CN106353521A - 一种无菌上样器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无菌上样器及其使用方法，其中，无菌上样器包括固定装置、主动注射器和被动注射器；主动注射器和被动注射器的活塞杆相对地设置并形成联动，以使主动注射器在进液的同时驱动被动注射器出液；固定装置设置于主动注射器和被动注射器外部并将二者连接在一起。本发明的一种无菌上样器，通过使用尾部相对设置的两个注射器和色谱纯化系统的系统泵向上方注射器匀速泵入工作液来推动下方注射器上样，实现用工作液压力来推动注射器上样，保证了上样过程的匀速匀压，且通过限压可以延长色谱柱的使用寿命。本发明的一种无菌上样器，适用于色谱纯化系统的自动上样和少量多次上样。

Description

一种无菌上样器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于实验室制备型色谱纯化系统的上样辅助工具及其使用方法，尤其涉及一种无菌上样器及其使用方法。

背景技术

色谱技术又称层析技术，工作原理是将具有一定属性的介质(称为固定相)填充于圆柱状直管(称为色谱柱或层析柱)中，再将待纯化样品和各种缓冲溶剂作为流动相依次通过固定相，根据固定相的不同属性，待纯化样品会根据大小、电荷、疏水等物理化学性质的不同而得到分离，并按不同的先后顺序流出色谱柱，选择收集不同阶段的溶液就能获得属性范围较小的目标物质，从而达到纯化的目的。

生物制药是一个对无菌要求极为严格的行业，从厂房设施、原材料器具到工艺过程都有一套系统的无菌保证体系。细菌存在于世界的每一个角落，所以无菌保证也是对其他物质无污染的保证。色谱纯化作为纯化精制生物制品中一项广泛应用的技术，无菌保证也是设备设计和工艺实施过程中的重要一环。

目前，色谱纯化一般采用密封管道来输送工作液和纯化样品，但对于上样方式，不同的实验或生产规模会有不同的要求。对于大量的生产型纯化，完全可以使用灭菌的管道和隔膜泵进行样品输送，但对于实验室工艺开发阶段的实验样品，样品量可能只有几十毫升左右甚至1毫升以下，泵内空间或过粗的管道都会使样品因为与工作液混合而被稀释，这时就需要把样品存放在较细的分支管道中，用泵推动工作液的方式推动样品进行上样。如图1所示，5毫升以下样品可以放在细长的分支管道中；5毫升到上百毫升的样品则需要采用专门的容器存放，代替分支管道。如图2所示，这种容器采用类似注射器的设计，在粗管中用活塞将推进的工作液和保存的样品分隔开，避免混合。但是，这种中间带活塞的粗管的清洗和灭菌存在较大困难，一般的消毒液冲洗消毒方式因活塞而存在消毒和清洗死角；同时，这种容器的价格较高，且适用范围小，使用量小，批量成本不会太低，不适合一次性使用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种无菌上样器及其使用方法，通过应用普通一次性无菌注射器或可清洗灭菌玻璃注射器进行匀速上样，适用于色谱纯化系统的自动上样和少量多次上样，批量使用成本较低，有效降低上样工艺的成本。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种无菌上样器，其特征在于，该无菌上样器包括固定装置、主动注射器和被动注射器；其中，所述主动注射器和被动注射器的活塞杆相对地设置并形成联动，以使所述主动注射器在进液的同时驱动所述被动注射器出液；所述固定装置设置于所述主动注射器和被动注射器外部并将二者连接在一起。

所述主动注射器和被动注射器为普通一次性无菌注射器或能清洗灭菌的玻璃注射器。

所述主动注射器与所述固定装置紧固连接且能反复使用；所述被动注射器与所述固定装置可拆卸地连接，且所述被动注射器采用无菌注射器时为一次性使用，采用玻璃注射器时在清洗灭菌后再次更换使用。

所述固定装置采用长方体形框架结构，所述固定装置的上、下两端分别对称设置有与所述主动注射器和被动注射器的外壳把手相匹配的窄孔。

所述固定装置的上、下两端分别对称设置有多组窄孔。

所述主动注射器与所述被动注射器的规格品牌完全相同，所述固定装置的尺寸与所述主动注射器和被动注射器的规格尺寸相匹配。

一种如上述任一项所述的无菌上样器的使用方法，包括以下步骤：

1)将清洁无菌的主动注射器和被动注射器固定安装到固定装置上，根据色谱纯化系统的进液方向，将色谱纯化系统的管道消毒冲洗后分别与主动注射器和被动注射器的进液出液口相连接；

