![]() |
酶促生物催化是一种新技术,在制造化学产品方面比化学催化更具优势。用于生物转化的酶范围异常广泛,几乎跨越了所有的工业行业,包括食品、制药、纺织品、生物燃料、造纸、化学品和家居产品。化学品制造商正在寻找方法和技术来提高可持续性。在研究、开发与制造中采用“绿色化学”已成为大多数这些行业战略目标的重要组成部分,尤其是制药与高价值化学品行业。
生物催化剂反应或合成方法需要对多种的工艺参数配置进行优化,以最大限度地提高酶的催化效率,避免产生不希望的或有害的后果。本综述中表征的生物催化参数包括:
- 缓冲液与溶剂的选择与浓度
- 酶的选择、表面固定化化学、酶底物的效率与反应器设计
- PH条件和副产物控制,例如弱酸或弱碱
- 筛选可能有利于反应效率但需要与酶完整性平衡的热性能
- 控制氧气或其他溶解气体,尤其对于某些酶
- 控制反应器顶部空间构成
- 为工艺放大生产适当建模的加样方案
- 混合研究、质量传递与多相条件
鉴于行业面临的资源与人员挑战,具备远程控制生物催化反应、实时累积分析数据、分析这些数据和共享结果的能力至关重要。尽管有严格的工作规则与限制,但是在数据丰富的实验方面进行投入的公司与科学家依然可以保持或提高生产率。
在反应工程、工艺自动化、颗粒系统表征与反应分析中采用由过程分析技术(PAT)推动的数据丰富的工艺开发,对于酶催化在多个行业的成功传播与放大生产至关重要。其结果是使用生物催化工艺生产的产品种类越来越多。
下载《工艺开发中的生物催化PAT》白皮书,了解PAT和数字化如何在生物催化和生物转化工艺的研究、开发和制造中实现快速识别不可行的合成路线、动力学反应测量以及工艺参数的筛选和控制。