Proteinkristallisation

  • Forschungsthema:Vakuumkristallisation von Lysozym im 1 Liter Maßstab
  • Typ:Bachelorarbeit (praktisch)
  • Datum:abgeschlossen
  • Betreuer:Barros Groß
  • Bearbeiter:Laura Warth
  • Der wachsende Bedarf an pharmazeutisch aktiven Proteinen, insbesondere von therapeutischen Antikörpern, hat in den letzten Jahren zur Erforschung der Proteinkristallisation als kostengünstigen Alternativprozess zur Chromatographie im Downstreaming geführt.

    Die Voraussetzung für die Proteinkristallisation ist das Vorliegen einer Übersättigung in der Lösung, welche dann durch Keimbildung und Kristallwachstum abgebaut wird. In der Regel wird diese Übersättigung durch die Zugabe eines Verdrängungsmittels (z.B. NaCl) erzeugt, welches die Löslichkeit des Proteins in der Mutterlauge verringert und so zur Feststoffbildung führt.

    Eine weitere Möglichkeit zur Einstellung einer Übersättigung in der Proteinlösung besteht darin, das Lösemittel zu verdampfen und so eine Aufkonzentrierung des Proteins in der Lösung herbeizuführen. Da Proteine nur in einem engen Temperaturbereich stabil sind, muss dies bei moderaten Temperaturen erfolgen. In diesem Fall wird unter Vakuum gearbeitet (Vakuumkristallisation).

    In dieser Arbeit soll an einer Kristallisationsapparatur im 1L-Maßstab der Einfluss von Druck und Temperatur auf die für die Wirtschaftlichkeit eines solchen Prozesses entscheidenden Größen Kristallausbeute und Prozesszeit untersucht werden. Weiterhin soll untersucht werden, inwiefern sich die Kristallausbeute sowie die Kristallgrößen durch eine geeignete Zudosierung von Proteinlösung während des Prozesses steigern lassen. Im Hinblick auf die spätere Fest-Flüssig-Trennung soll neben der Kristallgrößenverteilung die Kristallform untersucht und beurteilt werden.