Мэдээ - Био эмийн исгэх үйл явц дахь рН-ийн түвшинг хянах

РН электрод нь исгэх үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд юуны түрүүнд исгэх шөлний хүчиллэг, шүлтлэг байдлыг хянах, зохицуулах үүрэгтэй. РН-ийн утгыг тасралтгүй хэмжсэнээр электрод нь исгэх орчныг нарийн хянах боломжийг олгодог. Ердийн рН электрод нь химийн энергийг цахилгаан дохио болгон хувиргах үйл явцыг зохицуулдаг Нернст тэгшитгэлийн зарчмаар ажилладаг мэдрэгч электрод ба лавлах электродоос бүрдэнэ. Электродын потенциал нь уусмал дахь устөрөгчийн ионуудын идэвхжилтэй шууд холбоотой. РН-ийн утгыг хэмжсэн хүчдэлийн зөрүүг стандарт буфер уусмалтай харьцуулах замаар тодорхойлж, үнэн зөв, найдвартай шалгалт тохируулга хийх боломжтой. Энэхүү хэмжилтийн арга нь исгэх процессын туршид рН-ийн тогтвортой зохицуулалтыг баталгаажуулж, улмаар бичил биетний болон эсийн оновчтой үйл ажиллагааг дэмжиж, бүтээгдэхүүний чанарыг баталгаажуулдаг.

РН электродыг зөв ашиглахын тулд электродыг нэрмэл ус эсвэл рН 4 буферийн уусмалд дүрэх замаар гол төлөв электродыг идэвхжүүлэх зэрэг хэд хэдэн бэлтгэл үе шатыг шаарддаг бөгөөд хэмжилтийн оновчтой байдал, нарийвчлалыг баталгаажуулдаг. Биофармацын исгэх үйлдвэрлэлийн хатуу шаардлагыг хангахын тулд рН электродууд нь өндөр температурт уураар ариутгах (SIP) гэх мэт хатуу ариутгалын нөхцөлд хурдан хариу өгөх хугацаа, өндөр нарийвчлал, бат бөх чанарыг харуулах ёстой. Эдгээр шинж чанарууд нь ариутгасан орчинд найдвартай ажиллах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, глютамины хүчлийн үйлдвэрлэлд температур, ууссан хүчилтөрөгч, хутгах хурд, рН өөрөө зэрэг гол үзүүлэлтүүдийг хянахын тулд рН-ийн нарийн хяналт зайлшгүй шаардлагатай. Эдгээр хувьсагчдыг зөв зохицуулах нь эцсийн бүтээгдэхүүний гарц, чанарт шууд нөлөөлдөг. Зарим дэвшилтэт рН электродууд нь өндөр температурт тэсвэртэй шилэн мембран болон урьдчилан даралтат полимер гель лавлагааны системүүд нь хэт температур, даралтын нөхцөлд онцгой тогтвортой байдлыг харуулдаг тул биологийн болон хүнсний исгэх үйл явц дахь SIP хэрэглээнд онцгой тохиромжтой болгодог. Цаашилбал, тэдгээрийн бохирдлоос хамгаалах чадвар нь янз бүрийн исгэх шөлийг тогтвортой байлгах боломжийг олгодог. Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd нь янз бүрийн электродын холбогчийг санал болгож, хэрэглэгчийн тав тухыг сайжруулж, системийн уян хатан байдлыг сайжруулдаг.

Биофармацевтикийг исгэх явцад рН-ийн хяналт яагаад зайлшгүй шаардлагатай вэ?

Био эмийн исгэх явцад рН-ийн бодит цаг хугацааны хяналт, хяналт нь амжилттай үйлдвэрлэл, антибиотик, вакцин, моноклональ эсрэгбие, фермент зэрэг зорилтот бүтээгдэхүүний гарц, чанарыг нэмэгдүүлэхэд чухал үүрэгтэй. Үндсэндээ рН-ийн хяналт нь тариаланчид хөрсний рН-ийг тариалангийн хэрэгцээнд тохируулан хэрхэн тохируулдагтай адил "амьд үйлдвэр"-ийн үүрэг гүйцэтгэдэг бичил биетэн эсвэл хөхтөн амьтдын эсүүдэд эмчилгээний нэгдлүүдийг ургуулж, нэгтгэх физиологийн оновчтой орчинг бүрдүүлдэг.

1. Эсийн үйл ажиллагааг оновчтой байлгах
Исгэх нь амьд эсүүд (жишээлбэл, CHO эсүүд) дээр тулгуурладаг бөгөөд нарийн төвөгтэй биомолекулуудыг үүсгэдэг. Эсийн бодисын солилцоо нь хүрээлэн буй орчны рН-д маш мэдрэмтгий байдаг. Бүх эсийн доторх биохимийн урвалыг хурдасгадаг ферментүүд нь нарийн рН оптимумтай байдаг; Энэ хязгаараас хазайх нь ферментийн идэвхийг мэдэгдэхүйц бууруулж эсвэл денатураци үүсгэж, бодисын солилцооны үйл ажиллагааг алдагдуулдаг. Нэмж дурдахад глюкоз, амин хүчил, органик бус давс зэрэг эсийн мембранаар дамжин шим тэжээлийн шингээлт нь рН-ээс хамааралтай байдаг. Хамгийн оновчтой рН-ийн түвшин нь шим тэжээлийн шингээлтийг саатуулж, өсөлтийн оновчтой бус байдал эсвэл бодисын солилцооны тэнцвэргүй байдалд хүргэдэг. Түүнчлэн, хэт их рН-ийн утга нь мембраны бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулж, цитоплазмын алдагдал эсвэл эсийн задралд хүргэдэг.

2. Дагалдах бүтээгдэхүүн үүсэх, субстратын хог хаягдлыг багасгах
Исгэх явцад эсийн бодисын солилцоо нь хүчиллэг эсвэл үндсэн метаболит үүсгэдэг. Жишээлбэл, олон бичил биетүүд глюкозын задралын явцад органик хүчил (жишээлбэл, сүүн хүчил, цууны хүчил) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь рН-ийн бууралтыг үүсгэдэг. Хэрэв залруулга хийхгүй бол бага рН нь эсийн өсөлтийг саатуулж, бодисын солилцооны урсгалыг бүтээмжгүй зам руу шилжүүлж, дайвар бүтээгдэхүүний хуримтлалыг нэмэгдүүлдэг. Эдгээр дайвар бүтээгдэхүүнүүд нь үнэ цэнэтэй нүүрстөрөгч болон эрчим хүчний нөөцийг зарцуулдаг бөгөөд ингэснээр зорилтот бүтээгдэхүүний нийлэгжилтийг дэмжиж, улмаар нийт ургацыг бууруулдаг. Үр дүнтэй рН-ийн хяналт нь хүссэн бодисын солилцооны замыг хадгалж, үйл явцын үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг.

3. Бүтээгдэхүүний тогтвортой байдлыг хангах, доройтлоос сэргийлэх
Биофармацийн олон бүтээгдэхүүн, ялангуяа моноклональ эсрэгбие, пептидийн гормон зэрэг уураг нь рН-ээр үүсгэгдсэн бүтцийн өөрчлөлтөд өртөмтгий байдаг. Тогтвортой рН-ийн хязгаараас гадуур эдгээр молекулууд нь денатураци, агрегация эсвэл идэвхгүй байдалд орж, хортой тунадас үүсгэж болзошгүй. Нэмж дурдахад зарим бүтээгдэхүүн нь хүчиллэг эсвэл шүлтлэг нөхцөлд химийн гидролиз эсвэл ферментийн задралд өртөмтгий байдаг. Тохиромжтой рН-ийг хадгалах нь үйлдвэрлэлийн явцад бүтээгдэхүүний доройтлыг багасгаж, хүч чадал, аюулгүй байдлыг хадгалдаг.

