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Verfahren zur Abtrennung von Aminocarbonsäuren Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Abtrennung von Aminocarbonsäuren im allgemeinen und von basischen
Aminocarbonsäuren im besonderen.
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Zahlreiche wiseensehaftliehe Vervollkommnungen der jüngsten Zeit auf
dem Ernährungsgebiet wurden erst durch die weitgehende Erkenntnis der Bedeutung
der Stiockstoffverbindungen für den StGffwech.sel lebender Organismen ermöglicht.
Es ist jedoch zu bemerken, daß ein Fortschritt in vielerlei Hinsicht auch dadurch
gehemmt wurde, d.aß spezifische Verbindungen für Versuchszwecke entweder überhaupt
nicht oder nur in so ,geringen Mengen zur Verfügung standen, daß Forschungen größeren
Ausmaßes unmöglich gemacht wurden. Ein weiterer Fortschritt in der Lösung einiger
Ernährungsfragen wird weitgehend von der ausreichenden und billigen Lieferung einiger
als wichtig erkannter Nahrungs@grunds:toffe abhängen. In dieser Hinsicht betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Abtrennung von Aminocarbonsäuren.
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Proteine verschiedener Herkunft enthalten wechselnde Mengen der einzelnen
Aminocarbonsä.uren, die die Bausteine des Proteinmoleküls darstellen, und während
die tierischen Eiweißstoffe, wie schon gezeigt wurde, im allgemeinen ernährungsmäßig
ausgeglichen sind, indem sie die richtigen Mengen aller wichtigen Aminocarbonsäuren
enthalten, sind
andererseits viele Pflanzeneiweißstoffe vom Standpunkt
der Ernährung aus nicht ausgeglichen, da sie insbesondere kein Lysin, eine &r
zur Zeit als unerläßlich angesehenen Aminocarbonsäuren, enthalten.
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Bisher war die Hers.teltlung des Lysins lediglich nach Methoden erfolgt,
die nur sehr geringe Mengen dieser Aminocarbonsäure lieferten. Es wurde nun .gefunden,
.daß man Lysin aus seinem Ausgangsmaterial isolieren und es in guten Ausbeuten in
solchen Mengen und zu solchen Preisen herstellen kann, daß es nicht nur für die
wissenschaftliche Forschung als geeignet enscheint, sondern daß auch die Verwendung
von Lysin in klinischen und pharmazeutischen Präparaten wirtschaftlich tragbar ist
und .daß sein Zusatz zu Brot, veredelten Nahrungsmitteln u. dgl. in den Bereich
der Möglichkeit gezogen werden kann, d. h. daß man es überall da verwenden kann,
wo der Nährwert von Eiweißstoffen mit mangelndem Lysingehalt erhöht werden so11.
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Während die Durchschnittsnahrung wohl keinen ausgesprochenen Mangel
an Arginin und Histidin aufweist, ist die Bedeutung .dieser Amimocarbonsäuren für
die Ernährung zur Zeit Gegenstand ausgedehnter Untersuchungen. Nach .der vorliegenden
Erfindung lassen sich diese beiden Aminocarbonsä ren wesentlich billiger herstellen,
was zur Beschleunigung der Kenntnis ihrer spezifischen Wirkung beitragen wird.
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Es ist eine Reihe von Verfahren zur Isolierung und Abspaltung nahe
verwandter Aminocarbonsäuregruppen, z. B. der Diamino- oder Dicarbonsäureverhindungen
aus dem übrigen Aminocarbonsäuregemi.sch eines. Proteinhyd@rolysats bekannt, doch
beschränken sich die meisten ,dieser Methoden auf -die Isolierung dieser Gruppen
als solcher, während Fachleute auf diesem Gebiet nur eine geringe Anzahl von Verfahren
ausgearbeitet haben; nach denen nicht nur Gruppen, sondern einzelne Am-inocarbonsäuren
isoliert werden. Alte bisher bekannten Methoden weisen jedoch dengemeinsamenNachteil
auf, daß sie mengenmäßig nur unbefriedigende Ausbeuten ergeben und daher für eine
Herstellung auch begrenzten Ausmaßes ungeeignet und ferner zeitraubend, umständlich
und kostspielig sind.
