Cytiva酶反应器

Cytiva酶反应器是采用模块化设计的生物催化系统，整合了固定化酶技术和过程分析技术（PAT），适用于制药、生物燃料等领域的连续化生产。系统特点包括：

- 规模灵活：支持50mL-100L工作体积

- 符合GMP：满足FDA 21 CFR Part 11合规要求

- 智能控制：Unicorn软件实现全自动参数调控

一、设备组成

- 反应主体：316L不锈钢罐体（带夹套）

- 固定化模块：预装HiTrap酶固定化柱

- 流体系统：ÄKTA泵组（流量精度±1%）

- 监测单元：在线UV/pH/DO传感器

- 控制终端：Unicorn 7.0工作站

二、工作原理

底物经泵组输送至固定化酶柱，在设定温度（4-45℃）和pH（3-10）下发生催化反应，产物通过在线监测后自动收集。系统可配置多柱串联实现级联反应。

三、设计方法

- 酶固定化：选用HiTrap NHS活化预装柱（载量≥20mg蛋白/mL）

- 流体优化：层流设计（雷诺数＜2000）

- 安全冗余：双压力传感器（0-10bar）

- 放大策略：基于恒定功率/体积比的线性放大

四、操作流程

1. 系统准备：0.1M NaOH在位清洗（CIP）

2. 酶柱安装：无菌连接预装柱

3. 参数设定：通过Unicorn设定温度、流速（1-100mL/min）

4. 运行监测：实时查看UV280nm吸收曲线

5. 产物收集：触发阈值自动分馏

6. 系统保存：20%乙醇4℃存储

五、维护保养

1. 日常维护：每次使用后执行CIP程序、检查泵管磨损（每200h更换）

2. 定期维护：每月校准pH电极（pH4/7/10标准液）、每季度更换柱密封圈（PEEK材质）

3. 故障处理：

- 压力升高：检查柱堵塞（反向冲洗）

- 活性下降：再生酶柱（0.1M甘氨酸-HCl）