Anwendung eines wässrigen Zweiphasensystems basierend auf einer ionische Flüssigkeit in der zentrifugalen Verteilungschromatographie

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Mirjana Minceva
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 210101427

Die Zentrifugale Verteilungschromatographie ist eine sehr mächtige und vielseitige flüssig-flüssig Trenntechnik, die die Prinzipien von Extraktion und Chromatographie in sich vereint. In der Zentrifugalen Verteilungschromatographie erfolgt eine Mehrkomponententrennung durch die unterschiedliche Verteilung der Komponenten in den beiden Phasen, wobei eine Phase durch die erzeugte Zentrifugalkraft stationär gehalten wird. Wässrige Zweiphasensysteme, welche entweder aus zwei Polymeren oder einem Polymer und einem Salz in einer wässrigen Lösung bestehen, sind sehr gut für die schonende Trennung von Biokomponenten (Bsp. Proteine, Nukleinsäuren, Zellen) geeignet. Die Anwendung von wässrigen Zweiphasensystemen in der zentrifugalen Verteilungschromatographie ist jedoch problematisch, da die physikalischen Eigenschaften der wässrigen Zweiphasensysteme (d.h. die hohe Viskosität und die niedrige Grenzflächenspannung) mit dem erhältlichen Equipment unvereinbar sind. In diesem Projekt wollen wir die Verwendung eines neuentwickelten wässrigen Zweiphasensystems, welches aus einer hydrophilen ionischen Flüssigkeit, einem anorganischen Salz und Wasser besteht, untersuchen. Die ersten Untersuchungen dieser wässrigen Zweiphasensysteme haben gezeigt, dass die Phasentrennung bei diesen neuartigen Systemen schneller stattfindet, als bei wässrigen Zweiphasensystemen, die auf Polymeren basieren. Außerdem ist die Viskosität der Phase, die reich an ionischer Flüssigkeit ist, niedriger als die der polymer reichen. Desweiteren können die Haupteigenschaften ionischer Flüssigkeiten d.h. die vielseitigen Kombinationsmöglichkeiten von Anion und Kation genutzt werden, um den Verteilungskoeffizienten der Proteine in der Mischung, sowie die physikalischen Eigenschaften dieser Mischung maßzuschneidern. Es sollen Trennungen von Modellmischungen bestehend aus Proteinen durchgeführt werden. Hierfür werden wässrige Zweiphasensysteme auf Basis von ionischen Flüssigkeiten in einer präparativen Zentrifugalen Verteilungschromatographieanlage verwendet.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen