Vacinas, anticorpos monoclonais, antibióticos, enzimas, polímeros, combustíveis líquidos e gasosos obtidos a partir de biomassa fazem parte da gama de biomoléculas produzi- das em células microbianas e animais. A produção se dá em meios líquidos ou sólidos úmidos, fazendo-se necessário, posteriormente, isolar a biomolécula até que ela atinja um grau de pureza que a torne adequada para o uso previsto. Nos 22 capítulos desta obra, os autores, pesquisadores de renomadas institui- ções de ensino e pesquisa do Brasil, da Argentina, da Eslovênia, de Portugal e do Peru, abordam de maneira didática parte expressiva das operações unitárias que compõem os processos empregados no isolamento de biomoléculas, nas escalas industrial e laboratorial. Dedica-se um capítulo aos métodos de quantificação e caracterização das biomoléculas e às técnicas para estabilização de enzimas, necessárias à manutenção da atividade dessas proteínas. Moléculas de elevado interesse, como anticorpos monoclonais, peptídeos e plasmídeos, mereceram capítulos exclusivos. No que tange à forma de condução das operações, foram contempladas a cromatografia multimodal e a aplicação do regime contínuo às operações unitárias quando esse regime apresenta viabilidade operacional. Por fim, destaca-se a importância didática da obra em vista dos exemplos industriais, dos exercícios resolvidos e da extensa bibliografia. Esta obra é destinada a alunos de cursos de graduação em Engenharia Química e de Alimentos, Farmácia-Bioquímica, Química, Engenharia de Bioprocessos, Biotecnologia, Engenharia Bioquímica e Biologia; e pós-graduação em áreas correlatas. Indústrias e laboratórios que atuam na área de biotecnologia também são beneficiados, pois são apresentadas técnicas de uso consagrado e em desenvolvimento. ADALBERTO PESSOA JR. É docente da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF-USP) na discipli- na de Biotecnologia Farmacêutica desde 1998. Engenheiro de alimentos pela Universidade Fede- ral de Viçosa (UFV, 1984), mestre em Tecnologia Bioquímico-Farmacêutica pela USP (1991), doutor em Tecnologia Bioquímico-Farmacêutica pela USP (1995) com doutorado-sanduíche na Alemanha (Gesellschaft für Biotechnologische Forschung – GBF). Possui pós-doutorado pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT, 2000), nos Estados Unidos. Em 2001, tornou-se livre-docente, e é professor titular desde 2007. É docente do douto- rado em Engenharia Química-Civil-Ambiental da Università degli Studi di Genova, na Itália, desde 2006. Foi vice-diretor da FCF-USP (2014 a 2018); coordenador do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Bioquímico-Farmacêutica (2006 a 2014); presidente da Sociedade Brasileira de Micro- biologia (SBM, 2009 a 2013); e vice-presidente da Associação Latino-Americana de Microbiologia (ALAM, 2010-2014). Desde 2006, é editor associado do periódico Brazilian Journal of Microbiology, do qual também foi editor-chefe (2008 a 2014). É professor visitante do Programa de Doutorado em Biologia Molecular e Biotecnologia Aplicada da Universidad de La Frontera, no Chile, desde 2011; professor visitante estrangeiro sênior na King's College London, na Inglaterra (2020); coordenador do convênio de duplo-doutorado com o Institute of Pharmaceutical Sciences, King's College London, desde 2017. Possui 10 patentes depositadas, mais de 270 artigos publicados, mais de 4.500 citações e Índice H do ISI de 33. Formou 18 mestres e 23 doutores e supervisionou 25 pós-doutorados. PURIFICAÇÃO DE PRODUTOS BIOTECNOLÓGICOS P U R IFIC A Ç Ã O D E P R O D U TO S B IO T E C N O LÓ G IC O S BEATRIZ VAHAN KILIKIAN ADALBERTO PESSOA JR. COORDENADORES K ILIK IA N • P ESSO A JR . C O O R D E N A D O R E S Operações e processos com aplicação industrial 2ª edição revista e ampliada BEATRIZ VAHAN