JP2001517070A - 植物からポリヒドロキシアルカノエートを単離する方法 - Google Patents
植物からポリヒドロキシアルカノエートを単離する方法Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.植物油および粉(meal)を含む植物バイオマスからポリヒドロキシアルカノ エート(「PHA」)を分離する方法であって、第1の溶媒を用いて該植物バイオ マスを抽出して該バイオマスから該油を本質的に除去する工程、次いで、該植物 バイオマスから該PHAを分離する工程を包含する、方法。 2.前記植物バイオマスが、トランスジェニック植物に由来する、請求項1に記 載の方法。 3.前記バイオマスから前記PHAを分離する前に、該PHAを誘導体化する工程をさ らに包含する、請求項1に記載の方法。 4.前記分離されたPHAが、以下の式を有する1つ以上のユニットを含む、請求 項1に記載の方法であって: −OCR1R2(CR3R4)nCO− ここで、nは0または整数であり;そして ここで、R1、R2、R3、およびR4はそれぞれ、炭化水素基、ハロおよびヒドロ キシ置換基、ヒドロキシ基、ハロゲン基、窒素置換基、酸素置換基、ならびに水 素原子からなる群より独立して選択される、方法。 5.前記分離されたPHAが、前記ユニットの、モノマー、ダイマー、直線状オリ ゴマーおよび環状オリゴマー、ならびにラクトンからなる群より選択される、請 求項4に記載の方法。 6.前記分離されたPHAが、以下からなる群より選択される請求項3に記載の方 法であって: 次式で定義されるエステル:HOCR1R2(CR3R4)nCO2R5; 次式で定義されるアミド:HOCR1R2(CR3R4)nCONR5R6; 次式で定義されるチオエステル:HOCR1R2(CR3R4)nCOSR5; 次式で定義される酸:HOCR1R2(CR3R4)nCO2H; 次式で定義されるエーテル:R6OCR1R2(CR3R4)nCO2R5; 次式で定義されるエステル:R6CO2R1R2(CR3R4)nCO2R5; 次式で定義される不飽和化合物: R1R2C=CR3(CR4R5)nCO2R6;および R1R2R3CC(R4)=C(R5)CO2R6; 次式で定義されるジオール:HOCR1R2(CR3R4)nCH2OH; 次式で定義されるラクトンまたはマクロライド: 以下の式で定義されるケトンまたはアルデヒド: ここで、nは0または整数であり;そして ここで、R1、R2、R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、炭化水素基、ハ ロおよびヒドロキシ置換基、ヒドロキシ基、ハロゲン基、窒素置換基、酸素置換 基、ならびに水素原子からなる群より独立して選択される、方法。 7.請求項1に記載の方法であって、 a)PHAを含有する植物バイオマスを提供する工程; b)該植物バイオマスをプレプロセシングして、該PHA、油および植物粉を含 有する混合物を得る工程; c)該油が溶解する温度にて、該油は溶解しかつ該PHAはあまり溶解しない第 1の溶媒を用いて該混合物から該油を抽出し、該PHAを含有する残留粉混合物を 得る工程;および d)該PHAが溶解する第2の溶媒を用いて、工程c)において得られた該残留 粉混合物を抽出し、該バイオマスから該PHAを分離する工程、 を包含する、方法。 8.請求項1に記載の方法であって、 a)PHAを含有する植物バイオマスを提供する工程; b)該植物バイオマスをプレプロセシングして、該PHA、油および植物粉を含 有する混合物を得る工程; c)該油が溶解する温度にて、該油は溶解しかつ該PHAはあまり溶解しない第 1の溶媒を用いて該混合物から該油を抽出し、該PHAを含有する残留粉混合物を 得る工程; d)工程c)において得られたPHAを含有する該残留粉混合物を、少なくとも 1つの化学的薬剤または生化学的薬剤で処理して、該PHAを化学的に誘導体化す る工程;および e)工程d)において得られた該残留粉混合物から誘導体化されたPHAを分離 する工程; を包含する、方法。 9.前記工程b)が、以下からなる群より選択される1つ以上のプロセス:乾燥 、皮むき、クリーニング、エイジング、秤量、分解、圧ぺん、加圧、圧延、粉砕 、クッキング、破砕、沈降、濾過、洗浄、遠心分離分画、および空気分級、を用 いて前記植物バイオマスをプレプロセシングする工程を包含する、請求項7また は8に記載の方法。 10.前記第2の溶媒が、塩素化された有機溶媒、アルキルカーボネート、アル コール、ヒドロキシ酸、酢酸、およびそれらの混合物からなる群より選択される 、請求項7に記載の方法。 11.前記第2の溶媒が、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリ クロロエタン、テトラクロロエタン、およびジクロロアセテートからなる群より 選択される塩素化された有機溶媒を包含する、請求項10に記載の方法。 12.前記第2の溶媒が、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ト リフルオロエタノール、無水酢酸、酢酸、ジメチルホルムアミド、エチルアセト アセテート、トリオレイン、トルエン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエ チルエーテル、ピリジン、および3より多い炭素原子を有するアルコールからな る群より選択される組成物を包含する、請求項7に記載の方法。 13.前記工程d)において、前記PHAを含有する残留粉混合物が、酸、塩基、 界面活性剤、酸化剤、キレート剤、還元剤、求核剤、求電子剤、金属イオン、お よびフリーラジカルからなる群より選択される、少なくとも1つの化学的薬剤で 処理される、請求項8に記載の方法。 