Способ получения 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты и/или ее аммониевой соли и водный раствор указанной кислоты и ее соли - RU2216594C2
Код документа: RU2216594C2
Чертежи
Показать все 65 чертежа(ей)
Описание
Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)в
Реферат
Изобретение относится к биотехнологии. На первой стадии получают биологический материал, обладающий нитрилазной активностью. На второй стадии этот материал фиксируют. На третьей стадии 2-гидрокси-4-метилтиобутиронитрил вводят во взаимодействие с фиксированным биологическим материалом, получая аммониевую соль 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты. На четвертой стадии, в случае необходимости, соль, полученную на третьей стадии, превращают в соответствующую кислоту. На пятой стадии концентрируют продукт, полученный на третьей и четвертой стадиях. Водный раствор содержит смесь указанной соли и кислоты, в которой массовая доля кислоты составляет 0,05-0,99. Способ применим в промышленном масштабе с повышенным выходом без использования растворителей и без сопутствующего получения минеральных солей. 2 с. и 18 з.п.ф-лы, 12 ил., 4 табл.
Формула
1. Способ получения 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты и/или аммониевой соли 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты
путем ферментативного гидролиза
2-гидрокси-4-метилтиобутиронитрила, отличающийся тем, что: а) на первой стадии получают биологический материал, обладающий нитрилазной активностью, экспрессирующий
генетическую информацию, кодирующую
нитрилазу в микроорганизме хозяина, б) на второй стадии биологический материал фиксируют, в) на третьей стадии 2-гидрокси-4-метилтиобутиронитрил вводят во
взаимодействие с фиксированным биологическим
материалом, получая аммониевую соль 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты, г) на четвертой стадии в случае необходимости соль, полученную на стадии в),
превращают в соответствующую кислоту, и д) на
пятой стадии концентрируют водный раствор, полученный на стадиях в) и г).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрилазную
активность получают от нитрилазы Alcaligenes,
предпочтительно A. faecalis.
3. Способ по одному из п. 1 или 2, отличающийся тем, что микроорганизм-хозяин выбирают из группы,
куда входят Escherichia coli или представители
рода Bacillus, Corynebacterium, Streptomyces, Saccharomyces, Kluyveromyces, Penicillium и Aspergillus.
4. Способ по п. 1,
отличающийся тем, что нитрилазную активность получают
от нитрилазы, кодируемой геном, клонируемым в плазмиде рRPA-BCAT3, депонированной в СBS под номером CBS 998-96.
5.
Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что нитрилаза
коэкспрессируется вместе с белком-шапероном.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что белком-шапероном является
GroESL и Е. coli.
7. Способ по одному
из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что биологический материал, полученный на стадии "а", фиксируют на твердой
подложке.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что твердая
подложка имеет размер зерен 1-500 мкм, предпочтительно 10-200 мкм, и тем, что она добавляется в количестве 0,
01-200%, предпочтительно в количестве 10-100% от массы биологического
материала.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что твердую подложку выбирают из следующей группы
веществ: ионообменные смолы, окись алюминия, синтетические или диатомовые
кремнеземы и силикагели, цеолиты, угли, частично растворимые в воде белки, полисахариды.
10. Способ
по п. 9, отличающийся тем, что твердой подложкой является
клейковина.
11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что при фиксации используют один или несколько химических агентов
для отверждения и/или придания нерастворимости
биологическому материалу и подложке.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что химические агенты выбирают из следующей группы
веществ: полиазетидиновые полимеры,
полиэтилениминовые полимеры, полиамидные полимеры, изоцианатные полимеры, альгинатные гели, k-каррагенановые гели, амины, альдегиды, карбоновые кислоты и
изоцианаты.
13.
Способ по одному из пп. 9-12, отличающийся тем, что биологический материал и подложку смешивают в присутствии химических агентов, получая пасту, которую
экструдируют и затем сушат.
14. Способ по одному из пп. 9-12, отличающийся тем, что биологический материал смешивают с химическими агентами и смесь тонким слоем накладывают
на
подложку.
15.
Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что получают водный раствор смеси 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты с ее аммониевой солью,
содержащей, по меньшей мере, 60% кислоты и
предпочтительно не менее 80% кислоты, остальное составляет ее соль, путем электролитической диссоциации соответствующей аммониевой соли.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем,
что диссоциацию осуществляют в трехкамерном электродиализаторе с биполярными мембранами.
17. Способ по п. 15, отличающийся
тем, что диссоциацию осуществляют в двухкамерном
электродиализаторе с биполярными мембранами.
18. Способ по одному из пп. 1-14, отличающийся тем, что смесь
2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты с ее аммониевой солью получают
нагреванием раствора аммониевой соли.
19. Способ по одному из пп. 15-18, отличающийся тем, что
выделяющийся аммиак отгоняют, концентрируют и рециркулируют в синтез
цианистоводородной кислоты.
20. Водный раствор смеси 2-гидрокси-4-метилтиомасляной кислоты и ее
аммониевой соли, в которой массовая доля кислоты составляет 0,05-0,99,
предпочтительно 0,10-0,50, полученный согласно способу по любому из пп. 15-18.
