DE69133426T2 - Fliessbettchromatographieverfahren - Google Patents

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DE69133426T2 DE1991633426 DE69133426T DE69133426T2 DE 69133426 T2 DE69133426 T2 DE 69133426T2 DE 1991633426 DE1991633426 DE 1991633426 DE 69133426 T DE69133426 T DE 69133426T DE 69133426 T2 DE69133426 T2 DE 69133426T2
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polymers
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Claus Schäfer Nielsen
Thorkild Christian Bog-Hansen
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Description

  • 1. HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der Fließbettchromatographie in einem Abwärtsströmungs- oder Aufwärtsströmungs-Fließbettreaktor.
  • Im allgemeinen kann ein Fließbettreaktor einen vertikalen Reaktor mit einem Einlass, einem Auslass, einem Fließbett aus Teilchen und einer Flüssigkeit umfassen. Die Flüssigkeit wird an dem Einlass eingeleitet und, im Falle von Abwärtsströmungsreaktoren gegebenenfalls durch einen Gasraum in dem Bett aus Teilchen dispergiert, die durch die Flüssigkeit suspendiert und fluidisiert werden. Die Flüssigkeit wird durch das Bett geleitet, und ein Zusammenschluss aus umgesetztem und/oder nicht umgesetztem Fluid wird am Auslass herausgelassen.
  • Abwärtsströmungs-Fließbettreaktoren haben einen Flüssigkeitseinlass an der Oberseite des Reaktors und Fließbettteilchen mit einem spezifischen Gewicht, das geringer als dasjenige der Flüssigkeit ist.
  • Aufwärtsströmungs-Fließbettreaktoren besitzen einen Flüssigkeitseinlass am Boden des Reaktors sowie Fließbettteilchen mit einem spezifischen Gewicht, das größer als dasjenige der Flüssigkeit ist.
  • Die suspendierten Teilchen können reaktiv sein oder immobilisierte reaktive Komponenten tragen, die für chemische oder physikalische Festphasenprozesse mit einer oder mehreren Fluidkomponenten in Prozessen wie enzymatischen Reaktionen, Fermentation, Ionenaustausch- und Affinitäts-Chromatographie, Filtration, Adsorption, Katalyse, Immunosorption, Festphasenpeptid- und Proteinsynthese sowie mikrobiologisches Wachstum von Mikroorganismen ausgewählt sind.
  • Fließbettteilchen, welche mindestens eine aktive Substanz haben, werden bei einer breiten Vielzahl von Anwendungen in chemischen und biologischen Verfahren verwendet, wie Herstellung von chemischen und pharmazeutischen Erzeugnissen, beispielsweise zum Tragen von Katalysatoren bei der Flüssigphasen-Ölwandeltechnologie, zum Tragen von Enzymen zum Abwandeln synthetischer Erzeugnisse, beispielsweise Enzyme, wie Proteasen, Invertasen, Amidasen und ringbildende Enzyme zur Synthese von Lactonen, und Carboxypeptidase zur Synthese von Peptiden unter Verwendung von Festphasenverfahren; Fermentation und Zellwachstum, wie beispielsweise zum Tragen von Zellen oder Substrat; Abwasserreinigung, beispielsweise zum Tragen von Enzymen und/oder Mikroorganismen, Katalysatoren oder Adsorptionsmitteln; chromatographische Verfahren, beispielsweise Hochleistungsflüssigchromatographie, Gelfiltration, Ionenaustausch- und Affinitätschromatographie; beispielsweise zum Tragen von Adsorptionsmitteln; diagnostische Verfahren, beispielsweise zum Tragen von Adsorptionsmitteln zur Blutreinigung, Farbchromatographieverfahren zur Albuminreinigung; sowie prophylaktische Verfahren, beispielsweise zum Tragen von immobilisierten Antikörpern oder Antigenen in extrakorporalen Kreisläufen zur Entfernung von Antigenen oder Antikörpern, bakteriellen Toxinen oder anderen Toxinen sowie für Autoimmunkrankheiten.
  • Im allgemeinen kann für eine große Zahl von Anwendungen die aktive Substanz, die in einer Flüssigkeit verwendet wird, nur zeitweise an den richtigen Stellen in der Flüssigkeit erhältlich oder zugänglich sein. Daher können bei Fließbettteilchen, welche aktive Substanzen tragen und oft große Variationen hinsichtlich der Dispersionseigenschaften wie beispielsweise Ablagerung oder Fließfähigkeit zeigen, die aktiven Substanzen auf unkontrollierte Weise getragen werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der relativen Dichte der Fließbettteilchen ab- oder aufwärts bezogen auf die Flüssigkeit.
  • In Fließbettreaktoren, die teilweise die Probleme von Säulen mit gepacktem Bett lösen, d. h. die Probleme von suspendierter Materie, welche das Festphasenbett verstopft, was zu einem Anstieg des Gegendrucks führt und das Bett unter Störung des Fluids durch das Bett komprimiert, tragen die Fließbettteilchen die aktive Substanz in einer freien flüssigen Phase durch Anlegen einer Strömung mit einer Richtung, welche der Richtung der Relativbewegung der Fließbettteilchen entgegengesetzt ist. Daher können sich aufgrund der Schwerkraft abwärts bewegende Fließbettteilchen mit einer Dichte, die größer als die der Flüssigkeit ist, durch eine Aufwärtsströmung des Fluids in einer freien flüssigen Phase gehalten werden. Zudem können Fließbettteilchen mit einer Dichte, die geringer als die der Flüssigkeit ist, und welche sich daher aufgrund von Auftrieb aufwärts bewegen, durch eine Abwärtsströmung der Flüssigkeit in einer freien flüssigen Phase gehalten werden.
  • Für chemische Fließbett-Festphasenverfahren ist die Dichte der Fließbettteilchen der festen Phase sehr wichtig bei der Regulierung der Betteigenschaften. Bis jetzt war jedoch die Gestaltung der Fließbettteilchen der festen Phase durch das erhältliche Material eingeschränkt.
  • Im allgemeinen können Fließbettteilchen entweder so gestaltet werden, daß sie für die Flüssigkeit undurchlässig sind, wobei in diesem Fall die zur Verfügung stehende Oberfläche pro Einheitsvolumen klein ist; oder Fließbettteilchen können so gestaltet werden, daß sie für die Flüssigkeit durchlässig sind, wobei in diesem Fall das gewählte Material die korrekte Dichte per se besitzen muß. Leider sind die interessantesten Materialien für viele Anwendungen, beispielsweise Materialien wie natürliche und synthetische Polysaccharide wie Agar, Alginate, Karrageene, Agarose, Dextran, modifizierte Stärken und Cellulosen, synthetische organische Polymere und Copolymere, typischerweise auf der Basis von Acrylmonomeren, die zur chromatographischen Reinigung von Proteinen in Säulen mit gepacktem Bett verwendet werden, nicht per se mit geeigneter Dichte versehen. Daher sind diese Materialien in Fließbettreaktoren schwierig einsetzbar.
  • Jedoch können bestimmte Arten von organischen Polymeren und bestimmte Arten von auf Siliciumdioxid basierenden Materialien hergestellt werden, um Fließbettteilchen mit geeigneter Dichte bereitzustellen, doch derartige Fließbettteilchen können nicht gleichzeitig geeignete aktive Substanzen, beispielsweise für Protein-Reinigungsvorgänge, sein, bei denen solche Materialien geringe Durchlässigkeit, unspezifische Wechselwirkungen und die Denaturierung gebundener Proteine hervorrufen können. Weiterhin kann es für solche Polymere schwierig und teuer sein, Derivatisierungsschemata für Affinitätschromatographiemedien zu erstellen. Zudem wurden bestimmte Arten durchlässiger Siliciumdioxidteilchen für Fließbettanwendungen verwendet. Die Eigenschaften dieser Materialien sind jedoch weit davon entfernt, optimal zu sein. Daher sind diese Materialien bei einem pH oberhalb von 7 instabil, zerbrechlich gegenüber Scherkräften und verursachen unspezifische Wechselwirkungen.
  • Im allgemeinen ist, um chemische oder physikalische Festphasenprozesse in einem Fließbettreaktor durchzuführen, eine gleichmäßige und glatte Fluidverteilung in dem Fließbett erwünscht. Aus dem Stand der Technik bekannte Fließbettreaktoren besitzen jedoch keine per se bekannten Mittel, um die Bildung von Kanälen sowie unerwünschten Turbulenzen im Teilchenbett zu vermeiden.
  • Offenbarung des Stands der Technik
  • In US-4,032,407 ist ein Bioreaktor mit einem konischen Bett offenbart, bei dem immobilisierte biologische Katalysatoren oder enzymatische Systeme auf fließfähigen teilchenförmigen Trägermaterialien verwendet werden, welche aus Kohle, Aluminiumoxid, Sand und Glas bestehen, d. h. aus Materialien, die schwerer als das Fluid, insbesondere eine wäßriges Fluid sind.
  • In EP-A-0 175 568 ist ein Dreiphasen-Fließbettbioreaktorverfahren offenbart, welches die Reinigung des herausströmenden Mediums in einem Dreiphasenfließbett umfaßt, das durch Mischen eines Bindemittels mit einem auf Aluminiumsilicat basierenden anorganischen Material, Granulieren des entstehenden Gemisches und Brennen der Granalien zur Sinterung hergestellte feste Teilchen umfaßt. Die relative Dichte der gesinterten Granalien ist so eingestellt, daß sie durch Variation des Mischungsverhältnisses der auf Aluminium und Bindemittel basierenden anorganischen pulverförmigen Materialien in einen spezifischen Bereich von 1,2 bis 2,0 fällt, wobei die gesinterten Granalien einen Durchmesser von 0,1 bis 5 mm haben.
  • In EP-A-0 125 309 ist ein Abwärtsströmungs-Fließbettbioreaktor offenbart, bei dem Biota aufgetragen werden, die an Trägerteilchen haften, die aus Kork, Holz, Kunststoffteilchen, hohlen Glasperlen oder anderem leichtgewichtigem Material bestehen und eine geringere relative Dichte als die Flüssigkeit haben, die auf den oberen Teil eines Fließbetts aus suspendierten Trägerteilchen gesprüht und abwärts durch das Bett geleitet werden.
  • Diese drei Offenbarungen beschreiben teilchenförmige Trägermaterialien, bei denen das Anbringen der aktiven Substanz auf die Teilchenoberfläche beschränkt ist, wodurch die Menge an pro Einheitsvolumen erhältlicher aktiver Substanz im Vergleich zu Fließbettteilchen, bei welchen das Anbringen der aktiven Substanz innerhalb des Teilchens möglich ist, eingeschränkt ist. So ist es bei vielen Anwendungen wichtig, speziell erstellte Fließbettteilchen zu haben, welche eine so große Menge an aktiver Substanz pro Einheitsvolumen wie möglich tragen können, jedoch sind derartige Fließbettteilchen im Stand der Technik nicht verfügbar.
  • Des weiteren ist bei der Verteilung einer durch Sprühen in einen Fließbettreaktor eingeführten Flüssigkeit die Bildung von Kanälen im Bett durch Fluidstrahlen ein Nachteil.
  • In EP-A-0 005 650 ist ein Aufwärtsströmungs-Fließbettreaktor offenbart, der an seinem Boden Strömungsverteiler für die strömende Flüssigkeit hat, die Strömungswege zur Vermeidung von Turbulenzeffekten bereitstellen. Neben der Forderung nach komplizierten Strömungswegen besteht ein Nachteil eines solchen Verteilers darin, daß er durch teilchenförmige Materie verstopft werden kann.
  • Die EP-A2-0 088 404 offenbart ein Fließbettreaktorsystem zur katalytischen Polymerisation von Olefinmonomeren, welches aus einem zylindrischen Reaktionsbehälter aufgebaut ist, der mit einer Verteilerplatte und einem Rührwerk, welches in dem Fließbett oberhalb der Platte angeordnet ist und zur Verursachung eines Rotationsflusses in dem Fließbett ausgelegt ist, ausgestattet ist, wobei die Verteilerplatte viele Durchlasslöcher aufweist, die jeweils mit einer Kappe mit einer Öffnung bedeckt sind, deren Richtung mit dem Abstand vom Zentrum der Platte variiert und in dieselbe Richtung wie die Richtung des Rotationsflusses zeigt. Mit dem Fließbettreaktor-System ist beabsichtigt, unterschiedliche Schwierigkeiten zu reduzieren, wie das Blockieren der Verteilerplatte, die Bildung von Polymeragglomeraten sowie die Stagnation, Adhäsion und Agglomeration des Polymers an den Kappen.
  • Die EP-A1-0 007 783 offenbart ein Kontrollsystem zur Verhinderung der übermäßigen Akkumulation von überschüssigem zellulären Material in einem Fließbettreaktor, umfassend eine Trennsäule mit einem Mittel zum Bewirken der Scherung von überschüssigem zellulären Material aus den Teilchen, um in der Säule eine Mischung von geschertem Material und teilweise abgestreiften Trägerteilchen zu produzieren, wobei die Trägerteilchen zu dem Bett zurückgeführt werden, während das gescherte Material aus der Säule durch die Abzugsöffnung entfernt wird. In einer bestimmten Ausführungsform wird die Scherung durch eine Rühranordnung bewirkt, die eine motorbetriebene Mischklinge umfasst, welche im unteren Bereich der Trennsäule betrieben wird, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Mischklinge auf ein optimales Scherausmaß zum zellulären Wachstum eingestellt ist. Übermäßige Pulverisierung des gescherten Materials wird vermieden, indem eine nicht zu hohe Rotationsgeschwindigkeit verwendet wird.
  • Patent Abstract of Japan, Bd. 8, Nr. 162, C 235 (Zusammenfassung der JP 59-62339) offenbart ein vertikal bewegliches Rührwerk für eine Gasfluidisierausrüstung, um eine wirksame Behandlung von Pulver und Granalien zu erhalten. Über die Verteilung einer Flüssigkeit durch Rühren von Fließbettteilchen wird dort weder etwas ausgesagt, noch wird darauf hingewiesen.
  • In der EP-A2-0 243 845 wird ein Fließbett offenbart, welches eine Einbauvorrichtung in Form einer perforierten Platte und/oder eines Netzes zur Ausführung von Gas-Festphasenreaktionen aufweist, wodurch erzeugte Leerräume zerstört werden, so dass ein homogenes Fließbett ohne große Leerräume zur Verfügung gestellt wird.
  • 2. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Fließbettchromatographie nach Anspruch 1 zur Verfügung zu stellen.
  • Abwärtsströmungs- und Aufwärtsströmungs-Fließbettreaktoren zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens
  • Im allgemeinen sind im Vergleich zu Techniken mit gepacktem Bett Fließbett-Techniken, beispielsweise bei der Verwendung für die Fließbettchromatographie, für die Primär-Reinigung von Proteinen im großen Maßstab besser geeignet, da die Schritte des Zentrifugierens und Filtrierens vermieden werden können. So können die Fließbett-Techniken unmittelbar im Anschluß an die Herstellung des Proteins verwendet werden, indem beispielsweise die Fließbettreinigung und -umsetzung direkt auf den hergestellten Extrakt oder die Fermentationsflüssigkeit angewendet wird.
  • Fließbettteilchen zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens
  • Die Fließbettteilchen weisen (i) eine relative Dichte in Bezug auf die Flüssigkeit von weniger als 0,95 oder mehr als 1,1 und (ii) eine Teilchengröße im Bereich von 1 bis 1000 μm auf.
  • Insbesondere vermeiden solche Fließbettteilchen die Nachteile bekannter Trägermaterialien, z. B. die Probleme von unkontrollierter Sedimentation oder Flotation aktiver Substanzen und/oder deren Träger, die schwache Selektivität und Kapazität von Trägern mit immobilisierten aktiven Substanzen, sowie die fehlenden Möglichkeiten des gleichzeitigen Gestaltens und Kontrollierens der Eigenschaften der aktiven Substanz sowie des Trägers.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 2 bis 20 beansprucht.
  • Bevorzugte Fließbettteilchen, die ein einzelnes Teilchen zum Einstellen der Dichte umfassen, umfassen mindestens eine aktive Substanz und mindestens ein Konglomerationsmittel zur Konglomeration des Teilchens zum Einstellen der Dichte und der Substanz, wobei das Konglomerationsmittel selbst ggf. eine aktive Substanz ist, und wobei alle Bestandteile in geeigneten vorbestimmten Mengen vorliegen, und liefern Fließbettteilchen von kontrollierter Dichte, wie oben beschrieben.
  • Insbesondere können Fließbettteilchen, die an sich noch keine aktive Substanz umfassen, getrennt hergestellt werden, um ein Material von kontrollierter relativer Dichte zu liefern, welches behandelt werden kann, um die aktive Substanz zu umfassen.
  • Die Fließbettteilchen können ferner andere Substanzen umfassen, wie Additive, Füllstoffe, Weichmacher etc., und können ausgestattet werden z. B. für eine kontrollierte Freigabe (auch als sogenannte verzögerte Freigabe, langsame Freigabe oder "Retard"-Freigabe bekannt) einer gewünschten Substanz aus einem Konglomerat je nach Wahl des Konglomerationsmittels, und umfassen ggf. eine geeignete Oberflächenbeschichtung, z. B. aus einem Material wie jenen, die für das Konglomerationsmittel genannt sind, mit Diffusions- oder Permeabilitäts-Eigenschaften, die für die schrittweise Freigabe der in Frage kommenden Substanz aus dem Konglomerat geeignet sind.
  • In ihrer breitesten Ausführungsform kann die Dichte durch Auswahl von dichtesteuernden Teilchen aus Teilchen mit sehr geringer Dichte, insbesondere hohlen und undurchlässigen Teilchen mit Schalen aus geeignetem Material und mit geeigneten Eigenschaften, gesteuert werden, jedoch können bei Eignung nicht hohle Teilchen gewählt werden; und Teilchen mit sehr großer Dichte, beispielsweise auf geeigneten schweren Elementen oder Verbindungen basierende Teilchen, eingestellt werden.
