CN113072614B - 一种制备动物脏器小分子多肽的设备及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备动物脏器小分子多肽的设备及制备方法，包括筒体、冷冻仓、分离仓、粉碎仓以及冻融仓，所述筒体的底部水平设置有托盘，所述托盘底端的边缘位置处等角度安装有若干个托举机构，所述粉碎仓顶端的左右两侧皆固定有电机，所述粉碎仓的正上方设置有冻融仓，所述冻融仓、粉碎仓、分离仓以及冷冻仓之间皆通过导流组件自上而下顺次连通；包括以下步骤：A、预处理；B、冻融；C、低温粉碎；D、分离；E、冷冻干燥：将样品d1置于冷冻仓4中，在零下40～90℃条件下低温迅速冷冻、干燥，获得成品。本发明不仅提高了该设备整体的装配效率，大大提高了小分子多肽的获取效率，而且能够确保制备前后样品的安全卫生。
Description
技术领域
本发明涉及生物提取技术领域，具体是一种制备动物脏器小分子多肽的设备及制备方法。
背景技术
目前，从各种生物中分离的生物活性肽已有几百种之多，按照来源可分为两种：外源性活性肽（指非机体产生的，以肽的形式被吸收后具有生物活性的肽类物质，如动物乳汁等）、内源性活性肽（指生物体自身的组织或器官产生的，对其本身具有生理调节作用的肽类物质）。
现有技术中，针对从动物脏器中提取制备小分子多肽的技术，主要有生物酶解法、水解法、物理制备法等。其中，生物酶解法会对动物脏器中的部分有效物质产生较强的腐蚀性，并使得制得的小分子多肽失活严重；而水解法的成品率只有2～3％，原料浪费严重；因而在实际制备工艺中，最常用的是物理制备法。
但现有的用于制备动物脏器小分子多肽的设备，各环节所涉及的设备往往是相互分离的，彼此之间缺乏便捷的组配结构，进而导致中间转运过程较多较长；另外，常规的单桨涡旋搅拌粉碎的效率偏低，需要加以提升；此外，在制备工艺中还需更加重视清洁卫生，避免成品中存在污染或滋生病菌。因此，本领域技术人员提供了一种制备动物脏器小分子多肽的设备及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备动物脏器小分子多肽的设备及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种制备动物脏器小分子多肽的设备及制备方法，包括筒体、冷冻仓、分离仓、粉碎仓以及冻融仓，所述筒体的底部水平设置有托盘，且托盘的顶部放置有冷冻仓，所述托盘底端的边缘位置处等角度安装有若干个托举机构，且托举机构的底端皆与筒体内部的底端固定连接，所述筒体的中部安装有分离仓，且分离仓一侧的筒体外壁上固定有超声波发生器，所述分离仓底部的内侧壁上安装有定位圈，且定位圈的内侧壁上等角度镶嵌有若干个超声波换能器，并且超声波换能器的输入端皆与超声波发生器的输出端电连接，所述筒体的顶部安装有粉碎仓，且粉碎仓一侧的筒体外壁上固定有增压泵，并且增压泵的输出端延伸至粉碎仓的顶部，所述粉碎仓顶端的左右两侧皆固定有电机，且电机的输出端皆通过联轴器安装有转轴，所述转轴的顶部皆通过轴承座与粉碎仓的顶端转动连接，且转轴的底端皆垂直延伸至粉碎仓的底部，所述粉碎仓的正上方设置有冻融仓，且粉碎仓、冻融仓之间通过等角度分布的销定机构轴向连接，所述冻融仓、粉碎仓、分离仓以及冷冻仓之间皆通过导流组件自上而下顺次连通。
作为本发明再进一步的方案：所述托举机构包括定位筒、弹簧以及柱塞，所述定位筒的底部固定有弹簧，且弹簧的顶端连接有柱塞，并且柱塞的顶部竖直延伸至定位筒的上方。
作为本发明再进一步的方案：所述柱塞呈“I”型圆柱状结构，且柱塞通过弹簧在定位筒的内外两侧轴向伸缩。
作为本发明再进一步的方案：所述冷冻仓前侧的筒体外壁上设置有开口，且开口的水平长度和垂直高度分别大于冷冻仓的外径和高度。
作为本发明再进一步的方案：所述转轴的外侧壁上皆等间距套装有若干个桨叶，且两组桨叶之间皆呈错位分布。
作为本发明再进一步的方案：所述销定机构包括轴筒、支柱以及橡胶块，所述轴筒的顶端与冻融仓的底端相互焊连，所述支柱的底端与粉碎仓的顶端相互焊连，所述支柱的顶部与轴筒的底部轴向对应并相互嵌套，且轴筒、支柱之间通过橡胶块弹性接触。
作为本发明再进一步的方案：所述导流组件包括导流管、电磁阀以及密封圈，所述导流管的顶部皆安装有电磁阀，所述导流管的底部皆套设有密封圈，且导流管在密封圈中轴向升降。
一种制备动物脏器小分子多肽的方法，包括以下步骤：
