CleanroomProcesses

Lounges 2024 Karlsruhe
Fachvortrag
23. April 2024
Raum: 1
16:15
-
16:45 Uhr
Axial- und Radialflusssäulenchromatographie
Vortrag wird aufgezeichnet!
Vortrag wird aufgezeichnet!

Stichpunkte:

Einführung in die Säulenchromatographie
Axialflussäulenchromatographie
Radialflussäulenchromatographie
Vergleich und Unterschiede der AFC und RFC

Chromatographische Methoden werden in der Regel eingesetzt, um einen Bestandteil in seine Einzelbestandteile zu trennen, eine Zielsubstanz zu gewinnen oder zur qualitativen und quantitativen Analyse. Die Chromatographie ist ein Trennverfahren, bei dem 2 verschiedene nicht mischbare Phasen durch unterschiedliche Verteilungen in ein Gleichgewicht gebracht werden.

Es gibt verschiedene Arten der Chromatographie, darunter Gaschromatographie (GC), Flüssigkeitschromatographie (LC), Dünnschichtchromatographie (TLC) und Säulenchromatographie (SC). Jede Art der Chromatographie hat ihre eigenen Anwendungen und Vorteile.

In der Säulenchromatographie werden die beiden Phasen als stationäre Phase und mobile Phase bezeichnet. Die stationäre Phase stellt das Resin dar, welches als Festbett in der Säule vorliegt. Die mobile Phase ist die zu trennende Ausgangssubstanz, die in flüssiger Form vorliegt und über die stationäre Phase geleitet wird.

Gängige Arten der Säulenchromatographie sind die Axialflusschromatographie sowie die Radialflusschromatographie. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der pharmazeutischen Industrie und in der Umweltanalyse. Die Säulenchromatographie kann zur Trennung von Proteinen, Enzymen, Aminosäuren, Kohlenhydraten, Fetten und vielen anderen Substanzen verwendet werden. Die Axialflusschromatographie ist ein chromatographisches Trennverfahren, welches häufig in der chemischen und pharmazeutischen Industrie eingesetzt wird. Im Gegensatz zur Radialfluss-Chromatographie fließt das zu trennende Material in axialen Säulen von oben nach unten. Das Resin liegt hier zwischen 2 Siebgeweben die das Resin hier von oben und unten in der zylinderförmigen Säule halten. Es gibt mehrere Arten von axialen Säulen, darunter klassische chromatographische Säulen, so genannte Monolithen und Membranen. Bei der Radialfluss-Chromatographie bewegt sich der Fluss radial vom äußeren Radius zum inneren Sammelbereich bzw. vom inneren zum äußeren Zylinder. Radialfluss-Chromatographiesysteme haben eine geringe Betthöhe, so dass sie mit relativ geringen Druckverlusten arbeiten können. Außerdem bietet die radiale Konfiguration eine große Querschnittsfläche, die hohe Durchflussraten leichter bewältigen kann als herkömmliche Säulen.

Sowohl die Radialflusschromatographie, als auch die Axialflusschromatographie haben bedeutende Vorteile aber auch Nachteile. Einige dieser Vor- und Nachteile sind nachfolgend aufgelistet.

Radialflusschromatographie (RFC)
Vorteile
1. Hohe Bindekapazität
2. Reduzierte Scherbeanspruchung
3. Kurze Prozesszeit
4. Einfaches Up-Scaling
5. Hohe Fließgeschwindigkeiten
6. Sehr robust
7. Gleichmäßige Durchströmung bei hohen Voluminas
8. Platzsparend
9. unempfindlich bei Druckschwankungen

Nachteile
1. Große Volumen für den kleinsten Maßstab
2. Limitierung in der Trennstrecke

Axialflusschromatographie (AFC)
Vorteile
1. Hohe Auflösung
2. Geringer Druckverlust
3. Bekannter und erforschter Prozess
4. Toträume bei großen Volumen
5. Sämtliche Voluminas möglich

Nachteile
1. Geringere Bindekapazität
2. Lange Prozesszeiten
3. Höhere Investitionskosten

Haupt-Referent*in:
Ann-Christin Volk
Albert Handtmann Armaturenfabrik GmbH & Co. KG