MXPA00009754A - Metodos para la separacion y purificacion de biopolimeros. - Google Patents
Metodos para la separacion y purificacion de biopolimeros.Info
- Publication number
- MXPA00009754A MXPA00009754A MXPA00009754A MXPA00009754A MXPA00009754A MX PA00009754 A MXPA00009754 A MX PA00009754A MX PA00009754 A MXPA00009754 A MX PA00009754A MX PA00009754 A MXPA00009754 A MX PA00009754A MX PA00009754 A MXPA00009754 A MX PA00009754A
- Authority
- MX
- Mexico
- Prior art keywords
- pha
- ozone
- biomass
- poly
- hydroxybutyrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title abstract description 7
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 title 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 12
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 11
- 229920000070 poly-3-hydroxybutyrate Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims description 4
- 239000004365 Protease Substances 0.000 claims description 4
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 4
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-M 3-hydroxypropionate Chemical compound OCCC([O-])=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- PHOJOSOUIAQEDH-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxypentanoic acid Chemical compound OCCCCC(O)=O PHOJOSOUIAQEDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IWHLYPDWHHPVAA-UHFFFAOYSA-M 6-hydroxyhexanoate Chemical compound OCCCCCC([O-])=O IWHLYPDWHHPVAA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 claims description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 claims description 2
- 229920002791 poly-4-hydroxybutyrate Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 102000004366 Glucosidases Human genes 0.000 claims 1
- 108010056771 Glucosidases Proteins 0.000 claims 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 claims 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims 1
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 abstract description 90
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 abstract description 81
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 30
- 208000037534 Progressive hemifacial atrophy Diseases 0.000 abstract description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 11
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 9
- 238000012017 passive hemagglutination assay Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 7
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 6
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 4
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 4
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 4
- 102000005158 Subtilisins Human genes 0.000 description 4
- 108010056079 Subtilisins Proteins 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 4
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 4
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 4
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 3
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 108010007119 flavourzyme Proteins 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 3
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 2
- 108010034546 Serratia marcescens nuclease Proteins 0.000 description 2
- -1 alkyl peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 210000000991 chicken egg Anatomy 0.000 description 2
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 2
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- IUPHTVOTTBREAV-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutanoic acid;3-hydroxypentanoic acid Chemical compound CC(O)CC(O)=O.CCC(O)CC(O)=O IUPHTVOTTBREAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-M 3-hydroxybutyrate Chemical compound CC(O)CC([O-])=O WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920013642 Biopol™ Polymers 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 102000005744 Glycoside Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108010031186 Glycoside Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589781 Pseudomonas oleovorans Species 0.000 description 1
- WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N R3HBA Natural products CC(O)CC(O)=O WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 229940097156 peroxyl Drugs 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/88—Post-polymerisation treatment
- C08G63/90—Purification; Drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/88—Post-polymerisation treatment
- C08G63/89—Recovery of the polymer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Se han desarrollado los metodos para la recuperacion y purificacion de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de la biomasa que contiene PHA, en donde los metodos incluyen: tratar la biomasa o el PHA parcialmente purificado con ozono, en cuando menos un paso de un proceso de purificacion. El tratamiento de la biomasa que contiene PHA o el PHA parcialmente purificado con ozono produce un nivel de pureza mejorado conveniente para revestimientos y otras aplicaciones. El tratamiento con ozono tambien tiene la ventaja adicional que el polimero PHA o latex polimerico resultante es esencialmente sin olor. El tratamiento con ozono puede utilizarse solo o en combinacion con otras etapas de tratamiento, extraccion y separacion, y es especialmente conveniente para el tratamiento de los latex, lechadas, suspensiones y soluciones organicas que contengan PHA.
Description
MÉTODO PARA LA SEPARACIÓN Y PURIFICACIÓN DE BIOPOLIMEROS
Referencia a las solicitudes relacionadas Se reclama prioridad para la solicitud provisional de los Eü Serie No. 60/081,112, presentada el 8 de abril de 1998.
La presente invención es, en general, en el campo de los procesos de separación de polímeros y, más específicamente, para la purificación de polímeros provenientes de fuentes biológicas .
Los polihidroxialcanoatos (PHA) son poliésteres termoplásticos que pueden producirse a partir de plantas o bacterias (Williams & Peoples, CHEMTECH 26:33-44 (1996)). Estos polímeros pueden ser recuperados de los sistemas biológicos (las biomasas) por procesos con solventes orgánicos, procesos acuosos, o una combinación de ambos procesamientos con solvente orgánico/acuoso. Ejemplos de los procesos de recuperación con solventes orgánicos conocidos están descritos en las Patentes Estadounidenses No. 4,310,684 y No. 4,705,604 de Vanlautem y col., (extracción de PHB a partir de microbios con solventes clorados) ; Patente Estadounidense No. 4,968,611 de Taussnig y col,, (uso de dioles, trioles acetalizados, esteres de ácidos di-o tricarboxílicos o butirolactona para extraer poli-3-hidroxibutirato (PHB) y sus copolímeros a partir de microbios); Patente Estadounidense No. 5,213,976 de Bauhut y col., (proceso para la extracción de PHB a partir de células microbianas usando cloruro de metileno seguido por precipitación del PHB en agua); PCT WO 97/15681; PCT WO 93/11656 (uso de acetona para extraer el polímero polifenilpolimetileno poliisocianatos-3-hidroxioctanoato a partir de Pseudomonas oleovorans) ; PCT WO 96/06179 y PCT WO 97/15681 (métodos con solventes para recuperar PHA a partir de cultivos de plantas transgénicas) ; y Patente Estadounidense No. 5,821,299 de Noda (el uso de mezclas de solvente/ no solvente parcial para extraer PHA a partir de biomasa) . Por lo común, en cada uno de los procesos de la técnica anterior, algunos de los componentes de la biomasa se co-extraen con el PHA, lo cual puede ocasionar que el producto PHA sea descolorido y/o tenga un olor desagradable.
En algunos casos, es útil extraer el PHA a partir de la biomasa usando técnicas de procesamiento acuoso, en las que el polímero permanece en un estado microparticulado y se disuelve la biomasa no-PHA mediante tratamientos mecánicos, químicos y/o enzimáticos. Luego las partículas PHA se separan del material solubilizado usando centrifugación, filtración, flotación u otros métodos conocidos.
