JPS63198991A - ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法 - Google Patents
ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法Info
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Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は菌体からポリ−β−ヒドロキシ酪酸を分離精製
する方法に関する。更に詳しくは菌体からポリ−β−ヒ
ドロキシ酪酸を溶剤抽出することから成るポリ−β−ヒ
ドロキシ酪酸の分離精製法に関するものである。
する方法に関する。更に詳しくは菌体からポリ−β−ヒ
ドロキシ酪酸を溶剤抽出することから成るポリ−β−ヒ
ドロキシ酪酸の分離精製法に関するものである。
ポリ−β−ヒドロキシ酪酸(以下PHBと略す)は細菌
例えばシュードモナス(Pseudomonas)、ア
ルカリゲネス(Alcaligenes )、アゾトバ
クタ−(Azotobacter )属等に属する細菌
の菌体内ニ顆粒状に蓄積され、熱可塑性、生物分解性、
生体吸収性等の特性を有することから農業用高分子素材
、医療用高分子素材として有用な天然高分子物質である
。
例えばシュードモナス(Pseudomonas)、ア
ルカリゲネス(Alcaligenes )、アゾトバ
クタ−(Azotobacter )属等に属する細菌
の菌体内ニ顆粒状に蓄積され、熱可塑性、生物分解性、
生体吸収性等の特性を有することから農業用高分子素材
、医療用高分子素材として有用な天然高分子物質である
。
PHBの製造は上記の細菌を培養し、菌体内に顆粒状に
蓄積せしめた後、菌体な培養液より集菌し、その菌体か
ら分離精製して行なわれる。
蓄積せしめた後、菌体な培養液より集菌し、その菌体か
ら分離精製して行なわれる。
その分離精製は菌体とPHB抽出溶剤と接触せしめ、菌
体よりPHBを抽出し、次いでその抽出液からPHB以
外の菌体あるいは菌体が破壊されて生成する菌体成分例
えば細胞壁、菌体内蛋白質等の不溶成分(以下抽出残査
という)とを分離し、その分離液より溶剤を除去するこ
とで行なわれる。
体よりPHBを抽出し、次いでその抽出液からPHB以
外の菌体あるいは菌体が破壊されて生成する菌体成分例
えば細胞壁、菌体内蛋白質等の不溶成分(以下抽出残査
という)とを分離し、その分離液より溶剤を除去するこ
とで行なわれる。
抽出溶剤としては、従来クロロホルム、塩化メチレン(
特開昭57−65193号)、ピリジン(米国特許第3
044942号)等が用いられている。
特開昭57−65193号)、ピリジン(米国特許第3
044942号)等が用いられている。
しかし、これ等の抽出溶剤を用いる場合にはPHBを高
濃度に溶解した液は極度に粘性が高く、その中に含まれ
る不溶懸濁物を分離除去することが困難である。そこで
、従来法では抽出液からの残有の分離において通常の分
離操作を適用しようとすると系の粘性を下げる必要があ
り、そのためには菌体量に対して大量の抽出溶剤を用い
ることが必要となり、溶剤コストがかさみ経済的な方法
とはいい難い。さらにピリジンを用いた場合はPHHの
分子量の低下も生じ分子量の高いものが得られない。
濃度に溶解した液は極度に粘性が高く、その中に含まれ
る不溶懸濁物を分離除去することが困難である。そこで
、従来法では抽出液からの残有の分離において通常の分
離操作を適用しようとすると系の粘性を下げる必要があ
り、そのためには菌体量に対して大量の抽出溶剤を用い
ることが必要となり、溶剤コストがかさみ経済的な方法
とはいい難い。さらにピリジンを用いた場合はPHHの
分子量の低下も生じ分子量の高いものが得られない。
そこで、本発明者等は高濃度にPHBを溶解しても粘性
増加が少なく、分子量低下のない抽出溶剤について鋭意
検討を重ねた結果、意外にも室温ではPHBをほとんど
溶解しないジオキサンが60℃以上ではPHHの良溶剤
となりてPHBを高濃度に溶解することを見出し、更に
菌体よりPHBを抽出゛する際の溶剤としてジオキサン
含有溶剤を用いた場合、高温下で高濃度にPHBを溶解
した液では粘性の増加が低く、通常の分離操作を行って
も抽出液から抽出残査を分離することが容易であること
、また高温下加熱しているにもかかわらず、このような
溶剤、−過の過程でPHHの分子量の低下がないことを
見出し、本発明を完成した。
増加が少なく、分子量低下のない抽出溶剤について鋭意
