CZ282634B6 - Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva - Google Patents
Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva Download PDFInfo
- Publication number
- CZ282634B6 CZ282634B6 CZ942664A CZ266494A CZ282634B6 CZ 282634 B6 CZ282634 B6 CZ 282634B6 CZ 942664 A CZ942664 A CZ 942664A CZ 266494 A CZ266494 A CZ 266494A CZ 282634 B6 CZ282634 B6 CZ 282634B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- bacterial
- extractant
- extraction
- polyhydroxyalkanoates
- butyrolactone
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/62—Carboxylic acid esters
- C12P7/625—Polyesters of hydroxy carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/88—Post-polymerisation treatment
- C08G63/90—Purification; Drying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva, které se jako zásobní látky tvoří v buňkách kultivací bakteriových biohmot. Sušená bakteriová biohmota se nejdříve vystaví po dobu 10 až 120 minut teplotě mezi 80 .sup.o.n.C a spodní hranicí rozsahu teploty tavení polyhydroxyalkanoáty a pak se extrahuje kyselinou octovou, přičemž se přidává extrakčnímu prostředku 1 až 10 objemových % alifatického derivátu karbonové kyseliny.
ŕ
Description
Vynález se týká způsobu získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva z bakteriové biohmoty, přednostně z bakteriové biohmoty kultury mikroorganismů Methylobacterium rhodesianum IMET 11401-DSM 8166, při němž se nejdříve provádí sušení vlhké biohmoty, poté se provádí extrakce sušené biohmoty kyselinou octovou, anhydridem kyseliny octové nebo butyrolaktonem io a poté se provádí vysrážení polyhydroxyalkanoátu.
Dosavadní stav techniky
Za definovaných fermentačních podmínek syntetizují různé mikroorganismy polymemí β-hydroxyalkanové kyseliny, například polyhydroxykyselinu máselnou PHB nebo kopolymemí polyhydroxykyselinu máselnou/polyhydroxykyselinu valérovou, jakož i jiné polyhydroxykarbonové kyseliny. Mimoto vznikají v buňkách stále lipidy a barviva, které při dalším zpracování získaného PHA působí rušivě jako znečištění. V patentových spisech EP 15 123, EP 58 4 80 20 a EP 124 309 jsou popsány známé způsoby, kterými se odstraňují lipidy a barviva nižšími alkoholy nebo acetonem. Nevýhodou těchto rozpouštěcích způsobů je to, že se jimi u některých karoténoidních barviv nedosahuje požadovaná čistota, tj. bílý polymer.
V patentovém spisu EP 355 307 je popsáno známé používání di -nebo trikarbonové ester25 kyseliny, směsí dikarbonové esterkyseliny nebo butyrolaktonu pro získání polyesterů nebo kopolyesterů, obsažených v 3 jednotkách hydroxykyseliny máselné extrakcí. Přitom se výslovně poukazuje na to, že pod označením butyrolakton se rozumí γ-butyrolakton.
Pro extrakci polyhydroxyalkanoátu z kmene mikroorganismů Methylobacterium rhodesianum 30 s vysokým stupněm bělosti nelze však γ-butyrolakton použít.
V patentovém spisu DD 229 428 je popsán známý způsob s použitím anhydridu kyseliny octové jako extrakčního prostředku pro získání poly-[3-hydroxykyseliny máselné ze sušené bakteriové biohmoty. U tohoto způsobu se získá bez použití přídavného srážedla poly-|3-hydroxykyselina máselná s tuhou konzistencí. Při použití kmene mikroorganismů, který mimo toho produkuje karotenoidní barviva, nevykazuje vysrážená PHB nutnou kvalitu bělosti.
