Il Corso si propone di far conoscere allo studente i sistemi capaci di separare efficientemente, fino al grado di purezza farmaceutica, prodotti instabili come: proteine ricombinanti da brodi di fermentazione; metaboliti secondari da soluzioni, sospensioni o succhi vegetali; proteine costitutive di cellule animali o vegetali.

Caratteristiche chimico-fisiche del prodotto. Termostabilit?, peso molecolare, punto isoelettrico, caratteristiche idrofobiche, densit?, propriet? di legame. Recupero del prodotto. Prodotto extracellulare, prodotto intracellulare: lisi della cellula con sistemi meccanici, chimici, fisici, enzimatici. Separazione. Sedimentazione, centrifugazione differenziale o isopicnica, estrazione con solvente: sistemi liquido-liquido, solido-liquido, sistemi in batch e sistemi continui in controcorrente; dialisi, filtrazione su membrane. Concentrazione. Evaporazione, ultrafiltrazione, filtrazione tangenziale (Quixstand system), adsorbimento, osmosi inversa, precipitazione di proteine con: sali neutri, solventi organici, polietilenglicole, cambio di pH o di temperatura. Separazione cromatografica. Scelta della fase fissa e mobile in: cromatografia a scambio ionico, ad interazioni idrofobiche, di adsorbimento, a setaccio molecolare, con matrici dye ligand (ligandi pseudospecifici), di affinit?, di immunoaffinit?; dimensioni della colonna per migliorare la risoluzione, rilascio dei prodotti: eluizione stepwise o con gradiente, vantaggi e svantaggi delle fasi fisse, Monitoraggio delle lavorazioni a valle: valutazione del profilo di eluizione con misure di assorbanza UV-VIS, attivit? enzimatica, conducibilit?, valutazione della purezza della proteina: isoelettrofocalizzazione, elettroforesi mono e bidimensionale, western blotting, analisi HPLC, elettroforesi capillare. Bilanci di massa. Tabella riassuntiva della purificazione, analisi dei contaminanti: le enterotossine e i residui dei solventi, formulazione del prodotto, essiccazione: a letto fluido, a spruzzo, a tamburo, liofilizzazione; sterilizzazione, controllo della stabilit? dei prodotti. Integrazione del processo. La riduzione del numero di stadi diminuisce i costi. Integrazione fra fermentazione e isolamento del prodotto; integrazione fra chiarificazione, concentrazione e purificazione ( adsorbimento su letto espanso) Implementazione su macroscala . Problemi nel passaggio dallo studio pilota al protocollo industriale: rapporto fra volumi di eluente e fase fissa; rapporto fra quantit? di campione e di resina, mantenimento di un flusso lineare. Applicazioni dei processi di a valle. Produzione di eritropoietina umana ricombinante (discussione del lavoro teorico); bioconversione di scarti di lavorazione dell?industria dei vegetali (discussione della prova pratica relativa alla purificazione di bioflavonoidi).

Modalità didattiche

Lezione frontale; laboratorio

Testi di studio

BIOTECNOLOGIE DI BASE: a cura di Colin Ratledge, Bj?rn Kristiansen Traduzione di Mara Oliveri, revisione di Giorgio Corte 2004, 408 pagine; 39,00 euro, isbn 88-08-07775-6

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.