【应用】近红外协助生物发酵制药过程-医疗器械网

【应用】近红外协助生物发酵制药过程

来源：步琦实验室设备贸易（上海）有限公司分类：维修保养 2024-05-08 14:00:10 98阅读次数

近红外

协助生物发酵制药过程

近红外应用

”

介绍

抗生素是制药工业中最重要的产品之一，而生物发酵技术是抗生素的主要生产方法。生物发酵制药是利用微生物发酵对药物进行制备生产。目前可以利用发酵工程进行生产的药物原料主要是维生素、激素、抗生素和其他生物分子，根据不同发酵类型可分为微生物菌体发酵、维生素酶发酵、代谢产物发酵、生物工程菌发酵，主要生产的药物则是抗生素类药物、核苷酸药物、氨基酸类药物、激素类药物、维生素类药物等。

作为有着悠久历史的中药，其资源异常丰富，在传统生产中也借助发酵这一技术。中药发酵将药食同源的中药材进行萃取提纯，再与优选的益生菌菌群进行厌氧发酵，在合适的条件下，对中药中的有效成分进行转化，将大分子中药经过微生物的作用转化为能够被人体肠道直接吸收的小分子成分，使其药效能更快速地作用于患者。尽管中药非常早期地利用了发酵方法，但其复杂的过程和较为主观的控制手段使得药物质量难以得到有效保证。随着现代生物发酵制药技术在国内逐步发展，传统中药的生产也渐渐迈开现代化的步伐。目前利用现代生物技术可以高效稳定地生产中药。

不过无论是哪种生物发酵制药技术，都需要对反应过程进行监控，确保微生物在合适的环境中进行反应。这其中不乏对发酵过程中稳定、压力、湿度、酸碱等条件进行定期监测，还有一项重要指标能够反映当前发酵进行的程度，那就是效价。效价是微生物发酵生产的某种活性物质的含量或活性程度，通常随着发酵时间而增加。通过测定当前发酵液中的效价可以辅助判断发酵过程和其中主产物的浓度，因此需要定期频繁地测定发酵液中的效价。常规检测手段就是取样进行色谱分离，通过相关物质的峰面积等效得出当前效价，也可通过公式进一步换算成具体的活性浓度。虽然色谱检测的方法相对准确，但重复批量的检测依旧会带来不小的工作压力。

近红外光谱分析通过无损快速扫描发酵的光谱信息，借助化学计量学方法，就能在数十秒内检测出样品的效价含量，由于近红外是检测样品分子中氢键的倍频和合频振动吸收信息，多数有机物含量以及水分和 pH 也可同时测定。下面介绍的一个案例就是测量发酵液中的效价含量，采用的是 BUCHI NIRFlex N-500 的标准固体测量池搭配透反射盖，实现对发酵液体的光谱扫描。所有检测样品在实验前只经过简单过滤去除杂质。

实验条件

检测波长 4000-10000cm^-1，分辨率 8cm^-1，扫描次数 32 次，每个样品测量三次，共计 171 个样品，其近红外光谱图如下所示。

▲ 发酵液近红外光谱图

由于效价是根据色谱出峰的峰面积表示，而峰面积数值较大，建模时对其数据大小进行转换，所建模型的效果如下所示。

▲ 发酵液效价参考值（横坐标）与预测值（纵坐标）分布散点图

发酵液效价模型范围为 1.06 至 64.91，SEC 和 SEP 分别为 1.5 和 1.8，说明该模型能够对发酵液的效价进行快速准确的测定。

结论

▲ 步琦傅里叶近红外光谱仪 NIRFlex N-500

上述案例中使用的是步琦一款采用偏振干涉的傅立叶变换型的近红外光谱仪，相较经典的傅立叶光谱仪，具有更小巧的造型和更强大的抗震动能力。模块化的测量池可以随时随地方便更换，满足各种形态样品的检测需求。双灯构造及满足多国药典和审计追踪要求的配套软件，为工业生产分析提供便利的解决方案。如果有近红外检测需求，欢迎通过以下方式与我们取得联系。

长按上方二维码联系我们

或拨打联系电话：

400 - 880 - 8720

微信公众号

淘宝官方旗舰店

瑞士步琦

标签：

参与评论

登录后参与评论

全部评论(0条)

推荐阅读

【应用】近红外协助生物发酵制药过程

近红外光谱分析通过无损快速扫描发酵的光谱信息，借助化学计量学方法，就能在数十秒内检测出样品的效价含量，由于近红外是检测样品分子中氢键的倍频和合频振动吸收信息，多数有机物含量以及水分和 pH 也可同时测定。

步琦实验室设备贸易（上海）有限公司 98
2024-05-08
马鞍山某制药公司生物发酵应用案例

通过测量和控制pH和溶氧，可以帮助优化生物发酵过程，提高生产效率和产品质量。

上海博取仪器有限公司 76
2024-04-23
华中农业大学生物发酵应用案例

pH电极用于监测pH值调节整个菌种生长环境的酸碱度。溶氧电极监测整个过程的溶氧值的变化从而调节氮气补充的流量，以及后续的发酵过程监管。

上海博取仪器有限公司 68
2023-11-03
在线近红外光谱仪

在线近红外光谱仪（Online Near-Infrared Spectrometer）用于实时监测和分析样品中化学成分的仪器。它利用近红外（NIR）光谱技术。

上海如海光电科技有限公司 80
2024-01-17
用户速递 | ONOO-触发近红外余辉纳米颗粒在早期缺血性脑卒中实时监测及治疗研究

应用方向：缺血性脑卒中、近红外余辉图像、内源性ONOO-、聚集诱导近红外发光

 北京卓立汉光仪器有限公司 133
2024-05-08
水分测定两手抓 | 卡尔费休滴定法VS近红外光谱法

水分测定两手抓 | 卡尔费休滴定法VS近红外光谱法

 瑞士万通中国有限公司 125
2024-03-27
热点应用丨超光稳定小分子染料推动近红外生物光子学

近红外染料是一类在近红外光谱范围内具有吸收和发射光子性能的化合物，在医学诊断、生物成像、材料科学和工业领域都具

 天美仪拓实验室设备（上海）有限公司 98
2024-03-25
DS2500近红外多功能品质快速分析仪

作为近红外分析发展的下一步，NIRS? \x0d\x0aDS2500在400-2500nm的宽范围波长内有着优越的准确性，

福斯华（北京）科贸有限公司 84
2024-03-14
在线近红外解决方案，看这里...

在线近红外解决方案，看这里...

福斯华（北京）科贸有限公司 82
2024-03-14
《白茶产地溯源技术规程近红外光谱法》国家标准编制说明

《白茶产地溯源技术规程近红外光谱法》系国家市场监督管理总局于2022年 4月28日下达任务，项目周期 22 个月，由福建农林大学、福建融韵通生态科技有限公司等单位共同起草，由全国茶叶标准化技术委员会归口。

北京北方伟业计量技术研究院 110
2024-03-07