SEMINAR 2002 E

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(No Transcript)
2
Quién es MILLIPORE?

• Tecnologías de purificación y separación.
• Posibilidades de colaboracion
• Purificación de Agua
• Filtración general y Filtración esterilizante,
  Proteómica (Purificación y concentración,
  Western, Digestión, Purificación de Anticuerpos),
  Genómica y
• Drug Discovery.
• 16 fábricas en el mundo, ISO 9001.
• Investigadores 300
• Presupuesto ID 55 Mill.

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Agenda Agua Purificada para Investigacion

• 1 Contaminantes del agua potable
• 2 Standards de Calidad del Agua
• 3 Tecnologías de Purificación
• 4 Sistemas de produccion de Agua Purificada
  (Elix)
• 5 Sistemas de produccion de Agua Ultrapura (Milli
  Q)

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Sistema de Purificación de AguaElementos Claves
Sistema de Producción
Agua de Lavado
Agua Tipo I para HPLC
Puntos de uso
Agua Tipo I para Cultivos de Tejidos
Agua Potable
Alimentación a Autoclave
Almacena- miento de agua purificada
Filtración esterilizante
Preparación de Tampones y de Medios
Alimentación a Lavavajillas
monitorización
UV
Ultrapure Polishing Trace Element Analysis
Filtración esterilizante
bomba
Agua de Lavado
Distribución
Ilustración sin escala
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Contaminantes del Agua
Sales Inorganicas
Cationes Aniones
Na ,H,Fe2
Cl-,OCl3-,SO4-2
Ca2, Pb2 HCO3-, CO3-
Natural Artificial ácidos húmicos
pesticidas, solventes taninos
herbicidas, detergentes

Comp. Orgánicos
H H H-C-C-OH H H
Sólidos Insolubles (Pequeñas partículas
deformables con carga negativa)
Partículas (Coloides)
Microorganismos
Bacterias , Algas , Hongos
Lipopolisacaridos de bacterias gran negativas
Pirógenos
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Medidas de CalidadConductividad
Total Dissolved Solids (TDS) nos da la medida
de todos los iones disueltos en el agua.
Usualmente en ppm. Conductividad del agua se usa
como medida indirecta del TDS. La conductividad
de una solución es la suma de las conductividades
de cada uno de los iones presentes en la solución.
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Evolución de resistividad y COT trás inyectar
materia orgánica en el agua de alimentación de un
equipo de agua ultrapura
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Medida de Materia Organica Disuelta COT

• TOC (total organic carbon) es la cantidad de
  carbono elemental en solución. Es la forma de
  normalizar el carbono presente en todas las
  especies de una solución
• El TOC es a las sustancias orgánicas disueltas
  lo que la Conductividad es a las inorgánicas
  disueltas

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Otras medidas de contaminantes

• Indice de colmatación
• Dureza
• Alcalinidad
• Indice de Langelier - Scaling (Precipitación)
• Cloro total y libre
• Silica
• Hierro

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Agua de grado laboratorioNormas y
Especificaciones

• ASTM
• NCCLS / CAP
• USP
• ISO

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ASTMEspecificaciones del agua
Características Tipo I Tipo II Conductividad 0,
056 1,0 (?S/cm) Resistividad 18 1.0 (M?cm) Carb
ono Orgánico Total 10 50 (ppb) pH - - Sodio
(ppb) 1 5 Sílice Total (ppb) 3 3 (Cuando es
necesario) Tipo A Tipo B
Contenido bacteriano 1
10 (ufc/100
ml) Endotoxinas (EU/ml) lt0.03
0,25
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Tecnologías de Purificación
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Filtración

• Sumario
• Filtros en Profundidad
• Estructura aleatoria
• Retención nominal
• Actua por atrapamiento dentro del espesor del
  medio filtrante
• Gran capacidad de ensuciamiento
• Aplicación en tratamiento de agua prefiltración
  y eliminación de particulas
• Filtros de Membrana
• Estructura uniforme
• Retención absoluta
• Actuan fundamentalmente reteniendo en superficie
• Poca capacidad de ensuciamiento
• Aplicación en filtración esterilizante (
  eliminación de bacterias)

