CN107573401B - 离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法 - Google Patents
离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107573401B CN107573401B CN201610523005.1A CN201610523005A CN107573401B CN 107573401 B CN107573401 B CN 107573401B CN 201610523005 A CN201610523005 A CN 201610523005A CN 107573401 B CN107573401 B CN 107573401B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionic liquid
- high polymer
- mushroom
- fermentation
- dissolving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,所述方法包括如下步骤:(1)用离子液体溶剂体系在常温或加热条件下溶解发酵菌渣,得到菌渣溶解液和可选地未溶解组分;(2)将菌渣溶解液与再生试剂混合,高聚物从菌渣溶解液中沉淀和/或凝固出来,得到第一高聚物;可选地,将未溶解组分洗涤,干燥,得到第二高聚物。所述方法将发酵菌渣经离子液体处理后制备得到天然高聚物,高聚物可以用于制备可降解材料或作为其他用途的原料,有利于菌渣的进一步加工和资源化利用,为菌渣资源化利用提供了新的途径,对实现菌渣高值化利用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于工业生物技术领域,涉及一种利用发酵菌渣制备高聚物的方法,尤其涉及一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法。
背景技术
发酵菌渣是发酵过程中产生的固体废弃物,该固体废弃物年产出量非常大,仅制药行业中抗生素的生产过程即产出菌渣约200万吨/每年。发酵菌渣含有丰富的有机质,主要包括蛋白质、多糖、几丁质、脂质等,例如,青霉素发酵干菌渣中粗蛋白含量约为30%-45%,粗纤维含量约为1.87%-9%,粗脂肪含量约为0.5%-7%。发酵菌渣作为一种天然可再生的生物质资源,具有制备生物可降解材料等资源化利用的价值。
发酵菌渣传统的处理方法是直接用作饲料或肥料,菌渣实现的价值低。而且,制药行业中抗生素发酵菌渣用于饲料或肥料的处理方法已被国家法规明令禁止。以菌渣为原料制备活性炭、吸附剂以及提取其中部分有用成分等利用技术,或菌渣实现的价值低,或对其中的有用成分的回收率低,例如,周宝华等利用青霉素菌渣制备活性炭,对有用成分的回收率为23.4%;程俊山等从青霉素菌渣中提取麦角固醇,收率仅为0.71%;陈勉等从黑曲霉菌丝体和青霉菌菌丝体中提取壳聚糖,提取率为1.09%。
离子液体是一类由有机阳离子与无机或有机阴离子构成的在室温或近室温下呈现液态的新一代溶剂,其性质具有可设计性,而且具有可忽略的蒸汽压、热稳定性好、电导率高及溶解能力强等特性,可以溶解的化合物类型非常广泛,具有许多水或一般有机溶剂无法比拟的性质,是一种新型的绿色溶剂。
2004年,Phillips等首次将丝素蛋白成功溶解在离子液体中,在离子液体[Emim]Cl中,丝素蛋白的溶解度达到23.3%。Xiao等用混合离子液体(1,3-二甲基咪唑氯盐与1-氢-3-甲基咪唑氯盐)溶解壳聚糖,溶解效果良好。
目前,已有较多的研究将离子液体用于溶解天然高聚物,如纤维素、蛋白质、壳聚糖、淀粉等,取得了较好的溶解效果,并制备得到薄膜、纤维及凝胶等生物质材料。
本发明涉及离子液体溶解发酵菌渣以及进一步制备聚合物的方法,为菌渣资源化利用提供了新的途径,对于菌渣高值化利用具有重要意义。
发明内容
针对传统处理方法对发酵菌渣中有机质利用率低、实现价值低等问题,本发明提供了一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,菌渣经离子液体处理后能够制备得到天然高聚物,所述高聚物可制备可降解材料或作为其他原料使用,有利于菌渣的进一步加工和资源化利用;所述方法提高了菌渣中有机质的利用率,为发酵菌渣高值化利用提供了新的途径。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种利用发酵菌渣制备高聚物的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)用离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣,得到菌渣溶解液和可选地未溶解组分;
(2)将菌渣溶解液与再生试剂混合,高聚物从菌渣溶解液中沉淀和/或凝固出来,得到第一高聚物;
可选地,将未溶解组分洗涤,干燥,得到第二高聚物。
本发明提供的方法先用离子液体溶剂体系将发酵菌渣中的高聚物溶解,再利用再生试剂与菌渣溶解液中的离子液体结合,使高聚物沉淀和/或凝固出来,从而得到再生高聚物;未溶解到离子液体溶剂体系中的高聚物经洗涤,干燥后也能制得再生高聚物。因此,所述方法能够将发酵菌渣中的高聚物充分提取出来,提取率高达70.0%。
所述的第一高聚物与第二高聚物可为相同的物质,也可为不同的物质,其成分主要为蛋白质和多糖。
步骤(1)所述的发酵菌渣为微生物发酵产生的菌渣。
