CN110540498A

CN110540498A - 一种二元酸胺盐的提取纯化方法

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Publication number: CN110540498A
Application number: CN201810528244.5A
Authority: CN
Inventors: 董筱雯; 杨晨; 秦兵兵; 刘修才
Original assignee: SHANGHAI KAISAI BIOTECHNOLOGY CO Ltd; CIBT America Inc
Current assignee: SHANGHAI KAISAI BIOTECHNOLOGY CO Ltd; CIBT America Inc
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2019-12-06
Anticipated expiration: 2038-05-29
Also published as: CN110540498B

Abstract

本发明公开了二元酸胺盐的制备方法及其制得的二元酸胺盐。制备方法包括以下步骤：(1)将包括杂质的二元酸胺盐溶液固液分离，得上层清液；(2)从步骤(1)的上层清液中分离出二元酸胺盐粗品，将二元酸胺盐粗品溶解于溶剂中，形成结晶体系，再降温结晶，得二元酸胺盐；溶剂包括醇类；结晶体系中还包括水；结晶体系中醇类和水的质量比为(30‑80)：1，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为(0.2‑2)：1。本发明直接针对含有多种杂质的二元酸胺盐，操作简单，能够得到高质量的聚酰胺聚合前体。

Description

一种二元酸胺盐的提取纯化方法

技术领域

本发明涉及二元酸胺盐的提取纯化方法。

背景技术

二元酸胺盐(又称：聚酰胺盐或尼龙盐)，是合成聚酰胺的前体。聚酰胺一般以胺和二元酸为单体原料，二者混合形成二元酸胺盐，再通过聚合得到的聚合物；该制备工艺的前提是：单体胺和二元酸，都必须是聚合级产品，才能保证得到的聚酰胺具有工业应用价值。

但是聚合级二元酸和胺的制备，工艺复杂且成本较高。以二元酸为例，现有二元酸大多通过生物发酵方法制得，并经多种复杂提取、纯化手段，从发酵液中提取得到聚合级二元酸。一般而言，从发酵液中得到常规聚合级二元酸需要经过以下复杂的步骤：发酵液经破乳(例如：加碱破乳或加热破乳)静置去除底物(例如：烷烃)、经结晶(例如：可以为酸化结晶)得到包含有大量菌体的二元酸粗产品晶析液、再经过滤去上层清液，将得到包括菌体的二元酸滤饼，滤饼经低温干燥，再经洗涤去除水溶性杂质，再加入有机溶剂进行抽提(同时可进行脱色)，再经过滤，滤除脱色剂、菌体、无机盐等，得到含有二元酸的有机溶剂，再将二元酸结晶、过滤、干燥，得纯度较高的二元酸产品。

并且，由于发酵液中含有菌体、培养基、未发酵的底物、大量无机盐、蛋白质、水等多种杂质，且多相共存，组成复杂，介质粘稠，各个步骤操作要求都比较高，需要消耗大量能量，成本很高，且收率很低。

在此基础上，中国专利CN00110713.5进行了改进。CN00110713.5指出：常规发酵法生产的长链二羧酸制备二元酸胺盐的方法存在的主要问题是：(1)发酵液预处理过程繁杂，尤其是含菌粗酸滤饼干燥及二羧酸产品的最后干燥步骤都必须在较低温度下进行，干燥周期长，能耗高；(2)所使用的抽提溶剂沸点较高，又在低温下干燥，二羧酸产品中的所含的溶剂难以完全除净，对二元酸胺盐的制备会产生不利影响；(3)二羧酸抽提和二元酸胺盐制备使用两种不同种类的溶剂，溶剂的再生回收需要两套不同的工艺和设备，使过程变得更为复杂化。因此，其省去了预处理过程含菌粗酸滤饼干燥及抽提过程二羧酸产品结晶、过滤、干燥步骤，在溶剂抽提过程和二元酸胺盐制备中使用同种溶剂，简化了工艺过程，缩短了操作周期及能耗，从而降低了产品成本。

但是，CN00110713.5的技术方案，还是针对长链二元酸的发酵液进行处理，之后再加入二胺成盐，只是省略了长链二元酸处理过程中的一些步骤。

上述方法，仍然存在操作复杂，成本高，且收率较低的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中，聚合级二元酸和胺单体的制备方法操作复杂，成本高且收率低，导致得到的工业化应用的聚合产品成本很高的问题，提供一种直接针对含有多种杂质的二元酸胺盐的分离提纯方法。本发明的方法，操作简单，能够得到高质量的聚酰胺聚合前体。

从本发明的发明构思加以考虑，现有技术的常规思路均先得到质量较高的聚合单体——二元酸和胺，二者再经成盐、聚合，得到各种聚合物。而本发明的处理对象是含有多种杂质的二元酸和胺的发酵液的混合液(相当于是两次发酵的混合液或者其处理液)，在如此复杂的体系中去除各种杂质，使其达到聚合级别，该聚合级别的盐溶液经聚合，得到各类聚合物。现有公开报道均未提及这样的思路。

