RU2574783C2 - Method of obtaining lactic acid, method of obtaining lactide and methods of obtaining polylactic acid - Google Patents
Method of obtaining lactic acid, method of obtaining lactide and methods of obtaining polylactic acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574783C2 RU2574783C2 RU2011131062/10A RU2011131062A RU2574783C2 RU 2574783 C2 RU2574783 C2 RU 2574783C2 RU 2011131062/10 A RU2011131062/10 A RU 2011131062/10A RU 2011131062 A RU2011131062 A RU 2011131062A RU 2574783 C2 RU2574783 C2 RU 2574783C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lactic acid
- acid
- membrane
- ppm
- culture medium
- Prior art date
Links
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 385
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 385
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 383
- 229920000747 poly(lactic acid) polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 138
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 133
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N dilactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 126
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 252
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 106
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 97
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 71
- 239000001963 growth media Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 46
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 41
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L mgso4 Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 58
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 49
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 49
- 239000011528 polyamide (building material) Substances 0.000 claims description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 41
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 29
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000037025 penetration rate Effects 0.000 claims description 19
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 17
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 230000000379 polymerizing Effects 0.000 claims description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 32
- 239000002609 media Substances 0.000 abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 89
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 87
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 66
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 65
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 56
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 40
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 38
- JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N L-lactic acid Chemical compound C[C@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 37
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 35
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 33
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 33
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 31
- -1 calcium salts Chemical class 0.000 description 30
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 29
- 229940107700 Pyruvic Acid Drugs 0.000 description 28
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 27
- AFENDNXGAFYKQO-UHFFFAOYSA-N 2-Hydroxybutyric acid Chemical compound CCC(O)C(O)=O AFENDNXGAFYKQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L Calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 23
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N Furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 23
- LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N methyl 2-hydroxypropionate Chemical compound COC(=O)C(C)O LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229940057867 methyl lactate Drugs 0.000 description 23
- 241001550224 Apha Species 0.000 description 22
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N Hydroxymethylfurfural Chemical compound OCC1=CC=C(C=O)O1 NOEGNKMFWQHSLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 20
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 20
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 17
- 229960005069 Calcium Drugs 0.000 description 16
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 16
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 13
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 13
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 13
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 12
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N P-Toluenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 108060004322 ldh Proteins 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 229920002301 Cellulose acetate Polymers 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N Caprylic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 9
- 102100006993 MFGE8 Human genes 0.000 description 9
- 108060007386 SED1 Proteins 0.000 description 9
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 9
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 9
- JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N D-lactic acid Chemical compound C[C@@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N 0.000 description 8
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 8
- 241000269368 Xenopus laevis Species 0.000 description 8
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 8
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 8
- 229920003013 deoxyribonucleic acid Polymers 0.000 description 8
- 210000003783 haploid cell Anatomy 0.000 description 8
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 8
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L Calcium lactate Chemical compound [Ca+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 229920001451 Polypropylene glycol Polymers 0.000 description 7
- 239000001527 calcium lactate Substances 0.000 description 7
- 235000011086 calcium lactate Nutrition 0.000 description 7
- 229960002401 calcium lactate Drugs 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 229940022769 D- LACTIC ACID Drugs 0.000 description 6
- BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N Nicotinamide adenine dinucleotide Chemical compound NC(=O)C1=CC=C[N+]([C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](COP([O-])(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]3[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O3)N3C4=NC=NC(N)=C4N=C3)O)O2)O)=C1 BAWFJGJZGIEFAR-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 6
- 229920000272 Oligonucleotide Polymers 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 210000001840 diploid cell Anatomy 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 6
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 6
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 6
- 101710024911 AASDH Proteins 0.000 description 5
- 102100000059 AASDH Human genes 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 101700068367 LYS2 Proteins 0.000 description 5
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 5
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000000199 molecular distillation Methods 0.000 description 5
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 5
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000349 Chromosomes Anatomy 0.000 description 4
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting Effects 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 229920003288 polysulfone Polymers 0.000 description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N tin(2+) Chemical compound [Sn+2] IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N β-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 4
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 3
- OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N Bis-tris methane Chemical compound OCCN(CCO)C(CO)(CO)CO OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960003563 Calcium Carbonate Drugs 0.000 description 3
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N DMA Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101710008404 GAPDH Proteins 0.000 description 3
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N Isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000036975 Permeability coefficient Effects 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L disodium;2-[2-[carboxylatomethyl(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 3
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 3
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 3
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 3
- 101710025069 yplQ Proteins 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N Adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K Aluminium chloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N Antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N Bismuth(III) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L Calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229940087373 Calcium oxide Drugs 0.000 description 2
- 239000004709 Chlorinated polyethylene Substances 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N Chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N Diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N Diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N Fructose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO BJHIKXHVCXFQLS-UYFOZJQFSA-N 0.000 description 2
- 206010071602 Genetic polymorphism Diseases 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N Germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N Glutaric acid Chemical compound OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101710007246 H3-3A Proteins 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101700009603 HIS3 Proteins 0.000 description 2
- 108091000084 L-lactate dehydrogenases Proteins 0.000 description 2
- 102000003855 L-lactate dehydrogenases Human genes 0.000 description 2
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 2
- 229940039696 Lactobacillus Drugs 0.000 description 2
- 240000004403 Lactobacillus casei Species 0.000 description 2
- 235000013958 Lactobacillus casei Nutrition 0.000 description 2
- 229940017800 Lactobacillus casei Drugs 0.000 description 2
- 229940052665 NADH Drugs 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M NaHCO3 Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M Potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 2
- 235000003534 Saccharomyces carlsbergensis Nutrition 0.000 description 2
- 229940081969 Saccharomyces cerevisiae Drugs 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N Sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000204117 Sporolactobacillus Species 0.000 description 2
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N Stearyl alcohol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000057717 Streptococcus lactis Species 0.000 description 2
- 235000014897 Streptococcus lactis Nutrition 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H Tricalcium phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N Trimesic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940029983 VITAMINS Drugs 0.000 description 2
- 229940021016 Vitamin IV solution additives Drugs 0.000 description 2
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002892 amber Polymers 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 2
- 229940095643 calcium hydroxide Drugs 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960001714 calcium phosphate Drugs 0.000 description 2
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- PNOXNTGLSKTMQO-UHFFFAOYSA-L diacetyloxytin Chemical compound CC(=O)O[Sn]OC(C)=O PNOXNTGLSKTMQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing Effects 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QYPUTBKHHRIDGS-UHFFFAOYSA-N octane-1,1-diol Chemical compound CCCCCCCC(O)O QYPUTBKHHRIDGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920002496 poly(ether sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 238000002708 random mutagenesis Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 2
- 239000001187 sodium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 2
- YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J triacetyloxystannyl acetate Chemical compound [Sn+4].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- 229930003231 vitamins Natural products 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N 1,2-Diaminopropane Chemical compound CC(N)CN AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 1,2-ethanediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFOOEYJGMMJJLS-UHFFFAOYSA-N 1,8-Diaminonaphthalene Chemical compound C1=CC(N)=C2C(N)=CC=CC2=C1 YFOOEYJGMMJJLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNETULKMXZVUST-UHFFFAOYSA-M 1-naphthoate Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)[O-])=CC=CC2=C1 LNETULKMXZVUST-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRONFDYESPIZDC-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;2,2-dimethylpropane-1,3-diol Chemical compound OCC(C)(C)CO.OCC(CO)(CO)CO JRONFDYESPIZDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpropane-1,3-diol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYUGERSVZRUHOX-UHFFFAOYSA-J 2,3-dihydroxybutanedioate;tin(4+) Chemical compound [Sn+4].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O MYUGERSVZRUHOX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- PTJWCLYPVFJWMP-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO PTJWCLYPVFJWMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYHNVHGFPZAZGA-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyhexanoic acid Chemical compound CCCCC(O)C(O)=O NYHNVHGFPZAZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRHWHSJDIILJAT-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypentanoic acid Chemical compound CCCC(O)C(O)=O JRHWHSJDIILJAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKEZDZQGPKHHSH-UHFFFAOYSA-J 2-hydroxypropanoate;tin(4+) Chemical compound [Sn+4].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O SKEZDZQGPKHHSH-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- UOBYKYZJUGYBDK-UHFFFAOYSA-M 2-naphthoate Chemical compound C1=CC=CC2=CC(C(=O)[O-])=CC=C21 UOBYKYZJUGYBDK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JRBJSXQPQWSCCF-UHFFFAOYSA-N 3,3'-Dimethoxybenzidine Chemical compound C1=C(N)C(OC)=CC(C=2C=C(OC)C(N)=CC=2)=C1 JRBJSXQPQWSCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 3-Hydroxypropionic acid Chemical compound OCCC(O)=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCO GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZYQBYQGHHGXBC-UHFFFAOYSA-N 4-(1,3-benzoxazol-2-yl)aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=NC2=CC=CC=C2O1 XZYQBYQGHHGXBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQFBXSRZSUJGOF-UHFFFAOYSA-N 4-(1H-benzimidazol-2-yl)aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=NC2=CC=CC=C2N1 VQFBXSRZSUJGOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 4-Hydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940058905 Antimony compounds for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 description 1
- 241000193818 Atopobium Species 0.000 description 1
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N Azelaic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N Benzidine Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- BIUXMENMIKBKFP-UHFFFAOYSA-N CO.CC(O)C(O)=O Chemical compound CO.CC(O)C(O)=O BIUXMENMIKBKFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000206594 Carnobacterium Species 0.000 description 1
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L Copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-KCDKBNATSA-N D-(+)-Galactose Natural products OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-KCDKBNATSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N D-sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N DETA Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101700079085 DLD Proteins 0.000 description 1
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N Diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 206010064571 Gene mutation Diseases 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N Hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003613 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- 101700015497 LDHD Proteins 0.000 description 1
- 241000186716 Lactobacillus agilis Species 0.000 description 1
- 241000186712 Lactobacillus animalis Species 0.000 description 1
- 244000199885 Lactobacillus bulgaricus Species 0.000 description 1
- 235000013960 Lactobacillus bulgaricus Nutrition 0.000 description 1
- 229940004208 Lactobacillus bulgaricus Drugs 0.000 description 1
- 241000186673 Lactobacillus delbrueckii Species 0.000 description 1
- 241000500356 Lactobacillus dextrinicus Species 0.000 description 1
- 241000186851 Lactobacillus mali Species 0.000 description 1
- 241000194036 Lactococcus Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-UUNJERMWSA-N Lactose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H]1CO)[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1 GUBGYTABKSRVRQ-UUNJERMWSA-N 0.000 description 1
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000192132 Leuconostoc Species 0.000 description 1
- 229940018564 M-PHENYLENEDIAMINE Drugs 0.000 description 1
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N M-Phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N Melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229940117969 NEOPENTYL GLYCOL Drugs 0.000 description 1
- 241000202223 Oenococcus Species 0.000 description 1
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N P-Phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710039669 PDC11 Proteins 0.000 description 1
- 101700056379 PDC5 Proteins 0.000 description 1
- 229960001304 POTASSIUM LACTATE Drugs 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 241000192001 Pediococcus Species 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 229940066779 Peptones Drugs 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N Phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001721 Polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- RPDAUEIUDPHABB-UHFFFAOYSA-N Potassium ethoxide Chemical compound [K+].CC[O-] RPDAUEIUDPHABB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M Potassium lactate Chemical compound [K+].CC(O)C([O-])=O PHZLMBHDXVLRIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BDAWXSQJJCIFIK-UHFFFAOYSA-N Potassium methoxide Chemical compound [K+].[O-]C BDAWXSQJJCIFIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000380 Propiolactone Drugs 0.000 description 1
- 229940063680 RAW SUGAR Drugs 0.000 description 1
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 1
- 229910004541 SiN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940005581 Sodium Lactate Drugs 0.000 description 1
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N Sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGSFWBMYFKHRBD-UHFFFAOYSA-M Sodium lactate Chemical compound [Na+].CC(O)C([O-])=O NGSFWBMYFKHRBD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M Sodium stearate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000204115 Sporolactobacillus inulinus Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229920000978 Start codon Polymers 0.000 description 1
- 241000194017 Streptococcus Species 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N Sucrose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)[C@@]1(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N Tetrafluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000500334 Tetragenococcus Species 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N Tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J Tin(IV) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J Titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N Triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000207194 Vagococcus Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L Zinc chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQEFEBPAPFSJLV-WLTGXWPBSA-N [(2R,3R,4S,5R,6S)-4,5,6-tri(propanoyloxy)-3-[(2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-tri(propanoyloxy)-6-(propanoyloxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]methyl propanoate Chemical compound CCC(=O)OC[C@H]1O[C@@H](OC(=O)CC)[C@H](OC(=O)CC)[C@@H](OC(=O)CC)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](OC(=O)CC)[C@@H](OC(=O)CC)[C@H](OC(=O)CC)[C@@H](COC(=O)CC)O1 DQEFEBPAPFSJLV-WLTGXWPBSA-N 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2R,3R,4S,5R,6S)-4,5-diacetyloxy-3-[(2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2R,3R,4S,5R,6S)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)cyclohexyl]methanol Chemical compound OCC1CCC(CO)CC1 YIMQCDZDWXUDCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- XHODMTAOVMFHQJ-UHFFFAOYSA-N aluminum;propan-2-ol Chemical compound [Al].CC(C)O XHODMTAOVMFHQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- PPBAJDRXASKAGH-UHFFFAOYSA-O azanium;urea Chemical compound [NH4+].NC(N)=O PPBAJDRXASKAGH-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- IEIIVLHDEXYHGB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarboxylic acid;tetrabutylphosphanium Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1.CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC IEIIVLHDEXYHGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- PXRFIHSUMBQIOK-JGMJEEPBSA-L bis[[(E)-octadec-9-enoyl]oxy]tin Chemical compound [Sn+2].CCCCCCCC\C=C\CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC\C=C\CCCCCCCC([O-])=O PXRFIHSUMBQIOK-JGMJEEPBSA-L 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001622 bismuth compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- QVYARBLCAHCSFJ-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diamine Chemical compound CCCC(N)N QVYARBLCAHCSFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229920001727 cellulose butyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 description 1
- QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,1-dicarboxylate;hydron Chemical compound OC(=O)C1(C(O)=O)CCCCC1 QYQADNCHXSEGJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- INSRQEMEVAMETL-UHFFFAOYSA-N decane-1,1-diol Chemical compound CCCCCCCCCC(O)O INSRQEMEVAMETL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- SMUSIFOACPPWGZ-UHFFFAOYSA-L di(hexadecanoyloxy)tin Chemical compound [Sn+2].CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O SMUSIFOACPPWGZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JQZRVMZHTADUSY-UHFFFAOYSA-L di(octanoyloxy)tin Chemical compound [Sn+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O JQZRVMZHTADUSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- CWZSSTXVRMPSLX-UHFFFAOYSA-M dodecanoate;tin(2+) Chemical compound [Sn+2].CCCCCCCCCCCC([O-])=O CWZSSTXVRMPSLX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000447 germanium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium(0) Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHIBEGOZTWERHF-UHFFFAOYSA-N heptane-1,1-diol Chemical compound CCCCCCC(O)O MHIBEGOZTWERHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SYECJBOWSGTPLU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diamine Chemical compound CCCCCC(N)N SYECJBOWSGTPLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000670 limiting Effects 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=CC2=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C21 KYTZHLUVELPASH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005445 natural product Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural products Natural products 0.000 description 1
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N nicotinic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical class O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FVXBCDWMKCEPCL-UHFFFAOYSA-N nonane-1,1-diol Chemical compound CCCCCCCCC(O)O FVXBCDWMKCEPCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N o-xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYCFYXLDTSNTGP-UHFFFAOYSA-L octadecanoate;tin(2+) Chemical compound [Sn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CYCFYXLDTSNTGP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic Effects 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036961 partial Effects 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001888 polyacrylic acid Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920002338 polyhydroxyethylmethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000007686 potassium Nutrition 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001521 potassium lactate Substances 0.000 description 1
- 235000011085 potassium lactate Nutrition 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound CCCO[Ti](OCCC)(OCCC)OCCC HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N pyromellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C(O)=O)C=C1C(O)=O CYIDZMCFTVVTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001540 sodium lactate Substances 0.000 description 1
- 235000011088 sodium lactate Nutrition 0.000 description 1
- IBBQVGDGTMTZRA-UHFFFAOYSA-N sodium;2-sulfobenzene-1,3-dicarboxylic acid Chemical compound [Na].OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1S(O)(=O)=O IBBQVGDGTMTZRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N α-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N β-Propiolactone Chemical compound O=C1CCO1 VEZXCJBBBCKRPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к способу получения молочной кислоты, при котором культивируют микроорганизм, обладающий способностью молочнокислого брожения, и отделяют молочную кислоту, произведенную в полученной ферментационной среде, и способу получения полимолочной кислоты из молочной кислоты, полученной указанным способом. Настоящее изобретение также относится к молочной кислоте и полимолочной кислоте, полученным этими способами.The present invention relates to a method for producing lactic acid, in which a microorganism having the capacity of lactic acid fermentation is cultured, and lactic acid produced in the obtained fermentation medium is separated, and a method for producing polylactic acid from lactic acid obtained by the specified method. The present invention also relates to lactic acid and polylactic acid obtained by these methods.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Молочная кислота широко используется в пищевых целях, для фармацевтических препаратов и т.п., и также широко применяется в промышленности в качестве мономерного материала для получения полимолочной кислоты, которая является биоразлагаемой пластмассой, так что ее потребление увеличивается. Как известно, молочная кислота вырабатывается при ферментации микроорганизмов, которые преобразуют углеводсодержащие субстраты на основе глюкозы в молочную кислоту.Lactic acid is widely used for food, pharmaceuticals and the like, and is also widely used in industry as a monomer material for the production of polylactic acid, which is a biodegradable plastic, so that its consumption increases. As you know, lactic acid is produced by fermentation of microorganisms that convert carbohydrate-containing substrates based on glucose into lactic acid.
Чтобы получить молочную кислоту в качестве сырья для полимолочной кислоты, требуется высокопродуктивный способ получения молочной кислоты, поскольку необходимо большое количество молочной кислоты. Для повышения продуктивности по молочной кислоте необходимы высокий выход относительно потребления сахара при микробной ферментации, а также высокая скорость образования молочной кислоты в единицу времени на единицу объема, и в Патентном документе 1 раскрыт способ повышения продуктивности при помощи устройства для культивирования с использованием пористой мембраны.In order to obtain lactic acid as a raw material for polylactic acid, a highly productive method for producing lactic acid is required since a large amount of lactic acid is needed. To increase lactic acid productivity, a high yield with respect to sugar consumption during microbial fermentation is required, as well as a high rate of lactic acid formation per unit time per unit volume, and
Полимолочную кислоту можно производить путем полимеризации с раскрытием кольца лактида, который представляет собой циклический димер молочной кислоты, или способом прямой полимеризации исходного сырья в виде молочной кислоты. В лактидном способе молочную кислоту сначала олигомеризуют и затем деполимеризуют, отделяя полученный лактид, который затем подвергают полимеризации с раскрытием цикла в присутствии катализатора. В этом способе процесс полимеризации является сложным и, следовательно, требует больших трудозатрат и расходов. Поскольку в этом процессе примеси в исходном сырье молочной кислоты можно удалять путем процесса отделения лактида, можно использовать молочную кислоту относительно низкого качества. Однако, поскольку примеси в исходном сырье молочной кислоты, такие как неорганические ионы, вызывают уменьшение выхода лактида, который следует отделять, исходное сырье в виде молочной кислоты должно быть относительно свободным от примесей. С другой стороны, в прямом способе полимеризации исходное сырье в виде молочной кислоты подвергается прямой дегидратационной поликонденсации в присутствии катализатора. В этом способе можно ожидать упрощение процесса по сравнению с лактидным способом, однако примеси, которые ингибируют полимеризацию, следует предварительно удалить из исходного сырья в виде молочной кислоты, чтобы обеспечить высококачественное исходное сырье в виде молочной кислоты. Таким образом, эффективность очистки молочной кислоты влияет на повышение продуктивности по лактиду и полимолочной кислоте.Polylactic acid can be produced by polymerization with the opening of a ring of lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid, or by direct polymerization of the feedstock in the form of lactic acid. In the lactide method, lactic acid is first oligomerized and then depolymerized to separate the resulting lactide, which is then subjected to ring-opening polymerization in the presence of a catalyst. In this method, the polymerization process is complex and therefore requires a lot of labor and expense. Since impurities in the lactic acid feedstock can be removed by the lactide separation process in this process, relatively low quality lactic acid can be used. However, since impurities in the lactic acid feedstock, such as inorganic ions, cause a decrease in the yield of lactide to be separated, the feedstock in the form of lactic acid should be relatively free of impurities. In the direct polymerization process, on the other hand, the feedstock in the form of lactic acid undergoes direct dehydration polycondensation in the presence of a catalyst. In this method, a simplification of the process can be expected compared to the lactide method, however, impurities that inhibit the polymerization should be removed from the feedstock in the form of lactic acid in order to provide a high-quality feedstock in the form of lactic acid. Thus, the efficiency of lactic acid purification affects the increase in lactide and polylactic acid productivity.
Производство молочной кислоты путем микробной ферментации проводят при добавлении щелочного агента к культуральной среде для поддержания оптимального pH для микробной ферментации, и примеры щелочного агента, который добавляется к культуральной среде, включают гидроксид кальция. В случаях, где использовали гидроксид кальция, молочная кислота, произведенная путем микробной ферментации, присутствует в культуральной среде в виде лактата кальция. Добавляя кислотный агент (например, серную кислоту) к культуральной среде после завершения культивирования, можно получить раствор свободной молочной кислоты, однако соль кальция (например, сульфат кальция) образуется в качестве примеси.The production of lactic acid by microbial fermentation is carried out by adding an alkaline agent to the culture medium to maintain an optimum pH for microbial fermentation, and examples of the alkaline agent that is added to the culture medium include calcium hydroxide. In cases where calcium hydroxide was used, lactic acid produced by microbial fermentation is present in the culture medium as calcium lactate. By adding an acid agent (e.g., sulfuric acid) to the culture medium after completion of cultivation, a solution of free lactic acid can be obtained, however, a calcium salt (e.g., calcium sulfate) is formed as an impurity.
В качестве способа отделения молочной кислоты путем удаления одновременно произведенной соли кальция, в случаях, когда выпадает нерастворимая соль кальция, такая как сульфат кальция, применяется способ фильтрации через качественную фильтровальную бумагу или подобное, однако небольшие количества растворенной в растворе соли кальция не могут быть удалены и остаются в растворе, содержащем молочную кислоту. Поэтому в случаях, когда этот фильтрат, содержащий молочную кислоту, например, концентрируют на более поздней стадии очистки, соли кальция и другие растворимые неорганические соли осаждают из раствора, содержащего свободную молочную кислоту, что являлось проблематичным. Известно, что если содержащий молочную кислоту раствор, из которого не были в достаточной степени удалены неорганические ионы, нагревают в процессе, таком как дистилляция, неорганические ионы способствуют рацемизации и олигомеризации молочной кислоты.As a method for separating lactic acid by removing simultaneously produced calcium salt, in cases where an insoluble calcium salt such as calcium sulfate precipitates, a filtering method is used through quality filter paper or the like, however, small amounts of the calcium salt dissolved in the solution cannot be removed and remain in a solution containing lactic acid. Therefore, in cases where this filtrate containing lactic acid, for example, is concentrated at a later stage of purification, calcium salts and other soluble inorganic salts are precipitated from a solution containing free lactic acid, which was problematic. It is known that if a solution containing lactic acid, from which inorganic ions have not been sufficiently removed, is heated in a process such as distillation, inorganic ions contribute to racemization and oligomerization of lactic acid.
Примеры способа удаления небольших количеств неорганических ионов из раствора, содержащего молочную кислоту, включают способы, использующие ионообменные смолы (например, см. Патентный документ 2). Однако, для поддержания осуществления ионного обмена ионообменной смолой, ионообменную смолу необходимо периодически восстанавливать. Кроме того, так как регенерацию ионообменной смолы выполняют путем использования больших количеств водного раствора гидроксида натрия и водного раствора соляной кислоты, большое количество отработанной жидкости высвобождается во время регенерации, так что требуются большие затраты для утилизации отработанной жидкости, что является проблематичным. Также повторная регенерация ионообменной смолы приводит к уменьшению скорости регенерации ионообменной смолы, а также к ослаблению проведения ионного обмена, приводя к уменьшению скорости удаления неорганических кислот, что является проблематичным.Examples of a method for removing small amounts of inorganic ions from a solution containing lactic acid include methods using ion exchange resins (for example, see Patent Document 2). However, in order to maintain the implementation of the ion exchange of the ion exchange resin, the ion exchange resin must be periodically restored. In addition, since the regeneration of the ion exchange resin is carried out by using large amounts of an aqueous solution of sodium hydroxide and an aqueous solution of hydrochloric acid, a large amount of waste liquid is released during the regeneration, so that it takes a lot of money to dispose of the waste liquid, which is problematic. Also, the regeneration of the ion exchange resin leads to a decrease in the rate of regeneration of the ion exchange resin, as well as to weakening of the ion exchange, leading to a decrease in the rate of removal of inorganic acids, which is problematic.
Кроме того, также известны способы удаления небольших количеств компонентов неорганических ионов, такие как способ удаления кальциевых компонентов из раствора, содержащего молочную кислоту, с использованием электродиализатора с биполярной мембраной (например, см. Патентный документ 3). Однако биполярная мембрана, используемая в этих способах, является дорогостоящей, и эффективность удаления неорганических солей, таких как соли кальция, не обязательно была высокой, что является проблематичным.In addition, methods are also known for removing small amounts of inorganic ion components, such as a method for removing calcium components from a solution containing lactic acid using an electrodialyzer with a bipolar membrane (for example, see Patent Document 3). However, the bipolar membrane used in these methods is expensive, and the removal efficiency of inorganic salts, such as calcium salts, was not necessarily high, which is problematic.
Также были раскрыты способы удаления неорганических солей из раствора, содержащего молочную кислоту, с использованием нанофильтрационной мембраны (например, см. Патентные документы 4-6). Однако стадия восстановления молочной кислоты путем дистилляции, эффект дистилляции на выход молочной кислоты и возможность применения полученной молочной кислоты для получения полимолочной кислоты в промышленном масштабе путем прямой полимеризации не был раскрыт.Methods have also been disclosed for removing inorganic salts from a solution containing lactic acid using a nanofiltration membrane (for example, see Patent Documents 4-6). However, the stage of recovery of lactic acid by distillation, the effect of distillation on the yield of lactic acid and the possibility of using the obtained lactic acid to obtain polylactic acid on an industrial scale by direct polymerization have not been disclosed.
Также, в Патентных документах 7-10, был раскрыт факт того, что количество специфических примесей должно быть меньше определенных уровней для получения высокомолекулярной полимолочной кислоты, однако не были раскрыты воздействия примесей на термостабильность, механическую прочность и оттенок, которые являются важными факторами пригодности полимолочных кислот для химической переработки.Also, in Patent Documents 7-10, the fact was disclosed that the amount of specific impurities must be less than certain levels to obtain high molecular weight polylactic acid, however, the effects of impurities on thermal stability, mechanical strength and tint, which are important factors for the suitability of polylactic acids, were not disclosed. for chemical processing.
ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИLEVEL DOCUMENTS
Патентные документыPatent documents
[Патентный документ 1] WO2007/097260[Patent Document 1] WO2007 / 097260
[Патентный документ 2] Japanese Translated PCT Patent Application Laid-open No. 2001-506274[Patent Document 2] Japanese Translated PCT Patent Application Laid-open No. 2001-506274
[Патентный документ 3] JP 2005-270025 A[Patent Document 3] JP 2005-270025 A
[Патентный документ 4] US 5503750[Patent Document 4] US 5503750
[Патентный документ 5] US 5681728[Patent Document 5] US 5681728
[Патентный документ 6] US 2004/0033573[Patent Document 6] US 2004/0033573
[Патентный документ 7] JP 6-279577 A[Patent Document 7] JP 6-279577 A
[Патентный документ 8] JP 7-133344 A[Patent Document 8] JP 7-133344 A
[Патентный документ 9] JP 8-188642 A[Patent Document 9] JP 8-188642 A
[Патентный документ 10] JP 9-31170 A[Patent Document 10] JP 9-31170 A
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМOBJECTS SOLVED BY THE INVENTION
Одной из задач настоящего изобретения является предоставление способа получения молочной кислоты с высокой продуктивностью, которую можно применять для получения полимолочной кислоты в промышленном масштабе путем прямой полимеризации и можно применять для высокопродуктивного синтеза лактида; и способов получения лактида и полимолочной кислоты с использованием молочной кислоты. Также настоящее изобретение ставит задачу получения полимолочной кислоты, обладающей превосходной термостабильностью, механической прочностью и цветом, и получения молочной кислоты, в которой количество специфических примесей не превышает определенное количество, а также лактида и полимолочной кислоты, полученных с использованием молочной кислоты в качестве исходного сырья.One of the objectives of the present invention is the provision of a method for producing lactic acid with high productivity, which can be used to obtain polylactic acid on an industrial scale by direct polymerization and can be used for highly productive synthesis of lactide; and methods for producing lactide and polylactic acid using lactic acid. The present invention also aims to obtain polylactic acid having excellent thermal stability, mechanical strength and color, and to obtain lactic acid in which the amount of specific impurities does not exceed a certain amount, as well as lactide and polylactic acid obtained using lactic acid as a feedstock.
СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧMEANS FOR SOLVING TASKS
Авторы настоящего изобретения проводили интенсивные исследования, чтобы решить вышеупомянутые задачи, и обнаружили, что культивирование микроорганизма, обладающего способностью продуцировать молочную кислоту в устройстве для непрерывного культивирования с использованием пористой мембраны, дает возможность получать молочную кислоту в фильтрате с высоким выходом и высокой продуктивностью, и путем направления полученного фильтрата на стадию нанофильтрации и стадию дистилляции можно получать молочную кислоту, которая применима для прямой полимеризации и делает возможным высокопродуктивный синтез лактида. Также авторы настоящего изобретения обнаружили, что при использовании молочной кислоты, в которой количество специфических примесей не превышает определенные уровни, в качестве исходного сырья для полимолочной кислоты, можно с высоким выходом получить лактид, обладающий превосходным цветом, и полимолочную кислоту, обладающую превосходной термостабильностью, механической прочностью и цветом, создав таким образом настоящее изобретение.The authors of the present invention carried out intensive studies to solve the above problems, and found that culturing a microorganism having the ability to produce lactic acid in a continuous cultivation device using a porous membrane makes it possible to obtain lactic acid in the filtrate in high yield and high productivity, and by directing the obtained filtrate to the nanofiltration stage and the distillation stage, it is possible to obtain lactic acid, which is applicable for ryamoy polymerization and enables high-yield synthesis of lactide. The authors of the present invention also found that when using lactic acid, in which the amount of specific impurities does not exceed certain levels, as a starting material for polylactic acid, lactide with excellent color and polylactic acid with excellent thermal stability and mechanical stability can be obtained in high yield. strength and color, thus creating the present invention.
То есть, настоящее изобретение включает следующие объекты от (1) до (15).That is, the present invention includes the following objects (1) to (15).
