Purificação de Produtos Biotecnológicos

Operações e processos com aplicação industrial

Beatriz Vahan Kilikian , Adalberto Pessoa Jr.

2020 — 2ª edição

Livro disponível em formato digital

Sobre o Livro

ISBN: 9788521219460
Páginas: 760
Formato: 17 x 24 cm
Ano de Publicação: 2020
Peso: 1.199 kg

Conteúdo

1. INTRODUÇÃO

Nomenclatura
Lista de palavras
1.1 Introdução
1.2 Tipos de biomoléculas e células
1.3 Caracterização de biomoléculas e pureza
1.4 Estabelecimento do processo de purificação
1.5 Custo do processo de purificação
1.6 Tendências em processos de purificação de biomoléculas
1.7 Organização dos capítulos
Referências bibliográficas
 

2. PROCESSO DE PURIFICAÇÃO: MÉTODOS ANALÍTICOS E ESTABILIDADE DE ENZIMAS 33

Nomenclatura
Lista de palavras
2.1 Introdução
2.2 Métodos de dosagem de proteínas
2.3 Aplicações da cromatografia na análise de biomoléculas
2.4 Métodos indiretos de dosagem de proteínas
2.5 Métodos de dosagem de antibióticos e policetídeos
2.6 Cromatografia de adsorção em coluna monolítica
2.7 Métodos de dosagem e remoção de endotoxinas
2.8 Eletroforese
2.9 Determinação de porcentagem de recuperação (η) e fator de purificação (FP)
2.10 Caracterização e identidade de biomoléculas
2.11 Estabilidade de enzimas
2.12 Considerações finais
Referências bibliográficas
 

3. ROMPIMENTO CELULAR

Nomenclatura
Lista de palavras
3.1 Introdução
3.2 Fatores que afetam o rompimento celular
3.3 Rompimento mecânico
3.4 Curva de rompimento celular
3.5 Rompimento físico ou não mecânico
3.6 Rompimento químico
3.7 Rompimento com enzimas
3.8 Preservação do bioproduto durante operação de rompimento celular
Exercícios
Referências bibliográficas


4. FILTRAÇÃO E CENTRIFUGAÇÃO

Nomenclatura
Lista de palavras
4.1 Introdução
4.2 Filtração
4.3 Centrifugação
4.4 Considerações finais
Exercícios
Referências bibliográficas


5. PROCESSOS DE SEPARAÇÃO POR MEMBRANAS

Nomenclatura
Abreviações
Lista de palavras
5.1 Introdução
5.2 Processos de separação com membranas
5.3 Processos cuja força motriz é a diferença de pressão
5.4 Processos cuja força motriz é a diferença de concentração
5.5 Processo cuja força motriz é a diferença de potencial elétrico
5.6 Exemplos de purificação de produtos biotecnológicos utilizando processos de separação com membranas
Exercícios
Referências bibliográficas


6. PRECIPITAÇÃO DE PROTEÍNAS
Nomenclatura
Lista de palavras
6.1 Introdução
6.2 Características gerais das proteínas
6.3 Precipitação
Exercícios
Referências bibliográficas


7. EXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO EM SISTEMAS DE DUAS FASES AQUOSAS

Nomenclatura
Lista de palavras
7.1 Introdução 
7.2 Fundamentos
7.3 Extrações baseadas em afinidade
7.4 Equipamentos de extração empregados em sistemas de duas fases aquosas
7.5 Considerações finais
Exercícios
Referências bibliográficas


8. INTRODUÇÃO À CROMATOGRAFIA

Nomenclatura
Lista de palavras
8.1 Introdução 
8.2 Desempenho do processo cromatográfico
8.3 Equilíbrio e cinética de adsorção
8.4 Considerações finais
Exercícios
Referências bibliográficas


9. CROMATOGRAFIA DE EXCLUSÃO MOLECULAR

Lista de abreviaturas
Nomenclatura
Lista de palavras
9.1 Introdução
9.2 Volume, composição e aplicação da amostra na coluna
9.3 Seleção do eluente
9.4 Aplicações da cromatografia de exclusão molecular
9.5 Tendências na cromatografia de exclusão molecular
Exercícios
Referências bibliográficas