实际上，这样的方法不但难以想到，而且难以实现，需要克服大量技术难度。二元酸胺盐的发酵液或其处理液中含有大量杂质，例如：菌体、蛋白质、培养基、未发酵的底物、大量无机盐、色素、糖类和水等，并且不但包括二元酸发酵过程中的各类杂质，而且还有戊二胺生产过程中的各类杂质，而且整个体系中包括气、油、水和固体等多相物质，需要在如此复杂的体系中得到高纯度二元酸胺盐，同时还需要高收率，其难度非常大。在面对这样的难题，发明人经过多年研究，发现通过特定的工艺步骤和条件的协同，在特定的参数范围内，可以得到高纯度的二元酸胺盐，以其为单体聚合得到的聚合物，其纯度、色度等性能能够和现有聚合级单体聚合得到的聚合物相媲美，并且，二元酸胺盐的收率高，因此得到本发明的技术方案。

本发明的目的之一在于，提供一种二元酸胺盐的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将包括杂质的二元酸胺盐溶液固液分离，得上层清液；

(2)从步骤(1)所述上层清液中分离出二元酸胺盐粗品，将所述二元酸胺盐粗品溶解于溶剂中，形成结晶体系，再降温结晶，得二元酸胺盐；其中，所述溶剂包括醇类；

其中，所述结晶体系中还包括水；所述结晶体系中醇类和水的质量比为(30-80)：1，优选(50-75)：1，更优选(60-70)：1；所述溶剂和所述二元酸胺盐粗品的质量比为(0.2-2)：1，优选(1-1.8)：1。

以下对上述技术方案的进一步优选的方案，进行说明。

本发明的一个优选的技术方案，所述二元酸胺盐可以包括：C4-C6的脂肪族或芳香族二元胺和C4-C18的脂肪族或芳香族二元羧酸形成的盐，二元胺的胺基和二元羧酸的羧基都位于端基。

本发明的一个优选的技术方案，所述二元酸胺盐中，所述二元酸的结构式为：HOOC(CH₂)_nCOOH，其中4≤n≤18，优选6≤n≤18，可以为4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18；所述胺的结构式为：H₂N-(CH₂)m-NH₂，其中4≤m≤18，优选4≤m≤6，即，m可以为4、5或6；所述二元酸胺的结构式为：-OOC(CH₂)nCOO-⁺H₃N-(CH₂)m-NH₃ ⁺，其中4≤n≤18且4≤m≤6。

例如：所述二元酸胺盐可以为：丁二酸戊二胺盐、己二酸戊二胺盐、癸二酸戊二胺盐、十二碳二羧酸戊二胺盐等。二元酸胺盐还可以包括含芳香结构的二元酸胺盐，例如：对苯二甲酸戊二胺盐等。并且，为了得到不同性能的共聚物，还可以根据需要得到不同种类聚酰胺形成的二元酸胺盐或聚酰胺和聚合单体形成的二元酸胺盐。例如：本发明的二元酸胺盐中还可以包括尼龙66盐、己内酰胺、6-氨基己酸等。本发明的二元酸胺盐还可以是不同的二元酸胺盐混合物。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述二元酸胺盐溶液所述二元酸胺盐溶液，由二元酸的发酵液或其处理液，参与戊二胺发酵过程，或者参与赖氨酸发酵-酶转化得戊二胺的过程后，得到二元酸胺盐溶液。

本发明的一个优选的技术方案，所述二元酸胺盐溶液由发酵法制备得到，或者由发酵法和酶转化法制备得到。

本发明的一个优选的技术方案，所述二元酸由发酵法制备得到。

本发明的一个优选的技术方案，所述胺由发酵法制备得到，或者通过发酵法和酶转化法制备得到。

本发明的一个优选的技术方案，所述二元酸胺盐溶液经发酵法制备得到后，在进行本发明的方法之前，不通过各种方法得到聚合级二元酸和聚合级胺，再将二者溶解得到二元酸胺盐，而是直接从发酵液中制备聚合级二元酸胺盐。

本发明所述的二元酸胺盐溶液的浓度没有特别的要求，只要二元酸胺盐能均匀溶解在溶液中即可。本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述二元酸胺盐溶液中所述二元酸胺盐的含量为10-30％，优选12-20％，所述百分比为占二元酸胺盐溶液的质量百分比。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述二元酸胺盐溶液为：本领域常规的经过发酵得到的二元酸的发酵液和/或其处理液，和，本领域常规的经过发酵得到的胺的发酵液和/或其处理液，经混合后得到的溶液；或者为：本领域常规的经过发酵得到的二元酸的发酵液和/或其处理液，和，本领域常规的经过发酵和酶转化得到的胺的酶转化液和/或其处理液，经混合后得到的溶液。所述杂质包括：菌体、蛋白质、培养基、未发酵的底物、无机盐、色素、还原性糖类和水等。所述杂质至少包括菌体。所述杂质至少包括蛋白质，例如：缬氨酸。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述固液分离的方法包括过滤、离心或陶瓷膜分离中的一种或多种中的一种或多种。所述过滤可以为助滤剂过滤或者膜过滤等。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述固液分离前，所述二元酸胺盐溶液的pH为6-10，优选7-9。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述固液分离前，将包括杂质的二元酸胺盐溶液加热。所述加热的温度为70-100℃，优选80-95℃。所述加热的时间为30-120min。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述固液分离的温度为室温以上，优选60℃以上，更优选70℃以上，最优选70-90℃。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述离心的转速为4000-5500rpm，优选4500-5000rpm。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(1)中，所述离心的时间为1-10min。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(2)中，所述二元酸胺盐粗品的水含量为5wt％以下，优选3wt％以下，更优选1wt％以下；所述百分比为占固体的质量百分比。

