Estudo cinetico de adsorção modelagem dinamica e otimização de processo continuo de purificação de cefalosporina C

AUTOR(ES)

Marlei Barboza

DATA DE PUBLICAÇÃO

1998

RESUMO

As cefalosporinas assim como as penicilinas fazem parte de um grupo de antibióticos β-lactâmicos produzidos por microrganismos. A cefalosporina C é produzida por mutantes do fungo Cephalosporium acremonium, e tem como característica determinante para seleção de processos de purificação, sua natureza hidrofílica, que dificulta sua extração por intermédio de compostos orgânicos. Desta forma, uma das técnicas mais utilizadas para purificação de cefalosporina C é adsorção cromatográfica. Através de simulações em computador, foi avaliado neste trabalho, um processo não convencional para purificação de cefalosporina C. O processo consiste basicamente em dois tanques agitados interligados por um reciclo, onde num primeiro estágio ocorre a adsorção e no segundo estágio a eluição do produto. Para realização deste objetivo, foi necessário estudar experimentalmente o comportamento cinético de adsorção e dessorção de cefalosporina C em resina polimérica, Amberlite XAD-2. O efeito da temperatura e do eluente (etanol) em solução foi verificado, sendo que o abaixamento da temperatura favorece a adsorção. Foram classificadas as isotermas e a cinética de adsorção na presença de etanol nas temperaturas de 10°C, 15°C e 25°C. Ensaios de adsorção em tanque agitado, permitiram determinar as constantes cinéticas, a difusividade efetiva da cefalosporina C no interior da resina e coeficiente de resistência à transferência de massa externo. Com o modelo matemático do processo contínuo e os dados cinéticos obtidos, foram realizadas simulações a respeito da dinâmica de operação, definindo-se as variáveis mais influentes. O processo foi avaliado, com base nas respostas fornecidas, sendo elas: fator de concentração (FC); fator de purificação (FP) e porcentagem de recuperação (%RC). A otimização foi feita pelo método de análise de superfície de resposta, fornecendo modelos empíricos, para os cálculos de %RC, FP e FC, dentro das faixas de operação estudas. O processo apresentou recuperação em tomo de 80%, um produto 10 vezes purificado, saindo no 2° estágio 1,6 vezes mais concentrado. Estes valores indicam, o potencial de aplicação do processo para purificação de cefalosporina C.

ASSUNTO(S)

cefalosporinas - purificação modelos matematicos adsorção

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