CN103228605A - 用于从含有nh4+-ooc-r-coo-nh4+化合物的发酵液制备hooc-r-cooh化合物酸的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH化合物酸的方法，所述方法包括：在超大气压下，在＞100℃到约250℃的温度下，蒸馏所述发酵液以形成顶部馏出物和液态底部残留物，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH化合物酸和至少约20wt%的水；冷却所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成与固态部分接触的液态部分的温度，所述固态部分为基本上纯的HOOC-R-COOH化合物酸；从所述液态部分分离出所述固态部分；以及回收所述固态部分。

Description

用于从含有NH4+-OOC-R-COO-NH4+化合物的发酵液制备HOOC-R-COOH化合物酸的方法
相关申请
本申请要求2010年4月30日递交的美国临时申请No.61/329,940的权益，该美国临时申请的主题以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及用于从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的发酵液直接制备HOOC-R-COOH化合物酸的方法。
背景技术
糖发酵的某些碳质产物被视为石油衍生材料的替代物，以用作制造含碳化学物质的原料。一种这样的产物为HOOC-R-COOH化合物。
因此，期望有一种从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的发酵液直接制备基本上纯的HOOC-R-COOH化合物酸的方法。
发明内容
本发明提供了一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：在超大气压下，在＞100℃到约300℃的温度下，蒸馏所述发酵液以形成顶部馏出物和液态底部残留物，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和至少约20wt%（重量百分比）的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及从所述液态部分分离出所述固态部分。
本发明还提供了一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：将氨分离溶剂和/或水共沸溶剂加入到所述发酵液中；在足以形成顶部馏出物和液态底部残留物的温度和压力下，蒸馏所述发酵液，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和至少约20wt%的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及从所述液态部分分离出所述固态部分。
本发明还提供了一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COOH的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：在超大气压下，在＞100℃到约300℃的温度下，蒸馏所述发酵液以形成顶部馏出物和液态底部残留物，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和至少约20wt%的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及从所述液态部分分离出所述固态部分。
本发明还提供了一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COOH的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：将氨分离溶剂和/或水共沸溶剂加入到所述发酵液中；在足以形成顶部馏出物和液态底部残留物的温度和压力下，蒸馏所述发酵液，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和至少约20wt%的水；冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及从所述液态部分分离出所述固态部分。
附图说明
图1为用于从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法的框图。
具体实施方式
应该理解，与所附的权利要求书不同的是，下文说明书的至少一部分旨在涉及针对附图中的说明而选择的方法的代表性示例并且不旨在限定或限制本发明。
通过参考图1可以理解本发明的方法，图1以框图形式示出本发明的方法的一个代表性示例10。
本文提及了HOOC-R-COOH化合物酸、NH4 +-OOC-R-COOH化合物和NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物，其中，R可以是但不限于CH2、CH=CH、CH2-CH(OH)、(CH2)3、C(CH3)=CH、CH2-C=CH2、CH=CH-CH=CH、(CH2)8和(CH2)10。示例性地，HOOC-R-COOH化合物酸包括但不限于丙二酸、富马酸、苹果酸、戊二酸、柠康酸、衣康酸、粘康酸、癸二酸和十二烷二酸，其中，R选自CH2、CH=CH、CH2-CH(OH)、(CH2)3、C(CH3)=CH、CH2-C=CH2、CH=CH-CH=CH、(CH2)8和(CH2)10。示例性地，NH4 +-OOC-R-COOH化合物包括但不限于丙二酸一胺、富马酸一胺、苹果酸一胺、戊二酸一胺、柠康酸一胺、衣康酸一胺、粘康酸一胺、癸二酸一胺和十二烷二酸一胺，其中，R选自CH2、CH2-CH(OH)、(CH2)3、C(CH3)=CH、CH2-C=CH2、CH=CH-CH=CH、(CH2)8和(CH2)10。示例性地，NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物包括但不限于丙二酸二胺、富马酸二胺、苹果酸二胺、戊二酸二胺、柠康酸二胺、衣康酸二胺、粘康酸二胺、癸二酸二胺和十二烷二酸二胺，其中，R选自CH2、CH=CH、CH2-CH(OH)、(CH2)3、C(CH3)=CH、CH2-C=CH2、CH=CH-CH=CH、(CH2)8和(CH2)10。
生长容器12通常为原位蒸汽灭菌发酵器，生长容器12可以用来培养微生物培养物（未示出），该微生物培养物随后用于制备含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物、含有NH4 +-OOC-R-COOH化合物和/或含有HOOC-R-COOH化合物酸的发酵液。这样的生长容器在现有技术中是已知的并且不作进一步讨论。
该微生物培养物可包括能够从可发酵的碳源制备NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物/HOOC-R-COOH化合物酸的微生物，所述可发酵的碳源诸如为碳水化合物糖类（例如，葡萄糖）、环己醇、烷烃（例如，正烷烃）、基于植物的油和其他可发酵的碳源。微生物的代表性示例包括：大肠杆菌（Escherichia coli或E.coli）、黑曲霉（Aspergillus niger）、土曲霉（Aspergillus terreus）、衣康酸曲霉（Aspergillus itaconicus）、谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）（也称为黄色短杆菌（Brevibacterium flavum））、粪肠球菌（Enterococcus faecalis）、小韦荣球菌（Veillonella parvula）、产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）、拟青霉（Paecilomyces Varioti）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、热带假丝酵母（Candida tropicalis）、脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）、栖瘤胃拟杆菌（Bacteroides ruminicola）、嗜淀粉拟杆菌（Bacteroides amylophilus）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysorporium)、嗜氮棒状杆菌（Corynebacterium nitrilophilus）、土生戈登菌（Gordona terrae）、紫红红球菌（Rhodococcus rhodochrous）、黄曲霉（Aspergillus flavus）、寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）、米曲霉（Aspergillus oryzae）、粘质红酵母菌（Rhodotorula mucilanginosa)、恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida）、麦芽糖假丝酵母（Candida maltosa）及其混合物等。此外，如果合适的话，在制备含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的发酵液中可以使用其他微生物，诸如，埃希氏菌属（Escherichia spp.）、曲霉菌属（Aspergillus spp.）、黑粉菌属（Ustilago spp.）、棒杆菌属（Corynebacterium spp.（也称为黄色短杆菌（Brevibacteriumflavum））、肠球菌属（Enterococcus spp.）、韦荣球菌属（Veillonella spp.）、放线杆菌属（Actinobacillus spp.）、拟青霉菌属（Paecilomyces spp.）、酵母菌属（Saccharomycesspp.）、假丝酵母菌属（Candida spp.）、拟杆菌属（Bacteroides spp.）、克雷伯菌属（Klebsiella spp.）、白腐真菌属（Phanerochaete spp.）、戈登菌属（Gordona spp.）、红球菌属（Rhodococcus spp.）、红酵母菌属（Rhodotorula spp.）、假单胞菌属（Pseudomonas spp.）以及球拟酵母属（Torulopsis spp.）、德巴利氏酵母菌属（Debaryomyces spp.）、汉逊酵母菌属（Hansenula spp.）、毕赤酵母菌属（Pichiaspp.）、根霉菌属（Rhizopus species（spp.)，诸如黑根霉（Rhizopus nigricans）、少根根霉（Rhizopus arrhizus）、米根霉（Rhizopus oryzae）、少孢根霉（Rhizopusoligosporus）、小孢子根霉（Rhizopus microsporous）、卷柄根霉（Rhizopuscircinans）、福尔摩莎根菌（Rhizopus formosa））、毛霉菌属（Mucor spp.）、小克银汉霉属（Cuninghamella spp.）、卷霉属（Circinella spp.）、乳酸杆菌属（Lactobacillus spp.）、大肠杆菌。
