控制液态组合物的pH和靶标离子水平的方法与流程

文档序号:13017278阅读:来源:国知局
技术特征:
1.用于在生物转化或催化系统中产生液态组合物的方法,在所述生物转化或催化系统中连续产生酸性或碱性组分,所述方法包括以下步骤:a)在所述液态组合物中控制pH的至少一个步骤,包括将所述液态组合物通过至少一个初级反向电增强透析(REED)膜堆,其中所述至少一个步骤在所述液态组合物中控制pH;以及b)在所述液态组合物中控制靶标离子水平从而从所述液态组合物中除去至少一部分所述靶标离子的至少一个步骤,包括:i)若所述连续产生的组分是酸性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是阴离子反向电增强透析(AX-REED)膜堆,且所述次级REED膜堆是阳离子反向电增强透析(CX-REED)膜堆;或者ii)若所述连续产生的组分是碱性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是CX-REED膜堆,且所述次级REED膜堆是AX-REED膜堆,其中每个所述REED膜堆具有:i)至少两张离子交换膜,其间限定用于第一液体的第一室;ii)至少两个用于第二液体的其它室,各其它室相邻于至少一个第一室;iii)一组终端膜;和iv)通过至少两个电极在膜上施加电场的装置;其中在一个膜堆中,分隔两个室的所有膜均为第一离子类型,且其中并联操作多REED膜堆。2.用于在生物转化或催化系统中产生液态组合物的方法,在所述生物转化或催化系统中连续产生酸性或碱性组分,所述方法包括以下步骤:a)在所述液态组合物中控制pH的至少一个步骤,包括将所述液态组合物通过至少一个初级反向电增强透析(REED)膜堆,其中所述至少一个步骤在\t所述液态组合物中控制pH;以及b)在所述液态组合物中控制靶标离子水平从而从所述液态组合物中除去至少一部分所述靶标离子使得靶标离子的水平保持在抑制水平之下的稳定水平的至少一个步骤,包括:i)若所述连续产生的组分是酸性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是阴离子反向电增强透析(AX-REED)膜堆,且所述次级REED膜堆是阳离子反向电增强透析(CX-REED)膜堆;或者ii)若所述连续产生的组分是碱性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是CX-REED膜堆,且所述次级REED膜堆是AX-REED膜堆,其中每个所述REED膜堆具有:i)至少两张离子交换膜,其间限定用于第一液体的第一室;ii)至少两个用于第二液体的其它室,各其它室相邻于至少一个第一室;iii)一组终端膜;和iv)通过至少两个电极在膜上施加电场的装置;其中在一个膜堆中,分隔两个室的所有膜均为第一离子类型,且其中并联操作多REED膜堆。3.用于在生物反应器中在生物转化或催化系统中产生液态组合物的方法,在所述生物转化或催化系统中连续产生酸性或碱性组分,所述方法包括以下步骤:a)在所述液态组合物中控制pH的至少一个步骤,包括将所述液态组合物通过至少一个初级反向电增强透析(REED)膜堆,其中所述至少一个步骤在所述液态组合物中控制pH;以及b)在所述液态组合物中控制靶标离子水平从而从所述液态组合物中除去至少一部分所述靶标离子的至少一个步骤,包括:i)若所述连续产生的组分是酸性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是阴离子反向电增强透析(AX-REED)膜堆,且所述次级REED膜堆是阳离子反向电增强透析(CX-REED)膜堆;或者ii)若所述连续产生的组分是碱性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是CX-REED膜堆,且所述次级REED膜堆是AX-REED膜堆,其中每个所述REED膜堆具有:i)至少两张离子交换膜,其间限定用于第一液体的第一室;ii)至少两个用于第二液体的其它室,各其它室相邻于至少一个第一室;iii)一组终端膜;和iv)通过至少两个电极在膜上施加电场的装置;其中在一个膜堆中,分隔两个室的所有膜均为第一离子类型,其中使所述液态组合物循环通过并联的至少一个初级REED膜堆和至少一个次级REED膜堆并返回所述生物反应器。4.在生物转化或催化系统中控制液态组合物的pH和靶标离子水平的方法,在所述生物转化或催化系统中连续产生酸性或碱性组分,所述方法包括以下步骤:a)在所述液态组合物中控制pH的至少一个步骤,包括将所述液态组合物通过至少一个初级反向电增强透析(REED)膜堆,其中所述至少一个步骤在所述液态组合物中控制pH;以及b)在所述液态组合物中控制靶标离子水平从而从所述液态组合物中除去至少一部分所述靶标离子的至少一个步骤,包括:i)若所述连续产生的组分是酸性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是阴离子反向电增强透析(AX-REED)膜堆,且所述次级REED膜堆是阳离子反向电增强透析(CX-REED)膜堆;或者ii)若所述连续产生的组分是碱性的,则使所述液态组合物通过至少一个次级REED膜堆,其中所述初级REED膜堆是CX-REED膜堆,且所述次级REED膜堆是AX-REED膜堆,其中每个所述REED膜堆具有:i)至少两张离子交换膜,其间限定用于第一液体的第一室;ii)至少两个用于第二液体的其它室,各其它室相邻于至少一个第一室;iii)一组终端膜;和iv)通过至少两个电极在膜上施加电场的装置;其中在一个膜堆中,分隔两个室的所有膜均为第一离子类型,且其中并联操作多REED膜堆。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述至少两个电极的极性间歇式变化。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述初级反向电增强透析(REED)膜堆是阴离子交换反向电增强透析(AX-REED)堆而所述控制靶标离子水平的至少一个步骤包括将所述液态组合物通过阳离子交换反向电增强透析(CX-REED)膜堆。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述初级反向电增强透析(REED)膜堆是阳离子交换反向电增强透析(CX-REED)堆而所述控制靶标离子水平的至少一个步骤包括将所述液态组合物通过阴离子交换反向电增强透析(AX-REED)膜堆。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所述控制靶标离子水平的至少一个步骤包括过滤步骤。9.根据权利要求8的方法,其中所述过滤步骤是微滤或超滤步骤。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中对应于所述液态组合物的pH、靶标离子浓度或电导率来调节所施加电场的强度。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中所述液态组合物是包含固定化或悬浮的微生物培养物的发酵混合物或者是含酶混合物。12.根据权利要求11所述的方法,其中所述微生物培养物包含细菌、酵母、真菌或哺乳动物细胞的生长的或静息的培养物。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其用于在生物反应器/活发酵过程中通过萃取抑制剂来改善细胞生长的生产能力和寿命和/或调节代谢物产生。14.根据权利要求13的方法,其中所述抑制剂是有机酸离子。15.一种系统,包含:a)至少一个阴离子交换反向电增强透析(AX-REED)膜堆,其具有:i.至少两张阴离子交换膜,其间限定用于第一液体的第一室;ii.至少两个用于第二液体的其它室,各其它室相邻于至少一个第一室;iii.一组终端膜;和iv.通过至少两个电极在膜上施加电场的装置;和b)至少一个阳离子交换反向电增强透析(CX-REED)膜堆,其具有:v.至少两张阳离子交换膜,其间限定用于第三液体的第三室;vi.至少两个用于第四液体的其它室,各其它室相邻于至少一个第三室;vii.一组终端膜;和viii.通过至少两个电极在膜上施加电场的装置;其中所述至少一个阴离子交换反向电增强透析(AX-REED)膜堆和所述至少一个阳离子交换反向电增强透析(CX-REED)膜堆为并联。16.根据权利要求15的系统用于控制液态组合物的pH和靶标离子水平的用途。
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