автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Масштабирование процесса микробиологического синтеза рекомбинантных белков

На правах рук^Уйси

—w-to raas Казеев Илья Владимирович

МАСШТАБИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА РЕКОМБИНАНТНЫХ БЕЛКОВ

(НА ПРИМЕРЕ ПОЛУЧЕНИЯ РЕКОМБИНАНТНОГО ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО «2-ИНТЕРФЕРОНА)

05.17.08 Процессы и аппараты химических технологий 03.00.23 Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

.Пси

j

Москва - 2008

003457995

Работа выполнена в Российском химико-технологическом университете им. Д.И. Менделеева.

Научный руководитель Доктор технических наук, профессор

Меньшутина Наталья Васильевна Доктор медицинских наук, Зам.Генерального директора ОП ЗАО «Биокад» Денисов Лев Александрович

Официальные оппоненты Доктор технических наук, профессор,

руководитель научно-внедренческой лабораторией «Технология промышленного биосинтеза» ФГУП «ГосНИИсинтезбелок» Винаров Александр Юрьевич

Доктор биологических наук, руководитель отдела ОАО «Акрихин» Робакидзе Татьяна Николаевна

Ведущая организация Институт биомедицинской химии

им. В.Н.Ореховича

Защита диссертации состоится «25» декабря 2008 г. в 13 часов в Конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.204.03 в РХТУ им. Д.И. Менделеева по адресу: 125047, г. Москва, Миусская пл., д. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в Научно-информационном центре РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Автореферат диссертации разослан «25» ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.204.03

...____Женса А.В.

«а., —

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время биотехнология всё активнее замещает химическое производство: это получение химических соединений, лекарственных веществ, новых видов топлив, решение экологических проблем. Биотехнологические процессы составляют 40% химико-фармацевтического производства, и этот процент растёт за счёт создания последнего поколения лекарственных препаратов на основе белков. Поэтому представляется актуальным развитие и дополнение существующих методик расчёта и масштабирования биохимических реакторов с учётом возможностей нового аналитического оборудования и вычислительных мощностей компьютеров.

В качестве объекта для осуществления масштабного перехода был выбран белок - человеческий а2-интерферон, получаемый методами генной инженерии из бактериальных клеток. Для исследования процесса культивирования, оптимизации параметров ведения и последующего переноса технологии в промышленность, был выбран системный подход, позволивший связать разработку новой технологии с использованием рекомбинантных штаммов-продуцентов в различных объёмах и определить пути активного воздействия на процесс с развитием методики масштабирования, т.е. определить связи »между явлениями, происходящими на разных уровнях иерархии.

Работа выполнена в соответствии с заданием Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-тсхнологического комплекса России на 20072012 годы», ПС N° 02.513.11.3359.

Экспериментальные и аналитические исследования процесса синтеза белка в биохимических реакторах проводились на базе ЗАО «Биокад» (г.Москва) под руководством к.т.н. Чугунова A.M., и к.б.н. Гончаровой О.В. Аналитические исследования состава сложнокомпонентной среды проводились в ИБФМ РАН (г.Пущино)

Цель работы развитие и дополнение существующих методик расчёта и масштабирования биореакторов с учётом возможностей нового аналитического оборудования и вычислительных мощностей компьютеров на примере производства рскомбинантного человеческого а2-интерферона

микроорганизмами Kcoli SGK25/pIF TREN в ходе конститутивного синтеза на сложных многокомпонентных средах.

