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

1. Caratteristiche chimico-fisiche del prodotto.
1.1 Termostabilità, peso molecolare, punto isoelettrico, caratteristiche idrofobiche, densità, proprietà di legame.
2. Recupero del prodotto.
2.1 Prodotto extracellulare, prodotto intracellulare: lisi della cellula con sistemi meccanici, chimici, fisici, enzimatici.
3. Separazione.
3.1 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.
3.2 Concentrazione. evaporazione, ultrafiltrazione, filtrazione tangenziale (Quixstand system), adsorbimento, osmosi inversa, precipitazione di proteine con: sali neutri, solventi organici, polietilenglicole, ruolo del pH e della temperatura.
3.3 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 affinità, di immunoaffinità; efficienza della risoluzione, eluizione selettiva: eluizione stepwise o con gradiente, vantaggi e svantaggi delle fasi fisse,
4. Monitoraggio delle lavorazioni a valle.
4.1 Valutazione del profilo di eluizione con misure di assorbanza UV-VIS, attività enzimatica, conducibilità, Elisa, Ria.
4.2 Valutazione della purezza della proteina: isoelettrofocalizzazione, elettroforesi mono e bidimensionale, western blotting, analisi HPLC, elettroforesi capillare.
4.3 Il bilancio di massa. Compilazione della tabella riassuntiva della purificazione, analisi dei contaminanti: micotossine, enterotossine e residui di solventi. 4.4 Formulazione del prodotto, essiccazione: a letto fluido, a spruzzo, a tamburo, liofilizzazione; sterilizzazione, controllo della stabilità nel tempo.  5. Integrazione del processo.
5.1 Integrazione fra fermentazione e isolamento del prodotto.
5.2 Integrazione fra chiarificazione, concentrazione e purificazione ( adsorbimento su letto espanso)
5.3 Implementazione su macroscala. Problemi nel passaggio dallo studio pilota al sistema industriale: rapporto fra volumi di eluente e fase fissa; rapporto fra quantità di campione e di fase stazionaria, mantenimento del flusso lineare.
6. Applicazioni dei processi di a valle.
6.1 Purificazione di proteine: produzione di eritropoietina umana ricombinante (discussione del metodo).
6.2 Purificazione di flavonoidi da estratti vegetali. di acidi organici, di carotenoidi ottenuti mediante estrazione con CO2 supercritica.

Nessuna

Visita ad aziende.

Modalità didattiche

Lezione frontale; laboratorio.

Obblighi

Nessuno

Testi di studio

BIOTECNOLOGIE DI BASE: a cura di Colin Ratledge, Bjørn 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.

Modalità didattiche

Incontro col docente, acquisizione del power point delle lezioni, analisi dettagliata delle purificazioni effettuate durante i crediti di laboratorio

Obblighi

Nessuno

Testi di studio

Come per i frequentanti

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.