α-酮戊二酸分离提取工艺的优化

专利名称：生物转化制备α-酮戊二酸的分离纯化工艺专利类型：发明专利
发明人：闫洪波,高树营,王威
申请号：CN201810094608.3
申请日：20180131
公开号：CN108315364A
公开日：
20180724
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种生物转化制备α‑酮戊二酸的分离纯化工艺，属于微生物技术领域。

本发明生物转化制备α‑酮戊二酸的分离纯化工艺包括电渗析、纳滤、活性炭脱色、反渗透浓缩、浓缩结晶和干燥。

本发明采用陶瓷膜分离、电渗析脱盐、膜浓缩和精制等先进处理工艺的组合，有效实现了a‑酮戊二酸生物技术的洁净化生产。

该工艺的关键点为用电渗析取代了传统离子交换，提高了产品提取率，提高了产品纯度，同时减少了原有工艺的酸碱用量和水耗，降低了后续工艺的活性炭用量，减少了环境污染。

申请人：山东民强生物科技股份有限公司
地址：256600 山东省滨州市高新区新八路267号
国籍：CN
代理机构：济南泉城专利商标事务所
代理人：张贵宾
更多信息请下载全文后查看。

Α-酮戊二酸市场调研报告一、市场概述1.1 产品定义Α-酮戊二酸是一种有机化合物，化学式为C5H6O3，也被称为α-KG。

它是一种无色结晶，可溶于水和其他有机溶剂。

Α-酮戊二酸被广泛用作医药、食品和工业领域的重要原料。

1.2 市场规模根据调研数据分析，目前Α-酮戊二酸市场的规模持续增长。

预计在未来几年内，市场规模将继续扩大。

主要推动市场增长的因素包括医药、食品和工业领域的需求增长，以及Α-酮戊二酸在这些领域中的广泛应用。

1.3 市场竞争目前Α-酮戊二酸市场存在一定的竞争。

主要竞争对手包括国内外制造商和供应商。

市场上的竞争主要集中在产品质量、价格和供货能力等方面。

为了在竞争中取得优势，企业需要不断提升产品质量、降低成本，并加强供应链管理能力。

二、市场分析2.1 医药领域Α-酮戊二酸在医药领域具有广泛的应用。

它被用作某些药物的原料，例如治疗骨质疏松症和肾脏疾病的药物。

随着人们对健康的重视增加，医药领域对Α-酮戊二酸的需求也在增长。

2.2 食品领域Α-酮戊二酸在食品领域被广泛使用。

它被用作饮料和食品的添加剂，可以增加产品的酸度和口感。

随着人们对食品安全和品质的要求提高，对Α-酮戊二酸的需求也在增加。

2.3 工业领域Α-酮戊二酸在工业领域有多种应用。

它被用作化学品的中间体，参与合成许多有机化合物。

此外，Α-酮戊二酸还可以用于涂料和胶水等工业产品的生产。

随着工业化进程的推进，工业领域对Α-酮戊二酸的需求也在增长。

三、市场前景3.1 市场增长预测根据市场的发展趋势，预计Α-酮戊二酸市场的增长将继续保持良好势头。

在医药、食品和工业领域的需求持续增长的推动下，市场规模将进一步扩大。

3.2 发展机遇随着Α-酮戊二酸市场持续增长，企业将有机会拓展市场份额，提高自身的竞争力。

企业可以通过技术创新、产品质量改进和市场营销策略优化等方式，抓住市场机遇，实现可持续发展。

四、市场挑战4.1 供需矛盾由于Α-酮戊二酸市场需求增长较快，供应量相对有限，供需矛盾在市场上出现。

2023年Α-酮戊二酸行业市场发展现状目前，A-酮戊二酸作为一种重要的有机合成中间体，已经广泛应用于粘合剂、涂料、溶剂等领域。

在全球范围内，A-酮戊二酸行业市场在不断发展壮大。

本文将从生产技术、市场规模、应用领域等方面详细介绍A-酮戊二酸行业市场的发展现状。

一、生产技术目前，A-酮戊二酸的生产主要涉及两种方法：异丙醇法和环氧丙烷法。

在异丙醇法中，丙烯酸酯与光气发生反应，生成异丙醇酮，再通过氧化反应得到A-酮戊二酸。

