Process mass spectrometry in pharmaceutical and cell culture processes

Technické články |  | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
GC/MSD
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Gasová analýza pomocí hmotnostní spektrometrie (MS) umožňuje nepřetržité a přesné sledování klíčových parametrů v procesech fermentace a sušení farmaceutických a biotechnologických produktů.

Cíle a přehled studie / článku


Článek přináší přehled využití MS při online sledování složení plynné fáze v bioreaktorech a sušičkách. Autor ukazuje výhody magnetického sektoru a kvadrupólových analyzátorů pro řízení procesů fermentace a odstraňování rozpouštědel.

Použitá metodika a instrumentace


MS analyzuje koncentrace O2, CO2, dusíku, argonu a organických rozpouštědel v reálném čase s cyklem do 5 sekund. Sampling probíhá za vysokého vakua (10⁻⁵ až 10⁻⁶ mbar).
  • Magnetický sektor: vysoká přesnost, odolnost proti kontaminaci, dlouhé intervaly mezi kalibracemi.
  • Kvadrupól: rychlé měření, kompaktní konstrukce.
  • Kalibrace: plynové standardy v lahvích nebo kapalné standardy pro vysoké koncentrace rozpouštědel.

Hlavní výsledky a diskuse


V experimentu na dvou bioreaktorech vykazoval MS zvýšení CO2 a snížení O2 na výtoku, což korespondovalo s daty Viable Cell Count. V fermentaci Bio-1 byly rozdíly větší, což odpovídalo vyšší buněčné aktivitě.
V sušení produktů v rotačních a vakuových sušičkách MS umožnil detekci odstraňovaných rozpouštědel v reálném čase. Příklad prokázal schopnost rozlišit směs pěti různých rozpouštědel bez vzájemného rušení.

Přínosy a praktické využití metody


  • Nepřímé, neinvazivní měření fysiologického stavu kultury během fermentace.
  • Řízení koncového bodu fermentace pro optimální výtěžek.
  • Minimalizace offline vzorkování a zkrácení výrobních časů díky online kontrole sušení.
  • Snížení nákladů na reinstalaci procesů a údržbu díky dlouhodobé stabilitě instrumentace.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace ML a AI pro prediktivní analýzu dat z MS.
  • Vývoj miniaturizovaných MS senzorů pro inline aplikace v menších reaktorech.
  • Rozšíření metodiky o další plynné a těkavé analýty pro komplexní profilování procesů.

Závěr


Gasová MS představuje efektivní nástroj pro online monitoring a řízení fermentačních a sušících procesů. Magnetický sektor nabízí nejlepší kombinaci přesnosti a stability pro dlouhodobé nasazení v průmyslových podmínkách.

Reference


Žádné explicitní publikované reference v původním textu.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Gas analysis mass spectrometer applications in fermentation and cell culture processes
A Guide to Improving Biotech Processes with Mass Spectrometry Gas Analysis
Process Mass Spectrometry in Biotechnology
Process Mass Spectrometry in Biotechnology
2010|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
In support of a sustainable future: How online process analytics are assisting the biofoods industry