[發明專利]一種小球藻磁性分離方法

有效

• 申請號: 201110225274.7
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102277300A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 郭晨;王鋒;劉春朝
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12R1/89
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳慧珍

1.一種小球藻磁性分離方法，所述方法包括：以Fe₃O₄納米顆粒為磁性分離介質，在小球藻培養結束后加入所述Fe₃O₄納米顆粒磁性分離介質進行小球藻的磁性分離和收集，獲得的小球藻細胞與磁性介質的聚合物，經洗滌后，優選經去離子水洗滌，在小球藻細胞與磁性介質的聚合物中加入鹽酸，溶解并進行微濾，得到小球藻。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，微濾獲得的濾液經調節pH后，制備成Fe₃O₄納米顆粒，所述Fe₃O₄納米顆粒繼續作為磁性分離介質使用。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)使Fe₃O₄納米顆粒分散形成穩定的懸浮液，得到磁性分離介質；

(2)在小球藻培養液加入步驟(1)獲得的磁性分離介質，并使其混合均勻；

(3)對步驟(2)中獲得的小球藻進行磁性分離，除去清液，獲得小球藻與磁性介質的聚合物；

(4)在獲得的聚合物中加入鹽酸反應，使得小球藻分離，然后通過微濾獲得小球藻。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括在步驟(3)之后緊接著進行：

(3-1)將步驟(3)中獲得的小球藻與磁性介質的聚合物，洗滌并除去清液；

所述洗滌采用去離子水洗滌，優選采用用2-6倍體積的去離子水洗滌至少2次，優選3-6次，更優選3次；

所述除去清液優選采用磁性分離除去清液。

5.如權利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述Fe₃O₄納米顆粒的粒徑為6-80納米，優選8-20納米，更優選10-15納米；所述形成穩定的懸浮液，采用超聲分散法，經超聲使Fe₃O₄納米顆粒分散于去離子水中，形成穩定的懸浮液。

6.如權利要求3-5之一所述的方法，其特征在于，所述磁性分離介質的用量為有效量，優選至少0.02％w/v，更優選0.02-0.05％w/v；

所述混合均勻為在室溫下攪拌，使其混合均勻；

所述攪拌可在磁性分離介質完全加入后開始攪拌，也可以在磁性分離介質加入的同時邊加入邊攪拌；

所述攪拌為，將所述微藻培養液置入攪拌反應器中，其中攪拌轉速為200-400rpm，攪拌時間為1-3分鐘。

7.如權利要求4-6之一所述的方法，其特征在于，所述加入鹽酸使得小球藻分離，優選加入2-5mL/g聚合物的鹽酸，鹽酸濃度為6-9mol/L，反應時間優選為20-60s，進一步優選為40s；

所述微濾獲得的小球藻細胞，可進一步洗滌除去Cl^-以及Fe²⁺和Fe³⁺；所述洗滌優選采用去離子水洗滌，更優選經去離子水沖洗至少2次，優選3-6次，更優選3次；

所述微濾采用的微濾膜孔徑為0.1-1μm。

8.如權利要求3-7之一所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟：

(5)將步驟(4)獲得濾液pH調節至0.5-1.5，以濾液為原料，制備得到Fe₃O₄納米顆粒，所述制備得到的Fe₃O₄納米顆粒可以返回步驟(1)繼續使用。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述pH調節優選采用氨水。

10.一種小球藻磁性分離方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)Fe₃O₄納米顆粒經超聲使其分散于去離子水中，形成穩定的懸浮液，即得到磁性分離介質，懸浮液的濃度為2-5％(w/v)；

(2)將培養獲得的小球藻培養液在室溫條件下置入攪拌反應器中，在200-400rpm的轉速下，加入步驟(1)獲得的磁性分離介質，對培養液中的小球藻進行分離，磁性分離介質的用量為0.02-0.05％(w/v)，攪拌時間為1-3分鐘；

(3)磁分離后除去上層清液，收集分離獲得的小球藻細胞與磁性介質的聚合物，用4-6倍體積的去離子水洗滌至少3次，每次洗滌后通過磁分離除去上層清液；

(4)在經過洗滌后的聚合物中加入2-5mL/g聚合物的鹽酸，反應20-60s，鹽酸濃度為6-9mol/L，反應結束后微濾除去小球藻細胞，小球藻細胞經去離子水沖洗至少3次并微濾，獲得小球藻，并收集所有濾液；

(5)用氨水將步驟(4)的濾液pH調節至pH?0.8-1.5，以濾液為原料，制備Fe₃O₄納米顆粒，并將制備的Fe₃O₄納米顆粒返回步驟(1)。