优选地,步骤(1)所述的发酵菌渣为药物及其中间体发酵菌渣。
优选地,步骤(1)所述的发酵菌渣为抗生素发酵菌渣和/或甾体化合物发酵菌渣。
优选地,步骤(1)所述的发酵菌渣选自β-内酰胺类抗生素发酵菌渣、大环内酯类抗生素发酵菌渣、氨基糖苷类抗生素发酵菌渣、四环素类抗生素发酵菌渣、酰胺醇类抗生素发酵菌渣、多肽类抗生素发酵菌渣、作用于革兰氏阳性菌的抗生素发酵菌渣、作用于革兰氏菌的抗生素发酵菌渣、抗真菌的抗生素发酵菌渣、抗肿瘤的抗生素发酵菌渣、具有免疫抑制作用的抗生素发酵菌渣、制备可的松及其中间体过程中产生的发酵菌渣、制备***及其中间体过程中产生的发酵菌渣或制备雄甾二酮及其中间体过程中产生的发酵菌渣中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如,β-内酰胺类抗生素发酵菌渣与大环内酯类抗生素发酵菌渣,氨基糖苷类抗生素发酵菌渣与四环素类抗生素发酵菌渣,酰胺醇类抗生素发酵菌渣、多肽类抗生素发酵菌渣与作用于革兰氏阳性菌的抗生素发酵菌渣,作用于革兰氏菌的抗生素发酵菌渣、抗真菌的抗生素发酵菌渣与抗肿瘤的抗生素发酵菌渣,具有免疫抑制作用的抗生素发酵菌渣、制备可的松及其中间体过程中产生的发酵菌渣、制备***及其中间体过程中产生的发酵菌渣与制备雄甾二酮及其中间体过程中产生的发酵菌渣。
步骤(1)所述的发酵菌渣为湿菌渣和/或干菌渣;
优选地,所述湿菌渣为发酵结束后进行固液分离得到的发酵菌渣。
优选地,所述干菌渣通过将湿的发酵菌渣洗涤,抽滤,干燥得到。
优选地,洗涤使用的溶剂为水,所述水为无盐水、市政供水或工业用水中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如无盐水与市政供水,无盐水与工业用水,无盐水、市政供水与工业用水。
优选地,所述干燥为风干或烘干,所述风干可为自然风干或自然晾干。
优选地,所述烘干的温度为10-200℃,如20℃、30℃、50℃、80℃、100℃、120℃、150℃或180℃等,所述干燥的时间根据干燥的形式不同而不同,只要能够将湿菌渣干燥即可。
步骤(1)所述离子液体溶剂体系为离子液体、离子液体与有机溶剂的复合溶剂或离子液体与水的复合溶剂。有机溶剂或水与离子液体构成复合溶剂,有利于降低离子液体溶剂体系的黏度,提高传质效率;同时有机溶剂或水与离子液体协同作用溶解菌渣,能够提高菌渣的溶解度。
优选地,所述离子液体选自咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体、胆碱类离子液体或氨基酸类离子液体中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如,咪唑类离子液体与吡啶类离子液体,季铵盐类离子液体与胆碱类离子液体,咪唑类离子液体与氨基酸类离子液体,咪唑类离子液体、吡啶类离子液体与季铵盐类离子液体,季铵盐类离子液体、胆碱类离子液体与氨基酸类离子液体。
优选地,所述离子液体选自1-乙基-3-甲基咪唑氯盐、1-己基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-辛基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸甲酯、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸甲酯盐、1-丁基-3-甲基咪唑亚磷酸甲酯盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、N-丁基-3-甲基吡啶氯盐、乙酸二乙胺、醋酸胆碱、甘氨酸胆碱、丙氨酸胆碱或丝氨酸胆碱中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如,1-乙基-3-甲基咪唑氯盐与1-己基-3-甲基咪唑氯盐,1-丁基-3-甲基咪唑氯盐与1-辛基-3-甲基咪唑氯盐,1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐与1-丁基-3-甲基咪唑硫酸甲酯,1-丁基-3-甲基咪唑磷酸甲酯盐、1-丁基-3-甲基咪唑亚磷酸甲酯盐与1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐,N-丁基-3-甲基吡啶氯盐、乙酸二乙胺、醋酸胆碱、甘氨酸胆碱、丙氨酸胆碱与丝氨酸胆碱,1-己基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-辛基-3-甲基咪唑氯盐与1-丁基-3-甲基咪唑溴盐,1-丁基-3-甲基咪唑硫酸甲酯、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸甲酯盐与1-丁基-3-甲基咪唑亚磷酸甲酯盐。
优选地,所述有机溶剂选自吡啶、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或1,3-二甲基-2-咪唑啉酮中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如,吡啶与二甲基乙酰胺,二甲基乙酰胺与二甲基甲酰胺,二甲基甲酰胺、二甲基亚砜与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮,吡啶、二甲基乙酰胺与二甲基甲酰胺。
