Cilat janë avantazhet e një sistemi me rrjedhë të kundërt?

Efikasiteti i Përparuar i Ndarjes në Sistemet me Rrymë të Kundërt

Si ndarja dinamike lëng–lëng lejon numra më të lartë teorikë plakash

Sistemet me rrjedhë të kundërt funksionojnë më mirë në ndarjen e substancave sepse përdorin ndarje të vazhdueshme lëng-lëng, e cila krijon shumë stade ekuilibri që vepron si plakë teorike. Ajo që i bën këto sisteme të veçanta në krahasim me metodat tradicionale me fazë të ngurtë është se nuk përfshijnë asnjë mbështetës të palëvizshëm. Kjo do të thotë se nuk kemi probleme me gjërat që ngjiten pafundimisht në sipërfaqe apo humbjen e mostrave gjatë procesit. Në vend të kësaj, gjithçka ndahet natyrshëm bazuar vetëm në mënyrën se si shpërndahen komponentët e ndryshëm midis lëngjeve. Rezultati? Ne mund të dallonim molekula shumë të ngjashme, si p.sh. taxanet ose forma të ndryshme flavonoidesh, të cilat përndryshe do të ishin të vështira për t'u dalluar. Kromatografia me Rrjedhë të Kundërt (CCC) arrin zakonisht rreth 3000 plaka teorike, shumë më shumë se ajo që arrin zakonisht HPLC-ja standarde, e cila zakonisht çon deri në 500 plaka maksimum. Pse është kaq e rëndësishme kjo? Sepse kur fazat rifreskohen vazhdimisht dhe ka më pak përhapje të bandave të substancave, ne përfundojmë me kulme shumë më të ngushta dhe fraksione më të pastër. Dhe për hulumtuesit që po përpjekhen të nxjerrin ingrijientët aktivë nga përzierjet e komplikuara, kjo lloj saktësie thjesht nuk mund të përkon me asgjë tjetër.

Dëshmi nga rasti: Pastroimi i Paklitakselit me CCC me shpejtësi të lartë përtej HPLC-së në rezolucion dhe rimarrje

Metoda e Kromatografisë me Rrymë të Kundershtuar me Shpejtësi të Lartë (HSCCC) tregon përfitime të qarta gjatë pastrimit të paclitakselit, një komponeneti anticancer i papërsosur që kërkon izolim të kujdesshëm. Hulumtimet tregojnë se rreth 98% i paclitakselit të paprekur mund të ripunohet përmes teknikave HSCCC, çka është më e mirë se metodat e zakonshme HPLC, të cilat arrin vetëm rreth 82–85%, pasi komponentët tendencojnë të ngjiten dhe të degradohen në kolonat e silikës. Në çështjen e ndarjes së paclitakselit nga substancat e ngjashme si baccatin III dhe 10-deacetylbaccatin III, HSCCC arrin rreth 1,5 herë rezolucion më të mirë. Kjo ndodh kryesisht sepse HSCCC funksionon në fazën e tretës së lëngshme, në vend që të mbështetet në ndërveprime sipërfaqësore. Një avantazh tjetër i madh është se përdorimi i tretësve zvogëlohet rreth 60% në krahasim me proceset e zakonshme HPLC, duke bërë tërë operacionin shumë më efikas nga ana e kushteve. Për laboratorët që punojnë me produkte natyrore të delikata, ku ruajtja e strukturës së paprekur është më e rëndësishmja, këto rezultate theksojnë me forcë pse HSCCC dallohet si zgjidhja e preferuar.

Ruajtja e integritetit biomolekular pa mbështetje të ngurta

Pse ndarja kundërreze pa mbështetje parandalon denaturimin dhe humbjen adsorptive

Kromatografia me rrjedhë të kundërt ruan biomolekulat të paprekura sepse eliminon plotësisht këto ndërfaqe të fazës së ngurtë. Këto ndërfaqe janë ato që zakonisht shkaktojnë probleme si denaturimi, agregimi dhe kur molekulat ngrihen dhe humbasin. Metodat tradicionale mbështeten në materiale si silika ose rezina polimerike që kanë këto vende hidrofobe të cilat në fakt stresojnë formën e molekulave. Por me ndarjen e fazeve lëng-lëng, proteinat, antitrupat dhe peptidet mbeten tërësisht në tretësirë gjatë tërë procesit. Sipas një hulumtimi të botuar në revistën "Nature" vitin e kaluar, ky qasje pengon problemin e pafundshëm të zhvëllimit të pakthyeshëm që ndodh tek rreth 38% e proteineve terapeutike kur përdoren metodat e fazës së ngurtë. Numrat e ripunimit rriten nga 25% deri në 40%, dhe më rëndësishëm, enzimet vazhdojnë të funksionojnë mirë dhe antitrupat ruajnë aftësinë e tyre për të lidhur antigjenet. Ajo që bën këtë teknikë aq të vlefshme është se nuk ka shtypje të lartë që kalon nëpër të, nuk ka materiale poroze që mund të bllokohen, dhe sigurisht nuk ka forca prerëse që e shpërndajnë gjithçka. Kjo ka shumë rëndësi për substancat biologjike të ndjeshme si antitrupat monoklonalë dhe të ndryshmit hormone peptidike që thjesht nuk tolerojnë trajtimin e rëndë.

