DE3223150A1 - Aminosaeuregemische, verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Aminosaeuregemische, verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
J223150
Die Erfindung betrifft Proteinhydrolysate, insbesondere ein neues, wirtschaftliches und leicht durchführbares industrielles
Verfahren für die Herstellung von Produkten aus Proteinhydrolysaten oder Aminosäuregemische, die sich aus
den verschiedensten Verfahren ableiten, zum Beispiel aus der chemischen Hydrolyse, der enzymatischen Hydrolyse, der
Fermentation usw. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Produkte lassen sich auf den verschiedensten Anwendungsgebieten einsetzen, zum Beispiel als Arzneimittel,
zum Beispiel als parenteral, oral und enteral verabreichbare Nahrungsmittel in der Veterinärmedizin, in der Zootechnologie
und als industrielle Nahrungsmittel. Die Produkte sind entweder völlig frei von Asparaginsäure und Glutaminsäure,
oder enthalten diese beiden Aminosäuren in einer Menge, die geringer ist als die Menge der Säuren in den Ausgangsmaterialien,
so daß die erhaltenen Produkte in den gewünschten Eignungsgebieten verwendet werden können.
Die Eliminierung von Asparaginsäure und Glutaminsäure aus den Proteinhydrolysaten oder aus den Aminosäuregemischen,
oder die Verringerung des Gehalts dieser Säuren, ist in
der Pharmazie von besonderer Bedeutung, insbesondere für die Herstellung von Mitteln, die Patienten nach der Operation
parenteral oder enteral verabreicht werden, oder bei katabolischen Zuständen, Unterernährung, oder bei Zuständen, bei
denen den zu behandelnden Lebewesen Stickstoff in leicht assimilierbarer Form zugeführt werden soll.
Aus Levey, S., Marroun, J.E. und Smyth, CJ., J. Lab. Clin.
Med. _34, 1238-1249 (1949); Mayer-Gross, W. und Walker, J.W.,
Bi'ochern. J., _44, 92-97 (1949) ist bekannt, daß Asparaginsäure
und Glutaminsäure bei Patienten, denen entsprechende Proteinhydrolysate verabreicht worden sind, Übelkeit und Erbrechen hervorrufen.
Neuere Untersuchungen haben gezeigt, daß· bei einigen Tier-
32231SQ
spezies. bei Neugeborenen Gehirnschäden auftreten, wenn
diesen oral und parenteral Asparaginsäure und Glutaminsäure verabreicht wird.(J.W. Olney und O.L. Ho, Nature 227,
(1970) 609-611; J.W. Olney, J. Neurophatol. Exp. Neurol., _30 (1971) 75-90; R.M. Bürde, B. Schainker und J. Kayes,
Nature 233, 58-60 (1971); L.D. Stegink, J. Tox and Envir. Health, 2,.215 (1976); V.J. Perez und J.W. Plney, J. Neurochem.
JL9, 1777 (1972). Untersuchungen von J.E. Fischer und
seinen Mitarbeitern haben außerdem gezeigt, daß das Plasma von Patienten mit ernsthaften Leberveränderungen einen
hohen Gehalt an Asparaginsäure und Glutaminsäure aufweist (Surgery, 80, 77-91 (1976); J.A.M.A. 242, 347-349 (1979)).
Es gibt eine ganze Reihe von Aminosäuregemischen für die parenterale
Verabreichung, die den wissenschaftlichen Anforderungen entsprechen, insbesondere zur Behandlung von Leberkrankheiten
und Neonatologie. Für die Herstellung dieser Lösungen werden individuelle Aminosäuren verwendet, die
durch Fermentation, enzymatische Verfahren, synthetische Verfahren
oder durch Extraktion in geeigneter Menge hergestellt werden. Wenn man Aminosäurelösungen für die Infusion formuliert,
kann man, ausgehend von den jeweiligen kristallinen Aminosäuren, sowohl die jeweilige Aminosäure als auch das
entsprechende Molverhältnis auswählen.
In der letzten Zeit sind Aminosäureformulierungen gefunden worden, welche den wissenschaftlichen Ansprüchen nur teilweise
entsprechen, da bei der Herstellung dieser Formulierungen auf wirtschaftliche Umstände Rücksicht genommen wurde,
zum Beispiel auf die Tatsache, daß kristalline Aminosäuren sehr teuer sind. Es besteht daher der Wunsch nach Gemischen,
die einen möglichst großen Gehalt an billigen Aminosäuren aufweisen, zum Beispiel Glycin, und die einen möglichst hohen
Stickstoffgehalt besitzen, zum Beispiel Glycin und Alanin,
um die Menge an Gesamtstickstoff in der zu verabreichenden
Lösung zu erhöhen.
Wenn man bei der Herstellung der Gemische von natürlichen
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nämlich tierischen oder pflanzlichen Proteinen, ausgeht, so ist die Art der Aminosäure und das Molverhältnis der
jeweiligen Aminosäuren festgelegt. Aus diesen Proteinen kann man zum Beispiel nach dem italienischen Patent 904
durch chemische Hydrolyse ein Aminosäuregemisch herstellen, das nach mehreren Reinigungsstufen (vgl. italienisches
Patent 942 580) ein hochreines Aminosäuregemisch ergibt. Das erhaltene Aminosäuregemisch entspricht der Zusammensetzung
des Proteinausgangsmaterials, jedoch mit der Ausnahme, daß das Tryptophan aufgrund der drastischen Reaktionsbedingungen,
insbesondere aufgrund der sauren Behandlung, völlig zerstört ist.
In den natürlichen Proteinen sind die Asparaginsäure und die
Glutaminsäure in verschiedenen Mengen enthalten. In der folgenden Tabelle sind die Konzentrationen in Prozent, bezogen
auf den Gesamtgehalt der Aminosäuren, für die beiden obigen Aminosäuren bei einer üblichen chemischen Hydrolyse, zum
Beispiel bei einer Behandlung mit 6n Salzsäure über 48 h,
unter Rückfluß, aufgeführt. Die Tabelle erfaßt die Ergebnisse unter Verwendung einiger tierischer Proteine und pflanzlicher
Proteine. Die in der Tabelle zusammengefaßten Ergebnisse dienen nur der Illustration und gelten nicht einschränkend.
• | Casein | Albumin | Fisch mehl |
Soja mehl |
Torula |
6,8 22,4 |
10,8 14,9 |
10,4 15,6 |
12,7 21,4 |
9,7 17,4 |
|
Asparaginsäure* Glutaminsäure* |
|||||
* in Prozent, bezogen auf den Gehalt an Aminosäuren.
Die Erfindung betrifft Proteinhydrolysate, die vollständig oder teilweise frei von Asparaginsäure und Glutaminsäure
sind.
_ 12 - :-:;-* ""* : "52231
Die Erfindung betrifft weiterhin ein wirtschaftliches und
leicht durchführbares Verfahren zur Herstellung von Produkten, die ein Gemisch von L-Aminosäuren enthalten, in denen das
Verhältnis zwischen den jeweiligen Aminosäuren möglichst weitgehend dem Verhältnis der Aminosäuren im Ausgangsprotein
entspricht, jedoch mit der Ausnahme, daß Asparaginsäure und Glutaminsäure vollständig oder zumindest teilweise entfernt
sind.
Diese Aminosäuregemische, die gegebenenfalls auch kleine
Mengen an anderen Aminosäuren oder anderen Aminosäuregemischen von unterschiedlichen Proteinen enthalten können, müssen
den Anforderungen der entsprechenden Anwendungsgebiete entsprechen. Es besteht ein Bedürfnis für Gemische von L-Aminosäuren,
die ein entsprechendes Gleichgewicht zwischen den essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren aufweisen,
für klinische Nahrungsmittel, die parenteral, sowohl zentral als auch peripher, oral oder enteral verabreicht werden.
Aufgrund der Tatsache, daß die Menge und die Sequenz der verschiedenen Aminosäuren bestimmt ist durch die Ausgangsmaterialien,
ist es möglich, verschiedene therapeutisch wirksame Formulierungen herzustellen mit Aminosäuren von hohem Nährwort,
und gleichzeitig sollen die Kosten für die Herstellung dieser Gemische erheblich niedriger sein als die für die Herstellung
der Gemische ausgehend von einzelnen Aminosäuren des sogenannten synthetischen Ursprungs.
Es werden insbesondere Gemische von Aminosäuren gewünscht, die frei von Asparaginsäure und Glutaminsäure sind, oder die
eine kontrollierte Menge dieser beiden Aminosäuren mit einem Gehalt an Ammoniak und Elektrolyten enthalten, so daß die
Gemische den Anforderungen für das jeweilige Anwendungsgebiet entsprechen. Dieses Problem ist von besonderer Bedeutung im
Bereich der klinischen Ernährung, und insbesondere im Bereich der parenteralen Fütterung.
Der hohe Gehalt an Ammoniak in den Proteinhydrolysaten, die
bei der sauren Hydrolyse wie auch bei der enzyrnatischen
Hydrolyse erhalten werden.(vgl. H. Ghadimi, J-. Kumar, Biochem.
Med. 5,548 (1971), ist verantwortlich für die Hyperammonämie, verursacht bei Patienten, denen die obigen Produkte
verabreicht worden sind (S-.J.. Dudrick, B.V. MacFady,
CT, ,Van Buren, R.L. Ruberg und A.T. Maynard, Ann. Surg.
176, 259 (1972); H. Ghadirni, F. Abali, S. Kumar und M. Rathi,
Pediatrics 48, 955 (1971); J.D Johnson, W.L. Albutton und
P. Sunshine, J. Pediatr. 81, 151 (1972))
Um den Artimoniakgehalt in den Proteinhydrolysaten zu verringern,
und um Hydrolysate herzustellen, die für die parenterale Ernährung geeignet sind, werden den Hydrolysaten
üblicherweise starke anorganische Basen, zum Beispiel Natronlauge und Kalilauge, zugesetzt, so daß nach dem Einengungsvorgang die Ammoniakionenkonzentration im Endprodukt herabgesetzt
ist. Die Zugabe der starken anorganischen Basen zu den Proteinhydrolysaten führt zu einem hohen Gehalt an
Natrium, wodurch die Verwendung dieser parenteral verabreichbaren Nahrungsmittel beschränkt wird auf Patienten, bei denen
die Erhöhung dieser Kationen erwünscht ist ,(A. Shenkin, A. Wretlind, WId. Rew. Nut. Diet., 28, 1 (1978); "Total parenteral
nutrition", Edit. Josef E. Fischer, Sn. 31-32"(1976)).
Es sind, einige Verfahren zur Isolierung von Asparaginsäure
und Glutaminsäure aus Proteinhydrolysaten bekannt, 'zum Beispiel durch fraktionierte Ausfällung (" Chemistry of the
Aminoacids", J.P. Greenstein und M. Winitz, Band 3, J. Wiley
and Sons, Hrsg», 1961, Sn. 1856 - 1865 und 1930 - 1940) und chromatographische Verfahren (Cannan, J. Biol. Chem. 152,
401 (1944), Verwendung von Amberlite IR 4 in einem Badverfahren; und Martin et al. (Biochem. J. jl2, 443 (1948),
Verwendung bon IRA 400-Harz in einer Säule in einem sauren Medium).
Die Abtrennung von Aminosäuren unter Verwendung von Trenn-
säulen Ist zum Beispiel in den folgenden Literaturstellen und Patentschriften beschrieben:
S.M Partdridge.et al., Biochem. J., 44, 418 (1949; ebd.,
44, 513 (1949); ebd., 44, 521 (1949) unter Verwendung von Kationenaustauscherharzen vom Typ Zeo-Karb 215, oder von
Anionenaustauscherharzen (Wofatit M., Amberüte IR 4,
De Acidite B, oder in den US-Patenten 2 937 199 und 3 045 026, unter Verwendung von Kationenaustauscherharzen. Die bekannten
Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß auf diese Weise nur eine oder mehrere Aminosäuren abgetrennt v/erden
können, oder daß die Aminosäuren in den Fraktionen mit unterschiedlichen Gruppen von Aminosäuren aufgetrennt werden,
die nicht oder kaum als Ausgangsrnaterial für die Herstellung von klinischen Nahrungsmitteln geeignet sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfugung zu stellen, das die vollständige Abtrennung
von Asparaginsäure und Glutaminsäure auf einfache Weise von den restlichen Aminosäuren ermöglicht.
Daneben liegt der Erfindung weiterhin die Aufgabe zugrunde, die Menge an Asparaginsäure und Glutaminsäure in dem Aminosäuregemisch
so weit zu verringern, daß Zwischenprodukte erhalten werden, die bei Zugabe von synthetischen Aminosäuren
als Aminosäuregemisch für die Ernährung von Menschen, und auch für die zootechnische Verwendung, und gegebenenfalls
für weitere Anwendungsgebiete geeignet sind.
Das Problem in der Abtrennung von Asparaginsäure und Glutaminsäure
liegt in der Verwendung von Ionenaustauscherharzen vom Typ Amberüte IRA 400, Relite und Dowex mit starken anionischen
basischen Eigenschaften in der OH -Form, wobei die Harze.in Kontakt gebracht werden mit wäßrigen ammoniakalischen
Lösungen der Proteinhydrolysate oder Aminosäuregemischen unterschiedlicher Natur, enthaltend sowohl Aspara-.
ginsäure als auch Glutaminsäure, zürn Beispiel beim Fermentatationsverfahren.
Diese Aminosaurelösungen können zum Beispiel
bei der Hydrolyse von tierischen und auch pflanzlichen Proteinen erhalten werden, zum Beispiel aus Sojamehl, Blutmehl,
Fischmehl, Federn, Gelatine, Casein, den Proteinrückständen bei der Leberextraktion, Albumin, Extrakten verschiedener
Organe, Rinderhaut, Torula, Wolle, Myzel-Fermentationsrückständen oder Produkten, die Proteine enthalten,
die anfallen bei der Isolierung oder der Anreicherung von Proteinanteilen bei der Behandlung von tierischen
oder pflanzlichen Materialien, zum Beispiel Getreidegluten und Proteinkonzentrate des Milchserums.
Die ammoniakalische Lösung, in der die Aminosäureausgangsmaterialien
löslich sind, muß einen pH-Wert von weniger als 7 haben. Das Ausgangsrnaterial kann durch geeignete Vorbehandlungen
gereinigt werden, zum Beispiel durch das Aufgeben auf eine Kationenaustauscherharz-Säule zur Abtrennung von
Fremdsubstanzen und nachfolgender Eluierung der Aminosäuren,
und/oder durch Aufgabe auf eine Aktivkohlesäule, wobei
einige Aminosäuren, zum Beispiel die aromatischen Aminosäuren, an der Aktivkohle adsorbiert werden. Der pH-Wert der arnmoniakalischen
Lösung .ist nach oben nicht begrenzt. Unter Berücksichtigung
des pK-Wertes der Asparaginsäure (pK^, = 2,09 pKp
<= 3,86) und des pK-Wertes der Glutaminsäure (PK =
2,19 - pKp = 4,25), und unter Berücksichtigung der obigen
experimentellen Bedingungen weisen die beiden Aminosäuren
ein Ionisationsgleichgewicht auf, das vorzugsweise in der anionischen Form vorliegt, während die restlichen Aminosäuren
ein Ionisationsgleichgewichtaufweisen, das im wesentlichen
beeinflußt wird durch den pH-Wert der ammoniakalischen
Lösung, in der die Ausgangsmaterialien gelöst sind.
