CN212999359U - 一种自动超滤膜包装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动超滤膜包装置，包括超滤膜包和NGC层析纯化系统；超滤膜包安装在NGC层析纯化系统的柱位阀上；超滤膜包的进口端和滤液出口端分别通过鲁尔接头与柱位阀的进出口连接，截留液出口端设有反压阀。本实用新型的自动超滤膜包装置，实现了样品丢失及超滤效率的兼顾，结构较为简单，可灵活改造设备实现对超滤模块的自动化改造；适用性好，不仅可进行超滤操作，还可用于置换缓冲液，极具应用前景。

Description

一种自动超滤膜包装置

技术领域

本实用新型属于蛋白纯化技术领域，涉及一种自动超滤膜包装置，尤其涉及一种用于蛋白纯化中的浓缩、缓冲液置换的自动超滤膜包装置。

背景技术

分离纯化技术是生物制药过程中的核心环节，为了生产高纯度、高活性的生物制药，生物工程技术需投入大量经费在分离纯化工艺的研究上。制药分离加工过程既包括了历史已经一百多年的若干传统的化工单元操作，如精馏、干燥、吸收等，也包括了如膜分离、亲和反应等新的单元操作。传统的分离纯化方法主要是水提醇沉法(水醇法)、醇提水沉法(醇水法)、酸碱法、盐析法、离子交换法和结晶法等，这些方法的纯化倍数和生产效率低，生产中需要控制的条件严格、步骤繁多。新的分离纯化方法主要有絮凝沉淀法、大孔树脂吸附法、超滤法、高速离心法等。

其中，超滤技术是以特殊的超滤膜为分离介质，以膜两侧的压力差为推动力，将不同分子量的物质进行分离。选用不同孔径的不对称性微孔膜，按照截留分子量的大小，可分离300D-1000kD的可溶性生物大分子物质，在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、抗生素、病毒等，其优点是没有相的转移，无需添加任何强烈化学物质，可以在低温下操作，过滤速度较快，便于做无菌处理等。

目前实验场景下的常用超滤组件主要是由蠕动泵、膜包、管线和压力阀组成，其中的压力阀是用塑料管和弹簧构成，其结构特点决定了超滤操作对流速的要求极高，如果流速设置高，压力阀很容易弹出，导致样品丢失；如果流速设置低，超滤时间长，超滤效率低。

因此，开发一种既能避免样品丢失又能保证超滤效率的超滤膜包装置极具现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术对流速的要求极高、容易出现样品丢失或超滤效率偏低的情况的缺陷，提供一种既能避免样品丢失又能保证超滤效率的超滤膜包装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自动超滤膜包装置，包括超滤膜包和NGC层析纯化系统；

所述超滤膜包安装在所述NGC层析纯化系统的柱位阀上；

所述超滤膜包的进口端和滤液出口端分别通过鲁尔接头与柱位阀的进出口连接，截留液出口端设有反压阀。

反压阀的设计(替代一般超滤膜包上安装的压力显示器，反压阀的压力一定要在膜包承受的范围之内，反压阀的压力可以小但不能大)及通过鲁尔接头能够实现超滤膜包(原有为软管结构)与NGC层析纯化系统的硬管的连接，能够保证NGC层析纯化系统对流速及压力的监测精度。

本实用新型将超滤膜包跟现有的NGC层析纯化系统集合起来，以超滤膜包类层析柱在原有系统中使用，膜包的出口连接反压阀，紫外检测器进口进膜包的滤过液，在NGC层析纯化系统中设定流速和压力，系统内的压力检测器检测到设定的压力，就会自动降速，这样可提高超滤效率；紫外检测器检测滤过液，若检测到一定的吸收峰，即判定膜包中的膜有破损，通过部分收集器收集样品，这样可减少样品的损失，实现了样品丢失及超滤效率的兼顾，由于本实用新型的NGC层析纯化系统是实验室内一种常用的设备，本实用新型提供了一种全新的应用思路，本领域技术人员可灵活改造设备实现对超滤模块的自动化改造，极具应用前景。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种自动超滤膜包装置，所述NGC层析纯化系统包括沿着液体流向依次连接的缓冲液进液部分、进样部分、超滤部分、紫外电导检测器、pH计和收集部分。

