[其他]由半胱氨酸生产胱氨酸的方法

说明书

本发明涉及通过氧化由酶催化法或发酵法得到的半胱氨酸以生产胱氨酸的方法。

L-半胱氨酸和L-胱氨酸是含硫的基本氨基酸，业已发现它们可用作医药，医药原料，食品添加剂以及化妆品的添加剂。尤其近年来，对这些化合物用作冷烫发液的原料之需求正稳步增长。

在由发酵法、酶催化法、合成法或其它任何方法得到的含半胱氨酸反应液的半胱氨酸分离过程中（下文称的“反应液”一词应指在酶催化法、发酵法或合成法的反应完全后，所存在的溶液），由于反应液的组合物复杂，并且半胱氨酸在水中的溶解度十分高，所以目前盛行这样一些方法，先将最初得到的半胱氨酸进行分离和提纯，然后与强酸如盐酸或对甲苯磺酸反应，而生成相应的盐。

这些方法一般流程都复杂，得到的半胱氨酸的产率很低。所以要从发酵法得到复杂组合物的反应液中，分离出高纯度的半胱氨酸是困难的。特别是，由于反应液中含有由微生物引起的杂质，则由发酵法或酶催化法得到的反应液进行分离和提纯半胱氨酸，必然伴有严重的损失。

由于半胱氨酸相当容易氧化，所以已提出一种方法，其包括强制反应液中的半胱氨酸氧化成胱氨酸，再分离出纯的胱氨酸，然后电解还原已分离的胱氨酸，从而得到纯的半胱氨酸。

在半胱氨酸发酵肉汤培养中进行半胱氨酸二氧化，这样一些方法目前已经被公开。在日本特开昭57（1982）-7，643号说明书中所公开的方法，就采用了这样的氧化过程，即用空气或像H₂O₂的过氧化物并使反应的混合物保持pH值为5到10。

根据该发明人的示踪实验，可以假定在采用H₂O₂或空气氧化的方法中，该反应具有游离基氧化的形式，则必然伴有反应条件控制难以及有相当大比例的产物发生分解等缺点。

当反应液是发酵肉汤培养液时，而该发酵液在半胱氨酸的反应系统中含有像Fe⁺⁺或Mn⁺⁺的金属离子用作催化正如上文所述方法的游离基反应，则以相当高的产率得到胱氨酸。但是，该反应液中实际上不含金属离子，所以产率低。如果将所加的金属离子如Fe⁺⁺和Mn⁺⁺与已分离的胱氨酸混合，很可能会对胱氨酸电解还原产生反作用。

为了从发酵法或酶催化法得到的半胱氨酸反应液中去除所用的微生物细胞或所用的酶，通过添加HCl或H₂SO₄反应液的pH值调至不大于4，再加活性炭，热处理由所用的酶或所用的微生物细胞得到的生成液，使之絮凝和吸附在活性炭上，再将生成的复合物经固一液分离，业已发现这样一种方法是十分有效的。在这种情况下，用空气或H₂O₂的氧化方法要求反应液的pH值保持不小于5，正如在上文提及的说明书中特别指出的那样，因此，在处理反应液后，该方法并不适合在酸性条件下氧化半胱氨酸。

尤其根据该发明人的示踪实验，则肯定了在pH值为1左右的强酸条件下，用空气氧化实际上并不产生胱氨酸。

迄今为止，归纳已有技术所知的氧化半胱氨酸的方法，有借助于用黄原酸甲酯（methyl    xanthide）〔美国专利4，039，586〕氧化的方法以及借助γ射线照射的方法〔化学通讯，第826-827页，1968〕。但是这些方法不应当称之为工业可行的方法。

本发明人致力于解决上述问题作出了刻苦的研究。

具体地说，本发明涉及胱氨酸的生产方法，其特征在于以下步骤，在有二甲亚砜（在此用作氧化剂）的存在下，氧化由酶催化法或酵法得到含半胱酸水溶液中的半胱氨酸，然后将半胱氨酸转化成胱氨酸，以及分离生成的胱氨酸。

将反应液通过本发明建议的氧化过程，只是必须满足这个要求，即该反应液应该是发酵法或酶催化法得到的含半胱氨酸的反应液。例如，能够采用通过用2-氨基-噻唑啉-4-（ATC）培养产生L-半胱氨酸的微生物如假单胞菌属所得到的反应液，正如前文提及的日本特开昭57（1982）7，634所描述的那样。本发明最好采用在生产半胱氨酸过程中能产生无机盐含量相高的反应液。