CS203123B2 - Method of producing 4-hydroxy-l-proline - Google Patents

Description

Vvnález se týká způsobu výroby 4-hydro:xr-L-ppolinu, který·se obvykle uvádí jako L-hydroxyprolin.

Existuje celá řada způsobů výroby této látky, které je možno rozddlit do několika skupin.

Do první skupiny je možno zařadit způsoby, při nichž dochází k syntéze uvedené sloučeniny. Vzhledem k přítomno o ti dvou asymeerických atomů uhlíku se získá směs čtyř· izomerů: L a D-hyndoxinPo0in, L a D-allohydroxynP01in, přičemž oddělení těchto izomerů je obtížné. .

Do druhé skupiny patří izolace L-hydroxyypooinu z hydrolyzátů želatiny srážením. Nejprve se vysráží arginin, obvykle použitím kyseliny 2,4-Hnitro-l-naftol-7-sulOonové. Pak se odstraní aminoOkyseiny, které nejvíce brání izolaci žádaného produktu, a to lysin a histidin jako fosfowolframann a/nebo glykokol působením methyl, alkoholu, načež se vysráží hydroxyypolin ve forml pikranu nebo reinekátu, získaná sloučenina se pak rozloží. Bylo popsáno také srážení N-acetyl-OpbenztylhydгoxynPoOinu. Tyto postupy se velmi obtížně provádějí a mimoto se při nich užívá drahých činidel a velkých mnoství rozpouštědel.

Do třetí skupiny patří postupy, při nichž se zpracovává hydrolyzát želatiny dusitanem sodným. Při tomto postupu po dléhají všechny aminokknelinn nevratné deaminaci a pouze prolin a hydroxynpotein podléhá nitrosaci. Při těchto postupech je však velmi obtížné zachovat bezpečnost práce, zvláště z toho důvodu, že posledním stupněm těchto postupů je denitrosace.

Žádný z uvedených postupů nedovoluje jednoduchou izolaci hydroxyppolinu v průmyslovém měitku a při žádném z uvedených postupů se také neužívá iontoměničů.

Jsou však známy určité obecné postupy proizolaci aminokyselin, které je možno aplikovat také na izolaci hydroxypiooinu. Hlavní z těchto postupů budou dále uvedeny.

První postup spočívá v tom, že ee nechá projít hpdrolpzát bílkovin sloupcem iontoměniče, obvpkle v karboxplátové formě při pH 3 až 7 při použití pufrů jako acetátů, citrátů a jiných solí. Je ' však možno při každém průchodu.zadržet jednu nebo nejvýš několik aminokyselin podle funkce užitého iontoměniče a v závislosti na pH a na iontové síle piulfru. Mimoto se při pouužtí pufru, který zvýší selektivitu iontoměniče snižuje kapaacta tohoto iontoměnnče, takže je nutno užívat velká mnnožtví iontoměničů.

Druhý způsob spočívá v tom, že se všechny tminoOypeeiop fixují na kyselý iontoměnič a pak . se provádí selektivní vymývání pomocí pufrů o různém. pH se stejnou iontovou silou nebo se vzrůstojc! iontovou silou, popřípadě při pouužtí kyseliny nebo zásady. Při těchto postupech je nutno užít velkého mnnožtví iontoměniče, přičemž se získají velmi zředěné roztoky, které často obsahují značné mnnožtví iontů, užitých při vymýván. Z tohoto důvodu se uvedených postupů užívá spíše k analytik ým účelům.

Mimoto existuje ještě způsob, popsaný v publikaci J. R. Bendů.!, Nátuře (1947), sv. 160, str. 374 a S. M. Partridge Biochem. Jour. (1952) sv. 51, str. 628. Tento způsob spočívá v tom, že se hydrolyzát, zbavený aromatických lminnkypeein, fixuje na silně kyselý iontoměnič tak, že se využije pouze 1/2 nebo 2/3 celkové kapacity iontoměnnče. Pak se vrstva iontoměniče vymývá velmi zředěrým hydroxidem sodným, čímž se získávej částečně oddělené am'inokypeeinp. Při pouužtí tohoto postupu je mn oživí iontoměniče sníženo, při předběžném zpracování k odstranění aromatických aminokypeein je však nutno užít velkých množtví aktivního uhlí i mimoto jsou získané produkty velmi zředěné. Znamená to, že ani.tento třetí postup není možno užít úspěšně v průmyslovém měřítku k výrobě hy<^3^(^^^i^i^(^].inu.

