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Keywords:

  • simulated moving bed;
  • optimal design;
  • separation;
  • throughput;
  • homoharringtonine

Abstract

A simulated moving bed (SMB) technology was applied to the separation of homoharringtonine (HHT) and harringtonine (HT), which were known to have the potentiality of being used as anti-cancer agents. First, a series of pulse injection experiments were performed for estimation of the adsorption isotherm and mass-transfer parameters of HHT and HT. The estimated parameters were utilised in the SMB optimisation tool based on the standing wave design method. From the optimisation tool prepared, the SMB operating parameters (zone flow rates and step time) that led to the highest throughput were obtained under the constraints of product purities (=99.0%) and pressure drop (≤1000 psi). Such an optimisation work was then extended to determine an optimal size of the adsorbent particle for the SMB of interest. The results showed that a particle size of 29 µm was the optimal one for maximising the SMB throughput under the conditions that the column configuration was 2–2–2–2 and the length of each column was 25 cm. If the SMB had the particle size other than 29 µm, its throughput was limited by either the maximum operating pressure or the mass-transfer efficiency. Finally, an efficient procedure of removing a mobile-phase additive (ammonium formate) from the product stream of the aforementioned SMB system was developed using a liquid–liquid extraction (LLE) technique. From the results of this study, it was confirmed that the SMB process coupled with a LLE procedure could be highly effective in separating HHT and HT with high throughout and high purity.

Une technologie de lit mobile simulé (LMS) a été appliquée à la séparation de l'homoharringtonine (HHT) et l'harringtonine (HT), dont on sait qu'ils ont le potentiel d'être utilisés comme agents anticancéreux. D'abord, une série d'expériences d'injection intermittente a été réalisée pour estimer l'isotherme d'adsorption et les paramètres de transfert de masse de l'HHT et de l'HT. Les paramètres estimés ont été utilisés dans l'outil d'optimisation du LMS fondé sur la méthode de conception de l'onde stationnaire. Pour l'outil d'optimisation préparé, les paramètres de fonctionnement du LMS (débits de zone et temps de l'étape) qui ont mené au plus grand débit ont été obtenus dans les contraintes des puretés du produit (= 99,0%) et de la perte de charge (≤1000 lb/po2). Un tel travail d'optimisation a ensuite été prolongé pour déterminer une taille optimale de la particule adsorbante pour le LMS d'intérêt. Les résultats ont indiqué qu'une taille de particule de 29 µm était la taille optimale pour maximiser le débit du LMS sous les conditions que la configuration de la colonne était 2–2–2–2 et la longueur de chaque colonne était de 25 cm. Si le LMS présentait une taille de particule autre que 29 µm, son débit était limité par soit la pression de fonctionnement maximale ou l'efficacité du transfert de masse. Enfin, une procédure efficace de retrait d'un additif de phase mobile (formiate d'ammonium) du produit du système de LMS susmentionné a été créée à l'aide d'une technique d'extraction liquide-liquide. À partir des résultats de cette étude, on a confirmé que le processus du LMS associé à une procédure d'extraction liquide-liquide pourrait être très efficace pour séparer l'HHT et l'HT avec un débit élevé et une pureté élevée.