MXPA06007004A

MXPA06007004A - Cristal de monosulfato de di(l)-lisina trihidratado y metodo de elaboracion.

Info

Publication number: MXPA06007004A
Application number: MXPA06007004A
Authority: MX
Inventors: Takeshi Kushiku; Dave Steckelberg; Toshiya Tanabe; Jirou Haga; Shinya Fijiki; Kisho Suzuki
Original assignee: Ajinomoto Kk
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2007-04-17
Also published as: CN1894201A; JP4636023B2; AU2004299407A1; WO2005058799A1; US7161029B2; BRPI0417648B1; ZA200605015B; CN1894201B; EP1694633B1; US20050132947A1; US20060281945A1; EP1694633A1; KR101147629B1; KR20070019677A; CA2549457C; CA2549457A1; US7553367B2; BRPI0417648A; RU2006125407A; RU2376281C2

Abstract

Un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado que tiene una forma tubular grande y se separa mas facilmente de la solucion madre; el cristal se obtiene mediante un procedimiento novedoso para realizar una cristalizacion a una temperatura inferior.

Description

CRISTAL DE MONOSULFATO DE DKD-LISINA TRIHIDRATADO Y MÉTODO DE ELABORACIÓN ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a cristales de sulfato de L-lisina y métodos para elaborar los cristales, y más específicamente a cristales de sulfato de diL-lisina con agua de cristalización incorporada en la estructura, y a un método para elaborar estos cristales en mayores cantidades que se separen fácilmente de la solución madre. Finalmente, la presente invención se refiere a productos que contienen L-lisina elaborada de un método novedoso anterior.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA L-lisina es uno de los aminoácidos esenciales y ampliamente utilizados en las industrias farmacéuticas y agrícolas como un regulador de nutrición y aditivo de alimentación, entre otros usos. Circula principalmente como clorhidrato de L-lisína ( www.ajinomoto.co. ¡p/ajinomoto/A-life/aminoscience/sirvou/liün.html). Cuando se encuentra en forma de sulfato de diL-lísina, los efectos de alimentación equivalentes a aquéllos de clorhidrato de L-lisina se observan (Roth et al., 1994; Biological Efficiency of L- lysine Base and L-Lysine Sulphate Compared with L-Lysine HCl in Piglets; Agribio.Res.47(2):177-186(1994)). Los cristales de sulfato de diL-lisina son conocidos por contener sulfato de diL-lisina anhidro (Aketa et al., Stereo chemical studies XL A biomimetic conversión of L-Lysine into optically active 2-substítuted; Chem. Pharm. Bul!. 24(4):623-31 (1976)). Por lo tanto, con frecuencia se agrega alcohol a la solución acuosa de sulfato de di-L-lisina para permitir la producción de cristales de sulfato de diL-lisina anhidro. Ya que el alcohol agregado debe ser removido de los cristales resultantes, un paso de purificación adicional debe ser agregado al procedimiento, reduciendo además el rendimiento de cristales. Véase Aketa et al.. Los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro son conocidos por ser altamente solubles en agua, lo cual también contribuye a bajos rendimientos de cristales. Como resultado, la elevada concentración de cristales en la solución madre provoca una velocidad disminuida de cristalización. Las cantidades pequeñas de cristales que se obtienen finalmente son muy finas y pequeñas, lo cual provoca una separación difícil desde la solución madre, agravando así el problema de rendimiento bajo. Por lo tanto, existe claramente una necesidad en la técnica para métodos mejorados para obtener cristales de L-lisina altamente separables y puros. Ya que la L-lisina es un componente importante en productos para muchas industrias diferentes, métodos altamente eficaces para cristalizar y purificar la L-lisina son claramente necesarios en la técnica. La presente invención describe un método novedoso para cristalización y purificación de L-lisina que sea altamente eficaz, que proporcione rendimientos significativamente incrementados, y de como resultado una separación más fácil y más eficaz de los cristales del producto de la solución madre. La presente invención también describe una forma novedosa de cristal de sulfato de L-lisina.

