CN202430212U - 一种全封闭无菌操作管道化进料系统 - Google Patents

一种全封闭无菌操作管道化进料系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种全封闭无菌操作管道化进料系统，将物料经由第一过滤器、储液罐加入到生物反应器中，该进料系统由管道组成。管道包含蒸汽管道、排污管道、物料管道以及取样管道；管道上设有若干隔膜阀和若干疏水阀。隔膜阀包含设置在物料管道上的若干进料隔膜阀、出料隔膜阀和管道隔膜阀，设置在蒸汽管道上的若干蒸汽隔膜阀，设置在排污管道上的若干排冷凝水隔膜阀，以及设置在取样管道上的取样隔膜阀。若干疏水阀设置在排污管道上，分别紧邻各排冷凝水隔膜阀。本实用新型提供的全封闭无菌操作管道化进料系统，可以实施在线灭菌，减少人为操作失误，并且管路操作简便，能确保无菌操作，从而确保细胞培养正常。

Description

一种全封闭无菌操作管道化进料系统
技术领域
本实用新型涉及一种管道化进料系统，具体地，涉及一种用于各生物反应器之间进料、补料等全封闭无菌操作管道化进料系统。
背景技术
在生物医药行业中，无菌操作尤为关键。因为细胞生长速率比较缓慢，平均约24~30小时繁殖扩增一代，而一般微生物约20分钟就繁衍一代，当细胞从一个扩增为两个时，微生物已达万亿个以上，这就是通常所说的染菌。所以，无菌操作在细胞培养中最为关键。目前，大规模生产中，许多操作还采用火焰法接种，插针式进培养基、补料，很容易造成污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于完成悬浮细胞在大规模生产中进料、接种、补料等步骤的进料系统，确保无菌，降低污染的风险。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种全封闭无菌操作管道化进料系统，将物料经由第一过滤器、储液罐加入到生物反应器中，其特征在于，该进料系统由管道组成；所述的管道包含蒸汽管道、排污管道、物料管道以及取样管道；所述的管道上设有若干隔膜阀和若干疏水阀；所述的隔膜阀包含设置在物料管道上的若干进料隔膜阀、出料隔膜阀和管道隔膜阀，设置在蒸汽管道上的若干蒸汽隔膜阀，设置在排污管道上的若干排冷凝水隔膜阀，以及设置在取样管道上的取样隔膜阀；所述的若干疏水阀设置在排污管道上，分别紧邻各排冷凝水隔膜阀，用来排出管道中的冷凝水、空气和二氧化碳气体。包括一个纯蒸汽隔膜阀，一个连接疏水阀的排冷凝水隔膜阀，一个进料隔膜阀，一个出料隔膜阀的管道，就可以组成一个能够在线灭菌（SIP）的无菌管路。多个无菌SIP管路构成整个全封闭无菌操作管道化进料系统，确保整个操作处于无菌状态。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的物料管道包含连接第一过滤器的进料口、连接第一过滤器的出料口和储液罐的进料口以及连接储液罐的出料口和生物反应器的进料口的三段。所述的储液罐的出料口外设有底阀，储液罐的出料口通过底阀与物料管道相连。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的连接储液罐的出料口和生物反应器的进料口之间的一段物料管道上还设有第二过滤器。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的物料管道在靠近第一过滤器进料口、储液罐进料口以及生物反应器进料口处分别设有进料隔膜阀，在靠近第一过滤器出料口和储液罐出料口处分别设有出料隔膜阀，所述的物料管道在出料隔膜阀和进料隔膜阀之间还设有若干管道隔膜阀。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的蒸汽管道包含主蒸汽管道和若干分支蒸汽管道，各分支蒸汽管道分别与物料管道和取样管道连接，各分支蒸汽管道上分别设有蒸汽隔膜阀。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的排污管道包含主排污管道和若干分支排污管道，各分支排污管道分别与物料管道和取样管道连接，各分支排污管道上分别设有排冷凝水隔膜阀，每个排污分支管道在排冷凝水隔膜阀和排污管道之间还设有疏水阀。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的取样管道一端连接储液罐，另一端接有取样瓶。所述的取样管道与储液罐相连接的一端设有取样阀。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的取样管道在靠近取样瓶的一侧设有取样隔膜阀。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，所述的进料隔膜阀和出料隔膜阀均为三通阀，以减少死角。通过在阀体上焊接一短管形成三通。
本实用新型提供的全封闭无菌操作管道化进料系统具有的优点是：
该进料系统设计合理，结构和安装都比较简单，并且操作简便。整个系统可以实施SIP，减少人为操作失误，管路无死角，通过纯蒸汽灭菌，能够确保生物反应器在无菌状态下进行细胞培养，满足生产的需求。
附图说明
图1为本实用新型的全封闭无菌操作管道化进料系统示意图。
图2为本实用新型的全封闭无菌操作管道化进料系统中带旁通的进料或出料隔膜阀示意图。 
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。
如图1所示，本实用新型提供的全封闭无菌操作管道化进料系统，将物料经由第一过滤器1（本实施例中采用第4级0.22μm过滤器）、储液罐2加入到生物反应器3中，该进料系统由管道4组成；管道包含蒸汽管道41、排污管道42、物料管道43以及取样管道44；管道4上设有隔膜阀5和疏水阀6；隔膜阀5包含设置在物料管道43上的进料隔膜阀53、出料隔膜阀54和管道隔膜阀55，设置在蒸汽管道41上的蒸汽隔膜阀51，设置在排污管道42上的排冷凝水隔膜阀52，以及设置在取样管道44上的取样隔膜阀56；疏水阀6设置在排污管道42上，分别紧邻各排冷凝水隔膜阀52，用来排出管道中的冷凝水、空气和二氧化碳气体。包括一个蒸汽隔膜阀51，一个连接疏水阀6的排冷凝水隔膜阀52，一个进料隔膜阀53，一个出料隔膜阀54的管道4，就可以组成一个能够在线灭菌（SIP）的无菌管路。多个无菌SIP管路构成整个全封闭无菌操作管道化进料系统，确保整个操作处于无菌状态。
物料管道43包含连接第一过滤器1的进料口、连接第一过滤器1的出料口和储液罐2的进料口以及连接储液罐2的出料口和生物反应器3的进料口的三段。储液罐2的出料口外设有底阀8，储液罐2的出料口通过底阀8与物料管道43相连。
连接储液罐2的出料口和生物反应器3的进料口之间的一段物料管道43上还设有第二过滤器9。
物料管道43在靠近第一过滤器1进料口、储液罐2进料口以及生物反应器3进料口处分别设有第一进料隔膜阀531、第二进料隔膜阀532、第三进料隔膜阀533，在靠近第一过滤器1出料口和储液罐2出料口处分别设有第一出料隔膜阀541、第二出料隔膜阀542。物料管道43在第一出料隔膜阀541和第二进料隔膜阀532之间还设有第一管道隔膜阀551，在第二出料隔膜阀542和第三进料隔膜阀533之间设有第二管道隔膜阀552、第三管道隔膜阀553、第四管道隔膜阀554。
蒸汽管道41包含主蒸汽管道和分支蒸汽管道，各分支蒸汽管道分别与物料管道43和取样管道44连接，各分支蒸汽管道上分别设有第一蒸汽隔膜阀511、第二蒸汽隔膜阀512、第三蒸汽隔膜阀513、第四蒸汽隔膜阀514、第五蒸汽隔膜阀515。
排污管道42包含主排污管道和分支排污管道，各分支排污管道分别与物料管道43和取样管道44连接，各分支排污管道上分别设有第一排冷凝水隔膜阀521、第二排冷凝水隔膜阀522、第三排冷凝水隔膜阀523、第四排冷凝水隔膜阀524、第五排冷凝水隔膜阀525、第六排冷凝水隔膜阀526、第七排冷凝水隔膜阀527，它们和排污管道42之间的各分支排污管道上还分别设有第一疏水阀61、第二疏水阀62、第三疏水阀63、第四疏水阀64、第五疏水阀65、第六疏水阀66、第七疏水阀67。
上述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其中，取样管道44一端连接储液罐2，另一端接有取样瓶10。取样管道44与储液罐2相连接的一端设有取样阀7。取样管道44在靠近取样瓶10的一侧设有取样隔膜阀56。
进料隔膜阀53和出料隔膜阀54均为三通阀，，以减少死角。通过在阀体上焊接一短管形成三通，参见图2所示。
