JPS6135790A - ポリ‐β‐ヒドロキシブチレートの抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶媒による抽出と組み合せた共沸照温が行わ
れる、微生物の水性懸温液からのポリ−β−ヒドロキシ
ブチレートの抽出方法に関する。

多くの微生物は、ポリ−β−ヒドロキシブチレートを合
成でき、これらの微生物におけるポリ−β−ヒドロキシ
ブチレートの主機能は、炭素含有物質の形におけるエネ
ルギーの貯蔵であると考えられる。これらのポリ−β−
ヒドロキシブチシー）−（ＰＩ−ＩＳ）は、工業的見地
から重要な原料を構成する。これらのＰＨ８をバイオマ
スから分離するために、既に多くの技術が意図されてい
る。

すなわち、ヨーロッパ特許出願 第０．０１５．１２３号明細書においては、第１工程に
おいて熱ガスを導入することによって菌体を乾燥し、次
いで第２工程において、冷却後、適当な溶媒をもってポ
リ−β−ヒドロ−１シブチレートを抽出することが既に
提案された。この２段法に対して、特に溶媒による抽出
の前に菌体を溶解する工程のような補足工程を追加し得
る。

他の方法は、ヨーロッパ特許出願 第０．０４．６．０１７号明細書に記載されている。

この文書により、第１工程においてｐｌｌを調節するこ
とににつて高温で菌体を凝集し、次いで第２工程におい
て、冷却後凝集された菌体の懸濁液を、加圧下に水蒸気
を導入することによって加熱する。

ｐｌｌのこ机以上の調節は、この操作の後または前に行
われる。次いで凝集された菌体を、ＰＩ−ＩＢの抽出用
溶媒と後に接触させるために多孔性粒状生成物を冑るよ
うに乾燥する。

ヨーロッパ特許出願第０．０５８．４８０号明細内には
、数工程を要する他の方法が記載されている。この方法
により、先ず、高温において噴霧りることによって細菌
培養物を乾燥し、次いで冷ＪＪＩ後に乾燥菌体を脂質の
抽出のためにメタノールと接触させ、最後にポリ−β−
ヒドロキシブチレートを抽出するために溶媒と接触させ
る。この溶液を、さらに０℃未満に冷却し、次いで３０
分２０℃に加熱し、これによってゲルが得られる。

このゲルを、溶媒を追い出すために圧力にさらす。

先行技術の方法は、それにもかかわらず、設備の複雑化
および逐次加熱および冷却から生じる高エネルギー潤費
の故にこの方法が工業用設備において実施された場合に
欠点を有する。

本発明は、以前の方法の欠点を有しないポリ−β−ヒド
ロキシブチレートの抽出方法の提供に関する。

この目的を達するために、本発明は、 ａ）ポリ−β−ヒドロキシブチレート用の、水と最低沸
点共沸混合物を形成する溶媒を選び、ｂ）共沸照温によ
り水を除き、次いで を特徴と覆る、溶媒による微生物の水性１ｔ！！濁液か
らのポリ−β−ヒドロキシブチレートの抽出方法に関す
る。

水と最低沸点共沸混合物を形成する溶媒によって、本出
願人は水と混合された場合にその沸点が一定であり、し
かも別々にとった溶媒または水の沸点より低く、しかも
所定の圧力において一定の組成を保つ混合物を形成する
溶媒を理解している（アシクロベデイ・エテルナシコナ
レ・デ・シャース・工・ｆ・テクニク＜　Ｅｎｃｙｃｌ
ｏｐ６ｄｔｅ　Ｉｒ１ｔｅｒ−ｎａｔｉｏｎａｌｅ　　
ｄａ　５ｃｉｅｎｃｅｓ　ｅｔ　ｄｅｓ　Ｔｅｃｈｎｉ
ｑｕｅｓ　−ラルース（ＬａｒＯｕＳＳｅ）　（１９７
０，２巻、２０５〜２０６真）〕、。

ポリ−β−ヒドロキシブチレート用の、水と最低沸点共
沸混合物を形成する溶媒として、この性質を右する任意
の溶媒を使用できる。溶媒は、通常有機溶媒、さらにと
りわけハロゲン化脂肪族溶媒から選ばれる。後者の中で
、一般に塩素化飽和脂肪族溶媒を用いる。

