CN111647151B - 一种高效全自动二次纯化pha的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物工程下游后处理领域，尤其涉及一种高效全自动二次纯化PHA的工艺。为了对市售的低纯度PHA材料进行高效二次纯化，获得医药级别PHA材料，本发明提供一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，通过三级自由沉降与逆流水洗等多种方式相结合，获得了纯度达到医用材料级别的高纯度PHA材料，本发明的高效全自动二次纯化PHA的工艺实现了自动化，纯化步骤简易、操作方便、对环境污染较小、纯化步骤可以循环使用，具有良好的商业应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程下游后处理领域，尤其涉及一种高效全自动二次纯化PHA的工艺。
背景技术
聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类完全由微生物合成高分子聚酯的统称(Chen GQ,Patel MK.Plastics derived frombiological sources:present and future:atechnicaland environmental review.Chem Rev,2012,112(4):2082–2099.)。人体植入材料主要是高分子聚合物材料，又分为生物可降解材料和生物不可降解材料。前期使用的植入材料多为生物不可降解材料，如聚乙烯、聚氯乙烯等，这些材料植入体内后，会产生一系列不良反应，有时需要二次手术取出。用的较多的生物可降解植入材料包括聚乙醇酸、聚乳酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、PHA。但是与PHA相比，其他几种生物可降解材料的降解速度过快，应用前景在一些领域受到一定限制。
目前市面上大规模生产得到的PHA材料大部分是由微生物发酵生产得到的，纯度只能达到95-98％，含有少量细胞碎片、蛋白质等杂质，未能达到医用材料应用的要求(≥98.5％)，如果将其直接应用于人体医学，很容易引起机体的不良反应，比如导致机体炎症发生，大大限制了其在医疗健康产业的大规模应用。因此，大多数市售的PHA材料均需要进一步纯化后，才能作为医学材料加以应用。
然而，将低纯度的PHA粗提物二次纯化，获得医药级别PHA材料的技术鲜有报道，中国发明专利CN109517156公开了一种聚羟基脂肪酸酯的纯化方法：(1)将PHA粗品溶于有机溶剂中，升温并同时搅拌降温后进行离心分离；所述有机溶剂与水互溶；(2)向所述分离后的溶液中加入水，离心后收集析出物；(3)采用水清洗所述析出物，即实现对所述聚羟基脂肪酸酯的纯化。该专利在70-150℃下通过搅拌2-10h的方式将PHA粗提物溶解于有机溶剂中，然后通过离心的方式提纯得到高纯度PHA，该专利提纯PHA的工艺均是人工操作，耗时耗力，生产效率低且不能保证回收率，针对少量PHA提纯的质量和效率是可以接受的，例如该专利是将1g PHA粗提物溶解于30-50mL的有机溶剂，经过30-40h得到纯度达到99％以上的PHA；但是，该专利方法目前仅适用于实验室研究阶段，不适用于大批量PHA粗提物的提纯，因此寻找一种回收率高、纯度高、省时省力且适用于大批量PHA提纯的方法是一件值得研究的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：如何对市售的低纯度PHA材料进行高效二次纯化，获得医药级别PHA材料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，其特征在于，以重量份数计，按照以下步骤进行：
(1)将1重量份PHA粗提物溶解于8-10重量份的溶剂中，搅拌均匀，得到PHA粗提物的溶解液；
(2)将PHA粗提物的溶解液以150-250L/h的流量泵入溶出套管的内管中，溶出套管的长度为2000m，溶出套管的内管内径为2cm，溶出套管的内管厚度为5mm，溶出套管的外管内径为4cm，套管外管中水流的温度为80±5℃，水流量为200-300L/h，PHA粗提物的溶解液离开溶出套管的时间为45-80min；
(3)PHA粗提物的溶解液自溶出套管流出后进入3级自由沉降槽，在沉降槽中经三级自由沉降去除杂质后，在得到的上清液中加入3-5重量份的超纯水，机械搅拌均匀，静置后，得到PHA沉降物；
(4)将步骤(3)得到的PHA沉降物转移至清洗工序，用超纯水对PHA沉降物清洗7次，然后将清洗后的产品转移至抽湿间进行冷风干燥，即得到高度纯化的PHA。
具体地，所述步骤(3)中的三级自由沉降按照以下步骤进行：
步骤(1)得到的PHA粗提物的溶解液自溶出套管流出后，进入第一级自由沉降槽，静置5-10min后，将第一级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第一级自由沉降槽的上部开口泵入第二级自由沉降槽，静置10-20min，将第二级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第二级自由沉降槽的上部开口泵入第三级自由沉降槽，静置10-20min，将第三级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第三级自由沉降槽的上部开口泵入结晶槽，在结晶槽中通入3-5重量份的超纯水，500rpm下搅拌30min，静置0.5-1h，即得到PHA沉降物。
具体地，步骤(4)所述清洗工序，按照以下步骤进行：
(1)将结晶槽中的上清液泵入1号收集槽，将结晶槽底部的沉降物泵入1号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号清洗槽底部的沉降物泵入2号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将2号清洗槽底部的沉降物泵入3号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将3号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将3号清洗槽底部的沉降物泵入4号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将4号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将4号清洗槽底部的沉降物泵入5号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将5号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将5号清洗槽底部的沉降物泵入6号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将6号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将6号清洗槽底部的沉降物泵入7号清洗槽，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将7号清洗槽底部的沉降物通过泵和管道打入抽湿间的干燥池；
