JP2008512552A - 単一溶媒ポリマーの抽出方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、単一溶媒ポリマーの抽出方法に関する。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２００４年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／６０９，２８０号の優先権を主張し、その開示内容は、参照により本明細書に援用されている。
本出願は、２００４年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／６０９，２８０号の優先権を主張し、その開示内容は、参照により本明細書に援用されている。
技術分野
本発明は、ポリマーの抽出方法に関する。
本発明は、ポリマーの抽出方法に関する。
背景
ポリヒドロキシアルカノエート（polyhydroxyalkanoate:「ＰＨＡ」）は、ＰＨＡを含有する細胞を有するバイオマスから抽出されうる。一般的に、この方法は、バイオマスをＰＨＡ用の溶媒と混合した後、加熱して、攪拌することを含む。典型的には、これは、一方の相が上記溶媒とＰＨＡを含有する溶液であり、他方の相が減量した量のＰＨＡを含有する細胞を有する残留バイオマスを含有する２つの相を含む系を提供する。通常、上記の２つの相は、分離され、ＰＨＡは溶媒から除去される。
ポリヒドロキシアルカノエート（polyhydroxyalkanoate:「ＰＨＡ」）は、ＰＨＡを含有する細胞を有するバイオマスから抽出されうる。一般的に、この方法は、バイオマスをＰＨＡ用の溶媒と混合した後、加熱して、攪拌することを含む。典型的には、これは、一方の相が上記溶媒とＰＨＡを含有する溶液であり、他方の相が減量した量のＰＨＡを含有する細胞を有する残留バイオマスを含有する２つの相を含む系を提供する。通常、上記の２つの相は、分離され、ＰＨＡは溶媒から除去される。
一般に、本発明は、ポリマーの抽出方法に関する。
概要
一の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法に関し、その方法は、ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して（ｃｏｍｂｉｎｅ）、混合体（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を形成すること（第一溶媒は、第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である）と、上記混合体を加熱して、第一溶媒と第二溶媒の共沸混合物を形成することとを含む。
一の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法に関し、その方法は、ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して（ｃｏｍｂｉｎｅ）、混合体（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を形成すること（第一溶媒は、第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である）と、上記混合体を加熱して、第一溶媒と第二溶媒の共沸混合物を形成することとを含む。
別の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法を特徴とし、その方法は、ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成すること（第一溶媒は、第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である）と、上記混合体を形成後、ＰＨＡの顆粒を形成することとを含む。
さらなる一の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法を特徴とし、その方法は、ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成すること（第一溶媒は、第二溶媒よりも高い沸点を有する）と、上記混合体を第二溶媒の沸点よりも低い温度まで加熱して、混合体から少なくともいくらかのＰＨＡを除去することとを含む。
一の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法を特徴とし、その方法は、ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成すること（第一溶媒は、第二溶媒よりも高い沸点を有する）と、第二溶媒の沸点よりも低い温度まで上記混合体を加熱して、上記混合体から第一溶媒をほぼ除去することとを含む。
別の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法を特徴とし、その方法は、ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成すること（第一溶媒は、第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である）と、上記混合体を加熱して、第一溶媒と第二溶媒を含む混合蒸気を形成することと、混合蒸気を凝縮して第一および第二相を含む液体を形成すること（その液体の第一相は、第一溶媒をほとんど含有せず、その液体の第二相は、第二溶媒をほとんど含有していない）とを含む。
さらなる一の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法を特徴とし、その方法は、ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成すること（第一溶媒は、第二溶媒よりも高い沸点を有する）と、上記混合体を加熱して、第一溶媒と第二溶媒を含む混合蒸気を形成することと、その混合蒸気を凝縮して第一および第二相を含む液体を形成すること（その液体の第一相は、第一溶媒をほとんど含有せず、その液体の第二相は、第二溶媒をほとんど含有していない）とを含む。
実施形態は、以下の特徴のうち１つもしくは複数を含むことが可能である。
第一溶媒は、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択されうる。特定の実施形態において、第一溶媒は、ＭＩＢＫである。
第二溶媒は、水を含むことが可能である。
上記混合体を加熱することにより、上記混合体から第一溶媒をほぼ除去することが可能である。
共沸混合物は、第一溶媒の沸点より低くかつ第二溶媒の沸点よりも低い温度で、形成することが可能である。
その方法は、さらに、ＰＨＡの顆粒を形成することを含みうる。そのＰＨＡ顆粒は、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する。
その方法は、加熱前に、ＰＨＡと第一溶媒を混合して、第一混合体を形成することと、第一混合体を第二溶媒と混合して混合体を形成することとを含む。
その方法は、ＰＨＡ顆粒を形成する前に、上記混合体を加熱して第一溶媒をほぼ除去し、それにより、ＰＨＡと第二溶媒を含む第二混合体を形成することと、第二混合体の温度を下げることとを含みうる。
第一溶媒は、第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である。
上記混合体を加熱することにより、第一溶媒と第二溶媒の共沸混合物を形成することが可能である。
上記混合体は、第一溶媒の沸点より低くかつ第二溶媒の沸点よりも低い温度まで加熱されることが可能である。
上記混合体は、第一溶媒の沸点より低くかつ第二溶媒の沸点よりも低い温度まで加熱されることが可能である。
一の態様において、本発明は、ＰＨＡを単離する方法を特徴とし、その方法は、ＰＨＡと、第一溶媒と、第二溶媒と、第三溶媒を混合して、混合体を形成すること（第一溶媒および第二溶媒は、第三溶媒と共沸混合物を形成することが可能である）と、上記混合体を形成後、ＰＨＡの顆粒を形成することとを含む。
実施形態は、以下の特徴のうち１つもしくは複数を含むことが可能である。
上記混合体を加熱することにより、上記混合体から第一溶媒と第二溶媒をほぼ除去することが可能である。
上記混合体を加熱することにより、第一溶媒と、第二溶媒と、第三溶媒との三元共沸混合物を形成することが可能である。
上記混合体を加熱することにより、第一溶媒と第三溶媒の二元共沸混合物ならびに第二溶媒と第三溶媒との二元共沸混合物を形成することが可能である。
上記共沸混合物は、第一溶媒の沸点より低く、第二溶媒の沸点より低く、かつ第三溶媒の沸点より低い温度で形成することが可能である。
第一溶媒は、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択されうる。特定の実施形態において、第一溶媒は、ＭＩＢＫでありうる。
第一溶媒は、第二溶媒と混和できる。
第一溶媒に対する第二溶媒の比は、約０．１０未満でありうる。
上記ＰＨＡは、２０℃で、上記ＰＨＡの約０．２％未満の、第二溶媒中での溶解度を有することが可能である。
第二溶媒は、ｎ−ヘプタンを含みうる。
第三溶媒は、水を含みうる。
上記ＰＨＡの顆粒は、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有しうる。
その方法は、ＰＨＡ顆粒を形成する前に、上記混合体を加熱して第一溶媒と第二溶媒をほぼ除去し、それにより、ＰＨＡと第三溶媒を含む第二混合体を形成することと、第二混合体の温度を下げることとを含みうる。
その方法は、加熱する前に、ＰＨＡと、第一溶媒と、第二溶媒とを混合して、第一混合体を形成することと、前記第一混合体を第三溶媒と混合して、混合体を形成することとを含みうる。
その方法は、上記混合体を加熱して（例えば、第一溶媒の沸点より低い温度で、第二溶媒の沸点より低い温度で、および第三溶媒の沸点より低い温度で）、第一、第二および第三溶媒を含む混合蒸気を形成することと、その混合蒸気を凝縮して第一および第二相を含む液体を形成することとを含むことが可能であり、その液体の第一相は、第一溶媒および第二溶媒をほとんど含有せず、その液体の第二相は、第三溶媒をほとんど含有しない。
その他の実施形態は、他のいずれかに記載される１つもしくは複数の特徴を含みうる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡを抽出するのに使用される溶媒は、ＰＨＡを沈殿させるのに使用される溶媒よりも高い沸点を有しうる。
特定の実施形態において、その方法は、相対的に有効な方法で溶媒を使用できる。例えば、その方法において使用される溶媒は、相対的に高い割合で、回収されうる（例えば、再使用のために）。
いくつかの実施形態において、溶媒は、溶媒混合液の物理的分離により（例えば、デカンテーションにより）回収されうる。
いくつかの実施形態において、溶媒は、相対的に適度の減圧に相当する圧力で、かつ相対的に低温度で、ＰＨＡから除去されることが可能であり、それにより、相対的にエネルギー集約的な蒸留を実施する必要性を最小限に抑えることが可能である。
いくつかの実施形態において、単離されたＰＨＡは、相対的に優れた濾過性を有しうる。
いくつかの実施形態において、単離されたＰＨＡは、所望のケーク洗浄性を有しうる。
いくつかの実施形態において、単離されたＰＨＡは、相対的に自由流動性および／または相対的に非圧縮性および／または相対的に非繊維性であることが可能でありおよび／または相対的に高い嵩密度を有することが可能でありおよび／または相対的に大きい顆粒径を有することが可能であり、その結果、重力条件を利用する方法によってＰＨＡのさらなる精製を促進することが可能である。