Die. Asparaginsäure und die Glutaminsäure werden zusammen mit den restlichen Aminosäuren am Harz adsorbiert. In dem nachfolgenden
Verfahrensschritt wird die Eluierung mittels einer ammoniakalischen Lösung, bestehend aus einer Pufferlösung
aus Ammoniak/Ammoniumchlorid und Ammoniak/Ammoniumacetat durchgeführt, wobei die unterschiedliche Affinität zwischen
dem Anion, enthalten in der ammoniakalischeri Elutionslösung
und dem Harz, an dem die Aminosäuren adsorbiert sind, ausgenutzt wird. Das Elutionsmittel wird so gewählt, daß die
Elutionsvolumina innerhalb der industriell geeigneten Mengenbereiche liegen.
Der pH-Wert der ammoniakalischen Lösung des Ammoniumchloridtoder
Ammoniumacetats sollte nicht kleiner als 7 sein, möglichst höher als 7 sein. Die Konzentration der Cl - oder
CHjCOO'-Ionen kann von einem sehr kleinen bis zu einem sehr
hohen Wert variieren. Die Menge der Cl~- oder CH3COO--lonen
beeinflußt das Volumen des Elutionsmittels, das benötigt w ird zur Rückgewinnung der Aminosäuren, und beeinflußt
die gewünschte Konzentration der Asparaginsäure und Glutaminsäure im endgültigen Aminosäuregemisch.
Die Asparaginsäure und Glutaminsäure besitzen eine größere Affinität zum Harz als die anderen Aminosäuren, und daher
werden sie vollständig oder teilweise von dem Harz mit Retentionszeiten
eluiert, die unterschiedlich sind von denen der restlichen Aminosäuren.
Das ammoniakalische Eluat wird von Ammoniak und Teilen des
Wassers befreit durch Einengung im Vakuum. Die erhaltenen Aminosäuren, die in Form einer 50 %igen Suspension oder in
Form eines Pulvers erhalten werden, können zum Beispiel durch Sprühtrocknen oder durch andere Verfahren getrocknet werden
und danach entsprechend dem gewünschten Anwendungsgebiet aufbereitet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Rückgewinnung
der Aminosäuren, die in dem ammoniakalischen Eluat nicht sauer sind, bei 85 bis 90 %, bezogen auf das Aminosäure-Ausgangsmaterial.
Diese Ausbeute ist sehr hoch, obwohl sie abhängt von den experimentellen Bedingungen. Diese Ausbeuten
werden bei Aminosäuregemischen erhalten, in denen die Asparaginsäure und Glutaminsäure vollständig entfernt sind.
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Wenn Gemische gewünscht werden, in denen die Asparaginsäure
und Glutaminsäure in Mengen enthalten sind, die unterhalb der Menge in den Ausgangsmaterialien liegen, dann liegt die
Ausbeute höher als 95 %. In diesem Fall ist die Eluierung mit Ammoniak/Ammoniumchlorid oder Ammoniak/Ammoniumacetat-Pufferlösung
nicht notwendig, sondern es ist ausreichend, wenn man ein entsprechendes Ausgangsmaterial verwendet, das
aus Aminosäuren und Asparaginsäure und Glutaminsäure besteht, wobei diese Aminosäuren leichter vom Harz entfernt werden,
da sie weniger stark an dem Harz adsorbiert sind. Die Ionenaffinität
der Asparaginsäure und Glutaminsäure zu dem Harz ist unter den gegebenen experimentellen Bedingungen größer
als die der restlichen Aminosäuren zum Harz.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß verdünnte ammoniakalische Lösungen in jeder Verfahrensstufe
verwendet werden können. Dies führt dazu, daß eine relativ billige Vorrichtung zur Herstellung der Gemische
verwendet werden kann, und daß die Vorrichtung wesentlich weniger durch die Medien angegriffen wird, als dies bei der
Verwendung von sauren Medien der Fall ist. Ein weiterer Vorteil in der Verwendung von ammoniakalischen Medien liegt
darin, daß die Bildung von Bakterien, die zum Beispiel bei Verwendung entsprechender saurer Medien gebildet werden, verhindert
werden kann. Die Bildung solcher Bakterien ist insbesondere dann unerwünscht, wenn Produkte hergestellt werden
sollen, die als Arzneimittel in der Veterinärmedizin, als zootechnische Mittel oder als diätetische Nahrungsmittel
Verwendung finden sollen.
Die Verwendung von Ammoniak für die Eluierung der Aminosäuren von dem Harz ermöglicht nach entsprechender Konzentrierung
im Vakuum die Herstellung von Lösungen oder Pulvern, die direkt zur Herstellung von Infusionslösungen geeignet sind.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
liegt darin, daß die Herstellung.der Gemische sehr
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wirtschaftlich ist, und daß das Verfahren technologisch einfach
und schnell durchgeführt werden, daß keine komplizierten Verfahrensvorschriften zu beachten sind, so daß das
Verfahren vollständig automatisiert werden kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Aminosäuregemische erhalten,
die ohne weitere Zusätze oder durch Zusätze kleiner Mengen synthetischer Aminosäuren für die verschiedensten Einsatzgebiete
geeignet sind, wobei die Herstellungskosten erheblich niedriger sind als die Kosten, die für die entsprechenden
Gemische aus synthetischen Aminosäuren aufgev/endet werden müssen. Auf diese Weise worden die Krankenhauskosten erheblich
reduziert, da die erfindungsgemäß hergestellten Aminosäurelösungen
als therapeutisch wirksame Nahrungsmittel eingesetzt werden können.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Die grundlegenden Parameter der Versuchsbeispiele
sind nachfolgend zusammengefaßt, und diese sind für alle
Beispiele gültig, sofern nicht gesonderte Parameter in den Beispielen erwähnt sind.
Säule; Innendurchmesser Höhe
Harzmenge Harztyp
= 10 cm
= 250 cm
= 11 1
s IRA 400 in der OH~-Forrr.
Ausgangslösung;
Aminosäuregemisch, gelöst in" verdünntem Ammoniak, pH-V/er L etwa 10,
Die genauen Angaben bezüglich der Gesamtmenge der Aminosäuren und der relativen Prozentangaben
sind in den jeweiligen Beispielen gemacht.
Percolationsrate:
Die Percolationsrate der Ausgangslösung liegt bei 1 Volumen Lösung/h/
Volumen Harz bis 1 Volumen Lösung/h/ Volumen Harz (entsprechend 11 l/h
bzw. 22 1/h) für die oben angegebene
Säule. Die genauen Werte sind in den einzelnen Beispielen angegeben.
Elutionslö;;unq; A) Ammoniak/Ammoniumchlorid-Puf f erlösung ,
Die Losung wird hergestellt durch Zugabe von 1,4 1 konzentrierter Salzsäure
zu 100 1 3n Ammoniak. Der pH-Wert der Lösung liegt bei etwa 11.
B) Ammoniak/Ammonimacetat-Pufferlösung.
Die Lösung wird hergestellt durch Zugabe von 0,850 1 Eisessig zu 100
3n Ammoniak. Die erhaltene Lösung besitzt einen pH-Wert von etwa 11,2.
C) Ammoniak/Arnmoniumacetat-Puf f erlösung.
Die Lösung wird hergestellt durch Zugabe von 0,85 1 Eisessig zu 100
0,3n Ammoniak, Die Lösung besitzt einen pH-Wert von etwa 9,2.
Zeitdauer der Zuführung der Ausgangslösung zur Säule, und Zeitdauer für das.Sammeln der Elutionslösung
Die einzelnen Zeitangaben sind in.den jeweiligen Beispielen
gemacht. Auf der Grundlage der Zeitdauer für die Zuführung der Ausgangslösung und auf Grundlage der Konzentration der
Aminosäuren ist es möglich, die Menge der Aminosäuren auf der Säule, insbesondere die Menge der Asparaginsäure und
Glutaminsäure, zu bestimmen. Diese Angaben sind in den einzelnen Beispielen aufgeführt. Während der Phase der Zuführung
der Aminosäuren auf die Säule enthält die Lösung,die durch die Säule läuft, und die von der Säule abgenommen wird,
keine Aminosäuren. Einzelne Ausnahmen davon sind in den einzelnen Beispielen besonders hervorgehoben. Gleichbleibend für
alle nachfolgenden Beispiele gilt, daß das ämmoniakalische
Eluat nach der Konzentration unter verringertem Druck ein Produkt liefert, das frei von pyrog.enen Substanzen und
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ähnlichen Substanzen, wie das Histamin, ist. Der Gehalt an Ammoniak in dem erhaltenen Gemisch ist geringer als 0,02 g/
100 g Aminosäuren im Trockenzustand, und es fehlen Kationen von starken Basen aufgrund des Fehlens von Asparaginsäure
und Glutaminsäure. In den Gemischen, die einen gewissen Anteil an Asparaginsäure und Glutaminsäure enthalten, ist auch ein
gewisser Kationengehalt vorhanden, der für die Verwendung der Gemische für die parenterale Ernährung geeignet ist (vgl.
Beispiele 12, 13 und 14),wobei dieser Gehalt in der Formulierung wesentlich niedriger ist als der Gehalt in üblichen
pharmazeutischen Gemischen, die aus Proteinhydrolysaten hergestellt werden.
Die Aminosäurelösung (AA) , die als Ausgangsgemisch verwendet.
wird, ist wie folgt zusammengesetzt:
g AA/l der
ammoniakal. Lösung
ammoniakal. Lösung
% jeder AA
in 100 g Mischung
Äspar aginsäure Throonin
Sei: in Glutaminsäure
Glycin .
Alanin .
Valin Methionin·.
Isoleucin.
Leucin..
Tyrosin·.
l?ho!nylalanin<
Lysin Histidin Atginin
2.71 | 9 | 7.0S |
1.C4 | g | A. 28 |
2.11 | g | 5.51 |
9.81 | g | 25.63 |
5.33 | g | 13.92 |
1.05 | g | 2.74 |
1.70 | g | 4. 4 4 |
2.77 | g | 7.24 |
1.02 | g | 2..66 |
1.79 | g | 4.59 |
3.95 | g | 10.32 |
— | g | — |
g | — | |
3.54 | g | 9.25 |
0.86 | g | 2.2G |
— | g | — |
Aminosäuren
gesamt
38.28 g
Die Percolationsrate in dem obigen Beispiel ist 11.1/h/V
entsprechend einem Volumen (V) der Lösung/h/Volumenharz. Nach 140-minütiger Zuführung der Lösung wurdden keine oder
nur vernachlassigbare Mengen von Aminosäuren in der ammoniakalischen
Lösung festgestellt, die durch die Austauscherharz-Säule percoliert ist. Nach weiterer 60-minütiger Zuführung
der antimoniakalischen Lösung, die die Aminosäuren in den oben
angegebenen Konzentrationen enthielt, wurden 420 g der Aminosäuren
in der die Harzsäule verlassenden Lösung gefunden. In dieser·Fraktion war keine Asparaginsäure enthalten, und der
Gehalt an Glutaminsäure betrug 0,085 g/l Lösung. Der Gesamtgehalt an Glutaminsäure betrug 0,935 g/420 g Aminosäureeluat
in 60 min. Der prozentuale Gehalt an Glutaminsäure beträgt somit 0,22 %, bezogen auf das Aminosäuregemisch. Nach
v/eiteren 160 min unter Zuführung der ammoniakalischen Lösung, enthaltend die Aminosäuren in den oben angegebenen Verhältnissen,
wurde eine Lösung aufgefangen, enthaltend 52,31 g Asparaginsäure und 99,25 g Glutaminsäure/984 g Aminosäuregemisch
gesamt. Dies entspricht 1,78 g Asparaginsäure/! und 3,38 g Glutaminsäure/1 aufgefangene Lösung. In der nach
160 min aufgefangenen Fraktion beträgt der Gehalt an Asparaginsäure 5,32 %, und der Gehalt an Glutaminsäure 10,09 %.
Insgesamt sind in den beiden Fraktionen nach einer Percolationszeit von 220 min 52,31 g Asparaginsäure und 100,18 g
Glutaminsäure, bezogen auf ein Gemisch von 1404 g Aminosäuren, enthalten. Dies entspricht 3,73 % Asparaginsäure in 100 g
Aminosäuren, und 7,14 % Glutaminsäure in 100 g Aminosäuren. Das Ergebnis zeigt, daß die beiden Aminosäuren in wesentlichen
Mengen an dem Harz adsorbiert werden.
Die der Austauschersäule zugeführte Lösung besteht aus einem AminosMuregemisch gemäß der Zusammensetzung nach
Tabelle 2. Die Konzentration und die relativen Mengen der Aminosäuren sind in den Beispielen 3 bis 6 die gleichen
wie in Tabelle 2 angegeben.
g AA/1 der
ammon iaka1.Lösung
% jeder AA
in 100 g Mischung
Threonin Serin Glutaminsäure Prolin-:
Glycin Alanin.
Valin Methionin Isoleucin Leucin«.
Tyrosin Phenylalanin Lysin .
Hiötidin Arginin
Aminosäuren .. gesamt
2.65 g 1.50 g 2.03 g 9.49 g
5.57 g 0. 8-6 g
1.58 g 2.78 g 0-.93 g 1.76 g
3.94 g-
3.61 g 0.77 g
37.47 g
7.07
4.00
5.42
25.33
14.87
2.30
4.22
7.4
2.48
4.70
1.0.52
9.63 2.05
3223 1
Percolationsrate
Zeitdauer der Zuführung der Lösung
Menge der auf die Säule gegebenen Aminosäuren
Asparaginsäure auf der Säule
Glutaminsäure auf der Säule
Eluationslösung
Zeitdauer der
Eluierung
Eluierung
Gesammeltes Volumen
1 Volumen Lösung/h/Volumen Harz
= 120 | min | min | 1 |
= 824 | ,3 g ' | ||
= 58, | 3 g | ||
» 208 | ,8 g | ||
«Pufferlösung A | |||
» 240 | |||
= 44 |
In der Tabelle 3 sind die Daten zusammengetragen betreffend die Rückgewinnung der Aminosäuren von der Säule und die
entsprechenden Anteile. Die zurückgewonnene Menge an Aminosäure nach der Eluierung beträgt 472,1 g (theoretische Menge
557,3 g, wenn man die Menge der Asparaginsäure und Glutaminsäure von der Gesamtmenge der Aminosäuren auf der Säule
abzieht). Die Ausbeute beträgt 84,7 % der Theorie. In der erhaltenen endgültigen Mischung, die frei von Asparaginsäure
und Glutaminsäure ist, beträgt der Chlorgehalt 0,7 %.