Vynález si klade za cíl odstrnit nevýhody svrchu uvedených postupů a navrhnout způsob výroby hydroxyppoOiou, . při němž by.byly užity pouze malé objemy iontoměniče bez použití pufru, přičemž jako výchozích produktů by bylo možno užžt matteiálů, chudých na kolagen, s výhodou takových maateiálů, kterých až dosud nebylo vůbec možno užít k výrobě hydrkxpprolinu.

Předmětem vynálezu je způsob výroby 4-hydro)0^1--^0].inu, vyzneauujcí se tím, že se hydrolyzuje výchozí maateiál s obsahem kolagenu, a to odpady z koželužen, odřezky z kůže nebo vývar z kostí po případném předběžném zpracovánn, získaný hydrolyzát bílkovin se odbarví, výsledný roztok senechá projít slabě zásaditým iontoměničem k zachycení kyselihy glu- . tamové a asparagové a anorganických solí, roztok po průchodu prvním iontoměničem se pak nechá prooít silně kyselým iontoměničem v mLnožsví, schopném zadržet 75 až 95 % amonokyselin, v roztoku přítomných, sloupec pryskyřice se vymývá voduu, eluát se zahuutí na obsah ^^(^jro^^X^j^i^r^l-inu 180 až 350 . g/1, s výhodou 230 až 280 g/1, roztok se odbarví a nechá krys talizovat po okyselení na pH 3,8 až 4,6 k získání čistého hydroxy pro linu v krystalické formě.

Velký význam má skutečnost, že při provádění způsobu podle vynálezu je možno užít jako výchozí látky odpady, vzní^jc! při vydělávání kůží, odpady vepřových kůží, popřípadě zbavené tuku, chlupů a výpenetých solí nebo vývar z kootí.

Tyto výchozí látky je možno předem zpracovat před hydrolýzou k usnadnění dalších stupňů způsobu podle vynálezu.

Je samozřejmě možno užžt jako výchozí látky želatinu, při jejímž pouužtí se dosahuje nejvyšších výtěžků, želatina však má poměrně vysokou cenu. Jednou z výhod způsobu podle vynálezu je právě mmonost po^iužltí průmyslových bílkovimých odpadů, chudých na kolagen a tedy i na hydroxχppokin, přičemž tyto odpady mohou obsahovat znečištěniny. Není nutno převádět vývar z kostí nebo odpady kůi^zí na želatinu. Výchozím mmteriálem mohou být i další průmyslové odpady, například chrupavky.

Z použitelných výchozích látek uvádíme například tyto:

) odpady z koželužen:

a) surové odřezky kůže, popřípadě zbavené chlupů, odřezky z různých strojů, části kůže, kterou z jakýchkooi důvodů není možno zpracovat v koželužnách,

b) odpad po zpracování taninem v jakékoli formě,

2) odpad z masného a uzenářského průmyslu:

a) odřezky kůže, popřípadě zbavené tuku a/nebo drcené,

b) kosti, popřípadě zbavené tuku nebo jinak předem zpracované,

c) odpadky z jatek, sestávající převážně z kůže.

Tyto výchozí látky je možno užít přímo v surovém stavu pro kyselou hydrolýzu, přičemž ovšem hlavní obtíž spočívá v odstranění tuků'. Je totiž známo, že filtrace po kyselé hydrolýze je v tomoto případě méně snadná a jejím výsledkem je nehomogenní prodUkt. V důsledku toho je obtížnější celé další zpracování. .

Výchozí látky je s výhodou možno užít jako takové, zejména v následujících případech:

- v případě, že odpadové látky jsou dobře konzervovány, jsou prosté síry a vápníku a není nutné izolovat tukovité látky. V tomto případě je možno tyto mateeiály užít · bez obtíží, jen někdy vznikají obtíže při filtraci po kyselé hydrolýze v případě, že maateiál obsahoval příliš velké mnnžžsví tuků, v tomto případě je výhodné maateiál předem zpracovat,

- produkty je možno přímo užít také v případě, že jsou sice bohaté na vápník, jinak jsou však dobře konzervovány, za předpokladu, že množžtví vápenatých iontů nebrání izolaci hydroxyppolinu,

- v případě, že zařízení, užité pro zpracování těchto výchozích látek umoořuje použití zapáchaaících produktů, je možno užít tyto materiály v každém případě, ^^п0-1.1 z jakéhokoli důvodu možno užít výchozí látky přímo, je nutno je podrobit předběžnému zpracování následujícími způsoby.

c

Kooti je možno vaait s výhodou v autoklávu při zvýšeném tlaku páry, a to až 12.10 Pa, s výhodou 1 až 6.10· Pa po dobu 30 minut až 6 hodin. Vývar se kontinuálně odvádí, popřípadě se odebbrá po frakcích a dělí sé na tukovitou fázi a na vodnou fázi, která obsahuje aminokyseliny ve formě bílkovin. Takto získaná vodná fáze se pak hydrolyzuje.

