0.30g NaOH溶解于另一只 盛有1500mL无水乙醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液的烧杯中混 合，有大量白色固体析出，过滤干燥得到白色固体。再将白色固体溶解于500mL纯水中，过 732强酸型阳离子交换树脂，收集pH2~6的流出液，旋蒸（60~70 °C )，干燥（80 °C )，得到 9.82g丁二酸固体。丁二酸的回收率为97%，经UPLC测定纯度98.94%。
[0034] 实施例4:将产丁二酸的微生物Escherichia coli NZN111发酵液过滤、离心除去 菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上清发酵液备用。取100mL上清Escherichiacoli NZN111发酵液(丁二酸初始浓度为101.77g/L)于洁净干燥的烧杯中，向烧杯中加入40.0g尿 素，水浴加热至烧杯中的固体完全溶解，然后放置在4°C下8h，过滤干燥，得到针状固体 20.08g。将20.08g针状固体溶解于盛有1000mL无水甲醇的烧杯中，称取20.10g NaOH溶解于 另一只盛有l〇〇〇mL无水甲醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液的烧杯 中混合，有大量白色固体析出，过滤干燥得到白色固体。再将白色固体溶解于500mL纯水中， 过734强酸型阳离子交换树脂，收集pH2~6的流出液，旋蒸(60~70°C)，干燥(80°C)，得到 9.5g丁二酸固体。丁二酸的回收率为93.35%，经UPLC测定纯度99.78%。
[0035] 实施例5:将产丁二酸的微生物Escherichia coli NZN111发酵液过滤、离心除去 菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上清发酵液备用。取500mL上清Escherichiacoli NZN111发酵液(丁二酸初始浓度为106.17g/L)于洁净干燥的烧杯中，向烧杯中加入200.0g 尿素，水浴加热至烧杯中的固体完全溶解，然后放置在室温下8h，过滤干燥，得到105. lg针 状固体。将针状固体溶解于盛有4000mL无水乙醇的烧杯中，称取210g NaOH溶解于另一只盛 有7500mL无水乙醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液的烧杯中混合， 有大量白色固体析出，过滤干燥得到白色固体。再将白色固体超声溶解于2500mL纯水中，过 734强酸型阳离子交换树脂，收集pH2~6的流出液，旋蒸（60~70 °C )，干燥（80 °C )，得到 47.46g丁二酸固体。丁二酸的回收率为89.40%，经UPLC测定纯度99.70%。
[0036] 实施例6:将产丁二酸的微生物Escherichia coli NZN111发酵液过滤、离心除去 菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上清发酵液备用。取500mL上清Escherichiacoli NZN111发酵液(丁二酸初始浓度为101.77g/L)于洁净干燥的烧杯中，向烧杯中加入200.0g 尿素，水浴至烧杯中的固体完全溶解，然后放置在室温下12h，过滤干燥，得到针状固体 114.50g。将针状固体溶解于盛有5000mL无水乙醇的烧杯中，称取115g NaOH溶解于另一只 盛有7500mL无水乙醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液的烧杯中混 合，有大量白色固体析出，过滤干燥得到白色固体。再将白色固体超声溶解于2500mL纯水 中，过734强酸型阳离子交换树脂，收集pH2~6的流出液，旋蒸(60~70 °C )，干燥(80 °C )，得 到47.50g丁二酸固体。丁二酸的回收率为93.90 %，经UPLC测定纯度99.04%说明书附图3所 不。
[0037] 实施例7:将产丁二酸的微生物Escherichia coli AFP111发酵液过滤、离心除去 菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上清发酵液备用。取l〇〇〇mL上清Escherichia coli AFP111发酵液(丁二酸初始浓度为90.77g/L)于洁净干燥的烧杯中，向烧杯中加入400.0g尿 素，水浴至烧杯中的固体完全溶解，然后放置在4 °C下8h，过滤干燥，得到针状固体200.28g。 将针状固体溶解于盛有l〇〇〇〇mL无水乙醇的烧杯中，称取199.35g NaOH溶解于另一只盛有 15000mL无水乙醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液的烧杯中混合，有 大量白色固体析出，过滤干燥得到白色固体。将白色固体超声溶解于5000mL的纯水中，再加 样于预处理好的Dowex & 50WX4强酸性阳离子交换树脂柱，收集pH2~6的流出液，真空浓缩 后在80 °C烘箱中烘干，得到83.84g 丁二酸。丁二酸的回收率为92.37 %，经UPLC测定纯度 96.94%。