クロ目メタン、クロロエタンおよびクロロプロパンをも
って良い結果が得られた。後者の中で、１．２−ジクロ
０エタン、１．．１．２−１−ジクロロエタンおよび１
．２−ジクロロ−プロパンが好ましく用いられる。

１．２−ジクロロエタンは、ポリ−β−ヒドロキシブチ
レート用の、水と共沸混合物を形成する溶媒として最も
特に好ましい。

参考のために、良い結果を得た溶媒の沸点および大気圧
において溶媒と水に、よって形成された最低共沸混合物
の沸点も下表に示す。

表 溶媒　　　　　　　　　沸　点　　水と共沸℃　　　混
合物℃ （Ｐ＝ｔ、Ｏバール） １．１．２−１−リクロロ　−１３．７　８６．０エタ
ン １．２−ジクロロエタン　　８３　　　７２．０１．２
−ジクロロプロパ　　９６　　７８ン 本発明によって処理できる微生物の水性懸濁液は、種々
の起源の微生物から得ることができる。

微生物の選択は、一般に微生物に存在するポリ−β−ヒ
ドロキシブチレートの相対量に基づいて、しかもまた微
生物の生長速度およびそのポリ−β−ヒドロキシブチレ
ートの合成速度によっても行われる。

微生物は、その培地において抽出溶媒によって直接に処
理できる。しかしながら、また抽出前にその培地から微
生物の部分的分離から生じた微生物の水性ｗ：Ｓ液を使
用することもできる。この部分分離は、この目的に既知
の任意の手段によって行うことができる。培養物は濃縮
の目的のために遠心分離または限外ろ過でき、しかもこ
れは栄餘培地の残留物の部分を除くために、後にあるい
は１回またはそれ以上の洗浄によることができる。

本発明の方法は、また予備乾燥培養物の水中再懸濁から
生じた微生物の水性懸濁液にも適用される。

しかしながら、このような技術は、その中に含まれる追
加のエネルギー消費の故に好ましくないことは明らかで
ある。

使用Ｊ゛る微生物の水性懸濁液の吊対使用する抽出溶媒
のへｌの比はそれ自体重要でない。重量比１：１〜１：
１００が、一般に用いられる。比１：２〜１：５０が、
通例用いられ、最後に使用比１：５〜１：２０が好まし
く用いられる。

この比の選択は、処理される微生物の性質、温度、抽出
数および抽出による望まれる収率のような種々のパラメ
ーターによって影響される。さらに、抽出媒質に一層少
ない微生物が存在する場合、細胞残留物の除去が一層容
易である。　　　　″プロセスが行われる圧力は重要で
なく、一般に０．１バール〜１０バールである。

本発明の方法において、水は共沸乾燥によって除去され
る。無水溶媒またはなお水をもって飽和された溶媒の相
が宥られるまで、脱水が起こり、かつこれによって単一
透明液相が得られることになる。

この方法は、この目的に企図された任意の裂開において
行うことができる。本発明による方法は、微生物の水性
懸濁液および同方向または反対方向に循環する抽出溶媒
をもって連続また１よ不連続に行うことができる。

本発明ににる方法において、共沸照温から生じる水をも
って飽和されているかあるいは飽和されていない溶媒は
、抽出溶媒として任意に再循環できる。

抽出後、ポリ−β−ヒドロキシブチレートを含有する２
８媒は、微生物の細胞膜のような媒質に不溶性の化合物
を除くことができる。この目的には、任意の既知の手段
を用いることができる。この操作は、通例１回またはそ
れ以上のろ過によって１テわれる、。

抽出されたポリ−β−ヒドロキシブチレート【よ、この
目的に既知の任意の方法によって抽出溶媒ｈＸら分画で
きる。すなわち、これらのポリーβ−ヒト日キシブチレ
ートは、溶媒の蒸発ある＋＋）４ま沈殿剤の単なる添加
によって分離できる。使用できる沈殿剤として、石油エ
ーテル、未置換脂肪族炭イし水素、ベンゼン、を初め芳
香族化合物または脂肪族アルコールのにうなポリ−β−
ヒドロキシブチレートの溶媒でない化合物を挙げること
ができる。

好ましい沈殿剤は、脂肪族アルコールおよびケトンさら
にとりわけ経済的理由でメタノールおよびエタノールで
ある。

抽出溶媒から分離されたポリ−β−ヒドロキシブチレー
トは、次いで前記のような非溶媒をもって１回またはそ
れ以上の洗浄によって精製でき、次いで乾燥され、その
後これらのポリ−β−ヒドロキシブチレートは白色塊の
形をとる。回収および精製操作は通例、室温において行
われる。

