Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/25696
Title: Bioactive compounds separation with simulated moving bed technology
Other Titles: Separação de compostos bioactivos recorrendo à tecnologia de leito móvel simulado
Author: Santos, Cristiana Areia dos
Advisor: Silva, Carlos Manuel
Portugal, Inês
Keywords: Adsorption
Breaktrhough curves
Isotherms
High performance liquid chromatography
Triterpenic acids
Separation
Simulated moving bed
Issue Date: 23-Nov-2018
Abstract: Natural products have been progressively forgotten by major pharmaceutical research companies as sources for new drugs in the last half century. Currently one observes a change of strategy, which is promoting a renewed interest on the integration of natural products into pharmaceuticals. Triterpenic acids are a promising group of plant secondary metabolites occurring in cuticular waxes covering fruits, owers, and leaves, providing a wide variety of bene cial biological activities. In this dissertation it was studied the oleanolic and ursolic acids isolation by chromatographic tecnique of simulated moving bed (SMB). The seperation of triterpenic acids is complex due their similar structure. EgiChem laboratory (CICECO, UA) has a SMB unit, but it is necessary to carry out preliminary experiments in order to select the best mobile phase and optimal operating conditions for separation of both acids. For that, it was analyzed the infuence of the solvent/mixture of solvents on the chromatographic separation by measuring selectivity, retention factor and resolution. It was tested a triacontyl column (Acclaim C30), and the best results were obtained with a mobile phase of methanol/ water 95/5 (%, v/v). Then, breakthrough curves have been measured in order to determine process parameters like the equilibrium isotherms (constants Hi) of both oleanolic and ursolic acids, and the global linear driving force (LDF) coe cients of mass transfer (KLDF,i). Data modeling was accomplished using Klinkenberg equation, which is specifcially applicable to linear systems. The equilibrium constants of oleanolic and ursolic acdis were HOA= 2.06 and HUA= 2.16, respectively, and global LDF coe cients were KLDF,OA= 30.48 min-1 and KLDF,UA= 101.45 min-1 with average deviaions of AADROA=18.29 % and AADRUA=26.88 %. Finally the simulation of a SMB unit for a oleanolic/ursolic acids mixture separation was accomplished, with a 2-2-2-2 con guration, using the packing of Acclaim C30 column and methanol/water 95/5 (%, v/v) as mobile phase and the equilibrium and kinetic parameters previously optimized. The obtained results for con guration showed that the separation of oleanolic and ursolic acids is viable, being possible to produce puri ed streams of each acid with concentrations above 99%
No último meio século, os produtos naturais tem sido gradualmente esquecidos pelas maiores companhias de investigação farmacêuticas como fontes de novos medicamentos. Porém atualmente observou-se uma mudança de estratégia que promoveu um novo interesse na integração dos produtos naturais nestes. Os ácidos triterpénicos fazem parte de um grupo promissor de metabolitos secundários que podem ser encontrados em plantas, flores, folhas com grande variedade de benficios. Nesta dissertação estudou-se o isolamento dos ácidos oleanólico e ursólico por técnicas cromatográficas, recorrendo à tecnologia de leito móvel simulado (SMB). A separação dos ácidos triterpénicos é complexa dada à sua semelhança estrutural. No laboratório do grupo EgiChem (CICECO, UA) está a ser instalada uma unidade de SMB, porém é necessário realizar ensaios preliminares para selecionar a fase móvel mais adequada, bem como a otimização das condições de operação de ambos os ácidos. Posto isto, analisou-se a influência do solvente/mistura de solventes na separação cromatográfica recorrendo à medição de seletividades, factores de retenção e resolução. Foi testada uma coluna triacontyl (Acclaim C30), sendo que os melhores resultados foram obtidos com a fase móvel metanol/água 95/5 (%, v/v). Seguiu-se à medição das curvas de rutura de modo a determinar os parametros de processo como as isotérmicas de equilibrio (constantes Hi) do ácido oleanólico e do ácido ursólico, e os coeficientes globais de transferência de massa do modelo da força motriz linear (KLDF,i). Os dados obtidos foram modelados através da equação de Klinkenberg, que é aplicado especificamente para sistemas lineares. As constantes de equilíbrio linear dos ácidos oleanólico e ursólico foram HOA= 2.06 e HUA= 2.16, respetivamente, e os coeficientes globais de transferência de massa LDF de KLDF,OA= 30.48 min-1 e KLDF,UA= 101.45 min-1 com desvios médios de AADROA=18.29 % e AADRUA=26.88 %. Por fim foi realizada uma simulação de uma unidade SMB para a separação de uma mistura de ácidos oleanólico e ursólico, com uma configuração 2-2-2-2, usando o enchimento da coluna Acclaim C30 e a fase móvel metanol/água 95/5 (%, v/v) e os parâmetros de equilibrio e cinética otimizados anteriormente. Os resultados obtidos para esta configuração mostraram que é possível produzir correntes purificadas de cada ácido com concentrações acima dos 99%
URI: http://hdl.handle.net/10773/25696
Appears in Collections:DQ - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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