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Die Erfindung betrifft daher ein verbessertes Verfahren zur Isolierung
und Herstellung von Aminocarbonsäuren.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Durchführung eines
Verfahrens zur Herstellung und Isolierung von unraoemisierten und physiologiech
voll wirksamen Aminocarbonsäuren.
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Auch sollen nach der Erfindung basische Aminocarbonsä:uren isoliert
und hergestellt werden.
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Ein besonderer Zweck der Erfindung besteht in der Ausführung eines
Verfahrens zur Isolierung und Herstellung von Lysin, Arg.inin und Histidi.n, jeweils
in physiologisch reiner Form.
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Die Erfindung umfaßt dementsprechend die einzelnen Stufen und ihre
wechselseitigen Beziehungen zueinander.
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Bei, der Durchführung der Erfindung können Proteine mit :12ineralsäuren
oder Enzympräparaten oder Kombinationen derselben hydrolysiert werden. Der artige
Verfahren sind bekannt. Das entstehende Hydro,lysat, das ein Amin.ocarbonsäuregemi.sch
enthält, weiches -in seiner Zusammensetzung dem Am,i:nocarbonsäur@eanteil
des bei der Hydrolyse verwendeten Proteins sehr nahe kommt, wird erforderlichenfalas
neutralisiert und nach Befreiung von Humusstoffen, nicht hydrolysiertem Eiweiß und
anderen gegebenenfalls vorhandenen Feststoffen oder Salzen einem Ionenaustausch
unterworfen.
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Bei Untersuchung der adsorbierten Mengen von Aminocarbonsäuren auf
den Ionenaustauschern wurde nicht nur gefunden - was bisher bekannt war-, daß basischeAminocarbonsäuren
offensichtlich _ gemeinsam auf natürlichen oder künstlichen Zeoliten adsorbiert
wurden, sondern auch, daß die Adsorption des Histidins nachließ, wenn der pH-Wert
des Hydrolysats erhöht wurde, bis beim pH-von etwa 7,5 gar kein Hi..stidi:n mehr
adsorbiert wurde, während die Adsorptionamenge von Lysin und Arginin nahezu unverändert
blieb. Bei #Terwendumg von sogenannten Ionenaustauschkolonnen wurde weiterhin gefunden,
daß beim Ansäuern eines Hydralysats, das eine erste Kolonne bei einem pA von etwa
7,5 durchlaufen und dort .sein Lysin und Amginin .abgegeben hatte, auf einen unterhalb
der Adsorptionsgrenzedes Histidins liegenden pH-Wert, vorzugsweise von 5 bis 6,
Histidin nunmehr in einer zweiten Kolonne,selektiv adsorhiert wurde.
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Diese Aminocarbonsäuren, die an Ionenaustauschstoffe adsomhiert sind,
die durch das Zustandebringen eines Ionenaustauschs im so:genannten Salzzyklus,
d. h. mit ein Kation durch ein anderes Kation ersetzenden Basenaustauschern gekennzeichnet
sind, können mit einer Salzlösung, z. B. mit einer Kochsalz-, Cal@cium@chlorid-
oder Natriumsulfatlösung ausgewaschen werden. Ein Auswaschen mit Natriumchlorid
ist jedoch vorzuziehen. Lysin und Arginin werden dabei durch eine chemische Verdrängungsreaktion
gemeinsam als Monohydrochlonide .ausgewaschen und lassen sich von dem Salz der Verdrängungsflüssigkeit
teilweise dadurch trennen, daß sich diese Aminocarbonsäurien viel leichter in der
Hitze als in -der Kälte lösen, während Natriumchlorid bei verschiedenen Temperaturen
seine Löslichkeit nur wenig ändert. Der größere Teil des Salzes läß.t ,sieh daher
ohne wesentliche Verluste an Lysin oderArginin durch Einmengen im Vakuum und Abfiltrieren
vom ausgefallenen Salz in der Hitze entfernen. Dieses Verfahren kann wiederholt
werden, worauf man das Filtrat mit einem Raumteil Methyl- oder Äthylalkohol versetzt.