BREVE DESCRIPCIÓN PE LA INVENCIÓN La presente invención describe una técnica para cristalizar el monosulfato de diL-lisina trihidratado, y los cristales resultantes, que son superiores para capacidad de separación y rendimientos elevados, entre otras cualidades superiores. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se describe un método para producir un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado a partir de una solución, que comprende mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperatura de entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, permitiendo que se formen cristales, y recuperando los cristales. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se describe un método para producir monosulfato de diL-lisina, que comprende mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperatura de entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, permitiendo que se formen los cristales, recuperando los cristales, y secando los cristales para remover el agua de cristalización, y recolectando el sulfato de diL-lísina. De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, se describe un cristal de monosulfato de diL-lisina trihídratado que se caracteriza por tener picos en los ángulos de difracción 2T de 16.6° y 17.0° en una difracción de rayos X de polvo. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un método para producir un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado a partir de una solución, que comprende mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperatura por arriba de aproximadamente 40°C, y permitir que se formen los cristales, posteriormente disminuyendo la temperatura hasta que se encuentre entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, y permitiendo que se formen los cristales, y recuperando los cristales. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un método para producir un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado, que comprende concentrar una solución acuosa de monosulfato de diL-lisina trihidratado mediante evaporación y permitir que se forme un cristal, y recuperando dicho cristal. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un método para producir un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado que comprende preparar una solución acuosa de monosulfato de diL-lisina trihidratado a una temperatura por arriba de aproximadamente 40°C, disminuyendo la temperatura hasta que se encuentre entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, y permitiendo que se formen los cristales, y recuperando dicho cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un método para producir un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado que comprende agregar un solvente deficiente a una solución acuoso< de monosulfato de diL-lísina trihidratado, y permitir que se forme un cristal, y recuperando dicho cristal. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un método para producir un cristal en columna de monosulfato de diL-lisina trihidratado que comprende preparar una suspensión de cristales en placa de monosulfato de diL-lisina a una temperatura por arriba de aproximadamente 40°C, disminuyendo la temperatura hasta que se encuentre entre aproximadamente -10 a 35°C, y permitiendo que se formen los cristales, y recuperando dichos cristales. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un método para producir sulfato de diL-lisina que comprende concentrar una solución acuosa de monosulfato de diL-lisina trihidratado mediante evaporación, y permitir que se forme un cristal, recuperando dicho cristal, secando dicho cristal para remover el agua de cristalización, y recolectando dicho sulfato de diL-lisina. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado que se produce mediante el procedimiento descrito anteriormente. De acuerdo con aún un aspecto adicional de la presente invención, se describe una composición que contiene L-lisina, preparada mediante el procedimiento anteriormente descrito, seguido por un paso de secado. Aún otros objetivos, características y ventajas concurrentes de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de una lectura de la siguiente descripción detallada de las modalidades construidas de conformidad con la misma, tomadas en conjunto con los dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención de la solicitud de la presente se describirá ahora con mayor detalle con referencia a las modalidades preferidas de la invención, dadas únicamente por medio de ejemplo, y con referencia a las figuras anexas en donde: La figura 1 ¡lustra cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado (microfotógrafo). La figura 2 ilustra cristales de sulfato de diL-lisina anhidro (microfotógrafo). La figura 3 ilustra cristales precipitados fuera de una solución acuosa de sulfato de diL-lisina a varias temperaturas (microfotógrafo). La figura 4 es una gráfica que muestra la relación entre la temperatura y solubilidad del sulfato de diL-lisina. La figura 5 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales de monosulfato de diL-lisina trihídratado. La figura 6 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales de sulfato de diL-lisina anhidro. La figura 7 muestra los resultados de análisis térmico para los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado. La figura 8 muestra los resultados de análisis térmico para sulfato de diL-lisina anhidro. La figura 9 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplol . La figura 10 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 2. La figura 11 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 3 (cristalización mediante concentración).

La figura 12 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 3 (cristalización mediante enfriamiento) La figura 13 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 3 (cristalización mediante redisposición). La figura 14 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 3 (cristalización mediante adición de metanol). La figura 15 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 3 (cristalización mediante adición de etanol). La figura 16 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 3 (cristalización mediante adición de alcohol 2-isopropílico). La figura 17 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 4 (cristales I). La figura 18 muestra el patrón de difracción de rayos X de polvo de cristales obtenidos en el ejemplo 4 (cristales II).