用于制备富马酸的优选的微生物包括：ATCC入藏号为10260的米根霉（Rhizopus oryzae Went et Prinsen Geerligs）有性型菌株NRRL1526（也称为少根根霉NRRL1526）；ATCC入藏号为22959的少孢根霉有性型菌株NRRL2710；以ATCC入藏号为46436的科恩酒曲菌（Rhizopus cohnii Berlese et De Toni）有性型菌株U-1存放的毛霉菌微孢子（Rhizopus microsporus van Tieghem）有性型菌株；ATCC入藏号为52315的卷柄根霉（Rhizopus circinans van Tieghem）有性型菌株NRRL1474；ATCC入藏号为52918的米根霉（Rhizopus oryzae Went etPrinsen Geerligs）有性型菌株NRRL2582；ATCC入藏号为9363的米根霉（Rhizopus oryzae Went et Prinsen Geerligs）有性型菌株NRRL395；以及以ATCC入藏号为13310的葡枝根霉（Rhizopus stolonifer（Ehrenberg：Fries）Lind）有性型菌株（被命名为Waksman85）存放的米根霉（Rhizopus oryzae Went et PrinsenGeerligs）有性型菌株。适合制备富马酸的其他微生物包括缺少苹果酸乳酸酶（malolactate enzyme）、富马酸酶和富马酸脱氢酶的乳杆菌寄助株。这样的微生物可以从单糖（诸如，葡萄糖、蔗糖、果糖和木糖）、二糖（诸如，麦芽糖）、多糖（诸如，淀粉）和其他碳源（诸如，糖蜜、转化的高级糖蜜、糖浆、谷物、麦芽类谷物、谷类制品、淀粉水解物、玉米浆等）制备富马酸。此外，当在固体培养基（诸如马铃薯葡萄糖琼脂（PDA；ATCC培养基336））或其液体培养基等同物上培养时，这些微生物可以制备FA。
通过在32℃下，在无菌液体培养基中培养ATCC入藏号为9363的米根霉（Rhizopus oryzae Went et Prinsen Geerligs）有性型菌株NRRL395或者其他这样的菌株4天，可以制备含有富马酸的发酵液，该无菌液体培养基包含在水中的100g/L的葡萄糖、0.6g/L的尿素、0.5ml/L的玉米浆、0.3g/L的KH2PO4、0.4g/L的MgSO4●7H2O、0.044g/L的ZnSO4●7H2O、0.01g/L的酒石酸铁、100g/L的CaCO3、300μg/mL的聚氧乙烯失水山梨醇酐脂肪酸酯（TWEEN40TM）和300μg/mL的聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯（TWEEN20TM），如专利US4,564,594中所描述的，该专利的主题以引用的方式并入本文。
通过在灭菌的液体培养基中培养米根霉菌株，可以制备含有富马酸的发酵液，该灭菌的液体培养基是通过以下步骤制备的：在140mL的水中加入15g的转化糖（由高级糖蜜进行酶转化或者酸转化制成）、9.75g的碳酸钙、0.0375g的硫酸镁七水合物、0.15g的磷酸钾、1.5mg的硫酸铁和约0.02%（占液态发酵培养基的重量百分比）到约0.25%（占液态发酵培养基的重量百分比）的硫酸铵或者尿素，并且对该培养基灭菌。接着，使该灭菌的液体培养基接种米根霉，并在28℃到32℃下进行发酵7天，其中，在接种后24小时、48小时、72小时和96小时时或者接种后的这些时间的组合时，加入约0.02%（占液态发酵培养基的重量百分比）到约0.12%（占液态发酵培养基的重量百分比）的硫酸铵或者尿素，如在专利US2,912,363中所述的，该专利的主题以引用方式并入本文。
用于制备丙二酸二胺/丙二酸的优选的微生物包括：ATCC入藏号为24725TM的黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysorporium Burdsall）有性型菌株VKMF-1767；ATCC入藏号为21419TM的嗜氮棒状杆菌（Corynebacterium nitrilophilusAkio et al）菌株C42；国家生物科学与人类科技研究所（Higashi 1-chome，筑波市，茨城县（Ibarakiken），日本）入藏号为FERM-BP-4535的土生戈登菌菌株MA-1；以及作为ATCC入藏号为33025TM的光泽诺卡氏菌（Nocardia lucida）菌株IMRU3890存放的紫红红球菌（Rhodococcus rhodochrous(Zopf)Tsukamuraemend.Rainey et al），所述微生物可以从单糖（诸如，葡萄糖）、多糖（诸如，淀粉和纤维素）和其他碳源（诸如，木材、玉米和用分子式NC-CH2-COOR’（其中，R’为烯基、芳基、芳烷基或者C3-C20的烷基）表示的氰基乙酸酯）制备丙二酸或者用分子式HOOC-CH2-COOR’（其中，R’为烯基、芳基、芳烷基或者C3-C20的烷基）表示的丙二酸单酯。此外，当在诸如马铃薯葡萄糖琼脂（ATCC培养基336）、酵母膏葡萄糖培养基（ATCC培养基25）、营养琼脂（ATCC培养基3）的固体培养基上或者这些培养基的液体培养基等同物上培养时，这些微生物可以制备丙二酸，或者，当在具有氰基乙酸酯的这样的培养基上培养时，这些微生物可以制备丙二酸酯。
通过在37℃下在液体培养基中培养ATCC入藏号为24725TM的黄孢原毛平革菌有性型菌株VKM F-1767或者其他这样的菌株，可以制备含有丙二酸二胺/丙二酸的发酵液，该液体培养基包括1%的葡萄糖的、纤维素的或者木材的碳源，作为液态静置培养物，如Abbas等在47Curr.Genet.49（2005）中所述的，该文献的主题以引用的方式并入本文，在接种之后的第2天用水饱和的O2冲洗该液体培养基，此后每3天冲洗一次。美国微生物协会的年度会议上以海报展示形式示出的、并且FWP/OTIS编号为DE-AC06-76RL01830#41721的且作者为Kingsley，MT、Romine，RA和Lasure，LL的国家实验室现场工作提案最终报告（National Laboratory Field Work Proposal Final Report）“Effects of Medium Composition on Morphology and Organic Acid Production in Phanerochaete chrysosporium”中也描述了通过黄孢原毛平革菌制备丙二酸二胺/丙二酸，该最终报告的主题以引用的方式并入本文。
通过将国家生物科学与人类科技研究所（Higashi 1-chome，筑波市，茨城县（Ibarakiken），日本）入藏号为FERM-BP-4535的土生戈登菌菌株MA-1、ATCC入藏号为21419TM的嗜氮棒状杆菌（Corynebacterium nitrilophilus Akio et al）菌株C42或者作为ATCC入藏号为33025TM的光泽诺卡氏菌（Nocardia lucida）菌株IMRU3890存放的紫红红球菌（Rhodococcus rhodochrous(Zopf)Tsukamuraemend.Rainey et al）中的一种微生物接种进入3ml的灭菌的LB培养基（1%的聚蛋白胨、0.5%的酵母提取物、0.5%的NaCl）中并且伴随有振动在30℃下培养24小时，可以制备含有丙二酸酯的发酵液。可以将一毫升的得到的细胞培养液接种进入100ml的灭菌的培养基A（pH为7.2）中并且在30°C下培养48小时，该培养基A包括甘油（1.0%）、异戊腈（0.2%）、酵母提取物（0.02%）、KH2PO4（0.2%）、MgSO4●7H2O（0.02%）、FeSO4●7H2O（10ppm）、CoCl2●4H2O（10ppm）、CaCl2●2H2O（1ppm）和MnCl2●4H2O（7ppm）。在培养完成之后，离心分离该培养液。接着用去离子水洗涤得到的全部量的细胞团块并且使该细胞团块悬浮在100ml的50mM磷酸盐缓冲液（pH为7.0）中。理想上，细胞悬浮液的浊度OD630nm为约5.5到5.6。当使用土生戈登菌菌株或者嗜氮棒状杆菌菌株时，将1.00g的氰乙酸乙酯作为基质加入该细胞悬浮液中，并且在30℃下反应1小时以形成含有丙二酸一乙酯的发酵液。当使用紫红红球菌菌株时，加入1.00g的氰乙酸正丙酯作为基质并且在30℃下反应1小时以形成含有丙二酸一正丙酯的发酵液。可以进行高效液相色谱分析（HPLC；柱：TSKgel ODS-120A（Tosoh Corp.），4.6mm I.D.x25cm；流动相：5%的乙腈、95%的水、0.1%的磷酸；流速：0.5ml/min；检测：UV220nm）以确定氰乙酸乙酯到丙二酸一乙酯的转化率或者氰乙酸正丙酯到丙二酸一正丙酯的转化率。
在反应完成之后，通过离心分离可以自发酵液去除细胞。可以将2N的HC1加入到得到的溶液中以调节pH值到2.0。之后，可以用乙酸乙酯从发酵液中萃取出反应产物丙二酸一乙酯。可以将无水硫酸钠加入到得到的有机层中用于脱水，并且可以通过蒸馏去除溶剂以获得产率为约89.9%的丙二酸一乙酯。专利US6,238,896中也描述了通过国家生物科学与人类科技研究所（Higashi1-chome，筑波市，茨城县（Ibarakiken），日本）入藏号为FERM-BP-4535的土生戈登菌菌株MA-1和ATCC入藏号为21419TM的嗜氮棒状杆菌（Corynebacterium nitrilophilus Akio et al）菌株C42从由分子式NC-CH2-COOR’表示的氰基乙酸酯制备分子式为HOOC-CH2-COOR’的这样的丙二酸酯，该专利的主题以引用的方式并入本文。
可替选地，在30℃下持续反应1小时并且去除细胞完成之后，通过用一定量的强碱（诸如KOH）处理来自土生戈登菌菌株或者嗜氮棒状杆菌菌株的发酵液来进行皂化反应，该强碱的量足以从丙二酸一乙酯去除一乙基基团并且足以形成醇CH3-CH2-OH（乙醇）和HOOC-CH2-COO-。得到的HOOC-CH2-COO-随后可以被处理以形成合适的发酵液。
类似地，在30°C下持续反应1小时并且去除细胞完成之后，可以通过用一定量的强碱（诸如KOH）处理来自紫红红球菌菌株的发酵液来进行皂化反应，该强碱的量足以从丙二酸一正丙酯去除一正丙基并且足以形成醇CH3-CH2-CH2-OH（正丙醇）和HOOC-CH2-COO-（其可以为盐的形式）。得到的HOOC-CH2-COO-随后可以被处理以形成合适的发酵液。
