Tehnici de Separare Și Concetrare in Biotehnologii

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    1/18

    TEHNICI DE SEPARARE I CONCETRARE PENTRU OB INEREAPENICILINEI G (BENZILPENICILINEI)

    1.) Stabilirea materiilr !rime i !r"#$#l#i %i&it

    Penicilina G (benzilpenicilina) face parte din clasa antibioticelor, acestea fiind substan e

    chimice organice produse de microorganisme care n cantit i foarte mici inhib dezvoltarea

    microorganismelor patogene.

    Cnd a descoperit leming penicilina, acesta a observat inhibarea cre terii bacteriilor n

    !urul unei culturi de mucegai, concluzionnd c mucegaiul eman o substan care omoar

    bacterii i le inhib cre terea n zon. " crescut o cultur pur i a descoperit c era mucegaiul

    Penicillium, fiind cunoscut astzi ca Penicillium Notatum. #ns chiar de la nceputul

    cercetrilor penicilina era cel mai eficient medicament mpotriva bacteriilor gram$pozitive.

    %ezvoltarea mucegaiului se realizeaz pe un mediu de cultur ct mai pur posibil ce are n

    compozi ia sa urmtorii constituien i&

    $ e'tract de porumb, lactoz, glucoz, fin de soia, fenilacetamin, tiosulfat de sodiu, ap,

    N H4N O

    3,C aC O

    3 , K H2PO4 , N a2 SO4, Z n S O4 , M n S O4 .

    Caracteristicile Penicilinei G (benzilpenicilinei)

    Penicilina este un antibiotic derivat din fungii Penicillium. Penicilinele sunt antibiotice

    naturale sau semisintetice avnd la baz un nucleu comun, acidul$$aminopenicilanic. "cesta

    este format dintr$un inel tiazolidinic i un inel beta$lactamic, de aici provenind i denumirea

    de antibiotic *$lactamic.

    +ste un antibiotic ob inut pe cale de e'trac ie (natural) sau de semisintez i ac ioneaz n

    faza de multiplicare activ a germenilor. unt non$to'ice, bine tolerate, se absorb la nivelul

    tubului digestiv. -oate au o ac iune bacteriostatic i bactericid i sunt active asupra

    germenilor gram$pozitivi i asupra cocilor gram$negativi dar sunt mai pu in active asupra

    germenilor gram$negativi.

    1

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    2/18

    Penicilinele sunt indicate n tratamentul infec iilor cu germeni sensibili ca& faringita,

    bron ita, pneumonia, amigdalita, endocardita bacterian, sifilisul, blenoragia i angina lui

    incent, i n prevenirea crizelor de reumatism articular acut. pectrul penicilinelor este, n

    general, ngust.

    /acteriile sensibile la aceste medicamente sunt pu0in numeroase& bacilul difteriei,

    gonococul, listeria, meningococul, pneumococul, stafilococul, streptococul etc. %e altfel,bacteriile devin din ce n ce mai rezistente la peniciline1 unele secret o enzim, penicilinaza,

    capabil s distrug mai multe variet i de penicilin.

    Penicilina este o substan organic solubil, produs de unele microorganisme animale i

    vegetale, care are capacitatea de a distruge anumi i microbi sau de a le opri dezvoltarea, fapt

    pentru care se utilizeaz n tratamentul bolilor infec ioase.

    Figur 1.2.a) Structura chimic general a penicilinei

    Penicilina G face parte din clasa antibioticelor *$lactamice cu ac iune antiinfec ioas i

    antifungic.

    Penicilina G de biosintez este o substan chimic produs cu a!utorul unor specii demicroorganisme din clasa Penicillium i "spergillius. /enzilpenicilina are n structura sa un

    sistem biciclic tiazolidin$ *$lactamic i o grupare benzil avnd urmtoarea structur chimic&

    igur 2.3. b) tructura chimic a Penicilinei G

    +ste o substan cristalin, cu punct de topire 456C, solubil n ap i solventi organici, avnd

    trei atomi de carbon asimetrici (C7, C8, C9). Produsul este utilizat sub forma de sruri de

    sodium (:a) sau potasiu (;), fiind active bacteriostatic i bactericid fa de bacilli i coci

    gram$pozitivi.