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La presente invención describe una técnica de cristalización novedosa y procedimiento de purificación, como también cristales novedosos de sulfato de L-lisina para utilizarse en cualquier aplicación en donde la L- lisina se utilice en la actualidad, tal como aditivos de alimentación o complementos nutricionales. Más específicamente, la presente invención describe la formación de cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado novedosos a través de un procedimiento de purificación novedoso. La presente invención describe cómo variar, y particularmente disminuir, la temperatura de cristalización cuando se llevan a cabo los resultados de cristalización en la precipitación de monosulfato de diL-lisina trihidratado novedoso, además de los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro. Los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado novedosos son útiles sobre los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro ya que son mayores y se separan más fácilmente de la solución madre. Además, debido a la solubilidad inferior en agua, resultados de rendimiento de cristalización superiores, y ya que los cristales de monosulfato de diL-lisina trihídratado incorporan agua en los cristales como agua de cristalización, un rendimiento de cristalización mejorado puedo anticiparse debido a una reducción en la cantidad de solvente utilizado en la cristalización. Los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado de la presente invención tienen tamaño mejorado y forma general que los hace más fácilmente separables de la solución madre. La figura 1 muestra los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado novedosos, mostrados en forma de cristales tabulares grandes. Como se muestra en la figura 1 , estos cristales son superiores, tabulares y similares a una columna. Estos cristales más grandes se separan más fácilmente de la solución madre durante el paso de separación subsecuente a la cristalización. La figura 2 muestra, para comparación, los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro, que son claramente menores y se forman en grumos (cristales en placa), asiendo difícil de separados de la solución madre, y provocando bajos rendimientos. Los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado de la presente ¡nvención tienen agua incorporada en los cristales, lo cual permite su forma preferida, tamaño y los hace más fácilmente separables. Preferiblemente, los cristales tienen tres moles de agua incorporados en el retículo de cristal, dando como resultado un cristal de monosulfato de diL-lisina trihídratado. El material de partida para el método de cristalización novedoso se encuentra en forma de una solución de lisina (una solución que contiene L-lisina como un soluto), preferiblemente una solución acuosa de sulfato de diL-lísina. Preferiblemente, la solución se sobre-satura con sulfato de diL-lisina, que permite que ocurra el inicio de la cristalización. La solución de sulfato de diL-lisina que sirve como un material de partida puede preparase mediante cualquier método conocido por los expertos en la técnica. El método preferido para obtener la solución de partida es provocar acumulación del sulfato de diL-lisina en una solución de cultivo como resultado de la fermentación. La publicación de patente sin examinar japonesa (KOKAI) Heisei No. 5-30985 y Heisei No. 5-244969 enseña métodos ejemplares para acumular el sulfato de diL-lisina en una solución de cultivo mediante fermentación. El procedimiento de cristalización puede iniciarse directamente a partir de este caldo fermentación mediante evaporación, seguido por enfriamiento. Alternativamente, otro método posible para obtener la solución de partida ¡ncluye obtener diL-lisina y ácido sulfúrico a partir de fuentes comerciales y mezclarlas en una solución acuosa. La concentración de solución de sulfato de diL-lisina que sirve como un material de partida puede ajustarse para cristalización mediante métodos conocidos en la técnica. Típicamente, la solución debe ser sobre-saturada. Los métodos para determinar la formulación de la solución de partida, incluyendo parámetros tales como concertación, temperatura, y solubilidad son conocidos en la técnica. Como una pauta, la concentración necesita únicamente ser mayor a la solubilidad del sulfato de diL-lisína. En una modalidad, si la temperatura de cristalización es de 20°C, la solubilidad del sulfato de diL-lisina a esa temperatura es 102.9 g/100 g de agua. De este modo, la concentración de sulfato de diL-lisina en la solución del material de partida de cristalización debe ajustarse a 102.9 g/100 g de agua o mayor. Ajustar la concentración puede lograrse mediante métodos conocidos en la técnica, por ejemplo, mediante reducción de presión o evaporación. Sin embargo, cualquier método conocido para ajustar la concentración para lograr sobre-saturación puede utilizarse. Para obtener los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado, más fácilmente separables, más grandes de la presente invención, uno puede utilizar el procedimiento de cristalización novedoso de la presente invención. El método de la presente invención incluye iniciar la cristalización a una temperatura de entre -10°C y 35°C, o iniciar a una temperaíura superior y subsecuentemente disminuir la temperatura hasta que se encuentra en la escala deseada anterior. Esas temperaíuras son aproximadas y pueden variar más o menos 5°C. Se descubrió que reducir la íemperaíura del maíerial de partida dio como resulíado la precipiíación del monosulfaío de diL-lisina írihidraíado de la solución acuosa que da como resultado una forma cristalina más grande. La figura 3 muestra la forma de cristales cuando se precipitan a temperaíuras variadas de 5°C a 60°C en intervalos de 5°C. Como puede observarse sobre la escala de temperaíura, los crisíales de monosulfaío de diL-lisina írihidratado que se forman por debajo de 35°C son más grandes, tabulares y similares a una columna. Sobre 40°C, los cristales de sulfato de díL-lisina que se forman son placas (pequeñas y en grumos). Por lo tanío, el método de la presente invención incluye un paso de cristalización en donde la íemperaíura preferiblemeníe es igual a o menor a aproximadameníe 35°C, más preferiblemeníe menor a aproxímadameníe 30°C, y aún más preferiblemeníe menor a aproximadameníe 25°C, y aún más preferiblemeníe menor a aproximadameníe 20°C. Más preferiblemeníe, la íemperaíura para crisíalización es de aproximadameníe 10°C. Para permitir el procedimiento, cristales simientes de monosulfato de diL-lisina trihidraíado pueden agregarse a la solución del maferial de partida. Específicameníe, la crisíalízación puede llevarse a cabo medianíe cualesquiera de los pasos siguienfes: mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperatura de entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, y permitir que se forme dicho cristal, mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperaíura por arriba de aproximadamente 40°C, y permitir que se formen los crisíales, y preparar una solución acuosa de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado a una femperaíura por arriba de aproximadameníe 40°C. Además, en oíra modalidad, los crislales pueden precipiíarse como cristales de sulfato de diL-lisina anhidro a una temperatura de 40°C o mayor, seguido por la disminución de la temperaíura a 35°C o menor. De esta manera, los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidraíado de la preseníe invención se obíienen a íravés de la conversión en los crisíales de monosulfato de diL-lisina trihidratado. Este método fue útil ya que se logró la eliminación de impurezas a través de la redísposicíón. Además, la cristalización puede realizarse en las siguientes modalidades. Los cristales pueden precipitarse al concentrar una solución acuosa de monosulfato de diL-lísina trihidraíado mediante evaporación. La solución acuosa de monosulfato de sulfaío diL-lisina írihidraíado puede prepararse al disolver el sulfaío de diL-lisina en agua o añadir ácido sulfúrico a una solución acuosa de una sal de L-lisina difereníe al sulfato. La concentración de monosulfato de díL-lisína trihídratado no se limita particularmente, pero se prefiere la solución saturada. El pH de la solución no se limita siempre que los cristales se precipiten, pero generalmente es de 5.0 a 7.0. La evaporación puede realizarse mediante un método ordinario. La presión puede ser una presión ordinaria o una presión reducida (generalmente 2640 a 4000 Pa). La temperaíura puede ser una lemperaíura ordinaria o puede aplicarse calor (generalmeníe 40.0 a 60.0°C). La evaporación preferiblemenfe se realiza bajo presión reducida. Los cristales pueden precipitarse al agregar un solvente deficiente a una solución acuosa de monosulfato de diL-lisina trihidratado. La solución acuosa de monosulfato de sulfato de diL-lisina trihidratado puede ser una descrita anteriormeníe. El solvente deficiente no se limifa siempre que reduzca la solubilidad del monosulfafo de diL-lisina írihidraíado, y, por ejemplo, meíanol, eíanol o alcohol 2-isopropílíco. La caníidad de adición del solveníe deficiente es una suficiente para permitir que se formen los cristales de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado, y generalmeníe 5 a 30% en volumen. La temperaíura generalmente es -10 a 35°C. Después del paso de cristalización, los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidraíado se separan de la solución madre medianíe méíodos usuales de separación, incluyendo, más no limiíándose a, filíración por succión, filíración cenírífuga, separación centrífuga y filtración a presión. Después de la separación, los cristales pueden secarse mediante cualesquiera métodos usuales conocidos en la técnica y recolectarse para uso en la industria.