[0038] 实施例8:将产丁二酸的微生物Escherichia coli AFP111发酵液过滤、离心除去 菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上清发酵液备用。取l〇〇〇mL上清Escherichia col i AFP111发酵液(丁二酸初始浓度为90.77g/L)于洁净干燥的烧杯中，向烧杯中加入400.0g尿 素，水浴至烧杯中的固体完全溶解，然后放置在4°C下12h，过滤干燥，得到针状固体 190.44g。将针状固体溶解于盛有lOOOOmL无水乙醇的烧杯中，称取250g NaOH溶解于另一只 盛有15000mL无水乙醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液的烧杯中混 合，有大量白色固体析出，过滤干燥得到白色固体。将白色固体超声溶解于3000mL的纯水 中，再加样于预处理好的Do胃ex? 50WX4强酸性阳离子交换树脂柱，收集PH2~6的流出液， 真空浓缩后在80 °C烘箱中烘干，得到丁二酸88.82g。丁二酸的回收率为97.85%，经UPLC测 定纯度97.46 %。
[0039] 实施例9:将产丁二酸的微生物Escherichia coli AFP111发酵液(说明书附图3所 示）过滤、离心除去菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上清发酵液备用。取l〇〇〇mL上清 Escherichia coli AFP111发酵液(丁二酸初始浓度为90.77g/L)于洁净干燥的烧杯中，向 烧杯中加入400.0g尿素，水浴至烧杯中的固体完全溶解，然后放置在室温下8h，过滤干燥， 得到针状固体228g。将针状固体溶解于盛有lOOOOmL无水乙醇的烧杯中，称取240g NaOH溶 解于另一只盛有15000mL无水乙醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液 的烧杯中混合，有大量白色固体析出，过滤干燥得到白色固体。将白色固体超声溶解于 5000mL的纯水中，再加样于预处理好的D〇wexX'50WX4强酸性阳离子交换树脂柱，收集PH2 ~6的流出液，真空浓缩后在80°C烘箱中烘干，得到86.51g 丁二酸。丁二酸的回收率为 95 · 31 %，经UPLC测定纯度95 · 94%。
[0040] 实施例10:将产丁二酸的微生物Escherichia coli AFP111发酵液过滤、离心除去 菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上清发酵液备用。取l〇〇〇mLEscherichia coli AFP111 发酵液(丁二酸初始浓度为90.77g/L)于洁净干燥的烧杯中，向烧杯中加入400.0g尿素，水 浴至烧杯中的固体完全溶解，然后放置在室温下12h，过滤干燥，得到针状固体253g。将针状 固体溶解于盛有lOOOOmL无水乙醇的烧杯中，称取250g NaOH溶解于另一只盛有15000mL无 水乙醇的烧杯中，然后将NaOH醇溶液倒入盛有针状固体醇溶液的烧杯中混合，有大量白色 固体析出，过滤干燥得到白色固体。将白色固体超声溶解于6000mL的纯水中，再加样于预处 理好的Dmve?c'<;5〇WX4强酸性阳离子交换树脂柱，收集pH2~6的流出液，真空浓缩后在80 °C烘箱中烘干，得到丁二酸82.2g。丁二酸的回收率为90.55 %，经UPLC测定纯度98.46 %。
【主权项】
1. 一种从微生物发酵液中分离纯化下二酸的工艺，包括如下步骤： (1) 将产下二酸的微生物发酵液过滤、离屯、除去菌体细胞及不溶的固体颗粒杂质，取上 清发酵液添加尿素，在4~28°C下共结晶析出下二酸-尿素的加合物;尿素的添加量为发酵 液中下二酸质量的2~8倍，共结晶结晶时间2~2 4小时； (2) 将步骤（1)所得下二酸-尿素加合物溶于醇中，加入化0H醇溶液，混合析出下二酸钢 白色固体;过滤、干燥得下二酸钢； (3) 将步骤(2)所得的下二酸钢经强酸性阳离子交换树脂交换，收集pH 2~6的流出液， 减压蒸发干燥得下二酸。2. 如权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤(2)所述的醇为甲醇、乙醇等;NaOH的量 是下二酸-尿素加合物质量的1~3倍。3. 如权利要求1所述的工艺，其特征在于:步骤(3)所述的强酸性阳离子交换树脂包括 732型、734型及D〇wex?50WX4强酸性阳离子交换树脂中的一种或几种。4. 如权利要求1所述的工艺，其特征在于:步骤(3)所述的强酸性阳离子交换树脂，经过 碱化-水-酸化-水-碱化-水-酸化-水预处理，最终纯水洗至流出液的抑6~7;再将下二酸 钢溶液上样，用纯水洗脱，收集pH 2~6的流出液，即为下二酸溶液，减压浓缩得到下二酸晶 体。
【专利摘要】本发明公开了一种利用共结晶从微生物发酵液中分离纯化丁二酸的工艺，向预处理后的丁二酸发酵液中添加适量的尿素共结晶获得丁二酸-尿素加合物；利用酸碱中和反应和丁二酸钠盐难溶于醇的性质析出丁二酸钠固体，再通过强酸性阳离子交换树脂将丁二酸钠转化成丁二酸，减压蒸发干燥可获得纯度大于99％的丁二酸。本发明分离纯化发酵液中丁二酸的工艺简单，生产成本低、质量高且绿色环保。
【IPC分类】C07C55/10, C07C51/487, C07C51/42
【公开号】CN105566096
【申请号】CN201510952920
【发明人】朱笃, 肖依文, 张志斌, 汪涯, 常军, 吴文婷
【申请人】江西科技师范大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月18日