Con questo tipo di tecnologia è possibile:
−Intensificare il processo cromatografico attraverso l’automatizzazione e il riciclo interno di solventi e componenti della miscela
−migliorare la qualità finale del prodotto target, aumentandone la purezza e il recupero
−recuperare e riutilizzare composti ad alto valore aggiunto prodotti dall’industria farmaceutica e agro-alimentare
−valorizzare lo scarto di produzione attraverso il recupero di componenti minoritari presenti nelle matrici che possono essere caratterizzati dal punto di vista chimico-fisico, inserendosi in un'ottica di economia circolare
Tecniche cromatografiche multicolonna in continuo
La cromatografia multicolonna in continuo è una tecnica cromatografica che si sta affermando sempre di più per la separazione, su scala preparativa, di un vasto gruppo di molecole. In particolare, essa offre interessanti applicazioni come tecnica di purificazione per composti ad alto valore aggiunto presenti in miscele complesse. Un esempio è quello dei principi attivi farmaceutici, come ad esempio peptidi e proteine, che devono soddisfare elevati requisiti di purezza. Un notevole punto di forza delle tecniche cromatografiche in continuo è dato dal ridotto consumo di solvente necessario, che le rende molto appealing dal punto di vista del rinnovamento dei processi in ottica green. Inoltre, la robustezza del metodo è garantita dall’automatizzazione delle procedure, che consentono l’operatività continua dello strumento per un tempo molto maggiore rispetto ai tradizionali processi a colonna singola (processi batch).
Una nuova frontiera relativa a potenziali applicazioni innovative delle tecniche cromatografiche in continuo riguarda la possibilità di impiegarle per arricchire ed isolare alcuni componenti minoritari contenuti in miscele complesse.
Inoltre il processo di purificazione può essere completamente automatizzato e può essere reso ancora più green grazie all’utilizzo di solventi ecocompatibili alternativi a quelli tradizionalmente impiegati.
I componenti target e quelli minoritari contenuti in diverse matrici, tra cui frazioni di scarto dell’industria agroalimentare e/o nelle biomasse, possono essere recuperati, valorizzati e riutilizzati per applicazioni successive, nel rispetto dei principi dell’economia circolare.
Alcuni esempi:
•Canapa
•Food waste
•Biomasse di scarto
•(Bio)pharmaceuticals
Strumentazione per cromatografia preparativa in continuo dotata di due colonne cromatografiche
Purificazione di target biopharmaceuticals: I processi di cromatografia liquida multicolonna in continuo sono stati applicati per la purificazione e l’isolamento di principi attivi farmaceutici. Attraverso il riciclo di alcune porzioni è stato possibile ottenere il composto target con una purezza e una resa molto elevate. Grazie al riciclo il consumo di solvente è risultato notevolmente inferiore rispetto alla corrispettivo processo a colonna singola, con una riduzione anche fino all’80%.
Isolamento di componenti minoritari
Un’altra importante applicazione dei processi multicolonna riguarda la possibilità di arricchire e recuperare alcune porzioni contenenti componenti minoritari, aventi concentrazioni molto basse. Questi possono essere sia impurezze potenzialmente tossiche dovute al processo di sintesi o alla degradazione del target, sia composti ad alto valore aggiunto. Essi possono quindi essere raccolti, analizzati ed utilizzati per ulteriori scopi. Ad esempio, se si tratta di impurezze relative ad un componente target come un peptide, esse possono essere caratterizzate al fine di migliorare i processi di sintesi da un lato e valutare i rischi per la salute del consumatore correlati all’assunzione di ogni singola specie dall’altro.
Terra&Acqua Tech
Fresenius Kabi iPSUM
ChromaCon – YMC Company
Knauer GmbH
Il Laboratorio Terra&AcquaTech si occupa principalmente di sviluppare soluzioni innovative per i settori ambientale, agrifood e di green economy, in grado di minimizzare l’impiego di risorse, di ridurre gli scarti in un’ottica di economia circolare e di rendere più efficienti e sostenibili processi di interesse industriale, di remediation e di gestione delle risorse.
Confronto tra il cromatogramma analitico della miscela complessa (feed) e delle frazioni arricchite nei componenti minoritari grazie a processi cromatografici multicolonna