10. CROMATOGRAFIA DE TROCA IÔNICA

Nomenclatura
Lista de palavras
10.1 Introdução
10.2 Teoria da troca iônica
10.3 Seleção das condições de purificação por troca iônica
10.4 Procedimentos nas separações por troca iônica
10.5 Exemplo de cromatografia por troca iônica
10.6 Aplicação industrial
10.7 Considerações finais
Exercícios
Referências bibliográficas


11. CROMATOGRAFIA DE INTERAÇÃO HIDROFÓBICA

Nomenclatura
Lista de palavras
11.1 Introdução
11.2 Fundamentos da interação hidrofóbica
11.3 Condições de operação
11.4 Fatores que afetam a CIH
11.5 Aplicações
Exercícios
Referências bibliográficas


12. CROMATOGRAFIA DE AFINIDADE

Nomenclatura
Lista de palavras
12.1 Fundamentos
12.2 Eluição
12.3 Cromatografia de afinidade a metais imobilizados (IMAC)
12.4 Cromatografia de imunoafinidade
12.5 Interação antígeno-antígeno
12.6 Estratégias de eluição
12.7 Imunoadsorvente
12.8 Suportes de imunoafinidade
12.9 Métodos de imobilização do anticorpo
12.10 Exemplo prático de aplicação da cromatografia de afinidade
12.11 Considerações finais
Exercícios
Referências bibliográficas


13. CROMATOGRAFIA DE ADSORÇÃO EM COLUNA MONOLÍTICA

Abreviaturas
Lista de palavras
13.1 Introdução
13.2 Coluna monolítica
13.3 Tipos de matriz
13.4 Aplicações
13.5 Aplicação na indústria
Exercícios
Referências bibliográficas


14. CROMATOGRAFIA: ADSORÇÃO EM LEITO EXPANDIDO (ALE)

Nomenclatura
Lista de palavras
14.1 Introdução
14.2 Fundamentos da adsorção em ALE
14.3 Aplicações da ALE
Exercícios
Referências bibliográficas


15. CROMATOGRAFIA CONTÍNUA EM LEITO MÓVEL SIMULADO

Nomenclatura
Subscritos/sobrescritos
Lista de palavras
15.1 Comparação entre aspectos da cromatografia em coluna descontínua com leito móvel simulado (LMS)
15.2 Separação de proteínas com LMS
15.3 Separação de moléculas quirais com LMS
15.4 Separação de açúcares com LMS
15.5 Considerações finais
Referências bibliográficas
 

16. CROMATOGRAFIA: AMPLIAÇÃO DE ESCALA

Nomenclatura
Lista de palavras
16.1 Introdução
16.2 Fluxo de eluente pela coluna
16.3 Sistema de alimentação de eluente
16.4 Empacotamento da coluna
16.5 Colunas cromatográficas empregadas em larga escala
16.6 Exemplo de cálculo na ampliação de escala da cromatografia
16.7 Considerações finais
Exercícios
Referências bibliográficas


17. CRISTALIZAÇÃO

Nomenclatura
Letras gregas
Sobrescrito
Lista de palavras
17.1 Introdução
17.2 Supersaturação
17.3 Mecanismos e cinética de cristalização
17.4 Transformações de fases e polimorfismo
17.5 Sistemas industriais de cristalização
17.6 Guia para projeto de sistemas industriais de cristalização
17.7 Cristalização de biomoléculas
Exercício
Referências bibliográficas


18. DESTILAÇÃO

Nomenclatura
Lista de palavras
18.1 Introdução
18.2 Noções de equilíbrio de fases
18.3 Coeficientes de fugacidade e de atividade
18.4 Modelos simplificados para equilíbrio líquido-vapor
18.5 Construção de diagramas de fases T, x e y a pressão constante
18.6 Destilação azeotrópica heterogênea
18.7 Constante de equilíbrio
18.8 Volatilidade relativa
18.9 Destilação em batelada
18.10 Estágio de equilíbrio em tambor de flash
18.11 Equacionamento da separação flash
18.12 Misturas multicomponentes ideais
18.13 Roteiros de cálculo
18.14 Dispositivos de contato líquido-vapor
18.15 Misturas binárias
18.16 Destilação de misturas multicomponentes
18.17 Componentes-chave
18.18 Estimativa da distribuição dos componentes nos produtos separados
18.19 Métodos aproximados (shortcut) para o cálculo do número de estágios ideais
Exercícios
Referências bibliográficas