    %esi este primul antibiotic introdus n terapeutic, pstreaz i astzi, cu toate progresele

    antibioterapiei, o importan deosebit. Caracteristicile care confer Penicilinei G un loc

    aparte ntre antibiotice sunt urmtoarele& ac iune bactericid, spectru ngust, cuprinznd

    2

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    3/18

    germenii ntlni i n infec iile curente, to'icitate redus, permi nd administrarea unor doze

    foarte mari.

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    4/18

    #n acest aparat se introduce apa, se nclze te la 5$95 C, se adaug e'tractul de porumb i

    se fierbe timp de 75 minute$2 or.

    %up aceasta solu ia se rce te la 85$5 C i se adaug restul componen ilor mediului de

    cultur n ordinea urmtoare& C a C O3, N H4N O3 , N a2 S O4,K H2P O4 , Z n S O4 , M n S O4 , lactoz,

    glucoz.

    >ediul preparat astfel este sterilizat n instala ia de sterilizare cu men intor i coloan, prin

    nclzire cu abur direct la 23=$23C i men inere la aceast temperatur timp de 25$23

    minute. #n continuare, mediul este rcit la 5$8C i trimis cu aceast temperatur n

    fermentatorul de regim, unde se va rci n continuare pn la 39C.

    Fermenta ia biochimic

    ermenta ia biochimic este etapa urmtoare n flu'ul tehnologic i fundamental a

    procesului de biosintez i se realizeaz n trei trepte ? inoculator, intermediar i regim$ care

    corespund anumitor stadii de dezvoltare a microorganismelor. "stfel c&

    $ n inoculator are loc procesul de aclimatizare a microorganismelor productoare de

    antibiotic la noile condi ii de dezvoltare1

    $ n intermediar ncepe cre terea e'ponen ial a numrului de microorganisme1

    $ n regim se desvr e te procesul de cre tere a microorganismelor i de elaborare a

    penicilinelor.

    Procesul de fermenta ie a benzilpenicilinei cuprinde trei faze metabolice&$ de cre tere;

    -de producere;

    -autolitic.

    Faza de cre tere se caracterizeaz prin acumularea de mas micelian i utilizarea intensiv

    a componentelor mediului de cultur.

    4

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    5/18

    $ glucoza este asimilat foarte rapid att pentru formarea materialului celular ct i pentru

    furnizarea energiei necesare1

    $ cerin ele de o'igen sunt ma'ime n aceast perioad, iar activitatea respiratorie, dega!at

    prin eliberare de bio'id de carbon, este ridicat.

    Faza de producerese caracterizeaz prin ncetinirea cre terii nivelului, scderea consumuluide o'igen, men inerea p@$ului la ,4$9,8 i acumularea de penicilin G.

    $ aici lactoza este folosit lent de miceliu i furnizeaz energia necesar proceselor de

    biosintez sau pentru formarea constituien ilor celulari.

    Faza autolitic corespunde stadiului n care microorganismul se epuizeaz ca urmare a

    activit ii metabolice prelungite, iar sursele de carbon din mediu sunt consumate.

    $ con inutul de gaz al miceliului descre te considerabil i ncepe procesul de autoliz al

    acestuia cu eliberare de amoniac i cre terea p@$ului peste 4.

    Cum viteza de utilizare a hidra ilor de carbon se nscrie n ordinea glucoz A acid lactic A

    lactoz, rezult c n faza de cre tere a masei celulare se consum glucoz, iar n perioada de

    formare a penicilinei se consum lactoz. Prin urmare, mediul de cultur trebuie s asigure

    necesarul de glucoz i lactoz pentru desf urarea normal a ntregului proces de biosintez.

    Filtrarea solu iilor native

    Bichidul de cultur ob inut la fermenta ie se separ de miceliu pe filtru tambur cu vid.

    olu ia rezultat se trece printr$un rcitor tubular unde se rce te pn la 7$8 C i se

    depoziteaz n rezervorul de a teptare, unde este trimis la e'trac ie.