优选地,所述水为无盐水、市政供水或工业用水中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如无盐水与市政供水,无盐水与工业用水,无盐水、市政供水与工业用水。
优选地,所述离子液体与有机溶剂的复合溶剂中离子液体与有机溶剂的体积比为1:0.1-1:10,如1:0.5、1:1、1:2、1:3、1:5、1:8或1:9等,优选为1:0.5-1:5。
优选地,所述离子液体与水的复合溶剂中离子液体与水的用体积比为1:0.01-1:5,如1:0.05、1:0.1、1:0.5、1:0.8、1:1、1:2、1:3或1:4等,优选为1:0.05-1:0.5。
步骤(1)所述发酵菌渣与离子液体溶剂体系中的离子液体的质量比为1:0.01-1:20,如1:0.05、1:0.1、1:0.5、1:0.8、1:1、1:2、1:3、1:5、1:8、1:10、1:12、1:15、1:18或1:19等。
优选地,步骤(1)所述溶解的温度为10-200℃,如12℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃、80℃、100℃、120℃、150℃或180℃等,优选为15-160℃。
优选地,步骤(1)所述溶解的时间为10-720min,如20min、30min、50min、80min、100min、200min、300min、500min、600min或700min等,优选为30-300min。
步骤(2)所述的再生试剂选自水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、甲酸甲酯、乙酸乙酯或乙腈中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如,水与甲醇,乙醇、正丙醇与异丙醇,正丁醇、异丁醇与丙酮,甲酸甲酯、乙酸乙酯与乙腈,水、甲醇与乙醇,正丙醇、异丙醇与正丁醇。
优选地,所述水为无盐水、市政供水或工业用水中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如无盐水与市政供水,无盐水与工业用水,无盐水、市政供水与工业用水。
优选地,步骤(2)所述再生试剂与菌渣溶解液的体积比为0.1:1-5:1,如0.2:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1或4:1等,优选为0.5:1-2:1。
步骤(2)所述混合为:将再生试剂加入菌渣溶解液中;或将菌渣溶解液加入到再生试剂中。
优选地,将再生试剂加入菌渣溶解液中后,搅拌,沉淀得到絮状的第一高聚物。
优选地,将菌渣溶解液滴加到再生试剂中,使其逐渐凝固,得到颗粒状的第一高聚物;或,先将菌渣溶解液涂布在玻璃片上,之后将其浸泡在再生试剂中逐渐凝固,得到膜状的第一高聚物。
采用不同的混合方式,能够得到不同形态的第一高聚物。
步骤(2)所述洗涤使用的溶剂选自有机溶剂和/或水,所述有机溶剂和/或水与离子液体互溶,但不能溶解未溶解组分。
优选地,所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮或乙腈中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合如甲醇与乙醇,正丙醇与异丙醇,正丁醇、异丁醇与丙酮,甲醇、乙醇与乙腈。
优选地,步骤(2)所述洗涤使用的溶剂为正丁醇和水,洗涤顺序为正丁醇-水-正丁醇;
优选地,步骤(2)所述干燥的温度为10-120℃,如15℃、20℃、30℃、50℃、70℃、90℃或110℃等,优选为40-80℃。
步骤(2)得到的第一高聚物和第二高聚物的主要成分均为蛋白质和多糖。所述第一高聚物为絮状、薄膜状或球状高聚物,所述第二高聚物为白色的粉末、类白色的粉末或其它颜色和形态的高聚物。
优选地,步骤(2)得到的第一高聚物和第二高聚物作为原料用于资源化利用,优选用于制备可降解材料或作为其他用途的原料。
作为优选的技术方案,所述离子液体溶解发酵菌渣制备高聚物的方法包括如下步骤:
(1)用离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣,得到菌渣溶解液和可选地未溶解组分,其中,发酵菌渣与离子液体溶剂体系中离子液体的质量比为1:0.01-1:20,溶解的温度为10-200℃,溶解的时间为10-720min;
(2)将菌渣溶解液与再生试剂混合,再生试剂与菌渣溶解液中的离子液体结合,高聚物从菌渣溶解液中沉淀出来,得到第一高聚物,其中,再生试剂与与菌渣溶解液的体积比为0.1:1-5:1;
可选地,将未溶解组分洗涤,干燥,得到第二高聚物。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的离子液体溶解发酵菌渣的方法在常温或加热条件下,实现了发酵菌渣在离子液体中的溶解,并将发酵菌渣中的有机质(溶解和未溶解的组分)制备得到了高聚物,高聚物主要成分为蛋白质和多糖,提取率可高达70.0%。所述高聚物可作为可降解材料或作为其他用途的原料进行加工和资源化利用,为发酵菌渣资源化利用提供了新的途径,为菌渣高值化利用建立了基础。
附图说明
图1为本发明一种实施方式提供的离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的工艺流程图。
图2为实施例2提供的青霉素发酵菌渣,其中,a为湿菌渣;b为干菌渣。
图3为实施例2提供的青霉素发酵菌渣与BmimAc(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐)混合后得到的青霉素发酵菌渣溶解液。
