[发明专利]分离鼠李糖脂的方法

说明书

本发明涉及一种用于分离鼠李糖脂的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于分离鼠李糖脂的方法。

背景技术

鼠李糖脂是表面活性的糖脂并且是某些微生物的代谢产物，其最广为人知的生产者可能是绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)。

鼠李糖脂具有特殊的表面活性性质，例如强发泡能力，从而有多种技术应用对其有强烈的兴趣。

鼠李糖脂可以通过发酵的方式基于可再生的原材料在温和条件下制备，因此非常符合目前的“可持续性”和“绿色化学”的趋势，对鼠李糖脂的兴趣在近年来稳定地增长。

然而，迄今为止鼠李糖脂仅在市场上以高价格少量供应，并且只能与在特定应用中通常用于身体护理产品和家庭清洁用品的化学合成表面活性剂相竞争。高成本的一个原因特别是含有大量次要污染组分的发酵液的发酵产品难以进行后处理。这些污染组分包括未完全反应的亲油性和两亲性物质(例如，三甘油酯和部分甘油酯以及脂肪酸)、亲油性和两亲性细胞成分(例如，细胞膜的磷脂)以及在发酵期间用于控制泡沫的消泡剂(例如，基于硅氧烷、植物油或聚醚的消泡剂)。

消泡剂在后续的应用中特别麻烦，而且由于鼠李糖脂的两亲性，使得它们彼此的分离非常困难。除了泡沫抑制组分，在很多情况下，还必须分离亲水性的发酵副产物，例如蛋白质和微生物多糖，这是由于它们在最终产物中可能由于其他原因带来其他麻烦(微生物稳定性、毒物学性质等)。

最后，在后处理期间，由于在市场方面表面活性剂溶液要求尽可能高浓度的形式，因此也必须实现水性RL溶液的高浓度。为了生态学的原因，运输的产品应该含有最小可能量的水，以确保每kg活性物质的最低的可能燃料消耗。通过发酵获得的产品浓度相对较低，迄今为止在现有文献中已知没有浓度超过100g/l。

现有文献公开了一些用于纯化鼠李糖脂的方法，其经常是不同形式的混合物(例如，单-和双-鼠李糖脂)，并且分离它们与上述杂质。

各种技术上要求苛刻的方法允许部分纯化，根据工艺例如使用膜过滤、离子交换剂上的吸附和发酵期间的泡沫分级分离，然而亲水性杂质和疏水性杂质通过这些工艺步骤中的任何一个都不能被分离至足够的程度。进而，在工业规模上，还没有研究出成本上合算的用于纯化RL的方法，并且与传统化学合成表面活性剂相比，在生产成本方面倾向于非常昂贵。对于现有的色谱方法自然也存在这样的问题。

Sarachat等(2010)描述了使用有机溶剂或平均极性的溶剂混合物(例如，乙酸乙酯、氯仿-甲醇、氯仿-乙醇或二氯甲烷)来进行发酵液的酸萃取，其中亲油性组分首先被共-萃取出来。鼠李糖脂被冷却沉淀，并且在第二步骤中通过逐步添加非极性溶剂(例如，己烷或氯仿)来进一步纯化。

该方法有明显的缺点，即添加毒物学上不可接受的、基于石油的非极性溶剂如己烷或氯仿，并且需要冷却结晶步骤。除了同样的较高成本之外，对于加工和安全的技术要求，这种方法在可持续性、绿色化学方面也是不理想的。进而，目前已经存在法规要求，源自这种方法的产品不能给予生态许可和不允许上市。

本发明的目的是提供一种用于纯化鼠李糖脂的方法，其能够克服现有技术中的至少一个缺点。

发明内容

令人惊讶地发现下面描述的方法能够实现本发明的目的。

因此，本发明提供一种如本申请权利要求所要求保护的用于分离鼠李糖脂的方法。

本发明的方法的优点是使用较少的溶剂。

进一步的优点是使用的溶剂在毒物学和安全上是可接受的。

进一步的优点是可以使用源自可持续资源的溶剂。

进一步的优点是本发明的方法可以在能量上有利的温度下进行。