Способ разделения смеси нейтральных аминокислот

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< > 644782

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.03.76 (21) 2330104/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опубликования описания 20.04.79 (51) М.Кл. С 07 С 99/12

Государственный комитет (53) УДК 547.408.07 (088.8) по девам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Г. Синявский, А. В. Дз д!

Институт коллоидной химии

АН Украинской С (71) 3 аяв,итель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ НЕЙТРАЛЪНЫХ

АМИ НОКИСЛОТ

Изобретение относится к способу разделения смеси нейтральных аминокислот, используемых в приготовлении различных пищевых и медицинских смесей.

Известен способ разделения смеси аминокислот, в том числе и нейтральных, путем жидкостной хроматографии с использованием ионообменных смол Амберлит CG-120 (полистироловый сульфокатионит) и Амберлит CG-50 (карбоксильный полиакриловый катионит), со;.сржащпх ионы Ni+, Со+, Сц+ (1).

Элюпрование ведут ацетатным буферным раствором (рН 6), содержащим

0,2 ноль/л Ка+ и 10- лпль/л Ni+2. Скорость элюирования 30 мл/лаан, температура ведения процесса 45 — 80 С. В процессе элюи ров ания достигается разделение аминокислот.

Однако известный способ не лишен ряда недостатков. Одним из недостатков является то, что получают практически не свободные аминокислоты, а аминокислотные комплексы, например с ионом меди, кобальта, никеля, что приводит к потере комплексообразующего иона металла в смоле.

Для сохранения постоянного количества комплексообразующего иона металла в колонку совместно с элюирующим раствором вводят 10- ло.zolë никеля, кобальта, меди.

Полученный продукт аминокислот в виде комплекса не может быть применен в ппб щевой, медицинской и фармацевтической промышленности из-за содержания в нем указанных ионов металлов. Недостатком известного способа является также поддержание высокой температуры разделения

10 (до 80 С), применение токсичных буферных растворов, необходимость частой pereпер а ции и оно обменных смол, сложность QIIpåëåëåíèÿ количеств аминокислоты в элюате, вызванная применением в качестве ком15 плексообразователя иона меди, что требует дополнительной очистки от последнего илп применения различных комплексообразователей.

20 Целью изобретения является улучшение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается описываемым способом разделения смеси ней25 тральных а минокпслот путем жидкостной хроматографии с использованием ионообменной смолы, содержащей ионы переходного металла, — монофункциональной смолы с аминодиацетатными группами, общей формулы

644782 — сн-сн—

СН СООН

СН СООН

n = 200 — 300, а в качестве элюента при этом используют дистиллированную воду, причем жидкостную хроматографию ведут путем последовательного пропускания исходных аминокислот, вначале через монофункциональную смолу указанной выше общей формулы, содержащую ионы меди в количестве 40—

50 вес. /о от состояния насыщения, затем— через эту же смолу в нейтральной форм-.

Отличительными признаками способа являются использование в качестве ионообменной смолы монофункциональной смолы с аминодиацетатными группами указанной общей формулы, а также использование в качестве элюента дистиллированной воды, причем жидкостную хроматографию ведут путем последовательного пр опускания исходных аминокислот: вначале через указанную монофункцнональную смолу, содер>кащую ионы меди в количестве 40 — 50 вес. о/о от состояния насыщения, затем — через эту

>ке смолу в нсйтра Iblloé форме.

Порцию смеси аминокислот, полученных в результате гидролнза белоксодержащего сырья или подготовленных искусственно, пропускают последовательно через две колонки (первая заполнена комплексообразующей смолой, содержащей 40 — 50О/, ионов меди, вторая — нейтральной формой этой же смолы) и элюируют дистиллированной водой. Разделение аминокислот происходит в первой колонке, а возмо>кные проскоки комплексообразующего иона металла устраняют во второй колонке с нейтральной формой смолы. Элюат отбирают порциями. Определение чистоты полученных фракций продукта производят методом бумажной хроматографии.

Комплексообразующую смолу в медной форме (смолу ХКА-2) готовят следующим образом. Из гидроацидной формы смолу

Зо

50 переводят 0,5 М раствором ацетата аммония B нейтральную форму и обрабатывают раствором нитрата меди. Например, 10 г смолы ХКА-2 оорабатывают 250 мл раствора меди, содержащего 3,7 г Cu(NO3)>

ЗН)О, что равно половинному насыщегппо смолы ионами меди.

Подготовленную смолу помещают в колонку. Размеры термостатированной разделительной колонки во всех опытах постоянны и составляют: диаметр 14 лм, длина

200 яхь Короткая колонка, содержащая нейтральную форму смолы, имеет диаметр

14 л>я и длину 20 ял. Элюат отбирают порциями по 20 мл, которые затем подвергают анализу. Определение аминокислот в элюате производят методом бумажной >:роматографпн и на спектроэлектрофотометре с зеленым светофильтром при 570 нм. Результаты каждого опыта разделения смеси аминокислот показаны на фиг. 1 и фиг. 2.

