Вниз по течению обработки

Процедура вниз по течению относится к восстановлению и очистке биосинтетических продуктов , особенно фармацевтических препаратов , из природных источников, таких как ткань животных , растительная ткань или ферментационный бульон , включая утилизацию спасательных компонентов, а также надлежащую обработку и утилизацию отходов. Это важный шаг в производстве фармацевтических препаратов, таких как антибиотики , гормоны (например, инсулин и гормон роста человека ), антитела (например, инфликсимаб и abciximab ) и вакцины ; антитела и ферменты, используемые в диагностике; промышленные ферменты ; и натуральные ароматы и вкусовые соединения . Обработка вниз по течению обычно считается специализированной областью в биохимической технике , которая сама по себе является специализацией в химической технике . Многие из ключевых технологий были разработаны химиками и биологами для лабораторного разделения биологических и синтетических продуктов, в то время как роль биохимических и химических инженеров заключается в разработке технологий в направлении более крупных производственных возможностей.

Нижняя обработка и аналитическая биосепарация относятся к разделению или очистке биологических продуктов , но в разных масштабах работы и для разных целей. Нижняя обработка подразумевает производство очищенного продукта, подходящего для конкретного использования, как правило, в рыночных количествах, в то время как аналитическая биосепарация относится к очистке с единственной целью измерения компонента или компонентов смеси и может иметь дело с размерами выборки, столь же небольшими, как единственная клетка.

Стадии

Широко признанная эвристика для категоризации нижестоящих операций обработки делит их на четыре группы, которые применяются для того, чтобы вывести продукт из его естественного состояния в качестве компонента ткани, клеточного или ферментационного бульона за счет прогрессивного улучшения чистоты и концентрации.

Удаление нерастворителей является первым шагом и включает в себя захват продукта в качестве растворенного вещества в жидкости без частиц, например, разделение клеток , клеточного мусора или других твердых частиц от ферментационного бульона, содержащего антибиотик. Типичными операциями для достижения этого являются фильтрация , центрифугирование , седиментация , осаждение, флокуляция , электро-осаждение и рассеяние гравитации. Дополнительные операции, такие как измельчение, гомогенизация или выщелачивание, необходимые для извлечения продуктов из твердых источников, таких как ткани растений и животных, обычно включены в эту группу.

Изоляция продукта - это удаление тех компонентов, свойства которых значительно варьируются от свойств желаемого продукта. Для большинства продуктов вода является главной примесей и этапами изоляции предназначена для удаления большей части ее, уменьшая объем материала для обработки и концентрации продукта. Извлечение растворителя , адсорбция , ультрафильтрация и осадки являются одними из задействованных единичных операций.

Очистка продукта проводится для разделения тех загрязняющих веществ, которые очень похожи на продукт в физических и химических свойствах. Следовательно, шаги на этой стадии дороги для выполнения и требуют чувствительного и сложного оборудования. Этот этап вносит значительную долю всего расходов на обработку вниз по течению. Примеры операций включают аффинность, исключение размера, обратную фазовую хроматографию , ионообменную хроматографию , кристаллизацию и дробное осаждение.

Полировка продукта описывает конечные этапы обработки, которые заканчиваются упаковкой продукта в форме, которая является стабильной, легко переносимой и удобной. Кристаллизация , высыхание , лиофилизация и аэрозольная сушка являются типичными единичными операциями. В зависимости от продукта и его предполагаемого использования, полировка может также включать операции для стерилизации продукта и удаления или деактивации трасс -загрязнений, которые могут поставить под угрозу безопасность продукта. Такие операции могут включать в себя удаление вирусов или депирогенации .

Несколько методов восстановления продукта могут быть рассмотрены для объединения двух или более этапов. Например, расширенная адсорбция слоев (Vennapusa et al. 2008) выполняет удаление нерастворимых и изоляции продукта за один шаг. Аффинная хроматография часто изолирует и очищает за один шаг.

Смотрите также

Ссылки

Ладиш, Майкл Р. (2001). Биосепарационная инженерия: принципы, практика и экономика . Уайли. ISBN 0-471-24476-7 .
Харрисон, Роджер Г.; Пол У. Тодд; Скотт Р. Рудж; Деметри Петридес (2003). Биозепации Наука и инженерия . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-512340-9 .
Кришна Прасад, Нуралабетту (2010). Нижняя обработка-новый горизон в биотехнологии . Прентис Холл Индии, Pvt. Ltd, Нью -Дели. ISBN 978-81-203-4040-4 .