环氧丙烷法中，环氧丙烷与CO2反应，生成环氧丙醇，再通过氧化反应，得到A-酮戊二酸。

此外，在实现产业化规模化生产的过程中，还需要解决生产过程中的一些技术难题，如异丙醇去水、分离纯化等。

这些技术难题的解决将有助于A-酮戊二酸制造工艺的进一步完善，促进产业发展。

二、市场规模目前，全球A-酮戊二酸市场规模较为庞大，且不断增长。

据不完全统计，2018年全球A-酮戊二酸年销量约为13万吨，预计到2025年，全球市场规模将达到20万吨，年复合增长率将保持在5%左右。

在全球市场中，亚太地区是A-酮戊二酸的主要消费地区，2018年其消费量占到全球市场总量的50%以上。

欧美地区也是A-酮戊二酸市场的重要消费地区。

在中国市场中，A-酮戊二酸的需求与产能持续增加，预计未来几年内，其市场规模将继续扩大。

三、应用领域A-酮戊二酸在粘合剂、涂料、溶剂等领域中有广泛应用。

其中，粘合剂领域占据了A-酮戊二酸市场的主要份额，预计到2025年，其在粘合剂领域的市场份额将超过50%。

目前，A-酮戊二酸主要用于制造环氧树脂、酮酸酯和聚氨酯等材料。

在未来，随着全球经济的不断发展和技术的不断进步，A-酮戊二酸的应用范围还将逐步扩大。

例如，在新能源汽车、电子产品等领域中，A-酮戊二酸将发挥越来越重要的作用。

同时，人们对环保性能的要求将会促进A-酮戊二酸的研发和应用。

戊二酸的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!戊二酸的工艺流程一、原料准备阶段。

戊二酸的生产需要特定的原料，主要包括环戊酮、硝酸等。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110006777.9(22)申请日 2021.01.05(71)申请人 雅本化学股份有限公司地址 215433 江苏省苏州市太仓市太仓港港口开发区石化区东方东路18号申请人 湖州颐辉生物科技有限公司(72)发明人 陶荣盛　原犇犇　朱傅赟　郑云　沈正权　孙梁栋　潘震华　沈青　胡海亮　刘萍　(74)专利代理机构 上海申浩律师事务所 31280代理人 贾师英(51)Int.Cl.C12N 1/21(2006.01)C12N 15/70(2006.01)C12N 15/75(2006.01)C12N 15/77(2006.01)C12P 7/50(2006.01)C12R 1/19(2006.01)C12R 1/15(2006.01)C12R 1/125(2006.01) (54)发明名称微生物转化法制备α-酮戊二酸(57)摘要本发明提供了一种共表达L ‑谷氨酸氧化酶和过氧化氢酶的基因工程菌及其应用。

本发明实现了L ‑谷氨酸氧化酶和过氧化氢酶在微生物细胞内的高水平共表达，经过一次发酵即可获得两种酶，简化了发酵工艺。

本发明提供了使用共表达L ‑谷氨酸氧化酶和过氧化氢酶的基因工程菌高效合成α‑酮戊二酸的新工艺，显著提高了生产效率和收率，减少了丁二酸生成量，降低了α‑酮戊二酸的生产成本，具有很高的工业化应用价值。

权利要求书1页 说明书7页序列表23页CN 112625993 A 2021.04.09C N 112625993A1.一种共表达L ‑谷氨酸氧化酶和过氧化氢酶的基因工程菌，其中所述L ‑谷氨酸氧化酶的氨基酸序列是SEQ ID NO.1，所述过氧化氢酶的氨基酸序列选自SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.5、SEQ ID NO.7、SEQ ID NO.9、SEQ ID NO.11、SEQ ID NO.13。