Cristalización de transición La transición de los cristales en placa de monosulfato de diL- lisina trihidraíado a crislales en columna puede realizarse al preparar una suspensión de cristales en placa de monosulfato de diL-lisina a una temperalura por arriba de aproximadamente 40°C, disminuyendo la temperaíura hasla que se encuentre entre aproximadamente -10 a 35°C, y permitiendo que se formen los cristales, y recuperando dichos cristales. La suspensión de los cristales en placa pueden prepararse al agregar sulfato de diL-lisina en una cantidad que excede una cantidad de disolución en agua a agua, y agitando y añejando durante la noche a una temperaíura por arriba de aproximadamente 40°C. El pH de la suspensión no se limiía siempre que el eslado de la suspensión se mantenga, y generalmente es de 5.0 a 7.0.

Solubilidad en agua de monosulfato de diL-lisina írihidratado El monosulfato de diL-lisina trihidraíado se precipila a 35°C y por debajo y el sulfato de diL-lisina anhidro se precipiía a 40°C y por arriba. Principalmente, la solubilidad en agua líende a caer coníinuameníe a medida que disminuye la temperatura. Sin embargo, como se muestra en la figura 4, la curva de solubilidad del monosulfato de diL-lísina trihidraíado fue sorprendentemente discontinua con la del sulfato de diL-lisina anhidro. Es decir, sobre la escala de temperatura a la cual se precipita el monosulfato de diL-lisina trihídraíado, el grado de solubilidad fue inferior al grado de solubilidad que puede anticiparse de la curva de solubilidad del sulfato de diL- lisina anhidro. De este modo, se encontró que los cristales que se precipitan como monosulfato de diL-lisina írihidratado tienen un mejor rendimiento de cristalización que los cristales que se precipitan como sulfaío de diL-lisina anhidro. Esío se debe a que, para los crisíales de monosulfalo de diL-lisina trihidratado, el agua por sí misma se captura en el retículo de cristal de manera que cuando procede la crisíalizacíón, agua libre disponible en el sobrenadante disminuye, por lo tanto, existe menos agua de sobrenadante para ayudar en la disolución del sulfato de lisina. Esto contribuye a altos rendimientos, es decir más precipitados de cristal.

Caracterísíicas del monosulfato de diL-lisina trihidratado La difracción de rayos X de polvo, análisis térmico, y análisis de contenido de L-lisina se realizaron para aclarar las características de los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado de la presente invención. La figura 5 muestra la difracción de rayos X de polvo de los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado y la figura 6 muestra la difracción de rayos X de polvo de los cristales de monosulfato de diL-lisina írihidraíado. Como se muesíra en las figuras 5 y 6, los crisíales de monosulfato de diL-lisina trihidratado presentaron picos de difracción cuando el ángulo de difracción 2T = 16.6° y 17.0°. Estos picos de difracción no se exhibieron mediante los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro.

Adicionalmente, aunque el sulfato de díL-lisina anhidro presentó un pico de difracción a un ángulo de difracción de 20 = 13.8°, este pico de difracción no se exhibió mediante los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado. Ya que los crisíales de monosulfalo de diL-lisina trihidratado y los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro presentaron diferentes patrones de difracción de rayos X de polvo, los dos fueron determinados por tener diferentes formas de cristal. El análisis térmico se realizó para aclarar además las propiedades de los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado. La figura 7 muestra los resultados de los análisis térmicos para los crisíales de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado y la figura 8 mueslra los resultados del análisis térmico para los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro. Comparando las figuras 7 y 8, los cristales presentaron ambos picos de absorción de calor en la cercanía de 215°C y 300°C. Esto se atribuyó a la fusión del sulfato de diL-lisina o absorción térmica que acompaña la descomposición. Un pico de absorción de calor se observó únicamente en el monosulfato de diL-lisina trihidralado de 45 a 60°C. Esto se cree que es el pico de absorción de calor que ocurre a medida que los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado pierden su agua. Ya que el monosulfato de díL-lisína trihídratado pierde su agua a una temperatura extremadamente baja de esta manera, los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidratado fácilmente pierden su agua de crisíalización duraníe el paso de secado, que es exíremadamente útil para la producción industrial de sulfato de diL-lísina anhidro. Generalmente, el cristal puede secarse a no menos de 40°C durante la noche, para remover el agua de cristalización. Si la temperatura es menor a 40°C, los cristales pueden permanecer como un hidrato. El límite superior de la temperatura de secado no se limita a menos que se descompongan los cristales, y generalmente se determina desde el punto de vista de los costos. El contenido de L-lisina de los cristales de monosulfato de diL-lisina trihidraíado obtenido mediante el méíodo del ejemplo 1 es preferiblemente de alrededor del 65% .La L-lisina puede medirse mediante cualquier método conocido por lo expertos en la técnica, incluyendo HPLC. Más preferiblemente, el contenido de L-lisina puede incrementarse a más de 75% al convertir los cristales a un estado anhidro al eliminar el agua de cristalización a aproximadameníe 46°C. La publicación de paíeníe sí examinar japonesa (KOKAI) Heisei No. 192089 proporciona ejemplos de sustancias que contienen comúnmente sulfaío de diL-lisina obtenido al secar direcíamenle el caldo de fermentación, y por los tanío, no empleando el paso de purificación. Los crisfales obtenidos medianíe esíe méíodo íípicameníe coníienen por debajo del 50% de L-lisina. Por lo íanlo, medianíe comparación, los cristales de la preseníe invención son superiores ya que coníienen un coníenido de L-lisina superior. La preseníe ¡nvención será explicada más concreíameníe a coníínuación con referencia a los siguientes ejemplos, que pretenden ser ilusírativos únicamente, y no pretenden limitar el alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.

