DE102005032054B4 - Verfahren zur industriellen Produkttrennung und Produktreinigung und hierfür verwendete beschichtete Formkörper - Google Patents

Verfahren zur industriellen Produkttrennung und Produktreinigung und hierfür verwendete beschichtete Formkörper Download PDF

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Abstract

Beschichteter Formkörper aus einem Basismaterial, das zumindest teilweise mit einer Schicht überzogen ist, die aus einem Stoff mit molekularer Erkennung (molecular imprinted material – MIM) besteht oder einen derartigen Stoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der zu beschichtende Formkörper als Füllkörper in einem Destillationsverfahren verwendbar ist und die dreidimensionale Struktur des Formkörpers einen Sattelpunkt und/oder eine Aussparung aufweist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung oder Reinigung chemischer und biochemischer Stoffe oder Stoffgemische mittels einer mit einer Kolonnenpackung befüllten Kolonne, eine Kolonne zu seiner Durchführung und mit Molecular Imprinted Materials (MIM) beschichtete Formkörper, die als Kolonnenpackung verwendet werden. Technisches Anwendungsgebiet der Erfindung ist insbesondere die Produktreinigung in der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie. Weitere Anwendungsgebiete liegen z. B. in der Herstellung von Spezialchemikalien sowie der selektiven Stofftrennung innerhalb chemischer Produktionsprozesse.
  • Stand der Technik
  • In der pharmazeutischen Industrie fallen Produkte in der Regel in flüssiger Phase mit Verunreinigungen an, deren chemische Struktur der des Produktes stark ähnelt. Chirale Substanzen treten zudem meist als Razemate (50:50-Mischung der Enantiomere) auf, wobei normalerweise nur ein Enantiomer die gewünschten therapeutischen Eigenschaften aufweist.
  • Technisch gelöst wird dieses Problem zur Zeit durch präparative HPLC, durch Fällungskristallisation oder durch eine Kombination beider Verfahren. Nachteilig ist hier der hohe apparative und finanzielle Aufwand sowie bei der präparativen HPLC die lange Entwicklungszeit.
  • Eine relativ neue Entwicklung (erste Synthese: 1977) in diesem Problemfeld stellen synthetische Stoffe mit molekularer Erkennung, sogenannte Molecular Imprinted Materials (im Folgenden auch MIM genannt) dar, welche als Adsorbentien mit hoher Struktur- und Enantioselektivität verwendet werden können. MIM werden klassisch als Polymere (Molecular Imprinted Polymers, im Folgenden auch MIP genannt), aber auch als Keramiken (Molecular Imprinted Ceramics, im Folgenden auch MIC genannt) hergestellt, und finden heute in erster Linie als Chromatographiematerialien in der Analytik Verwendung (vgl. K. Ensing et al. In ”Selective Sorbents for Solid-Phase Extraction Based an Molecularly Imprinted Polymers”, LC•GC Europe, January 2002, S. 2-8).
  • Mittelfristig ist mit Entwicklungszeiten von 6 Monaten für maßgeschneiderte MIM für gegebene Trennaufgaben zu rechnen, womit die Hälfte der Entwicklungszeit für Trennaufgaben in der pharmazeutischen Industrie eingespart und damit der für diese Branche essentielle Time-to-market-Wert deutlich verkürzt würde. Der Verwendung in der Produktion steht entgegen, dass zur Erzielung hoher massenspezifischer Arbeitskapazitäten sehr kleine Partikel notwendig sind, was wiederum zu hohen Druckverlusten der Adsorberkolonnen führt.
  • Ein Ansatz zur Anwendung dieser High-rech-Materialien in Produktionsprozessen besteht in der Integration nanoskaliger MIPS in Kompositmembranen (M. Lehmann et al. in ”Molekular geprägte Nanopartikel als selektive Phase in Kompositmembranen: Hydrodynamik und Stofftrennung in nanoskaligen Schüttungen, Chemieingenieur-Technik 75, 2003, S. 149-153).