图4为实施例2提供的青霉素发酵菌渣溶解液沉淀再生制备的高聚物。
图5为实施例4提供的制备11α-羟基环氧***的赭曲霉发酵菌渣溶解液制备的膜状高聚物。
图6为实施例3提供的青霉素发酵菌渣在醋酸胆碱中未溶的组分制备的白色粉末状高聚物。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。
如图1所示,为本发明一种实施方式提供的离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的工艺流程图。
所述离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法包括如下步骤:
(1)用离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣,得到菌渣溶解液和未溶解组分,其中,所述发酵菌渣为湿菌渣或干菌渣;
(2)将菌渣溶解液与再生试剂混合,再生试剂与菌渣溶解液中的离子液体结合,高聚物从菌渣溶解液中沉淀出来,得到第一高聚物;
将未溶解组分洗涤,干燥,得到第二高聚物。
以下实施例中高聚物的提取率按如下计算公式计算:
提取率(%)=提取出的高聚物的质量/发酵菌渣的质量×100%
实施例1
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取湿的青霉素发酵菌渣20g,与单一离子液体体系(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐)按质量比1:0.01混合,于10℃下溶解600min得菌渣溶解液和未溶组分;
(2)无盐水与菌渣溶解液按体积比0.1:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物;未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于10℃下干燥后得到均匀的白色高聚物粉末。
所述高聚物的提取率为47.9%。
实施例2
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取湿的青霉素发酵菌渣(如图2a所示)20g,用20mL市政自来水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣(如图2b所示)在80℃下干燥至恒重;干燥的菌渣与单一离子液体体系(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐)按质量比1:10混合,于90℃下溶解720min得菌渣溶解液(如图3所示);
(2)甲醇、水混合溶液与菌渣溶解液按体积比1:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物(如图4所示)。
所述高聚物的提取率为48.0%。
实施例3
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取湿的青霉素发酵菌渣20g,用20mL无盐水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在160℃下干燥至恒重;干燥的菌渣与单一离子液体体系(醋酸胆碱)按质量比1:0.5混合,于90℃下溶解600min得菌渣溶解液;
(2)甲醇与菌渣溶解液按体积比2:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物;未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于30℃下干燥后得到白色高聚物粉末(如图6所示)。
所述高聚物的提取率为48.1%。
实施例4
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取制备11α-羟基环氧***的赭曲霉发酵菌渣20g,用20mL无盐水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在10℃下风干至恒重;干燥的菌渣与多元离子液体复合体系(乙酸二乙胺与1-丁基-3-甲基咪唑亚磷酸甲酯盐质量比为1:1)按质量比1:20混合,于160℃下溶解10min得菌渣溶解液和未溶组分;
(2)将菌渣溶解液涂布在玻璃片上,并浸泡乙醇中使其在逐渐凝固,得到薄膜状的再生高聚物(如图5所示);未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于40℃下干燥后得到褐色高聚物粉末。
所述高聚物的提取率为40.0%。
实施例5
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取制备11α-羟基环氧***的赭曲霉发酵菌渣20g,用20mL工业用水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在室温20℃下自然晾干至恒重;干燥的菌渣与离子液体与有机溶剂的复合溶剂体系(醋酸胆碱与1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的体积比=1:0.1)按菌渣与离子液体质量比1:5混合,于90℃下溶解60min得菌渣溶解液和未溶组分;