特定の実施形態において、その方法は、相対的に高い収量で、バイオマスからＰＨＡを抽出することが可能である。いくつかの実施形態において、相対的に高いＰＨＡの収量が、多段階を使用せずに（例えば、１段階工程で）、バイオマスから抽出されうる。
いくつかの実施形態において、その方法は、相対的に純粋なポリマー（例えば、ＰＨＡ）を抽出することが可能である。
いくつかの実施形態において、その方法は、軽減された環境影響を有しうる。
特定の実施形態において、その方法は、相対的に高い空間速度で（例えば、プロセス装置内で総体的に短い滞留時間で高い処理量で）、ポリマーを抽出することが可能である。
特定の実施形態において、その方法は、望ましくない反応副産物（例えば、有機酸）の生成を比較的少なくすることが可能となる。これにより、例えば、上記方法に使用されるシステムへの腐食もしくは他の望ましくない損害の可能性を抑え、および／または上記のシステムの耐用寿命を延ばすことが可能となる。
特定の実施形態において、その方法は、相対的に優れた溶媒回収を提供することが可能である。
いくつかの実施形態において、粘性が相対的に低い残留バイオマスが、形成される。
本発明の１つもしくは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に示されている。本発明の他の特徴および利点は、詳細な説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかになるだろう。
詳細な説明
図１は、他のＰＨＡでないバイオマス関連材料（例えば、細胞物質、水）中に含有される１種または複数種のＰＨＡを有するバイオマスからＰＨＡを抽出する方法の実施形態のフローチャートである。上記バイオマスは、ＰＨＡ抽出溶媒と接触して、混合物を形成する。上記ＰＨＡ抽出溶媒は、プロセスに後に導入されるＰＨＡ保持溶媒（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｏｌｖｅｎｔ）と共沸混合物（例えば、最低共沸混合物）を形成することが可能である。上記混合物は、攪拌（例えば、かき回す）されて、２相（つまり「ＰＨＡ相」と「残留バイオマス相」）を含む混合体を提供する。ＰＨＡ相は、抽出され可溶化したＰＨＡ、ＰＨＡ抽出溶媒、および、場合により微量のＰＨＡでないバイオマス関連材料を含有する溶液から形成される。残留バイオマス相は、含量が減少したＰＨＡ分、ＰＨＡでないバイオマス関連材料、場合により、ＰＨＡ抽出溶媒のキャリーオーバー分を有する残留バイオマスから形成される。次に、ＰＨＡ相および残留バイオマスは、分離される。いくつかの実施形態において、上記の２つの相は、分離を促進するために遠心力を利用する適切な装置（例えば、ディスク遠心分離器、ボウル遠心分離機、デカンター型遠心分離機、ハイドロサイクロン（ｈｙｄｒｏｃｌｏｎｅ）、向流遠心抽出器）を用いて、分離されうる。場合により、１種または複数種の溶媒が、分離を促進するために遠心力を利用する装置に添加されうる。
図１は、他のＰＨＡでないバイオマス関連材料（例えば、細胞物質、水）中に含有される１種または複数種のＰＨＡを有するバイオマスからＰＨＡを抽出する方法の実施形態のフローチャートである。上記バイオマスは、ＰＨＡ抽出溶媒と接触して、混合物を形成する。上記ＰＨＡ抽出溶媒は、プロセスに後に導入されるＰＨＡ保持溶媒（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｏｌｖｅｎｔ）と共沸混合物（例えば、最低共沸混合物）を形成することが可能である。上記混合物は、攪拌（例えば、かき回す）されて、２相（つまり「ＰＨＡ相」と「残留バイオマス相」）を含む混合体を提供する。ＰＨＡ相は、抽出され可溶化したＰＨＡ、ＰＨＡ抽出溶媒、および、場合により微量のＰＨＡでないバイオマス関連材料を含有する溶液から形成される。残留バイオマス相は、含量が減少したＰＨＡ分、ＰＨＡでないバイオマス関連材料、場合により、ＰＨＡ抽出溶媒のキャリーオーバー分を有する残留バイオマスから形成される。次に、ＰＨＡ相および残留バイオマスは、分離される。いくつかの実施形態において、上記の２つの相は、分離を促進するために遠心力を利用する適切な装置（例えば、ディスク遠心分離器、ボウル遠心分離機、デカンター型遠心分離機、ハイドロサイクロン（ｈｙｄｒｏｃｌｏｎｅ）、向流遠心抽出器）を用いて、分離されうる。場合により、１種または複数種の溶媒が、分離を促進するために遠心力を利用する装置に添加されうる。
ＰＨＡ保持溶媒を含有する系（例えば、蒸留器もしくは蒸発器）に、ＰＨＡ相を導入して、第二混合体を形成する。上記系は、ＰＨＡ相のＰＨＡ抽出溶媒およびＰＨＡ保持溶媒の一部が、共沸混合物として、気体状態の第二混合体から除去される温度と圧力で、維持される。気体状の共沸混合物は、凝縮されて、液体状態でＰＨＡ抽出溶媒とＰＨＡ保持溶媒を含む第三混合体を形成する。ＰＨＡ抽出溶媒が、ＰＨＡ保持溶媒と混和しない場合（例えば、ＰＨＡ抽出溶媒とＰＨＡ保持溶媒が、不均質共沸混合物を形成する場合）、第三混合体を形成する２種の溶媒は、物理的に分離される（例えば、一方の溶媒を他方からデカンテーションすることにより）ことが可能である。ＰＨＡ抽出溶媒が、第二混合体から上記のように除去される（例えば、ほぼ除去される）場合、ＰＨＡ保持溶媒中にＰＨＡの沈殿が生じる。固体のＰＨＡは、ＰＨＡ保持溶媒から分離される（例えば、濾過により）。場合により、単離されたＰＨＡは、なお存在しうる不純物を除去するために１種または複数種の追加の溶媒でさらに洗浄されうる。
一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒およびＰＨＡ保持溶媒は、以下の特徴のうち１つまたは複数を有しうる。
（１）ＰＨＡ抽出溶媒は、分子レベルでほぼ均一な溶液を形成するようにＰＨＡを溶解しうる。
（２）ＰＨＡ保持溶媒は、単離されるＰＨＡに対して相対的に弱い溶解力を有する。
（３）ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の混合体が、その沸点に達する場合（例えば、混合体の加熱により）、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＰＨＡ保持溶媒と共沸混合物を形成する。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の混合体が、その沸点に達する場合（例えば、混合体の加熱により）、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＰＨＡ保持溶媒と不均質共沸混合物を形成する。その蒸気相が、凝縮される（例えば、蒸気相を冷却器で冷却して）場合、蒸気相は、続いて２つの非混和性の液体層を形成しうる。
本明細書に用いる用語「共沸混合物」は、分留塔の効率にかかわらず、分留により実質的に純成分に分離できない２成分以上の定沸点の液体混合物を意味する。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＰＨＡ保持溶媒と最低共沸混合物を形成し、そのＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の混合体の沸点は、ほぼ純粋なＰＨＡ抽出溶媒とほぼ純粋なＰＨＡ保持溶媒のいずれの沸点よりも低い。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＰＨＡ保持溶媒と最高共沸混合物を形成し、そのＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の混合体の沸点は、ほぼ純粋なＰＨＡ抽出溶媒とほぼ純粋なＰＨＡ保持溶媒のいずれの沸点よりも高い。
一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒とＰＨＡ保持溶媒の数は、所望通りに選択できる。一例として、単一のＰＨＡ抽出溶媒が、単一のＰＨＡ保持溶媒と二元共沸混合物（例えば、最低共沸混合物）を形成することが可能である。別の例として、単一のＰＨＡ抽出溶媒が、２種の異なるＰＨＡ保持溶媒と三元共沸混合物（例えば、最低共沸混合物）を形成することが可能である。さらなる例として、２種の異なるＰＨＡ抽出溶媒が、単一のＰＨＡ保持溶媒と三元共沸混合物（例えば、最低共沸混合物）を形成することが可能である。いくつかの実施形態において、２種以上のＰＨＡ抽出溶媒（例えば、３種のＰＨＡ抽出溶媒、４種の抽出溶媒、５種の抽出溶媒）は、２種以上のＰＨＡ保持溶媒（例えば、３種のＰＨＡ保持溶媒、４種の保持溶媒、５種の保持溶媒）と多成分共沸混合物（例えば、４成分、５成分、６成分、７成分、８成分、９成分、１０成分）を形成することが可能である。
ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の混合体の選択は、所与の精製されたＰＨＡと、ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の共沸混合物の所望の沸点とにより、決まる。理論に拘束されることを望むものではないが、所与のＰＨＡに適切なＰＨＡ抽出および保持溶媒は、所与のＰＨＡと溶媒の適切な溶媒和パラメータ（例えば、分散力、水素結合力および／または極性）を十分に調和させることにより、選択されうると考えられる。例えば、相対的に無極性のＰＨＡは、相対的に無極性のＰＨＡ抽出溶媒で調和されうる。また、理論に拘束されることを望むものではないが、所与のＰＨＡに適切なＰＨＡ抽出および保持溶媒は、候補のＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の混合体のいずれが、所望の沸点を有する共沸混合物を形成するかを決定することにより、選択されうると考えられる。いくつかの実施形態において、所望の共沸沸点は、単離されるＰＨＡの融解温度（ＴＭ）に基づいて選択されうる。溶媒和パラメータは、例えば、ハンセン（Ｈａｎｓｅｎ）著「溶解度パラメータ、ユーザーズ・ハンドブック、ニューヨーク州ニューヨークのＣＲＣ出版、２０００年（Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ−Ａ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，ＮＹ，ＮＹ（２０００））」に開示されている。共沸データは、例えば、ウィースト（Ｗｅａｓｔ），Ｒ．Ｃ．編「化学および物理学のＣＲＣハンドブック、６３版、フロリダ州ボカラトンのＣＲＣ出版、１９８２年（ＣＲＣ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，６３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ，ＦＬ（１９８２））」およびそれらに記載される参考文献に開示されている。
ＰＨＡ保持溶媒は、水、または相対的に高極性もしくは無極性有機溶媒でありうる。有機ＰＨＡ保持溶媒として、例えば、アルカンまたは単純アルコール（例えば、メタノールもしくはエタノール）が挙げられる。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ保持溶媒中のＰＨＡの溶解度は、２０℃で、該ＰＨＡの約０．２％未満（例えば、約０．１％未満）である。