Výociooíi materiály je možno extrahovat teplou vodou, čímž se odstraní tuky a větší část rozpustných anorganických solí. Takto získaný produkt je silně zbarven do hnědošeda a není průsvitný, nebo je možno jej změnót na práškovitý povrch. Tento meziprodukt je velmi dobrou výchozí látkou pro výrobu aydrlχyppóliou a dalších aminolystZin, jako prolinu a argininu způsobem podle vynálezu. Obsahuje obvykle 5 až 10 % aydroxyppolinu a jeho cena je obvykle onkolitrát nižší než cena želatiny.

Výchozí látky je možno také netrávit proteolytikkými enzymy tak, že se k těmto látkm popřípadě v rozdrceném stavu a s přídavkem vody podle obsahu sušiny přidá enzym jako pepsin, trypsin, papin, fradiáza (pnteáza z Streptemyces Fradiae), pronáza (proteáza ze Streptemyces Orfeus) nebo ^ЬЬ1.11^о nebo směs enzymů nebo orgánů, bohatých na enzymy, jako je slinivka břišní nebo žaludeční sliznice, s výhodou drcených.

Přitom se pH upraví na hodnotu, vhodnou pro funkci enzymů. Netrávení je možno provádět při teplotě místnosti, je však vhodné směs záhřát na vhodnou teplotu pro působení enzymu, protože tímto způsobem se postup urychlí a izolace tuků se usnadní. Není nutné užít bOkteriostatcckých látek v případě, že se pH směsi velmi liší od neutrálního pH, jako je tomu v případě pepsinu, nebo je-li teplota vyěěí než 50 °C, jako je tomu .'v případě fradiázy a papainu. Oddělení tukovitých látek je snadnněSí v případě, že se reakční směs míchá trvale a/nebo přerušovaně.

Tento stupeň je zvláště zajímavý v případě, že výchozí látky obstarnu! vysoké množní tuku, což padá v úvahu zejména pro kůže, i když byly předem zbaveny tuků, přičemž izolovaiié tuky zvyšují rentaMl-nost celého postupu. Získaný bílkovinný roztok je pak prostý tuků, takže je možno snadM^! sdnnllt nerozpustný poodl, chudý na hydroэχpгoSií, jako ·rohovité sou^ssi, látky cizorodého původu, dássi horní vrstvy pokožky. Roztok bílkovin je pouze částečně hydrolyzován, takže je možno tuto hydrolýzu doopnit hydrolýzou způsobem podle vynálezu. Příto^mnoťt některých enzymů, například pronázy, může úplně vylouččt nutnost hydrolýzy způsobem podle vynálezu.

Je třeba se zmínit o tom, že zvláštní skupinu výchozích látek tvoří odpadové produkty z koželužen po zpracování taninem a po jeho odstraněný protože tyto látky obstanu! sírany a byly zpracovávány v kyselém prostředí, takže za příSomnosti pepsinu se vyvíjí sirovodík, který je možno ods^ranni nebo shromažďovat k různým účelům, například absorbcí hydroxidem sodným apod.

Podle dalšího provedení způsobu podZLe vynálezu je možno výchozí látky předem zpracovávat za kyselých podnínek, což je zvláště výhodné, protože skladování odpadových produktů je přímo v koželužnách jinak velmi obtížné. V tomto případě se odpadky uzavřou do nádoby s určitý^ mnnostvím vody a silné kyseliny. Toto mioožsví se může měěnt v širokém rozmezí. Vodu je nutno přidávat z toho důvodu, že by jinak nedošlo k dostatečnému promísení mezi kyselinou a odpadovými mattelály. Z kyselin je možno užít zejména silné kyseliny, jako jsou kyselina chlorovodíková, sírová nebo fosforečná, přičemž je nutno dbát toho, aby se pH s^ížíIo pod hodnotu 5, s výhodou na hodnotu nižší než 3, čímž je možno účinně bakteriologicky stabilizovat uvedené odpadové matteiály.

Je možno užít až 50 ekvivalentů kyseliny na 1 kg sušiny a ·s výhodou 20 ekvivalentů kyseliny. V případě, že odpadové látky obsahují seníky, je možno se sirovodík odssrannt nebo izolovat jakýmmooi známým způsobem. Po skončení takt;o provedené hydrolýzy je možno snnžit mnnožsví kyseliny, nutné k tomuto předběžnému zpracovaní.

