Пример процесса опреснения и очистки L-гомосериновой смолы

L-гомосерин — это аминокислота, широко используемая в качестве важного аминокислотного сырья в пищевой промышленности, производстве товаров медицинского назначения, косметике, биомедицине и других смежных отраслях.

Опреснение и удаление примесей из L-гомосерина:

В процессе экстракции и получения L-гомосерина примеси часто мешают достижению желаемого уровня чистоты. Поэтому для повышения чистоты L-гомосерина в процессе его экстракции и получения необходимы процессы обессоливания и удаления примесей. В настоящее время основными методами обессоливания и удаления примесей в производстве L-гомосерина являются:

1) Центрифугирование:

Центрифугирование — широко используемый метод удаления примесей в процессе производства L-гомосерина. Этот процесс включает концентрирование ферментационной среды центрифугированием и отделение органической фазы для достижения разделения и очистки. Центрифугирование — высокоэффективный производственный процесс, позволяющий эффективно удалять белки, углеводы и другие примеси, присутствующие в ферментационной среде.

2) Метод кислотного осаждения:
Еще один распространенный метод удаления примесей в процессе производства L-гомосерина — это метод кислотного осаждения. Эта техника включает осаждение и удаление белков из ферментационной среды путем добавления кислотного раствора. Метод кислотного осаждения особенно эффективен для ферментационных сред с высоким содержанием белка, поскольку белки легко удаляются центрифугированием после осаждения. Дальнейшая очистка L-гомосерина может быть достигнута с помощью дополнительных методов, таких как центрифугирование или хроматография.

3) Метод адсорбции смолы:

Метод адсорбции на смоле — еще одна широко используемая технология в производстве высококачественного L-гомосерина. Этот метод включает использование таких материалов, как ионообменные смолы, для селективной адсорбции L-гомосерина и удаления примесей. Метод адсорбции на смоле обладает рядом преимуществ, включая высокую эффективность, быстроту и хорошую селективность.

4) Технология хроматографического разделения:

Технология хроматографического разделения используется для удаления неорганических солей, пигментов и других примесей из исходного раствора L-гомосерина. Отделенный экстракт дезактивируется с помощью очищающей смолы, а очищенный L-гомосерин подвергается заключительной стадии процесса с целью повышения общей производительности и качества продукта L-гомосерина.

Экспериментальные примеры очистки L-гомосерина хроматографическим методом:  

1) Цель эксперимента:

Технология хроматографии успешно применяется в производстве различных продуктов, содержащих аминокислоты. В данном случае клиент отправил в нашу компанию 3000 л прозрачной жидкости L-гомосерина, полученной с помощью мембранной хроматографии, для проведения пилотного эксперимента по отладке хроматографического процесса. Основная цель этого эксперимента — оценить разделительную способность смолы Sunresin и изучить эффективность процесса SSMB-хроматографии при разделении и очистке L-гомосерина.

2) Экспериментальное сырье:

Для этого эксперимента ферментационный бульон L-гомосерина был отфильтрован до достижения содержания твердых веществ 18%, pH 6,8 и проводимости 10320 мкСм/см. Полученный фильтрат затем использовался в качестве исходного сырья для хроматографического процесса. Анализ исходного сырья проводился следующим образом:

3) Экспериментальный эффект хроматографического разделения:

Благодаря непрерывной оптимизации и корректировке процесса отладки хроматографического производства, удельные характеристики хроматографии следующие:

4) Краткое изложение результатов эксперимента:

На основании пилотного хроматографического эксперимента по загрузке смолы Sunresin можно сделать следующие выводы:

-При текущих условиях подачи сырья и очень низком потреблении воды пилотный эксперимент позволил получить хорошее разделение L-гомосерина от твердого вещества с аналитическим выходом более 95%, чистотой более 90% и удалением других примесей;

— Благодаря второй оптимизации параметров, содержание пигмента в экстракте снизилось с красного до светло-желтого, а эффект обесцвечивания значительно улучшился.

Оборудование для разделения цветов методом хлороматаграфии Sunresin SSMB:

Для решения проблемы высокого содержания соли в существующей ферментационной среде компания Sunresin разработала процесс непрерывного хроматографического разделения солей методом SSMB и процесс непрерывного ионного обмена, объединив характеристики среды.

Принцип хроматографического разделения:

Цель хроматографии — разделить исходный материал на две части.

-продуктовая фаза, содержащая компонент L-гомосерин с высокой степенью извлечения и высоким содержанием;

- примесная фаза, содержащая очень малое количество целевого компонента и большую долю солей, пигментов и других примесей;

Данный процесс представляет собой непрерывную хроматографическую систему, называемую последовательной аналоговой системой с подвижным слоем. Она состоит из ряда последовательных циклов разделительных камер, заполненных смолой, которые называются «последовательной системой с имитированным подвижным слоем», поскольку движение слоя смолы имитируется периодическим чередованием входа и выхода каждого блока.

Хроматографический наполнитель представляет собой гомогенную смолу с различной степенью связывания/сродства к каждому компоненту.

Преимущества хроматографических разделительных установок:

Преимущества SSMB очевидны:

- Непрерывная и плавная подача/выгрузка, обеспечивающая стабильность и надежность системы;

- Можно получить компоненты высокой чистоты;

- Более низкое потребление воды и смолы на единицу разделяемого продукта в непрерывной системе по сравнению с периодическим процессом, поскольку в системе отсутствуют промежуточные компоненты, которые необходимо удалять, смешивать и повторно подавать;

По сравнению с традиционным ионным обменом, он практически не потребляет химикаты и более экологичен.

Для достижения оптимальной производительности системы будет обеспечен точный контроль скорости потока через различные участки хроматографической разделительной колонки за счет автоматического управления системой, позволяющего автоматически и точно переключаться между различными этапами процесса.