(1) Способ получения молочной кислоты, включающий нижеследующие Стадии от (A) до (C):(1) A method for producing lactic acid, comprising the following Steps (A) to (C):
(A) стадия непрерывной ферментации, где ферментационную культуральную среду микроорганизма, обладающего способностью молочнокислого брожения, фильтруют через пористую мембрану, обладающую средним размером пор не менее 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм с разностью трансмембранного давления в интервале от 0,1 до 20 кПа, и фильтрат собирают, при сохранении неотфильтрованной жидкости в культуральной среде, или возвращении неотфильтрованной жидкости в культуральную среду, и добавлении исходного сырья к культуральной среде;(A) a continuous fermentation step, wherein the fermentation culture medium of a microorganism having the capacity of lactic acid fermentation is filtered through a porous membrane having an average pore size of at least 0.01 μm and less than 1 μm with a transmembrane pressure difference in the range from 0.1 to 20 kPa and the filtrate is collected while maintaining unfiltered fluid in the culture medium, or returning unfiltered fluid to the culture medium, and adding feedstock to the culture medium;
(B) стадия фильтрования фильтрата, полученного на Стадии (A), через нанофильтрационную мембрану; и(B) a step of filtering the filtrate obtained in Step (A) through a nanofiltration membrane; and
(C) стадия дистилляции фильтрата, полученного на Стадии (B), под давлением не меньше чем 1 Па и не больше атмосферного давления, при не меньше чем 25°C и не больше чем 200°C, для извлечения молочной кислоты.(C) a step for distilling the filtrate obtained in Step (B) under a pressure of not less than 1 Pa and not more than atmospheric pressure, at not less than 25 ° C and not more than 200 ° C, to extract lactic acid.
(2) Способ получения молочной кислоты в соответствии с (1), где pH фильтрата, полученного на Стадии (A), доводят до не менее чем 2 и не более чем 4,5, после чего фильтрат предоставляют для Стадии (B).(2) A method for producing lactic acid according to (1), wherein the pH of the filtrate obtained in Step (A) is adjusted to not less than 2 and not more than 4.5, after which the filtrate is provided for Step (B).
(3) Способ получения молочной кислоты в соответствии с (1) или (2), где Стадия (A) является стадией непрерывной ферментации в присутствии соли кальция, и раствор, содержащий молочную кислоту, полученный после Стадии (D), в котором кальциевый компонент в фильтрате, полученном на Стадии (A), удаляют в качестве нерастворимого сульфата, направляют на Стадию (B).(3) A method for producing lactic acid according to (1) or (2), wherein Step (A) is a continuous fermentation step in the presence of a calcium salt, and a solution containing lactic acid obtained after Step (D) in which the calcium component in the filtrate obtained in Stage (A), is removed as insoluble sulfate, sent to Stage (B).
(4) Способ получения молочной кислоты в соответствии с любым из (1)-(3), где соотношение скорости проникновения сульфата магния относительно скорости проникновения лимонной кислоты через нанофильтрационную мембрану составляет не меньше чем 3 при рабочем давлении 0,5 МПа, температуре сырьевой жидкости 25°C и концентрации в сырьевой жидкости 1000 м.д. (ppm, миллионные доли).(4) A method for producing lactic acid in accordance with any one of (1) to (3), wherein the ratio of the rate of penetration of magnesium sulfate relative to the rate of penetration of citric acid through the nanofiltration membrane is not less than 3 at a working pressure of 0.5 MPa, the temperature of the feed liquid 25 ° C and a concentration in the feed fluid of 1000 ppm (ppm, parts per million).
(5) Способ получения молочной кислоты в соответствии с любым из (1)-(4), где скорость проникновения сульфата магния через нанофильтрационную мембрану составляет не больше чем 1,5% при рабочем давлении 0,5 МПа, температуре сырьевой жидкости 25°C и концентрация в сырьевой жидкости 1000 м.д.(5) A method for producing lactic acid according to any one of (1) to (4), wherein the rate of penetration of magnesium sulfate through the nanofiltration membrane is not more than 1.5% at an operating pressure of 0.5 MPa, a temperature of the feed liquid 25 ° C and a concentration in the feed liquid of 1000 ppm
(6) Способ получения молочной кислоты в соответствии с любым из (1)-(5), где мембранный материал нанофильтрационной мембраны включает полиамид.(6) A method for producing lactic acid according to any one of (1) to (5), wherein the membrane material of the nanofiltration membrane comprises polyamide.
(7) Способ получения молочной кислоты в соответствии с (6), где полиамид включает поперечносшитый пиперазинполиамид в качестве главного компонента и дополнительно включает образующий компонент, представленный химической формулой 1:(7) A method for producing lactic acid according to (6), wherein the polyamide comprises a cross-linked piperazine polyamide as a main component and further includes a forming component represented by chemical formula 1:
Химическая Формула 1Chemical Formula 1
(где R представляет -H или -CH3; и n представляет целое число от 0 до 3).(where R is —H or —CH 3 ; and n is an integer from 0 to 3).
(8) Способ получения лактида, где молочная кислота, полученная способом в соответствии с любым из (1)-(7), используется в качестве исходного сырья.(8) A method for producing lactide, where the lactic acid obtained by the method in accordance with any of (1) to (7) is used as a feedstock.
(9) Способ получения полимолочной кислоты, где полимеризуют лактид, полученный способом в соответствии с (8).(9) A method for producing polylactic acid, wherein the lactide obtained by the method according to (8) is polymerized.
(10) Способ получения полимолочной кислоты, где молочную кислоту, полученную способом в соответствии с любым из (1)-(7), полимеризируют путем прямой дегидратационной поликонденсации.(10) A method for producing polylactic acid, wherein the lactic acid obtained by the process according to any one of (1) to (7) is polymerized by direct dehydration polycondensation.
(11) Молочная кислота, 90%-ый водный раствор которой содержит метанол в концентрации не больше чем 70 м.д., пировиноградную кислоту в концентрации не больше чем 500 м.д., фурфураль в концентрации не больше чем 15 м.д., 5-гидроксиметилфурфураль в концентрации не больше чем 15 м.д., метиллактат в концентрации не больше чем 600 м.д., уксусную кислоту в концентрации не больше чем 500 м.д. и 2-гидроксимасляную кислоту в концентрации не больше чем 500 м.д.(11) Lactic acid, a 90% aqueous solution of which contains methanol in a concentration of not more than 70 ppm, pyruvic acid in a concentration of not more than 500 ppm, furfural in a concentration of not more than 15 ppm. , 5-hydroxymethylfurfural in a concentration of not more than 15 ppm, methyl lactate in a concentration of not more than 600 ppm, acetic acid in a concentration of not more than 500 ppm and 2-hydroxybutyric acid in a concentration of not more than 500 ppm.
(12) Молочная кислота в соответствии с (11), обладающая оптической чистотой не меньше чем 90%.(12) Lactic acid according to (11), having an optical purity of not less than 90%.
(13) Лактид, полученный при использовании молочной кислоты в соответствии с (11) или (12) в качестве исходного сырья.(13) Lactide obtained using lactic acid in accordance with (11) or (12) as a feedstock.
(14) Полимолочная кислота, полученная при использовании молочной кислоты в соответствии с (11) или (12) или лактида в соответствии с (13) в качестве исходного сырья.(14) Polylactic acid obtained using lactic acid in accordance with (11) or (12) or lactide in accordance with (13) as a feedstock.
(15) Полимолочная кислота, полученная путем прямой дегидратационной поликонденсации молочной кислоты в соответствии с (11) или (12) в качестве исходного сырья.(15) Polylactic acid obtained by direct dehydration polycondensation of lactic acid in accordance with (11) or (12) as a feedstock.
ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯEFFECT OF THE INVENTION
В соответствии с настоящим изобретением можно производить высококачественную молочную кислоту и можно улучшить продуктивность по полимолочной кислоте, которая является биоразлагаемой пластмассой общего назначения. Кроме того, при использовании молочной кислоты, в которой количество специфических примесей не превышает определенное количество, в качестве исходного сырья для полимолочной кислоты можно получать полимолочную кислоту, обладающую превосходной термостабильностью, механической прочностью и цветом.In accordance with the present invention, it is possible to produce high-quality lactic acid and the productivity of polylactic acid, which is a biodegradable general-purpose plastic, can be improved. In addition, when using lactic acid, in which the amount of specific impurities does not exceed a certain amount, polylactic acid having excellent thermal stability, mechanical strength and color can be obtained as a feedstock for polylactic acid.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую вариант осуществления устройства для непрерывного культивирования, используемого в настоящем изобретении.FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a continuous cultivation apparatus used in the present invention.
Фиг. 2 представляет собой диаграмму, демонстрирующую концентрацию накопленной молочной кислоты и скорость продуцирования молочной кислоты во время непрерывного культивирования, проводимого в Примере 1 по настоящему изобретению.FIG. 2 is a diagram showing the concentration of accumulated lactic acid and the rate of production of lactic acid during continuous cultivation carried out in Example 1 of the present invention.
Фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую вариант осуществления устройства для нанофильтрационного мембранного разделения, используемого в настоящем изобретении.FIG. 3 is a schematic diagram showing an embodiment of a nanofiltration membrane separation apparatus used in the present invention.
Фиг. 4 представляет собой схематическую диаграмму, демонстрирующую вариант осуществления поперечного разреза ячейки, в которую помещали нанофильтрационную мембрану, в устройстве для нанофильтрационного мембранного разделения, используемого в настоящем изобретении.FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a cross section of a cell into which a nanofiltration membrane was placed in a nanofiltration membrane separation apparatus used in the present invention.
ЛУЧШИЙ СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Настоящее изобретение будет теперь описано более подробно.The present invention will now be described in more detail.
Способ Получения Молочной КислотыLactic Acid Production Method
Способ получения молочной кислоты по настоящему изобретению включает Стадии (A)-(C) ниже:The method for producing lactic acid of the present invention includes Steps (A) to (C) below:
(A) Стадия непрерывного культивирования, где культуральную среду для ферментации микроорганизма, обладающего способностью молочнокислой ферментации, фильтруют через пористую мембрану, обладающую средним размером пор не меньше чем 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм с разностью трансмембранного давления в интервале от 0,1 до 20 кПа, и фильтрат собирают, при сохранении неотфильтрованной жидкости в культуральной среде или возвращении неотфильтрованной жидкости в культуральную среду, и добавлении сырья для ферментации к культуральной среде;(A) A continuous cultivation step, wherein the culture medium for fermenting a microorganism having the ability of lactic acid fermentation is filtered through a porous membrane having an average pore size of not less than 0.01 μm and less than 1 μm with a transmembrane pressure difference in the range of 0.1 up to 20 kPa, and the filtrate is collected, while maintaining unfiltered fluid in the culture medium or returning unfiltered fluid to the culture medium, and adding raw materials for fermentation to the culture medium;
(B) Стадия фильтрования фильтрата, полученного на Стадии (A), через нанофильтрационную мембрану; и(B) a step of filtering the filtrate obtained in Step (A) through a nanofiltration membrane; and
(C) Стадия дистилляции раствора, полученного на Стадии (B) при давлении не меньше чем 1 Па и не больше чем атмосферное давление, при не меньше чем 25°C и не больше чем 200°C, для извлечения молочной кислоты.(C) The distillation step of the solution obtained in Step (B) at a pressure of not less than 1 Pa and not more than atmospheric pressure, at not less than 25 ° C and not more than 200 ° C, to extract lactic acid.
Теперь будет описан микроорганизм, обладающий способностью молочнокислого брожения, который используется на Стадии (A). Микроорганизм, обладающий способностью молочнокислого брожения, не ограничен, при условии, что он может продуцировать молочную кислоту, и предпочтительно может использоваться молочнокислая бактерия или микроорганизм, которому была искусственно придана способность молочнокислого брожения или чья способность молочнокислого брожения была увеличена.Now will be described a microorganism having the ability of lactic acid fermentation, which is used in Stage (A). A microorganism having the capacity of lactic acid fermentation is not limited, provided that it can produce lactic acid, and preferably a lactic acid bacterium or a microorganism that has been artificially given the ability of lactic acid fermentation or whose lactic acid fermentation capacity has been increased, can be used.
Молочнокислую бактерию можно определить здесь как прокариотический микроорганизм, который производит молочную кислоту с выходом не меньше чем 50% относительно потребляемой глюкозы. Предпочтительные примеры молочнокислой бактерии включают таковые, которые принадлежат роду Lactobacillus, роду Pediococcus, роду Tetragenococcus, роду Carnobacterium, роду Vagococcus, роду Leuconostoc, роду Oenococcus, роду Atopobium, роду Streptococcus, роду Enterococcus, роду Lactococcus, роду Sporolactobacillus и роду Bacillus. Путем отбора среди них, молочнокислой бактерии, демонстрирующей высокий выход молочной кислоты относительно сахарного потребления, бактерию можно предпочтительно использовать при получении молочной кислоты. Кроме того, путем отбора молочнокислой бактерии, демонстрирующей высокий выход L-молочной кислоты или D-молочной кислоты относительно потребления сахара, бактерию предпочтительно можно использовать при получении молочной кислоты, обладающей высокой оптической чистотой.Lactic acid bacteria can be defined here as a prokaryotic microorganism that produces lactic acid with a yield of not less than 50% relative to the glucose consumed. Preferred examples of the lactic acid bacteria include those which belong to the genus Lactobacillus, the genus Pediococcus, genus Tetragenococcus, genus Carnobacterium, the genus Vagococcus, the genus Leuconostoc, the genus Oenococcus, genus Atopobium, Streptococcus genus, genus Enterococcus, genus Lactococcus, genus Bacillus, and genus Sporolactobacillus. By selecting among them, a lactic acid bacterium exhibiting a high yield of lactic acid relative to sugar consumption, the bacterium can preferably be used to produce lactic acid. In addition, by selecting a lactic acid bacterium exhibiting a high yield of L-lactic acid or D-lactic acid relative to sugar consumption, the bacterium can preferably be used to produce lactic acid having high optical purity.
Примеры молочнокислой бактерии, демонстрирующей высокий выход L-молочной кислоты по отношению к потреблению сахара, включают Lactobacillus yamanashiensis, Lactobacillus animalis, Lactobacillus agilis, Lactobacillus aviaries, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruekii, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus ruminis, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus sharpeae, Pediococcus dextrinicus и Lactococcus lactis, которую можно выбрать и использовать для получения L-молочной кислоты.Examples of a lactic acid bacterium exhibiting a high yield of L-lactic acid with respect to sugar intake include Lactobacillus yamanashiensis, Lactobacillus animalis, Lactobacillus agilis, Lactobacillus aviaries, Lactobacillus casei, Lactobacillacusususususususususususususususususususacusususbacusususbacusususbacusususususususi casei , Pediococcus dextrinicus and Lactococcus lactis , which can be selected and used to produce L-lactic acid.
Примеры молочнокислой бактерии, демонстрирующей высокий выход D-молочной кислоты по отношению к потреблению сахара, включают Sporolactobacillus laebolacticus, Sporolactobacillus inulinus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruekii и Lactococcus lactis, которую можно выбрать и использовать для получения D-молочной кислоты.Examples of a lactic acid bacterium exhibiting a high yield of D-lactic acid with respect to sugar intake include Sporolactobacillus laebolacticus, Sporolactobacillus inulinus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruekii and Lactococcus lactis , which can be used for the preparation of lactic acid and lactis .
Примеры микроорганизма, которому была искусственно придана способность молочнокислого брожения или чья способность молочнокислого брожения была увеличена, включают микроорганизмы, полученные известным химическим мутагенезом, и микроорганизмы, которым был введен ген лактатдегидрогеназы (который может в дальнейшем упоминаться как LDH), чтобы придать или увеличить способность ферментации молочной кислоты. Предпочтительные примеры этого включают рекомбинантные микроорганизмы, в которые LDH был включен внутриклеточно, чтобы увеличить способность молочнокислого брожения.Examples of a microorganism that has been artificially given lactic acid fermentation capacity or whose lactic acid fermentation capacity has been increased include microorganisms obtained by known chemical mutagenesis and microorganisms that have been introduced with the lactate dehydrogenase gene (which may hereinafter be referred to as LDH) to impart or increase the fermentation capacity lactic acid. Preferred examples of this include recombinant microorganisms in which LDH has been incorporated intracellularly to increase the capacity of lactic acid fermentation.
Предпочтительные примеры хозяина рекомбинантных микроорганизмов включают прокариотические клетки, такие как E. coli и молочнокислые бактерии; и эукариотические клетки, такие как дрожжи; и хозяином наиболее предпочтительно являются дрожжи. Дрожжи предпочтительно принадлежат роду Saccharomyces, и дрожжи более предпочтительно представляют собой Saccharomyces cerevisiae.Preferred examples of a host of recombinant microorganisms include prokaryotic cells such as E. coli and lactic acid bacteria; and eukaryotic cells, such as yeast; and the host is most preferably yeast. The yeast is preferably of the genus Saccharomyces , and the yeast is more preferably Saccharomyces cerevisiae .
Ген LDH, используемый в настоящем изобретении, не ограничен, при условии, что он кодирует белок, обладающий активностью преобразования восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) и пировиноградной кислоты до окисленного никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) и молочной кислоты. Например, можно использовать ген L-LDH, полученный из молочнокислой бактерии, показывающей высокий выход L-молочной кислоты относительно потребления сахара, или ген D-LDH, полученный из молочнокислой бактерии, показывающей высокий выход D-молочной кислоты относительно потребления сахара. Кроме того, предпочтительные примеры гена L-LDH включают гены, полученные из эукариотов, таких как корова, человек и лягушка, и ген L-LDH, более предпочтительно полученный из Xenopus laevis. Примеры микроорганизмов, в которые вводят ген L-LDH, полученный из лягушки, включают рекомбинантные дрожжи, раскрытые в JP 2008-029329 A.The LDH gene used in the present invention is not limited, provided that it encodes a protein having the activity of converting reduced nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and pyruvic acid to oxidized nicotinamide adenine dinucleotide (NAD + ) and lactic acid. For example, you can use the L-LDH gene obtained from a lactic acid bacterium showing a high yield of L-lactic acid relative to sugar intake, or the D-LDH gene obtained from a lactic acid bacterium showing a high yield of L-lactic acid relative to sugar intake. In addition, preferred examples of the L-LDH gene include genes derived from eukaryotes, such as a cow, a human and a frog, and the L-LDH gene, more preferably derived from Xenopus laevis . Examples of microorganisms into which the frog derived L-LDH gene is introduced include recombinant yeast disclosed in JP 2008-029329 A.
Примеры гена LDH, используемого в настоящем изобретении, также включают варианты, полученные благодаря генетическому полиморфизмам и мутагенезу. Термин «генетический полиморфизм» означает частичную модификацию последовательности оснований гена благодаря естественной мутации, произошедший в гене. Термин «мутагенез» означает искусственное введение мутации в ген. Примеры способа мутагенеза включают способ, использующий набор для направленного мутагенеза (Mutan-K (произведенный TAKARA BIO INC.)), и способ, использующий набор для случайного мутагенеза (BD Diversify PCR Random Mutagenesis (произведенный CLONTECH)). LDH, используемый в настоящем изобретении, может содержать делецию(и) и/или вставку(ки) в части его последовательности оснований, при условии, что он кодирует белок, обладающий активностью преобразования НАДН и пировиноградный кислоты в НАД+ и молочную кислоту.Examples of the LDH gene used in the present invention also include variants derived from genetic polymorphisms and mutagenesis. The term "genetic polymorphism" means a partial modification of the sequence of the bases of a gene due to a natural mutation that has occurred in the gene. The term "mutagenesis" means the artificial introduction of a mutation into a gene. Examples of the mutagenesis method include a method using a directed mutagenesis kit (Mutan-K (manufactured by TAKARA BIO INC.)) And a method using a random mutagenesis kit (BD Diversify PCR Random Mutagenesis (manufactured by CLONTECH)). The LDH used in the present invention may contain deletion (s) and / or insert (s) in part of its base sequence, provided that it encodes a protein having the activity of converting NADH and pyruvic acid to NAD + and lactic acid.
Теперь будет описана пористая мембрана, используемая на Стадии (A). Пористая мембрана, используемая в качестве разделяющей мембраны, предпочтительно является менее склонной к засорению микроорганизмом, обладающим способностью молочнокислого брожения, и обладает свойством устойчиво поддерживать осуществление фильтрации в течение долгого времени. Поэтому для пористой мембраны, используемой в настоящем изобретении, важно иметь средний размер пор не меньше чем 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм. Пористая мембрана по настоящему изобретению обладает рабочими характеристиками разделения и проницаемости, подходящими для свойств и использования обрабатываемой жидкости, и, с учетом параметров забивки, проницаемости и устойчивости к загрязнениям, которая оказывает воздействие на рабочие характеристики разделения, пористая мембрана предпочтительно представляет собой мембрану, обладающую пористым слоем смолы. В качестве пористой мембраны, обладающей пористым слоем смолы, предпочтительна мембрана с наличием пористого слоя смолы на поверхности пористого материала подложки, слоя, который действует в качестве разделяющего функционального слоя. Пористый материал подложки поддерживает пористый слой смолы, чтобы усилить пористую мембрану.The porous membrane used in Stage (A) will now be described. The porous membrane used as the separating membrane is preferably less prone to clogging by a microorganism having the ability of lactic acid fermentation, and has the property of stably supporting filtering for a long time. Therefore, for the porous membrane used in the present invention, it is important to have an average pore size of not less than 0.01 μm and less than 1 μm. The porous membrane of the present invention has a separation and permeability performance suitable for the properties and use of the fluid to be treated, and, taking into account clogging parameters, permeability and dirt resistance, which affects the separation performance, the porous membrane is preferably a porous membrane a layer of resin. As a porous membrane having a porous resin layer, a membrane with a porous resin layer on the surface of the porous substrate material, a layer that acts as a separating functional layer, is preferred. The porous backing material supports the porous resin layer to strengthen the porous membrane.
Пористый материал подложки состоит из органического материала, неорганического материала и/или подобного, и предпочтительно используется органическое волокно. Предпочтительные примеры пористого материала подложки включают тканые материалы и нетканые материалы, подготовленные с использованием органических волокон, таких как целлюлозные волокна, триацетатцеллюлозные волокна, полиэфирные волокна, полипропиленовые волокна и полиэтиленовые волокна, среди которых предпочтительно используются нетканые материалы, так как их плотность можно относительно легко контролировать, они могут быть просты в изготовлении и не являются дорогостоящими.The porous support material consists of organic material, inorganic material and / or the like, and preferably organic fiber is used. Preferred examples of the porous support material include woven materials and non-woven materials prepared using organic fibers such as cellulose fibers, cellulose triacetate, polyester fibers, polypropylene fibers and polyethylene fibers, among which non-woven materials are preferably used, since their density can be relatively easily controlled. They can be easy to manufacture and are not expensive.
Органическая полимерная мембрана может соответственно использоваться в качестве пористого слоя смолы, который действует как разделяющий функциональный слой, как упомянуто выше. Примеры материала органической полимерной мембраны включают полиэтиленовые смолы, полипропиленовые смолы, поливинилхлоридные смолы, поливинилидендифторидные смолы, полисульфоновые смолы, полиэфирсульфоновые смолы, полиакрилонитриловые смолы, полиолефиновые смолы, целлюлозные смолы и триацетилцеллюлозные смолы, и материал может представлять собой смесь смол, содержащих эти смолы в качестве основных компонентов. Здесь, основной компонент означает, что компонент содержится в количестве не меньше чем 50% по массе, предпочтительно не меньше чем 60% по массе. Среди них наиболее предпочтительные примеры материала пористой мембраны включают материалы, которые могут быть легко образованы растворами и являются превосходными по физической прочности и химической устойчивости, такие как поливинилхлоридные смолы, поливинилидендифторидные смолы, полисульфоновые смолы, полиэфирсульфоновые смолы, полиакрилонитриловые смолы, полиолефиновые смолы, среди которых наиболее предпочтительно используются поливинилидендифторидные смолы и смолы, содержащие их в качестве главных компонентов.The organic polymer membrane can suitably be used as a porous resin layer, which acts as a separating functional layer, as mentioned above. Examples of the material of the organic polymer membrane include polyethylene resins, polypropylene resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene difluoride resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, polyacrylonitrile resins, polyolefin resins, cellulose resins, and triacetyl cellulose resins, and the material may be a base resin, components. Here, the main component means that the component is contained in an amount of not less than 50% by weight, preferably not less than 60% by weight. Among them, the most preferred examples of the material of the porous membrane include materials that can be easily formed by solutions and are excellent in physical strength and chemical resistance, such as polyvinyl chloride resins, polyvinylidene difluoride resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, polyacrylonitrile resins, polyolefin resins among which polyvinylidene difluoride resins and resins containing them as main components are preferably used.
Здесь, в качестве поливинилидендифторидной смолы, предпочтительно используется гомополимер винилиденфторида, и, помимо гомополимера винилиденфторида, также предпочтительно используется сополимер с виниловыми мономерами, способными к сополимеризации с винилиденфторидом. Примеры виниловых мономеров, способных к сополимеризации с винилиденфторидом, включают тетрафторэтилен, гексафторпропилен и фтортрихлорэтан.Here, as the polyvinylidene difluoride resin, a vinylidene fluoride homopolymer is preferably used, and in addition to the vinylidene fluoride homopolymer, a copolymer with vinyl monomers capable of copolymerizing with vinylidene fluoride is also preferably used. Examples of vinyl monomers capable of copolymerization with vinylidene fluoride include tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene and fluorotrichloroethane.
Примеры полиолефиновых смол включают полиэтилен, полипропилен, хлорированный полиэтилен и хлорированный полипропилен, и предпочтительно используется хлорированный полиэтилен.Examples of polyolefin resins include polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene and chlorinated polypropylene, and chlorinated polyethylene is preferably used.
Теперь будет представлен краткий обзор способа подготовки используемой в настоящем изобретении пористой мембраны. Во-первых, на поверхности вышеупомянутого пористого материала-подложки образуется покрытие начального раствора, содержащего вышеупомянутую смолу и растворитель, при пропитывании начальным раствором пористого материала подложки. После этого только покрытая поверхность пористого материала подложки, обладающего покрытием, приводится в соприкосновение с коагуляционной баней, содержащей осадитель для сгущения смолы, формируя пористый слой смолы на поверхности пористого материала подложки. Осадитель может также содержаться в начальном растворе. Температуру начального раствора обычно предпочтительно выбирают в интервале от 15 до 120°C с учетом пленкообразующих свойств.A brief overview of the preparation method of the porous membrane used in the present invention will now be presented. Firstly, on the surface of the aforementioned porous substrate material, a coating of an initial solution containing the aforementioned resin and solvent is formed upon soaking in the initial solution of the porous substrate material. After that, only the coated surface of the porous substrate material having the coating is brought into contact with a coagulation bath containing a precipitant for thickening the resin, forming a porous resin layer on the surface of the porous substrate material. The precipitant may also be contained in the initial solution. The temperature of the initial solution is usually preferably selected in the range from 15 to 120 ° C, taking into account the film-forming properties.
К начальному раствору можно добавлять порообразующее вещество. Порообразующее вещество экстрагируется при погружении в коагуляционную ванну, чтобы сделать слой смолы пористым. Добавление порообразующего вещества позволяет регулировать средний размер пор. Порообразующее вещество предпочтительно обладает высокой растворимостью в коагуляционной ванне. Примеры порообразующего вещества, которое можно использовать, включают неорганические соли, такие как хлорид кальция и карбонат кальция. Дополнительные примеры порообразующего вещества, которое может использоваться, включают полиоксиалкилены, такие как полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль; водорастворимые макромолекулярные соединения, такие как поливиниловый спирт, поливинилбутираль и полиакриловая кислота; и глицерин.A pore-forming substance can be added to the initial solution. The pore-forming substance is extracted by immersion in a coagulation bath to make the resin layer porous. Adding a pore-forming substance allows you to adjust the average pore size. The pore-forming substance preferably has high solubility in a coagulation bath. Examples of a pore-forming substance that can be used include inorganic salts such as calcium chloride and calcium carbonate. Additional examples of a pore-forming substance that can be used include polyoxyalkylenes such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; water-soluble macromolecular compounds such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral and polyacrylic acid; and glycerin.
Растворитель растворяет смолу. Это действует на смолу и порообразующее вещество для стимулирования образования ими пористого слоя смолы. Примеры растворителей, которые можно использовать, включают N-метилпирролидидон (NMP), N,N- диметилацетамид (DMAc), N,N-диметилформамид (ДМФА), диметилсульфоксид (ДМСО), ацетон и метилэтилкетон. Среди них могут предпочтительно использоваться NMP, DMAc, ДМФА и ДМСО, в которых смолы показывают высокую растворимость.The solvent dissolves the resin. This acts on the resin and the pore-forming substance to stimulate their formation of a porous layer of resin. Examples of solvents that can be used include N-methylpyrrolididone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), acetone and methyl ethyl ketone. Among them, NMP, DMAc, DMF and DMSO may preferably be used, in which the resins show high solubility.
Кроме того, к начальному раствору также можно добавлять осадитель. Осадитель представляет собой жидкость, которая не растворяет смолу. Осадитель обладает действием регулирования скорости коагуляции смолы, чтобы регулировать размеры пор. Примеры осадителя, который может использоваться, включают воду и спирты, такие как метанол и этанол. Среди них вода и метанол являются предпочтительными с точки зрения стоимости. Осадитель может также представлять смесь вышеуказанных веществ.In addition, a precipitant can also be added to the initial solution. A precipitant is a liquid that does not dissolve the resin. The precipitant has the action of controlling the rate of coagulation of the resin in order to control the pore size. Examples of a precipitant that can be used include water and alcohols such as methanol and ethanol. Among them, water and methanol are preferred in terms of cost. The precipitant may also be a mixture of the above substances.
Как упомянуто выше, пористая мембрана, используемая в настоящем изобретении, предпочтительно является пористой мембраной, образованной пористым материалом подложки и пористым слоем смолы. Пористый материал подложки может быть либо пропитан слоем пористой смолы, либо не пропитан слоем пористой смолы, который выбирают в зависимости от использования. Среднюю толщину пористого материала подложки предпочтительно выбирают в интервале от 50 мкм до 3000 мкм. В случаях, где пористая мембрана представляет собой половолоконную мембрану, внутренний диаметр полого волокна предпочтительно выбирают в интервале от 200 мкм до 5000 мкм, и толщину мембраны предпочтительно выбирают в интервале от 20 мкм до 2000 мкм. Ткань или трикотаж, произведенные путем образования органического волокна или неорганического волокна в цилиндрическую форму, могут содержаться в полом волокне.As mentioned above, the porous membrane used in the present invention is preferably a porous membrane formed by a porous substrate material and a porous resin layer. The porous substrate material can either be impregnated with a layer of porous resin or not impregnated with a layer of porous resin, which is selected depending on the use. The average thickness of the porous substrate material is preferably selected in the range from 50 μm to 3000 μm. In cases where the porous membrane is a hollow fiber membrane, the inner diameter of the hollow fiber is preferably selected in the range of 200 μm to 5000 μm, and the thickness of the membrane is preferably selected in the range of 20 μm to 2000 μm. Fabric or knitwear produced by forming an organic fiber or inorganic fiber into a cylindrical shape may be contained in a hollow fiber.
Пористая мембрана, используемая в настоящем изобретении, может быть превращена в элемент разделяющей мембраны путем комбинации с подложкой. Форма элемента разделяющей мембраны, обладающего пористой мембраной, не ограничена, и элемент разделяющей мембраны, где поддерживающая пластина используется в качестве подложки и пористая мембрана, используемая в настоящем изобретении, помещается, по крайней мере, на одну сторону поддерживающей пластины, является одним предпочтительным вариантом осуществления элемента разделяющей мембраны, имеющего пористую мембрану, используемую в настоящем изобретении. В случаях, когда трудно обеспечивать большую область мембраны в этом варианте осуществления, размещение пористых мембран с обеих сторон поддерживающей пластины для увеличения проницаемости также является предпочтительным вариантом осуществления.The porous membrane used in the present invention can be converted into an element of the separation membrane by combination with a substrate. The shape of the separating membrane element having the porous membrane is not limited, and the separating membrane element where the supporting plate is used as a substrate and the porous membrane used in the present invention is placed on at least one side of the supporting plate is one preferred embodiment a separation membrane element having a porous membrane used in the present invention. In cases where it is difficult to provide a large area of the membrane in this embodiment, placing porous membranes on both sides of the support plate to increase permeability is also a preferred embodiment.