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

> Провести системный анализ процесса производства белка бактериальными клетками:

• Изучить особенности и параметры процесса культивирования, влияющие на рост и развитие микроорганизмов E.coli SGK25/pIF TREN на сложной многокомпонентной среде;

• Определить факторы, влияющие на метаболизм клеток и заставляющие их продуцировать рекомбинантный белок а2-интерферон;

> Исследовать процесс периодического культивирования микроорганизмов в биохимическом реакторе при помощи газового масс-спектрометра ProLine 2000® производства компании А МЕТЕК™;

У На основании выявленных основных факторов, влияющих на процесс, разработать методику масштабного перехода, включающую в себя разного рода модели (статистические, критериальные, детерминированные);

У Разработать математическую модель кинетики периодического процесса накопления рекомбинантного белка а2-интерферона бактериальными клетками;

У Исследовать гидродинамику периодического культивирования микроорганизмов E.coli SGK25/pIF TREN, используя программное обеспечение FLUENT©;

У Разработать программное обеспечение для осуществления масштабного перехода процесса производства рекомбинантного белка а2-интерферона.

Научная новизна.

1. Предложена методика масштабирования процессов культивирования в биохимических реакторах, объединяющая в себе несколько подходов (критериальный, статистический, модельный), и позволяющая

использовать возможности нового аналитического оборудования и высокие вычислительные мощности;

2. Разработана технология производства рекомбинангного человеческого а2-интерферона на сложных многокомпонентных средах и выявлены основные факторы, определяющие течение процесса;

3. Разработана математическая модель кинетики процесса, позволяющая:

• определять максимальный выход белка при различных режимах работы аппарата;

• уточнять параметры ведения процесса при различных начальных условиях.

4. Впервые для мониторинга и контроля процессов, протекающих в биохимическом реакторе при производстве препаратов фармацевтического назначения, было успешно применено инновационное аналитическое оборудование, представляющее собой газовый масс-спектрометр ProLine 2000® производство компании АМЕТЕК™.

Практическая ценность.

Разработано программное обеспечение для моделирования периодического процесса производства рекомбинантного человеческого а2-интерферона микроорганизмами E.coli SGK25/pIF TREN. Программное обеспечение позволяет на основе известной кинетики определять основные параметры и условия ведения процессов культивирования E.coli SGK25/pIF TREN.

Разработанное программное обеспечение может быть адаптировано для моделирования микробиологических процессов, протекающих на сложных многокомпонентных средах.

Выявленные закономерности начала синтеза рекомбинантного белка и факторы, влияющие на его скорость, позволили оптимизировать режимы проведения процесса культивирования и добиться стабильных выходных характеристик продукта, что играет важную роль в биофармацевтическом производстве лекарственных препаратов.

Были проведены исследования процесса культивирования в колбах Эрленмейера, подобраны режимы работы 15 литрового аппарата, рассчитаны и опробованы параметры процесса в 70 литровом аппарате и проведены опытные синтезы в 300 литровом аппарате с целью подтверждения полученных результатов.

Используя предложенный масштабный переход, включающий в себя статистический, критериальный и модельный подходы, был осуществлён перенос технологии культивирования с лабораторных установок на промышленные объёмы. При этом удалось учесть не только количественные, но и качественные характеристики выходной субстанции, что в свою очередь привело к общему увеличению выпускаемой продукции предприятия и позволило увеличить общий доход. Разработанные технологии позволили увеличить рентабельность производства клеточной биомассы с высоким содержанием белка интерферона а-2Ъ на базе предприятия ЗЛО «Биокад», Москва. Получаемая субстанция интерферона а-2Ь используется для приготовления лекарственных препаратов, применяемых при лечении онкологических больных, а также в качестве противовирусного средства «Генферои®».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Международном Конгрессе «АСНЕМА'06», Франкфурт-на-Майне, Германия, 2006; Всероссийской научно-практической конференции «Отечественные противоопухолевые препараты», Москва, 2006; Международной конференции молодых учёных по химии и химической технологии <МКХТ-2007>, Москва, 2007; 5-ом Международном Конгрессе «Биотехнология - состояние и перспективы развития», Москва, 2008.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Основной материал изложен на 142 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков, 17 таблиц. Список литературы содержит 135 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАВОТЫ

Во введении отражена и обоснована актуальность поставленной задачи.

