CN103007576A - 原料药连续纯化提取系统 - Google Patents

Abstract

一种原料药连续纯化提取系统，它包括四支内储能式恒压制备柱和四台高压恒流输液泵，其特征在于，四支内储能式恒压制备柱首尾相接形成一个环状管路，在每个恒压制备柱的进液口通过转换阀和高压恒流输液泵连接到样品罐和流动相罐；在每个恒压制备柱的出液口通过转换阀连接到组分收集系统；同时，在每个恒压制备柱的出液口通过转换阀和色谱检测器连接到馏分收集系统，所有馏分收集系统和组分收集系统为并联关系。本发明相对于目前单一的原料药纯化提取模式，四维原料药纯化提取系统更加适用于工业化和半工业化生产的要求。效率高，节省试剂。更适合多种药品原料的交替生产制备，与最终的纯化。

Description

原料药连续纯化提取系统

技术领域

本发明涉及一种制备液相色谱领域的原料药纯化提取装置，更具体地说，它涉及一种可实现四种不同功能自由切换的原料药纯化提取系统。

背景技术

目前，液相色谱是分离与纯化领域中处理多组分复杂体系的最有效方法。HPLC方法又是分离与纯化药物的最佳选择。

化学分析中应用的高效液相色谱法是间歇式进样。其特征是样品进入色谱系统后，必须完全流出色谱柱才能进行下一次的分离。分析色谱要求使用的样品尽量少，而制备色谱则要求分离纯化的样品尽量多。所以，色谱仪器制造行业开始研究连续进样的HPLC系统，以适应提高产率，缩短生产周期的工业化要求。近几年，美国Varian公司和法国Novasep公司生产的常规的间歇进样常规制备色谱进入中国市场，随后便出现了Novasep公司的hcoSep系列的模拟移动床装置，该装置连续进样，适合分离外消旋体药物。

随着西方国家的制造业东移，我们国家的药品制造行业迅速发展。同时，我国是中草药发源地，具有丰富的药材和其他天然资源，大规模的工业化HPLC的研究开发对我国中草药和稀有天然资源的开发利用，尤其是制药业将会发挥出更大作用。

四维原料药纯化提取仪就是为了满足大规模、多样化的分离纯化的迫切要求而进行的创新型开发。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种四维原料药纯化提取系统，是将高效液相分析色谱技术（HPLC）应用于原料药的制备和纯化。是在常规的动态轴向压缩柱（DAC）、连续制备色谱（CPC）、模拟移动床（SMB）、连续进样色谱系统（MCS）和干法进样的基础上进行集成和优化设计而产生的适合于工厂化生产应用的多功能纯化提取系统。兼具以上功能，并且能够在连续制备、连续进样制备、模拟移动床和干法进样四种基本功能之间自由切换。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种原料药连续纯化提取系统，包括四支内储能式恒压制备柱和四台高压恒流输液泵，其特征在于，四支内储能式恒压制备柱首尾相接形成一个环状管路，在每个恒压制备柱的进液口通过转换阀和高压恒流输液泵连接到样品罐和流动相罐；在每个恒压制备柱的出液口通过转换阀连接到组分收集系统；同时，在每个恒压制备柱的出液口通过转换阀和色谱检测器连接到馏分收集系统，所有馏分收集系统和组分收集系统为并联关系。

所述的色谱检测器为带有光纤传导流通池的RI检测器或者UV检测器。

所有使用的转换阀为三通电控阀，在本发明中的转换阀为阀门功能部件，仅仅具有启闭和转换管路的作用，为常用部件。

所述的组分收集系统包括两个并列设置的A组分罐和B组分罐，且两罐和恒压制备柱之间通过转换阀进行转换。

馏分收集系统包括并列设置的四个馏分罐。

本发明的有益效果是：相对于目前单一的原料药纯化提取模式，四维原料药纯化提取系统更加适用于工业化和半工业化生产的要求。效率高，节省试剂。更适合多种药品原料的交替生产制备，与最终的纯化。

附图说明

图1为本发明的连接原理图；

图2为模拟移动床工作模式；

图3为连续进样制备工作模式；

图4为连续制备工作模式；

图5为干法进样工作模式。

图中：1～20转换阀，21～24高压恒流输液泵，31流动相罐，32样品罐，33A组分罐，34B组分罐，A～D恒压制备柱，E馏分收集系统。

具体实施方式

如图1所示，原料药连续纯化提取装置，基本结构比较简单，包括内储能式恒压制备柱、高压恒流输液泵、转换阀、样品罐、流动相罐、组分收集系统、馏分收集系统和色谱检测器。这些零部件都是现有的技术，通过将他们进行有机的组合达到需要的功能。具体如下：