(2)1号收集槽在500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号收集底部的沉降物泵入2号收集槽，加入2重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号收集槽底部的沉降物通过泵和管道打入1号清洗槽；
(3)采用冷风干燥器对抽湿间干燥池内的产品，进行冷风干燥，即得到高度纯化的PHA产品。
具体地，所述PHA为3-5个碳原子数目的短链PHA或6-24个碳原子数目的中长链PHA。
具体地，所述PHA为PHB、PHBV、P4HB、P(3HO-co-3HH)或P(3HB-co-4HB)。
具体地，所述步骤(1)中的溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N-甲基己内酰胺。
具体地，所述超纯水的纯度为98％-99.99％。
具体地，所述抽湿间的相对湿度为8-15％，露点温度为-35℃至-40℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明针对PHA材料的全自动纯化工艺具有优异的纯化效果，PHA材料的回收率高达90％以上，PHA材料的纯度高达99％；
(2)本发明的全自动纯化工艺所采用的设备实现了自动化、纯化步骤简易、操作方便、对环境污染较小；
(3)使用生物相容性相对更好、而且溶解能力适中的N-甲基吡咯烷酮、N-甲基己内酰胺等溶剂，大大降低了细胞毒性以及免疫排斥反应；
(4)本发明采用水来将PHA析出而未不采用乙醇或者甲醇，一方面减少有机溶剂使用，另一方面一些易溶于水的碎片等更易清洗，提高PHA的纯度；
(5)本发明采用盘形溶出套管输送PHA粗提物溶解液，外层温水流与PHA粗提物接触面积较大，PHA粗提物受热均匀，使得PHA粗提物可以在较短时间内充分溶解，盘形的溶出套管使得PHA粗提物在有机溶剂中湍流的更剧烈，盘形溶出套管的内管壁上不易残留PHA粗提物和杂质，大大提高了PHA的回收率，相比于将PHA粗提物和有机溶剂加入反应釜后进行长时间的搅拌溶解具有更高的溶解效率和回收率。
附图说明
图1：PHA粗提物三级自由沉降过程的示意图。
图2：PHA结晶析出后的清洗工序示意图。
图3：盘形溶出套管中PHA粗提物的溶解液以及温水流分布和流向的示意图。
图4：盘形溶出套管中温水流进水和出水方向的简化示意图。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
(1)将1重量份纯度为80wt％的PHB粗提物溶解于8重量份的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌10min，之后以200L/h的流量将PHB粗提物的溶解液泵入盘形溶出套管的内管中，盘形溶出套管的外管中是温度为80±5℃、流量为220L/h的温水流，PHA粗提物的溶解液离开溶出套管的时间为45min；
(2)步骤(1)中的溶液自盘形溶出套管流出后，进入第一级自由沉降槽，静置10min后，将第一级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第一级自由沉降槽的上部开口泵入第二级自由沉降槽，静置10min，将第二级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第二级自由沉降槽的上部开口泵入第三级自由沉降槽，静置10min，将第三级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第三级自由沉降槽的上部开口泵入结晶槽，在结晶槽中通入3重量份的超纯水，机械搅拌30min，静置30min，待PHB自由沉降；
(3)步骤(2)中的PHB由沉降后，将结晶槽的上清液泵入到溶剂回收池，将结晶槽底部的沉降物泵入1号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将1号清洗槽底部的沉降物泵入2号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将2号清洗槽底部的沉降物泵入3号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将3号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将3号清洗槽底部的沉降物泵入4号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将4号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将4号清洗槽底部的沉降物泵入5号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将5号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将5号清洗槽底部的沉降物泵入6号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将6号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将6号清洗槽底部的沉降物泵入7号清洗槽，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将7号清洗槽底部的沉降物通过泵和管道打入抽湿间的干燥池；
(4)1号收集槽在500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号收集底部的沉降物泵入2号收集槽，加入2重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号收集槽底部的沉降物通过泵和管道打入1号清洗槽；
(5)采用冷风干燥器对抽湿间干燥池内的产品，进行冷风干燥，即得到高度纯化的PHB产品。
实施例2
(1)将1重量份纯度为85wt％的PHBV粗提物溶解于10重量份的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌12min，之后以250L/h的流量将PHBV粗提物的溶解液泵入盘形溶出套管的内管中，盘形溶出套管的外管中是温度为80±5℃、流量为300L/h的温水流，PHA粗提物的溶解液离开溶出套管的时间为60min；
