CN101301536A - 可拆卸式恒温套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拆卸式恒温套，其特点是包括循环控温夹套和保温外套，循环控温夹套由两层PVC塑料薄膜制成，内部通过热封形成一条供介质循环的通路，四周热封，同时在输入端热封带有接插件的输入管，在输出端热封带有接插件的输出管；保温外套由保温材料制成，其长、宽均大于循环水夹套，循环水夹套包裹在里面，在保温外套的外层表面固连有粘扣带。由于采用PVC塑料和普通保温材料，降低了成本；粘扣带设计使其方便拆卸，而且满足了不同高度和不同直径层析柱的要求，同现有技术低温冷室或低温层析柜相比，不需要专人维护，同时降低了能源消耗。

Description

可拆卸式恒温套

技术领域

本发明涉及一种可拆卸式恒温套。

背景技术

柱层析技术，是一种根据被分离的样品的不同成分在某种基质中移动的速度受其各自的物理、化学或生物学特性影响而不同的特性，实现对该物质的分离和分析的方法，主要应用于化工、食品、药品的加工生产以及生物分离实验等。由于生物大分子及一些有机化合物通常在特定的温度范围才能保持活性，因此，为了保证目标分子的活性，有必要使纯化过程处于合适的温度环境。例如，1973年，美国J.W.Hastings等人的研究表明，-20℃冷室中层析纯化的核黄素与荧光酶复合物的活性由室温下的十几秒延长到几天；1979年，英国AlexanderD.Tsopanakis等人发现，与在室温下处理的结果相比，在-20℃的控温层析柜中使用玻璃夹套层析柱纯化固氮酶，得到产物的氧化变性、温度变性、蛋白水解均减少，并且保持催化活性不发生改变。

上述研究均是在冷室或控温层析柜中进行的。但是建造冷室或购买低温层析柜，不仅前期投资大，后期电能消耗高，需要定期维护，而且对于操作人员，如果室内外温差10℃以上，就容易出现疲倦，甚至头晕、头疼等全身不适症状，影响人员健康和实验安全。

对于没有配置冷室或控温层析柜的情况，现在主要有两种方法控制柱层析过程的温度：

一、预先冷却流动相，然后用其冲洗层析柱，以达到预冷、平衡柱子的目的；二、购买商品化水冷夹套层析柱，实现在非冷室的环境中对层析柱进行直接控温。但在实际操作中，采用第一种控温技术时，如果柱层析时间较长，层析柱上热量散失过多，不能有效保护对温度敏感的有机或生物大分子的活性；采用第二种技术中的水冷夹套层析柱，则要求替代现有实验室已经配置的众多型号尺寸的普通层析柱，并停止生产及销售无水冷夹套的预填柱和多数普通层析柱。这不仅造成巨大浪费，而且会造成使用成本升高。因此，寻求对没有配置冷室或控温层析柜的柱层析过程进行控温的解决方案，是有必要的。

发明内容

为了克服现有技术中冷室或低温层析柜投资大、耗电高，以及采用水冷夹套层析柱易造成现有资源重复浪费、成本升高等问题，本发明设计了一种可拆卸式恒温套，该装置能够适应不同的柱体直径，实现对柱体的均匀稳定控温，并且可以多个拼接以适应不同的柱体长度。

本发明解决技术问题，所采用的方案是：一种可拆卸式恒温套，其特点是包括循环控温夹套和保温套两个基本单元，循环控温夹套由两层PVC塑料薄膜制成，四周热封，薄膜间通过交错间隔热封形成一条供介质循环的通路，同时在入水口热封带有接插件的入水管，在出水口热封带有接插件的出水管；保温外套由保温材料制成，其长、宽均大于循环水夹套，循环水夹套包裹在里面，在保温外套的外层表面固连有粘扣带。