PCT WO 97/15681 publica el uso de ozono o peróxidos de alquilo como agentes químicos para modificar los PHA, es decir, para formar derivados PHA, como parte de un proceso para extraer PHA a partir de la biomasa de semilla oleaginosa. La referencia no enseña como desodorizar, blanquear o degradar la biomasa sin PHA.
EP 0 145 233, por ejemplo, publica métodos acuosos para purificar un polímero microbiológico 3-hidroxibutirato en donde las células son tratadas con calor a temperaturas por encima de 80 °C y entonces digeridas con enzimas, surfactantes y/o peróxido de hidrógeno. La Patente Estadounidense No. 5,110,980 de Ramsey y col., describe el uso de hipoclorito para 'disolver biomasa sin PHA. La Patente Estadounidense No. 5,691,174 de Liddell y col., revela un método para purificar poliésteres microbianos usando la combinación de peróxido de hidrógeno con un agente quelante. La desventaja de estos métodos, sin embargo, es que el tratamiento con peróxido debe llevarse a cabo a altas temperaturas, por ejemplo, 80-180°C, lo cual requiere extenso calentamiento y enfriamiento del producto y, en algunos casos requiere equipo de alta presión. Además, se encontró que el peróxido de hidrógeno frecuentemente es inestable en presencia de altas concentraciones de biomasa celular, que origina la descomposición no productiva del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno y generación de espuma voluminosa. Otra desventaja es que las altas temperaturas prolongadas y el peróxido de hidrógeno también pueden causar disminución en el peso molecular de los polímeros, y en algunos casos, pueden favorecer la cristalización de los polímeros, indeseable por la producción de un látex polimérico amorfo.
Como se describió antes, los PHA obtenidos de la biomasa pueden tener colores desagradables, PCT WO 94/02541 describe aditivos para enmascarar olores originados a partir de los PHA producidos, por ejemplo, como se describe en EP 0 145 233 y la Patente Estadounidense No. 5,691,174 de Liddell y col. Sería ventajosamente eliminar el olor asociado con los PHA recuperados a partir de la biomasa, particularmente si la eliminación del olor se realiza durante el proceso de recuperación, eliminando de este modo la necesidad por aditivos enmascarantes del olor en la resina de PHA.
Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es proporcionar métodos mejorados para la purificación de polihidroxialcanatos derivados de la biomasa. Es además otro objetivo de la presente invención aumentar la extracción de polihidroxialcanoatos a partir de la biomasa que contenga polihidroxialcanoatos usando sistemas de solventes orgánicos, sistemas de solventes acuoso, o combinaciones de éstos.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar métodos de extracción que reduzcan la exposición de los polímeros PHA a condiciones que puedan disminuir el peso molecular los polímeros.
Un objeto adicional de la presente invención es eliminar olores en el proceso de recuperación de polihidroxialcanoatos a partir de la biomasa.
Compendio de la invención Se proporcionan métodos para la recuperación y purificación de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de biomasa microbiana y de plantas que contengan PHA, en donde los métodos incluyen poner en contacto la biomasa o PHA parcialmente purificado con ozono en cuando menos un paso de un proceso de purificación. El ozono tiene los efectos benéficos de: (a) blanqueado, (b) desodorización y (c) solubilización de impurezas, facilitando su separación de suspensiones de polímeros acuosos o látex. El tratamiento con ozono puede utilizarse solo o en combinación con otros tratamientos, extracciones y procesos de separación, y en especial adecuados para el tratamiento de látex, lechadas, suspensiones y soluciones de solvente orgánico que contengan PHA. El paso de poner en contacto el ozono ventajosamente puede realizarse en un amplio intervalo de temperaturas, que incluyen temperaturas de procesamiento, por ejemplo, entre alrededor de 1 y 40 °C, que son menores que las temperaturas de procesamiento que se utilizan en los métodos conocidos. El tratamiento con ozono de la biomasa que contiene PHA parcialmente purificado, o PHA extraído con solvente produce un mayor grado de pureza del polímero, adecuado para revestimientos y otras aplicaciones. El tratamiento con ozono también tiene la ventaja adicional que el polímero PHA resultante o látex polimérico esta prácticamente libre de olor.
Descripción detallada de la invención Se han desarrollado métodos mejorados para la recuperación de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de biomasas que incluyen PHA. Los métodos incluyen el tratamiento de la biomasa o PHA parcialmente purificado con ozono, en cuando menos un paso de un proceso de purificación. El tratamiento con ozono puede ser benéficamente aplicado a los PHA de cualquier fuente, incluyendo PHA extraídos usando solventes orgánicos (por ejemplo, tratando una solución de los PHA con solvente orgánico) , a fin de purificar más y/o desodorizar los PHA.
Polihidroxialcanoatos
Los PHA pueden ser producidos en diferentes sistemas biológicos que incluyen bacterias y cultivos de plantas diseñadas genéticamente. En sistemas bacterianos, los PHA se acumulan intracelularmente como corpúsculos de inclusión granular. Los PHA también pueden ser producidos en cultivos de plantas diseñadas genéticamente. Los métodos para construir tales cultivos están descritos, por ejemplo, en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,245,023 y 5,250,430 de Peoplesy Sinskey; Patente Estadounidense No. 5,502,273 de Bright y col., Patente Estadounidense No. 5,534,432 de Peoplesy Sinskey; Patente Estadounidense No. 5,602,321 de John; Patente Estadounidense No. 5,610,041 de Somerville y col., PCT WO 91/00917; PCT WO 92/19747; PCT WO 93/02187; PCT WO 93/02194; PCT WO 94/12014, Poirier y col., Science 256:520-23 (1992); Van der Leij & Witholt, Can. J. Microbiol. 41: /supp. ) : 222-38 (1995); Nawrath & Poirier, The International Symposium on Bacterial Polyhidroxialcanoates, (Eggink y col., eds.), Davos, Suiza, (18-23 de agosto de 1996); y Williams & Peoples, CHEMTECH 26: 38-44 (1996) . Los métodos para recuperar los PHA a partir de la biomasa vegetal están desccritos, por ejemplo, en PCT WO 97/15681, PCT WO 97/07239, y PCT WO 97/07229.
