Нанофильтрация для последующей переработки микробных биосурфактантов

Размещено: 8 июня 2023 г. | Кэтрин Экфорд (Европейское фармацевтическое обозрение) | Пока без коментариев

В статье сообщается, что инновационный метод последующей переработки с использованием нанофильтрации для производства микробных биосурфактантов обеспечивает превосходную чистоту.

В исследовании впервые сообщалось об инновационном методе последующей обработки маннозилэритритовых липидов (MEL), которые были отделены от сырой смеси MEL на первом этапе, а другие производные липидов (свободные жирные кислоты, моно- и диацилглицерины) были удалены органическим растворителем. нанофильтрация (ОСН). Основанный на OSN, новый подход к очистке гликолипидного микробного биосурфактанта использует только один растворитель и достигает чистоты 98 процентов. Потери продукта составили около 11,6 процента, а также возможность переработки растворителя.

В документе отмечается, что неэффективные и дорогостоящие стратегии последующей переработки являются, по мнению некоторых авторов, основным фактором затрат на производство/производство новых биопродуктов. В частности, что касается рамнолипидов (РМ), авторы выделили обзор, в котором утверждается, что до 80 процентов общих производственных затрат приходится на последующую переработку.

В методах, предусматривающих удаление примесей триацилглицерина и остаточных свободных жирных кислот и моноацилглицеридов, используется смесь органических растворителей, что позволяет повторно использовать растворитель.

По сравнению с синтетическими поверхностно-активными веществами микробные биосурфактанты (мБ) демонстрируют более высокую биоразлагаемость, менее токсичны и могут производиться из возобновляемых ресурсов. Гликолипидные биосурфактанты являются наиболее известной группой МБ из-за их эффективности, универсальности и высокой продуктивности.

Однако цена самых дешевых МБ в десять раз превышает стоимость химических поверхностно-активных веществ. Это указывает на то, что масштабируемая ферментация и последующие процессы недостаточно оптимизированы.

Первый этап последующего метода сочетал в себе селективное удаление ТАГ из гликолипидов. На втором этапе использовали ОСН для молекулярного отделения гликолипида от более мелких липидных примесей.

В исследовании три коммерчески доступные мембраны (GMT-oNF-2, PuraMEm-600 и DuramMem-500) и несколько самодельных мембран были отлиты из 22, 24 или 26-процентного (мас./об.) растворов полибензимидазола (ПБИ). Их оценивали на предмет очистки неочищенных MEL диафильтрацией.

В документе освещается тематическое исследование, которое, в частности, продемонстрировало, что с помощью мембраны GMT-oNF-2 можно восстановить 67,8 процента MEL, потерянных при первой фильтрации. Была достигнута общая чистота MEL 98 процентов при потерях 11,6 процента. Авторы заявили, что это одно из лучших значений, указанных в литературе для последующих микробных биосурфактантов. Важно отметить, что в этом технологическом маршруте используется только один растворитель, поэтому его можно перерабатывать путем простой перегонки.

Была получена конечная чистота MEL 87–90 процентов. Это было сделано путем фильтрации двух объемов растворов метанола или этилацетата через 26-процентную мембрану PBI. В результате потери MEL составили 14,7 ± 6,1 процента и 15,3 ± 2,2 процента соответственно. Авторы отмечают, что более высокая чистота биосурфактанта может быть достигнута с использованием 26-процентной мембраны PBI при более высоком DV, но за счет более высоких потерь продукта, отмечают авторы.

Для получения MEL класса «х.ч.» с чистотой, равной или превышающей 97 процентов, был реализован подход двухпоследовательной каскадной фильтрации с использованием коммерческой мембраны GMT-oNF.

В целом, Насименто и др. пришли к выводу, что предлагаемый процесс переработки гликолипидных биосурфактантов был адаптирован для сокращения потоков отходов растворителей, а также для предотвращения или смягчения смещения растворителей и потенциально может снизить затраты.

Статья была опубликована в журнале «Мембраны».

Биопереработка, переработка, разработка лекарств, примеси, производство, обнаружение микробов, микробиология, обеспечение/контроль качества, исследования и разработки (НИОКР), технологии, терапия