Separation of proteins by continuous non-isocratic ion-exchange chromatography

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Die Ionenaustauschchromatographie ist für die Feinchemie, Biotechnologie und Pharmazie ein Standardschritt in der Produktaufarbeitung. Entsprechend dem Stand der Technik beruht ihre verfahrenstechnische Auslegung in der Regel auf zeit- und materialaufwändigen experimentellen Versuchsreihen. Eine begleitende Prozesssimulation würde hingegen schnellere sowie materialsparendere Vorhersagen über den optimalen Betriebspunkt erlauben. Mit dem Forschungsvorhaben soll ein Modell für nicht isokratische SMB-Verfahren, die sich gegenüber dem diskontinuierlichen Verfahren durch ihre höhere Produktivität und geringeren Desorbensverbrauch auszeichnen, entwickelt und experimentell verifiziert werden. Anhand des Modells soll ein detaillierteres Verständnis kontinuierlicher Proteintrennungen gewonnen werden, um Auslegungs- und Optimierungsstrategien zu entwickeln. Als Grundlage für die Entwicklung eines Prozesssimulationssytems ist eine detailliertere Kenntnis und Beschreibung der relevanten innerpartikulären Stofftransportmechanismen unverzichtbar. Hierfür werden die zeitlich veränderlichen Beladungsprofile in einzelnen Ionentauscherpartikeln mit Hilfe eines Konfokalmikroskops gemessen. Diese experimentellen Ergebnisse sollen die notwendigen Informationen zur Entwicklung und Validierung eines detaillierten Modells für den interpartikulären Transport von Proteinen liefern.