Средний размер пор пористой мембраны, используемой в настоящем изобретении, составляет не меньше чем 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм. Со средним размером пор пористой мембраны в пределах этого диапазона можно достичь высоких блокирующих характеристик, которые не позволяют клеткам просачиваться и отстаиваться, и высокой проницаемости, а также с меньшей вероятностью произойдет засорение, так чтобы проницаемость можно было бы поддерживать с высокой точностью и воспроизводимостью в течение долгого времени. Средний размер пор пористой мембраны предпочтительно не превышает 0,4 мкм, и процесс можно более предпочтительно выполнять при среднем размером пор меньше чем 0,2 мкм. В случаях, где средний размер пор является слишком маленьким, проницаемость может уменьшиться, поэтому средний размер пор составляет в настоящем изобретении не меньше чем 0,01 мкм, предпочтительно не меньше чем 0,02, более предпочтительно не меньше чем 0,04 мкм. Здесь, средний размер пор может быть определен путем измерения диаметров всех пор, которые можно наблюдать в пределах области 9,2 мкм × 10,4 мкм в сканирующий электронный микроскоп при увеличении 10000x, и усреднения измеренных значений.The average pore size of the porous membrane used in the present invention is not less than 0.01 μm and less than 1 μm. With an average pore size of the porous membrane within this range, it is possible to achieve high blocking characteristics that prevent the cells from seeping and settling, and high permeability, as well as a lesser chance of clogging, so that the permeability can be maintained with high accuracy and reproducibility for a long time. The average pore size of the porous membrane is preferably not more than 0.4 μm, and the process can more preferably be performed with an average pore size of less than 0.2 μm. In cases where the average pore size is too small, the permeability may decrease, so the average pore size in the present invention is not less than 0.01 μm, preferably not less than 0.02, more preferably not less than 0.04 μm. Here, the average pore size can be determined by measuring the diameters of all the pores that can be observed within the region of 9.2 μm × 10.4 μm using a scanning electron microscope at a magnification of 10000x, and averaging the measured values.
Далее, стандартное отклонение среднего размера пор составляет предпочтительно не больше чем 0,1 мкм. Кроме того, в случаях, где стандартное отклонение среднего размера пор является небольшим, то есть в случаях, где размеры пор однородны, с большей вероятностью будет получен однородный фильтрат, и, следовательно, возможно более простое управление процессом ферментации, так что стандартное отклонение среднего размера пор предпочтительно является как можно меньшим.Further, the standard deviation of the average pore size is preferably not more than 0.1 μm. In addition, in cases where the standard deviation of the average pore size is small, that is, in cases where the pore sizes are uniform, a homogeneous filtrate is more likely to be obtained, and therefore, a simpler control of the fermentation process is possible, so that the standard deviation of the average size the pore is preferably as small as possible.
Стандартное отклонение σ среднего размера пор вычисляют в соответствии с Уравнением 1, ниже, где N представляет число пор, наблюдаемых в пределах вышеупомянутой области 9,2 мкм × 10,4 мкм, Xk представляет соответствующие измеренные диаметры, и X(ave) представляет среднее размеров пор.The standard deviation σ of the average pore size is calculated in accordance with
Уравнение 1
Для пористой мембраны, используемой в настоящем изобретении, проницаемость по отношению к культуральной среде является одним из ее важных свойств. В качестве показателя проницаемости перед использованием может применяться коэффициент проницаемости чистой воды для пористой мембраны. В настоящем изобретении коэффициент проницаемости чистой воды для пористой мембраны составляет предпочтительно не меньше чем 2×10-9 м3/м2/с/Па в случае, когда величину проникновения определяют с использованием очищенной воды при температуре 25°C, подготовленной путем фильтрации через обратноосмотическую мембрану, с главной высотой 1 м, и в случаях, где коэффициент проницаемости чистой воды для пористой мембраны составляет от 2×10-9 м3/м2/с/Па до 6×10-7 м3/м2/с/Па, можно достичь величины проникновения, которая фактически является достаточной.For the porous membrane used in the present invention, permeability with respect to the culture medium is one of its important properties. The permeability coefficient of pure water for a porous membrane can be used as an indicator of permeability before use. In the present invention, the permeability coefficient of pure water for a porous membrane is preferably not less than 2 × 10 -9 m 3 / m 2 / s / Pa in the case when the penetration is determined using purified water at a temperature of 25 ° C, prepared by filtration through reverse osmosis membrane, with a main height of 1 m, and in cases where the permeability coefficient of pure water for a porous membrane is from 2 × 10 -9 m 3 / m 2 / s / Pa to 6 × 10 -7 m 3 / m 2 / s / Pa, it is possible to achieve a penetration value that is actually sufficient .
Шероховатость поверхности мембраны, используемой в настоящем изобретении, является фактором, который воздействует на засорение разделяющей мембраны, и, предпочтительно, в случаях, где шероховатость мембранной поверхности составляет не больше чем 0,1 мкм, коэффициент отделения и мембранное сопротивление разделяющей мембраны могут быть соответственно подавлены, и, следовательно, можно выполнять непрерывную ферментацию при более низкой разнице трансмембранного давления. Следовательно, поскольку можно подавить засорение для обеспечения устойчивой непрерывной ферментации, шероховатость мембранной поверхности предпочтительно должна быть как можно меньше.The surface roughness of the membrane used in the present invention is a factor that affects the clogging of the separation membrane, and preferably, in cases where the surface roughness of the membrane is not more than 0.1 μm, the separation coefficient and membrane resistance of the separation membrane can be suppressed accordingly. , and therefore, continuous fermentation can be performed at a lower transmembrane pressure difference. Therefore, since clogging can be suppressed to ensure stable continuous fermentation, the roughness of the membrane surface should preferably be as small as possible.
Кроме того, в случаях, где шероховатость мембранной поверхности является небольшой, сдвигающая сила, возникающая на мембранной поверхности во время фильтрации микроорганизма, как можно ожидать, будет небольшой, и, следовательно, разрушение микроорганизма может быть подавлено, и засорение пористой мембраны может быть подавлено. Поэтому предполагается, что устойчивая фильтрация возможна в течение продолжительного времени.In addition, in cases where the roughness of the membrane surface is small, the shear force arising on the membrane surface during the filtration of the microorganism can be expected to be small, and therefore, the destruction of the microorganism can be suppressed, and clogging of the porous membrane can be suppressed. Therefore, it is assumed that stable filtration is possible for a long time.
Здесь, шероховатость мембранной поверхности можно определить с использованием следующего атомно-силового микроскопа (AFM) при следующих условиях.Here, the roughness of the membrane surface can be determined using the following atomic force microscope (AFM) under the following conditions.
УстройствоDevice
Атомно-силовой микроскоп (Nanoscope IIIa, произведенный Digital Instruments)Atomic Force Microscope (Nanoscope IIIa, manufactured by Digital Instruments)
УсловияConditions
Исследование: Консоль SiN (произведенная Digital Instruments)Research: SiN Console (manufactured by Digital Instruments)
Способ сканирования: Контактный способ (измерение в воздухе)Scanning method: Contact method (measurement in air)
Способ подводного выявления (подводное измерение)Underwater detection method (underwater measurement)
Область сканирования: 10 мкм × 10 мкм, 25 мкм × 25 мкм (измерение в воздухе)Scanning Area: 10 μm × 10 μm, 25 μm × 25 μm (measurement in air)
5 мкм × 5 мкм, 10 мкм × 10 мкм (подводное измерение)5 μm × 5 μm, 10 μm × 10 μm (underwater measurement)
Разрешение сканирования: 512×512Scan Resolution: 512 × 512
Подготовка образцовSample Preparation
После выполнения измерения мембранный образец вымачивали в этаноле при комнатной температуре в течение 15 минут и затем вымачивали в воде после обратного осмоса в течение 24 часов, с последующими промывкой и высушиванием на воздухе.After the measurement, the membrane sample was soaked in ethanol at room temperature for 15 minutes and then soaked in water after reverse osmosis for 24 hours, followed by washing and drying in air.
Шероховатость мембранной поверхности (drough) вычисляют в соответствии со следующим Уравнением 2 с использованием вышеупомянутого AFM, на основании высот соответствующих пунктов в направлении оси Z.The roughness of the membrane surface (d rough ) is calculated in accordance with the following
Уравнение 2
d rough: Шероховатость поверхности (мкм) d rough : Surface roughness (μm)
Z n: Высота в направлении оси Z (мкм) Z n : Height in the direction of the Z axis (μm)
: Средняя высота (мкм) в сканированной области : Average height (μm) in the scanned area
N: Число измеренных образцов N : Number of measured samples
Различие трансмембранного давления во время фильтрации микроорганизма через пористую мембрану на Стадии (A) по настоящему изобретению может быть таким, при котором мембрана не быстро забивается микроорганизмом и компонентами среды, и важно выполнять фильтрацию при разности трансмембранного давления в интервале от 0,1 до 20 кПа. Разность трансмембранного давления предпочтительно находится в интервале от 0,1 до 10 кПа, более предпочтительно в интервале от 0,1 до 5 кПа, еще более предпочтительно в интервале от 0,1 до 2 кПа. В случаях, когда разность трансмембранного давления находится не в пределах вышеописанного диапазона, засорение микроорганизмом и компонентами среды может происходить быстро, и величина проникновения может уменьшаться, вызывая проблему во время процесса непрерывной ферментации.The difference in transmembrane pressure during filtration of a microorganism through a porous membrane in Step (A) of the present invention may be such that the membrane is not rapidly clogged by the microorganism and the components of the medium, and it is important to perform filtration with a transmembrane pressure difference in the range from 0.1 to 20 kPa . The transmembrane pressure difference is preferably in the range from 0.1 to 10 kPa, more preferably in the range from 0.1 to 5 kPa, even more preferably in the range from 0.1 to 2 kPa. In cases where the difference in transmembrane pressure is not within the above range, clogging by the microorganism and the components of the medium can occur quickly and the amount of penetration can decrease, causing a problem during the continuous fermentation process.
В терминах движущей силы фильтрации можно применять сифон, использующий разницу в уровнях жидкости (различие в гидравлическом напоре) между ферментационной культуральной средой и фильтратом пористой мембраны, для получения различия в трансмембранном давлении в пористой мембране. Также, в качестве движущей силы фильтрации, с фильтрационной стороны пористой мембраны можно поместить отсасывающий насос, или со стороны ферментационной культуральной среды пористой мембраны можно поместить нагнетательный насос. Разницу трансмембранного давления можно контролировать путем изменения различия уровней жидкостей между ферментационной культуральной средой и фильтратом от пористой мембраны. Также, в случаях, где насос используется для получения разницы трансмембранного давления, разницей трансмембранного давления можно управлять при помощи давления всасывания, и кроме того, разницей трансмембранного давления можно управлять давлением газа или жидкости, которая используется для наведения давления со стороны ферментационной культуральной среды. В случаях, где осуществляется такой контроль за давлением, разница между давлением со стороны ферментационной культуральной среды и давлением с фильтрационной стороны пористой мембраны соответствует трансмембранной разнице давления, и может использоваться для контролирования разницы трансмембранного давления.In terms of the driving force of the filtration, a siphon can be used using the difference in fluid levels (difference in hydraulic head) between the fermentation culture medium and the porous membrane filtrate to obtain a difference in transmembrane pressure in the porous membrane. Also, as a driving force for the filtration, a suction pump can be placed on the filtration side of the porous membrane, or a pressure pump can be placed on the side of the fermentation culture medium of the porous membrane. The difference in transmembrane pressure can be controlled by changing the difference in liquid levels between the fermentation culture medium and the filtrate from the porous membrane. Also, in cases where the pump is used to obtain the transmembrane pressure difference, the transmembrane pressure difference can be controlled by the suction pressure, and in addition, the transmembrane pressure difference can be controlled by the gas or liquid pressure, which is used to direct the pressure from the fermentation culture medium. In cases where such pressure control is carried out, the difference between the pressure from the fermentation culture medium and the pressure from the filtration side of the porous membrane corresponds to the transmembrane pressure difference, and can be used to control the difference in transmembrane pressure.
Устройство для непрерывной ферментации, используемое на Стадии (A), не ограничено, при условии удовлетворения вышеупомянутых условий, и предпочтительные примеры этого включают примеры, раскрытые в Фиг. 1 и Фиг. 2 в W02007/097260. Кроме того, пористый мембранный элемент для фильтрации ферментационной культуральной среды не ограничен, при условии удовлетворения вышеупомянутых условий, и предпочтительные примеры этого включают примеры, раскрытые в фиг. 3 и фиг. 4 в W02007/097260.The continuous fermentation apparatus used in Step (A) is not limited provided that the above conditions are met, and preferred examples of this include the examples disclosed in FIG. 1 and FIG. 2 in W02007 / 097260. Furthermore, the porous membrane element for filtering the fermentation culture medium is not limited provided that the above conditions are satisfied, and preferred examples of this include the examples disclosed in FIG. 3 and FIG. 4 in W02007 / 097260.
Исходное сырье для ферментации, используемое в настоящем изобретении, не ограничено при условии, что оно стимулирует рост культивируемого микроорганизма, обладающего способностью молочнокислого брожения, для обеспечения удовлетворительного получения представляющей интерес молочной кислоты. Предпочтительные примеры исходного сырья для ферментации включают обычные жидкие среды, содержащие источники углерода, источники азота, неорганические соли и, в соответствующих случаях, органические питательные микроэлементы, такие как аминокислоты и витамины, когда необходимо. Примеры источников углерода включают сахар, такой как глюкоза, сахароза, фруктоза, галактоза и лактоза; растворы гидролизованного крахмала, содержащие такие сахара; патоку сладкого картофеля; патоку сахарной свеклы; высококачественную патоку; а также органические кислоты, такие как уксусная кислота; спирты, такие как этанол; и глицерин. Примеры источников азота включают газообразный аммиак, нашатырный спирт, соли аммония, мочевину и соли азотной кислоты; и другие используемые дополнительные источники органического азота, такие как жмых, жидкости на основе гидролизата сои, гидролизаты казеина, прочие аминокислоты, витамины, жидкие кукурузные экстракты, дрожжи или дрожжевые экстракты, мясные экстракты, пептиды, такие как пептоны, и клетки различных ферментируемых микроорганизмов и гидролизатов этого. Примеры неорганических солей, которые могут быть добавлены в соответствующих случаях, включают соли фосфорной кислоты, соли магния, соли кальция, соли железа и соли марганца. В случаях, где используемый в настоящем изобретении микроорганизм, обладающий способностью молочнокислого брожения, требует специфических питательных веществ для своего роста, питательные вещества можно добавлять в качестве препаратов или естественных продуктов, их содержащих. Можно также при необходимости добавлять противовспенивающее вещество. В настоящем изобретении культуральная среда означает жидкость, полученную в результате роста микроорганизма, обладающего способностью молочнокислого брожения в исходном сырье для ферментации, и композиция добавляемого также сырья для ферментации может быть отлична в соответствующих случаях от композиции сырья для ферментации, используемого в начале культивирования, так что продуктивность молочной кислоты увеличивается.The fermentation feed used in the present invention is not limited so long as it stimulates the growth of a cultured microorganism having the capacity of lactic acid fermentation to ensure satisfactory production of the lactic acid of interest. Preferred examples of fermentation feedstocks include conventional liquid media containing carbon sources, nitrogen sources, inorganic salts and, where appropriate, organic micronutrients such as amino acids and vitamins, when necessary. Examples of carbon sources include sugar, such as glucose, sucrose, fructose, galactose and lactose; hydrolyzed starch solutions containing such sugars; sweet potato molasses; sugar beet molasses; high quality molasses; as well as organic acids such as acetic acid; alcohols such as ethanol; and glycerin. Examples of nitrogen sources include gaseous ammonia, ammonia, ammonium salts, urea, and nitric acid salts; and other additional organic nitrogen sources used, such as oilcake, soy hydrolyzate fluids, casein hydrolysates, other amino acids, vitamins, liquid corn extracts, yeast or yeast extracts, meat extracts, peptides such as peptones, and cells of various fermentable microorganisms and hydrolysates of this. Examples of inorganic salts that may be added as appropriate include phosphoric acid salts, magnesium salts, calcium salts, iron salts and manganese salts. In cases where the lactic acid fermentation microorganism used in the present invention requires specific nutrients for its growth, nutrients can be added as preparations or natural products containing them. You can also add anti-foaming agent if necessary. In the present invention, the culture medium means a liquid obtained by the growth of a microorganism having the ability of lactic acid fermentation in the fermentation feedstock, and the composition of the fermentation feedstock also added may be different, as appropriate, from the fermentation feedstock used at the beginning of the cultivation, so that lactic acid productivity increases.
В процессе непрерывного культивирования на Стадии (A), культивирование клеток, выращиваемых в замкнутом объеме, или культивирование с подпиткой можно выполнять в начальной фазе культивирования, чтобы увеличить концентрацию микроорганизма, после чего начинать непрерывное культивирование (извлечение), или клетки можно засевать в высокой концентрации и подвергать непрерывному культивированию с начала культивирования. Можно начинать снабжение средой исходного сырья и извлечение культуры в соответствующие моменты времени. Выбор времени начала снабжения средой исходного сырья и выбор времени начала извлечения культуры не обязательно являются одним и тем же. Снабжение средой исходного сырья и извлечение культуры могут выполняться либо непрерывно, либо периодически. Необходимые для роста клеток питательные вещества, как описано выше, могут добавляться к среде исходного сырья, чтобы обеспечить непрерывный рост клеток. Концентрация микроорганизма в культуральной среде предпочтительно поддерживается высокой в интервале, который не вызывает высокой скорости гибели микроорганизма благодаря окружению культуральной среды, которая является неподходящий для роста микроорганизма, в плане достижения эффективной производительности. Например, поддерживая концентрацию не меньше чем 5 г/л в пересчете на сухую массу, можно получить хорошую экономическую эффективность.In the continuous cultivation process in Step (A), cultivation of cells grown in a confined space, or cultivation with recharge can be performed in the initial phase of cultivation to increase the concentration of the microorganism, after which continuous cultivation (extraction) can be started, or the cells can be seeded in high concentration and subjected to continuous cultivation from the beginning of cultivation. You can start supplying the environment with the feedstock and extracting the culture at appropriate times. The timing of the start of supplying the medium with the feedstock and the timing of the start of crop extraction are not necessarily the same. Media supply of the feedstock and crop recovery can be performed either continuously or intermittently. The nutrients necessary for cell growth, as described above, can be added to the feedstock medium to ensure continuous cell growth. The concentration of the microorganism in the culture medium is preferably kept high in a range that does not cause a high rate of death of the microorganism due to the environment of the culture medium, which is unsuitable for the growth of the microorganism, in terms of achieving effective productivity. For example, maintaining a concentration of not less than 5 g / l in terms of dry weight, you can get good economic efficiency.
Далее, при необходимости микроорганизм может быть удален из ферментера. Например, поскольку в случаях, где концентрация микроорганизма в ферментере слишком высока и происходит, вероятно, засорение пористой мембраны, можно проводить удаление во избежание засорения. Кроме того, поскольку производительные характеристики для молочной кислоты могут изменяться в зависимости от концентрации микроорганизма в ферментере, удаление микроорганизма можно проводить при использовании производительных характеристик в качестве индикатора, для поддержания производительной характеристики.Further, if necessary, the microorganism can be removed from the fermenter. For example, since in cases where the concentration of the microorganism in the fermenter is too high and a clogging of the porous membrane is likely to occur, removal can be carried out to avoid clogging. In addition, since the production characteristics for lactic acid can vary depending on the concentration of the microorganism in the fermenter, the removal of the microorganism can be carried out using the production characteristics as an indicator to maintain the production characteristics.
Процесс непрерывного культивирования путем предоставления возможности роста свежих клеток, обладающих способностью молочнокислого брожения, обычно выполняют предпочтительно в отдельном ферментере с учетом контроля культуры. Однако число ферментеров не ограничено при условии выполнения непрерывного культивирования для получения продукта, при обеспечении возможности роста клеток. Можно применять множество ферментеров, например, из-за небольшой производительности каждого ферментера. В этом случае высокую продуктивность по продукту ферментации можно получить даже путем непрерывной культуры, используя множество ферментеров, соединенных параллельно или последовательно посредством трубок.The process of continuous cultivation by allowing the growth of fresh cells with the ability of lactic acid fermentation, usually performed preferably in a separate fermenter, taking into account the control culture. However, the number of fermenters is not limited, provided that continuous cultivation is performed to obtain the product, while allowing cell growth. Many fermenters can be used, for example, due to the low productivity of each fermenter. In this case, high productivity of the fermentation product can be obtained even by continuous culture, using many fermenters connected in parallel or in series via tubes.
Теперь будет описана фильтрация через нанофильтрационную мембрану на Стадии (B).Filtration through the nanofiltration membrane in Step (B) will now be described.
Нанофильтрационную мембрану, используемую в настоящем изобретении, также называют нанофильтром (нанофильтрационной мембраной, NF-мембраной), и обычно определяют как «мембрана, которая дает возможность проникновения одновалентных ионов, но блокирует двухвалентные ионы». Мембрана, как полагают, обладает микропустотами, имеющими размеры приблизительно в несколько нанометров, и используется, главным образом, для блокировки мелких частиц, молекул, ионов и солей в воде.The nanofiltration membrane used in the present invention is also called a nanofilter (nanofiltration membrane, NF membrane), and is usually defined as “a membrane that allows monovalent ions to penetrate but blocks divalent ions.” The membrane is believed to have micro-voids measuring approximately a few nanometers, and is used primarily to block small particles, molecules, ions and salts in water.
Термин «фильтрация с использованием нанофильтрационной мембраны» означает, что фильтрат со Стадии (A) фильтруют через нанофильтрационную мембрану, чтобы заблокировать или отделить неорганические соли, растворенные или осажденные в качестве твердых частиц, позволяя раствору молочной кислоты проникать в качестве фильтрата. Здесь, неорганические соли включают любую форму неорганических солей, содержащихся в культуральной среде, таких как и растворенные в фильтрате Стадии (A), и как осажденные или преципитированные в фильтрате Стадии (A).The term “filtration using a nanofiltration membrane” means that the filtrate from Step (A) is filtered through a nanofiltration membrane to block or separate inorganic salts dissolved or precipitated as solid particles, allowing the lactic acid solution to penetrate as the filtrate. Here, inorganic salts include any form of inorganic salts contained in the culture medium, such as those dissolved in the filtrate of Stage (A), and as precipitated or precipitated in the filtrate of Stage (A).
На Стадии (В) предпочтительно доведение pH фильтрата Стадии (A) до не меньше чем 2,0 и не больше чем 4,5. Известно, что вещества, ионизированные в растворе, с большей вероятностью будут удалены или заблокированы нанофильтрационной мембраной, чем неионизированные вещества. Поэтому, доводя pH фильтрата со Стадии (A) до не больше чем 4,5, соотношение молочной кислоты, диссоциированной в молочнокислые ионы, в фильтрате становится небольшим, и это дает возможность более эффективного проникновения молочной кислоты. Кроме того, в случаях, где pH составляет меньше чем 2,0, нанофильтрация может нарушаться. Также, поскольку pKa молочной кислоты составляет 3,86, в случаях, где pH не превышает 3,86, молочная кислота, которая не была диссоциирована на молочнокислые ионы и водородные ионы, содержится в фильтрате со Стадии (A) в большем количестве, так что молочной кислоте можно позволить эффективно проникать через нанофильтрационную мембрану, что является более предпочтительным. Регулирование pH фильтрата со Стадии (A) можно выполнять либо во время проведения микробной ферментации, либо после Стадии (A). Также pH можно доводить путем добавления неорганической или органической кислоты в случаях, где pH фильтрата нужно сделать более кислым, или путем добавления щелочного вещества, такого как гидроксид кальция, или водного раствора аммиака в случаях, где pH нужно сделать более щелочным.In Stage (B), it is preferable to bring the pH of the filtrate of Stage (A) to not less than 2.0 and not more than 4.5. It is known that substances ionized in a solution are more likely to be removed or blocked by a nanofiltration membrane than non-ionized substances. Therefore, adjusting the pH of the filtrate from Step (A) to no more than 4.5, the ratio of lactic acid dissociated into lactic acid ions in the filtrate becomes small, and this allows more efficient penetration of lactic acid. In addition, in cases where the pH is less than 2.0, nanofiltration may be impaired. Also, since the pKa of lactic acid is 3.86, in cases where the pH does not exceed 3.86, lactic acid that has not been dissociated into lactic acid ions and hydrogen ions is contained in the filtrate from Stage (A) in greater quantity, so that lactic acid can be allowed to efficiently penetrate the nanofiltration membrane, which is more preferred. The regulation of the pH of the filtrate from Stage (A) can be performed either during microbial fermentation or after Stage (A). Also, the pH can be adjusted by adding an inorganic or organic acid in cases where the pH of the filtrate needs to be made more acidic, or by adding an alkaline substance such as calcium hydroxide, or aqueous ammonia in cases where the pH needs to be made more alkaline.
Фильтрат со Стадии (A) для применения с нанофильтрационной мембраной на Стадии (B) предпочтительно подготавливают путем добавления щелочного вещества к культуральной среде на Стадии (A), чтобы поддерживать оптимальный pH для микробной ферментации, и пропускания полученной культуральной среды через пористую мембрану. Микроорганизм обычно культивируют при pH 4-8, температуре от 20 до 40°C. Щелочное вещество, которое добавляется, не ограничено, и предпочтительно добавляют основную соль кальция.The filtrate from Step (A) for use with the nanofiltration membrane in Step (B) is preferably prepared by adding an alkaline substance to the culture medium in Step (A) to maintain the optimum pH for microbial fermentation, and passing the resulting culture medium through a porous membrane. The microorganism is usually cultivated at a pH of 4-8, a temperature of from 20 to 40 ° C. The alkaline substance that is added is not limited, and a basic calcium salt is preferably added.
В случаях, когда Стадия (A) является стадией непрерывной ферментации в присутствии соли кальция, Стадия (D), в которой кальциевый компонент в фильтрате на Стадии (A) удаляют как нерастворимый сульфат, может вводиться перед Стадией (B). Конкретнее, например, Стадию (D) выполняют, добавляя серную кислоту к фильтрату Стадии (A) и преципитируя/фильтруя кальциевый компонент в фильтрате Стадии (A) в качестве сульфата кальция, который является нерастворимым сульфатом. Давая возможность фильтрату (отделенной жидкости, содержащей молочную кислоту) пройти через нанофильтрационную мембрану со Стадии (B), кальциевый компонент можно более эффективно удалять или блокировать. Примеры основных солей кальция включают гидроксид кальция, карбонат кальция, фосфат кальция, оксид кальция и ацетат кальция, и основные соли кальция предпочтительно являются гидроксидом кальция. В случаях, где кальциевый компонент в фильтрате Стадии (A) преципитируют/фильтруют в качестве нерастворимого сульфата, если число эквивалентов серной кислоты, добавленных к культуральной среде, превышает число эквивалентов кальция (число эквивалентов серной кислоты > число эквивалентов кальция), избыток серной кислоты частично проникает через нанофильтрационную мембрану. Если это следует за выдержкой фильтрата со Стадии (B) в условиях при нагревании, таких как концентрация или дистилляция, проникшая серная кислота может действовать как катализатор для стимулирования олигомеризации молочной кислоты, приводящей к уменьшению выхода при дистилляции. Поэтому в случаях, где кальциевый компонент в фильтрате со Стадии (A) преципитируется/фильтруется в качестве нерастворимого сульфата, число эквивалентов добавленной серной кислоты предпочтительно составляет не больше, чем число эквивалентов кальциевого компонента в фильтрате со Стадии (A). В случаях, где число эквивалентов добавленной серной кислоты доводят на основе pH, pH предпочтительно составляет не меньше чем 2,0, поскольку в этом случае число эквивалентов серной кислоты не превышает числа эквивалентов кальциевого компонента.In cases where Step (A) is a continuous fermentation step in the presence of a calcium salt, Step (D) in which the calcium component in the filtrate in Step (A) is removed as insoluble sulfate may be introduced before Step (B). More specifically, for example, Step (D) is performed by adding sulfuric acid to the filtrate of Step (A) and precipitating / filtering the calcium component in the filtrate of Step (A) as calcium sulfate, which is insoluble sulfate. By allowing the filtrate (separated liquid containing lactic acid) to pass through the nanofiltration membrane from Step (B), the calcium component can be more efficiently removed or blocked. Examples of basic calcium salts include calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium oxide and calcium acetate, and the basic calcium salts are preferably calcium hydroxide. In cases where the calcium component in the filtrate of Step (A) is precipitated / filtered as insoluble sulfate, if the number of equivalents of sulfuric acid added to the culture medium exceeds the number of equivalents of calcium (number of equivalents of sulfuric acid> number of equivalents of calcium), the excess of sulfuric acid is partially penetrates the nanofiltration membrane. If this follows the exposure of the filtrate from Step (B) under heating conditions, such as concentration or distillation, the permeated sulfuric acid may act as a catalyst to stimulate oligomerization of lactic acid, resulting in a decrease in the yield upon distillation. Therefore, in cases where the calcium component in the filtrate from Stage (A) is precipitated / filtered as insoluble sulfate, the number of equivalents of added sulfuric acid is preferably no more than the number of equivalents of the calcium component in the filtrate from Stage (A). In cases where the number of equivalents of added sulfuric acid is adjusted based on pH, the pH is preferably not less than 2.0, since in this case the number of equivalents of sulfuric acid does not exceed the number of equivalents of the calcium component.
В качестве стадии, предшествующей вышеупомянутой Стадии (D), можно вводить Стадию (E), в которой органические кислоты, отличные от молочной кислоты, удаляют из фильтрата со Стадии (A) при удалении кристаллов лактата кальция. Конкретнее, pH доводят добавлением основного кальция к фильтрату со Стадии (A), и получающийся фильтрат фильтруют через нанофильтрационную мембрану, эквивалентную таковой, используемой на Стадии (B), собирая, таким образом, водный раствор, содержащий лактат кальция, со стороны подачи и удаляя органические кислоты, включая уксусную кислоту, со стороны фильтрата.As a step preceding the aforementioned Step (D), Step (E) can be introduced in which organic acids other than lactic acid are removed from the filtrate from Step (A) by removing calcium lactate crystals. More specifically, the pH is adjusted by adding basic calcium to the filtrate from Step (A), and the resulting filtrate is filtered through a nanofiltration membrane equivalent to that used in Step (B), thereby collecting an aqueous solution containing calcium lactate from the supply side and removing organic acids, including acetic acid, from the filtrate.
