Neue SMB-Chromatografie benötigt jetzt statt vier Säulen nur noch eine

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Zu Beginn der Forschungsaktivitäten im Bereich E-SMB war der Fokus auf den Bereich Biocommodities (weiße Biotechnologie) gerichtet, wofür Vogelbusch am Wiener Hauptsitz eine Pilotanlage betreibt. In den letzten Jahren wurde die Technologie verfeinert und eine E-SMB-Chromatografie mit wesentlich reduzierten Abmessungen entwickelt, mit der Stoffgemische in der Größenordnung von einigen Millilitern pro Minute verarbeitet werden können.

Ausgerichtet auf Trennungen in der pharmazeutischen Industrie wurde für Automatisierung und Betrieb auf ein GE Healthcare Äkta Explorer System zurückgegriffen, das – für die entsprechende Anwendung modifiziert – die für den SMB-Betrieb notwendigen Pumpen, Ventile und Analysengeräte samt Steuerung beherbergt. Den Hauptanteil der Entwicklungsarbeit nahm jedoch das Design der Mittelverteiler in Anspruch. Den Anforderungen an Abmessungen, Verteilgüte über den Kolonnenquerschnitt auch bei kleinsten Mengenströmen und Materialien wurden letztendlich durch eine zum Patent angemeldete Konstruktion aus Edelstahl und Sintermaterialien gerecht, eingebaut in eine Säule mit einem Durchmesser von nur 23 Millimetern.

Vorteile der E-SMB

Die Vorteile des E-SMB-Prinzips verglichen mit herkömmlicher Mehrsäulen-SMB-Chromatografie sieht Prof. Alois Jungbauer vom Department für Biotechnologie der Universität für Bodenkultur in Wien, als Kooperationspartner verantwortlich für die Entwicklung von Applikationen für die E-SMB-Anlage im Bereich von Biotechnologie und Pharmaindustrie, in vielerlei Hinsicht: „Werden bei der SMB Trennharze als Adsorbens eingesetzt, ändert sich deren Volumen zwischen Be- und Entladung in den einzelnen Zonen. Bei den Mehrsäulen-Verfahren führt diese Änderung des Volumens in weiterer Folge zur Verschlechterung der Trennleistung oder zu einem hohen hydrodynamischen Druckabfall. Beim Einsäulen-Verfahren erfolgt das Expandieren bzw. Schrumpfen des Adsorbens gleichzeitig an verschiedenen Positionen der Säule. Beide Effekte können sich so gegenseitig aufheben und das Gesamtvolumen des Adsorbens bleibt konstant“, so Professor Jungbauer. Das Packen der Säule ist dank des Einsäulen-Prinzips denkbar einfach, da die Konstruktion der Mittelverteiler die Befüllung in einem Schritt ermöglicht. Die Problematik unterschiedlicher Packungsqualitäten und unterschiedlicher Füllhöhen in den einzelnen Säulen bei Mehrkolonnen-Systemen gibt es bei der E-SMB nicht.

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