CN104017072A - 一种胶原蛋白纯化的成套装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种胶原蛋白纯化的成套装置，包括利用管线依次连接的溶解罐、储罐、精制罐和冷干机，所述溶解罐中设有搅拌桨，所述连接溶解罐和储罐的管线中设有泵和离心机；所述连接储罐和精制罐的管线中设有泵和分离柱，所述分离柱上设有过滤粗提液的膜；所述分离柱上部设有引入缓冲液的管线，所述引入缓冲液的管线上设有泵；所述精制罐通过管线与超滤系统循环连接，所述连接精制罐和超滤系统的管线中设有泵；所述精制罐上设有引入双蒸水的管线,所述管线中设有泵。本发明提高了胶原蛋白的萃取率，制备过程中不易带入杂菌从而减少了污染，提高了产品的品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶原蛋白纯化的成套装置。
背景技术
胶原蛋白是世界上应用最为广泛的生物材料，目前国际年产量在2万吨左右。在医学领域，胶原蛋白作为高生物相容性、高生物活性材料被广泛应用于创伤控制和转化医学。2011年，国际著名的商务测评机构Frost & Sullivan的市场调研数据也表明，胶原蛋白已经成为最有市场竞争力的生物医学材料，用于再生医学，并将进一步发展，成为器官替代医学两大材料之一，其技术就绪水平——Technology readiness level (TRL)评分为 8(最高 9)。美国医药食品管理局(FDA)预测，到2015年胶原蛋白将占有超过20％的生物医学材料市场，年销售额超过200亿美元。
一直以来，胶原蛋白主要从动物的组织器官提取，如猪牛的皮、骨骼和筋腱等。近年来，国际大型企业开始着手开发合成胶原蛋白及其类似物的研发，但受合成技术限制，水平较低，产量有限，价格昂贵（目前市面合成高纯度胶原蛋白的售价高达 3000美元/毫克），仅能用于科研应用。
在胶原蛋白的市场应用方面，国际知名医疗器械企业都在进行胶原蛋白医学应用的研发，包括创伤包扎材料、特殊疮口控制霜剂、胶原蛋白泡沫及海绵等。以胶原蛋白产品为基质材料，加入细胞乃至干细胞技术，开发新的细胞活性的器官移植及器官修复产品成为行业的新的技术趋势。
目前，中国国内最常见的胶原蛋白提取工艺仍然基于传统的酸解法，而且主要原料是牛筋腱（蹄筋）和鼠尾筋腱。由于技术局限，酸解法提取产率只能从鼠尾筋腱湿重计算，产率不超过60％。为了提高萃取率，很多情况下，还要用胰蛋白酶对筋腱进行预处理。虽然，动物筋腱超过90％的组分为胶原蛋白，但是其从动物体的剥离过程人力消耗大，且不易处理干净， 造成产品最后染杂，特别是动物血液和肌肉组织的污染很难去除。另外，很多动物组织的蛋白酶仍然存在，在酸解过程中，会和酸同时起作用于胶原蛋白，造成胶原蛋白的不规则水解，大大降低了流程的可控性与可重复性，直接影响到胶原蛋白的质量，特别是其特殊的生物学功能性。因此，需要设计一种纯化成套设备来提取高纯度的胶原蛋白。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种胶原蛋白纯化的成套装置，提高了胶原蛋白的萃取率，制备过程中不易带入杂菌从而减少了污染，提高了产品的品质。
为实现上述目的，本发明提供了一种胶原蛋白纯化的成套装置，包括利用管线依次连接的溶解罐、储罐、精制罐和冷干机，所述溶解罐中设有搅拌桨，所述连接溶解罐和储罐的管线中设有泵和离心机；所述连接储罐和精制罐的管线中设有泵和分离柱，所述分离柱上设有过滤粗提液的膜；所述分离柱上部设有引入缓冲液的管线，所述引入缓冲液的管线上设有泵；所述精制罐通过管线与超滤系统循环连接，所述连接精制罐和超滤系统的管线中设有泵；所述精制罐上设有引入双蒸水的管线,所述管线中设有泵。
进一步地，所述超滤系统上下部设有排除滤出液的管线，滤出液通过管线排出到外部收集装置。
进一步地，所述分离柱与精制罐连接的管线中设有紫外检测器，检测滤出液紫外吸收值。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种胶原蛋白纯化的成套装置，包括用管线依次连接的溶解罐、储罐、精制罐和冷干机，提高了胶原蛋白的萃取率，制备过程中不易带入杂菌从而减少了污染，提高了产品的品质。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1 本发明的结构示意图；
图中：1-溶解罐、2-储罐、3-精制罐、4-冷干机、5-搅拌桨、6-离心机、7-分离柱、8-膜、9-超滤系统、10-紫外检测器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如附图1所示，本发明提供了一种胶原蛋白纯化的成套装置，包括利用管线依次连接的溶解罐1、储罐2、精制罐3和冷干机4，其特征在于，所述溶解罐1中设有搅拌桨5，所述连接溶解罐1和储罐2的管线中设有泵和离心机6；所述连接储罐2和精制罐3的管线中设有泵和分离柱7，所述分离柱7上设有过滤粗提液的膜8；所述分离柱7上部设有引入缓冲液的管线，所述引入缓冲液的管线上设有泵；所述精制罐3通过管线与超滤系统9循环连接，所述连接精制罐3和超滤系统9的管线中设有泵；所述精制罐上3设有引入双蒸水的管线,所述管线中设有泵。
作为本发明的优选方案，所述超滤系统9上下部设有排除滤出液的管线，滤出液通过管线排出到外部收集装置。
作为本发明的优选方案，所述分离柱7与精制罐3连接的管线中设有紫外检测器10，检测滤出液紫外吸收值，确定收集精制蛋白液。
本发明的工作原理如下：经过物理方法剥离的尾腱经过洗净破碎后，将其投料进入溶解罐1中，经过搅拌桨5一天以上搅拌后，使用泵加料至离心机6中，经过离心后，获得粗提液，在储罐2中保存；而后由泵将其泵入分离柱7中，在泵入一定量体积滤液后，开启泵，泵入缓冲液，提供动力，蛋白粗提液经过膜8过滤后，进行梯度分离，通过紫外检测器10检测滤出液紫外吸收值，确定收集精制蛋白液，将精制蛋白液在精制罐3中保存；通过泵将精制蛋白液泵入超滤系统9，由管线回流至精制罐3中，滤出液通过管线排除，根据滤出液量由泵同步添加双蒸水；在经过5-10倍连续洗滤后，将精制蛋白液装料放入冷干机4中进行冻干。
Claims (3)
1.一种胶原蛋白纯化的成套装置，包括利用管线依次连接的溶解罐、储罐、精制罐和冷干机，其特征在于，所述溶解罐中设有搅拌桨，所述连接溶解罐和储罐的管线中设有泵和离心机；所述连接储罐和精制罐的管线中设有泵和分离柱，所述分离柱上设有过滤粗提液的膜；所述分离柱上部设有引入缓冲液的管线，所述引入缓冲液的管线上设有泵；所述精制罐通过管线与超滤系统循环连接，所述连接精制罐和超滤系统的管线中设有泵；所述精制罐上设有引入双蒸水的管线,所述管线中设有泵。
2.根据权利要求1所述的一种胶原蛋白纯化的成套装置，其特征在于,所述超滤系统上下部设有排除滤出液的管线。
3.根据权利要求1或2所述的一种胶原蛋白纯化的成套装置，其特征在于，所述分离柱与精制罐连接的管线中设有紫外检测器。
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