En la fabricación, el proceso de lecho móvil simulado (SMB) es un proceso de ingeniería avanzada para implementar la separación cromatográfica. Se utiliza para separar un compuesto químico o una clase de compuestos químicos de uno o más compuestos químicos diferentes para proporcionar cantidades significativas del material purificado o enriquecido a un costo menor del que se podría obtener utilizando una cromatografía simple (por lotes). No puede proporcionar ninguna separación o purificación que no pueda realizarse mediante una simple purificación en columna. El proceso es bastante complicado. La única ventaja que aporta a una purificación cromatográfica es que permite la producción de grandes cantidades de material altamente purificado a un costo drásticamente reducido. Las reducciones de costos se producen como resultado de: el uso de una cantidad menor de medio de separación cromatográfica fase estacionaria , una tasa de producción continua y alta, y menores requisitos de solvente y energía. Este rendimiento económico mejorado se logra mediante una disposición de válvula y columna que se utiliza para alargar la fase estacionaria indefinidamente y permitir cargas de soluto muy altas en el proceso.
En la técnica de lecho móvil convencional de cromatografía de producción, la entrada de alimentación y la recuperación del analito son simultáneas y continuas, pero debido a las dificultades prácticas con un lecho en movimiento continuo, se propuso la técnica de lecho móvil simulado. En la técnica de lecho móvil simulado, en lugar de mover el lecho, la entrada de alimentación, la entrada de disolvente o eluyente y las posiciones de salida de producto deseado y no deseado se mueven continuamente, dando la impresión de un lecho móvil, con flujo continuo de partículas sólidas y flujo continuo de líquido en la dirección opuesta de las partículas sólidas. [1] [2]
En concreto, un sistema SMB tiene dos o más columnas idénticas, que están conectadas a la bomba de fase móvil y entre sí mediante una válvula multipuerto. La tubería está configurada de tal manera que:
y
SMB ofrece menores costos de producción al requerir menos volumen de columna, menos medios de separación cromatográfica ("relleno" o "fase estacionaria"), usar menos solvente y menos energía y requerir mucha menos mano de obra.
A escala industrial, un separador cromatográfico SMB funciona de forma continua, por lo que requiere menos resina y menos disolvente que la cromatografía por lotes. El funcionamiento continuo facilita el control de la operación y la integración en las plantas de producción.
Las desventajas de la separación por lotes son un mayor costo de inversión en comparación con las operaciones de columna única, una mayor complejidad y costos de mantenimiento más altos. Sin embargo, estos inconvenientes se compensan de manera efectiva con un mejor rendimiento y un consumo de solvente mucho menor, así como una productividad mucho mayor en comparación con las separaciones por lotes simples.
Para las purificaciones, en particular el aislamiento de un componente único intermedio o una fracción de una mezcla multicomponente, la SMB no es tan adecuada. Normalmente, una sola SMB separará sólo dos fracciones entre sí, pero una serie o "tren" de SMB puede realizar múltiples cortes y purificar uno o más productos de una mezcla multicomponente. La SMB no es adecuada para gradientes de disolventes. La purificación por gradiente de disolventes puede ser la preferida para la purificación de algunas biomoléculas. Una técnica de cromatografía continua para superar el límite de dos fracciones y aplicar gradientes es la purificación por gradiente de disolventes en contracorriente multicolumna (MCSGP). [3]
En la cromatografía de exclusión por tamaño , donde el proceso de separación está impulsado por la entropía , no es posible aumentar la resolución alcanzada por una columna mediante gradientes de temperatura o disolvente. En consecuencia, estas separaciones a menudo requieren SMB, para ampliar las diferencias de tiempo de retención utilizables entre las moléculas o partículas que se separan. La SMB también es muy útil en la industria farmacéutica, donde la separación de moléculas que tienen diferente quiralidad debe realizarse a gran escala. Para la purificación de fructosa , por ejemplo, en jarabe de maíz con alto contenido de fructosa , o aminoácidos, ácidos biológicos, etc. a escala industrial, se utiliza cromatografía de lecho móvil simulado para mejorar la economía de la producción.
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