В первой глапе рассмотрены основные компоненты, участвующие в процессе культивирования клеток в биохимических реакторах. Дана характеристика бактерий Escherichia coli, используемых в производстве биомедицинских препаратов. Рассмотрен рынок рекомбинантных интерферонов в мире и России. Приведен обзор математических моделей кинетики и гидродинамики процессов периодического культивирования микроорганизмов.

В соответствии с целью работы и на основании результатов анализа литературы была сформулирована задача исследования и намечены этапы ее решения.

Вторая глава посвящена системному анализу процесса производства белка бактериальными клетками. Порядок проведения анализа представлен на рисунке 1.

Основной целью экспериментальных исследований являлось изучение особенностей и параметров процесса культивирования, влияющие на рост и развитие микроорганизмов Kcoli SGK25/pIF TREN на сложной многокомпонентной среде. Кроме того, на основании литературного обзора было установлено, что в ходе экспериментальных работ необходимо определить влияние на процесс 5 основных факторов: температуры, времени проведения процесса и времени начала синтеза белка клетками, скорости подачи воздуха в ферментёр, количества оборотов мешалки и концентрации субстрата.

В качестве биокультуры был использован штамм бактерий Escherichia coli SGK25/pIF TREN. Питательной средой служила многокомпонентная среда LB и дрожжевой экстракт. На первом этапе исследовался процесс микробиологического синтеза в колбах Эрлснмейера. Изучалось влияние степени аэрации на количественный выход клеток и распределение белков внутри клеток. Результаты исследований, проведенных в качадочных колбах, представлены на рисунке 2.

изучение особенностей роста

И РАЗВИТИЯ РЕХОМБИНАНТНЫХ

, штАммоа-ЛРСдуцйНгоо а

КАЧАЛОЧНЫХ КОЛБАХ

Особенности культивирования — конститутивных

штаммоа Особенности накопления рекимбинажных бопкоо

Определение факторов, оказывающих влияние ма рост и развитие — бактерий_

ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КУПЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В БИОХИМИЧЕСКОМ РЕАКТОГЕ'ОБЪЕМОМ .15 ЛИТРОВ • ,

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ б ПОЛУПРОМЫШЛЕННОМ БИОХИМИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ ОБЪЕМОМ 70 ЛИТРОВ

Проверка результате®,

полученных при _

культивировании в колбах

Определение аминокислотного состава питательной среды

Подбор оптимальных гарзметроз веления процесса

Комплексный анализ свойств_,

конечных продуктов

газовый мосс-спектромвтр для определения дыхательного; коэффициента RQ и:

коэффициента массопвредачи по кислороду Kia

Т, время, аэрация (АГоборотъД к жшапш Щ, кснц«нгрзция': ) субстрата (5) ■

Масштабирование с использованием коэффициента массопвредачи по кислороду Оценка оптимальных условий проведения процесса культивирования и 70 и 300 литровом биохимических реакторах

Определение коэффициента мясслпередячи кишюрода вфермен(ацииинийсре,щ? ~~

Статистическая обработка рвзультатов. Вычисление оптимальных ппромстроо — (реактор объемом 15 гнирпп)

ОЬРАМНКА ШПУЧЕННЫХ ' РЕЗУЛЬТАТОВ СТАТИСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Определение — дыхательного коэффициента RQ

Определение

_коэффициента

массогередачи по кислороду

РАЗРАЬСИКА

методики МАСШТАБИРОВАНИЯ

^Проверка масштабного

перехода — Изучение влияния скорости перямешидани

__ Изучении щ «линии ~ подачи воздуха Комплексный анализ свойств конечных продуктов

Создание математической модели кинетики

: "процесса . культивирования в биохимической. Ч резкторо

Реактор 15 литров

Реактор 70 литров

Реактор 300 литров

ПРОМЫШЛЕННОЕ КУЛБТИВИРОВАШЕ , 8 30<1 ЛИТРОВОМ 'еиореакторс

Моделирование процесса гидродинамики при ПОМОЩИ

программного пакета FLUENT : -

Рис.1 Системный анализ процесса синтеза рекомбинантного белка клетками

-у--. ••»••»Ом1

_^_: 40Рмг||

10 11 12 13

Рис.2 А - кривые роста бактерий в колбах Эрленмейера с различными объёмами питательной среды и Б - процент накопленного белка а2-интерферона клетками.

