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dc.contributor.authorRodriguez, Guilherme Youssef
dc.date.accessioned2016-06-02T19:56:43Z
dc.date.available2011-04-27
dc.date.available2016-06-02T19:56:43Z
dc.date.issued2011-03-01
dc.identifier.citationRODRIGUEZ, Guilherme Youssef. Estudo da cinética e do equilíbrio da adsorção da cefamicina C em resina de troca iônica e simulação do processo contínuo. 2011. 88 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2011.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4069
dc.description.abstractThe cephamycin C (CefC) is a beta-lactam antibiotic produced from submerged and aerated cultures of Streptomyces clavuligerus. Acts as inhibitor of cell wall formation of Gram-negative bacteria and is resistant to the hydrolytic action of betalactamases enzymes. The literature presents few scientific results published regarding the purification of CefC, and the information is restricted to international patents. The first results regarding the production and purification of CefC are being released by the research group in Biochemical Engineering from the DEQ/UFSCar, in national and international conferences. Thus, given the importance of CefC, indispensable researches are needed particularly regarding the process of extraction and purification. In this work kinetics and equilibrium mathematical models were proposed to the adsorption of CefC on StreamLine QX-L ion exchange resin. Through experimental batch assays, the effects of pH (2.8, 4.7 and 6.8) and temperature (13°C, 20°C and 30°C) were studied, analyzing the intrinsic parameters calculated by nonlinear regression. The CARE model was adopted for continuous process and material balances were performed at each control surface. These balance equations were generated considering the models proposed in the batch tests. The general objective of this work is the simulation and optimization of the continuous process, applied to CefC. The simulations were carried both in transient and permanent modes. Steady state was optimized on performance parameters concentration factor (CF), purification factor (PF), efficiency (η) and productivity (σ), taking the system flows as independent variables. The numeric method adopted was the Sequential Quadratic Programing (SQP). It was found that the StreamLine QX-L resin adsorbs CefC around 0.25 mg/g, although higher values can be achieved with higher initial concentrations at pH 4.7. The best condition found was at pH 6.8 at 30°C, since it provides a reasonable maximum adsorption capacity without substantial affinity adsorbent-adsorbate loss. The batch models proposed agree with the tendency observed experimentally and the continuous process was simulated and optimized in the best condition. The calculations showed that it is possible to concentrate the CefC and operate the system in high yields, although these events do not occur concurrently.eng
dc.description.sponsorshipUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectEngenharia bioquímicapor
dc.subjectAntibióticospor
dc.subjectProdutos biotecnológicos - purificaçãopor
dc.subjectModelagempor
dc.titleEstudo da cinética e do equilíbrio da adsorção da cefamicina C em resina de troca iônica e simulação do processo contínuopor
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Pasotto, Marlei Barboza
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=E439269por
dc.description.resumoA cefamicina C (CefC) é um antibiótico beta-lactâmico produzido a partir de cultivos submersos e aerados de Streptomyces clavuligerus. Age como inibidor da formação da parede celular de bactérias Gram-negativas, além de ser resistente à ação hidrolítica de enzimas beta-lactamases. A literatura apresenta poucos resultados científicos publicados a respeito da purificação da CefC, sendo que as informações são restritas às patentes internacionais. Os primeiros resultados a respeito da produção e purificação da CefC estão sendo divulgados pelo grupo de pesquisa em Engenharia Bioquímica do DEQ/UFSCar, em congressos nacionais e internacionais. Sendo assim, devido à importância da CefC, entende-se que são imprescindíveis pesquisas referentes à obtenção deste antibiótico, particularmente a respeito do processo de extração e purificação. Neste trabalho foram propostos modelos matemáticos de cinética e equilíbrio da adsorção da CefC na resina de troca iônica StreamLine QX-L. Através de ensaios experimentais em batelada foi verificada a influência do pH (2,8; 4,7 e 6,8) e da temperatura (13°C, 20°C e 30°C) sobre o sistema, analisando os parâmetros intrínsecos calculados por regressão não-linear. O modelo CARE (Continuous Adsorption Recycle Extraction) de processo contínuo foi adotado e balanços de massa foram efetuados em cada fronteira pertinente. Tais equações de balanço foram geradas considerando os modelos propostos nos ensaios em batelada, sendo que o objetivo geral do trabalho é simular e otimizar o processo contínuo, aplicado à CefC. As simulações foram conduzidas tanto em regime transiente quanto no permanente. O estado estacionário foi otimizado nos parâmetros de desempenho fator de concentração (FC), fator de purificação (FP), rendimento (η) e produtividade (σ), tomando as vazões do sistema como variáveis independentes. O método numérico empregado foi a Programação Seqüencial Quadrática. Foi verificado que a resina StreamLine QX-L adsorve a CefC em torno de 0,25 mg/g, sendo que maiores valores podem ser alcançados com maiores concentrações iniciais em pH 4,7. A melhor condição encontrada foi em pH 6,8 à 30°C, pois forneceu uma capacidade máxima de adsorção razoável sem perda substancial de afinidade adsorventeadsorbato. Os modelos propostos em batelada concordaram com a tendência observada experimentalmente e o processo contínuo foi simulado e otimizado na melhor condição. Os cálculos mostraram que é possível concentrar a CefC e operar o sistema em altos rendimentos, embora esses fatos não ocorram concomitantemente.por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3444129592454266por


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