Da das Salz nur in geringem. Mengen in diesen Alkoholen löslich ist, fällt es aus
und wird von der heißen Lösung, die nunmehr im wesentlichen nur noch Lysin und Argini.n
enthält, durch Filtrieren getrennt. Das Filtrat wird dann zweckmäßig gekühlt, wobei
durch die Temperatursenkung das Lysinmonahydrochlorid ausfällt. Das abgetrennte
kohprodukt kann mit verdünntem Methylalkohol gewaschen und durch wiederholtes Umkristallisieren
aus, wäßri:gem Methyl- oder Äthylalkohol gereinigt werden.
Das Filtrat,
das nach Entfernung des Lysinmonohydrochlo,rids im wesentlichen nur noch Argininmonohydrochlorid
enthält, kann einfach zur Trockne gedampft werden, wodurch ein rohes, technisches
Argin.inmonohydrochlo,rid entsteht, oder man kann nach einem bekannten Vorgang durch
Versetzen des Filtrats mit Flaviansäure [= 2, q.-D:initro-naphthol-(i)-sulfonsäure-(7)]
die reine Aminocarbonsäure ausfällen. Es wurde jedoch gefunden, daß man Arginin
nach dem vorliegenden Verfahren mit anderen, billigeren Sulfonsäuren, wie z. B.
Naphthalin-ß-sulfonsäure oder 3, 4.-Diclilorbenzol-sulfonsäure-(i), ausfällen kann.
Diese Sulfonsäuren können wegen des Auftretens anderer Aminocarbonsäuren in Mischungen
für die Fällung des Arginins gewöhnlich nicht verwendet werden.
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Es sei noch .erwähnt, daß das vorliegende Verfahren zur Herstellung
von Lysin, Arginin und Histidin natürlich die Entfernung und Abtrennung des Arginins
durch Flav iansäure erwünschtenfalls in mehreren Stadien des Verfahrens ermöglicht.
Hierbei kann das Argininentweder aus dem vollständigen Ami.nocarbonsäuregemisch
als erste Abscheidungsstufe nach der P.rote.in'hydrolyse als Flavianat ausgeschieden
«-erden, oder man kann es auch nach der Abtrennung .der Dicarbonsäuren und vor der
Adsorption der basischen Aminocarbon-,äuren ausfällen, falls man sich für dieseReihenfolge
der Abscheidung entschieden hat. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht
jedoch in der Isolierung des Arginins ohne Anwendung von Flaviansäure oder einer
anderen Sulfonsäure. Wird aber das Arginin bei dem vorliegenden Verfahren als sulfonsaures
Salz ausgefällt, so kann man .die Flavi.ansäure durch andere, billigere Sulfonsäuren
ersetzen. Besondere Vorsichtsmaßregeln, wie sie sonst für die Entfernung von überschüssiger
Sulfonsäure erforderlich sind, kommen bei dem Verfahren nach der Erfindung in Wegfall.
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Das Histidineluat läßt sich auf ähnliche Weise wie das Ly sin-Arginin-Eluat
vom größeren Teil seines Salzgehaltes befreien. Aus dem Endfiltrat wird wiederum
durch Kühlung das Histidinmonohydrochlorid ausgefällt. Dieses Rohprodukt läßt sich
dann durch wiederholtes Umkristallisieren aus wasserfreiem Methylalkohol oder 95
%igem Äthylalkohol reinigen.
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Der von Lysin, Arginin und Histidin befreite erste Ablauf aus der
zweiten Ionenaustauscherkolonne enthält im wesentlichen alle anderen, in! ursprünglichen
Proteinhydrolysat befin:dlichenAm.inocarbonsäuren, die sich anschließend zu mehreren
oder einzeln abscheiden lassen. Die Dicarbonsäuren lassen sich beispielsweise durch
Ionenaustauschverfahren in einer Gruppe abscheiden. Es stellte sich dabei als zweckmäßig
heraus, sie zuerst, vor der Abtrennung von Lysin, Arginin und Histidin, abzuscheiden.
