CN109843985A - 聚羟基链烷酸酯的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种以高生产率得到热稳定性优异的PHA(例如，PHA粉体)的PHA制造方法。本发明是包括下述工序(a)及工序(b)的聚羟基链烷酸酯的制造方法。工序(a)：制备包含聚羟基链烷酸酯及聚乙烯醇、且pH为7以下的水性悬浮液的工序；工序(b)：对工序(a)中制备的水性悬浮液进行喷雾干燥的工序。

Description

聚羟基链烷酸酯的制造方法
技术领域
本发明涉及制造聚羟基链烷酸酯(例如，聚羟基链烷酸酯的粉体)的方法。
背景技术
聚羟基链烷酸酯(以下，有时称为“PHA”)是在多个微生物物种的细胞中作为储能物质而生成、积蓄的热塑性聚酯，具有生物降解性。目前，由于环境保护的意识提高而着眼于非石油来源的塑料。其中，被纳入自然界的物质循环、且分解产物无害的PHA那样的生物降解性塑料备受关注，迫切希望其实用化。特别是对于微生物在菌体内生成并积蓄的PHA而言，由于被纳入自然界的碳循环过程，因此预想对生态系统的不良影响很小。
由于微生物生成的PHA通常以颗粒体的形态积蓄于该微生物的菌体内，因此，为了以塑料的形式利用PHA，需要从微生物的菌体内分离PHA并取出的工序。另外，为了以塑料的形式使用，希望提高PHA的纯度，尽可能降低菌体构成成分等夹在物的含量。
作为分解和/或除去除PHA以外的生物来源成分的方法，提出了通过物理处理、化学处理或生物学处理使除PHA以外的生物来源成分可溶化而除去的方法。例如，专利文献1、2中公开了将破碎含PHA微生物菌体的处理和表面活性剂处理进行组合的方法、在添加碱进行了加热处理后进行破碎处理的方法等。此外，例如，专利文献3中公开了用次氯酸钠、酶等处理微生物菌体的水性悬浮液、将除PHA以外的生物来源成分可溶化而得到PHA的方法。
作为将含PHA微生物的菌体破碎或使除PHA以外的生物来源成分可溶化之后、从得到的水性悬浮液取出PHA的方式，可以列举例如：离心分离、过滤等分离操作、使用了喷雾干燥器、转筒烘干机等的干燥操作等，从操作简便的观点考虑，优选采用干燥操作。对于干燥时的水性悬浮液的pH，为了显著减轻加热熔融时的着色，已知优选将pH调整为3～7(参照专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表平08-502415号公报
专利文献2：国际公开第2004/065608号
专利文献3：日本特开2005-348640号公报
专利文献4：国际公开第2010/067542号
发明内容
发明要解决的课题
然而，在将pH调整为3～7的情况下，在将水性悬浮液浓缩时，PHA严重凝聚，流动性显著降低，难以供于干燥工序。为了防止这样的流动性降低，降低水性悬浮液的浓度是有效的，但该情况会产生干燥所需要的能量增加的缺点。
因此，本发明的目的在于提供能够以高生产率得到热稳定性优异的PHA(例如，PHA粉体)的PHA制造方法。
解决课题的方法
本发明人等发现，根据需要特定工序的PHA制造方法，可以以高生产率得到热稳定性优异的PHA，从而完成了本发明。
即，本发明提供例如下述发明。
[1]一种聚羟基链烷酸酯的制造方法，该方法包括下述的工序(a)及工序(b)：
工序(a)：制备包含聚羟基链烷酸酯及聚乙烯醇、且pH为7以下的水性悬浮液的工序，
工序(b)：对工序(a)中制备的水性悬浮液进行喷雾干燥的工序。
[2]根据[1]所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，工序(a)中制备的水性悬浮液中的聚羟基链烷酸酯的浓度为30重量％以上且65重量％以下。
[3]根据[1]或[2]所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，聚乙烯醇是平均聚合度为200以上且2400以下的聚乙烯醇。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，聚乙烯醇是皂化度低于98.5mol％的聚乙烯醇。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，工序(a)包括下述工序(a1)及工序(a2)：
工序(a1)：将聚乙烯醇添加于包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的工序，
工序(a2)：将包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的pH调整为7以下的工序。
[6]根据[5]所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，在工序(a1)之后实施工序(a2)。
[7]一种水性悬浮液，其包含聚羟基链烷酸酯及聚乙烯醇，且pH为7以下。
[8]一种制造[7]所述的水性悬浮液的方法，该方法包括下述工序(a1)及工序(a2)：
