一种生产１，３－丙二醇的发醇液的固液分离方法

    孙丽华

    摘要：1,3-丙二醇（1,3-porpandiol，简写为1,3-PD）是一种重要的化工原料，它不仅是良好的溶剂、抗冻剂、保护剂，而且还可参与多种化学合成反应，利用1,3-PD生产的新型聚酯纤维具有优良的回弹性，染色性、抗污染性和生物降解性等优良品质，在服装、工程塑料、地毯等领域应用潜力巨大。

    关键词：1,3-丙二醇；发酵液

    1,3-丙二醇目前合成纤维新产品开发的研究热点，由于化学合成法存在着高成本，工艺条件苛刻，设备投资大的产生严重环境污染等问题，限制了1,3-PD在多聚纤维领域应用的开发，所以利用微生物发酵法生产1,3-PD以其条件温和、污染小、原料的可再生性而受到广泛的重视。目前利克雷伯氏肺炎杆菌（klebsiella pneumoniae）以甘油、葡萄糖为底物发酵生产1,3-PD具有较高的产率，但是由于此菌具有荚膜，导致发酵液固液难以分离，而影响其工业化生产的进行，本文针对荚膜的难处理提出了一种解决方案。

    1 材料与方法

    1.1发酵液。实验用的发酵液，是利用克雷伯氏肺炎杆菌（具荚膜）以甘油、葡萄糖为底物发酵结束经灭菌后的固液混合物。

    1.2实验设备与化学试剂。1.2.1本实验采用杯罐实验法，所用实验设备如下：量筒、烧杯、布氏漏斗、抽滤瓶、水循环真空泵、高效液相色谱、台式高速离心机、721型分光光度计、PH测定仪。1.2.2 化学试剂：分析纯硫酸、分析纯无水乙醇、分析纯氢氧化钠

    1.3分析方法。发酵液中的甘油，1,3-PD，2,3-丁二醇以及琥珀酸、乳酸、乙酸，采用SHZMADZU HPLC测定，色谱柱为Aminex HPX-87H柱，柱温65℃，流动柱为浓度0.005mol/l的H2SO4流速为0.8ml/min；检测器为RID-10A型折光谱检测器。

    滤液中的残蛋白以考马斯亮蓝染色法测定

    1.4实验方法

    向灭活后发酵液中加入无水乙酸和NaOH，充分搅拌后静置，等絮凝后加入1%的珍珠岩进行抽滤，滤液取样分析收率。

    2 结果与讨论

    2.1单纯加N2OH

    向灭活后的发酵液加入NaOH调整PH至10~11，充分搅拌后静置，溶液颜色变深，粘度降低但没有明显的固液分离现象，加入1%的珍珠岩充分搅拌后抽滤，滤液浑浊，此现象说明单纯的NaOH不能使菌体蛋白沉淀而从体系中分离。

    2.2单纯加入无水乙醇

    向来灭活后的发酵液加入1：1体积比的无水乙醇，充分搅拌后静置，出现絮凝现象，再加入1%的珍珠岩搅拌后抽滤，滤液澄清透明，残蛋白合量为0.175g/L，滤液取样分析，计算产品收率为99%以上。说明本方法，针对荚膜难以处理是可选方案，具有实用价值。

    2.3 加入无水醇，同时加入NaOH调PH值

    向灭活后的发酵液中加入1：0.6的乙醇，同时加NaOH调PH值至10~11，充分搅拌后静置，产生絮凝，再加入1%的珍珠岩进行抽滤，滤液澄清透明，残蛋白合量为0.125g/L，滤液取样分析，计算产品收率为99%以上，说明本方法比2.2法更为经济实用。

    3结论

    本方法又称为有机溶剂沉淀法，即加入有机溶剂于蛋白质溶液中产生多种效应，这些效应结合起来，使蛋白沉淀，加入NaOH也是利用其对蛋白质的破坏作用，在有机溶剂乙醇和NaOH的协同作用下将具有荚膜的均一的混合体分散开，达到固液分离的目的，本方法为解决克雷伯氏肺炎杆菌发醇生产1,.3-丙二醇的固液分离提供了一种有效的解决方案且产品的回收率较高，可达99%以上，且使用的乙醇是可回收再利用的，具有一定的经济使用价值。

    参考文献

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

    [2]修志龙，微生物发酵法生产1,3-丙二醇的研究进展[J]、微生物学报2000,27（4）:300-302。

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