CN215742274U - 一种细胞裂解液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种全封闭细胞裂解液分离装置，所述的全封闭细胞裂解液分离设备包含过滤流路和废弃物排放流路，所述过滤流路为多重过滤流路。所述的全封闭细胞裂解液分离装置尤其适用于工业上的规模化生产富集毒素多肽。
Description
技术领域
本实用新型属于生物技术和生物工程领域，具体涉及一种细胞裂解液分离装置。
背景技术
微生物作为宿主表达重组蛋白已经被广泛应用于工业，特别是酶、制药工业。常见的宿主微生物有大肠杆菌或者酵母等，其中大肠杆菌一直是首选的微生物“细胞工厂”。但是，应用微生物制备重组蛋白也需要克服许多问题，例如蛋白是否能正确折叠、是否能够不被大肠杆菌自身的蛋白酶水解等等。即使上述问题得到了解决，还需要面对后续处理工艺中的问题。
在后续的处理工艺中，首先需要面对的，是细胞裂解液的处理问题。在工业上，处理的细胞裂解液容量往往很大，菌体破碎后产生的大量细胞碎片，以及释放的核酸、蛋白质沉淀等会使得料液组分十分复杂、粘稠，从而造成裂解液难以被澄清。
现有技术中，裂解液的澄清技术有离心、过滤、层析等方法。在工业应用中，考虑处理量和处理时间，离心的效果不佳，固液分离效果差，需要增加裂解液离心前期的预处理先改善料液的性质以便于通过离心进行固液分离。
采用层析的方法容易造成填料的大面积板结，细胞碎片和蛋白质沉淀会增加填料进口堵塞和层析系统压力持续上升的风险，从而造成料液难以透过。
过滤技术是基于过滤材料与料液组分分子大小的差异，将大分子截留在膜上而小分子透出。常规的死端过滤通过压力推动料液流动直接垂直于滤膜表面而穿过滤膜。这种方法操作简单，但是细胞碎片和核酸等悬浮物会很快在膜上聚集，阻碍液体继续通过。另一种过滤方法一一切向流过滤是使料液流动平行于膜表面，从而推动部分料液穿过滤膜而截留料液沿膜上流过。切向流技术在一定程度上能有效减弱滤膜的污染，但是并没有从根本上解决膜阻力增强和膜通量衰减的问题。膜更换或清洗是不可避免的步骤，增加了裂解液与环境和人的接触几率。
现有技术中关于细菌细胞裂解液处理过程中的技术问题，使得现有技术在生产一些有毒物质时，必须在隔离器中或BL-3级别的环境中进行。从而提高了一些有毒重组蛋白的生产成本，不利于其规模化工业生产。
发明内容
本实用新型提供了一种全封闭的细胞裂解液分离装置，该装置可以使得细胞裂解液分离过程在全封闭的系统里进行，显著降低了该工艺步骤中所处理的物质暴露于环境和操作人员的几率，尤其适用于含有毒性物质的细胞裂解液的分离处理。
本实用新型提供了一种装置，所述的装置包括过滤流路和废弃物排放流路，所述过滤流路为多重过滤流路。
优选的，所述的每一个过滤流路均与废弃物排放流路连接。
优选的，所述的多重过滤流路包含粗液过滤流路和料液过滤流路，所述的粗液过滤流路和料液过滤流路通过管路连接。
优选的，连接粗液过滤流路和料液过滤流路的管路上设置有管路阀门。
优选的，所述的细胞裂解液经粗液过滤流路过滤，能够通过粗液过滤流路的物质作为料液进入料液过滤流路。
优选的，所述的废弃物排放流路包含废渣排放流路和废弃料液排放流路。
优选的，所述的废渣排放流路和废弃料液排放流路连接相同的或不同的废弃物接收设备。
优选的，所述的废渣排放流路设置在粗液过滤流路上，不能通过所述的粗液过滤流路的物质作为废渣进入废渣排放管路。
优选的，所述的装置还包含裂解液进入流路和补液进入流路，所述的裂解液进入流路和补液进入流路与粗液过滤流路前端连接。
优选的，所述的裂解液进入流路和补液进入流路使用不同的管路或使用相同的管路。
优选的，所述的裂解液进入流路和补液进入流路上还设置了泵。
优选的，所述的补液为缓冲液。
优选的，当粗液过滤流路的通过率下降到一个设定值时，所述的裂解液暂停进入粗液过滤流路，所述的补液进入粗液过滤流路，所述的补液使粗液过滤流路中沉积的废渣脱离粗液过滤流路，进入废渣排放流路。
优选的，所述的补液按照设定的时间间隔或时间点进入粗液过滤流路。
优选的，所述的补液按照设定的程序进入粗液过滤流路。
优选的，所述的料液过滤流路包含一个或多个料液过滤流路。
优选的，所述的料液过滤流路可以循环使用，所述的可以循环使用的料液过滤流路为料液循环过滤流路。
优选的，所述的料液循环过滤流路包含料液循环存储设备和料液循环过滤设备，所述的料液循环存储设备和料液循环过滤设备通过管路首尾相连构成料液循环过滤流路。
优选的，所述的料液循环存储设备末端和料液循环过滤设备前端之间的管路上还设置了泵。
优选的，所述的废弃料液排放流路设置在料液循环过滤流路上。
优选的，所述的废弃料液排放流路与料液循环过滤流路之间设置有管路阀门。
优选的，所述的废弃料液排放流路设置在料液循环存储设备上。
优选的，所述的废弃料液排放流路设置在料液循环存储设备末端。