A、预处理：①获取一定量的动物脏器，先在灭菌蒸馏水中清洗去污，并去除附着的脂肪组织、结缔组织，再剪碎成小块，获得样品a，②将样品a用1％的新洁尔灭溶液浸泡15～20min，取出后用灭菌蒸馏水反复冲洗三遍，获得样品a1，③将样品a用75％的酒精浸泡15～20min，取出后再用灭菌蒸馏水反复冲洗三遍，获得样品a2；
B、冻融：将样品a2置于冻融仓中，在零下20～70℃条件下冷冻40～60h，然后于20～30℃条件下水浴解冻，再与去离子水按料水比1:5～10(w/v)混合、溶血，持续20～40h，获得样品b；
C、低温粉碎：①将样品b置于粉碎仓中，在0～10℃、8000rpm条件下，机械粉碎、匀浆，获得样品c，②将样品c与无菌蒸馏水按料水比1:1.5～3(w/v)混合，在0～10℃、18000rpm条件下，再次粉碎匀浆，获得样品c1，③利用增压泵向粉碎仓中增压达到120～150MPa，继续粉碎匀浆，获得样品c2；
D、分离：①将样品c2置于分离仓中，在60～80℃条件下，进行超声波处理，超声波频率为25kHz、功率为800W、持续时间1～2min，获得样品d，②先通过截留量分子为500kDa的超滤膜进行超滤，再通过0.22μm微孔滤膜对进行除菌过滤，获得分子量小于500kDa的样品d1；
E、冷冻干燥：将样品d1置于冷冻仓中，在零下40～90℃条件下低温迅速冷冻、干燥，获得成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过将分离仓、粉碎仓依次自上而下地放置到筒体中，再通过将冻融仓底端的轴筒与粉碎仓顶端的支柱轴向对应嵌套，并通过橡胶块弹性对接，然后将托盘手动下压，通过开口放入冷冻仓，则在弹簧的反作用下，“I”型圆柱状的柱塞将托盘向上顶起，此时，冻融仓、粉碎仓、分离仓以及冷冻仓之间皆通过导流组件自上而下顺次连通，其中电磁阀用于自动化控制导流管的通断，而密封圈用于活动接口处的密封，从而提高了该设备整体的装配效率；
2、通过两个电机12带动对应的转轴高速旋转，使得两组错位分布的桨叶在粉碎仓与样品b充分接触、破碎，再通过超声波发生器为环绕式分布的超声波换能器供能，使得样品c2进一步充分破碎，从而快速达到小于500kDa的分子量，大大提高了小分子多肽的获取效率；
3、通过清洗去污、新洁尔灭溶液浸泡、酒精浸泡，对动物脏器进行多重清洁、灭菌，避免样品a2中存在污渍或病菌，最后通过微孔滤膜进行除菌过滤，从而确保制备前后样品的安全卫生。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主视剖面结构示意图；
图3为本发明中托举机构的剖面放大结构示意图；
图4为本发明中销定机构的爆炸放大结构示意图；
图5为本发明中导流组件的侧视放大结构示意图；
图6为本发明的方法流程示意图。
图中：1、筒体；2、托举机构；201、定位筒；202、弹簧；203、柱塞；3、托盘；4、冷冻仓；5、开口；6、分离仓；7、超声波发生器；8、定位圈；9、超声波换能器；10、粉碎仓；11、增压泵；12、电机；13、转轴；14、轴承座；15、桨叶；16、冻融仓；17、销定机构；1701、轴筒；1702、支柱；1703、橡胶块；18、导流组件；1801、导流管；1802、电磁阀；1803、密封圈。
具体实施方式
请参阅图1～6，本发明实施例中，
一种制备动物脏器小分子多肽的设备，包括筒体1、冷冻仓4、分离仓6、粉碎仓10以及冻融仓16，筒体1的底部水平设置有托盘3，且托盘3的顶部放置有冷冻仓4，托盘3底端的边缘位置处等角度安装有若干个托举机构2，且托举机构2的底端皆与筒体1内部的底端固定连接，筒体1的中部安装有分离仓6，且分离仓6一侧的筒体1外壁上固定有超声波发生器7，该超声波发生器7的型号可为JYD-1800E，分离仓6底部的内侧壁上安装有定位圈8，且定位圈8的内侧壁上等角度镶嵌有若干个超声波换能器9，该超声波换能器9的型号可为LCH-S1，并且超声波换能器9的输入端皆与超声波发生器7的输出端电连接，筒体1的顶部安装有粉碎仓10，且粉碎仓10一侧的筒体1外壁上固定有增压泵11，该增压泵11的型号可为CP-60，并且增压泵11的输出端延伸至粉碎仓10的顶部，粉碎仓10顶端的左右两侧皆固定有电机12，该电机12的型号可为Y90S-2，且电机12的输出端皆通过联轴器安装有转轴13，转轴13的顶部皆通过轴承座14与粉碎仓10的顶端转动连接，且转轴13的底端皆垂直延伸至粉碎仓10的底部，粉碎仓10的正上方设置有冻融仓16，且粉碎仓10、冻融仓16之间通过等角度分布的销定机构17轴向连接，冻融仓16、粉碎仓10、分离仓6以及冷冻仓4之间皆通过导流组件18自上而下顺次连通。