Do způsobu podle vynálezu spadá rovněž předběžné zpracování, které je komminací svrchu uvedených způsobů. Je například výhodné, ok^selt odpadové látky na místě jejich vzniku a pak na ně půsoobt proteo^t:^^! enzymy, například pepsinem, nebo je také možno po okyselení těchto odpadových produktů přímo tyto látky zpracovávat způsobem pro výrobu hydroxyprolinu podle vynálezu.

Hydrolýzu výchozích látek, popřípadě · po předchozím zpracování je možno provádět jakoUkooi silnou kyselinou, například·kyselinou chlorovodíkovou nebo sírovou. K tomuto účelu je možno užít celou řadu postupů. Je také možno odE^rant kyselinu úplně nebo částečně známým způsobem, například koncennrací ve vakuu v případě kyseliny chlorovodíkové nebo srážením za tepla v případě kyseliny sírové. Toto odstranění však není nutné. Je však možno odstraněním nebo ředěním upraví konceenraci kyseliny na hodnotu nižší než 4 N, s výhodou na hodnotu nižší než 2,5 N..

Při provádění způsobu podle vynálezu se pak směs odbarví aktivním uhlím nebo průchodem prystkVieí. K tomuto účelu je možno užít například fensffomlandehyclsvsu ’ prysk^ici s malým mnoostvím aktivních skupin OH volného fenolu nebo polystyrénovou prysk^ici (Duuolt š 30 nebo · Duuolt Eš · 861 fimy DIA-PEOSIM, Vitry).

Odbarvení není naprosto nutné, je však výhodné vzhledem к tomu, že šetří další iontoměniče, jichž bude nutno použít a mimoto zvyšuje účinnost čištění iontoměnič!. Je však možno toto odbarvení provádět i v jiném stupni způsobu podle vynálezu nebo je možno v případě potřeby toto odbarvení uskutečnit několikrát.

Takto získaný hydrolyzát se nechá projít vrstvou aniontoměniče se slabou polaritou, to znamená slabě zásaditého aniontoměniče v OH-formě. Tento iontoměnič úplně zadrží kyselinu, užitou к hydrolýze, která ještě zbývá ve směsi. Mimoto se při tomto postupu zadrží alespoň 2/3, s výhodou 9/10 přítomné kyseliny glutamové a asparagové.

Slabě zásaditým iontoměničem je například makroporézní polyakrylová pryskyřice se sekundárními aminovými funkčními skupinami (Duolit A 336 firmy DIA PROSÍM nebo Amberlite IR 45 firmy ROHM a HAAS). Tento iontoměnič se obvykle užije ve dvou oddělených sloupcích, zařazených v sérii.

Hlavní výhoda slabé polarity aniontoměniče spočívá v tom, že jeho regenerace je daleko snadnější než regenerace iontoměniče se silnou polaritou, přičemž účinnost tohoto postupu je naprosto dostatečná.

Roztok se pak nechá projít kationtoměničem, který musí mít silnou polaritu. Je však možno tento iontoměnič hospodárněji regenerovat tak, že se chrání slabě kyselým iontoměničem, který se umístí ve vrstvě na jeho začátku. Znamená to, že tento slaběji kyselý iontoměnič zadrží kationty, které je obtížnější odstranit ze silného iontoměniče. К tomuto účelu je možno užít makroporézní polyakrylové pryskyřice s karboxylovými funkčními skupinami, (Amberlite IRC 50 firmy ROHM a HAAS nebo Duolit C 464 firmy DIA PROSÍM). Regenerační činidlo prochází iontoměničem obráceným směrem než zpracovávaný roztok, to znamená tak, že nejprve prochází silným iontoměničem.

Kationtoměnič se silnou polaritou zadrží všechny aminokyseliny v případě, že je ho užito v dostatečném množství. Přesné množství tohoto objemu závisí na kapacitě užitého iontoměniče a mění se podle použití různých iontoměničů podle obsahu hydrolyzátu s obsahem kationtů hydrolyzátu, jakož i v závislosti na přítomnosti ochranného iontoměniče, tak jak bylo svrchu uvedeno. Má být užito takového množství iontoměniče, aby fixoval 75 a 95 % přiváděných aminokyselin, s výhodou 75 až 85 % v případě, Že výchozí látka je velmi bohatá na hydroxyprolin, jako je tomu u hydrolyzátu želatiny a 85 až 95 % v případě, Že výchozí látka je na hydroxyprolin chudá.