(2)步骤(1)中的溶液自盘形溶出套管流出后，进入第一级自由沉降槽，静置10min后，将第一级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第一级自由沉降槽的上部开口泵入第二级自由沉降槽，静置20min，将第二级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第二级自由沉降槽的上部开口泵入第三级自由沉降槽，静置10min，将第三级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第三级自由沉降槽的上部开口泵入结晶槽，在结晶槽中通入5重量份的超纯水，机械搅拌30min，静置50min，待PHBV自由沉降；
(3)步骤(2)中的PHBV由沉降后，将结晶槽的上清液泵入到溶剂回收池，将结晶槽底部的沉降物泵入1号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将1号清洗槽底部的沉降物泵入2号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将2号清洗槽底部的沉降物泵入3号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将3号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将3号清洗槽底部的沉降物泵入4号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将4号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将4号清洗槽底部的沉降物泵入5号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将5号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将5号清洗槽底部的沉降物泵入6号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将6号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将6号清洗槽底部的沉降物泵入7号清洗槽，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将7号清洗槽底部的沉降物通过泵和管道打入打入1号清洗池；
(4)1号收集槽在500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号收集底部的沉降物泵入2号收集槽，加入2重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号收集槽底部的沉降物通过泵和管道打入1号清洗槽；
(5)采用冷风干燥器对抽湿间干燥池内的产品，进行冷风干燥，即得到高度纯化的PHBV产品。
实施例3
高效全自动二次纯化PH4HB的工艺，按照以下步骤进行：
(1)将1重量份纯度为82wt％的PH4HB粗提物溶解于9重量份的N-甲基己内酰胺中，搅拌12min，之后以200L/h的流量将PH4HB粗提物的溶解液泵入盘形溶出套管的内管中，盘形溶出套管的外管中是温度为80±5℃、流量为250L/h的温水流，PHA粗提物的溶解液离开溶出套管的时间为80min；
(2)步骤(1)中的溶液自盘形溶出套管流出后，进入第一级自由沉降槽，静置10min后，将第一级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第一级自由沉降槽的上部开口泵入第二级自由沉降槽，静置15min，将第二级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第二级自由沉降槽的上部开口泵入第三级自由沉降槽，静置15min，将第三级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第三级自由沉降槽的上部开口泵入结晶槽，在结晶槽中通入4重量份的超纯水，机械搅拌30min，静置40min，待PH4HB自由沉降；
(3)步骤(2)中的PH4HB由沉降后，将结晶槽的上清液泵入到溶剂回收池，将结晶槽底部的沉降物泵入1号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将1号清洗槽底部的沉降物泵入2号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将2号清洗槽底部的沉降物泵入3号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将3号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将3号清洗槽底部的沉降物泵入4号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将4号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将4号清洗槽底部的沉降物泵入5号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将5号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将5号清洗槽底部的沉降物泵入6号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将6号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将6号清洗槽底部的沉降物泵入7号清洗槽，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将7号清洗槽底部的沉降物通过泵和管道打入打入1号清洗池；
(4)1号收集槽在500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号收集底部的沉降物泵入2号收集槽，加入2重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号收集槽底部的沉降物通过泵和管道打入1号清洗槽；
(5)采用冷风干燥器对抽湿间干燥池内的产品，进行冷风干燥，即得到高度纯化的PH4HB产品。
实施例4
高效全自动二次纯化P(3HO-co-3HH)的工艺，按照以下步骤进行：
(1)将1重量份纯度为80wt％的P(3HO-co-3HH)粗提物溶解于10重量份的N-甲基吡咯烷酮中，搅拌10min，之后以180L/h的流量将P(3HO-co-3HH)粗提物的溶解液泵入盘形溶出套管的内管中，盘形溶出套管的外管中是温度为80±5℃、流量为200L/h的温水流，PHA粗提物的溶解液离开溶出套管的时间为50min；
(2)步骤(1)中的溶液自盘形溶出套管流出后，进入第一级自由沉降槽，静置10min后，将第一级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第一级自由沉降槽的上部开口泵入第二级自由沉降槽，静置10min，将第二级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第二级自由沉降槽的上部开口泵入第三级自由沉降槽，静置10min，将第三级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第三级自由沉降槽的上部开口泵入结晶槽，在结晶槽中通入3重量份的超纯水，机械搅拌30min，静置60min，待P(3HO-co-3HH)自由沉降；
(3)步骤(2)中的P(3HO-co-3HH)由沉降后，将结晶槽的上清液泵入到溶剂回收池，将结晶槽底部的沉降物泵入1号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将1号清洗槽底部的沉降物泵入2号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将2号清洗槽底部的沉降物泵入3号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将3号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将3号清洗槽底部的沉降物泵入4号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将4号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将4号清洗槽底部的沉降物泵入5号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将5号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将5号清洗槽底部的沉降物泵入6号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将6号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将6号清洗槽底部的沉降物泵入7号清洗槽，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将7号清洗槽底部的沉降物通过泵和管道打入打入1号清洗池；
(4)1号收集槽在500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号收集底部的沉降物泵入2号收集槽，加入2重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号收集槽底部的沉降物通过泵和管道打入1号清洗槽；
(5)采用冷风干燥器对抽湿间干燥池内的产品，进行冷风干燥，即得到高度纯化的P(3HO-co-3HH)产品。
实施例5
高效全自动二次纯化P(3HB-co-4HB)的工艺，按照以下步骤进行：
(1)将1重量份纯度为83wt％的P(3HB-co-4HB)粗提物溶解于10重量份的N-甲基己内酰胺中，搅拌12min，之后以150L/h的流量将P(3HB-co-4HB)粗提物的溶解液泵入盘形溶出套管的内管中，盘形溶出套管的外管中是温度为80±5℃、流量为200L/h的温水流，PHA粗提物的溶解液离开溶出套管的时间为70min；
(2)步骤(1)中的溶液自盘形溶出套管流出后，进入第一级自由沉降槽，静置10min后，将第一级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第一级自由沉降槽的上部开口泵入第二级自由沉降槽，静置20min，将第二级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第二级自由沉降槽的上部开口泵入第三级自由沉降槽，静置20min，将第三级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第三级自由沉降槽的上部开口泵入结晶槽，在结晶槽中通入5重量份数的超纯水，机械搅拌30min，静置50min，待P(3HB-co-4HB)自由沉降；
(3)步骤(2)中的P(3HB-co-4HB)由沉降后，将结晶槽的上清液泵入到溶剂回收池，将结晶槽底部的沉降物泵入1号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将1号清洗槽底部的沉降物泵入2号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将2号清洗槽底部的沉降物泵入3号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将3号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将3号清洗槽底部的沉降物泵入4号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将4号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将4号清洗槽底部的沉降物泵入5号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将5号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将5号清洗槽底部的沉降物泵入6号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将6号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将6号清洗槽底部的沉降物泵入7号清洗槽，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将7号清洗槽底部的沉降物通过泵和管道打入打入1号清洗池；
(4)1号收集槽在500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号收集底部的沉降物泵入2号收集槽，加入2重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号收集槽底部的沉降物通过泵和管道打入1号清洗槽；
(5)采用冷风干燥器对抽湿间干燥池内的产品，进行冷风干燥，即得到高度纯化的P(3HB-co-4HB)产品。
对比例1同实施例1，不同之处在于：在搅拌釜中加入1重量份纯度为80wt％的PHB粗提物和10重量份的N-甲基吡咯烷酮，升温至85℃，800rpm下搅拌2h，之后泵入自由沉降槽。
产品回收率和纯度：