本发明对所述结晶体系中的水的来源没有特别的规定；只要保证结晶体系中的溶剂和二元酸胺盐粗品的比例、以及醇类和水的质量比在本发明范围内即可。例如：可以是二元酸胺盐粗品中的水，或者是溶剂中包括的水。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(2)中，所述分离出二元酸胺盐粗品的方法包括旋蒸和烘干。一般而言，所述烘干的温度为80-120℃，优选90-105℃。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(2)中，所述所述结晶体系中还包括水。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(2)中，所述醇类包括乙醇和/或正丙醇。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(2)中，所述结晶的降温速率为1℃/3-15min。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(2)中，所述结晶的步骤可以为：将所述二元酸胺盐溶液先以1℃/3-10min的速率降温至20-40℃，保温0.3-5h；再以1℃/6-15min的速率降温5-20℃，保温0.2-5h。

本发明的一个优选的技术方案，所述方法还包括步骤(3)中，所述步骤(3)为二次结晶。所述二次结晶优选为在水中结晶。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(3)中，所述水和二元酸胺盐的质量比为(0.2-0.4)：1，优选(0.25-0.35)：1。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(3)中，所述结晶优选为降温结晶。所述结晶的降温速率为1℃/3-12min。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(3)中，所述降温结晶包括以下步骤：将步骤(2)得到的二元酸胺盐溶于水，先以1℃/3-10min的速率降温至20-40℃，保温0.3-5h；再以1℃/6-15min的速率降温5-20℃，保温0.2-5h。

本发明的一个优选的技术方案，二元酸胺盐的制备方法还包括步骤(A)，所述步骤(A)为加入活性炭，脱色。

所述步骤(A)可以在步骤(2)的去除水分的步骤之前进行。

当所述步骤(A)在步骤(2)的去除水分得步骤之前进行时，用步骤(2-1)代替所述步骤(2)；

所述步骤(2-1)为：将步骤(1)中得到的上层清液，与活性炭混合均匀，去除活性炭，去除水分得固体，将所述固体与醇水混合溶剂混合均匀，降温结晶，得二元酸胺盐。

本发明的一个优选的技术方案，二元酸胺盐的制备方法还包括步骤(B)，所述步骤(B)为树脂吸附。

所述步骤(B)可以在步骤(2)的去除水分的步骤之前进行。

当所述步骤(B)在步骤(2)的去除水分得步骤之前进行时，用步骤(2-2)代替所述步骤(2)；

所述步骤(2-2)为：将步骤(1)中得到的上层清液，经树脂吸附，与所述树脂分离，得液体，再去除水分，得固体，将所述固体与醇水混合溶剂混合均匀，降温结晶，得二元酸胺盐。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(B)中，所述吸附的方法为：将步骤(1)中得到的上层清液与大孔吸附树脂接触，进行吸附。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(B)中，所述大孔吸附树脂的孔径为2-10nm，优选3-8nm；所述大孔吸附树脂包括：孔径3-6nm大孔吸附树脂，孔径6-8nm大孔吸附树脂，孔径3-4nm大孔吸附树脂，优选包括：XDA-1G大孔吸附树脂、XDA-5大孔吸附树脂和DA201-C大孔吸附树脂中的一种或多种。

本发明的一个优选的技术方案，步骤(B)中，所述接触的方法包括以下方法中的任一种：

方式一：将所述上层清液和大孔吸附树脂混合均匀，进行吸附；和/或，

方式二：将所述上层清液通过大孔吸附树脂柱，进行吸附。

上述方式中，优选方式二，方式二与方式一相比，不但可以去除色素，并且还可以去除还原性糖。

本发明的一个优选的技术方案，所述方式一中，所述大孔吸附树脂的用量为：步骤(1)中得到的上层清液或者步骤(2)得到的二元酸胺盐的溶液，和大孔吸附树脂的体积比为(0.5-7)：1，优选(1-5)：1，更优选(1-3)：1；

本发明的一个优选的技术方案，所述方式一中，所述吸附的时间为5-72h，优选12-48h；

本发明的一个优选的技术方案，所述方式一中，所述吸附的温度为10-95℃，优选20-60℃，优选30-50℃；

本发明的一个优选的技术方案，所述方式一中，将所述上层清液和大孔吸附树脂混合均匀，进行吸附后，再通过震荡、搅拌或静置等方式中的一种或多种方式，使吸附更加充分。

本发明的一个优选的技术方案，所述方式二中，步骤(1)中得到的上层清液或者步骤(2)得到的二元酸胺盐的溶液的进料流速为0.5-5BV/h，优选0.5-2BV/h。

本发明的一个优选的技术方案，所述方式二中，所述大孔吸附树脂以大孔吸附树脂柱的形式，所述大孔树脂柱的高径比为(10-20)：1。

本发明的一个优选的技术方案，所述方式二中，所述吸附后，进行洗涤；所述洗涤优选为用蒸馏水、氨水或酸溶液进行洗涤；所述洗涤时的流速优选为1-10BV/h，更优选5-8BV/h；所述酸溶液优选盐酸溶液；所述洗涤的温度优选20-95℃，更优选60-90℃。