EJEMPLOS Los datos descritos aquí se obtuvieron mediante análisis bajo las siguientes condiciones: a. Coníenido de L-lisina: Hilachi Amino Acid Analyzer L-8800 (método de análisis del producto de hidrólisis de proteína). b. Difracción de rayos X de polvo: Phillips X'Pert TYPE PW304/00 (Rayos X; CuKa, longiíud de onda: 1.5418 A) c. Análisis térmico: Shímadsu Seisakujo differenfial Scanning Calorimeter DSC-60) d. Análisis elemental: El análisis de carbono, hidrógeno y nitrógeno fue mediante el analizador elemeníal vario EL3 (elemeníal); el análisis de oxígeno fue medianíe el analizador de elemeníos orgánicos CHN-O-Rapid (elemeníal); el análisis de azufre fue mediante el analizador Ion chlomato (el azufre se analizó como ácido sulfúrico, que se genera medianíe combuslión con oxígeno); todos los análisis realizados por Tore Research Center.

EJEMPLO 1 Una caníidad de 584 g de solución de L-lisina al 50% obtenida de una fueníe comercial (Daiichi Fine Chemicals, Lid., lot A2882) se colocó en vaso de precipitado de vidrio de 500 ml y se mantuvo a 10°C en un baño de agua. Una cantidad de 102 g de ácido sulfúrico al 98% (grado de reactivo, Junsei Kagaku lot. 1 L8102) entonces se agregó y la L-lisina se convirtió en sulfato de diL-lisina. Como resultado, cristales columnares mayores se precipitaron, como se muestra en la figura 1. La suspensión obtenida se agitó y añejó durante la noche a 5°C, después de lo cual la solución madre y cristales se separaron mediante filtración por succión utilizando un papel filtro. El cuadro 1 muestra los resultados del análisis elemeníal. La figura 9 muesíra el diagrama de difracción de rayos X de polvo.

CUADRO 1 La figura 7 muesíra los resulíados de análisis térmico. Las condiciones de análisis son las siguientes: CUADRO 2 *) QH significa Cantidad de calor Nombre del archivo: 2002-10-17 09-51.tad Designación de unidad: DSC60 Fecha de recolección: 02/10/17 Tiempo de recolección: 09:51 :54 Designación de muestra: sulfato de 2-lisina 3 hidratado [A1 lento] Cantidad de la muestra: 2.750 [mg] Comentarios: ref vacía [Programa de temperatura] Temperatura de partida: 30.0 Como se muestra en el cuadro 1 , los resullados del análisis elemeníal de los crisíales obtenidos en el ejemplo 1 se aproximaron a la composición elemenlal teórica del monosulfato de diL-lisina trihidraíado. Asimismo, se determinó que los cristales obtenidos en el ejemplo 1 son monosulfato de diL-lisina trihidraíado. Como se mueslra en la figura 9, los crislales obtenidos en el ejemplo 1 mostraron picos de difracción en ángulos de difracción 2T = 16.6°C y 17.0°, y no presentaron un pico de difracción a 13.6°. De este modo, se determinó que era monosulfato de diL-lisina trihidratado.

EJEMPLO 2 Para propósitos de comparación, la cristalización del sulfato de diL-lisina se realizó medíante el mismo método como en el ejemplo 1 a excepción de que la temperatura de cristalización fue 45°C. Un paírón de rayos X de polvo se obíuvo inmediafamenle para los cristales obtenidos mediante separación de la solución madre. Los cristales separados también se secaron a 105°C y se sometieron a análisis elemeníal. La figura 10 muesíra el patrón de rayos X de polvo. El cuadro 3 muestra los resultados de análisis elemental.

CUADRO 3 La figura 8 muestra los resultados del análisis térmico. Las condiciones de análisis son las siguientes: CUADRO 4 *) QH significa cantidad de calor Nombre de archivo: 2002-10-16 11-33.tad Designación de unidad: DSC60 Fecha de recolección: 02/10/16 Tiempo de recolección: 11 :33:50 Designación de muestra: Sulfato de 2-lisina [A1] Cantidad de muestra: 4.990 [mg] Comentarios: Ref vacía [Programa de temperatura] Como se muesíra en el cuadro 3, los valores analílicos de los crisíales obíenidos en el ejemplo 3 se aproximan a los valores íeóricos de los crisíales de sulfaío de diL-lisina anhidro. Asimismo, se deíerminó que los crislales obtenidos en el ejemplo 2 son sulfato de diL-lisina anhidro. Como se muestra en la figura 10, los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro presentaron un pico de difracción único a un ángulo de difracción de 20=13.8°. Además, los picos 20=16.6° y 17.0° únicos para los cristales de monosulfato de diL-lisína trihidratado no se observaron. Asimismo, se determinó que los cristales obtenidos en el ejemplo 2 son sulfato de diL-lisina anhidro.

