elements30 - Evonik Industries

Slo wakei investiert. Hier werden die Aminosäuren fermentiert
und zum Teil bis zur Rohkristallisation aufgearbeitet,
während die abschließende Aufarbeitung im französischen
Ham oder im chinesischen Wuming erfolgt, beides Standorte
von Rexim. Damit kann Rexim eine GMP­konforme Produktion
über die gesamte Herstellungskette sicherstellen und
den Kunden einen hohen Qualitätsstandard garantieren, den
insbesondere die regulierten pharmazeutischen Märkte
verlan gen.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit wichtige
Voraussetzung für Erfolg
Werden die Aminosäuren in der Wirkstoffsynthese eingesetzt,
müssen hohe Anforderungen an die Reinheit der Produkte
und die Reproduzierbarkeit der Herstellungsprozesse
erfüllt werden. Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist eine
effektive Produktaufarbeitung, die hohe Reinheiten bei gleichzeitig
hoher Ausbeute garantiert. Die Produkt auf arbeitung
wiederum hängt direkt von der Leistungsfähigkeit des Bakterienstammes
und des fermentativen Verfahrens ab.
In der Vergangenheit wurden Stammentwicklung, Fermen
tation und Aufarbeitung häufig sequenziell abgearbeitet.
Heute arbeiten die Wissenschaftler bei Evonik in interdisziplinären
Teams parallel an diesen Fragestellungen (Abb.2).
Er kennt nisse aus Aufarbeitungsversuchen über kritische
Ne ben pro dukte können so direkt in die Stamm­ und Prozess
entwick lung einfließen. Dadurch lassen sich die Entwick
lungskosten reduzieren und die Zeit bis zum Markt eintritt
verkürzen.
Abbildung 2
Die interdisziplinäre Zusammenarbeit bei
Stammentwicklung, Fermentation
und Aufarbeitung spart Zeit und Geld
Stammentwicklung Fermentation
s
Aufarbeitung
s
Während viele Unternehmen ihre Stämme zunächst
über klassische ungerichtete Mutagenese optimiert haben,
hat Rexim in Zusammenarbeit mit den Biotechnologen des
Evonik­Geschäftsgebiets Bioproducts von Anfang an auf die
modernen rationalen Methoden gesetzt. Damit konnten sie
verschiedene Parameter wie Produktivität, Ausbeute der
Kohlenstoffquelle und Nebenprodukte in den Mikro organismen
gezielt optimieren. Dies dient nicht nur der Schonung
von Ressourcen, sondern lässt auch die Herstellungskosten
sinken. In Abbildung 3 ist exemplarisch gezeigt, wie Ausbeuten
und Produktivitäten in den vergangenen Jahren stiegen
und die Bildung von Nebenprodukten kontinuierlich
zurückging.
Ein neuer Weg zu hochreinem L-Tryptophan
Ein zweiter Schwerpunkt von Forschung und Entwicklung
bei Rexim ist neben der permanenten Optimierung der
Stämme und Prozesse der Ausbau der Produktpalette. Allein
im Jahr 2009 hat das Unternehmen mit L­Tryptophan,
L­Homoserin und L­Ornithin drei neue fermentativ gewonnene
Aminosäuren auf den Markt gebracht.
L­Tryptophan gilt als natürliches Antidepressivum – die
Aminosäure ist eine Vorstufe für Neurotransmitter im
menschlichen Gehirn, die für das Wohlbefinden verantwortlich
sind. Zudem ist sie ein wichtiger Baustein für
Derivate, die beispielsweise in tierischen Zellkulturen zur
Herstellung von Antikörpern zum Einsatz kommen. Bei allen
diesen Anwendungen kommt es entscheidend auf die
Reinheit an.
Abbildung 3
Einfluss der Stammoptimierung
auf die Performance
Performance Originalstamm
Performance optimierter Stamm
Biomasse
Produkt
Ausbeute
Verhältnis Nebenprodukt zu Produkt
Verhältnis andere Aminosäuren zu Produkt
0 20 40 60 80 100 120 140
Prozent
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