Applicazione della tecnologia cromatografica alla biologia sintetica

Nel campo della biologia di sintesi, la tecnologia di separazione cromatografica è comunemente utilizzata per la purificazione e la produzione di prodotti sintetici, nonché per isolare metaboliti e identificare la struttura e le caratteristiche di composti e biomolecole. È anche ampiamente applicato nel campo dell'adsorbimento e della separazione.

1. Tecnologia di separazione cromatografica:

Principio: muoversi velocemente.

Una fase fluida (gas, liquido o fluido supercritico) contenente un campione scorre su una superficie di fase stazionaria fissata a una colonna o a una piastra ed è immiscibile con la fase fluida. Durante il processo di separazione, man mano che i componenti del campione attraversano la fase stazionaria, i componenti con interazioni più forti con la fase stazionaria vengono eluiti più lentamente con il flusso della fase fluida, mentre i componenti con interazioni più deboli con la fase stazionaria vengono eluiti più rapidamente con il flusso della fase fluida. A causa della differenza nella velocità di eluizione, i componenti miscelati formano eventualmente singole "bande" o "zone" di ogni singolo componente, e ogni singola sostanza componente che eluisce sequenzialmente può essere raccolta separatamente, ottenendo così il separazione dei componenti.

Immagine: elaborazione della separazione cromatografica e posizione della resina all'interno della colonna cromatografica

2. L'impatto della lunghezza della colonna sugli impianti di cromatografia:

In un impianto di separazione cromatografica, la lunghezza della colonna può avere un impatto significativo sulle prestazioni di separazione. Quando si utilizzano la stessa resina, materia prima e capacità di assorbimento, una colonna più lunga può comportare una migliore efficienza di separazione e una maggiore concentrazione del prodotto. 

Ad esempio, le apparecchiature per cromatografia del fruttosio e del glucosio di Sunresin possono raggiungere una concentrazione di prodotto di 80 g/l con una colonna più corta di 20 cm, mentre una colonna più lunga di 100 cm può aumentare la concentrazione del prodotto a 100 g/l.

Quando si seleziona una colonna cromatografica per applicazioni industriali, è necessario prendere in considerazione fattori quali il processo di separazione, il diametro delle particelle di resina, la pressione operativa e altre considerazioni.

3. La selezione della resina per le apparecchiature di separazione cromatografica:

Le colonne cromatografiche in genere non utilizzano particelle di dimensioni uniformi, poiché ciò può influire sulla resistenza al flusso, sull'efficienza di separazione e sulla ripetibilità. Tuttavia, le resine a particelle uniformi hanno un grande potenziale per la separazione fine di alto livello. Queste resine sono ampiamente utilizzate nelle apparecchiature di separazione cromatografica grazie alla loro elevata stabilità e resistenza meccanica, che si traduce in una migliore efficienza e stabilità di separazione. Possono fornire risultati di separazione più accurati e affidabili rispetto alle resine con particelle non uniformi.

4. Attrezzatura per la tecnologia di cromatografia continua SSMB:

1) Principio di funzionamento:

A causa delle diverse forze tra le sostanze e la fase stazionaria (materiale di imballaggio), queste fluiranno fuori dalla colonna cromatografica in ordine sotto l'azione dell'eluente (fase mobile), come mostrato nel diagramma.

2) Tecnologia SSMB:

Nel sistema a letto mobile simulato, l'intero strato del letto di adsorbimento è costituito da diverse colonne cromatografiche interconnesse. La fase stazionaria nelle colonne cromatografiche non subisce più un movimento di flusso inverso e le colonne stesse non si muovono più. Invece, il movimento inverso della fase stazionaria viene simulato mediante la commutazione della valvola. Le porte di ingresso e di uscita si muovono in sequenza lungo la direzione del flusso della fase mobile, simulando efficacemente il movimento inverso della fase stazionaria e della fase mobile, raggiungendo lo scopo della separazione.

3)Vantaggi dell'attrezzatura:

UN. Elevata precisione di separazione, in grado di ottenere componenti altamente puri.

B. Non consuma prodotti chimici, solo acqua ed è più rispettoso dell'ambiente.

C. Il sistema ha una buona stabilità e un'elevata automazione, migliorando l'efficienza produttiva.

4)Applicazioni della cromatografia a flusso continuo:

UN. Separazione e purificazione di prodotti petrolchimici.

B. Separazione e purificazione di proteine, peptidi e amminoacidi.

C. Separazione degli alcoli zuccherini.

D. Purificazione terminale e perfezionamento di farmaci e biofarmaci di sintesi chimica.

e. Separazione di composti chirali.

F. Separazione e purificazione dei componenti funzionali del prodotto naturale.