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    6/18

    /enzilpenicilina se separ din solu ia nativ, prin e'trac ie cu acetat de butil, n 7 stadii,

    apoi se purific prin decolorare i cristalizare.

    n stadiul I de extrac ie are loc trecerea penicilinei din solu ia nativ n acetatul de butil la

    un p@ de 3$3,8. +'trac ia se realizeaz n e'tractoare centrifugale n contracurent tip

    Podbielnia.

    n stadiul II de extrac ie , care se realizeaz n acela i timp de e'tractor, are loc trecerea

    penicilinei din acetat de butil n solu ie apoas de fosfat disodic i carbonat de sodiu (2,38$

    2,7) raport la p@ de 9$9,3.

    n stadiul III de extrac ie , solu ia apoas este tratat cu H2 S O4 =$D pn la un p@ de 3$3,8

    apoi se amestec cu acetat de butil n raport de 2&2,7$2,8.

    %up separarea fazelor se ob ine o solu ie de penicilin n acetat de butil cu concetra ia de

    5$45 555 EFmB care se supune procesului de uscare n vederea cristalizrii penicilinelor.

    Pentru ndeprtarea apei solu ia de acetat de butil se trece ntr$un vas cu serpentin unde se

    rce te pn la $25 sau $23 C, cnd apa nghe at formeaz cristale fine care se filtreaz pe

    druc$filtru. olu ia filtrat se trece peste sulfat de sodiu anhidru pentru desvr irea uscrii

    dup care, prin tratare cu solu ia alcoolic de acetat de potasiu 75D, cristalizeaz penicilinapotasic. Penicilina cristalizat se filtrez i se spal pe filtru cu butanol pentru ndeprtarea

    acetatului de butil i apoi cu cloroform sau eter pentru ndeprtarea butanolului. Escarea

    benzilpenicilinei potasice se face sub un u or vid la 85$5 C timp de =$8 ore.

    Penicilina G se separ sub form de sare deoarece sub aceast form este mult mai stabil

    dect acidul liber.

    ,-.1.) /'0m l2/ !r2/03#l#- 0 2 4-&0r0 P0&-/-l-&0- G !r-& -23-&t0 +

    6

    +'tract de porumbBactozGlucoz

    in de soiaruri nutritive

    "p

    "/E< EI"-

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    7/18

    Legend

    $ etapele procesului tehnologic pentru ob inerea Penicilinei G

    $ materiale intrate

    $ materiale ie ite

    7

    P

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    8/18

    $ proces biochimic

    $ proces de separare

    $ proces de concetrare

    $ proces de purificate primar

    $ proces de purificare avansat

    1.) Pre$e5 e'i!ame&te i #tila6e !e&tr# reali*area $e!ar+rilr &ee$are 7&

    b i&erea Pe&iili&ei G

    Filtrarea solu ii lor native

    iltrarea lichidelor de fermenta0ie care con0in mas celular cu caracter fibros (culturide fungi din clasa Penicillium ) este o opera0ie relativ uoar, miceliul necolmatnd materialulfiltrant i desprinzndu$se uor de pe acesta.

    Ba nivel de operare industrial se recomand filtrele rotative cu vid (filtrele Lliver)deoarece&

    8

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    9/18

    ? confer o suprafa0a mare de filtrare,? posibilit0i de splare a miceliului pe filtru pentru, recuperarea avansat a

    produselor utile,? se preteaz la automatizare.

    Figura 2 Schema filtrului rotativ celular cu vid (!liver)

    1- tambur; 2- capul distribuitorului; 3- cu it rzuitor; - buncr; !- cu"a; #- conducta de ap pentru splare;

    $- celule %iltrante;&- strat depus; I- zona %iltrrii; II i I'- zonele uscrii; III-zona de splare; '- zona de

    (ndeprtare a sratului depus.