  • Nachteilig sind hier die geringen erreichbaren flächenspezifischen Durchsätze, welche die Parallelschaltung einer großen Anzahl an Membranmodulen zur Erzielung technisch relevanter Durchsätze notwendig machen.
  • Die DE19936992A1 und die WO01/19886A1 beschreiben die Beschichtung von Trägermaterialien, z. B. Membranen, mit MIM-Material sowie die Funktionalisierung gegebener Oberflächen zur molekularen Erkennung (Surface Molecular Imprinting, SMI) und deren Einsatz in Trennverfahren, insbesondere chromatographischen Verfahren und.
  • Die DE19936992A1 beschreibt die Beschichtung von Membranen mit MIM-Material und es wird ausdrücklich (auch in den Ansprüchen) die »Stofftrennung und/oder Analytik« genannt, ohne dass jedoch explizit auf Produktionsvorgänge eingegangen wird.
  • Die DE 29913649 U1 beschreibt Materialien, die templat-geprägte Polymere auf beliebigen Oberflächen aufweisen. Als Oberflächen werden beispielsweise Membranen und Mikrotiterplatten genannt. Die DE 19832598 C2 offenbart ebenfalls die Oberflächenmodifizierung von Mikrotiterplatten mit molekular geprägten Polymeren.
  • Die DE 19946674 A1 offenbart polymere organische Formkörper, die erhalten werden, indem Matrizenformkörper, wie z. B. Kieselgel, mit Templatmolekülen behandelt werden. Anschließend werden die Zwischenräume oder Poren des so behandelten Matrizenformkörpers mit einer Monomerlösung ausgefüllt und schließlich auspolymerisiert. Der Matrizenformkörper und die daran gebundenen Templatmoleküle werden aus dem so erhaltenen polymeren Formkörper ausgewaschen (vgl. Sp. 4, Z. 54 ff.). Außerdem wird ein Trennverfahren beschrieben, bei dem eine Trennsäule mit derartigen Formkörpern beschickt wird.
  • Beschreibung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein gegenüber dem Stand der Technik vereinfachtes und/oder wirtschaftlicheres Verfahren zur Trennung oder Reinigung chemischer und biochemischer Stoffe oder Stoffgemische anzugeben. Insbesondere soll das Verfahren auch für Produktionsprozesse geeignet sein und eine hochselektive Stofftrennung (vor allem bezüglich Struktur- und Enantioselektivität) ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 7, die Kolonne zu seiner Durchführung nach Anspruch 13 und die für die Kolonnenpackung verwendeten beschichteten Formkörper nach Anspruch 1. Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an, Anspruch 16 lehrt eine vorteilhafte Verwendung des Verfahrens und der Kolonne.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung und/oder Reinigung chemischer und biochemischer Stoffe oder Stoffgemische wird folgendermaßen durchgeführt. Zunächst wird eine Kolonne bereitgestellt, die eine Kolonnenpackung enthält, die zumindest teilweise Formkörper enthält, die eine Beschichtung, die aus einem Stoff mit molekularer Erkennung (molecular imprinted material – MIM) besteht oder einen derartigen Stoff enthält, aufweisen.
  • Anschließend wird eine Suspension oder eine Lösung, die den zu trennenden und/oder zu reinigenden Stoff oder das zu trennende und/oder zu reinigende Stoffgemisch enthält, über diese Kolonne geleitet, so dass die mindestens eine abzutrennende Substanz von der Kolonnenpackung sorbiert wird (im Folgenden Sorptionsphase genannnt).
  • Schließlich wird die mindestens eine abzutrennende Substanz während einer Desorptionsphase abgelöst, wobei während der Desorptionsphase gegenüber der Sorptionsphase geänderte physikalische und/oder chemische Bedingungen herrschen. Die abzutrennende Substanz kann dabei insbesondere das gewünschte Reinprodukt oder ein Nebenprodukt oder eine Verunreinigung sein.