V patentovém spisu DD 276 304 je popsána jiná možnost, kterou se dosahuje přesrážení polymeru rozpouštědlem PHA. Přitom se musí jednak počítat s odbouráváním délky řetězce, a jednak počtem a/nebo růzností použitých rozpouštěcích a srážecích prostředků se ztěžuje zpracování PHA. Taktéž je nutné počítat s vyšším zbytkovým obsahem rozpouštěcích a srážecích prostředků v PHA.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje způsob získávání polyhydroxyalkanc/- ’ bez barviva z bakteriové biohmoty, přednostně z bakteriové biohmoty kultury mikroorg Methylobacterium rhodesianum IMET 11401-DSM 8166, při němž se nejdříve provádí vlhké biohmoty, poté se provádí extrakce sušené biohmoty kyselinou octovou, anhy'1 'lem kyseliny octové nebo butyrolaktonem a poté se provádí vysrážení polyhydroxyalkanc-'- U ož podstata spočívá vtom, že sušená bakteriová biohmota se vystaví po dobu 10 až 120 minut teplotě mezi 80 °C a spodní hranicí rozsahu teploty tavení polyhydroxyalkanoátu
- 1 CZ 282634 B6 a k extrakčnímu prostředku se přidává v % 1 až 10 objemových podílů anhydridu kyseliny octové nebo β-butyrolaktonu, vztaženo na celkový objem extrakčního prostředku.
Hlavní výhoda navrženého způsobu spočívá vtom, že se nepoužívají přídavné rozpouštěcí prostředky pro předextrakci sušené bakteriové biohmoty, čímž se podíl barviva odstraní před extrakcí PHA z bakteriové biohmoty. Další výhodou je to, že se odpadnutím přídavných stupňů přesrážení PHA získává polymer s dostatečně velkou délkou řetězce.
Příklady provedení vynálezu
Při způsobu získávání PHA bez barviva z bakteriových biohmot se nejdříve provádí sušení vlhké bakteriové biohmoty, poté se provádí extrakce PHA kyselinou octovou a poté vysrážení v extrakčním prostředku rozpuštěných PHA. Sušená bakteriová biohmota je podrobena před extrakcí přídavnému tepelnému zpracování. Za tím účelem je sušená bakteriová biohmota vystavena po dobu 10 až 120 minut teplotě, která leží mezi 80 °C a teplotou spodní hranice rozsahu teploty tavení polyhydroxyalkanoátů. Během tohoto působení teploty je barvivo, obsažené v bakteriové biohmotě, převedeno do takové formy, která již nepůsobí rušivě při dalším zpracování polymeru. V navazujícím extrakčním procesu se k extrakčnímu prostředku kyseliny octové přidávají 1 až 10 objemových podílů v % alifatického anhydridu karbonové kyseliny nebo laktonu alifatické β-hydroxykarbonové kyseliny, vztaženo na celkový objem extrakčního prostředku.
Takové alifatické anhydridy karbonové kyseliny mohou být například anhydrid kyseliny octové, anhydrid kyseliny propionové nebo také anhydrid kyseliny máselné.
Jako laktony alifatické β-hydroxykarbonové kyseliny se mohou používat například β-kaprolakton, β-valerolakton, β-propiolakton nebo β-butyrolakton.
Extrakce se provádí známým způsobem. Na extrakci navazující stupeň vysrážení PHA z extrakčního prostředku, za použití známých postupů, poskytuje jasnější PHA než známé procesy.
K extrakčnímu prostředku přidané alfatické anhydridy karbonové kyseliny nebo laktony β-hydroxykarbonových kyselin a barviva zůstávají v extrakčním procesu.
Překvapivě vznikl po zpracování PHA směsí extrakčních prostředků z kyseliny octové a anhydridu kyseliny octové podle vynálezu produkt, jehož jasnost byla o 45 % nad nezpracovaným PHA, což znamená, že jeho podíl barviva se o tento podíl snížil, Extrakce, provedená známým způsobem čistou kyselinou octovou, poskytuje zlepšení jasnosti PHA pouze o 15 %. Naproti tomu se může jasnost PHA po extrakci čistým anhydridem kyseliny octové nebo čistým β-butyrolaktonem zlepšit asi o 33 %.
