專(zhuān)利名稱：分離色氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用模擬逆流色譜法或模擬移動(dòng)床(SMB)色譜法從含水混合物(aqueous mixture of matter)、特別是已經(jīng)被部分地處理的發(fā)酵液中分離色氨酸的方法，以及用于實(shí)施該方法的裝置。
背景技術(shù)：
色氨酸一般是通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的，即使用微生物。這特別適用于其生物學(xué)可利用的L型。發(fā)酵后，生物質(zhì)被破壞并分離出去，并對(duì)上清液進(jìn)一步處理。在純化鏈的終點(diǎn)通常包括結(jié)晶，其中通過(guò)從所述上清液(稱作母液)分離而作為高純固體獲得色氨酸。上清液中含有飽和的色氨酸和其他鹽、其他氨基酸和其他在發(fā)酵過(guò)程中生成的沒(méi)有詳細(xì)定義的有機(jī)成分。 如果在發(fā)酵后，以不可忽略的濃度存在相似的芳香族氨基酸(苯丙氨酸和酪氨酸)，由于物理化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似想要從母液中將其與色氨酸分離是困難的，所以必須頻繁地廢棄母液。美國(guó)專(zhuān)利5300653描述了用陽(yáng)離子交換色譜法從水溶液中分離芳香族氨基酸，而沒(méi)有具體給出限定形式的方法。用其中所描述的方法不能分離兩種芳族氨基酸色氨酸和苯丙氨酸。在Ribeiro 等人的出版物 Bioprocess Engineering 12 (1995) 95-102 中描述了在PH8. O通過(guò)將色氨酸選擇性吸附在各種活性炭和有機(jī)聚合物吸附劑上以將色氨酸從脂族氨基酸絲氨酸和吲哚的混合物分離。此外，其使用聚合物XAD-7 (Rohm & Haas公司，費(fèi)城，美國(guó))。起始原料是絲氨酸和吲哚的溶液，從該溶液使用固定化微生物生產(chǎn)色氨酸。該分離混合物，除了包含這三種物質(zhì)，不包含任何其他氨基酸或類(lèi)氨基酸的組分。此外，該混合物的組合物與產(chǎn)自發(fā)酵的起始介質(zhì)不同，不受波動(dòng)。分離間歇地進(jìn)行。作為非有機(jī)的含水解吸介質(zhì)，描述了 NaOH溶液(O. 05M)和鹽酸溶液(O. 1M)。其中沒(méi)有提及使用純水來(lái)解吸。色氨酸只能通過(guò)加入有機(jī)溶劑一例如甲醇或異丙醇一從另一種吸附劑(XAD-4，Rohm &Haas公司，費(fèi)城，美國(guó))中解吸出來(lái)。在Wu 等人的出版物 Industrial and Engineering Chemistry Research37(1998)4023-4035中，描述了芳族氨基酸色氨酸和苯丙氨酸于水中的限定的雙組分混合物的分離，該分離中沒(méi)有溫度梯度。所使用的吸附劑是PVP樹(shù)脂(聚-4-乙烯基吡啶，Reillex HP聚合物,Vertellus Specialties Inc,印第安納波利斯,美國(guó))。所使用的解吸劑是水。分離使用一個(gè)封閉的內(nèi)部液體環(huán)路以與已知的4區(qū)模擬移動(dòng)床方法類(lèi)似的方式進(jìn)行。通過(guò)所述的限定的雙組分混合物使得分離任務(wù)被顯著簡(jiǎn)化，因?yàn)榕c通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的起始溶液不同，其中不會(huì)發(fā)生與未限定的其他化合物的副反應(yīng)。Doulia 等在 Journal of Chemical Technology and Biotechnology76 (2001) 83 - 89中另行描述了將氨基酸吸附到中性的聚合物吸附劑上。其中發(fā)現(xiàn)芳香族氨基酸色氨酸和苯丙氨酸最牢固地結(jié)合于兩種吸附材料XAD-2和XAD-4 (Rohm & Haas公司，費(fèi)城，美國(guó))。在溶液中離子強(qiáng)度增加導(dǎo)致吸附增加。然而，沒(méi)有給出解吸的細(xì)節(jié)。EP1106602B1公開(kāi)了使用模擬逆流色譜的方法從含有L-賴氨酸和其他雜質(zhì)的溶液中分離堿性氨基酸(L-賴氨酸)。串聯(lián)連接的色譜柱填充有強(qiáng)陽(yáng)離子交換劑。但是，如果溶液還含有苯丙氨酸和/或酪氨酸則陽(yáng)離子交換劑不適于分離色氨酸，因?yàn)檫@些物質(zhì)以一種不相上下的方式與離子交換劑發(fā)生相互作用。在US5071560中描述了將苯丙氨酸選擇性吸附于中性聚合物XAD-7上并描述了使用水、醇、酮或酯將其解吸。在該方法中，待吸附的苯丙氨酸被從不與所述吸附劑發(fā)生相互作用的其他組分中分離，并通過(guò)從吸附劑中解吸而再度分離。使用發(fā)酵液，其中除了苯丙氨酸，大體上還含有鹽、乳酸、及其它沒(méi)有更詳細(xì)限定的氨基酸。
