Справочник
Даунстрим и очистка
Биоразделение и очистка продуктов: логика очистного каскада, центрифуги, кристаллизация фармацевтических субстанций и зелёная экстракция.
Очистка продукта биосинтеза — это каскад ступеней, и их выходы перемножаются: пять ступеней по 90% дают лишь 59% на выходе, поэтому селективность каждой ступени важнее скорости любой отдельной. Первый сквозной мотив кластера — выбор по координатам молекулы: размер, заряд, гидрофобность и аффинность задают набор операций, а порядок в каскаде выстраивается по убыванию объёма — сначала освободиться от воды и биомассы, и лишь затем довести до чистоты.
Второй мотив — физика разделения, честная и простая: центрифуга живёт по закону Стокса и потолку прочности ротора, кристаллизация — по кривой растворимости и управляемому пересыщению, экстракция сжатым CO₂ — по тому, что растворяющая способность есть функция плотности. Каждая страница берёт одну из этих зависимостей и показывает, где она ломается.
Начать со страницы биоразделение: логика каскада там выведена, а не перечислена.
- Выделение и очистка (биосепарация) Как размер, заряд, гидрофобность и аффинность белка задают набор аппаратов, почему цепочка идёт захват — промежуточная очистка — полировка и как компромисс селективность–производительность определяет себестоимость.
- Тарельчатые сепараторы Как центробежное осаждение продолжает закон Стокса в зазорах долей миллиметра, почему ёмкость задаёт эквивалентная площадь осаждения, а не мощность, и где настоящие пределы — непрерывная выгрузка осадка и потери гидрозатвора.
- Кристаллизация фармацевтических субстанций Кривые растворимости, метастабильная зона и правило стадий Оствальда; как форма кривой выбирает между охлаждением, антирастворителем и выпариванием; и почему полиморфизм делает кристаллизатор шагом, определяющим чистоту и идентичность субстанции.
- Зелёная экстракция: SC-CO2, DES, ультразвук Растворяющая способность сверхкритического CO2 как функция плотности, глубокие эвтектические растворители как сконструированные водородно-связанные сети, ультразвуковая кавитация как усилитель массопереноса — и чем каждый метод расплачивается за свою селективность.