    iltrul rotativ cu vid, denumit filtru celular Lliver, poate fi construitd in o el $c ar bo n, o e l i n o' id ab il , o el c pt u i t c u c au ci uc s au t ef lo n, d in dife ri te a lia!e . "legerea mate ria lu lui de const ruc ie este determinat de

    caracterul agresiv al lichidelor supuse filtrrii.iltrul const dintr$un tambur rotativ, cu lungimea 2$=.8 m, i diametrul2.98$7m, construit din doi cilindrii orizontali co$a'iali. Cilindrul e'terior este

    perforat i acoperit cu material filtrant, iar spa iile dintre cei doi cilindri este mpr i t n 25$23 celule e tan e care func ioneaz succesiv i independent . Begtura d int re aces te ce lule i conductele de v id sau aer comprimat serealizeaz prin intermediul capului de dis tr ibu ie . uprafa a tamburului es te mpr i t n mai multe zone corespunztoare opera ii lor de f i l t rare , splare , uscare i ndepr tare a s tra tu lui de mice l iu depus . #n t impul unei ro ta i i a tamburului, fiecare celul trece prin toate aceste zone.

    #ndeprtarea miceliului se realizeaz cu a!utorul unui cu it rzuitor fi'.

    olu ia rezultat se trece printr$un rcitor tubular unde se rce te pn la 7$8NC i se depoziteaz n rezervorul de a teptare, de unde este trimis la e'trac ie.

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    10/18

    +'trac ia fizic lichid$lichid cuprinde = etape&2.contactarea solu iei ini iale cu solventul (amestecarea)

    2.solubilizarea i difuzia solutului n faza solventului (transferul de masa asolutului)

    3.separarea celor dou faze rezultate (e'tractul$faza solventului carecon ine solutul, rafinatul$solu ia ini iala epuizat)

    =.recuperarea solventului att din e'tract, ct i din rafinat.

    iteza e'trac iei depinde de 7 factori )-aria inter%acial de contact dintre cele 2 %aze lic*ide,$%or a motrice a trasn%erului de mas al solutului (ntre solu ia ini ial i sol"ent ,$coe%icien ii de trans%er de mas ai solutului (n %iecare %az .

    Lpera ia de e'trac ie prezint capacitate ma'im, atunci cnd se ob ine un contact

    intim ntre fazele din sistem, reflectat de gradul de dispersie ale uneia n cealalt, respectivede valoarea ariei interfaciale.

    Produsele de biosintez se gsesc n lichidul de fermenta ie n concentra ii reduse (5.8$ 4D), fiind n general, compu i labile chimic i termic. #n plus, n lichidele de fermenta ie se gsesc numero i compu i secundari, unii cu caracterisitici fizico$chimice asemntoare cu ale

    produselor utile, de aceea separarea i purificarea produselor de biosintez sunt opera ii dificile, ce implic etape complicate.

    +'trac ia fizic reprezint pn n prezent singurul procedeu de separare industrial alPenicilinei G. Concentra ia final a Penicilinei G n lichidele de fermenta ie este cuprins ntre 7 i D, n func ie de tulpina utilizat. %atorit dilu iei foarte mari este necesar concentrarea solu iei prin e'trac ie i ree'trac ie. Penicilinele pot fi e'trase fie din solu ia apoas rezultat n urma filtrrii biomasei, fie direct din lichidul de fermenta ie.

    lu'ul general al separrii penicilinelor de biosintez este alctuit din = etape&2.filtrarea lichidului de fermenta ie cu a!utorul filtrelor rotative cu vid, n scopul

    separrii biomasei de lichidul care con ine penicilinele1

    3.e'trac ia penicilinelor din filtrat cu un solvent organic n dou sau mai multestadii, n func ie de concentra ia lor n solu ie1

    7.ree'trac ia penicilinelor din solventul organic cu o solu ie de carbonat de sodiu

    sau de potasiu1

    =.cristalizarea i purificarea, n func ie de tipul de penicilin.

    E8tra ia !e&iili&ei G folose te ca mediu supus e'trac iei fizice, lichidul de fermenta ie filtrate, iar ca solvent aetat#l "e b#til (deoarece este un solvent nepolar) la p@cu valoarea 3.