На Стадии (E) pH фильтрата со Стадии (A) доводят предпочтительно до не меньше чем 6 и не больше чем 11. Поскольку нанофильтрационные мембраны обладают свойствами, при которых вещества, ионизированные (диссоциированные) в растворе будут блокированы с большей вероятностью, чем неионизированные (недиссоциированные) вещества, то при доведении pH культуральной среды до не меньше чем 6, соотношение молочной кислоты, диссоциированной в ионы в культуральной среде (диссоциированная молочная кислота/недиссоциированная молочная кислота), становится выше, чем соотношение уксусной кислоты, диссоциированной на ионы (диссоциированная уксусная кислота/недиссоциированная уксусная кислота). В этом случае водный раствор, содержащий лактат кальция, можно эффективно собирать со стороны подачи, а органические кислоты, за исключением молочной кислоты, можно эффективно отделять со стороны фильтрата. Кроме того, в случаях, где pH культуральной среды превышает 11, имеет место неблагоприятное воздействие на срок действия нанофильтрационной мембраны, что не является предпочтительным.In Stage (E), the pH of the filtrate from Stage (A) is preferably adjusted to not less than 6 and not more than 11. Since nanofiltration membranes have properties in which substances ionized (dissociated) in solution are more likely to be blocked than non-ionized ones ( undissociated) substances, then when adjusting the pH of the culture medium to not less than 6, the ratio of lactic acid dissociated into ions in the culture medium (dissociated lactic acid / undissociated lactic acid) becomes higher than the ratio of acetic acid dissociated into ions (dissociated acetic acid / undissociated acetic acid). In this case, an aqueous solution containing calcium lactate can be efficiently collected from the supply side, and organic acids, with the exception of lactic acid, can be effectively separated from the filtrate. In addition, in cases where the pH of the culture medium exceeds 11, there is an adverse effect on the duration of the nanofiltration membrane, which is not preferred.
На Стадии (E) органические кислоты, за исключением молочной кислоты, отделенной со стороны фильтрата нанофильтрационной мембраны, являются органическими кислотами, полученными из фильтрата со Стадии (A) или из исходного сырья для ферментации, и уксусную кислоту предпочтительно отделяют в настоящем изобретении.In Stage (E), organic acids, with the exception of lactic acid, separated from the filtrate side of the nanofiltration membrane, are organic acids obtained from the filtrate from Stage (A) or from fermentation feedstocks, and acetic acid is preferably separated in the present invention.
Примеры основного кальция, предпочтительно добавляемого на Стадии (E) для доведения pH фильтрата со Стадии (A), включают гидроксид кальция, карбонат кальция, фосфат кальция, оксид кальция и ацетат кальция в формах твердых частиц и водных растворов, и основным кальцием предпочтительно является гидроксид кальция. В случаях, где добавляют водный раствор, концентрация основного кальция не ограничена, и основной кальций, который следует добавить, может быть в форме жидкого раствора, обладающего концентрацией, превышающей насыщающую растворимость.Examples of basic calcium, preferably added in Stage (E) to adjust the pH of the filtrate from Stage (A), include calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium oxide and calcium acetate in the form of solid particles and aqueous solutions, and the basic calcium is preferably hydroxide calcium. In cases where an aqueous solution is added, the concentration of basic calcium is not limited, and the basic calcium to be added may be in the form of a liquid solution having a concentration in excess of saturating solubility.
Примеры способа оценки степени удаления, блокирования и фильтрации неорганических солей, растворенных или осажденных как твердые частицы нанофильтрационной мембраной, используемой в настоящем изобретении, включают способ оценки, рассчитывающий скорость удаления (скорость блокирования) неорганических ионов, однако способ не ограничен этим. Скорость блокирования (скорость удаления) неорганической соли можно вычислить в соответствии с Уравнением 3 путем измерения концентрации неорганической соли, содержащейся в жидкости исходного сырья (культуральная среда) (концентрация неорганической соли в жидкости исходного сырья), и концентрации неорганической соли, содержащейся в фильтрате (растворе молочной кислоты) (концентрация неорганической соли в фильтрате), путем анализа, представленного ионной хроматографией.Examples of a method for evaluating the degree of removal, blocking, and filtering of inorganic salts dissolved or precipitated as solid particles by the nanofiltration membrane used in the present invention include an evaluation method that calculates the removal rate (blocking rate) of inorganic ions, but the method is not limited thereto. The blocking rate (removal rate) of the inorganic salt can be calculated in accordance with
Скорость удаления неорганической соли (%) = (1-(концентрация неорганической соли в фильтрате/концентрация неорганической соли в жидкости исходного сырья))×100.. (Уравнение 3)Inorganic salt removal rate (%) = (1- (inorganic salt concentration in the filtrate / inorganic salt concentration in the feed liquid)) × 100 .. (Equation 3)
Эффективность мембранного разделения нанофильтрационной мембраны, используемой в Стадии (B), не ограничена, и отношение скорости проникновения сульфата магния относительно скорости проникновения лимонной кислоты через нанофильтрационную мембрану предпочтительно составляет не меньше чем 3 при рабочем давлении 0,5 МПа, температуре жидкости исходного сырья 25°C и концентрации в жидкости исходного сырья 1000 м.д. В случаях, где отношение скорости проникновения сульфата магния относительно скорости проникновения лимонной кислоты через нанофильтрационную мембрану при вышеупомянутых условиях составляет не меньше чем 3, можно удалить неорганические соли, содержащиеся в фильтрате Стадии (A), и молочной кислоте можно позволить проникать эффективно, что является предпочтительным. Здесь, скорость проникновения сульфата магния можно рассчитать в соответствии с Уравнением 4 путем определения концентрации сульфата магния, содержащегося в жидкости исходного сырья (концентрация сульфата магния в жидкости исходного сырья), и концентрации сульфата магния, содержавшего в фильтрате (концентрация сульфата магния в фильтрате) путем анализа, представленного ионной хроматографией. Точно так же скорость проникновения лимонной кислоты может быть вычислена путем замены концентрации сульфата магния в Уравнении 4 концентрацией лимонной кислоты и определения концентрации лимонной кислоты, содержащейся в жидкости исходного сырья (концентрация лимонной кислоты в жидкости исходного сырья), и концентрации лимонной кислоты, содержащейся в фильтрате (концентрация лимонной кислоты в фильтрате) путем анализа, представленного высокоэффективной жидкостной хроматографии.The membrane separation efficiency of the nanofiltration membrane used in Step (B) is not limited, and the ratio of the rate of penetration of magnesium sulfate relative to the rate of penetration of citric acid through the nanofiltration membrane is preferably not less than 3 at an operating pressure of 0.5 MPa, a feed temperature of 25 ° C. C and the concentration in the liquid of the feedstock 1000 ppm In cases where the ratio of the rate of penetration of magnesium sulfate relative to the rate of penetration of citric acid through the nanofiltration membrane under the above conditions is not less than 3, inorganic salts contained in the filtrate of Stage (A) can be removed and lactic acid can be allowed to penetrate efficiently, which is preferred . Here, the penetration rate of magnesium sulfate can be calculated in accordance with
Скорость проникновения сульфата магния (%) = (концентрация сульфата магния в фильтрате)/(концентрация сульфата магния в жидкости исходного сырья)×100.. (Уравнение 4)The penetration rate of magnesium sulfate (%) = (concentration of magnesium sulfate in the filtrate) / (concentration of magnesium sulfate in the liquid of the feedstock) × 100 .. (Equation 4)
Кроме того, скорость проникновения сульфата магния предпочтительно не превышает 1,5% при рабочем давлении 0,5 МПа, температуре жидкости исходного сырья 25°C и концентрации в жидкости исходного сырья 1000 м.д. В случаях, где скорость проникновения сульфата магния через нанофильтрационную мембрану превышает 1,5% при вышеупомянутых условиях, концентрация раствора молочной кислоты, прошедшей через нанофильтрационную мембрану, может вызвать осаждение неорганических солей, и процесс дистилляции, вероятно, вызовет рацемизацию и олигомеризацию благодаря воздействию проникших неорганических солей, и может уменьшить выход при дистилляции. Более предпочтительно, скорость проникновения сульфата магния через нанофильтрационную мембрану составляет не больше чем 1,0%.In addition, the penetration rate of magnesium sulfate is preferably not more than 1.5% at a working pressure of 0.5 MPa, a temperature of the liquid feed 25 ° C and a concentration in the liquid feed 1000 ppm. In cases where the penetration rate of magnesium sulfate through the nanofiltration membrane exceeds 1.5% under the aforementioned conditions, the concentration of the lactic acid solution passing through the nanofiltration membrane may precipitate inorganic salts, and the distillation process is likely to cause racemization and oligomerization due to the effects of the penetrated inorganic salts, and can reduce the yield during distillation. More preferably, the penetration rate of magnesium sulfate through the nanofiltration membrane is not more than 1.0%.
Кроме того, предпочтительно используются нанофильтрационные мембраны, обладающие скоростью удаления хлорида натрия (500 мг/л) не меньше чем 45%. С точки зрения эффективности проникновения нанофильтрационной мембраны предпочтительно используется нанофильтрационная мембрана, для которой проточная скорость проникновения хлорида натрия (500 мг/л) на единицу области мембраны (м3/м2/день) при давлении фильтрации 0,3 МПа составляет не меньше чем 0,5 и не больше чем 0,8. Проточная скорость проникновения на единицу области мембраны (мембранный поток проникновения) можно оценить вычислением в соответствии с Уравнением 5 путем определения количества проникшей жидкости, времени сбора проникшей жидкости и мембранной области.In addition, nanofiltration membranes having a sodium chloride removal rate (500 mg / L) of not less than 45% are preferably used. From the point of view of the penetration efficiency of the nanofiltration membrane, a nanofiltration membrane is preferably used for which the flow rate of penetration of sodium chloride (500 mg / l) per unit area of the membrane (m 3 / m 2 / day) at a filtration pressure of 0.3 MPa is not less than 0 5 and not more than 0.8. The flow rate of penetration per unit area of the membrane (membrane flow of penetration) can be estimated by calculating in accordance with
Мембранный поток проникновения (м3/м2/день) = количество прошедшей жидкости/мембранная область/время сбора.. (Уравнение 5)Membrane penetration flow (m 3 / m 2 / day) = amount of fluid passed through / membrane area / collection time .. (Equation 5)
Примеры материала нанофильтрационной мембраны, который может использоваться в настоящем изобретении, включают макромолекулярные материалы, такие как полимеры ацетатцеллюлозы, полиамиды, полиэфиры, полиимиды и виниловые полимеры. Мембрана не ограничена мембраной, образуемой только одним из материалов, и может представлять собой мембрану, включающую множественные мембранные материалы. С точки зрения структуры мембран, мембрана может являться либо асимметричной мембраной, которая имеет плотный слой, по крайней мере, на одной стороне мембраны и микропоры, имеющие размеры пор, которые постепенно увеличиваются в направлении от плотного слоя к внутренней части мембраны или другой стороне мембраны, либо композитной мембраной, которая имеет очень тонкий функциональный слой, сформированный другим материалом на плотном слое асимметричной мембраны. Примеры композитной мембраны, которая может использоваться, включают сложную мембрану, описанную в JP 62-201606 A, которая обладает нанофильтром, состоящим из полиамидного функционального слоя на мембране подложки, включающей полисульфон в качестве мембранного материала.Examples of nanofiltration membrane material that can be used in the present invention include macromolecular materials such as cellulose acetate polymers, polyamides, polyesters, polyimides and vinyl polymers. The membrane is not limited to a membrane formed by only one of the materials, and may be a membrane comprising multiple membrane materials. From the point of view of the membrane structure, the membrane can be either an asymmetric membrane that has a dense layer on at least one side of the membrane and micropores having pore sizes that gradually increase in the direction from the dense layer to the inside of the membrane or the other side of the membrane, or a composite membrane, which has a very thin functional layer formed by another material on a dense layer of an asymmetric membrane. Examples of a composite membrane that can be used include the complex membrane described in JP 62-201606 A, which has a nanofilter consisting of a polyamide functional layer on a support membrane including polysulfone as the membrane material.
Среди них предпочтительна композитная мембрана, имеющая состоящий из полиамида функциональный слой, поскольку она обладает устойчивостью к высокому давлению, высокой проницаемостью и высокой эффективностью удаления раствора, что делает ее мембраной с высоким потенциалом. Для поддержания износоустойчивости против рабочего давления, высокой проницаемости и высокой эффективности блокирования, подходящей является мембрана, обладающая структурой, в которой полиамид используется в качестве функционального слоя, который поддерживается подложкой, включающей пористую мембрану и нетканый материал. Кроме того, в качестве полиамидной полупроницаемой мембраны, подходящей является композитная нанофильтрационная мембрана, имеющая, на подложке, функциональный слой поперечносшитого полиамида, полученного реакцией поликонденсации между полифункциональным амином и полифункциональным кислотным галогенидом.Among them, a composite membrane having a functional layer consisting of polyamide is preferable, since it is resistant to high pressure, high permeability, and high removal efficiency, which makes it a membrane with high potential. To maintain wear resistance against working pressure, high permeability and high blocking efficiency, a membrane having a structure in which polyamide is used as a functional layer supported by a substrate comprising a porous membrane and non-woven material is suitable. Furthermore, a composite nanofiltration membrane having, on a substrate, a functional layer of a crosslinked polyamide obtained by the polycondensation reaction between a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide is suitable as a polyamide semipermeable membrane.
В нанофильтрационной мембране, обладающей состоящим из полиамидов функциональным слоем, предпочтительные примеры компонента карбоксильных кислот мономеров, составляющих полиамид, включают ароматические карбоксильные кислоты, такие как тримезиновая кислота, бензофенонтетракарбоновая кислота, тримеллитовая кислота, пиромеллитовая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, нафталиндикарбоновая кислота, дифенилкарбоксильная кислота и пиридинкарбоновая кислота. Ввиду растворимости пленкообразующих растворителей тримезиновая кислота, изофталевая кислота и терефталевая кислота и их смеси являются более предпочтительными.In a nanofiltration membrane having a functional layer composed of polyamides, preferred examples of the carboxylic acid component of the monomers constituting the polyamide include aromatic carboxylic acids, such as trimesic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, isophthalic acid, terephthalichenylcarboxylic acid, terephthalphonic acid, acid and pyridinecarboxylic acid. Due to the solubility of the film-forming solvents, trimesic acid, isophthalic acid and terephthalic acid and mixtures thereof are more preferred.
Предпочтительные примеры аминового компонента мономеров, составляющих полиамид, включают первичные диамины, имеющие ароматическое кольцо, такие как м-фенилендиамин, п- фенилендиамин, бензидин, метилен-бис-дианилин, 4,4'-диаминобифениловый эфир, дианизидин, 3,3',4-триаминобифениловый эфир, 3,3',4,4'-тетрааминобифениловый эфир, 3,3'-диоксибензидин, 1,8-нафталиндиамин, м(п)-монометилфенилендиамин, 3,3'-монометиламино-4,4'-диаминобифениловый эфир, 4,N,N'-(4- аминобензоил)-п(м)-фенилендиамин-2,2'-бис(4-аминофенилбензимидазол), 2,2'-бис(4-аминофенилбензооксазол) и 2,2'-бис(4-минофенилбензотиазол); и вторичные диамины, такие как пиперазин, пиперидин и их производные. Среди них предпочтительно используется нанофильтрационная мембрана, имеющая функциональный слой, состоящий из поперечносшитого полиамида, включающего пиперазин или пиперидин в качестве мономеров, поскольку она обладает устойчивостью к высокой температуре и химической устойчивостью в дополнение к сопротивлению давления и износоустойчивости. Полиамид более предпочтительно содержит в качестве главного компонента поперечносшитый пиперазинполиамид или поперечносшитый пиперидинполиамид и дополнительно содержит образующие компоненты, представленные химической Формулой (1), еще более предпочтительно содержит поперечносшитый пиперазинполиамид в качестве главного компонента и дополнительно содержит образующий компонент, представленный химической Формулой (1). Кроме того, в химической Формуле (1) предпочтительно n=3. Примеры нанофильтрационной мембраны, обладающей состоящим из полиамида функциональным слоем, содержащим поперечносшитый пиперазинполиамид в качестве главного компонента и дополнительно содержащим образующий компонент, представленный химической Формулой (1), включают описанную в JP 62-201606 A, и конкретные примеры включают UTC60, произведенную TORAY INDUSTRIES, INC., которая является поперечносшитой пиперазинполиамидной полупроницаемой мембраной, имеющей функциональный слой, состоящий из полиамида, содержащего поперечносшитый пиперазинполиамид в качестве главного компонента и дополнительно содержащего образующий компонент, представленный химической Формулой (1), где n=3.Preferred examples of the amine component of the monomers constituting the polyamide include primary diamines having an aromatic ring, such as m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, benzidine, methylene bis-dianiline, 4,4'-diaminobiphenyl ether, dianisidine, 3,3 ', 4-triaminobiphenyl ether, 3.3 ', 4,4'-tetraaminobiphenyl ether, 3,3'-dioxibenzidine, 1,8-naphthalenediamine, m (p) -monomethylphenylenediamine, 3,3'-monomethylamino-4,4'- diaminobiphenyl ether, 4, N, N '- (4-aminobenzoyl) -p (m) -phenylenediamine-2,2'-bis (4-aminophenylbenzimidazole), 2,2'-bis (4-aminophenylbenzooxazole) and 2.2 '- uc (4-minofenilbenzotiazol); and secondary diamines such as piperazine, piperidine and derivatives thereof. Among them, a nanofiltration membrane is preferably used, having a functional layer consisting of a cross-linked polyamide comprising piperazine or piperidine as monomers, since it is resistant to high temperature and chemical resistance in addition to pressure and wear resistance. The polyamide more preferably contains, as a main component, a cross-linked piperazine polyamide or a cross-linked piperidine polyamide and further comprises forming components represented by chemical Formula (1), even more preferably contains a cross-linked piperazine polyamide as a main component and further comprises a forming component represented by chemical Formula (1). In addition, in chemical Formula (1), preferably n = 3. Examples of a nanofiltration membrane having a polyamide functional layer containing cross-linked piperazine polyamide as a main component and further containing a forming component represented by Chemical Formula (1) include those described in JP 62-201606 A, and specific examples include UTC60 manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC., Which is a cross-linked piperazine polyamide semipermeable membrane having a functional layer consisting of a polyamide containing a cross-linked piperazine polyamide in As the main component and additionally containing the forming component represented by the chemical Formula (1), where n = 3.
Нанофильтрационная мембрана обычно используется в качестве спирально закрученного мембранного элемента, и нанофильтрационная мембрана, используемая в настоящем изобретении, также предпочтительно используется в качестве спирально закрученного мембранного элемента. Конкретные предпочтительные примеры элемента нанофильтрационной мембраны включают GEsepa, которая представляет собой ацетатцеллюлозную нанофильтрационную мембрану, произведенная GE Osmonics; NF99 и NF99HF, которые являются нанофильтрационными мембранами, обладающими функциональным слоем, состоящим из полиамида, произведенного Alfa-Laval; NF-45, NF-90, NF-200 и NF-400, которые являются нанофильтрационными мембранами, обладающими функциональным слоем, состоящим из поперечносшитого пиперазинполиамида, произведенными корпорацией Filmtec; и SU-210, SU-220, SU-600 и SU-610, которые являются нанофильтрационными мембранными модулями, произведенными TORAY INDUSTRIES, INC., обладающими UTC60, произведенной тем же изготовителем, которая обладает функциональным слоем, состоящим из полиамида, содержащего поперечносшитый пиперазинполиамид в качестве главного компонента и также содержащего образующий компонент, представленный химической Формулой (1). Элемент нанофильтрационной мембраны более предпочтительно представляет собой NF99 или NF99HF, которые являются нанофильтрационными мембранами, обладающими функциональным слоем, состоящим из полиамида, произведенного Alfa-Laval; NF-45, NF-90, NF-200 или NF-400, которые являются нанофильтрационными мембранами, обладающими функциональным слоем, состоящим из поперечносшитого пиперазинполиамида, произведенными корпорацией Filmtec; или SU-210, SU-220, SU-600 или SU-610, которые являются нанофильтрационными мембранными модулями, произведенными TORAY INDUSTRIES, INC., обладающими UTC60, произведенной тем же изготовителем, которая обладает функциональным слоем, состоящим из полиамида, содержащего поперечносшитый пиперазинполиамид в качестве главного компонента и также содержащего образующий компонент, представленный химической Формулой (1). Еще более предпочтительным является элемент нанофильтрационной мембраны SU-210, SU-220, SU-600 или SU-610, которые являются нанофильтрационными мембранными модулями, произведенными TORAY INDUSTRIES, INC., обладающими UTC60, произведенной тем же изготовителем, которая обладает функциональным слоем, состоящим из полиамида, содержащего поперечносшитый пиперазинполиамид в качестве главного компонента и также содержащего образующий компонент, представленный химической Формулой (1).A nanofiltration membrane is typically used as a spiral wound membrane element, and a nanofiltration membrane used in the present invention is also preferably used as a spiral wound membrane element. Specific preferred examples of the nanofiltration membrane element include GEsepa, which is a cellulose acetate nanofiltration membrane manufactured by GE Osmonics; NF99 and NF99HF, which are nanofiltration membranes having a functional layer consisting of a polyamide manufactured by Alfa-Laval; NF-45, NF-90, NF-200 and NF-400, which are nanofiltration membranes having a functional layer consisting of cross-linked piperazine polyamide, manufactured by Filmtec Corporation; and SU-210, SU-220, SU-600, and SU-610, which are nanofiltration membrane modules manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC., having UTC60 produced by the same manufacturer, which has a functional layer consisting of a polyamide containing cross-linked piperazine polyamide as the main component and also containing the forming component represented by chemical Formula (1). The nanofiltration membrane element is more preferably NF99 or NF99HF, which are nanofiltration membranes having a functional layer consisting of a polyamide manufactured by Alfa-Laval; NF-45, NF-90, NF-200 or NF-400, which are nanofiltration membranes having a functional layer consisting of crosslinked piperazine polyamide manufactured by Filmtec; or SU-210, SU-220, SU-600, or SU-610, which are nanofiltration membrane modules manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC., having UTC60 manufactured by the same manufacturer, which has a functional layer consisting of a polyamide containing cross-linked piperazine polyamide as the main component and also containing the forming component represented by chemical Formula (1). Even more preferred is the nanofiltration membrane element SU-210, SU-220, SU-600 or SU-610, which are nanofiltration membrane modules manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC., Having UTC60 made by the same manufacturer, which has a functional layer consisting of from a polyamide containing cross-linked piperazine polyamide as the main component and also containing the forming component represented by chemical Formula (1).
Фильтрацию через нанофильтрационную мембрану на Стадии (B) можно выполнять под давлением, и фильтрационное давление предпочтительно находится в интервале от 0,1 МПа до 8 МПа. В случаях, где фильтрационное давление составляет меньше чем 0,1 МПа, можно уменьшить скорость мембранного проникновения, в то время как в случаях, где фильтрационное давление составляет больше чем 8 МПа, мембрана может быть повреждена. В случаях, где мембрана используется при фильтрационном давлении в интервале от 0,5 МПа до 7 МПа, поток мембранного проникновения является высоким, так что раствору молочной кислоты можно предоставлять возможность эффективного проникновения, и возможность повреждения мембраны является небольшой, что является более предпочтительным. Мембрана особенно предпочтительно используется при фильтрационном давлении в интервале от 1 МПа до 6 МПа.Filtration through the nanofiltration membrane in Stage (B) can be performed under pressure, and the filtration pressure is preferably in the range from 0.1 MPa to 8 MPa. In cases where the filtration pressure is less than 0.1 MPa, the membrane penetration rate can be reduced, while in cases where the filtration pressure is more than 8 MPa, the membrane can be damaged. In cases where the membrane is used at a filtration pressure in the range of 0.5 MPa to 7 MPa, the membrane permeation flux is high so that the lactic acid solution can be allowed to penetrate efficiently and the possibility of membrane damage is small, which is more preferred. The membrane is particularly preferably used at filtration pressure in the range from 1 MPa to 6 MPa.
Концентрация молочной кислоты на Стадии (B) не ограничена, и в случаях, где концентрация является высокой, концентрация молочной кислоты, содержащейся в фильтрате на Стадии (B), также является высокой, так что можно сократить отрезок времени, требуемый для концентрации, что является предпочтительным ввиду сокращения стоимости.The concentration of lactic acid in Stage (B) is not limited, and in cases where the concentration is high, the concentration of lactic acid contained in the filtrate in Stage (B) is also high, so that the length of time required for the concentration can be reduced, which is preferred due to cost reduction.
Концентрации неорганических солей на Стадии (B) не ограничены и могут быть не меньшими, чем насыщающая растворимость. Таким образом, в случаях, где концентрация неорганической соли не превышает насыщающую растворимость, неорганическую соль растворяют в культуральной среде, а в случаях, где концентрация неорганической соли не меньше чем насыщающая растворимость, неорганическая соль частично осаждается. Однако на Стадии (B) как неорганические соли, растворенные в фильтрате со Стадии (A), так и неорганические соли, осажденные или преципитированные в фильтрате Стадии (A), можно удалить или блокировать, так что молочную кислоту можно фильтровать без ограничения концентрациями неорганических солей.The concentration of inorganic salts in Stage (B) is not limited and can be no less than saturating solubility. Thus, in cases where the concentration of inorganic salt does not exceed saturating solubility, the inorganic salt is dissolved in the culture medium, and in cases where the concentration of inorganic salt is not less than saturating solubility, the inorganic salt partially precipitates. However, in Stage (B), both inorganic salts dissolved in the filtrate from Stage (A) and inorganic salts precipitated or precipitated in the filtrate of Stage (A) can be removed or blocked so that lactic acid can be filtered without limiting the concentration of inorganic salts .
Проницаемость молочной кислоты через нанофильтрационную мембрану после отделения молочной кислоты, содержащейся в фильтрате Стадии (A) вышеупомянутого способа, можно оценить путем расчета скорости проникновения молочной кислоты. Скорость проникновения молочной кислоты можно вычислить в соответствии с Уравнением 6 путем измерения концентрации молочной кислоты, содержащейся в жидкости исходного сырья (культуральная среда) (концентрация молочной кислоты в жидкости исходного сырья), и концентрации молочной кислоты, содержащейся в фильтрате (растворе, содержащем молочную кислоту) (концентрация молочной кислоты в фильтрате), путем анализа, представленного высокоэффективной жидкостной хроматографией.The permeability of lactic acid through the nanofiltration membrane after separation of the lactic acid contained in the filtrate of Step (A) of the above method can be estimated by calculating the penetration rate of lactic acid. The penetration rate of lactic acid can be calculated in accordance with
Скорость проникновения молочной кислоты (%) = (концентрация молочной кислоты в фильтрате/концентрация молочной кислоты в жидкости исходного сырья) × 100.. (Уравнение 6)The penetration rate of lactic acid (%) = (concentration of lactic acid in the filtrate / concentration of lactic acid in the liquid of the feedstock) × 100 .. (Equation 6)
В способе получения молочной кислоты по настоящему изобретению фильтрат со Стадии (B) дополнительно подвергается дистилляции на Стадии (C) для получения молочной кислоты с высокой чистотой. Стадию дистилляции выполняют при уменьшенном давлении не меньше 1 Па и не больше чем атмосферное давление (нормальное давление, приблизительно 101 кПа). В случаях, где стадию выполняют при уменьшенном давлении не меньше чем 10 Па и не больше чем 30 кПа, температура дистилляции может быть ниже, что является более предпочтительным. Температура дистилляции в случаях, где стадию выполняют при уменьшенном давлении, не является меньшей, чем 20°C и не превышает 200°C, но в случаях, где дистилляцию выполняют при температуре не меньше чем 180°C, рацемизация молочной кислоты может быть вызвана влиянием примесей. Поэтому дистилляцию молочной кислоты можно предпочтительно выполнять при температуре не меньше чем 50°C и не больше чем 180°C, более предпочтительно не меньше чем 60°C и не больше чем 150°C.In the method for producing lactic acid of the present invention, the filtrate from Step (B) is further distilled in Step (C) to produce high purity lactic acid. The distillation step is carried out at a reduced pressure of not less than 1 Pa and not more than atmospheric pressure (normal pressure, approximately 101 kPa). In cases where the step is carried out under reduced pressure of not less than 10 Pa and not more than 30 kPa, the distillation temperature may be lower, which is more preferred. The distillation temperature in cases where the stage is performed at a reduced pressure is not less than 20 ° C and does not exceed 200 ° C, but in cases where the distillation is performed at a temperature of not less than 180 ° C, lactic acid racemization may be caused by impurities. Therefore, the distillation of lactic acid can preferably be carried out at a temperature of not less than 50 ° C and not more than 180 ° C, more preferably not less than 60 ° C and not more than 150 ° C.
Прежде чем подвергнуть Стадии (C) фильтрат со Стадии (B) можно один раз сконцентрировать, используя концентратор, такой как испаритель, или фильтрат со Стадии (B) можно также подвергнуть Стадии (F), где концентрацию молочной кислоты увеличивают фильтрацией через обратноосмотическую мембрану. В плане уменьшения энергии для концентрации, для увеличения концентрации молочной кислоты путем фильтрации через обратноосмотическую мембрану предпочтительно используется Стадия (F). Обратноосмотическая мембрана здесь означает фильтр для удаления ионов и/или молекул с низкой молекулярной массой, использующий в качестве движущей силы разницу давлений, большую, чем осмотическое давление обрабатываемой жидкости, и примеры этого, которые можно использовать, включают целлюлозные мембраны, такие как изготовленные из ацетата целлюлозы, и мембраны, подготовленные путем поликонденсации многофункционального аминного соединения и многофункционального кислого галогенида для предоставления разделяющего функционального слоя, изготовленного из полиамида на микропористой мембране подложки. Для того чтобы уменьшить грязь, то есть загрязнение, на поверхности обратноосмостической мембраны, можно также предпочтительно использовать слабозагрязняющуюся обратноосмостическую мембрану, которая служит, главным образом, для обработки сточных вод, обратноосмостическая мембрана, которую подготавливают, покрывая разделяющую поверхность изготовленного из полиамида функционального слоя водным раствором соединения, обладающего, по крайней мере, одной реактивной группой, реагирующей с группой кислого галогенида, давая возможность, таким образом, группам кислого галогенида, остающимся на поверхности разделяющего функционального слоя, создавать ковалентные связи с реактивными группами. Поскольку большинство двухвалентных ионов кальция было удалено на Стадии (B) по настоящему изобретению, устойчивые мембранные концентрации можно осуществить без образования солевых отложений на поверхности обратноосмотической мембраны.Before subjecting Stage (C), the filtrate from Stage (B) can be concentrated once using a concentrator such as an evaporator, or the filtrate from Stage (B) can also be subjected to Stage (F), where the concentration of lactic acid is increased by filtration through a reverse osmosis membrane. In terms of reducing the energy for the concentration, Stage (F) is preferably used to increase the concentration of lactic acid by filtration through a reverse osmosis membrane. A reverse osmosis membrane here means a filter for removing ions and / or molecules with a low molecular weight, using as a driving force a pressure difference greater than the osmotic pressure of the liquid being treated, and examples of this that can be used include cellulose membranes, such as those made from acetate cellulose and membranes prepared by polycondensation of a multifunctional amine compound and a multifunctional acid halide to provide a separating functional layer made of polyamide on a microporous membrane of a substrate. In order to reduce dirt, i.e. contamination, on the surface of the reverse osmosis membrane, it is also preferable to use a slightly contaminated reverse osmosis membrane, which serves mainly for wastewater treatment, a reverse osmosis membrane, which is prepared by covering the separating surface of the functional layer made of polyamide with an aqueous solution a compound having at least one reactive group reactive with an acid halide group, allowing, t kim, the acid halide group remaining on the surface of the separating functional layer to create covalent bonds with the reactive groups. Since most of the divalent calcium ions have been removed in Step (B) of the present invention, stable membrane concentrations can be achieved without salt deposits on the surface of the reverse osmosis membrane.