驗(yàn)了多種不同的方法變型。概述可見(jiàn)于，例如，Guiochon等人的“Fundamentals ofPreparative and Nonlinear Chromatography，，(Academic Press2006, New York, USA)或Seidel-Morgenstern 等人的 Chemical Engineering and Technology 31 (2008) 826 - 837中。例如，L.C. Ke β Ier 等在 Journal of Chromatography A 1176 (2007) 69 - 78 中結(jié)合抗體和蛋白質(zhì)的純化而描述了一種基于通過(guò)三個(gè)活性區(qū)和一個(gè)置換區(qū)對(duì)溶劑組合物(溶劑梯度)進(jìn)行改變的SMB方法。該方法的一個(gè)決定性特征在于通過(guò)使用不同的鹽濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的相互作用強(qiáng)度。所使用的解吸介質(zhì)是不同濃度的氯化鈉溶液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從含水混合物、尤其是從發(fā)酵液中結(jié)晶色氨酸所形成的母液中分離色氨酸的方法，由此增加色氨酸發(fā)酵的產(chǎn)率。本發(fā)明涉及一種從含水混合物、特別是含有其他芳香氨基酸的含水混合物中分離溶解的色氨酸的方法，該方法借助于模擬逆流色譜法或SMB色譜法的變型，其中，在分離部具有色譜柱排列，該色譜柱排列由多于一個(gè)串聯(lián)連接的填充有適于作為吸附劑的有機(jī)聚合物的色譜柱構(gòu)成，該色譜柱排列被細(xì)分為多個(gè)、優(yōu)選為3個(gè)功能區(qū)域，所述方法包括以下步驟a)將所述含有溶解的色氨酸的混合物和作為解吸劑的水在不同點(diǎn)連續(xù)加料到所述色譜柱排列中，b)在位于這些加料點(diǎn)之間的點(diǎn)，將所述富含色氨酸的萃取物流，并在位于含有色氨酸的混合物的所述加料點(diǎn)的上游的另外的點(diǎn)，將含有所用的所述混合物中的其他化合物的殘液流，分別去除，任選地進(jìn)一步進(jìn)行處理，且優(yōu)選地，c)對(duì)載有來(lái)自所述混合物的非解吸的化合物的色譜柱通過(guò)萃取所述化合物來(lái)進(jìn)行清洗。富含意味著，相比于添加的所述混合物而言該萃取物流含有更高純度的色氨酸。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述混合物特別為發(fā)酵液，所述發(fā)酵液在產(chǎn)生色氨酸的微生物的發(fā)酵之后產(chǎn)生，所述發(fā)酵液除了其他雜質(zhì)之外，還含有苯丙氨酸和/或酪氨酸，且從所述發(fā)酵液優(yōu)選提前分離所述生物質(zhì)。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的方法被隨后用于結(jié)晶，在所述結(jié)晶中以高純度固體形式得到色氨酸，從其分離出上清液(稱為母液)。該上清液含有飽和的色氨酸且此外還含有鹽、其他的氨基酸(如苯丙氨酸和/或酪氨酸)、以及在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的且沒(méi)有更清楚地定義的作為雜質(zhì)而存在的其他化合物。這種母液，在一個(gè)優(yōu)選的變型中，被通過(guò)所要求保護(hù)的方法分離成a)產(chǎn)品流(萃取物)，其中主要量的色氨酸存在于母液中，且其同時(shí)大大減少了干擾物質(zhì)，以及b)廢物流(殘液)，其中存在其他的不期望的母液成分。圖I中示意性地再現(xiàn)了該方法方案。 