CN115253683A - 超滤层析一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超滤层析一体化设备，包括箱体，箱体上设置有超滤系统、层析系统；超滤系统包括超滤管路，层析系统包括层析管路，超滤管路与层析管路部分重叠，形成共用管路；共用管路包括软管以及多个夹管阀，软管分别与超滤管路以及层析管路连接，通过控制各个夹管阀的开闭，能够使得软管与超滤管路或层析管路中的一者连通；通过同时兼容了超滤系统与层析系统，仅通过一台设备即可实现超滤功能或层析功能，一机两用，大大减少了企业的生产线设备配置数量，从而降低了设备成本；同时，由于共用管路能够被超滤系统以及层析系统共用，与普通的超滤设备以及层析设备需要各自配备一套管路相比，减少了管路零件数量，进一步降低了设备成本。

Description

超滤层析一体化设备

技术领域

本发明涉及生物制药设备相关技术领域，特别是涉及一种超滤层析一体化设备。

背景技术

在日趋成熟、不断发展的生物制药工艺中，层析系统是蛋白药物分离纯化的重要工具，而超滤系统同样是生物制药下游工艺中的关键技术，可用于料液的澄清，浓缩，缓冲液置换等步骤；

以单抗生产工艺为例，其下游纯化工艺中通常包含3步层析及多次超滤浓缩或超滤换液步骤，制药企业往往会配置3台层析设备及1台超滤设备，从而导致生产线所需设备数量较多、设备成本较高、单一设备的使用率较低以及企运营成本较高等问题。

发明内容

基于此，有必要针对超滤设备以及层析设备的设备成本较高的问题，提供一种同时兼容超滤和层析两套系统，且设备成本较低的超滤层析一体化设备。

本申请提供一种超滤层析一体化设备，包括箱体，所述箱体上设置有超滤系统、层析系统；所述超滤系统包括超滤管路，所述层析系统包括层析管路，所述超滤管路与所述层析管路部分重叠，形成共用管路；所述共用管路包括软管以及多个夹管阀，所述软管分别与所述超滤管路以及所述层析管路连接，所述夹管阀能够夹紧截止所述软管，通过控制各个所述夹管阀的开闭，能够使得所述共用管路接入所述超滤管路或所述层析管路。

上述的超滤层析一体化设备，通过同时兼容了超滤系统与层析系统，仅通过一台设备即可实现超滤功能或层析功能，一机两用，大大减少了企业的生产线设备配置数量，从而降低了设备成本；同时，由于共用管路能够被超滤系统以及层析系统共用，与普通的超滤设备以及层析设备需要各自配备一套管路相比，减少了管路零件数量，进一步降低了设备成本。

在其中一个实施例中，所述共用管路还包括检测仪，所述检测仪与所述软管连通，能够检测所述软管内输送液体的物理性质参数。

可以理解的是，检测仪能够实时检测软管内输送液体的物理性质参数，从而通过实时监控软管内输送液体的状态，以便于其他组件判断超滤系统或层析系统是否正常运行。

在其中一个实施例中，所述检测仪为PH检测仪、电导率检测仪以及UV检测仪中的一者或多者。

可以理解的是，检测仪能够检测PH值、电导率以及蛋白质浓度等生物制药过程中的常规参数，以便于其他组件判断超滤系统或层析系统是否正常运行。

在其中一个实施例中，所述箱体上还设置有转换器，所述转换器与所述检测仪电连接，能够将所述检测仪检测到的信号转换为数字信号。

可以理解的是，转换器能够将检测仪检测到的信号转换为数字信号，以便于将检测仪所检测到的信号输出至其他组件。

在其中一个实施例中，所述箱体上还设置有工控机，所述工控机与所述转换器电连接，能够存储所述转换器产生的数字信号。

可以理解的是，通过工控机储存转换器所转换得到的数字信号，以便于后续对数据进行调用。

在其中一个实施例中，所述箱体上还设置有报警器，所述报警器与所述工控机电连接，所述工控机能够检测并判断所述转换器产生的所述数字信号，当所述数字信号异常时，所述工控机能够控制所述报警器报警。

可以理解的是，对转换器产生的数字信号进行检测判断，即为对软管内所输送液体的参数及状态进行判断，从而能够自动检测并判断超滤系统或层析系统是否存在异常，并通过报警器及时体现操作者。

