Estudio hidrodinámico y adsortivo de columnas cromatográficas gigaporosas

MIRNA SANCHEZ; LEANDRO J MARTINEZ; MARIANO GRASSELLI

La plata

Simposio; II Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos; 2012

SAPROBIO

Introducción La biotecnología moderna depende de la disponibilidad de procesos de purificación de proteínas eficientes, los cuales deben ser capaces de generar productos competitivos en términos de calidad y costos. En trabajos previos fueron obtenidos microhidrogeles soportados sobre una estructura porosa de esponjas reticuladas abiertas de poliuretano. Estudios preliminares mostraron que las propiedades adsortivas de estos materiales permitían adsorber proteínas de forma reversible, como un intercambiador iónico. En este trabajo se realizan estudios de capacidad dinámica de adsorción de Lisozima para diferentes formatos de columnas cromatográficas y flujos lineales. Metodología El material base es un soporte gigaporoso de poliuretano reticulado (Eurofoam Deutsschland GmbH). La estructura del nuevo material fue sintetizada sobre éste soporte. Los materiales fueron modificados mediante incorporación de injerto de glicicidilmetacrilato (GMA), la polimerización fue inducida por radiaciones ionizantes y posteriormente fue derivatizado con la reacción de incorporación de grupos sulfónicos con la reacción de sulfito de sodio. La Lisozima fue utilizada como proteína modelo. La capacidad dinámica de Lisozima fue determinada con un cromatógrafo utilizando una solución 0.5 mg/mL de Lisozima en buffer fosfato. Las propiedades hidrodinámicas fueron determinadas con un pulso de acetona y la capacidad dinámica adsortiva (DBC) de las columnas fueron determinadas al 10% de la curva de ruptura. Resultados En base a los materiales desarrollados previamente se empacaron 6 columnas cromatográficas. Tres de ellas de diferente longitud (C10, C20, C30 correspondiente a 10 cm, 20 cm y 30 cm de longitud respectivamente) y tres de igual longitud y diferente grado de empaque del material esponjoso C1, C2, C3 correspondiente al material sin compactar, compactado al doble y triple respectivamente). Se estudiaron diferentes flujos lineales sobre las columnas de diferente longitud, desde 300 cm/h (valor standard de columna empacada) a 15000 cm/h . Tabla 1: Análisis de DBC sobre columnas de diferente longitud Columna Flujo (mL/min) Flujo lineal (cm/h) N Capacidad (mg Lz/mL columna) C10 1 300 85 0.97 5 2000 20 0.23 10 5000 22 0.34 40 15000 27 0.54 C20 1 300 12 1.1 5 2000 40 0.62 10 5000 32 0.49 40 15000 30 0.32 C30 1 300 45 1.12 4 2000 5 0.49 10 5000 21 0.13 40 15000 * 0.12 Estos materiales permiten ser utilizadas a muy altos flujos lineales. Se realizaron DBC a diferentes flujos. Como se observa en la Tabla 1 la capacidad de adsorción baja al aumentar el flujo lineal, excepto para la columna más corta donde no se observa esta correlación. Tabla 2: Análisis de DBC sobre columnas de diferente grado de compactación Columna Flujo (mL/min) Flujo lineal (cm/h) N Capacidad (mg Lz/mL columna) C1 3 500 16 0.3 C2 3 500 16 0.6 C2 3 500 9 0.59 En la Tabla 2 se observa que hasta el doble de compactación de su volumen original aumenta proporcionalmente la capacidad dinámica. Conclusiones El este trabajo se presentan resultados del comportamiento dinámico de adsorción de proteínas sobre un material gigaporoso. De este trabajo se concluye que columnas de 20 cm de longitud y doble compactación son las que presentan mejores valores de DBC.