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Carbón Activado

• Materia prima
• Coco de Shell
• Madera
• Lignito
• Aceite / Plastico
• Activación
• Calor
• Quimica

La activación genera una estructura de gran
porosidad con una enorme superficie de gran
capacidad de adsorción Superficie 1000 m2
/gramo
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Control de Precipitados de Sales (Scaling)
CaCO3
Ca CO3
(S)
Precipitado de Carbonato Calcico (solubilidad
limitada)
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Agua dura"
Resina cationica
Ca 2 Cl-
Mg 2 Cl-
Na
Na
R
R
Na
Na
R
R
Ca
R
R
R
R
Mg
4 Na 4 Cl-
Agua blanda"
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Destilación (Simple/Multiple)
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Destilación

• Unica tecnica aceptada por la European
  Pharmacopea para la producción de WFI
• Elimina un gran de todo tipos de contaminantes
  y produce agua libre de bacterias y de pirogenos
• Produce agua con una resistividad entre 0.2 y 1
  Megohm.cm
• Bién conocida y percibida como eficaz

• Gran inversión
• Costos operativos elevados por el consumo
  energetico requerido
• No elimina todos los contaminantes
• Condiciones de funcionamiento dificiles y
  complejas
• Necesita un mantenimiento regular, así como
  pretratamiento (DI) para un funcionamiento optimo

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Desionización (DI) con Resinas de Lecho Mixto
Na Cl-
Eliminación de iones 99.9
R-H
R-OH
R-Na
R-Cl
H OH- ---gt H2O
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DI Regenerable
Desventajas
Ventajas

• Sencilla de instalar
• Inversión limitada
• Regenerable
• Eliminación efectiva de iones (Resistividad 1 -
  10 Megohm.cm

• No elimina particulas, materia organica ni
  microorganismos.
• Capacidad limitada por la cantidad de sales del
  agua de entrada, por el caudal y por el estado de
  las resinas
• Regeneración en lotes origen de resinas
  desconocido.
• En multiples regeneraciones las resinas generan
  particulas y organicos por daño en las mismas
  debido a cambios osmoticos , y originan
  desarrollos bacterianos
• Costes de funcionamiento altos
• Calidad de agua variable regeneraciones
  incorrectas, contaminaciones adicionales .

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Osmosis Inversa
Osmosis
Reverse Osmosis
Osmosis
Una membrana permeable solo a las moleculas
de agua separa los dos brazos de un tubo en U.
Si se disuelve un soluto en el de la izquierda,
las moleculas de agua pasarán de derecha a
izquierda para disolver el soluto.
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Osmosis Inversa
P
P
Osmosis Inversa
Osmosis Inversa es lo contrario a la Osmosis el
agua pasa desde la solución a donde solo hay
agua, por efecto de la presión aplicada.
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Osmosis Inversa
Membrana
P
Permeado
Agua de entrada
Rechazo
Iones Rechazogt 97
Organicos
(MW gt 100) Rechazogt 99
Particulas, Bacterias Rechazo gt 99
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Ósmosis inversa

• Elimina un elevado porcentaje de todo tipo de
  contaminantes (iones, orgánicos, pirógenos,
  virus, bacterias, partículas, coloides)
• Bajos costes de operación debido a la escasa
  necesidad de energía
• No necesita reactivos agresivos de limpieza
  mantenimiento mínimo
• Buen control de los parámetros operativos

• No elimina los contaminantes suficientes para
  cumplir los requisitos de algunos Standars
• Las membranas de ósmosis inversa a largo plazo
  sufren ensuciamiento y formación de precipitados
  (si no se protegen adecuadamente

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Electrodesionización (EDI)

• Técnica de desionización que utiliza membranas
  selectivas al paso de iones . Desarrollada por
  Millipore en los años 80.
• El principio del modulo EDI patentado es simple
• Las resinas de lecho mixto se regeneran
  permanentemente por un campo eléctrico a la vez
  que los iones procedentes del agua de entrada son
  eliminados.
• Requiere ser alimentado con agua pretratada y por
  O.I para evitar problemas asociados a
  obstrucciones, ensuciamientos y/o precipitacion
  de CO3Ca sobre el módulo EDI.

