hrvatski

Razvoj matematičkog modela kontinuirane separacije BS albumina ekstrakcijom u vodenom dvofaznom sustavu

Genetski algoritmi su stohastičke, globalne, istraživačke i optimizacijske metode koje oponašaju prirodnu biološku evoluciju. Oni djeluju na populaciju mogućih rješenja oponašajući zakone preživljavanja u prirodi s ciljem evoluiranja najbolje prilagođenih, odnosno onih sposobnijih, te na taj način pridonose razvoju i približavanju k optimalnom rješenju u domeni problema. U ovom radu provedeno je optimiranje procesa ekstrakcije modelne otopine proteina bovine serum albumina (BSA) u vodenom dvofaznom sustavu, PEG6000 - H2O - (NH4)2SO4, upotrebom genetskog algoritma (GA). U seriji eksperimenata provedenih u šaržnom sustavu istraživan je utjecaj pH, masenog udjela PEG-a, masenog udjela amonij - sulfata i koncentracije modelne otopine BSA na koeficijent raspodjele (omjer ravnotežnih koncentracija proteina u ekstraktnoj i rafinatnoj fazi) u vodenom dvofaznom sustavu. Optimalni koeficijent raspodjele K = 0, 0874 postignut je pri pH = 5, 5 ; koncentraciji otopine BSA, cBSA = 1, 5 mg cm-3 ; masenom udjelu PEG-a, wPEG = 0, 1138 i masenom udjelu amonij-sulfata, wAMS = 0, 0970. U usporedbi sa 1530 pokusa potrebnih za provedbu potpunog plana eksperimenta, upotrebom GA optimum procesa procijenjen je u samo devet pokusa. Pri optimalnim uvjetima, procijenjenim genetskim algoritmom, provedena je kontinuirana ekstrakcija BSA u separatoru tipa mješač - taložnik. Postavljen je matematički model procesa separacije modelne otpine proteina BSA u separatoru tipa mješač - taložnik te je provedena simulacija procesa. Konstanta brzine separacije proteina određena je iz odziva procesa na impulsnu pobudu. Usporedbom eksperimentalno dobivenih rezultata sa rezultatima simulacije procesa pomoću modela pokazana je primjenjivost modela.

genetski algoritam; optimiranje; vodeni dvofazni sustav; polietilenglikol - voda - amonij sulfat; bovine serum albumin; separator tipa mješač - taložnik; matematički model procesa

nije evidentirano