미생물 생물계면활성제 다운스트림 처리를 위한 나노여과

게시일: 2023년 6월 8일 | Catherine Eckford(유럽 제약 리뷰) | 아직 댓글이 없습니다

한 논문에서는 미생물 생물계면활성제 생산을 위해 나노여과를 사용하는 혁신적인 다운스트림 방법이 우수한 순도를 제공한다고 보고했습니다.

한 연구에서는 만노실에리트리톨 지질(MEL)에 대한 혁신적인 다운스트림 방법이 유기 용매에 의해 제거된 다른 지질 유도체(유리 지방산, 모노글리세롤 및 디아실글리세롤)와 함께 첫 번째 단계에서 조 MEL 혼합물로부터 분리되었다고 처음으로 보고했습니다. 나노여과(OSN). OSN을 기반으로 한 당지질 미생물 생물계면활성제의 정제를 위한 새로운 접근 방식은 단 하나의 용매만을 사용하여 98%의 순도에 도달합니다. 제품 손실률은 약 11.6%로 나타났으며, 용제 재활용 가능성도 있는 것으로 나타났다.

일부 저자에 따르면 비효율적이고 비용이 많이 드는 다운스트림 처리 전략은 신흥 바이오제품의 제조/생산 비용의 주요 동인이라고 논문은 지적했습니다. 특히 람노지질(RM)의 경우, 저자는 총 생산 비용의 최대 80%가 다운스트림 처리에 할당된다고 주장하는 리뷰를 강조했습니다.

오염물질인 트리아실글리세롤과 잔류 유리지방산, 모노아실글리세리드 제거를 보고하는 방법에서는 유기 용매의 혼합물을 사용하므로 용매 재활용이 가능합니다.

합성 계면활성제와 비교할 때 미생물 생물계면활성제(mB)는 생분해성이 더 높고 독성이 적으며 재생 가능한 자원에서 생산될 수 있습니다. 당지질 생물계면활성제는 효능, 다양성 및 높은 생산성으로 인해 가장 눈에 띄는 mB 그룹입니다.

그러나 가장 저렴한 mB의 가격은 화학적 계면활성제에 비해 10배나 비쌉니다. 이는 확장 가능한 발효 및 다운스트림 프로세스가 하위 최적화되었음을 나타냅니다.

다운스트림 방법의 첫 번째 단계는 당지질로부터의 TAG 선택적 제거를 결합했습니다. 두 번째 단계에서는 더 작은 지질 불순물로부터 당지질의 분자 분리를 위해 OSN을 사용했습니다.

이 연구에서는 시중에서 판매되는 세 가지 멤브레인(GMT-oNF-2, PuraMEm-600 및 DuramMem-500)과 여러 가지 수제 멤브레인이 22, 24 또는 26%(w/v) 폴리벤즈이미다졸(PBI) 용액으로 주조되었습니다. 이는 정용여과에 의한 조 MEL 정제에 대해 평가되었습니다.

이 논문은 GMT-oNF-2 멤브레인을 사용하면 첫 번째 여과에서 손실된 MEL의 67.8%를 복구할 수 있음을 특히 입증한 사례 연구를 강조했습니다. 전체 MEL 순도는 98%, 손실률은 11.6%로 달성되었습니다. 이는 미생물 생물계면활성제의 하류에 대해 문헌에 보고된 최고의 값 중 하나라고 저자는 말했습니다. 중요한 것은 이 다운스트림 경로는 하나의 용매만 사용하므로 간단한 증류로 재활용할 수 있다는 것입니다.

MEL의 최종 순도는 87~90%였습니다. 이는 PBI 26% 막을 통해 2개의 정용부피의 메탄올 또는 에틸 아세테이트 용액을 여과하여 수행되었습니다. 이로 인해 각각 14.7±6.1% 및 15.3±2.2%의 MEL 손실이 발생했습니다. 더 높은 DV에서 PBI 26% 멤브레인을 사용하면 더 높은 생물계면활성제 순도를 보관할 수 있지만, 그 대가로 제품 손실이 더 높아진다고 저자는 지적했습니다.

순도가 97% 이상인 시약 등급의 MEL을 얻기 위해 상업용 멤브레인인 GMT-oNF를 사용하여 2단계 연속 여과 방식을 구현했습니다.

전반적으로 Nascimento et al. 당지질 생물계면활성제에 대해 제안된 다운스트림 공정은 용매 폐기물 흐름을 줄이고 용매 이동을 피하거나 완화하도록 맞춤화되었으며 잠재적으로 비용을 절감할 수 있다고 결론지었습니다.

이 논문은 Membranes에 게재되었습니다.

생물공정, 다운스트림, 의약품 개발, 불순물, 제조, 미생물 검출, 미생물학, QA/QC, 연구 개발(R&D), 기술, 치료제