4. Процессын үр ашгийг оновчтой болгож, багц хоорондын уялдааг хангах
Аж үйлдвэрийн үүднээс авч үзвэл рН-ийн хяналт нь бүтээмж, эдийн засгийн үр ашигтай байдалд шууд нөлөөлдөг. Эсийн өсөлт ба бүтээгдэхүүний илэрхийлэл зэрэг исгэх үе шатуудын хувьд рН-ийн хамгийн тохиромжтой цэгүүдийг тодорхойлохын тулд өргөн хүрээтэй судалгаа хийдэг бөгөөд эдгээр нь мэдэгдэхүйц ялгаатай байж болно. Динамик рН хяналт нь үе шатыг оновчтой болгох, биомассын хуримтлал, бүтээгдэхүүний титрийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Цаашилбал, FDA болон EMA зэрэг зохицуулах агентлагууд үйл явцын тогтвортой параметрүүдийг заавал дагаж мөрдөх сайн үйлдвэрлэлийн практикийг (GMP) чанд дагаж мөрдөхийг шаарддаг. рН нь чухал үйл явцын параметр (CPP) гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн бөгөөд түүний тасралтгүй хяналт нь эмийн бүтээгдэхүүний аюулгүй байдал, үр ашиг, чанарыг баталгаажуулж, багцаар дахин үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

5. Исгэлтийн эрүүл мэндийн үзүүлэлт болгон үйлчил
РН-ийн өөрчлөлтийн хандлага нь соёлын физиологийн төлөв байдлын талаар үнэ цэнэтэй ойлголтыг өгдөг. РН-ийн гэнэтийн эсвэл гэнэтийн өөрчлөлт нь бохирдол, мэдрэгчийн эвдрэл, шим тэжээлийн хомсдол, бодисын солилцооны гажиг зэргийг илтгэнэ. РН-ийн чиг хандлагад суурилсан эрт илрүүлэлт нь операторын хөндлөнгийн оролцоог цаг тухайд нь хийж, алдааг олж засварлах, багцын өртөг өндөртэй эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэх боломжийг олгодог.

Биопрепарат дахь исгэх процесст рН мэдрэгчийг хэрхэн сонгох вэ?

Био эмийн исгэх рН мэдрэгчийг сонгох нь процессын найдвартай байдал, мэдээллийн бүрэн бүтэн байдал, бүтээгдэхүүний чанар, зохицуулалтын нийцэлд нөлөөлдөг инженерийн чухал шийдвэр юм. Сонголтод зөвхөн мэдрэгчийн гүйцэтгэл төдийгүй био боловсруулалтын ажлын бүх урсгалтай нийцэж байгаа эсэхийг харгалзан системтэй хандах хэрэгтэй.

1. Өндөр температур ба даралтын эсэргүүцэл
Биофармацын үйл явц нь ихэвчлэн 121 ° C, 1-2 бар даралтанд 20-60 минутын турш уураар ариутгах (SIP) ашигладаг. Тиймээс аливаа рН мэдрэгч нь ийм нөхцөл байдалд олон удаа өртөхөд ямар ч гэмтэлгүйгээр тэсвэрлэх ёстой. Аюулгүй байдлын хязгаарыг хангахын тулд мэдрэгч нь хамгийн багадаа 130 ° C, 3-4 бар байх ёстой. Бат бөх битүүмжлэл нь дулааны эргэлтийн үед чийг орох, электролитийн алдагдал, механик гэмтлээс урьдчилан сэргийлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.