検討を重ねた結果、意外にも室温ではPHBをほとんど
溶解しないジオキサンが60℃以上ではPHHの良溶剤
となりてPHBを高濃度に溶解することを見出し、更に
菌体よりPHBを抽出゛する際の溶剤としてジオキサン
含有溶剤を用いた場合、高温下で高濃度にPHBを溶解
した液では粘性の増加が低く、通常の分離操作を行って
も抽出液から抽出残査を分離することが容易であること
、また高温下加熱しているにもかかわらず、このような
溶剤、−過の過程でPHHの分子量の低下がないことを
見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明はPHBを含有する菌体より、該ポリ
マーを抽出精製する方法において、その抽出溶剤として
ジオキサン含有溶剤を用いて菌体からPHBを抽出し、
次いで抽出液と抽出残査とを分離することを特徴とする
ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法に関する。
マーを抽出精製する方法において、その抽出溶剤として
ジオキサン含有溶剤を用いて菌体からPHBを抽出し、
次いで抽出液と抽出残査とを分離することを特徴とする
ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法に関する。
本発明におい?PHBを含有する菌体とは、PHBを菌
体内に蓄積した細菌細亀であり、その細菌としてはアゾ
トバクタ−・ビネランデイ−(Azotobaater
#veneland11 )、 アルカリゲネス・ユウ
トロフ(Alcal1g@n@a ・eutroph
)、ズーグレアeラミゲーラ(Zooglea @ra
m1gera )、バチルス−メガテリウム(Bacl
llus @m@gat@rium )等のPHBを蓄
積する能力を有する細菌である。
体内に蓄積した細菌細亀であり、その細菌としてはアゾ
トバクタ−・ビネランデイ−(Azotobaater
#veneland11 )、 アルカリゲネス・ユウ
トロフ(Alcal1g@n@a ・eutroph
)、ズーグレアeラミゲーラ(Zooglea @ra
m1gera )、バチルス−メガテリウム(Bacl
llus @m@gat@rium )等のPHBを蓄
積する能力を有する細菌である。
その菌体は上記の細菌をグルコース、フラクトース等の
炭水化物またはメタノール、酢醗等の炭素源、硫酸アン
モニウム、硝酸アンそニクム、ペプトン等の窒素源、リ
ン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のリン酸源、その他
細菌の増殖に必要なミネラル、微量栄養源を含む培地で
好気的に培養し、その培養液から遠心分離等の方法で集
菌することにより得られる。その菌体を更に乾燥したも
の、またはメタノール、アセトン等の脂質溶剤で洗浄し
たものも菌体として用いることができる。
炭水化物またはメタノール、酢醗等の炭素源、硫酸アン
モニウム、硝酸アンそニクム、ペプトン等の窒素源、リ
ン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のリン酸源、その他
細菌の増殖に必要なミネラル、微量栄養源を含む培地で
好気的に培養し、その培養液から遠心分離等の方法で集
菌することにより得られる。その菌体を更に乾燥したも
の、またはメタノール、アセトン等の脂質溶剤で洗浄し
たものも菌体として用いることができる。
ジオキサン含有溶剤とは抽出溶剤中に1,4−ジオキサ
ンが80重量%以上含有されているものであればよく、
20重量%未満の範囲でその他のPHB溶解性溶剤また
はPHB非溶解性溶剤が含まれていてもよい。1,4−
ジオキサンが80重量%未満ではPHHの溶解性が低く
なったり、PHB溶液の粘度が高くなりたり、PHBの
劣化をもたらしたりする惧れがあるので好ましくない。
ンが80重量%以上含有されているものであればよく、
20重量%未満の範囲でその他のPHB溶解性溶剤また
はPHB非溶解性溶剤が含まれていてもよい。1,4−
ジオキサンが80重量%未満ではPHHの溶解性が低く
なったり、PHB溶液の粘度が高くなりたり、PHBの
劣化をもたらしたりする惧れがあるので好ましくない。
抽出に際して菌体と抽出溶剤との割合は菌体に含まれる
PHBの分子量及び含有量によって異なるが、乾燥菌体
重量1部に対して抽出溶剤5〜20部が適当である。そ
の抽出温度は60℃以上であることが好ましく、80℃
以上であることがより好ましい。
PHBの分子量及び含有量によって異なるが、乾燥菌体
重量1部に対して抽出溶剤5〜20部が適当である。そ