酮戊二酸生产工艺酮戊二酸（adipic acid）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于纺织、塑料、橡胶和涂料等行业。

本文将介绍酮戊二酸的生产工艺。

酮戊二酸的主要生产工艺是通过氧化环己烷合成。

具体步骤如下：1. 原料准备：首先需要准备纯度较高的环己烷和氧气。

环己烷是一种无色液体，常用作溶剂和原料，具有较好的挥发性和稳定性。

氧气则是用于氧化反应的氧化剂。

2. 氧化反应：将环己烷与氧气在适当的温度和压力下进行反应。

反应需要在催化剂的存在下进行，常用的催化剂有钼、钨、钛等金属催化剂。

氧化反应是一个放热反应，需要控制温度和压力，使反应进行顺利，并避免副反应的发生。

3. 分离提纯：氧化反应结束后，得到的产物中包含了酮戊二酸和一些副产物。

为了提高酮戊二酸的纯度，需要对产物进行分离和提纯。

常用的分离方法有结晶、蒸馏、萃取等。

其中，结晶是最常用的方法，通过控制温度和溶剂的使用来提取纯度较高的酮戊二酸晶体。

4. 干燥包装：提纯后的酮戊二酸需要进行干燥处理，以去除水分和其他杂质。

干燥的方法有自然风干、真空干燥等。

干燥后，将酮戊二酸进行包装，以便储存和运输。

酮戊二酸的生产工艺过程中需要注意以下几点：1. 反应条件的控制：氧化反应需要在适当的温度和压力下进行，以确保反应的速率和选择性。

过高的温度和压力可能导致副反应的发生，降低产物的纯度。

2. 催化剂的选择和使用：催化剂对反应的影响很大，不同的催化剂具有不同的催化效果。

需要选择适合的催化剂，并控制其用量和添加时间，以提高反应的效率和产物的纯度。

3. 分离提纯方法的选择：分离提纯是酮戊二酸生产过程中的关键步骤，需要选择适合的分离方法，并优化操作条件，以提高产物的纯度和收率。

4. 安全生产：酮戊二酸的生产过程中需要注意安全生产，严格控制反应条件和操作规程，避免事故的发生。

总结起来，酮戊二酸的生产工艺主要包括原料准备、氧化反应、分离提纯和干燥包装等步骤。

在生产过程中需要注意控制反应条件、选择适当的催化剂、优化分离提纯方法，并严格遵守安全操作规程，以确保产物的纯度和生产效率。

a-酮戊二酸发酵生产工艺流程英文回答：Fermentation is a widely used process in the production of various chemicals, including a-ketoglutaric acid (a-KG). In this process, microorganisms, such as bacteria or fungi, are used to convert a substrate into a desired product. For the production of a-KG, the fermentation process involves several steps.Firstly, a suitable microorganism is selected, which has the ability to produce a-KG. Some common microorganisms used for a-KG fermentation include Corynebacterium glutamicum, Aspergillus oryzae, and Yarrowia lipolytica. These microorganisms are capable of metabolizing glucose or other carbon sources to produce a-KG.Next, a fermentation medium is prepared, which provides the necessary nutrients for the growth and metabolism of the microorganism. The medium typically contains a carbonsource, nitrogen source, minerals, and vitamins. Glucose, sucrose, or molasses can be used as the carbon source,while ammonium sulfate or urea can be used as the nitrogen source.The fermentation process is carried out in a bioreactor, which provides a controlled environment for the growth ofthe microorganism. The bioreactor is equipped with sensorsto monitor and control various parameters such as temperature, pH, and dissolved oxygen. These parameters are crucial for the optimal growth and metabolism of the microorganism.During fermentation, the microorganism consumes the carbon source and produces a-KG as a metabolic byproduct. The a-KG can be accumulated in the fermentation broth or secreted into the medium, depending on the characteristicsof the microorganism. The fermentation process typically lasts for several days to weeks, depending on the growthrate of the microorganism and the desired yield of a-KG.Once the fermentation is complete, the a-KG isseparated from the fermentation broth or medium. Various separation techniques can be used, such as filtration, centrifugation, and chromatography. The purified a-KG can then be further processed and used in various applications, such as the production of pharmaceuticals, food additives,or industrial chemicals.中文回答：酮戊二酸（a-KG）发酵是一种广泛应用于化学品生产的工艺。