Примеры обратноосмотической мембраны, предпочтительно используемой в настоящем изобретении, включают сложные мембраны, имеющие полимер ацетатцеллюлозы в качестве функционального слоя (в дальнейшем называемые ацетатцеллюлозными обратноосмотическими мембранами), и сложные мембраны, имеющие полиамидный функциональный слой (в дальнейшем называемые полиамидными обратноосмотическими мембранами). Здесь, примеры ацетатцеллюлозного полимера включают полимеры, подготовленные с целлюлозными эфирами органических кислот, такие как ацетат целлюлозы, диацетат целлюлозы, триацетат целлюлозы, пропионат целлюлозы и бутират целлюлозы, которые можно использовать исключительно в качестве смеси или в качестве смешанного эфира. Примеры полиамида включают линейные полимеры и поперечносшитые полимеры, образуемые алифатическими и/или ароматическими диаминовыми мономерами.Examples of the reverse osmosis membrane preferably used in the present invention include complex membranes having a cellulose acetate polymer as a functional layer (hereinafter referred to as cellulose acetate reverse osmosis membranes) and complex membranes having a polyamide functional layer (hereinafter referred to as polyamide reverse osmosis membranes). Here, examples of a cellulose acetate polymer include polymers prepared with cellulose ethers of organic acids, such as cellulose acetate, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose propionate and cellulose butyrate, which can be used solely as a mixture or as a mixed ether. Examples of the polyamide include linear polymers and crosslinked polymers formed by aliphatic and / or aromatic diamine monomers.
Примеры формы мембраны, которая может использоваться как соответствующая, включают плоскую мембрану, спирально скрученную мембрану и половолоконную мембрану.Examples of the shape of the membrane that can be used as appropriate include a flat membrane, a spirally twisted membrane, and a hollow fiber membrane.
Специфические примеры обратноосмостической мембраны, использованной в настоящем изобретении, включают модули полиамидной обратноосмостической мембраны, произведенные TORAY INDUSTRIES, INC., такие как модули типа низкого давления SU-710, SU-720, SU-720F, SU-710L, SU-720L, SU-720LF, SU-720R, SU-710P и SU-720P, а также модули типа высокого давления SU-810, SU-820, SU-820L и SU-820FA, содержащие UTC70 в качестве обратноосмостической мембраны; ацетатцеллюлозные обратноосмостической мембраны, произведенные тем же самым изготовителем, SC-L100R, SC-L200R, SC-1100, SC-1200, SC-2100, SC-2200, SC-3100, SC-3200, SC-8100 и SC-8200; NTR-759HR, NTR-729HF, NTR-70SWC, ES10-D, ES20-D, ES20-U, ES15-D, ES15-U и LF10-D, произведенные Корпорацией Nitto Denko; RO98pHt, RO99, HR98PP и CE4040C-30D, произведенные Alfa-Laval; GE Sepa, произведенные GE; и BW30-4040, TW30-4040, XLE-4040, LP-4040, LE-4040, SW30-4040 и SW30HRLE-404, произведенные Корпорацией FilmTec.Specific examples of the reverse osmosis membrane used in the present invention include polyamide reverse osmosis membrane modules manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC., Such as low pressure type modules SU-710, SU-720, SU-720F, SU-710L, SU-720L, SU -720LF, SU-720R, SU-710P and SU-720P, as well as high pressure type modules SU-810, SU-820, SU-820L and SU-820FA, containing UTC70 as a reverse osmosis membrane; cellulose acetate reverse reverse membranes manufactured by the same manufacturer, SC-L100R, SC-L200R, SC-1100, SC-1200, SC-2100, SC-2200, SC-3100, SC-3200, SC-8100 and SC-8200; NTR-759HR, NTR-729HF, NTR-70SWC, ES10-D, ES20-D, ES20-U, ES15-D, ES15-U and LF10-D, manufactured by Nitto Denko Corporation; RO98pHt, RO99, HR98PP and CE4040C-30D, manufactured by Alfa-Laval; GE Sepa manufactured by GE; and BW30-4040, TW30-4040, XLE-4040, LP-4040, LE-4040, SW30-4040 and SW30HRLE-404, manufactured by FilmTec Corporation.
Молочная КислотаLactic acid
Настоящие изобретатели обнаружили, что молочная кислота, полученная вышеупомянутым способом получения молочной кислоты, содержит только небольшие количества примесей, и, следовательно, качество молочной кислоты является достаточно высоким для использования при получении полимолочной кислоты путем прямой полимеризации. Кроме того, настоящие изобретатели определили диапазоны содержания примесей, с которыми можно получить высококачественный лактид (исходное сырье для полимолочной кислоты) и полимолочную кислоту, завершая тем самым настоящее изобретение. Первая особенность молочной кислоты по настоящему изобретению состоит в том, что молочная кислота содержит, в качестве примеси в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, метанол в концентрации не больше чем 70 м.д., предпочтительно не больше чем 65 м.д., более предпочтительно, не больше чем 50 м.д., еще более предпочтительно, не больше чем 30 м.д. Содержание метанола в 90%-ом водном растворе молочной кислоты можно определить при помощи газовой хроматографии (GC). В случаях, где молочная кислоты содержит, в 90% водном растворе молочной кислоты, метанол больше чем 70 м.д., полимолочная кислота, полученная прямой дегидратационной поликонденсацией молочной кислоты, обладает низкой средневесовой молекулярной массой и низкой механической прочностью, что не является предпочтительным. Кроме того, в случаях, где использовалась молочная кислота, обладающая содержанием метанола больше чем 70 м.д., синтетический выход лактида уменьшался, что не является предпочтительным.The present inventors have found that lactic acid obtained by the aforementioned method for producing lactic acid contains only small amounts of impurities, and therefore, the quality of lactic acid is high enough for use in the preparation of polylactic acid by direct polymerization. In addition, the present inventors have determined the ranges of impurities with which you can get high-quality lactide (feedstock for polylactic acid) and polylactic acid, thereby completing the present invention. A first feature of the lactic acid of the present invention is that lactic acid contains, as an impurity in a 90% aqueous solution of lactic acid, methanol in a concentration of not more than 70 ppm, preferably not more than 65 ppm. more preferably not more than 50 ppm, even more preferably not more than 30 ppm The methanol content in a 90% aqueous lactic acid solution can be determined by gas chromatography (GC). In cases where lactic acid contains, in a 90% aqueous solution of lactic acid, methanol is more than 70 ppm, polylactic acid obtained by direct dehydration polycondensation of lactic acid has a low weight average molecular weight and low mechanical strength, which is not preferred. In addition, in cases where lactic acid having a methanol content of more than 70 ppm was used, the synthetic yield of lactide was reduced, which is not preferred.
Вторая особенность молочной кислоты по настоящему изобретению состоит в том, что молочная кислота содержит, в качестве примеси в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, пировиноградную кислоту в концентрации не больше чем 500 м.д., предпочтительно не больше чем 400 м.д., более предпочтительно, не больше чем 300 м.д. Содержание пировиноградной кислоты в 90%-ом водном растворе молочной кислоты можно определить высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ). В случаях, где молочная кислота содержит, в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, пировиноградную кислоту больше чем 500 м.д., у полимолочной кислоты, произведенной путем полимеризации молочной кислоты, получается нежелательный цвет. Цвет полимолочной кислоты можно оценить на основании степени окрашивания, и, в качестве индикатора степени окрашивания, можно использовать число цветовых единиц APHA. Число цветовых единиц APHA (число цвета Hazen) представляет собой значение, вычисленное в соответствии со способом измерения JISK0071-1 (установленный 20 октября 1998). Также в случаях, где использовалась молочная кислота, обладающая содержанием пировиноградной кислоты больше чем 500 м.д., синтетический выход лактида уменьшался, и число цветовых единиц APHA увеличивалось, что не является предпочтительным.A second feature of the lactic acid of the present invention is that lactic acid contains, as an impurity in a 90% aqueous solution of lactic acid, pyruvic acid in a concentration of not more than 500 ppm, preferably not more than 400 ppm. ., more preferably not more than 300 ppm. The content of pyruvic acid in a 90% aqueous lactic acid solution can be determined by high performance liquid chromatography (HPLC). In cases where lactic acid contains, in a 90% aqueous solution of lactic acid, pyruvic acid is more than 500 ppm, polylactic acid produced by polymerization of lactic acid produces an undesirable color. The color of polylactic acid can be estimated based on the degree of staining, and, as an indicator of the degree of staining, you can use the number of color units APHA. The APHA color unit number (Hazen color number) is a value calculated in accordance with the measurement method JISK0071-1 (established on October 20, 1998). Also, in cases where lactic acid having a pyruvic acid content of more than 500 ppm was used, the synthetic yield of lactide decreased and the number of APHA color units increased, which is not preferred.
Третья особенность молочной кислоты по настоящему изобретению состоит в том, что молочная кислота содержит, в качестве примеси в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, фурфураль при концентрации не больше чем 15 м.д., предпочтительно не больше чем 10 м.д., более предпочтительно не больше чем 5 м.д. Содержание фурфураля в 90%-ом водном растворе молочной кислоты можно определить высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ). В случаях, где молочная кислоты имеет содержание фурфураля, в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, больше чем 10 м.д., у полимолочной кислоты, произведенной полимеризацией молочной кислоты, получается нежелательный цвет и термостабильность. Термостабильность полимолочной кислоты можно оценить на основании тепловой скорости потери массы. Также в случаях, где использовалась молочная кислота, содержащая фурфураль больше чем 15 м.д., у полученного лактида происходит увеличение числа цветовых единиц APHA, что не является предпочтительным.A third feature of the lactic acid of the present invention is that lactic acid contains, as an impurity in a 90% aqueous solution of lactic acid, furfural at a concentration of not more than 15 ppm, preferably not more than 10 ppm. more preferably not more than 5 ppm. The furfural content in a 90% aqueous lactic acid solution can be determined by high performance liquid chromatography (HPLC). In cases where lactic acid has a furfural content of more than 10 ppm in a 90% aqueous solution of lactic acid, polylactic acid produced by polymerization of lactic acid produces undesirable color and thermal stability. The thermal stability of polylactic acid can be estimated based on the thermal rate of mass loss. Also, in cases where lactic acid containing furfural greater than 15 ppm has been used, the number of APHA color units in the resulting lactide increases, which is not preferred.
Четвертой особенностью молочной кислоты по настоящему изобретению является то, что молочная кислота содержит, в качестве примеси в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, 5-гидроксиметилфурфураль при концентрации не больше чем 15 м.д., предпочтительно не больше чем 10 м.д., более предпочтительно не больше чем 5 м.д. Содержание 5-гидроксиметилфурфураля в 90%-ом водном растворе молочной кислоты может быть измерено высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ). Полимолочная кислота, полученная полимеризацией молочной кислоты, обладающей содержанием, в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, 5-гидроксиметилфурфураля больше чем 10 м.д., обладает нежелательным цветом и термостабильностью. Также в случаях, где использовалась молочная кислота, имеющая содержание 5-гидроксиметилфурфураля больше чем 15 м.д., у полученного лактида происходит увеличение числа цветовых единиц APHA, что не является предпочтительным.A fourth feature of the lactic acid of the present invention is that lactic acid contains, as an impurity in a 90% aqueous solution of lactic acid, 5-hydroxymethyl furfural at a concentration of not more than 15 ppm, preferably not more than 10 ppm ., more preferably not more than 5 ppm. The content of 5-hydroxymethylfurfural in a 90% aqueous lactic acid solution can be measured by high performance liquid chromatography (HPLC). Polylactic acid obtained by polymerization of lactic acid having a content of more than 10 ppm in a 90% aqueous solution of lactic acid, 5-hydroxymethylfurfural has undesirable color and thermal stability. Also, in cases where lactic acid having a 5-hydroxymethylfurfural content of more than 15 ppm has been used, the number of APHA color units increases in the resulting lactide, which is not preferred.
Пятой особенностью молочной кислоты по настоящему изобретению является то, что молочная кислота содержит, в качестве примеси в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, метиллактат в концентрации не больше чем 600 м.д., предпочтительно не больше чем 400 м.д., более предпочтительно не больше чем 100 м.д. Содержание метиллактата в 90%-ом водном растворе молочной кислоты можно определить газовой хроматографией (GC). В случаях, где молочная кислота содержит, в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, метиллактата больше чем 600 м.д., полимолочная кислота, полученная прямой дегидратационной поликонденсацией молочной кислоты, обладает низкой средневесовой молекулярной массой и низкой механической прочностью, что не является предпочтительным. Кроме того, в случаях, где использовалась молочная кислота, имеющая содержание метиллактата больше чем 600 м.д., в полученном лактиде происходит увеличение числа цветовых единиц APHA, что не является предпочтительным.A fifth feature of lactic acid of the present invention is that lactic acid contains, as an impurity in a 90% aqueous solution of lactic acid, methyl lactate in a concentration of not more than 600 ppm, preferably not more than 400 ppm, more preferably not more than 100 ppm. The methyl lactate content in a 90% aqueous lactic acid solution can be determined by gas chromatography (GC). In cases where lactic acid contains, in a 90% aqueous solution of lactic acid, methyl lactate more than 600 ppm, polylactic acid obtained by direct dehydration polycondensation of lactic acid has a low weight average molecular weight and low mechanical strength, which is not preferred. In addition, in cases where lactic acid having a methyl lactate content of more than 600 ppm was used, the number of APHA color units increases in the resulting lactide, which is not preferred.
Шестой особенностью молочной кислоты по настоящему изобретению является то, что молочная кислота содержит, в качестве примеси в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, уксусную кислоту в концентрации не больше чем 500 м.д., предпочтительно не больше чем 400 м.д., более предпочтительно не больше чем 300 м.д. Содержание уксусной кислоты в 90%-ом водном растворе молочной кислоты можно определить путем высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Полимолочная кислота, полученная полимеризацией молочной кислоты, имеющей содержание, в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, уксусной кислоты больше чем 500 м.д., обладает нежелательной термостабильностью. Также, в случаях, где использовалась молочная кислота, имеющая содержание уксусной кислоты больше чем 500 м.д., синтетический выход лактида уменьшается, что не является предпочтительным.A sixth feature of lactic acid of the present invention is that lactic acid contains, as an impurity in a 90% aqueous solution of lactic acid, acetic acid in a concentration of not more than 500 ppm, preferably not more than 400 ppm. more preferably not more than 300 ppm. The content of acetic acid in a 90% aqueous solution of lactic acid can be determined by high performance liquid chromatography (HPLC). Polylactic acid obtained by polymerization of lactic acid having a content of more than 500 ppm in a 90% aqueous solution of lactic acid, acetic acid has undesirable thermal stability. Also, in cases where lactic acid having an acetic acid content of more than 500 ppm has been used, the synthetic yield of lactide is reduced, which is not preferred.
Седьмой особенностью молочной кислоты по настоящему изобретению является то, что молочная кислота содержит, в качестве примеси в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, 2-гидроксимасляную кислоту в концентрации не больше чем 500 м.д., предпочтительно не больше чем 300 м.д., более предпочтительно не больше чем 200 м.д. Содержание 2-гидроксимасляной кислоты в 90%-ом водном растворе молочной кислоты можно определить высокоэффективной жидкостной хроматографией (ВЭЖХ). Полимолочная кислота, полученная полимеризацией молочной кислоты, содержащая, в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, 2-гидроксимасляную кислоту больше чем 500 м.д., имеет нежелательную термостабильность. Кроме того, в случаях, где использовалась молочная кислота, имеющая содержание 2-гидроксимасляной кислоты больше чем 500 м.д., синтетический выход лактида уменьшается, что не является предпочтительным.A seventh feature of lactic acid of the present invention is that lactic acid contains, as an impurity in a 90% aqueous solution of lactic acid, 2-hydroxybutyric acid in a concentration of not more than 500 ppm, preferably not more than 300 m. d., more preferably not more than 200 ppm. The content of 2-hydroxybutyric acid in a 90% aqueous lactic acid solution can be determined by high performance liquid chromatography (HPLC). Polylactic acid obtained by polymerization of lactic acid, containing, in a 90% aqueous solution of lactic acid, 2-hydroxybutyric acid greater than 500 ppm, has undesirable thermal stability. In addition, in cases where lactic acid having a 2-hydroxybutyric acid content of more than 500 ppm has been used, the synthetic yield of lactide is reduced, which is not preferred.
Молочная кислота по настоящему изобретению может представлять собой либо одну из (L)-формы или (D)-формы, либо смесь из (L)-формы и (D)-формы. В случаях, где молочная кислота представляет собой смесь, оптическая чистота, которая указывает на содержание изомеров (L)-формы или (D)-формы, составляет предпочтительно не меньше чем 90%, поскольку точка плавления полученной полимолочной кислоты в этом случае является высокой. Оптическая чистота составляет более предпочтительно не меньше чем 95%, еще более предпочтительно не меньше чем 99%, наиболее предпочтительно не меньше чем 99,9%.The lactic acid of the present invention can be either one of the (L) -form or (D) -form, or a mixture of the (L) -form and (D) -form. In cases where lactic acid is a mixture, the optical purity, which indicates the content of isomers of the (L) -form or (D) -form, is preferably not less than 90%, since the melting point of the obtained polylactic acid in this case is high. The optical purity is more preferably not less than 95%, even more preferably not less than 99%, most preferably not less than 99.9%.
В настоящее изобретение также включены лактид, произведенный при использовании молочной кислоты по настоящему изобретению в качестве исходного сырья, и способ получения лактида; и полимолочная кислота, произведенная при использовании молочной кислоты по настоящему изобретению в качестве исходного сырья, и способ получения полимолочной кислоты.Also included in the present invention are lactides produced by using the lactic acid of the present invention as a raw material, and a method for producing lactide; and polylactic acid produced using the lactic acid of the present invention as a feedstock, and a method for producing polylactic acid.
ЛактидLactide
Лактид по настоящему изобретению включает L,L-лактид, D,D-лактид и D,L-лактид, которые состоят из L-молочной кислоты и/или D-молочной кислоты. Лактид предпочтительно является L,L-лактидом или D,D-лактидом.The lactide of the present invention includes L, L-lactide, D, D-lactide and D, L-lactide, which are composed of L-lactic acid and / or D-lactic acid. The lactide is preferably an L, L-lactide or D, D-lactide.
Способ получения лактида не ограничен, и можно предпочтительно использовать общепринятый способ, при котором молочную кислоту нагревают при уменьшенном давлении для получения олигомеров молочной кислоты, которые затем деполимеризуют путем нагревания в присутствии катализатора при уменьшенном давлении, чтобы вызвать трансформирование в лактид. Катализатор, используемый для деполимеризации олигомеров молочной кислоты, не ограничен и обычно является катализатором с на основе металла, выбранного из металлов Группы IA, Группы IIIA, Группы IVA, Группы IIB, Группы IVB и Группы VA в периодической таблице, или содержащим такой металл соединением.The method for producing lactide is not limited, and a conventional method can be used in which lactic acid is heated under reduced pressure to obtain lactic acid oligomers, which are then depolymerized by heating in the presence of a catalyst under reduced pressure to cause transformation into lactide. The catalyst used for the depolymerization of lactic acid oligomers is not limited, and is usually a catalyst based on a metal selected from, or containing a metal compound from Group IA metals, Group IIIA, Group IVA, Group IIB, Group IVB and Group VA in the periodic table.
Примеры катализатора на основе металла, относящегося к Группе IA, включают гидроксиды щелочных металлов (например, гидроксид натрия, гидроксид калия и гидроксид лития), соли щелочных металлов со слабыми кислотами (например, лактат натрия, ацетат натрия, карбонат натрия, октилат натрия, стеарат натрия, лактат калия, ацетат калия, карбонат калия и октилат калия) и алкоксиды щелочных металлов (например, натрийметоксид, калийметоксид, натрийэтилат и калийэтилат).Examples of a Group IA metal catalyst include alkali metal hydroxides (e.g. sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide), weak acid alkali salts (e.g. sodium lactate, sodium acetate, sodium carbonate, sodium octylate, stearate sodium, potassium lactate, potassium acetate, potassium carbonate and potassium octylate) and alkali metal alkoxides (e.g. sodium methoxide, potassium methoxide, sodium ethylate and potassium ethylate).
Примеры катализатора на основе металла, относящимся к Группе IIIA, включают алюминийэтилат, алюминийизопропилат, окись алюминия и хлорид алюминия.Examples of a metal based catalyst belonging to Group IIIA include aluminum ethylate, aluminum isopropylate, alumina, and aluminum chloride.
Примеры катализатора на основе металла, относящегося к Группе IVA, включают оловоорганические катализаторы (лактат олова, тартрат олова, дикаприлат олова, дилаурат олова, дипальмитат олова, дистеарат олова, диолеат олова, α-нафтоат олова, β-нафтоат олова и октилат олова), а также оловянную пудру, оксид олова и галогениды олова.Examples of a Group IVA metal based catalyst include organotin catalysts (tin lactate, tin tartrate, tin dicaprylate, tin dilaurate, tin dipalmitate, tin distearate, tin dioleate, tin α-naphthoate, tin β-naphthoate, and tin tin naphthoate) as well as tin powder, tin oxide and tin halides.
Примеры катализатора на основе металла, относящегося к Группе IIB, включают порошок цинка, галогениды цинка, оксид цинка и цинкорганические соединения.Examples of a Group IIB metal based catalyst include zinc powder, zinc halides, zinc oxide and organozinc compounds.
Примеры катализатора на основе металла, относящегося к Группе IVB, включают соединения титана, такие как тетрапропилтитанат; и соединения циркония, такие как изопропилат циркония.Examples of a metal catalyst of Group IVB include titanium compounds such as tetrapropyl titanate; and zirconium compounds such as zirconium isopropylate.
Примеры катализатора на основе металла, относящегося к Группе VA, включают соединения сурьмы, такие как триоксид сурьмы; и соединения висмута, такие как оксид висмута(III).Examples of the Group VA metal-based catalyst include antimony compounds such as antimony trioxide; and bismuth compounds such as bismuth (III) oxide.
Среди них катализатор, содержащий олово или соединение олова, является предпочтительным ввиду активности, и особенно предпочтительным является октилат олова.Among them, a catalyst containing tin or a tin compound is preferred due to activity, and tin octylate is particularly preferred.
Количество катализатора, который нужно использовать, составляет приблизительно от 0,01 до 20% по массе, предпочтительно приблизительно от 0,05 до 15% по массе, более предпочтительно приблизительно от 0,1 до 10% по массе, по отношению к олигомерам молочной кислоты.The amount of catalyst to be used is from about 0.01 to 20% by weight, preferably from about 0.05 to 15% by weight, more preferably from about 0.1 to 10% by weight, relative to lactic acid oligomers .
Реакция деполимеризации может быть выполнена с использованием обычного сосуда для вертикальных реакций, или может быть выполнена с использованием устройства молекулярной дистилляции. Примеры устройства молекулярной дистилляции включают устройства типа вертикального перегонного куба, типа нисходящей пленки и центрифужного типа. Устройства типа нисходящей пленки и центрифужного типа представляют собой устройства непрерывного процесса и широко используются в промышленности. Устройство молекулярной дистилляции центробежного типа использует способ, в котором пленка испаряемого вещества распределяется по горячей поверхности с использованием центробежных сил, а устройство молекулярной дистилляции типа нисходящей пленки использует способ, при котором испаряемому веществу предоставляется возможность стекать вниз по горячей поверхности для образования тонкой пленки выпаренного вещества.The depolymerization reaction can be performed using a conventional vessel for vertical reactions, or can be performed using a molecular distillation device. Examples of a molecular distillation device include devices such as a vertical still cube, a top-down film type, and a centrifuge type. Devices such as top-down film and centrifugal type are continuous process devices and are widely used in industry. A centrifugal type molecular distillation device uses a method in which a film of vaporized substance is distributed over a hot surface using centrifugal forces, and a downward film type molecular distillation device uses a method in which the vaporized substance is allowed to flow down a hot surface to form a thin film of evaporated material.
Температуру деполимеризации устанавливают от 160 до 300°C, предпочтительно от 180 до 260°C, более предпочтительно от 190 до 250°C. В случаях, где температура составляет ниже, чем 160°C, дистилляция лактида является затруднительной, и требуется значительно более высокая степень вакуума. С другой стороны, в случаях, где температура составляет выше, чем 300°C, вероятно, имеют место рацемизация и окрашивание.The depolymerization temperature is set from 160 to 300 ° C, preferably from 180 to 260 ° C, more preferably from 190 to 250 ° C. In cases where the temperature is lower than 160 ° C, distillation of the lactide is difficult and a significantly higher degree of vacuum is required. On the other hand, in cases where the temperature is higher than 300 ° C, racemization and staining are likely to occur.
Давление внутри деполимеризационного устройства не превышает давление пара лактида при температуре деполимеризации и обычно составляет приблизительно 1-50 торр. Более низкое давление предпочтительно, поскольку в этом случае нагревающаяся температура может быть низкой. Конкретнее, давление составляет предпочтительно 1-20 торр, более предпочтительно 1-10 торр, еще более предпочтительно 1-5 торр.The pressure inside the depolymerization device does not exceed the vapor pressure of the lactide at the depolymerization temperature and is usually about 1-50 torr. A lower pressure is preferable since in this case the heating temperature may be low. More specifically, the pressure is preferably 1-20 torr, more preferably 1-10 torr, even more preferably 1-5 torr.
Время нахождения в деполимеризационном устройстве предпочтительно является настолько коротким, насколько возможно ввиду предотвращения рацемизации, и обычно составляет не больше чем 1 час. Использование устройства молекулярной дистилляции предпочтительно, поскольку в этом случае время может составлять не больше чем 10 минут, предпочтительно не больше чем 3 минуты, более предпочтительно не больше чем 1 минута.The residence time in the depolymerization device is preferably as short as possible due to the prevention of racemization, and is usually not more than 1 hour. The use of a molecular distillation device is preferable since in this case the time can be no more than 10 minutes, preferably no more than 3 minutes, more preferably no more than 1 minute.
Лактид, произведенный способом получения лактида, может быть удален за пределы системы реакции деполимеризации в качестве пара и собран. Сбор лактида можно просто выполнить, используя конденсатор, присоединенный к деполимеризационному устройству.The lactide produced by the method of producing lactide can be removed outside the depolymerization reaction system as a vapor and collected. Lactide collection can simply be done using a capacitor attached to the depolymerization device.
Полимолочная КислотаPolylactic Acid
Полимолочная кислота по настоящему изобретению включает гомополимер единиц L-молочной кислоты или D-молочной кислоты; блоксополимер полимолочной кислоты, образованный сегментом, состоящим из единиц поли-L-молочной кислоты, и сегментом, состоящим из единиц поли-D-молочной кислоты; и сополимер с мономерами, отличными от молочной кислоты. В случаях, где полимолочная кислота представляет собой сополимер, примеры мономерных единиц, отличных от молочной кислоты, включают соединения гликоля, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутандиол, гептандиол, гександиол, октандиол, нонандиол, декандиол, 1,4-циклогександиметанол, неопентилгликоль, глицерин, пентаэритритол, бисфенол A, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленгликоль; двухосновные кислоты, такие как щавелевая кислота, адипиновая кислота, себациновая кислота, азелаиновая кислота, додекандиовая кислота, малоновая кислота, глутаровая кислота, циклогександикарбоновая кислота, терефталевая кислота, изофталевая кислота, фталевая кислота, нафталиндикарбоновая кислота, бис(п-карбоксифенил)метан, антрацендикарбоновая кислота, дифениловый эфир дикарбоновой кислоты, натрийсульфоизофталевая кислота и тетрабутилфосфонийизофталевая кислота; гидроксикарбоновые кислоты, такие как гликолевая кислота, гидроксипропионовая кислота, гидроксимасляная кислота, гидроксивалериановая кислота, гидроксикапроновая кислота и гидроксибензойная кислота; и лактоны, такие как капролактон, валеролактон, пропиолактон, ундекалактон и 1,5-оксепан-2-он. Степень сополимеризации вышеописанных других компонентов сополимеризации составляет предпочтительно от 0 до 30 мол.%, более предпочтительно от 0 до 10 мол.% относительно полных мономерных компонентов.The polylactic acid of the present invention includes a homopolymer of L-lactic acid or D-lactic acid units; a polylactic acid block copolymer formed by a segment consisting of poly-L-lactic acid units and a segment consisting of poly-D-lactic acid units; and a copolymer with monomers other than lactic acid. In cases where polylactic acid is a copolymer, examples of monomer units other than lactic acid include glycol compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, heptanediol, hexanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol pentaerythritol, bisphenol A, polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol; dibasic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecandioic acid, malonic acid, glutaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, bis (p-carboxy phenyl) acid, diphenyl ether of dicarboxylic acid, sodium sulfoisophthalic acid and tetrabutylphosphonium isophthalic acid; hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid and hydroxybenzoic acid; and lactones such as caprolactone, valerolactone, propiolactone, undecalactone and 1,5-oxepan-2-one. The degree of copolymerization of the other copolymerization components described above is preferably from 0 to 30 mol%, more preferably from 0 to 10 mol%, relative to the total monomer components.
Способ получения полимолочной кислоты не ограничен, и можно использовать обычный способ получения полимолочной кислоты. Конкретные примеры известного способа включают лактидный способ, состоящий из двух стадий, где лактид, который является циклическим димером, сначала производится с использованием молочной кислоты в качестве исходного сырья, после чего выполняется полимеризация с раскрытием кольца; и прямой способ полимеризации, состоящий из единственной стадии, где исходное сырье подвергается прямой дегидратационной поликонденсации в растворителе. Любой из этих способов может использоваться.The method for producing polylactic acid is not limited, and a conventional method for producing polylactic acid can be used. Specific examples of the known process include a two-stage lactide process, wherein the lactide, which is a cyclic dimer, is first produced using lactic acid as a feedstock, followed by ring opening polymerization; and a direct polymerization process, consisting of a single step, where the feedstock undergoes direct dehydration polycondensation in a solvent. Any of these methods may be used.
В лактидном способе и прямом способе полимеризации продолжительность времени, требуемого для полимеризации, можно сократить при использовании катализатора для реакции полимеризации. Примеры катализатора включают металлы, такие как олово, цинк, свинец, титан, висмут, цирконий, германий, сурьма и алюминий, и производные этого. Производные предпочтительно представляют собой металлические алкоксиды, карбоксилаты, карбонаты, оксиды и галогениды. Конкретные примеры включают хлорид олова, ацетат олова, октилат олова, хлорид цинка, оксид свинца, карбонат свинца, хлорид титана, алкоксититан, оксид германия и оксид циркония. Среди них предпочтительны соединения олова, и более предпочтительными являются ацетат олова и октилат олова.In the lactide method and the direct polymerization method, the length of time required for the polymerization can be reduced by using a catalyst for the polymerization reaction. Examples of the catalyst include metals such as tin, zinc, lead, titanium, bismuth, zirconium, germanium, antimony and aluminum, and derivatives thereof. Derivatives are preferably metal alkoxides, carboxylates, carbonates, oxides and halides. Specific examples include tin chloride, tin acetate, tin octylate, zinc chloride, lead oxide, lead carbonate, titanium chloride, alkoxy titanium, germanium oxide and zirconium oxide. Among these, tin compounds are preferred, and tin acetate and tin octylate are more preferred.
Реакцию полимеризации можно проводить в присутствии вышеупомянутого катализатора обычно при температуре от 100 до 200°C, хотя температура изменяется в зависимости от типа катализатора. Кроме того, для удаления воды, произведенной путем реакции полимеризации, реакцию полимеризации предпочтительно выполняют при уменьшенном давлении, и давление предпочтительно составляет не больше чем 7 кПа, более предпочтительно не больше чем 1,5 кПа.The polymerization reaction can be carried out in the presence of the aforementioned catalyst, usually at a temperature of from 100 to 200 ° C, although the temperature varies depending on the type of catalyst. In addition, to remove water produced by the polymerization reaction, the polymerization reaction is preferably carried out under reduced pressure, and the pressure is preferably not more than 7 kPa, more preferably not more than 1.5 kPa.
