[发明专利]L-天冬氨酸的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及L-天冬氨酸的制造方法，具体地说，涉及以马来酸或马来酐为原料、可用于利用酶作用制造L-天冬氨酸的工业上有利的工艺。

背景技术

L-天冬氨酸作为医药、食品添加剂的需要日益增加。虽然也有人在探讨新用途的开发，但迄今为止还没有确立经济上有利的工业工艺。因此，如果使以低廉制造成本大量生产成为可能，则可以预期对L-天冬氨酸的需求会急剧增加。

以前，作为L-天冬氨酸的制造法，已知有以富马酸为原料、在氨的存在下、借助于天冬氨酸酶或能产生此种酶的微生物的作用以酶法得到天冬氨酸这样的方法。

然而，先有方法由于用硫酸或盐酸使酶反应得到的L-天冬氨酸铵酸析，因而大量副产经济价值低的无机酸铵盐，结果，提高了L-天冬氨酸的制造成本。

另一方面，有人提出了用马来酸或马来酐使酶反应得到的L-天冬氨酸铵酸析并在回收L-天冬氨酸结晶之后把含有马来酸铵的母液作为原料利用的方法(EP 127,940)。按照这种方法，由于使用容易大量得到而且廉价的马来酐作为原料，因而如果能以稳定的连续操作得到所希望的L-天冬氨酸，则能成为工业上非常有希望的方法。

但在上述专利方法的情况下，当进行L-天冬氨酸铵的晶析时若不添加大量马来酸就不能提高L-天冬氨酸结晶的回收率。因此，晶析步骤添加的马来酸量便成为超过要晶析的L-天冬氨酸数量的条件。由于这一原因，晶析后含有马来酸铵的母液若再循环即添加到反应体系中使用，则会使体系内的L-天冬氨酸浓度逐渐提高，因而不能继续进行稳定的连续操作。总而言之，用上述专利方法，是难以进行工业上的连续操作的。

发明公开

本发明的目的是提供一种以马来酸为原料的L-天冬氨酸制造工艺，其中所生成的L-天冬氨酸铵水溶液通常用恒定量马来酸进行高效率酸析，酸析后含马来酸铵的母液即使添加到反应体系中再循环，也有可能进行十分均衡而稳定的连续操作。

本发明者等人鉴于上述实际情况而进行深入研究的结果，发现L-天冬氨酸铵晶析所生成的马来酸铵是单铵盐，另一方面，以此为原料得到的L-天冬氨酸铵则是单铵盐和二铵盐的混合物。扼要地说，为了中和反应后的L-天冬氨酸铵，需要与L-天冬氨酸铵等摩尔以上的马来酸，并生成与此对应量的马来酸单铵盐。因此，如果以此为原料制造L-天冬氨酸铵，则还需要与此等摩尔以上的马来酸作为酸析剂。

因此，在本发明中，想到了将酶反应后的L-天冬氨酸铵水溶液蒸馏或吹脱，使铵盐实质上完全变成单铵盐，然后用马来酸使其酸析，从而有可能长期十分稳定地进行L-天冬氨酸的连续制造，终于完成了本发明。

即，本发明的要旨存在于包含下列步骤的L-天冬氨酸制造方法之中。

以马来酸和/或马来酐为原料制造L-天冬氨酸的工艺包括：

(1)从含有马来酸单铵的水溶液通过异构化反应和在氨存在下由天冬氨酸酶发生的酶反应生成L-天冬氨酸铵的反应步骤：

(2)将步骤(1)得到的反应液蒸馏或吹脱，使所生成的L-天冬氨酸铵实质上完全转变成单铵盐的脱氨步骤；

(3)步骤(2)得到的溶液用马来酸和/或马来酐作为酸析剂使L-天冬氨酸晶析并生成马来酸单铵的晶析步骤；

(4)使步骤(3)析出的L-天冬氨酸结晶与含马来酸单铵的母液分离的固液分离步骤；和

(5)将步骤(4)得到的含马来酸单铵的母液作为反应原料供给上述步骤(1)的再循环步骤。

以下详细说明本发明。

本发明的方法是以马来酸和/或马来酐为原料制造L-天冬氨酸的工艺，可以重复进行上述步骤(1)-(5)的各步骤。以下说明各步骤。

〔步骤(1)〕

步骤(1)包含马来酸单铵的异构化反应(以下也称“第一反应”)和在氨存在下由天冬氨酸酶发生的酶反应(以下也称“第二反应”)。

在步骤(1)中，上述异构化反应可以在天冬氨酸酶发生的酶反应之前进行(二段反应法)，也可以同时进行异构化反应和由天冬氨酸酶发生的酶反应(一段反应法)。

按照本发明的L-天冬氨酸制造可通过重复上述步骤来进行，并将步骤(4)得到的马来酸单铵再循环到步骤(1)(步骤(5))。制造开始时，也可以用马来酸单铵作为原料，但也可以同先有的以马来酸或马来酐为原料的L-天冬氨酸制造一样用马来酸或马来酐作为起始原料。而且，制造开始时，也可以用富马酸或富马酸铵作为原料，而省略异构化反应。但是，一旦制造工艺开始后，就可以将步骤(4)得到的马来酸单铵再循环到步骤(1)。