Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Ein allgemeines Geschwindigkeitsmodell der Ionenaustauschchromatographie zur Untersuchung des Ionenaustauschverhaltens und der Maßstabsvergrößerung

Aaron Mehay und Tingyue Gu

Diese Arbeit präsentiert ein allgemeines Geschwindigkeitsmodell für den Ionenaustausch in der Säulenchromatographie mit der sterischen Massenwirkungsisotherme, das für Ionenaustauschsysteme mit Makromolekülen wie großen Proteinen geeignet ist. Dieses umfassende Modell berücksichtigt axiale Dispersion, Grenzflächenfilm-Massentransfer zwischen der Hauptflüssigkeitsphase und der Partikelphase sowie intrapartikuläre Diffusion. Das Modellsystem wurde numerisch mithilfe der Methode der finiten Elemente und der Methode der orthogonalen Kollokation mit einer grafischen Benutzeroberfläche für Windows-basierte PCs gelöst. Die Wirkung des pH-Werts wird modelliert, indem Puffer, Säuren und Basen als Spezies in das Modellsystem aufgenommen werden, wodurch die induzierten pH-Gradienten, die aus der H+- oder OH--Sorption durch den Ionenaustauscher resultieren, im Modell beschrieben werden können. Zufuhrprofile aller Spezies können einzeln angegeben werden, wodurch komplizierte Gradientenmuster möglich werden. Die als Chromulator-IEX bekannte Software kann ein nützliches Werkzeug für die Untersuchung des Verhaltens der Ionenaustauschchromatographie und deren Maßstabsvergrößerung sein.