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Resinas de intercambio ionico en el canal del
producto Captura de iones y mejora de la
transferencia
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Electrodesionización (EDI)
Desventajas
Ventajas

• Muy eficaz eliminando iones y orgánicos de
  pequeño tamaño cargados eléctricamente (Rgt 5
  Megohm.cm)
• Bajo consumo eléctrico
• Alta recuperación de agua
• Bajo coste de operación
• Bajo mantenimiento
• Sin particulas ni contaminación organica
  (regeneración suave en continuo causada por una
  débil corriente eléctrica )
• Inversión mediana

• Requiere alimentación con agua de buena calidad (
  RO ) para evitar colmatación (partículas),tapizado
  de las resinas ( orgánicos y coloides ) y
  precipitación en el cátodo.
• CO2 no se elimina totalmente si está en altas
  concentraciones en el agua de red.

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Tecnología UVEspectro electromagnético

• Rayos Gamma Rayos X U.V. Visible
  Infrarrojo

1010-10
10-7
10-6
10-4
10-3
Longitud de onda (m)
Radiación ultravioleta
Ondas Ondas cortas Ondas Ondas
largas ultracortas UV-C medias UV-B
UV-A
315
100
400
200
280
Longitud de onda (nm)
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Lámpara de vapor de mercurio a baja presión
Quartz envelope
Argón Vapor de Mercurio
Catodo
Mercury
Esquema de una lampara de vapor de mercurio de
baja presión con electrodos calientes
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Tecnología UV (185 254 nm)
Ventajas
Desventajas

• Conversión de trazas de contaminantes orgánicos
  en moléculas cargadas y, finalmente, en CO2 (185
  254)
• Destrucción limitada de microorganismos y virus
  (254)
• Uso de energía limitado
• Fácil de manejar

• Efecto solo sobre bacterias y/o sobre compuestos
  organicos si es de doble Long. Onda
• Los compuestos organicos se transforman , no se
  eliminan.
• Un óptimo desarrollo requiere un buen diseño

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Ultrafiltración

• Los cartuchos de ultrafiltración son membranas
  asimétricas
• Bajo presión, las moléculas pequeñas pasan a
  través de la membrana, mientras que las moléculas
  mayores que el PMNL de la membrana quedan
  retenidas.
• El PMNL es el límite de corte molecular de la
  membrana

Organicos con un MW gt NMWL Rechazo gt 99
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Ultrafiltration
Desventajas
Ventajas

• Mínimo rechazo de iones, gases y orgánicos de
  bajo peso molecular (la membrana UF más cerrada
  tiene un PMNL de 1.000 dalton)
• No es una membrana absoluta

• Eliminación eficaz (gt99) de todas las moléculas
  orgánicas con peso molecular por encima del PMNL.
  Muy eficaz para eliminar pirógenos, bacterias,
  virus y partículas.
• No hay riesgo de precipitación riesgo limitado
  de ensuciamiento
• Mínimo uso de agua y energía
• Mínimo mantenimiento procedimientos bien
  documentados y aceptados

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Tecnologias Eliminación de Contaminantes
Contaminantes presentes al 100 (no
eliminados) Contaminantes completamente
(100)eliminados
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(No Transcript)
35
Produccion de Agua Tipo IISistemas Elix

• Resistividad
• gt 5 Mohm.cm _at_ 25C
• TOC
• TOC lt 50ppb
• Bacterias
• Bacterias lt 10 cfu/ml