Ze silně kyselých iontoměničů padají v úvahu například sulfonovaný polystyren s 5 až 8 % divinylbenzenu (pryskyřice Duolit C 25 D firmy DIA-PROSIM nebo pryskyřice Amberlite IR 120 firmy ROHM a HAAS).

Kapacita těchto pryskyřic je řádu 2 ekvivalenty na litr. To znamená, že je zapotřebí užít 2,5 až 6 litrů těchto iontoměničů ke zpracování 1 000 g aminokyselin. Příliš velký objem iontoměniče tohoto typu vede к tomu, že se sníží výtěžek hydoxyprolinu, oproti tomu nedostatečné množství užité pryskyřice vede к tomu, že roztok není dostatečně čistý к vykrystalizování čistého produktu.

Je obtížné získat dobrý výtěžek a vysokou čistotu v případě, že iontoměnič je uložen pouze v jednom sloupci. Při použití dvou sloupců se dosáhne lepších výsledků, výhodné je užít dva sloupce, a to první sloupec s větší kapacitou než je kapacita druhého sloupce.

Kationtoměnič je užit v H⁺-formě. Neužívá se žádný pufr nebo reakční činidlo pro vymývání a dělení. Stačí přesně řídit množství aminokyselin, které se přivádějí na vrchol sloupce kationtoměniče. Je třeba dbát toho, aby nedocházelo к velkým výkyvům v obsahu vody výchozího materiálu nebo к úbytku roztoku. Tím by totiž bylo možno přivádět relativní přebytek nebo nedostatek aminokyselin do sloupce. V případě přebytku aminokyselin je možno určité množství roztoku odstrčit, v případě nedostatku je možno za jistit stálý obsah dusíku v ovinované formě přidáním amoniaku.

Regenerace iontoměničů není ·závažném problémem. Užívá se obvykle hydroxid sodný nebo amoniak v konceenrad 1 až 4 N v případě . zásaditého iontoměniče a kyselina chlorovodíková nebo sírová o konceenraci 1,5 až 4 N, popřípadě po předchozím promytí amoniakem pro kyselé iontoměniče a nakonec hydroxid sodný a v koncentraci 0,3 až 3 N, popřípadě ještě spolu 8 0,2 až 2 molytlitr kyseliny chlorovodíkové pro regeneraci adtorpční pryskyřice.

Roztok, získaný po průchodu silně kyselou pryssyticí, má světle žlutou barvu, pH 3,8 až 5, s výhodou 3,9 až 4,5, a obsahuje ve formě hydrolyzátu 5 až 40 g/litr hydroxyypooinu, s výhodou 20 až 35 g/litr.

V případě, že předchozí stupně byly správně provedeny, zejména pokud jde o množsví aminookysein na 1 iitr iontoměniče, obsahuje eluát na 100 g aninookysein 30 až 60 g, s výhodou 35 až 50 g tydroxytroliou.

' Před krystalizací je nutno roztok zahussit a obvykle také odbearit, přičemž pořadí těchto dvou postupů je lhostejné. Je možno roztok konceenrovat před odbarvením a - ještě po odbarvení, nebo se roztok zahnutí až do získání slabě žlutě zbarveného roztoku, který . obsahuje 180 až · 350 gj s výhodou 230 až 270 g/litr hydrozkyp^inu.

Je-li to zái^c^ okysseí se koncenírát malým mnoostvím kyseliny octové nebo mravenčí do pH 3,8 až'4,6, s výhodou 4 áž 4,3. Toto okyselení však není vždy nutné.

Krystalizace se · provádí přidáním alkoholu, například mmthylalkoholu nebo ethylalkoholu. Je možno užžt také směs alkoholů, zejména směs dvou svrchu uvedených alkoholů, Užije se 1 až 4 bbjemy, s výhodou 2 áž 3 objemy alkoholu, vztaženo na celkový objem konceeirátu.

Suspenze krystalů se zfiltruje, s výhodou po 12 až 24 hodinách stání v lednici při teplotě ⁰ a^ž +1° °C. ^krysta^lky Se ^pro^m^J:í těkavým rozpustilém, mítiteii^ým s vo^dou, napřiklad jedním ze svrchu uvedených alkoholů nebo jejich sidÍsí. Odstranění se provádí fiirrací za odsávání, pak se krystalky suší ve vakuu nebo v proudu vzduchu při teplotě 40 až 110 ®C.

