发明名称 甘胺酸之制造方法
摘要 将甘胺水溶液在加水分解反应系中,藉微生物酵素之作用下进行加水分解反应,在伴生氨气下把甘胺转变成甘胺酸之际,该加水分解反应系含有能阻碍该微生物酵素之分子量在95~4000之至少一种有机不纯化合物,而该有机不纯化合物含有由基、羧基、醯胺基、胺基、羟基和三亚甲基胺架构所构成群中选择者,该加水分解反应中,该加水分解反应系中阻碍该微生物酵素之该有机不纯化合物含量,以该加水分解反应系之重量计,维持在0~10重量%之条件下进行该反应包括在内为其特征的甘胺酸的制造方法。
申请公布号 TWI281945 申请公布日期 2007.06.01
申请号 TW089128194 申请日期 2000.12.27
申请人 旭化成股份有限公司 发明人 青木肇也;川上洁;大坪一政
分类号 C12P13/04(2006.01);C12N9/78(2006.01) 主分类号 C12P13/04(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种甘胺酸之制造方法,其特征为包括 提供甘胺水溶液,将该甘胺水溶液在加水分解 反应系中,以具有基之加水分解活性之微生物酵 素之作用下进行加水分解,将甘胺在伴生氨之下 转变成甘胺酸, 该加水分解反应系中溶解对该重量为0~5重量ppm之 氧,且含有阻碍该微生物酵素之有机不纯化合物, 该阻碍微生物酵素之该有机不纯化合物之分子量 在95~4,000,而含有至少一种选自基,羧基,醯胺基, 胺基,羟基和三亚甲胺架构所构成群中选择之基, 该三亚甲胺构造具有下式(1)所示架构, (上式中,n示1~95之整数), 该加水分解反应在该加水分解反应之际,该加水分 解反应系中之该阻碍微生物酵素之该有机不纯化 合物之含量,以该加水分解反应系之重量计,维持 在10~0重量%之条件下进行, 然后,从该加水分解反应系分离甘胺酸者。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中阻碍该微生物 酵素之该有机不纯化合物系由氢氰酸,甲醛和氨合 成甘胺,以及从甘胺加水分解成为甘胺酸和氨 所构成群中选择之至少一种反应中以副反应物而 产生者。 3.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其中阻碍 该微生物酵素之该有机不纯化合物系含有下式(2) 所示化合物者, NH3-n(CH2Y1)n (2) (上式中,各个Y1分别示基,羧基或醯胺基,n示2或3) 。 4.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其中阻碍 该微生物酵素之该有机不纯化合物系含有下记之 化合物(a)和(b)所构成群中选择之至少一种化合物 者, (a)下式(3): (上式中,Y1示基,羧基或醯胺,各个Y2分别示胺基 或羟基,n示0以上之整数,Z1分别独自示下式(4)或(5) 所示化合物) (上式中,各个Y2独自示胺基或羟基)以及 (b)下式(6)或(7): (上式中,各个Y2独自示胺基或羟基,各个Z2独自示下 式(8)或(9)所示化合物) (上式中,Y2示胺基或羟基,Z1分别示式(3)所定义者,n 示0以上之整数)。 5.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其中阻碍 该微生物酵素之该有机不纯化合物系含下述(c)和( d)所构成群中选择之至少一种化合物者, (c)下式(10)或(11)所示化合物: (上式中,各个Y1独自示基,羧基或醯胺基) (d)下式(12)所示化合物: (HCN)n (12) (上式中,n示4以上之整数)。 6.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其中阻碍 该微生物酵素之该有机不纯化合物系含有下述架 构(e)和(f)所构成群中选择之至少一种架构在分子 内之化合物者, (e)下式(13)所示架构: (上式中,各个Y1独自示基,羧基或醯胺基,n示2以 上之整数),以及 (f)或式(14)或(15)所示架构: (上式中,Y1分别独自示基,羧基或醯胺基,各个Y2 独自示胺基或羟基,n示1以上之整数)。 