四支内储能式恒压制备柱首尾相接形成一个环状管路，四支恒压制备柱分别标记为恒压制备柱A、恒压制备柱B、恒压制备柱C和恒压制备柱D，具有相同的结构特征，为现有技术。在每个恒压制备柱的进液口通过转换阀（1，2,3，4,5,6,7,8）和高压恒流输液泵（21,22,23,24）连接到样品罐32和流动相罐31；其中的转换阀为三通电控阀，每个恒压制备柱对应设置两个，例如，恒压制备柱对应的为转换阀1和转换阀5。其中转换阀1（2，3，4）是在样品罐32和流动相罐31之间进行切换的三通阀，转换阀5（6,7,8）为恒压制备柱进液口和次级恒压制备柱之间进行切换的三通阀,详细如图所标示。

在每个恒压制备柱的出液口通过转换阀（9,10,11,12,13,15,17,19）连接到组分收集系统，该转化阀包括两两一组彼此串联的的两个转换阀（9和13,10和15,11和17，12和19），为三通电控阀，组分收集系统包括两个并列设置的A组分罐33和B组分罐34，且两罐和各恒压制备柱之间通过转换阀（13,15,17,19）进行转换。

在每个恒压制备柱的出液口还通过转换阀（9,10,11,12,14,16,18,20）和色谱检测器（UV1，UV2）连接到馏分收集系统E，其中的转换阀包括两两一组两级串联的三通电控阀（9和14，10和16,11和18，12和20），可以控制在与组分收集系统之间进行切换，还可以在与下级恒压制备柱之间进行切换，馏分收集系统E包括并列设置的四个馏分罐，用于收集不同馏分的产品。

通过各转换阀的转换，可以实现以下四种工作模式：

模拟移动床工作模式:

在基本控制结构上，按照图2状态启闭转换阀，转换阀14、阀16、阀18、阀20关闭，切断恒压制备柱柱后管路与UV色谱检测器（UVD和RID是色谱仪的检测器，是色谱仪的一部分。一般的色谱仪大致泵，进样装置，分离装置，检测装置，选择依据根据你需要检测的样品的性质决定）的连接，将柱后液体分为提取液和提余液，通过转换阀13,15,17和19的转换分别注入A组分和B组分罐，即实现了图2的模拟移动床工作模式。

连续进样制备工作模式：

在基本控制结构上，按照图3状态启闭转换阀，其中，转换阀9、阀14、阀10、阀16、阀11、阀18、阀12、阀20开通，建立柱后管路与UV色谱检测器的连接，同时切断各柱柱后与下一支恒压制备柱柱前的连接，将经过检测的柱后液体分为不同的馏分，分别导入馏分1至馏分n接口，阀1、阀2、阀3、阀4适时转换，则进入图3的连续进样制备工作模式。

连续制备工作模式：

在基本控制结构上，如图4状态启闭转换阀，转换阀9、阀10、阀11、阀12，切断恒压制备柱柱后溶液和A组分、B组分之间的管路。转换阀14、阀18，切断其与UV色谱检测器的连接，让恒压制备柱A的柱后液直接进入恒压制备柱B，让恒压制备柱C的柱后液直接进入恒压制备柱D。经过A、B两支恒压制备柱的液体进入UV1检测器的外接流通池以后，再进入馏分收集系统。而经过C、D两支恒压制备柱的液体流经UV2检测器的外接流通池以后，再进入馏分收集系统。则实现图4的连续制备工作模式。

干法进样工作模式：

在基本控制结构上，转换阀1和阀3，恒压制备柱A的柱后液直接进入恒压制备柱B，恒压制备柱C的柱后液直接进入恒压制备柱D。经过A、B两支恒压制备柱的液体进入UV1检测器的外接流通池以后，进入馏分收集系统。而经过C、D两支恒压柱的液体流经UV2检测器的外接流通池以后，进入馏分收集系统。则实现图5的干法进样工作模式。

通信协议采用Modbus RTU。S7-200作为主机，一块触摸屏、四台变频器、两台UV检测器作为从机，进行通信。阀的控制及阀的开关位置检测用DI/DO模块来实现。主机与从机之间采用RS485串行连接。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种原料药连续纯化提取系统，包括四支内储能式恒压制备柱和四台高压恒流输液泵，其特征在于，四支内储能式恒压制备柱首尾相接形成一个环状管路，在每个恒压制备柱的进液口通过转换阀和高压恒流输液泵连接到样品罐和流动相罐；在每个恒压制备柱的出液口通过转换阀连接到组分收集系统；同时，在每个恒压制备柱的出液口通过转换阀和色谱检测器还连接到馏分收集系统。

2.根据权利要求1所述的原料药连续纯化提取系统，其特征是，所述的色谱检测器为带有光纤传导流通池的RI检测器或者UV检测器。

3.根据权利要求2所述的原料药连续纯化提取系统，其特征是，所述的组分收集系统包括两个并列设置的A组分罐和B组分罐，且两罐和恒压制备柱之间通过转换阀进行转换。

4.根据权利要求3所述的原料药连续纯化提取系统，其特征是，馏分收集系统包括并列设置的四个馏分罐。

5.根据权利要求4所述的原料药连续纯化提取系统，其特征是，所有使用的转换阀为三通电控阀。

Images