一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒は、有機溶媒でありうる。ＰＨＡ抽出溶媒は、例えば、ケトン、エステル、アルコール（例えば、少なくとも４個の炭素を有するアルコール）、およびアルカンでありうる。一般的に、上記ケトンは、環状もしくは非環式、直鎖もしくは分岐、および／または置換もしくは未置換でありうる。非環式ケトンおよび環状ケトンの例として、メチルイソブチルケトン（「ＭＩＢＫ」）、３−メチル−２−ペンタノン（ブチルメチルケトン）、４−メチル−２−ペンタノン（メチルイソブチルケトン）、３−メチル−２−ブタノン（メチルイソプロピルケトン）、２−ペンタノン（メチルｎ−プロピルケトン）、ジイソブチルケトン、２−ヘキサノン（メチルｎ−ブチルケトン）、３−ペンタノン（ジエチルケトン）、２−メチル−３−ヘプタノン（ブチルイソプロピルケトン）、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン（エチルｎ−ブチルケトン）、４−ヘプタノン、２−オクタノン（メチルｎ−ヘキシルケトン）、５−メチル−３−ヘプタノン（エチルアミルケトン）、５−メチル−２−ヘキサノン（メチルイソ−アミルケトン）、ヘプタノン（ペンチルメチルケトン）、シクロ−ペンタノン、シクロ−ヘキサノンが挙げられる。
一般的に、上記エステルは、環状もしくは非環式、直鎖もしくは分岐、および／または置換もしくは未置換でありうる。非環式エステルおよび環状エステルの例として、酢酸エチル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸ヘキシル、酪酸エチル、イソ酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸イソブチル、ｎ−酪酸メチル、酪酸イソアミル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸イソアミル、酪酸ブチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、イソ吉草酸プロピル、カプロン酸メチル、酪酸エチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンが挙げられる。
一般的に、少なくとも４個の炭素原子を有するアルコールは、環状もしくは非環式、直鎖もしくは分岐、および／または置換もしくは未置換でありうる。上記の環状アルコールおよび非環式アルコールの例として、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、メチル−１−ブタノール、エチル−１−ブタノール、３−メチル−１−ブタノール（アミルアルコール）、２−メチル−１−ペンタノール、２−メチル−２−ブタノール（ｔｅｒｔ−アミルアルコール）、３−メチル−２−ペンタノール（メチルイソブチルカルビノール）、メチル−２−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、２−ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、シクロ−ヘキサノール、メチル−シクロ−ヘキサノールおよびフーゼル油（高級アルコールの混合液で、アルコール蒸留の副産物であることが多く、典型的には、主にアミルアルコール（メチルブタノール）である）が挙げられる。
一般的に、上記アルカンは、環状もしくは非環式、直鎖もしくは分岐、および／または置換もしくは未置換でありうる。いくつかの実施形態において、上記アルカンは、直鎖アルカンを含み、５個以上の炭素原子を有する（例えば、ヘプタン、ヘキサン、オクタン、ノナン、ドデカン）。特定の実施形態において、上記アルカンは、イソアルカン（例えば、メチルヘプタン、メチルオクタン、ジメチルヘプタン）を含む。特定の実施形態において、ソルトロール（Ｓｏｌｔｒｏｌ）（登録商標）１００（Ｃ９〜Ｃ１１のイソアルカンの混合物、テキサス州のヒューストン（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）にあるシェブロン・フィリップス・ケミカル・カンパニー（Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｐｈｉｌｌｉｐs Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている）を使用することができる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、ハロゲン化されていない。非ハロゲン溶媒は、溶媒の環境への悪影響を軽減し、溶媒を使用することに伴う健康リスクを抑え、および／または溶媒の保管、取り扱いおよび／または廃棄に伴うコストを削減することが可能であるので、非ハロゲン溶媒を用いることは、有利でありうる。
特定の実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、相対的に低い密度を有しうる。例えば、ＰＨＡ抽出は、２０℃で、約０．９５Ｋｇ／Ｌ未満（例えば、約０．９Ｋｇ／Ｌ未満、約０．８Ｋｇ／Ｌ未満、約０．７Ｋｇ／Ｌ未満）の密度を有しうる。理論に拘束されることを望むものではないが、相対的に低い密度のＰＨＡ抽出を用いることにより、残留バイオマス相からのＰＨＡ相の分離の精度を高めることが可能であると考えられる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、水中において相対的に小さい溶解度を有する。例えば、ＰＨＡ抽出溶媒は、２０℃で、約１％未満（例えば、約０．５％未満、約０．２％未満）の水中での溶解度を有しうる。水中で相対的に小さい溶解度を有するＰＨＡ抽出溶媒は、このような溶媒は水とあまり混ざらない傾向にあるので、望ましい。このことにより、プロセス中に２種の別々の相が提供され易くなるので、プロセスのコストおよび／または複雑性が軽減されうる。
特定の実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、実質的に非加水分解性である。例えば、上記溶媒は、せいぜい酢酸エチルと同じくらいの加水分解性である。実質的に非加水分解性のＰＨＡ抽出溶媒を使用することにより、望ましくない副産物（例えば、有機酸などの化学反応性種）が生成する可能性が下がりうる。それによって、例えば、ＰＨＡ抽出を実施する系の部分（例えば鉛管）の腐食の量および／または速度が抑えられうる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＰＨＡ保持溶媒よりも高い沸点を有することが可能である。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒が、約２００℃以下（例えば、約１９０℃以下、約１８０℃以下、約１７０℃以下、約１６０℃以下、約１５０℃以下）の沸点を有することは、望ましい。理論に拘束されることを望むものではないが、上記のＰＨＡ抽出溶媒を使用することにより、単離されたＰＨＡをさらに容易に乾燥させ、それにより、単離されたＰＨＡに伴う望ましくない残留溶媒の量を最小限に抑えることが可能となると考えられる。
特定の実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒（例えば、ＭＩＢＫ）は、相対的に少量のＰＨＡ保持溶媒（例えば、ｎ−ヘプタン）をさらに含みうる。この追加されるＰＨＡ保持溶媒は、一般的にＰＨＡ抽出溶媒と混和性であり、単離されたＰＨＡを保持するために使用されるＰＨＡ保持溶媒と同じでも異なってもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、ＰＨＡ抽出溶媒中にＰＨＡ保持溶媒を含むことにより、ＰＨＡを含有する溶液（例えば、ＰＨＡ相）およびＰＨＡ抽出溶媒の粘性を低くしおよび／または所望のＰＨＡを抽出する際にプロセスの選択性を高めうると考えられる。
いくつかの実施形態において、追加されるＰＨＡ保持溶媒は、単離されたＰＨＡを保持するために使用されるＰＨＡ保持溶媒と異なる（例えば、ＰＨＡを保持するためのＰＨＡ保持溶媒−１とＰＨＡ抽出溶媒に追加されるＰＨＡ保持溶媒−２とを有する実施形態）。
特定の実施形態において、ＰＨＡ保持溶媒−２の量は、ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒−１の混合体の最大蒸気圧が、ほとんど変更されないくらいの量である。例えば、ＰＨＡ抽出溶媒の体積に対する追加されるＰＨＡ保持溶媒の体積比は、約０．１０未満（例えば、約０．０７未満、約０．０５未満、約０．０２未満）である。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ保持溶媒−２は、ＰＨＡ抽出溶媒とＰＨＡ保持溶媒−１と共に三元共沸混合物を形成することが可能である。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ保持溶媒−２とＰＨＡ抽出溶媒は、互いにＰＨＡ保持溶媒−１と二元共沸混合物を形成することが可能である。特定の実施形態において、ＰＨＡ保持溶媒−２／ＰＨＡ保持溶媒−１の混合体から形成される二元共沸混合物は、ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒−１の混合体の沸点の約１０℃の範囲内（例えば８℃の範囲内、６℃の範囲内、５℃の範囲内）の沸点を有することが可能である。
理論に拘束されることを望むものではないが、三元共沸混合物（例えば、ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒−２／ＰＨＡ保持溶媒−１）または沸点近似（ｃｌｏｓｅ ｂｏｉｌｉｎｇ）対の二元共沸混合物（例えば、ＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒−１およびＰＨＡ保持溶媒−２／ＰＨＡ保持溶媒−１）を形成することにより、例えば、気体状の共沸混合物が凝縮されて、ＰＨＡ抽出溶媒、ＰＨＡ保持溶媒−１、およびＰＨＡ保持溶媒−２を含む第三混合体を形成する場合、有効なリサイクルおよび再使用のための、ＰＨＡ抽出溶媒とＰＨＡ保持溶媒−２のいずれの完全な回収も容易になると考えられる。特定の実施形態において、ＰＨＡ保持溶媒−２は、有効な分離およびリサイクルがされる（例えば、第三混合体を形成後に、ＰＨＡ抽出溶媒でデカンテーションすることによって）ように、相対的に小さい溶解度を有するか或いはＰＨＡ保持溶媒−１と混和しない。
有用なＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の混合体として、ＰＨＡ保持溶媒が水であり、かつＰＨＡ抽出溶媒が水と最低共沸混合物を形成しうる溶媒である混合体が挙げられる。
いくつかの実施形態において、最低共沸混合物は、１気圧（ａｔｍ）で、約６０℃〜約９９℃（例えば、約６５℃〜約９５℃、約７０℃〜約９５℃、約７５℃〜約９５℃、約８０℃〜約９５℃、約８５℃〜約９５℃、約９０℃〜約９５℃）の沸点を有しうる。いくつかの実施形態において、最低共沸混合物の沸点は、ＰＨＡの融解温度（ＴＭ）よりも少なくとも約１０℃低く（例えば、少なくとも約２０℃低く、少なくとも約３０℃低く）なりうる。理論に拘束されることを望むものではないが、上記の共沸混合物は、沈殿段階中にゲルが生成する可能性を最小限に抑えることができると考えられる。ここでも理論に拘束されることを望むものではないが、上記の共沸混合物は、相対的に適度の減圧状態に相当する圧力（例えば、少なくとも約１０ｋＰａ（絶対）、少なくとも約２０ｋＰａ（絶対）、少なくとも約３０ｋＰａ（絶対））で、かつ相対的に低い温度（例えば、約３０℃〜約６０℃）で、除去されることが可能であることも考えられる。これにより、水との最低共沸混合物としてＰＨＡ抽出溶媒を除去する相対的にエネルギー集約的な蒸留を実施する必要性を最小限に抑えることが可能となる。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、１００℃より高い沸点を有する。
