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Chromatographie de Partage Centrifuge

La Chromatographie de Partage Centrifuge présente le double avantage de réduire drastiquement la consommation de solvant et la durée du processus de purification.

Pour optimiser les méthodes de purification à l’échelle industrielle, nous travaillons sur l’identification du solvant approprié et la caractérisation hydrodynamique de chaque phase stationnaire. A l’aide de modèles numériques, nous transposons le procédé à échelle industrielle et vérifions la validité des calculs projetés. 

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos experts accompagnent les fabricants d’extraits, de fragrances, de biomolécules et de principes actifs dans l’optimisation des procédés de purification : développement et mise au point de procédés, enrichissement et purification de molécules.

Extraction et purification de molécules

Comparer des procédés d’extraction, purifier des substances naturelles ou de synthèse et développer des méthodes pour le fractionnement des molécules d’intérêt.

  • Extraction réactive
  • Distillation
  • Filtration membranaire
  • Chromatographie liquide haute pression (HPLC)
  • CCD (Counter Current Distribution)
  • Chromatographie flash

Fractionnement de métabolites issus de biotechnologies

Caractériser l’extrait à fractionner et sélectionner la méthode de séparation adéquate pour obtenir une concentration optimale de la substance purifiée.

  • Evaluation de la complexité et recherche des meilleurs principes de séparation
  • Capture de métabolites : utilisation de phases liquides pour la récupération de métabolites en sortie de bioréacteurs (photobioréacteurs, fermenteurs)
  • Concentration et purification : combinaison d’opérations d’enrichissement et de concentration dans le respect du cahier des charges et d’écoconception de procédés

Design, dimensionnement et caractérisation des colonnes de CPC

Optimiser la séparation à une échelle donnée, réaliser une transposition d’échelle ou déterminer les dimensions optimales d’une colonne de chromatographie de partage centrifuge pour une purification à l’échelle industrielle.

  • Validation de la faisabilité sur pilotes commerciaux ou prototypes
  • Sélection des solvants et du principe de séparation : tests en pilulier avec des molécules cibles, détermination des paramètres physico-chimiques du système de séparation.
  • Travail sur la substitution de solvants et l’utilisation de solvants verts
  • Hydrodynamique et transfert de matière : identification et levée des limitations, intensification du procédé et paramètres de dimensionnement
  • Définition des dimensions d’une colonne de chromatographie de partage centrifuge : optimisation de la productivité et recherche d’un optimum technico-économique

Maîtrise et optimisation du procédé de purification

Réduire le nombre d’étapes du procédé de purification de substances naturelles à haute valeur ajoutée (peptides, alcaloïdes).

  • Choix du système biphasique liquide-liquide : éluant et phase stationnaire
  • Aide au choix de solvants alternatifs (biosolvant, solvant vert) et écoconception
  • Choix du mode de séparation : partage, déplacement, échange d’ions, chélation
  • Optimisation des conditions opératoires

Préparation du changement d’échelle des colonnes de CPC

Transposer un procédé de purification par CPC à l’échelle industrielle et réduire d’un facteur quatre le volume de solvant utilisé.

  • Mise au point des méthodologies de transposition des colonnes de CPC : validation de l’hydrodynamique des phases à différentes échelles et validation des performances de séparation
  • Réalisation du cahier des charges pour la séparation et la définition technique de l’équipement
  • Choix de l’équipement et du fournisseur adéquat
  • Validation de la transposition d’échelle

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de l’Université de Nantes.

Purification de molécules à échelle industrielle

Luc MARCHAL

Les travaux de recherche de L. Marchal portent sur le développement d’outils, de méthodes, de nouvelles applications et le changement d’échelle en Chromatographie de Partage Centrifuge d’une part, et le fractionnement de la biomasse microalgale (lyse, extraction, purification de métabolites) d’autre part. L. Marchal est conseiller scientifique auprès de CAPACITÉS.

 

Brevets et publications

L. Marchal compte 40 publications dans des journaux internationaux et des ouvrages scientifiques. L. Marchal est co-inventeur de 6 brevets.

 

L.Marchal a également participé à la rédaction d’articles scientifiques publiés par des revues reconnues comme Techniques de l’Ingénieur (voir la publication)

 

 

En savoir plus

Chimie des flux

Jean-Hugues RENAULT

J-H Renault dirige l’Institut de Chimie Moléculaire de Reims (UMR CNRS 7312). Ses recherches, à l’interface de la chimie des produits naturels et du génie des procédés, portent sur le développement, la modélisation, l’intensification et la mise à l’échelle des procédés de purification par chromatographie de partage centrifuge (CPC).

Laboratoire GEPEA

Le GEPEA associe recherche amont et recherche appliquée afin de développer le Génie des procédés dans les domaines de l’Environnement, de l’Énergie, de l’Agroalimentaire et de la Valorisation des Ressources Marine

Equipe de recherche BAM (Bioprocédés Appliqués aux Microalgues)

Cette équipe s’intéresse à la valorisation des microalgues : maîtriser et optimiser la bioréaction photosynthétique ; développer, optimiser et contrôler les procédés de production et de bioraffinage des microalgues ; intégrer les opérations unitaires pour la mise en place d’une exploitation industrielle optimisée.

Publications scientifiques de référence :

 

Laboratoire partenaire ICMR

L’Institut de Chimie Moléculaire de Reims est une unité mixte de recherche associée au CNRS depuis sa création en 2008 et rattaché à l’Institut de Chimie. Le projet d’unité se structure autour de questionnements originaux en matière de réactivité chimique, de caractérisation structurale ou de développements de procédés intensifiés associant les aspects de relations structures/fonctions, ce en lien avec les secteurs de la Chimie de Végétal, de la Santé, des Matériaux et des Nanosciences.

Développement de biocapteurs

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Nous vous proposons des prestations à façon, mobilisant parfois plusieurs appareils, afin de répondre précisément à votre besoin.

Nos réalisations

Les défis relevés

Monter en échelle la purification par CPC

Interview du responsable R&D de Minakem, fabricant de principes actifs pharmaceutiques

Voir la réalisation

Purifier un actif destiné à la parfumerie

Gilson est un groupe international actif dans la fabrication d’équipement et le développement de solutions de purification. L’entreprise a fait appel à CAPACITÉS SAS dans le cadre de la préparation d’un produit actif destiné à la parfumerie.

Voir la réalisation

Industrialiser la purification par chromatographie de partage centrifuge

Reconnaissant la maitrise des experts de CAPACITÉS SAS dans le domaine de la CPC, un laboratoire pharmaceutique leur a demandé de définir et de valider les conditions de transposition à l’échelle industrielle d’une opération de purification d’un principe actif.

Voir la réalisation

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Les équipes de CAPACITÉS associent, stimulent et exploitent des compétences de haut niveau,
couvrant de larges champs d'expertises et d'applications pour répondre à toutes vos problématiques d'innovation ! Le tout, avec passion et implication !

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