α酮戊二酸氨基酸合成α酮戊二酸氨基酸合成是人类身体内一种十分重要的代谢途径，它对于维持人体内各种物质代谢的平衡以及正常运作至关重要。

本文将从基本介绍、反应机制、反应条件及其应用等方面分步骤进行阐述。

一、基本介绍α酮戊二酸氨基酸合成是指将一种叫做α酮戊二酸与一种预先合成好的氨基酸通过一定的反应条件合成为一种新的氨基酸的过程。

这种合成过程是人体内进行代谢的一种重要途径，也是实现营养代谢平衡的前提和基础。

此外，该过程还被广泛应用于医学、化学、食品工业等领域。

二、反应机制α酮戊二酸氨基酸合成的反应机制是羰基添加-消除的反应。

首先将α酮戊二酸与一种带有羧基和氨基的氨基酸进行酯化反应，产生一个稳定的缩合体，随后，在碱的催化下，缩合体中的羧酸进行自由基自动氧化，形成一个羟基。

此时，该羟基又与氨基结合，随后经过水解反应再次裂解，并且生成一种新的氨基酸。

三、反应条件在实现α酮戊二酸与氨基酸的酯化反应的过程中，通常需要采用乙二醇和碱作为反应介质，并且反应条件比较苛刻，具体来说有以下几点：1、反应温度一般在70℃左右，但具体情况要根据不同的氨基酸而定，最理想温度应在均相液相的温度以上。

2、反应物的选择也很重要，一般情况下碱性氨基酸比中性氨基酸更容易进行α酮戊二酸氨基酸合成反应。

3、乙二醇是反应的必要条件之一，它能够提供溶剂效应，使反应体系维持在适合反应的状态。

4、合成反应中还需要一定的氧气作为氧化剂，以保证反应顺利进行。

四、应用领域α酮戊二酸氨基酸合成技术广泛应用于医学、化学、食品工业等领域。

例如，在医学领域中，α酮戊二酸氨基酸合成技术可以用于进行人体内代谢物的研究和相关疾病的诊断；在食品工业中，可以用于合成天然氨基酸的食品添加剂。

此外，还可以应用于合成药物、肽等化学物质，具有广阔的应用前景。

总之，α酮戊二酸氨基酸合成技术是一种基于生物体物质代谢规律而开发的高级化学技术，它具有重要的生物学、化学和医学意义，也是实现人类进步和社会发展的重要基础。

L-谷氨酸氧化酶生物合成α-酮戊二酸的工艺优化林金新【摘要】利用表达L-谷氨酸氧化酶(LGOX)的工程菌进行全细胞催化L-谷氨酸钠合成α-酮戊二酸,考察了各无机离子对酶活的影响,结果表明1mM Mn2+和Mg2+分别对酶活有22％和15％的提高,而Fe2+、Cu2+和Ba2+对酶活有不同程度的抑制.正交实验设计考察催化反应中的影响因素,包括温度、pH、投菌量(固定底物浓度为100g/L)、过氧化氢酶添加量,结果表明最优工艺为温度为30℃、pH值为6.5、投菌量2％、过氧化氢添加量为2％,反应15h,摩尔转化率为99％,该工艺结果对α-酮戊二酸的酶催化工艺有很强的指导作用.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】3页(P146-148)【关键词】L-谷氨酸氧化酶;α-酮戊二酸;合成工艺【作者】林金新【作者单位】福州农博士生物技术有限公司福建 350001【正文语种】中文【中图分类】TQα-酮戊二酸缩写为α-KG，在细胞糖代谢中是一种重要的中间产物，在三羧酸循环中起到承上启下的重要作用，是生物体内代谢电子传递链的重要环节，参与氨基酸、蛋白质和微生物的生物合成。