EJEMPLO 3 1. Crisíalización por conceníración Una caníidad de 320 g de una solución acuosa de sulfaío de diL-lisina que íuvo una conceníración de L-lisina de 34.5% en peso y cuyo pH se ajustó a 7, se uíilizó como un maíerial de partida y se conceníró a aproximadamente 1.5 veces al uíilizar un evaporador giratorio (presión: 30 mmHg, íemperafura de baño de agua: 40°C). Como resulíado, se observó una precipííación de los cristales en columna. 2. Crisíalización por enfriamienío Una suspensión de sulfato de diL-lisina, cuyo pH se ajustó 7, se agitó y se añejó durante la noche a 60°C. Posteriormente, la solución de sulfaío de diL-lisina saíurada y los crisíales se separaron medianíe filíración por succión uíilizando un papel filíro. La solución de sulfaío de diL-lisina saíurada se uíilizó como un maíerial de partida y se enfrió a 60°C a 10°C. Como resultado, se observó la precipitación de cristales en columna. 3. Cristalización por adición de solvente Una cantidad de 320 g de una solución acuosa de sulfato de diL-lisina que tuvo una concentración de L-lisina de 34.5% en peso y cuyo pH se ajustó a 7, se utilizó como un material de partida y cada uno de meíanol, eíano, alcohol 2-propílico se añadió a la solución en una caníidad de 20% (v/v). Como resulíado, se observó una precipilación de crisíales en columna. 4. Crisíalización por íransición Una suspensión de sulfato de diL-lisina, cuyo pH se ajustó a 7, se agiíó y se añejó duranle la noche a 60°C para obíener una suspensión que contiene únicamente cristales en placa pequeños (cristales de sulfato de diL-lisina anhidro). Posteriormente, la suspensión se enfrió de 60°C a 10°C. Como resultado, todos los cristales en placa se pasaron a cristales en columna. Con respecto a cada uno de los productos obtenidos anteriormeníe de 1 a 4, la solución madre y los crisíales se separaron medianíe filíración por succión uíilizando un papel filíro. Los crisíales obíenidos se secaron a íemperaíura ambieníe, la deíerminación del coníenido de L-lísina, la difracción de rayos X de polvo, el análisis térmico y el análisis elemeníal se realizaron. Los datos descriíos en este ejemplo se obíuvieron medianíe el análisis de conformidad con las siguientes condiciones: Contenido de L-lisina: Hitachi Amino Acid Analyzer L-8800 (método de análisis de producío de hidrólisis de proíeína) Difracción de rayos X de polvo: Philips X'Pert TYPE PW3040/00 (rayos X: CuKa, longitud de onda: 1.5418 Á) Análisis térmico: SEIKO INSTRUMENTS differential Scanning Calorimeter TG/TDA220 Sil Análisis elemeníal: iodos los análisis se realizaron por Tore Research Ceníer (No. De reporte: P101976-01 ). Todos los cristales obtenidos medianíe varios métodos de crislalización en esíe ejemplo fueron crisíales en columna espesos y fueron diferentes de la forma de crisíal del sulfaío de diL-lisina anhidro. Los contenidos de L-lisina de cristales obtenidos mediante los métodos de cristalización respectivos se muestran en el cuadro 5.

CUADRO 5 [unidad: % en peso] de L-lisina teórico de sulfato de diL-lisina anhidro: 75% en peso) Como se muestra en el cuadro 5, el contenido de L-lisína de cristales obtenidos en este ejemplo fue de aproximadamente 66% en peso y se concordaba con el contenido de L-lisina teórico de monosulfato de diL-lisina trihidraíado, 65% en peso. Las figuras 11 y 16 muesíran los paírones de difracción de rayos X de crisfales que obtuvieron métodos de crisíalización respecíivos. Como se muestra en las figuras 11 a 16, los cristales obtenidos mediante los métodos de cristalización respectivos en este ejemplo exhibieron picos de difracción únicos en ángulos de difracción 2T = 16.6° y 17.0°. De este modo, se determina que lodos son crisiales de monosulfalo de diL-lisina trihidratado. En el análisis térmico realizado con respecto a los cristales obtenidos en este ejemplo, un pico de absorción de calor se observó únicamente de 50 a 60°C. Esto se presume que es un pico de absorción de calor que ocurre a medida que los crisíales de monosulfato de diL-lisina trihidraíado pierden su agua. El cuadro 6 muesíra los resultados del análisis elemental de cristales obtenidos medianíe los métodos de crisíalización respeclivos.

CUADRO 6 Como se muestra en el cuadro 6, los resultados de análisis elemental de los cristales obtenidos en este ejemplo se aproximaron a la composición elemental teórica del monosulfato de diL-lisina trihidraíado.

Asimismo, se delerminó que todos los cristales obtenidos en este ejemplo son monosulfato de diL-lisina trihidraíado.

