Aplicação da tecnologia de cromatografia em biologia sintética

No campo da biologia sintética, a tecnologia de separação cromatográfica é comumente utilizada para a purificação e produção de produtos sintéticos, bem como para o isolamento de metabólitos e a identificação da estrutura e características de compostos e biomoléculas. Também é amplamente aplicada na área de adsorção e separação.

1. Tecnologia de separação por cromatografia:

Princípio: Agir com rapidez.

Uma fase fluida (gás, líquido ou fluido supercrítico) contendo uma amostra flui sobre uma superfície de fase estacionária fixada a uma coluna ou placa e imiscível com a fase fluida. Durante o processo de separação, à medida que os componentes da amostra passam pela fase estacionária, os componentes com interações mais fortes com a fase estacionária são eluídos mais lentamente com o fluxo da fase fluida, enquanto os componentes com interações mais fracas com a fase estacionária são eluídos mais rapidamente com o fluxo da fase fluida. Devido à diferença na velocidade de eluição, os componentes misturados acabam formando "bandas" ou "zonas" individuais para cada componente, e cada substância individual que elui sequencialmente pode ser coletada separadamente, obtendo-se assim a separação dos componentes.

Imagem: processamento da separação cromatográfica e posicionamento da resina dentro da coluna cromatográfica.

2. O impacto do comprimento da coluna em instalações de cromatografia:

Em uma planta de separação cromatográfica, o comprimento da coluna pode ter um impacto significativo no desempenho da separação. Ao usar a mesma resina, matéria-prima e capacidade de adsorção, uma coluna mais longa pode resultar em melhor eficiência de separação e maior concentração do produto. 

Por exemplo, o equipamento de cromatografia de frutose e glicose da Sunresin pode atingir uma concentração de produto de 80 g/L com um comprimento de coluna mais curto, de 20 cm, enquanto um comprimento de coluna mais longo, de 100 cm, pode aumentar a concentração do produto para 100 g/L.

Ao selecionar uma coluna cromatográfica para aplicações industriais, fatores como o processo de separação, o diâmetro das partículas da resina, a pressão de operação e outras considerações devem ser levados em conta.

3. Seleção de resina para equipamentos de separação cromatográfica:

As colunas cromatográficas normalmente não utilizam partículas de tamanho uniforme, pois isso pode afetar a resistência ao fluxo, a eficiência da separação e a repetibilidade. No entanto, resinas com partículas uniformes apresentam grande potencial para separação fina de alto nível. Essas resinas são amplamente utilizadas em equipamentos de separação cromatográfica devido à sua alta estabilidade e resistência mecânica, o que resulta em melhor eficiência e estabilidade da separação. Elas podem proporcionar resultados de separação mais precisos e confiáveis ​​em comparação com resinas de partículas não uniformes.

4. Equipamentos de tecnologia de cromatografia contínua SSMB:

1) Princípio de funcionamento:

Devido às diferentes forças entre as substâncias e a fase estacionária (material de empacotamento), elas fluirão para fora da coluna cromatográfica em ordem sob a ação do eluente (fase móvel), conforme mostrado no diagrama.

2) Tecnologia SSMB:

No sistema de leito móvel simulado, toda a camada de adsorção consiste em diversas colunas cromatográficas interconectadas. A fase estacionária nas colunas cromatográficas não sofre mais movimento de fluxo reverso, e as próprias colunas não se movem mais. Em vez disso, o movimento reverso da fase estacionária é simulado por meio de comutação de válvulas. As portas de entrada e saída movem-se sequencialmente ao longo da direção do fluxo da fase móvel, simulando efetivamente o movimento reverso da fase estacionária e da fase móvel, atingindo o objetivo da separação.

3) Vantagens do equipamento:

a. Alta precisão de separação, capaz de obter componentes de alta pureza.

b. Não consome produtos químicos, apenas água, sendo mais ecológico.

c. O sistema apresenta boa estabilidade e alto nível de automação, melhorando a eficiência da produção.

4) Aplicações da cromatografia de fluxo contínuo:

a. Separação e purificação de produtos petroquímicos.

b. Separação e purificação de proteínas, peptídeos e aminoácidos.

c. Separação de álcoois de açúcar.

d. Purificação terminal e refinamento de fármacos e biofármacos sintetizados quimicamente.

e. Separação de compostos quirais.

f. Separação e purificação de componentes funcionais de produtos naturais.