모의 이동 침대

Simulated moving bed

제조에서 시뮬레이션 이동층(SMB) 공정은 크로마토그래피 분리를 구현하기 위한 고도로 엔지니어링된 공정이다.1종류의 화합물 또는 1종류의 화합물을 1종류의 다른 화합물로부터 분리하여 간단한 (배치) 크로마토그래피를 사용하여 얻을 수 있는 것보다 낮은 비용으로 상당한 양의 정제 또는 농축 물질을 제공하는 데 사용됩니다.단순한 열 정화로는 불가능한 분리나 정화를 제공할 수 없습니다.그 과정은 다소 복잡하다.크로마토그래프 정화의 한 가지 장점은 대폭적인 비용 절감으로 대량의 고순화 물질을 생산할 수 있다는 것입니다.비용 절감은 적은 양의 크로마토그래피 분리 매체 고정상 사용, 지속적이고 높은 생산 속도, 용매 및 에너지 요구량 감소의 결과로 발생합니다.이러한 경제적 성능 향상은 정지상을 무한히 연장하고 프로세스에 매우 높은 용질 부하를 허용하기 위해 사용되는 밸브와 칼럼 배열에 의해 초래됩니다.

기존의 이동층 생산 크로마토그래피 기술에서는 사료 입력과 분석물 회수가 동시에 연속적이지만 연속 이동층이 실질적으로 어렵기 때문에 시뮬레이션 이동층 기술이 제안되었다.침대를 이동시키는 대신 공급입구, 용매 또는 용리입구 및 원하는 제품출구와 바람직하지 않은 제품출구 위치를 연속적으로 이동시켜 고체입자의 연속흐름과 고체pa의 반대방향의 액체흐름으로 이동베드의 느낌을 주는 모의이동베드 기술.리티클레스[1][2]

진정한 이동층 크로마토그래피(TMBC)는 이론적인 개념일 뿐입니다.SMBC의 시뮬레이션은 다양한 직렬 컬럼과 복잡한 밸브 배치를 사용하여 이루어집니다. 이 밸브 배열은 공급 혼합물과 용제의 흐름을 제공하며 "용리제" 또는 "흡착제" 컬럼의 공급을 제공합니다.밸브 및 배관 배치와 이러한 사전 결정된 제어를 통해 샘플 진입을 한 방향으로, 용매 진입을 같은 방향으로, 그러나 연속 루프의 다른 위치에서 전환할 수 있으며, 빠른 제품과 느린 제품 이륙 위치도 같은 방향으로 이동하도록 변경할 수 있습니다.루프 내의 다른 상대적인 위치.[3]

참조 3은 SMBC의 장점은 시스템이 거의 연속적일 수 있기 때문에 높은 생산 속도이며, 단점은 혼합물을 한 컷만 수행하는 것이라고 설명합니다.따라서 이항 혼합물의 분리에 적합합니다.일련의 증류탑과 유사한 다중 절단을 사용하면 여러 화합물을 두 개 이상의 화합물로 이루어진 혼합물에서 분리할 수 있습니다.효율에 관해서는 연속 증류와 같은 단순한 크로마토그래피 기술과 배치 증류를 비교합니다.

건설

구체적으로는 SMB 시스템은 이동상 펌프에 접속되어 멀티포트 밸브에 의해 서로 접속되는 2개 이상의 동일한 컬럼을 가진다.배관은 다음과 같이 구성됩니다.

a) 모든 컬럼이 직렬로 연결되어 하나의 연속 루프를 형성한다.
b) 일반적으로 각 컬럼 사이에는 유입되는 사료 혼합물, 유출되는 정제된 고속 성분, 유출되는 정제된 저속 성분, 유입되는 용제 또는 용리액의 4가지 프로세스 흐름에 대한 조항이 있습니다.

그리고.

c) 각 프로세스 스트림(2개의 입구 및 2개의 출구)은 설정된 시간(스텝타임) 후에 같은 방향으로 진행됩니다.

이점

SMB는 컬럼 부피, 크로마토그래피 분리 매체("패킹" 또는 "정지상")를 적게 필요로 하고 용매와 에너지를 적게 사용하며 인건비를 크게 절감하여 생산 비용을 절감합니다.

산업 규모에서는 SMB 크로마토그래피 분리기가 지속적으로 작동하므로 배치 크로마토그래피보다 적은 수지와 용제를 필요로 합니다.연속 가동은 가동 제어와 생산 플랜트로의 통합을 용이하게 합니다.

결점

SMB의 단점은 단일 열 작업에 비해 투자 비용이 높고 복잡성이 높으며 유지 보수 비용도 높다는 것입니다.그러나 이러한 단점은 단순 배치 분리에 비해 생산성이 훨씬 높을 뿐 아니라 수율 향상과 용매 소비량도 훨씬 낮기 때문에 효과적으로 보완됩니다.

정제, 특히 중간 단일 성분 또는 다중 성분 혼합물의 일부 분리에는 SMB가 이상적으로 적합하지 않습니다.일반적으로 단일 SMB는 두 부분만 분리하지만, 일련의 SMB 또는 "트레인"은 다중 컷을 수행하고 다중 구성 요소 혼합에서 하나 이상의 제품을 정제할 수 있습니다.SMB는 용제 구배에 쉽게 적합하지 않습니다.용제구배정화는 일부 생체분자의 정제에는 바람직할 수 있다.2분율 한계를 극복하고 구배를 적용하기 위한 연속 크로마토그래피 기술은 다색 역류용매구배 정제(MCSGP)[4]이다.

적용들

분리공정이 엔트로피에 의해 구동되는 크기 제외 크로마토그래피에서는 온도 또는 용매 구배를 통해 컬럼에 의해 얻을 수 있는 분해능을 높일 수 없다.따라서 이러한 분리를 위해서는 SMB가 분리를 하는 분자 또는 입자 간의 사용 가능한 유지 시간 차이를 연장해야 하는 경우가 많습니다.SMB는 키랄리티가 다른 분자의 분리가 매우 대규모로 이루어져야 하는 제약 산업에서도 매우 유용합니다.예를 들어 고과당 콘시럽, 아미노산, 생물산 등의 공업용 정제에는 생산의 경제성을 향상시키기 위해 시뮬레이션 이동상 크로마토그래피를 사용한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Bailly, M. 및 Nicoud, R.-M.(LSGC-ENSIC, 1, rue Grandville, 54001 Nancy 및 SEPAREX, 5, rue Monod, 54250, Champignulle):시뮬레이션된 이동 침대: 강력한 정화 프로세스
  2. ^ Rivat, C. and Stoltz, J.F. (Institut national de la santé et de la recherche médicale (France)) (1993). Biotechnology of Blood Proteins — Purification, Clinical and Biological Applications. John Libbey Eurotext. ISBN 2-7420-0007-0.{{cite book}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  3. ^ "What is simulated moving bed chromatography (SMB chromatography)?" (PDF). Retrieved May 7, 2008.
  4. ^ "Continuous polishing processes: MCSGP" (http). Retrieved August 8, 2016.