工序(a1)：将聚乙烯醇添加于包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的工序，
工序(a2)：将包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的pH调整为7以下的工序。
[9]一种聚羟基链烷酸酯粉体，其包含聚羟基链烷酸酯和聚乙烯醇，体积比重为0.3～0.6kg/L，平均粒径为10～200μm。
发明的效果
由于本发明需要上述工序，因此可以以高生产率获得热稳定性优异的PHA(例如，PHA粉体)。根据本发明，特别是可以降低干燥工序的成本(设备费用、利用)。例如，根据本发明，由于在使PHA水性悬浮液为高浓度的情况下也能够确保可向喷雾干燥机送液的流动性，因此能够减少蒸发的水分量，可以使干燥机小型化及干燥所需要的能量显著减少。
具体实施方式
本发明的PHA制造方法是包括下述工序(a)及工序(b)作为必需工序的方法。
·工序(a)：制备包含PHA和PVA、且pH为7以下的水性悬浮液的工序
·工序(b)：对工序(a)中制备的水性悬浮液进行喷雾干燥的工序
[工序(a)]
在本发明的PHA制造方法的工序(a)中，制备包含PHA和PVA、且pH为7以下的水性悬浮液。在该水性悬浮液中，PHA在水性介质中以分散的状态存在，PVA溶解于水性介质。以下，有时将至少包含PHA的水性悬浮液简称为PHA水性悬浮液。
(PHA)
本发明中的PHA是以羟基链烷酸作为单体单元的聚合物的总称。作为构成PHA的羟基链烷酸，没有特别限定，可以列举例如：3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、3-羟基丙酸、3-羟基戊酸、3-羟基己酸、3-羟基庚酸及3-羟基辛酸等。另外，这些聚合物可以是均聚物，也可以是包含2种以上单体单元的共聚物，可以列举例如：作为3-羟基丁酸的均聚物的聚(3-羟基丁酸酯)(PHB)、作为3-羟基丁酸的共聚物的聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯(PHBH)、聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯(PHBV)、聚-3-羟基丁酸酯-共-4-羟基丁酸酯、聚-3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯-共-3-羟基己酸酯(PHBVH)等。例如，对于作为构成3-羟基丁酸(3HB)和3-羟基己酸(3HH)的二元共聚物的PHBH的各单体单元的组成比，没有特别限定，在将全部单体单元的总计设为100摩尔％时，优选3HH单元为1～99摩尔％的组成比，优选3HH单元为1～50摩尔％的组成比，更优选3HH单元为1～25摩尔％的组成比。另外，对于作为构成3HB、3-羟基戊酸(3HV)和3HH的三元共聚物的PHBVH的各单体单元的组成比，没有特别限定，在将全部单体单元的总计设为100摩尔％时，例如，3HB单元的组成比优选为1～95摩尔％的范围，3HV单元的组成比优选为1～96摩尔％的范围，3HH单元的组成比优选为1～30摩尔％的范围。
工序(a)优选包括下述的工序(a1)及工序(a2)。
·工序(a1)：将聚乙烯醇添加于PHA水性悬浮液的工序
·工序(a2)：将PHA水性悬浮液的pH调整为7以下的工序
实施工序(a1)和工序(a2)的顺序没有特别限定，从抑制工序(a2)中的PHA凝聚、得到PHA的分散稳定性更优异的水性悬浮液的观点考虑，优选在工序(a1)之后实施工序(a2)。
在工序(a)中作为起始原料使用的PHA水性悬浮液(未添加PVA的PHA水性悬浮液)没有特别限定，例如可以通过包括以下工序的方法而得到：培养工序，对具有在细胞内生成PHA的能力的微生物进行培养；以及纯化工序，在该培养工序之后，将除PHA以外的物质分解和/或除去。本发明的PHA制造方法可以包括在工序(a)之前得到PHA水性悬浮液(未添加PVA的PHA水性悬浮液)的工序(例如，上述的包括培养工序及纯化工序的工序)。可在该工序中使用的微生物只要是在细胞内生成PHA的微生物即可，没有特别限定。例如，可以使用从自然界分离的微生物、菌株中在保藏单位(例如IFO、ATCC等)进行保藏的微生物、或者由它们制备得到的突变体、转化体等。更具体而言，可以列举例如：贪铜菌(Cupriavidus)属、产碱菌(Alcaligenes)属、罗尔斯通氏菌(Ralstonia)属、假单胞菌(Pseudomonas)属、芽孢杆菌(Bacillus)属、固氮菌(Azotobacter)属、诺卡氏菌(Nocardia)属、气单胞菌(Aeromonas)属的菌等。其中，优选为属于气单胞菌属、产碱菌属、罗尔斯通氏菌属、或贪铜菌属的微生物。特别是更优选为解脂产碱菌(A.lipolytica)、广泛产碱菌(A.latus)、豚鼠气单胞菌(A.caviae)、嗜水气单胞菌(A.hydrophila)、杀虫贪铜菌(C.necator)等菌株，最优选为杀虫贪铜菌。另外，在微生物原本不具有PHA生产能力的情况、或PHA的生产量低的情况下，也可以使用将作为目标的PHA的合成酶基因和/或其突变体导入该微生物而得到的转化体。作为这样的转化体的制备中使用的PHA的合成酶基因，没有特别限定，优选为来自于豚鼠气单胞菌的PHA合成酶的基因。通过在适当条件下培养这些微生物，可以得到菌体内积蓄了PHA的微生物菌体。该微生物菌体的培养方法没有特别限定，例如可以使用日本特开平05-93049号公报等中记载的方法。