2. Мэдрэгчийн төрөл ба лавлах систем
Энэ нь урт хугацааны тогтвортой байдал, засвар үйлчилгээний хэрэгцээ, бохирдолд тэсвэртэй байдалд нөлөөлдөг техникийн үндсэн асуудал юм.
Электродын тохиргоо: Хэмжих болон жишиг элементүүдийг нэг биед нэгтгэсэн нийлмэл электродууд нь суурилуулах, зохицуулахад хялбар байдаг тул өргөн хэрэглэгддэг.
Лавлах систем:
• Шингэнээр дүүргэсэн лавлагаа (жишээ нь, KCl уусмал): Хурдан хариу үйлдэл, өндөр нарийвчлалыг санал болгодог боловч үе үе дүүргэх шаардлагатай. SIP-ийн үед электролитийн алдагдал үүсч, сүвэрхэг уулзварууд (жишээлбэл, керамик фрит) нь уураг эсвэл тоосонцороор бөглөрөх хандлагатай байдаг тул зөрөх, найдваргүй уншихад хүргэдэг.
• Полимер гель буюу хатуу төлөвийн лавлагаа: Орчин үеийн биореакторуудад улам бүр илүүд үздэг. Эдгээр системүүд нь электролитийг нөхөх хэрэгцээг арилгаж, засвар үйлчилгээг багасгаж, бохирдлыг эсэргүүцэх илүү өргөн шингэний уулзваруудыг (жишээ нь, PTFE цагираг) агуулдаг. Эдгээр нь нарийн төвөгтэй, наалдамхай исгэх орчинд дээд зэргийн тогтвортой байдал, урт хугацааны үйлчилгээний хугацааг санал болгодог.

3. Хэмжилтийн хүрээ ба нарийвчлал
Мэдрэгч нь үйл явцын янз бүрийн үе шатуудад нийцэхийн тулд ихэвчлэн рН 2-12 гэсэн өргөн хүрээг хамарсан байх ёстой. Биологийн системийн мэдрэмтгий байдлыг харгалзан хэмжилтийн нарийвчлал нь өндөр нарийвчлалтай дохионы гаралтаар дэмжигдсэн ±0.01-аас ±0.02 рН нэгж дотор байх ёстой.

4. Хариу өгөх хугацаа
Хариу өгөх хугацааг ихэвчлэн t90 гэж тодорхойлдог - рН-ийн өөрчлөлтийн дараа эцсийн уншилтын 90% -д хүрэхэд шаардагдах хугацаа. Гель төрлийн электродууд нь шингэнээр дүүргэгдсэн электродуудаас арай удаан хариу үйлдэл үзүүлж болох ч ерөнхийдөө исгэх хяналтын гогцооны динамик шаардлагыг хангадаг бөгөөд энэ нь секундээр бус цаг тутамд ажилладаг.

5. Биологийн нийцтэй байдал
Өсгөвөрлөгчтэй харьцах бүх материал нь эсийн амьдрах чадвар, бүтээгдэхүүний чанарт сөрөг нөлөө үзүүлэхгүйн тулд хоргүй, уусдаггүй, идэвхгүй байх ёстой. Химийн эсэргүүцэл, био нийцтэй байдлыг хангах үүднээс био боловсруулалтын хэрэглээнд зориулагдсан тусгай шилэн найрлагад хэрэглэхийг зөвлөж байна.

6. Дохионы гаралт ба интерфейс
• Аналог гаралт (mV/pH): Хяналтын системд аналог дамжуулалтыг ашигладаг уламжлалт арга. Зардал багатай боловч хол зайд цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо болон дохионы сулралд өртөмтгий.
• Дижитал гаралт (жишээ нь, MEMS-д суурилсан эсвэл ухаалаг мэдрэгч): Дижитал дохиог дамжуулах (жишээ нь, RS485-ээр) микроэлектроникийг багтаасан. Дуу чимээний маш сайн хамгаалалтыг хангаж, холын зайн холболтыг дэмжиж, тохируулгын түүх, серийн дугаар, ашиглалтын бүртгэлийг хадгалах боломжийг олгодог. Цахим бүртгэл, гарын үсэгтэй холбоотой FDA 21 CFR Part 11 зэрэг зохицуулалтын стандартыг дагаж мөрддөг тул үүнийг GMP орчинд улам бүр илүүд үздэг.

7. Суурилуулах интерфейс ба хамгаалалтын орон сууц
Мэдрэгч нь биореактор дээрх зориулалтын порттой (жишээлбэл, гурван хавчаар, ариун цэврийн хэрэгсэл) нийцсэн байх ёстой. Хамгаалалтын ханцуйвч эсвэл хамгаалалтын ханцуйвчийг зөөвөрлөх, ажиллуулах явцад механик гэмтлээс урьдчилан сэргийлэх, ариутгалыг алдагдуулахгүйгээр солиход хялбар болгохыг зөвлөж байна.