 

19. PURIFICAÇÃO DE PLASMÍDEOS

Nomenclatura
Lista de palavras
19.1 Introdução
19.2 Propriedades moleculares, especificações e controle de qualidade
19.3 Isolamento primário
19.4 Purificação de baixa resolução
19.5 Purificação de alta resolução
19.6 Síntese de processos de purificação
Exercícios
Referências bibliográficas


20. PURIFICAÇÃO DE ANTICORPOS MONOCLONAIS

Nomenclatura
Lista de palavras
20.1 Introdução
20.2 Características estruturais e funcionais dos anticorpos
20.3 Tecnologias de purificação
20.4 Operações alternativas para purificação de anticorpos monoclonais
20.5 Estratégias não cromatográficas
Exercícios
Referências bibliográficas


21. FUNDAMENTOS PARA PRODUÇÃO, PURIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE PEPTÍDEOS DE INTERESSE BIOTECNOLÓGICO

Nomenclatura
Lista de palavras
21.1 Peptídeos
21.2 Exemplos de produção de peptídeos de interesse biotecnológico
21.3 Análise e caracterização de peptídeos
Exercícios
Referências bibliográficas


22. INTEGRAÇÃO DE ETAPAS NA OBTENÇÃO DE PRODUTOS BIOTECNOLÓGICOS

Nomenclatura
Lista de palavras
22.1 Introdução
22.2 Alternativas de integração
22.3 Integração das operações de clarificação e purificação
22.4 Integração da clarificação com a extração líquido-líquido
22.5 Sequência ótima das etapas de purificação de proteínas
22.6 Exemplo de síntese ótima: purificação de albumina de soro bovino (BSA)
22.7 Considerações finais
Exercícios
Referências bibliográficas


SOBRE OS AUTORES

Sinopse

Vacinas, anticorpos monoclonais, antibióticos, enzimas, polímeros, combustíveis líquidos e gasosos obtidos a partir de biomassa fazem parte da gama de biomoléculas produzidas em células microbianas e animais. A produção se dá em meios líquidos ou sólidos úmidos, fazendo-se necessário, posteriormente, isolar a biomolécula até que ela atinja grau de pureza que a torne adequada para o uso previsto.

Nos 22 capítulos desta obra, os autores, pesquisadores de renomadas instituições de ensino e pesquisa do Brasil, da Argentina, de Portugal e do Peru, abordam de maneira didática parte expressiva das operações unitárias que compõem os processos empregados no isolamento de biomoléculas, nas escalas industrial e laboratorial. Dedica-se um capítulo aos métodos de quantificação e caracterização das biomoléculas e às técnicas para estabilização de enzimas, necessárias à manutenção da atividade dessas proteínas. Moléculas de elevado interesse como anticorpos monoclonais, peptídeos e plasmídeos mereceram capítulos exclusivos. No que tange à forma de condução das operações, foram contempladas a cromatografia multimodal e a aplicação do regime contínuo às operações unitárias quando esse regime apresenta viabilidade operacional. Por fim, e não menos importante, destaca-se a importância didática da obra em vista dos exemplos industriais, exercícios resolvidos e extensa bibliografia.

O público-alvo deste livro são alunos de cursos de graduação em Engenharia Química e de Alimentos, Farmácia-Bioquímica, Química, Engenharia de Bioprocessos, Biotecnologia, Engenharia Bioquímica e Biologia; e pós-graduação em áreas correlatas. Indústrias e laboratórios que atuam na área de biotecnologia também são beneficiados, pois são apresentadas técnicas de uso consagrado e em desenvolvimento.

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