- 24 Tabelle 3
;O:..: : 322-31
AA auf der | AA zurück | AA zurück | % jeder AA | |
Säule, <g> |
gewonnen (g) |
gewonnen (%) |
in 100 g Mischung |
|
Asparaginsäure Threonin |
58.3 33.0 |
0 3.1.1 |
0 94.2 |
/ 6.6 |
Serin | 44.7 | 39.1 | 87.5 | 8. 3 / |
Glutaminsäure | 208.8 | 0 | 0 | / |
Prolin | 122.5 | 109.9 | 89.7 | 2 3 . 3 |
Glycin | 18.9 | 17.8 | 94.2 | 3.8 |
Alanin | 34.8 | 33.8 | 97.1 | 7. 1 |
Valin | 61.2 | 53.4 | 87.3 | 11.3 |
Methionin. | 20.5 | 8.7 | 42.4 | 1.8 |
Isoleucin. | 38.7 | 27.7 | 71.6 | 5.8 |
86 7 | 60.2 | 69.4 | 12.7 | |
Leucin | U U 4 I | I | ||
Tyrosin i | / * |
I
I |
||
Phenylalanin | I 79.4 |
80.0 | 100.8 | I 17.0 |
Lysin·. Histidin |
16.9 | 10.4 | 61.5 | 2.2 / |
Arginin , ' . | / | / | ||
824.4 | 472.1 | |||
gesamt |
Es wurde die gleiche·Lösung wie im Beispiel 2 beschrieben
auf die·Säule gegeben. Die Percolationsrate und die Zeitdauer
der Zuführung der Lösung und die Pufferlösung (Pufferlösung A) sind die gleichen wie in Beispiel 2 angegeben.
Eluierungsdauer = 300 min
Gesamtes Volumen - 55 1
In der folgenden Tabelle 4 sind die zurückgewonnenen Mengen und die Verteilung hinsichtlich der auf die Säule gegebenen
Aminosäuren zusammengefaßt. Die in der Tabelle 4 zusammengefaßten Daten zeigen, daß die Ausbeuten an zurückgewonnenen
Aminosäuren bei allen Versuchen oberhalb von 93 % liegt, mit Ausnahme des Methionins, bei dem die Ausbeute lediglich
84,4 % betrug. Die Menge an Asparaginsäure in Prozent beträgt
etwa 1/6 der Menge der Ausgangsmischung, während die Menge an Glutaminsäure etwa 1/4 der Ausgangsmenge beträgt.
Der Chlorgehalt in der erhaltenen endgültigen Mischung beträgt 2,6 %, bezogen auf die enthaltenen Aminosäuren.
32231
'Asparag insäure
Threonin
Se.rin·
Threonin
Se.rin·
Glutaminsäure
Prolin
Glycin
Alanin
Valin,
Methionin
Isoleucin
Leucin
Tyrosin
Phenylalanin
Lysin
Histidin
Arginin
Prolin
Glycin
Alanin
Valin,
Methionin
Isoleucin
Leucin
Tyrosin
Phenylalanin
Lysin
Histidin
Arginin
gesamt
58. 3 33.0 44,7 208.G 122.5 18.9 34.8 61.2 20.5
30. 7 86.7
79.4 16.9
824.4
AA zurückgewonnen (g)
7.7 33.9 46.0 44. 8 114.7 19.4 35.. 4 61.2 17.3 36. 1
81.0
80.. 6 16.1
594.2
AA zurückgewonnen
13.2
102.7
102.9
102.7
102.9
21.5
93. | 6 |
102. | 6 |
101. | 7 |
100. | 0 ■» |
93. | 4 3 |
93. | 4 |
101.5
95.3
95.3
% jeder AA in 100 g Mischung
1.3 5.7 7.7 7.5
13.3 3.3 CO
10. 3 2.9 6.1
13.6
13. G 2.7
Beispiel 4 Percolationsrate
Zeitdauer für die Zuführung der Lösung
Menge der auf die-Säule gegebenen Aminosäuren
Asparaginsäure auf der Säule
Glutaminsäure auf der Säule Zeitdauer der Eluierung Gesammeltes Volumen
Elutionslösung
= 1,74 Volumen Lösung/h/Volumen Harz
= 120 min
= 876,8 g = 62 g
= 222,1 g ~ 140 rnin
= etwa 44,6 = Pufferlösung A
In der folgenden Tabelle 5 sind die Ergebnis££ und die
Verteilung der einzelnen Aminosäuren zusammengefaßt.
Die Ausbeute an Aminosäuren nach .der Eluierung beträgt
511,6 g, während der theoretische Wert ..nach Abzug der
Menge an Asparaginsäure und Glutaminsäure von der Gesamtmenge der Aminosäuren auf der Säule 592,7 g beträgt.
Daraus ergibt sich eine Ausbeute von 86,3 %. Der Gehalt
an Chlor in der endgültigen Mischung, die keine Asparaginsäure und keine Glutaminsäure enthält, beträgt 1,4 %,
bezogen auf die enthaltenen Aminosäuren.
322-3.1
Asparaginsäure
Threonin
Serin
Glutaminsäure
Prolin
Glycin
Alanin
Valin.-Methionin
Isoleucin·
Leucin·
Tyrosin.,
Phenylalanin
Lysin· ;
. Histidin*
Arginin * ·
Prolin
Glycin
Alanin
Valin.-Methionin
Isoleucin·
Leucin·
Tyrosin.,
Phenylalanin
Lysin· ;
. Histidin*
Arginin * ·
gesamt
AA auf der Säule,
ί; , 62.0 35.1 47.6 222.1 130.5
20.2 37.1 65.0 21.7 41.1 92.1
84.4 17.9
876.8
AA zurück gewonnen
(g)
33.1 43.5 ' 0
112.4 19.8 35.7 56.0 12.3 32.4 69.9
85.0 11.5
511.6
AA zurückgewonnen
94.3 91.4
86.1 98.0 96.2 86.2 56.7 78.8 75.9
3.00.8 64.4
% jeder AA in 100 g Mischung
6.5 8.5
/ 22,0
3.9 7.0
10.9 2.4 6.3
13.7
16.6· 2.2
Das Versuchsbeispiel 5 wurde in der gleichen Weise wie in
Beispiel 4 beschrieben durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Dauer der Eluierung auf 180 min erhöht
wurde, und dadurch das Volumen der gesammelten Lösung sich
auf 57,5 1 erhöhte.
In der folgenden Tabelle 6 sind die Ergebnisse des Verfahrens
zusammengefaßt.
Die Daten aus Tabelle 6 zeigen, daß die Menge an zurückgewonnenen Aminosäuren größer als 90 % ist, mit der Ausnahme des Methionins und Histidins, bei denen die Ausbeute
mehr als 80 % beträgt. Die Menge an Asparaginsäure in Prozent der Mischung beträgt etwa 1/6 der Menge der Asparaginsäure
in der Ausgangsmischung. Diese Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen von Beispiel 3 überein, bei dem die
Menge an zugeführter Lösung geringer war. Der Chlorgoehait
in der endgültigen Mischung beträgt lhier 3,1 %,
322315Q
- 30 Tabelle 6
Asparaginsäure
Threonin
Sex in· '
Glutaminsäure
Prolin
Glycin ■
Alarxin
Valin
Methionin..'
!isoleucin·.;
Leucin
Tyrosin
Phenylalanin·
Lysin
Histidin ·
Arginin ·\
gesamt
62.0 35.1 47.6 222.1 130.5 20.2 37.1 65.0 21.7 41.1 92.2
84.4 17.9
876.8
AA zurückgewonnen
6.7 35.6 48. 8 42.5 124.6 20.8 37. 45 64.8 .17.45 37.7
83.0
86.0 15.2
G20.6
ΑΛ zurück· gewonnen
10.8
101.4
102.5
19.1
95.5
103.0
100.9
9.7
80.4
91.7
90.0
101.9
84.9
84.9
% jeder AA in 100 g Mischung
1.1 5.7 7.9 6. 8
20.1 3.4 6.0
10. 4 2. 8 6.1
13. 4
.3.9
2. 4
Das Beispiel 6 wird hinsichtlich der Säuleribedingungen, der
Menge an Aminosäuren, der Zuführungsrate und der Art der Elutionslösung in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 und
5 beschrieben durchgeführt. Die Zeit für die Eluierung beträgt 150 min, so daß etwa 48 1 der ammoniakalischen Lösung
von Ammoniumchlorid auf die Säule gegeben wurden.
In Tabelle 7 sind die Ergebnisse des Versuchs zusammengefaßt. Der Chlorgehalt der endgültigen Mischung beträgt
1,8 56. Die Beispiele 4, 5 und 6 zeigen, daß es möglich ist, Mischungen von Aminosäuren mit unterschiedlichen Gehalten
an Asparaginsäure und Glutaminsäure herzustellen, wenn man die Zeitdauer der Eluierung variiert.
AA auf | der | |
Säule, | ||
(g) | ||
Asparaginsäure | 62. | 0 |
Threonin | 35. | 1 |
Serin | 47. | 6 |
Glutaminsäure | 222. | 1 |
Prolin ' | 130. | 5 |
Glycin | 20. | 2 |
Alanin ' | 37. | 1 |
Valin | 65. | 0 |
Methionin· - | 21. | 7 |
Isoleucin· | 41. | 1 |
Leucin | 92. | 2 |
Tyrosin | / | |
Phenylalanin . | / | |
Lysin | 84. | 4 |
Histidin*. | 17. | 9 |
Arginin·, | / | |
gesamt | G76. | 8 |
AA zurück | 20 |
gewonnen <g> |
4 |
0. | 6 |
33. | 1 |
44. | 9 |
4. | 4 |
118. | 3 |
20. | 2 |
37. | 4 |
61. | 1 . |
12. | 6 |
32. | .0 |
69. | .5 |
85 | .7 |
11 | |
530 |
AA zurück | 3 | O/ /O |
jeder AA | 0 4 |
gewonnen | 2 | in | 10 | 3 |
(%) | 9 | Mi. | 4 | |
0. | 8 | schüng | 8 | |
95. | 2 | 0.. | A | |
93. | 1 | G. | 8 | |
.1. | 6 | 8. | 0 | |
Gl. | 2 | 0. | 5 | |
101. | 20 | 22. | 3 | |
100. | 1 | 3. | 0 | |
94. | 5 | 1 I . |
1 | |
57. | .8 | 11. | 0 | |
78. | .4 | 2. | 2 | |
75. | 6. | |||
100 | 13. | |||
64 | 16. | |||
2. |
Das Versuchsbeispiel 7 wurde durchgeführt wie in Beispiel 5 beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß als Pufferlösung
eine Ammoniak/Ammoniumacetat-Pufferlösung (B)- verwendet wurde.
Die Menge der auf die Säule gegebenen Aminosäuren beträgt 886,5 g, der Gehalt an Asparaginsäure und Glutaminsäure
beträgt 61,7 g bzw. 221,4 g. Die Konzentration und die prozentuale Zusammensetzung der zugeführten Lösung unterscheidet
sich nicht wesentlich von denen der vorhergehenden Beispiele. Dies betrifft auch den pH-Wert.
in der nachfolgenden Tabelle 8 sind die Ergebnisse und die Verteilung der Aminosäuren zusammengefaßt,- Bei der Eluierung
wurden 539,4 g Aminosäuren zurückgewonnen (theoretische Menge 603 g nach Abzug der Asparaginsäure und Glutaminsäure
von der Gesamtmenge.der auf die Säule gegebenen Aminosäuren).
Die Ausbeute beträgt somit 89,4 % der Theorie. Der Acetatgehalt in der endgültigen Mischung, die keine Asparaginsäure
und Glutaminsäure enthält, beträgt 1 %.
AA auf der | AA zurück | % of | " ' ■' —~~**- | |
Säule, | gewonnen | AA zurück | % jeder AA | |
(g) | (g) | gewonnen | in 100 g | |
61.7 | 0 | (%) | Mischung | |
Asparaginsäure | 35.7 | 34.9 | • 0 | / |
Threonin. | 47.5 | 45.9 | 97.9 | 6.5 |
Serin | 221.4 | 0 | 96.7 | 8.5 |
Glutaminsäure | 126.0 | 118.9 | • o | I |
Prolin, | 21.2 | 20.4 | 94.4 | 22.0 |
Glycin. | 37.6 | 37.9 | 96.4 | 3.0 |
Alanin, | 65.7 | 60.1 | 100.7 ' | 7.0 |
Valin | 23.4 | 13.2 | 91.5 | 11.1 |
Methionin· | 43.8 | 34.4 | 56.5 | . 2.45 |
Isoleucin | 96.2 | 73.6 | 78.6 | 6..4 |
Leucin; | / | 76.5 | 13 „6. | |
Tyrosin | / | |||
Phenylalanin·. | 87.1 | 86.2 | ||
Lysin | 19.2 | 13.9 | 99.0 | 16.0 |
Histidin | I | 72.6 | 2.6 | |
Arginin | 886.5 | 539.4 | ||
gesamt | ||||
Dieses Beispiel wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 beschrieben durchgeführt, mitz der gleichen Ausgangslösung
und unter den gleichen Versuchsbedingungen, jedoch unter Verwendung einer Ammoniak/verdünnte Ammoniakacetat-Pufferlösung
(C). Die Eluierungsphase mit ammoniakalischer Lösung
von Ammoniumacetat dauert 195 min, entsprechend etwa 62 1 ammoniakalischer Lösung von Ammoniumacetat.
In der folgenden Tabelle 9 sind die zurückgewonnenen Mengen
und die Verteilung der Aminosäuren zusammengefaßt. Die Menge an zurückgewonnenen Aminosäuren nach der Eluierung beträgt
526,9 g (theoretische Ausbeute nach Abzug der Mengen an Asparaginsäure und Glutaminsäure von der Gesamtmenge der
Aminosäuren auf der Säule = 603 g). Die Ausbeute beträgt
somit 87,4%. Der Acetatgehalt in der endgültigen Mischung beträgt 1,1 %.