  • Im allgemeinen umfassen die Fließbettteilchen Konglomerate mit eingestellter relativer Dichte, Selektivität und Kapazität bezüglich einstellbarer Innenoberflächen sowie Materialien, beispielsweise Materialien mit spezifischen chemischen und/oder mechanischen Eigenschaften. So können Fließbettteilchen im Vergleich zu bekannten Trägerteilchen für Fließbettreaktoren und Reaktoren mit gepackten Betten überraschenderweise so erstellt werden, daß sie eine Anzahl bisher nicht erhältlicher Vorteile aufweisen.
  • Die Fließbettteilchen können so erstellt werden, daß sie unabhängig von den aktiven Substanzen und den Konglomerationsmitteln eine eingestellte Dichte besitzen; schwere Teilchen können innerhalb eines weiten Bereichs von Teilchengrößen leicht gemacht werden und umgekehrt; die Dichte kann innerhalb sehr breiter Grenzen eingestellt werden, beispielsweise kann die Dichte eines bekannten Materials für eine spezifische Anwendung eingestellt werden; der Volumen-Prozentwert des Konglomerationsmittels kann gemäß der Anwendung eingestellt werden; die Gesamtgröße des letztendlichen Trägerteilchens kann im Gegensatz zu bekannten Teilchen mit nicht einstellbaren Größen für spezifische Dichten, die für besondere Steig- und Fallgeschwindigkeiten geeignet sind, eingestellt werden. Weiterhin haben die Fließbettteilchen eine relativ große Kapazität, d. h. ein größeres zugängliches Volumen im Vergleich zu beispielsweise bekannten undurchlässigen Trägerteilchen. Zudem sind bei der Herstellung derartiger bekannter undurchlässiger Trägerteilchen die anwendbaren aktiven Substanzen eingeschränkt, beispielsweise auf Substanzen eingeschränkt, die an der Teilchenoberfläche angebracht werden können. Jedoch können Fließbettteilchen, sowohl die undurchlässigen Trägerteilchen als auch die aktiven Substanzen, beispielsweise in der Form von eingeschlossenen Teilchen oder Substanzen umfaßt sein. Außerdem kann im Gegensatz zu bekannten Teilchen mit einer vorgegebenen mechanischen Festigkeit und Dichte die Elastizität und mechanische Festigkeit von derartigen Fließbettteilchen unabhängig von der Dichte eingestellt werden. Zudem können Porengrößen und beispielsweise biologische Verträglichkeit unabhängig von der Dichte eingestellt werden, um den Zugang zum Innern der Fließbettteilchen zu ermöglichen und die Denaturierung von beispielsweise Proteinen zu vermeiden.
  • Herstellung von Fließbettteilchen
  • Die Herstellung von Fließbettteilchen kann durch verschiedene an sich bekannte Verfahren erreicht werden, beispielsweise durch Blockpolymerisation von Monomeren; Suspensionspolymerisation von Monomeren; Block- oder Suspensionsgelbildung von gelbildenden Materialien, beispielsweise durch Erhitzen und Abkühlen (beispielsweise von Agarose) oder durch Zugabe von Gelbildungs-"Katalysatoren" (beispielsweise Zugabe eines geeigneten Metallions zu Alginaten oder Karrageenen); Block- oder Suspensions-Vernetzung geeigneter löslicher Materialien (beispielsweise Vernetzung von Dextranen, Cellulosen, Stärken oder Gelatinen oder anderen organischen Polymeren mit beispielsweise Epichlorhydrin oder Divinylsulfon); Bildung von Siliciumdioxidpolymeren durch Ansäuern von Siliciumdioxidlösungen (z. B. Block- oder Suspensionslösungen); Mischverfahren wie beispielsweise Polymerisation und Gelbildung; Sprühverfahren und Fließbettbeschichtung von Teilchen zum Einstellen der Dichte.
  • Somit können besonders bevorzugte Fließbettteilchen durch Abkühlen von Emulsionen aus Teilchen zum Einstellen der Dichte, die in Konglomerationsmitteln in erhitzten Öl-Losungsmitteln suspendiert sind, oder durch Suspendieren von Teilchen zum Einstellen der Dichte und der aktiven Substanz in einer geeigneten Monomer- oder Copolymerlösung mit anschließender Polymerisation erhalten werden.
  • Herstellung durch Gelbildung/Polymerisation im emulgierten Zustand
  • Ein Verfahren zur Herstellung von Fließbettteilchen weist folgende Schritte auf:
    • a) Vermischen von Teilchen zum Einstellen der Dichte, bestehend aus: mindestens einem Teilchen mit niedriger Dichte, das vorzugsweise hohl ist, und/oder mindestens einem Teilchen mit hoher Dichte, wobei die Teilchen vorzugsweise undurchlässig gegenüber dem Fluid sind, zumindest einem Konglomerationsmittel, das aus einem Material hergestellt ist, das aus natürlichen und synthetischen organischen Monomeren und/oder Polymeren besteht, die ausgewählt sind aus:
    • i) natürlichen und synthetischen Polysacchariden und anderen Polymeren auf Kohlenhydratbasis, umfassend, aber nicht auf diese beschränkt: Agar, Alginat, Karrageen, Guar Gum, Gummiarabikum, Ghatti Gum, Traganth-Gummi, Karaya-Gummi, Johannisbrot-Gum, Xanthangummi, Agarosen, Cellulosen, Pektine, Mucine, Dextrane, Stärken, Heparine, Gelatinen, Chitosane, Hydroxy-Stärken, Hydroxypropyl-Stärken, Carboxymethyl-Stärken, Hydroxyethyl-Cellulosen, Hydroxypropyl-Cellulosen und Carboxymethyl-Cellulosen;
    • ii) synthetischen organischen Polymeren und zu Polymeren führenden Monomeren, einschließlich Acrylpolymeren, Polyamiden, Polyimiden, Polyestern, Polyethern, polymeren Vinylverbindungen, Polyalkenen und substituierten Derivaten davon, sowie Copolymeren, die mehr als eine solche organische Polymerfunktionalität umfassen, und substituierten Derivaten davon und
    • iii) Mischungen von diesen; der, ggf. erhitzten, aktiven Substanz, falls vorhanden, in vorbestimmten Mengen
    • b) Emulgieren der Mischung in einem geeigneten Lösungsmittel;
    • c) Konglomerieren durch ein geeignetes Mittel wie Gelierung durch Erhitzen/Abkühlen, Polymerisation des Monomers oder der Monomermischungen, nicht-kovalentes oder kovalentes Querverbinden; und
    • d) Isolieren und Waschen des Konglomerats.
  • Herstellung durch Gelbildung Polymerisation im Blockzustand
  • Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Fließbettteilchen umfasst:
    • a) Vermischen von Teilchen zum Einstellen der Dichte, bestehend aus: mindestens einem Teilchen mit niedriger Dichte, das vorzugsweise hohl ist, und/oder mindestens einem Teilchen mit hoher Dichte, wobei die Teilchen vorzugsweise undurchlässig gegenüber dem Fluid sind, mindestens einem Konglomerationsmittel, das aus einem Material hergestellt ist, das aus natürlichen und synthetischen organischen Monomeren und/oder Polymeren besteht, die ausgewählt sind aus:
    • i) natürlichen und synthetischen Polysacchariden und anderen Polymeren auf Kohlenhydratbasis, umfassend Agar, Alginat, Karrageen, Guar Gum, Gummiarabikum, Ghatti Gum, Traganth-Gummi, Karaya-Gummi, Johannisbrot-Gum, Xanthangummi, Agarosen, Cellulosen, Pektine, Mucine, Dextrane, Stärken, Heparine, Gelatinen, Chitosane, Hydroxy-Stärken, Hydroxypropyl-Stärken, Carboxymethyl-Stärken, Hydroxyethyl-Cellulosen, Hydroxypropyl-Cellulosen und Carboxymethyl-Cellulosen;
    • ii) synthetischen organischen Polymeren und zu Polymeren führenden Monomeren, einschließlich Acrylpolymeren, Polyamiden, Polyimiden, Polyestern, Polyethern, polymeren Vinylverbindungen, Polyalkenen und substituierten Derivaten davon, sowie Copolymeren, die mehr als eine solche organische Polymerfunktionalität umfassen, und substituierten Derivaten davon und
    • iii) Mischungen von diesen; der, ggf. erhitzten, aktiven Substanz, falls vorhanden, in vorbestimmten Mengen in einem Lösungsmittel; und
    • b) Konglomerieren durch ein geeignetes Mittel wie Gelierung durch Erhitzen/Abkühlen, Polymerisation des Monomers oder der Monomermischungen, nicht-kovalentes oder kovalentes Querverbinden; und
    • c) Entmischen des Konglomeratblocks; und
    • d) Segregation der Teilchen und Waschen des segregierten Konglomerats.
  • Somit ist beispielsweise für Polysaccharide wie Agarose und Agar, d. h. Materialien, die bei hohen Temperaturen schmelzen und bei tiefen Temperaturen erstarren, das Mittel zur Konglomeration Erhitzen/Abkühlen. Des weiteren kann das Mittel zur Konglomeration für Acrylderivate und andere Monomere oder Monomermischungen ausgewählt werden aus:
    • a) Hinzugeben eines Polymerisationskatalysators,
    • b) Erwärmen,
    • c) Bestrahlen mit Licht und
    • d) Bestrahlen mit Ionisationsstrahlung.
  • Besonders bei stark geladenen Polysacchariden und Polymeren wie Alginaten und Karrageenen ist das Mittel zur Konglomeration eine nicht kovalente Querverbindung durch Zugabe eines geeigneten Metallions. Bei Polysacchariden im allgemeinen, beispielsweise Cellulose und ihre Derivate, sowie Polymeren, die beispielsweise Amino-, Hydroxyl-, Thiol- und Carboxylgruppen enthalten, ist das Mittel zur Konglomeration jedoch eine kovalente Querverbindung durch Zugabe eines geeigneten querverbindenden Mittels, wie beispielsweise Epichlorhydrin, Divinylsulfon, Bisepoxyranen, Dibrompropanol, Glutardialdehyd, Diaminen und anderen bifunktionellen Mitteln.
  • Die vorstehend genannten Mittel zur Konglomeration können in spezifischen Fällen wie der Herstellung von Konglomeraten aus Agarose-Acryl-Derivaten und querverbundenen Gemischen aus Agarose und Dextran auch kombiniert werden.
  • Weiterhin kann bei der vorstehend genannten Blockpolymerisation der Abtrennungsschritt des Polymerblocks durch per se bekannte Verfahren erreicht werden, beispielsweise durch Granulatbildung und Sieben.
  • Die Fließbettteilchen können als eine Festphasenmatrix, ein Träger oder ein Substratmaterial bei einem Verfahren verwendet werden, das ausgewählt ist aus:
    Chromatographieverfahren unter Anwendung von nicht gepackten Säulen, umfassend Flüssigchromatographie, Ionenaustauschchromatographie und Chromatographie unter Ausnutzung der biospezifischen Affinität wie Immunosorption und Protein-A- Chromatographie, und Chromatographie unter Ausnutzung der gruppenspezifischen Affinität wie hydrophobe, thiophile, Farbstoff-, Lektin- und Metallchelat-Chromatographie;
    Filtrierung eines Fluidmediums;
    Adsorption mindestens einer ausgewählten Substanz, die in einem fluiden Medium vorliegt;
    heterogene Katalyse einer Reaktion, die in einem fluiden Medium abläuft;
    immunochemische Verfahren einschließlich Immunosorption;
    Festphasensynthese, einschließlich der Peptid- und Proteinsynthese an fester Phase, sowie die Oligonukleotidsynthese an fester Phase;
    mikrobiologische Verfahren;
    Enzymreaktorverfahren;
    Tragen, auf der Außenoberfläche oder der Innenoberfläche der Teilchen, von lebenden Zellen, ggf. nach einer geeigneten Oberflächenbehandlung, wobei die Zellen aus humanem, tierischem, pflanzlichem, Pilz- und Mikroorganismen-Ursprung ausgewählt sind.
  • Beispiele von Enzymreaktorverfahren sind:
    • (i) "Beschränkungs-Immobilisierungs-"(engl. "confinement immobilisation-")Verfahren, die von einem Enzym (z. B. in Form einer Enzymlösung) Gebrauch machen, welches innerhalb der Durchgangsporen und/oder interner Hohlräume von durchlässigen Fließbettteilchen enthalten ist, und welches wie vorstehend beschrieben in Folge der Gegenwart einer geeigneten Oberflächenbeschichtung mit Diffusions- oder Permeabilitäts-Charakteristika daran gehindert ist, aus den Fließbettteilchen auszubrechen, derart, dass die gewünschten Enzymsubstrate) sowie das(die) resultierende(n) Reaktionsprodukte) durch die Beschichtung hindurchzutreten vermag (vermögen);
    • (ii) "Kovalente Festphasen-Immobilisations"-Verfahren, die von einem Enzym Gebrauch machen, welches kovalent über geeignete Funktionalitäten innerhalb der Fließbettteilchen gebunden ist, wobei die resultierenden Fließbettteilchen ggf. einer Oberflächenbehandlung unterzogen sind, um eine Beschichtung der unter (i) oben bezeichneten Art zu liefern.
  • Solche Verfahren können z. B. angewandt werden in der Herstellung von hochfructosehaltigen Sirups aus Sucrosemolassen unter Verwendung eines durchlässigen Konglomerats, das eine geeignete "beschränkungsimmobilisierte" oder "kovalente festphasenimmobilisierte" Sucrase enthält.
  • Definitionen der Ausdrücke
  • Im vorliegenden Zusammenhang wird mit dem Ausdruck "Konglomerat" beabsichtigt, einen Verbund aus Teilchen zum Einstellen der Dichte zu bezeichnen, welcher Teilchen verschiedener Arten und Größen umfassen kann, die durch konglomerierende Mittel zusammengehalten werden. Die Konglomerate können von verschiedenen Größen und Formen sein und sollten vorzugsweise in Abhängigkeit von der Anwendung verschiedene Grade mechanischer Starrheit aufweisen. Weiterhin können die Konglomerate unter den angewendeten Bedingungen chemisch aktiv oder chemisch inaktiv sein.
  • Mit dem Ausdruck "Konglomerat von kontrollierter relativer Dichte" wird beabsichtigt, ein Konglomerat oder ein Konglomeratteilchen zu bezeichnen, für welches insbesondere die Teilchen zum Einstellen der Dichte in vorbestimmten Mengen ausgewählt werden, um eine bestimmte relative Dichte des Konglomerats bezüglich der Flüssigkeit bereitzustellen, in welcher eine aktive Substanz oder ein anderer Bestandteil des Konglomerats verwendet werden soll, so daß die Fließfähigkeit bzw. die Ablagerung geregelt ist. Daher werden Fließbettteilchen gezielt hinsichtlich der Dichte des Mediums für ihren besonderen Anwendungszweck gestaltet, einschließlich der angemessenen Berücksichtigung des Einflusses ihrer Größe auf ihre Fließ- oder Ablagerungseigenschaften. In anderen Medien, beispielsweise während der Herstellung oder während der Lagerung unter beispielsweise trockenen Bedingungen, können die Fließbettteilchen eine Dichte haben, die sich von der im zu verwendenden flüssigen Medium unterscheidet, wobei derartige Medien Flüssigkeiten oder Gase sein können.
  • Im vorliegenden Zusammenhang sollte der Ausdruck "aktive Substanz" in einem sehr breiten Sinn ausgelegt werden und Mittel umfassen, die gewünschte Eigenschaften für ihren besonderen Anwendungszweck aufweisen, beispielsweise Adsorptionsmittel, Liganden, Reaktanden, Enzyme, Katalysatoren, natürliche Substanzen und Substrate, Zellaggregate; oder Nahrungsmittel für im Wasser lebende Tiere; die eingeschlossen oder chemisch, wie beispielsweise kovalent, ionisch, photochemisch usw. an das Konglomerat mit kontrollierter Dichte gebunden sind.
  • Innerhalb des vorliegenden Zusammenhangs bezeichnet der Ausdruck "relative Dichte der Fließbettteilchen" die Dichte der einzelnen Fließbettteilchen im Naßzustand, d. h. in einem Zustand, in welchem das Konglomerationsmittel vollständig hydratisiert ist, aber ohne irgendeine Flüssigkeit im Zwischenraum zwischen den einzelnen Fließbettteilchen. Das bedeutet, daß die Flüssigkeit, in der die Fließbettteilchen verwendet werden, für die Dichte der Fließbettteilchen so weit bestimmend ist, als diese Flüssigkeit in den Raum des Konglomerationsmittels eindringt, dieses solvatisiert und die Poren ausfüllt.
  • Des weiteren bezeichnet der Ausdruck "relative Dichte der Teilchen" die Dichte der Teilchen im Vergleich zur Dichte der Flüssigkeit, in welcher die Teilchen zu verwenden sind. Diese relative Dichte ist bestimmend für die Tendenz der Teilchen, in einer gegebenen Flüssigkeit zu flotieren oder zu sedimentieren. Die relative Dichte der Fließbettteilchen ist somit abhängig von der Solvationsdichte des Konglomerationsmittels, der Konzentration des Konglomerationsmittels, der Dichte der die Dichte kontrollierenden Teilchen (vorzugsweise gegenüber der Flüssigkeit undurchlässig und im wesentlichen nicht solvatisiert), die zur Einstellung der Dichte und der Konzentration derselben verwendet werden.