Выявленные зависимости конечного количества клеток и синтезированного белка от объёма питательной среды, позволили сделать вывод о том, что воздействие на физиологическое состояние популяции является действенным методом влияния на выходные характеристики процесса.

Кроме того, можно сделать следующие выводы: ® процесс накопления белка - сложный, так как белок накапливается внутри клеток, а не секретируется во внешнюю среду;

• длительность процесса составляет 12 - 13 часов, после чего наступает стадия стационара и последующее отмирание популяции;

• процесс состоит из двух стадий (до периода 6,5-7,5 часов наблюдается активный рост клеток, после синтез белка).

Оптимальными выходными характеристиками процесса по количеству полученной биомассы и количества синтезированного белка было принято считать результаты, полученные в варианте с объёмом среды 200 мл.

При культивировании в биохимическом реакторе появляется возможность влияния на процесс посредством изменения оборотов мешалки - W (об/мин) и количества подаваемого воздуха - А (л/мин). Была проведена серия экспериментов на лабораторном ферментёре. Исследовалось взаимное влияние определённых ранее факторов: оборотов мешалки, аэрации и концентрации субстрата на течение процесса. На рисунке 3 представлена установка для проведения экспериментов в ферментере и результаты электрофоретического исследования белка в клетках.

>шат&

Рис.3 Схема проведения культивирования в аппарате объёмом 15 литров фирмы Е1ес1то1их® (1 -вспомогательные штуцеры; 2 - корпус ферментёра; 3 - стерильная питательная среда (ЬВ);

4 - рубашка ферментёра;

5 - датчик температуры охлаждающей воды; 6 - датчик температуры внутри ферментёра; 7 - устройство для регулирования оборотов мешалки; 8 - барботёр; 9 - мешалка; 10 - датчик давления в аппарате; 11 - регулируемые клапаны; 12 - спектрофотометр ЭИМАО/.и®.

В ходе периодического культивировании отбирались пробы для последующего определения концентрации субстрата (аминокислотного анализа) в ИБФМ РАН (г.Пущино). Результаты исследования позволили сделать следующий вывод: состав питательной среды остается практически постоянным и не ограничивает рост бактерий.

Ниже представлены результаты экспериментов в биохимическом реакторе объёмом 15 литров по выявлению взаимного влияния факторов (оборотов мешалки и аэрации) на выходные характеристики процесса. При исследовании влияния аэрации на синтез клеток и накопления белка фиксировались обороты мешалки на постоянном уровне и менялась только скорость подачи воздуха (рисунок 4), для исследования влияния скорости перемешивания - наоборот (рисунок 5).

А Б

Рис.4 Исследование влияния скорости подачи воздуха на синтез белка клетками при фиксированном числе оборотов мешалки (Л - кривые роста клеток; Б - содержание белка а2-интерферона в клетках).

фиксированной скорости подачи воздуха (А - кривые роста клеток; Б - содержание белка а2-интерферона в клетках).

На основании проделанных экспериментов были сделаны следующие выводы:

• Синтез белка клетками является сложным. Процесс культивирования является альтернативным: возможен высокий выход по клеткам с малым содержанием белка и наоборот - высокие показатели по белку, но малое количество клеток;

• Рассматриваемый процесс не является лимитированным по питательному составу среды;

• Одним из эффективных способов повышения выходных параметров является воздействие па физиологию клеток путем выбора оптимальных характеристик ведения процесса (скорости оборотов мешалки и количества подаваемого воздуха).