2)切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的工作液进口相连通，被动注射器与上样阀的废液出口相连通；向主动注射器中泵入工作液，使主动注射器尾部的活塞杆向下运动，与被动注射器尾部的活塞杆相接触，并推动被动注射器的活塞运动至全排空状态；

3)再次切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的废液出口相连通，被动注射器与上样阀的上样接口相连通；另外使用一支新的无菌注射器吸取样品，并通过上样阀上的上样接口，将样品注入被动注射器中；被动注射器尾部的活塞杆向上运动，同时推动主动注射器尾部的活塞杆向上运动，排出与样品量相同的工作液，上样准备完成；

4)切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的工作液进口相连通，被动注射器与上样阀的上样口相连通，控制色谱纯化系统的系统泵向主动注射器匀速进液，主动注射器尾部的活塞杆向下运动，推动被动注射器尾部的活塞杆向下运动，使被动注射器也以相同的速度匀速出液，从而实现上样。

另一种如上述任一项所述的无菌上样器的使用方法，包括以下步骤：

①封闭色谱纯化系统的上样阀的上样接口；将用于与主动注射器和被动注射器的进液出液口相连接的色谱纯化系统的管道对接，并进行消毒灭菌及连续冲洗；

②将清洁无菌的主动注射器固定安装到固定装置的上端，并使主动注射器保持在排空状态；使用清洁无菌的被动注射器吸入样品，样品量应略大于需要的上样量，盖好针头盖；将吸好样品的被动注射器固定安装到固定装置的下端；

③在火焰保护下，断开步骤①中消毒冲洗过的管道，并去除被动注射器的进液出液口上的针头盖，根据色谱纯化系统的进液方向，优先保证被动注射器与消毒冲洗后的管道的无菌连接，然后去除主动注射器的进液出液口上的针头盖，将消毒冲洗后的管道与主动注射器的进液出液口相连接；

④向主动注射器泵入工作液，使主动注射器尾部的活塞杆与被动注射器尾部的活塞杆刚好接触，完成上样准备；

⑤切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的工作液进口相连通，被动注射器与上样阀的上样口相连通，控制色谱纯化系统的系统泵向主动注射器匀速进液，主动注射器尾部的活塞杆向下运动，推动被动注射器尾部的被动活塞杆向下运动，使被动注射器也以相同的速度匀速出液，从而实现上样。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的一种无菌上样器，通过使用尾部相对设置的两个注射器，并通过色谱纯化系统的系统泵向上方注射器匀速泵入工作液来推动下方注射器上样，实现用工作液压力来推动注射器上样，保证了上样过程的匀速匀压，避免了手动使用注射器注射过程中无法保证匀速和匀压、甚至力有不支无法完成的情况，且通过限压可以延长色谱柱的使用寿命。2、本发明的一种无菌上样器，采用普通一次性无菌注射器或可清洗灭菌的玻璃注射器进行匀速上样，批量使用成本较低，有效降低上样工艺的成本。3、本发明的一种无菌上样器，上方注射器可反复使用，无需更换，可节省无菌注射器的消耗；下方注射器作为无菌样品的存放容器为一次性使用或者玻璃注射器在清洗灭菌后再次更换使用，从而保证每次上样时样品都存放在清洁无菌的下方注射器中，有效提升色谱纯化这一相对无菌工艺的无菌保证水平，从而提高制品(药品)安全性。4、本发明的一种无菌上样器，适用于色谱纯化系统的自动上样和少量多次上样。

附图说明

图1是用于5毫升以下样品上样的细长分支管道的结构示意图；

图2是用于5毫升到上百毫升样品上样的专门容器的结构示意图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明固定装置的结构示意图；

图5是本发明上方注射器和下方注射器所使用注射器的结构示意图；

图6是本发明使用连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图3～图5所示，本发明提供的一种无菌上样器，其包括固定装置1、上方注射器2和下方注射器3，上方注射器2和下方注射器3有进液出液口4的一端为头部、有活塞杆5的一端为尾部，上方注射器2和下方注射器3尾部相对地设置并形成联动，即当上方注射器2进液时，上方注射器2的活塞杆5推动下方注射器3的活塞杆5一起向下移动，以使下方注射器3出液。固定装置1设置于上方注射器2和下方注射器3外部并将二者连接在一起。

上述实施例中，上方注射器2和下方注射器3的规格品牌完全相同，当色谱纯化系统的系统泵从上方注射器2的进液出液口4匀速进液，上方注射器2的活塞杆5与下方注射器3的活塞杆5相接触后，下方注射器3会以相同的速度匀速出液，且当上方注射器2全满时，下方注射器3刚好全排，从而实现匀速自动上样，控制简单方便。