(2)乙醇/水溶液与菌渣溶解液按体积比5:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物;未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于60℃下干燥后得到类白色高聚物粉末。
所述高聚物的提取率为70.0%。
实施例6
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取制备11α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮的黑根霉菌发酵菌渣20g,用20mL无盐水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在200℃下干燥至恒重;干燥的菌渣与离子液体与有机溶剂的复合溶剂(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐与二甲基亚砜的体积比为1:10)按菌渣与离子液体质量比1:3混合,于15℃下溶解300min得菌渣溶解液和未溶组分;
(2)将菌渣溶解液滴加到正丁醇与乙醇混合液使其逐渐凝固,得到颗粒状的再生高聚物;未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于80℃下干燥后得到均匀的白色高聚物粉末。
所述高聚物的提取率为55.5%。
实施例7
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取制备11α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮的黑根霉菌发酵菌渣20g,用20mL无盐水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在180℃下干燥至恒重;干燥的菌渣与离子液体与有机溶剂的复合溶剂(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐与水的体积比=1:0.01)按菌渣与离子液体质量比1:10混合,于100℃下溶解120min得菌渣溶解液和未溶组分;
(2)正丁醇/乙醇混合液与菌渣溶解液按体积比5:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物;未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于120℃下干燥后得到均匀的类白色色高聚物粉末。
所述高聚物的提取率为60.9%。
实施例8
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取制备11α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮的黑根霉菌发酵菌渣20g,用20mL无盐水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在80℃下干燥至恒重;干燥的菌渣与离子液体与有机溶剂的复合溶剂(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐与水的体积比为1:5)按菌渣与离子液体质量比1:15混合,于200℃下溶解30min得菌渣溶解液和未溶组分;
(2)丙酮与菌渣溶解液按体积比5:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物;未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于120℃下干燥后得到均匀的类白色高聚物粉末。
所述高聚物的提取率为60.0%。
实施例9
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取制备11α-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮的黑根霉菌发酵菌渣20g,用20mL无盐水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在60℃下干燥至恒重;干燥的菌渣与离子液体与有机溶剂的复合溶剂(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐与水的体积比为1:0.5)按菌渣与离子液体质量比1:15混合,于120℃下溶解240min得菌渣溶解液和未溶组分;
(2)正丁醇/乙醇混合液与菌渣溶解液按体积比5:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物;未溶组分按正丁醇-水-正丁醇的顺序洗涤除去残留离子液体,于120℃下干燥后得到均匀的类白色高聚物粉末。
所述高聚物的提取率为61.0%。
实施例10
一种离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法,包括如下步骤:
(1)取制备11α-羟基环氧***的赭曲霉发酵菌渣20g,用20mL无盐水洗涤后抽滤,抽滤得到的菌渣在120℃下干燥6h;干燥的菌渣与离子液体(甘氨酸胆碱)按菌渣与离子液体质量比1:15混合,于100℃下溶解300min得菌渣溶解液;
(2)无盐水与菌渣溶解液按体积比2:1混合均匀,使溶质沉淀析出,得到再生高聚物。
所述高聚物的提取率为65.0%。