Третья глава посвящена разработке методики масштабного перехода от лабораторных реакторов (15 литров) к аппаратам полупромышленных (70 литров) и промышленных (300 литров) объёмов.

Анализ экспериментальных данных и проведенный литературный обзор позволили разработать следующую методику масштабирования (рисунок 6).

Первым шагом в масштабном переходе является статистическая обработка результатов, полученных в ходе исследования в биохимическом реакторе объёмом 15 литров.

1 Статистическая оврзвотка результате |попуч<»нных в 15 л <4->ермепт&ре. ¡Результат; получение оптимапьньж зн количестпп споротой мешалки \А/ оР| (об/мин), 'скорости подачи воаду*а А ор» (л/мин)

Опред^ 1ение дыхатепьного коэффициента

(«О)

{""Определение коэффициента | м массопере-дачи по кислороду 1

|___________(К,.а>______

| Определение режимов работы 7 О I УУоР1 (об/мин); А

1 аппарата ((л/мин) |

Определение оптимальных}, режимов работы ЗОО л I аппарата \Л/ ог* (об/мин); А | ор, (л/мин)

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ

МОДЕЛЬ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА

I Критерии

¡оптимизации!

¡Ь

Максимальная скорость синтеза целевого бепка

Рис.6 Алгоритм масштабного перехода

На основе пассивного эксперимента была составлена трехуровневая матрица для двух факторов. За параметр оптимизации было выбрано количество синтезируемого белка в клетках, которое рассчитывалось как произведение массы полученных клеток на процент экспрессии целевого белка. С учетом рассчитанных коэффициентов уравнение регрессии выглядит следующим образом:

Р=4,413 +0,288■ IV+\ 133 • Л-0,501 ■ РР2 -0,088• ¿Р -0,200-Ш (1)

где \¥ - число оборотов мешалки (об/мин), А - аэрация (л/мин)

На рисунке 7 представлен результат статистической обработки данных с 15 литрового ферментера. Следующим шагом масштабного перехода, следуя алгоритму, представленному на рисунке 6, стало определение оптимальных значений числа оборотов мешалки и скорости подачи воздуха для реакторов объёмом 70 л и 300 л, при условии их геометрического подобия. Кроме того, необходимо соблюсти при расчётах гидродинамическое и массообменнос подобие. Подобие гидродинамической обстановки будет показано в главе 4 при использовании компьютерного моделирования гидродинамики.

Обороты меивгки oQr»vn

Рис. 7 Поверхность отклика выходного параметра

Оптимальные значения процесса культивирования в ферментере с рабочим объемом в 15 литров: Wop, = 200 об/мин; Aopt = 10 л/мин.

Исходя из рассчитанных оптимальных значений скоростей мешалки и аэрации, было определено значение коэффициента массопередачи кислорода для этих условий А, а = 198ч'1. Значение коэффициента определялось по следующей формуле:

где щ = 0,68, Пу = 0,33, (N/V) - удельная мощность, Qr-поток воздуха.

При массообменном подобии значение коэффициента массопередачи кислорода «газовая фаза - жидкость» должно быть постоянным, что было использовано в последующих расчётах. Масштабный переход был осуществлён при вышеперечисленных условиях с использованием следующих формул:

где - число мощности, ¡V- количество оборотов мешалки, <1 - диаметр мешалки, р - вязкость.

При масштабировании соблюдалось условие:

(2)

N0 = Np-p-W'-d,

(3)

где N01, N02 - расходы мощности на перемешивание, Ур1, 1'р2 - объёмы реакторов.

Из критериального соотношения (4) были определены оптимальные значения скорости вращения мешалки, которые составили для аппарата 70 литров XV = 151 об/мин, а для аппарата 300 литров - = 70 об/мин. Используя уравнение (5) было рассчитано число аэрации:

г-^-г (5)

где Q - расход воздуха, Ц,„ - диаметр аппарата, п - частота вращения мешалки,

<1М - диаметр мешалки.