在其中一个实施例中，所述工控机为控制电脑，所述控制电脑包括显示屏以及键盘，所述转换器产生的数字信号能够输出至所述显示屏。

可以理解的是，显示屏能够可视化的显示转换器所转换得到的数字信号，以便于使用者判断超滤系统或层析系统的运行情况，同时而键盘能够便于使用者对数据进行储存、删除或编辑等操作，从而使得使用者能够通过控制电脑完成人机交互。

在其中一个实施例中，所述共用管路还包括隔膜泵，所述隔膜泵与所述软管连通，能够为所述软管内的液体输送提供动力；所述箱体上还设置有工控机，所述工控机分别与所述夹管阀以及所述隔膜泵电连接，能够控制所述夹管阀以及所述隔膜泵的开启或关闭，以控制所述超滤层析一体化设备切换为所述超滤系统运行或所述层析系统运行。

可以理解的是，一方面，隔膜泵相对于其他泵，具有流速大，能够满足超滤或层析过程中的液体流速需求以及剪切力小，不易破坏生物分子的活性等优点；另一方面，通过工控机能够灵活的实现超滤系统与层析系统之间的切换。

在其中一个实施例中，所述箱体上还可调节的设置有悬臂，所述工控机设置于所述悬臂。

可以理解的是，通过悬臂能够调节工控机相对于箱体的位置，以便于使用者操作工控机。

在其中一个实施例中，所述箱体的底部还设置有脚轮。

可以理解的是，脚轮的设置能够便于超滤层析一体化设备的移动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为图1中的右视结构示意图；

图4为图1中的后视结构示意图；

附图标记：100、箱体；110、第一侧面；120、第二侧面；130、第三侧面；140、第四侧面；150、箱门；11、夹管阀；12、检测仪；13、隔膜泵；20、工控机；30、转换器；40、悬臂；50、报警器；60、脚轮。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1所示，本申请提供一种超滤层析一体化设备，包括箱体100，箱体100上设置有超滤系统、层析系统；超滤系统包括超滤管路，层析系统包括层析管路，超滤管路与层析管路部分重叠，形成共用管路；共用管路包括软管以及多个夹管阀11，软管分别与超滤管路以及层析管路连接，夹管阀11能够夹紧截止软管，通过控制各个夹管阀11的开闭，能够使得共用管路接入超滤管路或层析管路。

超滤管路与层析管路按照管路内部液体的流经顺序，均可依次分为进液部、共用部以及出液部，其中，共用部即为共用管路，为超滤管路与层析管路的重叠部分；

这里，共用管路接入超滤管路或层析管路，指通过多个夹管阀11控制不同软管的启闭，使得共用管路接入超滤管路或层析管路中的任意一者；

例如：当共用管路接入超滤管路时，此时层析管路的共用部处于截止状态，层析系统处于关闭状态；超滤系统处于启动状态，超滤系统内的液体能够沿进液部、共用部以及出液部的顺序流经超滤管路；反之同理。

超滤系统与层析系统能够分开单独使用，当使用者根据实际工艺需求需要切换至超滤系统或层析系统时，控制特定的夹管阀11夹紧截止相对应的软管，以使得此时软管仅与超滤管路或层析管路中的一者连通，从而完成超滤、层析系统的切换；

由于本申请的超滤层析一体化设备同时兼容了超滤系统与层析系统，仅通过一台设备即可实现超滤功能或层析功能，一机两用，大大减少了企业的生产线设备配置数量，从而降低了设备成本；同时，由于共用管路能够被超滤管路以及层析管路共用，与普通的超滤设备以及层析设备需要各自配备一套管路相比，减少了管路零件数量，进一步降低了设备成本。

夹管阀11连接有气缸，通过气缸能够控制夹管阀11的管夹头夹紧位于夹管阀11内的软管，从而实现对该位置软管的截流；因此，通过控制不同夹管阀11的夹紧或打开，即可控制软管内的流通情况，从而使得软管能够与超滤系统或层析系统中的一者连通；

当然，夹管阀11的管夹头也可由其他常用的驱动件驱动，只要能够夹紧、松开软管即可，本申请在此不做具体限定。

在一些实施例中，夹管阀11的侧面形成有开口，以便于软管卡入至夹管阀11内。

在一些实施例中，夹管阀11设置有多个，且每一夹管阀11均连接有一气缸，一方面能够适用于更多形状的软管；另一方面能够根据实际工艺需求夹紧或开启不同的夹管阀11，以使得液体在软管内形成不同的流路，从而增加了共用管路的泛用性。

