[其他]分离L半胱氨酸氢氯化物中-水化物的方法

说明书

本发明涉及从L丝氨酸反应制备的溶液中分离出L半胱氨酸的方法，更具体地是涉及分离L半胱氨酸作为L半胱氨酸氢氯化物的一水化物的方法。

L半胱氨酸是一种易氧化的不稳定化合物，因此通常以其氢氯化物的形式销售于市。L半胱氨酸及其氢氯化物主要用作药物或药物原料，或者用作食品或化妆品的添加剂。近来将其用于配制冷烫液，使其需求量更是迅速增长。L半胱氨酸是一种含硫的氨基酸。

人们已知有各种不同方法制造L半胱氨酸，这些方法包括：（1）从天然物质中提取的方法，（2）有机合成法，（3）发酵法和（4）酶法。但是提取法的缺点在于原料供应极不稳定，而且提取产物很可能含有其他不需要的氨基酸。发酵法的缺点则在于产率低于酶法。因此，从工业应用的角度来看，酶法被认为更优于其他的任何方法。

已知有许多用酶合成L半胱氨酸的方法，包括：（1）将半胱氨酸合成酶用于由L丝氨酸和硫化氢合成L半胱氨酸的方法，和（2）将丝氨酸硫水化酶（serine    sulfhydrase）用于由L丝氨酸和硫化氢或由β氯丙氨酸和硫化氢合成L半胱氨酸的方法。日本专利申请号84545/1985一文公开了由本发明的发明人所发明的方法，该方法将硫氢基合成酶用于L丝氨酸和金属氢硫化物的反应，以生成L半胱氨酸。

无论哪一种方法都可以采用，但是要将L半胱氨酸与作为反应产物得到的溶液进行分离却非常困难，因为该溶液含有复杂的组分，而且L半胱氨酸易溶于水。

如采用酶法或发酵法，在其反应过程中调整溶液的pH时，或从含水的反应产物中除去细菌杂质时，会形成大量的无机盐，如氯化钠。产物中不可避免地含有作为反应副产物的胱氨酸，此外还含有未被反应的L丝氨酸，需要从中进行耗资颇多的收集工作。尽管为了将L半胱氨酸与任何一种这样的无机盐、未被反应的L丝氨酸和胱氨酸进行分离，都必须纯化反应产物，但是要有效地分离出L半胱氨酸而不造成显著的损失却是一个难题，因为L半胱氨酸在水中的溶解度很高。

为此，已知有一种方法，即将反应产物中的L半胱氨酸氧化成为微溶于水的L胱氨酸，而不直接对其进行分离。然后用电解还原等方法，将由此生成的L胱氨酸与反应产物进行分离，再转化为L半胱氨酸。但是从产量、操作和费用的观点来看，该方法对工业应用而言，显然极不稳妥。

在这样的情况下，本发明的目的在于提供一种方法，能够克服上面指出的现有技术的缺点，能够有效地将L半胱氨酸与反应产物进行分离。

实现该目的的方法是将L半胱氨酸与含有L半胱氨酸、L胱氨酸、L丝氨酸和无机盐的溶液进行分离，包括将盐酸加入该溶液，直至其至少含有15%（重量）盐酸，溶液保持在至少20℃，从中分离出含有L胱氨酸和无机盐的固体，将溶液冷却到不高于10℃，从而结晶分离出另外的固体，同时将L丝氨酸留在溶液中，以生成L半胱氨酸氢氯化物的一水化物，并从溶液中分离出一水化物。

图1表示L半胱氨酸在水溶液中的溶解度与分别在0℃、20℃、30℃和40℃时盐酸含量的关系;

图2表示L胱氨酸在水溶液中的溶解度与分别0℃、20℃、30℃和40℃时盐酸含量的关系;

图3表示氯化钠在水溶液中的溶解度与分别在0℃、20℃30℃和40℃时盐酸含量的关系;

图4表示L丝氨酸在水溶液中的溶解度与分别在0℃、20℃、30℃和40℃时盐酸含量的关系。

由于不断努力，结果得到了从L丝氨酸反应产物中分离出L半胱氨酸的有效方法，本发明的发明人发现，反应产物中含有的L半胱氨酸、L丝氨酸、氯化钠和L胱氨酸在含盐酸的水溶液中，其溶解度相互间差别很大，而且还发现这种差别决定于该溶液的盐酸含量及其温度，正如图1至4所示。

在20℃或高于20℃时，L半胱氨酸在含有大约15%（重量）盐酸的水溶液中，其溶解度显著增高，而且在含有大约20%（重量）盐酸的溶液中，溶解度达到最高，但是在盐酸含量更高的溶液中，其溶解度迅速下降，如图1所示。在盐酸含量高于20%（重量）的溶液中，其溶解度在较大程度上决定于温度。另一方面，在盐酸含量约为20%（重量）或更高含量的溶液中，L胱氨酸和氯化钠几乎不溶解，此时温度无关，如图2和图3所示。L丝氨酸在含盐酸的水溶液中的溶解度，随其盐酸含量和温度的增高而相应增高，如图4所示。

因此，根据本发明的方法，将盐酸加到由L丝氨酸反应得到的溶液中，直至该溶液至少含有15%（重量）盐酸，该溶液至少保持在20℃温度下，使含有L胱氨酸和无机盐的固体可首先与溶液分离。然后将该溶液冷却到不高于10℃，结晶出另一些固体，同时将L丝氨酸留于溶液中，使L半胱氨酸可以其氢氯化物一水化物的形式得到分离。