La biomasa que contiene PHA derivado de bacterias o plantas que se utiliza en los métodos descritos en la presente comúnmente está en la forma de una lechada de polímeros, látex o solución. La lechada de polímero, látex o solución de preferencia tiene un contenido de sólidos entre alrededor de 1 y 90% en peso y más preferiblemente alrededor de 5 y 50% en peso.
Los métodos de purificación de ozono descritos en la presente, del mismo modo, son útiles para la purificación de otros PHA, sin considerar el organismo de origen o composición del comonómero. Los PHA representativos incluyen poli-3-hidroxibutirato (PHB) , poli-3-hidroxíbutirato-co-3-hidroxivalerato (PHBV) , comercializado como BIOPOL™ de Monsanto) , poli-3-hidroxipropionato, poli-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato, poli-3-hidroxipropionato, poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxipropionato, poli-4-hidroxibutirato, poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato, poli-3-hidroxibutirato-co-hidroxioctanoato, poli-5-hidroxivalerato, y poli-6-hidroxihexanoato .
Ozono
El ozono (O3) , también conocido como "oxígeno activado", es una forma alotrópica de oxígeno, y es uno de los oxidantes más fuertes conocidos. Este puede ser generado por cualquier método conveniente, como descarga en corona o irradiación UV, aplicado a una corriente de aire, oxígeno, o aire enriquecido con oxígeno, como se describe por ejemplo, en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,855,856 de Karlson y No. 5,766,650 de Colé (descarga en corona) y en la Patente Estadounidense No. 4,517,084 de Pincon, 4,329,212, No. 4,427,636 de Obenshain, No. 4,317,044 de Vaseen (irradiación UV) .
El ozono puede proporcionarse como un líquido o gas que contiene ozono. De preferencia, el ozono es aplicado a la solución o .biomasa que contiene PHA en una corriente de oxígeno (02) que contiene entre alrededor de 1 y 10%, y más preferentemente entre 2 y 5% de ozono.
El ozono es ventajosamente activo a la temperatura ambiente y puede generarse en forma económica a partir de aire u oxígeno. De preferencia, el ozono se genera en el sitio de extracción de los PHA.
Métodos de purificación de PHA utilizando ozono
En una modalidad preferida, la biomasa que contiene PHA (de origen bacteriano, vegetal u otro) se trata con ozono para propósitos de blanqueo, esterilización, solubilización/oxidación de impurezas y/o desodorización. La corriente de gas que contiene ozono puede ser introducida en la fase fluida que contiene polímero mediante burbujeo, inyección a través de boquilla u otros medios seleccionados para proporcionar transferencia de masa eficaz del ozono.
El tratamiento con ozono es eficaz en cualquier etapa de un proceso de aislamiento para los PHA, el cual puede consistir en uno o más pasos de tratamiento y/o de separación. En un proceso acuoso, el ozono puede ser utilizado en forma individual o en combinación con otras operaciones como el tratamiento térmico, tratamiento con enzimas (por ejem., nucleasas, proteasas o glucosidasas) , tratamiento mecánico (p. ejem., homogeneizador o Microfluidizador), tratamiento químico (p. ejem., surfactante, hipoclorito o peróxido), centrifugación, filtración y/o flotación. El ozono tiene un fuerte efecto blanqueador y desodorizador en cualquier punto del proceso de tratamiento; no obstante, para eficacia máxima, puede ser deseable que el tratamiento con el ozono se efectúe después de lisis y eliminación parcial de la biomasa son PHA.
El tratamiento con ozono tiene un fuerte efecto blanqueador y desodorizador cuando se aplica a cualquiera de las diferentes etapas de un proceso de aislamiento del PHA. Por ejemplo, el ozono puede ser aplicado: (a) a una lechada acuosa de células completas (b) a una lechada acuosa de polímero crudo después de homogeneización, tratamiento con lisozima/proteasa y lavado, (c) a una lechada acuosa de polímero crudo después de homogeneización, tratamiento con lisozima/proteasa, lavano, blanqueado con peróxido de hidrógeno y lavado, y (d) a una solución de solvente orgánico que contenga PHA generado, por ejemplo, usando un proceso descrito en las Patentes Estadounidenses No. 4,310,684 y No. 4,705,604 de Vanlautena y col., Patente Estadounidense No. 4,968,611 de Traussning y col., Patente Estadounidense No. 5,213,976 de Blauhut y col., Patente Estadounidense No. 5,821,299 de Noda; PCT WO 93/11656; PCT WO 96/06179; o PCT WO 97/15681. Después del tratamiento con ozono, la lechada que contiene el polímero puede ser purificada por microfiltración con lavado con agua. El ozono efectúa solubilización significativa del material sin PHA, como se evidenció por una disminución en el porcentaje de cenizas. (Los polímeros PHA volatilizan limpiamente a aproximadamente 300 °C, mientras otros contenidos celulares, como DNA y proteínas, producen cenizas cerca de estas temperaturas) .
El tratamiento con ozono puede realizarse en presencia de algunos aditivos funcionales útiles para la estabilización y/o purificación de las lechadas y látex de PHA. Los ejemplo de estos aditivos incluyen surfactantes, detergentes, emulsificadores, dispersantes, agentes anti o desespumantes, agentes para control de pH y quelatos. Para suspensiones de polímeros acuosos, el pH de la suspensión generalmente no es vital para el tratamiento exitoso con ozono.
No obstante, es deseable un PHA aproximadamente neutro para mantener una suspensión de polímero estable y/o para la precipitación de impurezas solubles.
La formación de espuma puede ser un efecto lateral del tratamiento con ozono, debido a la introducción de una corriente de gas muy insoluble en la suspensión de polímero. Ya que la espuma puede ser desventajosa para la producción de látex uniforme, estable, por lo regular es necesario adicionar emulsificadores/dispersantes y agentes antiespumantes inmediatamente antes del tratamiento con ozono. De preferencia, el ozono se aplica en la práctica en forma concentrada (por ejemplo, una corriente de oxígeno/aire con masa de 1% de 03) , a fin de reducir al m.inimo la formación de espuma del gas portador inerte.