α-KG广泛应用于医药、食品、保健品行业，医药产业上主要用于预防和减少术后并发症的风险，促进伤员快速恢复；食品和保健品上主要与精氨酸或鸟氨酸结合成盐为精酮或鸟酮，作为营养增补剂和强化剂。

其生产方法有化学合成法、生物发酵法和酶催化法，化学合成法多以氰化物为主，副产物有毒性，合成路线长、环保压力大，导致成本偏高，不适合工业化规模生产；生物发酵法生产周期长，一般发酵周期在40h左右，且杂酸较多，以乳酸和乙酸为主，转化率低，产物浓度低，不利于分离纯化，一般需要使用离子交换树脂进行提取，废水多；而酶催化法以转化率高、产物浓度高，一直是α-KG合成的研究重点。

本文对L-谷氨酸氧化酶催化合成α-KG的工艺进行了考察优化，主要针对无机盐离子对酶活的影响以及不同转化条件对转化产物及转化率的影响，确定了最优转化工艺，对α-KG的工业化生产有一定的指导意义。

混合二元酸中戊二酸的分离研究进展马帅【摘要】在各类化工原材料中,戊二酸的应用范围非常广,在化学、农业、医学以及建筑等领域都有应用.所以,如果能够从混合二元酸里将戊二酸有效的分离提纯出来,对社会而言具有重大意义.目前,国内外很多地方都加强研究混合二元酸中戊二酸的分离方法.本文介绍了几种常见的方法.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】2页(P42-43)【关键词】混合二元酸;戊二酸;分离【作者】马帅【作者单位】平顶山市普恩科技有限公司河南 467000【正文语种】中文【中图分类】O在农业、医学、化学以及建筑等领域戊二酸都是非常重要的化工原材料。

在塑料工业中，戊二酸和戊二酸烷基酯类，可以当成聚氯乙烯、聚酯以及聚酰胺等增塑剂的中间体，也可以当成聚氯乙烯的聚酯增塑剂的重要构成部分。

聚戊二酸酯作为增塑剂有很好的耐久性，可以用作聚氯乙烯。

在农业上，戊二酸对动物各组织上的寄生细菌以及植物上的病虫害都具有杀灭功能，可以作为杀虫剂、杀菌泡沫以及杀病毒洗液的原料，能够防虫，也可以直接杀灭寄生于动植物上面的细菌和昆虫等。

在医学上，戊二酸的杀菌效果很好，经常用来作为药品与消毒杀菌洗液的原料。

在化学上，戊二酸可以配制液态聚酯，能够对PET纤维的分子结构进行改良，不断增强PET纤维的染色性，进而提升上染率。

同时，戊二酸还可以制成粘合剂，用于粘接金属和纺织品等。

另外，戊二酸或者别的酯类可以用于合成聚酯多醇、去垢剂等。

在工业生产中，己二酸的副产物含有大量的戊二酸，通过回收再利用戊二酸能够得到很多己二酸与丁二醇，这样可以节约己二酸的成本，从而提高企业的经济收益。

所以，研究戊二酸的开发分离与提纯技术具有远大的市场前景。

目前，分离戊二酸的方法一般包括结晶法、吸附法、蒸馏法、萃取法、尿素络合法以及成盐酸化法等，本文对此进行简单介绍。

1.结晶法结晶法的操作比较简单，而且是把水当成溶剂，无毒环保。

但是这种方法的纯度比较低，分离出来的属于粗品类戊二酸。