322315D
Asparaginsäure | AA auf der | AA zurück | AA zurück | % jeder AA in 100 α |
|
ί | Threonin | Säule, (g) •t. |
gewonnen ' (g) |
gewonnen (%) |
Mischung |
Serin | 61.7 | 0 | 0 | / | |
Glutaminsäure | 35.7 | 33.2 | 93.0 | 6.3 | |
Prolin. | 47.5 | 44.1 | 92.8 | ■ Q. Λ | |
Glycin | 221.4 | 0 | 0 | I | |
Alanin | 126.0 | 115.0 | 91.3 | 21.8 | |
Valin | 21.2 | 20.2 | 95.3 | 3.8 | |
Methionin, · | 37.6 | 36.0 . | 95.7 | 6.8 | |
Isoleucin. | 65.7 | 59.3 | 90.3 | 1.1.3 | |
Leucin·. ■ | 23.4 | 12.9 | 55.1 | 2.4 | |
Tyrosin | 43.8 | 34.0 | 77.6 | 6. 5 | |
Phenylalanin.. | 96.2 | 72.8 | 75.7 | 13. 8 | |
Lysin | / | ||||
Histidin | / | ||||
Arginin'.. | 87.1 | 86.0 | 98.7 | 16.3 | |
gesamt | 19.2 | 13.4 | 69.0 | 2.5 | |
/ | |||||
886.5 | 526.9 |
Aus Fischer et al.,"Pathogenesis and Therapy of Hepatic Coma'· - Progress in Liver Disease, Bd. V - 1975; "The Role
. of Plasma Amino Acids in Hepatic Encephalopathy·', Surgery,
Bd. 80, Nr. I,1Seiten 77-91 (1976); "Chronic Hepatic Encephalopathy
- Long Term Therapy with a Branched Chain Amino Acids Enriched Elemental Diet" - JAMA, Band 242, Nr, 4,
Seiten 347 - 349 (1979) ist bekannt, daß Patienten mit
chronischen Leberschäden und Leberzirrhose im Plasma eine
Aminosäureverteilung aufweisen, die wesentlich unterschiedlich von der von gesunden Patienten ist, und zwar ist die
Menge an Phenylalanin, Tyrosin, Glutaminsäure, Asparaginsäure und Methionin wesentlich erhöht, während die Menge an
Isoleucin, Leucin und Valin erheblich verringert ist,
,, i"ii_ · VaI. + Isoleuc. + Leucin . , .
Das Verhältnis von "der Aminosäuren
im Plasma zeigt einen wesentlichen Zusammenhang mit dem Ausmaß der Enzephalopathie, Es ist festgestellt worden, wenn
das obige Verhältnis der Aminosäuren zueinander von etwa 1 (Erkrankungszustand) auf einen Normalwert von 3 bis 3,5
gebracht wird, daß dann eine wesentliche Verbesserung des enzephalopathischen Zustands eintritt. Es ist festgestellt
worden, daß der allgemeine und der neurologische Zustand
dieser Patienten sich verbessert, wenn die Patienten parenteral
mit Aminosäurelösungen ernährt werden, die einen hohen Gehalt an Isoleucin-Leucin-Valin, und einen geringen
Gehalt an Methionin-Phenylalanin-Tryptophan aufweisen, und wenn die verabreichten Lösungen völlig frei von Asparaginsäure,
Glutaminsäure und Tyrosin sind. Diese Mittel können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens leicht hergestellt
werden, wobei die Herstellung dieser Mittel nach diesem Verfahren erheblich wirtschaftlicher ist, als die
Herstellung der Aminosäuregemische aus synthetischen Amino- · säuren. Wenn Casein als Ausgangsmaterial nach der vollständigen sauren Hydrolyse verwendet wird, erhält man ein
Aminosäuregemisch, das nach entsprechenden Vorbehandlungen und nach einer Reinigung,wie in den Beispielen 2, 4, 7 und
8 beschrieben, eine durchschnittliche prozentuale Zusammensetzung an Aminosäuren aufweist gemäß der folgenden Tabelle
10. Die in der Tabelle in Klammern angegebenen Werte geben die zusätzlichen Bereiche in den Mischungen, ausgehend
von den Proteinhydrolysaten wieder.
Threonin
Serin
Prolin,-
Glycin.
Alanin
Valin.
Methionin
Isoleucin.
Leucin.
Lysin
Histidin,
Tabelle 10 | (5.8 - | 7.1) |
6.5 | (7.5 - | 9.1) |
8.3 | ■ . (20.1 | - 24.5) |
22.3 | (3.4 - | 4.2) |
3.8 | (G. 3 - | 7.7) |
7.0 | (9.8 - | 12.0) |
10.9 | (2 - | 2.4) |
2.2 | (5.6 - | 6.0) |
6.2 | (11.9 | - 14.5) |
13.2 | (15.5 | - 18.9) |
17.2 | (2.2 - | 2.6) |
2.4 | ||
Die obige Zusammensetzung kann, wie oben angegeben, optimiert werden durch Zugabe von relativ kleinen Mengen einiger
Aminosäuren, wodurch ausgewählte Mischungen hergestellt werden können, wie dies in den nachfolgenden Beispielen beschrieben
ist. Die nachfolgenden Beispiele sind keine Beschränkung des Erfindungsbereichs.
Zu 100 g einer Mischung gemäß der Zusammensetzung nach
Tabelle 10, hergestellt nach den Verfahren gemäß den Beispielen 2, 4, 7 und 8, werden 1,5 g Phenylalanin, 8,5 g
Arginin und 1 g Tryptophan hinzugefügt, was lediglich 11 % der integrierten Aminosäuren ausmacht. Auf diese Weise wird
eine modifizierte Mischung erhalten mit der prozentualen Zusammensetzung gemäß Tabelle 11.
Tabelle 11 | 5. | 8. | (5. | 2 - | 6.4) |
7. | 5 | (6. | 7 - | 8.2) | |
20. | 0 | (18 | .0 - | 22.0) | |
3. | 4 | (3. | "I — | 3.7) | |
6. | 3 | (5. | 7 - | 6.9) | |
9. | 8 | (8. | 8 —' | 10.8) | |
2. | 0 | (1. | 8 — | 2.2) | |
5. | 6- | (5. | 0 - | 6.2) | |
11. | 9 | (10 | .7 - | •13.1) | |
1. | 4 | (1. | 3 — | 1,5) | |
15. | 5 | CM | .0 - | ■ 17.0) | |
2. | 2 | (2. | 0 - | 2.4)· | |
7: | 7 | (6. | 9 ~ | 8.5) | |
O. | .9 | (0. | .8 - | 1.0) | |
Threonin.
Serin Prolin.
Glycin Alanin Valin · Methionin Isoleucin· Leucin Phenylalanin
Lysin,; Histidin!
Arginin'
Tryptophan
Die in Klammern enthaltenen Werte sind die zulässigen
Bereiche von analogen Formulierungen, die sich von Proteinhydrolysaten
ableiten.
Die Zugabe von Phenylalanin und Tryptophan ist notwendig, da es sich bei beiden Substanzen um essentielle Aminosäuren
handelt·, die in der Ausgangsformulierung nicht enthalten sind. Die Zugabe an diesen Aminosäuren ist jedoch gemäß den
Vorschriften in den oben angegebenen Literatürstellen kleinzuhalten.
Arginin wird aufgrund seiner Fähigkeit zur Entgif tung des endogenen Ammoniaks hinzugegeben, das bei der Deaminierung
von Aminosäuren gebildet wird (Meister, A., "Biochemistry of the Amino Acids", 2. Aufl., Ac. Press, N.Y.
1965; "Arginine, Ornithine and Citrulline - Urea Synthesis", Seiten 685 - 707;, J.S. Najarian und H.A. Harper, Am.J. Med.
.21, 832 (1956)).
Beispiel | 2: | Cl |
Beispiel | 4: | Cl" |
Beispiel | 7: | CH3COO |
Beispiel | 8: | CH3COO |
- 40 -
In 100 g der modifizierten bzw. erdachten Aminosäuregemische sind die folgenden Mengen an Elektrolyten enthalten, und
zwar jeweils bezogen auf die Mischungen, die nach den Verfahren gemäß den Beispielen 2, 4, 7 und 8 hergestellt werden:
0,65 % der modifizierten Mischung
1,30 % der modifizierten Mischung 0,90 % der modifizierten Mischung
1,00 % der modifizierten Mischung.
Die obigen Formulierungen, in denen die Aminosäurezusammensetzung wie auch der Gehalt an Elektrolyten, insbesondere die
Abwesenheit von Kationen und Ammoniak, <ζ_ 0,02 % beträgt,
sind insbesondere für die Verwendung in den Fällen geeignet, in denen die Formulierung für die Verbesserung des Allgemeinzustandes
des Patienten, und insbesondere für die Behandlung von Patienten mit Leberschäden, benötigt wird.
In der folgenden Tabelle 12 sind die grundsätzlichen Nahrungsmittelparameter
der erdachten bzw. modifizierten Aminosäuremischungen
nach Beispiel 9 zusammengefii
- 41 Tabelle 12
Asparaginsäure'
Threonin
Serin
Glutanü nsäure
Prolin
Glycin
Alanin
Valin
Methionin·
Isoleucin
Leucin
Tyrosin .ι
Pb er» y!alanin
Lysin .
Histidin·
Arginin
Tryptophan
Zus.-setzg. in %
nach Integrat. (Zugabe
nach Integrat. (Zugabe
5.8 7.5
20.0 3.4 6.3 9.8 2.0 5.6
11.9
1.4 15.5 2.2 7.7 0.9
(D | (2) | (3) | ,8 | (4) |
0^681 | 5.8 | 381 | ||
0,999 | ,6 | |||
2.434 | .9 | |||
0.634 | ||||
0.990 | ||||
1.173 | 9.8 | 9 | 644 | |
0.188 | 2.0 | 131 | ||
0.598 | 5.6 | 5 | 368 | |
■1.271 | 11.9 | 11 | .3 | 782 |
0.093 | 1.4 | 92 | ||
2.970 | 15.5 | 1018 | ||
0.596 | ||||
2.476 | ||||
0.123 | 0.9 | 59 | ||
15.226 | 52.9 | 27 | 3,475 ! | |
(1) = g des Gesamtstickstoffs in 100 g AA
(2) = g von AAE (essentielle Aminosäuren) in 100 g AA
(3) = g von BCAA (verzweigtkettige Aminosäuren) in 100 g AA
(4) = mg jeder AAE/g Gesamtstickstoff
(5) = mg jeder AAE/g der gesamten AAE.
Jüngere Untersuchungen haben die Bedeutung des Vorhandenseins von Valin, Isoleucin und Leucin, das heißt von verzweigtkettigen
Aminosäuren (BCAA) in Aminosäurelösungen bei der Verwendung dieser Lösungen als parenteral verabreichbare
Nahrungsmittel gezeigt. Angeblich weisen die obigen drei Aminosäuren einen speziellen anti-catabblischen Effekt auf
(M. G. Buse, M. Reid, J. Clin. Invest. .58, 1251 (1975); R.M Fulks, J.B. Li, A.L. Goldberg, J. Biol. Chem. 250,
(1975)).
In vivo-Untersuchungen an Ratten haben einen erhöhten Verbrauch
von Stickstoff aus den verabreichten Aminosaurelösungen gezeigt, wenn diese Lösungen nach einer Operation verabreicht
werden, und wenn diese Lösungen so modifiziert worden sind, daß der Gehalt an BCAA erhöht worden ist (Surgery, 83,
611 (1978) und J. Nutrit. 110, 710 (1980)). Aus J. Parent. Enter. Nutrit., Bd. 4, Nr. 2, Seite. 184 (1980) ist bekannt,
daß zwei spezielle Aminosäurelösungen eine ungeeignete Wirkung aufweisen, und zwar ist die eine beschrieben in
J. Biol. Chem. 217, 987 (1955), und die andere betrifft das
Aminosäureschema in Menschen, beschrieben in Energy and Protein Requirements, report of a joint FAO-WHO-Experts
Group, 1973. Es wurde festgestellt, daß in der Zeit nach der Operation ein wesentlicher Catabolismus mit einem wesentlichen
Anwachsen des Gehalts an Leucin, Valin und Isoleucin in der intrazellulären Flüssigkeit der Muskeln auftritt.
Wie oben bereits dargelegt worden ist, erhält man nach, den
Verfahren gemäß den Beispielen 2, 4, 7 und 8 Aminosäuregemische mit einer prozentualen Zusammensetzung gemäß Tabelle
10. Der Gehalt an Valin + Isoleucin + Leucin in dieser Mischung beträgt 30,3 %, bezogen auf die restlichen
Aminosäuren, und dieses Gemisch ist daher als Basisformulierung geeignet zur Herstellung von Mischungen, enthaltend
einen hohen Anteil an BCAA. Der wirtschaftliche Vorteil,
der sich aus der Verwendung dieser Mischung ergibt, ist ähnlich dem, der bereits in Beispiel 9 beschrieben ist.
Auch in diesem Fall ist es möglich, in leichter Weise modifizierte
Mischungen durch Zugabe von relativ kleinen Mengen der fehlenden Aminosäuren herzustellen. (Vergl. dazu die
Beispiele 10 und 11.)
Zu 100 g einer Mischung gemäß der Zusammensetzung nach Tabelle 10, erhalten nach dem Verfahren gemäß den Beispielen 2, 4,
7 und 8, werden 1,0 g Methionin, 6 g Phenylalanin, 5,0 g Arginin und 2,0 g Tryptophan hinzugefügt. Die zugegebene Menge
ist somit begrenzt auf 14 %, bezogen auf das Ausgangsgemisch. Die modifizierte Mischung besitzt die nachfolgende Zusammensetzung
(Tabelle 13):
Threonin Serin· Prolin Glycin Alanin Valin Methionin
Isoleucin-Leucin Phenylalanin Lysin Histidin
Arginin Tryptophan
Tabelle 13 | .(5.1 - | 6.3) |
5.7 | (6.6 - | 8.0) |
7.3 | (17.6 | - 21.6) |
19.6 | (3.0 - | 3.6) |
3.3 % | (5.5 - | 6.7) |
6.1 | (3.6 -- | 10.6) |
9.6 | (2.5 ~ | 3.1) |
2.8 | (4.9 - | 5.9) |
5.4 | (10.4 | - 12.8) |
11,6 | (4.8 - | ■ 5.8) |
5.3 | (13.6 | - 16.6) |
15.1 | (1.9 - | - 2.3) |
2.1 | (4.0 - | - 4.8) |
4.4 | '(1.5 - | - 1.9) |
1.7 | ||
100 g der oben angegebenen modifizierten Mischung der Aminosäuren
enthalten die folgenden Mengen an Elektrolyt, jeweils bezogen auf die Herstellung nach den Beispielen 2, 4, 7 und 8;
0,6 % der modifizierten Mischung 1,23 % der modifizierten Mischung
0,88 % der modifizierten Mischung 0,95 % der modifizierten Mischung.
Die modifizierte Mischung, die 27,3 % BCAA, bezogen auf die Gesamtmenge, keine Kationen, eine Menge an Ammoniak von
j£ 0,02 % enthält, ist für die Herstellung von Formulierungen
geeignet, die für die Verbesserung des Allgemeinzustandes des Patienten, und insbesondere Behandlung von Trauma und
Sepsis, eingesetzt werden sollen.
In der nachfolgenden Tabelle 14 sind die grundsätzlichen Nahrungsmittelparameter der Formulierung von Tabelle 13
zusammengefaßt.