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Die für die Abtrennung von Lysi.n, Arginin und Histidin angewendete
Verfahrenstechnik kann sich auch für die Extraktion anderer Diam,ino-monocarbonsäuren,
von denen zwei in der Literatur erwähnt, aber nicht bestätigt wurden, nämlich Citrullin
und Oxylysin, als zweckmäßig erweisen. Diese kommen in den gewöhnlichen Eiweiß liefernden
Stoffen, wie Blut, Casein u. dgl., in so geringen Mengen vor, daß kein besonderer
Versuch gemacht wurde, sie zu isolieren, besonders auch deswegen, weil nicht festgestellt
werden konnte, daß sie bei der therapeutischen Verwendung der anderen basischen
Aminocarbonsäuren störend wirken. Während Citrullin im allgemeinen bei der Säurehydrolyse
des Proteinkörpers wahrscheinlich zerstört wird, wird das Oxylysin beim vorliegenden
Verfahren gemeinsam .mit dem Lysin und Arginin im ersten Eluat abgeschieden und
wird dazu neigen, sich .in der Kri.stallisationsflüssigkeit anzureichern; beim Umkristallisieren
der anderen basischen Aminocarbonsäuren wird es im wesentlichen entfernt.
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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel i 60 kg Schweineblut mit einem Gehalt von 18 0/a oder etwa
i i kg Proteinstoffen werden mit 28,5 kg 98%iger Schwefelsäure unter Rückfluß hydrolysiert,
wobei die Säure erforderlichenfalls vorher verdünnt wird, so daß die Anfangsschwefelsäurekonzentration
etwa 2q. Volumprozent oder 35 Gewichtsprozent beträgt. Es erwies sich jedoch als
etwas zweckmäßiger, das Protein vor der Hydrolyse zu koagulieren und von den übrigen
Blutbestandteil-en zu trennen, indem man Frischdampf in das Blut einleitet, dieses
30 Minuten lang auf- einer Temperatur von 95' hält und das so erhaltene
Eiweißkoagulat .abtrennt und auswäscht. Nach 16stündigem Kochen unter Rückfluß wird
das -erwähnte Hydrolysiergemiseh mit der gleichen Raummenge Wasser verdünnt und
durch Zusatz von 68,q.1 Kalkschlamm .mit einem Gehalt von etwa 22,5 kg Calciumhydroxyd
nuf einen pH-Wert von etwa 9 gebracht. Das durch den Kalkzusatz gebildete Calciumsulfat
wird zweckmäßig durch die Filterpresse entfernt. Der Filterkuchen wird zwecks Gewinnung
einer möglichst reichlichen Extraktmenge gründlich mit heißem Wasser ausgewaschen,
wobei man insgesamt 326,81 Umsetzungslösung mit etwa 3 0/a Extraktgehalt erhält.
Nun wird im Vakuum auf etwa 8 bis 9% Extraktgehalt eingeengt, wodurch sich das Volumen
der Umsetzungslösung auf 11q.1 verringert, während bei: der Vakuumbehandlung etwa
infolge der Säurehydrolyse entstehendes Ammoniak entfernt wird.
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Es erwies sich als vorteilhaft, im Anschluß an die Vakuumbehandlung
ausfallende geringe Mengen Calciumsulfat durch Filtrieren oder Schleudern zu entfernen.
In der Lösung verbleibende Calcium-und Sulfationen werden nach sorgfältiger Zugabe
von äquimolaren Mengen Oxalsäure und Bariumllydroxyd entfernt und der Extrakt anschließend
einem Ionenaustauschprozeß unterzogen, der zweckmäßig in Ionenaustauschkolonnen
durchgeführt wird, die miteinem natürlichen oder synthetischen Ionenaustauscher
gefüllt sind, der im sogenannten
Salzzyklus wirkt. Ein geeignetes
Erzeugnis für den vorliegenden Zweck ist der unter der Warenbezeichnung .»Decalso«
bekannte Austauscher.
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Der Extrakt wird auf eine Alkalinität vom pH 7,5 bis 8 eingestellt
und vorteilhaft in einer Menge von etwa 9i 1 je Stunde durch eine Kolonne gepumpt,
die eine ausreichende Menge des bereiteten Ionenaustauschers enthält. Eine Menge
von 27. kg des- obengenannten »D.ecalso« bietet ausreichende Sicherheit dafür, daß
alles im Hydrolysat befindliche Lysin und Arginin adsorbiert wird.
