制造氨基酸的方法
【專利摘要】通過如下制造L-纈氨酸顆粒：以相對于L-纈氨酸為0.5重量％以上的量向包含L-纈氨酸的水溶液中添加L-谷氨酸，將L-谷氨酸溶解，然后將水溶液的pH調(diào)節(jié)至酸性水平，然后將L-纈氨酸結(jié)晶。
【專利說明】制造氨基酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將L-纈氨酸顆?；姆椒?。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)通過發(fā)酵方法制造氨基酸時，在培養(yǎng)物中積聚的氨基酸通常作為固體回收。作為固體回收的方法實(shí)例包括一種方法，其包括:從培養(yǎng)物中除去微生物細(xì)胞，將殘留物通過樹脂柱等以除去雜質(zhì)從而制備粗制溶液，進(jìn)行濃縮等以作為晶體析出氨基酸，然后從溶液中分離該晶體(下文稱作固-液分離)以作為晶體回收氨基酸。
[0003]然而，例如，薄片或細(xì)粉狀的晶體由于其形狀而對固液分離的適合性差且需要延長的晶體干燥時間，并且存在產(chǎn)品品質(zhì)和制造成本顯著受影響的情況。另外，這種薄片或細(xì)粉狀的晶體的比重低并且體積大。因此，不僅可以裝入具有一定容積的容器的晶體的量少且從輸送角度來看這種包裝不有效，而且還存在最終產(chǎn)品中可用的晶體的量受限的可能性。[0004]避免這種缺點(diǎn)的方法的實(shí)例包括從包含氨基酸的溶液中作為大晶體回收得到的氨基酸的方法。專利文獻(xiàn)I公開了一種技術(shù)，在該技術(shù)中，當(dāng)添加氨基酸的晶種后，該氨基酸結(jié)晶析出，析出的氨基酸晶體的尺寸可通過調(diào)節(jié)晶種的粒徑和濃度來控制。非專利文獻(xiàn)I公開了如下事實(shí):L-異亮氨酸的外觀通過L-丙氨酸的添加而變化，且根據(jù)L-丙氨酸的添加量，得到L-異亮氨酸顆粒。
[0005]然而，上述兩篇文獻(xiàn)都沒有公開或暗示L-纈氨酸顆粒可通過向包含L-纈氨酸的水溶液中添加L-谷氨酸而得到的特征。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2006 / 109830號小冊子
[0009]非專利文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)I J.Chem.Eng..Data, 53，2801-2806, 2008
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]從包含L-纈氨酸的培養(yǎng)物中作為顆粒提純L-纈氨酸。顆?；岣吡斯桃悍蛛x的適合性，并且使得能夠得到具有高比重的L-纈氨酸。
[0013]解決問題的手段
[0014]本發(fā)明涉及以下⑴~⑷中描述的方法。
[0015](I) 一種制造L-纈氨酸顆粒的方法，包括:通過以相對于L-纈氨酸為0.5重量％以上的量向包含L-纈氨酸的水溶液中添加L-谷氨酸，將L-谷氨酸溶解，然后將水溶液的PH調(diào)節(jié)至酸性水平，然后將L-纈氨酸結(jié)晶。
[0016](2)上述⑴所述的方法，其中所述酸性水平為pH3.0~6.0。[0017](3)上述⑴或⑵所述的方法，其中所述L-纈氨酸的結(jié)晶是真空濃縮結(jié)晶。
[0018](4)上述(1)-(3)中任一項所述的方法，其中在包含L-纈氨酸的水溶液中L-纈氨酸的濃度為20g / L以上。
[0019]發(fā)明效果
