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Die Grundlage für die
Entwicklung von ISOLEADER: (System for automated enrichment and
fractionation of natural products by differential adsorption)
war die Aufgabe, möglichst automatisch mit einem hohen
Probenduchsatz die von diesen Mikroorganismen durch Fermentation
generierten niedermolekularen Substanzen zu separieren, zu
testen und zu identifizieren
(Abb. 1).
Nach der Fermentation werden
die 1 Liter Kulturbrühen filtriert und anschließend die in den
Filtraten enthaltenen mittelpolaren Substanzen auf
semipräparativen Adsorberharz-Trennsäulen angereichert. Der
Durchbruch der hydrophilen Substanzklassen wird dabei partiell
auf Kartuschen mit einem speziell synthetisierten,
oberflächenaktiven Absorbtionsmaterial (bioleads C pearls)
gebunden. Diese differentielle Adsorption durch Kombination von
zwei unterschiedlichen Säulenmaterialien erlaubt auch die
zusätzliche Gewinnung der bisher wenig beachteten |
hydrophilen
Substanzklasse, die so pharmakologisch interessante Verbindungen
wie z.B. Streptomycin enthält.
Während der Gradientenelution
werden von der Adsorbersäule zwischen 20 bis 50 Subfraktionen
unter UV-Detektion gesammelt. Anschließend wird diese Säule in
mehreren Schritten regeneriert und aktiviert. Die Kartuschen
werden einmal täglich im Batchverfahren eluiert, respektive
fraktioniert. Alle Subfraktionen werden evaporiert und gewogen
(Ausbeuteberechnung) und gehen dann in das pharmakologische
Screening.
Die volle Automatisierung
dieses komplexen Ablaufs erforderte im Zuge der
Verfahrensentwicklung neben den rein schalttechnischen
Problemstellungen zunehmend neue, sowohl material- als auch
gerätespezifische Anpassungen und Entwicklungen.
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