在一些实施例中，箱体100具有第一侧面110以及与第一侧面110邻接的第二侧面120，第一侧面110与第二侧面120之间的夹角为钝角；

第一侧面110上设置有五个夹管阀11，其中两个夹管阀11沿竖直方向呈一排分布且位于第一侧面110的上半部分，另外三个夹管阀11沿竖直方向呈一排分布且位于第一侧面110的下半部分；第二侧面120上设置有十个夹管阀11。

请参考图1所示，在一些实施例中，共用管路还包括检测仪12，检测仪12与软管连通，能够检测软管内输送液体的物理性质参数；

这里的物理性质参数，指PH值、电导率以及蛋白质浓度等生物制药过程中的常规参数；

在一些实施例中，第二侧面120设置有两个检测仪12。

在一些实施例中，检测仪12为PH检测仪、电导率检测仪以及UV检测仪中的一者或多者；从而使得检测仪12能够检测PH值、电导率以及蛋白质浓度等生物制药过程中的常规参数，以便于其他组件判断超滤系统或层析系统是否正常运行。

请结合图2和图3所示，在一些实施例中，箱体100上还设置有转换器30，转换器30与检测仪12电连接，能够将检测仪12检测到的信号转换为数字信号。

具体的，检测仪12能够实时检测、监控软管内的液体在超滤或层析过程中的状态，并根据检测到的各项物理性质数值发出相应的信号，而转换器30能够将检测仪12检测到的信号转换为数字信号，以便于后续通过工控机20将检测仪12所检测到的物理性质相关数据可视化的呈现，便于操作者实时了解超滤或层析的情况。

请结合图1和图2所示，在一些实施例中，箱体100上还设置有工控机20，工控机20与转换器30电连接，能够存储转换器30产生的数字信号；通过工控机20储存转换器30所转换得到的数字信号，以便于后续对数据进行调用.

在一些实施例中，工控机20为控制电脑，控制电脑包括显示屏以及键盘，转换器30产生的数字信号能够输出至显示屏。

转换器30转换得到的数字信号输出至控制电脑后，能够通过显示屏进行可视化呈现，便于使用者实时了解超滤或层析的情况；而键盘能够便于使用者对数据进行储存、删除或编辑等操作，从而使得使用者能够通过控制电脑完成人机交互。

在一些实施例中，箱体100还具有与第二侧面120邻接，且位于第二侧面120远离第一侧面110一侧的第三侧面130，转换器30设置于箱体100的第三侧面130，以便于使用者操作。

请结合图1和图2所示，在一些实施例中，箱体100上还设置有报警器50，报警器50与工控机20电连接，工控机20能够检测并判断转换器30产生的数字信号，当数字信号异常时，工控机20能够控制报警器50报警。

工控机20能够对转换器30所输出的数字信号进行判断，由于转换器30所输出的数字信号由检测仪12所检测到的信号转换得到，而检测仪12能够实时检测、监控软管内的液体在超滤或层析过程中的状态，因此，工控机20能够对软管内液体状态进行实时判断。

当判断超滤系统或层析系统状态异常时，工控机20能够控制报警器50报警，以提醒使用者设备出现异常，从而增加了本申请的超滤层析一体机设备的运行稳定性。

优选的，报警器50与工控机20耦合连接。

请参考图1所示，在一些实施例中，共用管路还包括隔膜泵13，隔膜泵13与软管连通，能够为软管内的液体输送提供动力；箱体100上还设置有工控机20，工控机20分别与夹管阀11以及隔膜泵13电连接，能够控制夹管阀11以及隔膜泵13的开启或关闭，以控制超滤层析一体化设备切换为超滤系统运行或层析系统运行。

使用隔膜泵13作为驱动件，相较于蠕动泵和柱塞泵，隔膜泵13的流速较大，能够满足超滤或层析过程中的液体流速需求；而相较于离心泵，隔膜泵13的剪切力较小，不易破坏生物分子的活性。

