[发明专利]用于浓缩β‑葡聚糖的方法

说明书

本发明涉及一种用于浓缩β-葡聚糖的方法，其至少包括以下步骤：(a1)使具有浓度[c1]的β-葡聚糖水溶液与至少一种沉淀剂p1接触以获得在包含水和至少一种沉淀剂p1的溶剂混合物中沉淀的β-葡聚糖；(b1)使沉淀的β-葡聚糖从包含水和至少一种沉淀剂p1的溶剂混合物中分离以获得具有浓度[c2]的沉淀的β-葡聚糖；和(c1)向(b1)的沉淀的β-葡聚糖施加力以获得具有浓度[c3]的沉淀的β-葡聚糖。

β-葡聚糖是已知的在几种微生物中，特别是真菌和酵母中细胞壁的保存良好的组分(Novak，Endocrine，Metabol&Immune Disorders-Drug Targets(2009)，9:67-75)。在生物化学上，β-葡聚糖是经由糖苷β(1-3)键连接的β-葡萄糖的非纤维素聚合物，其表现出与β(1-6)键合的葡萄糖分子的某种分支模式(Novak，上述引文)。大量紧密相关的β-葡聚糖表现出类似的分支模式，如裂裥菌素、硬葡聚糖、pendulan、cinerian、昆布多糖、蘑菇多糖和平菇多糖(pleuran)，所有这些都表现出β-D-(1-3)-吡喃葡萄糖基单元的线性主链，其中单个β-D-吡喃葡萄糖基单元(1-6)连接到具有约0.3的平均支化度的线性主链的β-D-吡喃葡萄糖基单元(Novak，上述引文；EP-B1463540；Stahmann，Appl Environ Microbiol(1992)，58：3347-3354；Kim，Biotechnol Letters(2006)，28：439-446；Nikitina，Food Technol Biotechnol(2007)，45：230-237)。所述β-葡聚糖中的至少两种(裂裥菌素和硬葡聚糖)甚至具有相同的结构，并且仅在其分子质量，即其链长度上略微不同(Survase，Food Technol Biotechnol(2007)，107-118)。

β-葡聚糖可以特别用作增强采油领域，特别是在三次增强采油领域(EOR；也称为三次采油、TOR或改进采油IOR)中的增稠剂(Survase，上述引文)。

适用于三次EOR的增稠聚合物必须满足许多具体要求。除了足够的粘度之外，聚合物还必须非常热稳定，并且即使在高盐浓度下也保持其增稠效果。

用于聚合物驱替的一类重要的天然来源聚合物包括从葡萄糖获得的支化均聚多糖，例如如上所述的β-葡聚糖。这种β-葡聚糖的水溶液具有有利的物理化学性能，使得它们特别适合用于聚合物驱替。

用于制备β-葡聚糖的许多方法包括能够合成这种生物聚合物的微生物的培养和发酵。例如EP 271 907 A2、EP 504 673 A1和DE 40 12 238 A1公开了制备方法，即通过利用搅拌和曝气分批发酵真菌裂褶菌(Schizophyllum commune)而进行制备。培养介质基本上包含葡萄糖、酵母提取物、磷酸二氢钾、硫酸镁和水。EP 271 907 A2描述了一种用于分离多糖的方法，其中首先使培养悬浮液离心，并用异丙醇将多糖从上清液中沉淀。第二种方法包括压力过滤，随后使获得的溶液超滤，而没有公开该方法的细节。“Udo Rau，“Biosynthese，Produktion und Eigenschaften vonPilz-Glucanen”，Habilitationsschrift，Technical University of Brunswick，1997，第70-95页”和“Udo Rau，Biopolymers，编辑A.Steinbüchel，第6卷，第63-79页，WILEY-VCH Publishers，New York，2002”描述了通过连续或分批发酵而制备裂褶菌。“GIT Fachzeitung Labor12/92，第1233-1238页”描述了利用细胞再循环而连续制备支化β-1,3-葡聚糖。WO 03/016545 A2公开了一种使用齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)制备硬葡聚糖的连续方法。

此外，由于经济原因，β-葡聚糖水溶液的浓度应尽可能高，从而将葡聚糖水溶液从生产地点运送到使用地点的努力最小化。为此，通常使β-葡聚糖溶液在运输之前通过干燥、冻干和/或沉淀而浓缩，以减少其重量。