ES2548520T3 - Proceso para la producción de carotenoides - Google Patents
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Abstract
Un método para producir una composición que contiene carotenoides, que comprende las siguientes etapas 1) a 3): 1) llevar a cabo la extracción en un cultivo de un microorganismo, un concentrado del cultivo o una sustancia seca del mismo con al menos uno que se selecciona de entre el grupo que consiste en metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, acetona, metiletilcetona y tetrahidrofurano; 2) concentrar la solución de extracto que se obtiene para obtener un precipitado; y 3) lavar el precipitado con al menos uno que se selecciona de entre el grupo que consiste en metanol, metanol que contiene agua, etanol, etanol que contiene agua, n-propanol, n-propanol que contiene agua, isopropanol, isopropanol que contiene agua, acetona y metiletilcetona.
Description
E07740954
29-09-2015
Etapa 3: Etapa de concentración de la solución de extracto, y depósito
2,3 kg de la solución de extracto que se obtuvo en la etapa 2 de este ejemplo se concentraron a presión reducida utilizando un evaporador para obtener una solución concentrada (aproximadamente 80 g) que contenía un 5 precipitado y también una solución retirada (aproximadamente 2 kg de acetona). La solución concentrada se agitó mientras se enfriaba a una temperatura ambiente de 5 ºC durante 1 hora.
Etapa 4: Etapa de filtración del precipitado, y secado
Aproximadamente 80 g de la solución concentrada enfriada que se obtuvo en la etapa 3 de este ejemplo se filtraron a presión reducida para obtener un aglomerado de precipitado que contenía carotenoides. Se añadieron 20 g de acetona en el aglomerado, y la sustancia resultante se filtró y lavó, y luego se secó a presión reducida a 35 ºC durante una noche para obtener 2,13 g de precipitado seco. Los contenidos de astaxantina y carotenoides en esta sustancia seca eran del 34 % y 71 %, respectivamente.
15 Etapa 5: Etapa de lavado con etanol, y secado
A 2,13 g de precipitado seco que se obtuvo en la etapa 4 de este ejemplo, se añadieron 80 g de etanol, y el precipitado resultante se agitó y lavó a temperatura ambiente durante 1 hora en el estado en el que el carotenoide que correspondía al 1,8 % estaba suspendido. La sustancia lavada resultante se muestreó por filtración a presión reducida y se secó a presión reducida a 35 ºC durante una noche para obtener 1,49 g de sustancia seca lavada con etanol. Los contenidos de astaxantina y carotenoides en esta sustancia seca lavada con etanol eran del 47 % y 98 %, respectivamente.
25 Etapa 6: Etapa de recuperación de los disolventes por destilación a presión reducida
Aproximadamente 100 g (aproximadamente 120 ml) del filtrado generado en la etapa 4 se destiló a presión reducida para recuperar 80 g de acetona el lado de solución retirada. Aproximadamente 80 g (aproximadamente 100 ml) del filtrado generado en la etapa 5 se destiló a presión reducida para recuperar 76 g de etanol en el lado de solución retirada.
[Ejemplo 6] Producción de carotenoides altamente puros que contienen astaxantina con un alto contenido utilizando disolvente recuperado --3
35 A 25 g de células bacterianas secas que se obtuvieron en la etapa 1 del Ejemplo 5, se añadieron 1,1 kg de solución retirada (acetona) que se obtuvo en la etapa 3 del Ejemplo 5, y la sustancia resultante se trató por extracción de carotenoides y filtración de las células bacterianas conforme a la etapa 2 del Ejemplo 5 para obtener 1,2 kg de solución de extracto. La solución de extracto se concentró a presión reducida conforme a la etapa 3 del Ejemplo 5 para obtener aproximadamente 40 g de solución concentrada enfriada. La solución concentrada enfriada se trató conforme a la etapa 4 del Ejemplo 5 para obtener un precipitado por filtración. Luego, se añadieron 10 g de acetona recuperada en la etapa 6 del Ejemplo 5, y la sustancia resultante se lavó y se secó conforme a la etapa 5 del Ejemplo 5 para obtener 0,72 g de sustancia seca lavada con etanol. Mientras que los contenidos de astaxantina y carotenoides en la sustancia secada a presión reducida pero antes de lavarse con etanol eran respectivamente del 33 % y 70 %, los contenidos de astaxantina y carotenoides en la sustancia seca lavada con etanol eran
45 respectivamente del 46 % y el 97 %.
A partir de lo anterior, se confirmó que la reutilización de disolventes recuperados no presentaba ningún problema.
[Ejemplo 7] Producción de carotenoides altamente puros que contienen astaxantina con un alto contenido --4
Las etapas de cultivo bacteriano, extracción y concentración y depósito se llevaron a cabo como las etapas 1 a 3 del Ejemplo 5, y aproximadamente 80 g de la solución concentrada enfriada que se obtiene en la etapa 3 se filtraron a presión reducida conforme a la etapa 4 del Ejemplo 5 para obtener un aglomerado precipitado que contenía carotenoides. Se añadieron 20 g de acetona en el aglomerado, y la sustancia resultante se filtró y lavó. Luego, una
55 parte del aglomerado se muestreó con el fin de comprobar el contenido de carotenoides en el precipitado. La etapa de secado se omitió. Luego se añadieron 80 g de etanol en el aglomerado, y la sustancia resultante se volvió a filtrar y lavar. El aglomerado que se obtuvo por filtración y lavado se secó a presión reducida a 35 ºC durante una noche para obtener 1,50 g de sustancia seca lavada con etanol. Mientras que los contenidos de astaxantina y carotenoides en la sustancia secada a presión reducida pero antes de lavarse con etanol eran respectivamente de 33 % y 70 %, los contenidos de astaxantina y carotenoides en la sustancia seca lavada con etanol eran respectivamente del 46 % y 97 %.
