Capítulo 4 Síntese de Processos Químicos

tPA_DNA + Células CHO Células selecionadas tPA-CHO
Células selecionadas tPA-CHO + meio de nutrientes + O2Multiplicação do número de células
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
Alíquotas de 1 mL
são inoculadas no 
biorreator (-70°C)
64
Alternativa 2: Rota 2
• células bacteriais com o tPA_DNA inserido
• as células secretam altos níveis de tPA recombinado
• taxa de produção de tPA é de 5-50 miligramas/L de meio
• A Escherichia Coli deve ser rompida para extrair o tPA (mais difícil de separar – cell debris)
• E. Coli não adiciona grupos de açúcar ao tPA como na Rota 1
sequência de tPA_DNA + Escherichia Coli  Células selecionadas tPA-E. Coli 
Células selecionadas tPA-E. Coli + meio de nutrientes + O2Multiplicação número de células
Passo 1: Eliminar diferenças entre tipos moleculares - Reação Química
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
Alíquotas de 1 mL
são inoculadas no 
biorreator (-70°C)
65
Rota 1
-70°C
Passo 1: Eliminar diferenças entre tipos moleculares - Reação Química
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
66
Componente kg/kg tPA $/kg
tPA 1 2.000.000
Meio de nutrientes 287,2 233
H2O 2.228 0,12
Ar 46,8 1.742
CO2 3,7 1.447
Células tPA-CHO - *
* não incluído na análise de potencial econômico. É um custo associado 
como custo de pesquisa. É adicionado como custo operacional.
Margem Bruta
2.000.000
- 287,2 x 233
- 2.228 x 0,12
- 46,8 x 1.742
- 3,7 x 1.447
$1.846.000/ kg tPA
Passo 1: Eliminar diferenças entre tipos moleculares - Reação Química
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
Rota 1 - Custos de compra ou venda considerados:
67
Passo Operação
1 Eliminar diferenças entre os tipos 
moleculares
Reação Química
2 Distribuir os compostos químicos ao 
combinar fontes e destinos
Mistura
3 Eliminar diferenças em composição Separação
4 Eliminar diferenças em temperatura, 
pressão e fase
Processo de mudança de temperatura, 
pressão e fase
5 Proceder o Task Integration, ou seja, selecionar unidades de processo para cada 
operação e escolher entre processo contínuo e discreto
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
68
Passo 2: Distribuir os componentes químicos - Mistura
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
Pó
Somente uma 
operação de mistura
69
Passo Operação
1 Eliminar diferenças entre os tipos 
moleculares
Reação Química
2 Distribuir os compostos químicos ao 
combinar fontes e destinos
Mistura
3 Eliminar diferenças em composição Separação
4 Eliminar diferenças em temperatura, 
pressão e fase
Processo de mudança de temperatura, 
pressão e fase
5 Proceder o Task Integration, ou seja, selecionar unidades de processo para cada 
operação e escolher entre processo contínuo e discreto
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
70
Passo 3: Separar o produto desejado - Separação
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
Separar
Várias formas de separação existem. A seguir apresentamos uma delas.
71
Visto que proteínas 
perdem suas atividades 
com a temperatura, os 
processos de separação 
são mantidos a 4°C, um 
pouco acima da T de 
solidificação da água
A arginina evita a 
agregação do tPA
O tPA é adsorvido sobre uma 
resina e a resina é lavada com 
um amino ácido (Glicina). Uma 
solução de PBS e NaCl é 
adicionada para estabilidade 
de equilíbrio
A endotoxina é 
separada através de 
adsorção sobre uma 
resina, a qual é 
lavada com a 
solução de NaOH
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
Passo 3: Eliminar diferenças em composição - Separação
Liofilização
72
Passo Operação
1 Eliminar diferenças entre os tipos 
moleculares
Reação Química
2 Distribuir os compostos químicos ao 
combinar fontes e destinos
Mistura
3 Eliminar diferenças em composição Separação
4 Eliminar diferenças em temperatura, 
pressão e fase
Processo de mudança de temperatura, 
pressão e fase
5 Proceder o Task Integration, ou seja, selecionar unidades de processo para cada 
operação e escolher entre processo contínuo e discreto
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a
r 
H
e
n
ri
q
u
e
 
(h
u
m
b
e
rt
o
@
u
fu
.b
r)
 
S
ín
te
s
e
d
e
 P
ro
c
e
s
s
o
s
Q
u
ím
ic
o
s
Capítulo 4: Síntese de Processos Químicos
4.12 Criação do Processo de Produção de tPA (Fármaco - tissue plasminogen activator)
73
Passo 4: Eliminar diferenças em temperatura, pressão, fase - Processo de mudança de 
temperatura, pressão, fase.
Os nutrientes são 
dissolvidos em H2O a 
4°C antes de receber 
as células. 
Não há variação de 
pressão apreciável neste 
processo. Também não há 
mudança de fase. 
P
ro
f.
 H
u
m
b
e
rt
o
 M
o
li
n
a