7.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其中阻碍 该微生物酵素之该有机不纯化合物系包含在分子 内至少具有下记之架构(g)和(h)所构成群中选择之 一个架构之化合物者, (g)下式(16)所示架构: (上式中,各个Y1独自示基,羧基或醯胺基,各个Y2 独自示胺基或羟基,n示2以上之整数), (h)或式(17)或(18)所示架构: (上式中,Y1分别独自示基,羧基或醯胺基,各个Y2 独自示胺基或羟基,n示1以上之整数)。 8.如申请专利范围第1项或第2项之方法,其中阻碍 该微生物酵素之该有机不纯化合物系含有六亚甲 基四胺者。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中阻碍该微生物 酵素之该有机不纯化合物在重水中所测定碳13-核 磁共振谱之53~100ppm间示有吸收峰者。 10.如申请专利范围第1项之方法,其中阻碍该微生 物酵素之该有机不纯化合物,就该加水分解反应系 测定之紫外光可视光光谱中,在340~380nm和440~480nm处 示以最大吸收者。 11.如申请专利范围第1项之方法,其中阻碍该微生 物酵素之该有机不纯化合物之分子量系130以上者 。 12.如申请专利范围第1项之方法,其中阻碍该微生 物酵素之该有机不纯化合物之浓度以该加水分解 反应系重量计,1重量%以下者。 13.如申请专利范围第1项之方法,其中该加水分解 反应系在密闭反应系,不活性气体加压之反应系, 导入不活性气体循环之反应系或大气压以下之反 应系中进行,而藉以抑制溶存在该加水分解反应系 之氧气浓度者。 14.如申请专利范围第1项之方法,其中该加水分解 反应系在溶存有氨之该加水分解反应系中进行者 。 15.如申请专利范围第1项之方法,其中该加水分解 反应系在以甘胺重量计,含有2重量%以下之电解 质之该加水分解反应系中进行者。 16.如申请专利范围第1项之方法,其中具有用基 之加水分解活性之该微生物酵素系来源于由不动 杆菌属,红球菌属,棒杆菌属,产硷菌属,分枝杆菌属 ,红假单胞菌属和假丝酵母属所构成群中所选择之 属之微生物酵素者。 17.如申请专利范围第16项之方法,其中该不动杆菌 属之菌株系以寄存号码FERM BP-2451之不动杆菌属之 菌种AK226菌株或FERM BP-7413之不动杆菌属之菌种AK227 菌株而寄存在日本通商产业省工业技术院生命工 学工业研究所中者。 18.如申请专利范围第16项之方法,其中该红球菌属 之菌株系以寄存号码FERM BP-5219寄存在日本通商产 业省工业技术院生命工学工业技术研究所之马利 斯红球菌BP-479-9菌株者。 19.如申请专利范围第16项之方法,其中该棒杆菌属 之菌株系以寄存号码FERM BP-7414寄存在日本通商产 业省工业技术院生命工学工业技术研究所中之棒 杆菌属之菌种C5株,或以寄存号码ATCC 21419寄存在美 国微生物寄存机构中之亲棒杆菌者。 20.如申请专利范围第16项之方法,其中产硷菌属之 菌株系以寄存号码FERM BP-4750寄存在日本通商产业 省工业技术院生命工学工业技术研究所中之粪产 硷菌IFO 13111菌株者。 21.如申请专利范围第16项之方法,其中该分枝杆菌 属之菌株系以寄存号码FERM BP-2352寄存在日本通商 产业省工业技术院生命工学工业技术研究所中之 分枝杆菌属之菌种AC777菌株者。 22.如申请专利范围第16项之方法,其中该红假单胞 菌属之菌株系以寄存号码ATCC 11167寄存在美国微生 物寄存机构中之球形红假单胞菌者。 23.如申请专利范围第16项之方法,其中该假丝酵母 属之菌株系以寄存号码ATCC 20311寄存在美国微生物 寄存机构中之热带假丝酵母者。 24.如申请专利范围第1项之方法,其中该加水分解 反应系分离甘胺酸,另一方面,在回收甘胺酸之外, 另外回收所伴生之氨者。 25.