在发酵液中产生HOOC-CH2-COOR’酯、随后借助皂化反应等脱酯形成HOOC-CH2-COO-和R’-OH以制备发酵液的方法也可以适用于分子式NC-CH2-COOR’所表示的其他氰基乙酸酯制备成的丙二酸酯。
用于制备苹果酸二胺/苹果酸的优选的微生物包括：ATCC入藏号为13697TM的黄曲霉（Aspergillus flavus Link）无性型菌株A-114；ATCC入藏号为13698TM的黄曲霉（Aspergillus flavus Link）无性型菌株A-57；ATCC入藏号为16869TM的寄生曲霉（Aspergillus parasiticus Speare）无性型菌株WB465；ATCC入藏号为13696TM的寄生曲霉（Aspergillus parasiticus Speare）无性型菌株A-237；以及ATCC入藏号为56747TM的米曲霉（Aspergillus oryzae（Ahlburg）Cohn）无性型菌株NRRL3488；这些微生物从单糖（诸如，葡萄糖、蔗糖、果糖、半乳糖、山梨糖和木糖）、二糖（诸如麦芽糖）、多糖（诸如淀粉）和其他碳源（诸如，山梨醇、甘油、糖蜜和玉米等）产生苹果酸二胺/苹果酸。此外，当在固体培养基（诸如察氏琼脂（ATCC培养基312）、马铃薯葡萄糖琼脂（PDA；ATCC培养基336）或其液体培养基等同物上培养时，这些微生物可以制备苹果酸二胺/苹果酸。
通过在1L的液体培养基中好氧培养ATCC入藏号为13697TM的黄曲霉无性型菌株A-114、ATCC入藏号为13698TM的黄曲霉无性型菌株A-57、ATCC入藏号为16869TM的寄生曲霉无性型菌株WB465、ATCC入藏号为13696TM的寄生曲霉无性型菌株A-237以及ATCC入藏号为56747TM的米曲霉无性型菌株NRRL3488或者其他这样的菌株，可以制备含有苹果酸二胺/苹果酸的发酵液，该1L的液体培养基包括10%的葡萄糖、0.6%的蛋白胨、0.015%的KH2PO4、0.015%的K2HPO4、0.01%的MgSO4●7H2O、0.01%的CaCl2●2H2O、5mg的NaCl、5mg的FeSO4●7H2O和蒸馏水（此处所有的百分比是按单位体积的重量计的，即，每立方厘米的克数）。该1L的溶液随后被分成多份30mL的溶液，各份30mL的溶液被置于独立的250ml的烧瓶中并且通过在120°C下且在一定压力下加热15分钟而灭菌。随后，将通过干热法而单独灭菌的4%的CaCO3（此处所有的百分比是按单位体积的重量计的，即，每立方厘米的克数）加入到各个烧瓶。之后，可以将微生物接种进入培养液，所述微生物诸如ATCC入藏号为13697TM的黄曲霉无性型菌株A-114、ATCC入藏号为13698TM的黄曲霉无性型菌株A-57、ATCC入藏号为16869TM的寄生曲霉无性型菌株WB465、ATCC入藏号为13696TM的寄生曲霉无性型菌株A-237和ATCC入藏号为56747TM的米曲霉无性型菌株NRRL3488或者其他这样的菌株或者这些菌株的组合。随后，在28°C下、在以200rpm运行的旋转摇荡器上持续培养这些微生物7天以制备pH值为约5.4到约6.2的含有苹果酸（L-苹果酸）的发酵液。通常，所制备的发酵液可含有约21.8mg/mL到约32.6mg/mL的L-苹果酸。专利US3,063,910中也描述了在上文所述的培养基上和其他培养基（诸如上文所述的培养基的固态等同物）中由黄曲霉、寄生曲霉和米曲霉制备发酵液，该专利的主题以引用的方式并入本文。
用于制备戊二酸二胺/戊二酸的优选的微生物包括：ATCC入藏号为24887TM的热带假丝酵母（Candida tropicalis（Castellani）Berkhout）无性型菌株OH23，作为ATCC入藏号为64041TM的深红酵母（Rhodotorula rubra（Demme）Lodder）无性型菌株AKU4817存放的粘质红酵母菌（Rhodotorula mucilanginosa（Jorgensen）Harrison var.mucilaginosa）无性型菌株和需要赖氨酸的酿酒酵母菌株C-1，这些菌株从单糖（诸如葡萄糖）和其他碳源（诸如壬二酸、正十五烷等）制备戊二酸二胺/戊二酸。此外，可以在诸如麦芽汁琼脂（Blakeslee制剂；ATCC培养基325）、酵母麦芽琼脂（ATCC培养基200）或者酵母麦芽肉汤（ATCC培养基200）的培养基上或者这些培养基的等同物上培养这些微生物。
通过在32°C下在液体培养基中培养ATCC入藏号为24887TM的热带假丝酵母无性型菌株OH23或者其他这样的菌株，可以制备含有戊二酸二胺/戊二酸的发酵液，该液体培养基含有在100ml的蒸馏水中的300mg的NH4H2PO4、200mg的KH2PO4、100mg的K2HPO4、50mg的MgSO4·7H2O、1μg的生物素、0.1%（w/v）的酵母提取物和约1%（v/v）的正十五烷。Okuhura等在35Agr.Biol.Chem.1376（1971）中也描述了通过培养ATCC入藏号为24887的热带假丝酵母无性型菌株OH23从含有正十五烷的培养基制备发酵液的方法，该文献的主题以引用的方式并入本文。
可以如下文所述从作为ATCC入藏号为64041TM的深红酵母（Rhodotorularubra(Demme)Lodder）无性型菌株AKU4817存放的粘质红酵母（Rhodotorulamucilanginosa（Jorgensen）Harrison var.mucilaginosa）无性菌株或者其他这样的菌株制备含有戊二酸二胺/戊二酸的发酵液。在28°C下，在含有100mL液体培养基的500ml的烧瓶中持续培养粘质红酵母菌菌株38小时且伴随有振动，该液体培养基包括1.0%的葡萄糖、0.5%的蛋白胨、0.3%的麦芽提取物和0.3%的酵母提取物（此处所有的百分比是按单位体积的重量计的，即，每立方厘米的克数）。随后将初始的pH值调节到6.0。在生长之后，获取细胞并且用盐水溶液洗涤三次，并且随后使细胞悬浮在M/200磷酸钾缓冲液（pH值为7.5）中。随后在28°C下，将该细胞悬浮液（约20mg/mL到40mg/mL）与3ml的0.2M的Tris-HCl缓冲液（pH为7.5）中的壬二酸（4mg/mL）一起伴随着振荡培养24小时。随后通过离心分离从该发酵液去除细胞以制备含有戊二酸的澄清的发酵液。Ohsugi等在48Agric.Biol.Chem.1881（1984）中也描述了从粘质红酵母菌株根据上文描述的方法来制备发酵液，该文献的主题以引用的方式并入本文。
可以从需要赖氨酸的酿酒酵母菌株C-1按照如下所述制备含有戊二酸二胺/戊二酸的发酵液。制备pH值为5.5且包括在1L的水中的75g的葡萄糖、7.5g的NH4H2PO4、3g的KH2PO4、0.183mg的MgSO4·7H2O、1.13mg的烟酰胺、0.15g的生物素、3.8mg的泛酸钙、75mg的肌醇、33mg的盐酸硫胺素、9mg的盐酸吡哆醇、13.2mg的ZnSO4·7H2O、7.88mg的FeSO4（NH4）2SO4·6H2O、0.73mg的CuSO4·5H2O和100mg的L-赖氨酸·HCl的灭菌培养基。随后将该培养基分成放入500ml的锥形烧瓶中的200ml的部分，使该200ml的部分的培养基接种需要赖氨酸的酿酒酵母菌株C-1。Mattoon等在51Biochim.Et Biophys.Acta615（1961）中描述了需要赖氨酸的酿酒酵母菌株C-1，该文献的主题以引用的方式并入本文，并且该酿酒酵母菌株C-1是从酿酒酵母C菌株获取的。接着，可以在30°C下，在旋转摇荡器上进行发酵9分钟，之后，通过离心分离从发酵液去除细胞。可以在35°C下，且在减压条件下，使产生的发酵液浓缩10倍。Matton和Haight在237J.Biol.Chem.3486（1962）中描述了根据上文描述的方法从需要赖氨酸的酿酒酵母菌株C-1制备发酵液，该文献的主题以引用的方式并入本文。
用于制备衣康酸二胺/衣康酸的优选的微生物包括：ATCC入藏号为10020TM的土曲霉（Aspergillus terreus Thom）无性型菌株NRRL1960；从NRRL1960菌株获取的土曲霉菌株RC4’；从NRRL1960菌株获取的土曲霉菌株CM85J；ATCC入藏号为10029TM的土曲霉无性型菌株NRRL265；ATCC入藏号为20542TM的土曲霉无性型菌株MF4845；ATCC入藏号为32359TM的土曲霉无性型菌株K26；ATCC入藏号为32587TM的土曲霉无性型菌株14/II；ATCC入藏号为32588TM的土曲霉无性型菌株21/I；ATCC入藏号为32589TM的土曲霉无性型菌株25/III；ATCC入藏号为32590TM的土曲霉无性型菌株K；ATCC入藏号为36364TM的土曲霉无性型菌株3；土曲霉TN484-M1；ATCC入藏号为56806TM的衣康酸曲霉（Aspergillus itaconicus Kinshita）无性型菌株NRRL161；以及黑粉菌属的担子菌，这些微生物从单糖（诸如，葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖和阿拉伯糖）、二糖（诸如，乳糖）、多糖（诸如，淀粉）和其他碳源（诸如，糖蜜、西米淀粉、西米淀粉水解物、玉米浆等）制备衣康酸二胺/衣康酸。此外，当在诸如察氏琼脂（Czapek’s agar（ATCC培养基312））、马铃薯葡萄糖琼脂（PDA；ATCC培养基336）、麦芽汁琼脂培养基（ATCC培养基323），麦芽汁提取物琼脂（Blakeslee制剂；ATCC培养基325）、麦芽提取物琼脂（ATCC培养基324）、土豆葡萄糖酵母琼脂（PDY；ATCC培养基337）的固体培养基上或者这些固体培养基的等同液体培养基上培养时，这些微生物可以制备衣康酸二胺/衣康酸。
通过在液体培养基中培养土曲霉菌株TN484菌株或者其他这样的菌株，可以制备含有衣康酸二胺/衣康酸的发酵液，该液体培养基包括在水中的140g/L的西米淀粉水解物、1.8g/L的玉米浆、1.2g/L的MgSO4●7H2O和2.9g/L的NH4NO3，如Dwiarti等在98Bioresour.Technol.3329（2007）中所述的，该文献的主题以引用的方式并入本文。
通过在包括葡萄糖的液体培养基中在35°C下培养从NRRL1960菌株获得的土曲霉菌株RC4’和从NRRL1960菌株获得的土曲霉菌株CM85J，可以制备含有衣康酸二胺/衣康酸的发酵液，如在法国专利8805487和Gillet等的177J.Bact.3573（1995）中所述的，所述参考文献的主题以引用的方式并入本文。
通过在基于乳糖的液体培养基（LBM）中或者含有葡萄糖而非含有乳糖的等同培养基中培养ATCC入藏号为20542TM的土曲霉无性型菌株MF4845，可以制备含有衣康酸二胺/衣康酸的发酵液，如Lai等在104J.Biosci.Bioeng.9（2007）中所述的，该参考文献的主题以引用的方式并入本文。