    +'trac ia penicilinei G n acetat de butil decurge cu randamente ma'ime numai ncondi iile n care acest antibiotic se va gsi n solu ia apoas supus e'trac iei n form

    nedisociat. %in analiza procesului de e'trac ie fizic a penicilinei G cu acetat de butil s$aconstat c&

    1

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    11/18

    $ n solvent sunt e'trase numai molecule de penicilina nedisociat,$ ntre molecule de penicilina, n condi iile n care se realizeaz e'trac ia, nu are loc formarea unor asocia ii$ n acetatul de butil penicilina G nu disociaz.

    chema de opera ii pentru separarea penicilinelor prin e'trac ie este prezentat n schema urmtoare&

    Fig $)

    Schema de principiu a procesului de e#trac ie a benzilpenicilinei

    Pentru e'trac ia penicilinei G se folose te e8tratr#lPodbielnia%. "cesta este construitdintr$o foaie metalic nf urat n spiral n !urul unui arbore care se rote te cu 3555$8555 rota iiminut.

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    12/18

    Cmpul de for0e centrifuge duce la reducerea nl0imii echivalente a unei trepte

    teoretice, precum i a timpului de contact ntre faze.%atorit cmpului de for0e centrifugal i diferen0ei de densitate are loc o curgere

    radial, n contracurent, a celor dou faze.Productivitatea acestui tip de e'tractor este de 3,8 ?25 m7h, dar poate a!unge i pn

    la O4 m7h.

    %ac e'trac0ia benzilpenicilinei se face cu acetatul de butil, gradul de e'trac0ie va fi ma'imnumai dac antibioticul se gse te n solu0ia apoas supus e'trac0iei sub form nedisociat. Pentru a e'ista n stare nedisociat, p@$ul fazei apoase din care se realizeaz e'trac0iatrebuie s fie de 3,9. #n mediul puternic acid, viteza de dezactivare a penicilinei este foarteridicat& la p@ 2,8 i 78 NC timpul de inactivare al penicilinei G = minute. Pt.minimizarea timpului de men0inere a penicilinei la p@ sczut, contactarea fazei apoase cusolventul de e'trac0ie se face nainte de acidulare, iar amestecul de lichid de fermenta0ie$solvent este amestecat cu solu0ia de H2 S O4 = ? D n amestectoare in$line , de mare

    eficien0.

    -ot pentru stabilizarea penicilinei G e'trac0ia decurge la temperaturi sczute (7$8 NC), ne'tractoare cu timp de contact scurt ntre faze (e'tractoare Podbielnia).

    %up separarea fazelor, pentru stabilizarea produsului, se neutralizeaz urmele de acidantrenate n faza organic prin adugare de solu0ie apoas de acetat de sodiu sau potasiu, pnla p@ de , cnd penicilina este ree'tras i stabilizat sub form de sare n solu0ia apoas.

    Purificarea se poate realiza printr$o nou e'trac0ie la p@ 3 ? 3,8 urmat de neutralizare cufosfat de potasiu 3D pn la p@ .

    olventul epuizat este recirculat la e'trac0ie, mpreun cu solventul recuperat din rafinatprin distilare. Fmpurit0ile organice coe'trase mpreun cu penicilina pot fi ndeprtate prinadsorb0ie pe crbune activ.

    &istilarea azeotrop (Cristalizarea)

    #n prezent pentru separarea srurilor penicilinei G din solu ia apoas rezultat de laree'trac ia n carbon de :a (;), se folose te procedeul antrenrii azeotrope a apei cu

    butanol, la vid, astfel nct, odat cu ndeprtarea apei are loc cristalizarea srii

    respective, apoi, acesta se filtreaz si se spal cu butanol i cloroform. Etilizareabutanolului, de i prezint avanta!ul unui timp relativ scurt al fazei de cristalizare i al unei solubilit i relativ bune a impurit ilor are o serie de inconveniente cum ar fi& $ conduce la pierderi mari de butanol, datorit solubilit ii ridicate a acestuia n ap

    (9,=8D), precum i datorit solubilit ii mari a apei n butanol (35,8D)1 acest aspect determin i cheltuieli sporite cu recuperarea solventului.

    $ posibilitatea degradrii termice a penicilinei, datorit temperaturii necesareevaporrii amestecului butanol$ap.

    $ posibilitatea degradrii chimice a penicilinei n butanol.

    Pentru ob inerea Penicilinei G sub form de cristale se utilizeaz metoda de

    cristalizare prin rcire.