通过培养上述微生物而制备的含PHA微生物中包含大量作为杂质的来自于菌体的成分，因此，通常实施用于将除PHA以外的杂质分解和/或除去的纯化工序。在该纯化工序中，可以没有特别限定地应用本领域技术人员可以考虑到的物理处理和/或化学处理和/或生物处理，例如，可以优选应用国际公开第2010/067543号中记载的纯化方法。
由于可通过上述纯化工序大致确定残留于最终产品的杂质量，因此优选尽可能减少这些杂质。当然，根据用途，只要不损害最终产品的物性，也可以混入，但在医疗用途等需要高纯度PHA的情况下，优选尽可能减少杂质。作为该纯化程度的指标，可以以PHA水性悬浮液中的蛋白量表示。该蛋白量优选单位重量的PHA为30000ppm以下，更优选为15000ppm以下，进一步优选为10000ppm以下，最优选为7500ppm以下。纯化方式没有特别限定，可以应用上述公知惯用的方法。
需要说明的是，本发明的PHA制造方法中构成PHA水性悬浮液的溶剂(水性介质)可以是水、或包含水与这些有机溶剂的混合溶剂的溶剂。另外，作为该混合溶剂中的与水具有互溶性的有机溶剂的浓度，只要为使用的有机溶剂在水中的溶解度以下即可，没有特别限定。另外，作为与水具有相溶性的有机溶剂，没有特别限定，可以列举例如：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、庚醇等醇类；丙酮、甲乙酮等酮类；四氢呋喃、二烷等醚类；乙腈、丙腈等腈类；二甲基甲酰胺、乙酰胺等酰胺类；二甲基亚砜、吡啶、哌啶等。其中，从易于除去的观点考虑，优选为甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、二烷、乙腈、丙腈等。另外，从易于获得的情况下，更优选为甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、丙酮等。另外，特别优选为甲醇、乙醇、丙酮。需要说明的是，只要不损害本发明的本质，也可以含有其它溶剂、来自于菌体的成分及纯化时产生的化合物。
本发明的PHA制造方法中构成PHA水性悬浮液的水性介质中优选含有水。水性介质中的水含量优选为5重量％以上，更优选为10重量％以上，进一步优选为30重量％以上，特别优选为50重量％以上。
本发明的PHA制造方法的工序(a)(特别是工序(a1))中使用的聚乙烯醇没有特别限定，例如可以使用市售品。聚乙烯醇的平均聚合度优选为200以上，更优选为300以上，进一步优选为500以上。另一方面，聚乙烯醇的平均聚合度的上限优选为2400以下，更优选为2000以下。通过使平均聚合度为200以上，PHA水性悬浮液中的PHA的分散稳定性进一步提高，具有能够更高效率地实施喷雾干燥的倾向。另一方面，通过使平均聚合度为2400以下，PHA水性悬浮液中的PHA的分散稳定性进一步提高，具有能够更高效率地实施喷雾干燥的倾向。
本发明的PHA制造方法的工序(a)(特别是工序(a1))中使用的聚乙烯醇的皂化度优选为35mol％以上，更优选为50mol％以上，进一步优选为80mol％以上。另外，优选为99.9mol％以下，更优选为低于98.5mol％，进一步优选为95mol％以下。通过使皂化度为35mol％以上或使皂化度为99.9mol％以下，PHA水性悬浮液中的PHA的分散稳定性进一步提高，具有能够更高效率地实施喷雾干燥的倾向。
本发明的PHA制造方法的工序(a)(特别是工序(a1))中聚乙烯醇相对于PHA水性悬浮液的添加量没有特别限定，相对于水性悬浮液中含有的PHA100重量份，优选为0.1～20重量份，更优选为0.5～10重量份，进一步优选为0.75～5重量份。通过使聚乙烯醇的添加量为0.1重量份以上，PHA水性悬浮液中的PHA的分散稳定性进一步提高，具有能够更高效率地实施喷雾干燥的倾向。另一方面，通过使添加量为20重量份以下，PHA水性悬浮液中的PHA的分散稳定性进一步提高，具有能够更高效率地实施喷雾干燥的倾向。
供于本发明的PHA制造方法的工序(a)之前的PHA水性悬浮液(添加PVA之前的PHA水性悬浮液)通常经过上述纯化工序而具有超过7的pH，通过本发明的PHA制造方法的工序(a)(特别是工序(a2))，将上述PHA水性悬浮液的pH调整为7以下。该调整方法没有特别限定，可以举出例如添加酸的方法。酸没有特别限定，可以是有机酸、无机酸的任一者，无论有无挥发性。例如，可以使用硫酸、盐酸、磷酸、乙酸等的任一种。对于本工序中调整的PHA水性悬浮液的pH上限而言，从将PHA加热熔融时减少着色、确保加热时和/或干燥时的分子量的稳定性的观点考虑，为7以下，优选为5以下，更优选为4以下。另外，对于pH的下限，从容器的耐酸性的观点考虑，优选为1以上，更优选为2以上，进一步优选为3以上。通过使PHA水性悬浮液的pH为7以下，可以得到加热熔融时的着色减少、加热时和/或干燥时的分子量降低受到了抑制的PHA。