Для реакции полимеризации соединение, имеющее две или несколько гидроксильных групп или аминогрупп в молекуле, может использоваться в качестве инициатора полимеризации. Примеры соединения, используемого в качестве инициатора полимеризации, которое имеет две или несколько гидроксильных групп или аминогрупп в молекуле, включают полиолы, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль, бутандиол, гександиол, октандиол, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, глицерин, триметилолпропан, пентаэритритол, дипентаэритритол, трипентаэритритол, сорбитол, поли(виниловый спирт), поли(гидроксиэтилметакрилат) и поли(гидроксипропилметакрилат); и поливалентные амины, такие как этилендиамин, пропилендиамин, бутандиамин, гександиамин, диэтилентриамин и меламин; среди которых более предпочтительны полиолы.For a polymerization reaction, a compound having two or more hydroxyl groups or amino groups in a molecule can be used as a polymerization initiator. Examples of a compound used as a polymerization initiator that has two or more hydroxyl groups or amino groups in the molecule include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, octanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene glycol pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sorbitol, poly (vinyl alcohol), poly (hydroxyethyl methacrylate) and poly (hydroxypropyl methacrylate); and polyvalent amines such as ethylenediamine, propylene diamine, butanediamine, hexanediamine, diethylenetriamine and melamine; among which polyols are more preferred.
Количество добавляемого инициатора полимеризации не ограничено и составляет предпочтительно от 0,001 до 5 частей по массе, более предпочтительно от 0,01 до 3 частей по массе относительно 100 частей по массе используемого исходного сырья (L-молочная кислота, D-молочная кислота, L,L-лактид или D,D-лактид).The amount of polymerization initiator added is not limited and is preferably from 0.001 to 5 parts by weight, more preferably from 0.01 to 3 parts by weight relative to 100 parts by weight of the feedstock used (L-lactic acid, D-lactic acid, L, L -lactide or D, D-lactide).
В случаях, где полимолочная кислота производится прямым способом полимеризации, используемая в качестве исходного сырья молочная кислота должна быть очень чистой, и молочную кислоту по настоящему изобретению можно адекватно применять в прямом способе полимеризации. Растворитель, используемый для прямого способа полимеризации, не ограничен, при условии, что он не оказывает неблагоприятного воздействия на полимеризацию, и может представлять собой воду или органический растворитель. Примеры органического растворителя включают ароматические углеводороды. Примеры ароматических углеводородов включают толуол, ксилол, нафталин, хлорбензол и дифениловый эфир. В случаях, где полимолочную кислоту производят прямым способом полимеризации, полимеризацию проводят путем удаления воды, произведенной при реакции полимеризации, за пределы системы. Способом удаления за пределы системы предпочтительно является полимеризация при уменьшенном давлении, и давление составляет предпочтительно не больше чем 7 кПа, более предпочтительно не больше чем 1,5 кПа.In cases where polylactic acid is produced by the direct polymerization process, the lactic acid used as feedstock must be very pure, and the lactic acid of the present invention can be adequately used in the direct polymerization process. The solvent used for the direct polymerization process is not limited, provided that it does not adversely affect the polymerization, and may be water or an organic solvent. Examples of the organic solvent include aromatic hydrocarbons. Examples of aromatic hydrocarbons include toluene, xylene, naphthalene, chlorobenzene and diphenyl ether. In cases where polylactic acid is produced by the direct polymerization method, the polymerization is carried out by removing the water produced by the polymerization reaction outside the system. The removal method outside the system is preferably polymerization under reduced pressure, and the pressure is preferably not more than 7 kPa, more preferably not more than 1.5 kPa.
Полимолочная кислота по настоящему изобретению характеризуются средневесовой молекулярной массой не меньше чем 120000, скоростью тепловой потери массы меньше чем 6,5% под атмосферой азота при постоянной температуре 200°C с временем нагревания 20 минут, и числом цветовых единиц APHA не больше чем 15. В случаях, где средняя молекулярная масса полимолочной кислоты составляет не меньше чем 120000, предпочтительно не меньше чем 140000, полимолочная кислота обладает превосходной механической прочностью; в случаях, где скорость тепловой потери массы составляет меньше чем 6,5%, предпочтительно не больше чем 6,0%, полимолочная кислота обладает превосходной термостабильностью; и в случаях, где APHA составляет не больше чем 15, предпочтительно не больше чем 10, полимолочная кислота обладает превосходным цветом; так что полимолочная кислота по настоящему изобретению, которая удовлетворяет этим физическим свойствам, является подходящей для различных применений, таких как волокна, пленки и формованные изделия.The polylactic acid of the present invention is characterized by a weight average molecular weight of not less than 120,000, a heat loss rate of less than 6.5% under a nitrogen atmosphere at a constant temperature of 200 ° C with a heating time of 20 minutes, and the number of APHA color units is not more than 15. V cases where the average molecular weight of polylactic acid is not less than 120,000, preferably not less than 140,000, polylactic acid has excellent mechanical strength; in cases where the rate of heat loss of mass is less than 6.5%, preferably not more than 6.0%, polylactic acid has excellent thermal stability; and in cases where APHA is not more than 15, preferably not more than 10, polylactic acid has excellent color; so that the polylactic acid of the present invention, which satisfies these physical properties, is suitable for various applications, such as fibers, films and molded products.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Настоящее изобретение теперь будет описано более подробно, однако настоящее изобретение не ограничено Примерами, приведенными ниже.The present invention will now be described in more detail, however, the present invention is not limited to the Examples below.
В настоящем изобретении в качестве микроорганизма, обладающего способностью ферментации L-молочной кислоты, использовался Saccharomyces cerevisiae, в хромосому которого был введен ген L-лактатдегидрогеназы (ген L-LDH), полученный из Xenopus laevis, обладающий последовательностью оснований, приведенной в SEQ ID NO:1.In the present invention, Saccharomyces cerevisiae was used as a microorganism capable of fermenting L-lactic acid, into the chromosome of which the L-lactate dehydrogenase gene (L-LDH gene) derived from Xenopus laevis having the base sequence shown in SEQ ID NO was introduced: one.
Справочный Пример 1: Подготовка штамма дрожжей, обладающего способностью ферментации L-молочной кислотыReference Example 1: Preparation of a yeast strain having the ability to ferment L-lactic acid
Штамм, производный от штамма B3, описанного в JP 2008-029329 A, использовался в качестве штамма дрожжей, обладающего способностью ферментации L-молочной кислоты. Способ получения описан ниже.The strain derived from strain B3 described in JP 2008-029329 A was used as a yeast strain having the ability to ferment L-lactic acid. The production method is described below.
В штамме B3 ген L-LDH, приведенный в SEQ ID NO:1, был встроен в локус SED1. Для встраивания в локус SED1 был выполнен ПЦР, используя pTRS102, описанную в JP 2008-029329, в качестве матрицы для амплификации, и олигонуклеотиды (SEQ ID NO:2 и 3) в качестве набора праймеров, для амплификации ПЦР-фрагмента в 1,3 т.п.н., содержащего ген L-LDH, полученного из Xenopus laevis, и последовательность терминатора TDH3. Здесь, SEQ ID NO:2 была разработана таким образом, что была добавлена последовательность, соответствующая 60 п.н.-последовательности выше инициирующего кодона гена SED1.In strain B3, the L-LDH gene shown in SEQ ID NO: 1 was inserted at the SED1 locus. For insertion into the SED1 locus, PCR was performed using pTRS102 described in JP 2008-029329 as a template for amplification, and oligonucleotides (SEQ ID NOs: 2 and 3) as a set of primers for amplification of the PCR fragment of 1.3 kb containing the L-LDH gene obtained from Xenopus laevis, and the sequence of the terminator TDH3. Here, SEQ ID NO: 2 was designed so that a sequence corresponding to the 60 bp sequence above the initiation codon of the SED1 gene was added.
Затем при помощи ПЦР с использованием плазмиды pRS423 в качестве матрицы для амплификации и олигонуклеотидов (SEQ ID NO:4 и 5) в качестве набора праймеров был амплифицирован ПЦР-фрагмент приблизительно 1,3 т.п.н., содержащий ген HIS3, который является селективным маркером дрожжей. Здесь, SEQ ID NO:5 была разработана таким образом, что была добавлена последовательность, соответствующая 60 п.н.-последовательности, расположенной ниже от терминирующего кодона гена SED1.Then, using PCR using plasmid pRS423 as a template for amplification and oligonucleotides (SEQ ID NOs: 4 and 5) as a set of primers, a PCR fragment of approximately 1.3 kb containing the HIS3 gene, which is yeast selective marker. Here, SEQ ID NO: 5 was designed so that a sequence corresponding to the 60 bp sequence downstream of the termination codon of the SED1 gene was added.
Каждый фрагмент ДНК разделяли путем электрофореза в 1%-ом агарозном геле и очищали в соответствии с обычном способом. ПЦР выполняли, используя смесь полученных двух типов фрагментов приблизительно в 1,3 т.п.н., в качестве матрицы для амплификации, и олигонуклеотиды (SEQ ID NO:2 и 5) в качестве набора праймеров для амплификации ПЦР-фрагмента приблизительно 2,6 т.п.н., в котором соединены ген L-LDH, полученный из Xenopus laevis, терминатор TDH3 и ген HIS3, и последовательности, соответствующие 60 п.н.-последовательностям выше и ниже гена SED1, были добавлены к 5'-концу и 3'-концу, соответственно.Each DNA fragment was separated by electrophoresis on a 1% agarose gel and purified in accordance with the usual method. PCR was performed using a mixture of the obtained two types of fragments of approximately 1.3 kb as a template for amplification, and oligonucleotides (SEQ ID NO: 2 and 5) as a set of primers for amplification of the PCR fragment of approximately 2, 6 kb, in which the L-LDH gene derived from Xenopus laevis, the TDH3 terminator and the HIS3 gene, and the sequences corresponding to the 60 bp sequences above and below the SED1 gene, were added to the 5'- end and 3'-end, respectively.
Вышеупомянутый фрагмент ДНК разделяли путем электрофореза в 1%-ом агарозном геле и очищали в соответствии с обычным способом. Штамм B3 был трансформирован фрагментом ДНК и выращивался на среде без гистидина для отбора трансформантов, у которых ген L-LDH, полученный из Xenopus laevis, был введен в хромосому ниже промотора гена SED1.The above DNA fragment was separated by electrophoresis on a 1% agarose gel and purified in accordance with the usual method. Strain B3 was transformed with a DNA fragment and grown on histidine-free medium to select transformants in which the L-LDH gene derived from Xenopus laevis was introduced into the chromosome below the SED1 gene promoter.
Подтверждение факта, что полученный таким образом трансформант представляет собой дрожжи, имеющие ген L-LDH из Xenopus laevis, введенный в хромосому ниже промотора гена SED1, было выполнено следующим образом. Была подготовлена геномная ДНК трансформанта с использованием набора для экстрагирования геномной ДНК Dr. GenTLE (произведенный TAKARA BIO INC.), и затем выполняли ПЦР, используя готовую геномную ДНК в качестве матрицы для амплификации и олигонуклеотиды (SEQ ID NO:6 и 7) в качестве набора праймеров для подтверждения получения амплифицированного фрагмента ДНК приблизительно в 2,9 т.п.н. В нетрансформированном штамме путем вышеупомянутого ПЦР получается амплифицированный фрагмент ДНК приблизительно 1,4 т.п.н. Трансформант, обладающий полученным из Xenopus laevis геном L-LDH, введенным в хромосому ниже промотора гена SED1, в дальнейшем упоминается как штамм B4.Confirmation of the fact that the transformant thus obtained is a yeast having the L-LDH gene from Xenopus laevis introduced into the chromosome below the promoter of the SED1 gene, was carried out as follows. A genomic transformant DNA was prepared using the Dr. Genomic DNA Extraction Kit. GenTLE (manufactured by TAKARA BIO INC.), And then PCR was performed using ready-made genomic DNA as an amplification matrix and oligonucleotides (SEQ ID NOs: 6 and 7) as a primer set to confirm receipt of an amplified DNA fragment of approximately 2.9 t .p.p. In the untransformed strain, the amplified DNA fragment of approximately 1.4 kb is obtained by the above-mentioned PCR. A transformant having the Xenopus laevis derived from the genome of L-LDH, introduced into the chromosome below SED1 gene promoter, hereinafter referred to as strain B4.
Затем штамм дрожжей SW015, описанный в JP 2008-48726 A, несущий чувствительную к температуре мутацию в гене pdc5, скрестили со штаммом B4, полученным как описано выше, чтобы получить диплоидные клетки. Диплоидные клетки культивировали в среде для формирования асков для того, чтобы дать возможность аскам сформироваться. Аски растаскивали с использованием микроманипулятора для получения соответствующих гаплоидных клеток, которые затем проверяли на ауксотрофность. Среди полученных гаплоидных клеток был отобран штамм, несущий ген L-LDH из Xenopus laevis, который вставлен в локусы PDC1, SED1 и TDH3, и чувствительную к температуре мутацию в гене PDC5 (отсутствие жизнеспособности при 34°C), и были отобраны соответствующее типы спаривания MATa и MATα. Среди полученных штаммов дрожжей штамм, обладающий типом спаривания MATa, был обозначен как штамм SU014-8A, а штамм, обладающий типом спаривания MATα, обозначен как штамм SU014-3B.Then, the yeast strain SW015 described in JP 2008-48726 A carrying a temperature-sensitive mutation in the pdc5 gene was crossed with strain B4, obtained as described above, to obtain diploid cells. Diploid cells were cultured in the medium for the formation of asks in order to enable the asks to form. Asks were pulled apart using a micromanipulator to obtain the corresponding haploid cells, which were then checked for auxotrophy. Among the obtained haploid cells, a strain carrying the L-LDH gene from Xenopus laevis , which was inserted at the PDC1, SED1, and TDH3 loci, and a temperature-sensitive mutation in the PDC5 gene (lack of viability at 34 ° C) were selected, and the corresponding mating types were selected MATa and MATα. Among the yeast strains obtained, a strain having a MATa mating type was designated as a SU014-8A strain, and a strain having a MATα mating type was designated as a SU014-3B strain.
Затем была восстановлена ауксотрофность по лизину штамма SU014-8A. Используя геномную ДНК BY4741, произведенную Корпорацией Funakoshi, в качестве матрицы и олигонуклеотиды (SEQ ID NO:8 и 9) в качестве набора праймеров, был выполнен ПЦР, чтобы амплифицировать ПЦР-фрагмент приблизительно в 2 т.п.н., соответствующий первой половине гена LYS2. Вышеупомянутый ПЦР-фрагмент разделяли путем электрофореза в 1%-ом агарозном геле и очищали в соответствии с обычным способом. Штамм SU014-8A трансформировали ПЦР-фрагментом для нейтрализации амбер-мутации в гене LYS2. При культивировании полученного в результате в среде без лизина отбирали трансформант, обладающий восстановленной способностью синтезировать лизин.Then, lysine auxotrophy of strain SU014-8A was restored. Using the BY4741 genomic DNA manufactured by Funakoshi Corporation as a template and oligonucleotides (SEQ ID NOs: 8 and 9) as a set of primers, PCR was performed to amplify the PCR fragment of approximately 2 kb corresponding to the first half LYS2 gene. The above PCR fragment was separated by electrophoresis on a 1% agarose gel and purified in accordance with a conventional method. Strain SU014-8A was transformed with a PCR fragment to neutralize the amber mutation in the LYS2 gene. When cultivating the resultant in a medium without lysine, a transformant having a restored ability to synthesize lysine was selected.
Подтверждение факта, что таким образом полученный трансформант представляет собой дрожжи, в которых была нейтрализована амбер-мутация в гене LYS2, выполняли следующим образом. Во-первых, полученный трансформант скрещивали со штаммом 20GY77, имеющим ген LYS2 дикого типа, чтобы получить диплоидные клетки. Диплоидные клетки культивировали в среде для формирования асков для того, чтобы дать возможность аскам сформироваться. Аски растаскивали с использованием микроманипулятора для получения соответствующих гаплоидных клеток, которые затем проверяли на ауксотрофность. Было подтверждено, что все полученные гаплоидные клетки обладали способностью синтезировать лизин. В случаях, где способность синтезировать лизин была восстановлена без нейтрализации мутации в LYS2, клетки, которые не обладали способностью синтезировать лизин, образуются среди гаплоидных клеток, полученных, как описано выше. Штамм, полученный восстановлением способности штамма SU014-8A синтезировать лизин, в дальнейшем упоминается как HI001.Confirmation of the fact that the transformant thus obtained is a yeast in which the amber mutation in the LYS2 gene was neutralized, was performed as follows. First, the resulting transformant was crossed with strain 20GY77 having the wild-type LYS2 gene to obtain diploid cells. Diploid cells were cultured in the medium for the formation of asks in order to enable the asks to form. Asks were pulled apart using a micromanipulator to obtain the corresponding haploid cells, which were then checked for auxotrophy. It was confirmed that all obtained haploid cells had the ability to synthesize lysine. In cases where the ability to synthesize lysine was restored without neutralizing the mutation in LYS2, cells that did not have the ability to synthesize lysine are formed among haploid cells obtained as described above. The strain obtained by restoring the ability of strain SU014-8A to synthesize lysine is hereinafter referred to as HI001.
После этого была восстановлена ауксотрофность по лейцину штамма SU014-3B. Используя pRS425 в качестве матрицы и олигонуклеотиды (SEQ ID NO: 10 и 11) в качестве набора праймеров, был выполнен ПЦР, чтобы амплифицировать ПЦР-фрагмент гена LEU2 приблизительно в 2 т.п.н. Вышеупомянутый ПЦР-фрагмент разделяли путем электрофореза в 1%-ом агарозном геле и очищали в соответствии с обычным способом. Штамм SU014-3B трансформировали ПЦР-фрагментом для нейтрализации мутации гена LEU2. Путем культивирования полученного в результате в среде без лейцина отбирали трансформант, обладающий восстановленной способностью синтезировать лейцин.After that, the leucine auxotrophy of strain SU014-3B was restored. Using pRS425 as a template and oligonucleotides (SEQ ID NO: 10 and 11) as a set of primers, PCR was performed to amplify the PCR fragment of the LEU2 gene in approximately 2 kb. The above PCR fragment was separated by electrophoresis on a 1% agarose gel and purified in accordance with a conventional method. Strain SU014-3B was transformed with a PCR fragment to neutralize the LEU2 gene mutation. By culturing the resultant in a leucine-free medium, a transformant having a reduced ability to synthesize leucine was selected.
Подтверждение факта, что таким образом полученный трансформант представляет собой дрожжи, в которых была нейтрализована мутация в гене LEU2, было выполнено следующим образом. Во-первых, полученный трансформант был скрещен со штаммом 20GY7, имеющим ген LEU2 дикого типа, чтобы получить диплоидные клетки. Диплоидные клетки культивировали в среде для формирования асков для того, чтобы дать возможность аскам сформироваться. Аски растаскивали с использованием микроманипулятора для получения соответствующих гаплоидных клеток, которые были затем проверены на ауксотрофность. Было подтверждено, что все полученные гаплоидные клетки обладали способностью синтезировать лейцин. В случаях, где способность синтезировать лейцин была восстановлена без нейтрализации мутации в LEU2, клетки, которые не обладали способностью синтезировать лизин, образуются среди гаплоидных клеток, полученных, как описано выше. Штамм, полученный восстановлением способности штамма SU014-3B синтезировать лизин, в дальнейшем упоминается как HI002.Confirmation of the fact that the transformant thus obtained is yeast in which the mutation in the LEU2 gene was neutralized, was carried out as follows. First, the obtained transformant was crossed with strain 20GY7 having the wild-type LEU2 gene to obtain diploid cells. Diploid cells were cultured in the medium for the formation of asks in order to enable the asks to form. Asks were pulled apart using a micromanipulator to obtain the corresponding haploid cells, which were then tested for auxotrophy. It was confirmed that all obtained haploid cells had the ability to synthesize leucine. In cases where the ability to synthesize leucine was restored without neutralizing the mutation in LEU2, cells that did not have the ability to synthesize lysine are formed among haploid cells obtained as described above. The strain obtained by restoring the ability of strain SU014-3B to synthesize lysine is hereinafter referred to as HI002.
Затем, таким образом полученные штамм HI001 и штамм HI002 скрещивали друг с другом, чтобы получить диплоидный прототрофный штамм, который не обладает ауксотрофностью. Полученный штамм в дальнейшем упоминается как штамм HI003.Then, the thus obtained strain HI001 and strain HI002 were crossed with each other to obtain a diploid prototrophic strain that does not have auxotrophy. The resulting strain is hereinafter referred to as strain HI003.
Уровень молочной кислоты был подтвержден путем определения количества молочной кислоты при помощи ВЭЖХ при следующих условиях.The lactic acid level was confirmed by determining the amount of lactic acid using HPLC under the following conditions.
Колонка: Shim-Pack SPR-H (произведенная Корпорацией Shimadzu)Column: Shim-Pack SPR-H (manufactured by Shimadzu Corporation)
Мобильная фаза: 5 мМ п-толуолсульфоновая кислота (скорость потока: 0,8 мл/мин)Mobile phase: 5 mM p-toluenesulfonic acid (flow rate: 0.8 ml / min)
Раствор для реакции: 5 мМ п-толуолсульфоновая кислота, 20 мМ бис-Трис, 0,1 мМ ЭДТК 2Na (скорость потока: 0,8 мл/мин)Solution for reaction: 5 mM p-toluenesulfonic acid, 20 mM bis-Tris, 0.1 mM EDTA 2Na (flow rate: 0.8 ml / min)
Способ детектирования: электропроводностьDetection Method: electrical conductivity
Температура: 45°CTemperature: 45 ° C
Измерение оптической чистоты L-молочной кислоты или D-молочной кислоты выполняли с использованием ВЭЖХ при следующих условиях.The optical purity of L-lactic acid or D-lactic acid was measured using HPLC under the following conditions.
Колонка: TSK-gel Enantio LI (произведенная Корпорацией Tosoh)Column: TSK-gel Enantio LI (manufactured by Tosoh Corporation)
Мобильная фаза: 1 мМ водный раствор сульфата медиMobile phase: 1 mm aqueous solution of copper sulfate
Скорость потока: 1,0 мл/минFlow rate: 1.0 ml / min
Способ детектирования: ультрафиолет 254 нмDetection Method: UV 254 nm
Температура: 30°CTemperature: 30 ° C
Оптическую чистоту молочной кислоты расчитывали путем следующего уравнения.The optical purity of lactic acid was calculated by the following equation.
Оптическая чистота (%) = 100 × (L-D) или (D-L)/(L+D)Optical purity (%) = 100 × (L-D) or (D-L) / (L + D)
(где L представляет концентрацию L-молочной кислоты, и D представляет концентрацию D-молочной кислоты).(where L represents the concentration of L-lactic acid, and D represents the concentration of D-lactic acid).
Справочный Пример 2: Получение L-молочной кислоты путем периодического культивированияReference Example 2: Preparation of L-Lactic Acid by Batch Culture
Используя штамм HI003, подготовленный в Справочном примере 1, и среду исходного сырья с сахаром (70 г/л Yutosei (произведенный MUSO Co., Ltd.)), был выполнена проверка периодического культивирования. Среду автоклавировали (121°C, 15 минут) перед использованием. Оценку концентрации молочной кислоты, которая является продуктом, проводили с использованием ВЭЖХ, описанной в Справочном примере 1, и концентрацию глюкозы определяли с использованием Glucose Test Wako С (произведенный Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Эксплуатационные режимы устройства периодического культивирования Справочного примера 2 представляли собой, как показано ниже:Using strain HI003 prepared in Reference Example 1 and a sugar starting material medium (70 g / L Yutosei (manufactured by MUSO Co., Ltd.)), a periodic culture check was performed. The medium was autoclaved (121 ° C, 15 minutes) before use. The concentration of the lactic acid, which is the product, was evaluated using the HPLC described in Reference Example 1, and the glucose concentration was determined using the Wako C Glucose Test (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). The operating conditions of the batch cultivation apparatus of Reference Example 2 were as shown below:
Объем ферментера (количество среды для ферментации молочной кислоты), 2 (л); температурное регулирование, 32 (°C); объем вентиляции для ферментера, 0,1 (л/мин); скорость перемешивания для ферментера, 200 (оборотов в минуту); регулирование pH, доведение до pH 5 при помощи 1Н гидроксида кальция.Fermenter volume (amount of lactic acid fermentation medium), 2 (l); temperature regulation, 32 (° C); volume of ventilation for the fermenter, 0.1 (l / min); stirring speed for the fermenter, 200 (revolutions per minute); pH adjustment, adjustment to
Во-первых, штамм HI003 культивировали в 5 мл среды исходного сырья с сахаром в пробирке в течение ночи с встряхиванием (предварительная предкультура). Средой с предварительной предкультурой инокулировали 100 мл новой среды исходного сырья с сахаром и подвергли культивированию во фляге Sakaguchi на 500 мл в течение 24 часов с встряхиванием (предварительная культура). Выполняли температурное регулирование и регулирование pH, и проводили ферментационное культивирование. В результате периодического культивирования в течение 50 часов концентрация накопленной молочной кислоты составляла 45-49 г/л, и оптическая чистота составляла 99,9% для L-молочной кислоты.Firstly, strain HI003 was cultured in 5 ml of raw sugar medium in vitro overnight with shaking (preliminary preculture). The pre-culture medium was inoculated with 100 ml of a new sugar feed medium and cultured in a 500 ml Sakaguchi flask for 24 hours with shaking (pre-culture). Temperature control and pH control were performed and fermentation cultivation was performed. As a result of periodic cultivation for 50 hours, the concentration of accumulated lactic acid was 45-49 g / l, and the optical purity was 99.9% for L-lactic acid.
Справочный Пример 3: Процесс непрерывной ферментацииReference Example 3: Continuous Fermentation Process
Используя штамм HI003, подготовленный в Справочном примере 1, проводили непрерывную ферментацию молочной кислоты с использованием устройства для культивирования, показанного на фиг. 1. Удаление фильтрата из емкости для мембранного разделения проводили, используя насос Masterflex. В качестве среды использовали среду исходного сырья с сахаром (70 г/л Yutosei (произведенную MUSO Co., Ltd.), 1,5 г/л сульфата аммония). Перед использованием эту среду исходного сырья с сахаром автоклавировали при температуре 121°C в течение 15 минут при высоком давлении (2 атм). В качестве участника пористого мембранного элемента использовали формованное изделие, изготовленное из нержавеющей стали и полисульфоновой смолы, и в качестве пористой мембраны использовали половолоконную мембрану, подготовленную способом, описанным в Справочном примере 13 в W02007/097260. Эксплуатационные режимы были следующие.Using strain HI003 prepared in Reference Example 1, lactic acid was continuously fermented using the culture apparatus shown in FIG. 1. The filtrate was removed from the membrane separation vessel using a Masterflex pump. The medium used was a feedstock medium with sugar (70 g / l Yutosei (manufactured by MUSO Co., Ltd.), 1.5 g / l ammonium sulfate). Before using this medium, the sugar feed was autoclaved at 121 ° C for 15 minutes at high pressure (2 atm). A molded article made of stainless steel and polysulfone resin was used as a member of the porous membrane element, and a hollow fiber membrane prepared by the method described in Reference Example 13 in W02007 / 097260 was used as the porous membrane. Operational modes were as follows.
Объем реактора для культивирования: 20 (л)Cultivation reactor volume: 20 (L)
Объем культуральной среды в реакторе для культивирования: 15 (л)The volume of the culture medium in the reactor for cultivation: 15 (l)
Использованная пористая мембрана: фильтрационная мембрана PVDFUsed porous membrane: PVDF filtration membrane
Область эффективной фильтрации элемента мембранного разделения: 2800 см2 The area of effective filtration of the membrane separation element: 2800 cm 2
Температурное регулирование: 32 (°C)Temperature control: 32 (° C)
Объем вентиляции для реактора для культивирования: воздух, 1 (л/мин)Ventilation volume for the cultivation reactor: air, 1 (l / min)
Скорость перемешивания реактора для культивирования: 800 (оборотов в минуту)Cultivation reactor agitation speed: 800 (rpm)
Регулирование pH: доведение до pH 5 при помощи 5Н гидроксида кальцияPH adjustment: adjust to
Стерилизация: 121°C, 0,2 МПа, 20 мин, для всего реактора для культивирования, включая элемент пористой мембраны, и использованной средыSterilization: 121 ° C, 0.2 MPa, 20 min, for the entire culture reactor, including the porous membrane element, and the medium used
Скорость удаления культуральной среды: 0,16 м3/м2/дThe rate of removal of the culture medium: 0.16 m 3 / m 2 / d
Удаление культуральной среды при помощи насоса Masterflex начинали через 50 часов после начала культивирования, и культивирование продолжалось до 500 часов после начала культивирования. Результаты измерения концентрации молочной кислоты, которая является продуктом, и скорости продуцирования молочной кислоты показаны на фиг. 2. Концентрацию молочной кислоты определяли способом, приведенном в Справочном примере 1, и скорость продуцирования молочной кислоты вычисляли, используя Уравнение 7, ниже.The removal of the culture medium using a Masterflex pump was started 50 hours after the start of cultivation, and the cultivation lasted up to 500 hours after the start of cultivation. The results of measuring the concentration of lactic acid, which is the product, and the rate of production of lactic acid are shown in FIG. 2. The concentration of lactic acid was determined by the method described in Reference example 1, and the rate of production of lactic acid was calculated using
Скорость продуцирования молочной кислоты (г/л/час)The rate of production of lactic acid (g / l / h)
= концентрация молочной кислоты, накопленной в удаленной жидкости (г/л) × скорость удаления ферментационной жидкости (л/час)/эксплуатационный объем жидкости устройства (л).. (Уравнение 7)= concentration of lactic acid accumulated in the removed fluid (g / l) × rate of removal of the fermentation fluid (l / h) / operational volume of the fluid of the device (l) .. (Equation 7)
В результате разница трансмембранного давления не превышала 1 кПа, и был возможен устойчивый процесс, без вызывания засорения мембраны. Средняя скорость продуцирования молочной кислоты в течение периода времени от 50 часов до 500 часов после начала культивирования составляла 6 г/л/час. Молочная кислота, полученная из фильтрата пористой мембраны в течение периода времени от 400 часов до 500 часов после начала культивирования, использовалась в последующих примерах (концентрация молочной кислоты: 52 г/л, оптическая чистота L-молочной кислота: 99,9%).As a result, the difference in transmembrane pressure did not exceed 1 kPa, and a stable process was possible, without causing clogging of the membrane. The average rate of production of lactic acid over a period of time from 50 hours to 500 hours after the start of cultivation was 6 g / l / hour. Lactic acid obtained from the porous membrane filtrate for a period of time from 400 hours to 500 hours after the start of cultivation was used in the following examples (lactic acid concentration: 52 g / l, optical purity L-lactic acid: 99.9%).