得到的產(chǎn)品流然后被再度引入到位于結(jié)晶步驟上游的發(fā)酵液整理(work-up)過(guò)程的主要物流中，任選地在此前通過(guò)蒸發(fā)濃縮而進(jìn)一步處理。如果使用的流是無(wú)細(xì)胞發(fā)酵溶液，產(chǎn)品流可進(jìn)一步直接如此處理。從而增加通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)色氨酸的收率。這是本發(fā)明的一部分。本發(fā)明的方法也可以代替所述結(jié)晶。所述的分離使用表征為具有中等極性的有機(jī)聚合物來(lái)進(jìn)行。如在本發(fā)明中所示，這種材料能夠從芳香族氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸中幾乎完全地分離色氨酸，同時(shí)極大地耗盡其他雜質(zhì)。這些物質(zhì)也包括，特別地，UV活性的副產(chǎn)品(“紫外光副產(chǎn)品”)，其在一個(gè)如歐洲藥典6. 3 (European Pharmacopoeia 6. 3)中明確說(shuō)明的雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分析方法中無(wú)論是色氨酸之前(“UV-BP前”)或色氨酸之后(“UV-BP后”)洗脫。合適的吸附劑特別是非離子聚合物吸附劑，其以如下的方式可逆吸附色氨酸，SP其與色氨酸之間的相互作用強(qiáng)于與雜質(zhì)的相互作用。相對(duì)強(qiáng)地被保留的色氨酸在優(yōu)選的溫度范圍20至約80°C下可以用水再次解吸色氨酸,其中較高的溫度導(dǎo)致較快的解吸從而導(dǎo)致較低的色氨酸保留。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的分離步驟中，大多數(shù)同樣包含在所使用的發(fā)酵液中的有機(jī)雜質(zhì)——例如，源自微生物的蛋白片段或副產(chǎn)物(如苯丙氨酸或酪氨酸)——以如下方式不與吸附劑發(fā)生相互作用或相比于色氨酸而言與吸附劑發(fā)生弱得多的相互作用，即可以在流經(jīng)液或殘液中發(fā)現(xiàn)它們。少部分雜質(zhì)同樣被吸附且在用水解吸時(shí)仍然附著在吸附劑上。其在接下來(lái)的使用堿性或酸性溶液的清洗步驟中被解吸。隨后，將由此清洗的色譜柱再度連接到分離過(guò)程中。合適的吸附劑包括選自含有丙烯酸/甲基丙烯酸基團(tuán)的材料的聚合物和聚苯乙烯基聚合物。優(yōu)選的吸附劑是丙烯酸類(lèi)聚合物，例如，XAD7、XArnfiPli (Rohm & Haas公司)或IIP2N4G" (Diaion)0特別合適的吸附劑包括如下特點(diǎn)a)后述物質(zhì)的主鏈丙烯酸酯(優(yōu)選甲基丙烯酸酯)、丙烯酸和它們的衍生物b)脂族交聯(lián)，優(yōu)選由多官能單體產(chǎn)生的脂族交聯(lián)c)由上述2個(gè)特性所產(chǎn)生的偶極矩，該偶極矩高于ST-DVB基材料的偶極矩d)大網(wǎng)狀孔結(jié)構(gòu)e)適當(dāng)?shù)母弑砻娣ef)不存在通過(guò)離子交換的相互作用。所述分離系統(tǒng)沒(méi)有負(fù)載有機(jī)溶劑，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明僅有水(特別是去離子水)是分離所需的，所述水在20予 98°C、優(yōu)選為60至70° C的溫度下加入。這使得處理程序簡(jiǎn)單且避免引入額外的異物。使用如圖I中所示的“模擬移動(dòng)床”方法的變型來(lái)利用裝置進(jìn)行實(shí)施。使用市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的閥門(mén)構(gòu)件將所述色譜柱彼此連接，并在一個(gè)實(shí)施方式中，在滿足一定時(shí)間(“切換時(shí)間”)后通過(guò)使用該環(huán)路而同時(shí)進(jìn)行流通。在本發(fā)明的情況下，通過(guò)一個(gè)來(lái)自 Knauer (Knauer Wissenschaftliche Geratebail GmbH,柏林，德國(guó))的中央換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，該方法也可以使用其他的閥構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，使用適當(dāng)連接的雙向閥。