[发明专利]一种以戊内酯为溶剂提取聚羟基脂肪酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种以戊内酯为溶剂提取聚羟基脂肪酸酯的方法。所述方法包括如下步骤：将含有聚羟基脂肪酸酯的细胞干粉和戊内酯溶剂混合，于120~160℃条件下搅拌、萃取，抽滤，离心、水洗、冷冻干燥后得到聚羟基脂肪酸酯。本发明提供的方法以环境友好的高沸点戊内酯为萃取剂从细胞干粉分离提取聚羟基脂肪酸酯，获得聚羟基脂肪酸酯纯度高达92%，收率高达94%，戊内酯溶剂可以重复用于萃取聚羟基脂肪酸酯。本发明提供一个简单方便、安全环保的萃取工艺把细胞干粉中的聚羟基脂肪酸酯萃取出来，具有工业化应用前景。

技术领域

本发明属于聚羟基脂肪酸酯分离提取领域，具体涉及一种以戊内酯为溶剂提取聚羟基脂肪酸酯的方法。

背景技术

聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates, PHA)是由很多细菌合成的一种胞内聚酯，它具有类似于合成塑料的物化特性及合成塑料所不具备的生物相容性、生物可降解性、压电性、光学活性、气体相隔性等许多优秀性能。聚羟基脂肪酸酯在组织工程材料、包装材料、缓释材料、医疗材料等方面有广阔的应用前景。由于聚羟基脂肪酸酯生产成本较石化合成塑料成本高得到多，聚羟基脂肪酸酯目前没有大规模应用。其中，PHB的分离提取是造成PHB成本高的一个主要原因，为了使PHB获得广泛应用，必须降低其分离提取成本。

溶剂萃取法是利用聚羟基脂肪酸酯可以溶解在某些有机溶剂中而将它从细胞中萃取分离的方法。溶剂萃取法具有对聚羟基脂肪酸酯分子不降解、所获得的聚羟基脂肪酸酯纯度高，分子量大的特点。目前应用于溶剂提取法的有机溶剂主要包括四氢呋喃、氯仿、亚甲基氯、一氯乙烷等氯代烃共沸物。这些溶剂具有沸点低、易挥发、易爆、有毒的缺点，容易造成大量溶剂损失，对环境造成严重污染，给操作带来不便。

因此，开发一种环境友好、操作便利，且提取收率高的提取方法具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中溶剂提取法所采用溶剂具有沸点低、易挥发、易爆、有毒、溶剂易损失、对环境造成严重污染的缺点，提供一种以戊内酯为溶剂提取聚羟基脂肪酸酯的方法。本发明提供的方法以环境友好的高沸点戊内酯为萃取剂，从细胞干粉分离提取聚羟基脂肪酸酯，获得的聚羟基脂肪酸酯纯度高达92%，收率高达94%，且戊内酯溶剂可以重复用于萃取聚羟基脂肪酸酯。本发明提供一个简单方便、安全环保的萃取工艺把细胞干粉中的聚羟基脂肪酸酯萃取出来，具有工业化应用前景。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种以戊内酯为溶剂提取聚羟基脂肪酸酯的方法，包括如下步骤：将含有聚羟基脂肪酸酯的细胞干粉和戊内酯溶剂混合，于120~160 ℃条件下搅拌、萃取，抽滤，离心、水洗、冷冻干燥后得到聚羟基脂肪酸酯。

利用戊内酯作为提取溶剂不仅可以实现聚羟基脂肪酸酯的高效提取，获得的聚羟基脂肪酸酯纯度高达92%，收率高达94%；并且戊内酯是一种环境友好的高沸点的有机溶剂（如γ-戊内酯的沸点为207~208 ℃；δ-戊内酯沸点为230 ℃），不易挥发，戊内酯在此萃取分离过程中损失极少，是一种环境友好型提取溶剂。

本发明提供的方法工艺简单，环境友好，收率高，聚羟基脂肪酸酯纯度高。

本发明对含有聚羟基脂肪酸酯的细胞干粉的选择是任意的，如可发酵产生聚羟基脂肪酸酯的微生物菌株的细胞干粉。

优选地，所述戊内酯为γ-戊内酯或δ-戊内酯。

更为优选地，所述戊内酯为γ-戊内酯。

γ-戊内酯可以通过可再生生物质水解制备乙酰丙酸，再通过加氢制备得到，为一种可再生的溶剂。

萃取的时间为一般萃取时间，可根据萃取的收率进行调节选取。

优选地，所述萃取的时间为10 min~3 h。

更为优选地，所述萃取的温度为140 ℃，时间为30 min。