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一分鐘,“酵”你監(jiān)測-近紅外光譜(NIRS)分析技術(shù)

點擊次數(shù):3248  更新時間:2021-12-07

在緊張而又嚴肅的戰(zhàn)疫過程中,生物制藥再次成為醫(yī)藥行業(yè)人士關(guān)注的焦點。

發(fā)酵工藝是生物制藥過程中的一項重點工作內(nèi)容,具體是指利用微生物反應,在適宜的條件下,依賴于微生物機體在反應器內(nèi)的生長繁殖及代謝來合成一定產(chǎn)物的過程。

在現(xiàn)今工業(yè)化生產(chǎn)中,多種生物產(chǎn)品都是通過微生物發(fā)酵的方式生產(chǎn)。如:

 

◆ 不同類型的抗生素、維生素、氨基酸、核苷酸、甾體激素、酶及酶抑制劑等。

◆ 新型的生理活性多肽和蛋白質(zhì)類藥物:胰島素(治療糖尿病)、干擾素(抗病毒、抗腫瘤)、紅細胞生成素(治療貧血)、生長激素(促進生長)等。

◆ 新型菌體制劑和疫苗。

 

微生物發(fā)酵是一個復雜的生化反應過程,實時監(jiān)測整個發(fā)酵過程對了解微生物的生長規(guī)律和優(yōu)化生產(chǎn)過程極為重要。發(fā)酵過程的控制旨在實時監(jiān)測各項關(guān)鍵工藝參數(shù),統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)結(jié)果并反饋控制工藝過程,確保產(chǎn)品質(zhì)量可靠且批間工藝一致,減少人為誤差和廢品幾率,縮短生產(chǎn)周期及實時產(chǎn)品放行。

近紅外光譜(NIRS)分析技術(shù)由于具有無需樣品預處理、無需損壞樣品、無需大量有機化學試劑、分析速度快、成本低、可多組分同時測定等眾多優(yōu)點,已成為一種廣泛應用的綠色環(huán)保分析技術(shù),非常適合發(fā)酵過程實時監(jiān)測的要求。

 

近紅外光譜法(NIRS)測定步驟

以測定發(fā)酵液中氨基氮指標為例

01、收集足量樣品并采集樣品光譜

使用瑞士萬通 DS2500 近紅外光譜分析儀對321個發(fā)酵液樣品進行分析,測得的321張可見-近紅外光譜圖如下所示。

 

 

 

02、采用傳統(tǒng)化學分析方法測定樣品指標

使用滴定法分別測定321個樣品中氨基氮含量。

 

4.jpg

03、采用Vision軟件建立定量分析模型

采用321個樣品作為已知樣品,建立如下氨基氮定量分析模型:

R2=0.9607,SEC=2.0137。

 

5.jpg

 

04、對未知含量的樣品進行光譜掃描,運用模型測定樣品指標具體含量

使用瑞士萬通 DS2500 近紅外光譜分析儀,一分鐘快速測定發(fā)酵液中氨基氮含量,實現(xiàn)發(fā)酵過程實時監(jiān)測。

 

6.jpg

采用近紅外光譜(NIRS)分析技術(shù),快速、方便、簡潔,在建立穩(wěn)健校準模型的基礎(chǔ)上,可對發(fā)酵過程中任何階段的多項指標進行快速實時監(jiān)測,如:pH、菌濃度、效價、葡萄糖、還原糖、氨基氮等。

近紅外光譜(NIRS)分析技術(shù)由于其在檢測含氫有機物上的優(yōu)勢以及快速高效、綠色無污染等優(yōu)點,正逐步替代復雜的理化檢測方法,作為一項重要的過程分析技術(shù)而得到廣泛的應用。

 

 

 

 

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