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Der Ablauf der Lysiin-Argininl-Adsorptionskolonne kann bei der Zuführung
des Hydrolysats .in diese Kolonne in den Zyklus zurückgeführt werden, oder man,
kann das Verfahren in zwei oder unter Vorschaltung von mehreren Kolonnen durchführen;
er wird dann angesammelt und bei der Abtrennung des Histidins verwendet, wie nachstehend
näher beschrieben wird.
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Nach dem Durchlaufen des Adsorptionszyklus wird das Lysin-Arginin-Aggregat
vorzugsweise so lange gewaschen, bis .der Ablauf aminocarbonsäurefrei ist. Nach
dieser Wäsche werden Lysin und Argini.n mit einer Mineralsalzlösung vom pg 6 bis
8,5 ausgewaschen. Erfindungsgemäß wird eine 5 a/aige Natriumchlorid-Lösung verwendet,
die in einer Menge von I33 1 in einer Geschwindigkeit von etwa 2,3-1 in -der Minute
durch die Kolonne gepumpt wird. Das Lysin- und; Arginin-IVlonohydroehlorid enthaltende
Eluat wird durch wechselseitiges Einengen .im Vakuum und Entfernung. des auskristallisierten
Natriumchlorids aus der heißen Lösung vom größeren Teil seines Natriumchloridgehaltes
befreit. Nachdem auf diese Weise das Volumen des Konzentrats auf 3,81 oder weniger
verringert ist, wird die gleiche Menge Methylalkohol zugegeben und das ,dadurch
ausfallende Salz nach Erhitzen des Extraktes nochmals entfernt. Durch Kühlen über
Nacht wird, vorzugsweise unter mechanischem Rühren, das Lysinmonohydrochlorid zur
Kristallisation gebracht; es wird aus der Lösung abgetrennt und, mit Methylalkohol
gewaschen. Das Filtrat kann nochmals eingeengt werden.. Nach erneutem Zusatz von
Methylalkohol und Kühlung fällt eine weitere geringe Menge kristallines Lysinmonohydrochlorid
aus.
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Die vereinigten Rohprodukte liefern :nach wiederholtem Umkristalli:sieren
aus wäßrigem. Methylalkohol eine Mindestmenge von etwa 0,45 kg analytisch reinem
i-(+)-Lys.inmonahydrochlors,d.
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Nach Entfernen des Lysins aus dem obigen Konzentrat, das in dieser
Verfahrensstufe im wesentlichen lediglich Argininmonohydrochlorid enthält, wird.
das Konzentrat zur Trockne gedampft und ergibt etwa 0,2,7 kg dieser Aminocarbonsäure
in roher, technischer Form.
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Der Ablauf aus dem obenerwähnten Ionenaustauschaggregat, der im wesentlichen
alle Aminocarbonsäuren des ursprünglichen Proteinhydrolysats außer Lysin und Arginin
enthält, wird nun auf einen p$-Wert von etwa 6 angesäuert und durch eine zweite
Kolonne bzw. Kolonnenanordnung geführt, -die mit denn gleichen Ionen.aus.tauschmaterial
gefüllt ist, das jedoch einer »Aktivierung« bedarf, um als wirksames Adsorptionsmittel
für Histidin zu dienen. Die Aktivierung wird durch Durchleiten einer vorzugsweise
2 o/olgen Essigsäure durch dieses Ionenaustauschmaterial erzielt.
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Zum Elwieren des Histidins wurden wiederum 133 1 einer 5 a/aigen Natriumohloridlösung
verwen: det. Auch die Zusatzgeschwindigkeiten zur Adsorption und Elution des Histidins
wurden auf :gleicher Höhe gehalten wie die entsprechenden Werte bei der Abtrennung
von Lysin-Arginin.
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Das Histidineluat wird in der gleichen Weise wie das Lysin-Arginin-Eluat
vom größeren Teil seines Natr.i,umchlorid@gehalts befreit, nämlich durch abwechselndes
Einengen im Vakuum und Entfernen des, kristallisierten Salzes aus der heißen Lösung.