Sušení není nutno provádět do stálé йпоПо^!, protože je obvykle nutné podrobit materiál překrye taliáni. Toto př-kryttalliáoí se provádí stejně jako první krystalizaíe, to znamená, že se krystalky rozpustí ve vodě na končeniraci 180 až 400 glitr, s výhodou 250 až 350 g/litr hyůro^xproolinu. Je obvykle zapotřebí odb^rvt roztok aktivním úhlím před přidáním alkoholu.

Kromě hydгoJqrppoliou je možno izolovat zajímavé veddejší prodiucty, a to z matečného louhu při .^^,^^1^i^lizaci nebo z sluátů iontoměničů. kolagenu, prostý anorganických soXií a chuzený o kyselinu glutimovou a ásparagovou i o hP^dгoэQ^rpP⁰lⁱo se získá dalším vymýváním šiloS kySelého iontomSniče amoniakem o Ro^c^c^-^íi^i^i^zí 0,5 až 3 N a zahuštěním eluátu ve vakuu. Tento hydrolyzát je možno podrobí fгakciloaci nebo užít jako takový.

Vynález bude osívělen οάΒΐ^^^^Ι příklady.

Přikladl

Do autoklávu, opatřeného míchadlem se vloží 250 litrů vody, 250 kg·technické kyseliny ^rové a ^{250 kg} o^dřez^yů ^yůže. Směs se zahřívá ^piⁱi tlaku 1^ ^pa na ⁸ tad^ načn^{s -} se odebere 550 litrů černé kapaliny, která SS zředí na 1 800 litrů a přidá se 20 kg diatomitu, načež se celá směs zfiltruje.

Filtrát se nechá postupně procházet čtyřmi ža tebou zařazenými sloupci, které oísiíuuí

500 litrů přípravku Duolit S 30, I 100 litrů přípravku Duolit A 366, 1 10Ó litrů přípravku Duolit A 366, 820 litrů přípravku Amenll-te IR 120. Po nanesení veškerého filtrátu na sloupec se sloupec vymývá vodou, čímž se získá I 000 litrů roztoku s obsahem 85 kg sušiny, z toho je 23 kg hydroxyppooinu. Roztok se nanese na sloupec s 270 litry Aaberllte IR 120, sloupec se vymývá vodou, čímž se získá 570 litrů eluátu s obsahem 28 kg sušiny, 12,5 kg hydro ^prolinu.

Tento roztok se zahuut.í ve vakuu až na objem 45 litrů, odbarví se při 80 °C pomocí

500 g aktivního hilí (přípravku Acticarbone 2S) a zfiltruje se. Po promyyí černého filtračního koláče se získá 48 litrů roztoku.

Kyytalizace se vyvolá přidáním 120 litrů methiaoolu, pak se směs nechá stát několik hodin a uloží se v lednici do příštího rána.

Roztok se zfiltruje ve vakuu, krystaly se promyyí 20 litry methanUu, zfiltrují za odsátí a usuší. Títm . o způsobem se získá 8,8 kg produktu š obsahem 5 až 10 % prolinu, 3 až 5 % glycinu a 0,5 až 1 % alaninu. Tento produkt se rozpuutí ve 22 litrech vody, přidá se

350 g aktivního uhlí (přípravku AAticarbone } a 30 ml kyseliny mravenčí k dosažení pH 4,2, pak se směs zahřeje na 70° a zfiltruje. Po promyyí aktivního uhLí se získá 30 litrů roztoku, který se nechá krysyalizovat na přidání 75 liyrů methanolu. Kystalky se promyyí methanolem a usuší. Získá se 6,5 kg hydroxyppolinu.

Příklad 2

Postupuje se obdobně jako v příkladu 1, avšak vypuuyí se sloupec 270 litrů nAmerl^u IR 120. Roztoky se nechají projít třemi sloupci a po Slití se nechají projíy ještě sloupcem o obsahu 820 litrů.

Příklad 3

Postupuje se obdobně jako v příkladu 1, avšak roztok se nechá'prooít přímo z prvního sloupce do druhého sloupce Amerlltu IR 120 bez odebbráoí frakcí a stanovení jejich obsahu.

Příklad 4

Postupuje se stejně jako v příkladu 1, avšak' po izolaci aminooyyslin, nefixovaných na sloupcích. Amerlltu IR 120, se fixovaané abinokkysliny vym^vjí amoniakem o konoenoraci 2 N, a to v taioOství 1 200 1 v prvním sloupci, 400 1 ve druhém sloupci. Tyto eluáty se odeebrají po frakcích, přičemž . se stanoví celkový poměr koncentrace hydr₀χyprolinu a aminoOypelin.