Beispiel | 2: | Cl |
Beispiel | 4: | Cl" |
Beispiel | 7: | CH3COO |
Beispiel | 8: | CH3COO |
- 45 Tabelle 14
Zusammen- ( | 5.7 | (D | (2) | (3) | ■ | 9.6 | (4) | • | 676 | (5) | |
setzung in % | 7.3 | 197 | |||||||||
nach d. Inte | 5:. 4 | 380 | |||||||||
gration (Zu | 19.6 | 11.6 | 817 | ||||||||
gabe) | 3.3 | 0.600 | 5.7 | 401 | 98 | ||||||
6.1 | 0.858 | 422 | |||||||||
Asparaginsäure | 9.6 | 1,063 | |||||||||
Threonin | 2.8 | 2.385 | |||||||||
Serin | 5.4 | 0.G16 | |||||||||
Glutciiain s äure | 11.6 | 0.959 | 120 | ||||||||
Prolin | ■1.148 | 9.6 | 27.6 | 4,076 | 166 | ||||||
Glycin | . 5.3 | 0.263 | 2.8 | 48 | |||||||
Alanin. · | 15.1 | 0.577 | 5.4 | 93 | |||||||
Valin | 2.1 | 1.239 | 11.6 | 200 | |||||||
Methionin | 4.4 | ||||||||||
Isoleucin | 1.7 | 0.449 | 6.0 | 104 | |||||||
Leucin \ | 2.893! | 15.1 | 261 | ||||||||
Tyrosin | 0,569 | ||||||||||
Phenylalanin- | 1.415 | ||||||||||
Lysin . | 0.233 | 1.7 | 29 | ||||||||
Histidin | 14.200; | 57.9 | |||||||||
Arginin. | |||||||||||
Tryptophan | |||||||||||
Die Bedeutungen von (1), (2), (3), (4) und (5) sind die
gleichen, wie bei Tabelle 12 angegeben.
32231
Es wurde eine modifizierte Aminosäuremischung hergestellt durch Zugabe von 1 g Methionin, 0,8 g Tyrosin, 3,4 g Phenylalanin,
5 g Arginin und 1,9 g Tryptophan zu 100 g einer Mischung mit der Zusammensetzung gemäß Tabelle 10. Die Zusammensetzung
des Aminosäuregemisches ist in der folgenden Tabelle 15 zusammengefaßt.
Threonin „Serin
Prolin ■
Glycin
Alanin Valin·- Methionin-
Isoleucin·
Leucin· Tyrosin Phenylalanin"
Tryptophan Lysin Histidin Arginin
Tabelle 15 | (5.2 | - 6.4} |
5.8% | (6.6 | -■ 8.2} |
7.4% | (17,9 | - 21.9} |
19.9% | (3.0 | - 3.7) |
3.4% | (5.5 | - 6.9} |
6.2% | (8.7 | ·- 10.7} |
9.7% | (2.5 | - 3.1} |
2.0% | (4.9 | ■- 6.1} |
' ' 5.5% | (10. G | - 13.0} |
11.0% | (0.6 | - 0.8} |
0.7% | (2.7 | -· 3.3) |
3.0% | (1.5 | - 1.9·) |
1.7% | (13.7 | - 16.9) |
' 15.3% | (1.8 | - 2.3} |
/' " 2.1% | (4.0 | - 5.0") |
4.5% | ||
100 g der oben angegebenen modifizierten Mischung der Aminosäuren enhalten die folgenden Mengen an Elektrolyt,
jeweils bezogen auf die Herstellung der Mischungen nach
den Beispielen 2, 4, 7 und 8:
Beispiel 2: Cl" etwa 0,6 % der modifizierten Mischung
Beispiel 4: Cl etwa 1,2 % der modifizierten Mischung
Beispiel 7: CH3COO" etwa 0,9 % der modifizierten Mischung
Beispiel 8: CHgCOO" etwa 1,0 % der modifizierten Mischung,
In den modifizierten Aminosäuregemischen beträgt der Gehalt
an verzweigtkettigen Aminosäuren 27,0 %, bezogen auf das
Gesamtgemisch, der Gehalt an essentiellen Aminosäuren beträgt 55,6 %, bezogen auf das Gesamtgemisch, und der geringe Gehalt
an Anionen macht die Formulierung geeignet für die Ver-Wendung bei Patienten, wenn der Allgemeinzustand verbessert
v/erden soll, und insbesondere zur Behandlung von Trauma und Sepsis.
Die grundsätzlichen Parameter der obigen Formulierung sind
in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
- 48 Tabelle 16
• · | Zusammen- setzg. in % nach der Integration (Zugabe) |
(D | (2) | (3) | (4) | (5) |
Asparaginsäure | / | |||||
Threonin | 5.8 | 0.682 | 5.8 | 401 | 104 | |
Serin | 7.4 | 0.986 | ||||
GIu tow i η s Ii u r e | / | |||||
Prolin | 19,9 | 2.422 | ||||
Glycin | 3.4 | 0.634 | ||||
Alanin | 6.2 | 0.975 | ||||
Veil in . . | 9.7 | 1.160 | 9.7 | 9.7 | 671 | 174 |
Methionin | 2.8 | 0.263 | 2.8 | l&Ä | 50 | |
Isoleucin · | 5. !5 | 0.587 | 5.5 | 5.5 | 380 | 99 |
Leucin · | 11.8 | 1.260 | 11.8 | 11.8 | 816 | 212 |
Tyrosin.. | 0.7 | 0.054 | ||||
Phenylalanin· | 3.0 | 0.254 | 3.0 | 208 | 54 | |
Tryptophan. | 1.7 | 0.233 | 1.7 | 118 | 31 | |
Lysin· | 15.3 | 2.931 | 15.3 | 1058 | 275 | |
Histidin | 2.1 | 0.569 | ||||
Arginin ·, | 4.5 | 1.447 | ||||
14.457 | 55.6 | 27.0 | 3846 |
Die Bedeutungen von (1), (2), (3), (4) und (5) sind die gleichen, wie in Tabelle 12 angegeben.
32231
Beispiel 12 '
Die zur Herstellung des Aminosäuregemisches verwendete Säule ist die gleiche wie in den vorhergehenden Beispielen. Die
Percolationsrate beträgt bei diesem Beispiel 1,74 Volumen Lösung/h/Volumen Harz. Die der Säule zugeführte Lösung besteht
aus einer Mischung von Aminosäuren mit der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Verteilung, gelöst in verdünntem
Ammoniak (pH-Wert etwa 10).
Tabelle 17 | g/AA /100 g der Mischung der Aminosäuren |
|
g/AA der Lösung | 7.29 | |
Asparaginsäure | 2. 92 | 4.07 |
1Jf1I) r eon in | 1.63 | 5.22 |
Serin | 2.09 | 25.71 |
6 lufcaroi η s a u re | 10.29 | 12.92 |
Prolin | 5.17 | 2.32 |
Glycin ' " | 0.53 | 4.02 |
Alanin. | 1.61 | 7.4? |
Valin " | 2.97 | 2.92 |
Methionin | 1.17 | 4.77 |
Isoleucin | 1.91 | 10.02 |
Leucin | 4.01 | 0.25 |
Tyrosin | 0.10 | 0.15 |
Phenylalanin· | 0.06 | 9.94 |
Lysin | . 3.98 | 2.75 |
Histidin' | 1.10 | . 0.22 |
Arginin | 0.09 | |
Aminosäuren .gesamt |
40.03 | |
Die obige ajnmoniakalische Lösung wird innerhalb einer Zeit
von 210 min über die Säule gegeben,und danach wird Wasser für 60 min durch die Säule percoliert- In der von der Säule abgenommenen
Lösung befindet sich in der Fraktion der ersten 90 min keine Aminosäure. Nach dieser Zeit wird die Lösung
einschließlich des percolierten Wassers für einen Zeitraum
von 180 min aufgefangen. In der nachfolgenden Tabelle 18 Sind die Ergebnisse der aufgefangenen Lösung und die Aminosäureverteilung
zusammengefaßt. Die zurückgewonnene Menge an Aminosäuren beträgt 1,869 g (93 % der Theorie, bezogen auf
die theoretisch zurückgewinnbare Menge in Höhe von 2,009 g). Bei der Ermittlung der Ausbeute ist die Menge an Asparaginsäure
(142 g) und die Menge an Glutaminsäure (455 g), die an der Säule adsorbiert worden ist, von der Gesamtmenge der
auf die Säule gegebenen Aminosäuren abzuziehen.
Die so erhaltene Aminosäuremischung weist ein Gleichgewicht zwischen Aminosäuren mit sauren Eigenschaften und Aminosäuren mit basischen Eigenschaften auf. Durch Zugabe von
kleinen Mengen an anorganischen Basen oder organischen Basen kann aus diesen Mischungen nach der Einengung unter vermindertem
Druck ein Produkt hergestellt werden, dessen Gehalt an Ammoniak geringer als 0,02 g/100 g Aminosäuren ist, und das
eine geringe Menge an Kationen enthält, wenn eine anorganische Ba.se verwendete wird, bzw. überhaupt keine Kationen und
Anionen enthält, wenn eine organische Base verwendet wird. Die Wahl der Zugabe einer anorganischen oder organischen
Base hängt von dem gewünschten Anwendungsgebiet des Produkts. ab.
Für den Fall, daß das Gemisch für die parenterale oder entera-Ie
Verwendung vorgesehen ist, kann als anorganische Base eine Base verwendet werden, die Kationen in einer physiologischen
Menge enthält, oder in einer Menge, die unbedenklich ist, zum Beispiel Natronlauge, Kalilauge, Magnesiumhydroxid oder
Calciumhydroxid.
Wird eine organische Base hinzugesetzt, so kann diese zum
Beispiel aus Arginin bestehen. Arginin ist ein Teil des Krebs-Henseleit-Zyklus zur Bildung von Harnstoff ("Biochemistry
of the Amino Acids", 2. Aufl., Ac. Press, N.Y. 1965, "Arginine, Ornithine and Citrulline'.1; Urea Synthesis",
Seiten 685-707; J.S. Najaran, H.A. Harpey, Am. J Med.21,
832 (1956)). Durch die Zugabe von 5 mÄqu. Natriumhydroxid oder 5 mMol Arginin zu jedem Liter des gesammelten Eluats
kann nach der Einengung,unter verringertem Druck, ein Produkt hergestellt werden, in dem der Gehalt an Ammoniak geringer
als 0,02 g/100 g Aminosäuren ist, und worin der Gehalt an Natrium etwa 0,3 g/100 g saurer .Aminosäuren ist, wenn Natriumhydroxid
verwendet wird, oder 3 g Arginin/100 g Aminosäuren, wenn Arginin als organische Base verwendet wird.
AA auf der^,., | AA zurück | AA zurück- | I | 9 7.3 | % jeder / | |
Säule | gewonnen | gewonnen | in 100 g | |||
■ | (g) | (g) | (%) | 80.6 | Mischung | |
Asparaginsäure' .; | 190 | 48 | 25.3 | 100.0 | ' 2.6 | |
Threonin | 106 ■ | • 98 | 92.5 | 5.3 | ||
Serin · . | 136 | 126 | 92.6 | 6.7 | ||
Glutaxfi'insäure | . 670 . ' | 215 | 32.. 1 | 11.5 | ||
Prolin | 337 | 327 | 97.0 | 17.5 | ||
GIy c-ir) | 61 | 56 | 91. δ . | ■ 3.0 | ||
Alanin. | 105 | " 102 | 9.7.1 ' | 5. 5 | ||
Valin - | 193 | 177 | 91.7 | 9.. 5 | ||
Methionin . | 76 | 56 | 73. 7 | 3.0 | ||
Isoleucin | 124 | 114 | 91.9 | 6.1 | ||
Leucin | 261 | 234 | 89.. 7 | 12.5" | ||
.'.tyrosin | 6 | |||||
Phenylalanin | 4 | |||||
259 | 252 | 13.5 | ||||
Lyöin | ||||||
Histidin-·. | 72 | 58 | . 3.1 | |||
Arginin-. | 6 | 6 | 0.3 | |||
2/606 | 1,869 | |||||
gesamt |
3223159 Γ-"" .-Ύ7,;-·:\-:
Beispiel 13 . "
Ausgehdnd von dem Verfahren gemäß Beispiel 12 kann eine Aminosäuremischung hergestellt werden, die die folgende
prozentuale Zusammensetzung nach der Behandlung mit einem IRA 400-Austauscherharz aufweist (siehe Tabelle 19):
Tabelle 19 | |
Asparaginsäure | 2.55% |
Threonin | 5.26?: |
Serin | 6.72% |
Glutaminsäure | 11.50% |
Prolin | 17.50?. |
Gly'cin | 2.99% |
Alanin* | 5.48% |
Valin | 9. 49 % |
Methionin | 3.01% |
Isoleucin | 6.11% |
Leucin | 12.55% |
Lysin.'. | 13.49% |
Histidin | 3.10% |
Arginin |
( 2.2 | - 2.8) |
{ 4.7 | - 5.8) |
( 6.0 | - 7.4) |
(10.3 | - 12.7) |
(15.7 | - IS .3) |
{ 2.6 | -■- 3. 3) |
( 4.9 | - G. X) |
{ 8.5 | - 10.5) |
( 2.7 | - 3.3) |
( 5.4 | - 6.7) |
(11.2 | - 13..8) |
(12.1 | - 14.8) |
( 2.7 | - 3.4) |
( o | - 8.3) |
Der Gehalt an Valin, Isoleucin und Leucin in der Mischung beträgt 28,15 %, bezogen auf die restlichen Aminosäuren.
Dieses Gemisch ist daher als Ausgangsmaterial für Mischungen geeignet mit einem hohen Gehalt an verzweigtkettig.en Aminosäuren
gemäß den Untersuchungen und Experimenten der Beispiele 10-und 11. Der wirtschaftliche Vorteil, der sich bei
der Verwendung dieser Mischung ergibt, entspricht in etwa dem Vorteil,der bei Beispiel 9 beschrieben ist. Wenn man zu
100 g der obigen Mischung 3 g Methionin, 6 g Phenylalanin , 9 g Arginin und 1,8 g Tryptophan hinzufügt, erhält man eine
neue modifizierte Aminosäuremischung mit der Zusammensetzung der folgenden Tabelle 20. .
