(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シスチンを硫酸水溶液から沈殿させる方法において、シスチンの硫酸水溶液と塩基の水溶液とを、予め水を装入した混合容器中に、前記容器中のｐHを１．０〜７．０で、かつ温度を３０℃から混合溶液の沸点の間に保持しつつ、同時に添加することを特徴とする、シスチンを沈殿させる方法。
【請求項２】
水性硫酸中のシスチンの濃度が２０〜２００ｇ／ｌの間である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
水性硫酸中のシスチンの溶液が、１．５〜３．０のＨ２ＳＯ４：シスチンのモル比を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
塩基の水溶液として、アンモニア水溶液、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属炭酸塩の水溶液またはこれらの溶液の混合物を使用する、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
塩基の水溶液として、アンモニア、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの水溶液を使用する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
塩基の濃度が１０〜５０質量％の間である、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
沈殿の間、混合物中の最大と最小のｐＨ値の間の変動が、３ｐＨ−単位よりも少ない、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
沈殿後に固液分離により結晶を分離する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
固液分離として、濾過または遠心分離を使用する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
結晶を水で後洗浄し、その際、１０％濃度の塩化バリウム溶液を用いて流出する濾液中に硫酸塩がもはや検出されないように水量を計量する、請求項８または９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アミノ酸であるシスチンを硫酸溶液から沈殿させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アミノ酸であるシスチンは、通常ケラチン繊維、例えばヒトの毛の酸性加水分解により得られ、かつ再沈殿により精製される。その際に、塩酸溶液からの再沈殿が良く知られている。これを繰り返し用いることで目的物の純度要求がかなえられた結晶生成物の単離が可能になる（食料規格、例えばUSAのFCC IVおよび薬物規格、例えばUSAのUSP 23、ヨーロッパのpH. Eur. 2000）。その際に、通常はシスチンの（塩−）酸溶液をはじめに沈殿温度にし、かつ引き続き規定されたｐＨ値（大抵は０．６〜３．５の間）まで塩基、通常はアンモニア水溶液または水酸化ナトリウム水溶液を添加する。
【０００３】
これらの方法をシスチンの硫酸溶液に適用する場合は、同様に非常に純粋なシスチンが得られるが、しかしこれは常にある程度の硫酸塩の残留分を含有している。これは試験条件に応じて、４００〜１５００ｐｐｍの間である。しかし、Ｐｈ．Ｅｕｒ．に要求されている硫酸塩の許容される最大残留分は、単に３００ｐｐｍだけである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の根底を成す課題は、その他の全ての有効な食料規格および薬物規格の純度基準を満たす３００ｐｐｍよりも少ない硫酸塩の残留分を有するシスチンを硫酸溶液から沈殿させる方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象は、水性硫酸中のシスチンの溶液と塩基の水溶液とから成る混合物を同時に混合容器中に供給することにより形成し、その際、供給を容器中の混合物が１．０〜７．０の間のｐＨ値および３０℃から混合物の沸点の間の温度を有するように行うことを特徴とする方法である。
【０００６】
供給された溶液中のシスチンの濃度は、２０ｇ／ｌ〜２００ｇ／ｌの間、有利には４０ｇ／ｌ〜１８０ｇ／ｌの間、特に有利には５０ｇ／ｌ〜１５０ｇ／ｌの間である。
【０００７】
シスチンに対する供給された溶液中の硫酸のモル過剰は、できるだけ少なく選択され、その結果Ｈ２ＳＯ４：シスチンのモル比は有利には１．５〜３．０、特に有利には２．０〜２．５である。
【０００８】
塩基の水溶液としては、アンモニア水溶液、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸水素塩、アルカリ金属炭酸塩の水溶液またはこれらの溶液の混合物を使用することができる。
【０００９】
アンモニア、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの水溶液を使用するのが有利である。
【００１０】
塩基の濃度は広い範囲で変化でき、かつ有利には１０〜５０質量％の間である。
【００１１】
ｐＨ値は、沈殿の間に供給速度を調節することにより、１．０〜７．０、有利には１．５〜５．０、特に有利には１．８〜３．５の範囲内で一定に保持される。