  • 3. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird weiterhin durch Bezugnahme auf die nachstehend angegebenen Beispiele und auf die 1, 4, 5 und 6 veranschaulicht, wobei
  • 1C eine 40-fach vergrößerte Photographie von gemäß Beispiel 11 hergestellten Fließbettteilchen aus Acrylsäurecopolymer und einem einzelnen festen Glaskügelchen zeigt;
  • 4A und 4B perspektivische Skizzen einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines Abwärtsströmungs-Fließbettreaktors zeigt;
  • 5 die Fließbettteilchen aus Konglomeraten gemäß der Erfindung in einem Abwartsströmungs-Fließbettreaktor zeigt; und
  • 6A–6D Querschnitte entlang der Linien VIB, VIC, VIID, VIE in 5 veranschaulichen.
  • 4. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • (a) Eingestellte Flüssigkeitsverteilung in Fließbetten und Fließbettreaktoren
  • 4A und 4B zeigen perspektivische Skizzen einer bevorzugten Ausführungsform eines Abwärtsströmungs-Fließbettreaktors 40.
  • Ein durch eine variable Geschwindigkeitssteuerung 42 regulierter Gleichstrommotor 41 stellt Umdrehungen eines Rührers 43 bereit, der in einer Turbulenzzone A die Fließbettteilchen rührt, um einen turbulenten Strom der abwärtsströmenden Flüssigkeit zu erzeugen.
  • Eine scharfe Grenzfläche (im allgemeinen von wenigen Teilchendurchmessern) wird an der nicht turbulenten Zone B erreicht, in der die Teilchen stationär sind und eine einheitliche und glatte Verteilung der Flüssigkeit erreicht wird.
  • Um die Rührbedingungen anzupassen, kann die Länge der Fließbettsäule durch gegeneinander auswechselbare Chromatographieröhren 45 verändert werden.
  • Abwärtsströmungs-Fließbettreaktor
  • 5 zeigt einen Längsschnitt eines Teils eines Abwärtsströmungs-Fließbettreaktors 50, der einen vertikalen Zylinder 54 und ein Fließbett A, B, C aus in einer abwärtsströmenden Flüssigkeit 56, die durch einen Einlaß an der Spitze des Reaktionsgefäßes eingelassen wird, suspendierten Teilchen 51, 52, 53 umfaßt, wobei die Teilchen 51, 52, 53 eine geringere relative Dichte als die Flüssigkeit haben. Ein Gasraum 57 liegt oberhalb der Oberfläche entlang der Linie VIA-VIA.
  • Der obere Teil des Fließbetts wird durch einen plattenförmigen mechanischen Rührer 55 gerührt, wodurch das Bett in eine Turbulenzzone A, eine nicht turbulente Zone B und eine Ausgangszone C geteilt wird.
  • In der Turbulenzzone A bewegen sich die gerührten Fließbettteilchen 51 heftig, was eine turbulente Strömung des Fluids erzeugt. Die Turbulenz nimmt durch die Turbulenzzone A nach unten ab. Eine scharfe Grenzfläche VIC-VIC wird an der nicht turbulenten Zone B erreicht, in der die Teilchen 52 sich in einem stationären fluidisierten Zustand befinden. Entlang der Grenzfläche VIC-VIC ist der Fluidstrom einheitlich verteilt, und in der nicht turbulenten Zone B wird ein glatter Fluidstrom erhalten.
  • In der Ausgangszone C verläßt die gesammelte umgesetzte und/oder nicht umgesetzte Flüssigkeit 57 das Fließbett an einer Grenzfläche VID-VID, an der Teilchen 53 vom Fließbett durch den Fluidstrom getrennt werden können.
  • Die 6A–6C zeigen Querschnitte der Turbulenzzone A entlang der Linien VIB-VIB, VIC-VIC bzw. VID-VID aus der 5. So zeigt 6A einen Querschnitt von sich im wesentlichen statistisch bewegenden Teilchen 51, und 6B & 6C zeigen Querschnitte von im wesentlichen stationären fluidisierten Teilchen 52 und 53.
  • 6D zeigt einen Querschnitt entlang der Linie VIE-VIE, welcher im wesentlichen ohne Teilchen ist.
  • (b) Fließbettteilchen
  • Die Dichte der solvatisierten Phase, d. h. das vom Konglomerationsmittel und der aktiven Substanz eingenommene Volumen, wird normalerweise von der spezifischen Anwendung der Teilchen abhängen und daher nicht durch Variation der Konzentration des Konglomerationsmittels einstellbar sein. Daher wird die Dichte der Fließbettteilchen durch die Zugabe eines Teilchens zum Einstellen der Dichte eingestellt, welches eine frei wählbare Dichte bezüglich der Funktionalität der Fließbettteilchen und auch eine letztendliche Konzentration in den Fließbettteilchen hat, die bezüglich der Funktionalität frei wählbar ist, d. h. die Funktionalität des aktiven Grundbestandteils im Volumen des Konglomerationsmittels wird nicht von der Dichte und Konzentration der Teilchen zum Einstellen der Dichte gestört.
  • Ein grobe Abschätzung der letztendlichen Dichte als Funktion der Konzentration der Teilchen zum Einstellen der Dichte kann über die folgende Gleichung ermittelt werden: Dichte der Fließbettteilchen = ((dc × vc) + (db × vb))/(vc + vb)dc = Dichte der solvatisierten konglomerierenden Phase
    db = Dichte des Teilchens zum Einstellen der Dichte
    vc = von der solvatisierten konglomerierenden Phase eingenommenes Volumen
    vb = von dem Teilchen zum Einstellen der Dichte eingenommenes Volumen
  • Unterschiede im Solvatationsgrad, die in unterschiedlichen Lösungsmitteln auftreten, müssen korrigiert werden. So kann sich für bestimmte Konglomerationsmittel, beispielsweise stark geladene Polymere für die Ionenaustauschchromatographie, der Solvatationsgrad, d. h. das pro Gramm Trockengewicht aufgenommene Volumen an Flüssigkeit, in Flüssigkeiten mit verschiedenen Ionenstärken oder unterschiedlichem pH um einige hundert Prozent unterscheiden.
  • Beispielhaft wird die Dichte von Fließbettteilchen, welche Agarose als Konglomerationsmittel und hohle Glaskugel als Teilchen zum Einstellen der Dichte umfassen, durch die Zugabe von hohlen Glaskugeln zur verflüssigten Agarose reguliert, wobei die zugegebene Menge (beispielsweise in Gramm hohler Glaskugeln pro ml Agarose gemessen) für die Dichte der letztendlichen Fließbettteilchen bestimmend ist.
  • Wenn man annimmt, daß die Dichte der Agarosephase 1,0 g/ml, das verwendete Volumen 1 l (1000 ml), die Dichte der hohlen Glaskugeln 0,2 g/ml und die verwendete Menge 100 g (entsprechend 500 ml) beträgt, wäre die berechnete Dichte: ((1,0 × 1000) + (0,2 × 500))/(1000 + 500) = 0,73 g/ml
  • Würden nur 50 g hohle Glaskugeln zugegeben, wäre die berechnete Dichte: ((1,0 × 1000) + (0,2 × 250))/(1000 + 250) = 0,84 g/ml
  • Wären anstelle der hohlen Glaskugeln die verwendeten Teilchen zum Einstellen der Dichte feste Glaskugeln mit einer Dichte von 2,5 g/ml und würden bezüglich der gleichen Menge an Agarose 500 g davon verwendet, wäre die berechnete Dichte: ((1,0 × 1000) + (2,5 × 200))/(1000 + 200) = 1,25 g/ml
  • Konzentration der Teilchen zum Einstellen der Dichte
  • Im allgemeinen wird die Konzentration der Teilchen zum Einstellen der Dichte so klein wie möglich sein, um eine möglichst hohe Konzentration der aktiven Substanz zu erhalten. In Abhängigkeit von der Anwendung wird jedoch die Volumen-Konzentration der Teilchen zum Einstellen der Dichte ausgewählt aus:
    1–95%,
    1,5–75%,
    5–50%,
    5–40%,
    am bevorzugtesten 5–30%.
  • Dimensionen der Fließbettteilchen
  • Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen hängen die optimalen Dimensionen der Fließbettteilchen des Typs, der zur Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, größtenteils von der Verwendung ab, der sie zugeführt werden, obwohl durch die Beschaffenheit des Materials und/oder durch die Beschaffenheit der aktiven Substanz und des Konglomerationsmittels innerhalb der Fließbettteilchen diktierte Einschränkungen ebenfalls eine Rolle spielen können.
  • Vom Gesichtspunkt des Erhalts der größten Wechselwirkungsrate von chemischen Spezies mit einer vorgegebenen Masse von Konglomerat eines bestimmten Typs wird es im allgemeinen vorteilhaft sein, daß die gesamte Oberfläche der Fließbettteilchen so groß wie möglich ist, und daß somit die Größe der Fließbettteilchen so klein wie möglich ist.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der zur Ausführung der Erfindung verwendeten Fließbettteilchen liegt die Größe von im wesentlichen allen Fließbettteilchen innerhalb eines Bereichs, der ausgewählt ist aus:
    1–1000 μm,
    50–500 μm.
  • Der tatsächlich bevorzugte Größenbereich hängt von der tatsächlichen Anwendung und der gewünschten Steuerung der Dispersionseigenschaften, beispielsweise der Ablagerung und der Fließfähigkeit, der Fließbettteilchen ab, wobei beide Eigenschaften von der Dichte und der Größe der Fließbettteilchen abhängen. So sind für sehr schnelle Trenn-Fließgeschwindigkeiten Fließbettteilchen mit relativ geringen oder hohen Dichten und relativ großen Größen bevorzugt. Große Fließbettteilchen können jedoch bei bestimmten Anwendungen bezüglich der Diffusion eingeschränkt sein, wenn beispielsweise Proteine in die Fließbettteilchen und wieder heraus diffundieren und mit aktiven Substanzen innerhalb der Fließbettteilchen wechselwirken müssen.
  • Die Diffusionslänge für Fließbettteilchen mit einem Teilchen zum Einstellen der Dichte kann kürzer sein als für Fließbettteilchen mit vielen kleineren Teilchen zum Einstellen der Dichte. Im allgemeinen können Fließbettteilchen mit lediglich einem Teilchen zum Einstellen der Dichte bevorzugt werden, wenn die molekulare Diffusion innerhalb der Fließbettteilchen ein limitierender Faktor der Anwendung ist.
  • Zur Reinigung und Bindung von Proteinen und anderer hochmolekularer Substanzen, die langsam in die Fließbettteilchen diffundieren können, beispielsweise in das Konglomerationsmittel, liegt die bevorzugte Größe der Fließbettteilchen daher innerhalb eines Bereichs, der ausgewählt ist aus:
    1–1000 μm,
    50–750 μm,
    am meisten bevorzugt 100–500 μm.
  • Des weiteren ist insbesondere für die Reinigung und das Binden von Proteinen und anderen Substanzen mit einem hohen Molekulargewicht bei einem Batch-Prozess die bevorzugte Größe der Fließbettteilchen innerhalb eines Bereiches, der ausgewählt ist aus:
    1–1000 μm,
    250–1000 μm,
    am meisten bevorzugt 500–1000 μm.
  • Des weiteren ist für Enzymreaktionen, in denen ein im Inneren der Fließbettteilchen immobilisiertes Enzym mit einem Substrat mit relativ geringem Molekulargewicht reagiert, die bevorzugte Größe der Fließbettteilchen innerhalb eines Bereiches, der ausgewählt ist aus:
    10–1000 μm,
    50–1000 μm,
    100–1000 μm,
    am meisten bevorzugt 200–1000 μm.
  • Damit Fließbettteilchen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beispielsweise bei chromatographischen Trennverfahren von Nutzen sind, sollte die zeitliche Dauer des Diffusionsvorgangs von Fluid, d. h. gasförmiger oder flüssiger Phasen, durch das Konglomerat dort, wo es von Bedeutung ist, vorzugsweise kurz sein, um eine ausreichend schnelle Gleichgewichtseinstellung zwischen extra- und intrapartikulären Phasen zu gewährleisten; diese Zeitdauer wird oft in der Größenordnung von Sekunden liegen.
  • Teilchen zum Einstellen der Dichte und Materialien
  • Bei der Auswahl von Teilchen zum Einstellen der Dichte zur Verwendung als Teilchen mit geringer oder hoher Dichte hängt das Material der Teilchen vom Zweck ab. Im allgemeinen wird das Material aus bestimmten Arten an natürlichen oder synthetischen organischen Polymeren, hauptsächlich synthetischen organischen Polymeren, anorganischen Substanzen und Verbindungen, metallischen Elementen und deren Legierungen, nichtmetallischen Elementen und Gasblasen ausgesucht.
  • Synthetische organische Polymere
  • Unter den Arten von synthetischen organischen Polymeren, die möglicherweise von Interesse sind, sind Harze vom Phenol-Formaldehyd-Typ sowie ABS-Harze, jedoch können andere Klassen synthetischer organischer Polymere, wie Acrylpolymere, Polyamide, Polyimide, Polyester, Polyether, polymere Vinylverbindungen, Polyalkene und substituierte Derivate davon sowie Copolymere, die mehr als eine solcher polymerer Funktionalitäten umfassen, sowie substituierte Derivate solcher Copolymere, sehr wohl geeignete Kandidaten liefern.
  • Besonders bevorzugte Teilchen niedriger Dichte zum Einstellen der Dichte sind hohle Kunststoffteilchen.
  • Anorganische Substanzen und Verbindungen
  • Vom Standpunkt der Kostenersparnis und unmittelbaren Verfügbarkeit ist es jedoch in einigen Fällen vorteilhaft, Teilchen aus anorganischem Material zu verwenden, insbesondere weil Materialien mit der größten mechanischen Steifigkeit im allgemeinen unter anorganischen Materialien zu finden sind. Somit kann das Material der in den Fließbettteilchen angewandten Teilchen zum Einstellen der Dichte ein Mitglied umfassen, welches aus anorganischen Substanzen und Verbindungen, metallischen Elementen und Legierungen davon sowie nicht-metallischen Elementen ausgewählt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Material ein Mitglied, das ausgewählt ist aus:
    wasserfreien Formen von Siliciumdioxid, einschließlich amorphem Siliciumdioxid und Quarz;
    Metallsilikaten einschließlich Silikaten von Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Aluminium und Eisen, sowie Metallborsilikaten, wie Borsilikaten der besagten Metalle, Metallphosphate, einschließlich Hydroxyapatit, Fluorapatit, Phosphorit und Autunit;
    Metalloxiden und -sulfiden, einschließlich Magnesium-, Aluminium-, Titan-, Vanadium-, Chrom-, Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer- und Silberoxiden;
    Oxiden von Nichtmetallen, einschließlich Boroxid;
    Metallsalzen, einschließlich Bariumsulfat;
    metallischen Elementen, einschließlich Magnesium, Aluminium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Indium, Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin, Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium sowie Legierungen von metallischen Elementen, wie den Legierungen, die zwischen den besagten metallischen Elementen gebildet werden,
    kristallinen und amorphen Formen des Kohlenstoffs, einschließlich Graphit, Ruß und Aktivkohle.
  • Gasbläschen
  • Des weiteren kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Material der Teilchen zum Einstellen der Dichte Gase umfassen, wie Luft, Stickstoff, Kohlendioxid, oder inerte Gase, z. B. He, Ne, Ar, Kr und Xe, die in einem Hohlraum eingeschlossen sind.
  • Silicium-haltige glasförmige oder keramische Materialien
  • Im Stand der Technik sind eine Anzahl an Beispielen hohler Teilchen aus Silicium-haltigen glasförmigem oder keramischem Material offenbart, die als hohle Teilchen mit geringer Dichte von Fließbettteilchen gemäß der Erfindung verwendet werden können, wobei diese vorher offenbarten Teilchen relativ billig und geradlinig durch eine durchdachte Synthese oder als Flugasche-Nebenprodukt bei bestimmten Verbrennungsverfahren erhältlich sind.
  • Entsprechend ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung das Material der in Fließbettteilchen verwendeten Teilchen zum Einstellen der Dichte mit sowohl niedriger als auch hoher Dichte gemäß der Erfindung ein Glas, vorzugsweise ein synthetisches Glas, welches Siliciumdioxid und/oder ein Silicat umfaßt.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein derartiges Material ein siliciumdioxidhaltiges Material, welches sich von Flugasche ableitet, wobei in diesem Fall das Material amorph (beispielsweise glasförmig) oder kristallin oder in einem gewissen Maße sowohl amorph als auch kristallin sein kann.
  • Magnetische Materialien
  • Für gewisse Anwendungen der Fließbettteilchen kann das Material der Teilchen zum Einstellen der Dichte eine geeignete Menge an magnetischem Material umfassen, z. B. zum Einschließen oder Zurückhalten der Fließbettteilchen in einem bestimmten Bereich von beispielsweise einem Verfahrensbehälter oder einer chromatographischen Säule, ohne die Notwendigkeit des Einbaus physikalischer Mittel des Einschlusses bzw. Rückhaltens, wie eines Filters.
  • Somit stellt ein weitere Ausführungsform der Erfindung Fließbettteilchen von Teilchen zum Einstellen der Dichte zur Verfügung, deren Teilchen eine Komponente umfassen, die ausgewählt ist aus:
    paramagnetischen Metallelementen, einschließlich Eisen, Kobalt und Nickel und paramagnetischen Legierungen, einschließlich Legierungen, die die paramagnetischen Metallelemente enthalten;
    Metalloxiden, einschließlich Eisen(II)oxid, Eisen(III)oxid, Kobalt(II)oxid und Nickel(II)oxid;
    Metallsalzen, einschließlich Kobalt(II)salzen, z. B. Kobalt(II)phosphat, Chrom(III)salzen, z. B. Chrom(III)fluorid, und Mangan(II)salzen, z. B. Mangan(II)carbonat.