特定の実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、ハロゲン化されておらず、相対的に小さい（例えば、酢酸エチルよりも小さい）水溶解度と、加水分解の視点からおよび／またはポリマーに対する反応性の視点から相対的に低い反応性とを有する。
特定の実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＭＩＢＫであり、約２５％の含水率および約８８℃の共沸沸点を有する、水との共沸混合物を形成する。
一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＰＨＡ保持溶媒との共沸混合物として、蒸留もしくは蒸発（例えば、ＰＨＡ抽出溶媒のほぼ完全な回収を達成する多段階の蒸発）によって、除去される。
いくつかの実施形態において、蒸留もしくは蒸発は、相対的に適度の減圧状態に相当する圧力で、実行されうる。例えば、上記蒸留もしくは蒸発は、約５０キロパスカル（ｋＰａ）以下（例えば、約４０ｋＰａ以下、約３０ｋＰａ以下、約２０ｋＰａ以下、約１０ｋＰａ以下）の圧力（絶対）で、実行されうる。
いくつかの実施形態において、蒸留もしくは蒸発は、相対的に低い温度で、実行されうる。例えば、上記蒸留もしくは蒸発は、約６０℃以下（例えば、約５０℃以下、約４０℃以下、約３０℃以下、約２５℃以下、約２０℃以下）の温度で、実行されうる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ相は、蒸留もしくは蒸発の開始に先立って、ＰＨＡ保持溶媒と混合されうる。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ相は、ＰＨＡ保持溶媒を含有する系（例えば、蒸留もしくは蒸発装置）に導入され、その系は、形成するのにも、また気相中の系からＰＨＡ抽出溶媒／ＰＨＡ保持溶媒の共沸混合物を除去する（例えば、図１を参照のこと）のにも十分な温度と圧力で、維持される。特定の実施形態において、ＰＨＡ相は、系に少量ずつ導入されうる（例えば、注入される）。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ相を相対的に遅い速度で系に導入するのが、望ましい。例えば、ＰＨＡ相は、ＰＨＡ保持溶媒１００ガル当りＰＨＡ相約２ｇｐｍ（ガロン／分）以下（例えば、約４ｇｐｍ／１００ｇａｌ以下、約３ｇｐｍ／１００ｇａｌ以下、約２ｇｐｍ／１００ｇａｌ以下、約１ｇｐｍ／１００ｇａｌ以下、約０．５ｇｐｍ／１００ｇａｌ以下）の速度で、導入されうる。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ相は、共沸留出液が収集される速度とほぼ同じくらいの速度で導入されうる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ相／ＰＨＡ保持溶媒の混合物は、高剪断インペラ（例えば、平面翼型タービン）などの高剪断装置を用いて、蒸留中に攪拌される。その剪断速度は、種々の装置の先端速度により、決められ、例えば、約１００回転／分（ｒｐｍ）〜約５００ｒｐｍの間（例えば、３００ｒｐｍ）で変えられうる。理論に拘束されることを望むものではないが、高剪断混合は、特定の条件下で、沈殿したＰＨＡの品質を向上させると考えられる。
一般的に、ＰＨＡは、ＰＨＡ相からＰＨＡ抽出溶媒が除去される際に、固体形状（例えば、ポリマー顆粒として、結晶質固体として）で、ＰＨＡ保持溶媒に保持される。いくつかの実施形態において、ＰＨＡは、ＰＨＡ抽出溶媒がＰＨＡ相からほぼ除去される場合に、固体形状で保持される。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ保持溶媒は、ＰＨＡの保持中に、ゲルもゲル状物質もほとんど生成しない。
ＰＨＡは、次に、ＰＨＡ保持溶媒から分離される。この分離は、例えば、濾過または遠心分離（例えば、バスケット型遠心分離機を用いて、真空ベルトフィルターを用いて）により、実施されうる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡは、相対的に非圧縮性および非繊維性の固体として、獲得されうる。理論に拘束されることを望むものではないが、上記の非圧縮性および非繊維性の固体が、濾過およびケーク洗浄の特性を向上させて、それにより、ＰＨＡ単離と精製とをそれぞれ促進すると考えられる。濾過およびケーク洗浄操作へのＰＨＡ固体の適合性は、上面に最大サイズの開口部と底面に最小サイズの開口部とを有するスクリーンをラックとして積み重ねた一連のスクリーンを通して、ＰＨＡ固体をスクリーニングすることにより測定される粒径分布を特徴とする。典型的なスクリーンデッキのサイズは、約０．２５ミリメートル（ｍｍ）〜約６ｍｍの範囲である。スクリーンデッキを通してＰＨＡ固体の代表的試料を通過させた後、留分は、収集され、秤量されて、各スクリーンデッキ上に保留される総量の百分率として表される。典型的に、スクリーンデッキは、有効な分留を促進するために、上面スクリーンに試料を載せた後に、適切な攪拌器に固定される。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ固体は、微粉を相対的に含有せず（例えば、約１０％未満、約５％未満、約２．５％未満の約０．２５ｍｍ未満のサイズの累積物質）、またさらに装置内に沈降してそれにより遮断を生じる過大な物質を相対的に含有しない（例えば、１０％未満、５％未満、２．５％未満の５ｍｍ超サイズの累積物質）。スクリーニング試験を用いる粒径分布を測定する適切な方法は、ＡＳＴＭ−Ｄ１９２１−０１に開示されている。いくつかの実施形態において、ＰＨＡは、相対的に高い嵩密度を有する固体として、獲得されうる。例えば、上記ＰＨＡは、少なくとも約０．２００キログラム（Ｋｇ）／リットル（Ｌ）もしくはＫｇ／立法メートル（ｍ３）（例えば、少なくとも約０．２００Ｋｇ／Ｌ、少なくとも約０．２５０Ｋｇ／Ｌ、少なくとも約０．３００Ｋｇ／Ｌ、少なくとも約０．３５０Ｋｇ／Ｌ、少なくとも約０．４００Ｋｇ／Ｌ、少なくとも約０．４５０Ｋｇ／Ｌ、少なくとも約０．５００Ｋｇ／Ｌ、少なくとも約０．６００Ｋｇ／Ｌ）の嵩密度を有しうる。嵩密度は、ＡＳＴＭ−Ｄ５２７−９３に基づいたメスシリンダー中で測定されるタップ嵩密度を用いて測定されうる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡは、相対的に大きな直径を有するポリマー顆粒として、獲得されうる。例えば、上記ポリマー顆粒は、少なくとも約０．５ミリメートル（ｍｍ）（例えば、少なくとも約１．０ｍｍ、少なくとも約１．５ｍｍ、少なくとも約２．０ｍｍ、少なくとも約２．５ｍｍ）の直径を有しうる。
典型的に、沈殿したＰＨＡは、次に、残留溶媒などの望ましくない不純物の除去を助力するために洗浄される。いくつかの実施形態において、該ポリマーは、溶媒（例えば、ＭＩＢＫ、メタノール、または溶媒の混合物）で洗浄されうる。通常、洗浄用の組成物は、ＰＨＡの再溶解を減少させる（例えば、最小限に抑える）および／または不純物の除去を高める（例えば、最大にする）ように選択される。
特定の実施形態において、単離されたＰＨＡは、アルコール（例えばメタノール）で、そして向流カスケード（例えば、相対的に純粋でないメタノールで事前工程から始めて相対的に純粋なメタノールで終える）を用いて、洗浄することにより、さらに精製されうる。いくつかの実施形態において、この洗浄工程は、不純物の洗浄および除去をさらに促進するように、高温かつ適切な滞留時間で実施されうる。一般的に、ＰＨＡ濾過ケークのメタノール洗浄の全容量は、容易く再精製（例えば、濾過、活性炭、不揮発性不純物からのフラッシングまたは蒸留を用いて）、および再使用できる、相対的に非常に僅かな量を示しうる。
典型的に、洗浄され、沈殿されたＰＨＡは、乾燥される（例えば、約４０℃〜約１００℃の温度で）。乾燥は、真空下で実施されうる（例えば、残留溶媒の回収を容易にするために）。特定の実施形態において、例えば、液化押出機内に、なお溶媒を含有する沈殿したＰＨＡを直接押出すのが、望ましい場合もある。このような押出は、例えば、ポリマーの融点に近い温度で実施されることが可能であり、その溶媒は、押出機から直接回収されうる。水は、場合により、液化押出機内に圧力下で注入されうる（例えば、残留溶媒の痕跡の有効なストリッピングおよび除去を促進するようにｉｎ−ｓｉｔｕで水蒸気を発生させるために）。ガス流（例えば、空気、ＣＯ２または水蒸気）は、場合により、押出機内に注入されうる（例えば、溶媒除去を促進するために）。押出は、例えば、資本やプロセス操作のコスト削減のために、乾燥や製品成型（例えばペレット化）操作を統合して単一のユニットにすることが可能である。
共沸留出液は、ＰＨＡ抽出溶媒およびＰＨＡ保持溶媒が再使用できるように、さらに処理されうる。例えば、ＰＨＡ保持溶媒が水であり、かつＰＨＡ抽出溶媒が水と混和しない溶媒（例えば、ＭＩＢＫ）である実施形態において、２種の成分は、デカンテーションによって、例えば、一番下の水層から一番上のＰＨＡ抽出溶媒層に分離されうる。
いくつかの実施形態において、バイオマスは、スラリーとして提供されうる。典型的に、スラリーは、水とバイオマスを含有する発酵ブロスを形成して、発酵ブロスから水の一部を除去することにより、提供される。水は、例えば、濾過（例えば、精密濾過、膜濾過）によりおよび／またはデカンテーションによりおよび／または遠心力を用いることにより、除去されうる。特定の実施形態において、バイオマス不純物（例、細胞壁や細胞膜不純物等）は、スラリーを提供するプロセス中に除去されうる。上記の不純物として、タンパク質、脂質（例えば、トリグリセリド、リン脂質、およびリポタンパク質）およびリポ多糖が挙げられうる。他の実施形態において、乾燥バイオマスを使用することが可能である。特定の実施形態において、上記乾燥バイオマスは、水と混合されて、スラリーを提供することが可能である。
いくつかの実施形態において、溶媒系を加える前に、スラリーに沈殿剤を加えることにより、相対的に純粋な単離された抽出ＰＨＡ（例えば、少なくとも約９９％の純度、少なくとも約９９．５％の純度、または少なくとも約９９．９％の純度を有する）が生成されうる。適切な沈殿剤として、直鎖もしくは分岐、置換もしくは未置換アルコールおよび／またはアルカンが挙げられる。そのアルカンは、環状でも非環式でもどちらでもよい。沈殿剤として使用されうる適切なアルコールの例として、メタノール、エタノール、プロパノール、およびイソプロパノールが挙げられる。沈殿剤として使用されうる適切なアルカンの例として、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルヘプタン、ジメチルヘプタン、オクタン、メチルオクタン、およびノナンが挙げられる。本明細書に記載される沈殿剤は、市販製品から購入可能である。例えば、ソルトロール（ＳＯＬＴＲＯＬ）１００（Ｃ９〜Ｃ１１イソアルカンの混合物）は、テキサス州ヒューストンのシェブロン・フィリップ・ケミカルカンパニー（Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｐｈｉｌｌｉｐｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ （Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手可能である。このように得られるＰＨＡの純度は、ＰＨＡ試料を酸性条件下でブタン分解（ｂｕｔａｎｏｌｙｓｉｓ）して、脂質とリン脂質の脂肪酸残基とのブチルエステルだけでなくＰＨＡ単量体単位のブチルエステルを形成した後、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析（例えば、０．２５μｍフィルムを有する３０ｍ × ０．３２ｍｍＩＤのスペルコ（Ｓｕｐｅｌｃｏ）２４０４４ＳＢＰ−１カラムを装備するヒューレット・パッカード社（Ｈｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ）の５８９０シリーズＩＩＧＣ）により、測定されうる。脂肪酸およびヒドロキシ酸（例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、または３−ヒドロキシブチレート）の適切な標準を使用して、クロマトグラフィー応答（ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を較正、評定、および定量化する。この方法を用いて、ポリマー含有量と不純物の含有量の両方を定量化することが可能である。無機不純物は、灰化により、定量化されうる。