14.前記PHAが、エステル化、エステル交換、加水分解、けん化、アミノリシ ス、チオリシス、エーテル化、シリル化、付加、脱離、再配列、還元、および縮 合からなる群より選択される化学変換により誘導体化される、請求項8に記載の 方法。 15.前記生化学的薬剤が酵素である、請求項8に記載の方法。 16.前記酵素が、デポリメラーゼ、プロテアーゼ、ヌクレアーゼ、リパーゼ、 ホスホリラーゼ、およびグリコシダーゼからなる群より選択される、請求項15 に記載の方法。 17.前記工程e)において、前記誘導体化されたPHAが、蒸留、抽出、遠心分 離、濾過、蒸発、およびクロマトグラフィーからなる群より選択される物理的プ ロセスにより分離される、請求項8に記載の方法。 18.前記第1および第2の溶媒がそれぞれ、30℃と250℃との間の沸点を有す る、請求項7または8に記載の方法。 19.前記分離されたPHA誘導体を沈殿させる工程をさらに包含する、請求項7 または8に記載の方法。 20.前記バイオマスが、ダイズ、ワタ、ココナッツ、アメリカホドイモ、ナタ ネ、ヒマワリの種子、オリーブ、ヤシ、ゴマの種子、アマニ、トウゴマ、ベニバ ナの種子、タバコ、トウモロコシ、アブラナ、およびジャガイモからなる群より 選択される植物供給源に由来する、請求項1に記載の方法。 21.前記分離されたPHAが、ヒドロキシブチレート、ヒドロキシバレレート、 ヒドロキシヘキサノエート、ヒドロキシヘプタノエート、ヒドロキシオクタノエ ート、ヒドロキシノナノエート、およびヒドロキシデカノエートからなる群より 選択される、1つ以上の同じまたは異なるユニットを含む、請求項4に記載の方 法。 22.前記分離されたPHAが、3-ヒドロキシ酪酸、4-ヒドロキシ酪酸、クロトン 酸、およびそのアルキルエステルからなる群より選択される、請求項8に記載の 方法。 23.前記植物バイオマスが、Acinetobacter、Aeromonas、Alcaligenes、Azoto bacter、Bacillus、Brevibacterium、Corynebacterium、Chromatium、Flavobact erium、Halobacterium、Pseudomonads、Nocardia、Rhodococcus、Thiocystis、S treptomyces、Streptococcus、およびZoogloeaからなる群より選択される微生物 由来の異種PHAシンターゼ遺伝子を含む植物に由来する、請求項2に記載の方法 。 24.植物油を含む植物バイオマスからポリヒドロキシアルカノエート(「PHA 」)を分離する方法であって、該油および該PHAが溶解する温度にて、該油およ び該PHAが溶解する第1の溶媒を用いて該植物バイオマスを抽出して、該バイオ マスから該油および該PHAを本質的に取り出す工程、次いで、該油から該PHAを分 離する工程を包含する、方法。 25.前記植物バイオマスが、トランスジェニック油料作物植物に由来する、請 求項24に記載の方法。 26.請求項25に記載の方法であって、 a)PHAを含有する植物バイオマスを提供する工程; b)該植物バイオマスをプレプロセシングして、該PHA、油および植物粉の混 合物を得る工程; c)該油および該PHAは溶解し、かつ該粉はあまり溶解しない第1の溶媒を用 いて、該混合物から該油および該PHAを抽出する工程;および d)該油から該PHAを分離する工程; を包含する、方法。 27.前記工程d)において、前記PHA−油混合物を化学的薬剤または生化学的 薬剤で処理し、それによって該PHAを化学的に誘導体化し、そして誘導体化され たPHAを該油から分離することによって、該PHAが該油から分離される、請求項2 6に記載の方法。 28.前記溶媒が、塩素化された有機溶媒、アルキルカーボネート、アルコール 、ヒドロキシ酸および炭化水素、ならびにそれらの混合物からなる群より選択さ れる、請求項26に記載の方法。 29.前記溶媒が、ヘキサン、トリフルオロエタノール、無水酢酸、ジメチルホ ルムアミド、エチルアセトアセテート、トリオレイン、酢酸、トルエン、ジオキ サン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、およびピリジンからなる群より 選択される、請求項26に記載の方法。 30.前記生化学的薬剤が、PHAデポリメラーゼ、プロテアーゼ、ヌクレアーゼ 、リパーゼ、ヒドラターゼ、ホスホリラーゼ、セルラーゼ、およびグルコシダー ゼからなる群より選択される酵素である、請求項27に記載の方法。 31.前記分離されたPHAが、アミド、チオエステル、酸、エーテル、エステル 、不飽和化合物、ジオール、ケトン、およびアルデヒドからなる群より選択され る官能基を含む、請求項7、8、26、または27に記載の方法。 32.前記分離されたPHAが、3-ヒドロキシ酸、4-ヒドロキシ酸、および5-ヒド ロキシ酸からなる群より選択される1つ以上のユニットを含む、請求項7、8、 26、または27に記載の方法。 33.請求項7または26に記載の方法であって、前記分離されたPHAが有機溶 媒中にて分離され;ここで、該方法が、該有機溶媒中の該PHAを、界面活性剤を 含有する水溶液中にエマルジョン化し、それによりPHAラテックスを形成する工 程をさらに包含する、方法。 34.請求項7または26に記載の方法であって、前記分離されたPHAが有機溶 媒中にて分離され、ここで、該方法が、該有機溶媒中の該PHAを水溶液中にエマ ルジョン化する工程、および該溶媒を除去し、それによりPHAラテックスを形成 する工程をさらに包含する、方法。
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