在图1、图2以及图3中：托举机构2包括定位筒201、弹簧202以及柱塞203，定位筒201的底部固定有弹簧202，且弹簧202的顶端连接有柱塞203，并且柱塞203的顶部竖直延伸至定位筒201的上方，用于弹性托举；柱塞203呈“I”型圆柱状结构，且柱塞203通过弹簧202在定位筒201的内外两侧轴向伸缩，避免柱塞203发生脱落；冷冻仓4前侧的筒体1外壁上设置有开口5，且开口5的水平长度和垂直高度分别大于冷冻仓4的外径和高度，便于取放冷冻仓4；
在图2中：转轴13的外侧壁上皆等间距套装有若干个桨叶15，且两组桨叶15之间皆呈错位分布，用于强化搅拌效果，加快破碎；
在图1、图4以及图5中：销定机构17包括轴筒1701、支柱1702以及橡胶块1703，轴筒1701的顶端与冻融仓16的底端相互焊连，支柱1702的底端与粉碎仓10的顶端相互焊连，支柱1702的顶部与轴筒1701的底部轴向对应并相互嵌套，且轴筒1701、支柱1702之间通过橡胶块1703弹性接触，用于轴向定位；导流组件18包括导流管1801、电磁阀1802以及密封圈1803，导流管1801的顶部皆安装有电磁阀1802，该电磁阀1802的型号可为4V210-08，导流管1801的底部皆套设有密封圈1803，且导流管1801在密封圈1803中轴向升降，用于自动化控制通断并增强活动式接口处的密封性。
本发明的工作原理是：首先采用法兰限位形式，将分离仓6、粉碎仓10依次自上而下地放置到筒体1的中部、顶部，再将冻融仓16提升至粉碎仓10的正上方，通过将冻融仓16底端的轴筒1701与粉碎仓10顶端的支柱1702一一对应、轴向嵌套，并通过橡胶块1703弹性对接，然后，将托盘3手动下压，通过开口5放入冷冻仓4，放开托盘3，则各个定位筒201中的弹簧202相应释放，通过“I”型圆柱状的柱塞203将托盘3稳定向上顶起，此时，冻融仓16、粉碎仓10、分离仓6以及冷冻仓4之间皆通过导流组件18自上而下顺次连通，其中电磁阀1802用于自动化控制导流管1801的通断，从而顺次释放流体，而密封圈1803用于活动接口处的密封，该设备整体采用简单便捷的组合式装配结构，便于分部取放；
在动物脏器小分子多肽的制备过程中，在粉碎仓10处，左右两个电机12带动对应的转轴13在轴承座14中高速旋转，使得两组错位分布的桨叶15在粉碎仓10与样品b充分接触、破碎，而在分离仓6处，超声波发生器7为定位圈8中呈环绕式分布的超声波换能器9供能，使得样品c2在全面扩散的超声波作用下进一步充分破碎，从而快速达到小于500kDa的分子量，大大提高了小分子多肽的获取效率；
此外，在预处理阶段，通过清洗去污、新洁尔灭溶液浸泡、酒精浸泡，对动物脏器进行多重清洁、灭菌，避免样品a2中存在污渍或病菌，在分离阶段，通过微孔滤膜进行除菌过滤，从而确保制备前后样品的安全卫生，最终高效制取高品质的动物脏器小分子多肽成品。
一种制备动物脏器小分子多肽的方法，包括以下步骤：
A、预处理：①获取一定量的动物脏器，先在灭菌蒸馏水中清洗去污，并去除附着的脂肪组织、结缔组织，再剪碎成小块，获得样品a，②将样品a用1％的新洁尔灭溶液浸泡17min，取出后用灭菌蒸馏水反复冲洗三遍，获得样品a1，③将样品a用75％的酒精浸泡17min，取出后再用灭菌蒸馏水反复冲洗三遍，获得样品a2；
B、冻融：将样品a2置于冻融仓16中，在零下20～70℃条件下冷冻50h，然后于20～30℃条件下水浴解冻，再与去离子水按料水比1:7(w/v)混合、溶血，持续30h，获得样品b；
C、低温粉碎：①将样品b置于粉碎仓10中，在0～10℃、8000rpm条件下，机械粉碎、匀浆，获得样品c，②将样品c与无菌蒸馏水按料水比1:2(w/v)混合，在0～10℃、18000rpm条件下，再次粉碎匀浆，获得样品c1，③利用增压泵11向粉碎仓10中增压达到120～150MPa，继续粉碎匀浆，获得样品c2；
D、分离：①将样品c2置于分离仓6中，在60～80℃条件下，进行超声波处理，超声波频率为25kHz、功率为800W、持续时间1.5min，获得样品d，②先通过截留量分子为500kDa的超滤膜进行超滤，再通过0.22μm微孔滤膜对进行除菌过滤，获得分子量小于500kDa的样品d1；