  • Struktur der Basisteilchen
  • Weiterhin kann das Material der Teilchen zum Einstellen der Dichte im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung chemisch und/oder physikalisch inhomogen sein. Beispielsweise kann es eine schichtartige Struktur haben, bei der eine oder mehrere Schichten) aus ähnlichen oder unterschiedlichen Materialien wie beispielsweise verschiedenen Arten von Silicium-haltigen Materialien beteiligt sind. Alternativ kann es z. B. aus einem Siliciumhaltigen Material bestehen, wie beispielsweise aus Silicium-haltigem glasförmigen Material, das Teilchen oder Bereiche mit einem hohen Gehalt an einem Metalloxid oder einem metallischen Element, das chemisch reaktiv ist, wie beispielsweise ein Katalysator, enthält.
  • Aktive Substanzen
  • Was die in die Fließbettteilchen einzuleitenden aktiven Substanzen angeht, so können dies beispielsweise irgendwelche Materialarten sein, die für eine vorgegebene Anwendung nützlich sind. Des weiteren kann bei einer Ausführungsform der Erfindung die aktive Substanz selbst als ein konglomerierendes Mittel wirken, das die Teilchen zum Einstellen der Dichte zusammenhält und mechanische Stabilität liefert.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt dieses Material einer aktiven Substanz einen Vertreter, der ausgewählt ist aus organischen und anorganischen Verbindungen oder Ionen, metallischen Elementen und deren Legierungen, nichtmetallischen Elementen, organischen Polymeren biologischen und synthetischen Ursprungs, membranumschlossenen Strukturen, biologischen Zellen und Viruspartikeln.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die aktive Substanz einen Vertreter, der ausgewählt ist aus:
    Liganden, die per se im Gebiet der Chromatographie bekannt sind, beispielsweise geladene Spezies unter anderem für Ionenaustauschchromatographie; Proteine, Farbstoffe, Enzyminhibitoren, spezifische Liganden für spezifische Proteine, beispielsweise Biotin zur Reinigung von Avidin und anderen biotinbindenden Proteinen, Kohlenhydrate zur Reinigung von Lektinen oder Glykosidasen, Protein A, Chelate, beispielsweise Iminodiessigsäure; Aminosäuren, beispielsweise Arginin, Lysin und Histidin; sulfatisierte Polymere, umfassend beispielsweise Heparine; Gelatinen; Benzhydroxamsäure; hydrophobe Liganden, beispielsweise Phenyl, Kohlenwasserstoffe wie Octylamin, Octanol; thiophile Liganden, d. h. mit Divinylsulfon aktivierte Substanzen, gekoppelt mit Mercaptoethanol, 4-Hydroxypyridin, 3-Hydroxypyridin oder 2-Hydroxypyridin;
    Lipidvesikel;
    Microorganismen und Enzymsysteme;
    Viruspartikel, einschließlich geschwächter und desaktivierter Viruspartikel;
    natürlichen und synthetischen Polynucleotiden und Nucleinsäuren, einschließlich DNA, RNA, poly-A, poly-G, poly-U, poly-C und poly-T;
    natürlichen und synthetischen Polysacchariden und anderen Polymeren auf Kohlenhydratbasis, umfassend Agar, Alginat, Karrageen, Guar Gum, Gummiarabikum, Ghatti Gum, Traganth-Gummi, Karaya-Gummi, Johannisbrot-Gum, Xanthangummi, Agarosen, Cellulosen, Pektine, Mucine, Dextrane, Stärken und Heparine;
    natürlichen und synthetischen Peptiden und Polypeptiden und anderen Polymeren auf Aminosäurebasis, einschließlich Gelatinen, Albuminen, Hämoglobulinen, Immunoglobulinen, einschließlich poly- und monoklonaler Antikörper, Antigenen, Protein A, Protein G, Lektinen, Glycoproteinen wie beispielsweise Ovomucoiden, biotinbindenden Proteinen, beispielsweise Avidin und Streptavidin, und Enzymen, beispielsweise Proteasen und Proteaseinhibitoren;
    synthetischen organischen Polymeren, einschließlich Acrylpolymeren, Polyamiden, Polyimiden, Polyestern, Polyethern, polymeren Vinylverbindungen, Polyalkenen und substituierten Derivaten davon, sowie Copolymeren, die mehr als eine solche organische Polymer-Funktionalität umfassen, und substituierten Derivaten solcher Copolymere;
    Lebensmitteln, Medikamenten und Impfstoffen für Fische und andere Tiere, die im Wasser leben;
    wasserhaltigen und wasserfreien Formen von Siliciumdioxid, einschließlich Silicagel, amorphem Siliciumdioxid und Quarz;
    Metallsilikaten einschließlich Silikaten von Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Aluminium und Eisen, sowie Metallborsilikaten, einschließlich Borsilikaten der besagten Metalle;
    Metallphosphaten, einschließlich Hydroxyapatit, Fluorapatit, Phosphorit und Autunit;
    Metalloxiden, einschließlich Magnesium-, Aluminium-, Titan-, Vanadium-, Chrom-, Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer- und Silberoxiden; und paramagnetischen Metalloxiden, einschließlich Eisen(II)-, Eisen(III)-, Kobalt(II)- und Nickel(II)oxiden;
    Metallsalzen, einschließlich Bariumsulfat, und paramagnetischen Metallsalzen, einschließlich Kobalt(II)-, Chrom(III)- und Mangan(II)salzen;
    metallischen Elementen, einschließlich Magnesium, Aluminium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Indium, Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin, Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium, und paramagnetischen Metallelementen, einschließlich Eisen, Kobalt und Nickel, sowie Legierungen von metallischen und paramagnetisch-metallischen Elementen, einschließlich Legierungen, die zwischen den besagten metallischen und paramagnetisch-metallischen Elementen gebildet werden.
  • Einführung einer aktiven Substanz in die Fließbettteilchen
  • Im allgemeinen kann die aktive Substanz in die Fließbettteilchen in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der aktiven Substanz, des Konglomerationsmittels und der Fließbettteilchen selbst, beispielsweise ihrer Porengröße, auf zahlreichen Wegen eingeführt werden. So können sowohl nieder- als auch hochmolekulare Liganden während der Konglomeration entweder durch Einschluß oder durch chemische Vernetzung oder durch Copolymerisation eingefügt werden. Weiterhin können sowohl nieder- als auch hochmolekulare Liganden vor oder nach der Konglomeration chemisch an ein Konglomerationsmittel gekuppelt werden, oder sie können an zusammen mit dem Konglomerationsmittel während der Konglomeration eingeführte monomere Vorstufen oder Polymere gekuppelt werden, vorausgesetzt, daß die gewünschten Funktionen der aktiven Substanz intakt bleiben oder vor der Verwendung wiederhergestellt werden können. Wenn jedoch das Konglomerationsmittel die Funktion der aktiven Substanz beschädigt oder zerstört, kann die anfällige aktive Substanz nach der Konglomeration eingeführt werden, vorausgesetzt, daß die Fließbettteilchen mit geeigneten Porengrößen zur Ermöglichung des Zugangs in ihr Inneres gestaltet wurden.
  • Einführung über flüssige Medien
  • Materialien, die in mehrere der obigen Kategorien fallen, z. B. Lipidvesikel, Virusteilchen, gewisse Polypeptide und gewisse Metallsilikate und andere Metallsalze, können in die Fließbettteilchen in Form von Lösungen, Suspensionen oder Dispersionen in geeigneten flüssigen Medien eingeführt werden.
  • In-situ-Bildung/schrittweise Einführung
  • Materialien, die in andere Kategorien fallen, z. B. zahlreiche Polymere und Copolymere, gewisse Metallphosphate, gewisse Metalloxide, z. B. Silberoxid, und gewisse metallische Elemente, z. B. Silber, können in die Fließbettteilchen eingeführt werden, indem sie in situ über eine Reihe von Schritten gebildet werden, die das schrittweise Einführen in die Fließbettteilchen einer Reihe von Reagenzlösungen beinhalten; z. B. könnte Silberoxid in situ innerhalb der Fließbettteilchen niedergeschlagen werden, indem jene mit einer wässrigen Lösung eines löslichen Silber(I)salzes, z. B. Silber(I)nitrat, teilweise infundiert und dann mit einer wässrigen Lösung einer Base, z. B. Natriumhydroxid, teilweise infundiert werden. Das (die) flüssige(n) Lösungsmittel kann (können) dann, falls gewünscht, aus den Fließbettteilchen entfernt werden, indem z. B. die Fließbettteilchen einer Vakuumbehandlung unterzogen werden.
  • In-situ-Bildung/Thermische Behandlung
  • In einigen Fällen kann es möglich sein, eine aktive Substanz in situ innerhalb der Fließbettteilchen durch thermische Behandlung einer Substanz zu bilden, welche anfänglich in die Fließbettteilchen eingeführt oder in diesen gebildet worden ist über die Einführung einer oder mehrerer Lösungen, Suspensionen oder Dispersionen in flüssigen Medien, obgleich dies offenkundig erfordert, dass das Material der Fließbettteilchen selbst sowie des Konglomerationsmittels keine nachteiligen Wirkungen als Ergebnis der thermischen Behandlung erleidet; zum Beispiel ist wohlbekannt, dass die Edelmetalle Platin und Rhodium in fein verteilter, katalytisch hochaktiver Form gebildet werden können, indem nahezu jeder beliebige Komplex oder binäre Verbindungen der Elemente, z. B. (NH4)2[PtCl6] oder (NH4)3[RhCl6], bei Temperaturen oberhalb von etwa 200°C in Gegenwart von Sauerstoff oder Luft erhitzt werden.
  • Einführung organischer Polymere oder Copolymere, In-situ-Polymerisation
  • Zur Verwendung von Fließbettteilchen in verschiedenen chromatographischen Verfahren, z. B. der Ionenaustausch-Chromatographie, sowie in anderen Verfahren, z. B. der Peptid-Festphasensynthese, können in die in Frage kommenden Fließbettteilchen organische Polymere oder Copolymere eingebaut werden. Die Anwendung eines durchlässigen Fließbetts für die Peptidsynthese unter Verwendung der klassischen chemischen Merrifield-Methode [s. z. B. Barany et al. Int. J. Peptide Protein Res. 30 (1987), S. 705–739] erfordert z. B. anfänglich die in-situ-Bildung eines vernetzten Styrol/Divinylbenzol-Copolymerharzes durch Polymerisation des Styrolmonomers, welches typischerweise etwa 1 bis 2% Divinylbenzol enthält; das Harz kann dann durch anschließende Behandlung der harzhaltigen Fließbettteilchen mit Lösungen geeigneter Reagentien funktionalisiert werden.
  • Somit umfasst in einer weiteren Ausführungsform von Fließbettteilchen die aktive Substanz ein Polymer oder Copolymer, welches in situ innerhalb der Fließbettteilchen durch ein Verfahren gebildet wurde, welches die Schritte umfasst:
    Eintauchen der Fließbettteilchen in eine Lösung, ein flüssiges Lösungsmittel oder eine Lösungsmittel-Mischung einer oder mehrerer Komponenten, die zur Bildung eines Polymers oder Copolymers oder Mischungen davon polymerisieren oder copolymerisieren können, wobei die Lösung ggf. einen Polymerisations-Katalysator oder -Initiator enthält,
    Veranlassen der Lösung, zumindest teilweise die Fließbettteilchen über Durchgangsporen zu füllen,
    Veranlassen der Polymer/Copolymer-bildenden Komponenten, zu polymerisieren/copolymerisieren, um festes (feste) Polymer(e)/Copolymer(e) darin zu bilden,
    ggf. wesentliches Entfernen irgendwelcher flüssiger Lösungen, die in den Fließbettteilchen verbleiben, ggf. weiteres Behandeln der Polymer/Copolymer enthaltenden Konglomerate, um:
    • (i) das (die) Polymer(e)/Copolymer(e) innerhalb der Fließbettteilchen zumindest teilweise chemisch zu derivatisieren und/oder zu modifizieren und/oder
    • (ii) weitere Komponenten in die Fließbettteilchen einzuführen.
  • Einführung empfindlicher aktiver Substanzen
  • Andere als die oben bezeichneten Materialien können ebenso denkbar als Komponenten von porösen Fließbettteilchen eingeführt werden; zum Beispiel für gewisse biotechnologische Anwendungen, wie die Herstellung von Impfstoffen, Antikörpern oder Toxinen, oder die Zellkultivierung für die Herstellung von Metaboliten (z. B. die Herstellung von Ethanol durch Hefezellen) kann es gemäß der Erfindung erwünscht sein, lebende oder tote Zellen menschlichen, tierischen, pflanzlichen, Pilz- oder Mikroorganismen-Ursprungs oder Organelle (wie Zellkerne, Mitochondrien, Chloroplasten oder Lysosomen) ähnlichen Ursprungs in situ in Fließbettteilchen einzuführen. Dies erfordert natürlich die Bereitstellung relativ großer, durchlässiger Fließbettteilchen mit Durchgangsporen einer geeigneten Größe, z. B. im Falle von mehreren Arten menschlicher Zellen im Größenmaßstab von etwa 5 bis 20 μm, so dass es oft erforderlich oder erwünscht sein wird, nach der Einführung solcher Zellen oder Organellen die resultierenden Fließbettteilchen durch eine geeignete Behandlung zu beschichten, um die Zellen oder Organellen innerhalb der Fließbettteilchen zurückzuhalten, während jedoch die Migration kleinerer Spezies in die oder aus den Fließbettteilchen erlaubt ist. Dies kann erreicht werden, indem die Fließbettteilchen mit einem geeigneten Membranmaterial mit einer geeigneten Permeabilität beschichtet werden.
  • Porengrößen und ihre Bildung
  • Die optimale Größe oder der optimale Größenbereich der durchlässigen Poren variiert selbstverständlich sehr beträchtlich in Abhängigkeit von der Verwendung, der die durchlässigen Fließbettteilchen zugeführt werden sollen. Derartige Porengrößen sind schwer quantitativ erfaßbar, bezüglich der Größe der Moleküle, die zum Hindurchgehen durch die Poren befähigt sein sollen, ist eine realistische obere Ausschließungsgrenze für Makromoleküle, insbesondere biologische Makromoleküle wie Proteine, jedoch oft ein Molekulargewicht in der Größenordnung von 108. Die praktische untere Grenze für die Porengröße wird im allgemeinen durch physikochemische Erwägungen festgelegt, beispielsweise durch die genaue chemische Struktur des äußeren Teils und durch die Art, in der das Material des äußeren Teils sich während des Porenbildungsvorgangs löst oder umsetzt. Obgleich dies möglicherweise relativ schwierig zu erreichen ist, würde die Bildung von Durchgangsporen mit Größen im Bereich einiger Angström deshalb vorteilhaft sein, weil davon auszugehen ist, dass die in Frage kommenden, resultierenden durchlässigen Fließbettteilchen als sog. „Molekularsiebe" anwendbar sind; eine typische Anwendung durchlässiger Fließbettteilchen mit Poren dieser Größe würden zum Beispiel Materialien zum Entfernen von Spuren von Wasser aus organischen Lösungsmitteln darstellen, und das relativ große Innenhohlraum-Volumen solcher Fließbettteilchen sollte eine große Trocknungskapazität pro Volumeneinheit an Fließbettteilchen liefern.
  • Porengrößen können typischerweise durch an sich bekannte Verfahren gebildet werden, beispielsweise durch einfache Einstellung der Konzentration des Konglomerationsmittels. So stellt für Agarose- oder Acrylamid-Derivate eine größere Konzentration eine kleinere Porengröße bereit. Andere Verfahren können jedoch in Abhängigkeit vom Konglomerationsmittel und beispielsweise den beigefügten Polymeren und Copolymeren angewendet werden.
  • Aktivierung oder Derivatisierung
  • In Fällen, in denen das Konglomerationsmittel nicht die Eigenschaften besitzen kann, als aktive Substanz zu wirken, können das oder die Konglomerationsmittel oder in die Fließbettteilchen eingeführte Polymere durch an sich wohlbekannte Aktivierungs- oder Derivatisierungsverfahren derivatisiert werden, um als eine oder mehrere aktive Substanz(en) zu wirken. So können Materialien, die Hydroxyl-, Amino-, Amid-, Carboxyl- oder Thiolgruppen umfassen, unter Verwendung von verschiedenen aktivierenden Chemikalien, beispielsweise Chemikalien wie Bromcyan, Divinylsulfon, Epichlorhydrin, Bisepoxyranen, Dibrompropanol, Glutardialdehyd, Carbodiimiden, Anhydriden, Hydrazinen, Periodaten, Benzochinonen, Triazinen, Tosylaten, Tresylaten und Diazoniumionen, aktiviert oder derivatisiert werden.
  • Konglomerationsmittel
  • Bei der Auswahl des Konglomerationsmittels zur Verwendung als Mittel zum Zusammenhalt der Teilchen zum Einstellen der Dichte und als Mittel zum Binden, Einfangen oder Tragen der aktiven Substanz wird das Konglomerationsmaterial aus verschiedenen Typen von natürlichen oder synthetischen organischen Polymeren und anorganischen Substanzen ausgesucht.
  • Organische Polymere
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Konglomerationsmittel einen Vertreter, der ausgewählt ist aus organischen Monomeren und Polymeren biologischen und synthetischen Ursprungs.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Konglomerisationsmittel einen Vertreter, der ausgewählt ist aus:
    natürlichen und synthetischen Polysacchariden und anderen Polymeren auf Kohlenhydratbasis, einschließlich Agar, Alginat, Karrageen, Guar Gum, Gummiarabikum, Ghatti Gum, Traganth-Gummi, Karaya-Gummi, Johannisbrot-Gum, Xanthangummi, Agarosen, Cellulosen, Pektinen, Mucinen, Dextranen, Stärken und Heparinen;
    synthetischen organischen Polymeren und zu Polymeren führenden Monomeren, einschließlich Acrylpolymeren, Polyamiden, Polyimiden, Polyestern, Polyethern, polymeren Vinylverbindungen, Polyalkenen und substituierten Derivaten davon, sowie Copolymeren, die mehr als eine solche organische Polymer-Funtionalität umfassen, und substituierten Derivaten davon.