在此方法中的固體逆流通過(guò)在加料和出口處的位置變化來(lái)模擬。在這種情況下，根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利6136198還可能有加料和出口之間的非同步的其他連接。其他可能性是順序進(jìn)行在下文中描述的步驟，比如根據(jù)順序式SMB原理(S. Baudouin和X. Lancrenon, IndustriesAlimentaires et Agricoles, 120, 2003,第42-48頁(yè))。原則上,本發(fā)明方法的基本原理可以適用于已知的所有連續(xù)和不連續(xù)色譜法的變型，從而賦予這些色譜法以新功能。在SMB操作期間，所述液體流通過(guò)填充有吸附劑的多個(gè)固定床色譜柱。根據(jù)本發(fā)明的裝置經(jīng)由連續(xù)加入或除去加料、解吸劑、萃取物和殘液流而被細(xì)分為三個(gè)功能區(qū)域，如 在圖I中示出。在這種情況下，這些區(qū)域中的每個(gè)單獨(dú)的區(qū)域采用特定的分離或整理功能。當(dāng)采用待分離且沒(méi)有準(zhǔn)確定義的混合物時(shí)，使用開(kāi)放式的液體環(huán)路(“開(kāi)環(huán)”)對(duì)于本發(fā)明的目的是有利的。在每種情況下，每個(gè)功能區(qū)域含有一個(gè)至多個(gè)色譜柱。此外，優(yōu)選地通過(guò)添加第四區(qū)域(其是殘液排出點(diǎn)的上游)，也可以實(shí)施封閉的液體環(huán)路。在優(yōu)選開(kāi)放的根據(jù)本發(fā)明的SMB法操作中，通常存在通過(guò)如下平衡方程而相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)內(nèi)部(Qr Q11和Qm)和四個(gè)外部((QFMd、QDes> Qex和QKa)物質(zhì)流速Q(mào)1=QnesQ11=Q1 - QexQlII-QlI+QFeed-QEa0為了設(shè)立工作點(diǎn)，質(zhì)量流速或體積流速以及還有循環(huán)時(shí)間ts必須通過(guò)如下方式進(jìn)行限定，即分離任務(wù)得以解決，從而實(shí)現(xiàn)與預(yù)設(shè)的產(chǎn)品單元相符的經(jīng)濟(jì)上的最佳操作。在這種情況下，循環(huán)時(shí)間％確定表觀固體逆流的“速度”，從而決定性地確定分離的成功。物流的建立可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)不同方法來(lái)實(shí)施，例如Guiochon等在“Fundamentals ofPreparative and Nonlinear Chromatography，，(Academic Press 2006, New York, USA)中所描述的。為了從污染物的混合部分分離色氨酸而利用SMB過(guò)程中產(chǎn)生的逆流。其基本原則在于分別使得用于將色氨酸和所述污染物的混合部分(“中性廢物”)導(dǎo)向兩個(gè)不同出口(如圖I)的化合物具有不同的遷移率。從標(biāo)示為“萃取物”的出口在整個(gè)過(guò)程中可以取出含色氨酸的產(chǎn)品流，并除去干擾物質(zhì)和標(biāo)示為“殘液”的物流。此外，通過(guò)“解吸劑”入口進(jìn)行控溫水的連續(xù)加入。分離的成功取決于加料和出口的流速和切換時(shí)間的適當(dāng)選擇。根據(jù)本發(fā)明，在由三個(gè)區(qū)域組成的分離部維持溫度梯度。控溫水的加料在通常高于待分離溶液(分離混合物)10至40° C的溫度下進(jìn)行并通過(guò)加料入口被添加。證明了至少60° C的解吸劑加料溫度以及45° C的分離混合物的溫度是有利的。用作解吸劑的水優(yōu)選為完全脫鹽的。然而，也可以使用具有鹽含量?jī)?yōu)選為0. 01至10重量％、特別是O. Ol至3重量％的水。在這些條件下也分離出色氨酸。然而,在這種情況下，必須接受該萃取物流載有該鹽。