Nejbohaaší frakce je možno oechat krystalizovat v případě, že obsah hydroxyprolinu je větší než 38 až 40 %.

DDaší frakce se nechají prooít s následujícím roztokem znovu sloupcem 270 litrů АпЬьгЫtu IR 120 (obsah vyšší než 20 % hydroxyypolinu) nebo se smísí s bajeriáleb, který má být hydrolyzován (obsah 10 až 20 %), nebo se jich užije pro výrobu vedlejších produktů (obsah nižší než 10 %).

Tímto postupem se získají o 20 % vyšší výtěžky.

Příklad 5

Postupuje se stejně jako v předchozích příkladech s tím rozdílem, že se bbtlčný louh po krystalizaci a odstranění methanolu destilací znovu nechá krystalizovat. Matečný louh po první krystalizaci se přivádí do s^ěi, která má být hydrolyzována, a matečný louh po druhé krystalizaci se spojí s roztokem pro první krystalizaci.

Příklad 6

Postupuje se obdobně jako v příkladech-1 až 5, avšak matečný louh po krystalizacl se přivádí na sloupec pryskyřice Ammerllte IR 120 v možsSví 150 g amnokykelin/litr pryskyřice. Při výstupu ze sloupce se získá směs vodného a alkoholového roztoku, prostá* -aminokyselin, jejíž dessilace je snadná. Amnožkeeeioy se vyýývaj amoniakem o konceenraci 2 N a získané frakce se užžjí podle své čistoty stejně jako v příkladu 4.

P Píkl a d 7

Hydrolýza se provádí stejně jako v příkladu 1.

Z 550 litrů hydrolyzovaného matteiálu . se 290 litrů Moralizuje vápenným mlékem do pH 7,3.

Směs se zfiltruje a koláč síranu vápenatého se promyje vodu. Filtrát a promývací voda se smísí s podílem hydrolyzované smměs, která nebyla neutralizována. Získá se 750 1 materiálu se 1 400 ekvivalenty kyselin;

Přidá se 20 kg diatomitu, směs se zfiltruje a nechá prooít postupně 300 litry pryskyřice Ducoite S 30, 1 000 1 P^ottu A 366 ve dvou sloupcích (500 + 500) a 1 350 1 Anmerlitu IR 120 ve dvou sloupcích (900 + 450).

Získá se 400 litrů mmaeeiálu s obsahem 9,5 kg hydro^^^inu, který se nechá kryssaaizovat a překrystalovat stejně jako ve svrchu uvedených příkladech, čímž se získá 4,5 kg hydro xyyrooinu.

Sloupec o 450 1 se. vymývá 60 litry amoniaku o konccenraci 2 N k získání 380 1 eluátu s obsahem 6 kg hydro joppo linu a 19 kg dalěích aminožkeeeio. Tento eluát se přivádí po matečných louzích po kryi^1^í^].i^zacL na sloupec o obsahu - 200 litrů AmbrU^u IR ' 120. Sloupec se vymývá 100 litry amooiaku o konceenraci 2 N, čímž se získá 110 litrů roztoku s obsahem 6 kg hydroxyypolinu mimo 9 kg dalších aminožkeeein. Po 3 krystalizacích se získá 2,3 kg hydriχeproliou.

Příklade

Provádí se způsob podle příkladu 1, avšak sloupec absorpční pryskyřice S 30 se uloží mezi oba sloupce A 366.

Příklad 9

Provádí se způsob podle příkladu 1, avšak sloupec pryskyřice Ambrl^e IR 120 obsahuje pouze 600 1 pryskyřice místo 820 ' a je zařazen před sloupec s obsahem 200 1 D^itu C 464.

P Píkl ad 10

Do nádoby o obsahu 500 litrů se uloží 100 kg odřezků vepřové kůže, 1 kg práškovaného papainu a.2 litry kyseliny octové ve 25 lireech vody. Směs se zahřívá na 60 °C. Kůže se stlačuje do vody, takže hladina odpoofádaícím způsobem stoupá. Po 1 nebo 2 hodinách míchání je možno směs míchat již jen přerušovaně. Pak se od sebe od^ldě! sádlo - (14 kg) a 90 li^tiů roztoku ve vodě s obsahem 30 % sušiny a malým mužstvím pevných látek. v suspennz.

Přidá . se 27 kg kyseliny sírové a směs se zahřívá v autoklávu stejně jako v příkladu 1. Získá se 100 1 černého roztoku, který se zředí na 200 litrů.

