Aspectos econômicos relativos à
Separação e Recuperação de Bioprodutos
Classificação dos bioprocessos
-Bioprocessos REATIVOS
-Bioprocessos EXTRATIVOS
PROCESSO FERMENTATIVO
PROCESSO ENZIMÁTICO
GHOSH (2006)
PRATA (2013)
Classificação dos produtos biológicos com base
na natureza química
Categoria
Exemplo
Solventes
Etanol, acetona, butanol
Ácidos orgânicos
Ácido cítrico, ácido lático, ácido butírico
Vitaminas
Ácido ascórbico, vitamina B12
Aminoácidos
Lisina, fenilalanina, glicina
Antibióticos
Penicilina, rifampicina, estreptomicina, framicetina, gentamicina
Açúcares e carboidratos
Glicose, frutose, amido, dextrana, xantana, gelana
Lipídios
Glicerol, ácidos graxos, corticosteróides, prostaglandinas
Ácidos nucléicos
Plamideos, DNA terapêutico, vetores retrovirais, ribozimas
Proteínas semi-purificadas
Enzimas industriais, Proteínas do ovo, do leite, do soro, da soja
Proteínas purificadas
Enzimas terapêuticas, anticorpos monoclonais, proteínas do
plasma, hormônio do crescimento, vacinas, enz. de diagnóstico
Células
Lev. de panificação, lev. de cervejaria, lactobacilos liofilizados
Extratos celulares crus
Extrato de levedura, extrato de soja, extrato de tecido animal
Hidrolisados
Hidrolisados de soja, de soro e de tecido animal
• A purificação de produtos biológicos é
tecnicamente difícil e cara
• Isso com frequência constitui um fator
limitante crítico para a comercialização de um
produto biológico
• Em muitos casos o custo da biosseparação
corresponde a um componente substancial do
custo total do bioprocesso
GHOSH (2006)
Especificamente para proteínas
GHOSH (2006)
• Estratégia de biosseparação comumente
empregada: RIPP
- Recuperação
- Isolamento (separação)
- Purificação
- Polimento
• Esta estratégia normalmente apresenta as
seguintes desvantagens:
- Elevado custo de capital
- Elevado custo operacional
- Baixa recuperação do produto
• O rendimento típico das etapas de biosseparação está
na faixa de 92-98%
• Rendimento baixos, até 80% são aceitos desde que
seja de uma única etapa, e “localizada” na fase inicial
do processo de recuperação
• O número de etapas necessárias, junto com o
rendimento individual de cada uma, determinam o
rendimento global da biosseparação
• Assim, em um processo de recuperação com 8-10
etapas, obtém-se um rendimento global de 50-80%
• Se os rendimentos típicos das etapas estão em torno
de 95% ou mais, a melhoria do rendimento de uma
etapa específica torna-se desnecessária
• Uma contribuição significativa para a melhoria do
processo como um todo é a otimização das etapas que
apresentam rendimento inferior a 95%
• Outra opção é a redução do número de etapas
• Os processos de separação por membranas e outras
técnicas modernas de separação podem evitar a
estratégia convencional do RIPP, possibilitando uma
significativa redução do número de etapas do processo
• Algumas dessas novas técnicas são:
• - cromatografia de membrana e cromat. Monolítica
• - cromatografia de leito expandido
• - ultrafiltração de alta resolução
• - biosseparações híbridas