  • Der Kern der Erfindung besteht also in der adsorptiven Stofftrennung an Kolonnenfüllmaterial, welches mit einer Schicht polymerer oder keramischer MIM oder einer Kombination aus polymeren und keramischen MIM ganz oder teilweise überzogen ist. Alternativ kann auch die gegebene Oberfläche des Kolonnenfüllmaterials mit Hilfe von Surface Molecular Imprinting nachträglich funktionalisiert werden.
  • Bei dem Kolonnenfüllmaterial kann es sich um Füllkörper (z. B. Berlsättel, Raschigringe, Pallringe, Zylinder, Kugeln, Hohlkugeln, Granulate oder Gemische aus zwei oder mehreren dieser Füllkörper) oder um eine zusammenhängende, beispielsweise gitterförmige Kolonnenfüllung oder auch um eine Kombination beider Füllungen handeln. Das unbeschichtete Füllkörpermaterial kann nicht porös sein oder aber ein Porensystem, vorzugsweise hauptsächlich aus Makroporen (Poren mit Porenradius > 25 nm) aufweisen. Die Gesamtheit des mit MIM überzogenen Kolonnenfüllmaterials (d. h. beschichtete Füllkörper und/oder zusammenhängende Kolonnenfüllung) inklusive des MIM-Überzugs wird im Rahmen dieser Erfindung als Kolonnenpackung bezeichnet.
  • Gegenüber herkömmlichen Sorptionsverfahren einschließlich HPLC mit konventionellen Sorbentien ohne molekulare Erkennung hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil einer stark erhöhten Struktur- und Enantioselektivität und der mittelfristig zu erwartenden reduzierten Entwicklungszeit für konkrete Trennaufgaben. Gegenüber HPLC ist weiterhin der geringere Energiebedarf durch den reduzierten Druckverlust vorteilhaft.
  • Gegenüber der Fällungskristallisation liegt der Vorteil insbesondere in verringerten Betriebskosten.
  • Gegenüber den bestehenden MIM-Technologien (z. B. chromatographischen Verfahren) erhöht das erfindungsgemäße Verfahren die Anwendbarkeit in der pharmazeutischen und chemischen Produktion erheblich, indem sie eine hohe Arbeitskapazität, bezogen auf das eingesetzte MIM-Volumen, mit moderaten Druckverlusten kombiniert. Weiterhin bietet die Erfindung gegenüber diesen Verfahren den Vorteil, Produktionsprozesse wie die Produktreinigung in der pharmazeutischen Industrie und Biotechnologie als Anwendungsgebiet für MIM zu erschließen, weil eben diese Eigenschaften (hohe Arbeitskapazität, bezogen auf das eingesetzte MIM-Volumen, bei moderaten Druckverlusten) den MIM-Einsatz auch für Produktionsmaßstäbe hinsichtlich der Invest- und Betriebskosten interessant machen.
  • Die Stofftrennung und/oder Stoffreinigung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zyklisch oder nicht zyklisch durchgeführt werden. Prinzipiell erfolgt das erfindungsgemäße Verfahren dabei folgendermaßen:
    Zunächst wird bei definierten physikalischen Bedingungen (d. h. insbesondere bei definierter Temperatur und definiertem Druck) und definierten chemischen Bedingungen (d. h. insbesondere bei definiertem pH-Wert, definierten Zusammensetzungen des Lösemittels) die zu trennende Lösung oder Suspension durch oder über die Kolonnenpackung geleitet, wobei die abzutrennende Substanz bevorzugt an der Kolonnenpackung sorbiert (Sorptionsphase). Nach einer vordefinierten Zeit oder nach Erreichen eines vordefinierten Zustandes (beispielsweise der Überschreitung eines Grenzwertes für die Produktkonzentration oder die Konzentration eines bestimmten Stoffes oder Stoffgemisches im Kolonnenablauf) wird die Sorptionsphase eingestellt, indem der Zufluss beendet wird. Es folgt eine Desorptionsphase, in welcher bei wiederum definierten physikalischen und chemischen Bedingungen, welche sich in mindestens einer chemischen und/oder physikalischen Bedingung von den Bedingungen der Sorptionsphase unterscheiden, die zuvor sorbierten Stoffe von der Kolonnenpackung abgelöst werden.