本发明装置与现有的层析控温技术相比，具有如下的优点：1)设计上主要是利用塑料加工中的热封、热轧技术和绝热保温技术相结合，可以形成均匀稳定的温度场，工艺容易实现；2)所使用的材料是常见的PVC塑料和普通保温材料等，成本低；3)粘扣带设计使其方便拆卸，可以适应不同直径的层析柱；4)与购买水冷夹套层析柱相比，可避免资源的重复浪费，降低成本；5)与低温冷室相比，不需专人维护，并降低能耗；6)可与控温水浴连接，实现精确的控温层析过程。

发明人利用本发明装置，实现了在室温下、长时间柱层析分离过程的控温。并且，得到了与在冷室下柱层析分离效果相当的实验结果，验证了其实用性。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1是本发明可拆卸式恒温套装置结构示意图。

图2是图1的后视图。

图3是本发明实施例1应用示意图。

图4是本发明实施例2应用示意图。

图5是25℃条件下未使用可拆卸式恒温套时柱层析实验的结果曲线图。

图6是4℃冷室条件下柱层析实验的结果曲线图。

图7是使用本发明的可拆卸式恒温套的实施例1条件下柱层析实验的结果曲线图。

图中，1-循环控温夹套，2-输入管，3-输出管，4-塑料接插件，5-保温外套；6-粘扣带A部，7-粘扣带B部，8-蠕动泵，9-冰水浴，10-层析柱，11-硅胶管。

具体实施方式

实施例1：参照图1～3，由可拆卸式恒温套冷却的蛋白质凝胶过滤层析。

本发明实施例是针对多数蛋白质柱层析操作需要稳定的低温环境，且无现成冷室或与实验匹配的水冷夹套层析柱的情况下，而设计提供的一个解决方案。

实施的主要目的是：在利用层析系统做蛋白质凝胶过滤柱层析前，将本发明的可拆卸式恒温套粘扣在一根凝胶过滤层析柱上，并连通蠕动泵，泵入冰水，以维护层析柱的均匀稳定低温环境，减少热量散失，保证对温度敏感的层析样品的活性不发生改变。

本发明装置包括：循环控温夹套1，输入管2，输出管3，两个塑料接插件4，保温外套5，粘扣带A部6，粘扣带B部7，蠕动泵8，冰水浴9，层析柱10，硅胶管11。

可拆卸式恒温套由循环控温套和保温套两个基本单元组成，保证柱层析过程中，层析柱内温度的均匀稳定。循环控温套部分，如图1所示由：循环控温夹套1，输入管2，输出管3，塑料接插件4四个部分组成；保温套单元由三个部分组成：即图1中的保温外套5，粘扣带A部6，以及图2中的粘扣带B部7。

其中，循环控温夹套1，特征是由两层柔韧性和耐磨性良好，并且具有一定的温度适应范围的PVC塑料薄膜，用热封的方法按照图1所示，使薄膜层间形成一条供传热介质循环的通路，实现与层析柱之间的热量交换；输入管2，特征是柔韧性良好并且具有可热轧加工性能的PVC塑料管，一端热轧在循环控温套1的一个开口处，另一端接有塑料接插件4方便与蠕动泵上的硅胶管连接，根据实际需要可以在其外添加绝热材料或涂层；输出管3，特征是与输入管2相同的PVC塑料管，一端热轧于循环控温套1的另一个开口处，另一端接有一个塑料接插件4，无需外加保温措施。保温外套5，特征是采用以玻璃丝棉等保温材料为内芯防水布为外层缝纫加工而成，高度比循环控温套1长出约两个粘扣带A部6的宽度；粘扣带A部6和粘扣带B部7，特征是按照如图2所示，缝纫在保温外套5表面边缘部分，用于将本发明的保温套单元紧密的包裹在柱体外防止热量的散失。

使用时，先将本发明循环水套单元的输入管2和输出管3上的塑料接插件4分别与硅胶管连接，分别接入蠕动泵上的输入端和输出端，使恒温循环介质通过输入管2，进入循环控温夹套1，排出空气，从输出管3流出；将1循环水塑料夹套裹于柱体外壁，保持水流沿垂直方向；之后，把粘扣带A部6粘扣到粘扣带B部7的适当位置，以使循环控温夹套1紧密裹于柱体外壁，当通过输出管3流出的循环介质温度达到目标温度后，即可开始柱层析流程。