Tabelle 20 | |
Asparaginsäure | 2.1% |
'ihreonin | 4.45 |
Serin | 5.6% |
Glutaminsäure ·· | 9.6% |
Prolin · | 14.6% |
Glycin·, | 2.5% |
Alanin . | 4. 6% |
Valin | 1.9% |
Methionin. | 5.0% |
Isoleucin | 5.1% |
Leucin | 10.5% |
Phenylalanin | 5.0% |
Lysin | 11.3% |
Hiεtidin | 2.6% |
Arginin | 7. 5% |
Tryptophan | 1.5% |
( 1. 8 - | 2.3) |
( 3.9 -- | 4.9) |
( 5.0 - | 6.2) |
{ 8.C - | 10.6) |
(13.1 - | 16.1) |
{ 2.2 - | 2.8) |
( 4.1 ~ | 5.1) |
( 7.1 ·- | 8.7) |
( 4.5 -- | 5.5) |
( 4.5 - | 5.6) |
( 9.4 - | 11. C) |
( 4.5 - | 5,5) |
(10.1 -- | 12 „ 5) |
( 2.3 - | 2.9) |
( 6.7 - | Ü.2) |
( 1.3 - | 1.6) |
Ihr Gehalt an Elektrolyten in 100 g der obigen modifizierten
Mischung kann Null sein,.wenn bei der Herstellung der Mischung die Menge an anwesendem Arginin größer ist als 3 %
der prozentualen Zusammensetzung der Aminosäuren, oder geringer ist als 15 mÄquiv. der Kationen pro Gramm Aminosäuren,
wenn Arginin nicht in der Mischung enthalten ist. Die Zusammensetzung der modifizierten Aminosäuremischung mit
einem Gehalt an verzweigtkettigen Aminosäuren von 23,5 %, bezogen auf die gesamten Aminosäuren,und die mögliche Anwesenheit
von geringen Mengen an Kationen macht die Mischung
geeignet für die Verwendung zur Verbesserung des Allgemeinzustands
des Patienten, und insbesondere für die Behandlung von Trauma und Sepsis. Die grundsätzlichen Parameter der
obigen Formulierung sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
• | ■ Zusammen- , setzg-in % nach d.In tegra tion (Zugabe) |
(D | (2) | (3) | • | 23. 5 | (4) | (5) |
Asparaginsäure | 2.1 | 0.221 | ||||||
Threonin | 4.4 | 0.517 | 4.4 | 307 | ||||
Serin | 5.6 | 0. 746 | ||||||
Glutaminsäure | 9.6 | 0. S14 | ||||||
Prolin | 14.6 | 1. 777 | ||||||
Glycin | 2.5 | 0.466 | ||||||
Alanin | 4.6 | 0.723 | ||||||
Valin | 7.9 ..." | 0.945 | 7.9 | 7.9 | 550 | 156 | ||
Metionin | 5.0 | 0.. 469 | 5,0 | 340 | 99 | |||
Isoleucin | 5.1 | 0.545 | 5.1 | 5.1 | 355 | LOl | ||
Leucin | 10.5 | 1.121 | 10. 5 | 10.5 | 731 | ' 2:07 | ||
Tyrosin | - | — | -■ | — | - - | - | ||
Pheny!alanin. | 5.0 | 0.424 | 5.0 | 348 | 99 | |||
Tryptophan | 1.5 | 0.206 | 1. 5 | 104 | 29 | |||
Lysin | 11.3 | 2.165 | 11.3 | 787 | 223 | |||
Histidin | 2.6 | 0.704 | ||||||
Arginin · | 7.5 | 2.412 | ||||||
14,355 | 50.7 | 3530 |
Die Symbole (1), (2), (3), (4) und (5) haben die gleiche Bedeutung, wie in Tabelle 12 angegeben.
32231SQ
Auf Grundlage des Verfahrens nach Beispiel 12 kann eine Mischung von Aminosäuren mit der folgenden prozentualen
Zusammensetzung hergestellt werden, und zwar nachdem das Gemisch über eine Säule vom Typ IRA 400 gegeben worden ist;
Tabelle 22 | |
Asparaginsäure, | 2.55% |
Threonin | 5.26% |
Serin | 6.72 |
Glutaminsäure | 11.50 |
Prolin | 17.50 |
Glycin | 2.99. |
Alanin . | 5.48 |
Valin- | 9.49 |
,Met.ioniru | 3.01 |
Isoleucine ·- ^ |
6.11 |
Leucin.. | 12.55 |
Ly s i iu | , 13.49 |
Histidin.'! | 3.10 |
Arginin.1;: | _ |
( 2.2 ~ | 2,8) |
{ 4.7 - | 5.8) |
( 6,0 ~ | 7.4) |
(10.3 - | .12 .7) |
(15.7 - | 19- 3) |
( 2.6 - | 3.3) |
( 4.9 - | 6.1) |
( 8.5 - | 10.5) |
( 2.7 - | 3.3) |
( 5.4 - | 6.7) |
(11.2 ~ | 13.8) |
(12.1 - | 14.8) |
{ 2.7 - | 3.4) |
( 0 -- | 5.0) |
Pur die obige Formulierung gelten die gleichen wirtschaftlichen
Vorteile und die gleichen Ausführungen bezüglich des Gehalts an verzweigtkettigen Aminosäuren, wie bei Beispiel 13
ausgeführt.
Durch Zugabe von einem Gramm Methionin, 0,8 g Tyrosin, 3,4 g Phenylalanin, 5 g Arginin und 1,9 g Tryptophan zu 100 g der
in der obigen Tabelle enthaltenen Mischung kann die folgende modifizierte Aminosäuremischung hergestellt werden (siehe
Tabelle 23):
Asparaginsäure Threonin Serin· Glutaminsäure Prolin- "
Glycin Alanin Valin .
Metionin
Isoleucin-Leucin SCyros in
Phenylalanin
Lysin· Histidin··
Arginin.
Tryptophan
Tabelle 23 | ( 2. | 0 | - 2. | 5) |
2.3% | ( 4. | 2 | - 5. | 2) |
4.7% | (5. | 4 | - 6, | 6) |
6.0% ' | C 9. | 2 | - 11. | 4) |
10.3% | (14. | 0 | - 17» | 2) |
15.6% | ( 2. | 4 | - 3. | 0) |
2.7% | ( 4. | 4 | - 5. | 4) |
4.9% | ( 7. | 6 | "■~ y · | 4) |
8.5% | ( 3. | 2 | - 4. | 0) |
3.6% | (.4. | 9 | - 6. | 1) |
5.5% | (10, | 0 | -- 12. | 3) |
11.2% | ( o | 6 | -· 0. | 8) |
0.7% | ( 2 | .7 | - 3 | 3) |
3.0% | (10 | .C | - 13. | 2} |
12.0% | (2 | .5 | ~ *i | 1) |
2.8% | C 4 | .0 | - 5 | .0) |
4.5% | ( 1 | .5 | -» 1 | .9) |
1.7« | ||||
Der Gehalt an Elektrolyt in 100 g der obigen modifizierten
Mischung "kann Null betragen, wenn bei der Herstellung der Basismischung die Menge an Arginin größer ist als 3 %, bezogen
auf die prozentuale Zusammensetzung der Aminosäuren, oder kleiner.ist als 15 mÄquiv. Kationen pro Gramm Aminosäuren,
wenn in der endgültigen Mischung Arginin fehlt. Die modifizierte Mischung, die 25,4 % verzweigtkettige Aminosäuren
enthält, kann kleine Mengen an Kationen enthalten und ist insbesondere geeignet für die Herstellung von Formulierungen,
die verwendet werden zur Verbesserung des Allgemeinzustandes
des Patienten, und insbesondere zur Behandlung von Trauma und Sepsis. In der nachfolgenden Tabelle 24 sind die grundsätzlichen
Parameter dieser Formulierung zusammengefaßt.
- 58 Tabelle 24
• | Zus.- setzg. in % nach In- tegrat. (Zugabe) |
(D | (2) | (3) | (4) | (5) |
Asparaginsäure | 2.3 | 0.242 | ||||
Threonin | 4.7 | 0.552 | . 4.7 | 337 | ||
Serin. · | 6.0 | 0.799 | ||||
Glutaminsäure | 10.3 | 0.981 | ||||
Prolim | 15.6 | 1.899 | ||||
Glycin | 2.7 | 0.504 | ||||
Alanin ", | 4.9 | 0.770 | ||||
Valin · | 8.5 | 1.017 | 8.5 | 8.5 | GlO | 16 S |
Methionin | 3.6 | 0.330 | 3.6 | 258 . | 72 | |
Isoleucin | 5.5 | 0.507 | 5.5 | 5.5 | 3 9 !5 | 110 |
Leucin | 11.2 | 1.196 | 11.2 | 11.2 | 80 4 | 223 |
Tyrosin | 0.7 | 0.054 | ||||
Phenylalanin | 3.0 | 0.254 | 3.0 | 215 | 60 | |
Tryptophan | 1.7 | 0.233 | 1.7 | 122 | 34 | |
Lysin | 12.0 | 2.299 | 12.0 | BGl | 23S | |
Histidin | 2.8 | 0.759 | ||||
Arginin | 4.5 | 1.447 | ||||
.3.931 | 50.2 | 25.2 | 3702 |
Die Bedeutungen von (1), (2), (3), (4) und (5) sind die
gleichen, wie in Tabelle 12 angegeben.
Es-wurde der Versuch gemäß Beispiel 8 wiederholt, jedoch mit
der Ausnahme bezüglich der Konzentration und der Zusammensetzung der Aminosäuren in der Ausgangslösung (vgl. die
nachfolgende Tabelle 25). Die Menge der Aminosäuren, die auf die Säule gegeben wird, beträgt 1271,3 g, und der Gehalt an
Asparaginsäure und Glutaminsäure beträgt 79,4 g bzw. 275,0 g.
Die Daten in der Tabelle 25 zeigen, daß die zugeführte Lösung aufgrund der Tatsache, daß sie hergestellt wird durch'Reinigung
von·. Aminosäuregemischen, die vom Casein abgeleitet sind, Tyrosin, Phenylalanin und Arginin enthält, die in den Lösungen
der anderen Beispiele nicht enthalten sind, da es möglich ist, diese drei Aminosäuren auf unterschiedliche Weise zu
eliminieren.
In der nachfolgenden Tabelle 26 sind die Mengen an rückgewonnener
Aminosäure und die Verhältnisse der Aminosäuren zueinander zusammengefaßt. Bei. Einhaltung der •Versuchsbedingungen
gemäß Beispiel 15 wird Tyrosin und Phenylalanin ••.vollständig
adsorbiert, in der gleichen Weise wie Asparaginsäure und Glutaminsäure, während Arginin vom Harz eluiert wird,
zusammen mit den restlichen Aminosäuren. In der gleichen Weise wie bei Beispielen 9, 10, 11, 13 und 14 beschrieben,
ist es möglich, Formulierungen herzustellen, die für die parenterale und enterale Ernährung geeignet sind.
32231
g AA/1 der | • | 51.26 g | g/AA/100 g der | |
ammoniakal. Lösung | Mischung | |||
der Aminosäuren | ||||
Asparaginsäure. | 3.2 g | 6,24 | ||
T3ix'eonin | 1.74 g | 3.39 | ||
Serin. | 2.06 g | 4 »02 | ||
G3.ufcamin säure | 11.OS g | 21.63 : | ||
Prolin | 6,12 g | 11.94 | ||
GIypin | 1.20 g | 2.34 | ||
Alanin | 2,05 g | 4.00 | ||
Val5.n | . 3.66 g | '7.14 | ||
Methionin | 1.46 g | 2.05 | ||
Isoleucin | 2.67 g | 5.21 | ||
Leucin | 5.22 g | 10.18 | ||
Tyrosin | 1.5 g | 2.93 | ||
Phenylalanin ■ | 1.5' g | 2. 93 | ||
Lysin | 5.03 g | 9.81 | ||
Histidin . | 1.51 g | 2.95 | ||
Arginin;. · | 1.25 g | 2.44 | ||
Aminosäuren '; | ||||
gesamt |
AA auf der | AA zurück | 0 | AA zurück | Ö | % jeder AA | |
Säule, | gewonnen | 41.6 | gewonnen | 96.2 | in 100 g | |
(g) | (?) | 48.8 | (%)■ | 95.5 | Mischung | |
Asparaginsäure | 79.4 | 0 | 0 | |||
9?hreonin . | 43.2 | 144.2 | 95.0 | 5.6 | ||
Serin | 51.1 | 28.5 | 95.7 | 6.5 | ||
Glutaminsäure | 275.0 | 50.4 | 99.2 | _.~ | ||
Prolin. | 151.8 | 81.7 . | 90.0 | 19.4 | ||
Glycin | 29.8 | 20.5 | 56.5 | 3.8 | ||
Alanin | 50.8 | 49.8 | 75.2 | 6.8 | ||
Valin | 90.8 | 96.9 | 74.8 | 11.0 | ||
Methionin | 36.2 | 0 . | 0 | 2.7 | ||
Isoleucin | 66.2 | 0 | 0 | 6.7 | ||
Leucin | 129.5 | 123.8 | 99.3 | 13-0 | ||
Tyrosin | 37.2 | 27.7 | 74 | — | ||
Phenylalanin- | 37.2 | 30.7 | 99.0 | .-- | ||
Lysin | 124.7 | 744^6 | 16.6 | |||
Histidin | 37.4 | 3.7 | ||||
Arginin . | 31.0 | 4.1 | ||||
gesamt | 1271.3 | • |
Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt unter Verwendung
der gleichen Ionenaustauschersäule, des gleichen Ionenaustauscherhärzes
und der gleichen ionischen Form des Harzes. Die Percolationsrate bgetrug 1 Volumen Lösung/H/Volumen Harz.
Die dem Harz zugeführte Lösung bestand aus einer Aminosäuremischung in den Verhältnissen gemäß der folgenden Tabelle 27,
wobei das Aminosauregemisch erhalten wurde durch die Hydrolyse
von Sojamehl nach den üblichen Reinigungsbehandlungen,
- | g AA/1 der |
ammoniakal. Lösunc | |
Asparaginsäure . | 5.25 Cj |
Threonin. | 1.43 g |
Serin«·' | 2.15 g |
Glutaminsäure | 9.31 g |
JProlin·. | 2.75 g |
Glycin | 2.35 g |
Alanin | 2,73 g |
Valin | 2.51 g ' |
Methionin- | 0.38 g |
Isoleucin | 1.76 g |
Leucin | 3.12 g |
Tyroüir | — 9 |
Phenylalanin | — g |
Lysin | 3.51 g |
Histidin. | 0.77 g |
Arginin. > | ~t g |
Aminosäuren1· | 38.02 g |
gesamt |
g/AA/100 g
der Mischung der Aminosäurer
13. | .8 |
3. | .76 |
5. | 65 |
2-5. | 48 |
7. | 23 |
6. | 1 |
7. | 81 |
6. | 6 |
0. | 99 |
4. | 63 |
8. | 2 |
9-23 2.02
Die ammoniakalische Lösung wird innerhalb einer Zeit von
120 min über die Austauschersäule gegeben. Die Menge an
Aminosäure, die auf die Säule gegeben wird, beträgt 836,44 g, und der Gehalt an Asparaginsäure beträgt 115,4 g, und der
120 min über die Austauschersäule gegeben. Die Menge an
Aminosäure, die auf die Säule gegeben wird, beträgt 836,44 g, und der Gehalt an Asparaginsäure beträgt 115,4 g, und der
Gehalt an Glutaminsäure 204,7 g. Nach Beendigung der Zugabe der Lösung wurde die Eluierung eingeleitet, unter Verwendung
einer verdünnten Ammoniak/Ammoniumchlorid-Pufferlösung (A).
Die Eluierung wurde durchgeführt für 240 min, entsprechend 44 1 ammoniakalischer Lösung von Ammoniumchlorid. Das Gesamte
Eluat wurde gesammelt. In der folgenden Tabelle 28 sind die
Ergebnisse des Versuchs zusammengefaßt. Die Rückgewinnung an
Aminosäuren nach der Eluierung beträgt 460,2 g, und die theoretische Ausbeute, berechnet unter Abzug der Mengen an
Asparaginsäure und Glutaminsäure von der Gesamtmenge der Aminosäuren auf der Säule, beträgt 516,14 g. Die Ausbeute
beträgt somit 89,2 %. Der Chlorgehalt in der endgültigen Mischung,
die keine Asparaginsäure und Glutaminsäure enthält, beträgt 0,7 %.
In der gleichen Weise, wie bei den Beispielen 9, 10, 11, 13 und 14 beschrieben, können Formulierungen hergestellt werden,
die geeignet sind, klinische Nahrungsmittel oder für den Einsatz
in der Zootechnologie oder in der Veterinärmedizin durch geeignete Zugabe von Aminosäuren, die in der Zwischenproduktformulierung
fehlen, zu ergeben.
- 64 Tabelle 28
AA auf der | AA zurück | AA zurück | % jeder AA | |
Säule, | gewonnen | gewonnen | in 100 g | |
(g) | (g) | Mischung | ||
Asparaginsäure , | 115.5 | 0 | 0 | |
Threonin | 31.5 | 31.1 . | 98.7. | 6 r 75 |
Serin | 47.3 | 42 " . | 88.8 | S. 13 |
Glutaminsäure | 204.8 | 0 | 0 | — |
Prolin | 60.5 | 55 | 90.9 | 11.95 |
Glycin | 51,7 | 49.2 | 9:5.1 . | 10.7 |
Alanin | 60.1 | 58.6 | 97.5 | 12.. 7 |
Valin | 55.2 | 50.3 | 91.1 | 10.-9 ■ |
Methionin- | 8.3 | 3.6 | 43.3 | 0.73 |
I so leucin.. | 38. 72 | 31.2 | 80.6 | 6.7S |
Leucin. | 68.6 | 52. 3 | 76.2 | 11.. 4 |
Tyrosin | -. · . | ·- | - | |
Phenylalanin · | — | _ | — | ~ . |
Lysin | 77,2 | 76.5 | SS. 1 | 16.6 |
Histidin« | 16.9 | 10.4 | 61.5 | 2.26 |
Arginin· | — | - | ||
> gesamt |
836.44 | 460.2 |
Das Verfahren von Beispiel 16 wurde unter Einhaltung der dort beschriebenen Verfahrensbedingungen wiederholt. Das Aminosäuregemis.ch,
das auf die Säule gegeben wurde, bestandn aus einer Lösung mit den Konzentrationen und der Zusammensetzung
wie in der nachfolgenden Tabelle 29 angegeben.
- 65 Tabelle 29
g AA/1 der ammoniakal. Lösung |
g/AA / 10O q | |
3.15 g | der Mischung der Aminosäuren |
|
Asparaginsäure | 1.47 g | 8. 34 |
Threonin | 1.33 g | 3.89 |
Serin | 6.12 g | 3.52 |
Glutaminsäure | .. 2.71 g | 16.2 |
Prolin | 3.56 g | 7.17 |
Qlycin | 3.40 g | 9.43 |
/ilanin | 2.72 g | 9.00 |
Valin | 1.46 g | 7.2 |
Methionin | . 1.76 g | 3.86 |
Isoleucin·^ | 3. 88 g | 4.66 |
Leucin. | - | 10.27 |
Tyrosin | . — | — - |
Phenylalanin | 5.43 g | |
Lysin | 0.77 g . - | ■ 14-3 |
Histidin- | — | 2.04 |
Arginin . · | 37.76 g | - |
Aminosäuren ". gesamt . " |
||
Das Aminosäuregemisch wurde erhalten durch die Hydrolyse von Fischmehl nach geeigneten Reinigungsbehandlungen und
nach einer entsprechenden Entfärbung. Die Menge der Aminosäuren, die auf die Säule gegeben wurde, beträgt 883,6 g,
und.der Gehalt an Asparaginsäure und Glutaminsäure beträgt 73,7 g bzw. 143,2 g. Die Percolationsrate wurde auf 1,74
Volumen Lösung/h/Voluinen Harz erhöht. Die Phase, die von
der Säule abgenommen wurde, während die Aminosäurelösung der Säule zugeführt wurde, enthielt keine Aminosäuren.
Die Eluierung wurde mit einer ammoniakalischen Lösung von Ammoniumchlorid (Pufferlösung A) vorgenommen. Die Eluierung
dauerte 140 min, entsprechend etwa 44,6 1 ammoniakalischer Ammoniumchloridlösung. Das gesamte Eluat wurde gesammelt.
In der nachfolgenden Tabelle 30 sind die Ergebnisse des Versuchs zusammengefaßt. Die Menge an zurückgewonnenen Aminosäuren
nach der Eluierung beträgt 565 g. Die. theoretische Menge beträgt 666,7 g, berechnet durch Abzug der Asparaginsäure
und Glutaminsäure von der Gesamtmenge der auf die Säule gegebenen Aminosäuren. Daraus ergibt sich eine Ausbeute von
87,7 %. Der Chlorgehalt der endgültigen Mischung, die keine Asparaginsäure und Glutaminsäure enthält, beträgt 1,4 %.
In der gleichen Weise wie in den Beispielen 9, 10, 11, 13 und 14 angegeben, können aus diesem Gemisch' geeignete Formulierungen
hergestellt werden, die für die zootechnologische Anwendung, für die veterinärmedizinische Anwendung und die
als klinische Nahrungsmittel geeignet fsind, wenn die entsprechenden
Aminosäuren hinzugefügt werden, welche in der Zwischenproduktformulierung fehlen.
32231
- 67 - -. Tabelle 30
AA auf der | AA zurück | AA zurück | % jeder A/ | |
Säule, | gewonnen | gewonnen | in 100 g | |
(g) | Cg) | (%ϊ | Mischung | |
•Asparaginsäure | 73.7 | 0 | 0 | |
Threonin■ | 34.4 | .32.2 | 93.6 | 5.5 |
Serin- | 31.1 | 28.3 | SO.9 | 4.83 |
Glutaminsäure | 143,2 | 0 | 0 | —— |
Prolin | 63.4 | 55.1 | 86.9 | S. 41 |
Glycin | 83.3 | 80.2 | 96.2 | 13.7 |
Alan'in | 79.6 | . 77.3 | 97.1 | 13.2 |
Valin· - | 63.6 | 56 | 88 | 9.57 |
Methionin | 34.2 | 15.9 | 46.5 | 2.72 |
Isoleucin- | 41.2 | 32.4 | 78.6 | 5.54 |
Lew: in *.· | 90,8 | 69.9 | 76.9 | 11.9 |
Tyrosin.. | — | — | — | |
Phenylalanine | -— | — | — | |
Lysin | 127.1 | 125.8 | 21.5 | |
Histidin . | 18.0 | . 11.9 | 66.1 | 2.03 |
Arginin, | — | —.- | -.— | — |
ge'samt | 883,6 | 585. α |
Der Versuch nach Beispiel 17 wurde unter Beibehaltung der
dort angegebenen Versuchsbedingungen wiederholt, wobei jedoch die Percolationsrate 1,74 Volumen Lösung/h/Volumen Harz betrug.
Die Menge der auf die Säule gegebenen Aminosäuren betrug 871,0 g, und der Gehalt an Asparaginsäure und Glutamin-
säure 107,6 g bzw. 147,2 g. Die Daten bezüglich der Konzentration
und der prozentualen Zusammensetzung der dem Harz zugeführten Lösung sind in der nachfolgenden Tabelle 31
zusammengefaßt. Zur Eluierung wurde die Pufferlösung C verwendet. Die Eluierung mit der ammoniakalischen Ammoniumacetatlösung
dauerte 195 min, entsprechend etwa 60 1 ammoniakalischer Ammoniumacetatlösung.
In der nachfolgenden Tabelle 32 sind die Ergebnisse des • Versuchs zusammengefaßt. Die Zusammensetzung gemäß Tabelle 31
leitet sich von der vollständigen Hydrolyse des Eialbumins ab, wobei das erhaltene Produkt anschließend gereinigt wurde.
In der gleichen Weise wie in den Beispielen 9, 10, 11, 13 und 14 beschrieben, können aus dem Aminosäuregemisch entsprechende
klinische Nahrungsmittel formuliert werden.
g AA/1 der | g/AA/100 g | m | |
ammoniakal. Lösung | der Mischung | ||
4.60 g | der Aminösaurer; | ||
Asparaginsäure | • 1.07 g | 12.36 | |
Threonin | 2.69 g | 5.02 | |
Serin | 6.29 g | 7.23 | |
Glutamin sä ure . | 1.69 g | 16.90 | |
Prolin | 1.70 g | 4.54 | |
Glycin | 3.06 g | 4.78 | |
Alanin . · | 2.83 g | 8.22 | |
Valin | 1.87 g | 7.60 | |
Methionin | 2.28 g | 5.02 | |
Isoleucin \_ | 3.83 g | 6.13 | |
Leucin | — g | 10.29 | |
Tyrosin . | — g | —_ | |
Phenylalanin | 3.29 g | —— | |
Lysin - | 1.14 g | • 8.84 | |
Histidin | -~ g | 3.06 | |
Arginin· | — | ||
Aminosäuren | 37.22 g | ||
gesamt | |||
- 70 - '-Tabelle 32
AA auf der Säule, (g) |
AA zurück gewonnen (g) |
-I AA zurück gewonnen (%) . |
% jeder AA ■in 100 g Mischung |
|
Asparaginsäure | 107. G | 0 | 0 | |
Threonin | 43.8 | 42.1 | 96.1 · | 7.8 |
Serin | 62.9 | 59,6 | 94.8 | 11.0 |
Glutaminsäure : | 147.2 | 0 | 0 | |
Prolin- | 39.5 | 37.7 | 95.5 | 6.9 |
Glycin:. | 41.7 | 40.0 | 95.9 | 7.4 |
Alanin | 71-6 | 71.0. | 99.1 | 13.1 |
Valin | 66.2 | 60.9 | 92.0 | 11.2 |
Methionin | 43.8 | 23.8 | 54.3 | 4.4 |
Isoleucin | 53.4 | • 41.6 | 77.9 : | 7.7 |
Leucin | 89, 6 | 69.7 | 77.8 | 12.8 |
Tyrosin > | — | — | — | — |
Phenylalanin« | — | — | — | ~- |
Lysin· | 77.0 | 76.6 | 99.5 | 14. .1 |
Histidin | 26.7 | 19.6 | 73.4 | 3.6 |
Arginin | — | .— | — | ·<— |
gesamt | 871.0 | 542.6 |
Beispiel 19 .
Das Verfahren gemäß Beispiel 18 wurde unter Beibehaltung der Verfahrensbedingungen wiederholt, wobei jedoch die auf die
Säule gegebene ammoniakalische Lösung der Amminosäuren die
folgende Zusammensetzung gemäß Tabelle 33 aufwies:
— 71 — Tabelle 33
g AA/1 der | g/AA/1OO g | |
ammoniakal. Lösung | der Mischung | |
5..SC | der Aminosäuren | |
.Asparaginsäure | 2. 44 | 13.9 |
Threonin | ■ 1.96 | 6.1 |
Serin | 5.52 | 4.9 |
Glutami η s ä u r e | 2.76 | 13.8. |
Prolin | 2.68 | 6.9 |
Glycin | 2.88 | 6.7 |
/ilanirx · | 3.32' | 7.2 |
Valin | 1.12 | 8.3 |
Methionin | 2.28 | 2.8 |
Isclencin. | 4.08 | 5.7 |
Leucin | 0.04 | 10.2 |
Tyrosin | 0.04 | 0.1 |
Phenylalanin | 4.32 · . | 0.1 |
'Lysin | 0.92 | 10,8. |
.Histidin | 0.08 | 2.3 |
Arginin | 40.00 | 0.2 |
Aminosä.uren | ||
gesamt | ||
Das Gemisch der Aminosäuren wurde erhalten durch die Hydrolyse eines Proteinkonzentrats aus Kartoffeln nach den üblichen
Reinigungsbehandlungen und nach der üblichen Entfärbungsbehandlung. Die in der Tabelle 33 angegebenen Werte sind nur
Beispiele, sie schränken den Erfindungsbereich nicht ein, undn diese Werte können in weiten Bereichen in Abhängigkeit
von dem Ausgangsprotein variiert werden.
Die Percolationsrate, die Zeitdauer für die Zuführung der
Lösung auf die Säule, die Zeit für die Durchführung des
Verfahrens und die Zeitdauer für die Eluierung entsprechen
in etwa den Daten gemäß Beispiel 8.
In der nachfolgenden Tabelle 34 sind die Ergebnisse bezüglich der zurückgewonnenen Aminosäuren und das Gleichgewicht zwischen
den Aminosäuren zusammengefaßt. In der gleichen Weise,wie in
den vorhergehenden Beispielen beschrieben, ist es möglich, aus dem Aminosäuregemisch Formulierungen herzustellen, die
für die klinische Ernährung geeignet sind, oder die für andere geeignete Anwendungszwecke eingesetzt werden können durch entsprechende
Zugabe von weiteren Aminosäuren, zum Beispiel Arginin, Tryptophan, Phenylalanin und Tyrosin.
AA auf der | AA zurück | AA zurücx - | % jeder AA | |
Säule, | gewonnen | gewonnen | in 100 g | |
(g) | (g) | (*> | Mischung | |
Asparaginsäure . | 139 | 0 | ||
Threonin | 61 | 56.7 | 93.0 | • 8.9 |
Serin | 49 | 45.6 | 93.0 | 7.2 |
Glutaminsäure · | 138 | 0 | 0 | |
Prolin | 69 | 63.5 | 92.0 | 10.' 0 |
Glycin | 67 | 64.2 | 95.8 | 10..1 |
Alanin | 72 | 69.2 | 96.1 | 10.9 |
Valin | 83 | 74.8 | 90.1 | ■ 11.7 |
Methionin | 28 | ! 15.4 | 54.9 | 2.4 |
Isoleucin | 57 | 44.6 | 78.2 | 7.0 |
L.eucin | 102 | 78.6 | 77.1 | 12.3 |
Tyrosin | 1 | |||
Phenylalanin | 1 | |||
Lysin | 108 | 107 | 99.0 | 16.7 |
Histidin · | 23 | 16.1 | 70.1 | 2.5 |
Arginin· ; | 2 | 1.9 | 95.0 | 0.3 |
gesamt | 1000 | 637.6 |
Das Verfahren gemäß Beispiel 12 wurde unter Einhaltung der Verfahrensbedingungen wiederholt, wobei jedoch eine ammoniakalische
Aminosäurelösung mit der Konzentration und der
Zusammensetzung gemäß Beispiel 19 auf die Austauschersäule gegeben wurde. Die Mischung der Aminosäuren wurde erhalten durch Hydrolyse eines Protein-Konzentrats aus Kartoffeln,
Zusammensetzung gemäß Beispiel 19 auf die Austauschersäule gegeben wurde. Die Mischung der Aminosäuren wurde erhalten durch Hydrolyse eines Protein-Konzentrats aus Kartoffeln,
'3'223T5a Γ:;::-.Γ:"--:->:: '
- 74 _"""-'' ■"■■
nach den üblichen Reinigungsbehandlungen und der üblichen Entfärbungsbehandlung. Die in der nachfolgenden Tabelle 35
zusammengefaßten Daten sind nur Beispiele, ohne daß dadurch der Bereich der Erfindung eingeschränkt wird, und die dorfe
angegebenen Bereiche können in Abhängigkeit von dem Protein-Ausgangsmaterial variiert werden.
