热敏聚合物-盐双水相系统回收透明质酸及其聚合物循环利用研究

本研究针对微生物发酵生产透明质酸（HA）的高成本纯化难题，创新性采用热敏性聚合物（EOPO）-盐双水相系统（ABS）实现高效回收。通过优化EOPO分子量（MW）、盐类型及相组成，在EOPO2500 -柠檬酸钠体系中获得93.42%的HA回收率，并首次实现70%以上EOPO的循环利用，兼具经济性与环保性。该成果为绿色规模化HA生产提供了新策略。

　　

透明质酸（Hyaluronic Acid, HA）作为医美和医药领域的重要生物材料，传统依赖动物组织提取，存在伦理和纯度限制。微生物发酵虽能规避这些问题，但后续分离纯化步骤复杂且成本高昂。如何高效、环保地回收HA成为产业痛点。马来西亚泰莱大学的研究团队在《Journal of Bioscience and Bioengineering》发表论文，创新性地将热敏性乙烯氧化物-丙烯氧化物共聚物（EOPO）与盐类组成温度响应型双水相系统（Aqueous Biphasic System, ABS），不仅实现HA的高效回收，还首次完成聚合物循环利用的闭环设计。

研究采用四大关键技术：1）EOPO₂₅₀₀
-盐ABS体系构建，通过相图筛选最佳组分；2）HA分配行为分析，结合亲水性特征优化pH（8.2）和盐类型（柠檬酸钠）；3）热分离技术回收EOPO，温度调控实现聚合物再生；4）傅里叶变换红外光谱（FTIR）验证HA结构完整性。

【Materials】
使用S. zooepidemicus
ATCC 39920发酵液为原料，EOPO₂₅₀₀
与多种盐（硫酸铵、甲酸钠等）构建ABS体系。

【Influence of EOPO MW and types of salt on HA recovery】
发现EOPO₂₅₀₀
-柠檬酸钠组合效果最优，分配系数（K_HA,B
）达11.41，HA更倾向盐相（亲水特性驱动）。低MW聚合物（如EOPO₁₂₀₀
）因相分离能力弱导致回收率下降。

【Phase composition optimization】
14% EOPO₂₅₀₀
+12%柠檬酸钠+15%粗提物的配比下，HA回收率突破93.42%，且体系负载能力显著。

【EOPO recycling】
热分离技术回收70%以上EOPO₂₅₀₀
，首次循环使用后HA回收率仍保持80%以上，FTIR证实回收过程未破坏HA糖链结构。

结论表明，该ABS系统通过“温度响应相变-亲水分配-聚合物再生”三重机制，解决了传统纯化工艺中有机溶剂残留、能耗高的问题。EOPO循环设计使成本降低30%，碳排放减少25%，为《绿色化学》原则下的生物制造提供了范式。研究团队特别指出，该技术可扩展至其他亲水性生物大分子（如肝素）的回收，具有跨领域应用潜力。