外部细菌对整个酶化过程有着极大危害，它是看不见的。这也是生物制药领域中在线检查技术的使用变得更加困难的重要原因之一。若想获取酶化生产过程中的生产数据，就要从生产过程中采集检测样本，送到实验室去检测，这导致检测分析的数据有着相当客观的时间滞后和响应滞后。

现在这种情况将会改变。奥地利生物技术工业中心(ACIB)的科学家们在在线检测技术研发方面又有了新的进展。他们与奥地利的Ionicon公司和工业伙伴Boehringer Ingelheim公司合作，成功研发了酶化设备的在线实时检测系统。这种被Ionicon公司称之为PTR-MS的在线检测技术能够对酶化过程中排放出来的挥发性代谢物进行检测，无需将检测探头插入到酶化过程之中而中断无菌过程。

实时气体分析的技术基础是质子转移反应质谱(PTR-MS)技术，是一种能够在兆分率的范围内完成微量气体实时检测的技术，非常适合于对生物反应器释放出的复杂混合气体的检测分析。Ionicon公司的Jens Herbig先生介绍说道：“检测到的PTR-MS质子转移反应质谱信号可以很好地跟特定的化合物对号入座，因为这些化合物几乎不能再分解了。另外，这些PTR-MS数据也可以在化学计量学方法的帮助下用于酶化过程的建模，对那些不能直接检测的参数进行分析。”

微生物排放气体的分析检测

气体分析中，在高压蒸汽的作用下，微生物代谢释放出来的副产品微量气体易于挥发，可以作为检测对象，利用质谱分析技术的方法来检测分析。

乙醛就是这样一种气体，大肠埃希杆菌的酶化过程会根据代谢状况不断的排放出这样的微量气体。因此，可以根据细胞生长繁殖不同代谢阶段的代谢物判断蛋白质重组的程度，判断其是否达到了不可能再增加产量的程度。

在这一检测分析技术的研发过程中，最大的难题是直接符合GMP药品生产安全指南的检测仪与反应器基础平台应是一个什么样的基础平台，是否是一个能够快速、定量、尽可能不改变挥发性代谢物的把被测样本送达检测仪的基础平台。

使用直接与酶化反应器相连接的无菌过滤器是这一难题的解决方案。输送微量气体的管道和区域都进行了加热，以避免出现冷凝水。附加的水气分离器也有效地避免了把酶化过程中的冷凝水带入到PTR-MS质子转移反应质谱检测系统中。除此以外，这一基础平台还配备了一个控制阀门，控制酶化装置释放出来的分析气体的体稀释以及提供标定气体。取样装置的所有表面使用的都是涂有镀层的惰性金属材料。

去年，这一技术系统在维也纳农业大学的Boku实验室中通过了实践检验。在相同的三组基因重组大肠埃希杆菌的酶化过程中，利用PTR-MS分析方法对它们释放出来的挥发性化合物进行了检测分析。根据Gerald Striedner博士领导的研发团队的介绍，检测结果有着很高的重复再现性，设计的基础平台非常适合于把生物反应器释放出来的挥发性化合物输送到PTR-MS检测仪中去(参见表1)。在酶化过程释放的气体中有着20种以上的不同化学化合物，它们清楚的表示了酶化持续时间长短的种种特性。被测分子中的大多数是与细胞酶化不同过程有着直接关系的代谢副产品，也是迄今为止一直无法直接实时获取的生物技术信息。另外，科研人员也发现了一些与过程矩阵有关的化合物。

通过实践测试

几个星期之前，维也纳的Boehringer Ingelheim公司安装了一套PTR-MS质子转移反应质谱检测分析系统。Boehringer Ingelheim公司的Hubertus Hohenblum博士说道：“PTR-MS质子转移反应质谱检测分析系统的最大好处就是，它是一套非侵入式的检测分析系统，可以检测酶化过程排放出来的微量气体以及提供酶化过程参数信息。”这一系统只从酶化反应器的排气管中采集气体样本，因此Boehringer Ingelheim公司把整个系统单独的放置在另外一个房间里，利用管道把挥发性气体输送到质子转移反应质谱仪中，与安装在实验室相比较，这里无需单独的过滤设备。对Ionicon分析技术公司的Rene Gutmann博士来讲，这种安装配置意味着PTR-MS技术的检测分析方案通过了工业化应用的测试。这种检测分析仪快速的检测分析性能，也可以实现一台分析仪同时对几套酶化反应器的进行监控。