  • Anorganische Substanzen
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Konglomerationsmittel ein Element, das ausgewählt ist aus:
    wasserhaltigen und wasserfreien Formen von Siliciumdioxid, einschließlich Silicagel, amorphem Siliciumdioxid und Quarz;
    Metallsilikaten, einschließlich Silikaten von Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Aluminium und Eisen, sowie Metallborsilikaten, einschließlich Borsilikaten der besagten Metalle;
    Metallphosphaten, einschließlich Hydroxyapatit, Fluorapatit, Phosphorit und Autunit;
    Metalloxiden und -sulfiden, einschließlich Magnesium-, Aluminium-, Titan-, Vanadium-, Chrom-, Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer- und Silberoxiden; und paramagnetischen Metalloxiden, einschließlich Eisen(II)-, Eisen(III)-, Kobalt(II)- und Nickel(II)oxiden;
    Metallsalzen, einschließlich Bariumsulfat, und paramagnetischen Metallsalzen, einschließlich Kobalt(II)-, Chrom(III)- und Mangan(II)salzen;
    metallischen Elementen, einschließlich Magnesium, Aluminium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Nickel, Indium, Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin, Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium, und paramagnetischen Metallelementen, einschließlich Eisen, Kobalt und Nickel, sowie Legierungen von metallischen und paramagnetisch-metallischen Elementen, einschließlich Legierungen, die zwischen den besagten metallischen und paramagnetisch-metallischen Elementen gebildet werden.
  • Die aktive Substanz als Konglomerationsmittel
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Konglomerationsmittel in dem Sinne weggelassen werden, daß die aktive Substanz selbst als ein Konglomerationsmittel wirken kann. Somit kann, wie dies vorstehend erwähnt ist, bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die aktive Substanz beispielsweise als ein Konglomerationsmittel wirken. In diesem Fall kann das Konglomerationsmittel ein Element umfassen, das ausgewählt ist aus:
    Microorganismen und Enzymsystemen;
    natürlichen und synthetischen Polynucleotiden und Nucleinsäuren, einschließlich DNA, RNA, poly-A, poly-G, poly-U, poly-C und poly-T;
    natürlichen und synthetischen Polysacchariden und anderen Polymeren auf Kohlenhydratbasis, einschließlich Agar, Alginat, Karrageen, Guar Gum, Gummiarabikum, Ghatti Gum, Traganth-Gummi, Karaya-Gummi, Johannisbrot-Gum, Xanthangummi, Agarosen, Cellulosen, Pektinen, Mucinen, Dextranen, Stärken und Heparinen;
    natürlichen und synthetischen Peptiden und Polypeptiden und anderen Polymeren auf Aminosäurebasis, einschließlich Gelatinen, Albuminen, Hämoglobulinen, Immunoglobulinen, einschließlich poly- und monoklonaler Antikörper, Antigene; Protein A, Protein G, Lektine, Glycoproteine wie beispielsweise Ovomucoide, biotinbindende Proteine, beispielsweise Avidin und Streptavidin, und Enzyme, beispielsweise Proteasen und Proteaseinhibitoren;
    speziellen synthetischen organischen Polymeren, einschließlich speziell konstruierter Acrylpolymere, Polyamide, Polyimide, Polyester, Polyether, polymerer Vinylverbindungen, Polyalkene und substituierte Derivate davon, sowie Copolymere, die mehr als eine solche organische Polymer-Funtionalität umfassen, und substituierte Derivate davon;
    speziellen wasserhaltigen und wasserfreien Formen von Siliciumdioxid, einschließlich speziell konstruiertem Silicagel, amorphem Siliciumdioxid und Quarz;
    speziellen Metallsilikaten, einschließlich speziell konstruierter Silikate von Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Aluminium und Eisen, sowie Metallborsilikaten, einschließlich Borsilikaten der besagten Metalle;
    speziellen Metallphosphaten, einschließlich speziell konstruiertem Hydroxyapatit, Fluorapatit, Phosphorit und Autunit;
    speziellen Metalloxiden und -sulfiden, einschließlich speziell konstruierter Magnesium-, Aluminium-, Titan-, Vanadium-, Chrom-, Mangan-, Eisen-, Kobalt-, Nickel-, Kupfer- und Silberoxide; und paramagnetischen Metalloxiden, einschließlich Eisen(II)-, Eisen(III)-, Kobalt(II)- und Nickel(II)oxiden;
    speziellen Metallsalzen, einschließlich speziell konstruiertem Bariumsulfat, und paramagnetischen Metallsalzen, einschließlich Kobalt(II)-, Chrom(III)- und Mangan(II)salzen;
    speziellen metallischen Elementen, einschließlich speziell konstruiertem Magnesium, Aluminium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Indium, Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin, Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium, und paramagnetischen Metallelementen, einschließlich Eisen, Kobalt und Nickel, sowie Legierungen von metallischen und paramagnetisch-metallischen Elementen, einschließlich Legierungen, die zwischen den besagten metallischen und paramagnetisch-metallischen Elementen gebildet werden, und
    anderen als aktive Substanz verwendeten Materialien, vorausgesetzt, daß sie die Teilchen zum Einstellen der Dichte konglomerieren können.
  • Aktivierung oder Derivatisierung von Konglomerationsmitteln
  • In Fällen, in denen das Konglomerationsmittel nicht die Eigenschaften haben kann, als aktive Substanz zu wirken, kann das Konglomerationsmittel jedoch durch an sich wohlbekannte Aktivierungs- oder Derivatisierungsverfahren derivatisiert werden, um als eine oder mehrere aktive Substanz(en) zu wirken. So können Materialien, die Hydroxyl-, Amino-, Amid-, Carboxyl- oder Thiolgruppen umfassen, unter Verwendung von verschiedenen aktivierenden Chemikalien, beispielsweise Chemikalien wie Bromcyan, Divinylsulfon, Epichlorhydrin, Bisepoxyranen, Dibrompropanol, Glutardialdehyd, Carbodiimiden, Anhydriden, Hydrazinen, Periodaten, Benzochinonen, Triazinen, Tosylaten, Tresylaten und Diazoniumionen, aktiviert oder derivatisiert werden.
  • Veranschaulichung der Fließbettteilchen
  • 1C zeigt eine 40-fach vergrößerte Photographie von aspherischen Fließbettteilchen 13, die eine einzelne feste Glaskugel 14 und ein Acrylsäurecopolymer 15 umfassen, wobei die Herstellung gemäß Beispiel 9 geschah.
  • 5. BEISPIELE
  • Alle in den folgenden Beispielen eingesetzten Lösungen sind wäßrige Lösungen, sofern nicht anderweitig angegeben.
  • BEISPIEL 1
  • Herstellung von Fließbettteilchen, die auf den unizellulären Glas-Mikrokugeln von 3M "Glass Bubbles", B28/750, C15/250 und E22/400 [Natron-Kalk-Borsilikat] mit einer mittleren Dichte von jeweils 0,28 g/cm3, 0,15 g/cm3 und 0,22 g/cm3 basieren.
  • (a) Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus hohlen Agarose-Glaskugeln
  • 300 ml Sojaöl wurde zusammen mit 3 ml Sorbitansesquiolat auf 60°C erhitzt. 5 ml 6% Agarose (HSA, Litex) in Wasser wurden erhitzt und 0,5 g hohle Glaskugeln (3M, B28/750) mit einer mittleren Dichte von 0,28 g/cm3 unter Rühren zugegeben. Im Anschluß an das Mischen der Agarose und der Glas-Mikrokugeln wurde die Suspension unter heftigem Rühren zum Sojaöl zugegeben. Die gebildete Emulsion wurde 5 Minuten bei etwa 60°C gerührt und auf 20°C abgekühlt. Die erstarrten Agaroseteilchen, die Basisteilchen aus hohlen Glaskugeln enthielten, wurden auf einem gesinterten Glasfilter mit einer ausreichenden Menge Ether gewaschen, bis das gesamte Sojabohnenöl entfernt war. Das Konglomerat wurde dann mit Wasser gewaschen. Das Konglomerat hatte eine geringe Dichte und schwamm auf Wasser.
  • (b) Fließbett-Blockpolymerteilchen mit geringer Dichte aus hohlen Agarose-Glaskugeln
  • 300 ml 4% Agarose wurden durch Erhitzen von 12 g Agarose (HSA, Litex) in 300 ml Wasser hergestellt. 9 g hohle Glaskugeln (C15/250, 3M) wurden zugegeben und das Gemisch gerührt, bis eine homogene Suspension erhalten wurde. Die Suspension wurde unter ständigem Rühren auf 60°C abgekühlt und die flüssige Suspension auf eine effizient gekühlte Oberfläche gegossen. Die Agarose-Glaskugeln-Suspension wurde über einen kurzen Zeitraum gelatiert. Der Gelblock hatte einen homogen verteilten Gehalt an hohlen Glaskugeln. Nach dem Abkühlen wurde der Gelblock vermengt und das Granulat entsprechend der Größe und Fließfähigkeit mittels "Umkehrablagerung" (reverse sedimentation) sortiert.
  • (c) Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus hohlen Polyamid-Glaskugeln
  • 5 g Acrylamid und 0,5 g N,N'-Methylenbis(acrylamid) wurden in 100 ml 0,1 M Kaliumhydrogenphosphat-HCl, pH 7,0, gelöst. 3 g hohle Glaskugeln (C15/250, 3M) wurden unter Rühren zugegeben. Im Anschluß an die Bildung einer homogenen Suspension wurde ein Katalysator von 1 g Ammoniumpersulfat und 0,5 ml N,N,N'N'-Tetramethylethylendiamin zur Polymerisation zugegeben. Das Rühren wurde fortgesetzt, bis eine hochviskose Suspension gebildet wurde. Nach der Polymerisation wurde der Polymerblock, der die hohlen Glaskugeln enthielt, wie unter (b) beschrieben, vermengt.
  • (d) Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus hohlen Gelatine-Glaskugeln
  • Zu 5 Proben von 100 ml 5% Gelatine (35°C) in 0,15 M Natriumchlorid wurden hohle Glaskugeln (E22/400, 3M) in ansteigenden Mengen zugegeben:
    A: 0 g
    B: 2 g
    C: 5 g
    D: 20 g
    E: 27 g
  • Nach der Einstellung des pH-Wertes auf 5,5 wurden alle Proben mit 2,0 ml Glutardialdehyd (25%-ige Lösung, Katalog-Nr. 820603, Merck) unter gründlichem Rühren versetzt. Nach 24 Stunden Inkubation bei Raumtemperatur wurden die polymerisierten Matrizen in einem Mischgerät zerkleinert. Die entstandenen Teilchen wurden von Verunreinigungen durch Umkehrablagerung getrennt (für A durch Ablagerung, da diese Teilchen nicht schwammen). Die Teilchen wurden dann auf einem Glasfilter gesammelt und von überschüssigem Wasser durch Anlegen von Vakuum an den Glasfilter befreit. Die nassen, aber entwässerten Teilchen wurden anschließend gewogen und das Teilchenvolumen durch Zugabe einer bekannten Menge an Flüssigkeit, gefolgt von der Bestimmung des Gesamtvolumens bestimmt. Die folgenden Teilchendichten wurden erhalten:
    Gemessene Dichte: Berechnete Dichte:
    A: 1,0 g/ml 1,00 g/ml
    B: 0,9 g/ml 0,93 g/ml
    C: 0,8 g/ml 0,85 g/ml
    D: 0,6 g/ml 0,63 g/ml
    E: 0,5 g/ml 0,57 g/ml
  • (e) Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus hohlen Gelatine-Glaskugeln und Immobilisierung von Meerrettich-Peroxidase
  • 1 g Meerrettich-Peroxidase (Grad II, Kern-En-Tec, Dänemark) wurden in einer Lösung aus 100 ml 10% Gelatine (Katalog Nr. G-2500, Sigma) und 0,5 M Natriumchlorid (35°C) gelöst. 10 g hohle Glaskugeln (B28/750, 3M) wurden unter Rühren zugegeben. Nach der Einstellung des pH-Wertes auf 5,5 wurden 2 ml Glutardialdehyd (25%-ige Lösung, Katalog-Nr. 820603, Merck) unter gründlichem Rühren zugegeben. Das erhaltene Gel wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur inkubiert und anschließend in einem Mischgerät zerkleinert. Die schwimmenden Teilchen wurden von Verunreinigungen und nicht schwimmenden Teilchen durch Umkehrablagerung getrennt. Die Ausbeute an nassen, gepackten Teilchen betrug etwa 120 ml. Der Größenbereich wurde mit etwa 200 bis etwa 500 μm im Durchmesser bestimmt.
  • (f) Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus Gelatine-Glaskugeln und Immobilisierung von Hefezellen
  • 50 g Bäckerhefezellen wurden in einer Lösung von 100 ml 10%-iger Gelatine und 0,15 M Natriumchlorid bei 35°C suspendiert. Der Suspension wurden 20 g hohle Glaskugeln (B28/750, 3M) zugegeben. Nach der Einstellung des pH-Werts auf 5,5 wurden 2 ml Glutarsäuredialdehyd (25%-ige Lösung, Katalog Nr. 820603, Merck) unter Rühren zugegeben. Nach 2 Stunden Inkubation bei Raumtemperatur wurde das resultierende Blockpolymer in einem Mischgerät zerkleinert, und die Teilchen wurden mit 5 Liter 0,15 M Natriumchlorid gewaschen. Nichtschwimmende Teilchen wurden von den flotierenden Teilchen durch Umkehr-Sedimentation abgetrennt. Etwa 200 ml gepackte Flotationsteilchen, die die Hefezellen enthielten, wurden erhalten. Die Größe dieser Teilchen reichte von etwa 150 bis etwa 750 μm.
  • Die Fähigkeit der flotierenden, immobilisierten Hefezellen zur Fermentation von Glukose wurde durch die Entwicklung von Kohlendioxid bei Inkubation in einer 10%-igen Glukoselösung offenbar.
  • (g) Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus Gelatine-Glaskugeln und Immobilisierung von Hefezellen
  • 50 g Bäckerhefezellen wurden in 100 ml 10%-iger Gelatine (Kat.-Nr. G-2500, Sigma) und 0,15 M Natriumchlorid bei 35°C suspendiert. Der Suspension wurden 20 g hohle Glaskugeln (B28/750, 3M) zugegeben. Nach gründlichem Vermischen wurde die Suspension gekühlt durch Ausgießen auf eine eiskalte Glasplatte, wodurch die Suspension zu einem festen Gel wurde. Das resultierende Gel wurde in einem Mischgerät zerkleinert, und die Teilchen wurden mit 5 Liter 0,15 M Natriumchlorid gewaschen. Nichtschwimmende Teilchen wurden von den flotierenden Teilchen durch Umkehr-Sedimentation abgetrennt. Etwa 200 ml gepackte Flotationsteilchen, die die Hefezellen enthielten, wurden erhalten. Die Größe dieser Teilchen reichte von etwa 150 bis etwa 750 μm. Die Fähigkeit der flotierenden, immobilisierten Hefezellen zur Fermentation von Glukose wurde durch die Entwicklung von Kohlendioxid bei Inkubation in einer 10%-igen Glukoselösung offenbar.
  • (h) Fließbettteilchen I mit geringer Dichte aus Agar-Gelatine-Glaskugeln
  • 2 g Agar (Bacto-Agar, Difco) und 3 g Gelatine (Katalog Nr. G-2500, Sigma) wurden in 100 ml 0,15 M Natriumchlorid durch kurzes Erhitzen bis zum Siedepunkt gelöst. Nach dem Abkühlen auf etwa 56°C wurden 10 g hohle Glaskugeln (B28/750, 3M) zugegeben. Der pH-Wert wurde mit 5 M Essigsäure auf 4,0 eingestellt, gefolgt von der Zugabe von 2 ml Glutardialdehyd (25%-ige Lösung, Katalog-Nr. 820603, Merck) unter gründlichem Rühren. Der erhaltene Polymerblock wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und 24 Stunden inkubiert, gefolgt von Zerkleinerung in einem Mischgerät.
  • Die schwimmenden Teilchen wurden von Verunreinigungen und nicht schwimmenden Teilchen durch Umkehrablagerung getrennt, gefolgt vom Sammeln der schwimmenden Teilchen auf einem Glasfilter. Die Ausbeute an schwimmenden Konglomeratteilchen betrug 95 ml an nassen, gepackten Teilchen.
  • (i) Fließbettteilchen II mit geringer Dichte aus Agar-Gelatine-Glaskugeln
  • 2 g Agar (Bacto-Agar, Gibco) und 3 g Gelatine (Katalog Nr. G-2500, Sigma) wurden in 100 ml 0,15 M Natriumchlorid durch kurzes Erhitzen bis zum Siedepunkt gelöst. Nach dem Abkühlen auf etwa 56°C wurden 10 g hohle Glaskugeln (B28/750, 3M) zugegeben. Die Suspension wurde dann durch Gießen auf eine eiskalte Glasplatte abgekühlt. Der erhaltene Gelblock wurde 24 Stunden bei 4°C inkubiert, gefolgt von Zerkleinerung durch Vermengen in Eiswasser. Die schwimmenden Konglomerat-Gelteilchen wurden von nicht schwimmenden Teilchen durch Umkehrablagerung getrennt und dann auf einem Glasfilter gesammelt. Die Ausbeute betrug 105 ml an nassen, gepackten Teilchen.
  • Die Teilchen wurden dann in 200 ml 0,1 M Kaliumphosphatpuffer mit pH 6,5 suspendiert und zwei Stunden durch Zugabe von 10 ml Glutardialdehyd (25%-ige Lösung, 820603, Merck) vernetzt.
