СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТАУРИНА ИЗ ГИДРОБИОНТОВ Российский патент 1994 года по МПК C07C309/14 A61K31/185 A23L1/30 

Изобретение относится к области биохимии, а точнее к способу выделения низкомолекулярных азотсодержащих физиологически активных веществ.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при разработке физико-химических методов выделения таурина из тканей и жидкостей гидробионтов.

Таурин - аминоэтансульфоновая кислота, широко используется в фармацевтической промышленности при изготовлении лекарственных препаратов широкого спектра действия и в качестве пищевой добавки в детском и диетическом питании.

Известен способ выделения таурина высокой степени чистоты, заключающийся в получении водного экстракта из измельченных устриц и последовательном пропускании этого экстракта через серию хроматографических колонок со смолами Dowex-99, Dowex-88, Dowex-66, Dowex-55A. Вымывание таурина проводят растворами кислот. В результате такой обработки происходит обессоливание, осветление и депротеинизация водного экстракта. На конечном этапе таурин выделяют кристаллизацией. Данный способ имеет много стадий, что усложняет его использование.

Известен способ выделения таурина из водорастворимых фракций гидробионтов (осьминога, каракатицы, устриц, гребешка и др. ), в котором водный экстракт, полученный в результате кипячения измельченных частей животных, фильтровали и подвергали электродиализу для обессоливания, затем диализованный раствор пропускали через сильно основной анионо-обменный сорбент (в ОН-, НСО₃- или F-форме). Адсорбированный таурин элюировали щелочными, кислыми или солевыми растворами, затем элюат охлаждали до 5^оС и вытесняли таурин водорастворимыми органическими растворителями. Аналогично проводили повторную кристаллизацию.

Данный способ требует специального оборудования для проведения электродиализа. Элюирование таурина растворами солей, щелочей или кислот требует введения дополнительной стадии для получения чистого продукта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ выделения таурина из гидробиотов, заключающийся в экстракции сухих свежих или предварительно гидрализованных красных водорослей водно-органическим растворителем при температуре 70-80^оС. В качестве растворителя используют этанол, метанол или ацетон в количестве от 65 до 80 % . Полученный экстракт последовательно пропускают через сильный катионообменник (Amberlit JRA-120B) и анионообменник (Amberlit JRA-410). В качестве элюента используют 4% -ный раствор уксусной кислоты. Тауриновую фракцию выпаривают досуха при пониженном давлении, затем растворяют в воде, охлаждают и добавляют этанол для кристаллизации таурина.

Недостатком способа-прототипа является необходимость использования в качестве элюента раствора кислоты. В результате этого требуется дополнительная стадия упаривания тауриновой фракции досуха, что приводит к образованию в соках производства таурина свободной кислоты, которую необходимо нейтрализовать, что в свою очередь даст в стоках значительное количество солей. Все это усложняет и удорожает производство туарина.

Целью изобретения является упрощение и удешевление способа без ухудшения качества конечного продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем выделение таурина из гидробионтов путем экстракции низкомолекулярной фракции из исходного сырья (сока и прочих жидкостей морских животных) водно-органическим растворителем с последующим пропусканием экстракта через анионит и катионит и элюированием конечного продукта, согласно изобретению, в качестве водно-органического растворителя используют 60-65% -ный этанол с добавлением СаСО₃ в количестве 3-5% (в расчете на сухое вещество жидкости гидробионта), в качестве анионита используют смолу ИА-1р, в качестве катионита смолу КУ-2х8, а в качестве элюента применяют дистиллированную воду.

Способ осуществляют следующим образом.