の抽出温度は60℃以上であることが好ましく、80℃
以上であることがより好ましい。
ジオキサン含有溶剤を抽出溶剤として用いることで分子
量の低下がなく高濃度にPHBを含む抽出液を得ること
ができ、その抽出温度では高濃度にかかわらず抽出液の
粘性増加は少ない。
量の低下がなく高濃度にPHBを含む抽出液を得ること
ができ、その抽出温度では高濃度にかかわらず抽出液の
粘性増加は少ない。
以上のような抽出溶剤で抽出して得られた抽出液は60
℃以上の加温下で抽出液中に含まれる残有の除去が容易
に行なわれる。その除去方法としては濾過または遠心分
離法を用いることができる。
℃以上の加温下で抽出液中に含まれる残有の除去が容易
に行なわれる。その除去方法としては濾過または遠心分
離法を用いることができる。
次いで残置を除去した液をPHBの非溶剤例えばメタノ
ール、h−ヘキサンメタノール−水混合液等に注ぎPH
Bを凝固せしめた後、溶剤を除去し、精製PHBを得る
ことができる。
ール、h−ヘキサンメタノール−水混合液等に注ぎPH
Bを凝固せしめた後、溶剤を除去し、精製PHBを得る
ことができる。
以下実施例で説明する。
実施例1
アゾトバクタ−・ビネランデ−IF01358をグルコ
ース3重量%、NH,No、 0.1重量%、K、H
PO,0,5重量%、MgSO4・7H,O004重量
%を含有する培地5ilで34℃、30時間通気攪拌に
て培養し、遠心分離により集菌した後、乾燥してPHB
含有率50重量%の乾燥菌体45!を得た。
ース3重量%、NH,No、 0.1重量%、K、H
PO,0,5重量%、MgSO4・7H,O004重量
%を含有する培地5ilで34℃、30時間通気攪拌に
て培養し、遠心分離により集菌した後、乾燥してPHB
含有率50重量%の乾燥菌体45!を得た。
この乾燥菌体40J’を400dの1,4−ジオキサン
に懸濁し、101℃攪拌下で3時間PHBの抽出を行な
った。
に懸濁し、101℃攪拌下で3時間PHBの抽出を行な
った。
この抽出液を100℃に加温しながら、内径10crI
Lの加圧ν過器でケーキ濾過を行なった。
Lの加圧ν過器でケーキ濾過を行なった。
圧力としては1. Okg/an”ゲージで行なった。
目詰りも少なく濾過でき、そのF液は清澄なものが得ら
れた。
れた。
このF液をn−ヘキサン21中に注入し、凝固沈殿した
後、その沈殿物を分離し、乾燥することで約18Pの精
製PHBを得た。
後、その沈殿物を分離し、乾燥することで約18Pの精
製PHBを得た。
このPHHの分子量は約160万で分離精製による分子
量低下は見られなかった。
量低下は見られなかった。
実施例2
実施例1で用いたと同様な乾燥菌体40pを40011
!jの1,4−ジオキサンに懸濁し、80℃で5時間攪
拌抽出した。この抽出液をそのまま80℃に保持しなが
ら、内径10crrLの濾過器を用い、1.0 kg/
an”ゲージ圧でケーキ濾過した。
!jの1,4−ジオキサンに懸濁し、80℃で5時間攪
拌抽出した。この抽出液をそのまま80℃に保持しなが
ら、内径10crrLの濾過器を用い、1.0 kg/
an”ゲージ圧でケーキ濾過した。
ν液はほぼ一定の流速で清澄な液が得られた。
このp液を実施例1と同様の処理を行ない171の精製
PHBを得た。
PHBを得た。
実施例3
実施何重で用いたと同様な乾燥菌体40Pを10容量%
含有する1、4−ジオキサン溶液400ゴに懸濁し、1
00℃で5時間攪拌下でPHBの抽出を行なった。この
抽出液を80℃に保持しながら実施例2と同様な方法で
炉遇した。ν液はほぼ一定の流速で速やかに流出し、清
澄な液となった。この液を実施例1と同様な処理を行な
い157’の精製PHBを得た。その分子量は156万
で高分子量のPHBであることが確認された。
含有する1、4−ジオキサン溶液400ゴに懸濁し、1
00℃で5時間攪拌下でPHBの抽出を行なった。この
抽出液を80℃に保持しながら実施例2と同様な方法で
炉遇した。ν液はほぼ一定の流速で速やかに流出し、清
澄な液となった。この液を実施例1と同様な処理を行な
い157’の精製PHBを得た。その分子量は156万
で高分子量のPHBであることが確認された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸(以下PHBという)を
含有する菌体より、該ポリマーを抽出精製する方法にお
いて、その抽出溶剤としてジオキサン含有溶剤を用いて
菌体からPHBを抽出し、次いで抽出液と抽出残査とを
分離することを特徴とするポリ−β−ヒドロキシ酪酸の
分離精製法。 2、抽出から抽出残査の分離まで抽出液の温度を60℃