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Secuencias de purificación de los nuevos Elix y
RiOs
Type II
Bajo en bacterias
Type III
Tap water
Purified Water (EP, USP)
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Sistema de Purificación de AguaElementos Claves
Sistema de Producción
Agua de Lavado
Agua Tipo I para HPLC
Puntos de uso
Agua Tipo I para Cultivos de Tejidos
Agua Potable
Alimentación a Autoclave
Almacena- miento de agua purificada
Filtración esterilizante
Preparación de Tampones y de Medios
Alimentación a Lavavajillas
monitorización
UV
Ultrapure Polishing Trace Element Analysis
Filtración esterilizante
bomba
Agua de Lavado
Distribución
Ilustración sin escala
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Aplicaciones del agua Elix

• Preparación de medios
• Preparación de algunos reactivos
• BOD, COD
• Titration, tampones
• Fotometros (UV, IR, )
• Cámaras climaticas
• Evaporación de disolventes  rotovapores 
• Autoclaves
• Lavados de material
• Alimentación de sistemas Milli-Q
• Etc

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Produccion de Agua Tipo I o UltrapuraSistemas
MilliQ
Todos estos Milli-Q producen agua ultrapura, pero
cada uno incorpora las tecnologías más adecuadas
para un tipo específico de aplicaciones.
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Ejemplo de modelo Milli-Q Synthesis A10 para
Biologia Molecular y Celular
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Diagrama de flujos - Milli-Q Synthesis
Bomba
Lámpara UV
Módulode ultra-purificación Quantum
Módulo de purificación Q Gard
A10
Monitor de COTMillipore A10
Acceso de sanitización
Filtro finalMillipak
Cartucho de ultrafiltración (UF)
Célula de resistividad
Punto de usoremoto(opcional)
Punto de uso del agua ultrapura
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Milli-Q Synthesis A10 Tecnologías

• Cartucho de ultrafiltración
• 5 KD de corte molecular
• Implica una reducción logarítmica de pirógenos y
  enzimas gt 4 (Para un rango de 442 EU/mL a
  44,200 EU/mL)
• Carcasa de ABS compatible con NaOH

Eliminación efectiva de pirógenos, Rnasas y otras
macromoléculas
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Aplicaciones del Milli-Q Synthesis

• Cromatografía HPLC, LC, LC/MS
• ? Tests de disolución
• Absorción atómica con horno de grafito
• Aplicaciones sensibles a pirógenos como cultivos
  celulares
• ? Preparacion de buffers para Biología molecular
  (Nothern,
• Southern, Western, etc) y electroforesis 2 D
• ? Preparación de soluciones y muestras para PCR y
  
• Secuenciación
• ? MALDI-TOF ( Matrix Assisted Laser Desorption
• Ionisation - Time Of Flight MS)
• Resistividad gt 18.2 Megohm.cm _at_ 25C
• COT Inferior a 15 ppb
• Bacterias lt 1 ufc/ml
• Pirógenos lt 0.001 EU/ml

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ALMACENAMIENTO Y CO2.
Condiciones Muestras 40 ml de agua,
enriquecimiento de trazas Caudal 2,0
ml/min Columna C18 fase reversa
(Waters) Gradiente Lineal 100 agua a 100
acetonitrilo Detección UV, 254 nm
Minutos
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RESUMEN DEL PROYECTO

• Análisis del agua a purificar
• Diseños de Plantas Centralizadas
• Estudio de Aplicaciones específicas
• Ejecucion del proyecto en colaboracion con
  Ingenieria e Instaladores
• Validación de equipos y sistemas
• Contratos de Mantenimiento
• Calibración y Verificación de monitores
• Documentación de ayuda en Acreditaciones
• Seminarios Técnicos/Cursos a usuarios
• Manuales y Guías de mantenimiento en castellano
• Servicio Directo de Atención al Departamento de
  Mantenimiento 901 516 645

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ATENCION DIRECTA A USUARIOS

• Servicio Directo de Atención a Investigadores
• 901 516 645
• CARLOS IBAÑEZ
• PURIFICACION DE AGUA
• DOLORS CANAL
• GENOMICA
• PROTEOMICA
• FILTRACION ESTERILIZANTE Y FILTRACION
  GENERAL
• DRUG DISCOVERY