetyl-D-methionine from the solution of enzymaticdeacylation hydrolyzed of N-acetyl-D，L-methionine by ion-exchange，Yan，Xiaomin；Zhao，Lin；Song，Zhengxiao；Jia Xiaobo，School ofChemical Engineering and Technology，Tianjin University，Tianjin，Peop.Rep.China，Lizi Jiaohuan Yu Xifu(2004)，20(4)，308-315.PublisherLizi Jiaohuan Yu Xifu Bianjibu，CODENLJYXE5 ISSN1001-5493)。优选地，L-蛋氨酸的结晶在此情形中是用于从反应混合物中分离L-蛋氨酸(US 6,114,163)。而且更优选地，来自于酶裂解反应的反应混合物在结晶之前被浓缩。根据US 6,114,163，可以只进行结晶本身。为此目的，收集来自EMR的反应溶液并泵送入在减压下操作的蒸发装置。该装置可以是普通的薄膜蒸发器或降膜蒸发器等。优选地，在低于会发生外消旋的温度下进行浓缩，尤其是低于90℃。再一次，可以通过活性炭和压滤机的过滤纯化剩下的溶液以在优选70-90℃之间除去带色的杂质。额外地或替代地，出于生物学过滤的目的，可以进行通过微纤维过滤器的过滤，所述过滤器具有至少0.2微米的截留值。用于此目的优选的膜由聚醚砜或聚丙烯或本领域技术人员已知的其它材料制成。冷却时L-蛋氨酸可以被结晶(US 6,114,16本文档来自技高网...
【技术保护点】
Ｌ－蛋氨酸的制备方法，其包括： ａ）乙酰化Ｄ，Ｌ－蛋氨酸的外消旋或几乎外消旋的混合物； ｂ）酶裂解所述混合物； ｃ）结晶并分离由此制得的Ｌ－蛋氨酸； ｄ）任选地，乙酰化所得的结晶母液； ｅ）离子交换纯化所述乙酰化的母液； ｆ）外消旋在步骤ｅ）中的所述纯化的Ｎ－乙酰基－Ｄ，（Ｌ）－蛋氨酸； ｇ）循环步骤ｆ）的外消旋混合物至步骤ｂ）中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：热拉尔里歇，京特克瑙普，
申请(专利权)人：德古萨股份公司，德古萨集团瑞克希姆公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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