(1)PHA材料的回收率＝((产出PHA提纯物的重量*产出PHA提纯物的纯度)/(投入PHA粗提物的重量*投入PHA粗提物的纯度))*100％。
(2)PHA材料的纯度是通过气相色谱(GC)测定的，其具体检测PHA含量的方法如下：
首先设定炉温为80℃，进样器温度为200℃，检测器温度为220℃，柱头压力为0.25MPa，程序升温条件为：80℃保持1.5分钟，以30℃/min的速度升温至140℃，接着以40℃/min的速度升温至220℃并在此温度保持0.5分钟。样品的进样量为1μl，气相液相色谱型号为岛津GC 2014。
待测纯度PHA样品准备：取30-40mg干燥后的PHA样品于酯化管中，加2ml氯仿，2ml包含纯甲醇、3％(v/v)的浓硫酸及2g/L苯甲酸作内标的酯化液，置于100℃下加热反应4小时。待冷却后取出加入1ml蒸馏水，充分振荡后静置，待氯仿相与水相完全分层后，取下层氯仿相1ml于GC进样瓶中，将仪器按照预设步骤进行设定。其他操作按照气相色谱仪的说明书操作气相色谱仪。
标准样品准备：取10-20mg的标准样品于酯化管中，其他与上述处理步骤相同。
结果分析：以标准样品为对照，如果待测纯度PHA样品(待测样品)在标样处有对应出峰，则可以根据峰面积计算各个单体的质量分数，然后根据各个单体的质量分数计算出摩尔比例；根据加入的样品量可以计算出待测PHA样品的纯度。
实施例1-5纯化后得到的PHA材料的回收率、纯度和纯化时间，如表1所示：
表1
| 测试 | 回收率(％) | 纯度(wt％) |
| 实施例1 | 90.1 | 99.2 |
| 实施例2 | 91.3 | 98.8 |
| 实施例3 | 90.8 | 98.7 |
| 实施例4 | 90.0 | 98.9 |
| 实施例5 | 90.5 | 98.7 |
| 对比例1 | 60.0 | 98.5 |
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，其特征在于，按照以下步骤进行：
(1)将1重量份PHA粗提物溶解于8-10重量份的溶剂中，搅拌均匀，得到PHA粗提物的溶解液；
(2)将PHA粗提物的溶解液以150-250L/h的流量泵入溶出套管的内管中，溶出套管的内管内径为2cm，溶出套管的内管厚度为5mm，溶出套管的外管内径为4cm，套管外管中水流的温度为80±5℃，水流量为200-300L/h，PHA粗提物的溶解液离开溶出套管的时间为45-80min；
(3)PHA粗提物的溶解液自溶出套管流出后进入3级自由沉降槽，在沉降槽中经三级自由沉降去除杂质后，将上清液泵入结晶槽，在结晶槽中加入3-5重量份的超纯水，机械搅拌均匀，静置后，得到PHA沉降物；
(4)将步骤(3)得到的PHA沉降物转移至清洗工序，用超纯水对PHA沉降物清洗7次，然后将清洗后的产品转移至抽湿间进行冷风干燥，即得到高度纯化的PHA；
所述步骤(3)中的三级自由沉降按照以下步骤进行：
步骤(1)得到的PHA粗提物的溶解液自溶出套管流出后，进入第一级自由沉降槽，静置5-10min后，将第一级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第一级自由沉降槽的上部开口泵入第二级自由沉降槽，静置10-20min，将第二级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第二级自由沉降槽的上部开口泵入第三级自由沉降槽，静置10-20min，将第三级自由沉降槽底部的沉降物泵入废固槽，上清液通过第三级自由沉降槽的上部开口泵入结晶槽，在结晶槽中通入3-5重量份的超纯水，500rpm下搅拌30min，静置0.5-1h，即得到PHA沉降物；
步骤(4)所述清洗工序，按照以下步骤进行：
(a)将结晶槽中的上清液泵入1号收集槽，将结晶槽底部的沉降物泵入1号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号清洗槽底部的沉降物泵入2号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将2号清洗槽底部的沉降物泵入3号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将3号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将3号清洗槽底部的沉降物泵入4号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将4号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将4号清洗槽底部的沉降物泵入5号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将5号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将5号清洗槽底部的沉降物泵入6号清洗槽，加入4重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将6号清洗槽中的上清液泵入1号收集槽，将6号清洗槽底部的沉降物泵入7号清洗槽，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将7号清洗槽底部的沉降物通过泵和管道打入抽湿间的干燥池；
(b)1号收集槽在500rpm下搅拌10min，静置10min后，将1号收集槽 底部的沉降物泵入2号收集槽，加入2重量份的超纯水，500rpm下搅拌10min，静置10min后，将2号收集槽底部的沉降物通过泵和管道打入1号清洗槽；
(c)采用冷风干燥器对抽湿间干燥池内的产品，进行冷风干燥，即得到高度纯化的PHA产品；
所述溶出套管为盘形溶出套管。
2.根据权利要求1所述的一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，其特征在于：所述PHA为3-5个碳原子数目的短链PHA或6-24个碳原子数目的中长链PHA。
3.根据权利要求2所述的一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，其特征在于：所述PHA为PHB、PHBV、P4HB、P(3HO-co-3HH)或P(3HB-co-4HB)。
4.根据权利要求1所述的一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N-甲基己内酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，其特征在于：所述超纯水的纯度为98％-99.99％。
6.根据权利要求1所述的一种高效全自动二次纯化PHA的工艺，其特征在于：所述抽湿间的相对湿度为8-15％，露点温度为-35℃至-40℃。
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