Nach Verringerung des Volumens des Konzentrats auf 3,81 und weniger wird mit einer
geringen Menge destillierten Wassers versetzt, um die in der Kälte leicht verminderte
Löslichkeit des Natriumchlorids auszugleichen, und über Nacht gekühlt. Am nächsten
Morgen wird das kristalline Histidinmonohydrochlorid aus der Lösung entfernt. Dieser
Vorgang kann drei- bis viermal wiederholt werden, wobei jedesmal geringareAminocarbonsäuremengen
erhalten werden.
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Die vereinigten rohen Histiddnp.rodukte werden durch wiederholtes
Umkristallisieren aus Methanol oder 95fl/oigem Äthanol gefällt. Man erhält eine
Mindestausbeute von etwa 0,27 kg analytisch reinem i-(-) -Histi-dinmonohydrochlorid.
Beispiel ?-
Im vorigen Beispiel wurden von den drei abgeschied@enenAminocarbonsäureri,
Lysin, Arginin und Histidin, nur zwei, nämlich Lysin und Histidin, in chemisch reiner
Farm gewonnen, während durch völliges. Eindampfen des konzentrierten Eluats der
ersten Ionenaustauschkolonne, das vorher vom Natriumchlorid und Lysinmonohydrochlorid
befreit worden, war, nur .rohes technisches A.rgini:n anfiel. Wird nun, auf die
Herstellung von chemisch reinem Arginin Wert gelegt, so verwendet man vorzugsweise
Weizenkeimprotein, das vor der Hydrolyse von Fetten, Kohlehydraten und anderen Weizenkeimbestandteil.en
befreit wurde, als Ausgangs-Substanz; denn dieser Eiweißkörper enthält etwa 25 °/a
mehr Arginin als das Bluteiweiß. Bei Verwendung von 16 kg Weizenkeimprotein unter
Benutzung des Verfahrens nach Beispiel i bis zu der Stufe, in welcher das konzentrierte
Eluat im wesentlichen nur Arginin enthält, kann man diese Aminocarbonsäure in analytisch
reiner Form und in guter Ausbeute mit einer der mit Aminocarbonsäuren reagierenden
Sulfonsäuren als Monosulfonat fällen.-Besonders geeignet hierfür ist z. B. Naphthalin-ß-sulfonsäure
oder 3, 4-Dichlorbenzol-sulfonsäure-(i). Versetzt man das Konzentrat mit einer heißen
Lösung von etwa i5oo g einer dieser Sulfonsäuren in 3,8 1 Wasser und kocht das Umse
tzungsgemisch 3 Minuten lang unter anschließender Kühlung über Nacht, so fällt das
Argininsulfonat aus,
das am nächsten Morgen abgetrennt und gewaschen
wird.
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Die Herstellung des Argininmonohydrochlorids aus dem Sulfonat erfolgt
nach bekannten Verfahren. Man erhält eine Mindestausbeute von etwa 0,35 kg analytisch
reinem i-(-I-)-Arginirimoriohydrochlorid.
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Lysin und Histidin können bei der Herstellung des analytisch reinen
Arginins .in gleicher Weise wie im Beispiel i erhalten werden. Doch erfolgt unter
Berücksichtigung der Mengenunterschiede, in denen die einzelnen Aminocarbonsäurenbestandbeile
in den verschiedenen Proteinen vorliegen, die Abtrennung von Lysin und Histidin
aus dem Weizenkei.mprotein in geringeren Ausbeuten als aus dem Bluteiweiß. Die durchschnittliche
Ausbeute beträgt 0,32 kg bzw. o,i3 kg aus etwa io,8 kg Weizenkeimprotein
nach wiederholtem Umkristallisieren zwecks Gewinnung analytisch reiner Produkte.
Beispiel 3 Etwa io,8 kg Casein werden etwa 16 Stunden unter Rückfluß mit Salzsäure
hydrosysiert, die eine Konzentration von 2o Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht
des flüssigen Anteils des Hydrolysiergemisches zu Beginn der Behandlung, besitzt.