Ačkoliv se dosahuje extrakčními prostředky anhydridem kyseliny octové nebo β-butyrolaktonem větší jasnost získaného PHB, nedalo se očekávat, že přísada menšího množství podle vynálezu mezi 1 a 10 objemovými % anhydridu kyseliny octové nebo β-butyrolaktonu k extrakčnímu prostředku kyseliny octové způsobí podstatné vystupňování jasnosti produktu, v protikladu k používání těchto produktů v čisté formě.
Použitím cenově výhodného extrakčního prostředku kyseliny octové s přísadou alfatického anhydridu karbonové kyseliny nebo laktonu alfatické hydroxykarbonové kyseliny * in léfn množství se dosahuje velmi vysoký stupeň jasnosti PHA.
-2CZ 282634 B6
Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva podle vynálezu bude dále blíže vysvětlen na jednotlivých příkladech:
1. Expanzí sušená bakteriová biohmota (jasnost L podle HUNTERa Lab = 64,5) se extrahuje v poměru 1 : 10 při teplotě varu extrakčního prostředku kyseliny octové a ošetřuje známým způsobem. U získané polyhydroxykyseliny máselné PHB bylo naměřeno L = 75,3.
2. Stejná bakteriová biohmota jako v příkladě 1 se v poměru 1 : 10 extrahuje extrakčním prostředkem anhydridem kyseliny octové při teplotě varu a vysráží se známým způsobem. Takto získaný PHB má jasnost L = 86,1.
3. Bakteriová biohmota podle příkladů 1 a 2 se v poměru 1:10 extrahuje při teplotě 100 °C extrakčním prostředkem β-butyrolaktonem a PBH se vysráží ochlazením. Po známém dodatečném zpracování bylo pro PHB naměřena jasnost L = 84,6.
Příklad 1
Expanzí sušená bakteriová biohmota byla před extrakcí podrobena v sušičce tepelnému zpracování. Spodní hranice rozsahu teploty tavení polyhydroxykyseliny máselné byla 160 °C. Pak následovala extrakce zpracovávané bakteriové biohmoty kyselinou octovou v poměru 1:10, ke které bylo přidáno v jednom případě jedno objemové procento a v druhém případě 10 objemových procent anhydridu kyseliny octové, vztaženo na celkový objem extrakčního prostředku. Pro PHB byly získány následující jasnosti L (podle HUNTERa):
| Podíl anhydridu kyseliny octové | 10 | ||||||
| v objemových % k extračnímu prostředku | 1 | ||||||
| Doba zpracování v min. | 10 10 | 120 | 120 | 10 | 10 | 120 | 120 |
| Teplota zpracování v °C | 80 160 | 80 | 160 | 80 | 160 | 80 | 160 |
| Jasnost L | 91,9 92,0 | 92,0 | 92,2 | 92,2 | 92,8 | 92,2 | 93,2 |
Příklad 2
Jako u příkladu 1 se expanzí sušená bakteriová biohmota před extrakcí podrobila tepelnému zpracování. K extrakčnímu prostředku však byl přidán β- butyrolakton v jednom objemovém %, případně 10 objemových %, vztaženo na celkový objem extrakčního prostředku. Byly získány následující jasnosti PHB (podle HUNTERa):
Podíl β-butyrolaktonu v objem. % k extrakčnímu prostředku
| Doba zpracování | 10 | 10 |
| v min. | ||
| Teplota zpracování v °C | 80 | 160 |
| Jasnost L | 80,8 | 82,0 |
| 120 | 120 | 10 | 10 | 120 |
| 80 | 160 | 80 | 160 | 80 1ÍQ |
| 81,8 | 82,4 | 82,3 | 86,7 | 87,7 90,3 |
Claims (1)