En una modalidad preferida, el tratamiento con ozono se aplica en combinación blanqueando con peróxido de hidrógeno la biomasa que contiene PHA. Sin apegarse a la teoría, parece que el ozono preferencia se dirige a las impurezas que contienen anillos insaturados y/o aromáticos, en tanto que el peróxido de hidrógeno reacciona por medio de un anión peroxilo con especies electrofílicas . El efecto es volver las impurezas más altamente solubles en agua (y por tanto más fáciles de separar de las suspensiones de polímero por filtración o centrifugación) y menos altamente coloridas u olorosas. Además, cuando se aplica el ozono antes de un tratamiento a base de peróxido de la suspensión del polímero, prolonga el tiempo de vida del peróxido en solución e incrementa la eficacia del tratamiento con peróxido.
La cantidad de ozono para utilizar depende del efecto deseado sobre el producto final, así como la forma de la biomasa que contiene PHA que ha de ser tratada. Por ejemplo, una lechada, suspensión o látex a base de agua puede requerir una dosis relativamente mayor de ozono para la casi completa decoloración, por ejemplo, entre alrededor de 0.02 y 0.01 gramos de ozono por gramo de biomasa que contiene PHA. Una solución de PHA homogénea relativamente pura en un solvente orgánico, sin embargo, puede ser tratada para reducir el olor y color con una dosis más modesta, por ejemplo, alrededor de 0.002 y 0.01 g de ozono por gramo de soluto.
Aplicaciones usando los PHA purificados
Es muy ventajoso mejorar los métodos de recuperación y purificación de PHA, en vista de que los PHA pueden ser procesados para uso en una enorme variedad de aplicaciones. Es evidente que el ozono puede ser especialmente útil para aquellas aplicaciones en donde es importante la elevada pureza, esterilidad, bajo olor o bajo residuo de cenizas. En algunos casos, el látex o lechada purificados por si mismos serán útiles como producto, mientras que en otros casos, puede ser ventajoso separar el polímero ozonado, en forma anhidra para moldeo y procesamiento.
Las lechadas o látex de PHA tratados con ozono pueden ser útiles para cualquiera de las diferentes aplicaciones para las cuales los PHA se han propuesto, tales como objetos biodegradables, recubrimientos y aditivos para alimentos; el tubo de rayos catódicos (CRT) , lacas; cerámica y aglutinantes metálicos en polvo, microesferas biomédicas, implantes y artefactos; y artículos procesados al fundido, como se describe en la Patente Estadounidense No. 5,525,658 de Liddell y col.,
Una aplicación particularmente adecuada para el látex PHA tratada con ozono es una laca para CRT. La laca se usa para formar un sustrato liso sobre la superficie de las partículas de fósforo en el CRT permitiendo el depósito subsiguiente de una capa reflectora de aluminio, seguida por volatilización térmica del sustrato polímero (PCT WO 96/17369) . Esta aplicación depende de la habilidad de los PHA para descomponerse térmicamente y volatilizar a temperaturas de aproximadamente 300 °C. Para usar los látex PHA en esta aplicación es necesario un alto grado de purificación, puesto que los residuos celulares como proteínas y ácido nucleico pueden dejar un residuo carbonoso en el panel CRT después de la cocción, ocasionando una pobre calidad de imagen. La utilidad de un látex PHA para su aplicación como laca CRT puede ser juzgada en parte a partir de un análisis de cenizas realizado a 450 °C en atmósfera de aire, condiciones que se aproximan a las usadas en la metalización del CRT. Los látex tratados con ozono, y especialmente los tratados con la combinación de ozono seguida por peróxido de hidrógeno, tienen contenidos de cenizas excepcionalmente bajos después de la cocción y son muy adecuados para uso como laca CRT.
Las composiciones y métodos de preparación y el uso de éstos descritos en la presente además se describen mediante los siguientes ejemplos no limitantes.
Ejemplo 1: Producción de PHA en Pseudomonas putida
Células de Pseudomonas putida fueron fermentadas hasta una densidad de 76 g/L por crecimiento en un medio con mínima cantidad de sales minerales en ácido octanóico. Bajo estas condiciones, las células normalmente acumulan entre 20 y 30% PHA con base en el peso de la célula anhidra, con ácido i.-3-hidroxioctanóico como el principal comonómero. La muestra, consistente de 48 L, fue lavada por diafiltración a volumen constante con agua deionizada, usando un aparato de microfiltración de cerámica de flujo transversal (Niro Inc) . Entonces se adicionó nucleasa comercial (BENZONASE™, disponible por American International Chemical, 10 µl/L de células) , el pH fue ajustado hasta 10 con amoniaco, y las células fueron rotas pasando la muestra dos veces a través de un Microfluidizador M-110EH (Microfluidics International Corp) a una presión de operación de 103,455 kPa (15,000 psi) . El lisado fue digerido con: (a) lisozima de huevo de pollo (Sigma Chemical Co., 0.2 g/1, pH 7.0, 45°C, 1 hora, EDTA 20 mM adicionado) ; (b) ALCALASE® (Novo Nordisk, 1 mL/L, pH 7.5, 50°C, 2 hr) ; y (c) FLAVOURZYME® (Novo Nordisk, 1 g/L pH 7.2, 50°C, 8 hr) ; ALCALASE y FLAVOURZYME las digestiones fueron realizadas en presencia de BRIJ® 721 (ICI Surfactants) . Después del tratamiento con FLAVOURZYME®, la muestra de PHA fue lavada por diafiltración a volumen constante con agua que contenía 0.25% BRIJ® 721 y luego concentrada hasta un volumen de 16 L.
Ejemplo 2 : tratamiento de látex PHA crudo con ozono
La mitad del látex PHA crudo del Ejemplo 1 (8 L) fue diluido 1:1 con agua deionizada, entonces se adicionó BRIJ™ 721 a 0.5% p/vol, y el látex fue burbujeado con una corriente de oxígeno que contenía ozono (4 pies cúbicos estándar por hora, 3-4% ozono) durante 8 h a temperatura ambiente, pH 7, con agitación vigorosa. Después de la ozonización, el látex fue lavado para eliminar las impurezas solubilizadas por diafiltración a volumen constante con agua que contenía 0.25% de BRIJ® 721.
El látex lavado luego fue tratado con peróxido de hidrógeno, 3% p/vol, a 80 °C, con la adición de BRIJ™ 721 y 0.5% y 0.01% DTPA (ácido dietilentriamíno pentaacético) , hasta que casi todo el peróxido se había agotado (15 h) . El producto fue lavado para eliminar las impurezas solubilizadas por diafiltración a volumen constante con agua conteniendo 0.25% de BRICT 721. El producto final después de lavado contenía 0.8% de cenizas (p/p con base en los sólidos) después de la descomposición polimérica a 450°C en aire.
