合成生物学におけるクロマトグラフィー技術の応用

合成生物学の分野では、クロマトグラフィー分離技術は、合成産物の精製と製造、代謝産物の単離、化合物や生体分子の構造と特性の同定に一般的に使用されています。吸着や分離の分野でも広く応用されています。

1. クロマトグラフィー分離技術:

原則: 素早く行動する。

サンプルを含む流体相 (気体、液体、または超臨界流体) は、カラムまたはプレートに固定され、流体相と混和しない固定相表面上を流れます。分離プロセスでは、サンプル成分が固定相を通過する際、固定相との相互作用が強い成分は液相の流れに乗ってゆっくりと溶出されますが、固定相との相互作用が弱い成分はより早く溶出されます。溶出速度の違いにより、混合成分は最終的に各単一成分の個別の「バンド」または「ゾーン」を形成し、順次溶出する各単一成分物質を分離して回収することができ、コンポーネントの分離。

画像: クロマトグラフィー分離の処理とクロマトグラフィーカラム内の樹脂の位置

2. カラムの長さがクロマトグラフィープラントに与える影響:

クロマトグラフィー分離プラントでは、カラムの長さが分離性能に大きな影響を与える可能性があります。同じ樹脂、原料、吸着性を使用する場合、カラムが長いほど分離効率が向上し、生成物濃​​度が高くなります。 

たとえば、Sunresin のフルクトースおよびグルコースのクロマトグラフィー装置は、20cm の短いカラム長で 80g/L の生成物濃度を達成できますが、100cm の長いカラム長では生成物濃度を 100g/L まで高めることができます。

工業用クロマトグラフィー用カラムを選択する場合は、分離プロセス、樹脂粒子径、操作圧力などの要素を考慮する必要があります。

3. クロマトグラフィー分離装置用の樹脂の選択:

クロマトグラフィーカラムでは通常、均一なサイズの粒子は使用されません。これは、流動抵抗、分離効率、再現性に影響を与える可能性があるためです。しかし、粒子が均一な樹脂は、高度な微細分離を可能にする大きな可能性を秘めています。これらの樹脂は安定性と機械的強度が高いため、クロマトグラフィー分離装置に広く使用されており、分離効率と安定性が向上します。不均一粒子樹脂と比較して、より正確で信頼性の高い分離結果が得られます。

4. SSMB連続クロマトグラフィー技術装置:

1) 動作原理:

物質と固定相（充填剤）の間には力が異なるため、図に示すように溶離液（移動相）の作用によりクロマトグラフィーカラムから順番に流れ出します。

2) SSMB テクノロジー:

模擬移動床システムでは、吸着床層全体がいくつかの相互接続されたクロマトグラフィー カラムで構成されます。クロマトグラフィー カラムの固定相は逆流運動を行わなくなり、カラム自体も移動しなくなります。代わりに、固定相の逆の動きはバルブの切り替えによってシミュレートされます。入口ポートと出口ポートは移動相の流れ方向に沿って順番に動き、固定相と移動相の逆の動きを効果的にシミュレートし、分離の目的を達成します。

3) 装置の利点:

ａ．分離精度が高く、高純度の成分が得られます。

b. 化学薬品を使用せず、水のみを使用するため、より環境に優しい製品です。

c. このシステムは優れた安定性と高度な自動化を備えており、生産効率が向上します。

4)連続フロークロマトグラフィーの応用:

ａ．石油化学製品の分離・精製。

b. タンパク質、ペプチド、アミノ酸の分離と精製。

c. 糖アルコールの分離。

d. 化学合成医薬品およびバイオ医薬品の最終精製および精製。

e. キラル化合物の分離。

f. 天然物の機能成分の分離・精製。