    12

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    13/18

    %e obicei, aceast metod se folose te pentru substan e a cror solubilitate nu variaz mult cu temperatura. olu ia nesaturat este introdus ntr$un evaporator unde este supusfierberii1 prin evaporarea solventului solu ia atinge satura ia necesar cristalizrii. %in momentul nceperii cristalizrii concetra ia solu iei nu se mai schimb deoarece, pe de o parte se evapor solventul iar pe de alt parte, din solu ie se separ faza solid.

    Figura ') "vaporator cu cristale

    scarea

    Escarea es te o opera ie prin care se ndeprteaz umiditatea dintr$un

    material cu a!utorul energiei termice. -ermenul de uscare se mai utilizeaz in cazul ndeprtrii unui component n stare lichid sau de vapori dintr$ungaz sau dintr$un amestec lichid.

    Escatoarele se pot clasifica n func ie de mai multe criterii&2) dup regimul de fuc ionare pot fi&

    $ continue$ discontinue

    3) dup presiunea de lucru pot func iona&$ la presiune atmosferic$ la vid

    7) dup procedeul de uscare pot fi&$ cu agent termic gazos$ cu nclzirea materialului

    =) dup sensul de circula ie a solidului i a gazului pot fi n &$ echicurent,$ contracurent,$ curent mi't$ curen t nc ruc i a t

    8) din punct de vedere constructive sunt&$usctoare cu strat fi',$cu strat mobil,

    $cu strat fluidizat,$cu pulverizare,

    13

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    14/18

    $de contact

    Penicilina G precipitat se filtreaz pe filtrul :uce i se usuc n usctordulap la 78$=8NC sub vid de 255$338 mm@g, timp de 2$35 ore.

    Figura ) Filtrul *uce

    1-recip ientu l % i l t ru lu i , 2-suport de suspensie , 3-supra%a % i l trant

    iltrul :uce este un recipient de form cilindric (paralelipipedic) cu sau fr capacsuperior i care are n interior, deasupra fundului, un grtar cu strat filtrant a ezat n pozi ie orizontal. tratul filtrant este format din estur metalic, te'tile sau de alt natur,completat uneori cu azbest, vat de sticl.

    %easupra stratului filtrant e'ist presiunea coloanei de lichid, iar sub fa a inferioar astratului filtrant apare o depresiune datorit unui sistem de produs n vid. %atorit acesteidiferen e de presiune este accelerat filtrarea, dup care precipitatul este splat. Eneori sefolose te o baterie de mai multe filtre.

    >aterialul de construc ie al filtrului se alege n func ie de propriet ile substan ei care se filtreaz i poate fi & lemn, o el, cupru, font emailat, material ceramic.

    Fig +) sctor cu camer sau t ip dulap

    #n ncperea 2, a crei mrime variaz de la aceea a unui dulap pn lad imensiun ile une i c amere, mater ia lu l e ste a eza t n s tive , pe s te la !e , pe

    platforma unor crucioare sau n tvi spri!inite pe poli e. "e rul este

    14

    1

    23

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    15/18

    transportat de ventilatorul 3 printre elementele de nclzire ale caloriferului 7i apoi circul paralel cu materialul. Eneori aerul strbate stratul de material.

    %up preluarea umidit i i aerul iese din usctor ca aer uzat1 de cele maimul te o ri o par te d in aerul uza t s e ames tec cu aerul p roasp t i e sterecirculat. %up uscare, materialul este evacuat din usctor printr$un sistemde u i . Esctoarele cu camer func ioneaz discontinuu& sunt folos i te pentru uscarea n a r!e mic i a mater iale lor sub form de pas t , g ranula re sau n

    buc i.

