[发明专利]3-羟基丙醛的检测和提取

说明书

本发明涉及从包含3‑HPA的水溶液中提取3‑羟基丙醛（3‑HPA）和/或其衍生物的方法，所述方法包括：（a）使所述水溶液与壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物接触；（b）分离结合了3‑HPA的壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物；和（c）用洗涤介质将结合了3‑HPA的壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物洗涤至少一次；其中3‑HPA和/或其衍生物在所述洗涤介质中。

技术领域

本发明涉及从水溶液中鉴定和/或提取3-羟基丙醛（3-HPA）和/或其衍生物的方法。特别地，该方法涉及使3-HPA与至少一种3-HPA清除剂例如壳聚糖和/或壳聚糖聚合物接触。

背景技术

3-羟基丙醛（3-HPA）是用于生产几种化合物例如丙烯醛、丙烯酸和/或1,3-丙二醇的有用原料。3-HPA的生产和提取因此对于这些最终产品的生产是重要的。目前，使用微生物手段从可再生原料生产3-HPA。最常用的方法之一包括使用细菌细胞从甘油生产3-HPA。然而，低浓度的3-HPA对细胞有毒，并且导致细胞死亡和/或以低效率产生3-HPA。细胞因此不能长时间段使用，并且3-HPA生产停止。

保护细胞不被杀死且维持以高收率的3-HPA生产的一种方法是在3-HPA生产时或在3-HPA达到毒性水平之前从生产介质（production medium）中提取3-HPA。这允许细胞重复使用，并且还允许未反应的碳源用于生产。过去已知用于3-HPA去除的几种方法。这包括原位可逆结合过程、使用原位氨基脲官能化树脂、色谱纯化等等。然而，这些方法已知是低效和昂贵的。这些缺点不允许3-HPA在更大规模上的经济生产和提取。

WO2010/127970公开了直接从生产介质中原位去除3-HPA的另一种方法。然而，该方法涉及使用吸附剂的3-HPA的复杂分离，所述吸附剂例如酰肼、肼、亚硫酸氢盐(hydrogensulfites)、亚硫酸盐、偏亚硫酸氢盐或焦亚硫酸盐(pyrosulfites)等等。这使得分离方法再次非常昂贵。

因此，本领域需要用于3-HPA的有效和有成本效益的选择性纯化方法，其中细胞可以重复使用更长的时间段。

发明内容

本发明尝试通过提供使用无毒手段从水溶液中分离3-羟基丙醛（3-HPA）的手段来解决上述问题。这些无毒手段可以涉及使用可针对3-HPA具有强结合亲和力的壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物。然后可以使用本领域已知的基本方法分离结合了3-HPA的壳聚糖和/或壳聚糖聚合物，并且可以通过使用洗涤介质（washing medium）的洗涤步骤将3-HPA与壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物分离。在从水性介质（aqueous medium）中提取3-HPA的方法中使用壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物允许提取过程对于在水性介质中的任何其他细胞、微生物等是无毒的。

根据本发明的一个方面，提供了从包含3-HPA的水溶液中提取3-羟基丙醛（3-HPA）和/或其衍生物的方法，所述方法包括：

（a）使该水溶液与壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物接触；

（b）分离结合了3-HPA的壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物；和

（c）用至少一种洗涤介质洗涤结合了3-HPA的壳聚糖和/或包含壳聚糖的聚合物；

其中3-HPA和/或其衍生物在洗涤介质中。

特别地，洗涤介质可以选自水、酸及其混合物。