以上に保持することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62030955A JPS63198991A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62030955A JPS63198991A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63198991A true JPS63198991A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12318102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62030955A Pending JPS63198991A (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | ポリ−β−ヒドロキシ酪酸の分離精製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63198991A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5059536A (en) * | 1988-11-07 | 1991-10-22 | The Governors Of The University Of Alberta | Mutant strains of azotobacter vinelandii used for the hyperproduction of poly-β-hydroxybutyrate during exponential growth |
WO1992022659A1 (en) * | 1991-06-11 | 1992-12-23 | Kanebo, Ltd. | Process for producing polyhydroxy organic acid ester |
JPH09500157A (ja) * | 1993-07-14 | 1997-01-07 | ゼネカ・リミテッド | 接着法 |
US5821299A (en) * | 1996-02-16 | 1998-10-13 | The Proctor & Gamble Company | Solvent extraction of polyhydroxy-alkanoates from biomass facilitated by the use of marginal nonsolvent |
US5942597A (en) * | 1995-08-21 | 1999-08-24 | The Procter & Gamble Company | Solvent extraction of polyhydroxyalkanoates from biomass |
US7314740B2 (en) | 2002-04-26 | 2008-01-01 | Kaneka Corporation | Method of separating poly-3-hydroxyalkanoic acid |
US7393668B2 (en) | 2003-01-20 | 2008-07-01 | Kaneka Corporation | Method of collecting highly pure polyhydroxyalkanoate from microbial cells |
JP2008189861A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Tosoh Corp | 色調に優れるポリ3−ヒドロキシブチレート系重合体及びポリ3−ヒドロキシブチレート系重合体の精製方法 |
US7435566B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-10-14 | Kaneka Corporation | Method of purifying 3-hyroxyalkanoic acid copolymer |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP62030955A patent/JPS63198991A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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