理論に拘束されることを望むものではないが、溶媒系を加える前に、ＰＨＡを含有するスラリーに沈殿剤を加えることにより、バイオマス不純物（例えば、リン脂質、天然脂質、またはリポタンパク質）の除去が容易になると考えられる。バイオマス中のＰＨＡ固体含有量が、相対的に高い（例えば、少なくとも約６５％または少なくとも約７５％のＰＨＡ固体の含有量を有する）場合、これは、特に有利となる。
スラリーをさらに化学的に前処理して、相対的に純粋に単離された抽出ＰＨＡ（例えば、少なくとも約９９％または少なくとも約９９．５％の純度を有する）を得ることが可能である。例えば、溶媒系を加える前に、塩基性物質（例、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび／または水酸化アンモニウム等）で、上記スラリーを処理して、弱い苛性混合物（例えば、約８．５〜約１０、約８．５〜約９、約９〜約９．５、または約９．５〜約１０のｐＨを有する）の形成後、中和する。スラリーを化学的に前処理する間に、その温度は、上昇し（例えば室温〜約９５℃の任意の温度に）、そして他の適切な化学物質（例、界面活性剤、洗浄剤、および／または酵素等）を添加して、相対的に純粋に単離された抽出ＰＨＡの生成がさらに促進されうる。適切な界面活性剤および洗浄剤として、陰イオン界面活性剤（例えば、硫酸ドデシルナトリウム）および非イオン界面活性剤（例えば、ミズーリ州セントルイスのシグマ・アルドリッチ社（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ）（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から入手可能なＴＷＥＥＮ２０およびＴＷＥＥＮ８０およびデラウェア州ニューキャッスルのユニケマ社（Ｕｎｉｑｅｍａ（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ））から入手可能なＨＹＰＥＲＭＥＲ ＣＧ−６）が挙げられる。適切な酵素として、リパーゼ（例えば、デンマークのバウスヴェアのノバザイム社（Ｎｏｖａｚｙｍｅｓ（Ｂａｇｓｖａｅｒｄ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から入手可能なＬＩＰＯＬＡＳＥまたはＬＩＰＥＸ）、ホスホリパーゼ（例えば、デンマークのバウスヴェアのノバザイム社（Ｎｏｖａｚｙｍｅｓ（Ｂａｇｓｖａｅｒｄ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から入手可能なＬＥＣＩＴＡＳＥ）、ヌクレアーゼ（例えば、ニューヨーク州ホーソンのＥ．Ｍ．インダストリー社（Ｅ．Ｍ．Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ ＮＹ））から入手可能なＢＥＮＺＯＮＡＳＥ）、プロテアーゼ（例えば、カリフォルニア州パロアルトのジェネンコア社（Ｇｅｎｅｎｃｏｒ（Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ）から入手可能なＰＲＯＴＥＸ ６Ｌおよびデンマークのバウスヴェアのノバザイム社（Ｎｏｖａｚｙｍｅｓ（Ｂａｇｓｖａｅｒｄ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から入手可能なＡＬＣＡＬＡＳＥ、およびリゾチーム（例えば、カナダのブリティッシュコロンビアのイノバテック社（Ｉｎｏｖａｔｅｃｈ Ｉｎｃ．（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｃｏｌｕｍｂｉａ，Ｃａｎａｄａ））から入手可能なエッグホワイトリゾチーム）が挙げられる。いくつかの実施形態において、錯化剤および金属イオン遮閉剤（例、クエン酸およびＥＤＴＡ等）を使用して、不純物の除去をさらに促進することも可能である。
理論に拘束されることを望むものではないが、溶媒系を加える前に、スラリーを化学処理する（例えば、塩基性物質を用いて弱い苛性混合物を形成する）ことにより、バイオマス中に存在する不純物（例えば、脂質、リン脂質、またはリポタンパク質）の除去を促進すると考えられる。バイオマス中のＰＨＡ固体含有量が、相対的に高い（例えば、少なくとも約６５％または少なくとも約７５％のＰＨＡ固体含有量を有する）場合、これは、特に有利となりうる。
いくつかの実施形態において、スラリーは、約１５重量％〜約４０重量％（例えば、約２５重量％〜約３５重量％）の固体含有量（例えば、スラリーの総湿重量に対するそのＰＨＡ含有量を含む乾燥バイオマス重量）を有する。
バイオマスのＰＨＡ含有量（例えば、重量％を基準として、ポリマー含有量を含む乾燥バイオマスのＰＨＡ含有量）は、所望通りに変更できる。一例として、バイオマスが微生物由来である実施形態において、バイオマスは、少なくとも約５０重量％（例えば、少なくとも約６０重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約８０重量％）のＰＨＡ含有量を有することが可能である。別の例として、バイオマスが植物由来である実施形態において、バイオマスは、約５０重量％未満（例えば、約４０重量％未満、約３０重量％未満、約２０重量％未満）のＰＨＡ含有量を有することが可能である。
バイオマスは、１種または複数種の構成単位（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）から形成されうる。上記の構成単位として、例えば、ＰＨＡを生成するための微生物菌株（例えば、アルカリゲネス・ユートロファス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）（ラルストニア・ユートロファ（Ｒａｌｓｔｏｎｉａ ｅｕｔｒｏｐｈａ）と改名）、アルカリゲネス・レータス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｌａｔｕｓ）、アゾトバクター（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ）、アエロモナス（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）、コマモナス（Ｃｏｍａｍｏｎａｓ）、シュードモナドス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｄｓ））、ＰＨＡを生成するための遺伝子改変生物（例えば、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ラルストニア（Ｒａｌｓｔｏｎｉａ）、エシェリキア・コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、クレブシエラ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ））、ＰＨＡを生成するための酵母菌、およびＰＨＡを生成するためのプラントシステムが挙げられる。上記の構成単位は、例えば、リー（Ｌｅｅ）著「バイオテクノロジーとバイオエンジニアリング（Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）４９巻、１−１４頁（１９９６年）」、ブラウネッグ（Ｂｒａｕｎｅｇｇ）ら著（１９９８年）、「ジャーナル・バイオテクノロジー（Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）６５巻、１２７−１６１頁」、マディソンおよびユイスマン（Ｍａｄｉｓｏｎ ａｎｄ Ｈｕｉｓｍａｎ）、１９９９年、およびスネルおよびピープル（Ｓｎｅｌｌ ａｎｄ Ｐｅｏｐｌｅｓ）、２００２年、「代謝工学（Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、４巻、２９−４０頁」に開示され、それらは、参照により本明細書に援用されている。
バイオマスが微生物細胞を含有する実施形態において、バイオマスに含有される微生物細胞のサイズは、所望通りに変更できる。一般的に、微生物細胞（例えば、細菌細胞）は、少なくとも約０．２ミクロン（例えば、少なくとも約０．５ミクロン、少なくとも約１ミクロン、少なくとも約２ミクロン、少なくとも約３ミクロン、少なくとも約４ミクロン、少なくとも約５ミクロン）のサイズを伴う少なくとも１つの寸法を有する。特定の実施形態において、バイオマス中に相対的に大型の微生物細胞（例えば、相対的に大型の細菌細胞）を使用することは、バイオマスの分離を促進し、バイオマススラリーを形成することが可能であるので、有利でありうる。
一般的に、ＰＨＡは、１種または複数種のモノマー単位の重合（例えば、酵素的重合）により、形成される。上記のモノマー単位の例として、例えば、３−ヒドロキシブチレート、グリコール酸、３−ヒドロキシプロピオネート、３−ヒドロキシバレレート、３−ヒドロキシヘキサノエート、３−ヒドロキシヘプタノエート、３−ヒドロキシオクタノエート、３−ヒドロキシノナオエート、３−ヒドロキシデカノエート、３−ヒドロキシドデカノエート、３−ヒドロキシドデセノエート、３−ヒドロキシテトラデカノエート、３−ヒドロキシヘキサデカノエート、３−ヒドロキシオクタデカノエート、４−ヒドロキシブチレート、４−ヒドロキシバレレート、５−ヒドロキシバレレート、および６−ヒドロキシヘキサノエートが挙げられる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡは、化学式−ＯＣＲ１Ｒ２（ＣＲ３Ｒ４）ｎＣＯ−［式中、ｎは、０または整数（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５等）である］を有する少なくとも１種のモノマー単位を有する。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の各々は、水素原子、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、置換された基（例えば、置換炭化水素基）または未置換基（例えば、未置換の炭化水素基）である。置換された基の例として、ハロ置換された基（例えば、ハロ置換された炭化水素基）、ヒドロキシ置換された基（例えば、ヒドロキシ置換された炭化水素基）、ハロゲン基、窒素置換された基（例えば、窒素置換された炭化水素基）および酸素置換された基（例えば、酸素置換された炭化水素基）が挙げられる。置換された基として、例えば、置換された飽和炭化水素基および置換された不飽和炭化水素基が挙げられる。Ｒ１は、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４の各々と同じであるかもしくは異なる。Ｒ２は、Ｒ１、Ｒ３およびＲ４の各々と同じであるかもしくは異なる。Ｒ３は、Ｒ２、Ｒ１およびＲ４の各々と同じであるかもしくは異なり、Ｒ４は、Ｒ２、Ｒ３およびＲ１の各々と同じであるかもしくは異なる。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡは、２種以上の異なるモノマー単位を含有する共重合体である。上記の共重合体の例として、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバレレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシバレレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−６−ヒドロキシヘキサノエート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘプタノエート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシオクタノエート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシデカノエート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシドデカノエート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシオクタノエート−コ−３−ヒドロキシデカノエート、ポリ−３−ヒドロキシデカノエート−コ−３−ヒドロキシオクタノエート、およびポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシオクタデカノエートが挙げられる。