如上所述的一种自动超滤膜包装置，所述缓冲液进液部分包括缓冲液配置装置、八通阀、系统泵及混合池；

所述缓冲液配置装置、八通阀及系统泵依次通过管道连接后，各系统泵流出的缓冲液通过混合池进入主管道。此处的八通阀及系统泵的数量可根据实际需求进行设置，一般的，一个八通阀对应设有一个系统泵。

如上所述的一种自动超滤膜包装置，所述进样部分包括样品泵、废液罐I、进样环、进样针及进样阀；

所述进样阀安装在所述主管道上；所述样品泵、废液罐I、进样环、进样针分别与进样阀连接。

如上所述的一种自动超滤膜包装置，所述超滤部分包括超滤膜包、柱位阀及回收罐；

所述柱位阀安装在所述主管道上，所述回收罐与超滤膜包的截留液出口端连接且所述回收罐与样品泵通过管道连接，即回收罐回收的样品将再次进入装置进行超滤，以提高超滤效率。

如上所述的一种自动超滤膜包装置，所述紫外电导检测器及pH计依次安装在所述主管道上。

如上所述的一种自动超滤膜包装置，所述收集部分包括出口阀、分别与出口阀连接的分部收集器和废液罐II；

所述出口阀与主管道相连。

本实用新型的保护范围并不仅限于此，本实用新型仅给出一种可行的技术方案而已，在具体应用中本领域技术人员可根据实际需求对设备进行合适的调整。

如上所述的一种自动超滤膜包装置，所述NGC层析纯化系统还包括控制部分；

所述控制部分分别与紫外电导检测器、pH计、样品泵和系统泵连接。

本实用新型通过控制部分可在线检测流速、压力、紫外、电导、pH等，而后控制部分根据设定的流速、压力、紫外吸收峰值等要求，完成自动化操作，当超滤膜包压力太大的时候，系统可根据压力自动降速；为避免管道弹出或者泵空，可在主管道后段安装气泡感应器，当出现以上情况时，控制部分将关闭样品泵和系统泵，同时示警。本实用新型也可应用于蛋白浓缩，只要接通管路，设置压力、流速等需要的数据即可。此外，本实用新型还可以应用于缓冲液的置换，在蛋白纯化过程中，通常会遇到很多样品的缓冲液跟需求不一致的情况，这个时候通常会选择脱盐层析柱置换缓冲液，但有时候样品体积过大，脱盐层析柱完成这个操作，需要较长时间，此时可以选择本实用新型的装置，在不断的超滤过程中，添加所需的缓冲液，就可以完成置换缓冲液的需求。

使用该装置进行超滤，样品通过进样泵进入柱位阀(超滤膜包)，超滤膜包对样品进行超滤，截留部分将通过回收罐、进样泵再次进入装置，滤过部分将通过紫外电导检测器到达收集部分，完成收集。本装置可制得浓度较高的目的蛋白，在实际应用中只需根据蛋白分子量的大小，选择合适规格的膜而后安装上述操作即可。

使用该装置置换样品中的缓冲液，开启缓冲液进液部分即可。使用本实用新型的装置置换缓冲液相比于常规操作(层析柱)，其流速快，所需的时间短，效率高。

有益效果：

(1)本实用新型的自动超滤膜包装置，实现了样品丢失及超滤效率的兼顾，结构较为简单，可灵活改造设备实现对超滤模块的自动化改造；

(2)本实用新型的自动超滤膜包装置，适用性好，不仅可进行超滤操作，还可用于置换缓冲液，极具应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型的自动超滤膜包装置的结构示意图；

其中，1-缓冲液配置装置，2-八通阀I，3-八通阀II，4-系统泵I，5-混合池，6-系统泵II，7-样品泵，8-进样针，9-进样阀，10-废液罐I，11-进样环，12-柱位阀，13-超滤膜包，14-鲁尔接头，15-反压阀，16-回收罐，17-紫外电导检测器，18-pH计，19-出口阀，20-分部收集器，21-废液罐II。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型中的结构作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