Tento roztok se pak zpracovává stejné jako v příkladu 1, přičemž je možno -snnžit množství pryskyřic a ^akčních činidel stejně jako v příkladech 1 až 9.

Příklad 11

Do nádoby o obsahu 500 1 se, vloží 200 kg různých odpadků z koželužen, [00 1 teplé vody a 200 g kyseliny sírové, pak 100 g pepsinu a dostatečné mnooství kyseliny sírové k dosa^žení pH 1 ^aS 1,5. Teplota se udrizuje několik ^hodin ⁿa ³⁵ a^s 40 °C a pH v rozmezí ¹ a^s 1^,8.

Po 24 hodinách se míchání zastaví a po dekantaci se produkt izoluje takto:

- oddělí se 25 kg tukovitých látek, nahromaděných na povrchu a

- oddělí se 230 1 roztoku s obsahem 21 % sušiny a nerozpustné souučsti, z něhož lze vyrobit hydroxyppooin způsobem podle vynálezu.

Claims (15)

1. Způsob výroby 4-hy(^iro_;x^-^i^Lj^_I^₍^]_inu, vyznnčující se tím, že se hydrolyzuje výchozí materiál s obsahem kolagenu, a to odpady z koželužen, odřezky z kůže nebo vývar z kostí po případném předběžném zpracovaní, získaný hydrolyzát bílkovin se odbariví, výsledný roztok se nechá prooít slabě zásadiýfa iontoměničem k zachycení kyseliny glutmové a asparogové a anorganických solí,· roztok po průchodu prvním iontoměničem se pak nechá projat silně kyselým iontoměničem v mžžsví, schopném zadržet 75 až 95 % amine) kkyslin, v roztoku přítomných, sloupec pryskyřice se vymývá vodou, eluát se zahustí na obsah hydrozxynrolinu 180 až 350 g/1, s výhodou 230 až 280 g/1, roztok se odbarví a nechá krystalizovat po okyselení na pH 3,8 až 4,6 k získání čistého hyd^s^^cl^u v krystalické formě.

2. Způsob podle bodu 1, vyzun^^uící se tím, že se nevydělané' zbytky kůží podrobí , předběžnému zpracování jedním nebo více proteolytikkými enzymy nebo orgány, rus tyto enzymy bohatými .

3. Způsob podle bodu 2, vyzun^^jc! se tím, že proteolptikýшi enzymy jsou pepsin, trypsin, papin, fradiáza ze Strepoomyces fradias, pronáza ze Streptomyces griseus nebo subeilisio.

4. · Způsob podle bodu 1 cují silnou kyselinou.

vyznatujíií se tím, že se nevydělané zbytky kůže předem zpra-

5. Způsob podle bodu 4, vyznatujíií se tím, chlorovodíkové, sírové nebo fosforečné.

6. Způsob podle bodu 1, vyznatujíií se tím, nebo aktivním uhlím.

že se jako silné kyseliny užije·kyseliny že se hydrolyzát odbarví ·na prys^y^i

7. Způsob podle bodu 6, vyzun^^ící se tím, že se jako pryskyřice pro odbarvení užije fenolformaldehydové pryskyřice s určitým · počtem aktivních skupin OH-vvlného fenolu nebo pryskyřice na bázi polystyrenu.

8. Způsob podle bodu 1 , vyznačuje! se tím, že se jako slabě zásaditého iontoměniče užije mskroporézní polyakrylové pryskyřice s aktivními skupinami sekundárního aminu.

9. Způsob podle bodu 1, vyznatující se tím, že se jako silně kyselého iontoměniče užije sulfonovaného polystyrenu s obsahem 5 až 8 % divinylbeozeou v možtví 2,5 až 6,1 na kg čminokkPseio.

10. Způsob podle bodu 1, vkznačující se tím, že se před silně kyselý iontoměnič uloží ještě vrstva slabě kyselého iontoměniče.

11. Způsob podle bodu 10, vyznačující se tím, že slabě kyselým iontoměničem je makroporézní polyakrylová pryskyřice s aktivními karboxylovými skupinami.

12. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se oba odbarvovací stupně provádějí kdykoliv před poslední krystalizací.

13. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že krystalizace vyvolá přidáním 1 až 4 objemu alkoholu, s výhodou 2 až 3 objemů, vztaženo na objem roztoku.

14. Způsob podle bodu 13, vyznačující se tím, že se užije ethylalkoholu, methylalkoholu nebo jejich směsi.

15. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se ostatní aminokyseliny kromě hydroxyprolinu, fixované na kyselém iontoměniči, izolují elucí amoniakem.