特定の実施形態において、ＰＨＡは、ホモポリマーである。上記のホモポリマーの例として、ポリ−４−ヒドロキシブチレート、ポリ−４−ヒドロキシバレレート、ポリ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシヘキサノエート、ポリ−３−ヒドロキシヘプタノエート、ポリ−３−ヒドロキシオクタノエート、ポリ−３−ヒドロキシデカノエートおよびポリ−３−ヒドロキシドデカノエートが挙げられる。
ＰＨＡは、少なくとも約５００ダルトン（例えば、少なくとも約１０，０００ダルトン、少なくとも約５０，０００ダルトン）および／または約２，０００，０００ダルトン未満（例えば、約１，０００，０００ダルトン未満、約８００，０００ダルトン未満）のポリスチレン当量の重量平均分子量を有しうる。本明細書に用いる重量平均分子量は、例えば、ＰＨＡ試料用の溶離液と希釈剤の両方としてクロロホルムを用いるゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される。分子量を測定するための検量線は、ポリスチレン分子量標準を用いて、生成されうる。
一般的に、バイオマスに加えられるＰＨＡ抽出溶媒の量は、所望通りに変更できる。特定の実施形態において、遠心分離後に、ＰＨＡ相が約１０重量％未満（例えば、約８重量％未満、約６重量％未満、約５重量％未満、約４重量％未満、約３重量％未満）のＰＨＡ固体含有量を有するように、ＰＨＡ抽出溶媒の量が、バイオマスに加えられる。
特定の実施形態において、ＰＨＡは、ポリ−３−ヒドロキシブチレート共重合体（例えば、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシプロピオネート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバレレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシバレレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエートおよび／またはポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシブチレート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシオクタノエート−コ−３−ヒドロキシデカノエート−コ−３−ヒドロキシドデカノエート）であり、モノマー単位の大部分は、３−ヒドロキシブチレートであり（例えば、少なくとも約５０％のモノマー単位が、３−ヒドロキシブチレートであり、少なくとも約６０％のモノマー単位が、３−ヒドロキシブチレートである）、候補ＰＨＡ抽出溶媒は、ケトン、エステルまたは少なくとも４個の炭素原子を有するアルコールから選択されてもよく、そして候補ＰＨＡ保持溶媒は、アルカン、メタノール、エタノール、または水から選択されてもよい。いくつかの実施形態において、ＰＨＡが、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−４−ヒドロキシブチレートである場合、ＰＨＡ抽出溶媒は、ＭIＢＫ、酢酸ブチル、およびシクロヘキサノンでありうる。いくつかの実施形態において、ＰＨＡが、ＰＨＢ、ポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシバレレート、またはポリ−３−ヒドロキシブチレート−コ−３−ヒドロキシヘキサノエートである場合、ＰＨＡ抽出溶媒は、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、またはＭＩＢＫとシクロヘキサノンの混合物でありうる。一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒が約１００℃を超える沸点を有すケトンおよびエステルを含む場合、ＰＨＡ保持溶媒は、水でありうる。
ＰＨＡがポリ−３−ヒドロキシオクタノエートであるいくつかの実施形態において、候補ＰＨＡ抽出溶媒は、ケトン、エステル、少なくとも４個の炭素原子を有するアルコール、またはアルカン（例えば、ヘキサン）から選択されてもよく、候補ＰＨＡ保持溶媒は、メタノール、エタノール、または水から選択されてもよい。
特定の実施形態において、バイオマスとＰＨＡ抽出溶媒との接触は、ＰＨＡ相に移動した相対的に多量のＰＨＡ抽出溶媒を用いて、実施されうる。例えば、いくつかの実施形態において、バイオマスと接触した溶媒の量に対するＰＨＡ相中の回収されたＰＨＡ抽出溶媒の量の比は、少なくとも約０．８（例えば、０．８５、少なくとも約０．９、少なくとも約０．９５、少なくとも約０．９８、少なくとも約０．９９）である。いくつかの実施形態において、相対的に多量のＰＨＡ抽出溶媒は、バイオマスからポリマー（例えば、ＰＨＡ）を分離する間に、例えば、向流条件を用いて、ＰＨＡ相に移動されうる。
特定の実施形態において、バイオマスとＰＨＡ抽出溶媒との接触は、残留バイオマス相に移動した相対的に少量のＰＨＡ抽出溶媒を用いて、実施されうる。例えば、いくつかの実施形態においてバイオマスと接触した溶媒の量に対する残留バイオマス相中の回収されたＰＨＡ抽出溶媒の量の比は、約０．２以下（例えば、約０．１５以下、約０．１以下、約０．０５以下、約０．０２以下、約０．０１以下）である。いくつかの実施形態において、相対的に少量のＰＨＡ抽出溶媒は、バイオマスからポリマー（例えば、ＰＨＡ）を分離する間に、例えば、向流条件を用いて、残留バイオマス相に移動される。
一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒とバイオマスとを含有する混合物を加熱して、ＰＨＡ抽出溶媒とＰＨＡの相互作用を高め、それにより、バイオマスからＰＨＡを除去させる。
一般的に、攪拌中のＰＨＡ抽出溶媒とバイオマスの温度は、所望通りに変更できる。いくつかの実施形態において、上記温度は、約１６０℃未満（例えば、約１２５℃未満、約９５℃未満、約６５℃未満）および／または少なくとも約２０℃である。特定の実施形態において、上記温度は、周囲温度〜約９５℃（例えば、約４０℃〜約８０℃、約６０℃〜約７０℃）である。特定の実施形態において、圧力は、高温での抽出を容易にするように、大気圧よりも大きく（例えば１気圧よりも大きく、最大２０気圧まで）に調節されうる。
一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒とバイオマスを攪拌する場合に使用される剪断力は、所望通りに変更できる。特定の実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒とバイオマスは、溶解時間が短縮されるようにかき回すことにより、攪拌される。いくつかの実施形態において、溶解を助力するように、高剪断インペラと攪拌機（例えば、６翼のラシュトン（Ｒｕｓｈｔｏｎ）タービンなどの平面翼型インペラ）は、例えば、約５メートル／秒以上（例えば、約１０メートル／秒まで）の先端速度で使用されうる。特定の実施形態において、低い断面翼（ｐｒｏｆｉｌｅ ｂｌａｄｅ）を有する高速度分散機は、例えば、約１０メートル／秒以上（例えば約１５メートル／秒以上、約２０メートル／秒〜約２５メートル／秒）の先端速度で、使用されうる。典型的に、高速度分散機は、低い断面翼または鋸の波状先端を有する翼を有し、増速した先端速度で高剪断を生み出す。特定の実施形態において、溝付固定子内を回転する、高速度回転子間の隙間内に、相対的に高剪断（例えば、約５０メートル／秒までの先端速度）を生成する回転子／固定子系が使用される。一般的に、回転子および固定子の形状や寸法は、個々の適用に適合するように変更することが可能であり、多種のデザインが市販されている。
一般的に、ＰＨＡ抽出溶媒とバイオマスは、混合物の遠心分離試料が所望のＰＨＡ固体含有量を伴うＰＨＡ相を有するまで、攪拌される。いくつかの実施形態において、ＰＨＡ抽出溶媒とバイオマスは、約３時間未満（例えば、約２時間未満）および／または少なくとも約１分（例えば、少なくとも約１０分、少なくとも約３０分）間、攪拌される。
特定の実施形態において、ＰＨＡ相は、ＰＨＡ相中に溶解したＰＨＡに対して約０．５重量％未満（例えば、約０．２５重量％未満、約０．１重量％未満）のバイオマスを含有する。
いくつかの実施形態において、バイオマス相は、最初に存在したＰＨＡ抽出溶媒を約２５重量％未満（例えば、約２０重量％未満、約１５重量％未満）含有し、および／または最初に存在したＰＨＡ抽出溶媒を少なくとも約１重量％（例えば、少なくとも約５重量％、少なくとも約１０重量％）含有する。
いくつかの実施形態において、ＰＨＡ相は、相対的に低い粘性を有する。例えば、この相は、約１００センチポアズ未満（例えば、約７５センチポアズ未満、約５０センチポアズ未満、約４０センチポアズ未満、約３０センチポアズ未満）の粘性を有しうる。理論に拘束されることを望むものではないが、ＰＨＡ相が相対的に低い粘性を有するようにＰＨＡ相を調製することは、残留バイオマス相からＰＨＡ相を相対的に良好に分離する結果となると考えられる。具体的には、遠心分離中に相が分離する割合は、ＰＨＡ相の粘性に反比例し、その結果、所与の遠心分離時間に対して、ＰＨＡ相の粘性を低下させることにより、ＰＨＡ相がより高い粘性を有する特定の系と比較して、相の分離が改善されると考えられている。
特定の実施形態において、ＰＨＡ相は、相対的に高いポリマー濃度を有する。例えば、ＰＨＡ相は、少なくとも約２％（例えば、少なくとも約２．５％、少なくとも約３％、少なくとも約３．５％、少なくとも約４％、少なくとも約４．５％、少なくとも約５％）のポリマー濃度を有しうる。
いくつかの実施形態において、バイオマスからのポリマー（例えば、ＰＨＡ）の分離は、１段階プロセスを用いて、実施されうる。一般的に、１段階プロセスは、バイオマスからポリマーを分離する間に、１回だけの遠心分離工程を用いるプロセスである。一般的に、多段階のプロセスは、バイオマスからポリマー（例えば、ＰＨＡ）を分離する間に、２回以上の遠心分離工程を用いるプロセスを意味する。例えば、図１においてプロセスで形成された残留バイオマスは、処理されて、そして最終的に遠心分離され、それにより、２段階プロセスを作り出す。