通过在水性培养基中培养ATCC入藏号为10020TM的土曲霉无性型菌株NRRL1960可以制备含有衣康酸二胺/衣康酸的发酵液。该水性培养基可以这样来制备：通过匀化作用制备具有350g/L的干固体的小麦淀粉的水溶液，调整pH值到6.5并且加入0.175g/L的液化酶（Novozymes A/S市售的TERMAMYL丹麦）。随后，可以将该水溶液加入到注蒸汽灭菌器中。随后可以将温度保持在100℃到105℃，持续7分钟，然后冷却到95℃并且可以在搅拌槽中保持该温度2小时，且随后冷却到35℃以制备流态化的淀粉溶液。接着，可以将一定量的含有130kg干固体的流态化的淀粉溶液加入到1400L的发酵器。随后可以将以下物质加入到该发酵器：
（i）在100℃下持续灭菌30分钟的营养液，该营养液含有0.5kg的玉米提取物、3.45kg的氯化镁、0.3kg的硫酸镁、0.9kg的尿素、0.4kg的氯化钠、0.033kg的硫酸锌、0.05kg的磷酸一钾、1kg的氯化钙、0.06kg的硫酸铜和0.3kg的硫酸（pH值为3.6）；以及
（ii）0.29kg的淀粉葡糖苷酶（由Novo Industry经营的Novozymes A/S市售的AMG
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丹麦）。
可以将该制备的培养基的最终体积用无菌水调整到1000L，随后可以进行搅拌、通气，并且接种20L的ATCC入藏号为10020TM的土曲霉无性型菌株NRRL1960的培养物，该培养物可以预先在32℃到35℃下在一发酵器中制备35小时，该发酵器含有25g/L的葡萄糖、4.5g/L的硫酸镁、0.4g/L的氯化钠、0.004g/L的硫酸锌、0.Lg/L的磷酸一钾、0.5g/L的玉米提取物、2.0g/L的硝酸铵和0.5g/L的硫酸。已接种的1400L发酵器中的培养基的温度随后可以保持在32℃到35℃，在糖消耗掉之后并且当酸度最大并且稳定时，可以终止发酵。可以定期从1400L的发酵器中取出发酵液样本以估计衣康酸含量。专利US5231016中也描述了从ATCC入藏号为10020TM的土曲霉无性型菌株的培养物制备衣康酸二胺/衣康酸的方法和用于制备衣康酸的类似方法，该专利的主题以引用的方式并入本文。
通过在水性培养基中在32℃到35℃下培养ATCC入藏号为10020TM的土曲霉无性型菌株NRRL1960，可以制备含有衣康酸二胺/衣康酸的发酵液，该水性培养基包括在1L水中的0g到110g的蔗糖、0g到100g的甘油、0.5g的玉米提取物（CSL；玉米浆）、1.2g的硝酸铵、0.3g的水合硫酸镁、0.3g的氧化镁、0.315g的氢氧化钙、0.05g的磷酸一钾和0.380g的水合硝酸铜，并且该培养基的pH值可以用硝酸溶液调节到大约2.8到3。在糖消耗完之后并且当培养基的酸度最大并且稳定时，可以终止发酵。可以在发酵快要结束时取出发酵样本以评估该发酵液的含量。以下文献也描述了从ATCC入藏号为10020TM的土曲霉无性型菌株NRRL1960的培养物制备衣康酸二胺/衣康酸的方法以及用于制备衣康酸的类似方法：专利US5457040；专利US3873425；以及Magnuson与Lasure，Advances in Fungal Biotechnology for Industry，Agriculture，and Medicine，第12章：OrganicAcid production in Filamentous Fungi，第307页到第340页，KluwerAcademic/Plenum Publishers（2004），所述文献的主题以引用的方式并入本文。
含有柠康酸二胺/柠康酸的发酵液可以按照如下所述从含有衣康酸的发酵液来制备。如上文所述，可以制备含有约5%（w/w（重量/重量））到约20%（w/w）的衣康酸的第一发酵液。如果必要，可以将第一发酵液浓缩或者稀释以获得这些或者其他所需的衣康酸浓度。可以通过离心分离、过滤或者其他手段从第一发酵液去除细胞。接着，如果必要，可以通过用酸处理第一发酵液，而使衣康酸处于游离酸的形式。通常，pH值可以在1.5和5之间，并且最优选地可以在2和2.5之间。随后，可以在约50°C到约100°C下或者在约100mmHg到约500mmHg的压力下，可选地浓缩第一发酵液。优选地，相对于所获得的第一发酵液的重量，该发酵液具有的衣康酸浓度从约20%（w/w）到约80%（w/w），或者更优选地，从约30%（w/w）到约50%（w/w）。随后可以将一溶剂和一催化剂加入到第一发酵液中以使衣康酸脱水且异构化成柠康酸酐，该溶剂微溶于水并且当加入时形成恒沸物，所述溶剂诸如为偏三甲苯或环己酮，所述催化剂诸如为磷酸吡啶鎓。随后，可以使得到的包括柠康酸酐、溶剂和其他可能的发酵液组分的第二发酵液在合适的pH值下与水溶液接触，使得柠康酸酐可以水解。通过该方式，可以制备第三发酵液，以用于制备柠康酸。
例如，可以获得2000kg的游离曲霉菌属菌丝体的第一发酵液，相对于该发酵液的重量，该发酵液具有9.1%（w/w）的衣康酸浓度。可以在108℃下进行浓缩以从第一发酵液蒸馏出并且脱除基本上全部的水。随后可以将等重量的偏三甲苯溶剂和5g的磷酸吡啶鎓催化剂加入到第一发酵液中。可以在大气压下蒸馏出任何剩余的水，直到不能再蒸馏出水为止。得到的第二发酵液可以为含有28.2g的柠康酸酐的有机溶液，基于第一发酵液的衣康酸含量计产率为18%。可替选地，相对于第一发酵液中的衣康酸的重量，可以将3%（w/w）的浓硫酸在浓缩之前加入到第一发酵液中，并且同样地执行上文描述的其他步骤以制备含有119g的柠康酸酐的有机溶液，基于第一发酵液的衣康酸含量计产率为76%。专利US5,824,820中也描述了通过曲霉菌属培养物或者制备衣康酸的另一种微生物的培养物制备的第一发酵液制备含有柠康酸酐的第二发酵液，该专利的主题以引用的方式并入本文。接着，可以使包括柠康酸酐、溶剂和其他可能的发酵液组分的这样的第二发酵液与合适的pH值的水溶液接触，使得柠康酸酐可以被水解。在该方式下，第三发酵液可以用来制备柠康酸。
通过按照如下所述来好氧培养ATCC入藏号为31916TM的恶臭假单孢菌（Pseudomonas putida（Trevisan）Migula）菌株MW1211.12或者其他这样的菌株，可以制备含有粘康酸二胺/粘康酸的发酵液。可以在含有50ml的灭菌液体培养基的250ml的摇瓶中制备ATCC入藏号为31916M的恶臭假单孢菌菌株MW1211.12的接种物，该灭菌液体培养基表示为NO且包括20mM的琥珀酸钠、7.1g/L的Na2HPO4、13.6g/L的KH2PO4、2.25g/L的（NH4）2SO4、0.246g/L的MgSO4●7H2O、0.0147g/L的CaCl2●2H2O、0.00278g/L的FeSO4●7H2O和蒸馏水。可以通过在30℃下并且伴随有以250rpm的振动培养约20个小时到约24个小时，直至200-240克莱特单位（klett unit）的浊度，来制备该接种物。分批补料发酵可以在含有12L的灭菌液体培养基（命名为LP-1）的16L发酵器中进行，该液体培养基具有用NaOH调节的pH值6.9并且包括20mM的乙酸钠、0.426g/L的Na2HPO4、0.817g/L的KH2PO4、1.12g/L的（NH4）2SO4、0.738g/L的MgSO4●7H2O、0.0294g/L的CaCl2●2H2O、0.0167g/L的FeSO4●7H2O、3.9g/L的乙酸和蒸馏水。该发酵器可以接种150mL的接种物，并且可以借助空气吹脱以125cc/min的空气甲苯蒸汽流速将气相的甲苯提供到发酵培养基中。发酵温度可以维持在30°C，可以用10M的NH4OH和1M的H2SO4溶液将pH值维持在6.9，可以用600rpm的搅拌速度和5升/分钟的曝气（或者大约0.5VVM）下，将溶解的氧气维持在30%到90%的饱和度。PLURONICTML61多元醇（BASF）可以用作消泡剂。当该发酵培养基的浊度达到90-110克莱特单位（接种之后约9小时到15小时）时，可以将含有10%（w/w）的乙酸、0.114%（w/w）的Na2HPO4和0.218%（w/w）的KH2PO4的水溶液以0.4mL/分钟的速率加入发酵器培养基中。随后可以将空气-甲苯蒸汽的速率增大到250cc/分钟并且当发酵液的浊度达到250克莱特单位时再次增大到500cc/分钟。当浊度达到450-550克莱特单位时，空气-甲苯蒸汽的速率可以最终增大到750cc/分钟，并且在该发酵液中获得的粘康酸产物的浓度为15g/1。该分批补料发酵通常持续24小时到36小时。随后可以用
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中空管“错流”超过滤器过滤得到的发酵液以去除细胞，该超过滤器具有聚砜类型的超过滤膜（PM-100，截留分子量为100,000）。获得的澄清的、基本上不含细胞的发酵液的pH值随后可以用浓硫酸调整到1到1.5的pH值或者根据需要或者必要的话调整到另一pH值。
在分批补料发酵期间可以实现1.4g/gdw/hr的最大特定生产率。可以通过在整个分批补料发酵循环中限制细胞生长来进行发酵。在发酵的早期阶段（即，在接种细胞之后的6小时到12小时），生长碳源（20mM或者1.2g/L的乙酸酯）和全部的磷酸盐（3mM）可以过量以引发细胞从0.5-1.0克莱特单位（在接种之后）生长到50-100克莱特单位，通过利用生长碳源和磷酸盐，粘康酸浓度为l-2mM。此时，将生长碳源和所需的磷酸盐的量送入发酵器中以提供另外的生长和酶诱导。专利US4,535,059中也描述了在上文描述的培养基中和其他类似培养基中从ATCC入藏号为31916TM的恶臭假单孢菌菌株MW1211.12或其他这样的菌株制备发酵液，该专利的主题以引用的方式并入本文。
通过如下好氧培养作为ATCC入藏号为20184TM的阴沟假丝酵母（Candidacloacae Komagata et.al）无性型菌株AJ4719存放的麦芽糖假丝酵母无性型菌株或者其他这样的菌株，可以制备含有粘康酸二胺/粘康酸的发酵液。可以将作为ATCC入藏号为20184TM的阴沟假丝酵母无性型菌株AJ4719存放的麦芽糖假丝酵母接种进入灭菌的液体培养基中，该灭菌的液体培养基包括在去离子水中的1g/L的邻苯二酚、4g/L的NH4NO3、4g/L的NaCl、1.15g/L的Na2HPO4、0.2g/L的KH2PO4、0.1g/L的KCl、10mg/L的MgSO4●7H2O、10mg/L的CaCl2●2H2O、5mg/L的FeSO4●7H2O和500mg/L的酵母提取物。随后可以在30℃下使培养物生长数天并且可以对该发酵液进行离心分离以去除细胞。随后可以将所得到的基本上不含细胞的发酵液的pH值用2N的HCl、浓缩的H2SO4调节到约2.0的pH值或者根据需要或必要的话调节到另一pH值。Gomi和Horiguchi在52Agric.Biol.Chem.585（1988）中也描述了在上文所述的培养基中由作为ATCC入藏号为20184TM的阴沟假丝酵母无性型菌株AJ4719存放的麦芽糖假丝酵母或者其他这样的菌株制备发酵液，文献的该主题以引用的方式并入本文。