    1 .) E la b ra rea $ ' em ei " e % l# 8 t e' & l i ! e& tr # b i &ereaPe&iili&ei G

    15

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    16/18

    Fig , ) Schema instala iei de biosintez a Penicil inei G

    1-rezer"or ex trac t de porumb; 2-pomp cu ro i d in ate; 3-dozator; -omoenizator; !-"as pre t ire mediu pentru inoculator; #-"as solu ie Na/0; $-dozator; &-aparat pre t ire

    mediu pentru intermediar; -rezer"or so lu ie de * idra i de carbon; 1-aparat pretire mediu pentru %ermentator de reim; 11-pomp centri %u;

    12-coloane de s teri l i zare; 13-men intor de temperatur; 1-rc i tor; 1!- %ermentator inoculator; 1#-%i l tru aer; 1$-%ermentator intermediar; 1&-%ermentator de reim;

    1-"as l ic* id ant ispumant; 2-pomp; 21- % i l t ru tambur; 22-rezer"or so lu i i % i l t ra te ;

    23-pomp; 2-rc i tor; 2!-"as de colec tare so lu i i nat i"e; 2#-pomp; 2$-rezer"or so lu i i nati"e; 2&-separator picturi; 2-"as tampon; 3-pomp de "id; 31-pomp centri %u;

    32-"as de msur ac id su l %uric ; 33-"as ace ta t de but i l ; 3-"as ce tazol ;3!-ex tractor; 3#-"as neutral izare ape; 3$-dozator ace ta t de but i l ; 3&-"as so lu ie %os%a t ;

    3-"as so lu ie ace ta t cu penic il in; -"as de msur ac id su l %uric ; 1-"as ace ta t debut i l ; 2-"as ace tat de but i l cu penic i l in; 3-"as (n*e are; - %i l t ru; !-"as colector;

    #-% i l tru druc; $-%i l tru seitz; &-"as precipitare penicil in potasic;-"as solu ie a lcool ic; !- % i l t ru nuce; !1-"as so lu i i mume; !2-"as butanol;

    !3-"as cloro%orm; !-"as splare produs; !!-%i l tru nuce; !#-"as butanol rezidual; !$-"ascloro%orm rezidual; !&-usctor

    Concluzii

    #n cadrul acestui proiect am constatat c pentru a ob0ine Penicilina G printr$un proces biotehnologic es te necesar uti lizarea anumitor materii prime i

    16

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    17/18

    au'il iare i , to todat , de urmat anumite procese de separare i concetrare pentru a rezulta un antibiotic de calitate superioar, n conformitate cuce ri n e le p ie e i. "stfel c, pentru realizarea fiecrui procedeu de separare, concetrare sau

    purificare se va lua n considerare tipul de utila! necesar procedeuluirespect iv i condi i i le op time de lucru pentru o bun des f urare a tu turor

    proceselor biotehnologice. Conform s tudiului efectuat , am consta tat c pentru opera ia de f il t rare a

    biomasei este necesar utilizarea filtrului rotativ celular cu vid, fiind utilizatla nivel industrial pentru separarea acestui tip de material de faza apoas. %eas eme ne a, p en tr u e 't ra c i a b en zi lp en ic il in ei s e f ol os e t e e 't ra ct or ul Podbielnia deoarece, datorit cmpului de for e centrifugal i a diferen ei de densita te , are loc o curgere radia l n contracurent a celor dou faze . Badist i larea azeotrop es te indicat metoda de crista lizare prin rcire , prinintermediul evaporatorului cu cristale, utilizat pentru tipurile de substan e cenu variaz mult cu temperatura. Pentru filtrarea cristalelor de penicilin seutilizeaz filtrul tip :uce iar pentru uscarea acestora, usctor cu camer sautip dulap deoarece func ioneaz n mod discontinuu, folosit pentru uscarea n

    ar!e mici a materialului finit.

    BIBLIOGRA,IE

    17

  • 7/25/2019 Tehnici de Separare i Concetrare in Biotehnologii

    18/18

    -ehnici de separare i concetrare n biotehnologii$Cursuri , autor&Gavril Bucian.

    /iotehnologii industriale$ :ote de curs, autor& :istor Fleana %enisa, editura "lma

    >ater /acu, 3559.

    "nca Frina Galaction, %an Ca caval Q>etaboli i secundari cu aplica ii

    farmaceutice, cosmetice i alimentareR, +ditura /it, Fa i, 355=.

    Corneliu Lniscu, ,,Chimia i tehnologia medicamentelorR, editura /ucure ti, 2O9.

    Fndustria chimic$ Lpera ii i utila!e de baz, autor& tan "le'andru, >mlig

    Foan, editura Gheorhe "sachi, Fa i, 2OO9.

    18