KILIKIAN Graduada em Engenharia Química, mestre e douto- ra em Processos Bioquímicos pela Escola Politécni- ca da Universidade de São Paulo (EPUSP), onde foi professora de 1983 a 2012 no curso de Engenharia Química, tendo orientado dezenas de alunos de iniciação científica. Foi coordenadora do Programa de Pós-Graduação de Engenharia Química da EPUSP e do Programa de Pós-Graduação Interuni- dades em Biotecnologia da USP, para os quais ministrou curso de pós-graduação sobre separação e purificação de moléculas microbianas e orientou dezenas de alunos de mestrado e doutorado. Publicou dezenas de artigos completos em periódi- cos e um livro, além de oito capítulos em livros. Os tópicos desenvolvidos em processos bioquímicos para biomoléculas naturais ou geneticamente modificadas são: processos de cultivo em meio sólido em biorreator – ampliação de escala do processo; processos de cultivo microbiano em meio submerso; purificação de produtos microbia- nos; e biorremediação de águas contaminadas com metais pesados. Os projetos de pesquisa foram financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), pelas empresas Vale e Braskem e pelo Grupo Ultra. C M Y CM MY CY CMY K capa_kilikian_purificacao_P3.pdf 1 04/06/2020 19:24:42 Coordenadores Beatriz Vahan Kilikian Adalberto Pessoa Jr. PURIFICAÇÃO DE PRODUTOS BIOTECNOLÓGICOS Operações e processos com aplicação industrial 2a edição revista e ampliada 00abertura00_Pessoa_Kilikian.indd 3 14/05/2020 17:13:37 Rua Pedroso Alvarenga, 1245, 4o andar 04531-934 – São Paulo – SP – Brasil Tel.: 55 11 3078-5366 contato@blucher.com.br www.blucher.com.br Segundo o Novo Acordo Ortográfico, conforme 5. ed. do Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa, Academia Brasileira de Letras, março de 2009. É proibida a reprodução total ou parcial por quaisquer meios sem autorização escrita da editora. Todos os direitos reservados pela Editora Edgard Blücher Ltda. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Angélica Ilacqua CRB-8/7057 Purificação de produtos biotecnológicos : operações e processos com aplicação industrial / coordenação Beatriz Vahan Kilikian ; Adalberto Pessoa Jr. – 2. ed. – São Paulo : Blucher, 2020. 760 p. Il. Bibliografia ISBN 978-85-212-1946-0 (impresso) ISBN 978-85-212-1947-7 (eletrônico) 1. Biotecnologia I. Título. II. Kilikian, Beatriz Vahan. III. Pessoa Jr., Adalberto. 20-0277 CDD 620.8 Índices para catálogo sistemático: 1. Biotecnologia Purificação de produtos biotecnológicos: operações e processos com aplicação industrial © 2020 Beatriz Vahan Kilikian e Adalberto Pessoa Jr. (coordenadores) Editora Edgard Blücher Ltda. 1ª edição – Manole, 1994 2ª edição – Blucher, 2020 Imagem da capa: elaborada pelos autores 00abertura00_Pessoa_Kilikian.indd 4 14/05/2020 17:13:37 CONTEÚDO 1. INTRODUÇÃO 15 Nomenclatura 15 Lista de palavras 16 1.1 Introdução 17 1.2 Tipos de biomoléculas e células 17 1.3 Caracterização de biomoléculas e pureza 20 1.4 Estabelecimento do processo de purificação 22 1.5 Custo do processo de purificação 28 1.6 Tendências em processos de purificação de biomoléculas 29 1.7 Organização dos capítulos 31 Referências bibliográficas 32 2. PROCESSO DE PURIFICAÇÃO: MÉTODOS ANALÍTICOS E ESTABILIDADE DE ENZIMAS 33 Nomenclatura 33 Lista de palavras 34 2.1 Introdução 36 2.2 Métodos de dosagem de proteínas 37 2.3 Aplicações da cromatografia na análise de biomoléculas 38 00abertura00_Pessoa_Kilikian.indd 5 11/05/2020 15:32:57 6 Purificação de produtos biotecnológicos 2.4 Métodos indiretos de dosagem de proteínas 39 2.5 Métodos de dosagem de antibióticos e policetídeos 40 2.6 Cromatografia de adsorção em coluna monolítica 42 2.7 Métodos de dosagem e remoção de endotoxinas 43 2.8 Eletroforese 45 2.9 Determinação de porcentagem de recuperação (η) e fator de purificação