CZ282634B6 - Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva - Google Patents

Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva Download PDF

Info

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
Application number
CZ942664A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ266494A3 (en
Inventor
Olaf Lehmann
Torsten Mayer
Inno Rapthel
Klaus-Dieter Rauchstein
Dietmar Runkel
Jürgen Schaffer
Original Assignee
Buna Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19924215862 external-priority patent/DE4215862A1/de
Priority claimed from DE19924215861 external-priority patent/DE4215861C2/de
Priority claimed from DE4215860A external-priority patent/DE4215860A1/de
Application filed by Buna Ag filed Critical Buna Ag
Publication of CZ266494A3 publication Critical patent/CZ266494A3/cs
Publication of CZ282634B6 publication Critical patent/CZ282634B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62Carboxylic acid esters
    • C12P7/625Polyesters of hydroxy carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/88Post-polymerisation treatment
    • C08G63/90Purification; Drying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (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)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    Způsob 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.
CZ942664A 1992-05-14 1993-04-28 Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva CZ282634B6 (cs)

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 (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
EP0975788A1 (en) * 1997-04-15 2000-02-02 Monsanto Company Methods of pha extraction and recovery using non-halogenated solvents
WO1998046783A1 (en) 1997-04-15 1998-10-22 Monsanto Company High temperature pha extraction using pha-poor solvents
AU740068B2 (en) 1997-07-22 2001-10-25 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)
US6780911B2 (en) 2000-08-23 2004-08-24 Metabolix, Inc. Low molecular weight polyhydroxyalkanoate molding compositions
RU2194759C1 (ru) * 2001-10-18 2002-12-20 Бонарцева Гарина Александровна ШТАММ AZOTOBACTER CHROOCOCCUM - ПРОДУЦЕНТ ПОЛИ-β-ОКСИБУТИРАТА
JP5279060B2 (ja) 2004-08-31 2013-09-04 独立行政法人理化学研究所 熱安定性バイオポリエステル

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
EP0036699B2 (en) 1979-02-21 1987-09-02 Imperial Chemical Industries Plc Extraction of poly-beta-hydroxybutyric acid
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

Also Published As

Publication number Publication date
RU2123048C1 (ru) 1998-12-10
CZ266494A3 (en) 1995-03-15
LV10656A (lv) 1995-04-20
EP0641387B1 (de) 1998-06-24
LT3050B (en) 1994-10-25
WO1993023554A1 (de) 1993-11-25
ATE167702T1 (de) 1998-07-15
SK131394A3 (en) 1995-11-08
SK279080B6 (sk) 1998-06-03
ES2118957T3 (es) 1998-10-01
LV10656B (en) 1996-02-20
DK0641387T3 (da) 1999-04-06
EE03060B1 (et) 1997-12-15
RU94046071A (ru) 1997-03-10
EP0641387A1 (de) 1995-03-08
LTIP543A (lt) 1994-04-25

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
CZ282634B6 (cs) Způsob získávání polyhydroxyalkanoátů bez barviva
JP5600333B2 (ja) ポリマー抽出法
CA1059121A (en) Synthesis of higher polyol fatty acid polyesters
US3716526A (en) Refining of hemicelluloses
KR20060134005A (ko) 세포 바이오매스로부터 폴리하이드록시알카노에이트(˝phas˝) 를 회수하는 방법
KR20110040811A (ko) 유리 카르복실산의 제조 방법
AU2006220255A1 (en) Process for the isolation of polyhydroxyalkanoates (PHAs) from a cell mass by solvent extraction involving a step of treating the PHA solution with water and/or steam for evaporation of the PHA solvent and precipitation of the PHA
CA2373131C (en) Methods for purifying polyhydroxyalkanoates
EP1070135B1 (en) Methods for separation and purification of biopolymers
JP4714377B2 (ja) ソホロースリピッドの精製方法
US7070966B2 (en) Method for obtaining polyhydroxyalkanoates (PHA) and the copolymers thereof
JP2883911B2 (ja) 水溶性酢酸セルロース及びその製造方法
DE4215864C2 (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
DE4215860A1 (de) Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten
RU2680691C1 (ru) Способ получения хитина из личинок черной львинки hermetia illucens
CN117820621A (zh) 一种提取高分子量聚羟基脂肪酸酯的方法及其产品
JPS62195292A (ja) リパ−ゼを用いる脂肪酸エステルの製法
GB958064A (en) Method of purifying sugar esters
CN118255973A (zh) 一种低内毒素的聚羟基脂肪酸酯及其制备方法和应用
US2852507A (en) Method of preparing powdered salt-free cellulose acetate-dicarboxylates
SU802342A1 (ru) Способ получени эфира канифоли илиМОдифициРОВАННОй КАНифОли
WO2025048454A1 (ko) 바이오매스를 포함하는 고분자 복합재 및 이의 제조방법

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