ポリ−β−ヒドロキシブチレートは、特に糸が容易に殺
菌できるのでポリ−β−ヒドロキシブチレートが糸の形
で使用できる外Ｈにおいて多くの用途を有する重合体で
ある。さらにこれらの重合体は、補綴を製作する成形の
種々の既知の技術によって賦形できる。これらの重合体
は、また通例の方法によって防糸または押出できる。最
後に、これらのポリ−β−ヒドロキシブチレートはオリ
ゴマーの形またはβ−ヒドロキシ−酪酸である単量体の
形で解重合できる。この目的を達する１ｃめに、特にフ
ランス特許出願箱２．４８６．０７２号明細書に記載さ
れたような方法を使用できる。

下記の例は、本発明を具体的に説明するのに役立つ。

λユ 撹拌機、温度泪、滴下漏斗および水冷凝縮器を備えた２
１丸底フラスコに、乾燥物５３ｇを含有する菌株アルカ
リゲネス・ユートロフス（＾ｌｃａｌｉ−ｇｅｎｅｓ　
ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）の細菌培養物からなる微生物の次
いで１．２−ジクロロエタン１ｊ！を導入した。

イｊ効な撹拌をしながら、懸濁液を０．４ｈの量大気圧
におい−Ｃ還流させる。７２℃において１．５１）で水
／１．２−ジクロロエタン最低共沸混合物を除く。この
蒸留の間有機溶媒を最循環する。

水が一すベて共沸混合物の形で除かれた時に、温度は８
３℃に達し、次いでこの温度を０．５時間保つ。

次いで、懸濁液を急冷し、次に微生物の固体の遺骸を除
くために、圧力３バールにおいて加圧ろ過り−る。ケー
クを１．２−ジクロロエタン３００−ヒト１］キシブヂ
レートを回収する。

乾燥物５３ｇを含有する微生物の水性懸濁液１０６３を
用いて、例１を繰り返す。

７２℃にａ３りる水の共沸飛末同伴には１．６ｈを要り
る。

この後、第１の場合（例２）においては０．４ｈしかも
第２の場合（例３）においては１．４ｈ。

温度を８３℃を保つ。

ポリ−β−ヒドロキシブチレートのそれぞれの回収は、
２８．６ｇ（例２）および３０．０ｇ（例３）〔それぞ
れ抽出収率５４％（例２）および５６％（例３）に相当
する〕である。

これらの結果から、本発明により、共沸混合物を形成す
る乾燥操作を実際の抽出操作と結合する連続プロセスに
よってポリ−β−ヒドロキシブチレートの最適抽出収率
を得ることができると推論できる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）水と最低沸点共沸混合物を形成するポリ−β
   −ヒドロキシブチレート用溶媒を選び、 ｂ）共沸蒸溜により、水を除き次いで ｃ）抽出を、共沸混合物の沸点において少なくとも手部
   分的に行う ことを特徴とする、溶媒による微生物の水性懸濁液から
   のポリ−β−ヒドロキシブチレートの抽出方法。
2. （２）ハロゲン化脂肪族溶媒を、ポリ−β−ヒドロキシ
   ブチレート用の、水と最低沸点共沸混合物を形成する溶
   媒として用いることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。
3. （３）ポリ−β−ヒドロキシブチレート用の、水と最低
   沸点共沸混合物を形成する溶媒が、塩素化飽和脂肪族溶
   媒であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項およ
   び第２項に記載の方法。
4. （４）溶媒が、クロロメタン、クロロエタンおよびクロ
   ロプロパンから選ばれることを特徴とする、特許請求の
   範囲第３項に記載の方法。
5. （５）使用する溶媒が、１，２−ジクロロエタンである
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載の方法
   。
6. （６）無水溶媒が得られるまで、水を共沸蒸溜によつて
   除くことを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第
   ５項の何れか１項に記載の方法。
7. （７）ポリ−β−ヒドロキシブチレート用溶媒が問題の
   温度において水をもつて飽和されるまで、水を共沸的に
   除くことを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第
   ５項の何れか１項に記載の方法。
8. （８）微生物の水性懸濁液および抽出溶媒が重量比１：
   ２〜１：５０で使用されることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項ないし第７項の何れか１項に記載の方法。
9. （９）重量比が１：５〜１：２０であることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第８項に記載の方法。