优选的，经过循环过滤后依然不能达到成品液清澈程度的料液作为废弃料液进入废弃料液排放流路。
优选的，所述的料液经过一定次数的循环过滤后作为废弃料液进入废弃料液排放流路。
优选的，所述的装置还包含成品液收集流路。
优选的，所述的成品液收集流路设置在料液过滤流路上。
优选的，所述的成品液收集流路设置在料液循环过滤设备上。
优选的，所述的成品液收集流路包含成品液收集设备和实时浊度监测设备。
优选的，所述的成品液收集流路还包含一个管路阀门。
优选的，所述的实时浊度监测设备控制所述的成品液收集流路上的管路阀门。
优选的，在料液循环过滤中达到了实时浊度监测设备所设定的阈值的料液进入成品液收集流路。
优选的，所述的细胞裂解液分离装置是全封闭的。
优选的，所述的细胞裂解液分离装置可以用于任何液体的澄清，尤其是含有轻微毒性物质的液体的澄清。
优选的，所述的粗液过滤流路的过滤材料的孔径适用于细胞裂解液中固体和液体的分离。
优选的，所述的粗液过滤流路的过滤材料的孔径为0.1-0.65微米。
优选的，所述的料液循环过滤设备中的过滤材料的孔径为0.2微米以下。
优选是，所述的过滤材料为滤膜。
优选的，所述的裂解液进入管路连接上游设备。
本实用新型请求保护的装置与传统的离心工艺比较，可以大幅度降低微小的液体颗粒进入周围环境的污染。本实用新型在粗液过滤时可以根据细胞类型和蛋白表达类型选用多种不同滤过孔径的滤膜，当粗液过滤结束后，细胞裂解液作为料液进入料液过滤流路。在一个具体实施例中，料液首先进入料液循环存储设备，利用压力进入料液循环过滤设备。本实用新型不仅可以从蛋白的粗纯开始就防止毒性蛋白的泄露，而且使得对宿主细胞裂解液原液的处理只需要在全封闭管道中生产即可，不需要使用隔离器，因此尤其适用于含有轻微毒性物质的细胞裂解液的分离。由于本申请所请求保护的裂解液分离装置能够避免在对此类毒性蛋白前体溶液进行安全处理和初步富集时使用隔离器，在保证安全的情况下大幅度降低了生产的成本，使得通过生产重组毒素多肽的大规模工业化生产成为可能。
附图说明
图1细胞裂解液分离设备结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的本实用新型所述的细胞裂解液分离装置，包括：
(1)过滤流路，其中包含粗液过滤流路100、料液循环过滤流路200；其中，所述的料液循环过滤流路200包含料液循环存储设备210、料液循环存储设备前端211、料液循环存储设备末端212、料液循环过滤设备220、料液循环过滤设备前端221、料液循环过滤设备末端222；
(2)废弃物排放流路300，其中包含废渣排放管路310、废弃料液排放流路320和废弃物收集设备330；
(3)成品液收集流路400，其中包含成品液收集设备410、实时浊度监测设备+自动阀门420；
(4)裂解液和补液进入流路700，以及，
(5)管路阀门500和泵600。
本实用新型所述的用于细胞裂解液分离的流程如下：
细胞裂解液在泵600的作用下，以一定的压力到达粗液过滤流路100，可以通过的物质作为料液进入料液过滤流路200，不能通过的物质一部分直接进入与粗液过滤流路100连接的废渣排放流路310，一部分沉积在粗液过滤流路100中，待粗液过滤流路100的通过性降到一个设定值时，裂解液和补液进入流路700切换到补液进入模式，沉积物在补液的作用下从滤膜脱离进入废渣排放管路310；料液进入料液循环过滤流路200后在料液循环存储设备210和料液循环过滤设备220之间循环，在这个循环过程中，达到成品液实时浊度监测设备420的一个设定值的料液从料液循环过滤设备220进入成品液收集流路400，达到一定循环次数的料液作为废弃料液进入废弃料液排放流路320。
上述实施例不以任何方式限制本实用新型，其等同替换或等效变换的方式的细胞裂解液分离装置均可由本实用新型获得。
Claims (8)
1.一种细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的装置包括过滤流路、废弃物排放流路、成品液收集流路、裂解液进入流路和补液进入流路，所述过滤流路为多重过滤流路，每一个过滤流路均与废弃物排放流路连接，所述的多重过滤流路包含粗液过滤流路和料液过滤流路，所述的粗液过滤流路和料液过滤流路通过管路连接，所述的裂解液进入流路和补液进入流路与粗液过滤流路前端连接，所述的成品液收集流路设置在料液过滤流路上，所述的裂解液进入流路和补液进入流路上还设置了泵，所述的成品液收集流路还包含一个管路阀门。
2.如权利要求1所述的细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的废弃物排放流路包含废渣排放流路和废弃料液排放流路。