E、冷冻干燥：将样品d1置于冷冻仓4中，在零下40～90℃条件下低温迅速冷冻、干燥，获得成品。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种制备动物脏器小分子多肽的设备，包括筒体(1)、冷冻仓(4)、分离仓(6)、粉碎仓(10)以及冻融仓(16)，其特征在于，所述筒体(1)的底部水平设置有托盘(3)，且托盘(3)的顶部放置有冷冻仓(4)，所述托盘(3)底端的边缘位置处等角度安装有若干个托举机构(2)，且托举机构(2)的底端皆与筒体(1)内部的底端固定连接，所述筒体(1)的中部安装有分离仓(6)，且分离仓(6)一侧的筒体(1)外壁上固定有超声波发生器(7)，所述分离仓(6)底部的内侧壁上安装有定位圈(8)，且定位圈(8)的内侧壁上等角度镶嵌有若干个超声波换能器(9)，并且超声波换能器(9)的输入端皆与超声波发生器(7)的输出端电连接，所述筒体(1)的顶部安装有粉碎仓(10)，且粉碎仓(10)一侧的筒体(1)外壁上固定有增压泵(11)，并且增压泵(11)的输出端延伸至粉碎仓(10)的顶部，所述粉碎仓(10)顶端的左右两侧皆固定有电机(12)，且电机(12)的输出端皆通过联轴器安装有转轴(13)，所述转轴(13)的顶部皆通过轴承座(14)与粉碎仓(10)的顶端转动连接，且转轴(13)的底端皆垂直延伸至粉碎仓(10)的底部，所述粉碎仓(10)的正上方设置有冻融仓(16)，且粉碎仓(10)、冻融仓(16)之间通过等角度分布的销定机构(17)轴向连接，所述冻融仓(16)、粉碎仓(10)、分离仓(6)以及冷冻仓(4)之间皆通过导流组件(18)自上而下顺次连通；
所述托举机构(2)包括定位筒(201)、弹簧(202)以及柱塞(203)，所述定位筒(201)的底部固定有弹簧(202)，且弹簧(202)的顶端连接有柱塞(203)，并且柱塞(203)的顶部竖直延伸至定位筒(201)的上方；
所述柱塞(203)呈“I”型圆柱状结构，且柱塞(203)通过弹簧(202)在定位筒(201)的内外两侧轴向伸缩；
所述冷冻仓(4)前侧的筒体(1)外壁上设置有开口(5)，且开口(5)的水平长度和垂直高度分别大于冷冻仓(4)的外径和高度；
所述转轴(13)的外侧壁上皆等间距套装有若干个桨叶(15)，且两组桨叶(15)之间皆呈错位分布。
2.根据权利要求1所述的一种制备动物脏器小分子多肽的设备，其特征在于，所述销定机构(17)包括轴筒(1701)、支柱(1702)以及橡胶块(1703)，所述轴筒(1701)的顶端与冻融仓(16)的底端相互焊连，所述支柱(1702)的底端与粉碎仓(10)的顶端相互焊连，所述支柱(1702)的顶部与轴筒(1701)的底部轴向对应并相互嵌套，且轴筒(1701)、支柱(1702)之间通过橡胶块(1703)弹性接触。
3.根据权利要求1所述的一种制备动物脏器小分子多肽的设备，其特征在于，所述导流组件(18)包括导流管(1801)、电磁阀(1802)以及密封圈(1803)，所述导流管(1801)的顶部皆安装有电磁阀(1802)，所述导流管(1801)的底部皆套设有密封圈(1803)，且导流管(1801)在密封圈(1803)中轴向升降。
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Denomination of invention: Equipment and preparation method for preparing small molecule peptides from animal organs Effective date of registration: 20230703 Granted publication date: 20220422 Pledgee: Inner Mongolia Bank Co.,Ltd. Hohhot Ordos East Street Branch Pledgor: INNER MONGOLIA MENGTAI BIOLOGICAL ENGINEERING CO.,LTD. Registration number: Y2023150000107 |
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