本实施例提供的全封闭无菌操作管道化进料系统能保证SIP整个过程中不存在死角。当需要在生物反应器3中进行细胞培养时，首先对生物反应器3进行在位灭菌，同时打开第四蒸汽隔膜阀514，第二出料隔膜阀542，第二管道隔膜阀552、第三管道隔膜阀553、第四管道隔膜阀554，以及第六排冷凝水隔膜阀526、第七排冷凝水隔膜阀527，此时纯蒸汽流经整个管路，至第七排冷凝水隔膜阀527最末端，整个管路无死角。第一过滤器1及其相连管路也同时经纯蒸汽灭菌达到无菌状态，灭菌结束后关闭第四蒸汽隔膜阀514、第四管道隔膜阀554、第六排冷凝水隔膜阀526和第七排冷凝水隔膜阀527。最后再打开第五蒸汽隔膜阀515，再次打开第七排冷凝水隔膜阀527，对余下一端的管道4进行蒸汽灭菌。疏水阀6的开关和与之相连的排冷凝水隔膜阀52的开关保持一致。进过多批次的细胞培养证明，生物反应器3没有因管道化进料系统灭菌不彻底而产生污染。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种全封闭无菌操作管道化进料系统，将物料经由第一过滤器（1）、储液罐（2）加入到生物反应器（3）中，其特征在于，该进料系统由管道（4）组成；
       所述的管道包含蒸汽管道（41）、排污管道（42）、物料管道（43）以及取样管道（44）；
所述的管道（4）上设有若干隔膜阀（5）和若干疏水阀（6）；
       所述的隔膜阀（5）包含设置在物料管道（43）上的若干进料隔膜阀（53）、出料隔膜阀（54）和管道隔膜阀（55），设置在蒸汽管道（41）上的若干蒸汽隔膜阀（51），设置在排污管道（42）上的若干排冷凝水隔膜阀（52），以及设置在取样管道（44）上的取样隔膜阀（56）；
       所述的若干疏水阀（6）设置在排污管道（42）上，分别紧邻各排冷凝水隔膜阀（52）。
2.如权利要求1所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的物料管道（43）包含连接第一过滤器（1）的进料口、连接第一过滤器（1）的出料口和储液罐（2）的进料口以及连接储液罐（2）的出料口和生物反应器（3）的进料口的三段。
3.如权利要求2所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的连接储液罐（2）的出料口和生物反应器（3）的进料口之间的一段物料管道（43）上还设有第二过滤器（9）。
4.如权利要求2所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的物料管道（43）在靠近第一过滤器（1）进料口、储液罐（2）进料口以及生物反应器（3）进料口处分别设有进料隔膜阀（53），在靠近第一过滤器（1）出料口和储液罐（2）出料口处分别设有出料隔膜阀（54），所述的物料管道（43）在出料隔膜阀（54）和进料隔膜阀（53）之间还设有若干管道隔膜阀（55）。
5.如权利要求1所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的蒸汽管道（41）包含主蒸汽管道和若干分支蒸汽管道，各分支蒸汽管道分别与物料管道（43）和取样管道（44）连接，各分支蒸汽管道上分别设有蒸汽隔膜阀（51）。
6.如权利要求1所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的排污管道（42）包含主排污管道和若干分支排污管道，各分支排污管道分别与物料管道（43）和取样管道（44）连接，各分支排污管道上分别设有排冷凝水隔膜阀（52），每个排污分支管道在排冷凝水隔膜阀（52）和排污管道（42）之间还设有疏水阀（6）。
7.如权利要求1所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的取样管道（44）一端连接储液罐（2），另一端接有取样瓶（10）。
8.如权利要求7所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的取样管道（44）在靠近取样瓶（10）的一侧设有取样隔膜阀（56）。
9.如权利要求1所述的全封闭无菌操作管道化进料系统，其特征在于，所述的进料隔膜阀（53）和出料隔膜阀（54）均为三通阀。
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