Ejemplo 3: Tratamiento con peróxido sin ozonización (ejemplo comparativo)
La mitad del látex crudo PHA del Ejemplo 1 (8 L) fue diluido 1:1 con agua deionizada. Se adicionó BRIJ™ 721
(0.5%) y DTPA (0.01%), y el látex fue entonces tratado con peróxido de hidrógeno, 3% p/vol, a 80 °C, hasta que casi todo el peróxido se había agotado (7 h) . El producto fue lavado para eliminar las impurezas solubilizadas por diafiltración a volumen constante con agua que contenía 0.25% BRIJ 721. El producto final después del lavado contenía 4.6% de cenizas
(p/p con base en los sólidos) después de la descomposición polimérica a 450°C, en aire
Ejemplo 4: Tratamiento con ozono después de tratamiento con peróxido
El producto obtenido como en el Ejemplo 3 fue burbujeado con una corriente de oxígeno que contenía ozono (4 pies cúbicos estándar por hora (110 litros/hora), 3-4% de ozono) durante 8 h a temperatura ambiente, pH 7, con agitación vigorosa. Después de la ozonización, el látex fue lavado para eliminar las impurezas solubilizadas por diafiltración a volumen constante con agua conteniendo 0.25% de BRIJ® 721. El producto final después de lavado contenía 0.9% de cenizas (p/p con base en los sólidos) después de la descomposición polimérica a 450°C en aire.
Ejemplo 5: Preparación de látex PHA con bajo contenido de cenizas
Células de Pseudomonas putida fueron fermentadas hasta densidad de 80 g/L por crecimiento en medio con mínima cantidad de sales minerales en ácido octanóico. La muestra, consistente en 46 L, fue lavada por diafiltración a volumen constante con agua deionizada y concentrada hasta un volumen de 20 L. Entonces se adicionó nucleasa comercial (BENZONASE (_0, de 10 µl/L de células) , el pH fue ajustado hasta 10 con amoniaco, y entonces las células fueron destruidas al pasar la muestra dos veces a través de un Microfluidizador M-110EH (Microfluidics International Corp) a una presión de operación de (103,455 kPa) 15,000 psi. El lisado fue digerido con lisozima de huevo de pollo (0.2 g/L, pH 7.0, 45°C, 1 h, 20 mM EDTA adicionado), después por ALCALASE® (1 ml/L, pH 7.5, 50°C, 10 h, 0.3% BRIJ® 721 adicionado). Después del tratamiento con ALCALASE , la muestra fue lavada por diafiltración a volumen constante con agua que contenía 0.1% BRIJ® 721.
Se adicionó BRIJ 721 a 0.2% p/vol, y entonces el látex fue burbujeado con una corriente de oxígeno que contenía ozono (4 pies cúbicos estándar por hora (110 litros/hora), 3-4% de ozono) durante 10 h a temperatura ambiente, pH 7, con agitación vigorosa. Después de la ozonización, el látex fue lavado para eliminar las impurezas solubilizadas por diafiltración a volumen constante con agua que contenía 0.1% BRIJ® 721.
El látex lavado entonces fue adicionalmente tratado con peróxido de hidrógeno, 3% p/vol a 80 °C, con la adición de BRIJ® al 0.15% y DTPA al 0.01%, hasta que casi todo el peróxido se había agotado (18 h) . El producto fue lavado para eliminar las impurezas solubilizadas por diafiltración a volumen constante con agua que contenía 0.1% BRIJ 321 (9 vol) después con agua (2 vol) , y entonces concentrado hasta un contenido de sólidos de 10.7%. El producto final contenía 0.05% de cenizas (p/p) con base en lossólidos) después de la descomposición polimérica a 450 °C en aire.
Ejemplo 6: Determinación de cenizas para muestras que contienen PHA
Muestras anhidras (0.2-1.0 g ) fueron calentadas en aire hasta 450 °C a una tasa de 10°C/min, en recipientes de aluminio o cuarzo. La temperatura del horno se mantuvo a 450 °C durante un periodo de 45 min, después de lo cual se permitió a las muestras enfriarse y se pesó el residuo no volatilizado. Las muestras líquidas que contenían agua (contenido de sólidos 0.2-1.0 g) fueron calentadas en aire hasta 150°C a una tasa de 10°C/min, y luego se mantuvieron a 150 °C durante 30 minutos para evaporar el agua. La temperatura fue entonces incrementada hasta 450 °C a una velocidad de 10°C/min, y se mantuvo a 450°C durante un periodo de 45 min. Entonces se permitió que las muestras se enfriaran. El residuo no volatilizado fue medido y reportado como un porcentaje del peso de sólidos presentes en la muestra original.
Ejemplo 7: Tratamiento con ozono de una solución orgánica de
PHA
Células de Pseudomonas putida fermentadas como ya se describió, en ácido octanóico fueron recolectadas por centrifugación y secadas por congelación para obtener una masa sólida. La masa (440 g) fue pulverizada en un molino colocado en el dedal de un extractor Soxhlet. Las células deshidratadas fueron extraídas en dos lotes por un total de 16 h con n-hexano (2 L) , rindiendo un extracto de color ámbar (A273 = 0.457, dilución 1:9 en hexano) que contenía 26% (p de sólidos/vol) . El extracto fue clarificado por filtración a presión a través de un filtro de microfibras de vidrio de 2 de µ. El extracto (26% p de sólidos/vol) entonces fue burbujeado con una corriente de gas oxígeno que contenía ozono (8 pies cúbicos estándar por hora, ca . 2% de ozono) durante 15 min a temperatura ambiente con agitación. El producto resultante fue un líquido claro, casi descolorido (A273 = 0.152, dilución 1:9 en hexano). Una porción del extracto ozonado (0.6 L) entonces fue pasado a través de una columna de gel de sílice { ca . 60 g) , y el eluído descolorido (26% p sólidos/vol) fue recolectado (A273 = 0.063, dilución 1:9 en hexano).
Ejemplo 8 : Purificación de PHA disueltos en diclorometano
Soluciones de poli-3-hidroxibutirato (PHB) (Fluka) y poli-3-hidroxibutirato-co-14%-3-hidroxivalerato [sic] (PHBV)
(Aldrich) fueron preparados a 5% (p/vol) en diclorometano.