上述实施例中，上方注射器2和下方注射器3均为普通一次性无菌注射器或可清洗灭菌的玻璃注射器，批量使用成本较低，有效降低上样工艺的成本。其中，上方注射器2作为液压推动器与固定装置1紧固连接，可反复使用，无需更换，可节省一次性无菌注射器的消耗；而下方注射器3作为无菌样品的存放容器与固定装置1可拆卸地连接，无菌注射器为一次性使用或者玻璃注射器在清洗灭菌后再次更换使用，从而保证每次上样时样品都存放在清洁无菌的下方注射器3中，有效提升色谱纯化这一相对无菌工艺的无菌保证水平，从而提高制品(药品)安全性。

上述实施例中，如图4所示，固定装置1采用长方体形框架结构，在长方体形框架上、下两端分别对称设置有与上方注射器2和下方注射器3的外壳把手6相匹配的窄孔11，用于卡住上方注射器2和下方注射器3的外壳把手6，以固定上方注射器2和下方注射器3。其中，长方体形框架上、下两端分别对称设置有多组窄孔11，以调节上方注射器2和下方注射器3之间的间隔距离。固定装置1的尺寸与上方注射器2和下方注射器3的规格尺寸相匹配。

对于分支管路存放样品的上样方式，保证无菌的关键在于存放样品的容器的无菌保证和将样品存放入分支管路中的过程的无菌保证。由于本发明采用灭菌注射器作为容器，那么本发明使用时无菌保证的关键在于将样品无菌地放入下方注射器3中。下面通过两个实施例，说明本发明的一种无菌上样器的使用方法。

实施例一：

本实施例提出的是一种无菌上样器利用色谱系统上样阀的使用方法，利用了设备厂家的设计功能，操作较简便，具体包括以下步骤：

1)如图6所示，将清洁无菌的上方注射器2和下方注射器3固定安装到固定装置1上，并去除上方注射器2和下方注射器3的进液出液口4上的针头盖；根据色谱纯化系统的进液方向，将色谱纯化系统的管道200消毒冲洗后分别与上方注射器2和下方注射器3的进液出液口4相连接。

2)切换上样阀(图中未示出)状态，使上方注射器2与上样阀的工作液进口相连通，下方注射器3与上样阀的废液出口相连通；向上方注射器2中泵入工作液，使上方注射器2尾部的活塞杆5向下运动，与下方注射器3尾部的活塞杆5相接触，并推动下方注射器2的活塞7运动至全排空状态。

3)再次切换上样阀状态，使上方注射器2与上样阀的废液出口相连通，下方注射器3与上样阀的上样接口相连通；另外使用一支新的无菌注射器吸取样品，并通过上样阀上的上样接口，将样品注入下方注射器3中；下方注射器3尾部的活塞杆5向上运动，同时推动上方注射器2尾部的活塞杆5向上运动，排出与样品量相同的工作液，上样准备完成。

4)切换上样阀状态，使上方注射器2与上样阀的工作液进口相连通，下方注射器3与上样阀的上样口相连通，控制色谱纯化系统的系统泵向上方注射器2匀速进液，上方注射器2尾部的活塞杆5向下运动，推动下方注射器3尾部的活塞杆5向下运动，使下方注射器3也以相同的速度匀速出液，从而实现上样。

实施例二：

本实施例提出的是一种无菌上样器在全程无菌操作下的使用方法，不使用新注射器与上样阀的上样接口对接，不存在暴露端口和染菌隐患，具体包括以下步骤：

①如图6中的虚线所示，封闭色谱纯化系统的上样阀的上样接口；将用于与上方注射器2和下方注射器3的进液出液口4相连接的色谱纯化系统的管道200对接，并进行消毒灭菌及连续冲洗。

②将清洁无菌的上方注射器2固定安装到固定装置1的上端，并使上方注射器2保持在排空状态；使用清洁无菌的下方注射器3吸入样品，样品量应略大于需要的上样量，盖好针头盖；将吸好样品的下方注射器3固定安装到固定装置1的下端。

③在火焰保护下，断开步骤①中消毒冲洗过的管道200，并去除下方注射器3的进液出液口4上的针头盖，根据色谱纯化系统的进液方向，优先保证下方注射器3与消毒冲洗后的管道200的无菌连接，然后去除上方注射器2的进液出液口4上的针头盖，将消毒冲洗后的管道200与上方注射器2的进液出液口4相连接。

