CN104841278A - 一种可拆卸玻璃砂芯透析装置 - Google Patents

Abstract

一种可拆卸玻璃砂芯透析装置，具体包括备液罐、上、下储液罐、透析罐和集液罐五部分组成。上储液罐顶部开设有备液罐和进液开关，下储液罐下部开设有出液口、减压口和集液罐，储液罐和透析罐的上下部各通过一个可拆卸的接口连接，以便拆卸和清洗。本发明的透析装置，具有结构简单，使用成本低，易于拆卸，便于清洗灭菌，透析过程中受环境影响小，安全可靠，适合于高分子溶液、凝胶等材料的规模化透析生产，并具有可调控透析压，可实现平稳、快速的动态透析。

Description

一种可拆卸玻璃砂芯透析装置

技术领域

本发明及的是一种可拆卸玻璃砂芯透析装置，主要是用于负压条件下加快高分子溶液或者凝胶的动态透析，在溶液或凝胶的纯化和分离中有重要的应用价值。

背景技术

传统的透析是利用不同分子量物质穿过半透膜的选择性扩散过程，用于分离分子量大小不同的杂质分子。通常是将半透膜制成袋状，将样品溶液置入袋内，将此透析袋浸入水或缓冲液中，样品溶液中的分子量大的分子被截留在袋内，而小分子物质不断扩散透析到袋外，直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”，袋(膜)外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。

然而，传统的透析袋透析操作不便，同时，为使样品溶液中的杂质分子尽可能地渗出半透膜，则需要持续维持透析的动力，即扩散压，扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。这就需要频繁地更换透析液，透析速率缓慢，造成透析成本的上升。另一方面，在透析过程中，由于透析液分子不断通过半透膜进入透析袋，使保留液体积不断增大，甚至有可能使透析袋涨裂，造成透析样品的损失。

如能实现将待透析样品维持在一定的容器中，并使透析液可控快速的通过待透析样品进行流动透析，则有可能大大提高透析速度，同时降低透析液的使用量，从而实现透析效率的提高及透析成本的降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种操作简单、高效、无污染、成本低，可调控透析压条件下实现平稳、快速的动态透析装置。

本发明是通过如下技术方案实现的:

一种可拆卸玻璃砂芯透析装置，包括备液罐、上、下储液罐、透析罐和集液罐五部分组成。上储液罐顶部开设有备液罐和进液开关，下储液罐下部开设有出液口、减压口和集液罐，储液罐和透析罐的上下部各通过一个可拆卸的接口连接，以便拆卸和清洗。

进一步，所述上储液罐进口开关上方配置有备液罐，可根据透析要求加注不同透析液及用量。

进一步，所述的上、下储液罐的底部和顶部分别镶嵌玻璃砂芯，与透析罐连接后组成一个透析交换空间。

进一步，所述的可拆卸接口为磨口或螺纹连接。

进一步，所述的下储液罐配置有出液口旋钮，可调节透析液的渗出流量。

进一步，所述的下储液罐下方通过磨口连接一个锥形集液罐，用于收集透析液。

进一步，所述的下储液罐下方与集液罐接口处设计有一个减压口，可通过减压加速透析速率。

进一步，所述的备液罐、储液罐、透析罐和集液罐的材质为玻璃。

进一步，所述的玻璃砂芯孔径可根据透析要求，可选择G1(20～30μm)、G2(10～15μm)、G3(4.5～9μm)、G4(3～4μm)、G5(1.5～2.5μm)、G6(<1.5μm)等规格。

进一步，所述的玻璃砂芯在使用时需在其上覆盖一层具有一定截留分子量的透析膜

进一步，所述的磨口或螺纹连接口有密封圈。

进一步，所述的出水口旋钮的材料为聚四氟乙烯。

进一步，所述的透析膜截留分子量可根据透析要求，可在0.1-1000KDa范围选择。

本发明的透析装置，具有结构简单，使用成本低，易于拆卸，便于清洗灭菌，透析过程中受环境影响小，安全可靠，适合于工业化大规模生产。

附图说明

图1是发明所述固定体积可拆卸玻璃砂芯透析装置的结构示意图(磨口连接)。

图2是发明所述固定体积可拆卸玻璃砂芯透析装置的结构示意图(螺纹连接)。

具体实施方式

实施例1：采用本发明透析设备，对二乙烯基砜(DVS)交联透明质酸钠凝胶进行透析，以去除未反应的交联剂。上、下储液罐采用G5型号的玻璃砂芯，下储液罐上覆盖一层截留分子量为0.5KDa的透析膜。将交联完成的交联透明质酸钠凝胶块置入透析罐中，以预先配置好的磷酸盐缓冲溶液(PBS)作为透析液，打开下储液罐出液口旋钮，开启减压阀，在减压条件(0.1MPa)下进行透析，每隔一定时间取下储液罐流出的渗出液，分析渗出液中交联剂DVS的残留浓度。另采用传统透析袋法进行透析对比，每隔一定时间取透析袋中样品，分析交联剂DVS的残留浓度。