根据下文可以制备含有癸二酸二胺/癸二酸的发酵液。可以在含有作为主要碳源的正癸烷的灭菌的培养基（诸如，不含右旋糖的改性的YM发酵液（ATCC培养基200或者现有技术中已知的含有作为主要碳源的正癸烷的其他酵母培养基的等同物）中，在标准培养条件下培养酵母菌（诸如，假丝酵母属、球拟酵母属、德巴利氏酵母属、汉逊酵母属和毕赤酵母属）以制备发酵液。优选地，由酵母培养物制备的发酵液是通过在含有作为主要碳源的正癸烷且不含右旋糖的改性的YM发酵液（ATCC培养基200）中培养热带假丝酵母菌株而制备的培养液，所述热带假丝酵母菌株诸如ATCC入藏号为24887TM的热带假丝酵母无性型菌株OH23。Ulezlo和Rogozhin在40Prikl Biokhim Mikrobiol.533（2004）中也描述了从热带假丝酵母或者其他这样的菌株以及酵母菌属制备发酵液，该文献的主题以引用的方式并入本文。
根据下文可以制备含有癸二酸二胺/癸二酸的发酵液。可以将含有一菌环量（loopful）的由YM琼脂培养基的斜面上生长的白色球拟酵母菌株99获取的酵母—白色球拟酵母菌株NC-3-58的接种物接种进入5ml的命名为癸烷培养基的灭菌液体培养基中，该液体培养基包括在950ml蒸馏水中的50ml的正癸烷、2g的NH4H2PO4、4g的K2HPO4、0.5g的MgSO4●7H2O、1g的BACTOTM酵母提取物、1mg的MnSO4●nH2O、1mg的FeSO4●7H2O和1mg的ZnSO4●7H2O。白色球拟酵母菌株NC-3-58相对于白色球拟酵母菌株99亲本，具有降低的癸二酸生物同化作用。随后可以在28°C下、在往复振动器上培养该接种物两天，该往复振动器具有200rpm的速度并且冲程振幅为2cm。随后，可以将5ml的培养的发酵液接种进入500ml烧瓶中的66.5ml癸烷培养基中，并且在同样的振动器上在28°C下培养5天到8天。在发酵过程期间，通过一天两次加入2N的NaOH，该培养基的pH值可以保持在7.5。应该以该方式制备总共1.5L的接种物发酵液。随后可以制备pH值为7.0且包括在950ml蒸馏水中的50ml的正癸烷、3g的NH4H2PO4、4g的K2HPO4、0.2g的MgSO4●nH2O、1g的BACTOTM酵母提取物、1g的酪蛋白氨基酸、1mg的MnSO4●nH2O、1mg的ZnSO4●7H2O、1mg的FeSO4●7H2O和10μg的生物素的灭菌液体培养基。该培养基也可以被改性以含有玉米浆、麦芽提取物、POLYPEPTONTM、酪蛋白氨基酸、维生素混合物和上述物质的组合物。随后可以将1.5L的接种物发酵液接种进入含有13.5L该培养基的30L的罐发酵器（Marubishi MSJS-30L）中。随后可以在600rpm的搅拌速度下，25°C的温度下和保持在6.5的pH值下，进行发酵83小时或者更长时间（例如，6天，等），直到该发酵液含有所需的浓度。因此，使用该方法可以获得发酵液。Kaneyuki等人在58J.Ferment.Technol.405（1980）中也描述了由从白色球拟酵母菌株99获取的白色球拟酵母菌株NC-3-58和其他这样的菌株制备发酵液，该文献的主题以引用的方式并入本文。
可以通过如下好氧培养FERM-P编号为3291的热带假丝酵母菌株或者其他这样的菌株制备含有癸二酸二胺/癸二酸的发酵液。FERM-P编号为产业技术机构发酵研究所（位于No.5-2，4-chome，稻毛区，千叶市，日本）指定的入藏号，从该发酵研究所可以获得具有所述FERM-P编号的微生物。具有FERM-P编号3291并且能够从直链碳氢化合物制备长链二羧酸的热带假丝酵母菌株可以在含有合适的液体培养基（诸如YM发酵液）的培养箱中培养，以获得120L的含有10g/L到15g/L的培养的真菌主体的接种物，并且可以将该接种物置入提供有1200L的合适的灭菌培养基（诸如含有240L的正癸烷的改性的YM发酵液（并且可选地不含右旋糖））的反应器中。可以混合该培养基并且将其调整到pH值为5，并且在32°C下持续培养12小时，在培养期间内，可以以速度400L/分钟供应无菌空气。由于该培养基的pH值在培养期间趋于下降，则必要的话可以加入10N的KOH溶液以维持培养基的pH值为5.0+/-0.1。12小时之后，培养基的pH值可以转变为7.0并且培养可以再持续另外的72小时。之后，可以获得1200L的含有癸二酸二胺/癸二酸和培养的真菌主体的发酵液。随后根据需要或者必要的话，可以加入漂白粉和/或次氯酸盐到该发酵液中，至50ppm、并且搅拌、暴露到大气中，然后在该条件下放置5天以避免后发酵作用。根据需要或者必要的话，可以类似地调整发酵液的pH值。专利US4,339,536中也描述了用FERM-P编号3291的热带假丝酵母菌株或者其他这样的菌株从作为基质的直链的、饱和的碳氢化合物（诸如正癸烷）制备含有二羧酸的发酵液，该文献的主题以引用的方式并入本文。
可以通过如下好氧培养具有FERM-P编号3291的热带假丝酵母菌株或者其他这样的菌株制备含有十二烷二酸二胺/十二烷二酸的发酵液。具有FERM-P编号3291并且能够从直链碳氢化合物制备长链二羧酸的热带假丝酵母菌株可以在含有合适的液体培养基（诸如YM发酵液）的培养箱中培养，以获得120L的含有10g/L到15g/L的培养的真菌主体的接种物，并且该接种物被置入提供有1200L的合适的灭菌培养基（诸如含有240L的正十二烷的改性YM发酵液（并且可选地不含右旋糖））的反应器中。可以混合该培养基并且将其调整到pH值为5，并且在32°C下持续培养12小时，在培养期间内，可以以速度400L/分钟提供无菌空气。由于该培养基的pH值在培养期间趋于下降，则必要的话，可以加入10N的KOH溶液以维持培养基的pH值为5.0+/-0.1。12小时之后，培养基的pH值可以转变为7.0并且该培养可以再持续另外72小时。之后，可以获得1200L的pH值为7.25且含有42kg/m3的十二烷二酸（1,10-十亚甲基二羧酸）、0.9kg/m3的十二酸、11kg/m3的正十二酸和22kg/m3的培养的真菌主体的发酵液。随后根据需要或者必要的话，可以加入漂白粉和/或次氯酸盐到该发酵液中，至50ppm，并且搅拌、暴露到大气中，然后在该条件下放置5天以避免后发酵作用。根据需要或者必要的话，可以类似地进行调整pH值。专利US4,339,536中也描述了由具有FERM-P编号3291的热带假丝酵母菌株或者其他这样的菌株制备发酵液，该文献的主题以引用的方式并入本文。
可以将可发酵碳源（例如，碳水化合物和糖类）、可选地氮源和复合营养素（例如，玉米浆）、附加的培养基组分（诸如维生素、盐和可以增进细胞生长和/或产物形成的其他物质）和水加入到生长容器12中以用于微生物培养基的生长和维持。通常，微生物培养基在好氧条件下生长，该好氧条件通过鼓吹富氧气体（例如，空气等）提供。通常，提供酸（例如，硫酸等）和氢氧化铵以在微生物培养基的生长期间进行pH值控制。
在一个示例（未示出）中，通过将富氧气体变为缺氧气体（例如，CO2等），而将生长容器12中的好氧条件（通过鼓吹富氧气体提供）转换为厌氧条件。厌氧环境引起可发酵的碳源在生长容器12中原位生物转化为HOOC-R-COOH化合物酸。提供氢氧化铵以在可发酵的碳源生物转化为HOOC-R-COOH化合物酸期间进行pH值控制。由于存在氢氧化铵，所制备的HOOC-R-COOH化合物酸至少部分地（如果不是全部的话）被中和为NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物，使得制备成包括NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的发酵液。添加CO2可提供用于制备HOOC-R-COOH化合物酸的另外的碳源。
在另一示例中，生长容器12的内容物可以借助流14被转移到独立的生物转化容器16，以使碳水化合物源生物转化为HOOC-R-COOH化合物酸。将缺氧气体（例如，CO2等）鼓吹到生物转化容器16中以提供引发制备HOOC-R-COOH化合物酸的厌氧条件。提供氢氧化铵以在碳水化合物源生物转化为HOOC-R-COOH化合物酸期间进行pH值控制。由于存在氢氧化铵，所制备的HOOC-R-COOH化合物酸至少部分地被中和为NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物，使得制备成包括NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的发酵液。添加的CO2提供用于制备HOOC-R-COOH化合物酸的另外的碳源。
在另一示例中，生物转化可以在相对低的pH值（例如，3到6）下进行。可以提供碱（氢氧化铵或氨水）以在碳水化合物源生物转化为HOOC-R-COOH化合物酸期间进行pH值控制。根据所需的pH值，由于存在氢氧化铵或不存在氢氧化铵，制备HOOC-R-COOH化合物酸，或者所制备的HOOC-R-COOH化合物酸至少部分地被中和为NH4 +-OOC-R-COOH、NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物或者包括HOOC-R-COOH化合物酸、NH4 +-OOC-R-COOH和/或NH4 + -OOC-R-COO-NH4 +化合物的混合物。因此，可选地，在另外的步骤中，通过提供氨水或氢氧化铵，生物转化期间所制备的HOOC-R-COOH化合物酸可以随后被中和，产生包括NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的发酵液。因此，“含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的发酵液”通常是指发酵液包括通过生物转化或其他方法添加的和/或产生的NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物和可能地任一数量的其他组分（诸如NH4 +-OOC-R-COOH和/或HOOC-R-COOH化合物酸）。类似地，“含有NH4 +-OOC-R-COOH的发酵液”通常是指发酵液包括通过生物转化或其他方法添加的和/或产生的NH4 +-OOC-R-COOH和可能地任一数量的其他组分（诸如NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +和/或HOOC-R-COOH）。
从可发酵的碳源的生物转化（在生长容器12或容器16中，取决于生物转化发生的位置）产生的发酵液通常含有不溶的固体，诸如细胞生物质和其他悬浮物质，在蒸馏之前，将所述不溶的固体借助流18转移到澄清装置20。去除不溶的固体使发酵液澄清。这减轻或防止堵塞随后的蒸馏设备。可以通过多种固液分离技术中的单独的任一种技术或技术组合来去除不溶的固体，所述固液分离技术包括但不限于离心分离和过滤（包括但不限于超过滤、微过滤或深度过滤）。可以使用本领域中已知的技术选择过滤。可以通过任一数量的已知方法去除可溶的无机化合物，这些已知方法包括但不限于离子交换和物理吸附等。