При расчете количества необходимого воздуха были получены следующие значения: для аппарата объемом 70 литров - А=39 л/мин; для аппарата 300 литров - А=65 л/мин. Значения к,а для этих двух аппаратов совпадало со значением кьа, полученного для биореактора объёмом 15 литров с точностью до 7%

Правильность результатов предположений и представленных расчётов была подтверждена использованием газового масс-спектрометра РгоЬте 2000®. При помощи данного прибора были получены профили «дыхательных коэффициентов» - Яр для аппаратов объёмом 15 литров и аппарата объёмом 300 литров. Результаты данного эксперимента, а также формула для расчета представлены на рисунке 8.

0.1 <¡3 ■ ПРОФИЛЬ ВЫКАТЕЯЬНОГО КО>» + ИЦЮНТА Щ » ФОРМУЛА РАСЧЁТА КОЭФФИЦИЕНТА RQ Gcoubi»" С(%)С02выд х/еыд - С(%)СОгвх* /вх G02.»d = С(%)02их* ¡вх - С(%)02еыдх}сыд С(%)С02выд xfebtd - С(%)СОг Гвх RQ = С(%)02вхх fax -С(%)Огвыдх/выд Б

-у.— —RO (100 1) —.RO(l5 1)

С.2 3 ■ i' 1 '2 3 4 6' б '7 8 » 10 11 12 13 14 время час

А

Рис. 8 Данные, полученные при использовании газового масс-спектрометра. (А - профиль «дыхательного коэффициента» КО, Б - формулы дм расчетов)

Из представленных на рисунке 8 результатов экспериментов видно практическое совпадение профилей «дыхательных коэффициентов» для реакторов с разными объёмами.

На рисунке 9 представлен биохимический реактор объёмом 300 литров: • ' Рис.9 Биохимический реактор (объём 300 литров), где:1-припод мешалки, 2-патрубок -¿¿ЛГ з выходящего воздуха, 3-корпус аппарата,

4- мешалки, 5-барботёр, 6 - вспомогательные штуцеры.

Четвёртая глава посвящена моделированию гидродинамики в исследуемых биохимических реакторах и разработке математической модели кинетики процесса.

Моделирование гидродинамики было осуществлено при помощи программного пакета Fluent. Задача моделирования сводилась к определению основных параметров процесса, влияющих на гидродинамическую обстановку внутри реакторов (таких как плотность жидкости, распределение бактериальных клеток в объёме аппарата, число оборотов мешалки) и выбору из имеющегося перечня пакета Fluent уравнений, описывающих процесс.

Картина биохимического реактора объёмом 300 литров представлена на рисунке 10.

шр> ( . .........: Рисунок 10 Геометрия

виртуального аппарата.

В результате расчёта уравнений модели, описывающих гидродинамику сплошной фазы с диспергированными частицами, и графической визуализации рассчитанных значений были получены следующие профили (рисуиок 11).

А Б

Рис. 11 А - профиль распределения клеток в объёме; Б - скорость частиц

Таким образом, проведённые расчёты профилей скоростей в исследуемых реакторах различного объёма подтвердили подобие гидродинамической обстановки при определенных в 3 главе скоростей работы мешалки и подачи воздуха. Кроме того, результаты расчётов позволяют предположить возможность использования положений идеального смешения при последующем моделировании кинетики процесса.

Модель кинетики процесса была сформирована исходя из условий идеального смешения в биохимическом реакторе, и состоит из дифференциальных уравнений, учитывающих изменение концентрации биомассы, субстрата (кислорода) и продукта (белка а2-иптерферопа) во времени. Удельная скорость роста биомассы описана уравнением МоноИерусалимского. Оценка значений некоторых параметров модели осуществлялась методом Нелдсра-Мида. Решение уравнений модели подтвердило правильность определения коэффициента кьа (полученного с использованием статистического подхода), позволило уточнить начальную концентрацию посевного материала, а также получить спектр кривых,

отражающих ход процесса в зависимости от параметров ведения культивирования.

На основании разработанной модели и предложений по масштабированию процесса были осуществлены экспериментальные серии культивирования штамма-продуцента в 300-от литровом аппарате. Эксперименты показали, что составленная математическая модель и расчеты полностью удовлетворяют процессу масштабирования микробиологического синтеза рекомбинантного белка в клетках Escherichia coli на сложнокомпонентных средах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

1. Предложена методика масштабирования процессов культивирования в биохимических реакторах, объединяющая в себе несколько подходов (критериальный, статистический, модельный), и позволяющая использовать возможности нового аналитического оборудования и высокие вычислительные мощности;

2. Разработана технология производства рекомбинантного человеческого к2-интерфсрона на сложных многокомпонентных средах и выявлены основные факторы, определяющие течение процесса;

3. Впервые для анализа отходящей смеси газов из биохимического реактора был применен газовый масс-спектрометр ProLinc 2000, производства компании АМЕТЕК. Благодаря этому, был определён «дыхательный коэффициент», который подтвердил правильность масштабного перехода;

4. Разработана математическая модель и программное обеспечение, позволяющие определять максимальный выход белка при различных режимах работы аппарата и уточнять параметры ведения процесса при различных начальных условиях;

5. Для анализа гидродинамики в биохимическом реакторе был использован программный пакет Fluent, позволяющий оценить гидродинамическую обстановку в аппаратах объемами 15,70 и 300 литров.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Казеев И.В., Денисов JI.A., Гусева Е.В., Менынутина Н.В.. Исследование и оптимизация схемы выделения рекомбинантных белков из прокариотических систем. // Международный Конгресс «АСНЕМА'06». Франкфурт-на-Майне. 2006,-T.XXII.'С. 234-238.

2. Зеркаев А.И., Гузев О.Ю., Казеев И.В. Инновационная технология атмосферной сублимационной сушки с активной гидродинамикой для получения фармацевтических порошков с заданной наноструктурой. Индустрия наносистем и материалы // Всероссийская конференция инновационных проектов аспирантов и студентов: материалы конференции. -М.:МИЭТ, 2006. -244 с.

3. Шейченко О.П., Шейченко В.И., Толкачев О.Н., Бочаров Е.В., Казеев И.В., Быков В.А. Применение разностных электронных спектров поглощения в анализе комплексного препарата Фитомикс-40 // Всероссийская паучно-практическая. конференция "Отечественные противоопухолевые препараты". Российский биотерапевтический журнал. - 2006. - Том 5, № 1. -32 с.

4. Казеев И.В., Воронова Н.И., Гусева Е.В., Менынутина Н.В.. Изучение кинетики синтеза рекомбинантного а2-интсрфсрона в клетках Escherichia coli // Международный конгресс молодых учёных по химии и химической технологии «МКХТ-2007». Москва. - 2007. - Т.ХХ1, №1. - С. 52-57.

5. Казеев И.В., Меныдутина Н.В., Ефанов Ю.Г., Морозов Д.В. Применение газового масс-спектрометра для контроля за процессом культивирования микроорганизмов в биореакторе. // Журнал «Химическая промышленность сегодня». - 2008 -№4. - С. 31-35.

6. Казеев И.В., Чугунов A.M., Морозов Д.В. Применение газового масс-спектрометра, как обязательного элемента при внедрении на предприятии стандартов PAT. // Международный конгресс «Биотехнология - состояние и перспективы развития». Москва: материалы конференции. - 2008. — Т.И, №1.-С. 66-69.

Подписано в печать:

25.11.2008

Заказ № 1324 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 vvww.autoreferat.ru