本发明的目的之二，一种二元酸胺盐，所述二元酸胺盐的溶液，浓度为0.1％(m/V)、吸收池厚度为5cm时，在279nm下检测得到的UV指数为0.8×10^-3以下，优选(0.3-0.8)×10^-3，或者优选(0.1-0.8)

×10^-3，或者优选(0.1-0.5)×10^-3。

本发明的二元酸胺盐，不由聚合级二元酸和聚合级胺混合后制备得到。按照本领域常识，一般而言，所述聚合级二元酸为总酸含量98％以上的二元酸，或者总酸含量98.5％以上的二元酸，或者总酸含量99％以上的二元酸，或者总酸含量99.5％以上的二元酸；所述聚合级戊二胺为纯度98％以上的戊二胺，或者纯度99％以上的戊二胺，纯度99.5％以上的戊二胺，所述百分比为质量百分比。

如上所述的二元酸胺盐，其浓度为0.1％(m/V)的溶液，在吸收池厚度为5cm、279nm下检测得到的UV指数为0.8×10^-3，0.75×10^-3，0.7×10^-3，0.65×10^-3，0.6×10^-3，0.55×10^-3，0.5×10^-3，0.45×10^-3，0.4×10^-3，0.35×10^-3，0.3×10^-3，0.25×10^-3，0.2×10^-3，0.15×10^-3，0.1×10^-3。

本发明直接针对含有多种杂质且体系复杂的的二元酸胺盐的溶液，一般为二胺和二酸的发酵液的混合液，或者二酸的发酵液和二胺的酶转化液的混合溶液，通过对这个复杂体系的处理，能够结晶出长链二元酸胺盐，作为聚合的前体，经聚合得到的聚合物，其性能能够与现有聚合级二元酸和二元酸聚合得到的产品的性能相媲美。本发明与现有常规的先制备聚合级二元酸和聚合级二元胺，是完全不同的两个工艺思路由此，并且在保证终产品质量的基础上，大大减少了前序提取纯化步骤，节约了能源、人工和成本。

具体实施方式

根据本发明的一个实施方式中，形成二元酸胺盐的二元胺中至少包含有戊二胺，也就是说，形成二元酸胺盐的二元胺为戊二胺或戊二胺与以下二元胺中的一种或多种组成的混合二元胺：丁二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、对苯二胺及邻苯二胺。

在一个优选的实施方式中，所述二元酸胺盐的成分之一为含杂质的戊二胺，该含杂质的戊二胺一般可以为戊二胺的发酵液、酶转化液、盐溶液等。

本发明中，所述戊二胺不限来源，可以通过现有任意生物法制备。例如，须山正等人(氨基酸脱羧(第4报)，药学杂志，Vol.85(6)，P531-533，1965)公开了用赖氨酸在含四氢化萘过氧化物的环己醇中经煮沸制得戊二胺；专利特开昭60-23328公开了以2-环乙烯酯类的乙烯酮类化合物为催化剂，由赖氨酸作为原料来制造戊二胺的方法；通过戊二胺脱羧酶作用于赖氨酸反应得到酶转化液，进而提取出戊二胺(可参考JP 200400114A)；通过基因技术，在能够生成赖氨酸的菌株中上调赖氨酸脱羧酶的表达，或重组表达赖氨酸脱羧酶，可以在发酵过程中使产生的赖氨酸同步转化为戊二胺，直接发酵得到戊二胺发酵液(可参考一步法生产1,5-戊二胺谷氨酸棒杆菌基因工程菌的构建，牛涛等，中国生物工程杂志，2010，30(8)：93-99)，等等。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明各实施例涉及的性能参数的检测方法如下所示：

1、二元酸胺盐溶液纯度的检测方法：

以UV指数表征；采用KONICA MINOLTA CM-3600A设备，UV指数为二元酸胺盐浓度为0.1％(m/V)、吸收池厚度为5cm时，在279nm下检测得到的吸光度A。

2、二元酸胺盐溶液颜色(色度)的检测方法：

目测法，参考GB/T 605-2006进行检测。

3、聚酰胺颜色的检测方法：

按照GB-T 2409-1980标准，使用KONICA MINOLTA CM-3600A设备检测。

4、拉伸强度、断裂伸长率

按ASTMD638方法测定。

5、弯曲强度

按ASTMD790方法测定。

6、悬臂梁缺口冲击强度

按ASTMD256方法测定。

7、粘数

乌氏粘度计浓硫酸法：准确称量干燥后的尼龙样品0.25±0.0002g，加入50mL浓硫酸(96％)溶解，在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸流经时间t0和尼龙溶液流经时间t。

粘数计算公式：粘数VN＝(t/t0-1)/C

t--溶液流经时间

t0--溶剂流经时间

C--聚合物的浓度(g/mL)

8、二元酸胺盐收率的计算方法

使用核磁检测二元酸胺盐水溶液中二元酸胺盐含量(固体：总质量)，用x表示；核磁检测结晶母液中二元酸胺盐含量，用y表示；二元酸胺盐的收率按照以下公式计算得到：

制备实施例1

癸二酸戊二胺盐发酵液的制备

1、癸二酸铵盐发酵液的制备

1.1菌种活化：

取假丝酵母的甘油管菌种接种于装有YPD培养的种子瓶中，pH自然，29℃下，220rpm摇床培养1天；YPD培养基包括：20g/L葡萄糖，10g/L酵母浸粉，20g/l蛋白胨；pH7.0；

