篩選消泡劑方案

1、發(fā)酵過程消泡劑應(yīng)用篩選方案多數(shù)發(fā)酵過程產(chǎn)生泡沫，由于泡沫的存在可能導(dǎo)致產(chǎn)量降低、逃液、染菌等不良影響，因此篩選合適的消泡劑對發(fā)酵生產(chǎn)的意義重大。一方面要考慮消泡劑的質(zhì)量，不能為藥品生產(chǎn)引入不可去除的雜質(zhì)，不能引起代謝異常，不能影響后工序，不能引起發(fā)酵成本的明顯上升等，另一方面要考慮是否能夠提高產(chǎn)量。符合這兩方面要求的消泡劑才是優(yōu)良的消泡劑。如果在生產(chǎn)水平直接進(jìn)行實驗，則風(fēng)險大，成本高，故而不可取，目前從中等發(fā)酵罐放大到生產(chǎn)水平的技術(shù)已經(jīng)成熟，50L規(guī)模發(fā)酵的控制策略和參數(shù)變化已經(jīng)能夠?qū)ιa(chǎn)應(yīng)用起到指導(dǎo)作用。本方案完成對消泡劑的篩選，包括小試和中試水平的檢測 在小試水平完成消泡劑加量、消泡效果、

2、成本初步分析、不同消泡劑比較及為中試放大作準(zhǔn)備。在中試水平完成消泡劑添加策略的研究、消泡效果考察、消泡劑對代謝影響研究、成本分析。然后選出最適消泡劑。本方案主要是通過驗證消泡劑的消泡效果和驗證消泡劑對代謝過程的影響來實現(xiàn)的突出消泡劑對發(fā)酵過程參數(shù)的影響，用理論和參數(shù)相關(guān)分析來深入說明選擇的依據(jù)。分析報表包括4項內(nèi)容：（1）表格及分析（2）代謝過程圖及分析（3）不同消泡劑效果比較及原因分析（4）圖片小試和中試水平需要檢測的參數(shù)表1 檢測參數(shù)列表：搖瓶過程參數(shù)發(fā)酵罐代謝參數(shù)pH氨基氮還原糖菌絲濃度比生長速率發(fā)酵單位總糖體積菌絲形態(tài)pH氨基氮還原糖菌絲濃度比生長速率發(fā)酵單位總糖體積菌絲形態(tài)DOECO

3、2EO2RQFKLa比產(chǎn)率葡萄糖加率生物效價氨水加率消泡劑補(bǔ)加量消泡劑補(bǔ)加速率RPM溫度具體方案1. 篩選流程圖 1 消泡劑篩選流程2. 初篩假如有A、B、C、D、E 5種消泡劑。按照表1配方配制培養(yǎng)基，然后加入規(guī)定體積的消泡劑，每組3個平行，第16組為對照不加消泡劑。表2 搖瓶培養(yǎng)基配制策略 消泡劑組號AppmBppmC ppm DppmEppm發(fā)酵單位u/ml12345678910111213141516100200300100200300100200300100200300100200300在發(fā)酵48h、96h取樣和144h放瓶測定pH、發(fā)酵單位、還原糖、總糖、氨基氮、PMV等參數(shù)。然后

4、對這些參數(shù)進(jìn)行分析，推測出5個品種消泡劑對發(fā)酵的影響，并分析：對生長是否有影響；對代謝過程是否有影響；對發(fā)酵結(jié)果是否有影響。結(jié)論：AE5種消泡劑中，哪種消泡劑促進(jìn)產(chǎn)量、抑制產(chǎn)素，并根據(jù)代謝情況作出初步判斷。假如B、D、E是適合的，則在初篩實驗中就確定B、D、E的合適初始濃度：B 300ppm、D 100ppm、E 200ppm。3. 搖瓶復(fù)篩搖瓶復(fù)篩的目的是找到消泡效果好，而且對生產(chǎn)無影響或有促進(jìn)作用的消泡劑，并初步獲得發(fā)酵罐補(bǔ)加或流加方案。3.1消沫效果的考察取某發(fā)酵后期100ml發(fā)酵液置于200ml量筒中，充空氣鼓泡，然后加入相同體積的消泡劑B、D、E、X、Y，觀察消泡效果，根據(jù)初篩情況，

5、從B、D、E中選出2個消泡劑（如D和E），進(jìn)行搖瓶復(fù)篩。（X，Y為其它常用的2種消泡劑）。3.2搖瓶考察按照配方配制培養(yǎng)基，然后加入規(guī)定體積的消泡劑D、E，每組3個平行，第15組為對照不加消泡劑。表3 搖瓶培養(yǎng)基配制策略 消泡劑組號DEXY12345678910111213141550100150150200250300350100200300100200300在發(fā)酵48h、96h、144h測定pH、發(fā)酵單位、還原糖、總糖、氨基氮、PMV等參數(shù)。然后對這些參數(shù)進(jìn)行分析，推測出2個品種（D、E）消泡劑對發(fā)酵的影響，并與其它2個常用的消泡劑進(jìn)行比較。根據(jù)合適的初始加量進(jìn)行成本合算。再根據(jù)發(fā)酵過程參

6、數(shù)變化情況和成本情況得出進(jìn)一步的結(jié)論：D、E之中哪種消泡劑是最適合的，并確定合適初始濃度。4. 確定發(fā)酵過程補(bǔ)加策略配制培養(yǎng)基，然后添加規(guī)定量的初始消泡劑，然后消毒30分鐘，接種后開始培養(yǎng)，發(fā)酵過程記錄各種一次參數(shù)和二次參數(shù)，這些參數(shù)包括：pH、DO、ECO2、EO2、RQ、KLa等，檢測生化參數(shù)，并完成不同參數(shù)相關(guān)性分析，以便得出這種消泡劑是否適合發(fā)酵罐發(fā)酵過程。有些品種后期一般泡沫很大，因此下一步還要確定補(bǔ)加的方案，一般情況下，加入消泡劑后會使DO降低，如果加入超量的消沫劑后，會使發(fā)酵受到擾動，代謝途徑可能發(fā)生變化，因此過程中加入消泡劑的原則是：量要少，不影響代謝途徑，并保持一定的泡沫量。這就要求將泡沫的控制也納入總體的發(fā)酵控制方案之中，而不能僅僅以控制泡沫為目的。參數(shù)相關(guān)性分析是控制泡沫方案的基礎(chǔ)，對工藝過程進(jìn)行細(xì)致分析后才能夠得出適合的策略。5. 異常情況加入消泡劑后，發(fā)酵單位可能會降低。這種現(xiàn)象要認(rèn)真分析參數(shù)變化情況，不可直接認(rèn)為是因為加入了消泡劑之后導(dǎo)致的。如果出現(xiàn)了這種現(xiàn)象要進(jìn)行驗證實驗，或調(diào)整方案后再進(jìn)行實驗。如果加入消泡劑后，發(fā)酵單位有明顯提高，可能是因為這種消泡劑對代謝起到了促進(jìn)作用，而且可能