遠心力を利用する各種の装置を使用できる。一例として、いくつかの実施形態において、ディスクスタック（例えば、ニュージャージー州ノースベールのウエストファリアセパレーターＵＳ社（Ｗｅｓｔｆａｌｉａ Ｓｅｐａｒａｔｏｒ ＵＳ，Ｎｏｒｔｈｖａｌｅ，ＮＪ）から入手可能であるモデルＳＣ−６）を用いて、遠心分離を実施する。特定の実施形態において、デカンター（例えば、ニュージャージー州ノースベールのウエストファリアセパレーター（Ｗｅｓｔｆａｌｉａ Ｓｅｐａｒａｔｏｒ ＵＳ），Ｎｏｒｔｈｖａｌｅ，ＮＪ）から入手可能なモデルＣＡ−２２０）を用いて、遠心分離を実施する。いくつかの実施形態において、ハイドロサイクロン（ｈｙｄｒｏｃｌｏｎｅ）を用いることが可能である。他の実施形態において、ＣＩＮＣ分離機（例えばテキサス州ヒューストンのコスナー・インダストリーズ（Ｃｏｓｔｎｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手可能ＣＩＮＣモデルＶ−０２）を使用できる。
特定の実施形態において、向流遠心抽出器（例えば、ポドビールニアク（Ｐｏｄｂｉｅｌｎｉａｋ）遠心抽出器、ルウェスタ（Ｌｕｗｅｓｔａ）遠心抽出器、ウエストファリア（Ｗｅｓｔｆａｌｉａ）向流デカンター、テイラー・クエット（Ｔａｙｌｏｒ−Ｃｏｕｅｔｔｅ）遠心抽出器）を使用できる。一般的に、向流遠心抽出器は、２つ（もしくは可能ならばそれ以上）の液体流を互いに接触させることにより、使用される。一方の流（溶媒流）は、溶媒中で相対的に豊富な液体流として始まる。別の流（バイオマス流）は、ＰＨＡ中で相対的に豊富な液体流として始まる。溶媒中で最も豊富な溶媒流の一部が、ＰＨＡ中で最も乏しいバイオマス流の一部に接触するように（バイオマス流からのＰＨＡの回収を高める（例えば、最適にする）ために）、および／またはＰＨＡ中で最も豊富であるバイオマス流の一部が、ＰＨＡを最も含んだ溶媒流の一部に接触するように（溶媒流中のＰＨＡの濃度を高める（例えば、最適にする）ために）、２つの流は、向流条件下で、互いに接触する。特定の実施形態において、これは、バイオマス流と逆に溶媒流を流すことにより（逆流条件）、達成される。向流遠心抽出器は、例えば、ミシガン州サギノーのＢ＆Ｐプロセス・エクイップメント（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（Ｓａｇｉｎａｗ，ＭＩ））およびクアドロニックス（Ｑｕａｄｒｏｎｉｃｓ）から入手可能である。市販の向流遠心抽出器の例として、ポドビールニアク（Ｐｏｄｂｉｅｌｎｉａｋ）Ａ−１向流遠心抽出器（Ｂ＆Ｐプロセス・エクイップメント）およびポドビールニアク（Ｐｏｄｂｉｅｌｎｉａｋ）Ｂ−１０向流遠心抽出器（Ｂ＆Ｐプロセス・エクイップメント）が挙げられる。
一般的に、遠心分離に用いる条件（例えば、力、時間）は、所望通りに変更できる。
ディスクスタックを用いるいくつかの実施形態において、遠心分離は、少なくとも約５，０００ＲＣＦ（相対遠心力）（例えば、少なくとも約６，０００ＲＣＦ、少なくとも約７，０００ＲＣＦ、少なくとも約８，０００ＲＣＦ）および／または約１５，０００ＲＣＦ未満（例えば、約１２，０００ＲＣＦ未満、約１０，０００ＲＣＦ未満）を用いて、実施されうる。デカンターを用いる特定の実施形態において、遠心分離は、少なくとも約１，０００ＲＣＦ（例えば、少なくとも約１，５００ＲＣＦ、少なくとも約２，０００ＲＣＦ、少なくとも約２，５００ＲＣＦ）および／または約５，０００ＲＣＦ未満（例えば、約４，０００ＲＣＦ未満、約３，５００ＲＣＦ未満）を用いて、実施されうる。向流遠心抽出器を使用する特定の実施形態において、遠心分離は、少なくとも約１，０００ＲＣＦ（例えば、少なくとも約１，５００ＲＣＦ、少なくとも約２，０００ＲＣＦ、少なくとも約２，５００ＲＣＦ）および／または約５，０００ＲＣＦ未満（例えば、約４，０００ＲＣＦ未満、約３，５００ＲＣＦ未満）を用いて、実施されうる。
ディスクスタックを用いるいくつかの実施形態において、遠心分離は、約１時間未満（例えば、約３０分未満、約１０分未満、約５分未満、約１分未満）および／または少なくとも約１０秒（例えば、少なくとも約２０秒、少なくとも約３０秒）の間、実施されうる。デカンターを用いる特定の実施形態において、遠心分離は、約１時間未満（例えば、約３０分未満、約１０分未満、約５分未満、約１分未満）および／または少なくとも約１０秒（例えば、少なくとも約２０秒、少なくとも約３０秒）の間、実施されうる。向流遠心抽出器を用いる特定の実施形態において、遠心分離は、約１時間未満（例えば、約３０分未満、約１０分未満、約５分未満、約１分未満）および／または少なくとも約１０秒（例えば、少なくとも約２０秒、少なくとも約３０秒）の間、実施されうる。
バイオマスからＰＨＡを抽出する方法は、共有の米国特許出願第１０／２６５，８６１号明細書（２００３年７月２３日出願、「ポリマー抽出方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ）」と題する）に記載され、それらは、本明細書に参照により援用されている。
特定の実施形態において、プロセス（またはプロセスの一部）は、連続および／またはインライン法で実施されうる。一例として、プロセスには、溶解のためのインライン回転子／固定子プロセス、および／またはＰＨＡの沈殿のためのインライン回転子／固定子プロセスおよび／または溶媒を除去してＰＨＡ固体（例えばペレット）を形成するためのインライン液化押出機（例えば、ニュージャージー州ラムゼーのコペリオン社（Ｃｏｐｅｒｉｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）により供給されるワーナー・アンド・フライダー（Ｗｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）ＺＳＫ押出機）が含まれうる。
いくつかの実施形態において、プロセスは、相対的に有効な方法で、ＰＨＡ抽出溶媒および／またはＰＨＡ保持溶媒を使用する。例えば、最初に使用される溶媒の少なくとも約９０容量％（例えば、少なくとも約９５容量％、少なくとも約９７容量％、少なくとも約９８容量％）が、再使用のために回収されることが可能である。
以下の実施例は、例示であって、これに限定されるものではない。
実施例１
８０℃でＭＩＢＫと接触させて、１１％の４ＨＢコモノマー分と共に８０％ＰＨＢ−コ−４ＨＢを含有する３０％の洗浄した乾燥固体を含有する大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）細胞ペーストを抽出し、遠心分離により分離して、４％の溶解したポリマーを含有する溶液を得た。この溶液の総計１００ｍＬを１２インチ１８ゲージの針を有するガラス注射器用いて、２ｍＬ／分の速度で、２Ｌのバッフル付きの丸底フラスコに徐々に注入した。フラスコは、３０℃、８０ｍｂａｒの真空下で、１Ｌの沸騰ＤＩ水を含有した。フラスコには、５０ｍｍの直径、４５°、テフロンピッチ翼型インペラを取り付けた攪拌機が装備されている。ＩＫＡユーロスター（Ｅｕｒｏｓｔａｒ）オーバーヘッド攪拌機用いて、３００ｒｐｍで、含有物を攪拌した。
８０℃でＭＩＢＫと接触させて、１１％の４ＨＢコモノマー分と共に８０％ＰＨＢ−コ−４ＨＢを含有する３０％の洗浄した乾燥固体を含有する大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）細胞ペーストを抽出し、遠心分離により分離して、４％の溶解したポリマーを含有する溶液を得た。この溶液の総計１００ｍＬを１２インチ１８ゲージの針を有するガラス注射器用いて、２ｍＬ／分の速度で、２Ｌのバッフル付きの丸底フラスコに徐々に注入した。フラスコは、３０℃、８０ｍｂａｒの真空下で、１Ｌの沸騰ＤＩ水を含有した。フラスコには、５０ｍｍの直径、４５°、テフロンピッチ翼型インペラを取り付けた攪拌機が装備されている。ＩＫＡユーロスター（Ｅｕｒｏｓｔａｒ）オーバーヘッド攪拌機用いて、３００ｒｐｍで、含有物を攪拌した。
留出液を収集する速さにほぼ一致する２ｍＬ／分の速度で、溶液を注入した。溶媒を凝縮して、７５ｍＬのＭＩＢＫを回収した。残留溶媒を、水中に溶解させるか或いは真空ポンプで取り除いた。結果として、約０．５〜２．０ｍｍ径のポリマー顆粒の懸濁液を得た。濾過により、総計６．３ｇの湿潤ポリマーを収集し、ほとんど残留溶媒の臭いがしない３．７ｇの乾燥ポリマー（５８．７％固体）を得た。乾燥嵩密度を測定し、ヘキサンまたはヘプタンの非溶媒中にポリマーを沈殿させた場合に得られる０．１２５Ｋｇ／Ｌよりもかなり高い０．４５０Ｋｇ／Ｌであった。
実施例２
実施例１からの沈殿したポリマーの試料を、温メタノールを用いて、攪拌ビーカー内で、４０℃で２０分間洗浄した後、真空中で乾燥させた。実施例１からの乾燥した試料を用いて、フィルムを加圧し、カーバープレス（Ｃａｒｖｅｒ Ｐｒｅｓｓ）を用いる１８５℃でのメタノール洗浄工程後、試料を乾燥させた。結果を表１に示す。
実施例１からの沈殿したポリマーの試料を、温メタノールを用いて、攪拌ビーカー内で、４０℃で２０分間洗浄した後、真空中で乾燥させた。実施例１からの乾燥した試料を用いて、フィルムを加圧し、カーバープレス（Ｃａｒｖｅｒ Ｐｒｅｓｓ）を用いる１８５℃でのメタノール洗浄工程後、試料を乾燥させた。結果を表１に示す。
他の実施形態は、特許請求の範囲に記載する。
Claims (74)
- ＰＨＡを単離する方法であって、前記方法が、
ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成する工程であって、前記第一溶媒が、前記第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である工程と、
前記第一溶媒と前記第二溶媒の共沸混合物を形成するように前記混合体を加熱する工程と、
を含む方法。 - 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項２に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することは、前記混合体から前記第一溶媒をほぼ除去する、請求項１に記載の方法。
- 前記共沸混合物が、前記第一溶媒の沸点より低くかつ前記第二溶媒の沸点よりも低い温度で形成する、請求項１に記載の方法。
- 前記ＰＨＡの顆粒を形成する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記ＰＨＡ顆粒が、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する、請求項７に記載の方法。
- 加熱の前に、前記方法が、
前記ＰＨＡと前記第一溶媒を混合して、第一混合体を形成する工程と、
前記第一混合体を前記第二溶媒と混合して、前記混合体を形成する工程と、
を含む請求項１に記載の方法。 - ＰＨＡを単離する方法であって、前記方法が、
ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成する工程であって、前記第一溶媒が、前記第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である工程と、
前記混合体を形成後、前記ＰＨＡの顆粒を形成する工程と、
を含む方法。 - 前記ＰＨＡの前記顆粒が、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する請求項１０に記載の方法。
- 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択される請求項１０に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項１２に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項１０に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することは、前記混合体から前記第一溶媒をほぼ除去する、請求項１０に記載の方法。