1.2种子罐培养，制备种子液：

取种子瓶种子接入装有种子培养基的种子罐中，接种后发酵体系的起始pH值为6.0，29℃下，通风比0.5vvm，罐压0.1MPa，保持一定的搅拌速度，控制种子培养过程的溶解氧大于等于10％，培养18-20h，培养成熟种子的标准为稀释30倍后OD620为15；

种子培养基包括：20g/L蔗糖，8g/L玉米浆液，5g/L酵母提取液，8g/L KH₂PO₄，3g/L脲，用水制备，并在121℃下灭菌20min；脲单独灭菌，110℃下灭菌15min，冷却后与灭过菌的其他成分混合；

1.3发酵：

将种子液接种到所述含有发酵培养基的发酵罐中，发酵培养基包括：葡萄糖40g/L、硝酸钾3g/L、磷酸二氢钾5g/L、硫酸铵4g/L，硫酸镁1g/L；

发酵过程控制温度29℃，通风比为0.3vvm，罐压为0.1MPa(表压)，保持一定的搅拌速度以控制溶氧≥10％，发酵起始控制pH为6.0，发酵最初18h内控制pH4.0～5.0，发酵18h直至发酵结束控制pH为5.0～8.0；发酵18h时第一次批加底物正十碳烷烃，之后当发酵液中底物含量低于2％时再批加底物；发酵过程中0～5h以0.5g/h/L的速度连续补加氨水(氨气含量25％)，5～18h以2g/h/L的速度连续补加氨水(氨气含量25％)，18～48h以1.5g/h/L的速度连续补加氨水(氨气含量25％)，48～120h以0.4g/h/L的速度连续补加氨水(氨气含量25％)，氨水的加入量为100g/L。

总发酵周期165h；得到癸二酸铵盐溶液，浓度为120g/L。

2、癸二酸戊二胺盐发酵液的制备

2.1种子罐培养：10L发酵罐(工作体积5.5L)，发酵菌株为CIB132-3(构建方法，见申请号为PCT/CN2015/094121、公开号为WO2017/079872A1、公开日为2017年5月18日的PCT申请，具体见该专利申请说明书实施例1-17，例如：实施例16和实施例17)，接种比2％，通气比0.4vvm，温度37℃，转速700rpm，罐压0.10MPa，氨水控pH为6.5，在菌浓OD562达1.00后，接入发酵罐；种子培养基：KH₂PO₄ 0.4％，MgSO₄·7H₂O 0.25％，MnSO₄·H₂O 13.5ppm，癸二酸铵盐(上述1中制备得到，以癸二酸铵盐溶液的形式加入，百分比为有效成分癸二酸铵盐的百分比)0.58％，葡萄糖15％，玉米浆0.27％，苏氨酸0.035％，亮氨酸0.025％；

2.2发酵罐培养：10L发酵罐(工作体积6L)，发酵菌株为CIB132-3，接种比20％，通气比0.4vvm，温度37℃，转速800rpm，罐压0.10MPa，氨水控pH为6.5，发酵5h后流加补料培养基，发酵周期为35h；发酵培养基：KH₂PO₄ 0.04％，MgSO₄·7H₂O 0.25％，MnSO₄·H₂O0.017％，癸二酸铵盐0.3％，葡萄糖3.5％，玉米浆0.50％，苏氨酸0.022％；补料培养基：葡萄糖50％，癸二酸铵盐25％。

最终发酵液中癸二酸戊二胺盐的浓度为235.33g/kg。

制备实施例2

十二碳二元酸-戊二胺盐发酵液的制备

1、十二碳二元酸铵发酵液的制备

1.1菌种活化：

取假丝酵母的甘油管菌种接种于装有YPD培养的种子瓶中，pH自然，29℃下，220rpm、振幅26～50mm摇床培养1天；YPD培养基包括：20g/L葡萄糖，10g/L酵母浸粉，20g/l蛋白胨；pH7.0-7.5；

1.2种子罐培养，制备种子液：

取种子瓶种子接入装有种子培养基的种子罐中，接种后发酵体系的起始pH值为6.0，29℃下，通风比0.5vvm，罐压0.1MPa，保持一定的搅拌速度，控制种子培养过程的溶解氧大于等于10％，培养18h，培养成熟种子的标准为稀释30倍后OD620为15；种子培养基包括：20g/L蔗糖，8g/L玉米浆液，5g/L酵母提取液，8g/L KH₂PO₄，3g/L脲，15mL/L底物，用水制备，并在121℃下灭菌20min；脲单独灭菌，110℃下灭菌15min，冷却后与灭过菌的其他成分混合；

1.3发酵：

将种子液接种到所述含有发酵培养基的发酵罐中，发酵培养基包括：葡萄糖30g/L、硝酸钾2g/L、磷酸二氢钾3g/L、硫酸铵1g/L，硫酸镁0.5g/L；

发酵过程控制温度29℃，通风比为0.5vvm，罐压为0.1MPa(表压)，保持一定的搅拌速度以控制溶氧≥10％，发酵起始控制pH为6.0，发酵最初18h内控制pH4.0～5.0，发酵18h直至发酵结束控制pH为5.0～8.0；发酵18h时第一次批加底物正十二烷烃，之后当发酵液中底物含量低于5％时再批加底物；发酵过程中以0.7g/h/L的速度连续补加氨水(氨气含量25％)，发酵结束后补加100g/L氨水，氨水的总加入量为210g/L；