Справочный Пример 4: Оценка проницаемости сульфата магния через нанофильтрационную мембрануReference Example 4: Assessment of Magnesium Sulfate Permeability through a Nanofiltration Membrane
К 10 л ультрачистой воды добавляли 10 г сульфата магния (произведенного Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и образующуюся смесь перемешивали при 25°C в течение 1 часа, чтобы подготовить водный раствор с 1000 м.д. сульфата магния. Затем 10 л готового водного раствора сульфата магния подавали в резервуар для сырьевой жидкости 13 устройства для мембранной фильтрации, показанного на фиг. 3. В качестве 90φ нанофильтрационной мембраны, обозначенной символом 19 на фиг. 4, нанофильтрационная мембрана из поперечносшитого пиперазинполиамида «UTC60» (нанофильтрационная мембрана 1, произведенная TORAY INDUSTRIES, INC.), нанофильтрационная мембрана из поперечносшитого пиперазинполиамида «NF-400» (нанофильтрационная мембрана 2, произведенная Корпорацией Filmtec), полиамидная нанофильтрационная мембрана «NF99» (нанофильтрационная мембрана 3, произведенная Alfa-Laval) или ацетатцеллюлозная нанофильтрационная мембрана «GEsepa» (нанофильтрационная мембрана 4, произведенная GE Osmonics) были помещены в ячейку, изготовленную из нержавеющей стали (SUS316). Температуру сырьевой жидкости доводили до 25°C, и давление насоса высокого давления 15 доводили до 0,5 МПа, чтобы собрать фильтрат 16. Концентрации сульфата магния, содержащегося в сырьевой жидкости в резервуаре 13 и фильтрате 16, анализировали путем ионной хроматографии (произведенной Корпораций Dionex) при следующих условиях, рассчитывая таким образом скорость проникновения сульфата магния.To 10 L of ultrapure water was added 10 g of magnesium sulfate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the resulting mixture was stirred at 25 ° C for 1 hour to prepare an aqueous solution with 1000 ppm. magnesium sulfate. Then, 10 L of the prepared aqueous solution of magnesium sulfate was fed into the
Анион: колонка (AS4A-SC (произведенная Корпорацией Dionex)), элюент (1,8 мМ карбонат натрия/1,7 мМ двууглекислый натрий), температура (35°C).Anion: column (AS4A-SC (manufactured by Dionex Corporation)), eluent (1.8 mM sodium carbonate / 1.7 mm sodium bicarbonate), temperature (35 ° C).
Катион: колонка (CS12A (произведенная Корпорацией Dionex)), элюент (20 мМ метансульфоновая кислота), температура (35°C).Cation: column (CS12A (manufactured by Dionex Corporation)), eluent (20 mM methanesulfonic acid), temperature (35 ° C).
Результаты приведены в таблице 1.The results are shown in table 1.
(%)Magnesium sulfate penetration rate
(%)
Справочный Пример 5: Оценка проницаемости лимонной кислоты через нанофильтрационную мембрануReference Example 5: Assessment of Permeability of Citric Acid Through a Nanofiltration Membrane
К 10 л ультрачистой воды добавляли 10 г лимонной кислоты (произведенный Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и образующуюся смесь перемешивали при 25°C в течение 1 часа, чтобы подготовить водный раствор с 1000 м.д. лимонной кислоты. Затем, фильтрат от нанофильтрационных мембран 1-4 собирали при тех же условиях, что и в Справочном примере 3. Концентрации лимонной кислоты, содержащейся в сырьевой жидкости в резервуаре 13 и фильтрате 16, анализировали высокоэффективной жидкостной хроматографией (произведенной Корпорацией Shimadzu) при следующих условиях, рассчитывая таким образом скорость проникновения лимонной кислоты и скорость проникновения лимонной кислоты/скорость проникновения сульфата магния.To 10 L of ultrapure water was added 10 g of citric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the resulting mixture was stirred at 25 ° C for 1 hour to prepare an aqueous solution with 1000 ppm. citric acid. Then, the filtrate from nanofiltration membranes 1-4 was collected under the same conditions as in Reference Example 3. The concentrations of citric acid contained in the feed liquid in
Колонка: Shim-Pack SPR-H (произведенная Корпорацией Shimadzu); мобильная фаза: 5 мМ п-толуолсульфоновой кислоты (скорость потока: 0,8 мл/мин); реакционный раствор: 5 мМ п-толуолсульфоновой кислота, 20 мМ бис-Трис, 0,1 мМ ЭДТК 2Na (скорость потока: 0,8 мл/мин); способ детектирования: электропроводность; температура: 45°C.Column: Shim-Pack SPR-H (manufactured by Shimadzu Corporation); mobile phase: 5 mM p-toluenesulfonic acid (flow rate: 0.8 ml / min); reaction solution: 5 mM p-toluenesulfonic acid, 20 mM bis-Tris, 0.1 mM EDTA 2Na (flow rate: 0.8 ml / min); detection method: electrical conductivity; temperature: 45 ° C.
Результаты показаны в таблице 2.The results are shown in table 2.
(Имя изготовителя)Trademark
(Manufacturer Name)
сырьевой
жидкости
(м.д.)The concentration of citric acid in
raw
liquids
(ppm)
(%)Citric Acid Penetration Rate
(%)
скорость проникновения сульфата магнияThe rate of penetration of citric acid /
magnesium sulfate penetration
Справочные Примеры 6-12: Проверка проникновения молочной кислоты ферментационной культуральной среды через нанофильтрационную мембрануReference Examples 6-12: Verification of Lactic Acid Penetration of a Fermentation Culture Medium through a Nanofiltration Membrane
Из культуральной среды (2 л), полученной, как в Справочном примере 2, клетки удаляли центрифугированием, и затем добавляли по каплям концентрированную серную кислоту (произведенную Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) к культуральной среде до pH 1,9 (Справочный пример 6), 2,0 (Справочный пример 7), 2,2 (Справочный пример 8), 2,6 (Справочные примеры 9-11) или 4,0 (Справочный пример 12), с последующим перемешиванием образующейся смеси в течение 1 часа при 25°C, преобразуя таким образом лактат кальция в культуральной среде в молочную кислоту и сульфат кальция. Затем осажденный сульфат кальция отделяли фильтрованием преципитата с использованием качественной фильтровальной бумаги No.2 (произведенной ADVANTEC) путем фильтрования с отсасыванием, и собирали 2 л фильтрата.From the culture medium (2 L) obtained as in Reference Example 2, the cells were removed by centrifugation, and then concentrated sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise to the culture medium to a pH of 1.9 (Reference Example 6 ), 2.0 (Reference example 7), 2.2 (Reference example 8), 2.6 (Reference examples 9-11) or 4.0 (Reference example 12), followed by stirring the resulting mixture for 1 hour at 25 ° C, thus converting calcium lactate in the culture medium into lactic acid and calcium sulfate. Then the precipitated calcium sulfate was separated by filtration of the precipitate using No.2 quality filter paper (manufactured by ADVANTEC) by suction filtration, and 2 L of filtrate was collected.
Затем 2 л каждого фильтрата, полученного, как описано выше, вливали в резервуар для сырьевой жидкости 13 устройства для мембранной фильтрации, показанного на фиг. 3. В качестве 90φ нанофильтрационной мембраны, обозначенной символом 19 на фиг. 4, каждую из нанофильтрационных мембран 1-4 помещали в ячейку, сделанную из нержавеющей стали (SUS316). В каждом случае давление насоса 15 для высокого давления доводили до 4 МПа, чтобы собрать фильтрат 16. Концентрации ионов сульфата и ионов кальция, содержащиеся в сырьевой жидкости в резервуаре 13 и фильтрате 16, анализировали ионной хроматографией (произведенной Корпорацией Dionex) при тех же условиях, что и в Справочном примере 4, и концентрацию молочной кислоты анализировали путем высокоэффективной жидкостной хроматографии (произведенной Корпорацией Shimadzu) при тех же условиях, что и Справочном примере 1. Результаты показаны в таблице 3.Then, 2 L of each filtrate obtained as described above was poured into the
Как показано в таблице 3, было обнаружено, что сульфат кальция удалялся с высокой эффективностью при всех pH. Также было показано, что скорость проникновения молочной кислоты и поток проникновения через мембрану были самыми высокими для нанофильтрационной мембраны 1.As shown in table 3, it was found that calcium sulfate was removed with high efficiency at all pH. It was also shown that the rate of penetration of lactic acid and the flow of penetration through the membrane were the highest for
Примеры 1-5: Примеры получения молочной кислотыExamples 1-5: Examples for the production of lactic acid
К 200 л фильтрата пористой мембраны, который был получен в Справочном примере 3, добавляли по каплям концентрированную серную кислоту (произведенную Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) до pH 1,9 (Пример 1), 2,0 (Пример 2), 2,2 (Пример 3), 2,6 (Пример 4) или 4,0 (Пример 5), с последующим перемешиванием образующейся смеси в течение 1 часа при 25°C, преобразуя таким образом лактат кальция в культуральной среде в молочную кислоту и сульфат кальция. Затем преципитированный сульфат кальция отделяли фильтрованием с отсасыванием, используя качественную фильтровальную бумагу, путем фильтрации всасывания, и собирали 200 л каждого из фильтратов.Concentrated sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise to 200 L of the porous membrane filtrate obtained in Reference Example 3 to a pH of 1.9 (Example 1), 2.0 (Example 2), 2 , 2 (Example 3), 2.6 (Example 4) or 4.0 (Example 5), followed by stirring the resulting mixture for 1 hour at 25 ° C, thus converting calcium lactate in the culture medium into lactic acid and sulfate calcium. Then the precipitated calcium sulfate was separated by suction filtration using quality filter paper by suction filtration, and 200 L of each of the filtrates were collected.
Затем 200 л каждого фильтрата, полученного в вышеупомянутых Примерах, вливали в резервуар для сырьевой жидкости 13 устройства для мембранной фильтрации, показанного на фиг.3. 4-Дюймовый нанофильтрационный модуль 2 («UTC60», произведенный TORAY INDUSTRIES, INC.) нанофильтрационной мембраны 1, который продемонстрировал самые высокие скорости проникновения молочной кислоты в Справочных примерах 6-12, помещали в специальный резервуар, и процесс проводили путем регулирования давления в насосе высокого давления 15 до 4 МПа, чтобы собрать фильтрат для каждого pH. Концентрации ионов серной кислоты и ионов кальция, содержащихся в сырьевой жидкости в резервуаре 13 и фильтрате 16, анализировали ионной хроматографией (произведенной Корпорацией Dionex) при тех же условиях, что и в Справочном примере 4, и концентрацию молочной кислоты анализировали путем высокоэффективной жидкостной хроматографии (произведенной Корпорацией Shimadzu) при тех же условиях, что и в Справочном примере 1. В результате этого было показано, что сульфат кальция удалялся с высокой эффективностью при всех pH, как в Справочных примерах 6-12.Then, 200 L of each filtrate obtained in the above Examples was poured into the
После этого 100 л каждого из фильтратов нанофильтрационной мембраны концентрировали путем дистилляции воды с использованием выпарного устройства мгновенного действия (произведенного TOKYO RIKAKIKAI) при уменьшенном давлении (50 гПа). В это время осаждение сульфата кальция не наблюдалось.Thereafter, 100 L of each of the nanofiltration membrane filtrates was concentrated by distillation of water using an instantaneous evaporator (manufactured by TOKYO RIKAKIKAI) under reduced pressure (50 hPa). No precipitation of calcium sulfate was observed at this time.
После этого дистилляцию проводили при уменьшенном давлении 133 Па при 130°C. Для подтверждения рацемизации дистиллированной молочной кислоты путем высокоэффективной жидкостной хроматографии определяли оптическую чистоту до и после дистилляции. Результаты приведены в таблице 4.After that, distillation was carried out under a reduced pressure of 133 Pa at 130 ° C. To confirm the racemization of distilled lactic acid, optical purity was determined by high performance liquid chromatography before and after distillation. The results are shown in table 4.
Полученную очищенную молочную кислоту использовали для проверки прямой полимеризации в примере 6 и проверки синтеза лактида в примере 7, и молочную кислоту перед дистилляцией использовали для проверки прямой полимеризации в Сравнительном примере 2 и проверки синтеза лактида в Сравнительном примере 3.The obtained purified lactic acid was used to verify direct polymerization in Example 6 and to verify the synthesis of lactide in Example 7, and lactic acid before distillation was used to verify direct polymerization in Comparative Example 2 and to verify the synthesis of lactide in Comparative Example 3.
Сравнительный Пример 1: Пример получения молочной кислотыComparative Example 1: Lactic Acid Production Example
К 200 л мембранного фильтрата, полученного как в Справочном примере 3, добавляли по каплям концентрированную серную кислоту (произведенную Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) до pH 2,0, после чего образующуюся смесь перемешивали в течение 1 часа при 25°C, преобразуя таким образом лактат кальция в культуральной среде в молочную кислоту и сульфат кальция. Затем преципитированный сульфат кальция отделяли фильтрованием преципитатов, с использованием качественной фильтровальной бумаги, фильтрацией всасывания, и собирали 200 л фильтрата. Концентрацию сульфата кальция, содержащегося в фильтрате, анализировали ионной хроматографией, и было показано, что концентрация составляет 549 мг/л. Таким образом, было показано, что сульфат кальция не был в достаточной степени удален.Concentrated sulfuric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise to 200 L of the membrane filtrate obtained as in Reference Example 3 to a pH of 2.0, after which the resulting mixture was stirred for 1 hour at 25 ° C, transforming thus calcium lactate in the culture medium into lactic acid and calcium sulfate. Then the precipitated calcium sulfate was separated by filtration of precipitates, using quality filter paper, suction filtration, and 200 L of filtrate was collected. The concentration of calcium sulfate contained in the filtrate was analyzed by ion chromatography, and it was shown that the concentration is 549 mg / L. Thus, it was shown that calcium sulfate was not sufficiently removed.
После этого 100 л фильтрата концентрировали дистилляцией воды с использованием выпарного устройства мгновенного действия при уменьшенном давлении (50 гПа), и это вызвало осаждение сульфата кальция, который не был удален вышеописанной качественной фильтровальной бумагой. Затем дистилляцию проводили при уменьшенном давлении 133 Па при 130°C. Для подтверждения рацемизации дистиллированной молочной кислоты, оптическую чистоту молочной кислоты определяли до и после дистилляции, путем высокоэффективной жидкостной хроматографии при тех же условиях, что и в Справочном примере 1. В результате наблюдалось уменьшение в оптической чистоте. Кроме того, в дистилляционном остатке наблюдали частично олигомеризованную молочную кислоту, и дистилляционный выход уменьшился до 30%. Эти результаты показаны в таблице 4, вместе с результатами очистки через нанофильтрационную мембрану.After that, 100 l of the filtrate was concentrated by distillation of water using an instantaneous evaporator under reduced pressure (50 hPa), and this caused the precipitation of calcium sulfate, which was not removed by the above-described high-quality filter paper. Then, distillation was carried out under a reduced pressure of 133 Pa at 130 ° C. To confirm the racemization of distilled lactic acid, the optical purity of lactic acid was determined before and after distillation by high performance liquid chromatography under the same conditions as in Reference Example 1. As a result, a decrease in optical purity was observed. In addition, partially oligomerized lactic acid was observed in the distillation residue, and the distillation yield was reduced to 30%. These results are shown in table 4, together with the results of purification through a nanofiltration membrane.
Пример 6: Проверка прямой полимеризации для молочной кислотыExample 6: Verification of direct polymerization for lactic acid
В реакционном резервуаре, имеющем мешалку, 150 г молочной кислоты, полученной в примере 2, нагревали при 800 Па при 160°C в течение 3,5 часов, чтобы получить олигомеры. Затем 0,12 г ацетата олова(II) (произведенного Kanto Chemical Co., Ltd.) и 0,33 г метансульфоновой кислоты (произведенный Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) добавляли к олигомерам, и образующуюся смесь нагревали при 500 Па при 180°C в течение 7 часов, чтобы получить преполимер. Преполимер затем кристаллизовали путем нагревания в печи при 120°C в течение 2 часов. Полученный преполимер растирали в порошок, используя молотковую мельницу, и просеивали через решето, для получения порошкообразной массы, обладающей средним размером частицы 0,1 мм. В твердофазной стадии полимеризации брали 150 г преполимера и помещали в печь, с которой был связан масляный ротационный насос, выполняя таким образом вакуумную термообработку. Давление было установлено в 50 Па, и нагревающаяся температура была установлена: 140°C в течение 10 часов; 150°C в течение 10 часов; и 160°C в течение 20 часов. Полученная полимолочная кислота была подвергнута анализу средневесовой молекулярной массы при помощи GPC (произведенной Корпорацией Tosoh), анализу точки плавления при помощи DSC (произведенной SII NanoTechnology Inc.) и анализу скорости тепловой потери массы при помощи TG (произведенный SII NanoTechnology Inc.).In a reaction tank having a stirrer, 150 g of the lactic acid obtained in Example 2 was heated at 800 Pa at 160 ° C. for 3.5 hours to obtain oligomers. Then, 0.12 g of tin (II) acetate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and 0.33 g of methanesulfonic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to the oligomers, and the resulting mixture was heated at 500 Pa at 180 ° C for 7 hours to obtain a prepolymer. The prepolymer was then crystallized by heating in an oven at 120 ° C for 2 hours. The resulting prepolymer was triturated using a hammer mill and sieved through a sieve to obtain a powdery mass having an average particle size of 0.1 mm. In the solid phase polymerization step, 150 g of the prepolymer were taken and placed in a furnace to which an oil rotary pump was connected, thereby performing a vacuum heat treatment. The pressure was set at 50 Pa and the heating temperature was set: 140 ° C for 10 hours; 150 ° C for 10 hours; and 160 ° C for 20 hours. The resulting polylactic acid was subjected to a weight average molecular weight analysis using GPC (manufactured by Tosoh Corporation), a melting point analysis using DSC (manufactured by SII NanoTechnology Inc.) and a thermal mass loss rate analysis using TG (manufactured by SII NanoTechnology Inc.).
Анализ средневесовой молекулярной массы полимолочной кислотыAnalysis of the weight average molecular weight of polylactic acid
Средневесовая молекулярная масса (Mw) полимолочной кислоты, произведенной путем полимеризации, представляет собой значение средневесовой молекулярной массы в отношении стандартного полиметилметакрилата, определенное гельпроникающей хроматографией (GPC). Определение GPC проводили с использованием HLC8320GPC (произведенного Корпорацией Tosoh) в качестве системы GPC и двух последовательных колонок TSK-GEL SuperHM-M (произведенных Корпорацией Tosoh). Детектирование выполняли, используя дифференциальный рефрактометр. В плане условий для определения, скорость потока составляла 0,35 мл/мин, в качестве растворителя использовался гексафторизопропиловый спирт и впрыскивалось 0,02 мл раствора с концентрацией образца 1 мг/мл.The weight average molecular weight (Mw) of the polylactic acid produced by polymerization is the weight average molecular weight for standard polymethyl methacrylate as determined by gel permeation chromatography (GPC). GPC determination was performed using the HLC8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation) as a GPC system and two sequential TSK-GEL SuperHM-M columns (manufactured by Tosoh Corporation). Detection was performed using a differential refractometer. In terms of conditions for determination, the flow rate was 0.35 ml / min, hexafluoroisopropyl alcohol was used as a solvent, and 0.02 ml of a solution with a sample concentration of 1 mg / ml was injected.
Анализ точки плавления полимолочной кислотыAnalysis of the melting point of polylactic acid
Точка плавления полимолочной кислоты, произведенной путем полимеризации, представляет собой значение, определенное при помощи дифференциального сканирующего калориметра DSC7020 (произведенного SII NanoTechnology Inc.), и определение выполняли при помощи 10 мг образца, в атмосфере азота при скорости нагревания 20°C/мин.The melting point of polylactic acid produced by polymerization is the value determined using a DSC7020 differential scanning calorimeter (manufactured by SII NanoTechnology Inc.), and the determination was carried out using 10 mg of the sample, under nitrogen atmosphere at a heating rate of 20 ° C / min.
Анализ скорости тепловой потери массы полимолочной кислотыAnalysis of the rate of heat loss of mass of polylactic acid
Скорость тепловой потери массы полимолочной кислоты, произведенной путем полимеризации, определяли с использованием термогравиметрического дифференциального теплового анализатора TG/DTA7200 (произведенного SII NanoTechnology Inc.). Определение выполняли при помощи 10 мг образца, в атмосфере азота при постоянной температуре 200°C в течение времени нагрева 20 минут.The rate of heat loss of mass of polylactic acid produced by polymerization was determined using a TG / DTA7200 thermogravimetric differential thermal analyzer (manufactured by SII NanoTechnology Inc.). The determination was performed using 10 mg of the sample, in a nitrogen atmosphere at a constant temperature of 200 ° C for a heating time of 20 minutes.
Анализ степени окрашивания полимолочной кислотыAnalysis of the degree of staining of polylactic acid
В 9,5 г хлороформа расторяли 0,5 г полимолочной кислоты, произведенной путем полимеризации, и степень окрашивания анализировали, используя колориметр (произведенный NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.), в качестве числа единиц окрашивания APHA.0.5 g of polylactic acid produced by polymerization was dissolved in 9.5 g of chloroform, and the degree of staining was analyzed using a colorimeter (manufactured by NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.) As the number of APHA staining units.
Полимолочная кислота, полученная путем прямой полимеризации молочной кислоты, обладала средневесовой молекулярной массой 155000, точкой плавления 165°C, скоростью тепловой потери массы 5% и степенью окрашивания APHA 10.Polylactic acid obtained by direct polymerization of lactic acid had a weight average molecular weight of 155,000, a melting point of 165 ° C, a heat loss rate of 5%, and an APHA stain of 10.
Сравнительный Пример 2: Проверка прямой полимеризации молочной кислотыComparative Example 2: Verification of the direct polymerization of lactic acid
Молочную кислоту перед дистилляцией в примере 2 концентрировали при помощи ротационного испарителя до 90% по массе, чтобы получить 150 г концентрированной молочной кислоты. Прямую полимеризацию проводили при тех же условиях, что и в примере 6. Полимолочная кислота, полученная путем прямой полимеризации, обладала средневесовой молекулярной массой 85000, точкой плавления 160°C, скоростью тепловой потери массы 15% и степенью окрашивания APHA 50. Таким образом, качество молочной кислоты было ниже по сравнению с качеством молочной кислоты, полученной в примере 6, для всех пунктов оценки.Lactic acid before distillation in Example 2 was concentrated by rotary evaporation to 90% by weight to obtain 150 g of concentrated lactic acid. Direct polymerization was carried out under the same conditions as in Example 6. The polylactic acid obtained by direct polymerization had a weight average molecular weight of 85,000, a melting point of 160 ° C, a heat loss rate of 15%, and a degree of coloring of
Пример 7: Проверка синтеза лактидаExample 7: Verification of the synthesis of lactide
В реакционном резервуаре, имеющем мешалку, 150 г молочной кислоты, полученной в примере 2, концентрировали путем нагревания при атмосферном давлении при 135°C в течение 30 минут. Затем, при уменьшенном давлении (4500-6500 Па), температуру жидкости поэтапно увеличивали до 135°C (20 минут), 150°C (20 минут) и 160°C (20 минут), чтобы получить олигомеры. После этого к олигомерам добавляли 0,75 г октилата олова(II) (Nacalai Tesque) и выполняли простую дистилляцию при уменьшенном давлении (1000-2000 Па) при 200°C в течение 2 часов, чтобы дистиллировать лактид. Во избежание засорения труб температуру конденсатора установили в 110°C. Фракцию лактида получили в количестве 92,3 г. Выход лактида составлял 85,4% по отношению к начальной L-молочной кислоте.In a reaction tank having a stirrer, 150 g of the lactic acid obtained in Example 2 was concentrated by heating at atmospheric pressure at 135 ° C. for 30 minutes. Then, under reduced pressure (4500-6500 Pa), the temperature of the liquid was gradually increased to 135 ° C (20 minutes), 150 ° C (20 minutes) and 160 ° C (20 minutes) to obtain oligomers. Thereafter, 0.75 g of tin (II) octylate (Nacalai Tesque) was added to the oligomers and simple distillation was performed under reduced pressure (1000-2000 Pa) at 200 ° C for 2 hours to distill the lactide. To prevent clogging of the pipes, the condenser temperature was set to 110 ° C. The lactide fraction was obtained in an amount of 92.3 g. The lactide yield was 85.4% with respect to the initial L-lactic acid.
Анализ химической чистоты лактидаChemical analysis of lactide
Химическую чистоту синтезированного лактида (соотношение LL-лактида в восстановленном лактиде) анализировали при помощи газовой хроматографии GC2010 (произведенной Корпорацией Shimadzu). В качестве колонки использовали капиллярную колонку RT BDEXM (произведенную RESTEK), и условия определения представляли собой: скорость потока газа-носителя (He), 69,2 мл/мин; температура испарительной камеры, 230°C; температура колонки, 150°C; температура детектора (FID), 230°C; и отношение разделения, 50. По соотношениям областей пиков LL-лактида, DD-лактида и DL-лактида расчитывали химическую чистоту LL-лактида.The chemical purity of the synthesized lactide (LL-lactide to reduced lactide ratio) was analyzed by gas chromatography GC2010 (manufactured by Shimadzu Corporation). The RT BDEXM capillary column (manufactured by RESTEK) was used as the column, and the determination conditions were: carrier gas flow rate (He), 69.2 ml / min; temperature of the evaporation chamber, 230 ° C; column temperature, 150 ° C; detector temperature (FID), 230 ° C; and a separation ratio of 50. The chemical purity of LL-lactide was calculated from the ratio of peak regions of LL-lactide, DD-lactide, and DL-lactide.
Анализ степени окрашивания лактидаAnalysis of the degree of staining of lactide
6 г синтезированного лактида полностью растворили в 20 г ацетона, и степень окрашивания анализировали, используя колориметр (произведенный NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.), как число единиц окрашивания APHA.6 g of synthesized lactide was completely dissolved in 20 g of acetone, and the degree of staining was analyzed using a colorimeter (manufactured by NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.) As the number of APHA staining units.
В результате полученный лактид обладал химической чистотой 96,2% и степенью окрашивания APHA 2.As a result, the resulting lactide had a chemical purity of 96.2% and a degree of staining of
Сравнительный Пример 3: Проверка на синтез лактидаComparative Example 3: Test for the synthesis of lactide
Молочную кислоту перед дистилляцией в примере 2 концентрировали при помощи ротационного испарителя до 90% по массе, чтобы получить 150 г концентрированной молочной кислоты. Лактид синтезировали при тех же условиях, что и в примере 7. Лактид был получен в количестве 79,1 г при выходе 73,2% и имел химическую чистоту 93,1% и степень окрашивания APHA 12. Таким образом, как выход, так и качество молочной кислоты были хуже, чем таковые для молочной кислоты, полученной в примере 7.Lactic acid before distillation in Example 2 was concentrated by rotary evaporation to 90% by weight to obtain 150 g of concentrated lactic acid. Lactide was synthesized under the same conditions as in Example 7. Lactide was obtained in an amount of 79.1 g with a yield of 73.2% and had a chemical purity of 93.1% and a degree of staining of
Пример 8: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыExample 8: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
В реакционный резервуар, имеющий мешалку, помещали 50 г лактида, полученного в примере 7, и 0,05 г стеарилового спирта, и атмосферу в системе заменяли азотом, после чего нагревали образующуюся смесь до 190°C до растворения лактида. Затем к этому добавляли 0,025 г октилата олова(II), и полимеризацию выполняли при 190°C в течение 2 часов. У полученной полимолочной кислоты анализировали ее средневесовую молекулярную массу, точку плавления, скорость тепловой потери массы и степень окрашивания способами, описанными в примере 6. Средневесовая молекулярная масса составляла 135000; точка плавления составляла 165°C; скорость тепловой потери массы составляла 5,1%; и степень окрашивания составляла APHA 5.50 g of the lactide obtained in Example 7 and 0.05 g of stearyl alcohol were placed in a reaction tank having a stirrer, and the atmosphere in the system was replaced with nitrogen, after which the resulting mixture was heated to 190 ° C until the lactide was dissolved. Then, 0.025 g of tin (II) octylate was added thereto, and polymerization was carried out at 190 ° C. for 2 hours. The obtained polylactic acid was analyzed by its weight average molecular weight, melting point, rate of heat loss of mass and degree of staining by the methods described in example 6. The weight average molecular weight was 135,000; melting point was 165 ° C; the rate of thermal mass loss was 5.1%; and the degree of staining was
Сравнительный Пример 4: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 4: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида в соответствии с той же процедурой, что и в примере 8, за исключением того, что использовали 50 г лактида, полученного в Сравнительном примере 3. Полученная полимолочная кислота обладала средневесовой молекулярной массой 109000, точкой плавления 162°C, скоростью потери массы 6,3% и степенью окрашивания APHA 11. Таким образом, качество полимолочной кислоты было хуже, чем качество полимолочной кислоты, полученной в примере 8, для всех пунктов оценки.Polylactic acid was produced by polymerizing lactide in accordance with the same procedure as in Example 8, except that 50 g of the lactide obtained in Comparative Example 3 were used. The obtained polylactic acid had a weight average molecular weight of 109,000, melting point 162 ° C, the mass loss rate of 6.3% and the degree of staining of
Пример 9: Анализ примесей в молочной кислотеExample 9: Analysis of impurities in lactic acid
Три литра фильтрата, полученного таким же образом, что и в примере 3, фильтровали через нанофильтрационный мембранный модуль SU-610 (произведенный TORAY INDUSTRIES, INC.) при рабочем давлении 2,0 МПа, чтобы удалить примеси. Водный раствор молочной кислоты, который прошел через нанофильтрационный мембранный модуль, концентрировали с использованием модуля обратноосмотической мембраны SU-810 (произведенный TORAY INDUSTRIES, INC.), а также концентрировали дистилляцией воды с использованием ротационного испарителя (произведенного TOKYO RIKAKIKAI) при уменьшенном давлении (50 гПа), получая таким образом 80%-ый водный раствор молочной кислоты. После этого проводили дистилляцию при уменьшенном давлении 133 Па при 133°C, чтобы получить 500 г молочной кислоты.Three liters of the filtrate obtained in the same manner as in Example 3 was filtered through an SU-610 nanofiltration membrane module (manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC.) At a working pressure of 2.0 MPa to remove impurities. The aqueous lactic acid solution that passed through the nanofiltration membrane module was concentrated using an SU-810 reverse osmosis membrane module (manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC.), And also concentrated by distillation of water using a rotary evaporator (manufactured by TOKYO RIKAKIKAI) under reduced pressure (50 hPa ), thus obtaining an 80% aqueous solution of lactic acid. Thereafter, distillation was carried out under a reduced pressure of 133 Pa at 133 ° C. to obtain 500 g of lactic acid.
Анализ примесей в молочной кислотеAnalysis of impurities in lactic acid
К молочной кислоте, полученной, как описано выше, добавляли очищенную воду для подготовки 90%-го водного раствора молочной кислоты. Содержащиеся примеси анализировали путем ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) или GC (газовая хроматография) при следующих условиях. Результаты анализа приведены в таблице 5.To the lactic acid obtained as described above, purified water was added to prepare a 90% aqueous solution of lactic acid. The impurities contained were analyzed by HPLC (high performance liquid chromatography) or GC (gas chromatography) under the following conditions. The results of the analysis are shown in table 5.
Анализ уксусной кислоты, пировиноградной кислоты и 2-гидроксимасляной кислоты при помощи ВЭЖХAnalysis of acetic acid, pyruvic acid and 2-hydroxybutyric acid by HPLC
Колонка: Shim-Pack SPR-H (произведенная Корпорацией Shimadzu); мобильная фаза: 5 мМ п-толуолсульфоновая кислота (скорость потока: 0,8 мл/мин); реакционный раствор: 5 мМ п-толуолсульфоновая кислота, 20 мМ бис-Трис, 0,1 мМ ЭДТК 2Na (скорость потока: 0,8 мл/мин); способ детектирования: электропроводность; температура: 45°C.Column: Shim-Pack SPR-H (manufactured by Shimadzu Corporation); mobile phase: 5 mM p-toluenesulfonic acid (flow rate: 0.8 ml / min); reaction solution: 5 mM p-toluenesulfonic acid, 20 mM bis-Tris, 0.1 mM EDTA 2Na (flow rate: 0.8 ml / min); detection method: electrical conductivity; temperature: 45 ° C.