Der Extrakt wird nach Entfernung der nach der Hydrolyse zurückbleibenden oder im
Verlauf derselben gebildeten Feststoffe im Vakuum auf Sirupdicke eingeengt und gleichzeitig
praktisch von der gesamten Salzsäure befreit. Im Anschl.uß hieran wird der Sirup
wieder auf eine Extraktkonzentration von etwa 8 bis io°/o verdünnt und sodann vorzugsweise
in mit einem Säure adsorbierenden Material gefüllten Kolonnen entsäuert. Für diesen,Vorgang
erwies sich ein unter der Warenbezeichnung »De-Acidite« bekannter Ionenaustauscher
als besonders geeignet. Der Extrakt wird dadurch von seinen M.ono-Ami@nodicarbonsäuren,
nämlich der Asparagin- und Glutaminsäure, befreit und kann dabei noch von etwa noch
vorhandener, bei der Einengung im Vakuum nicht entfernter Salzsäure befreit werden.
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Diese Monoaminodicarbonsäuren können nach bekannten Verfahren mit
verdünnter Natronlauge oder N.atriumcarbonatlösung durch Auswaschen von dein Adsorptionsmaterial
getrennt werden. Der erste Ablauf aus dem Säureadsorptionsaggregat, der alle im
Hydrolysat vorhandenen Am.i.nocarbonsäuren mit Ausnahme der Monoaminodicarbonsäureverbindungen
enthält, läßt sich nun vorteilhaft zur Trennung von Lysin, Arginin und Histi-din
nach den Methoden der Beispiele i und 2 verwenden. Die Ausbeuten an Diaminocarbonsäuren
aus dem Caseinhydrolysat sind im wesentlichen von der gleichen Größenordnung wie
die Ausbeuten aus hydrolysiertem Bluteiweiß.
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Beispiel q.
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Etwa io kg Blutprotein werden nach .der Beschreibung von Beispiel
i getrennt und -hydrolysiert. Nach Klärung des Hydrolysats und Einengen im Vakuum
auf einen Extraktgehalt von 8 bis ioo/o wird das Arginin mit überschüssiger Flaviansäure
entfernt. Nach Entfernen der überschüssigen Flaviansäüre mit B.aryt und .des überschüssigem
Baryts mit Schwefelsäure wird der pH-Wert auf 8 eingestellt und das Hydrolysat sodann,
ähnlich wie im Beispiel i, durch eine Ionenaustauschkolonne geführt, die jedoch
vor der Inbetriebnahme auf Calcium umgestellt wurde, d. h. mit einer 5a/aigen Calciumchlori:dlösung
behandelt und anschließend so lange gewaschen wurde, bis der Ablauf calciu,mfrei.
war.
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Bei dem Adsorptionsvorgang wird das in der Kolonne zurückgehaltene
Lysin gegen ein Calcium-Ion ausgetauscht, das sich leicht und vollständig durch
Oxalsäure aus dem Ablauf entfernen läßt. Dadurch wird das Hyd@rolys,at ohne Einführung
z. B. eines nur schwer entfernbaren Natrium-Ions von Arginin und Lysin befreit.
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Nach dem Durchspülen der Kolonne zwecks Entfernung aller anderen Aminocarbonsäuren
wird das Lysin mit 95 1 einer 5o/oigen Calciumchloridlösung eltiiert. Das Eluat
wird im Vakuum auf etwa 71 eingeengt und über Nacht gekühlt. Am nächsten Morgen
wird- das ausgefallene Calciu.mchlori:d abgetrennt und das Filtrat weiter auf ein
Volumen von etwa i 1 auf Sirupdicke eingeengt. Nach Zugabe der zweifachen Volummenge
Methanol wird das Gemisch in siedendem Wasser erhitzt und 15 Minuten lang bei etwa
95' gehalten. Hierauf wird von. einer geringen Niederschlagsmenge .heiß abfiltriert
und das Filtrat abermals mehrere Stunden gekühlt. Das dabei ausfallende Lysinmonohydroch.lorid
wird, abgetrennt und ergibt nach wiederholtem Umkristallisieren aus wäßrigem Methylalkohol
etwa o,og kg analytisch reines Produkt.
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Die Durchführung des Verfahrens kann in verschiedener Hinsicht geändert
werden.