  • Soll die Stofftrennung und/oder Stoffreinigung zyklisch erfolgen, so schließen sich erfindungsgemäß folgende Schritte an:
    Nach einer vordefinierten Zeit oder nach Erreichen eines vordefinierten Zustandes (beispielsweise der Überschreitung eines Grenzwertes für die Produktkonzentration oder die Konzentration eines bestimmten Stoffes oder Stoffgemisches im Kolonnenablauf) wird die Desorptionsphase wiederum eingestellt, indem der Zufluss beendet wird. Es folgt eine erneute Sorptionsphase, die den nächsten Zyklus einleitet.
  • Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren in einer der drei folgenden Varianten durchgeführt.
  • In der ersten Variante des Verfahrens wird der Stofftrennprozess derart gestaltet, dass das gewünschte Produkt bevorzugt von der Kolonnenpackung sorbiert wird und sich im Ablauf der Desorptionsphase anreichert.
  • In einer zweiten Variante des Verfahrens wird der Stofftrennprozess derart gestaltet, dass nicht das gewünschte Produkt, sondern ein oder mehrere nicht gewünschte Nebenprodukte oder Verunreinigungen bevorzugt von der Kolonnenpackung sorbiert werden und sich das erwünschte Produkt somit im Ablauf der Sorptionsphase anreichert.
  • In einer dritten Variante des Verfahrens werden zwei verschiedene erwünschte Produkte voneinander getrennt. Hier wird der Stofftrennprozess derart gestaltet, dass das eine gewünschte Produkt bevorzugt von der Kolonnenpackung sorbiert wird und sich im Ablauf der Desorptionsphase anreichert, während sich das andere gewünschte Produkt im Ablauf der Sorptionsphase anreichert. Allerdings kann das Verfahren auch so durchgeführt werden, dass sich die zwei (oder mehreren) erwünschten Produkte im Ablauf zweier (oder mehrerer) Desorptionsphasen anreichert, wobei während diesen zwei (oder mehreren) aufeinanderfolgender Desorptionsphasen auch jeweils zueinander unterschiedliche physikalische und/oder chemische Bedingung vorherrschen. Die nachfolgend beschriebenen vorteilhaften Verfahrensparameter und Verfahrensschritte für aufeinanderfolgende Sorptions- und Desorptionsphasen gelten entsprechend auch für zwei (oder mehrere) aufeinanderfolgende Desorptionsphasen.
  • Bezüglich der im Reaktor vorherrschenden Aggregatszustände sind zwei bevorzugte Varianten des Verfahrens zu unterscheiden:
    Entweder erfolgt die Stofftrennung komplett in der flüssigen Phase. Hierbei wird der Reaktor beispielsweise waagerecht oder vorteilhafterweise senkrecht von unten nach oben durchströmt. Die letztgenannte Variante hat den Vorzug, dass gravitationsbedingte Gradienten quer zur Strömungsrichtung (höhere Randgängigkeit im oberen Bereich, Sedimantation von Abriebmaterial und dadurch Verblocken von Strömungswegen im unteren Bereich der Schüttung) ohne zusätzliche Maßnamen verhindert werden.
  • Alternativ erfolgt die Stofftrennung in Form einer Berieselung. Hierbei wird die Flüssigkeit vorteilhafterweise senkrecht von oben nach unten geführt, während die Gasphase im Gleichstrom oder aber vorteilhafterweise (da hierdurch höhere Stoffübertragungsraten zu erzielen sind) im Kreuz- oder Gegenstrom geführt wird.
  • Die gewählte Fahrweise bezüglich der vorherrschenden Aggregatzustände und der Stromführung kann zwischen Sorptionsphase und Desorptionsphase oder aber auch innerhalb der Sorptions- und/oder Desorptionsphase variieren.
  • Um die Trennschärfe des Verfahrens zu erhöhen, können ein oder mehrere zusätzliche Schritte beim Übergang von der Sorptionsphase zur Desorptionsphase und/oder beim Übergang von der Desorptionsphase zur Sorptionsphase vorgesehen werden. Diese Übergänge können wie folgt gestaltet sein:
    • • Spülen der Kolonnenpackung, vorteilhafterweise mit dem Lösemittel der abgelaufenen Phase, insbesondere unter den physikalischen und chemischen Bedingungen der abgelaufenen Phase, wobei der Ablauf des Spülvorgangs entweder verworfen oder aber (insbesondere beim mit Produkt angereicherten Ablauf vorteilhafterweise) zum Beginn der übernächsten Phase (d. h. einer Sorptionsphase) wieder aufgegeben werden kann.
    • • Trocknen der Kolonnenpackung. Dies kann beispielsweise durch Durchleiten eines Gasstroms geschehen, der das verbliebene Lösemittel verdampft. Der Trocknungsprozess kann durch Aufheizen des Gasstroms und/oder der Kolonnenpackung gefördert und/oder beschleunigt werden.
    • • Kombination aus den genannten Maßnahmen Spülen und Trocknen, gegebenenfalls auch mehrfach hintereinandergeschaltet. Erfolgen mehrere Spülvorgänge, so können in den einzelnen Spülvorgängen auch unterschiedliche Lösemittel verwendet werden oder zueinander unterschiedliche physikalische und chemische Bedingungen vorherrschen, etwa wenn dabei eine zusätzliche Reinigung des sorbierten erwünschten Produkts erfolgt.
  • Um den Trocknungsprozess durch Aufheizen der Kolonnenpackung zu fördern und/oder zu beschleunigen, kann die Kolonnenpackung ganz oder teilweise aus elektrisch leitendem Material ausgeführt werden und aufgeheizt werden, indem eine elektrische Wechsel- oder Gleichspannung über der Kolonnenpackung derart angelegt wird, dass sich diese aufgrund ihres elektrischen Widerstandes erwärmt. Vorzugsweise wird hierzu eine zusammenhängende, beispielsweise gitterförmige Kolonnenfüllung verwendet und nur das Kolonnenfüllmaterial, nicht aber der MIM-Überzug, elektrisch leitend ausgeführt. Dies kann beispielsweise durch Verwendung von Metallen oder Ruß als Bestandteil bei der Herstellung des Basismaterials erzielt werden. Besonders vorteilhaft wird dabei die Spannung nicht durch punktförmige, sondern durch flächige Elektroden aufgebracht, welche sich an die obere und untere (beziehungsweise rechte und linke etc.) Endfläche der Kolonnenfüllung anschmiegen beziehungsweise in diese eingearbeitet sind.