Анализ фурфураля и HMF при помощи ВЭЖХAnalysis of furfural and HMF using HPLC
Колонка: Synergie HydroRP (произведенная Phenomenex, Inc.); мобильная фаза: 5%-ый водный раствор ацетонитрила (скорость потока 1,0 мл/мин); способ детектирования: УФ (283 нм); температура: 40°C.Column: Synergie HydroRP (manufactured by Phenomenex, Inc.); mobile phase: 5% aqueous acetonitrile solution (flow rate 1.0 ml / min); detection method: UV (283 nm); temperature: 40 ° C.
Анализ метанола и метиллактата при помощи способа GCAnalysis of methanol and methyl lactate using the GC method
Колонка: DB-5 (0,25 мм × 30 м., произведенная J&W); температура колонки: от 50°C до 250°C (8°C/мин); температура входного отверстия: 250°C; газ-носитель: гелий; давление носителя: 65 кПа.Column: DB-5 (0.25 mm × 30 m., Manufactured by J&W); column temperature: 50 ° C to 250 ° C (8 ° C / min); inlet temperature: 250 ° C; carrier gas: helium; carrier pressure: 65 kPa.
Как показано в таблице 5, концентрации всех примесей, за исключением уксусной кислоты и пировиноградной кислоты, составляли 0 м.д. (ниже предела чувствительности).As shown in table 5, the concentration of all impurities, with the exception of acetic acid and pyruvic acid, was 0 ppm. (below the limit of sensitivity).
Пример 10: Проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыExample 10: Verification of the direct polymerization of lactic acid and evaluation of the physical properties of polylactic acid
В реакционном резервуаре, имеющем мешалку, 150 г 90%-го водного раствора молочной кислоты из примера 9 нагревали при 800 Па при 160°C в течение 3,5 часов, чтобы получить олигомеры. Затем к олигомерам добавляли 0,12 г ацетата олова(II) (произведенного Kanto Chemical Co., Ltd.) и 0,33 г метансульфоновой кислоты (произведенной Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и образующуюся смесь нагревали при 500 Па при 180°C в течение 7 часов, чтобы получить преполимер. Преполимер затем кристаллизовали путем нагревания в печи при 120°C в течение 2 часов. Полученные преполимеры измельчали с использованием молотковой мельницы и просеивали через сито, чтобы получить измельченную массу, обладающую средним размером частиц 0,1 мм. На твердофазной стадии полимеризации брали 150 г преполимера и помещали в печь, с которой был связан масляный ротационный насос, выполняя таким образом вакуумную термообработку. Давление устанавливали в 50 Па, и нагревающую температуру устанавливали в: 140°C в течение 10 часов; 150°C в течение 10 часов; и 160°C в течение 20 часов. Средневесовую молекулярную массу, точку плавления, скорость тепловой потери массы и степень окрашивания полученной полимолочной кислоты анализировали способами, описанными в примере 6.In a reaction tank having a stirrer, 150 g of the 90% aqueous lactic acid solution of Example 9 was heated at 800 Pa at 160 ° C. for 3.5 hours to obtain oligomers. Then, 0.12 g of tin (II) acetate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and 0.33 g of methanesulfonic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to the oligomers, and the resulting mixture was heated at 500 Pa at 180 ° C for 7 hours to obtain a prepolymer. The prepolymer was then crystallized by heating in an oven at 120 ° C for 2 hours. The resulting prepolymers were ground using a hammer mill and sieved through a sieve to obtain a ground mass having an average particle size of 0.1 mm. At the solid-state polymerization stage, 150 g of the prepolymer were taken and placed in a furnace to which an oil rotary pump was connected, thus performing a vacuum heat treatment. The pressure was set at 50 Pa and the heating temperature was set at: 140 ° C for 10 hours; 150 ° C for 10 hours; and 160 ° C for 20 hours. The weight average molecular weight, melting point, rate of thermal mass loss, and the degree of staining of the obtained polylactic acid were analyzed by the methods described in example 6.
Пример 11: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыExample 11: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, как в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 30 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 200 м.д. пировиноградной кислоты, 100 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 3 м.д. фурфураля, 2 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 100 м.д. метилалактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9 to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 30 ppm methanol, 100 ppm. formic acid, 200 ppm pyruvic acid, 100 ppm 2-hydroxybutyric acid, 3 ppm furfural, 2 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 100 ppm. methylalactate.
Пример 12: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыExample 12: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid acid obtained in example 9 to lactic acid obtained in example 9, so that their concentration was brought to 65 ppm methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 5: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 5: Analysis of impurities in lactic acid and evaluation of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 100 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid acid obtained in example 9 to lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 100 ppm methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 6: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 6: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 600 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid acid obtained in example 9 to lactic acid obtained in example 9, so that their concentration was brought to 65 ppm methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 600 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 7: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 7: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 25 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid acid obtained in example 9 to lactic acid obtained in example 9, so that their concentration was brought to 65 ppm methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 25 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 8: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 8: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 25 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid acid obtained in example 9 to lactic acid obtained in example 9, so that their concentration was brought to 65 ppm methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 25 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 9: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 9: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 650 м.д. метиллактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid acid obtained in example 9 to lactic acid obtained in example 9, so that their concentration was brought to 65 ppm methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 650 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 10: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 10: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 70 м.д. метанола, 750 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты и 500 м.д. метиллактата.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid the acid obtained in example 9 to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentration was brought to 70 ppm methanol, 750 ppm 2-hydroxybutyric acid and 500 ppm methyl lactate.
Сравнительный Пример 11: Анализ примесей в молочной кислоте, проверка прямой полимеризации молочной кислоты и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 11: Analysis of impurities in lactic acid, verification of direct polymerization of lactic acid and assessment of the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации и анализировали таким же образом, что и в примере 10, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 600 м.д. уксусной кислоты и 300 м.д. пировиноградной кислоты.Polylactic acid was produced by polymerization and analyzed in the same manner as in Example 10, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in a 90% aqueous solution of lactic acid acid obtained in example 9 to lactic acid obtained in example 9, so that their concentration was brought to 600 ppm acetic acid and 300 ppm pyruvic acid.
Средневесовые молекулярные массы, точки плавления, скорости тепловой потери массы и степени окрашивания APHA полимолочных кислот, полученных в примерах 10-12 и Сравнительных примерах 5-11, приведены в таблице 6. В примерах 10-12 были получены полимолочные кислоты, обладающие превосходными физическими свойствами по средневесовой молекулярной массе, скорости тепловой потери массы и степени окрашивания. Однако в Сравнительном примере 5 средневесовая молекулярная масса была небольшая, и следовательно механическая прочность была низкой, и скорость тепловой потери массы была высокой, и следовательно термостабильность была низкой; в Сравнительных примерах 6-9 скорость тепловой потери массы была высокой, и степень окрашивания была высокой; и в Сравнительных примерах 10 и 11 скорость тепловой потери массы была высокой. Из этих результатов ясно, что в случаях, где количества примесей в молочной кислоте составляют не более чем предопределенные значения, можно получить полимолочную кислоту, обладающую превосходной термостабильностью, механической прочностью и цветом.Weight average molecular weights, melting points, heat loss rates, and APHA staining rates of polylactic acids obtained in Examples 10-12 and Comparative Examples 5-11 are shown in Table 6. In Examples 10-12, polylactic acids having excellent physical properties were obtained. by weight average molecular weight, rate of thermal mass loss and degree of staining. However, in Comparative Example 5, the weight average molecular weight was small, and therefore the mechanical strength was low, and the rate of heat loss of the mass was high, and therefore the thermal stability was low; in Comparative Examples 6-9, the rate of thermal mass loss was high and the degree of staining was high; and in Comparative Examples 10 and 11, the rate of thermal mass loss was high. From these results it is clear that in cases where the amounts of impurities in lactic acid are no more than predetermined values, it is possible to obtain polylactic acid having excellent thermal stability, mechanical strength and color.
Пример 13: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаExample 13: Analysis of impurities in lactic acid and assessment of the physical properties of lactide
В реакционном резервуаре, имеющем мешалку, 150 г молочной кислоты, полученной в примере 9, концентрировали при нагревании при 135°C при атмосферном давлении в течение 30 минут. Затем, при уменьшенном давлении (4500-6500 Па), температуру жидкости ступенчато увеличивали до 135°C (20 минут), 150°C (20 минут) и 160°C (20 минут), чтобы получить олигомеры. После этого к олигомерам добавляли 0,75 г октилата олова(II) (Nacalai Tesque), и проводили простую дистилляцию при уменьшенном давлении (1000-2000 Па) при 200°C в течение 2 часов, чтобы дистиллировать лактид. Чтобы избежать засорения труб, температуру конденсатора устанавливали 110°C. Фракция лактида была получена в количестве 93,3 г. Выход лактид составил 87,2% по отношению к начальной L-молочной кислоте.In a reaction tank having a stirrer, 150 g of lactic acid obtained in Example 9 was concentrated by heating at 135 ° C. at atmospheric pressure for 30 minutes. Then, under reduced pressure (4500-6500 Pa), the liquid temperature was gradually increased to 135 ° C (20 minutes), 150 ° C (20 minutes) and 160 ° C (20 minutes) to obtain oligomers. Thereafter, 0.75 g of tin (II) octylate (Nacalai Tesque) was added to the oligomers, and simple distillation was carried out under reduced pressure (1000-2000 Pa) at 200 ° C for 2 hours to distill the lactide. To avoid clogging of the pipes, the condenser temperature was set to 110 ° C. The lactide fraction was obtained in an amount of 93.3 g. The yield of lactide was 87.2% with respect to the initial L-lactic acid.
Пример 14: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаExample 14: Analysis of impurities in lactic acid and assessment of the physical properties of lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 30 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 200 м.д. пировиноградной кислоты, 100 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 3 м.д. фурфураля, 2 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 100 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 30 ppm. methanol, 100 ppm. formic acid, 200 ppm pyruvic acid, 100 ppm 2-hydroxybutyric acid, 3 ppm furfural, 2 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 100 ppm. methyl lactate.
Пример 15: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаExample 15: Analysis of impurities in lactic acid and assessment of the physical properties of lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 65 ppm. methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 12: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаComparative Example 12: Analysis of Impurities in Lactic Acid and Assessment of the Physical Properties of Lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 100 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 100 ppm. methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 13: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаComparative Example 13: Analysis of Impurities in Lactic Acid and Assessment of the Physical Properties of Lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 600 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 65 ppm. methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 600 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 14: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаComparative Example 14: Analysis of Impurities in Lactic Acid and Assessment of the Physical Properties of Lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 25 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 65 ppm. methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 25 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 15: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаComparative Example 15: Analysis of Impurities in Lactic Acid and Assessment of the Physical Properties of Lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 25 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 350 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 65 ppm. methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 25 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 350 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 16: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаComparative Example 16: Analysis of Impurities in Lactic Acid and Assessment of the Physical Properties of Lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 65 м.д. метанола, 100 м.д. муравьиной кислоты, 300 м.д. уксусной кислоты, 300 м.д. пировиноградной кислоты, 150 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты, 5 м.д. фурфураля, 5 м.д. 5-гидроксиметилфурфураля и 650 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 65 ppm. methanol, 100 ppm. formic acid, 300 ppm acetic acid, 300 ppm pyruvic acid, 150 ppm 2-hydroxybutyric acid, 5 ppm furfural, 5 ppm 5-hydroxymethylfurfural and 650 ppm. methyl lactate.
Сравнительный Пример 17: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаComparative Example 17: Analysis of Impurities in Lactic Acid and Assessment of the Physical Properties of Lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 70 м.д. метанола, 750 м.д. 2-гидроксимасляной кислоты и 500 м.д. метиллактата.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in example 9, so that their concentrations were brought to 70 ppm. methanol, 750 ppm 2-hydroxybutyric acid and 500 ppm methyl lactate.
Сравнительный Пример 18: Анализ примесей в молочной кислоте и оценка физических свойств лактидаComparative Example 18: Analysis of Impurities in Lactic Acid and Assessment of the Physical Properties of Lactide
Лактид синтезировали таким же образом, что и в примере 13, за исключением того, что использовали 150 г водного раствора молочной кислоты, который подготавливали путем добавления соответствующих компонентов, наряду с примесями, содержащимися в 90%-ом водном растворе молочной кислоты, полученном в примере 9, к молочной кислоте, полученной в примере 9, таким образом, чтобы их концентрации были доведены до 600 м.д. уксусной кислоты и 300 м.д. пировиноградной кислоты.Lactide was synthesized in the same manner as in example 13, except that 150 g of an aqueous solution of lactic acid was used, which was prepared by adding the appropriate components, along with the impurities contained in the 90% aqueous solution of lactic acid obtained in example 9, to the lactic acid obtained in Example 9, so that their concentrations were brought to 600 ppm. acetic acid and 300 ppm pyruvic acid.
Выход и степени окрашивания APHA лактидов, полученных в примерах 13-15 и Сравнительных примерах 12-18 приведены в таблице 6. В примерах 13-15 были получены превосходные результаты по выходу лактида и степени окрашивания. Однако, в Сравнительных примерах 12-18, выход составлял меньше чем 80%; и в Сравнительных примерах 13-15, где содержалось большое количество пировиноградной кислоты, фурфураля и т.п., степень окрашивания была высокой. Из этих результатов было обнаружено, что в случаях, где количества примесей в молочной кислоте составляют не больше чем предопределенные значения, можно получить лактид, демонстрирующий высокий выход и низкую степень окрашивания.The yield and degree of staining of APHA of the lactides obtained in Examples 13-15 and Comparative Examples 12-18 are shown in Table 6. In Examples 13-15, excellent results were obtained for the yield of lactide and degree of staining. However, in Comparative Examples 12-18, the yield was less than 80%; and in Comparative Examples 13-15, which contained a large amount of pyruvic acid, furfural, and the like, the degree of staining was high. From these results, it was found that in cases where the amounts of impurities in lactic acid are no more than predetermined values, lactide can be obtained showing a high yield and a low degree of staining.
Пример 16: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыExample 16: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
В реакционный резервуар, имеющий мешалку, добавляли 50 г лактида, полученного в примере 13, и 0,05 г стеарилового спирта, и атмосферу в системе заменяли азотом, с последующим нагреванием образующейся смеси до 190°C до растворения лактида. Затем добавляли 0,025 г октилата олова(II) в качестве катализатора, и выполняли полимеризацию при 190°C в течение 2 часов. Полученную полимолочную кислоту анализировали по ее средневесовой молекулярной массе, точке плавления, скорости тепловой потери массы и степени окрашивания при помощи способов, описанных в примере 6.50 g of the lactide obtained in Example 13 and 0.05 g of stearyl alcohol were added to the reaction tank having a stirrer, and the atmosphere in the system was replaced with nitrogen, followed by heating the resulting mixture to 190 ° C until the lactide was dissolved. Then, 0.025 g of tin (II) octylate was added as a catalyst, and polymerization was performed at 190 ° C. for 2 hours. The resulting polylactic acid was analyzed by its weight average molecular weight, melting point, heat loss rate and degree of staining using the methods described in example 6.
Пример 17: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыExample 17: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 14.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 14 were used.
Пример 18: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыExample 18: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 15.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 15 were used.
Сравнительный Пример 19: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 19: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 12.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 12 were used.
Сравнительный Пример 20: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 20: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 13.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 13 were used.
Сравнительный Пример 21: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 21: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 14.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 14 were used.
Сравнительный Пример 22: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 22: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 15.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 15 were used.
Сравнительный Пример 23: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 23: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 16.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 16 were used.
Сравнительный Пример 24: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 24: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 17.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 17 were used.
Сравнительный Пример 25: Получение полимолочной кислоты путем полимеризации с использованием лактида в качестве исходного сырья и оценка физических свойств полимолочной кислотыComparative Example 25: Obtaining polylactic acid by polymerization using lactide as a feedstock and assessing the physical properties of polylactic acid
Полимолочную кислоту производили путем полимеризации лактида и анализировали в соответствии с той же процедурой, что и в примере 16, за исключением того, что было использовано 50 г лактида, полученного в примере 18.Polylactic acid was produced by polymerization of lactide and analyzed in accordance with the same procedure as in example 16, except that 50 g of the lactide obtained in example 18 were used.
Средневесовые молекулярные массы, точки плавления, скорости тепловой потери массы и степени окрашивания APHA полимолочных кислот, полученных в примерах 16-18 и Сравнительных примерах 19-25, приведены в таблице 6. В примерах 16-18 были получены полимолочные кислоты, обладающие превосходными физическими свойствами по средневесовой молекулярной массе, скорости тепловой потери массы и степени окрашивания. Однако, в Сравнительных примерах 19 и 20, средневесовая молекулярная масса была небольшой. Также, в Сравнительных примерах 20-22, скорость потери массы была высокой и степень окрашивания была высокой; и в Сравнительных примерах 23-25 скорость потери массы была высокой.Weight average molecular weights, melting points, heat loss rates, and APHA staining rates of polylactic acids obtained in Examples 16-18 and Comparative Examples 19-25 are shown in Table 6. In Examples 16-18, polylactic acids having excellent physical properties were obtained. by weight average molecular weight, rate of thermal mass loss and degree of staining. However, in Comparative Examples 19 and 20, the weight average molecular weight was small. Also, in Comparative Examples 20-22, the weight loss rate was high and the degree of staining was high; and in Comparative Examples 23-25, the rate of mass loss was high.
ПРИМЕНИМОСТЬ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХAPPLICABILITY IN OPERATING CONDITIONS
Молочную кислоту, полученную способом по настоящему изобретению для получения молочной кислоты, можно соответственно использовать для продуктов питания и фармацевтических препаратов, и в качестве мономерного материала для полимолочной кислоты, которая является разлагаемой микроорганизмами пластмассой общего назначения. Кроме того, полимолочная кислота, полученная при использовании молочной кислоты в качестве сырьевого материала, обладает превосходной термостабильностью, механической прочностью и цветом, так что полимолочная кислота является подходящей для различных применений, таких как волокна, пленки и формованные изделия.Lactic acid obtained by the method of the present invention for the production of lactic acid can be suitably used for food and pharmaceuticals, and as a monomer material for polylactic acid, which is a general purpose plastic degradable by microorganisms. In addition, polylactic acid obtained using lactic acid as a raw material has excellent thermal stability, mechanical strength and color, so that polylactic acid is suitable for various applications such as fibers, films and molded products.
ОПИСАНИЕ СИМВОЛОВDESCRIPTION OF SYMBOLS
1. Ферментационный реактор1. Fermentation reactor
2. Резервуар для мембранного разделения2. The tank for membrane separation
3. Элемент разделяющей мембраны3. The element of the separating membrane
4. Устройство, подающее газ4. Gas supply device
5. Мешалка5. Stirrer
6. Контрольное устройство гидравлической разности напора6. The control device of the hydraulic differential pressure
7. Насос, подающий культуральную среду7. Pump feeding culture medium
8. Насос, подающий раствор для регулирования pH8. pH feed pump
9. Устройство, детектирующее/контролирующее pH9. pH Detecting / Monitoring Device
10. Насос для циркуляции ферментационной жидкости10. Pump for circulating fermentation liquid
11. Датчик уровня11. Level sensor
12. Температурный регулятор12. Temperature regulator
13. Резервуар для сырьевой жидкости13. Raw material reservoir
14. Ячейка, оборудованная нанофильтрационной мембранной или обратноосмотической мембраной14. A cell equipped with a nanofiltration membrane or reverse osmosis membrane
15. Насос высокого давления15. High pressure pump
16. Поток мембранного фильтрата16. The flow of membrane filtrate
17. Поток мембранного концентрата17. The flow of membrane concentrate
18. Поток культуральной среды, подаваемой насосом высокого давления18. The flow of culture medium supplied by a high pressure pump
19. Нанофильтрационная мембрана19. Nanofiltration membrane
20. Поддерживающая пластина20. Support plate
Claims (10)
(A) стадия непрерывного культивирования, где ферментационную культуральную среду микроорганизма, обладающего способностью молочнокислого брожения, фильтруют через пористую мембрану, имеющую средний размер пор не меньше чем 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм, с разностью трансмембранного давления в интервале от 0,1 до 20 кПа, и фильтрат собирают при сохранении неотфильтрованной жидкости в культуральной среде или возвращении неотфильтрованной жидкости в культуральную среду и добавлении сырья для ферментации к культуральной среде;
(B) стадия фильтрования фильтрата, полученного на стадии (А), через нанофильтрационную мембрану; и
(C) стадия дистилляции фильтрата, полученного на стадии (В), под давлением не меньше чем 10 Па и не больше чем 30 кПа, при не меньше чем 50°C и не больше чем 180°C для извлечения молочной кислоты.1. A method of producing lactic acid, comprising the following stages (A) to (C):
(A) a continuous cultivation step, wherein the fermentation culture medium of a microorganism having lactic acid fermentation is filtered through a porous membrane having an average pore size of not less than 0.01 μm and less than 1 μm, with a transmembrane pressure difference in the range of 0.1 up to 20 kPa, and the filtrate is collected while maintaining unfiltered liquid in the culture medium or returning unfiltered liquid to the culture medium and adding raw materials for fermentation to the culture medium;
(B) a step of filtering the filtrate obtained in step (A) through a nanofiltration membrane; and
(C) a step for distilling the filtrate obtained in step (B) under a pressure of not less than 10 Pa and not more than 30 kPa, at not less than 50 ° C and not more than 180 ° C to recover lactic acid.
где R представляет -Н или -СН3 и n представляет целое число от 0 до 3.7. The method for producing lactic acid according to claim 6, wherein said polyamide comprises cross-linked piperazine polyamide as a main component and further includes a forming component represented by chemical formula 1:
where R is —H or —CH 3 and n is an integer from 0 to 3.
(A) стадия непрерывного культивирования, где ферментационную культуральную среду микроорганизма, обладающего способностью молочнокислого брожения, фильтруют через пористую мембрану, имеющую средний размер пор не меньше чем 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм, с разностью трансмембранного давления в интервале от 0,1 до 20 кПа, и фильтрат собирают при сохранении неотфильтрованной жидкости в культуральной среде или возвращении неотфильтрованной жидкости в культуральную среду и добавлении сырья для ферментации к культуральной среде;
(B) стадия фильтрования фильтрата, полученного на стадии (А), через нанофильтрационную мембрану;
(C) стадия дистилляции фильтрата, полученного на стадии (В), под давлением не меньше чем 10 Па и не больше чем 30 кПа, при не меньше чем 50°C и не больше чем 180°C с получением молочной кислоты; и
последующая стадия получения лактида, где молочную кислоту, полученную на стадии (С), используют в качестве исходного сырья.8. The method of obtaining lactide, comprising the following stages:
(A) a continuous cultivation step, wherein the fermentation culture medium of a microorganism having lactic acid fermentation is filtered through a porous membrane having an average pore size of not less than 0.01 μm and less than 1 μm, with a transmembrane pressure difference in the range of 0.1 up to 20 kPa, and the filtrate is collected while maintaining unfiltered liquid in the culture medium or returning unfiltered liquid to the culture medium and adding raw materials for fermentation to the culture medium;
(B) a step of filtering the filtrate obtained in step (A) through a nanofiltration membrane;
(C) a step for distilling the filtrate obtained in step (B) under a pressure of not less than 10 Pa and not more than 30 kPa, at not less than 50 ° C and not more than 180 ° C to produce lactic acid; and
the subsequent stage of obtaining lactide, where the lactic acid obtained in stage (C) is used as a feedstock.
(А) стадия непрерывного культивирования, где ферментационную культуральную среду микроорганизма, обладающего способностью молочнокислого брожения, фильтруют через пористую мембрану, имеющую средний размер пор не меньше чем 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм, с разностью трансмембранного давления в интервале от 0,1 до 20 кПа, и фильтрат собирают при сохранении неотфильтрованной жидкости в культуральной среде или возвращении неотфильтрованной жидкости в культуральную среду и добавлении сырья для ферментации к культуральной среде;
(B) стадия фильтрования фильтрата, полученного на стадии (А), через нанофильтрационную мембрану;
(C) стадия дистилляции фильтрата, полученного на стадии (В), под давлением не меньше чем 10 Па и не больше чем 30 кПа, при не меньше чем 50°C и не больше чем 180°C с получением молочной кислоты;
с последующим получением лактида из молочной кислоты, полученной на стадии (С), и его полимеризацией с получением полимолочной кислоты.9. A method of producing polylactic acid, comprising the following stages:
(A) a stage of continuous cultivation, where the fermentation culture medium of a microorganism having the ability of lactic acid fermentation is filtered through a porous membrane having an average pore size of not less than 0.01 μm and less than 1 μm, with a transmembrane pressure difference in the range of 0.1 up to 20 kPa, and the filtrate is collected while maintaining unfiltered liquid in the culture medium or returning unfiltered liquid to the culture medium and adding raw materials for fermentation to the culture medium;
(B) a step of filtering the filtrate obtained in step (A) through a nanofiltration membrane;
(C) a step for distilling the filtrate obtained in step (B) under a pressure of not less than 10 Pa and not more than 30 kPa, at not less than 50 ° C and not more than 180 ° C to produce lactic acid;
followed by obtaining lactide from lactic acid obtained in stage (C), and polymerizing it to obtain polylactic acid.
(A) стадия непрерывного культивирования, где ферментационную культуральную среду микроорганизма, обладающего способностью молочнокислого брожения, фильтруют через пористую мембрану, имеющую средний размер пор не меньше чем 0,01 мкм и меньше чем 1 мкм, с разностью трансмембранного давления в интервале от 0,1 до 20 кПа, и фильтрат собирают при сохранении неотфильтрованной жидкости в культуральной среде или возвращении неотфильтрованной жидкости в культуральную среду и добавлении сырья для ферментации к культуральной среде;
(B) стадия фильтрования фильтрата, полученного на стадии (А), через нанофильтрационную мембрану;
(C) стадия дистилляции фильтрата, полученного на стадии (В), под давлением не меньше чем 10 Па и не больше чем 30 кПа, при не меньше чем 50°C и не больше чем 180°C с получением молочной кислоты; и
последующая стадия получения полимолочной кислоты, где молочную кислоту, полученную на стадии (С), полимеризируют путем прямой дегидратационной поликонденсации. 10. A method of producing polylactic acid, comprising the following stages:
(A) a continuous cultivation step, wherein the fermentation culture medium of a microorganism having lactic acid fermentation is filtered through a porous membrane having an average pore size of not less than 0.01 μm and less than 1 μm, with a transmembrane pressure difference in the range of 0.1 up to 20 kPa, and the filtrate is collected while maintaining unfiltered liquid in the culture medium or returning unfiltered liquid to the culture medium and adding raw materials for fermentation to the culture medium;
(B) a step of filtering the filtrate obtained in step (A) through a nanofiltration membrane;
(C) a step for distilling the filtrate obtained in step (B) under a pressure of not less than 10 Pa and not more than 30 kPa, at not less than 50 ° C and not more than 180 ° C to produce lactic acid; and
the subsequent stage of obtaining polylactic acid, where the lactic acid obtained in stage (C) is polymerized by direct dehydration polycondensation.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008333014 | 2008-12-26 | ||
JP2008-333014 | 2008-12-26 | ||
JP2008333015 | 2008-12-26 | ||
JP2008-333015 | 2008-12-26 | ||
PCT/JP2009/071572 WO2010074222A1 (en) | 2008-12-26 | 2009-12-25 | Method for producing lactic acid and method for producing polylactic acid |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015155295A Division RU2650802C1 (en) | 2008-12-26 | 2009-12-25 | Lactic acid composition and its application |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011131062A RU2011131062A (en) | 2013-02-10 |
RU2574783C2 true RU2574783C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661029C1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-07-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские видеосистемы" (ООО "МедВис") | Fluorescent navigation device for neurosurgery |
RU2661792C2 (en) * | 2016-06-22 | 2018-07-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт Агроэкологии и Биотехнологии" | Biotechnological method of obtaining lactic acid |
RU2665842C1 (en) * | 2017-12-05 | 2018-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Инжиниринговый центр "Зеленая химия" | Method of producing lactic acid |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001092555A1 (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-06 | Lactascan Aps | Method for producing lactic acid |
US6489508B1 (en) * | 1997-06-06 | 2002-12-03 | Brussels Biotech | Method for purifying lactic acid |
JP2003335850A (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-28 | J Corporation:Kk | Method of manufacturing biodegradable plastic and apparatus for it |
WO2006001034A2 (en) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Reliance Life Sciences Pvt Ltd | Production of polylactic acid (pla) from renewable feedstocks |
RU2301230C2 (en) * | 2005-03-23 | 2007-06-20 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева | Method for preparing lactide |
WO2007097260A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Toray Industries, Inc. | Method of producing chemical product and continuous fermentation apparatus |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6489508B1 (en) * | 1997-06-06 | 2002-12-03 | Brussels Biotech | Method for purifying lactic acid |
WO2001092555A1 (en) * | 2000-05-30 | 2001-12-06 | Lactascan Aps | Method for producing lactic acid |
JP2003335850A (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-28 | J Corporation:Kk | Method of manufacturing biodegradable plastic and apparatus for it |
WO2006001034A2 (en) * | 2004-05-20 | 2006-01-05 | Reliance Life Sciences Pvt Ltd | Production of polylactic acid (pla) from renewable feedstocks |
RU2301230C2 (en) * | 2005-03-23 | 2007-06-20 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева | Method for preparing lactide |
WO2007097260A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Toray Industries, Inc. | Method of producing chemical product and continuous fermentation apparatus |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ZHANG WANG-XI ET AL. "Synthesis and Properties of High Molecular Weight Poly(Lactic Acid) and its Resultant Fibers", Chinese Journal of Polymer Science, 2008, v.26, No.4, p.425-432. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661792C2 (en) * | 2016-06-22 | 2018-07-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт Агроэкологии и Биотехнологии" | Biotechnological method of obtaining lactic acid |
RU2661029C1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-07-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Медицинские видеосистемы" (ООО "МедВис") | Fluorescent navigation device for neurosurgery |
RU2665842C1 (en) * | 2017-12-05 | 2018-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Инжиниринговый центр "Зеленая химия" | Method of producing lactic acid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11597694B2 (en) | Method for producing lactic acid and method for producing polylactic acid | |
JP5992135B2 (en) | Process for producing lactic acid by continuous fermentation | |
JP5092487B2 (en) | Production method of chemicals by continuous fermentation | |
KR101345160B1 (en) | Method of producing chemical product and continuous fermentation apparatus | |
JP5141126B2 (en) | Method for producing D-lactic acid by continuous fermentation | |
JP2008237213A (en) | Continuous fermentation apparatus | |
JP5358911B2 (en) | Process for producing chemicals by continuous fermentation | |
JP2012012322A (en) | Lactic acid and method for producing lactic acid | |
JP5262011B2 (en) | Lactic acid production method and production apparatus | |
JP2011036146A (en) | Method for producing chemical by continuous culture and apparatus for producing the same | |
JP5223520B2 (en) | Process for producing chemicals by continuous fermentation | |
JP2008245537A (en) | Method for producing chemicals by continuous fermentation | |
RU2574783C2 (en) | Method of obtaining lactic acid, method of obtaining lactide and methods of obtaining polylactic acid | |
JP5061639B2 (en) | Continuous fermentation equipment | |
JP5593594B2 (en) | Process for producing chemicals by continuous culture | |
JP2009171879A (en) | Method for producing lactic acid |