对于不同直径的层析柱，可以通过粘扣带A部6在粘扣带B部7上的粘扣位点调整适应。对于高度较长的层析柱，可以采用并联多组本发明的可拆卸循环水恒温套装置来实现：即在柱体外壁首尾拼接多段本发明的可拆卸循环水恒温套。

其中，用于本实施例中的层析柱10是Superdex-75，内径10mm，柱长30cm，体积25ml，循环控温夹套1，由软质PVC塑料膜热封加工制成，结构如图1及图2所示，输入管2和输出管3均是软质PVC塑料管，通过热轧加工方式密封于循环控温夹套1上的相应位置；塑料接插件4，用于将输入管2和输出管3与蠕动泵8上相应的硅胶管11连接，并保证不漏水。

本实施例层析分离的样品是蛋白样品——高丝氨酸氧乙酰转移酶，柱层析分离的温度为0℃～4℃。

实验具体操作过程如下：首先，预备冰水浴，然后分别令输入管2和输出管3通过塑料接插件4与蠕动泵8上对应的硅胶管与冰水浴9接通；之后打开蠕动泵8，令冰水通过进水管2进入循环控温夹套1，排出空气，当管路中不再有空气排出时，将循环控温夹套1保持水流沿垂直方向裹在层析柱10外壁；而后用保温外套5裹在循环控温夹套1外，按照如图3中所示的方式，将粘扣带A部6粘扣在粘扣带B部7的适当位置；最后固定层析柱，进行凝胶过滤层析实验。层析实验结束，打开粘扣带A部6和粘扣带B部7，取下保温外套5，将循环控温夹套1卸下，断开蠕动泵8，卸下层析柱10。

实施后，测定从输出管3中流出的冷却水温度能够保持在0℃～4℃的范围内。与室温25℃条件下相比，其纯化效果明显改善，即对比图5、图7，可见：在实施例1条件下，对相同蛋白质进行的柱层析分离，紫外吸收峰的主峰与杂峰明显分开，表明层析的分离效果得到显著提高；与在控温冷室中的柱层析分离比较，即对比图6、图7，发现：实施例1中的层析结果曲线图与在冷室下实验的层析结果曲线图具有可比性，主峰与其它杂峰能够，并且分开的紫外吸收峰值比在冷室中的更高，表明达到了分离目标物质的分离效果，并且量更大。本实施例证实了本发明的可拆卸式恒温套可以替代冷室对层析柱控温，甚至具有更好的效果。

实施例2：参照图4。并联使用两个可拆卸式恒温套进行控温层析。

本实施例可适用于高度长于本发明的一个可拆卸式恒温套的层析柱。

基本实施方式，同实施例1类似，不同之处主要有几个方面：1)需要将两个本发明装置同时粘扣在层析柱外，上面的一个可拆卸式恒温套的输入管2和输出管3要包裹在下一个可拆卸式恒温套的保温外套5内，并在最后的保温外套5的下方伸出；2)蠕动泵8需采用多通道蠕动泵。

通过本实施例，得到的柱层析实验结果，与在低温冷室操作相同实验的结果相当，满足分离样品的温度要求。

Claims (3)

1、一种可拆卸式恒温套，其特征在于：包括循环控温夹套和保温套两个基本单元，循环控温夹套由两层PVC塑料薄膜制成，四周热封，薄膜间通过交错间隔热封形成一条供介质循环的通路，同时在入水口热封带有接插件的入水管，在出水口热封带有接插件的出水管；保温外套由保温材料制成，其长、宽均大于循环水夹套，循环控温夹套包裹在里面，在保温外套的外层表面固连有粘扣带。

2、根据权利要求1所述的可拆卸式恒温套，其特征在于：所述的粘扣带为A部和B部两部分，使用时，将粘扣带A部粘结在粘扣带B部上。

3、根据权利要求1所述的可拆卸式恒温套，其特征在于：对于层析柱高度大于本可拆卸式恒温套的高度时，采用多个可拆卸式恒温套首尾拼接。

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