  • (i) Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus Chitosan-Glaskugeln
  • Eine 4% Lösung von Chitosan (Katalog Nr. 22741, Fluka) wurde durch Erhitzen von 12 g Chitosan in 300 ml 10% v/v Essigsäure hergestellt. Die viskose Lösung wurde auf etwa 40°C gekühlt, gefolgt von der Zugabe von 20 g hohlen Glasperlen (B28/750, 3M). 3 ml Glutardialdehyd (25%-ige Lösung, 820603, Merck) wurden unter gründlichem Rühren zugegeben. Der erhaltene Polymerblock wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur inkubiert, gefolgt von Zerkleinerung in einem Mischgerät.
  • Die schwimmenden Konglomerat-Gelteilchen wurden von nicht schwimmenden Teilchen durch Umkehrablagerung in 0,1 M Natriumchlorid getrennt und dann auf einem Glasfilter gesammelt. Die Ausbeute betrug 400 ml an nassen, gepackten Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 200 μm bis etwa 800 μm.
  • (k) Vinyltriethoxysilan-beschichtete Glaskugeln und Polyamid-Fließbettteilchen
  • (A) Beschichten der Glaskugeln
  • 75 g (trockene) hohle Glaskugeln (C15/250, 3M) wurden mit 500 ml 1%-iger Vinyltriethoxysilan-Lösung in 0,1 M Essigsäure vermischt, und die Suspension wurde eine Stunde lang gerührt. Die Vinyltriethoxysilan-Lösung wurde durch Filtration auf einem Glasfilter entfernt.
  • (B) Konglomerieren von Acrylamid und Glaskugeln
  • 1,5 g N,N'-Methylenbisacrylamid wurden in 10 ml Ethanol aufgelöst und mit 8,5 g Acrylamid, das in 90 ml Wasser aufgelöst war, vermischt. 15 g Vinyltriethoxysilan- beschichtete Glaskugeln aus (A) wurden unter Rühren zugegeben. 0,5 g Ammoniumpersulfat und 0,5 ml N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin wurden als Polymerisations-Katalysatoren zugegeben, nachdem eine homogene Suspension erreicht war. Das Rühren wurde fortgesetzt, bis ein Polymerblock gebildet wurde. Der Polymerblock wurde anschließend wie in Beispiel 1(b) beschrieben vermengt, und "Feinteilchen" wurden durch "Umkehrsedimentation" entfernt. Diese Prozedur führte zu etwa 100 ml Konglomerat niedriger Dichte.
  • BEISPIEL 2
  • Chemische Derivatisierung von Fließbettteilchen mit geringer Dichte aus Agarose-Glaskugeln
  • 10 g (getrocknet, Naßgewicht) Agarose-Konglomeratkugeln von Beispiel 1, welche hohle Glaskugeln enthielten, wurden in 100 ml 0,5 M Kaliumphosphat/Natriumhydroxid mit pH 11,4 suspendiert. 10 ml Divinylsulfon und 50 mg Natriumborhydrid wurden unter Rühren zugegeben. Die Suspension wurde drei Stunden bei Raumtemperatur gerührt und die Kugeln mit Wasser auf einem Glasfilter gewaschen. Die Kugeln wurden dann chemisch aktiviert (d. h. mit einem Verfahren von vielen möglichen) und waren bereit zur Kupplung von anderen Substanzen. Als Beispiel wurde Mercaptoethanol für eine salzabhängige Chromatographie gekuppelt: Die Kugeln wurden 3 Stunden bei Raumtemperatur mit 5% Mercaptoethanol in Wasser umgesetzt, welches mit 1 M Natriumhydroxid auf pH 9,5 titriert worden war.
  • Die Kugeln wurden dann gründlich mit destilliertem Wasser gewaschen und waren zur Verwendung bei der Reinigung von Proteinen unter Verwendung einer salzabhängigen Chromatographie bereit.
  • BEISPIEL 3
  • Reinigung von menschlichem Immunoglobulin aus unbehandeltem Blut unter Verwendung von gemäß Beispiel 2 hergestellten Fließbettteilchen
  • 100 g (abgetropft, Naßgewicht) von mit Divinylsulfon und Mecaptoethanol behandelten Agarose-Konglomeratkugeln, welche in 50 ml 0,75 M Ammoniumsulfat equilibriert und in diesem suspendiert waren, wurden in eine zylindrische Glassäule mit einem Innendurchmesser von 5 cm und einer Länge von 10 cm gegeben. Die Glassäule wurde am oberen und unteren Ende unter Verwendung von aufschraubbaren Kunststoffkappen versiegelt. Der untere Deckel hatte einen Auslaß mit einer Rohrleitung in der Mitte, während der obere Deckel einen entsprechenden Einlaß und einen mechanischen Rührer hatte. Mit dem mechanischen Rührer wird ein Rührvorgang durch eine luftdichte Manschette bereitgestellt, um die in der Säule enthaltenen Konglomeratkugeln zu rühren. Der Rührpropeller wurde so gestaltet, daß ein Flüssigkeitsstrom verhindert wird, der die Agarose-Konglomeratkugeln zum Auslaß im Säulenboden trägt. 2 1 unfiltriertes und nicht zentrifugiertes menschliches Blut (d. h. abgelaufenes Blut aus einer Blutbank), dem Ammoniumsulfat bis zu einer letztendlichen Konzentration von 0,75 M zugegeben wurde, wird durch die Säule vom oberen Ende her mit einer Strömung von 10 ml/min unter Rühren mit dem vorstehend genannten Rührer (d. h. um die Bildung von Kanälen durch das Fließbett zu vermeiden) geführt. 2000 ml 0,75 M Ammoniumsulfat wurden mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit zum Herauswaschen von ungebundenen Proteinen und Teilchen zugegeben. Schließlich wurden die gebundenen Proteine von den Konglomeratkugeln durch Führen von 500 ml 0,1 M Natriumchlorid durch die Säule eluiert.
  • Etwa 5 g menschliches Immunoglobulin wurden in die Natriumchlorid-Fraktion eluiert. Eine qualitative Analyse zeigte eine hohe Reinheit des Immunoglobulins mit einer sehr geringen Verunreinigung an Albumin (< 1%).
  • Eine entsprechende Reinigung von Immunoglobulinen mit Agarosekugeln; welche mit Divinylsulfon und Mercaptoethanol behandelt waren, ohne hohle Glaskugeln war in einer herkömmlich gepackten Säule nicht möglich, da die Säule durch die roten Blutzellen und andere klebrigen Materialien im Blutplasma verstopft wurde.
  • BEISPIEL 4
  • Immunosorption unter Verwendung von gemäß Beispiel 2 hergestellten Fließbettteilchen
  • Agarose-Fließbettteilchen, welche 4% Agarose enthalten und wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt wurden, wurden wie in Beispiel 2 beschrieben mit Divinylsulfon aktiviert.
  • 10 g (entwässert, Naßgewicht) aktiviertes Gel wurden mit Kaninchen-Immunoglobulin durch Inkubation des Gels über Nacht mit 20 ml Kaninchen-Immunoglobulinlösung (10 mg Immunoglobulin/ml in 0,1 M Natriumhydrogencarbonat-/Natriumhydroxidpuffer, pH 8,6 und 5% w/v Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 20000) gekuppelt. Überschüssige aktive Gruppen wurden durch Inkubation des Gels mit 0,5 M Ethanolamin/HCl, pH 9,0, für drei Stunden blockiert. Das Gel wurde mit mehr als 80% des zugegebenen Kaninchen-Immunoglobulins gekuppelt.
  • Die schwimmenden Konglomeratkugeln mit angehaftetem Kaninchen-Immunoglobulin konnten dann in einem Gerät verwendet werden, welches demjenigen in Beispiel 3 entspricht, um Antikörper gegen Kaninchen-Immunoglobulin aus unbehandeltem Serum von vorher mit reinem Kaninchen-Immunoglobulin immunisierten Ziegen zu adsorbieren. Der abgetrennte Antikörper war von einer Reinheit und Aktivität, welche derjenigen entsprach, die mit herkömmlich gepackten Säulen unter Verwendung von gefiltertem und zentrifugiertem Antiserum erhalten wurde.
  • BEISPIEL 5
  • Herstellung von Ionenaustausch-Fließbettteilchen
  • (a) Kationenaustausch-Fließbettteilchen. Konglomerieren von Polyacrylsäure/Acrylamid/N,N'-Methylenbis(acrylamid) und hohlen Glaskugeln
  • 300 ml destilliertes Wasser wurde zu 25 ml Acrylsäure, 100 ml Ethanol, 10 g N,N'-Methylenbisacrylamid, 25 g Acrylamid, 2 g Ammoniumpersulfat, 25 g hohlen Glaskugeln (B28/750, 3M) und 2 ml N,N,N,N-Tetramethylethylendiamin zugegeben. Die Mischung wurde gerührt, bis eine homogene Suspension erreicht wurde, und dann unter stetigem Rühren mit 5 M Natriumhydroxid auf einen pH von 8,5 titriert. Das Rühren wurde fortgesetzt, bis die Polymerisation der Suspension ablief. Nach der Polymerisation wurde der Block wie im Beispiel 1(b) beschrieben vermengt, und "Feinteilchen" wurden mittels "Umkehrsedimentation" abgetrennt. Im Anschluß an ein gründliches Waschen der Teilchen mit Wasser, 0,1 M HCl und 0,1 M NaCl wurde der Gehalt an Carboxylgruppen in dem Gel mit etwa 250 μmol pro g abgetropftem Nassgel mittels einfacher Titration bestimmt.
  • (b) Konglomeration von Acrylsäure/Acrylamid/N,N'-Methylenbisacrylamid und Vinyltriethoxysilan-beschichteten hohlen Glaskugeln
  • 60 g (trockene) hohle Glaskugeln (C15/250, 3M), 40 ml Acrylsäure, 32 g Acrylamid, 8 g N,N'-Methylenbisacrylamid und 5 ml Vinyltriethoxysilan wurden zu 300 ml destilliertem Wasser zugegeben. Die Mischung wurde eine Stunde lang gerührt und mit kaltem, 27,4%-igem Natriumhydroxid auf pH 7 gebracht. 1 g Ammoniumpersulfat und 1 ml N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin wurden als Polymerisations-Katalysatoren zugegeben, und das Rühren wurde fortgesetzt, bis der Polymerblock gebildet war. Der Polymerblock wurde anschließend wie in Beispiel 1(b) beschrieben vermengt, und "Feinteilchen" wurden durch "Umkehrsedimentation" entfernt. In einem Stufen-Proteinbindeversuch bei pH 9, 50 mM TRIS/HCl war 1 g abgetropftes Nasskonglomerat in der Lage, 96% von 190 mg angebotenem Lysozym zu binden.
  • (c) Konglomeration von Acrylsäure/Methacrylamid/N,N'-Methylenbisacrylamid und Vinyltriethoxysilan-beschichteten hohlen Glaskugeln
  • Der in Beispiel 5(b) beschriebenen Prozedur folgend wurde dieses Ionenaustauschkonglomerat hergestellt, indem Methacrylamid anstelle von Acrylamid verwendet wurde. In einem Stufen-Proteinbindeversuch bei pH 9, 50 mM TRIS/HCl war 1 g des resultierenden, abgetropften Nasskonglomerats in der Lage, 92% von 190 mg angebotenem Lysozym zu binden.
  • (d) Konglomeration von Acrylsäure/Methacrylamid/N,N'-Methylenbisacrylamid und Vinyltriethoxysilan-beschichteten hohlen Glaskugeln
  • Der im Beispiel 5(c) beschriebenen Prozedur folgend wurde dieses Ionenaustauschkonglomerat hergestellt, indem nur 20 ml Acrylsäure, 16 g Methacrylamid und 4 g N,N'-Methylenbisacrylamid verwendet wurden, was dem Konglomerat ein geringeres Trockengewicht gab und größeren Proteinen erlaubte, in das Konglomerat hinein bzw. aus diesem heraus zu diffundieren. In einem Stufen-Proteinbindeversuch bei pH 9, 50 mM TRIS/HCl war 1 g des Konglomerats in der Lage, 92% von 190 mg angebotenem Lysozym zu binden.
  • BEISPIEL 6
  • Immobilisiertes Enzym. Immobilisierung von Glucose-Oxidase auf gemäß Beispiel 2 hergestellten Fließbettteilchen
  • 10 g von mit Divinylsulfon aktivierten Agarose-Konglomeratkugeln aus Beispiel 2 wurden mit 20 ml einer Lösung von Glucose-Oxidase von Aspergillus niger (10 mg/ml in 1 M Kaliumhydrogenphosphat-/Natriumhydroxidpuffer, pH 10,5) gemischt. Das Gemisch wurde drei Stunden stehengelassen und die ungekuppelte Glucose-Oxidase mit 1 M Natriumchlorid aus den Kugeln herausgewaschen.
  • Die Enzym-gekuppelten Konglomeratkugeln zeigten eine Glucose-Oxidase-Aktivität mit Glucose als Substrat. Die Entwicklung von Wasserstoffperoxid wurde über eine Braunfärbung des Gels und der Lösung durch Kuppeln der Reaktion mit Peroxidase-(Meerrettich-Peroxidase)-Oxidation von Orthophenylendiamin festgestellt.
  • BEISPIEL 7
  • Fließbetteilchen, die immobilisiertes N-Acetyglucosamin zur Abtrennung von Weizenkeimagglutinin umfassen
  • Fließbettteilchenkugeln, die 4% Agarose enthielten und wie in Beispiel 1(b) beschrieben hergestellt wurden, wurden mit Divinylsulfon wie in Beispiel 2 beschrieben aktiviert. 10 g (getrocknet, Naßgewicht) des aktivierten Gels wurden an N-Acetylglucosamin durch Inkubation des Gels über Nacht mit 20 ml 0,5 M Kaliumphosphat-/Natriumhydroxidpuffer, pH 11,5, welcher 50 mg N-Acetylglycosamin pro ml enthielt, gekuppelt. Im Anschluß an die Inkubation wurde der Überschuß an aktiven Vinylgruppen durch 5% Mercaptoethanol blockiert, welches mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 9,5 titriert worden war. Das Gel wurde gründlich mit 1 M Natriumchlorid gewaschen. Die Bindungskapazität für Weizenkeimagglutinin war größer als 10 mg Lectin pro ml Gel.
  • BEISPIEL 8
  • Behandlung von Abwasser unter Verwendung von immobiliserter Meerrettich-Peroxidase
  • Flotierende Fließbettteilchen mit immobilisierter Meerrettich-Peroxidase, die wie im Beispiel 1(e) beschrieben hergestellt wurden, wurden dann in einem Fließbett zur Behandlung von industriellem Abwasser verwendet, welches eine Reihe von phenolischen Aminen und Chlorphenolen enthielt. Dem unbehandelten Abwasser wurde Wasserstoffperoxid bis zu einer Konzentration von 10 mM zugegeben, der pH wurde auf 5,5 eingestellt, und das Abwasser wurde dann durch eine Abwärtsströmungs-Fließbettsäule gepumpt, die die flotierenden, Peroxidase-immobilisierten Teilchen enthielt, welche, wie in 4 gezeigt, proximal dem Einlass gerührt wurden. Das Bett der Peroxidase-Fließbettteilchen wurde unterteilt in eine Turbulenzzone im oberen Bereich des Fließbettes (die oberen 7 cm) und eine Zone mit Teilchen in einem stationär fluidisierten Zustand (den unteren 20 cm), indem mit einer Geschwindigkeit von 50 UpM gerührt und die lineare Fließrate des Abwassers eingestellt wurde. Die enzymatische Oxidation und Polymerisation der phenolischen Verbindungen verursachte eine heftige Niederschlagsbildung im Effluenten, und nach der Sedimentation des Niederschlags war der Gehalt von phenolischen Substanzen im Abwasser von etwa 100 ppm auf etwa 10 ppm herabgesetzt.
  • Die heftige Niederschlagsbildung der polymerisierten phenolischen Verbindungen hätte es aufgrund von Verstopfung unmöglich gemacht, dieses Verfahren in einer herkömmlichen Säule mit gepacktem Bett auszuführen.
  • Des weiteren zeigte die Verwendung eines gerührten Fließbettes im Vergleich zu einem nicht-gerührten Fließbett eindeutig eine geringere Bildung von Kanälen durch das Bett und ergab eine vollständigere Reaktion.
  • BEISPIEL 9
  • (a) Fließbettteilchen hoher Dichte aus festen Acrylsäurecopolymer-Glaskugeln
  • Zu 300 ml destilliertem Wasser wurden 40 ml Acrylsäure, 28 g Acrylamid, 12 g N,N'-Methylenbisacrylamid, 5 ml Vinyltriethoxysilan und 245 g feste Glaskugeln (0,075–0,15 mm, Fryma, Schweiz) zugegeben. Die Suspension wurde eine Stunde lang gerührt und dann mit kaltem 27,4%-igem Natriumhydroxid auf pH 7 eingestellt. 1 g Ammoniumpersulfat und 1 ml N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin wurden als Polymerisations-Katalysatoren zugegeben, und das Rühren wurde fortgesetzt, bis ein Polymerblock gebildet war. Der Polymerblock wurde anschließend in einem Mischgerät zerteilt, gefolgt von wiederholter Sedimentation zur Entfernung von Feinteilchen. Diese Prozedur ergab etwa 800 ml konglomerierte Teilchen mit einer Dichte von 1,3 g/ml. In einem Stufen-Proteinbindeversuch (50 mM TRIS/HCl pH 9,0) waren 1 g nasser, jedoch abgetropfter konglomerierter Teilchen in der Lage, 61% von 190 mg angebotenem Lysozym aus Hühnereiweiß zu binden.
  • Ausgewählte Teilchen dieser konglomerierten Teilchen mit lediglich einem Dichte-Einstellteilchen sind in 1C gezeigt.