- PATENTOVÉ NÁROKYZpůsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva z bakteriové biohmoty, přednostně z bakteriové biohmoty kultury mikroorganismů Methylobacterium rhodesianum IMET 11401DSM 8166, při němž se nejdříve provádí sušení vlhké biohmoty, poté se provádí extrakce sušené biohmoty kyselinou octovou, anhydridem kyseliny octové nebo butyrolaktonem a poté se provádí vysrážení polyhydroxyalkanoátů, vyznačující se tím, že sušená bakteriová biohmota se vystaví po dobu 10 až 120 minut teplotě mezi 80 °C a spodní hranicí rozsahu teploty tavení polyhydroxyalkanoátů a k extrakčnímu prostředku se přidává v% 1 až 10 objemových podílů anhydridu kyseliny octové nebo β-butyrolaktonu, vztaženo na celkový objem extrakčního prostředku.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19924215862 DE4215862A1 (de) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten |
| DE19924215861 DE4215861C2 (de) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten |
| DE4215860A DE4215860A1 (de) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ266494A3 CZ266494A3 (en) | 1995-03-15 |
| CZ282634B6 true CZ282634B6 (cs) | 1997-08-13 |
Family
ID=27203739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ942664A CZ282634B6 (cs) | 1992-05-14 | 1993-04-28 | Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0641387B1 (cs) |
| AT (1) | ATE167702T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ282634B6 (cs) |
| DK (1) | DK0641387T3 (cs) |
| EE (1) | EE03060B1 (cs) |
| ES (1) | ES2118957T3 (cs) |
| LT (1) | LT3050B (cs) |
| LV (1) | LV10656B (cs) |
| RU (1) | RU2123048C1 (cs) |
| SK (1) | SK279080B6 (cs) |
| WO (1) | WO1993023554A1 (cs) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942597A (en) * | 1995-08-21 | 1999-08-24 | The Procter & Gamble Company | Solvent extraction of polyhydroxyalkanoates from biomass |
| DE19623778A1 (de) * | 1995-09-09 | 1997-12-18 | Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh | Extraktionsmittel für Polyhydroxyalkansäuren |
| WO1998046782A1 (en) * | 1997-04-15 | 1998-10-22 | Monsanto Company | Methods of pha extraction and recovery using non-halogenated solvents |
| EP0973930B1 (en) | 1997-04-15 | 2007-06-13 | Metabolix, Inc. | High temperature pha extraction using pha-poor solvents |
| WO1999005209A1 (en) | 1997-07-22 | 1999-02-04 | Metabolix, Inc. | Polyhydroxyalkanoate molding compositions |
| US7455999B2 (en) | 1998-01-22 | 2008-11-25 | Metabolix, Inc. | Transgenic systems for the manufacture of poly (3-hydroxy-butyrate-co-3-hydroxyhexanoate) |
| AU2001285122A1 (en) | 2000-08-23 | 2002-03-04 | Metabolix, Inc. | Low molecular weight polyhydroxyalkanoate molding compositions |
| WO2006025375A1 (ja) | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Riken | 熱安定性バイオポリエステル |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1720325A1 (de) * | 1967-11-28 | 1971-06-16 | Battelle Development Corp | Verfahren zur Stabilisierung von Polytetramethylglykolid gegen thermische Depolymerisation |
| EP0015123B1 (en) | 1979-02-21 | 1982-12-22 | Imperial Chemical Industries Plc | A process for the extraction of poly-3-hydroxy-butyric acid from microbial cells |
| DE3264345D1 (en) | 1981-02-12 | 1985-08-01 | Ici Plc | Extraction of poly(beta-hydroxybutyric acid) |
| DD229428A1 (de) * | 1984-11-28 | 1985-11-06 | Akad Wissenschaften Ddr | Verfahren zur extraktion von poly-ss-hydroxybuttersaeure aus bakterienbiomasse |
| AT390068B (de) * | 1988-07-07 | 1990-03-12 | Danubia Petrochemie | Extraktionsmittel fuer poly-d(-)-3-hydroxybuttersaeure |
-
1993
