[发明专利]3-羟基丁酸酯的非有机溶剂提取方法

说明书

本发明公开了一种3‑羟基丁酸酯的非有机溶剂提取方法，包括以下步骤：微波辐照处理产生3‑羟基丁酸酯的干菌体，然后用蒸馏水溶解经微波辐照的干菌体，获得菌液；将菌液依次进行高温处理、低温处理和冻融破碎处理，之后自菌液中提取纯化3‑羟基丁酸酯。本发明采用微波辐照辅助高低温反复冻融破碎细胞壁，实现高效率的破坏细胞壁释放产生的3‑羟基丁酸酯，有利于提取工作的进行，在整个破壁过程未使用任何有机试剂，在提取纯化的过程也避免毒性大的有机试剂的使用，改变目前有机试剂提取纯化3‑羟基丁酸酯所带来的弊端。

技术领域

本发明涉及微生物中提取活性成分的领域，特别涉及一种3-羟基丁酸酯的非有机溶剂提取方法。

背景技术

PHB是一类由微生物发酵制造的热塑性生物降解材料，纯PHB为3-羟基丁酸酯的均聚物，熔点175℃，洁净度高，加工困难，力学性能差，常用的是共聚物，而聚羟基丁酸酯(PHB)是聚羟基脂肪酸酯(PHA)家族的一种聚合物。聚羟基脂肪酸酯(PHA)(Polyhy-droxyalkanoates，简称PHA)是微生物细胞，特别在细菌细胞中大量存在着一种高分子聚酯，目前已经发现PHA聚酯有至少125种不同的单体结构，并且新的单体被不断地发现出来。微生物合成的PHA有一些特殊的性能，包括生物可降解性、生物相容性、压电性和光学活性等，具有很广的应用前景，因此，一直被科研和生产领域关注，但是由于受微生物生长环境及基因因素影响产率低、以及活性成分提取过程或方法不当造成的损失等，使得由微生物产生PHA的产量受到限制，所以如何提高产量以便于应用成为生产PHA的瓶颈。

目前，从微生物菌体中提取PHA的方法多采用不同有机溶剂进行提取，即酯提法，在提取之前先破坏菌体细胞的细胞壁以释放胞内物质。常用的破壁方法有：超声波破壁法、SDS-NaClO混合破壁法、冻融破壁法以及液氮研磨破壁法，而这几种破壁方法各有优缺点，一般采用一种或者多种结合对细胞壁进行破碎，获得含有PHA及其他胞内物质的破碎细胞再用有机溶剂溶解并提取，常用的有机试剂有氯仿，然后将氯仿抽提挥发掉，得到PHA薄膜。但这种方法有很大的弊端，由于PHA在氯仿中的溶解度在百分之一左右，所以在提取过程中会大量使用氯仿试剂，不仅对工作人员身体造成严重的伤害，对环境也是很大的污染，而且氯仿价格贵，加大了提取成本。因此，一种采用环保方式进行破壁及提取，尽量少用或者不用有机试剂提取纯化PHA，为本发明致力达到的目标。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种3-羟基丁酸酯的非有机溶剂提取方法，通过微波辐照干菌体辅助高低温冻融破碎法更高效率的破坏细胞壁，释放菌体产生的活性物质，并改变目前大量使用有机溶剂提取纯化3-羟基丁酸酯的方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种3-羟基丁酸酯的非有机溶剂提取方法，包括以下步骤：

微波辐照处理产生3-羟基丁酸酯的干菌体，然后用蒸馏水溶解经微波辐照的干菌体，获得菌液；

将所述菌液依次进行高温处理、低温处理和冻融破碎处理，之后自所述菌液中提取纯化3-羟基丁酸酯。

优选的是，所述微波辐照采用微波频率300～1500MHz以上；间歇性微波辐照1～3次，一次辐照时间为1～5min，一次微波辐照结束至下一次微波辐照开始间隔时间为5～15min。

优选的是，所述微波辐照采用微波频率800～1000MHz以上；间歇性微波辐照2～3次，一次辐照时间为2～3min，一次微波辐照结束至下一次微波辐照开始间隔时间为8～12min。

优选的是，所述用蒸馏水溶解经微波辐照的干菌体具体操作为：按重量份数计量，将1份干菌体溶解在20～30份蒸馏水中得到所述菌液；