测试结果如下：

注：-代表无法检测到数值

可见，该发明透析设备的效率较传统透析袋法透析，不仅大大提高了透析速率，缩短了透析时间，而且透析效果也有了明显的改善。

实施例2：采用本发明透析设备，对酸处理过的pH＝3.3的胶原蛋白溶液进行透析，以调节pH至中性。上、下储液罐采用G2型号的玻璃砂芯，下储液罐上覆盖一层截留分子量为0.2KDa的透析膜。将交联完成的交联透明质酸钠凝胶块置入透析罐中，以预先配置好的pH＝7.0的去离子水透析，打开下储液罐出液口旋钮，常压条件下进行透析，从用去离子水透析开始，每隔一定时间取下储液罐流出的渗出液，分析渗出液pH值。另采用传统透析袋法进行透析对比，从透析开始，每隔一定时间取透析袋中样品，分析渗出液pH值。测试结果如下：

相对于用透析袋透析，该发明透析设备由于流动性较好，透析时间极短即可达到预期效果。

实施例3：采用本发明透析设备，对原子转移自由基聚合(ATRP)法获得的聚甲基丙烯酸甲酯进行透析，以去除催化剂中的Cu²⁺。上、下储液罐采用G3型号的玻璃砂芯，下储液罐上覆盖一层截留分子量为0.1KDa的透析膜。将聚合完成的聚甲基丙烯酸甲酯置入透析罐中，以预先准备好的无水乙醇作为透析液，打开下储液罐出液口旋钮，开启减压阀，在减压条件(0.1MPa)下进行透析，每隔一定时间取下储液罐流出的渗出液，分析渗出液中Cu²⁺的残留浓度。另采用传统透析袋法进行透析对比，每隔一定时间取透析袋中样品，分析Cu²⁺的残留浓度。测试结果如下：

注：-代表无法检测到数值

结果显示，该发明透析装备可以大幅提高透析效率，缩短透析时间，具有很好的利用价值。

Claims (13)

1.一种可拆卸玻璃砂芯透析装置，它包括备液罐、上、下储液罐、透析罐和集液罐五部分组成，上储液罐顶部连接备液罐，并设有进液开关，下储液罐下部连接集液罐，并设有出液口和减压口，储液罐和透析罐的上下部各通过一个可拆卸的接口连接，以便拆卸和清洗。

2.根据权利要求1所述的可拆卸玻璃砂芯透析装置，其特征在于所述上储液罐进口开关上方配置有备液罐，可根据透析要求加注不同透析液及用量。

3.根据权利要求1所述的可拆卸玻璃砂芯透析装置，其特征在于所述的上、下储液罐的底部和顶部分别镶嵌玻璃砂芯，与透析罐连接后组成一个透析交换空间。

4.根据权利要求1所述的可拆卸玻璃砂芯透析装置，其特征在于所述的可拆卸接口为磨口或螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的可拆卸玻璃砂芯透析装置，其特征在于所述的下储液罐配置有出液口旋钮，可调节透析液的渗出流量。

6.根据权利要求1所述的可拆卸玻璃砂芯透析装置，其特征在于所述的下储液罐下方通过磨口连接一个锥形集液罐，用于收集透析液。

7.根据权利要求1所述的可拆卸玻璃砂芯透析装置，其特征在于所述的下储液罐下方与集液罐接口处设计有一个减压口，可通过减压加速透析速率。

8.根据权利要求1所述的可拆卸玻璃砂芯透析装置，其特征在于所述的备液罐、储液罐、透析罐和集液罐的材质为玻璃。

9.根据权利要求3所述的玻璃砂芯，其特征在于所述的玻璃砂芯孔径可根据透析要求，可选择G1（20~30μm ）、G2（10~15μm ）、G3（4.5~9μm ）、G4（3~4μm ）、G5（1.5~2.5μm ）、G6（<1.5μm ）等规格。

10.根据权利要求3所述的下储液罐，其特征在于所述的玻璃砂芯在使用时需在其上覆盖一层具有一定截留分子量的透析膜。

11.根据权利要求4所述的磨口或螺纹连接，其特征在于所述的磨口或螺纹连接口有密封圈。

12.根据权利要求5所述的下储液罐出液口旋钮，其特征在于所述的出水口旋钮的材料为聚四氟乙烯。

13.根据权利要求10所述的透析膜，其特征在于所述的透析膜截留分子量可根据透析要求，可在0.1-1000KDa范围选择。