De los aproximadamente 100 g (aproximadamente 120 ml) del filtrado que se obtuvieron por filtración del precipitado que se llevó a cabo conforme la etapa 4 del Ejemplo 5, se recuperaron 85 g de acetona. De los aproximadamente 80 65 g (aproximadamente 100 ml) del filtrado que se obtuvo en la etapa de lavado con etanol que se llevó a cabo conforme a la etapa 5 del Ejemplo 5, se recuperaron 75 g de etanol contaminado con una cantidad traza de acetona.
14 E07740954
29-09-2015
[Ejemplo 8] Producción de carotenoides altamente puros que contienen astaxantina con un alto contenido utilizando disolventes recuperados --4
A 25 g de las células bacterianas secas que se utilizaron en el Ejemplo 7, se añadieron 1,1 kg de la solución retirada
5 (acetona) que se obtuvo en el Ejemplo 7, y la sustancia resultante se trató por extracción de carotenoides y filtración de las células bacterianas conforme con la etapa 2 del Ejemplo 5 para obtener 1,1 kg de solución de extracto. La solución de extracto se concentró a presión reducida conforme a la etapa 3 del Ejemplo 5 para obtener aproximadamente 40 g de solución concentrada enfriada. La solución concentrada enfriada se trató conforme a la etapa 4 del Ejemplo 5 para obtener un precipitado por filtración. Luego, se añadieron 10 g de la acetona que se
10 obtuvo en el Ejemplo 7 en el aglomerado precipitado, y la sustancia resultante se filtró y lavó. La etapa de secado se omitió como en el Ejemplo 7. Se añadieron 40 g de etanol recuperado en el Ejemplo 7 a la misma, y la sustancia resultante se volvió a filtrar y lavar. El aglomerado obtenido por la filtración y lavado se secó a presión reducida a 35 ºC durante una noche para obtener 0,73 g de sustancia seca lavada con etanol. Mientras que los contenidos de astaxantina y carotenoide en la sustancia secada a presión reducida pero antes de lavarse con etanol eran
15 respectivamente de 34 % y 71 %, los contenidos de astaxantina y carotenoides en la sustancia seca lavada con etanol eran respectivamente del 46 % y 97 %.
En el Ejemplo 8, se confirmó que incluso cuando se utiliza el etanol contaminado con acetona recuperado por destilación a presión reducida, no se reconoce una reducción en la capacidad del lavado. Sin embargo,
20 considerando que el etanol se recupera y se reutiliza una pluralidad de veces, se considera preferible proporcionar algunos medios para filtrar el precipitado bajo tal condición para que la acetona permanezca en el precipitado a un nivel mínimo posible, antes de la etapa de lavado con etanol.
[Ejemplo 9] Producción de carotenoides altamente puros que contienen astaxantina con un alto contenido --5
25 El procedimiento se llevó de la misma manera que en el Ejemplo 5 excepto que en el lavado se llevó a cabo con acetona en vez de con etanol. Los contenidos de astaxantina y carotenoides en la sustancia seca que se obtenían eran respectivamente del 45 % y el 91 %.
30 [Ejemplo de referencia 1] Medición de la concentración de astaxantina disuelta a temperatura ambiente
La concentración de astaxantina (producida por Sigma) que se disuelve a temperatura ambiente se midió y se muestra en la Tabla 1.
35 Tabla 1
- Tipo
- Disolvente Concentración % (p/p)
- Hidrocarburos
- Hexano 0,003
- Ciclohexano
- 0,001
- Tolueno
- 0,03
- Benceno
- 0,05
- Alcoholes
- Metanol 0,003
- Etanol
- 0,002
- Isopropanol
- 0,002
- Cetonas
- Acetona 0,02
- Metiletilcetona
- 0,03
- Metilisobutilcetona
- 0,02
- Ciclohexanona
- 0,2
- Éteres
- 1,4-dioxano 0,3
- Tetrahidrofurano
- 0,7
- Halógenos
- Diclorometano 2,3
- Cloroformo
- 0,7
Como está claro en la Tabla 1, se descubrió que la concentración disuelta en disolventes distintos de disolventes halógenos que tiene carcinogenicidad o mutagenicidad era del 1 % o menos. A partir de lo presente, se reveló que siempre que se utilice un disolvente orgánico general que tenga un nivel relativamente bajo de peligrosidad en una
40 distribución líquido-líquido de la técnica convencional, es muy difícil realizar una purificación de alto nivel utilizando una solución que tenga una concentración de carotenoides que exceda el 1 %. Esto es un grave problema para la producción industrial.
15
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