对于通过本发明的PHA制造方法的工序(a)得到的PHA水性悬浮液中的PHA的浓度而言，为了从干燥效用方面考虑在经济上是有利的、提高生产率，优选为30重量％以上，更优选为40重量％以上，进一步优选为50重量％以上，另外，由于存在成为最密填充而无法确保足够的流动性的可能性，因此优选为65重量％以下，更优选为60重量％以下。调整PHA的浓度的方法没有特别限定，可以举出添加水性介质、除去一部分水性介质(例如，在离心分离之后除去上清的方法等)等方法。PHA浓度的调整可以在工序(a)的任意阶段实施，也可以在工序(a)之前的阶段实施。
通过本发明的PHA制造方法的工序(a)得到的PHA水性悬浮液中的PHA的体积平均粒径优选为该PHA的初级粒子的体积平均粒径(有时称为“初级粒径”)的50倍以下，更优选为20倍以下，进一步优选为10倍以下。通过使PHA水性悬浮液中的PHA的体积平均粒径为初级粒径的50倍以下，PHA水性悬浮液显示出更优异的流动性，因此能够以高效率实施随后的工序(b)，具有PHA的生产率进一步提高的倾向。需要说明的是，上述的PHA的体积平均粒径可以作为PHA水性悬浮液中的PHA的分散状态的指标。调整上述体积平均粒径的方法没有特别限定，可以应用公知的方式(搅拌等)。例如，对暴露在酸性条件下等而分散状态被破坏的PHA水性悬浮液(例如，在工序(a1)之前实施工序(a2)的情况等)实施本领域技术人员能够想到的物理处理和/或化学处理和/或生物处理，可以使PHA水性悬浮液中的PHA再次恢复分散状态(例如，具有上述体积平均粒径的状态)。
[工序(b)]
在本发明的PHA制造方法中的工序(b)中，对工序(a)中制备的PHA水性悬浮液进行喷雾干燥。作为喷雾干燥的方法，可以举出例如，将PHA水性悬浮液以微细的液滴的状态供给至干燥机内，在该干燥机内与热风接触并进行干燥的方法。将PHA水性悬浮液以微细的液滴的状态供给至干燥机内的方法(雾化器)没有特别限定，可以列举：使用旋转盘的方法、使用喷嘴的方法等公知惯用的方法。干燥机内的液滴与热风的接触方式没有特别限定，可以列举并流式、对流式、将它们组合使用的方式等，没有特别限定。
工序(b)中的喷雾干燥时的干燥温度只要是能够从PHA水性悬浮液的液滴中除去大部分水性介质的温度即可，可以干燥至目标含水率，而且在尽量不发生品质变差(分子量降低、色调降低)、熔融的条件下进行适当设定。例如，吹入喷雾干燥机的热风的温度可以在100～300℃的范围适当选择。另外，对于干燥机内的热风的风量，可以根据例如干燥机的尺寸等而适当设定。
本发明的PHA制造方法可以包括在工序(b)之后使得到的PHA(PHA粉体等)进一步干燥的工序(例如，供于减压干燥的工序等)。另外，本发明的PHA制造方法可以包括其它工序(例如，将各种添加物添加于PHA水性悬浮液的工序等)。
根据本发明的PHA制造方法，可以以高生产率得到热稳定性优异的干燥状态的PHA。根据本发明的PHA制造方法，特别是能够降低干燥工序的成本(设备费、使用)。另外，根据本发明的PHA制造方法，能够以粉体(PHA粉体)的状态获得PHA，因此可以以高效率得到操作性优异的PHA。
通过本发明的PHA制造方法得到的PHA粉体的体积比重没有特别限定，从可实现优异的流动性的观点考虑，优选为0.3～0.6kg/L，更优选为0.4～0.6kg/L。另外，上述PHA粉体的球度没有特别限定，从实现优异的流动性的观点考虑，优选为0.90～1.00，更优选为0.93～1.00。此外，上述PHA粉体的平均粒径没有特别限定，从实现优异的流动性的观点考虑，优选为10～200μm，更优选为100～150μm。
本发明的PHA粉体可以含有上述的聚乙烯醇。聚乙烯醇的含量没有特别限定，相对于构成PHA粉体的PHA 100重量份，优选为0.1～20重量份，更优选为0.5～10重量份，进一步优选为0.75～5重量份。通过使聚乙烯醇的添加量为上述范围，具有PHA粉体的生产率进一步提高的倾向。
实施例
以下，举出实施例对本发明更详细地进行说明，但本发明并不仅限于这些实施例。
(PHA水性悬浮液中存在的蛋白量(单位PHA重量)的计算方法)
使下述实施例及比较例中得到的PHA水性悬浮液中的溶剂全部蒸发，得到了残留的固体成分。将该固体成分加入离心管，进一步加入Thermo Fisher Scientific公司的BCAProtein Assay Reagent，用手将其振动，将内容物混合，并在60℃的温浴中浸渍30分钟。然后，将得到的内容物通过0.5μm的过滤器，对于得到的液体，使用岛津制作所的分光光度计(UV-1700)测定了562nm下的吸光度。通过将该吸光度与使用白蛋白标准液制成的校准曲线进行比较，计算出固体成分中的残留蛋白量。将单位重量的固体成分的蛋白量作为PHA水性悬浮液中的残留蛋白量(单位PHA重量)。
(PHA粉体的热稳定性的评价方法)
作为评价用样品，使用了下述实施例及比较例中得到的PHA粉体。对该PHA粉体在160℃下加热20分钟，制作了PHA片。将该PHA片10mg溶解于氯仿10ml，然后通过过滤除去了不溶物。使用安装有“Shodex K805L(300×8mm、2根连接)”(昭和电工株式会社制造)的岛津制作所制造GPC系统，以氯仿作为流动相，对该溶液(滤液)进行了分子量测定。分子量标准样品中使用了市售的标准聚苯乙烯。对于PHA粉体的分子量，除了未进行PHA片的制作以外，也按照相同的步骤进行了测定。
热稳定性的评价以进行上述的160℃、20分钟加热所引起的分子量降低率(PHA片的重均分子量÷PHA粉体的重均分子量×100)作为指标来实施，分子量降低率为70％以上时，判断为热稳定性良好(○)。分子量降低率低于70％时，判断为热稳定性不良(×)。
需要说明的是，在比较例1、3中无法进行喷雾干燥，无法得到评价用样品(PHA粉体)，因此未实施热稳定性的评价。
(能否喷雾干燥的评价方法)
使用Niro公司制造的Mobile Minor 2000型(腔室直径：800mm、直体部高度：600mm)喷雾干燥机将下述实施例及比较例中得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，判断能否进行喷雾。将不凝聚可以喷雾干燥的情况作为◎，将即使发生凝聚也可以喷雾干燥的情况作为○，将因凝聚而无法喷雾干燥的情况作为×。将○或◎的情况作为合格。
(体积密度的测定)
按照JIS的K-7365中记载的方法使用以下装置进行了测定，所述装置在体积100ml±0.5ml、内径45mm±5mm且将内面加工光滑的金属筒体(接受器)的上部安装有下部开口部为20mm～30mm的漏斗中带有挡板(例如，金属制的板)的部件。天平使用能够计量到0.1g位的天平。
作为具体的测定方法，以使漏斗与筒体的轴一致的方式保持垂直。在试验之前将粉体充分混合。关闭漏斗的下部开口部的挡板，将110ml～120ml的粉体投入其中。快速拉出挡板，使材料流下至接受器中。当接受器充满时，用直线状的板从接受器上刮除凸起的材料。使用天平将接受器的内容物的质量称量至0.1g位。对于待试验的粉体，进行了2次测定。
试验的材料的表观体积密度(单位：g/ml)通过下式进行计算。
m/V
这里，m表示接受器的内容物的质量(g)，V表示接受器的体积(ml)(即，100)。将2次测定结果的算数平均值作为结果。
(平均粒径)
平均粒径使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置LA-950(HORIBA公司)进行了测定。作为具体的测定方法，在离子交换水20mL中加入作为分散剂的表面活性剂十二烷基硫酸钠0.05g，得到了表面活性剂水溶液。然后，在上述表面活性剂水溶液中加入测定对象的树脂粒子群0.2g，使树脂粒子群分散于表面活性剂水溶液中，得到了测定用的分散液。将制备成的分散液导入上述激光衍射/散射式粒径分布测定装置进行了测定。
(实施例1)
[菌体培养液的制备]
将国际公开第2008/010296号[0049]中记载的富养罗尔斯通氏菌(Ralstoniaeutropha)KNK-005株按照该文献[0050]-[0053]中记载的方法进行培养，得到了包含含有PHA的菌体的菌体培养液。需要说明的是，富养罗尔斯通氏菌现在被分类为杀虫贪铜菌。
[灭菌处理]
将上述得到的菌体培养液以内温60～80℃进行20分钟的加热、搅拌处理，进行了灭菌处理。
[高压破碎处理]
对于上述得到的完成灭菌的菌体培养液添加0.2重量％的十二烷基硫酸钠。进一步添加氢氧化钠水溶液，使pH达到11.0，然后在50℃下保温1小时。然后，使用高压破碎机(Niro Soavi公司制造的Homogenizer Model PA2K型)以450～550kgf/cm2的压力进行了高压破碎。
[纯化处理]
对于上述得到的高压破碎后的破碎液添加等量的蒸馏水。对其进行了离心分离，然后除去上清，进行了2倍浓缩。向该浓缩后的PHA的水性悬浮液添加与除去的上清等量的氢氧化钠水溶液(pH11)，进行离心分离，除去上清，然后再次添加水使其悬浮，添加0.2重量％的十二烷基硫酸钠和PHA的1/100重量的蛋白酶(Novozymes公司、Esperase)，在pH10且保持50℃的状态下进行2小时搅拌。然后，通过离心分离除去上清，进行了4倍浓缩。进一步，通过添加水将PHA浓度调整为31重量％。对由此得到的PHA水性悬浮液中存在的残留蛋白量进行了测定，结果是单位PHA重量为5490ppm。
对于上述得到的PHA水性悬浮液(固体成分浓度31％)添加表1所示的平均聚合度500、皂化度80mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)2.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA100重量份为2.5重量份)，然后将固体成分浓度调整为30％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor 2000型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥(热风温度：150℃、排风温度：70℃)。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例2)
通过至纯化处理之前与实施例1相同的操作，制备了固体成分浓度为31％的PHA水性悬浮液。接着，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度85mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)2.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为2.5重量份)，然后，将固体成分浓度调整为30％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor 2000型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例3)
通过至纯化处理之前与实施例1相同的操作，制备了固体成分浓度为31％的PHA水性悬浮液。接着，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度88mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)2.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为2.5重量份)，然后，将固体成分浓度调整为30％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor 2000型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。得到的PHA粉体的平均粒径为92μm，体积密度为0.32g/ml。
(实施例4)
通过至纯化处理之前与实施例1相同的操作，制备了固体成分浓度为31％的PHA水性悬浮液。接着，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度2000、皂化度80mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)2.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为2.5重量份)，然后，将固体成分浓度调整为30％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor 2000型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例5)
通过至纯化处理之前与实施例1相同的操作，制备了固体成分浓度为31％的PHA水性悬浮液。接着，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度2400、皂化度80mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)2.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为2.5重量份)，然后，将固体成分浓度调整为30％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor 2000型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(比较例1)
通过至纯化处理之前与实施例1相同的操作，制备了固体成分浓度为31％的PHA水性悬浮液。接着，对该水性悬浮液添加水，使固体成分浓度为30％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor 2000型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，确认能否进行喷雾，结果是不能。
(比较例2)
通过至纯化处理之前与实施例1相同的操作，制备了固体成分浓度为31％的PHA水性悬浮液。接着，对该水性悬浮液添加水，使固体成分浓度为30％。将该液体搅拌30分钟之后，添加氢氧化钠水溶液，由此进行调整，使pH稳定为11。使用Niro公司制造的MobileMinor 2000型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，对喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性进行了确认。
(实施例6)
通过至灭菌处理之前与实施例1相同的操作，制备了菌体培养液。对于该完成灭菌的菌体培养液添加了0.2重量％的十二烷基硫酸钠。进一步，添加了氢氧化钠水溶液使pH达到11.0之后，在50℃下保温1小时。然后，使用高压破碎机(Niro Soavi公司制造的Homogenizer Model PA2K型)以450～550kgf/cm2的压力进行了高压破碎处理。
接着，对得到的高压破碎后的破碎液添加了等量的蒸馏水。然后，进行离心分离，除去上清，浓缩为2倍。向其中添加与除去的上清等量的氢氧化钠水溶液(pH11)进行离心分离，排除上清后再次添加水，使其悬浮，添加0.2重量％的十二烷基硫酸钠和PHA的1/100重量的蛋白酶(Novozymes公司、Esperase)，在pH10且保持50℃的状态下搅拌了2小时。然后，进行离心分离，排除上清，浓缩为16倍。通过向其中添加水，将PHA浓度调整为53重量％。得到的PHA水性悬浮液中存在的残留蛋白量为单位PHA重量1030ppm。
对于上述得到的PHA水性悬浮液(固体成分浓度53％)添加表1所示的平均聚合度500、皂化度88mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)0.75phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA100重量份为0.75重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例7)
与实施例6同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度88mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)1phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例8)
与实施例6同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度88mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例9)
与实施例6同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度88mol％的聚乙烯醇(商品名POVAL)2.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为2.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，对喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性进行了确认。
(比较例3)
与实施例6同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加水，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，确认能否进行喷雾，结果是不能。
(实施例10)
通过至灭菌处理之前与实施例1相同的操作，制备了菌体培养液。对于该完成灭菌的菌体培养液添加了0.2重量％的十二烷基硫酸钠。进一步，添加了氢氧化钠水溶液使pH达到11.0之后，在50℃下保温1小时。然后，使用高压破碎机(Niro Soavi公司制造的Homogenizer Model PA2K型)在450～550kgf/cm2的压力下进行了高压破碎处理。
接着，对得到的高压破碎后的破碎液添加了等量的蒸馏水。然后，进行离心分离，除去上清，浓缩为2倍。向其中添加与除去的上清等量的氢氧化钠水溶液(pH11)进行离心分离，排除上清后再次添加水，使其悬浮，添加0.2重量％的十二烷基硫酸钠和PHA的1/100重量的蛋白酶(Novozymes公司、Esperase)，在pH10且保持50℃的状态下搅拌了2小时。然后，进行离心分离，排除上清，浓缩为16倍。通过向其中添加水，将PHA浓度调整为53重量％。得到的PHA水性悬浮液中存在的残留蛋白量为单位PHA重量990ppm。
对于上述得到的PHA水性悬浮液(固体成分浓度53％)添加表1所示的平均聚合度500、皂化度43mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例11)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度50mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例12)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度73mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例13)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度80mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例14)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度500、皂化度87mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。得到的PHA粉体的平均粒径为140μm，体积密度为0.4g/ml。
