합성생물학에서의 크로마토그래피 기술의 응용

합성생물학 분야에서 크로마토그래피 분리 기술은 합성제품의 정제 및 생산, 대사산물 분리, 화합물 및 생체분자의 구조 및 특성 식별에 일반적으로 사용됩니다. 또한 흡착 및 분리 분야에도 널리 적용됩니다.

1. 크로마토그래피 분리 기술:

원칙: 빠르게 움직이는 것.

샘플이 포함된 유체상(가스, 액체 또는 초임계 유체)은 컬럼이나 플레이트에 고정되어 있고 유체상과 섞이지 않는 고정상 표면 위로 흐릅니다. 분리 과정에서 샘플 성분이 고정상을 통과할 때 고정상과 더 강한 상호 작용을 하는 성분은 유체상의 흐름에 따라 더 느리게 용출되고, 고정상과 더 약한 상호 작용을 하는 성분은 유체상의 흐름에 따라 더 빠르게 용출됩니다. 용출 속도의 차이로 인해 혼합된 성분은 결국 각 단일 성분의 개별 "밴드" 또는 "존"을 형성하고 순차적으로 용출되는 각 단일 성분 물질을 별도로 수집하여 성분을 분리할 수 있습니다.

이미지: 크로마토그래피 분리 및 크로마토그래피 컬럼 내부 수지 위치 처리

2. 크로마토그래피 플랜트에 대한 컬럼 길이의 영향:

크로마토그래피 분리 플랜트에서 컬럼 길이는 분리 성능에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 동일한 수지, 공급 원료 및 흡착성을 사용하는 경우, 더 긴 컬럼을 사용하면 분리 효율이 더 좋아지고 제품 농도가 더 높아질 수 있습니다. 

예를 들어, Sunresin의 과당과 포도당 크로마토그래피 장비는 20cm의 짧은 컬럼 길이로 80g/L의 제품 농도를 달성할 수 있는 반면, 100cm의 긴 컬럼 길이를 사용하면 제품 농도를 100g/L까지 높일 수 있습니다.

산업용 크로마토그래피 컬럼을 선택할 때는 분리 공정, 수지 입자 직경, 작동 압력 및 기타 고려 사항과 같은 요소를 고려해야 합니다.

3. 코마토그래피 분리 장비용 수지 선택:

크로마토그래피 컬럼은 일반적으로 균일한 크기의 입자를 사용하지 않습니다. 이는 흐름 저항, 분리 효율 및 반복성에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 그러나 균일한 입자 수지는 고수준 미세 분리에 큰 잠재력이 있습니다. 이러한 수지는 높은 안정성과 기계적 강도로 인해 크로마토그래피 분리 장비에 널리 사용되어 더 나은 분리 효율과 안정성을 제공합니다. 비균일한 입자 수지에 비해 더 정확하고 신뢰할 수 있는 분리 결과를 제공할 수 있습니다.

4. SSMB 연속 크로마토그래피 기술 장비:

1) 작동 원리:

물질과 고정상(충전재) 사이의 힘의 차이로 인해 물질은 그림에서 보는 바와 같이 용출액(이동상)의 작용에 따라 크로마토그래피 컬럼에서 순서대로 흘러나옵니다.

2) SSMB 기술:

시뮬레이션 이동층 시스템에서 전체 흡착층 층은 여러 개의 상호 연결된 크로마토그래피 컬럼으로 구성됩니다. 크로마토그래피 컬럼의 고정상은 더 이상 역류 이동을 겪지 않으며 컬럼 자체도 더 이상 움직이지 않습니다. 대신 고정상의 역류 이동은 밸브 스위칭을 통해 시뮬레이션됩니다. 유입 및 유출 포트는 이동상의 흐름 방향을 따라 순차적으로 이동하여 고정상과 이동상의 역류 이동을 효과적으로 시뮬레이션하여 분리 목적을 달성합니다.

3) 장비의 장점:

a. 분리 정확도가 높아 고순도 성분을 얻을 수 있음.

b. 화학물질을 소모하지 않고 물만 소모하며, 환경 친화적입니다.

c. 시스템의 안정성이 좋고 자동화도가 높아 생산 효율이 향상됩니다.

4) 연속 흐름 크로마토그래피의 응용 분야:

a. 석유화학제품의 분리 및 정제

b. 단백질, 펩타이드, 아미노산의 분리 및 정제.

c. 당알코올의 분리.

d. 화학합성의약품 및 생물약품의 최종 정제 및 정제.

e. 키랄 화합물의 분리.

f. 천연물 기능성 성분의 분리 및 정제