一种鼠李糖脂发酵液的在线分离及纯化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108949850A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810863137.8(22)申请日2018.08.01(71)申请人万华化学集团股份有限公司地址264006山东省烟台市经济技术开发区天山路17号(72)发明人石森王竞辉杨付伟姜西娟张雅萍鞠昌迅黎源(51)Int.Cl.C12P19/02(2006.01)C07H1/06(2006.01)C07H3/02(2006.01)C12R1/38(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种鼠李糖脂发酵液的在线分离及纯化方法(57)摘要本发明涉及一种鼠李糖脂发酵液的在线分离及纯化方法，该方法可以高收率地在线分离鼠李糖脂，获得高纯鼠李糖脂产品，同时解决在发酵过程中的起泡问题。该方法包括以下步骤：1.使用工程菌发酵生产鼠李糖脂时，在发酵过程的中后期向发酵液中一次性加入阴离子交换树脂，继续完成发酵；2.分离树脂和发酵液，树脂用洗脱剂反洗，获得鼠李糖脂水溶液；3.调节鼠李糖脂水溶液pH值，用超滤膜过滤浓缩，冷冻干燥浓缩液，得到鼠李糖脂纯品。CN108949850ACN108949850A权利要求书1/1页1.一种鼠李糖脂发酵液的在线分离及纯化方法，包含以下步骤：(1)使用工程菌发酵生产鼠李糖脂时，在发酵过程中向发酵液中一次性加入阴离子交换树脂，继续完成发酵；(2)分离树脂和发酵液，用洗脱剂反洗树脂，得到鼠李糖脂水溶液；(3)调节鼠李糖脂水溶液pH值，过滤浓缩，干燥浓缩液，得到鼠李糖脂纯品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)在发酵中后期加入阴离子交换树脂，优选在开始发酵72-96小时后加入，树脂加入后继续发酵96-120小时至发酵终点，上述发酵周期合计为168-216小时。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中阴离子交换树脂为碱性阴离子树脂，优选苯乙烯系弱碱性阴离子树脂；阴离子交换树脂加入体积为发酵液体积的1-10％，优选3-8％。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中树脂加入后控制发酵液的pH值为6.8-7.0。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中树脂与发酵液的分离方式采用沉降或过滤方式；分离后的树脂用2-5倍体积超纯水洗涤1-2次，然后装入树脂交换柱，其树脂装填的长径比为19:1-100:1，优选30:1-50:1。6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中树脂洗脱剂为氢氧化钾和/或氢氧化钠的水溶液，浓度为0.1-4wt％，优选0.5-1wt％；洗脱剂用量为待洗脱树脂体积的10-200倍，优选20-50倍，洗脱方式为动态洗脱，洗脱剂体积流速为每分钟0.2-5倍于树脂体积，优选0.5-2倍于树脂体积。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)调节鼠李糖脂水溶液pH为7-8。8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，步骤(3)使用超滤工艺对鼠李糖脂水溶液进行过滤浓缩，采用截留分子量3k-5k的超滤膜；待超滤截留体积为鼠李糖脂水溶液原体积的1/10-1/5时停止过滤，保留浓缩液。9.根据权利要求1、7-8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中使用冷冻干燥方法干燥浓缩液。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，该方法产品回收率大于90％，所获鼠李糖脂为含量大于98％的粉末状高纯品，发酵过程中无明显起泡现象。2CN108949850A说明书1/4页一种鼠李糖脂发酵液的在线分离及纯化方法技术领域[0001]本发明属于分离纯化技术领域，具体涉及一种鼠李糖脂发酵液的在线分离及纯化方法。技术背景[0002]鼠李糖脂，是一种生物表面活性剂，主要由铜绿假单胞菌在一定的环境下代谢生成，其具有良好的表面活性及界面活性，可以广泛地应用于石化、环境、医药、食品以及农业等领域。鼠李糖脂具有良好的化学和生物特性，随着目前国家在环境保护及修复方面越来越重视，同时由于鼠李糖脂在环境修复方面突出的表现，其需求量与日俱增。[0003]但鼠李糖脂产率低，发酵培养基成分复杂，副产物多，直接导致其提取工艺复杂，成本较高，阻碍了产品的工业化发展。传统的鼠李糖脂提纯方法主要采用离心、酸沉、萃取工艺，提取过程复杂，如果采用有机溶剂萃取不仅影响产品品质、消耗大量有机溶剂而且生产过程存在安全隐患。专利CN103833800A报道使用有机溶剂萃取水相中鼠李糖脂进而进行分离的方法，使用的溶剂可以是乙酸乙酯、丁醇或二乙醚，最终产品纯度仅为75％，并且需要处理大量的废有机溶剂。[0004]鼠李糖脂的生产过程中存在的另一大问题是发泡问题。鼠李糖脂本身是一种表面活性剂，发酵液中成分复杂，随着鼠李糖脂含量的