Las soluciones fueron clarificadas por filtración a presión a través de un filtro de microfibras de vidrio 2.6-µ. Cada una de las soluciones (95 ml) fueron entonces burbujeadas con una corriente de gas oxígeno que contenía ozono (8 pies cúbicos estándar por hora, ca . 2% de ozono) durante 6 min a temperatura ambiente por agitación. Los productos fueron soluciones claras, casi descoloridas. La solución de PHB después de la ozonización mostró una A273 = 0.714 (dilución 1:9 en diclorometano) comparada con A27 = 0.904 (dilución 1:9 en diclorometano) antes de la ozonización. Del mismo modo, la solución PHBV después de la ozonización mostró A273 = 0.599 (dilución 1:9 en diclorometano) comparada con A273 = 1.029 (dilución 1:9 en diclorometano) antes de la ozonización.
Claims (19)
- REIVINDICACIONES Un método para la purificación de polihidroalcanoatos (PHA) provenientes de la biomasa que contiene PHA, el método consiste en: poner en contacto las impurezas en una biomasa que contiene PHA, o una composición de PHA parcialmente purificado, con una cantidad eficaz de ozono para decolorar o desodorizar la composición PHA. El método de la reivindicación 1, en donde el ozono es proporcionado como un líquido o gas que contiene un ozono. EL método de la reivindicación 1, en donde la biomasa proviene de una fuente vegetal o microbiana. EL método de la reivindicación 1, en donde el PHA se selecciona del grupo que consiste en poli-3-hidroxibutirato, poli-3-hidroxipropionato, poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato, hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato, poli-3-hidroxibutirato-co-hidroxioctanoato, poli-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato, poli-3-hidroxibutirato-co-4-hidroxibutirato [sic] , poli-3-hidroxibutirato-co-3-hidroxipropionato, poli-4-hidroxibutirato, poli-5-hidroxivalerato y poli-6-hidroxihexanoato. El método de la reivindicación 1, en donde el PHA se proporciona como una lechada, látex o suspensión en agua. El método de la reivindicación 5, en donde la concentración de PHA en la composición es entre alrededor de 1% y 50% p/vol. El método de la reivindicación 1, en donde el PHA se proporciona en una solución orgánica. El método de la reivindicación 1, en donde el paso de poner en contacto el ozono se realiza a una temperatura entre aproximadamente de 1 y 40°C. El método de la reivindicación 1, en donde el paso de poner en contacto el ozono se realiza en presencia de cuando menos un aditivo funcional seleccionado del grupo que consiste en surfactantes, detergentes, emulsificadores, dispersantes, agentes antiespumantes, agentes desespumantes, biocidas, modificadores de la viscosidad y agentes para controlar el pH. 10. El método de la reivindicación 1, además comprende el tratamiento de la biomasa usando cuando menos un proceso de tratamiento seleccionado del grupo que consiste en tratamiento térmico, homogeneización, microfluidización, tratamiento con proteasa, tratamiento con glucosidasa, tratamiento con peróxido de hidrógeno u otro peróxido orgánico o inorgánico, extracción con solvente, centrifugación, filtración y diálisis. 11. El método de la reivindicación 10, en donde el proceso de tratamiento se realiza antes o después del paso de poner en contacto el ozono. 12. El método de la reivindicación 2 en donde el ozono es burbujeado en la biomasa o PHA parcialmente purificado. 13. Un método mejorado para la separación de PHA a partir de la biomasa usando sistemas de solventes orgánicos, sistemas de solventes acuosos, o combinación de sistemas de solventes orgánicos/acuosos, que consiste en: poner en contacto la biomasa o PHA parcialmente purificado con ozono. 14. El método de la reivindicación 13, en donde se extrae el PHA usando un solvente orgánico eficaz para disolver una porción del PHA presente en la biomasa con el fin de formar una solución orgánica de PHA, que entonces se pone en contacto con el ozono. 15. El método de la reivindicación 14, en donde el solvente se selecciona del grupo que consiste en: cloruro de metileno, acetona, dioles acetalizados, esteres de ácidos dicarboxílicos, esteres de ácidos tricarboxílicos, butirolactona, cloroformo y tricloroetileno . 16. Una composición de PHA desodorizada y/o decolorada consiste en [sic] poner en contacto PHA con una cantidad eficaz de ozono para decolorar o desodorizar la composición. 17. La composición de PHA de la reivindicación 16, en donde el PHA es un PHA obtenido de biomasa. 18. La composición de PHA de la reivindicación 17, con un contenido de cenizas de menos de 1.0% p/p después de descomposición a 450 °C en aire. 19. El PHA de la reivindicación 17 en donde la composición de PHA es proporcionada como un látex.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8111298P | 1998-04-08 | 1998-04-08 | |
| PCT/US1999/007689 WO1999051760A1 (en) | 1998-04-08 | 1999-04-08 | Methods for separation and purification of biopolymers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MXPA00009754A true MXPA00009754A (es) | 2002-05-08 |
Family
ID=22162170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MXPA00009754A MXPA00009754A (es) | 1998-04-08 | 1999-04-08 | Metodos para la separacion y purificacion de biopolimeros. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6368836B2 (es) |
| EP (1) | EP1070135B1 (es) |
| JP (1) | JP2002510747A (es) |
| AT (1) | ATE458822T1 (es) |
| AU (1) | AU757682B2 (es) |
| CA (1) | CA2327086A1 (es) |
| DE (1) | DE69942060D1 (es) |
| ES (1) | ES2339725T3 (es) |
| MX (1) | MXPA00009754A (es) |