使用的含水混合物(尤其是溶液)中含有O. I至39g/l、優(yōu)選O. 5至38g/l、特別優(yōu)選為10至18g/l的色氨酸。含量特別取決于母液或其他非純化色氨酸溶液是否被整理和這些物質(zhì)所存在時(shí)的pH值。所使用的混合物或溶液的pH值的范圍從2至9，尤其為2. 5至7，特別為5. 8。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，與所述分離方法相平行地，那些在分離的常規(guī)通路中所不需要的色譜柱在清洗部(“清洗部件”)用各種試劑進(jìn)行處理，以從吸附劑去除強(qiáng)烈吸附于其上且也不易溶解的雜質(zhì)。·用于該目的的色譜柱首先用合適的堿性含水清洗劑進(jìn)行處理。合適的清洗劑，不限于此，特別為濃度O. 05至IM的氫氧化鈉溶液。此外,還可以使用其他溶液,該其他溶液根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)能夠使吸附劑從強(qiáng)烈附著的雜質(zhì)中釋放。作為例示，不限制于此，此處可以列舉出可與水混溶的有機(jī)溶劑，例如，乙醇、甲醇、丙酮或異丙醇。在一個(gè)另外的平行步驟中，將已經(jīng)用第一清洗劑處理的色譜柱通過(guò)適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)進(jìn)行沖洗。其特別為脫鹽水，但也可以使用其他具有緩沖作用的含水溶液。在合適的清洗劑的情況下，第二清洗之前的沖洗步驟也可以被省去。在一個(gè)另外的平行步驟中，使經(jīng)過(guò)所述第一清洗劑處理并任選地被沖洗的色譜柱與第二清洗介質(zhì)接觸。此處，特別合適的清洗介質(zhì)是酸性水溶液，例如O. 01至O. I、特別為
O.05M的硫酸。此外，也可以使用其他的清洗介質(zhì)，該清洗介質(zhì)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在中性或堿性環(huán)境中能夠更好地溶解微溶物質(zhì)。在一個(gè)另外的平行步驟中，將已經(jīng)用所述兩種清洗劑處理的色譜柱被再次或首次用適當(dāng)?shù)暮橘|(zhì)沖洗。其特別為脫鹽水，但也可用其他的水溶液。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式中，所有的清洗步驟連續(xù)進(jìn)行且與所述正在進(jìn)行的分離平行進(jìn)行。在另外的實(shí)施方式中，個(gè)別的部分步驟可以省略。在另外的實(shí)施方式中，所有或僅選擇的清洗步驟也可以以與所述分離相獨(dú)立的方式進(jìn)行。因此，例如可以如下方式進(jìn)行清洗，即僅以每天一次的節(jié)奏，或以與限定的分離的運(yùn)行時(shí)間相關(guān)聯(lián)的節(jié)奏來(lái)進(jìn)行。本發(fā)明還涉及一種用于借助于模擬逆流色譜法或SMB色譜法從含水混合物中分離所需有機(jī)化合物的裝置，其具有一個(gè)由多于一個(gè)串聯(lián)連接的填充有吸附劑的色譜柱構(gòu)成的色譜柱環(huán)路，該色譜柱環(huán)路被細(xì)分為執(zhí)行如下任務(wù)的三個(gè)功能區(qū)域添加原料流，取出洗脫液流，取出殘液流，添加解吸劑，并且其中，在區(qū)域I和III之間通過(guò)解吸劑和加料的添加溫度的不同而建立一個(gè)10至40° C、特別為15至25。C的根據(jù)圖I的溫度梯度。溫度梯度促進(jìn)了分離并降低了解吸劑的消耗。但這并不是分離成功的必要條件。
此結(jié)構(gòu)與已知裝置的不同之處在于，在分離部色譜柱通過(guò)開(kāi)放的液體環(huán)路和溫度梯度被排列成三區(qū)排列，且該系統(tǒng)部件與清洗部(“清洗部件”)相連，所述清洗部含有填充有相同的吸附劑的色譜柱，該色譜柱與那些來(lái)自分離部的色譜柱交替地通過(guò)除去附著的雜質(zhì)來(lái)清洗。所述區(qū)域中的色譜柱數(shù)通常在多于I個(gè)至32個(gè)之間，特別為16個(gè)。每個(gè)區(qū)域包含至少一個(gè)色譜柱。其總數(shù)和在整個(gè)區(qū)域中的分布可，對(duì)應(yīng)于溫度、色氨酸濃度、所需的遷移率和產(chǎn)品純度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。