本领域技术人员根据上述实施例可知,其它类型的发酵菌渣也能采用本发明提供的方法提取高聚物。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (7)
1.一种利用发酵菌渣制备高聚物的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)用离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣,得到菌渣溶解液和可选地未溶解组分;
(2)将菌渣溶解液与再生试剂混合,菌渣溶解液中的高聚物沉淀或凝固出来,得到第一高聚物;
步骤(1)所述的发酵菌渣为抗生素发酵菌渣和/或甾体化合物发酵菌渣;
步骤(1)所述离子液体溶剂体系为离子液体或离子液体与有机溶剂的复合溶剂;
所述离子液体选自1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑亚磷酸甲酯盐、醋酸胆碱或甘氨酸胆碱;
所述有机溶剂选自二甲基亚砜或1,3-二甲基-2-咪唑啉酮;
所述离子液体与有机溶剂的复合溶剂中离子液体与有机溶剂的体积比为1:0.1-1:10;
步骤(2)得到的第一高聚物的主要成分为蛋白质和多糖;
步骤(1)所述溶解的温度为10~60℃。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述的发酵菌渣为湿菌渣或干菌渣。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述发酵菌渣与离子液体溶剂体系中的离子液体的质量比为1:0.01-1:20。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述的再生试剂选自水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、甲酸甲酯、乙酸乙酯或乙腈中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述再生试剂与菌渣溶解液的体积比为0.1:1-5:1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述混合为:将再生试剂加入菌渣溶解液中后,搅拌,沉淀得到絮状的第一高聚物;
或者,将菌渣溶解液滴加到再生试剂中,使其逐渐凝固,得到颗粒状的第一高聚物;或,先将菌渣溶解液涂布在玻璃片上,之后将其浸泡在再生试剂中逐渐凝固,得到膜状的第一高聚物。
7.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)用离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣,得到菌渣溶解液和可选地未溶解组分,其中,发酵菌渣与离子液体溶剂体系中离子液体的质量比为1:0.01-1:20,溶解的温度为10-60℃,溶解的时间为10-720min;
(2)将菌渣溶解液与再生试剂混合,高聚物从菌渣溶解液中沉淀出来,得到第一高聚物,其中,再生试剂与与菌渣溶解液的体积比为0.1:1-5:1。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610523005.1A CN107573401B (zh) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | 离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610523005.1A CN107573401B (zh) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | 离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107573401A CN107573401A (zh) | 2018-01-12 |
CN107573401B true CN107573401B (zh) | 2021-07-13 |
Family
ID=61049398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610523005.1A Active CN107573401B (zh) | 2016-07-05 | 2016-07-05 | 离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107573401B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110699344B (zh) * | 2019-10-24 | 2022-03-18 | 山东理工大学 | 一种柠檬酸发酵尾渣的综合利用工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2372744A1 (en) * | 2000-08-22 | 2003-08-20 | Kakuhiro Co., Ltd | A method for extraction and purification of cartilage type proteoglycan |
CN103111264A (zh) * | 2013-02-16 | 2013-05-22 | 河北科技大学 | 一种离子液体与金属双改性菌渣活性炭的制备方法及应用 |