(实施例15)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度400、皂化度87mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例16)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度600、皂化度87mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例17)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度1700、皂化度87mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例18)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度2100、皂化度87mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例19)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度2400、皂化度87mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
(实施例20)
与实施例10同样地制备固体成分浓度53％的PHA水性悬浮液，对该水性悬浮液添加表1所示的平均聚合度2600、皂化度87mol％的聚乙烯醇(商品名Gohsenol)1.5phr(相对于水性悬浮液中存在的PHA 100重量份为1.5重量份)，将固体成分浓度调整为50％。将该液体搅拌30分钟之后，添加硫酸进行调整，使pH稳定为4。使用Niro公司制造的Mobile Minor型喷雾干燥机将这样得到的PHA水性悬浮液送至雾化器，实施了喷雾干燥。另外，按照上述方法确认了喷雾干燥得到的PHA粉体的热稳定性。
将以上的结果示于表1。
表1

Claims (9)

1.一种聚羟基链烷酸酯的制造方法，该方法包括下述工序(a)及工序(b)：
工序(a)：制备包含聚羟基链烷酸酯及聚乙烯醇、且pH为7以下的水性悬浮液的工序，
工序(b)：对工序(a)中制备的水性悬浮液进行喷雾干燥的工序。
2.根据权利要求1所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，
工序(a)中制备的水性悬浮液中的聚羟基链烷酸酯的浓度为30重量％以上且65重量％以下。
3.根据权利要求1或2所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，
聚乙烯醇是平均聚合度为200以上且2400以下的聚乙烯醇。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，
聚乙烯醇是皂化度低于98.5mol％的聚乙烯醇。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，
工序(a)包括下述工序(a1)及工序(a2)：
工序(a1)：将聚乙烯醇添加于包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的工序，
工序(a2)：将包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的pH调整为7以下的工序。
6.根据权利要求5所述的聚羟基链烷酸酯的制造方法，其中，
在工序(a1)之后实施工序(a2)。
7.一种水性悬浮液，其包含聚羟基链烷酸酯及聚乙烯醇，且pH为7以下。
8.一种制造权利要求7所述的水性悬浮液的方法，该方法包括下述工序(a1)及工序(a2)：
工序(a1)：将聚乙烯醇添加于包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的工序，
工序(a2)：将包含聚羟基链烷酸酯的水性悬浮液的pH调整为7以下的工序。
9.一种聚羟基链烷酸酯粉体，其包含聚羟基链烷酸酯和聚乙烯醇，体积比重为0.3～0.6kg/L，平均粒径为10～200μm。
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