- 1993-04-28 EP EP93911727A patent/EP0641387B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-28 WO PCT/DE1993/000372 patent/WO1993023554A1/de active IP Right Grant
- 1993-04-28 DK DK93911727T patent/DK0641387T3/da active
- 1993-04-28 SK SK1313-94A patent/SK279080B6/sk unknown
- 1993-04-28 ES ES93911727T patent/ES2118957T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-28 RU RU94046071A patent/RU2123048C1/ru active
- 1993-04-28 CZ CZ942664A patent/CZ282634B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-04-28 AT AT93911727T patent/ATE167702T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-05-12 LT LTIP543A patent/LT3050B/lt not_active IP Right Cessation
- 1993-05-13 LV LVP-93-334A patent/LV10656B/xx unknown
-
1994
- 1994-09-29 EE EE9400076A patent/EE03060B1/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0641387B1 (de) | 1998-06-24 |
| LV10656A (lv) | 1995-04-20 |
| SK279080B6 (sk) | 1998-06-03 |
| RU2123048C1 (ru) | 1998-12-10 |
| EP0641387A1 (de) | 1995-03-08 |
| EE03060B1 (et) | 1997-12-15 |
| CZ266494A3 (en) | 1995-03-15 |
| ES2118957T3 (es) | 1998-10-01 |
| ATE167702T1 (de) | 1998-07-15 |
| DK0641387T3 (da) | 1999-04-06 |
| SK131394A3 (en) | 1995-11-08 |
| LT3050B (en) | 1994-10-25 |
| RU94046071A (ru) | 1997-03-10 |
| LV10656B (en) | 1996-02-20 |
| LTIP543A (lt) | 1994-04-25 |
| WO1993023554A1 (de) | 1993-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6043063A (en) | Methods of PHA extraction and recovery using non-halogenated solvents | |
| US6087471A (en) | High temperature PHA extraction using PHA-poor solvents | |
| KR101225161B1 (ko) | 세포 바이오매스로부터 폴리하이드록시알카노에이트를 추출및 회수하는 방법 | |
| US9650326B2 (en) | Process for treating reaction solution containing long chain dicarboxylate | |
| JP4709766B2 (ja) | 細胞バイオマスからポリヒドロキシアルカノエート（ｐｈａ）を回収する方法 | |
| JP4589723B2 (ja) | ポリマー抽出法 | |
| CZ282634B6 (cs) | Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva | |
| US3716526A (en) | Refining of hemicelluloses | |
| DE10013514C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Polyhydroxyalkanoaten (PHA) oder deren Copolymeren | |
| US20010006802A1 (en) | Methods for separation and purification of biopolymers | |
| CN108440678B (zh) | 一种不同分子量直链淀粉-脂肪酸复合物的制备方法 | |
| DE4215864C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten | |
| CN114409886A (zh) | 一种聚羟基脂肪酸脂的提纯方法 | |
| DE19712702A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Polyhydroxyalkanoaten | |
| DE4215860A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten | |
| CZ2014384A3 (cs) | Způsob izolace polyhydroxyalkanoátů z biomasy fermentované mikroorganismy produkujícími polyhydroxyalkanoáty a/nebo z biomasy obsahující alespoň jednu plodinu produkující polyhydroxyalkanoáty | |
| DE4215862A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten | |
| US2600716A (en) | Preparation of cellulose esters | |
| CN117820621A (zh) | 一种提取高分子量聚羟基脂肪酸酯的方法及其产品 | |
| US3047561A (en) | Preparation of stable cellulose triesters | |
| SU802342A1 (ru) | Способ получени эфира канифоли илиМОдифициРОВАННОй КАНифОли | |
| DE4215861A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten | |
| WO1994026917A1 (en) | Polyester purification | |
| DD276304A1 (de) | Verfahren zur reinigung mikrobiologisch hergestellter polymerer beta-hydroxycarbonsaeuren |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20010428 |