案例分析：在线二氧化碳测量实现发酵控制

过程分析

在大多数生物工艺过程中，二氧化碳水平都是影响微生物生长的关键参数。新款 InPro 5000i 二氧化碳传感器可对溶解二氧化碳进行准确、可靠的在线测量，因其具有智能功能同时可实现传感器管理。

二氧化碳测量对发酵非常重要。

努力实现 PAT 和 QbD 目标，对发酵过程中的二氧化碳、pH 和温度实现在线控制非常重要。而且，过程分析测量可以令产量优化和确保产品质量颇获收益。

实时在线监测发酵液中的溶解二氧化碳水平，我们就能及时做出响应，有助于维持工艺条件趋近理想状态。而且，使用同一系列传感器的二氧化碳测量允许在工艺开发过程中更快速地扩大生产，并在更短时间内将新产品推向市场。

 

专为生物制药设计的二氧化碳传感器


新款 InPro 5000i 完全可耐受原位消毒和高压灭菌。这种在线二氧化碳传感器表面光洁度达 N5，并已取得EHEDG 认证，符合卫生设计要求。传感器的膜体设计出色，可屏蔽易挥发的有机酸，确保无误测量。

安装简单，维护方便


InPro 5000i CO2 传感器探头可直接安装在发酵罐上最具代表性的测量点，确保测量的准确度。其模块化设计可实现快速、方便的维护及备件更换。专为这种传感器设计的可伸缩式护套 InTrac797，带有专利冲洗腔设计，即便在发酵过程中也可轻松地进行传感器校准和清洁。

 

智能传感器令您颇获收益


InPro 5000i 是梅特勒-托利多智能传感器管理 (ISM) 系列中的最新产品。ISM系列产品的优势包括：

预测诊断：确定传感器是否可安全地用于下次发酵运行。

预知传感器失效：防止在测量点使用故障传感器。

电子文件记录：可完全跟踪传感器校准和维护，实现批生产文件管理。

测量系统数字信号传送：测量数据不受电缆长度、环境干扰或湿度的影响。


 

 

joke

二氧化碳是重要参数，需要长期统计，得出好批次和坏批次的差异，然后找到控制标准。

joke

控制方法比较多。空气流量，罐压，补料，搅拌，酸碱平衡等

sandrarola

嗯，这是溶解二氧化碳的在线检测，溶解二氧化碳和尾气在线二氧化碳有关联性，实际在线测量时需要注意不同水平位的二氧化碳浓度值区别，尤其大罐，最好在上下水平位各预留安装位用于溶解二氧化碳的检测。

目前国内测溶解二氧化碳，主要是附加值比较高的细胞培养和重组菌发酵上使用。

joke

看样子不能测气体中的二氧化碳，不过可能可以估算出CER。比如假定空气中的二氧化碳是恒定，发酵液初始的二氧化碳也是一定值，这样可以根据发酵液中二氧化碳的变化便可以计算出CER，不知道这样分析的对否？请专家指点指点！

sandrarola

补充个在线检测溶解CO2的实例，供各位讨论交流你们在生产过程中的CO2监测~
这个案例是勃林格殷格翰公司在动物细胞培养中应用在线溶解CO2检测的实例，供参考。
生产种类:哺乳动物细胞培养  
发酵罐尺寸:80L和2000L
一个培养批次时长:两星期
压力:0.1bar
温度: 37°C
在线CO2检测设备:InPro5000

考虑在细胞培养工艺使用CO2在线监控系统的理由:
● 动物细胞培养，CO2的高浓度累计可产生毒性
● 动物细胞培养需要适合代谢调节的一定水平的CO2浓度
● 太高的CO2浓度抑制细胞生长而CO2浓度太低又会影响产率
● CO2浓度反映了生物质浓度和底物消耗情况
● 在线检测能快速精确的实现生物反应器中的CO2监控
● 只有在线检测才能实时反映生物反应器中的CO2水平
● 直接法测量CO2，支持工艺重现并加速工艺放大

fermenter

在微生物发酵过程使用可能成本就高了，公司一般不会给配，但是说服公司在一个发酵罐上配还是可能的。

sandrarola

嗯，看品种，附加值高的产品有条件能用就测。
有的做氨基酸抗生素原料的厂家在工艺研发的时候其实考察溶解CO2了，所以在上大罐的时候也预留了个口，但真正用起来的少。偶尔测测。

fermenter

研发应该上，发酵这么复杂的生物过程，没有数据便不可长久。总会一天被淘汰

梅花

二氧化碳在线监测很重要，它直接体现了菌体在发酵罐内的代谢情况。个别厂家已经在这个领域与所应用，效果不错。设备虽然昂贵，但从长远看这是必然的趋势。