④向上方注射器2泵入工作液，使上方注射器2尾部的活塞杆5与下方注射器3尾部的活塞杆5刚好接触，完成上样准备。

⑤切换上样阀状态，使上方注射器2与上样阀的工作液进口相连通，下方注射器3与上样阀的上样口相连通，控制色谱纯化系统的系统泵向上方注射器2匀速进液，上方注射器2尾部的活塞杆5向下运动，推动下方注射器3尾部的活塞杆5向下运动，使下方注射器3也以相同的速度匀速出液，从而实现上样。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种无菌上样器，其特征在于，该无菌上样器包括固定装置、主动注射器和被动注射器；其中，所述主动注射器和被动注射器的活塞杆相对地设置并形成联动，以使所述主动注射器在进液的同时驱动所述被动注射器出液；所述固定装置设置于所述主动注射器和被动注射器外部并将二者连接在一起。

2.如权利要求1所述的一种无菌上样器，其特征在于，所述主动注射器和被动注射器为普通一次性无菌注射器或能清洗灭菌的玻璃注射器。

3.如权利要求2所述的一种无菌上样器，其特征在于，所述主动注射器与所述固定装置紧固连接且能反复使用；所述被动注射器与所述固定装置可拆卸地连接，且所述被动注射器采用无菌注射器时为一次性使用，采用玻璃注射器时在清洗灭菌后再次更换使用。

4.如权利要求1所述的一种无菌上样器，其特征在于，所述固定装置采用长方体形框架结构，所述固定装置的上、下两端分别对称设置有与所述主动注射器和被动注射器的外壳把手相匹配的窄孔。

5.如权利要求4所述的一种无菌上样器，其特征在于，所述固定装置的上、下两端分别对称设置有多组窄孔。

6.如权利要求1所述的一种无菌上样器，其特征在于，所述主动注射器与所述被动注射器的规格品牌完全相同，所述固定装置的尺寸与所述主动注射器和被动注射器的规格尺寸相匹配。

7.一种如权利要求1至6中任一项所述的无菌上样器的使用方法，包括以下步骤：

1)将清洁无菌的主动注射器和被动注射器固定安装到固定装置上，根据色谱纯化系统的进液方向，将色谱纯化系统的管道消毒冲洗后分别与主动注射器和被动注射器的进液出液口相连接；

2)切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的工作液进口相连通，被动注射器与上样阀的废液出口相连通；向主动注射器中泵入工作液，使主动注射器尾部的活塞杆向下运动，与被动注射器尾部的活塞杆相接触，并推动被动注射器的活塞运动至全排空状态；

3)再次切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的废液出口相连通，被动注射器与上样阀的上样接口相连通；另外使用一支新的无菌注射器吸取样品，并通过上样阀上的上样接口，将样品注入被动注射器中；被动注射器尾部的活塞杆向上运动，同时推动主动注射器尾部的活塞杆向上运动，排出与样品量相同的工作液，上样准备完成；

4)切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的工作液进口相连通，被动注射器与上样阀的上样口相连通，控制色谱纯化系统的系统泵向主动注射器匀速进液，主动注射器尾部的活塞杆向下运动，推动被动注射器尾部的活塞杆向下运动，使被动注射器也以相同的速度匀速出液，从而实现上样。

8.一种如权利要求1至6中任一项所述的无菌上样器的使用方法，包括以下步骤：

①封闭色谱纯化系统的上样阀的上样接口；将用于与主动注射器和被动注射器的进液出液口相连接的色谱纯化系统的管道对接，并进行消毒灭菌及连续冲洗；

②将清洁无菌的主动注射器固定安装到固定装置的上端，并使主动注射器保持在排空状态；使用清洁无菌的被动注射器吸入样品，样品量应略大于需要的上样量，盖好针头盖；将吸好样品的被动注射器固定安装到固定装置的下端；

③在火焰保护下，断开步骤①中消毒冲洗过的管道，并去除被动注射器的进液出液口上的针头盖，根据色谱纯化系统的进液方向，优先保证被动注射器与消毒冲洗后的管道的无菌连接，然后去除主动注射器的进液出液口上的针头盖，将消毒冲洗后的管道与主动注射器的进液出液口相连接；

④向主动注射器泵入工作液，使主动注射器尾部的活塞杆与被动注射器尾部的活塞杆刚好接触，完成上样准备；

⑤切换上样阀状态，使主动注射器与上样阀的工作液进口相连通，被动注射器与上样阀的上样口相连通，控制色谱纯化系统的系统泵向主动注射器匀速进液，主动注射器尾部的活塞杆向下运动，推动被动注射器尾部的被动活塞杆向下运动，使被动注射器也以相同的速度匀速出液，从而实现上样。