В качестве источников сырья для производства таурина могут использоваться промывные воды дефростеров, воды консервных производств, подпрессовые бульоны традиционного рыбомучного производства, предварительно высушенные или сконцентрированные. Низкомолекулярную фракцию экстрагируют из сырья водно-органическим растворителем, используя для этого 60-65% -ный этанол с добавлением 3-5% СаСО₃ (в расчете на сухое вещество). В результате такой экстракции происходит не только депротеинезация раствора, но и осаждение полисахаридов и в значительной степени освобождение от солей. Получается более чистый экстракт, чем в способе-прототипе. Кроме того, присутствие СаСО₃ меняет структуру осадка, способствует более легкому его отделению простым фильтрованием. Все это является существенным отличием предлагаемого изобретения. Полученный экстракт последовательно пропускают через анионит и катионит. В качестве катионита используют смолу ИА-1р, в качестве катионита - смолу КУ-2х8. Данные смолы отечественного производства разрешены к применению в пищевой промышленности. Использование этих сорбентов позволяет осуществлять элюирование тауриновых фракций дистиллированной водой, а не раствором кислоты, как в способе-прототипе. Это является другим важным отличием предлагаемого способа. В результате водного элюирования не требуется дополнительного упаривания тауриновой фракции досуха, а достаточно ее концентрирования при пониженном давлении. Из сконцентрированной фракции таурин получают кристаллизацией, добавляя органический растворитель и охлаждая смесь.

Ниже приводятся конкретные примеры осуществления изобретения.

П р и м е р 1. К 1 л сока кальмара, упаренному до объема 500 мл, добавляют 4 г СаСО₃ (4% в расчете на сухое вещество сырья) и 920 мл этанола, что составляет 65% по объему. Смесь нагревают с обратным холодильником в течение 15 мин при температуре 80^оС. Выпавший осадок отделяют от раствора на стеклянном фильтре горячим фильтрованием. Фильтрат упаривают на роторном испарителе до объема 250 мл и пропускают через колонку, содержащую 600 мл смолы ИА-1р в ОН-форме, элюируют 900 мл дистиллированной воды. Элюат, содержащий таурин, упаривают до объема 250 мл на роторном испарителе и пропускают через колонку, содержащую 1,2 л смолы КУ-2х8 в Н⁺-форме. Элюирование осуществляют 1,5 л дистиллированной воды. Элюат концентрируют в 10 раз на роторном испарителе, добавляют 75 об. % этанола, смесь помещают в холодильник. Выпавшие кристаллы таурина отделяют на стеклянном фильтре и высушивают на воздухе.

Выход таурина составляет 11 г.

По данным элементного и хроматомасс-спектрального анализа чистота полученного продукта составляет 98% .

Примеры использования предлагаемого способа на ряде гидробионтов животного происхождения приведены в таблице примеров.

Использование предлагаемого способа позволяет упростить процесс выделения таурина путем исключения стадии упаривания элюента досуха. Использование в качестве элюента воды упрощает и удешевляет процесс выделения таурина без ухудшения его качества.

Внедрение предлагаемого способа позволит получить продукт, необходимый в качестве добавки для детского питания, а также для фармацевтической промышленности. В стране в настоящее время таурин не производится, а закупается за границей.

В результате внедрения будут утилизироваться технологические воды, являющиеся отходами традиционных рыбоперерабатывающих производств, которые в настоящее время отводят в канализацию, ухудшая экологический фон. (56) Заявка Японии N 63-115853, С 07 С 143/14, 1988 .

Заявка Японии N 59-73561, С 07 С 143/14, 1984.

Заявка Японии N 61-50957, С 07 С 143/14, 1986.

Авторское свидетельство СССР N 1657491, С 07 С 309/14, 1989.

Сущность изобретения: выделение таурина (аминоэтансульфоновая кислота) из гидробионтов путем экстракции водно-органическим растворителем, таким, как 60 - 65% -ный этанол с добавлением 3 - 5% карбоната кальция (в расчете на сухое вещество сырья), с последующим прупусканием экстракта через анионит-смолу ИА-1р и катионит - смолу КУ-2 8, элюированием целевого продукта дистиллированной водой и выделением целевого продукта кристаллизацией, добавлением органического растворителя и охлаждением смеси. 1 табл.

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТАУРИНА ИЗ ГИДРОБИОНТОВ путем экстракции водно-органическим растворителем с последующим пропусканием экстракта через анионит и катионит и элюированием целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве водно-органического растворителя используют 60 - 65% -ный этанол с добавлением 3 - 5% карбоната кальция ( в расчете на сухое вещество сырья), в качестве анионита - смолу ИА - 1р, в качестве катионита - смолу КУ - 2 · 8, а в качестве элюента - дистиллированную воду.