[發明專利]3-羥基丁酸酯的非有機溶劑提取方法

在審

• 申請號: 201810551327.6
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108840799A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 張利平;王鴻鵬;張進華;呂文達
• 申請（專利權）人: 保定百恩杰生物科技有限公司
• 主分類號: C07C67/48
• 分類號: C07C67/48;C07C67/56;C07C69/675
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 湯小東

本發明公開了一種3?羥基丁酸酯的非有機溶劑提取方法，包括以下步驟：微波輻照處理產生3?羥基丁酸酯的干菌體，然后用蒸餾水溶解經微波輻照的干菌體，獲得菌液；將菌液依次進行高溫處理、低溫處理和凍融破碎處理，之后自菌液中提取純化3?羥基丁酸酯。本發明采用微波輻照輔助高低溫反復凍融破碎細胞壁，實現高效率的破壞細胞壁釋放產生的3?羥基丁酸酯，有利于提取工作的進行，在整個破壁過程未使用任何有機試劑，在提取純化的過程也避免毒性大的有機試劑的使用，改變目前有機試劑提取純化3?羥基丁酸酯所帶來的弊端。

技術領域

本發明涉及微生物中提取活性成分的領域，特別涉及一種3-羥基丁酸酯的非有機溶劑提取方法。

背景技術

PHB是一類由微生物發酵制造的熱塑性生物降解材料，純PHB為3-羥基丁酸酯的均聚物，熔點175℃，潔凈度高，加工困難，力學性能差，常用的是共聚物，而聚羥基丁酸酯(PHB)是聚羥基脂肪酸酯(PHA)家族的一種聚合物。聚羥基脂肪酸酯(PHA)(Polyhy-droxyalkanoates，簡稱PHA)是微生物細胞，特別在細菌細胞中大量存在著一種高分子聚酯，目前已經發現PHA聚酯有至少125種不同的單體結構，并且新的單體被不斷地發現出來。微生物合成的PHA有一些特殊的性能，包括生物可降解性、生物相容性、壓電性和光學活性等，具有很廣的應用前景，因此，一直被科研和生產領域關注，但是由于受微生物生長環境及基因因素影響產率低、以及活性成分提取過程或方法不當造成的損失等，使得由微生物產生PHA的產量受到限制，所以如何提高產量以便于應用成為生產PHA的瓶頸。

目前，從微生物菌體中提取PHA的方法多采用不同有機溶劑進行提取，即酯提法，在提取之前先破壞菌體細胞的細胞壁以釋放胞內物質。常用的破壁方法有：超聲波破壁法、SDS-NaClO混合破壁法、凍融破壁法以及液氮研磨破壁法，而這幾種破壁方法各有優缺點，一般采用一種或者多種結合對細胞壁進行破碎，獲得含有PHA及其他胞內物質的破碎細胞再用有機溶劑溶解并提取，常用的有機試劑有氯仿，然后將氯仿抽提揮發掉，得到PHA薄膜。但這種方法有很大的弊端，由于PHA在氯仿中的溶解度在百分之一左右，所以在提取過程中會大量使用氯仿試劑，不僅對工作人員身體造成嚴重的傷害，對環境也是很大的污染，而且氯仿價格貴，加大了提取成本。因此，一種采用環保方式進行破壁及提取，盡量少用或者不用有機試劑提取純化PHA，為本發明致力達到的目標。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種3-羥基丁酸酯的非有機溶劑提取方法，通過微波輻照干菌體輔助高低溫凍融破碎法更高效率的破壞細胞壁，釋放菌體產生的活性物質，并改變目前大量使用有機溶劑提取純化3-羥基丁酸酯的方法。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種3-羥基丁酸酯的非有機溶劑提取方法，包括以下步驟：

微波輻照處理產生3-羥基丁酸酯的干菌體，然后用蒸餾水溶解經微波輻照的干菌體，獲得菌液；

將所述菌液依次進行高溫處理、低溫處理和凍融破碎處理，之后自所述菌液中提取純化3-羥基丁酸酯。

優選的是，所述微波輻照采用微波頻率300～1500MHz以上；間歇性微波輻照1～3次，一次輻照時間為1～5min，一次微波輻照結束至下一次微波輻照開始間隔時間為5～15min。

優選的是，所述微波輻照采用微波頻率800～1000MHz以上；間歇性微波輻照2～3次，一次輻照時間為2～3min，一次微波輻照結束至下一次微波輻照開始間隔時間為8～12min。

優選的是，所述用蒸餾水溶解經微波輻照的干菌體具體操作為：按重量份數計量，將1份干菌體溶解在20～30份蒸餾水中得到所述菌液；