Snabbare och grönare rening med koldioxid
Genom att använda koldioxid i stället för lösningsmedel kan kromatografi rena bort ämnen i mediciner. Metoden, som kalls SFC, separerar ämnena både snabbare och miljövänligare.
För att läkemedel ska vara säkra behöver de vara rena från föroreningar. För att göra reningsprocessen mer miljövänlig kan koldioxid användas, vilket kan verka paradoxalt då koldioxid oftast förknippas med en negativ klimatpåverkan.
Men om koldioxiden återvinns från andra befintliga processer och användningen av miljöfarligt organiskt lösningsmedel minskas, kan stora vinster göras både ekonomiskt och miljömässigt visar forskning från Karlstads universitet.
– Med bättre kunskap om hur separationssystemet fungerar, kan man bättre förutsäga hur ett optimalt system ska designas, säger Emelie Glenne, som nyligen disputerat i kemi.
Separation med koldioxid
Kromatografi är en separationsteknik som används både för att rena prover och för att analysera vilka ämnen ett prov innehåller. Metoden bygger på att de ämnen som ska separeras fördelar sig olika mellan en stationär och en mobil fas. Emelie Glenne har i sin avhandling fokuserat på så kallad superkritisk vätskekromatografi, SFC, som använder koldioxid som mobil fas. Här används en temperatur som gör att koldioxiden hamnar i en superkritisk fas, på gränsen mellan vätska och gas.
– SFC är en mycket lovande teknik, men jämfört med vanlig kromatografi saknas det fortfarande kunskaper då metoden är mer komplex och det inte finns lika mycket forskning på ämnet, säger Emelie Glenne.
Något som kan vara problematiskt är att koldioxiden är komprimerbar, vilket gör att den kommer att bete sig olika beroende på vilket tryck och vilken temperatur den utsätts för. Bland annat resulterar detta i ett ojämnt flöde. Med ökade kunskaper om tekniken kan bättre förutsägelser om hur olika ämnen påverkas av separationen erhållas. Då kan bättre optimering nås med hjälp av datorsimuleringar av processen. I dagsläget tas en optimal metod fram genom att testa ett flertal olika metoder. Med en ökad förståelse kan optimeringen ske genom att endast ett fåtal experiment kombineras med simuleringar.
Grönare rening
– Denna kunskap har lett till att bättre beräkningar av separationsprocessen kan göras vilket i sin tur leder till bättre optimeringar, säger Emelie Glenne. En bättre förståelse för SFC-metoden gör att metoden blir enklare att använda och att förhoppningsvis fler blir intresserade av att välja en grönare metod för analys och rening av läkemedel.
Enligt Emelie Glennes huvudhandledare, professor Torgny Fornstedt, kan de metoder och de tumregler som Emelie Glenne tagit fram för användning av den komplicerade men effektiva och miljövänliga metoden SFC, användas inte bara för säkrare läkemedelsrening utan också för analys och isolering av värdefulla relaterade ämnen ur biomassa.
Avhandling:
Fundamental Investigations of Adsorption in SFC
Kontakt:
Emelie Glenne, doktor i kemi, Karlstads universitet