一种自动超滤膜包装置，如图1所示，包括缓冲液进液部分、进样部分、超滤部分、紫外电导检测器、pH计、收集部分和控制部分；

其中缓冲液进液部分、进样部分、超滤部分、紫外电导检测器、pH计和收集部分沿着液体流向依次连接；

缓冲液进液部分包括缓冲液配置装置1、八通阀(八通阀I 2和八通阀II 3)、系统泵(系统泵I 4和系统泵II 6)及混合池5，八通阀I 2；

缓冲液配置装置1、八通阀及系统泵依次通过管道连接(其中八通阀I 2、系统泵I4和八通阀II 3、系统泵II 6为并联管路)后，各系统泵流出的缓冲液通过混合池5进入主管道；

进样部分包括样品泵7、废液罐I10、进样环11、进样针8及进样阀9；

进样阀9安装在主管道上，样品泵7、废液罐I10、进样环11、进样针8分别与进样阀9连接；

超滤部分包括超滤膜包13、柱位阀12及回收罐16；

柱位阀12安装在主管道上，超滤膜包13安装在柱位阀12上，超滤膜包13的进口端和滤液出口端分别通过鲁尔接头14与柱位阀12的进出口连接，截留液出口端设有反压阀15，回收罐16与超滤膜包13的截留液出口端连接且回收罐16与样品泵7通过管道连接；

紫外电导检测器17及pH计18依次安装在主管道上；

收集部分包括出口阀19、分别与出口阀19连接的分部收集器20和废液罐II 21；

出口阀19与主管道相连。

控制部分分别与紫外电导检测器17、pH计18、样品泵7和系统泵(系统泵I 4和系统泵II 6)连接。

经验证，本实用新型的自动超滤膜包装置，实现了样品丢失及超滤效率的兼顾，结构较为简单，可灵活改造设备实现对超滤模块的自动化改造；适用性好，不仅可进行超滤操作，还可用于置换缓冲液，极具应用前景。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本实用新型的实质内容，在此不予赘述。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种自动超滤膜包装置，其特征在于：包括超滤膜包和NGC层析纯化系统；

所述超滤膜包安装在所述NGC层析纯化系统的柱位阀上；

所述超滤膜包的进口端和滤液出口端分别通过鲁尔接头与柱位阀的进出口连接，截留液出口端设有反压阀。

2.根据权利要求1所述的一种自动超滤膜包装置，其特征在于，所述NGC层析纯化系统包括沿着液体流向依次连接的缓冲液进液部分、进样部分、超滤部分、紫外电导检测器、pH计和收集部分。

3.根据权利要求2所述的一种自动超滤膜包装置，其特征在于，所述缓冲液进液部分包括缓冲液配置装置、八通阀、系统泵及混合池；

所述缓冲液配置装置、八通阀及系统泵依次通过管道连接后，各系统泵流出的缓冲液通过混合池进入主管道。

4.根据权利要求3所述的一种自动超滤膜包装置，其特征在于，所述进样部分包括样品泵、废液罐I、进样环、进样针及进样阀；

所述进样阀安装在所述主管道上；所述样品泵、废液罐I、进样环、进样针分别与进样阀连接。

5.根据权利要求4所述的一种自动超滤膜包装置，其特征在于，所述超滤部分包括超滤膜包、柱位阀及回收罐；

所述柱位阀安装在所述主管道上，所述回收罐与超滤膜包的截留液出口端连接且所述回收罐与样品泵通过管道连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动超滤膜包装置，其特征在于，所述紫外电导检测器及pH计依次安装在所述主管道上。

7.根据权利要求6所述的一种自动超滤膜包装置，其特征在于，所述收集部分包括出口阀、分别与出口阀连接的分部收集器和废液罐II；

所述出口阀与主管道相连。

8.根据权利要求7所述的一种自动超滤膜包装置，其特征在于，所述NGC层析纯化系统还包括控制部分；

所述控制部分分别与紫外电导检测器、pH计、样品泵和系统泵连接。

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