- 前記共沸混合物が、前記第一溶媒の沸点より低くかつ前記第二溶媒の沸点よりも低い温度で形成する、請求項１０に記載の方法。
- 前記ＰＨＡ顆粒を形成する前に、前記方法が、
前記混合体を加熱して前記第一溶媒をほぼ除去し、それによって、前記ＰＨＡと前記第二溶媒を含む第二混合体を形成する工程と、
前記第二混合体の温度を減少させる工程と、
を含む請求項１０に記載の方法。 - 加熱する前に、前記方法が、
前記ＰＨＡと前記第一溶媒を混合して、第一混合体を形成する工程と、
前記第一混合体を前記第二溶媒と混合して、前記混合体を形成する工程と、
を含む請求項１７に記載の方法。 - ＰＨＡを単離する方法であって、前記方法が
ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成する工程であって、前記第一溶媒が、前記第二溶媒よりも高い沸点を有する工程と、
前記混合体を前記第二溶媒の沸点より低い温度まで加熱して前記混合体から少なくともいくらかの前記ＰＨＡを除去する工程と、
を含む方法。 - 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択される請求項１９に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項２０に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項２１に記載の方法。
- 前記第一溶媒が、前記第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である、請求項１９に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することは、前記第一溶媒と第二溶媒の前記共沸混合物を形成する、請求項２３に記載の方法。
- 前記ＰＨＡの顆粒を形成することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
- 前記ＰＨＡ顆粒が、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する、請求項２５に記載の方法。
- 加熱の前に、前記方法が、
前記ＰＨＡと前記第一溶媒を混合して、第一混合体を形成する工程と、
前記第一混合体を前記第二溶媒と混合して、前記混合体を形成する工程と、
を含む請求項１９に記載の方法。 - ＰＨＡを単離する方法であって、前記方法が、
ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成する工程であって、前記第一溶媒が、前記第二溶媒よりも高い沸点を有する工程と、
前記混合体を前記第二溶媒の沸点より低い温度まで加熱して前記混合体からほぼ前記第一溶媒を除去する工程と、
を含む方法。 - 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択される請求項２８に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項２９に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項２８に記載の方法。
- 前記第一溶媒が、前記第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である、請求項２８に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することは、前記第一溶媒と前記第二溶媒の前記共沸混合物を形成する、請求項３２に記載の方法。
- 前記ＰＨＡの顆粒を形成することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
- 前記ＰＨＡ顆粒が、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する、請求項３４に記載の方法。
- 加熱の前に、前記方法が、
前記ＰＨＡと前記第一溶媒を混合して、第一混合体を形成する工程と、
前記第一混合体を前記第二溶媒と混合して、前記混合体を形成する工程と、
を含む請求項２８に記載の方法。 - ＰＨＡを単離する方法であって、前記方法が、
前記ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成する工程であって、前記第一溶媒が、前記第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である工程と、
前記混合体を加熱して、前記第一溶媒と前記第二溶媒とを含む混合蒸気を形成する工程と、
前記混合蒸気を凝縮して第一および第二相を含む液体を形成する工程であって、前記液体の第一相が、前記第一溶媒をほとんど含有せず、前記液体の第二相が、前記第二溶媒をほとんど含有しない工程と、
を含む方法。 - 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択される請求項３７に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項３８に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項３７に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することは、前記混合体から前記第一溶媒をほぼ除去する、請求項３７に記載の方法。
- 前記第一溶媒と前記第二溶媒との前記共沸混合物が、前記第一溶媒の沸点より低くかつ前記第二溶媒の沸点よりも低い温度で形成する、請求項３７に記載の方法。
- 前記ＰＨＡの顆粒を形成することをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
- 前記ＰＨＡ結晶が、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する、請求項４３に記載の方法。
- 加熱の前に、前記方法が、
前記ＰＨＡと前記第一溶媒を混合して、第一混合体を形成する工程と、
前記第一混合体を前記第二溶媒と混合して、前記混合体を形成する工程と、
を含む、請求項３７に記載の方法。 - ＰＨＡを単離する方法であって、前記方法が、
ＰＨＡ、第一溶媒および第二溶媒を混合して、混合体を形成する工程であって、前記第一溶媒が、前記第二溶媒よりも高い沸点を有する工程と、
前記混合体を加熱して、前記第一溶媒と前記第二溶媒とを含む混合蒸気を形成する工程と、
前記混合蒸気を凝縮して第一および第二相を含む液体を形成する工程であって、前記液体の前記第一相が、前記第一溶媒をほとんど含有せず、前記液体の前記第二相が、前記第二溶媒をほとんど含有しない工程と、
を含む方法。 - 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択される請求項４６に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項４７に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、水を含む、請求項４６に記載の方法。
- 前記第一溶媒が、前記第二溶媒と共沸混合物を形成することが可能である、請求項４６に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することが、前記第一溶媒と第二溶媒の前記共沸混合物を形成する、請求項５０に記載の方法。
- 前記混合体が、前記第一溶媒の沸点よりも低くかつ前記第二溶媒の沸点よりも低い温度まで加熱される、請求項５１に記載の方法。
- 前記混合体が、前記第一溶媒の沸点よりも低くかつ前記第二溶媒の沸点よりも低い温度まで加熱される、請求項５０に記載の方法。
- 前記ＰＨＡの顆粒を形成することをさらに含む、請求項４６に記載の方法。
- 前記ＰＨＡ結晶が、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する、請求項５４に記載の方法。
- 加熱の前に、前記方法が、
前記ＰＨＡと前記第一溶媒を混合して、第一混合体を形成する工程と、
前記第一混合体を前記第二溶媒と混合して、前記混合体を形成する工程と、
を含む請求項４６に記載の方法。 - ＰＨＡを単離する方法であって、前記方法が、
前記ＰＨＡ、第一溶媒、第二溶媒、および第三溶媒を混合して、混合体を形成する工程であって、前記第一溶媒および前記第二溶媒が、前記第三溶媒と共沸混合物を形成することが可能である工程と、
前記混合体を形成後、前記ＰＨＡの顆粒を形成する工程と、
を含む方法。 - 前記混合体を加熱することが、前記混合体から前記第一溶媒および前記第二溶媒をほぼ除去する、請求項５７に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することが、前記第一溶媒と、前記第二溶媒と、前記第三溶媒との三元共沸混合物を形成する、請求項５８に記載の方法。
- 前記混合体を加熱することが、前記第一溶媒と前記第三溶媒との二元共沸混合物および前記第二溶媒と前記第三溶媒との二元共沸混合物を形成する、請求項５８に記載の方法。
- 前記共沸混合物が、前記第一溶媒の沸点より低く、前記第二溶媒の沸点より低く、かつ前記第三溶媒の沸点より低い温度で形成する、請求項５９に記載の方法。
- 前記共沸混合物が、前記第一溶媒の沸点より低く、前記第二溶媒の沸点より低く、かつ前記第三溶媒の沸点より低い温度で形成する、請求項６０に記載の方法。
- 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫ、酢酸ブチル、酢酸エチル、シクロペンタノン、およびシクロヘキサノンからなる群から選択される請求項５７に記載の方法。
- 前記第一溶媒が、ＭＩＢＫである、請求項６３に記載の方法。
- 前記第一溶媒が、前記第二溶媒と混和性である、請求項６４に記載の方法。
- 前記第一溶媒に対する前記第二溶媒の比が、約０．１０未満である、請求項６５に記載の方法。
- 前記ＰＨＡが、２０℃で、前記ＰＨＡの約０．２％未満の、前記第二溶媒中での溶解度を有する、請求項６６に記載の方法。
- 前記第二溶媒が、ｎ−ヘプタンを含む、請求項６７に記載の方法。
- 前記第三溶媒が、水を含む、請求項６８に記載の方法。
- 前記第三溶媒が、水を含む、請求項５７に記載の方法。
- 前記ＰＨＡの顆粒が、少なくとも約０．２５Ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有する、請求項５７に記載の方法。
- 前記ＰＨＡ顆粒を形成する前に、前記方法が、
前記混合体を加熱して、前記第一溶媒と前記第二溶媒をほぼ除去して、それによって、前記ＰＨＡと前記第三溶媒を含む第二混合体を形成する工程と、
前記第二混合体の温度を下げる工程と、
を含む請求項５７に記載の方法。 - 加熱する前に、前記方法が、
前記ＰＨＡと、前記第一溶媒と、前記第二溶媒とを混合して、第一混合体を形成する工程と、
前記第一混合体を前記第三溶媒と混合して、前記混合体を形成する工程と、
を含む請求項７２に記載の方法。 - 前記方法が、さらに
前記混合体を加熱して、前記第一、第二、および第三溶媒を含む混合蒸気を形成する工程と、
前記混合蒸気を凝縮して、第一および第二相を含む液体を形成する工程であって、前記液体の前記第一相が、前記第一溶媒と第二溶媒をほとんど含有せず、前記液体の前記第二相が、前記第三溶媒をほとんど含有していない工程と、
を含む請求項５７に記載の方法。
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