  • Zur Erhöhung der Trennschärfe kann es weiterhin vorteilhaft sein, das Trennverfahren mehrfach hintereinander zu durchlaufen, den mit Produkt angereicherten Ablauf also einem oder mehreren weiteren Trennschritten nach dem beschriebenen Verfahren zu unterziehen. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, das beschriebene Trennverfahren sequentiell mit anderen Stofftrennverfahren zu kombinieren, also beispielsweise das hier beschriebene Trennverfahren als Vorstufe einer Trennung durch Fällungskristallisation zu verwenden.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren werden Formkörper eingesetzt, die aus einem Basismaterial bestehen, das zumindest teilweise mit einer Schicht überzogen ist, die aus einem Stoff mit molekularer Erkennung (molecular imprinted material – MIM) besteht oder einen derartigen Stoff enthält. Als zu beschichtende Formkörper werden Füllkörper eingesetzt, die üblicherweise in Destillationsverfahren Verwendung finden bzw. finden können. Die beschichteten Formkörper besitzen daher eine üblicherweise geordnete dreidimensionale Struktur, die mindestens einen Sattelpunkt (wobei unter einem Sattelpunkt die mathematische Definition dieses Begriffs zu verstehen ist) und/oder mindestens eine Aussparung aufweist. Unter einer Aussparung ist hierbei insbesondere eine schalenförmige bzw. linsenförmige bzw. kugelförmige Einbuchtung, eine Ausstanzung oder eine Durchbohrung zu verstehen. Besonders geeignet sind auch Formkörper, bei denen das Verhältnis Oberfläche/Volumen größer oder gleich dem von Raschigringen und/oder Torussätteln ist bzw. dieses nur wenig unterschreitet. Unter Formkörpern mit einer Aussparung sind ferner auch Formkörper mit mindestens einer Durchbohrung oder Einbuchtung oder Ausstanzung zu verstehen, die zumindest angenähert zylinderförmig, kegelförmig, hyperboloid, ellipsoid oder torusförmig ist oder einen Ausschnitt aus diesen geometrischen Formen beschreibt. Derartige Formkörper können auch wie z. B. in Pallringen ihrerseits Durchbrechungen und Formkörperausbuchtungen, die in die Aussparung hineinragen, aufweisen.
  • Besonders bevorzugt werden als beschichtete Formkörper Berlsättel, Raschigringe, Pallringe, Intaloxsättel, Interpackkörper oder Sattelkörper eingesetzt.
  • Das Kolonnenfüllmaterial besteht aus einem Basismaterial, das organischer oder anorganischer, beispielsweise keramischer oder polymerer Natur sein oder auch aus einer Werkstoffkombination bestehen kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Kolonnenfüllmaterial zumindest teilweise aus einem Basismaterial hergestellt ist, welches auch als Grundstoff für die MIM Verwendung findet, oder dieses Basismaterial enthält.
  • Der zumindest teilweise vorhandene Überzug des Kolonnenfüllmaterials mit den MIM kann mit oder ohne Binde- oder Hilfsmittel erfolgen. Die MIM können beispielsweise als homogenes, zusammenhängendes Material (beispielsweise als Polymerschicht) oder auch als feine, beispielsweise nanoskalige Partikel auf das Kolonnenfüllmaterial aufgebracht und dort fixiert werden. Im Falle der Fixierung von Partikeln mit Hilfe eines Binde- oder Hilfsmittels ist es besonders vorteilhaft, wenn dieses Binde- oder Hilfsmittel für die zu adsorbierenden Stoffe durchlässig ist und/oder die aufgebrachten MIM-Partikel nicht umschließt, sondern nur eine möglichst geringe Fläche der MIM-Partikel umgibt und sie damit an dem Kolonnenfüllmaterial fixiert. Hierbei kann es wiederum vorteilhaft sein, dass das Kolonnenfüllmaterial nicht dicht von den MIM-Partikeln umschlossen wird, sondern zwischen diesen Partikeln ein geringer Abstand bleibt, welcher die Zugangsmöglichkeit für die zu ad- oder desorbierenden Stoffe erhöht.
  • Bevorzugt weist die MIM-Schicht über den gesamten beschichteten Bereich des Formkörpers eine homogene und gleichmäßige Dicke auf. Besonders bevorzugt beträgt die lokale Schichtdicke zwischen 75% und 125% der durchschnittlichen Schichtdicke der Beschichtung des Formkörpers.
  • Die MIM-Schicht auf dem Kolonnenfüllmaterial ist dabei vorzugsweise dünn genug, so dass das gesamte MIM-Material während des Sorption-Desorptions-Zyklusses merklich zur Arbeitskapazität beiträgt. Weiterhin ist diese Schicht vorzugsweise dick genug, so dass sich durch eine weitere Erhöhung der Schichtdicke die gesamte Arbeitskapazität der Kolonne nicht mehr merklich erhöht.