离心分离的示例为连续的碟式离心机。在离心分离之后，添加一精过滤（polishing filtration）步骤可以是有用的，该精过滤诸如为可包括使用诸如硅藻土等的过滤辅助工具的死端过滤或错流过滤，或者更优选地超过滤或微过滤。超过滤膜或微过滤膜例如可以为陶瓷或高分子材料。高分子膜的一个例子是科氏滤膜系统公司（Koch Membrane Systems）（850大街，威明顿市，马萨诸塞州，美国）制造的SelRO MPS-U20P（pH值稳定的超过滤膜）。其是在市场上可购买到的聚醚砜膜，截留分子量为25,000道尔顿，通常在0.35MPa到1.38MPa的压力（最大压力为1.55MPa）并且在高达50°C的温度下工作。可替选地，可以单独采用利用超过滤或微过滤的过滤步骤。
将得到的含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物的澄清的发酵液（基本上没有微生物培养物和其他固体）或含有NH4 +-OOC-R-COOH化合物的澄清的发酵液（基本上没有微生物培养物和其他固体）通过流22转移到蒸馏装置24。
水和氨作为顶部馏出物自蒸馏装置24去除，并且至少一部分水和氨可选地借助流26回收至生物转化容器16（或在厌氧模式下工作的生长容器12）。
在一些条件下，只要蒸馏以确保蒸馏的顶部馏出物含有水和氨并且蒸馏的底部残留物至少包括一些NH4 +-OOC-R-COOH化合物和至少约20wt.%的水的方式进行，则蒸馏温度和压力并不是挑剔的。水的更优选的量为至少约30wt.%以及进一步更优选的量为至少约40wt.%。自蒸馏步骤去除氨的速率随着温度升高而增大，并且通过在蒸馏期间注入蒸汽（未示出）也可增大该速率。通过在真空下进行蒸馏或者通过用诸如空气、氮气等的非反应性气体鼓吹所述蒸馏装置，也可增大蒸馏期间去除氨的速率。
在蒸馏步骤期间对水的去除可通过使用有机共沸剂而加强，所述有机共沸剂诸如甲苯、二甲苯、甲基环己烷、甲基异丁基酮、环己烷、庚烷等，条件是底部残留物含有至少约20wt.%的水。如果在能够形成共沸混合物的有机试剂的存在下进行蒸馏（该共沸混合物由水和该试剂组成），则蒸馏产生包括水相和有机相的双相底部残留物，在这种情况下，水相可以与有机相分离，并且水相被用作蒸馏的底部残留物。只要底部残留物中的水含量被维持在至少约30wt.%的水平，则基本上避免诸如酰胺和酰亚胺的副产物。
用于蒸馏步骤的优选温度的范围是约50℃到约300℃，该温度取决于压力。更优选的温度范围是约150℃到约240℃，该温度取决于压力。约170℃到约230℃的蒸馏温度是优选的。“蒸馏温度”是指底部残留物的温度（对于分批蒸馏，该温度可以为当取出最后期望的量的顶部馏出物时的温度）。
加入可与水混溶的有机溶剂或者氨分离溶剂有助于在如上文所述的多个蒸馏温度和压力下去除氨。这样的溶剂包括能够形成惰性的氢键的疏质子溶剂、双极性溶剂、含氧溶剂。示例包括但不限于：二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、亚砜（诸如二甲亚砜（DMSO））、酰胺（诸如二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基乙酰胺）、砜（诸如二甲基砜）、γ-丁内酯（GBL）、环丁砜、聚乙二醇（PEG）、丁氧基三乙二醇、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、醚（诸如二氧杂环己环）和甲基乙基酮（MEK）等。这样的溶剂有助于自澄清的发酵液中的NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物或NH4 +-OOC-R-COOH化合物去除氨。无论哪种蒸馏技术，重要的是，蒸馏以确保至少一些NH4 +-OOC-R-COOH化合物和至少约20wt.%的水且甚至更优选地至少约30wt.%的水留在底部残留物中的方式进行。可以在大气压、亚大气压或超大气压下进行蒸馏。
在其他条件下，诸如当在不存在共沸剂或氨分离溶剂下进行蒸馏时，在超大气压下且在＞100℃至约300℃的温度下进行蒸馏以形成包括水和氨的顶部馏出物和包括HOOC-R-COOH化合物酸和至少约20wt.%的水的液态底部残留物。超大气压通常落在大于环境大气压到约25个大气压的范围内。有利地，水的量为至少约30wt.%。
该蒸馏可以为单级闪蒸、多级蒸馏（即，多级塔式蒸馏）等。单级闪蒸可以在任一类型的闪蒸器（例如，刮膜蒸发器、薄膜蒸发器、热虹吸管闪蒸器和强制循环闪蒸器等）中进行。多级蒸馏塔可以通过使用塔板和填料等来实现。所述填料可以为松散填料（例如，拉西环、鲍尔环和贝尔鞍形填料等）或规整填料（例如，Koch-Sulzer填料、英特洛克斯（Intalox）填料和麦勒派克（Mellapak）等）。所述塔板可以为任一设计（例如，筛孔塔板、浮阀塔板、泡罩塔板等）。可以在任一数量的理论级下进行所述蒸馏。
如果所述蒸馏装置为塔，则构造不是特别的挑剔，并且可以使用熟知的规则来设计该塔。可以在气提模式、精馏模式或分馏模式下操作该塔。可以以分批模式、半连续模式或连续模式进行蒸馏。在连续模式中，将发酵液连续送入所述蒸馏装置，且顶部馏出物和底部残留物随着它们的形成而从所述装置连续地去除。来自蒸馏的馏出物为氨/水溶液，并且蒸馏的底部残留物为NH4 +-OOC-R-COOH化合物和HOOC-R-COOH化合物酸的液态水溶液，所述蒸馏的底部残留物也可以含有其他发酵副产物盐类（即，乙酸铵、甲酸铵、乳酸铵等）和有色体。
所述蒸馏的底部残留物可通过流28转移到冷却装置30并且通过常规方法冷却。冷却技术是不挑剔的。可以使用热交换器（利用热回收）。可以使用闪蒸冷却器将所述底部残留物冷却至约15℃。冷却到低于15℃通常利用冷藏冷却剂，诸如，乙二醇溶液，或者，较不优选地盐水。在冷却之前可以包括浓缩步骤以帮助增大产物产量。此外，可以采用已知方法将浓缩和冷却组合，诸如真空蒸发和采用使用一体式冷却套管和/或外部热交换器的除热法。
我们发现，液态底部残留物中的一些NH4 +-OOC-R-COOH的存在有助于通过降低含NH4 +-OOC-R-COOH的液态水性底部残留物中的HOOC-R-COOH化合物酸的溶解度来以冷却方式引起将底部残留物分离成为与固态部分接触的液态部分，所述固态部分至少“基本由”HOOC-R-COOH化合物酸组成（意思是所述固态部分为至少基本上纯的结晶HOOC-R-COOH化合物酸）。HOOC-R-COOH化合物酸在NH4 +-OOC-R-COOH的水溶液中的溶解度减小。因此，我们发现，如果一些NH4 +-OOC-R-COOH也存在于水溶液中，则HOOC-R-COOH化合物酸可以更完全地从该溶液结晶析出。该现象可以使HOOC-R-COOH化合物酸在比不存在NH4 +-OOC-R-COOH的情况下所需的温度高的温度下结晶（即，蒸馏的底部残留物的固态部分的形成）。
在冷却之后，将所述蒸馏的底部残留物通过流32送到分离器34用以自液态部分分离固态部分。可以借助压滤（例如，使用Nutsche型的或者Rosenmond型的压滤机）、离心分离等实现分离。得到的固态产物可以作为产物36回收，并且，如果需要，通过标准方法干燥。
在分离之后，期望处理固态部分以确保没有液态部分残留在固态部分的表面上。使残留在该固态部分的表面上的液态部分的量最小化的一种方式是，用水洗涤所分离的固态部分并且将得到的经洗涤的固态部分干燥（未示出）。用以洗涤所述固态部分的方便的方式是使用所谓的“篮式离心机”（未示出）。可以向The Western States Machine Company（哈密尔顿,俄亥俄州,美国））购买适当的篮式离心机。
分离器35的液态部分（即，母液）可含有剩余的溶解的HOOC-R-COOH化合物酸、任何未转化的NH4 +-OOC-R-COOH、任何发酵副产物（诸如乙酸铵、乳酸铵或甲酸铵）和其他少量杂质。该液态部分可通过流38被送到下游装置40。在一个例子中，该下游装置40可以为用于形成除冰剂的装置，例如，通过用适量的氢氧化钾处理混合物，以将铵盐转化成钾盐。在该反应中产生的氨可以被回收，以在生物转化容器16（或者在厌氧模式下工作的生长容器12）中再利用。得到的钾盐混合物作为除冰剂和防冰剂是有价值的。
来自固体分离步骤34的母液可以借助流42回收（或部分回收）至蒸馏装置24以进一步增强HOOC-R-COOH化合物的回收以及进一步将NH4 +-OOC-R-COOH化合物转化为HOOC-R-COOH化合物酸。
以冷却方式引起结晶的固态部分为基本上纯的HOOC-R-COOH化合物酸并且因此可用于HOOC-R-COOH化合物酸的已知用途。
HPLC可以用来检测含氮杂质（诸如HOOC-R-COOH化合物酸的酰胺酸、酰胺和酰亚胺）的存在。可以通过元素碳和氮分析测定HOOC-R-COOH化合物酸的纯度。氨电极可以用来测定HOOC-R-COOH化合物酸纯度的粗近似值。
根据环境和各种运营投入，存在发酵液可以为含有NH4 +-OOC-R-COOH的澄清的发酵液或者含有HOOC-R-COOH化合物酸的澄清的发酵液的情况。在这些情况下，可以有利的是，将NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +、NH4 +-OOC-R-COOH和/或HOOC-R-COOH以及可选地将氨水和/或氢氧化铵加入到这些发酵液中以便于制备基本纯的HOOC-R-COOH化合物酸。例如，可以确定发酵液的工作pH值使得该发酵液为含有NH4 +-OOC-R-COOH化合物的发酵液或者含有HOOC-R-COOH化合物酸的发酵液。可以选择性地将NH4 +-OOC-R-COOH、NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +、HOOC-R-COOH、氨水和/或氢氧化铵加入到这些发酵液以获得小于约6的pH值以便于制备上述基本上纯的HOOC-R-COOH化合物酸。在一个具体的形式中，特别有利的是使来自从蒸馏步骤24产生的液态底部残留物和/或来自分离器34的液态部分的HOOC-R-COOH、NH4 +-OOC-R-COOH和水回收进入所述发酵液和/或澄清的发酵液。关于含有NH4 +-OOC-R-COOH的发酵液，这样的发酵液通常是指，该发酵液包括通过生物转化或其他方法添加的和/或制备的NH4 +-OOC-R-COOH和可能的任一数量的其他成分（诸如NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物和/或HOOC-R-COOH化合物酸）。
可以使用合成的NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物水溶液替代实际含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物澄清的发酵液。
