[發(fā)明專利]使用中紅外光譜術(shù)測量生物過程的方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080042236.1
• 申請(qǐng)日: 2010-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN102549409A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿萊斯戴爾·I·湯姆森;穆拜特·巴達(dá)莫西;瑞貝卡·尼科爾森;海倫·馬松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: BP北美公司
• 主分類號(hào): G01N21/35
• 分類號(hào): G01N21/35
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張穎;樊衛(wèi)民

發(fā)明背景

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用中紅外光譜術(shù)測量生物過程的方法和裝置。

相關(guān)技術(shù)討論

分析儀器和/或技術(shù)力圖測量和/或監(jiān)測過程。氣相色譜、質(zhì)譜術(shù)、高效液相色譜和量熱術(shù)，代表了用于過程測量的已知裝置和/或程序。近來對(duì)環(huán)境的擔(dān)憂和有限的自然資源，驅(qū)動(dòng)了源自于非化石原料的材料、例如通過生物過程生產(chǎn)的材料的開發(fā)和利用。然而，盡管在分析儀器和技術(shù)中已有上述技術(shù)，但對(duì)用于測量生物過程、例如檢測生物過程的反應(yīng)物、產(chǎn)物和/或副產(chǎn)物并在生物過程中可靠地在線運(yùn)行(operating?on-line)的其他方法和裝置，仍存在需求。

發(fā)明概述

本發(fā)明涉及使用中紅外光譜術(shù)測量生物過程的方法和裝置。所述方法和裝置能夠檢測生物過程的反應(yīng)物、產(chǎn)物和/或副產(chǎn)物，同時(shí)在生物過程中可靠地在線運(yùn)行。

根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明包括用于測量生物過程的方法。所述方法包括在生物活性階段期間將中紅外信號(hào)導(dǎo)入生物過程樣品的步驟，以及從中紅外信號(hào)檢測樣品光譜以形成樣品光譜的步驟。方法包括通過參比介質(zhì)產(chǎn)生參比光譜的步驟，以及將樣品光譜與參比光譜合并以形成調(diào)整過的樣品光譜的步驟。

根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明涉及測量生物過程的第二種方法。所述第二種方法包括將中紅外信號(hào)導(dǎo)入生物過程的初始樣品的步驟，以及從中紅外信號(hào)檢測樣品光譜以形成初始樣品光譜的步驟。第二種方法包括通過參比介質(zhì)產(chǎn)生初始參比光譜的步驟。第二種方法包括將初始樣品光譜與初始參比光譜合并以形成調(diào)整過的初始樣品光譜的步驟，以及將中紅外信號(hào)導(dǎo)入生物過程的一個(gè)或多個(gè)后續(xù)樣品的步驟。第二種方法包括從中紅外信號(hào)檢測樣品光譜以形成一個(gè)或多個(gè)后續(xù)樣品光譜的步驟，以及通過參比介質(zhì)產(chǎn)生與所述一個(gè)或多個(gè)后續(xù)樣品光譜中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)后續(xù)參比光譜。第二種方法包括將所述一個(gè)或多個(gè)后續(xù)樣品光譜與相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)后續(xù)參比光譜合并、以形成一個(gè)或多個(gè)調(diào)整過的后續(xù)樣品光譜的步驟，以及從所述一個(gè)或多個(gè)調(diào)整過的后續(xù)樣品光譜的每一個(gè)中減去調(diào)整過的初始樣品光譜、以形成一個(gè)或多個(gè)差光譜(difference?spectra)的步驟。

根據(jù)第三個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明涉及用于測量生物過程的裝置。所述裝置包括中紅外光譜儀以及與所述光譜儀光連接并適合與生物過程的至少一部分流體連通的探測器。所述裝置包括與光譜儀光連接的參比介質(zhì)。

附圖簡述

整合在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了說明，并且與描述部分一起，用于解釋本發(fā)明的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和原理。在附圖中，

圖1示意性顯示了一個(gè)實(shí)施方案的生物過程；

圖2顯示了一個(gè)實(shí)施方案的初始參比光譜；

圖3顯示了一個(gè)實(shí)施方案的初始樣品光譜；

圖4顯示了一個(gè)實(shí)施方案的調(diào)整過的初始樣品光譜；

圖5顯示了一個(gè)實(shí)施方案的調(diào)整過的后續(xù)樣品光譜；

圖6顯示了一個(gè)實(shí)施方案的差光譜；

圖7示意性顯示了一個(gè)實(shí)施方案的方法流程圖；

圖8示意性顯示了一個(gè)實(shí)施方案的處于打開位置的探測器外殼；

圖9示意性顯示了處于關(guān)閉位置的圖8的探測器外殼；

圖10示意性顯示了一個(gè)實(shí)施方案的生物過程；

圖11顯示了一個(gè)實(shí)施方案的糖的光譜；

圖12顯示了一個(gè)實(shí)施方案的葡萄糖的光譜；

圖13顯示了一個(gè)實(shí)施方案的麥芽提取物的光譜；

圖14顯示了一個(gè)實(shí)施方案的乙醇的光譜；

圖15顯示了一個(gè)實(shí)施方案的實(shí)驗(yàn)設(shè)置；

圖16顯示了一個(gè)實(shí)施方案的發(fā)酵光譜；

圖17顯示了一個(gè)實(shí)施方案的時(shí)間依賴性光譜；

圖18顯示了一個(gè)實(shí)施方案的原始和差減光譜；

圖19顯示了一個(gè)實(shí)施方案的分量模型準(zhǔn)確度的圖；以及

圖20顯示了一個(gè)實(shí)施方案的重力模型準(zhǔn)確度的圖。

詳細(xì)描述