  • (b) Fließbettteilchen mit hoher Dichte aus festen Gelatine-Glaskugeln
  • Zu vier Proben von 100 ml 5% Gelatine in 0,15 M Natriumchlorid (35°C) wurden feste Glaskugeln (0,075–0,15 mm, Fryma, Schweiz) mit einer Dichte von 2,5 g/ml in ansteigenden Mengen zugegeben:
    A: 10 g
    B: 50 g
    C: 100 g
    D: 200 g
  • Nach der Einstellung des pH-Wertes auf 5,5 wurden alle Proben mit 2,0 ml Glutardialdehyd (25%-ige Lösung, Katalog-Nr. 820603, Merck) unter gründlichem Rühren versetzt. Nach 24 Stunden Inkubation bei Raumtemperatur wurden die polymerisierten Matrizen in einem Mischgerät zerkleinert. Die entstandenen Teilchen wurden von Verunreinigungen durch Ablagerung getrennt. Die Teilchen wurden dann auf einem Glasfilter gesammelt und von überschüssigem Wasser durch Anlegen von Vakuum an den Glasfilter befreit. Die nassen, aber abgetropften Teilchen wurden anschließend gewogen und das Teilchenvolumen durch Zugabe einer bekannten Menge an Flüssigkeit, gefolgt von der Bestimmung des Gesamtvolumens bestimmt. Die folgenden Teilchendichten wurden erhalten:
    Gemessene Dichte: Berechnete Dichte:
    A: 1,1 g/ml 1,06 g/ml
    B: 1,3 g/ml 1,25 g/ml
    C: 1,5 g/ml 1,43 g/ml
    D: 1,7 g/ml 1,67 g/ml

Claims (21)

  1. Verfahren einer Fließbettchromatographie in einer Flüssigkeit, wobei Moleküle in der Flüssigkeit an mindestens eine aktive Substanz gebunden werden, welche chemisch an Fließbettteilchen mit Poren, welche den Zugang der Moleküle in deren Inneres erlauben, gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließbettteilchen aus: (i) einem einzelnen Teilchen zum Einstellen der Dichte, das entweder (a) ein hohles Teilchen zum Einstellen einer niedrigen Dichte, das für die Flüssigkeit impermeabel ist und eine Dichte, welche die Flotation der Fließbettteilchen in der Flüssigkeit ermöglicht, aufweist; oder (b) ein Teilchen zum Einstellen einer hohen Dichte, welches eine Dichte aufweist, die eine Sedimentation der Fließbettteilchen in der Flüssigkeit ermöglicht, ist; und (ii) einer Matrix bestehen, welche durch Konsolidieren mindestens eines konglomerierenden Mittels, ausgewählt aus natürlichen und synthetischen organischen Monomeren und Polymeren, gebildet ist, wobei die Matrix das einzelne, die Dichte kontrollierende Teilchen aufweist, und die Matrix die aktive Substanz zum Binden des Moleküls in der Flüssigkeit kovalent daran gebunden aufweist; und dass die Fließbettteilchen (i) eine relative Dichte in Bezug auf die Flüssigkeit von weniger als 0,95 oder mehr als 1,1, und (ii) eine Teilchengröße im Bereich von 1 bis 1000 μm aufweisen; wobei die relative Dichte und der Teilchengrößenbereich der Fließbettteilchen so ausgewählt sind, dass die gewünschten Flotations-/Sedimentationseigenschaften der Fließbettteilchen in der Flüssigkeit bereitgestellt werden und im Wesentlichen keine Turbulenz in dem Fließbett erzeugt wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Teilchen hoher Dichte für die Flüssigkeit impermeabel ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Teilchen hoher Dichte fest ist.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Teilchen zum Einstellen der Dichte 1 bis 95%, im Allgemeinen 1,5 bis 75%, insbesondere 5 bis 50%, bevorzugt 5 bis 40% und am stärksten bevorzugt 5 bis 30% pro Volumen von jedem der Fließbettteilchen ausmacht.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Teilchen zum Einstellen der Dichte aus einem Material hergestellt ist, das aus natürlichen oder synthetischen organischen Polymeren und anorganischen Substanzen und Verbindungen ausgewählt ist.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Teilchen zum Einstellen der Dichte aus einem synthetischen organischen Polymer, ausgewählt aus Phenol-Formaldehydharzen, ABS-Harzen, Acrylpolymeren, Polyamiden, Polyimiden, Polyestern, Polyethern, polymeren Vinylverbindungen, Polyalkenen und substituierten Derivaten davon, und Copolymeren von zwei oder mehreren dieser Polymeren und substituierten Derivaten solcher Copolymeren, hergestellt ist.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Teilchen zum Einstellen der Dichte aus einer oder mehreren anorganischen Substanzen, ausgewählt aus: wasserfreien Formen von Siliciumdioxid, einschließlich amorphem Siliciumdioxid und Quarz; Metallsilicaten, einschließlich Silicaten von Lithium, Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Aluminium und Eisen, und Metallborsilicaten, wie Borsilicaten von diesen Metallen, Metallphosphaten, einschließlich Hydroxyapatit, Fluorapatit, Phosphorit und Autunit; Metalloxiden und -sulfiden, einschließlich Magnesium-, Aluminium-, Titan-, Vanadium-, Chrom-, Mangan-, Eisen-, Cobalt-, Nickel-, Kupfer- und Silberoxiden; nichtmetallischen Oxiden, einschließlich Boroxid; Metallsalzen, einschließlich Bariumsulfat; metallischen Elementen, einschließlich Magnesium, Aluminium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Indium, Kupfer, Silber, Gold, Palladium, Platin, Ruthenium, Osmium, Rhodium und Iridium und Legierungen von metallischen Elementen, wie etwa aus diesen metallischen Elementen gebildete Legierungen; kristallinen und amorphen Formen von Kohlenstoff, einschließlich Graphit, Ruß und künstlicher Kohle, hergestellt ist.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Teilchen zum Einstellen der Dichte aus amorphem Siliciumdioxid, Quarz oder Glas hergestellt ist.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder den Ansprüchen 4 bis 8, wobei das hohle Teilchen niedriger Dichte aus einem hohlen Kunststoffteilchen oder einem einzelligen Glasmikrokügelchen besteht.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Teilchen hoher Dichte aus einem Glasteilchen, bevorzugt einem Glasmikrokügelchen, besteht.
  11. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das konglomerierende Mittel aus natürlichen oder synthetischen organischen Monomeren und Polymeren, ausgewählt aus: natürlichen und synthetischen Polysacchariden und anderen Polymeren auf Kohlenhydratbasis, einschließlich Agar, Alginat, Carrageen, Guargummi, Gummi arabicum, Ghattigummi, Tragantgummi, Karayagummi, Gummi aus Johannisbrot, Xanthangummi, Agarosen, Cellulosen, Pectinen, Mucinen, Dextranen, Stärken und Heparinen; synthetischen organischen Monomeren und Polymeren, die in Polymeren resultieren, einschließlich Acrylpolymeren, Polyamiden, Polyimiden, Polyestern, Polyethern, polymeren Vinylverbindungen, Polyalkenen, und substituierten Derivaten davon, als auch Copolymeren, die mehr als eine dieser organischen Polymerfunktionalität umfassen, und substituierten Derivaten davon, hergestellt ist.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das konglomerierende Mittel Agarose ist.
  13. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die aktive Substanz ein Material oder Gemische von Materialien, ausgewählt aus organischen und anorganischen Verbindungen oder Ionen, umfasst.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die aktive Substanz einen Bestandteil umfasst, ausgewählt aus: Liganden, geladenen Spezies zur Ionenaustauschchromatographie; Proteinen, Farbstoffen, Enzyminhibitoren, spezifischen Liganden für spezifische Proteine, Biotin zur Reinigung von Avidin und anderen Biotin-bindenden Proteinen, Kohlenhydraten zur Reinigung von Lektinen oder Glucosidasen, Protein A, Chelaten, Iminodiessigsäure; Aminosäuren, Aginin, Lysin, Histidin; Sulfatpolymeren, Heparinen, Gelatinen; Benzhydroxamsäure; hydrophoben Liganden, Phenyl, Kohlenwasserstoffresten, Octylamin, Octanol; thiophilen Liganden, Divinylsulfon-aktivierten Substanzen, die mit Mercaptoethanol oder 4-Hydroxypyridin, 3-Hydroxypyridin, 2-Hydroxypyridin gekoppelt sind; natürlichen und synthetischen Polynukleotiden und Nukleinsäuren, DNA, RNA, Poly-A, Poly-G, Poly-U, Poly-C und Poly-T; natürlichen und synthetischen Polysacchariden und anderen Polymeren auf Kohlenhydratbasis, einschließlich Agar, Alginat, Carrageen, Guargummi, Gummi arabicum, Ghattigummi, Tragantgummi, Karayagummi, Gummi aus Johannisbrot, Xanthangummi, Agarosen, Cellulosen, Pectinen, Mucinen, Dextranen, Stärken und Heparinen; natürlichen und synthetischen Peptiden und Polypeptiden und anderen Polymeren auf Aminosäurebasis, einschließlich Gelatinen, Albuminen, Hämoglobulinen, Immunoglobulinen, einschließlich poly- und monoclonalen Antikörpern, Antigenen, Protein A, Protein G, Lektinen, Glycoproteinen, wie Ovomucoiden, Biotin-bindenden Proteinen, Avidin und Streptavidin und Enzymen, Proteasen und Proteaseinhibitoren; und Gemischen davon.
  15. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das konglomerierende Mittel, oder die Mittel oder Polymere, die in die Fließbettpartikel eingeführt werden, durch Verfahren der Aktivierung oder Derivatisierung so derivatisiert werden können, dass sie als eine oder mehrere aktive Substanzen fungieren.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Materialien zur Aktivierung oder Derivatisierung ausgewählt sind aus Cyanbromid, Divinylsulfon, Epichlorhydrin, Bisepoxyranen, Dibrompropanol, Glutarsäuredialdehyd, Carbodiimiden, Anhydriden, Hydrazinen, Periodaten, Benzochinonen, Triazinen, Tosylaten, Tresylaten und Diazoniumionen.
  17. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 16, wobei die relative Dichte von 1,1 bis 5, bevorzugt von 1,1 bis 2, ausgewählt ist.
  18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die relative Dichte von 0,2 bis 0,95, insbesondere von 0,3 bis 0,8, und bevorzugt von 0,5 bis 0,75 ausgewählt ist.
  19. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei sich die Größe der Fließbettteilchen innerhalb eines Bereiches von 50 bis 500 μm befindet.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, insbesondere zur Reinigung und Bindung von Proteinen und anderen Substanzen mit hohem Molekulargewicht, wobei sich die Größe der Fließbettteilchen innerhalb des Bereiches von 100 bis 500 μm befindet.
  21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, insbesondere für Enzymreaktionen, wobei sich die Größe der Fließbettteilchen innerhalb eines Bereiches von 200 bis 1000 μm befindet.
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Families Citing this family (132)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9101149D0 (sv) * 1991-04-17 1991-04-17 Pharmacia Lkb Biotech Beads for down stream processing
US6706188B2 (en) 1993-05-03 2004-03-16 Amersham Biociences Ab Process and means for down stream processing
US6498236B1 (en) 1996-08-30 2002-12-24 Upfront Chromatography A/S Isolation of immunoglobulins
DE69835275T2 (de) * 1997-01-07 2007-07-19 Kaneka Corp. Absorbens zum reinigen von körperflüssigkeiten
SE9700383D0 (sv) * 1997-02-04 1997-02-04 Pharmacia Biotech Ab An adsorption/separation method and a medium for adsorption/separation
SE9700769D0 (sv) 1997-03-04 1997-03-04 Pharmacia Biotech Ab Matriser för separation och separation som utnyttjar matriserna
US6315900B1 (en) * 1998-06-03 2001-11-13 Accurate Polymers Static separation method using non-porous cellulose beads
AU4498499A (en) 1998-06-18 2000-01-05 Upfront Chromatography A/S Expanded bed adsorption system
US7071005B1 (en) * 1998-08-24 2006-07-04 Centrus International, Inc. Method and device for concentrating selected groups of microorganisms
GB9822436D0 (en) * 1998-10-14 1998-12-09 Cambridge Combinatorial Ltd Sintered/co-sintered materials
EP0995803A3 (de) * 1998-10-20 2001-11-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Kit zum Probebehandeln und Verfahren zum Probebehandeln für Analyse mit einem Biosensor
CA2328614C (en) * 1999-02-12 2012-06-26 Biostream, Inc. Matrices for drug delivery and methods for making and using the same
AU3418900A (en) * 1999-03-26 2000-10-16 Upfront Chromatography A/S Fluidised bed purification of bio-macromolecules such as plasmid dna, chromosomal dna, rna, viral dna, bacteria and viruses
US6783962B1 (en) 1999-03-26 2004-08-31 Upfront Chromatography Particulate material for purification of bio-macromolecules
ATE346856T1 (de) * 2000-02-08 2006-12-15 Upfront Chromatography As Neue harze und ihre verwendung zur rückgewinnung von proteinen oder peptiden
US6977046B2 (en) 2000-05-12 2005-12-20 Upfront Chromatography A/S Bed adsorption system
ATE282205T1 (de) 2000-07-24 2004-11-15 Health Research Inc Verfahren zur detektion von prostata-spezifischem membran-antigen in serum
US20020043496A1 (en) * 2000-08-01 2002-04-18 Boddu Veera M. Composite biosorbent for treatment of waste aqueous system(s) containing heavy metals
US7604807B2 (en) * 2000-12-01 2009-10-20 Auburn University Use of pullulan to isolate and preserve biological material
US7022514B2 (en) 2000-12-01 2006-04-04 Auburn University Use of Acacia Gum to isolate and preserve biological material
US20040140265A1 (en) * 2000-12-29 2004-07-22 Lihme Allan Otto Fog Extracorporeal capturing of specific bio-macromolecular entities from extracellular body fluids
DE10120821A1 (de) * 2001-04-27 2002-10-31 Sachtleben Chemie Gmbh Mit Polyalken beschichtete, poröse Füllstoffe
US6849186B2 (en) * 2001-05-02 2005-02-01 Phillips Plastic Corporation Composite particles
DE10125258A1 (de) * 2001-05-23 2003-01-09 November Ag Molekulare Medizin Verfahren zur Bestimmung des Bindeverhaltens von an Ziel-Molekülen spezifisch bindenden Liganden
EP2272378B1 (de) 2001-06-01 2014-08-06 Upfront Chromatography A/S Fraktionierung von proteinhaltigen Mischungen
US7291457B2 (en) 2001-06-21 2007-11-06 The Regents Of The University Of California Electrochemical detection of mismatch nucleic acids
US7276254B2 (en) * 2002-05-07 2007-10-02 Xerox Corporation Emulsion/aggregation polymeric microspheres for biomedical applications and methods of making same
EP1507858B1 (de) 2002-05-29 2008-09-17 DSM IP Assets B.V. Verfahren zur reinigung einer rhizomucor aspartat-protease
DE10240572A1 (de) * 2002-08-29 2004-03-18 Horst Ksiensyk Aquarien- und Teichwasserfilter
JP2004138575A (ja) * 2002-10-21 2004-05-13 Shinwa Kako Kk クロマトグラフィー用担体、前処理用担体及びキット
GB0229696D0 (en) * 2002-12-20 2003-01-29 Amersham Biosciences Ab Separation medium
US20050042772A1 (en) * 2003-02-07 2005-02-24 Beyond Genomics Removal of proteins from a sample
CA2523124A1 (en) * 2003-03-20 2004-10-07 Gary D. Niehaus Self-contained assay device for rapid detection of biohazardous agents
US20070092960A1 (en) * 2003-03-21 2007-04-26 Upfront Chromatography A/S Method for high throughput volumes in the fractionation of bio-molecules by chromatographic systems
US20050010231A1 (en) * 2003-06-20 2005-01-13 Myers Thomas H. Method and apparatus for strengthening the biomechanical properties of implants
US8022013B2 (en) 2003-08-29 2011-09-20 Illumina, Inc. Method of forming and using solid-phase support
US7052734B2 (en) 2003-09-25 2006-05-30 General Dynamics Land Systems Inc. Integral pigments in composite surfaces
JPWO2005053643A1 (ja) * 2003-12-01 2007-06-28 三菱ウェルファーマ株式会社 リポソーム
DE10360465B4 (de) 2003-12-22 2008-02-14 Pfleiderer Water Systems Gmbh Bakterienträgermaterial
US7429391B2 (en) * 2004-01-30 2008-09-30 Access Business Group International Llc Holistic composition and method for reducing skin pigmentation
US20190151914A1 (en) * 2004-03-05 2019-05-23 Specialty Earth Sciences, Llc Encapsulated reactant and process
US7309426B2 (en) * 2004-04-23 2007-12-18 Agilent Technologies, Inc. Composition and method for high efficiency chromatography
CN102924565A (zh) 2004-06-07 2013-02-13 厄普弗朗特色谱公司 血浆或者血清蛋白的分离
US20070142629A1 (en) * 2004-06-16 2007-06-21 Ciphergen Biosystems, Inc. Multichemistry fractionation
FR2872064B1 (fr) * 2004-06-29 2007-11-09 Rhodia Cons Spec Ltd Utilisation de gomme vegetale eventuellement modifiee et eventuellement insoluble pour l'elimination de substances organiques naturelles ou synthetiques dans des liquides
US7507337B2 (en) * 2004-09-03 2009-03-24 Symyx Technologies, Inc. System and method for rapid chromatography with fluid temperature and mobile phase composition control
SG131015A1 (en) * 2005-09-15 2007-04-26 Millipore Corp Method and apparatus for making porous agarose beads
SG131016A1 (en) * 2005-09-19 2007-04-26 Millipore Corp Asymmetric porous adsorptive bead
US20080283792A1 (en) * 2005-10-28 2008-11-20 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Separation Medium with Various Functionalities
CL2007002615A1 (es) 2006-09-08 2008-04-18 Wyeth Corp Metodos para aislar o purificar un producto que comprende poner el producto enlazado en contacto con al menos una solucion de lavado que comprende arginina y luego eluir el producto; y dicho producto.
