СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ l-ЛИЗИНА ИЗ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ Советский патент 1968 года по МПК C12P13/08 

Известен способ выделения , полученного микробиологическим способом, из культуральной жидкости путем пропуска последней через катионит КУ-2-20 в водородной форме, элюции из катионита в водородной форме, элюции из катионита водным раствором аммиака, упаривания элюата для удаления аммиака, подкисления элюата для перевода в монохлоргидрат, кристаллизации монохлоргидрата из раствора при добавлении спирта с последующей сушкой монохлоргидрата.

В культуральной жидкости, помимо лизина, присутствует большое количество посторонних катионов (в три-пять раз превышающих содержание лизина), которые сорбируются совместно с лизином на ионообменную смолу.

Для получения высокоочищенного из культуральной жидкости необходимо обеспечить селективную элюцию лизина с ионообменных колонок, что и предусмотрено в предлагаемом способе. Причем получают не только высокоочищенный , но и сокращается расход аммиака, а также упрощается процесс.

Согласно предлагаемому способу содержание аммиака в используемом для элюции водном растворе составляет предпочтительно 6-8%. Полученный элюат разделяют на фракции - богатую и бедную по содержанию лизина; первую фракцию, содержащую до 90% лизина, направляют на выделение , а вторую - до 10% лизина, содержание аммиака в которой выше указанного, т.е. 6-8%, используют в качестве водного аммиачного раствора для элюции.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Культуральную жидкость пропускают для очистки через ионообменные колонны (сверху вниз с линейной скоростью 1 м/час), заполненные сильносшитым катионитом КУ-2-20 в H⁺ форме. При этом вместе с некоторыми другими катионами задерживается на смоле, а жидкость с примесями сахаров, пигментов, остатками микробных клеток и другими веществами выходит из колонн.

Объем подаваемой жидкости составляет 2,5 и более объема смолы. После насыщения смолу промывают водопроводной водой в обратном направлении, причем она не должна содержать более 5-9 мг/экв/л суммы катионов Са⁺⁺ и Mg⁺⁺, и более 1 мг/экв/л Fe⁺⁺ и Fe⁺⁺⁺ При соблюдении указанных требований водопроводная вода снимает со смолы нейтральные и кислые аминокислоты и практически не десорбирует .

элюируют с промытых колонн 6-8%-ным раствором аммиака. Аммиачную воду в количестве 1,6-2 объема от объема смолы пропускают через колонки с линейной скоростью 0,8-1,0 м/час. Аммиак снимает со смолы , оставляя большую часть неорганических катионов сорбированными на смоле.

Элюат, выходящий с колонн, разделяют на две фракции. Первая фракция (богатая по содержанию лизина) содержит 90% всего количества этой аминокислоты, элюируемой с колонки, основную долю примесей и аммиак в концентрации около 5%.

Эта фракция используется для выделения . Вторая фракция (бедная по лизину) содержит 6-8% аммиака. Ее используют в качестве аммиачного раствора для элюции следующей партии.

Первая фракция поступает на отпарку аммиака и дальнейшее упаривание. Аммиак, выделяющийся при нагревании, растворяют холодной водой и используют для приготовления аммиачной воды.

После отпарки аммиака производят упаривание элюата до концентрации лизина в растворе, равной 20%. Упаривание производят под вакуумом.

После упаривания раствор охлаждают и нейтрализуют концентрированной соляной кислотой до рН 4,2-4,5 для перевода в монохлоргидрат. Полученный раствор вновь упаривают до концентрации лизина, равной 45-50%, охлаждают до 50-60°С, после чего при перемешивании постепенно вливают этиловый спирт в количестве 3 объемов к объему раствора. Раствор выдерживают при комнатной температуре 4-6 час, а затем выпавший монохлоргидрат отфильтровывают на нутч-фильтре или корзинчатой центрифуге. Кристаллы высушивают при 80-100°С. Получают кормовой продукт с чистотой выше 80%. Его развешивают и расфасовывают.

Маточный раствор направляют в ректификационную колонну, где спирт отделяют, после чего его возвращают в процесс. Водный раствор, содержащий некоторое количество , либо смешивают с исходной культуральной жидкостью, либо направляют на выделение методом электродиализа для получения продукта пищевой и фармакопейной чистоты. В последнем случае полученный электродиализом раствор не содержит примесей, что позволяет после упаривания, нейтрализации, доупаривания и кристаллизации получить готовый продукт, содержание в котором составляет не ниже 98%.

Выход монохлоргидрата составляет без утилизации маточников 80% от исходного содержания в культуральной жидкости, при утилизации маточника выход продукта повышается до 85-88%.

Способ выделения из культуральной жидкости путем пропуска последней через катионит КУ-2-20 в водородной форме, элюции из катионита водным раствором аммиака, упаривания элюата для удаления аммиака, подкисления элюата для перевода в монохлоргидрат, кристаллизации монохлоргидрата из раствора при добавлении спирта с последующей сушкой монохлоргидрата, отличающийся тем, что, с целью получения высокоочищенного , не содержащего посторонних примесей, содержание аммиака в водном растворе, используемом для элюции, предпочтительно составляет 6-8%, а полученный элюат разделяют на две следующие фракции: с содержанием до 90% и с содержанием лизина до 10%, причем первую из этих фракций направляют на выделение , а вторую, концентрация аммиака в которой равна указанному выше значению, используют в качестве водного аммиачного раствора для элюции.