Hintergrund: Prozessbeschreibung rund um das Downstream Processing
Die Flüssigkeits-Chromatographie ist der wichtigste Anteil in der Aufreinigung und bietet ein breites Spektrum von physikalischen Downstream Processing-Methoden zur Trennung komplexer Stoff-Gemische.
Die zu trennenden Komponenten sind in zwei Phasen unterteilt:
Die stationäre Phase in einer Säule (Kolonne) und die mobile Phase, die durch die stationäre Packung (hier Flüssigkeit) fließt.
Wie funktioniert Chromatographie?
Eine Mischung verschiedener Komponenten einer Flüssigkeit/eines Gases tritt in einen Prozesschromatographieprozess ein. Ziel ist die Aufreinigung der Mischung (Downstream Processing). Die verschiedenen Trenn- und Chromatographielösungen werden mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch das System gepumpt. Durch die unterschiedlich starke Wechselwirkung zwischen der stationären und mobilen Phase im System erfolgt die Trennung des Stoffgemischs. Je kleiner die Affinität eines Moleküls für die stationäre Phase ist, desto kürzer ist die Zeit in einer Chromatographiekolonne (Säule) und umgekehrt.
Warum ist Chromatographie so besonders und wichtig?
In der chemischen oder bioverfahrenstechnischen Industrie besteht die Notwendigkeit, ein Produkt aus einer komplexen Mischung zu trennen und von Verunreinigungen zu befreien. Dies ist ein wichtiger Schritt in der gesamten Kette der Aufarbeitung (Downstream Processing/Reinigung), um ein Produkt der erforderlichen Reinheit zu produzieren. Heutzutage gibt es ein breites Angebot von Methoden, mit denen die Industrie diese Ziele erreichen kann. Die Chromatographie ist aus einer Vielzahl von Gründen ein sehr spezielles und selektives Trennverfahren, welches seit Jahrzehnten vor allem im Produktionsbereich eingesetzt wird. Zunächst kann sie komplexe Gemische mit großer Präzision trennen. Auch sehr komplizierte Moleküle wie Proteine können z.B. mit Chromatographie schonend voneinander gelöst werden. Auf diese Weise kann grundsätzlich jede lösliche oder flüchtige Substanz gereinigt werden, wenn die richtigen Adsorbentien, Trägerflüssigkeiten/mobile Phasen unter angepassten und kontrollierten Prozessparametern eingesetzt werden (Temperatur, pH-Wert, Durchflussgeschwindigkeit, Leitfähigkeit u.v.m.).
Downstream Processing ist prädestiniert, um empfindliche Produkte speziell aus dem Pharma-Sektor zu trennen oder aufzureinigen.
