Sartorius固定化酶系统是模块化生物催化平台,专为工业级酶固定化与连续生物转化设计,符合cGMP标准。系统特点包括:
- 规模覆盖广:从实验室(50mL)到生产级(500L)线性放大
- 高载酶效率:载体结合率≥90%
- 在线监测:集成BioPAT®过程分析技术
一、设备组成
- 反应单元:S.U.B.不锈钢生物反应器(带机械密封搅拌)
- 固定化组件:Eporous®多孔载体(孔径30-100μm)
- 流体控制:Sartoflow®智能切向流系统
- 监测系统:BioPAT® Trace在线代谢分析仪
- 控制终端:SIMATIC PCS 7自动化平台
二、工作原理
酶溶液通过切向流循环负载至Eporous载体,共价固定后形成稳定酶床。底物连续流过固定化酶柱,产物经膜过滤即时分离,未反应底物循环利用。
系统维持恒温(±0.2℃)与溶解氧(±5%设定值)。

三、设计方法
1. 载体选择:
- 疏水底物:Octadecyl Eporous(C18修饰)
- 大分子底物:Macroporous Eporous(孔径150nm)
2. 流体优化:切向流速维持3-5m/s(防浓差极化)、压差控制<0.3bar(保护固定化酶)
3. 安全设计:双机械密封(IP65防护等级)、 三级压力保护(0-6bar可调)
四、操作流程
1. 系统灭菌:121℃在位灭菌30分钟
2. 酶固定化:载体预处理(pH4.5乙酸活化)、酶循环负载(2-4h,4℃)
3. 反应运行:启动底物进料(流速0.1-10VD/h)、监控产物浓度(BioPAT® MFCS反馈调节)
4. 系统保存:4℃下20%甘油保护液存储
五、维护保养
1. 日常维护:每日检查搅拌轴震动(<1mm/s)、每次运行后超纯水冲洗流路
2. 定期维护:每月更换切向流膜包(Sartocon® Slice 200kDa)、每季度校准DO/pH探头(NIST标准)
3. 故障处理:
- 活性下降:载体再生(6M尿素冲洗)
- 渗漏报警:检查密封圈压缩量(≥15%)