因本发明的方法中的实际发酵液中的典型发酵副产物的溶解度和酸度，故认为合成的NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物溶液的使用是用于该实际发酵液的特性的良好模型。通常，发酵期间所产生的主要副产物为一元羧酸的盐，诸如乳酸铵和甲酸铵。如果在蒸馏步骤中存在这些杂质，则在所有的NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物已经转变为HOOC-R-COOH化合物酸之前，不期望这些杂质脱氨并且形成明显数量的游离酸。这是因为乙酸、乳酸和甲酸是比HOOC-R-COOH化合物酸的二价酸根（诸如，丙二酸（pKa=5.69）、苹果酸（pKa=5.13）、柠康酸（pKa=6.15到6.2）、衣康酸（pKa=5.45）、粘康酸、癸二酸（pKa=5.45）和十二酸二酸）强的酸。换句话说，乳酸盐、甲酸盐和甚至富马酸一氢盐的碱性比二价阴离子的富马酸盐弱。此外，乳酸铵和甲酸铵明显地比HOOC-R-COOH化合物酸更易溶于水，并且它们在发酵液中存在的量通常均小于NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物浓度的10%。此外，即使在蒸馏步骤期间形成这些酸（甲酸和乳酸），它们可与水混溶并且不从水中结晶出。这意味着HOOC-R-COOH化合物酸达到饱和并且从溶液结晶（即，形成固态部分），留下在母液中溶解的酸杂质（即，液态部分）。
实施例
该实施例证明了从含水的NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +化合物（诸如苹果酸二胺、衣康酸二胺、丙二酸二胺和十二烷二酸二胺）释放氨。
1L的三颈圆底烧瓶的外颈配备有温度计和塞子。中间的颈配备有五塔板1”奥尔德肖段（a five tray 1”Oldershaw section）。该奥尔德肖段的顶部具有蒸馏头。冰冷的500mL圆底烧瓶用作蒸馏头的接收器。1L圆底烧瓶被装有蒸馏水、在表1中示出的HOOC-R-COOH化合物酸和浓缩的氢氧化铵溶液。用磁力搅拌器搅拌该内容物以溶解所有的固体。在所述固体溶解之后，用加热套加热该内容物以蒸馏出350g的馏出物。将该馏出物收集在冰冷的500mL圆底烧瓶中。随着最后一滴馏出物被收集，记录烧瓶温度。使该烧瓶的内容物冷却到室温并且记录残留物的重量和馏出物的重量。接着，通过滴定法测定馏出物的氨含量。结果被记录在表1中。
表1
Figure BDA00002667342700271
Figure BDA00002667342700281
尽管已经结合具体步骤和其形式描述了本发明的方法，然而，应当理解，大量的等同物可以替代本文描述的指定的要素和步骤，而不脱离所附权利要求书中描述的本发明的精神和范围。

Claims (21)

1.一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：
（a）在超大气压下，在＞100℃到约300℃的温度下，蒸馏所述发酵液以形成顶部馏出物和液态底部残留物，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和重量百分比为至少约20%的水；
（b）冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及
（c）从所述液态部分中分离出所述固态部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液态底部残留物至少含有一些NH4 +-OOC-R-COOH和/或所述固态部分基本上不含HOOC-R-COOH化合物酸的酰胺酸、酰胺和酰亚胺。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括将所述HOOC-R-COOH和水以及可选地将NH4 +-OOC-R-COOH从所述液态底部残留物回收至所述澄清的发酵液。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在氨分离溶剂或水共沸溶剂存在下进行蒸馏所述发酵液，所述氨分离溶剂为选自二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、亚砜、酰胺、砜、聚乙二醇PEG、丁氧基三乙二醇、N-甲基吡咯烷酮NMP、醚和甲基乙基酮MEK中的至少一种，所述水共沸溶剂为选自甲苯、二甲苯、甲基环己烷、甲基异丁基酮、己烷、环己烷和庚烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括从所述液态底部残留物去除水，以增大所述液态底部残留物中的HOOC-R-COOH的浓度。
6.一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COO-NH4 +的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：
（a）将氨分离溶剂和/或水共沸溶剂加入到所述发酵液；
（b）在足以形成顶部馏出物和液态底部残留物的温度和压力下，蒸馏所述发酵液，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和重量百分比为至少约20%的水；
（c）冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及
（d）从所述液态部分中分离出所述固态部分。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述液态底部残留物至少含有一些NH4 +-OOC-R-COOH和/或所述固态部分基本上不含HOOC-R-COOH化合物酸的酰胺酸、酰胺和酰亚胺。
8.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括将所述HOOC-R-COOH、水以及可选地将溶剂和/或NH4 +-OOC-R-COOH从所述液态底部残留物回收至所述澄清的发酵液。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，在氨分离溶剂或水共沸溶剂存在下进行蒸馏所述发酵液，所述氨分离溶剂为选自二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、亚砜、酰胺、砜、聚乙二醇PEG、丁氧基三乙二醇、N-甲基吡咯烷酮NMP、醚和甲基乙基酮MEK中的至少一种，所述水共沸溶剂为选自甲苯、二甲苯、甲基环己烷、甲基异丁基酮、己烷、环己烷和庚烷中的至少一种。
10.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括从所述液态底部残留物去除水以增大所述液态底部残留物中的HOOC-R-COOH的浓度。
11.一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COOH的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：
（a）在超大气压下，在＞100℃到约300℃的温度下，蒸馏所述发酵液以形成顶部馏出物和液态底部残留物，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和重量百分比至少约20%的水；
（b）冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及
（c）从所述液态部分中分离出所述固态部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述液态底部残留物至少含有一些NH4 +-OOC-R-COOH和/或所述固态部分基本上不含HOOC-R-COOH化合物酸的酰胺酸、酰胺和酰亚胺。
13.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括将所述HOOC-R-COOH和水以及可选地将NH4 +-OOC-R-COOH从所述液态底部残留物回收至所述澄清的发酵液。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，在氨分离溶剂或水共沸溶剂存在下进行蒸馏所述发酵液，所述氨分离溶剂为选自二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、亚砜、酰胺、砜、聚乙二醇PEG、丁氧基三乙二醇、N-甲基吡咯烷酮NMP、醚和甲基乙基酮MEK中的至少一种，所述水共沸溶剂为选自甲苯、二甲苯、甲基环己烷、甲基异丁基酮、己烷、环己烷和庚烷中的至少一种。
15.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括从所述液态底部残留物去除水以增大所述液态底部残留物中的HOOC-R-COOH的浓度。
16.一种用于从含有NH4 +-OOC-R-COOH的澄清的发酵液制备HOOC-R-COOH的方法，所述方法包括：
（a）将氨分离溶剂和/或水共沸溶剂加入到所述发酵液中；
（b）在足以形成顶部馏出物和液态底部残留物的温度和压力下，蒸馏所述发酵液，所述顶部馏出物包括水和氨，所述液态底部残留物包括HOOC-R-COOH和重量百分比至少为约20%的水；
（c）冷却和/或蒸发所述底部残留物以获得足以使所述底部残留物分离成液态部分和为基本上纯的HOOC-R-COOH的固态部分的温度和组成；以及
（d）从所述液态部分分离出所述固态部分。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述液态底部残留物至少含有一些NH4 +-OOC-R-COOH和/或所述固态部分基本上不含HOOC-R-COOH化合物酸的酰胺酸、酰胺和酰亚胺。
18.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括将所述HOOC-R-COOH、水以及可选地将溶剂和/或NH4 +-OOC-R-COOH从所述液态底部残留物回收至所述澄清的发酵液。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，在氨分离溶剂或水共沸溶剂存在下进行蒸馏所述发酵液，所述氨分离溶剂为选自二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、亚砜、酰胺、砜、聚乙二醇PEG、丁氧基三乙二醇、N-甲基吡咯烷酮NMP、醚和甲基乙基酮MEK中的至少一种，所述水共沸溶剂为选自甲苯、二甲苯、甲基环己烷、甲基异丁基酮、己烷、环己烷和庚烷中的至少一种。
20.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括从所述液态底部残留物去除水以增大所述液态底部残留物中的HOOC-R-COOH的浓度。