总发酵周期155h；得到十二碳二元酸铵盐溶液，浓度为180g/L。

2、十二碳二元酸-戊二胺盐发酵液的制备

2.1种子罐培养：10L发酵罐(7L)，发酵菌株为谷氨酸棒状杆菌(Corynebacteriumglutamicum)，接种比2％，通气比0.8vvm，温度39℃，转速400rpm，罐压0.05MPa，氨水控pH为7.0，在菌浓OD562达1.00后，接入发酵罐；种子培养基：KH₂PO₄ 0.5％，MgSO₄·7H₂O 0.35％，MnSO₄·H₂O 16ppm，十二碳二元酸铵盐(上述1中制备得到，以十二碳二元酸铵盐溶液的形式加入，百分比为有效成分十二碳二元酸铵盐的百分比)0.4％，葡萄糖5％，玉米浆0.30％，苏氨酸0.045％，亮氨酸0.025％；

(2)发酵罐培养：10L发酵罐(工作体积7L)，接种比20％，通气比0.8vvm，温度39℃，转速500rpm，罐压0.05MPa，氨水控pH为7.0，发酵6h后流加配置好的补料培养基，发酵周期40h，得到赖氨酸发酵液，赖氨酸发酵液中的赖氨酸含量为31.8％，pH值为6.7；发酵培养基：KH₂PO₄ 0.04％，MgSO₄·7H₂O 0.30％，MnSO₄·H₂O0.010％，十二碳二元酸铵盐0.4％，葡萄糖2.0％，玉米浆0.50％，苏氨酸0.030％；补料培养基：葡萄糖20％，十二碳二元酸铵盐5％。

(3)在赖氨酸发酵液中加入一定量的如上所制得的赖氨酸脱羧酶，赖氨酸脱羧酶添加重量(按赖氨酸脱羧酶细胞干基计算)与赖氨酸发酵液中的赖氨酸重量(按照赖氨酸十二碳二元酸盐计)比值为1：255，辅酶5'－磷酸吡哆醛的添加量按反应体系重量计为0.2mmol/L；在100rpm、35℃进行脱羧反应12h，赖氨酸转化成戊二胺，赖氨酸转化率大于99％，结束反应，形成十二碳二元酸-戊二胺盐的溶液；

最终十二碳二元酸-戊二胺盐的溶液(酶转化液)中，十二碳二元酸-戊二胺盐的浓度为270.63g/kg。

实施例1

癸二酸戊二胺盐的制备方法，包括以下步骤：

(1)取制备实施例1制得的癸二酸戊二胺盐溶液，其中癸二酸戊二胺盐(^-OOC(CH₂)₈COO^-+H₃N-(CH₂)₅-NH³⁺)的含量为15％(质量百分比)，pH值7.8，在90℃加热60min，之后在80℃温度下，以4500rpm的转速离心5min，得上层清液；

(2)将步骤(1)中得到的上层清液，旋蒸、烘干至水含量1wt％，得固体，将固体与醇水混合溶剂(乙醇：水＝70：1)，混合均匀，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为1.5：1，从80℃开始降温，先以1℃/5min的速率降温至30℃，保温1h；再以1℃/10min的速率降温10℃，保温0.5h，得癸二酸戊二胺盐。

实施例2

癸二酸戊二胺盐的制备方法，包括以下步骤：

(1)取制备实施例1制得的癸二酸戊二胺盐溶液，其中癸二酸戊二胺盐(^-OOC(CH₂)₈COO^-+H₃N-(CH₂)₅-NH³⁺)的含量为12％(质量百分比)，pH值8，在80℃加热100min，之后在75℃温度下，以5000rpm的转速离心5min，得上层清液；

(2)将步骤(1)中得到的上层清液，旋蒸、烘干至水含量1wt％，得固体，将固体与醇水混合溶剂(乙醇：水＝70：1)，混合均匀，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为1.2：1，从80℃开始降温，先以1℃/5min的速率降温至30℃，保温1h；再以1℃/10min的速率降温15℃，保温0.5h，得癸二酸戊二胺盐。

实施例3

癸二酸戊二胺盐的制备方法，包括以下步骤：

(1)取制备实施例1制得的癸二酸戊二胺盐溶液，其中癸二酸戊二胺盐(^-OOC(CH₂)₈COO^-+H₃N-(CH₂)₅-NH³⁺)的含量为15％(质量百分比)，pH值6.5，在70℃加热60min，之后在70℃温度下，以4000rpm的转速离心8min，得上层清液；

(2)将步骤(1)中得到的上层清液旋蒸、烘干至水含量1wt％，得固体，将固体与醇水混合溶剂(正丙醇：水＝70：1)混合均匀，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为1：1，从80℃开始降温，先以1℃/5min的速率降温至30℃，保温1h；再以1℃/10min的速率降温15℃，保温0.5h，得癸二酸戊二胺盐晶体；

(3)将步骤(2)得到的癸二酸戊二胺盐晶体再次溶解于水，水和二元酸胺盐的质量比为0.35：1，从70℃开始降温，先以1℃/4min的速率降温至40℃，保温1h；再以1℃/10min的速率降温15℃，保温1h，得癸二酸戊二胺盐产品。