Claims (16)

  1. Beschichteter Formkörper aus einem Basismaterial, das zumindest teilweise mit einer Schicht überzogen ist, die aus einem Stoff mit molekularer Erkennung (molecular imprinted material – MIM) besteht oder einen derartigen Stoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der zu beschichtende Formkörper als Füllkörper in einem Destillationsverfahren verwendbar ist und die dreidimensionale Struktur des Formkörpers einen Sattelpunkt und/oder eine Aussparung aufweist.
  2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff mit molekularer Erkennung ein Polymer (molecular imprinted polymer – MIP) oder eine Keramik (molecular imprinted ceramic – MIC) ist.
  3. Formkörper nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Struktur des Formkörpers sattelförmig und/oder schalenförmig ist und/oder mindestens eine Aussparung in Form einer Ausstanzung oder einer Durchbohrung aufweist.
  4. Formkörper nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper ein Berlsattel, Raschigring, Pallring, Intaloxsattel oder Interpackkörper ist.
  5. Formkörper nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die MIM-Schicht über den gesamten beschichteten Bereich eine homogene und gleichmäßige Dicke aufweist.
  6. Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Schichtdicke zwischen 75% und 125% der durchschnittlichen Schichtdicke der Beschichtung des Formkörpers beträgt.
  7. Verfahren zur Trennung und/oder Reinigung chemischer und biochemischer Stoffe oder Stoffgemische mit folgenden Schritten: – Bereitstellen einer Kolonne mit einer Kolonnenpackung, die zumindest teilweise Formkörper nach den Ansprüchen 1 bis 6 enthält, – Leiten einer Suspension oder einer Lösung, die den zu trennenden und/oder zu reinigenden Stoff oder das zu trennende und/oder zu reinigende Stoffgemisch enthält, über die Kolonne, so dass die mindestens eine abzutrennende Substanz von der Kolonnenpackung sorbiert wird (Sorptionsphase), – Ablösen der mindestens einen abzutrennenden Substanz während einer Desorptionsphase, bei der gegenüber der Sorptionsphase geänderte physikalische und/oder chemische Bedingungen herrschen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stofftrennung und/oder Stoffreinigung zyklisch durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die abzutrennende Substanz das gewünschte Reinprodukt oder ein Nebenprodukt oder eine Verunreinigung ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stofftrennung und/oder Stoffreinigung während der Sorptions- und/oder der Desorptionsphase zumindest teilweise in der flüssigen Phase erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stofftrennung und/oder Stoffreinigung während der Sorptions- und/oder der Desorptionsphase erfolgt, indem die Kolonne mit der Suspension oder Lösung, die den zu trennenden und/oder zu reinigenden Stoff oder das zu trennende und/oder zu reinigende Stoffgemisch enthält, berieselt wird und im Gleichstrom oder vorteilhafterweise im Kreuz- oder Gegenstrom ein Gas, ein Dampf, ein Gas-Dampf-Gemisch oder ein überkritisches Fluid durch die Kolonne geführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sorptionsphase und Desorptionsphase eine Spülung und/oder eine zumindest teilweise Trocknung der Kolonnenpackung erfolgt.
  13. Kolonne zur Trennung und/oder Reinigung chemischer und biochemischer Stoffe oder Stoffgemische, mit einer Kolonnenpackung, die zumindest teilweise Formkörper nach den Ansprüchen 1 bis 6, enthält.
  14. Kolonne nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonnenpackung zumindest teilweise zusammenhängend und gitterförmig ist.
  15. Kolonne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial der Formkörper der Kolonnenpackung elektrisch leitfähig ist.
  16. Verwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 bis 12 und/oder der Kolonne nach den Ansprüchen 13 bis 15 in Produktionsprozessen.
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