【００１２】
個々の沈殿の間に、混合物中の最小と最大のｐＨ値の間の変動は、有利には３ｐＨ−単位よりも少ない。
【００１３】
沈殿の間の温度は、３０℃から混合物の沸点の間、有利には４０℃から混合物の沸点の間、特に有利には５０℃から混合物の沸点の間に保持される。
【００１４】
沈殿は、非連続的でも連続的な形でも実施できる。
【００１５】
非連続的な方法の場合は、はじめに僅かな量の水または母液を沈殿に先行して混合容器中に装入する。混合容器の内容物が沈殿温度にした後に、引き続き記載されたような成分を添加する。その際に、特にゆっくりとした添加は生成物の純度に好ましい作用を及ぼし、経済的理由から、添加の全持続時間は有利には０．５〜６時間の間、特に有利には１〜３時間の間である。
【００１６】
成分は、選択的に混合容器中に装入する前に個別に沈殿温度まで加熱しておくか、またははじめに混合容器中で所望の沈殿温度にしておくことができる。
【００１７】
連続的方法の場合は、成分を混合容器中に装入する前に個別に沈殿温度まで加熱して、引き続きミキサー中に供給する。
【００１８】
実施された沈殿の後に、該混合物を固液分離、例えば、遠心分離、濾過または沈降により、結晶および母液に分離する。
【００１９】
有利な固液分離は、遠心分離および濾過である。
【００２０】
母液からの結晶の分離は、沈殿後の塩酸溶液からの分離に関して公知のように実施するが、その際、有利には本発明による方法中では、塩化物含有の酸性溶液を用いる先行技術から発生するような腐蝕の問題が生じない。
【００２１】
引き続き、結晶の後洗浄を水、有利には脱イオン水を用いて行う。水の量は、１０％濃度の塩化バリウム溶液を用いて流出する濾液中に硫酸塩がもはや検出できないように計量する。結晶の乾燥重量に対して５〜２０体積の水を使用するのが有利である。その際、水量を３〜２０回に分けて分配するのが有利である。
【００２２】
以下の実施例は、本発明を詳説する。
【００２３】
【実施例】
例１
１リットル−ガラス撹拌反応器中にＨ２Ｏ  ２５０ｍｌを装入した。６０℃まで加熱した後に、この温度で２時間以内に撹拌しながらＬ−シスチン約１００ｇ／ｌの含量を有する硫酸シスチン溶液３４０ｍｌを添加した。同時に、２５質量％濃度のアンモニア水溶液を約３．０のｐＨ値が保持されるように添加した。引き続き２０℃まで冷却し、沈殿した固体を濾別しかつ全部でＨ２Ｏ  ６００ｍｌで洗浄した。真空中７０℃で乾燥させた後にＬ−シスチン３３．３ｇ（９８％）が得られた。生成物の硫酸塩含量は２７５ｐｐｍであった。
【００２４】
例２
１リットル−ガラス撹拌反応器中にＨ２Ｏ  ２５０ｍｌを装入した。８０℃まで加熱した後に、この温度で２時間以内に撹拌しながらＬ−シスチン約９３ｇ／ｌの含量を有する硫酸シスチン溶液４００ｍｌを添加した。同時に、２５質量％濃度のアンモニア水溶液を約２．３のｐＨ値が保持されるように添加した。引き続き２０℃まで冷却し、沈殿した固体を濾別しかつ全部でＨ２Ｏ  ６００ｍｌで洗浄した。真空中７０℃で乾燥させた後にＬ−シスチン３６．０ｇ（９７％）が得られた。生成物の硫酸塩含量は２０８ｐｐｍであった。
【００２５】
例３
１リットル−ガラス撹拌反応器中にＨ２Ｏ  ２５０ｍｌを装入した。６０℃まで加熱した後に、この温度で２時間以内に撹拌しながらＬ−シスチン約１００ｇ／ｌの含量を有する硫酸シスチン溶液３６０ｍｌを添加した。同時に、２０質量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液を約４．０のｐＨ値が保持されるように添加した。引き続き２０℃まで冷却し、沈殿した固体を濾別しかつ全部でＨ２Ｏ  ６００ｍｌで洗浄した。真空中７０℃で乾燥させた後にＬ−シスチン３４．７ｇ（９７％）が得られた。生成物の硫酸塩含量は１７０ｐｐｍであった。
【００２６】
例４
６０リットル−ほうろう反応釜中にＨ２Ｏ  １５リットルを装入し、６０℃まで加熱した。撹拌しながら、この温度で２時間以内にＬ−シスチン約８２ｇ／ｌの含量を有する硫酸シスチン溶液４６リットルを添加した。同時に、２５質量％濃度のアンモニア水溶液を約３．０のｐＨ値が保持されるように添加した。引き続き２０℃まで冷却し、沈殿した固体を濾別しかつそれぞれＨ２Ｏ  １０リットルで１０回に分けて洗浄した。真空中７０℃で乾燥させた後にＬ−シスチン３．５７ｋｇ（９５％）が得られた。生成物の硫酸塩含量は２９０ｐｐｍであった。
【００２７】
比較例１
１リットル−ガラス撹拌反応器中にＨ２Ｏ  ２５０ｍｌを装入した。２０℃で２時間以内に撹拌しながらＬ−シスチン約１００ｇ／ｌの含量を有する硫酸シスチン溶液３６０ｍｌを添加した。同時に、２５質量％濃度のアンモニア水溶液を約３．０のｐＨ値が保持されるように添加した。引き続き、沈殿した固体を濾別しかつ全部でＨ２Ｏ  ６００ｍｌで洗浄した。真空中７０℃で乾燥させた後にＬ−シスチン３５．２ｇ（９８％）が得られた。生成物の硫酸塩含量は５８０ｐｐｍであった。
【００２８】
比較例２
１００リットル−ほうろう反応釜中にＬ−シスチン約１０４ｇ／ｌの含量を有する硫酸シスチン溶液７４リットルを装入し、かつ６０℃まで加熱した。引き続きこの温度で２５質量％濃度のアンモニア水溶液７．０ｋｇを４０分以内に添加した。添加後のｐＨ値は、３．０であった。２０℃まで冷却した後に濾過し、それぞれＨ２Ｏ  １０リットルで１２回に分けて洗浄し、かつ真空中７０℃で乾燥させた。Ｌ−シスチン７．４３ｋｇ（９７％）が得られた。生成物の硫酸塩含量は８００ｐｐｍであった。