Separacin y Procesos Biotecnolgicos
BT56A-IQ742
ClasesCATEDRA LUNES 12:00-13:30 VIERNES 12:00-13:30 AUXILIAR Mircoles 14:30-16:00Ejercicios todas las clases
FECHA DE CONTROLES:CONTROL 1: Mircoles 30 de agosto CONTROL 2: Mircoles 4 de Octubre CONTROL 3: Mircoles 8 de Noviembre
ProgramaRecuperacin de Protenas Separacin Slido-Lquido:CentrifugacinFiltracinCoagulacinFloculacinProcesos de MembranaMicro filtracinUltra filtracinDilisis
Rompimiento de Clulas Mtodos MecnicosHomogenizadoresMolinos de BolasMtodos No MecnicosSolventeslcalisEnzimticosConcentracin de ProtenasPrecipitacinSelectivaNo selectiva Extraccin Lquido-Lquido
Purificacin de ProtenasTcnicas Cromatogrficas Adsorcin, Adsorcin en ColumnasTeora de Cromatografa de ProtenasCromatografa de Filtracin por GelesCromatografa de Intercambio InicoCromatofocusingCromatografa de Interaccin HidrofbicaCromatografa de Fase reversaCromatografa de AfinidadCromatografa de lecho expandidoTcnicas ElectroforticasElectroforesisIsoelectroenfoque
Diseo de Procesos de SeparacinCultivo de Clulas Animales y VegetalesProcesos BiotecnolgicosIndustria Biotecnolgica de Protenas
Material del CursoEn U_ Cursos
Evaluacin
3 Controles y Examen (Nc)Ejercicios y Tareas (Ne)
NF = 0.85 Nc+0.15 Ne
Bibliografa
1. Scope R.K "Protein Purification: Principles and Practice" 3er Edicin, Spingerm 19942. Harris E.L. and Angal S. "Protein purification methods: A practical approach" 1 Edicin, IRL Press, 19893. Belter P., Cussler E.L. and Hu Wei Shou "Bioseparations : Dowstream Processing for Biotechnology":, John Wiley and Sons , 1988.4. Doran M." Bioprocess Engineering Principles", Academic Press, 1995.5. Asenjo J.A. "Separation processes in Biotechnology", Marcel Dekker, 19906. Tejeda, R.M.Montesinos, R.Guzman "Bioseparaciones", Editorial Unison, 1995.7. Ahuja S Handbook of Bioseparations, Academic Press, 2000.
Clases
Material En U CursosDEBEN TRAER EL MATERIAL
Presentar la materiaHacer Ejercicios para aplicarla
Introduccin
INTRODUCCION
La biotecnologa ha avanzado en los ltimos aos. La oferta de empresas en el rea de ingeniera gentica son generalmente reportados en las pginas financieras,
=> Esto implica un futuro promisorio para el rea.
Produccin Mundial y Valores de Mercado de Productos Protenicos Tpicos
La biotecnologa se refiere a cultivos:
MicrobianosClulas animalesPlantas Virus
Para producir productos tiles para los humanos y que generen ganancias a los inversionistas
ANTECEDENTES
Los primeros productos biotecnolgicos se conocen desde 4000 a.C. cuando se producan pan, queso y yogurt.
La definicin de biotecnologa proviene de aproximadamente 100 aos atrs. Se orienta principalmente a productos orgnicos generados por fermentaciones. Acetona (Industria de municiones I Guerra Mundial).cido ctrico y glutmico. Antibiticos acapar toda la atencin, resultando el producto ms importante de la biotecnologa, este metabolito secundario produjo grandes beneficios.
Esquema general de la produccin de productos biotecnolgicosDownstream processing (DSP)
Protenas 60 - 70 g/l
Agua
Desechos
Fermentacin
Cosecha
Disrupcin
Separacin
Concentracin
Pulimento
Purificacin de alta resolucin
Preacondicionamiento
Caractersticas de la bioseparacin
La separacin de los productos biotecnolgicos resulta relativamente ms difcil que las separaciones en la ingeniera qumica convencional, ya que las molculas que se separar resultan ser extremadamente frgiles y de propiedades fisicoqumicas y bioqumicas muy similares entre ellas. Cualquier empresa que trabaje en la produccin de bioproductos, trabaja con alrededor de 200 compuestos diferentes, mientras que la empresa petroqumica slo trabaja con alrededor de 10 compuestos.
Parmetros tpicos relacionados con DSP
Composicin de una Corriente de Entrada a DSP
Productos Biotecnolgicos de Inters Biomasa Levadura HongosBacteriasVirus Adenovirus Herpes virus Retrovirus Baculo virus Adenoasociados Metabolitos Alcoholes Antibiticos cidos Protenas
PProcesos de Produccin de Bioproductos Qu se desea?Desde una suspensin diluda se desea un productos biotecnolgico con:
- Mximo rendimiento R = Pf/Pi Pf: Concentracin Producto FinalPi : Concentracin producto inicial
- Mxima PurezaPureza = Pf / S P
S P: Sumatoria de la concentracin de todos los compuestos presentes- - Producto con propiedades funcionalesCumpliendo las condiciones de: Costo Razonable, dado que los costos de proceso son muy caros, siendo un porcentaje bastante significativo los equipos.
Diseo del Proceso de recuperacin y purificacin (Downstream processing DSP)Para el diseo del DSP se debe conocer las respuestas a las siguientes preguntas: Cul es el precio del producto? Cul es el nivel de produccin? Dnde est el producto en cada etapa?Cules son las propiedades fisicoqumicas y/o bioqumicas que diferencian al producto de sus contaminantes?Cul es el costo de las diferentes alternativas del DSP?cul es la eficiencia de cada etapa?
Proceso de produccin de BiomasaCrecimiento de la Biomasa (Fermentacin)Separacin de la biomasa del medio de cultivo.Secado y post-tratamientosAlmacenamiento de la biomasa
Proceso de produccin de VirusCrecimiento de Clulas empaquetadorasInfeccin de Clulas empaquetadorasCrecimiento de Clulas empaquetadoras infectadasRecuperacin de Clulas empaquetadorasRompimiento de las clulas (segn virus)Separacin de los debris celularesPurificacin de los virusAlmacenamiento de los virus
Produccin y Purificacin de Adenovirus
Mtodo Tradicional de Purificacin : CsCl Gradiente + Dilisis
Adenovirus PuroCromatografa deIntercambio InicoPEGSal+Recuperacin AdenovirusMtodo Propuesto de PurificacinDos Fase acuosas + Cromatografa
Proceso de produccin de MetabolitosCrecimiento de la Biomasa (Fermentacin)Separacin del metabolito de la biomasa.Tratamiento y purificacin del metabolitoAlmacenamiento del metabolito
Produccin de cido Ctrico
Proceso de produccin de protenas
50-90% Costo de Produccin
Efecto de la eficiencia de cada etapa
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