[其他]分離L半胱氨酸氫氯化物中-水化物的方法

無效

• 申請號: 87104339
• 申請日: 1987-06-18
• 公開（公告）號: CN87104339A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 宮原匠一郎;上口俊昭;宮原徹;橋向匡嗣;新田一成
• 申請（專利權）人: 三井東壓化學株式會社
• 主分類號: C07C148/04
• 分類號: C07C148/04;C07C149/24
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅宏

本發明涉及從L絲氨酸反應制備的溶液中分離出L半胱氨酸的方法，更具體地是涉及分離L半胱氨酸作為L半胱氨酸氫氯化物的一水化物的方法。

L半胱氨酸是一種易氧化的不穩定化合物，因此通常以其氫氯化物的形式銷售于市。L半胱氨酸及其氫氯化物主要用作藥物或藥物原料，或者用作食品或化妝品的添加劑。近來將其用于配制冷燙液，使其需求量更是迅速增長。L半胱氨酸是一種含硫的氨基酸。

人們已知有各種不同方法制造L半胱氨酸，這些方法包括：（1）從天然物質中提取的方法，（2）有機合成法，（3）發酵法和（4）酶法。但是提取法的缺點在于原料供應極不穩定，而且提取產物很可能含有其他不需要的氨基酸。發酵法的缺點則在于產率低于酶法。因此，從工業應用的角度來看，酶法被認為更優于其他的任何方法。

已知有許多用酶合成L半胱氨酸的方法，包括：（1）將半胱氨酸合成酶用于由L絲氨酸和硫化氫合成L半胱氨酸的方法，和（2）將絲氨酸硫水化酶（serine????sulfhydrase）用于由L絲氨酸和硫化氫或由β氯丙氨酸和硫化氫合成L半胱氨酸的方法。日本專利申請號84545/1985一文公開了由本發明的發明人所發明的方法，該方法將硫氫基合成酶用于L絲氨酸和金屬氫硫化物的反應，以生成L半胱氨酸。

無論哪一種方法都可以采用，但是要將L半胱氨酸與作為反應產物得到的溶液進行分離卻非常困難，因為該溶液含有復雜的組分，而且L半胱氨酸易溶于水。

如采用酶法或發酵法，在其反應過程中調整溶液的pH時，或從含水的反應產物中除去細菌雜質時，會形成大量的無機鹽，如氯化鈉。產物中不可避免地含有作為反應副產物的胱氨酸，此外還含有未被反應的L絲氨酸，需要從中進行耗資頗多的收集工作。盡管為了將L半胱氨酸與任何一種這樣的無機鹽、未被反應的L絲氨酸和胱氨酸進行分離，都必須純化反應產物，但是要有效地分離出L半胱氨酸而不造成顯著的損失卻是一個難題，因為L半胱氨酸在水中的溶解度很高。

為此，已知有一種方法，即將反應產物中的L半胱氨酸氧化成為微溶于水的L胱氨酸，而不直接對其進行分離。然后用電解還原等方法，將由此生成的L胱氨酸與反應產物進行分離，再轉化為L半胱氨酸。但是從產量、操作和費用的觀點來看，該方法對工業應用而言，顯然極不穩妥。

在這樣的情況下，本發明的目的在于提供一種方法，能夠克服上面指出的現有技術的缺點，能夠有效地將L半胱氨酸與反應產物進行分離。

實現該目的的方法是將L半胱氨酸與含有L半胱氨酸、L胱氨酸、L絲氨酸和無機鹽的溶液進行分離，包括將鹽酸加入該溶液，直至其至少含有15%（重量）鹽酸，溶液保持在至少20℃，從中分離出含有L胱氨酸和無機鹽的固體，將溶液冷卻到不高于10℃，從而結晶分離出另外的固體，同時將L絲氨酸留在溶液中，以生成L半胱氨酸氫氯化物的一水化物，并從溶液中分離出一水化物。

圖1表示L半胱氨酸在水溶液中的溶解度與分別在0℃、20℃、30℃和40℃時鹽酸含量的關系;

圖2表示L胱氨酸在水溶液中的溶解度與分別0℃、20℃、30℃和40℃時鹽酸含量的關系;

圖3表示氯化鈉在水溶液中的溶解度與分別在0℃、20℃30℃和40℃時鹽酸含量的關系;

圖4表示L絲氨酸在水溶液中的溶解度與分別在0℃、20℃、30℃和40℃時鹽酸含量的關系。

由于不斷努力，結果得到了從L絲氨酸反應產物中分離出L半胱氨酸的有效方法，本發明的發明人發現，反應產物中含有的L半胱氨酸、L絲氨酸、氯化鈉和L胱氨酸在含鹽酸的水溶液中，其溶解度相互間差別很大，而且還發現這種差別決定于該溶液的鹽酸含量及其溫度，正如圖1至4所示。

在20℃或高于20℃時，L半胱氨酸在含有大約15%（重量）鹽酸的水溶液中，其溶解度顯著增高，而且在含有大約20%（重量）鹽酸的溶液中，溶解度達到最高，但是在鹽酸含量更高的溶液中，其溶解度迅速下降，如圖1所示。在鹽酸含量高于20%（重量）的溶液中，其溶解度在較大程度上決定于溫度。另一方面，在鹽酸含量約為20%（重量）或更高含量的溶液中，L胱氨酸和氯化鈉幾乎不溶解，此時溫度無關，如圖2和圖3所示。L絲氨酸在含鹽酸的水溶液中的溶解度，隨其鹽酸含量和溫度的增高而相應增高，如圖4所示。

因此，根據本發明的方法，將鹽酸加到由L絲氨酸反應得到的溶液中，直至該溶液至少含有15%（重量）鹽酸，該溶液至少保持在20℃溫度下，使含有L胱氨酸和無機鹽的固體可首先與溶液分離。然后將該溶液冷卻到不高于10℃，結晶出另一些固體，同時將L絲氨酸留于溶液中，使L半胱氨酸可以其氫氯化物一水化物的形式得到分離。