3.如权利要求1所述的细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的料液过滤流路包含一个或多个料液过滤设备。
4.如权利要求3所述的细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的料液过滤流路包含料液循环存储设备和料液循环过滤设备，所述的料液循环存储设备和料液循环过滤设备通过管路首尾相连构成料液循环过滤流路。
5.如权利要求1所述的细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的粗液过滤流路中过滤材料的孔径0.1-0.65μm。
6.如权利要求4所述的细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的料液循环过滤设备中的过滤材料的孔径为0.2μm以下。
7.如权利要求1所述的细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的成品液收集流路包含成品液收集设备和实时浊度监测设备。
8.如权利要求1-7任一所述的细胞裂解液分离装置，其特征在于，所述的装置是全封闭的。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| CN202120432793.XU CN215742274U (zh) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | 一种细胞裂解液分离装置 |
| PCT/CN2022/077629 WO2022179551A1 (zh) | 2021-02-26 | 2022-02-24 | 一种制备多肽的细胞裂解液分离设备、系统及其应用 |
| US18/547,971 US20240228534A9 (en) | 2021-02-26 | 2022-02-24 | Cell lysis buffer separation apparatus for preparing polypeptide, and system and application thereof |
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| EP22758915.7A EP4289494A1 (en) | 2021-02-26 | 2022-02-24 | Cell lysis buffer separation apparatus for preparing polypeptide, and system and application thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120432793.XU CN215742274U (zh) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | 一种细胞裂解液分离装置 |
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Family
ID=80093625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202120432793.XU Active CN215742274U (zh) | 2021-02-26 | 2021-02-26 | 一种细胞裂解液分离装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN215742274U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022179551A1 (zh) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 重庆誉颜制药有限公司 | 一种制备多肽的细胞裂解液分离设备、系统及其应用 |
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2021
- 2021-02-26 CN CN202120432793.XU patent/CN215742274U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2022179551A1 (zh) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 重庆誉颜制药有限公司 | 一种制备多肽的细胞裂解液分离设备、系统及其应用 |
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