如申请专利范围第24项之方法,其中将甘胺酸和 氨以使用蒸馏,反应蒸馏,不活性气体之随伴,离子 交换,萃取,弱溶剂之再沈淀和浓缩或藉冷却之晶 析所构成群中选择至少一种操作方法分别回收者 。 26.如申请专利范围第25项之方法,其中氨系藉蒸馏, 反应蒸馏不活性气体之随伴等方法回收,而甘胺酸 系在回收氨后之残液加以浓缩或藉冷却之晶析加 以回收者。 27.如申请专利范围第1项之方法,其中该方法系包 括下述工程者: (1)密闭反应系中,在水性溶剂里硷触媒之存在下, 使氢氰酸和甲醛反应而制得乙醇水溶液, (2)该乙醇水溶液中添加氨使之反应,一面产生水 一面可得甘胺水溶液, (3)自所得甘胺水溶液蒸馏分离大部分之氨和一 部分之水,而得含有甘胺水溶液和未分离之氨所 成加水分解反应系,所分离的氨系做为工程(2)的循 环使用而回收, (4)该加水分解反应系,藉添加在密闭反应系内之该 加水分解反应系之微生物所产生酵素之作用下进 行加水分解反应,将该甘胺在伴生氨之下转变成 甘胺酸, (5)将该微生物和该微生物酵素藉离心过滤和膜滤 所构成群中至少选择一种操作而加以分离,分离之 微生物及微生物酵素系做为工程(4)之循环用回收 、 (6)工程(1)至(5)项中所副生之阻碍该微生物酵素之 有机不纯化合物之一部分,使用膜滤和吸着剂所构 成群中选择之至少一种分离操作加以分离, (7)工程(4)所副生之氨和工程(4)之后残留在该加水 分解反应系之过量之水加以蒸馏分离,所分离之氨 系做为工程(2)中循环使用予以回收, (8)工程(7)之后或和工程(7)同时,将该甘胺酸以晶析 法分离, (9)所分离之该甘胺酸结晶加以乾燥。 28.一种甘胺酸之制造方法,包括提供甘胺酸水溶液 ,将该甘胺水溶液施以加水分解,而在副生氨之 下,把该甘胺转变成甘胺酸, 该加水分解反应系中溶解对该重量为0~5重量ppm之 氧,且含有阻碍该微生物酵素之有机不纯化合物, 该阻碍微生物酵素之该有机不纯化合物之分子量 在95~4,000,而含有至少一种选自基,羧基,醯胺基, 胺基,羟基和三亚甲胺架构所构成群中选择之基, 该三亚甲胺构造具有下式(1)所示架构 (上式中,n示1~95之整数)所示骨架, 该加水分解反应于氨存在下,该加水分解反应之际 ,该加水分解反应系中之该阻碍微生物酵素之该有 机不纯化合物之含量,以该加水分解反应系之重量 计,维持在10~0重量%之条件下进行,然后从该加水分 解反应系中分离。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中氨之浓度,以 甘胺1莫耳计系0.001~5莫耳者。 30.一种甘胺酸之制造方法,包括提供甘胺水溶液 ,将该甘胺水溶液于溶解0~5重量ppm的氧浓度之加 水分解反应系中施以加水分解反应,而在副生氨之 下,把该甘胺转变为甘胺酸, 该加水分解反应系为,含有阻碍该微生物酵素的有 机不纯化合物,阻碍该微生物酵素之该有机不纯化 合物为分子量95~4,000,含有至少1种选自基、羧基 、醯胺基、胺基、羟基及三亚甲胺架构所成群者, 该三亚甲胺架构为具有下述式(1): (上式中,n示1~95之整数)所示骨架, 该加水分解反应于该加水分解反应之际,该加水分 解反应系中之该阻碍微生物酵素之该有机不纯化 合物之含量,以该加水分解反应系之重量计,维持 在10~0重量%之条件下进行,于无添加新硷和酸下,从 该加水分解反应系分离甘胺酸,另一方面,回收甘 胺酸之外,另途回收所副生之氨。 31.如申请专利范围第30项之方法,其中将甘胺酸和 氨,使用由蒸馏,反应蒸馏,随伴不活性气体之操作, 离子交换,萃取,使用弱溶剂之再沈淀以及浓缩或 冷却而加以晶析等所构成群中选择之至少一种操 作,分别加以回收。 32.如申请专利范围第31项之方法,其中,将氨藉由蒸 馏反应蒸馏或随伴不活性气体之方法加以回收,然 后将回收氨之后之残留液藉浓缩或冷却而加以晶 析以回收甘胺酸。 图式简单说明: 随附图面中,图1示实施例12中所使用甘胺酸之制造 系统之概略图。
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