EJEMPLO 4 Brevibacterium flavum AJ 11275 (NRRL B-11474) se inoculó en un medio (pH 7.2) que contiene glucosa 100 g/L, sulfato de amonio 8.0 g/L, extracto de levadura (Basco) 1.05 g/L, KH2PO4 1.0 g/L, MgSO4- 7H2O 0.4 g/L, FeSO4- 7H2 10 mg/L, MnSO4- 4H2O 10 mg/L, clorhidrato de vitamina Bi 0.2 mg/L, biotína 0.05 mg/L, y ageníe tensioacíívo GD-113 (Nippon Jushi) 0.05 mg/L y cultivo con agitación a 31.5°C durante 70 horas para tener un caldo de fermentación de L-lisina. El contenido de L-lisina del caldo obtenido fue de 3.46% en peso. El caldo se centrifugó a 4500 rpm, 25°C durante 20 minutos al utilizar una centrífuga refrigerada de alta velocidad (KUBOTA modelo 7930) y el sobrenadante se utilizó como una solución de célula removida. La solución de célula removida se utilizó como un material de partida y se concentró aproximadamente 4 veces al utilizar un evaporador giratorio (presión: 30 mmHg, temperatura de baño de agua: 60°C y las condiciones se cambiaron (presión: 20 mmHg temperatura de baño de agua: 40°C) para concentrar aproximadamente 10 veces en total. Como resultado, se observaron los cristales en columna. La suspensión obtenida se agitó y añejó a 10°C durante aproximadamente 40 horas, después de lo cual la solución madre y los cristales se separaron mediante separación oscilante utilizando tela de filtro.

Los cristales obtenidos se secaron a temperalura ambiente, y se lavaron 5 veces por medio de una solución de L-lisina saturada y se lavaron mediante etanol. Los cristales obtenidos fueron cristales en columna espesos y fueron diferentes de la forma de cristal del sulfato de diL-lisina anhidro. El contenido de L-lisina de los cristales obtenidos fue 63% en peso (contenido teórico: 65% en peso). De aquí en adelante, los cristales se llamaron cristales I. La figura 17 muestra el patrón de rayos X de polvo de cristales I (monosulfato de diL-lisina trihidratado). Como se muestra en la figura 17, los cristales I (secados a temperatura ambiente, 25°C) obtenidos en este ejemplo presentaron picos de difracción en ángulos de difracción 2T = 16.6° y 17°C, que fueron únicos para el monosulfato de diL-lisina trihidraíado. De esíe modo, se deíerminó que eran monosulfaío de diL-lisina írihidratado. El cuadro 7 muestra los resultados del análisis elemental de los cristales obtenidos mediante el método de cristalización.

CUADRO 7 Como se muestra en el cuadro 7, los resultados de análisis elemental de los cristales I obtenidos en este ejemplo se aproximaron a la composición elemeníal teórica de monosulfaío de diL-lísina írihidratado. Asimismo, se determinó que los cristales I son monosulfato de diL-lisina trihidralado. Posteriormente, los cristales de monosulfato de diL-lisina trihídratado se secaron a 105°C durante 36 horas para obtener el sulfato de diL-lisina anhidro. El contenido de L-lisina del sulfato de diL-lisina anhidro obtenido fue 74% en peso (contenido teórico: 74% en peso). De aquí en adelante, los cristales fueron llamados cristales II. La figura 18 muestra el patrón de rayos X de polvo de cristales II obtenidos al secar a 105°C (sulfato de diL-lisina anhidro). Como se muestra en la figura 18, los cristales II obtenidos mediante el secado a 105°C en este ejemplo presentaron un pico de difracción en un ángulo de difracción de 2T = 13.8° único para el sulfato de diL-lisina anhidro. Asimismo, se determinó que los cristales eran sulfato de diL-lisina anhidro. El cuadro 8 muestra los resultados del análisis elemental.

CUADRO 8 Como se muestra en el cuadro 8, los valores analíticos de los cristales II obtenidos en este ejemplo se aproximaron a los valores teóricos de los cristales de sulfato de diL-lisina anhidro. Asimismo, se determinó que los cristales son sulfato de diL-lisina anhidro obtenido a través del monosulfato de diL-lisina trihidratado. La determinación del contenido de L-lisina, el análisis de rayos X de polvo, y el análisis elemental fueron iguales a los del ejemplo 3. En vista de los resultados anteriores, se ha encontrado que el sulfato de diL-lisina anhidro puede obtenerse a partir de un caldo de fermentación actual a través del monosulfato de diL-lisina írihidratado. Aunque la ¡nvención se ha descrito a detalle con referencia a las modalidades preferidas de la misma, será evidente para los expertos en la técnica que varios cambios puedan elaborarse, y emplearse equivalentes, sin apartarse de la invención. Cada uno de los documentos antes mencionados se incorpora por referencia a la presente en su toialidad.

Aplicabilidad indusírial Un crisíal de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado que íiene una forma íabular grande y se separa más fácilmente de la solución madre.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para producir un cristal de monosulfato de diL- lisina trihidrafado que comprende a) mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperalura de entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, y permitir que dicho cristal se forme, y b) recuperar dicho cristal.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha temperalura se encuentra entre aproximadamente 0°C y aproximadamente 20°C.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicha temperatura es de aproximadamente 10°C.

4.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho crisíal se recupera medianíe filtración.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicha filtración se selecciona del grupo que consiste en filtración por succión, filtración centrífuga, separación centrífuga, filtración a presión.

6.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicho cristal de sulfato de diL-lisina hidratado se caracteriza por tener picos en ángulos de difracción 2T de 16.6° y 17.0° en difracción de rayos X de polvo.

7.- Un método para producir sulfato de diL-lisina que comprende: a) mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperaiura de entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, y permitir que se forme un cristal, b) recuperar dicho cristal, c) secar dicho cristal para remover el agua del cristalización, y d) recolectar dicho sulfato de diL-lisina.

8.- El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicha temperatura se encuentra entre aproximadameníe 0°C y aproximadameníe 20°C.

9.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 8, caracíerizado además porque dicha íemperaíura es de aproximadameníe 10°C.

10.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 7, caracíerizado además porque dicho crisial se recupera medianíe filíración.