CN104130425A (zh) * | 2013-05-02 | 2014-11-05 | 中国科学院化学研究所 | 一种再生纤维素材料的制备方法 |
-
2016
- 2016-07-05 CN CN201610523005.1A patent/CN107573401B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2372744A1 (en) * | 2000-08-22 | 2003-08-20 | Kakuhiro Co., Ltd | A method for extraction and purification of cartilage type proteoglycan |
CN103111264A (zh) * | 2013-02-16 | 2013-05-22 | 河北科技大学 | 一种离子液体与金属双改性菌渣活性炭的制备方法及应用 |
CN104130425A (zh) * | 2013-05-02 | 2014-11-05 | 中国科学院化学研究所 | 一种再生纤维素材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Dissolution and regeneration of collagen fibers using ionic liquid;ZhuojunMeng et al.;《International Journal of Biological Macromolecules》;20120604;第51卷(第4期);第440-448页 * |
抗生素菌渣的综合利用;李月海 等;《山东畜牧兽医》;20001230;第6卷;第28-31页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107573401A (zh) | 2018-01-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110540508B (zh) | 一种低共熔溶剂及其在提取木质素中的应用 | |
CN108220364B (zh) | 一种固液双相酶解与超滤联用制备超低分子量透明质酸寡糖及其盐的方法 | |
Sun et al. | Studies on staged precipitation of cellulose from an ionic liquid by compressed carbon dioxide | |
Lozano et al. | A cyclic process for full enzymatic saccharification of pretreated cellulose with full recovery and reuse of the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium chloride | |
CN102392060B (zh) | 一种利用纳滤回收酶法阿莫西林母液中有效成份的方法 | |
CN109232909B (zh) | 一种农林生物质分离高活性木质素的方法 | |
CN103254064B (zh) | 一种阿魏酸的制备方法 | |
CN101701045B (zh) | 一种微水相制备羧甲基壳聚糖的方法 | |
CN113735991B (zh) | 一种从高粘度发酵液中提取普鲁兰多糖的工艺 | |
CN107573401B (zh) | 离子液体溶剂体系溶解发酵菌渣制备高聚物的方法 | |
CN105420319A (zh) | 一种那西肽纯品的制备方法 | |
CN103554247B (zh) | 一种利用离子液体混合溶剂制备胶原微纤维的方法 | |
CN105111330A (zh) | 一种利用酶法除杂制备柞蚕蛹皮壳聚糖的工艺 | |
CN102371078A (zh) | 一种纤维素均相酰化反应后离子液体溶剂的回收方法 | |
Vecchiato et al. | Microbial production of high value molecules using rayon waste material as carbon-source | |
CN105463040A (zh) | 一种提高低聚木糖产率的方法 | |
CN101974075A (zh) | 从发酵技术培养物中提取多粘菌素b、e的方法 | |
CN102010530B (zh) | 一种壳聚糖衍生物/环氧化天然橡胶复合材料及其制备方法 | |
CN106434443B (zh) | 一种透明质酸钠的生产工艺 | |
CN104610282A (zh) | 一种头孢唑啉酸的提纯方法 | |
Rad et al. | Use of membrane separation in enzymatic hydrolysis of waste paper | |
CN106554273B (zh) | 一种发酵液中长链二羧酸的提纯方法 | |
CN103641893B (zh) | 一种从硫酸粘杆菌素菌渣中回收硫酸粘杆菌素的方法 | |
CN112301080A (zh) | 一种鱿鱼软骨β-壳寡糖的制备方法 | |
CN112480290A (zh) | 一种鱿鱼软骨β-壳聚糖的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |