способ получения сорбента, селективного к триптофану

Формула изобретения

Способ получения сорбента, селективного к триптофану, включающий обработку неионогенного сорбента МХДЭ-100 химическим реагентом, отличающийся тем, что сорбент насыщают поливинилкапролактамом из его 1%-ного раствора при температуре его фазового перехода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области синтеза сорбентом применяемых при выделении индивидуальных аминокислот из их смеси. Может быть использовано в медицине, химической и пищевой промышленности.

Известны способы получения и выделения триптофана, использующие тонкослойную хроматографию [1] или анионит АВ-17-2П в Сl-форме или ОН-форме [2,3]. Первый из них сложен и предполагает наличие двух систем растворителей, причем незначительный выход за рамки заявленного соотношения ингредиентов двух систем растворителей приводят к резкому снижению эффективности разделения. Во втором случае смесь тирозина и триптофана пропускают через анионит АВ-17-2П, который сорбирует одновременно тирозин и триптофан или триптофан и фенилаланин, а разделение проводят фракционно.

Известны способы выделения из водных растворов аминокислот, в одном из которых автолизат приводят в контакт с сорбентом МХДЭ-100 [4], в другом - предварительно сорбент МХДЭ-100 подвергают модификации путем насыщения, например, этиловым спиртом [5].

Известен также способ получения био-, гемосовместимых сорбентов на основе сверхсшитых полимеров стирола, с модифицированной поверхностью, в качестве модификатора используются химические реагенты из групп: хитозан, гепарин и др. [6]. Стиросорб МХДЭ-100 представляет собой тип полистирольных сеток, по своей химической природе близкий к сополимерам стирола и дивинилбензола, но обладающий принципиально другой структурой, и называется сверхсшитый [4-8]. Полученные таким способом сорбенты не предназначены для выделения триптофана из водных растворов.

Задачей изобретения является получения сорбента, селективного к триптофану, не требующего для его регенерации химических реагентов и позволяющего увеличивать извлечение триптофана из раствора более простым способом.

Данная задача решается тем, что в известном способе получения сорбента селективного к триптофану, включающего обработку неионогенного сорбента МХДЭ-100 химическим реагентом, согласно изобретению, сорбент насыщают поливинилкапролактамом из его 1% раствора при температуре его фазового перехода.

Отличительной особенностью вещества, выбранного нами в качестве модификатора, является его способность выпадать из раствора в твердом состоянии при определенной температуре (Ю.Э.Кирш. “Поли-N-винилпирролидон и другие поли-N-виниламиды”. М.: Наука, 1998, 250 с.)

Поливинилкапролактам (ПВКл) имеет в своем составе гетероцикл, поэтому возможно проявление селективных свойств к аминокислоте, имеющий гетероцикл в своем составе - триптофану.

Табл. 1 содержит сведения о поглощении ПВКл неионогенным сорбентом МХДЭ-100 в статических условиях. Табл. 2 содержит сведения о сорбции триптофана на модифицированном и немодифицированном сорбенте.

Пример 1. В качестве модификатора использовали поливинилкапролактам с мол.м. 32000. Было установлено, что температура фазового перехода составил 34,5С. При указанной температуре в статических условиях проводили насыщение сорбента поливинилкапролактамом. Были использованы растворы следующих концентраций: 1; 2,5; 5; 10 г/л. Один миллилитр неионогенного сорбента МХДЭ-100 приводили в контакт с 24 мл раствора определенной концентрации. Прогревание раствора осуществляли в течение 60 минут, затем охлаждали до 20С.

Контроль качества ПВКл в равновесном растворе осуществляли спектрофотометрически и по разности концентраций ПВКл в исходном и после прогрева судили о переходе его в сорбент. Для каждой концентрации раствора ПВКл прогрев осуществляли 3 раза с интервалом в 24 часа. Максимальное поглощение ПВКл составило 2.37 г/л (74.60•10^-6 моль/мл). результаты представлены в табл. 1.

Пример 2. Было проведено сравнение поглотительной способности модифицированного и немодифицированного сорбента по отношению к триптофану. В статических условиях 1 мл сорбента приводили в контакт с 250 мл раствора аминокислоты концентрации 0.002 моль/л. Установлено, что равновесие в системе устанавливается в течение трех суток.

В табл. 2 указана поглотительная способность триптофана на модифицированном и немодифированном сорбенте. Мерой селективности в данном случае является сравнительная поглотительная способность двух сорбентов, а именно их отношение q_модиф/q_{немодиф} = 2, то есть модифицированный сорбент селективно (избирательно) сорбирует триптофан в 2 раза лучше.

Пример 3. Извлечение триптофана модифицированным сорбентом в динамических условиях.

Предварительно было проведена модификация сорбента (см. пример 1). Объем смолы составил 5 мл, объем фракций на выходе - 10 мл, скорость пропускания раствора - 2 мл/мин. Пропущено 300 мл раствора. На немодифицированном сорбенте извлечено 24% триптофана, модифицированный сорбент поглотил 82,5% триптофана от пропущенного через колонку. Из этого примера следует, что в динамических условиях модифицированный сорбент поглощает триптофан в 3,43 раза лучше.

1. Патент РФ №2095808, МПК G01N30/94, 1997.

2. Патент РФ №2155747, МПК С07С229/02, 2000.

3. Патент РФ №2186056, МПК С07С227/40, 2002.

4. Патент РФ №2129614, МПК С12Р21/06, 1999.

5. Патент РФ №2169734, МПК C07F9/09, 2001.

6. Патент РФ №2089283, МПК B01J20/26, 7997.

7. Даванков А.В., Рогожин С.В., Цюрюпа М.П. Журнал “Физическая химия”, 1974, т.48, №12, с.2964-2967.

8. Цюрюпа М.П., Цюрюпа М.П., Селеменев В.Ф. и др. - Прикладная биохимия и микробиология, 1985, т.21, №1, с.7225-7274.