一種生產１，３－丙二醇的發(fā)醇液的固液分離方法

孫麗華

摘要：1,3-丙二醇（1,3-porpandiol，簡寫為1,3-PD）是一種重要的化工原料，它不僅是良好的溶劑、抗凍劑、保護劑，而且還可參與多種化學合成反應，利用1,3-PD生產的新型聚酯纖維具有優(yōu)良的回彈性，染色性、抗污染性和生物降解性等優(yōu)良品質，在服裝、工程塑料、地毯等領域應用潛力巨大。

關鍵詞：1,3-丙二醇；發(fā)酵液

1,3-丙二醇目前合成纖維新產品開發(fā)的研究熱點，由于化學合成法存在著高成本，工藝條件苛刻，設備投資大的產生嚴重環(huán)境污染等問題，限制了1,3-PD在多聚纖維領域應用的開發(fā)，所以利用微生物發(fā)酵法生產1,3-PD以其條件溫和、污染小、原料的可再生性而受到廣泛的重視。目前利克雷伯氏肺炎桿菌（klebsiella pneumoniae）以甘油、葡萄糖為底物發(fā)酵生產1,3-PD具有較高的產率，但是由于此菌具有莢膜，導致發(fā)酵液固液難以分離，而影響其工業(yè)化生產的進行，本文針對莢膜的難處理提出了一種解決方案。

1 材料與方法

1.1發(fā)酵液。實驗用的發(fā)酵液，是利用克雷伯氏肺炎桿菌（具莢膜）以甘油、葡萄糖為底物發(fā)酵結束經滅菌后的固液混合物。

1.2實驗設備與化學試劑。1.2.1本實驗采用杯罐實驗法，所用實驗設備如下：量筒、燒杯、布氏漏斗、抽濾瓶、水循環(huán)真空泵、高效液相色譜、臺式高速離心機、721型分光光度計、PH測定儀。1.2.2 化學試劑：分析純硫酸、分析純無水乙醇、分析純氫氧化鈉

1.3分析方法。發(fā)酵液中的甘油，1,3-PD，2,3-丁二醇以及琥珀酸、乳酸、乙酸，采用SHZMADZU HPLC測定，色譜柱為Aminex HPX-87H柱，柱溫65℃，流動柱為濃度0.005mol/l的H2SO4流速為0.8ml/min；檢測器為RID-10A型折光譜檢測器。

濾液中的殘蛋白以考馬斯亮藍染色法測定

1.4實驗方法

向滅活后發(fā)酵液中加入無水乙酸和NaOH，充分攪拌后靜置，等絮凝后加入1%的珍珠巖進行抽濾，濾液取樣分析收率。

2 結果與討論

2.1單純加N2OH

向滅活后的發(fā)酵液加入NaOH調整PH至10~11，充分攪拌后靜置，溶液顏色變深，粘度降低但沒有明顯的固液分離現(xiàn)象，加入1%的珍珠巖充分攪拌后抽濾，濾液渾濁，此現(xiàn)象說明單純的NaOH不能使菌體蛋白沉淀而從體系中分離。

2.2單純加入無水乙醇

向來滅活后的發(fā)酵液加入1：1體積比的無水乙醇，充分攪拌后靜置，出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象，再加入1%的珍珠巖攪拌后抽濾，濾液澄清透明，殘蛋白合量為0.175g/L，濾液取樣分析，計算產品收率為99%以上。說明本方法，針對莢膜難以處理是可選方案，具有實用價值。

2.3 加入無水醇，同時加入NaOH調PH值

向滅活后的發(fā)酵液中加入1：0.6的乙醇，同時加NaOH調PH值至10~11，充分攪拌后靜置，產生絮凝，再加入1%的珍珠巖進行抽濾，濾液澄清透明，殘蛋白合量為0.125g/L，濾液取樣分析，計算產品收率為99%以上，說明本方法比2.2法更為經濟實用。

3結論

本方法又稱為有機溶劑沉淀法，即加入有機溶劑于蛋白質溶液中產生多種效應，這些效應結合起來，使蛋白沉淀，加入NaOH也是利用其對蛋白質的破壞作用，在有機溶劑乙醇和NaOH的協(xié)同作用下將具有莢膜的均一的混合體分散開，達到固液分離的目的，本方法為解決克雷伯氏肺炎桿菌發(fā)醇生產1,.3-丙二醇的固液分離提供了一種有效的解決方案且產品的回收率較高，可達99%以上，且使用的乙醇是可回收再利用的，具有一定的經濟使用價值。

參考文獻

[1]witt U.muller R-J,widdencke H.et al. Syntheses, properties and biodegradability of polyesters based on 1,3-pnopanediot[J].

[2]修志龍，微生物發(fā)酵法生產1,3-丙二醇的研究進展[J]、微生物學報2000,27（4）:300-302。

[3]俞俊棠、唐孝宣，生物工藝學，ISBN7-5628-0150-9/TQ.20。