[0020]根據(jù)本發(fā)明，可以有效地制造L-纈氨酸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1顯示以各種L-谷氨酸添加量得到的L-纈氨酸顆粒的形狀。(a)顯示在不添加L-谷氨酸的情況下得到的L-纈氨酸顆粒的形狀，(b)、(c)和(d)分別顯示在相對于L-纈氨酸以0.5重量％、2.0重量％和4.0重量％的量添加L-谷氨酸的情況下得到的L-纈氨酸顆粒的形狀。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的方法是一種制造L-纈氨酸顆粒的方法，包括:通過以相對于L-纈氨酸為
0.5重量％以上的量向包含L-纈氨酸的水溶液中添加L-谷氨酸，將L-谷氨酸溶解，然后將水溶液的PH調(diào)節(jié)至酸性水平，然后將L-纈氨酸結(jié)晶。
[0023]在本發(fā)明中L-纈氨酸顆粒的實(shí)例包括具有如下尺寸的L-纈氨酸顆粒:當(dāng)用顯微鏡測定多個顆粒的粒徑時，其平均粒徑為100 μ m以上，優(yōu)選200 μ m~3mm，更優(yōu)選250 μ rn~2臟，甚至更優(yōu)選500 μ rn~I臟。
[0024]包含L-纈氨酸的水溶液可通過發(fā)酵方法制造，在該方法中，在培養(yǎng)基中培養(yǎng)具有生產(chǎn)L-纈氨酸的能力的微生物，從而在培養(yǎng)物中生成并積聚L-纈氨酸。然而，制備該水溶液的方法不限于發(fā)酵方法，且例如，該水溶液可通過合成方法制備。通過發(fā)酵方法制備的含L-纈氨酸的水溶液可以為通過離心分離、膜處理等將包含在培養(yǎng)物中的不溶物如微生物細(xì)胞除去而得到的水溶液，并且可以為用離子交換樹脂等進(jìn)一步提純的含L-纈氨酸的水溶液。
[0025]在包含L-纈氨酸的水溶液中的L-纈氨酸濃度可為任意濃度，只要通過向其中添加谷氨酸并進(jìn)行結(jié)晶操作使L-纈氨酸顆?；纯?。水溶液的實(shí)例包括L-纈氨酸濃度優(yōu)選為20g / L以上，更優(yōu)選30g / L以上，甚至更優(yōu)選40g / L以上，尤其優(yōu)選50g / L以上的溶液。
[0026]以相對于L-繳氨酸為0.5重量％以上，優(yōu)選1.0~6.0重量％,更優(yōu)選1.5~5.0
重量％，甚至更優(yōu)選2.0~4.0重量％的量將L-谷氨酸添加到含L-纈氨酸的水溶液中。溶液中L-谷氨酸的濃度越高，通過隨后的結(jié)晶操作得到的L-纈氨酸顆粒的尺寸越大，且通過結(jié)晶操作同時結(jié)晶析出的L-谷氨酸的量也增加。因此，當(dāng)需要減少混入L-纈氨酸顆粒中的L-谷氨酸的量時，可根據(jù)L-谷氨酸的容許混入量，控制添加的L-谷氨酸的量。
[0027]添加的L-谷氨酸可為固體，或者可為L-谷氨酸的水溶液。當(dāng)已經(jīng)添加L-谷氨酸時，可根據(jù)需要加熱溶液以溶解包含在溶液中的L-纈氨酸或L-谷氨酸。
[0028]當(dāng)將L-谷氨酸添加到L-纈氨酸的水溶液中時，優(yōu)選在攪拌溶液的同時添加L-谷氨酸。
[0029]優(yōu)選的是，在添加L-谷氨酸后，應(yīng)將水溶液的pH值調(diào)節(jié)至酸性水平。具體地，將其pH調(diào)節(jié)至3.0~6.0，優(yōu)選3.5~5.0，更優(yōu)選約4.0。對于pH調(diào)節(jié)，可使用例如硫酸。
[0030]在pH值調(diào)節(jié)后，進(jìn)行結(jié)晶操作以形成L-纈氨酸顆粒。結(jié)晶可通過能夠得到L-纈氨酸的任意方法，例如，其中添加有機(jī)溶液如乙醇或丁醇的方法，或者其中冷卻水溶液的方法進(jìn)行。然而，優(yōu)選通過真空濃縮結(jié)晶。
[0031]在進(jìn)行真空濃縮的情況中，將得到的濃縮溶液在恒定溫度如10~30°C、優(yōu)選15~25°C、更優(yōu)選約25°C下，保持30分鐘~15小時、優(yōu)選I~10小時、更優(yōu)選2~8小時。由此，可使顆粒成熟。
[0032]通過操作如離心分離對含顆粒的濃縮溶液進(jìn)行固液分離，可得到L-纈氨酸顆粒。
[0033]可以用水溶液對通過分離得到的顆粒進(jìn)行洗滌，從而除去附著到其表面的雜質(zhì)。
[0034]實(shí)施例1
[0035]通過添加L-谷氨酸獲得L-纈氨酸顆粒
[0036]將L-谷氨酸、L-丙氨酸或L-精氨酸(各自為由協(xié)和發(fā)酵生化株式會社制造的純度為99.0 %的氨基酸)以相對于L-纈氨酸為2.0重量％的濃度，添加到包含IOOmL的50g / L的L-纈氨酸水溶液(通過將由協(xié)和發(fā)酵生化株式會社制造的純度為99.0%的L-纈氨酸溶解于IOOmL蒸餾水中而得到)的1000mL玻璃容器中。在保持在60°C下的同時對內(nèi)容物進(jìn)行攪拌，直到L-纈氨酸和添加的氨基酸完全溶解。然后，將水溶液逐漸冷卻至
30。。。
[0037]通過在水溶液中添加硫酸或5摩爾/ L氫氧化鈉，將各溶液的pH調(diào)節(jié)至4.0。
[0038]隨后，封閉每 個玻璃容器，將溫度提高至80°C，并降低壓力，從而進(jìn)行真空濃縮。將經(jīng)歷真空濃縮的水溶液快速冷卻至25°C，并在該溫度下保持5小時。
[0039]結(jié)果，在已添加L-谷氨酸的溶液中形成L-纈氨酸顆粒。然而，在已添加其他氨基酸的溶液中，L-纈氨酸僅能夠作為微晶體得到。
[0040]實(shí)施例2
[0041]L-谷氨酸的濃度和L-纈氨酸顆粒的形成
[0042]進(jìn)行與實(shí)施例1中相同的程序，不同之處在于，不添加氨基酸或者以0.5,2.0或
4.0重量％的濃度將L-谷氨酸添加到L-纈氨酸溶液中以代替添加L-谷氨酸、L-丙氨酸或L-精氨酸。
[0043]用顯微鏡(Keyence Digital microscope VHX-900)確認(rèn)是否形成顆粒。結(jié)果,如圖1中所示，在以0.5重量％以上的濃度添加L-谷氨酸的情況中確認(rèn)使L-纈氨酸顆?；?。
[0044]實(shí)施例3
[0045]溶液的pH和L-纈氨酸顆粒的形成
[0046]進(jìn)行與實(shí)施例1中相同的程序，不同之處在于，作為僅有的氨基酸添加L-谷氨酸以代替添加L-谷氨酸、L-丙氨酸或L-精氨酸，且此后將水溶液的pH調(diào)節(jié)至4.0、7.0或
10.0。
[0047]結(jié)果，在pH4.0下形成顆粒。然而，在PH7.0以及ρΗΙΟ.Ο下，沒有形成顆粒且僅得到L-纈氨酸的微晶體。
[0048]產(chǎn)業(yè)實(shí)用性
[0049]根據(jù)本發(fā)明的方 法，可以工業(yè)制造易于處理的L-纈氨酸顆粒。
【權(quán)利要求】
1.一種制造L-纈氨酸顆粒的方法，包括:以相對于L-纈氨酸為0.5重量％以上的量向包含L-纈氨酸的水溶液中添加L-谷氨酸，將L-谷氨酸溶解，然后將水溶液的pH調(diào)節(jié)至酸性水平，然后將L-纈氨酸結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述酸性水平為PH3.0~6.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述L-纈氨酸的結(jié)晶是真空濃縮結(jié)晶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的方法，其中在包含L-纈氨酸的水溶液中的L-纈氨酸濃度為20g / L以上。
【文檔編號】C07C227/42GK103889946SQ201280044497
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月12日
【發(fā)明者】吉浦弘, 長野宏 申請人:協(xié)和發(fā)酵生化株式會社