色譜柱的數(shù)目另外還受方法步驟的類(lèi)型以及SMB法的實(shí)施影響。使用根據(jù)本發(fā)明的方法，在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)中能夠以色氨酸濃度為9至22g/kg母液且純度為7至15% (基于總干質(zhì)量)的母液為原料，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物流平均純度大于85%、平均色氨酸產(chǎn)率優(yōu)于85%且在萃取物中色氨酸的濃度為4至5g/kg。因此如下是可能的，即以純化的形式以高的百分比分離出存在于母液中的量的色氨酸，并將其以經(jīng)濟(jì)的方式再循環(huán)到發(fā)酵液整理過(guò)程中來(lái)提高總收率。


圖I示意性給出了根據(jù)本發(fā)明使用的SMB方法的示意性結(jié)構(gòu)和色譜柱的排列。該排列被分為分離部和清洗部。在分離部中，例如，在60° C下添加解吸劑流Qlles并在45° C下添加待分離的含水混合物QFeed，并排出所述殘液QKa和所述萃取物QEx，在該萃取物Qex中色氨酸以分離的形式存在。
在清洗部中，例如在位置A和B，加入水，且在位置B加入O. 05M的硫酸，并在位置D 添加 O. 5M 的 NaOH0在通過(guò)所述待清洗的色譜柱之后，在位置E處排出經(jīng)使用的硫酸，并且在位置F處排出更輕微附著的水溶性的雜質(zhì)的溶液，在位置G處排出經(jīng)使用的NaOH，并在位置H排出強(qiáng)烈附著的雜質(zhì)的溶液(CIP=Cleaning In Place,原位清洗)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I.方法參數(shù)所使用的吸附劑AmberliteXAD-7HP(Rohm & Haas)色譜柱尺寸(dX L) : I. 5 X 15cmSMB 系統(tǒng)Knauer CSEP 916 (Knauer Wissenschaftliche (icriitcl)auGmbH, Berlin, Germany)泵Watson-MarlowU 101(Wilmington, MA, USA)待分離混合物結(jié)晶母液
權(quán)利要求
1.使用模擬逆流色譜法或SMB色譜法從含水混合物中分離色氨酸的方法，其中，在分離部具有色譜柱排列，所述色譜柱排列由多于一個(gè)串聯(lián)連接的填充有適用作吸附劑的有機(jī)聚合物的色譜柱構(gòu)成，其中所述色譜柱排列被細(xì)分成多個(gè)功能區(qū)域，所述方法包括以下步驟 a)將所述含有色氨酸的混合物和作為解吸劑的水在不同點(diǎn)連續(xù)加料到所述色譜柱排列中， b)在位于這些加料點(diǎn)之間的點(diǎn)將所述富含色氨酸的萃取物流，并在位于含有色氨酸的混合物的所述加料點(diǎn)的上游的另外的點(diǎn)將含有所用的所述混合物中的其他化合物的殘液流，分別去除，所述萃取物流任選地進(jìn)行進(jìn)一步處理，且優(yōu)選地， c)對(duì)載有來(lái)自所述混合物的非解吸的化合物的色譜柱通過(guò)萃取所述化合物來(lái)進(jìn)行清洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在溫度20至98°C將優(yōu)選脫鹽的水加料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所使用的混合物中含有濃度為O.I至39g/l的色氨酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所使用的混合物的pH為2.5至9。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4所述的方法，其中，使用發(fā)酵所得的混合物，在該混合物中除了含有色氨酸還含有苯丙氨酸和/或酪氨酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所使用的混合物是從發(fā)酵液中結(jié)晶色氨酸所形成的母液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所使用的吸附劑是非離子型聚合物，該非離子型聚合物可逆吸附色氨酸且從該非離子型聚合物通過(guò)水在溫度10至接近98° C范圍內(nèi)解吸色氨酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6所述的方法，其中，使用選自、XAD7IIP 和HP2MG 的吸附劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8所述的方法，其中，在解吸劑引入?yún)^(qū)與殘液去除區(qū)之間建立了溫度梯度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8所述的方法，其中，所述分離連續(xù)進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至8所述的方法，其中，所述分離半連續(xù)進(jìn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11所述的方法，其中，與分離色氨酸平行地，在清洗部對(duì)從所述分離部更換下來(lái)的所述色譜柱，根據(jù)循環(huán)時(shí)間，隨后通過(guò)解吸化合物進(jìn)行處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12所述的方法，其中，在清洗部，所述吸附劑通過(guò)包含以下步驟的方法進(jìn)行處理 a)用于該目的的色譜柱首先通過(guò)合適的堿性含水清洗劑、尤其是濃度O.05至IM的氫氧化鈉溶液進(jìn)行處理，任選結(jié)合 b)在另外的平行步驟中，任選將經(jīng)根據(jù)a)處理的色譜柱用選自優(yōu)選脫鹽的水的含水介質(zhì)或具有緩沖作用的水溶液進(jìn)行沖洗， c)在另外的平行步驟中，使經(jīng)根據(jù)a)和b)處理的色譜柱與第二含水清洗介質(zhì)、尤其是酸性水溶液、優(yōu)選O. 01至O. 05M的硫酸接觸，和 d)在另外的平行步驟中，將所述經(jīng)處理的色譜柱任選地用選自優(yōu)選脫鹽的水的含水介質(zhì)進(jìn)行沖洗，或者用可以用作緩沖劑的水溶液進(jìn)行沖洗。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至11所述的方法，其中，含有所述色氨酸的所述萃取物流在所述色氨酸從其中結(jié)晶之前被加入到由發(fā)酵獲得的含有色氨酸的含水混合物中。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，權(quán)利要求13所述的所有或一部分清洗步驟以與所述分離相獨(dú)立的既定節(jié)奏進(jìn)行。
16.通過(guò)模擬逆流色譜法或SMB色譜法從含水混合物中分離所需有機(jī)化合物的裝置，其具有一個(gè)色譜柱環(huán)路，所述色譜柱環(huán)路由多于一個(gè)串聯(lián)連接的填充有吸附劑的色譜柱構(gòu)成，其中所述色譜柱環(huán)路被細(xì)分成具有如下功能的三個(gè)功能區(qū)域， 添加原料流， 取出洗脫液流， 取出殘液流， 添加解吸劑水， 并且，通過(guò)使解析劑的加料溫度高于所述原料流的溫度而使得在所述區(qū)域I和III之間建立了范圍從10° C至80° C的溫度梯度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，除了包括分離部中所存在的色譜柱之外，還包括清洗部中另外的色譜柱，該另外的色譜柱填充有相同的吸附劑，且與位于用于分離所需有機(jī)化合物的分離部中的色譜柱交替地，在保持循環(huán)時(shí)間的同時(shí)被連接到清洗部以用于除去仍然附著于吸附劑的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用模擬逆流色譜法或模擬移動(dòng)床(SMB)色譜法從含水混合物、特別是已經(jīng)被部分地處理的發(fā)酵液中分離色氨酸的方法，以及用于實(shí)施該方法的裝置。
文檔編號(hào)C07D209/20GK102884046SQ201180023544
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者C·凱斯勒, W·布呂姆克, H·洛特, J·波利施 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)德固賽有限公司