Stabiliteti ka shumë rëndësi kur punohet me biomolekula të ndjeshme ndaj nxehtësisë. Sipas një studimi të botuar vitin e kaluar në Journal of Bioprocessing, edhe kontakti i shkurtër me temperatura rreth 45 gradë Celsius mund të shkaktojë probleme serioze, si p.sh. agregim të pakthyeshëm në proceset bazë kolone. Prandaj teknologjia CCC dallohet, pasi funksionon në kushte normale të temperaturës dhe shtypjes në ambient. Për këto avantazhe, shumë laboratore kanë filluar të kalojnë në metoda kundër-rëndësore për aplikime si pastrimi i antigjeneve vakcinoze dhe i ndryshme aplikimeve në mjekësinë riparuese. Ajo që është me e rëndësishme këtu nuk është vetëm sa material rikuperohet, por a mbeten molekulat funksionale pas përpunimit — gjë që përcakton nëse e gjithë operacioni ka qenë i suksesshëm apo jo.

Kostot Operacionale të Ulura dhe Konsumi i Tretësve

70% Më I Ulët Përdorimi i Tretësve Organikë krahasuar me Prep-HPLC – Ndikimi mbi Faktorin E dhe Prodhimin Ekologjik

Kromatografia me rrjedhë të kundërt zvogëlon përdorimin e tretësve organikë me rreth 70 % në krahasim me metodat tradicionale të HPLC-së për përgatitje. Kjo do të thotë kursime reale jo vetëm në blerjen e tretësve, por edhe në gjithë punën shtesë që kërkon manipulimi i tyre, si dhe në menaxhimin e mbetjeve të rrezikshme. Zvogëlimi i përdorimit të tretësve ul atë që kimistët quajnë faktor ambiental ose E-Faktorin në rreth 24 për proceset e CCC-së. Kjo është shumë më e mirë se intervali i zakonshëm prej 25 deri në 100 që vërehet me teknikat standarde të HPLC-së për përgatitje. Përdorimi i më pak tretësve ka edhe avantazhe të tjera: bën analizat më të shpejta, ushtron më pak sforcim mbi sistemet e pajisjeve dhe në përgjithësi zhdukurit pengesat e irritueshme të pastrimit që ngadalësojnë procesin. Si shembull, merrni ekstraktimin botanik në shkallë industriale: ajo që zakonisht kërkon 10 litra tretës me HPLC-në për përgatitje, sipas disa testeve të fundit në "Journal of Chromatography Comparative Analysis", mund të kryhet me vetëm 3 litra duke përdorur CCC-në. Të gjitha këto përmirësime do të thonë se CCC-ja funksionon mirë edhe në shkallë më të madhe pa kushtuar shumë para, ndërkohë që mbetet e miqësohur me ambientin. Dhe le të themi sado që të jetë: ky lloj qasje i përshtatet saktësisht atyre kërkesave që regjulatorët po kërkojnë sot në praktikat e prodhimit të gjelbër në industrinë farmaceutike dhe në atë të nutraceutikave.

Purifikim Biologjik i Skalueshëm me Minimalizimin e Riroptimizimit të Metodës

Sistemet me rrjedhë të kundërt e bëjnë shkallëzimin nga testet e vogla laboratorike (si ato me mostra 1 mL ose 10 mL) deri në operimet industriale të mëdha (ndonjëherë edhe deri në 1.000 litra) shumë të thjeshta, me nevojë gati zero për rirregullime. Magjia ndodh sepse ky proces bazohet në termodinamikën themelore të ndarjes, jo në faktorë si forma e kolonës, shkalla e ngushtësisë së paketimit të saj apo shpejtësitë e rrjedhës që ndikojnë në transferimin e masës. Çfarë do të thotë kjo në praktikë? Kjo do të thotë se hulumtuesit mund të përdorin të njëjtat tretësa dhe raporte rrjedhjeje, pavarësisht nëse punojnë me pajisje të vogla apo të mëdha. Shumë laboratore zhvendosin metodat e tyre drejtpërdrejt nga një sistem 1 litër në një sistem 1.000 litrash pa ndryshuar asgjë në lidhje me raportet e fazave, shpejtësitë e rrotullimit apo profilin e gradientit, për të cilin ka aq shumë shqetësim. Ky lloj konsekuencte shpesh e kursen kompanive rreth gjysmën e kohës që zakonisht harxhohet për vlerësimin e proceseve dhe shmang rindërtimet e shtrenjta. Për ata që prodhojnë barna biologjike komplekse, vaksina apo edhe mjekstera bimore, ky aftësi për shkallëzim të shpejtë do të thotë dorëzim më i shpejtë i produkteve tek pacientët, duke zvogëluar njëkohësisht rreziqet gjatë hyrjes në treg. Prandaj, kromatografia me rrjedhë të kundërt është bërë një mjet i rëndësishëm për çdo të interesuar seriozisht në teknikat moderne të pastërtisë biologjike.