实施例4

十二碳二元酸-戊二胺盐的制备方法，包括以下步骤：

(1)取制备实施例2制得的十二碳二元酸戊二胺盐溶液，其中十二碳二元酸戊二胺盐(^-OOC(CH₂)₁₀COO^-+H₃N-(CH₂)₅-NH³⁺)的含量为15％(质量百分比)，pH值6.5，在70℃加热60min，之后在70℃温度下，以4000rpm的转速离心8min，得上层清液；

(2)将步骤(1)中得到的上层清液旋蒸、烘干至水含量1wt％，得固体，将固体与醇水混合溶剂(正丙醇：水＝75：1)混合均匀，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为0.8：1，从80℃开始降温，先以1℃/5min的速率降温至30℃，保温1h；再以1℃/8min的速率降温10℃，保温1h，得十二碳二元酸戊二胺盐晶体；

(3)将步骤(2)得到的十二碳二元酸戊二胺盐晶体再次溶解于水，水和二元酸胺盐的质量比为0.15：1，从75℃开始降温，先以1℃/8min的速率降温至40℃，保温1h；再以1℃/15min的速率降温15℃，保温1h，得十二碳二元酸戊二胺盐产品。

实施例5

十二碳二元酸-戊二胺盐的制备方法，包括以下步骤：

(1)取制备实施例2制得的十二碳二元酸戊二胺盐溶液，其中十二碳二元酸戊二胺盐(^-OOC(CH₂)₁₀COO^-+H₃N-(CH₂)₅-NH³⁺)的含量为20％(质量百分比)，pH值8，在80℃加热55min，之后在70℃温度下，以4800rpm的转速离心7min，得上层清液；

(2)将步骤(1)中得到的上层清液，与活性炭混合均匀，活性炭的添加量为上层清液质量的10％，过滤活性炭，得溶液；

(3)将步骤(2)中得到的溶液，旋蒸、烘干至水含量1wt％，得固体，将固体与醇水混合溶剂(正丙醇：水＝70：1)混合均匀，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为1：1，从80℃开始降温，先以1℃/8min的速率降温至30℃，保温1h；再以1℃/10min的速率降温10℃，保温1h，得十二碳二元酸戊二胺盐晶体；

(4)将步骤(3)得到的十二碳二元酸戊二胺盐晶体再次溶于水，水和二元酸胺盐的质量比为0.3：1，从70℃开始降温，先以1℃/3min的速率降温至40℃，保温1h；再以1℃/10min的速率降温15℃，保温1h，得十二碳二元酸戊二胺盐产品。

实施例6

十二碳二元酸-戊二胺盐的制备方法，包括以下步骤：

(1)取制备实施例2制得的十二碳二元酸戊二胺盐溶液，其中十二碳二元酸戊二胺盐(^-OOC(CH₂)₁₀COO^-+H₃N-(CH₂)₅-NH³⁺)的含量为15％(质量百分比)，pH值7.5，在75℃加热85min，之后在70℃温度下，以5000rpm的转速离心5min，得上层清液；

(2)将步骤(1)中得到的上层清液，过大孔吸附树脂柱，其中，大孔吸附树脂为XDA-1G大孔吸附树脂(西安蓝晓科技)，大孔树脂柱的高径比为15：1，上层清液的进料流速为2BV/h；得溶液；吸附后，用蒸馏水洗涤，洗涤时的流速2BV/h，洗涤的温度60℃；

(3)将步骤(2)中的溶液，旋蒸、烘干至水含量1wt％，得固体，将固体与醇水混合溶剂(乙醇：水＝60：1)混合均匀，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为0.8：1，从75℃开始降温，先以1℃/5min的速率降温至30℃，保温1h；再以1℃/10min的速率降温10℃，保温1h，得十二碳二元酸戊二胺盐晶体；

(4)将步骤(3)得到的十二碳二元酸戊二胺盐晶体再次溶于水，水和二元酸胺盐的质量比为0.25：1，从70℃开始降温，先以1℃/5min的速率降温50℃，保温1.5h；再以1℃/10min的速率降温20℃，保温0.5h，得十二碳二元酸戊二胺盐产品。

对比例1

步骤(2)中，醇类和水的质量比为20：1，其余同实施例1。

对比例2

步骤(2)中，直接从80℃以1℃/5min的速度降温至30℃，其余同实施例2。

对比例3

步骤(2)中，醇水混合溶剂和二元酸胺盐的质量比为2：1，其余同实施例3。

对比例4

步骤(4)中，水和二元酸胺盐的质量比为0.5：1，其余同实施例4。

效果实施例1

制备实施例1制得的癸二酸戊二胺盐溶液(原液)，调节其浓度为0.1％(m/V)该溶液在吸收池厚度为5cm时，279nm下检测的UV指数为：4.0×10^-3。

制备实施例2制得的十二碳二元酸戊二胺盐溶液(原液)，调节其浓度为0.1％(m/V)该溶液在吸收池厚度为5cm时，279nm下检测的UV指数为：4.0×10^-3。

实施例1-5和对比例1-4中制得的二元酸胺盐固体产品，溶解在水中，制得浓度为0.1％(m/V)的溶液，该溶液在吸收池厚度为5cm时，279nm下检测的UV指数，如表1所示。