21.根据权利要求1、6、11和16所述的方法，其中，通过在微生物的存在下使碳源发酵来获得所述发酵液，所述微生物选自：ATCC入藏号为24725TM的黄孢原毛平革菌菌株；ATCC入藏号为21419TM的嗜氮棒状杆菌菌株；入藏号为FERM-BP-4535的土生戈登菌菌株；ATCC入藏号为33025TM的紫红红球菌菌株；ATCC入藏号为24725TM的黄孢原毛平革菌菌株；入藏号FERM-BP-4535的土生戈登菌菌株；ATCC入藏号为21419TM的嗜氮棒状杆菌菌株；ATCC入藏号为33025TM的紫红红球菌菌株；ATCC入藏号为13697TM的黄曲霉菌株；ATCC入藏号为13698TM的黄曲霉菌株；ATCC入藏号为16869TM的寄生曲霉菌株；ATCC入藏号为13696TM的寄生曲霉菌株；ATCC入藏号为56747TM的米曲霉菌株；ATCC入藏号为24887TM的热带假丝酵母菌株；ATCC入藏号为64041TM的粘质红酵母HOOC-R-COOH菌株；需要赖氨酸的HOOC-R-COOH酿酒酵母菌株C-1；ATCC入藏号为10020TM的土曲霉菌株；土曲霉菌株RC4’；土曲霉菌株CM85J；ATCC入藏号为10029TM的土曲霉菌株；ATCC入藏号为20542TM的土曲霉菌株；ATCC入藏号为32359TM的土曲霉菌株；ATCC入藏号为32587TM的土曲霉菌株；ATCC入藏号为32588TM的土曲霉菌株；ATCC入藏号为32589TM的土曲霉菌株；ATCC入藏号为32590TM的土曲霉菌株K；ATCC入藏号为36364TM的土曲霉菌株3；土曲霉TN484-M1；ATCC入藏号为56806TM的衣康酸曲霉菌株；ATCC入藏号为31916TM的恶臭假单孢菌菌株；ATCC入藏号为20184TM的麦芽糖假丝酵母HOOC-R-COOH菌株；白色球拟酵母菌株NC-3-58和具有FERM-P编号3291的热带假丝酵母菌株。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108300739A (zh) * 2017-01-13 2018-07-20 山东阜丰发酵有限公司 一种用于l-苹果酸的分离方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110269993A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Bioamber S.A.S. Processes for producing adipic acid from fermentation broths containing diammonium adipate
MY185732A (en) 2017-03-20 2021-06-02 Lanzatech Inc A process and system for product recovery and cell recycle
CN110541008A (zh) * 2018-05-29 2019-12-06 上海凯赛生物技术股份有限公司 一种长链二元酸铵的制备方法及其应用
AU2019428656B2 (en) 2019-02-08 2023-08-03 Lanzatech, Inc. Process for recovering close boiling products
CN111569457B (zh) * 2019-02-15 2022-08-12 中国石油化工股份有限公司 Nmp溶剂回收方法
EP4158046A1 (en) * 2020-05-29 2023-04-05 Cargill, Incorporated Method for recovering malonate from a fermentation broth

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132456A (en) * 1991-05-07 1992-07-21 The Regents Of The University Of California Sorption of carboxylic acid from carboxylic salt solutions at PHS close to or above the pKa of the acid, with regeneration with an aqueous solution of ammonia or low-molecular-weight alkylamine
JP2007254354A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology コハク酸系組成物、コハク酸ジアルキル等及びその製造方法。

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2912363A (en) 1955-11-28 1959-11-10 Nat Distillers Chem Corp Fumaric acid fermentation process
US3063910A (en) 1960-02-03 1962-11-13 Kyowa Hakko Kogyo Kk Method of producing l-malic acid by fermentation
US3873425A (en) 1971-11-19 1975-03-25 Tatsuyoshi Kobayashi Process for producing itaconic acid
US4339536A (en) 1979-06-08 1982-07-13 Nippon Mining Co., Ltd. Process for the preparation of long-chain dicarboxylic acids by fermentation
US4535059A (en) 1983-01-13 1985-08-13 Celanese Corporation Muconic acid productivity by a stabilized mutant microorganism population
US4564594A (en) 1983-06-30 1986-01-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fermentation process for production of carboxylic acids
US5231016A (en) 1988-05-02 1993-07-27 Rhone-Poulenc Chimie Microbiological production of itaconic acid
US5034105A (en) * 1989-07-27 1991-07-23 Michigan Biotechnology Institute Carboxylic acid purification and crystallization process
FR2702492B1 (fr) 1993-03-12 1995-05-24 Rhone Poulenc Chimie Procédé de production par fermentation d'acide itaconique.
FR2735775B1 (fr) 1995-06-21 1997-07-18 Rhone Poulenc Chimie Procede de preparation d'anhydride citraconique
US6238896B1 (en) 1997-02-20 2001-05-29 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Process for producing malonic acid derivatives
JP2004532855A (ja) * 2001-05-07 2004-10-28 カーギル インコーポレイテッド カルボン酸およびその誘導体の調製方法
MY137537A (en) * 2002-05-10 2009-02-27 Mitsubishi Chem Corp Method for producing organic acid
JP4831394B2 (ja) * 2003-10-09 2011-12-07 独立行政法人産業技術総合研究所 カルボン酸系化合物の製造方法
CN102918017B (zh) * 2010-03-26 2014-12-17 生物琥珀酸有限公司 从含有琥珀酸二铵、琥珀酸一铵和/或琥珀酸的发酵液制备琥珀酸一铵的方法及琥珀酸一铵到琥珀酸的转化
JP2013523123A (ja) * 2010-04-01 2013-06-17 ビオアンブ，ソシエテ パ アクシオンス シンプリフィエ コハク酸ニアンモニウムを含有する発酵培地からコハク酸を生産する方法
US8466300B2 (en) * 2010-04-01 2013-06-18 Bioamber International S.A.R.L. Processes for the production of hydrogenated products

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132456A (en) * 1991-05-07 1992-07-21 The Regents Of The University Of California Sorption of carboxylic acid from carboxylic salt solutions at PHS close to or above the pKa of the acid, with regeneration with an aqueous solution of ammonia or low-molecular-weight alkylamine
JP2007254354A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 National Institute Of Advanced Industrial & Technology コハク酸系組成物、コハク酸ジアルキル等及びその製造方法。

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108300739A (zh) * 2017-01-13 2018-07-20 山东阜丰发酵有限公司 一种用于l-苹果酸的分离方法
CN108300739B (zh) * 2017-01-13 2021-03-05 山东阜丰发酵有限公司 一种用于l-苹果酸的分离方法

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