制备同多糖的方法技术

本发明专利技术涉及通过在水性培养基中发酵将该葡聚糖分泌进入发酵肉汤中的真菌菌株，生产有具有β-1，3-糖苷键的主链，和通过β-1，6-糖苷键与其结合的侧基的葡聚糖的水溶液的方法，其中通过非对称过滤膜从发酵肉汤分离葡聚糖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及通过在水性培养基中发酵将该葡聚糖分泌进入发酵肉汤中的真菌菌株，使用非对称过滤膜实现从发酵肉汤分离葡聚糖制备具有3 -1,3-糖苷连接的主链和与其具有￠-1,6-糖苷键的侧基的葡聚糖的水溶液的方法。在天然矿物油沉积物中，矿物油存在于多孔储油岩的空腔中，所述储油岩被不可渗透的覆盖层隔绝于地球表面。空腔可为非常细的空腔、毛细管、孔等。细的孔颈能够具有例如仅约Ium的直径。除了矿物油外，包括天然气部分，沉积物包含具有较高或较低的盐含量的水。在矿物油生产中，初级、次级和三级生产有差异。在初级生产中，在将井沉入沉积物中之后，由于沉积物自生的压力，矿物油自己通 过井流到表面。然而，取决于沉积物类型，一般地通过初级生产仅能够提取从约5至10%的存在于沉积物中的矿物油量，在此之后自生的压力不再足够提取。因此在初级生产后使用次级生产。在次级生产中，除了用作矿物油生产的井，所谓的生产井之外，向具有矿物油的地层内钻另外的井。通过这些所谓的注入井迫使水和/或蒸汽进入沉积物中以维持或再次增加压力。通过迫入水，迫使矿物油从注入井开始，朝生产井的方向缓慢通过地层中的空腔。然而，仅当空腔完全被油填充并且水推动它前面的更加粘性的油时这才起作用。只要低粘度的水穿透过空腔，它从此时起沿着最小阻力的路径，即通过注入井和生产井之间获得的通道流动，并不再推动它前面的油。通常，通过初级和次级生产仅能够提取从约30至35%的存在于沉积物中的矿物油量。已知通过三级油生产方法能够进一步增加矿物油产量。三级矿物油生产包括在其中使用适当的化学制品作为油生产助剂的方法。这些包括所谓的“聚合物溢流(polymerflooding) ”。在聚合物溢流中，迫使具有稠化作用的聚合物的水溶液代替水通过注入井进入矿物油沉积物中。通过迫入聚合物溶液，迫使矿物油从注入井开始，朝生产井的方向通过地层中的所述空腔，并且最终经过生产井提取矿物油。由于适应矿物油粘度的聚合物溶液的高粘度，聚合物溶液能够不再，或者至少不如此容易地，如使用纯水的情况中冲破空腔。已经为聚合物溢流提出了多种不同的水溶性聚合物，即合成的聚合物比如，例如，聚丙烯酰胺或包含丙烯酰胺和其他单体的共聚物和天然来源的水溶性聚合物。对于三级矿物油生产的适当的稠化聚合物必须符合多种特别的要求。除了足够的粘度之外，聚合物必须也是非常热稳定的并且即使在高盐浓度时保持它们的稠化作用。用于聚合物溢流的天然来源的聚合物的重要类包含从葡萄糖获得的支化同多糖。包含葡萄糖单元的多糖也被称为葡聚糖。所述支化同多糖具有￠-1, 3-连接的葡萄糖单元的主链，根据统计学其大约每3个单元具有与另外的葡萄糖单元的￠-1,6-糖苷键。此类支化同多糖的水溶液具有有利的物理化学性质，如此使得它们特别适合于聚合物溢流。所述结构的同多糖由多种真菌菌株，例如由担子菌纲裂裙菌(Schizophyllumcommune)分泌，其表现丝状生长并且，在生长期间，分泌具有从约5至约25 106g/mol的典型的分子量1的所述结构的同多糖(俗名裂裥菌素)。可另外提及由齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)分泌的所述结构的同多糖(俗名小核菌葡聚糖)。对于聚合物溢流重要的是，为此目的使用的水性聚合物溶液根本不包含凝胶颗粒或其他小颗粒。即使少量的具有微米范围尺寸的颗粒可阻塞矿物油地层中的细孔并因此至少使得矿物油生产复杂化或甚至停止。因此用于三级矿物油生产的聚合物应当具有尽可能小比例的凝胶颗粒或其他小颗粒。为了用于聚合物溢流，因而所述同多糖的溶液基本没有细胞和细胞碎片是重要的，因为否则这些阻塞矿物油地层，这使得矿物油的提取复杂化或者甚至使之成为不可能的。所谓的微孔过滤比率(MPFR值)能够被用作聚合物溶液的良好品质的特征。本文确定在过滤溶液期间过滤器阻力在时间过程中的变化方式。制备包含￠-1, 3-连接的葡萄糖单元的支化同多糖的方法是已知的。EP 271907A2、EP 504673A1和DE 4012238A1公开了制备方法，即制备是通过真菌裂褶菌的分批发酵以及搅拌和通气实现的。培养基基本包含葡萄糖、酵母提取物、磷酸二氢钾、硫酸镁和水。