| WO (1) | WO1999051760A1 (es) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245537B1 (en) | 1997-05-12 | 2001-06-12 | Metabolix, Inc. | Removing endotoxin with an oxdizing agent from polyhydroxyalkanoates produced by fermentation |
| US8147824B2 (en) * | 1999-08-05 | 2012-04-03 | Athersys, Inc. | Immunomodulatory properties of multipotent adult progenitor cells and uses thereof |
| WO2005052175A2 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-09 | Phb Industrial S.A. | Process for recovering polyhydroxialkanoates ('phas') from cellular biomass |
| TW200613560A (en) * | 2004-06-29 | 2006-05-01 | Procter & Gamble | Solvent extraction of polyhydroxyalkanoates from biomass |
| WO2006025375A1 (ja) | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Riken | 熱安定性バイオポリエステル |
| US20080193650A1 (en) * | 2006-02-08 | 2008-08-14 | William Morrison Lyon | Method of remediation, cleaning, restoration and protection |
| US20120165500A1 (en) | 2009-08-27 | 2012-06-28 | Newlight Technologies, Llc | Process for the production of polyhydroxyalkanoates |
| WO2012024340A2 (en) * | 2010-08-16 | 2012-02-23 | The Johns Hopkins University | Method for extraction and purification of oils from microalgal biomass using high-pressure co2 as a solute |
| JPWO2013015212A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2015-02-23 | 東レ株式会社 | 有機酸の製造方法 |
| WO2013016558A1 (en) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Micromidas Inc. | Methods of extracting and purifying polyhydroxyalkanoates from pha-containing bacterial cells |
| US12060597B2 (en) | 2011-12-02 | 2024-08-13 | Newlight Technologies, Inc. | Polyhydroxyalkanoate production methods and systems for same |
| US20200347417A1 (en) | 2012-03-29 | 2020-11-05 | Newlight Technologies, Inc | Polyhydroxyalkanoate production methods and materials and microorganisms used in same |
| US9085784B1 (en) | 2012-03-29 | 2015-07-21 | Newlight Technologies, Llc | Polyhydroxyalkanoate production methods and materials and microorganisms used in same |
| ES2448823B1 (es) | 2012-08-14 | 2014-10-13 | Neol Biosolutions, S.A. | Producción de bioplásticos |
| US20230265237A1 (en) * | 2020-07-13 | 2023-08-24 | Newlight Technologies, Inc. | Solution and method for the oxidative lysis and conditioning of polyhydroxalkanoate producing cells |
| CN114409886A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-29 | 珠海麦得发生物科技股份有限公司 | 一种聚羟基脂肪酸脂的提纯方法 |
| KR102810479B1 (ko) * | 2022-08-04 | 2025-05-21 | 씨제이제일제당(주) | 색가 모니터링을 통한 정제 공정 제어 방법 및 시스템, 및 폴리하이드록시알카노에이트 수지의 제조 방법 |
| CN115894981B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-07-18 | 北京微构工场生物技术有限公司 | 一种聚羟基脂肪酸酯的改性方法 |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE276304C (es) * | ||||
| US4317044A (en) | 1978-03-13 | 1982-02-23 | Robert Dougan Construction Co. | Ozone production apparatus |
| FR2446859A1 (fr) | 1979-01-22 | 1980-08-14 | Solvay | Procede de separation de poly-b-hydroxybutyrates d'une biomasse |
| US4331603A (en) | 1979-05-25 | 1982-05-25 | Emery Industries, Inc. | Process for improving the fragrance properties of macrocyclic compounds obtained by thermal depolymerization |
| US4329212A (en) | 1980-10-27 | 1982-05-11 | Westvaco Corporation | Method for making ozone |
| US4517084A (en) | 1982-11-05 | 1985-05-14 | Pincon Andrew J | Activated air and ion exchange treatment of water |
| EP0145233B2 (en) | 1983-11-23 | 1991-11-06 | Imperial Chemical Industries Plc | Separation processfor a 3-hydroxybutyrate polymer |
| FR2567149B1 (fr) | 1984-07-06 | 1986-12-05 | Solvay | Procede pour l'extraction de poly-beta-hydroxybutyrates au moyen d'un solvant a partir d'une suspension aqueuse de micro-organismes |
| FR2605107A1 (fr) * | 1986-10-14 | 1988-04-15 | Agronomique Inst Nat Rech | Procede de purification et de separation de cellules ou de molecules homogenes a partir d'une suspension de cellules ou de molecules heterogenes, polymere modifie apte a realiser ladite separation et procede de production dudit polymere modifie |
| US5245023A (en) | 1987-06-29 | 1993-09-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for producing novel polyester biopolymers |
| AT390068B (de) * | 1988-07-07 | 1990-03-12 | Danubia Petrochemie | Extraktionsmittel fuer poly-d(-)-3-hydroxybuttersaeure |
| CA1334430C (en) | 1989-04-06 | 1995-02-14 | Claude Chavarie | Separation of poly-.beta.-hydroxyalkanoic acids from microbial biomass |
| JPH05500751A (ja) | 1989-07-10 | 1993-02-18 | マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー | 新規なポリエステルバイオポリマー |
| AT395319B (de) | 1990-10-05 | 1992-11-25 | Danubia Petrochem Polymere | Verfahren zur gewinnung eines polyhydroxyalkanoates aus dem zellmaterial eines mikroorganismus und polyhydroxyalkanoatflocken |
| GB9108756D0 (en) | 1991-04-24 | 1991-06-12 | Ici Plc | Production of polyalkanoate in plants |
| GB9115245D0 (en) | 1991-07-16 | 1991-08-28 | Ici Plc | Production of polyalkanoate |
| US5610041A (en) | 1991-07-19 | 1997-03-11 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Processes for producing polyhydroxybutyrate and related polyhydroxyalkanoates in the plastids of higher plants |
| CZ10894A3 (en) | 1991-07-19 | 1994-12-15 | Univ Michigan State | Transgenic plants producing polyhydroxyalkanoates |
| WO1993011656A1 (fr) | 1991-11-29 | 1993-06-10 | Firmenich S.A. | PROCEDE POUR L'OBTENTION D'ACIDE POLY-β-HYDROXY-OCTANOIQUE |
| JPH06153916A (ja) * | 1992-04-24 | 1994-06-03 | Nippon Kayaku Co Ltd | 新規バチルス属細菌及びこれを用いるポリ（３−ヒドロキシ酪酸）誘導体の発酵生産方法 |
| DE4215861C2 (de) * | 1992-05-14 | 1998-01-22 | Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten |
| DE4215864C2 (de) * | 1992-05-14 | 1998-01-15 | Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh | Verfahren zur Gewinnung von farbstofffreien Polyhydroxyalkanoaten |
| JPH0638775A (ja) * | 1992-05-25 | 1994-02-15 | Nippon Kayaku Co Ltd | 発酵法によるポリ（３−ヒドロキシ酪酸）及びその誘導体の製造方法 |
| GB9215736D0 (en) * | 1992-07-24 | 1992-09-09 | Ici Plc | Polymer compositions and processes |
| WO1994012014A1 (en) | 1992-11-20 | 1994-06-09 | Agracetus, Inc. | Transgenic cotton plants producing heterologous bioplastic |
| JP2749495B2 (ja) * | 1993-03-15 | 1998-05-13 | 長廣 仁蔵 | 高濃度オゾン水製造方法及び高濃度オゾン水製造装置 |
| GB9307674D0 (en) | 1993-04-14 | 1993-06-02 | Zeneca Ltd | Production of plastics materials from microorganisms |
| JP3241505B2 (ja) | 1993-08-11 | 2001-12-25 | 高砂香料工業株式会社 | 生分解性光学活性コポリマー及びその製造方法 |
| JPH0779788A (ja) * | 1993-09-16 | 1995-03-28 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ポリ−３−ヒドロキシ酪酸の抽出法 |
| JPH07177894A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | ポリ−３−ヒドロキシ酪酸の分離精製方法 |
| NL9401037A (nl) * | 1994-06-23 | 1996-02-01 | Soonn Stichting Onderzoek En O | Werkwijze voor het bereiden van een biologisch afbreekbare polyhydroxyalkanoaat coating met behulp van een waterige dispersie van polyhydroxyalkanoaat. |
| GB9416690D0 (en) * | 1994-08-18 | 1994-10-12 | Zeneca Ltd | Process for the recovery of polyhydroxyalkanoic acid |
| GB9424175D0 (en) | 1994-11-30 | 1995-01-18 | Cookson Group Plc | Process of metallizing phosphor screens |
| DE69615763T2 (de) * | 1995-07-13 | 2002-08-08 | Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. | Polymermischungen aliphatischer Polyester auf Basis von Polylactiden, Verfahren zu deren Herstellung und Verfahren zum Formen diese Mischungen |
| DE19530132C2 (de) | 1995-08-16 | 1998-07-16 | Max Planck Gesellschaft | Verfahren zur Reinigung, Stabilisierung oder Isolierung von Nukleinsäuren aus biologischen Materialien |
| ES2177796T3 (es) | 1995-08-21 | 2002-12-16 | Procter & Gamble | Extraccion por disolvente de polihidroxialcanoatos a partir de biomasafacilitada por el uso de un no disolvente marginal para pha. |
| US6083729A (en) * | 1995-10-26 | 2000-07-04 | Metabolix, Inc. | Methods for isolating polyhydroxyalkanoates from plants |
| GB2309875B (en) * | 1996-02-02 | 2000-12-20 | Ozone Ind Ltd | An ozone generator |
| 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 |
| US5855856A (en) | 1996-03-19 | 1999-01-05 | Ozone Sterilization Products, Inc. | Ozone generator and method for ozone generation |
-
1999
- 1999-04-08 US US09/288,832 patent/US6368836B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-08 WO PCT/US1999/007689 patent/WO1999051760A1/en active IP Right Grant
- 1999-04-08 AU AU34808/99A patent/AU757682B2/en not_active Ceased
- 1999-04-08 JP JP2000542471A patent/JP2002510747A/ja active Pending
- 1999-04-08 ES ES99916498T patent/ES2339725T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-08 DE DE69942060T patent/DE69942060D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-08 EP EP99916498A patent/EP1070135B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-08 AT AT99916498T patent/ATE458822T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-04-08 CA CA002327086A patent/CA2327086A1/en not_active Abandoned
- 1999-04-08 MX MXPA00009754A patent/MXPA00009754A/es active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU757682B2 (en) | 2003-02-27 |
| EP1070135B1 (en) | 2010-02-24 |
| JP2002510747A (ja) | 2002-04-09 |
| CA2327086A1 (en) | 1999-10-14 |
| WO1999051760A1 (en) | 1999-10-14 |
| ES2339725T3 (es) | 2010-05-24 |
| ATE458822T1 (de) | 2010-03-15 |
| EP1070135A1 (en) | 2001-01-24 |
| AU3480899A (en) | 1999-10-25 |
| US20010006802A1 (en) | 2001-07-05 |
| DE69942060D1 (de) | 2010-04-08 |
| US6368836B2 (en) | 2002-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1070135B1 (en) | Methods for separation and purification of biopolymers | |
| US6043063A (en) | Methods of PHA extraction and recovery using non-halogenated solvents | |
| US6083729A (en) | Methods for isolating polyhydroxyalkanoates from plants | |
| US9045595B2 (en) | Process for recovering polyhydroxialkanoates (“PHAs”) from cellular biomass | |
| EP0973930B1 (en) | High temperature pha extraction using pha-poor solvents | |
| ES2624527T3 (es) | Procedimiento para producir poli-3-hidroxialcanoato y aglomerado de poli-3-hidroxialcanoato | |
| WO1997015681A9 (en) | Methods for isolating polyhydroxyalkanoates from plants | |
| JP7569787B2 (ja) | 紙パルプ廃棄物ストリームからのポリヒドロキシアルカン酸の製造 | |
| JP2002510747A5 (es) | ||
| MX2007010829A (es) | Procedimiento para la separacion de polihidroxialcanoatos a partir de masa celular por extraccion con solventes incluyendo una etapa de tratamiento de la solucion de polihidroxialcanoato con agua y/o vapor para la evaporacion del solvente de polihidr | |
| AU750835B2 (en) | Methods for purifying polyhydroxyalkanoates | |
| JP3718221B2 (ja) | 高分子分解 | |
| US7070966B2 (en) | Method for obtaining polyhydroxyalkanoates (PHA) and the copolymers thereof | |
| WO2001068890A2 (en) | Method of extracting polyhydroxyalkanoate from a solution | |
| RU2123048C1 (ru) | Способ получения не содержащей красителя полигидроксимасляной кислоты | |
| JPWO2004029266A1 (ja) | ３−ヒドロキシアルカン酸共重合体の精製方法 | |
| JPH11266891A (ja) | 微生物菌体からのポリ−３−ヒドロキシ酪酸の回収方法 | |
| CA2234965C (en) | Methods for isolating polyhydroxyalkanoates from plants | |
| EA049041B1 (ru) | Получение полигидроксиалканоатов из потоков отходов целлюлозно-бумажного производства | |
| MXPA06006073A (es) | Procedimiento para recuperar polihidroxialcanoatos a partir de biomasa celular |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Grant or registration |