WO2008060940A2 (en) 2006-11-10 2008-05-22 New Jersey Institute Of Technology Inverse fluidization for purifying fluid streams
SG144809A1 (en) 2007-01-11 2008-08-28 Millipore U K Ltd Benzimidazole compounds and their use as chromatographic ligands
US8815551B2 (en) 2007-01-15 2014-08-26 Upfront Chromatography A/S Production of biofuel and protein from a raw material
US8074804B2 (en) * 2007-02-14 2011-12-13 Wisconsin Electric Power Company Separation of cenospheres from fly ash
ES2616982T3 (es) 2007-03-28 2017-06-15 Patheon Holdings I B.V. Columna de lecho expandido y cromatografía desechable
WO2008126477A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Powdertech Co., Ltd. 無機粒子含有エマルション及び無機粒子含有エマルションを用いた粒子の製造方法
WO2009008802A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-15 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Method for preparation of a biomolecule adsorbent
PL2222396T3 (pl) * 2007-12-03 2017-08-31 Patheon Holdings I B.V. Sposób wytwarzania perełek
WO2009102258A1 (en) * 2008-02-15 2009-08-20 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Separation of biomolecules
US8188242B2 (en) * 2008-04-08 2012-05-29 Bio-Rad Laboratories, Inc. Chromatography purification of antibodies
AU2009238686B2 (en) 2008-04-22 2014-08-28 Cytiva Bioprocess R&D Ab Chromatography medium
GB0808350D0 (en) * 2008-05-09 2008-06-18 Airbus Uk Ltd Self-cleaning surfaces
US7947492B2 (en) * 2008-08-20 2011-05-24 Northeastern Ohio Universities College Of Medicine Device improving the detection of a ligand
DE102008046973A1 (de) * 2008-09-12 2010-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen aus Wasser
DK2355664T3 (da) 2008-09-30 2014-10-06 Upfront Chromatography As Fremgangsmade til tilvejebringelse af et beta-lactoglobulin-produkt og et alfa-beriget valleproteinisolat
FR2937634B1 (fr) * 2008-10-27 2011-09-30 Commissariat Energie Atomique Procede de decontamination d'un effluent liquide comprenant un ou plusieurs elements chimiques radioactifs par traitement en lit fluidise
GB2470042B (en) * 2009-05-06 2011-10-19 Arvia Technology Ltd Treatment of contaminated liquids
EP3964287A1 (de) 2009-06-01 2022-03-09 Waters Technologies Corporation Hybridmaterial für chromatographie-trennungen
US11439977B2 (en) 2009-06-01 2022-09-13 Waters Technologies Corporation Hybrid material for chromatographic separations comprising a superficially porous core and a surrounding material
US8193128B2 (en) * 2009-06-17 2012-06-05 The Penn State Research Foundation Treatment of particles for improved performance as proppants
GB2473814B (en) * 2009-09-16 2014-06-11 Spheritech Ltd Hollow particulate support
US8261577B2 (en) 2009-12-21 2012-09-11 3M Innovative Properties Company Method for making hollow microspheres
US20110152057A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Gang Qi Hollow microspheres
EP2525905B1 (de) 2010-01-19 2020-11-04 Illumina, Inc. Verfahren und zusammensetzungen zur verarbeitung chemischer reaktionen
GB201010644D0 (en) 2010-06-24 2010-08-11 Upfront Chromatography As Recycling of enzymes from bioreactors
US10092893B2 (en) 2010-07-26 2018-10-09 Waters Technologies Corporation Superficially porous materials comprising a substantially nonporous hybrid core having narrow particle size distribution; process for the preparation thereof; and use thereof for chromatographic separations
EP2619568A4 (de) * 2010-09-23 2014-06-25 Ge Healthcare Bio Sciences Einweg-schlämmungs- und chromatographiesysteme
FR2977893B1 (fr) * 2011-07-11 2015-02-20 Lab Francais Du Fractionnement Procede de preparation d'un concentre d'immunoglobulines polyvalentes
US9284346B2 (en) * 2011-09-07 2016-03-15 Therapeutic Proteins International, LLC Preparative chromatography column and methods
WO2013096157A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 3M Innovative Properties Company Bioseparation compositions and methods for making and using same
US9351978B2 (en) 2012-02-29 2016-05-31 Mead Johnson Nutrition Company Neurogenesis screening method and uses thereof
WO2014064132A1 (en) 2012-10-23 2014-05-01 Upfront Chromatography A/S Separation processes for soy protein
CN103304107B (zh) * 2013-07-03 2015-11-18 湖南大学 一种处理柑橘罐头果胶废水的方法
US9661868B2 (en) 2013-07-16 2017-05-30 Mead Johnson Nutrition Company Expanded bed adsorption methods for isolation of basic milk proteins including lactoferrin
US9226914B2 (en) 2013-07-16 2016-01-05 Mead Johnson Nutrition Company Methods for promoting neuronal development and/or health
US9241923B2 (en) 2013-07-16 2016-01-26 Mead Johnson Nutrition Company Methods for promoting neuronal development and/or health
US9609888B2 (en) 2013-07-31 2017-04-04 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing synergistic combination and uses thereof
US10709770B2 (en) 2013-07-31 2020-07-14 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing a prebiotic and lactoferrin and uses thereof
WO2015050744A2 (en) 2013-10-03 2015-04-09 Mjn U.S. Holdings Llc Neurogenesis screening method and uses thereof
US20150157048A1 (en) 2013-12-11 2015-06-11 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing stearidonic acid and uses thereof
US10028519B2 (en) 2014-03-05 2018-07-24 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing ceramide and uses thereof
US20150290261A1 (en) 2014-04-10 2015-10-15 Mead Johnson Nutrition Company Methods of use for probiotics and prebiotics
US20150305359A1 (en) 2014-04-24 2015-10-29 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions directed to subjects having cow's milk protein allergies
US20150305385A1 (en) 2014-04-25 2015-10-29 Mead Johnson Nutrition Company Pediatric nutritional composition with human milk oligosaccahrides, prebiotics and probiotics
US20160015068A1 (en) 2014-07-16 2016-01-21 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional formulas containing oil blends and uses thereof
US20160029682A1 (en) 2014-08-01 2016-02-04 Mead Johnson Nutrition Company Hydrolyzed lactose-containing nutritional compositions and uses thereof
WO2016023553A1 (en) 2014-08-15 2016-02-18 Upfront Chromatography A/S Method for separating alpha-lactalbumin and beta-lactoglobulin
US20160095339A1 (en) 2014-10-01 2016-04-07 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional composition for gastrointestinal environment to provide improved microbiome and metabolic profile
AU2015330430A1 (en) 2014-10-06 2017-04-20 Upfront Chromatography A/S Isolation of soluble proteins from aggregated casein-containing mixtures
CN107072282A (zh) 2014-11-07 2017-08-18 Mjn 美国控股有限责任公司 包含益生元和乳铁蛋白的营养组合物及其应用
CN104383719B (zh) * 2014-12-01 2016-04-06 东北石油大学 一种倒置流化床油滴捕获器
US10525016B2 (en) 2015-06-03 2020-01-07 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing an elevated level of inositol and uses thereof
US20170006897A1 (en) 2015-07-10 2017-01-12 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions and methods for promoting cognitive development
US10582714B2 (en) 2015-07-10 2020-03-10 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions and methods for promoting cognitive development
US10617701B2 (en) 2015-07-10 2020-04-14 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing phosphatidylethanolamine, sphingomyelin and docosahexaenoic acid
US20170020950A1 (en) 2015-07-23 2017-01-26 Mead Johnson Nutrition Company Methods for modulating kinases
WO2017027796A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Waters Technologies Corporation Nickel-cobalt alloy material devices and components
US9730969B2 (en) 2015-11-06 2017-08-15 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions for promoting gut barrier function and ameliorating visceral pain
US10034937B2 (en) 2015-12-04 2018-07-31 Mead Johnson Nutrition Company Synergistic nutritional compositions and uses thereof
DE102015120866A1 (de) 2015-12-01 2017-06-01 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Kompositpartikeln und von Speiserelementen für die Gießereiindustrie, entsprechende Speiserelemente und Verwendungen
EP3426390A1 (de) 2016-03-06 2019-01-16 Waters Technologies Corporation Poröse materialien mit kontrollierter porosität, verfahren zu davon herstellung und davon verwendung für chromatografische trennungen
FR3050200B1 (fr) * 2016-04-13 2018-04-13 Veolia Water Solutions & Technologies Support Procede de traitement d'eau par adsorption sur charbon actif et clarification, et installation correspondante.
US20180064739A1 (en) 2016-09-06 2018-03-08 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional composition with human milk oligosaccharides and uses thereof
US20180103675A1 (en) 2016-10-14 2018-04-19 Mead Johnson Nutrition Company Personalized pediatric nutrition products comprising human milk oligosaccharides
EP3529212A4 (de) * 2016-10-19 2020-06-10 H2Nano Inc. Verbundmaterial zur wasserbehandlung
US20180133287A1 (en) 2016-11-14 2018-05-17 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions providing dietary management of colic
US20180153951A1 (en) 2016-12-05 2018-06-07 Mead Johnson Nutrition Company Methods for Inducing Adipocyte Browning, Improving Metabolic Flexibility, and Reducing Detrimental White Adipocyte Tissue Deposition and Dysfunction
US10980269B2 (en) 2016-12-12 2021-04-20 Mead Johnson Nutrition Company Protein hydrolysates and methods of making same
US20180161292A1 (en) 2016-12-12 2018-06-14 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing butyrate and uses thereof
US20180160714A1 (en) 2016-12-12 2018-06-14 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing butyrate and uses thereof
US20180168215A1 (en) 2016-12-21 2018-06-21 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing inositol and uses thereof
CN106957840A (zh) * 2017-04-13 2017-07-18 浙江天韵生态环境工程有限公司 一种可生物降解的微生物缓释剂及其制备方法和应用
US20180333426A1 (en) 2017-05-17 2018-11-22 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional composition with human milk oligosaccharides and uses thereof
JP7053243B2 (ja) 2017-12-13 2022-04-12 東洋炭素株式会社 微生物固定化担体
US20190208807A1 (en) 2018-01-05 2019-07-11 Mead Johnson Nutrition Company Nutritional compositions containing milk-derived peptides and uses thereof
GB2573538B (en) 2018-05-09 2023-01-04 Mjn Us Holdings Llc Pediatric nutritional compositions and methods for infants delivered by C-section
SG11202103986PA (en) * 2018-10-31 2021-05-28 Repligen Corp Packed incompressible chromatography resins and methods of making the same
CN111505169B (zh) * 2020-06-04 2022-04-12 山东省食品药品检验研究院 一种基于超高效液相色谱串联质谱法检测苯甲羟肟酸的方法及其应用
WO2022034176A2 (en) * 2020-08-13 2022-02-17 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Delivery device
CN113060779B (zh) * 2020-12-18 2022-12-23 广州市悦瑞环境工程有限公司 一种蜕皮型污水中悬浮物吸附球板
WO2022144718A1 (en) * 2020-12-31 2022-07-07 Università degli Studi di Perugia Continuous flow production of ion exchange membranes immobilized on glass support
CA3226658A1 (en) 2021-08-13 2023-02-16 Michael Palsson Industrial method for isolating an analyte from a liquid mixture

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2662091A (en) * 1950-09-25 1953-12-08 William W Odell Process and means of promoting chemical reactions
US2797201A (en) * 1953-05-11 1957-06-25 Standard Oil Co Process of producing hollow particles and resulting product
IT947165B (it) * 1971-05-17 1973-05-21 Grefco Composizioni e processo per la eliminazione selettiva di prodot ti oleosi dall acqua
JPS5233092B2 (de) * 1971-08-19 1977-08-26
JPS5222756B2 (de) * 1973-03-14 1977-06-20
JPS548353B2 (de) * 1973-08-21 1979-04-14
US4054631A (en) * 1973-08-21 1977-10-18 Nippon Electric Glass Company, Limited Method for agglomerating hygroscopic dust and moisture-containing coarser particles
GB1492182A (en) * 1973-11-07 1977-11-16 Nippon Oil Co Ltd Process for fluidised contact
DE2646879A1 (de) * 1975-10-21 1977-05-05 Takeda Chemical Industries Ltd Matrix aus einem in wasser unloeslichen beta-1,3-glucangel und verfahren zu ihrer herstellung
FR2334106A1 (fr) * 1975-12-02 1977-07-01 Pasteur Institut Gel magnetique convenant pour dosages immunoenzymatiques
US4032407A (en) 1976-02-24 1977-06-28 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research & Development Administration Tapered bed bioreactor
US4110164A (en) * 1977-04-19 1978-08-29 Standard Brands Incorporated Agglomerated fibrous cellulose
US4202774A (en) 1978-05-24 1980-05-13 Dorr-Oliver Incorporated Flow distributor for fluid bed biological reactor
CA1125929A (en) * 1978-07-19 1982-06-15 Robert F. Hickey Excess-growth control system for fluidized bed reactor
US4202737A (en) * 1978-08-02 1980-05-13 Rohm And Haas Company Ion exchange process for desalination
EP0021563B1 (de) * 1979-04-20 1984-08-01 The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Harzmassen, ihre Verwendung und Gegenstand daraus
EP0021267B1 (de) * 1979-06-18 1982-06-16 PQ Corporation Agglomerierter Zeolith-Ionenaustauscher
CA1143684A (en) * 1979-08-23 1983-03-29 Ecolotrol, Inc. Downflow bioreactor
WO1981002844A1 (en) * 1980-04-04 1981-10-15 G Hirs Filter medium and method of making same
US4594158A (en) * 1981-09-03 1986-06-10 Rohm And Haas Filter aid materials bearing anion exchange resins
JPS58154702A (ja) * 1982-03-09 1983-09-14 Mitsui Petrochem Ind Ltd 撹拌流動層型気相重合装置のガス分散板
JPS5962339A (ja) 1982-09-30 1984-04-09 Toray Eng Co Ltd 粉粒体処理装置
GB8333794D0 (en) * 1983-12-19 1984-01-25 Atomic Energy Authority Uk Materials
DE3581827D1 (de) * 1984-04-24 1991-04-04 Kanto Kagaku Poroese keramische cordientkoerper, ihre herstellung und ihre verwendung.
US4589927A (en) * 1984-05-29 1986-05-20 Battelle Development Corporation Liquid multisolid fluidized bed processing
JPH0634993B2 (ja) * 1984-09-17 1994-05-11 学校法人早稲田大学 三相流動層水質浄化方法
US4675113A (en) * 1984-11-28 1987-06-23 University Patents, Inc. Affinity chromatography using dried calcium alginate-magnetite separation media in a magnetically stabilized fluidized bed
DE3614900A1 (de) 1986-05-02 1987-11-05 Bayer Ag Wirbelbett zur durchfuehrung von gas-feststoffreaktionen
WO1987007851A1 (en) * 1986-06-18 1987-12-30 Honeyoak International Pty. Ltd. Water absorbing composition
GB2196252B (en) * 1986-09-18 1990-10-17 London Pharmacy Innovation Gastric controlled-release dosage forms
AT390568B (de) * 1986-10-30 1990-05-25 Wageneder Sbm Gmbh Prallmuehle zum zerkleinern von gestein od. dgl.
SE8604684L (sv) * 1986-11-03 1988-05-04 Excorim Kommanditbolag Sett att belegga fasta partiklar med en hydrofil gel samt genom settet belagda partiklar
DK259789D0 (da) * 1989-05-26 1989-05-26 Kem En Tec Ltd Aps Partikulaert materiale
SE9101149D0 (sv) * 1991-04-17 1991-04-17 Pharmacia Lkb Biotech Beads for down stream processing

Also Published As

Publication number Publication date
DK165090D0 (da) 1990-07-09
ATE185089T1 (de) 1999-10-15
EP0976447A1 (de) 2000-02-02
US5866006A (en) 1999-02-02
EP0607998A2 (de) 1994-07-27
CA2086752A1 (en) 1992-01-10
EP0538350B1 (de) 1996-09-25
EP0722771A1 (de) 1996-07-24
EP0978311B1 (de) 2004-11-03
DE69133426D1 (de) 2004-12-09
HUT67261A (en) 1995-03-28
HU9300033D0 (en) 1993-09-28
DK0538350T3 (da) 1997-10-06
AU8219591A (en) 1992-02-04
ES2094572T3 (es) 1997-01-16
JPH06505911A (ja) 1994-07-07
WO1992000799A1 (en) 1992-01-23
CA2259062A1 (en) 1992-01-10
ATE143139T1 (de) 1996-10-15
CA2259061A1 (en) 1992-01-10
US5935442A (en) 1999-08-10
DE69122271D1 (de) 1996-10-24
DE69122393D1 (de) 1996-10-31
DE69131670D1 (de) 1999-11-04
DK0607998T3 (de) 1997-03-17
CA2259061C (en) 2001-12-04
DE69122271T2 (de) 1997-04-24
ES2095944T3 (es) 1997-03-01
EP0607998B1 (de) 1996-09-18
EP0978311A1 (de) 2000-02-09
JP3168206B2 (ja) 2001-05-21
ATE143288T1 (de) 1996-10-15
DE69122393T2 (de) 1997-04-24
US6043067A (en) 2000-03-28
EP0538350A1 (de) 1993-04-28
ATE281234T1 (de) 2004-11-15
DE69131670T2 (de) 2000-06-08
AU659090B2 (en) 1995-05-11
CA2086752C (en) 2001-01-16
CA2259062C (en) 2002-11-12
EP0722771B1 (de) 1999-09-29
EP0607998A3 (de) 1994-08-31

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