EP 271907A2描述了离析多糖的方法，其中首先离心培养物悬液并用异丙醇从上清液沉淀多糖。第二种方法包括压力过滤，随后超滤获得的溶液，没有公开方法的细 节。“Udo Rau, ^Biosynthese, Produktion und Eigenschaften vonextrazelllllaren Pilz-Glucanen，，，Habilitationsschrift, Technical University ofBrunswick, 1997，第70至95页”，描述了通过连续或分批发酵制备裂裥菌素。通过交叉流动过滤能够将裂裥菌素分离开(在上述引文中，第75页)。为了分离开细胞块，测试具有0. 5iim、2iim、10iim和20 y m的孔直径的多种不锈钢膜。然而,使用2iim膜,用包含0. 5g/I的葡聚糖和0. 5g/l的干生物质的溶液仅获得小的渗透速率。此外，浓度约0. lg/ml的菌丝碎片保留。因此提出第二个超精细澄清步骤(在上述引文中，第94页)。此类方法非常复杂并且此外不锈钢膜非常昂贵。 U do Rau, Biopolymers, A. Steinbiichel 编，第 6 卷，第 63 页至第 79 页，WILEY-VCH Publishers, New York，2002描述了通过连续或分批发酵制备小核菌葡聚糖。对于回收没有细胞和细胞碎片的小核菌葡聚糖推荐离心和交叉流动微量过滤(在上述引文中，第78页，第10. I节)。对于交叉流动微量过滤，此处提出使用具有10 y m的孔大小的烧结的不锈钢膜。然而如此获得的渗透物必须通过渗滤再次纯化并且，如果是必要的，通过交叉流动微量过滤进一步纯化(在上述引文中，第78页，第10.2节)。此类方法非常复杂并且此外不锈钢膜非常昂贵。“GIT Fachzeitung Labor 12/92，第 1233-1238 页”描述了用细胞再循环的支化￠-1,3-葡聚糖的连续制备。首先，提出通过具有200 u m孔大小的不锈钢膜的交叉流动过滤用于从发酵循环分离支化3-1，3-葡聚糖。然而，获得的含有聚合物的渗透物仍然被大量细胞碎片污染并必须随后在第二步中纯化。为此目的提出使用玻璃纤维厚层(deep-bed)过滤器的厚层过滤、三阶段压力过滤和离心。作为第二纯化阶段的另外的方法，作者未成功地研究陶瓷膜的交叉流动过滤。作为他们实验的结果，他们得出结论交叉流动微量过滤不适合于含有菌丝体、高粘度的培养物悬液的细胞分离。通过渗滤最终随后在第三纯化阶段纯化获得的渗透物。然而，此类三阶段方法非常复杂并因此不适合于工业生产方法。WO 03/016545A2公开了使用齐整小核菌制备小核菌葡聚糖的连续的方法。对于纯化，描述了使用具有20 U m孔大小的不锈钢过滤器和至少7m/s的跨膜流动速度的交叉流动过滤。然而，20 过滤器不足以分离开非常小的颗粒。诚然原则上通过使用更细的过滤膜能够改善细颗粒的移除。然而，随着孔大小降低，过滤膜也以不期望的方式渐增地滞留葡聚糖，特别地具有非常高分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.17 EP 09179716.7;2009.12.17 US 61/287,2241.制备具有￠-1,3-糖苷连接的主链和与其具有￠-1, 6-糖苷键的侧基的葡聚糖的水溶液的方法，所述方法包括在水性培养基中发酵分泌所述结构的葡聚糖的真菌菌株，和随后通过交叉流动微量过滤从包含葡聚糖和生物质的水性发酵肉汤分离获得的葡聚糖的水溶液，其中包含至少一层支持材料和至少一层分离层的非对称过滤膜用于交叉流动微量过滤，分离层的孔大小为从I y m至10 ii m并且支持材料的孔大小为从5 ii m至100 u m,条件是分离层的孔大小比支持材料的孔大小大至少I U m,并且交叉流动的流动速度为从0. 2m/s至20m/s并且跨膜压力为从0. I至10巴。2.根据权利要求I的方法，其中分离层的孔大小比支持材料的孔大小大至少5iim。3.根据权利要求I或2的方法，其中在从15至40°C的温度以及通气和流动下实施发酵。4.根据权利要求I的方法，其中真菌菌株是裂裙菌(Schizophyllumcommune)或齐整小核菌(Sclerot...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·特蕾尔，H·福斯，J·K·施密特，T·福斯特，R·霍尔曼，
申请(专利权)人：温特沙尔控股有限公司，
类型：发明
国别省市：