其次，通过将工控机20与夹管阀11电连接，使得通过工控机20能够控制不同的夹管阀11开启或关闭，从而控制共用管路接入超滤管路或层析管路；

而通过工控机20与隔膜泵13电连接，能够通过工控机20控制超滤系统或层析系统启动，例如：当共用管路接入至超滤管路内，且隔膜泵13启动时，此时超滤系统工作；而当共用管路接入至层析管路内，且隔膜泵13启动时，此时层析系统工作；从而能够通过工控机20灵活地实现超滤系统与层析系统之间的切换。

请结合图2和图3所示，在一些实施例中，箱体100上还可调节的设置有悬臂40，工控机20设置于悬臂40；通过悬臂40能够调节工控机20的位置以便于使用者进行操作。

请参考图1所示，在一些实施例中，箱体100的底部还设置有脚轮60，以使得本申请的超滤层析一体机设备能够根据需要较为便利的移动位置。

在一些实施例中，当设备移动至合适位置后，脚轮60能够锁死，避免超滤系统或层析系统工作过程中设备发生移动，增加设备运行过程中的稳定性。

在一些实施例中，脚轮60包括脚杯以及滚轮，当设备移动至合适位置后，脚杯能够伸出并撑起设备，至滚轮离开地面，从而避免超滤系统或层析系统工作过程中设备发生移动，增加设备运行过程中的稳定性。

请参考图4所示，在一些实施例中，箱体100还具有第四侧面140，第四侧面140分别与第一侧面110以及第三侧面130邻接，第二侧面120与第三侧面130、第三侧面130与第四侧面140之间的夹角均为直角；

第四侧面140上连接有箱门150，超滤系统以及层析系统设置于箱体100内，通过箱门150能够便于使用者后续对超滤系统或层析系统进行维护调试；

在一些实施例中，脚轮60设置有四个，且分别对应第一侧面110与第二侧面120、第二侧面120与第三侧面130、第三侧面130与第四侧面140以及第四侧面140与第一侧面110的夹角，以保证箱体100能够被四个脚轮60稳定支撑。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种超滤层析一体化设备，其特征在于，包括箱体(100)，所述箱体(100)上设置有超滤系统、层析系统；所述超滤系统包括超滤管路，所述层析系统包括层析管路，所述超滤管路与所述层析管路部分重叠，形成共用管路；

所述共用管路包括软管以及多个夹管阀(11)，所述软管分别与所述超滤管路以及所述层析管路连接，所述夹管阀(11)能够夹紧截止所述软管，通过控制各个所述夹管阀(11)的开闭，能够使得所述共用管路接入所述超滤管路或所述层析管路。

2.根据权利要求1所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述共用管路还包括检测仪(12)，所述检测仪(12)与所述软管连通，能够检测所述软管内输送液体的物理性质参数。

3.根据权利要求2所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述检测仪(12)为PH检测仪、电导率检测仪以及UV检测仪中的一者或多者。

4.根据权利要求2所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述箱体(100)上还设置有转换器(30)，所述转换器(30)与所述检测仪(12)电连接，能够将所述检测仪(12)检测到的信号转换为数字信号。

5.根据权利要求4所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述箱体(100)上还设置有工控机(20)，所述工控机(20)与所述转换器(30)电连接，能够存储所述转换器(30)产生的数字信号。

6.根据权利要求5所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述箱体(100)上还设置有报警器(50)，所述报警器(50)与所述工控机(20)电连接，所述工控机(20)能够检测并判断所述转换器(30)产生的所述数字信号，当所述数字信号异常时，所述工控机(20)能够控制所述报警器(50)报警。

7.根据权利要求5所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述工控机(20)为控制电脑，所述控制电脑包括显示屏以及键盘，所述转换器(30)产生的数字信号能够输出至所述显示屏。

8.根据权利要求1所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述共用管路还包括隔膜泵(13)，所述隔膜泵(13)与所述软管连通，能够为所述软管内的液体输送提供动力；所述箱体(100)上还设置有工控机(20)，所述工控机(20)分别与所述夹管阀(11)以及所述隔膜泵(13)电连接，能够控制所述夹管阀(11)以及所述隔膜泵(13)的开启或关闭，以控制所述超滤层析一体化设备切换为所述超滤系统运行或所述层析系统运行。

9.根据权利要求5或8所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述箱体(100)上还可调节的设置有悬臂(40)，所述工控机(20)设置于所述悬臂(40)。

10.根据权利要求1所述的超滤层析一体化设备，其特征在于，所述箱体(100)的底部还设置有脚轮(60)。

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