11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicha filtración se selecciona del grupo que consiste en filtración por succión, filtración centrífuga, separación centrífuga y filtración a presión.

12.- Un método para producir cristal de monosulfato de diL-lisina trihidratado que comprende a) mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperatura por arriba de aproximadamente 40°C, y permiíir que se formen los cristales, b) disminuir la temperaíura hasta que se encuentra entre aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, y permitir que se formen los cristales, y c) recuperar dicho cristal de monosulfato de diL-lisina trihídratado.

13.- El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque dicha temperaíura en el paso b) se encueníra entre aproximadamente 0°C y aproximadameníe 20°C.

14.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque dicha íemperaíura en el paso b) es de aproximadameníe 10°C.

15.- El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque dicho cristal se recupera mediante filtración. 16.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicha filtración se selecciona del grupo que consiste en filíración por succión, filtración centrífuga, separación centrífuga y filtración a presión. 17.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque dicho cristal de sulfato diL-lisina hidratado se caracteriza por tener picos en ángulos de difracción 2T de

16.6° y

17.0° en difracción de rayos X de polvo.

18.- Un cristal de monosulfato de diL-lisina trihidraíado.

19.- El cristal de conformidad con la reivindicación 18, caracíerizado además porque íiene picos en ángulos de difracción 2T de 16.6° y 17.0° en difracción de rayos X de polvo.

20.- Un crislal de monosulfaío de diL-lisina írihidratado producido medianíe el procedimiento: a) mezclar una solución de lisina con ácido sulfúrico a una temperatura de aproximadamente -10°C y aproximadamente 35°C, y permitir que dicho cristal se forme, y b) recuperar dicho crisíal de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado.

21.- El crisial de monosulfato de diL-lisina trihídraíado de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dicha temperaíura se encuentra entre aproximadamente 0°C y aproximadamente 20°C.

22.- El cristal de monosulfato de diL-lisina trihidraíado de conformidad con la reivindicación 21 , caracíerizado además porque dicha íemperatura es de aproximadamente 10°C.

23.- El cristal de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado de conformidad con la reivindicación 20, caracíerizado además porque dicho cristal se recupera mediante filtración.

24.- El cristal de monosulfato de diL-lisina trihidraíado de conformidad con la reivindicación 23, caracíerizado además porque dicha filtración se selecciona del grupo que consiste en filtración por succión, filtración centrífuga, separación centrífuga, y filtración a presión.

25.- Una composición que comprende L-lisina que se prepara mediante el método de conformidad con la reivindicación 1 , seguido por un paso de secado.

26.- Una composición que comprende L-lisina que se prepara mediante el método de conformidad con la reivindicación 7.

27.- Una composición que comprende L-lisina que se prepara mediante el método de conformidad con la reivindicación 12, seguido por un paso de secado.

28.- Un método para producir crisíal de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado que comprende a) concenírar una solución acuosa de monosulfato de diL-lisina trihidraíado medianíe evaporación y permiíir que se forme un crislal y b) recuperar dicho crisíal.

29.- El método de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque dicha evaporación se encueníra bajo presión reducida.

30.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 28, en donde dicho crisíal de sulfaío diL-lisina hidraíado se caracteriza por tener picos en ángulos de difracción 2T de 16.6° y 17.0° en difracción de rayos X de polvo.

31.- Un méíodo para producir crisíal de monosulfaío de diL-lisina írihidratado que comprende: a) preparar una solución acuosa de monosulfato de diL-lisina trihidraíado a una íemperaíura por arriba de aproximadameníe 40°C, b) disminuir la íemperaíura hasía que se encuenlre entre aproximadamente -10°C de aproximadamente 35°C, y permiíir que se formen los crisíales, y c) recuperar dicho cristal de monosulfato de diL-lisina trihidraíado.

32.- El método de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque dicha solución es una solución salurada.

33.- El método de conformidad con la reivindicación 31 , en donde dicho crisíal de sulfaío de diL-lisina hidraíado se caracteriza por íener picos en ángulos de difracción 2T de 16.6° y 17.0° en difracción de rayos X de polvo.

34.- Un método para producir crisíal de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado que comprende a) añadir un solvente deficiente a una solución acuosa de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado, y permifir que se forme un crisíal, y b) recuperar dicho cristel.

35.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado además porque dicho solveníe deficieníe es meíanol, eíanol o alcohol 2-¡sopropílico.

36.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 34, en donde dicho cristal de sulfato de diL-lisina hidratado se caracteriza por tener picos en ángulos de difracción 2T de 16.6° y 17.0° en difracción de rayos X de polvo.

37.- Un método para producir un cristal en columna de monosulfaío de diL-lisina írihidraíado que comprende: a) preparar una suspensión de crisíales en placa de monosulfalo de diL-lisina a una íemperatura por arriba de aproximadamente 40°C, b) disminuir la temperaíura hasta que se encuentre entre aproximadamente -10° a 35°C, y permitir que se formen los cristales, y c) recuperar dichos cristales.

38.- El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque dicho cristel en columna de sulfaío de diL-lisina hidraíado se caracteriza por íener picos en ángulos de difracción 2T de 16.6° y 17.0° en difracción de rayos X de polvo.

39.- Un método para producir sulfato de diL-lisina que comprende: a) concentrar una solución acuosa de monosulfato de diL-lisina írihidraíado medianíe evaporación, y permiíir que se forme un crisíal, b) recuperar dicho crisíal, c) secar dicho crisíal para remover el agua de crisíalización, y d) recolector dicho sulfaío de diL-lisina.