Пример 1. На фиг. 1 представлена хроматограм»а разделения нейтральных аминокислот — глицина, аланппа, лейци. на и галина. Для разделения по 17 лг ка)K дой аминокислоты растворяют в 10 мл дистиллированной воды, а затем эту смесь аминокислот помещают в верхшою часть колонки для хроматографического разделения. Для разделения применяют комплексообразующую смолу с аминодиацетатными функциональными группами, которая наполовину насыщена ионами меди. Термостатируемая разделительная колонка со смолой в медной форме имеет длину 200 ям и диаметр 14 хья. Вторая колонка с нейтральной формой комплексообразующей смолы ХКЛ-2 имеет длину 20 ля и,диаметр

14 лл. Разделение производят при температуре 20 С; элюентом во всех случаях служит дистиллированная вода. Скорость элюпрования 10 ил/,пин. Элюат отбирают фракциями по 20 >ял и определяют в нем содер>канне аминокислот методом бумажной хроматографии и на спектроэлектрофотометре с зеленым светофильтром при длине волны 570 нл. Из хроматограммы на фиг. 1 видно, что аминокислоты разделяются в следующей последовательности: глицин, аланнн, валин, лейцин (см, также табл. 1) .

644(82

Таблица 1

Материальный баланс процесса разделения смеси нейтральных аминокислот

Выход после разделения

Содержание в исходной смеси, л!г

Лм: ок!:слоты

% л!г

98,0

89.,6

80,3

84,6

Лла:ll;и

Г,7!I;IHH

Вал!И!

Лсйции

16,68

15,20

13,62

14.38

17

17

17

88,1

Итого:

Вь!ход после разделения

Со !ер,ьа l! ие в исхо .!иой с 11е с lf,лп. — СН вЂ” СН

Аминокислоты

% 40 л(г

СН CG0?I г 2

СН СООН

Глицин

Алании

Валин

Лейцин

36 2

98,4

30,6

29,5

96,5

32,7

30,0

91,7

24,6

23,9

97,0

Изолейцин

23,85

23,3

97,5

Итого

150

142,9

95,3

Пример 2. На фиг. 2 представлена хроматограмма разделения смеси нейтральных аминокислот — глицина, аланина, валина, лейцина и изолейцина, содержащихся в гидролизате шерсти. Для разделения берут 150 мг смеси аминокислот, содержащей 36,75 мг глицина, 30,6 мг аланина, 32,7 !тг валина, 24,6 мг лейцина и 23,85 мг изолейцина. Смесь аминокислот растворяют в 20 л!л дистиллированной воды и затем помещают в верхнюю часть колонки для хроматографического разделения. Для разделения применяют термостатируемую разделительную колонку с комплексообразуюшей смолой ХКА-2 в медной форме, которая имеет длину 200 л1,!! и диаметр 14 и!м.

Вторая колонка с нейтральной формой смолы имеет длину 20 ил! и диаметр 14 и!4.

Разделение производят прп температуре

20 С, элюентом во всех случаях служит дистиллированная вода. Скорость элюирования 10 !!л/!!ин. Элюат отбирают фракциями по 20 лл и определяют в нем содержание аминокислот методом бумажной хроматографии и на фотоэлектрокалориметре с зеленым светофильтром при длине волны 570 и!!. Из хроматограммы на фиг. 2 видно, что аминокислоты разделяются в следующей последовательности: глицин, алании, валин, лейцпн, изолейцин.

Разделенные аминокислоты находятся в элюатс хроматографически чистые (табл. 2).

Таблица 2

Материальный баланс процесса разделения смеси нейтральных аминокислот

Разделение смеси аминокислот предложенным способом позволяет получать аналитически чистые нейтральные аминокислоты, пригодные для использования в медицинской, пищевой и фармацевтической промышленности. Чистота аминокислот, по-видимому, объясняется тем, что прочность связывания ионов металла со смолой больше связывания ионов металла и аминокислоты, что и определяет их отсутствие в элюате.

Применение в качестве элюента дистиллированной воды и проведс!ше процесса разделения в нормальных условия. делает его нетрудоемким, улучшает условия труда, а применение смолы ХКА-2, содержа щей 40 — 50 вес. о7о ионов металла от состояния насыщения, устраняет необходимость ее регенерации и наполнения после каждого цикла разделения, что позволяет снизить себестоимость получснны; продуктов.

Формула изобретения

Способ разделения смеси нейтральных аминокислот путем жидкостной хроматографии с использованием ионообменной смолы, содержащей ионы переходного металла, с последующим элюированием целевых продуктов, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевых продуктов, в качестве ионообменной смолы используют монофункциональную смолу с аминодиацетатными группами общей формулы

45 n = 200 — 300, а в качестве элюента используют дистиллированную воду, причем >кндкостну!о хроматографию ведут путем последовательного пропускания исходных аминокпс50 лот: вначале через монофункциональную смолу с аминодиацетатными группами ука644782

1г

4ю 1гп ги

Уюат ил

Puz.1

< ир/„, 0 Ж1 1БД

Я мат ил

Puz. г

Составитель Н. Гозалова

Техред А. Камышникова

Корректор И. Симкина

Редактор В. Минасбекова

Заказ 41/154 Изд. № 174 Тираж 520 Подписное

1- !!!О Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Ратшскав наб., д. 415

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» занной выше формулы, содержащую ионы меди в количестве 40 — 50 вес. % от состояния насыщения, затем через эту яе смолу в нейтральной форме, Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент Швеции 318423, кл. 42 3/09, опубл. 08.12.69 (прототип).