实施例1-6和对比例1-4中制得的二元酸胺盐固体产品，溶解在水中，制得二元酸胺盐溶液，其色度和缬氨酸浓度如表1所示。

表1实施例1-5和对比例1-4中制得的二元酸胺盐固体产品的性能参数

	UV指数/10<sup>-3</sup>	色度/比色	LCDA收率％
				实施例1	0.327	25	71.5
对比例1	0.551	29	30.2
				实施例2	0.316	29	69.8
对比例2	0.643	30	56.3
				实施例3	0.211	21	58.3
对比例3	0.441	25	41.7
				实施例4	0.253	21	55.0
对比例4	0.635	27	30.2
				实施例5	0.203	19	54.3
实施例6	0.214	19	54.7

效果实施例2

将实施例1-6和对比例1-4制得的二元酸胺盐固体，按照以下方法制备聚酰胺：

将100升聚合釜用氮气置换空气，并将二元酸胺盐的溶液在聚合釜中聚合，油浴温度升至230℃，待釜内压力升至1.73MPa，开始排气，待釜内温度达到265℃时，抽真空至-0.06MPa(真空表压)，保持该真空度20min，制得相应聚酰胺。

向聚合釜内充入氮气至压力0.5MPa，开始熔融出料，并利用切粒机造粒。检测树脂的各项指标，结果如表2所示。

比较例1

聚合级二元酸(纯度99.9％，市售，凯赛生物产业有限公司)和聚合级戊二胺(纯度99.9％，市售，凯赛(金乡)生物科技材料有限公司)，溶解，形成二元酸胺盐溶液，按照如上方法制备得到聚酰胺，检测其指标，结果如表2所示。

表2聚酰胺性能指标

由表1和2可知：本发明的实施例能够得到高纯度二元酸胺盐，且作为聚合单体聚合得到的聚合物，其性能能够与现有聚合级二元酸和二元酸聚合得到的产品的性能相媲美。本发明与现有常规的先制备聚合级二元酸和聚合级二元胺，是完全不同的两个工艺思路由此，并且在保证终产品质量的基础上，大大减少了前序提取纯化步骤，节约了能源、人工和成本。

Claims

1.一种二元酸胺盐的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将包括杂质的二元酸胺盐溶液固液分离，得上层清液；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述二元酸胺盐包括：C4-C6的脂肪族或芳香族二元胺和C4-C18的脂肪族或芳香族二元羧酸形成的盐；所述二元酸胺的结构式为：-OOC(CH₂)nCOO-⁺H₃N-(CH₂)m-NH₃ ⁺，其中4≤n≤18且4≤m≤6；

步骤(1)中，所述二元酸胺盐溶液所述二元酸胺盐溶液，由二元酸的发酵液或其处理液，参与戊二胺发酵过程，或者参与赖氨酸发酵-酶转化得戊二胺的过程后，得到二元酸胺盐溶液。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述固液分离的方法包括过滤、离心或陶瓷膜分离中的一种或多种中的一种或多种；

和/或，步骤(1)中，所述固液分离前，将包括杂质的二元酸胺盐溶液加热；

和/或，步骤(1)中，所述固液分离的温度为室温以上，优选60℃以上，更优选70℃以上，最优选70-90℃。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述离心的转速为4000-5500rpm，优选4500-5000rpm；

和/或，步骤(1)中，所述离心的时间为1-10min。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述醇类包括乙醇和/或正丙醇；

和/或，步骤(2)中，所述结晶的降温速率为1℃/3-15min；

和/或，步骤(2)中，所述结晶的步骤为：将所述二元酸胺盐溶液先以1℃/3-10min的速率降温至20-40℃，保温0.3-5h；再以1℃/6- 15min的速率降温5-20℃，保温0.2-5h。

6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于：所述方法还包括步骤(3)中，所述步骤(3)为二次结晶；所述二次结晶优选为在水中结晶；

步骤(3)中，所述水和二元酸胺盐的质量比为(0.2-0.4)：1，优选(0.25-0.35)：1；所述结晶优选为降温结晶；所述结晶的降温速率为1℃/3-12min；

和/或，步骤(3)中，所述降温结晶包括以下步骤：将步骤(2)得到的二元酸胺盐溶于水，先以1℃/3-10min的速率降温至20-40℃，保温0.3-5h；再以1℃/6-15min的速率降温5-20℃，保温0.2-5h。

7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括步骤(A)和/或步骤(B)，所述步骤(A)为加入活性炭，所述步骤(B)为树脂吸附。

8.如权利要求1-6任一项所述的制备方法制得的二元酸胺盐。

9.如权利要求8所述的二元酸胺盐，其特征在于：所述二元酸胺盐的浓度为0.1％(m/V)的溶液在吸收池厚度为5cm，279nm下检测得到的UV指数为0.8×10^-3以下，优选(0.3-0.8)×10^-3，或者优选(0.1-0.8)×10^-3，或者优选(0.1-0.5)×10^-3。

10.一种二元酸胺盐，所述二元酸胺盐，其浓度为0.1％(m/V)的溶液在吸收池厚度为5cm，279nm下检测得到的UV指数为0.8×10^-3以下，优选(0.3-0.8)×10^-3，或者优选(0.1-0.8)×10^-3，或者优选(0.1-0.5)×10^-3。