Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза

Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза

Все способы выделения товаров био синтеза из культуральной воды делят на две группы:

1. Экстракция, ионный обмен, адсорбция, кристаллизация - если мотивированной продукт в растворе.

2. Осаждение, фильтрование, центрифугирование, сепарирование - если мотивированной продукт в виде жесткой фазы.

Нередко нереально выделить мотивированной продукт при помощи 1-го способа, тогда используют комбинацию нескольких способов и в Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза процессе выделения переводят продукт из растворимой формы в нерастворимую (либо напротив). Обычно, при выделении растворенных веществ культуральную жидкость приходится подвергать подготовительной обработке и чистке при помощи осаждения, фильтрования, центрифугирования, сепарирования и мембранных способов (электродиализ, ультра- и микрофильтрация).

Осаждение (седиментация) - процесс расслоения дисперсных систем под действием силы тяжести и отделение дисперсной Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза фазы в виде осадка.

Простой случай седиментации - отстаивание

Центрифугирование - это разделение неоднородных систем под воздействием поля центробежных сил.

Для центрифугирования используют центрифуги разных конструкций.

Области внедрения центрифугирования:

1. Выделение биомассы из культуральной воды (дрожжи, бак­терии, грибы).

2. Отделение разных мотивированных товаров микробиологического синтеза (лекарства, ферменты, витамины и др.), переведенных за Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза ранее в твердую фазу.

3. Разделение эмульсий, образующихся при экстракции.

Недочеты центрифугирования:

1. Сложность конструкции, высочайшая энергоемкость и цена.

2. Сложность эксплуатации (ненадежность, вибрация, шум, необ­ходимость повторяющейся разборки и мойки).

3. Воздействие на клеточку центробежной силы, нагрев, трудность герметизации и обеспечения асептических критерий ведения процесса.

Главные плюсы центрифугирования и сепарирования - высочайшая производительность и Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза высочайшая степень концентрирования.

Фильтрование - это разделение жесткой и водянистой фаз суспензии при пропускании ее через пористую перегородку.

Конечная цель фильтрования - получение жесткой либо водянистой фазы (когда одна из их является отходом), также одновременное получение жесткой и водянистой фаз.

На процесс фильтрования оказывает влияние ряд причин, которые можно Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза поделить на две группы:

1. Макрофакторы - разность давлений, толщина слоя осадка, вязкость водянистой фазы и др. Эти причины заранее известны и контролируются при помощи устройств.

2. Микрофакторы - размер и форма частиц осадка и пор фильтровальной перегородки, толщина двойного электронного слоя на поверхности частиц и др. Конкретно микрофакторы (практически неизученны) оказывают решающее воздействие на процесс Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза фильтрования и затрудняют его масштабирование.

Для ускорения фильтрования обычно употребляют два приема:

Экстракция — процесс разделения консистенции жестких и водянистых веществ при помощи избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов).

Физическая суть экстракции состоит в переходе извлекаемого компонента их одной фазы (водянистой либо жесткой) в фазу водянистого экстрагента при их обоюдном соприкосновении Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза. Экстрагируемые составляющие перебегают из начального раствора в растворитель вследствие разности концентраций, потому данный процесс относится к числу диффузионных.

Процесс экстракции проводится обычно в двухфазных системах:

«твердое тело-жидкость» либо «жидкость-жидкость».

Область внедрения экстракции: выделение и чистка лекарств, витаминов и аминокислот.

Достоинства способа: низкие издержки + высочайшая скорость экстракционных процессов Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза.

Недочет способа: внедрение вредных, взрывоопасных органических растворителей.

Ионообмен представляет собой сорбционный процесс.

Адсорбция - это процесс поглощения 1-го либо нескольких компонент мотивированного продукта из газовой консистенции либо раствора жестким веществом – адсорбентом.

Процессы адсорбции (как и другие процессы массопередачи) избирательны и обычно обратимы. Благодаря этому становится вероятным выделение поглощенных веществ из адсорбента Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза, т.е. проведение процесса десорбции.

В текущее время разработаны ионообменные сорбенты (иониты), которые характеризуются различной избирательностью и высочайшей спецификой. Иониты отыскали обширное применение в технологии производства лекарств на шаге их сорбции из культуральной воды.

Кристаллизация - это выделение жесткой фазы в виде кристаллов, приемущественно, из смесей и расплавов Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза.

Кристаллизация лекарств и других на биологическом уровне активных веществ базирована на резком уменьшении их растворимости в итоге конфигурации температуры раствора (обычно снижения, но время от времени, к примеру, в случае эритромицина - увеличения) либо перевода их в другую плохо растворимую хим форму. Последнее достигается конфигурацией рН раствора либо добавлением Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза соответственного реагента, нередко с одновременным понижением температуры.

Кристаллизация является не только лишь методом получения лекарств в жестком виде, да и очень действенным средством чистки от сопутствующих примесей, что является значимым преимуществом по сопоставлению с некими другими способами разделения.

Упаривание - это процесс концентрирования водянистых смесей методом частичного удаления растворителя испарением Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза при нагревании воды. В ряде всевозможных случаев упаренный раствор подвергают следующей кристаллизации.

Концентрированные смеси и твердые вещества, получаемые в итоге упаривания, легче и дешевле перерабатывать, хранить и транспортировать. Данный способ недопустим при переработке термолабильных на биологическом уровне активных веществ.

МЕМБРАННЫЕ Способы РАЗДЕЛЕНИЯ:

1. Диализ и электродиализ.

2. Оборотный осмос.

3. Микрофильтрация.

4. Ультрафильтрация.

В базе Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза этих способов лежит явление осмоса - диффузии растворенных веществ через полупроницаемую перегородку, представляющую собой мембрану с огромным количеством (до 1010-1011 на 1 м2) маленьких отверстий - пор, поперечник которых не превосходит 0,5 мкм.

Под мембраной обычно принято осознавать высокопористую либо беспористую плоскую либо трубчатую перегородку, оформленную из полимерных либо неорганических материалов и способную отлично Методы выделения и концентрирования продуктов биологического синтеза делить частички разных видов (ионы, молекулы, макромолекулы и коллоидные частички), находящиеся в консистенции либо растворе. Внедрение мембран позволяет создавать экономически высокоэффективные и малоотходные технологии.


metodicheskaya-harakteristika-klassa-mhk-kak-osnova-individualizacii.html
metodicheskaya-instrukciya-razrabotka-prilozhenij-po-zaochnoj-forme-obucheniya-k-programmam-disciplin-po-napravleniyam-specialnostyam-ochnoj-formi-obucheniya.html
metodicheskaya-ocenka-veb-kvestov.html