Die Percolationsrate und die Zeitdauer für das Durchschleusen
der Lösung durch die Säulen, die Verfahrenszeit und die Zeit der Eluierung entsprechen in etwa den Daten gemäß Beispiel 12.
In der nachfolgenden Tabelle 35 sind die Daten bezüglich der zurückgewonnenen Aminosäuren und der Aminosäureverteilung
unter Berücksichtigung der auf diese Säule gegebenen Aminosäuren zusammengefaßt. In der gleichen Weise wie in den vorhergehenden
Beispielen beschrieben, ist es möglich, aus dem gewonnenen Aminosäuregemisch Formulierungen herzustellen, die geeignet
sind als klinische Nahrungsmittel oder für andere Anwendungszwecke durch die Zugabe weiterer geeigneter Aminosäuren, zum
Beispiel Arginin, Tyrosin, Phenylalanin und Tryptophan.
AA auf der | AA~zurück- | AA zurück | % jeder / | - | |
£>auie, | gewonnen | gewonnen | in 100 g | ||
(g) | • (g) | (%) | Mischung | ||
Asparaginsäure | 417 | 108.8 | , 26.1 | 4.8 | |
Threonin | 183 | . 170.7 | 93.0 | 7.5 | |
Serin | 147 | 162.0 | 93.1 | 7.1 | |
Glutami η s ä υ r e | 414 | 137.4 | 33.2 | 6.0 | |
J'rolin | 207 | 202.8 | .98.0 | 8,9 | |
Glycin | 201 | . 185.0 | 92.1 | 8.1 | |
0 TQanin |
216 | 209.7 | 97.1 | 9.2 | |
Valin | 249 | 22Ö.8 | 91.9 | 10.1 | |
Methionin | 84 | 61.1 I |
72.8 | 2.7 | |
Isoleucin | 171 | 159 ' | S3.0 | 7.0 | |
Leucin·· | 306 | 281.8 | 92.1 | 12.3 | |
Tyrosin. | 0.3 | ||||
Phenylalanin | 0*3 | ||||
Lysin· | 324 | 314.3 | 97.0 | 13.8 | |
Histidin. | 69 | 54.5 | 79,1 | 2.4 | |
Arginin., _ ' | 6 | 6 j Ί |
100.0 | 0.03 | |
gesamt . | 3000 | I . 2282.5 |
* |
Claims (5)
- T 53 465Anmelder: PITiRREL s.p.a», Via Depretisr 88 Napoli/ItalienAminocäurr-gemiöche, Verfahren ".ν deren HerstellungPa tont an s ρ r U c h eU. Verfahren für die vollständige oder teilweise Eiimiriirung von Asparaginsäure und Glutaminsäure aus einem Proteiiihydrolysat oder einem Aminosäüregemisch, enthaltend Asparaginsäure und Glutaminsäure, dadurch gekennzeichnet , daß man das Hydrolysat br-;w. das Arninosäuregemisch in Lösung auf ein Anionenaustauscherharz gibt und dann die Aminosäuren eluiert, vrabei die. Asparaginsäure und die Glutaminsäure wenigstens teilweise von den restlichen Aminosäuren aufgrund ihrer Affinität zu dem Anionenaustauscherharz, das eine größere Affinität zu der. Asparaginsäure und der Glutaminsäure als zu den restlichen Aminosäuren aufweist, abgetrennt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Proteinhydrolysat oder die Lösung der Aminosäuren in einer smmoniakalischen Lösung mit einem pH-Wert von höher als .7 gelöst sind.C:.-.:.32231
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein starkes Anionenaustauscherharz ist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensstufe der Eluierung mit einer ammoniakalischen Lösung vorgenommen wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekonnzeichnet, daß die Elutionslösung eine Ammoniak/Ammoniumchlorid-Pufferlösung ist.6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Elutionslösung eine Ammoniak/Arnmoniumacetat-Pufferlösung verwendet.7. Verfahren nach Anspruch 1, für die teilweise Eliminierung von Asparaginsäure und Glutaminsäure aus einem Proteinhydrolysat oder einem Aminosäuregernisch, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung des Proteinhydrolysats oder das Aminosäuregemisch auf ein Anioncinaustauscherharz gibt und dann das Harz mit Wasser wäscht, wobei die Asparaginsäure und die Glutaminsäure länger von dem Harz festgehalten werden, als die restlichen Aminosäuren.8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Eluat oder die von der Säule abgenommene wäßrige Lösung durch Einengen im Vakuum konzentriert wird, um eine Suspension oder einen trockenen Rückstand herzustellen.9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminosäuregemisch erhalten wird durch die Hydrolyse eines tierischen oder pflanzlichen Proteins.10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Protein Casein verwendet.11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Protein Fischmehl, Sojamehl, Blutmehl, Federn, Gelatine, Rinderhaut, Torula, Proteinrückstände aus Leberextrakten, Albumin, Organextrakte, Protein enthaltende Produkte, die bei der Isolierung oder Anreicherung von Protein bei der Behandlung von tierischen oder pflanzlichen Materialien erhalten werden, Proteinkonzentrate aus Kartoffeln, Getreidegluten und Milchserum einsetzt.12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Protein ein industrielles oder landwirtschaftliches proteinhaltiges Abfallprodukt verwendet.13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aminosäuregemisch ein Gemisch verwendet, das beim industriellen Fermentationsverfahren erhalten wird.14. Aus einem Proteinhydrolysat hergestelltes Aminosäuremittel, dadurch gekennzeichnet, daß es frei von Asparaginsäure und Glutaminsäure ist, oder daß es einen Gehalt an Asparaginsäure und Glutaminsäure aufweist, der im wesentlichen geringer ist als der des Proteinhydrolysate, das bei einem der Verfahren nach den An-. Sprüchen 1 bis 7 erhalten wird.15. Aminosäuremittel bzw. -formulierung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Isoleucin, Leucin., Valin, und/oder Arginin enthält.16. Aminosäureformulierung, hergestellt aus Casein, gekennzeichnet durch den Gehalt an
■ —. - - - (5.8 - 3223150 6.5% (7.5 - 7.1) 8.3 \ (20.1 - 9.1) 22.3 % (3.4 - 24.5) 3.8 % (6.3 - 4.2) 7.0 % (9.8 - 7.7) 10.9 % (2 - 12 „0} 2.2 Z' (5.6 - 2-4) 6.2 * (11.9 - 6.8) 13.2 * (15.5 - 14.5) 17.2 * (2.2 - 18.9} 2.4 % 2.6) Threonin· SerinProlin· Glycin' Alanin' Valin .Methionin! '■ Isoleucin·· ! Leucin* LysinHistidin17. Aminosäuregemisch, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Behandlung von Leberkrankheiten geeignet ist und die folgenden Aminosäuren enthält:(5.2 - 6.4) (6.7 - 8.2) (18.0 - 22.0) (3.1 -- 3.7) (5.7 - G.9) (8.8 -- 10.8) (. (1.8 - 2.2) (5.0 - 6.2) (10.7 - 13.1) (1.3 - 1.5) (14.0 - 17.0} (2.0 - 2.4) (6.9 - 8.5) (0.8 -1.0)18. Aminosäuregemisch nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es als klinisches Nahrungsmittel geeignet ist und die folgenden Aminosäuren enthält:' Threonin 5.7 % . (5.1-6.3)Serin · 7.3 ft (6.6 - 8.0)Threonin 5.ß Serin 7.5 Prolin 20.0 Glycin . 3.4 Alanin 6.3 Valin · 9.8 Methionin 2.0 Isoleucin 5.6 Leucin 11.9 Phenylalanin- 1.4 Lysin IS. 5 Histidin · 2.2 Arginin·'. 7.7 Tryptophan 0.9 Prolin.GlycinAlaninValinMethioninIsoleucin.LeucinPhenylalanin.Lysin . ·Histidin =ArgininTryptophan19.6 3.3 6.1 9.6 2.8 5.411.6 5.315.1 2.1 4.4 1.7-::~32231 6 - 21. 50 8) (17. - 3.6} (3.0 - 6.7) (5.5 (8.6 - 10.6} (2.5 - 3.1) (4.9 - 5.9) (10. A ·- 12. (4.8 - 5.8). (13. 6 ~ IG. (1..9 -- 2.3) (4*0 - 4.8) (1.5 - 1.9) 19. Arzneimittel nach Anspruch 17, dadurch!gekennzeichnet, daß es als klinisches Nahrungsmittel geeignet ist und die folgenden Aminosäuren enthält: '■ThreoninSerinProlinGlycin/ilanin .Valin.MethioninIsoleucin. =Leucin -TyrosinPhenylalaninTryptophanLysin .HistidinArginin-5.8% 7.4%19.9% 3.4% 6.2?; 9.7% 2.8% 5.5%11.8% 0.7% 3.0S 1.7%15.3% 2.1% 4.5% (5.2 - 6Λ) (6.6 - 8.2) (17.9 - 21.5} (3.0 - 3.7} (5,5 - 6.9) (8,7 ~ 10.7} (2.5 - 3.1} (4.9 - 6.1) (10.6 - Χ3.0Ϊ (0.6 ~ 0.8) (2.7 ~ 3.3) (1.5 - 1.9=) {13.7 - 16.9) (1.8 - 2.3} (4.0 - 5.0}Aminosäuregemisch nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Casein hergestellt wird und Asparaginsäure und Glutaminsäure in einer Menge enthält, die kleiner ist,als die im Proteinhydrolysat,enthaltendAsparaginsäure 2.55% ( 2.2 ~ 2.8) Threonin ·. 5.26% ( 4-7 - 5.8) Serin- 6.72% ( 6..O - 7.4) Glutaminsäure 11.50% (10.3 - 12.7) Prolin. 17.50% (15.7 - 19 ,.3) Glycine 2.99% ( 2.6 - 3.3) Alanin» 5.48% ( 4.9 - 6.1) Va Ii lv 9.49% ( 8.5 ~ 10.5) Methionin.· • 3.01% ( 2.7 - 3.3) Isoleucin. 6.11% ( 5.4 - 6.7) Leucin,. ' 12.55% (11.2 - 13.8) Lysin-· 13.49% (12.1 - 14.8) Histidin- 3.10% ( 2.7 - 3.4) Arginin= ( 0 - 8.3) 21. Aminosäuregemisch nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet daß es aus Casein hergestellt wird, als klinisches Nahrungsmittel einsetzbar ist und die folgenden Aminosäuren enthält:Asparaginsäure 2.1% ■ ( 1.8- 2.3)Threonin _ 4. 4% ( 3,9 - 4.9), Serin 5#6% ( 5.0 - 6.2)Glutaminsäure 9.5% ( 8.6 - 10.6)Prolin·· 14.6S (13.1 - 16.1)Glycin ' 2.5% ( 2.2 - *2;8)Alanin-. . 4.^ ( 4.3.- .5.1).Valin« 7m9% ( 7.1 - 8.7)Methionin ' · 5.0% . ( 4.5 - 5.5)Isoleucin 5.1% · ( 4.5 - 5.C)Leucin- 10.5% ( 9.4 - 11.6)Phenylalanin 5.0% ( 4.5- 5-5)I-ysin ■ 11.3% (10.1- 12.5)Histidin 2.6% (2.3-2.9)Arginini· · 7.5g ( 6.7 - 8.2)Tryptophan ' 1.5% ( 1.3 - 1.6)22. Aminosäuregemisch nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Casein hergestellt wird, als klinisches Nahrungsmittel geeignet ist, und die folgenden Aminosäuren enthält:Asparaginsäure 2.3% ( 2.0 - 2*5) Threonin- 4.7% ( 4.2 ~ 5.2) Serin 6.0% • ( 5.4 ~ 6.6) Glutaminsäure 10.3% . ( 9.2 - 11. 4J Prolin · 15.6?; (14.0 - 17.2} Glycin- 2.7% ( 2.4 - 3.0) Alanin 4.9% ( 4.4 - 5.4) Valin-: ■ 0.5% ( 7.6 - 9.4) Metionin . 3.6% ( 3.2 - 4.0) Isoleucin·. 5.5% ( 4.9 - 6.1) Leucin 11.2% (10.0 - 12.3) Tyrosin-. 0.7% ( 0.6 - 0.8) Phenylalanin·. 3.0% ( 2.7 - 3.3) Lysin . 12.0% (10.8 ■- 13.2) Histidin . 2.8% ( 2.5 - 3.1) Arginin 4.5% ( 4.0 - 5.0) Tryptophan 1.7% ( 1.5 - 1-S) 23. Aminosäuregemisch nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,daß es aus Kartoffeln hergestellt wird und die folgenden Aminosäuren enthalt:Threonin« 7.12 - 10.60%Serim 5.76 - 8,643• Prolin- ■ 8.0 ~ 12.0%Glycin ■ · , 8.1 — 12.1%Alanin 8.72 - 13.1%Valin · ■ 9.36 - 14.04%Methionin·. . 1.92 - 2.88%Isoleucin 5.6 - 8.4%Leucin. .. 9.64- 14.76%Lysin.. . 13.36 - 20.04%0 - ■--* 3 . 0% './-.:.'.322315O 2. O .4% O Histidin-Arginin.24. Aminosäuregemisch nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Kartoffeln hergestellt wird und die folgenden Aminosäuren enthält:Asparaginsäure 3.84 - 5.76?.Threonin 6.0 - 9.0 %Serin;. 5.7-8.52%Glutaminsäure 4.8 - 7.2 % Prolin, ; 7.12 -10.7 % Glycin·-" ■ 6.5 . - 9.72%Alanin·- 7.36 -11.0 %Valim·. 8.1 -12.1 SMethionin 2.16 - 3.24%Isoleucin 5.6 - 8.4 %Leucin 9.84 -14.8 %Lysine 11.04 -16.6 %Histidin 1.92 - 2.88%Arginin 0 - 0.4 %25. Verwendung des Aminosäuregemisches nach Anspruch bei der Bekämpfung von Trauma und Sepsis.26. Verwendung des Aminosäuregemisches nach Anspruch 17 bei der Bekämpfung von pathologischen Zuständen der Leber.
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