Exemple support en ordonnancement et conception
Ordonnancement et conception d’ateliers. Applications

La figure 1 montre le diagramme de flux de l’atelier discontinu pour la production de protéines recombinantes.

Cet atelier comporte huit étapes : la première étape est une fermentation suivie de sept étapes de séparation. Parmi les produits, deux sont des protéines thérapeutiques, l’insuline humaine et la vaccine pour l’hépatite B. Les deux autres concernent une protéine de qualité alimentaire, la chymosine, et une enzyme utilisée comme détergent, la protéase cryophylique.

Cet exemple est issu des travaux de Montagna et al.  qui ont « standardisé » le procédé dans le but d’obtenir un atelier générique.

Les quatre protéines sont produites par culture cellulaire.

La vaccine et la protéase sont des protéines intracellulaires, la première étape de microfiltration est utilisée pour concentrer la solution, qui est ensuite dirigée vers l’homogénéisateur pour la destruction des parois des cellules et la libération des protéines d’intérêt. La seconde microfiltration a pour rôle d’enlever les débris de cellules de la suspension. La première étape d’ultrafiltration permet de concentrer la solution et ainsi minimiser la taille de l’extracteur liquide-liquide. La seconde étape d’ultrafiltration concentre la solution avant la séparation par chromatographie.

L’insuline et la chymosine sont considérées comme des produits extracellulaires qui se retrouvent dans le perméat lors de la microfiltration où les cellules sont séparées. Pour réduire les pertes dans le rétentat, on ajoute de l’eau. Ces produits n’ont besoin ni de l’homogénéisateur pour être libérés, ni du second microfiltre et vont directement à l’étape du premier ultrafiltre. Les étapes d’extraction liquide-liquide par polyéthylène glycol (PEG), ultrafiltration...