CN215855856U - 一种蛋白纯化柱 - Google Patents
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Abstract
一种蛋白纯化柱，涉及一种生物医药生产设备，用于工业化大规模的蛋白纯化，包括柱体、凝胶、分液器、隔板、微孔层、微孔层托架、进液接口、出液接口，解决了大直径凝胶柱内凝胶和液体分布不均匀的问题，能够实现相对均衡的凝胶分布和利用，从而提高凝胶的利用效率，并总体延长凝胶的使用寿命，降低蛋白纯化成本、提高蛋白纯化效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生物医药生产设备，更具体的，涉及一种蛋白纯化柱。
背景技术
生物制药是二十一世纪兴起并蓬勃发展的一个医药工业领域，主要的品类包括重组蛋白药物、单克隆抗体药物等，在恶性肿瘤、自身免疫疾病、遗传病、传染病等多种重大疾病的治疗中发挥着不可替代的作用，目前已经发展成年产值达千亿美元级的产业，并掀起了全球的研发热潮，有越来越多的研究机构、制药企业投入了生物药物的研发。
蛋白纯化是生物制品生产过程中的一个重要步骤，蛋白纯化的效果和效率对生物制品的纯度、安全性和成本有重要的影响。液相层析是重组蛋白纯化的核心技术，绝大部分重组蛋白的纯化都涉及液相层析。液相层析一般以交联的琼脂糖凝胶或葡聚糖凝胶作为固相介质，上面可以根据需要偶联不同的配体，根据配体的偶联情况和技术原理可分为凝胶排阻层析(又称分子筛)、离子交换层析、亲和层析、反相层析等多种类型。液相层析的纯化过程一般是，将固相介质充填到层析柱内，或者直接购买商业化的预充柱，然后使用蠕动泵或者自动化蛋白纯化系统将缓冲液、待纯化的蛋白样品按一定顺序和流速泵入柱内，通过平衡、上样、结合、清洗、洗脱等几个步骤，完成蛋白的纯化。
目前随着生物制药在全球得到广泛应用，临床需求数量越来越大，对生产规模也提出了更高的要求，每批次2000L级的发酵规模、公斤级的纯化规模成为重组蛋白工业生产的常规需求。由于蛋白纯化柱的装柱体积是影响蛋白纯化批规模的主要影响因素，因此对蛋白纯化柱的规格尺寸需求也越来越大。为了避免流过凝胶介质耗时过长，加大柱直径比加长柱的高度更有利于提高纯化的批次规模和效率，然而柱直径过大，中心和边缘距离较远，对凝胶的均匀性和样品流过柱的路径又产生影响。由于凝胶介质有一定的使用次数和寿命，不均匀的分布和使用将降低凝胶介质的利用效率，并可能对纯化效果产生不利影响。
发明内容
本实用新型提供一种蛋白纯化柱，用于工业化大规模的蛋白纯化。
本实用新型的技术方案是：
一种蛋白纯化柱，包括柱体(1)、凝胶(2)、分液器(3)、隔板(4)、微孔层(5)、微孔层托架(6)、进液接口(7)、出液接口(8)。所述的柱体(1)为中空的圆柱体，在两端各有一个开口，上端是进口(9)，下端是出口(10)，进液接口(7)与进口(9)密闭连接，出液接口(8)与出口(10)密闭连接。微孔层(5)位于柱体(1)内部并靠近出口(10)，有大量直径1微米至100微米之间的微孔。微孔层托架(6)位于微孔层(5)下方、出口(10)上方，为微孔层(5)提供刚性支撑。凝胶(2)位于微孔层(5)上方、分液器(3)下方。隔板(4)位于柱体(1)内、微孔层(5)上方，隔板(4)为竖直方向放置、板面与微孔层(5)垂直，将凝胶(2)均匀分成等份的凝胶块。分液器(3)位于柱体(1)进口(9)下方，能够将从进口(9)流入的液体均匀地分流到各个等份的凝胶块中，例如分液器(3)是均匀打孔的筛状结构。
所述的柱体(1)的材质是玻璃、石英玻璃、不锈钢、聚四氟乙烯或其他聚合物，分液器(3)、隔板(4)和微孔层托架(6)的材质是不锈钢或其他化学性质稳定、刚性好的金属、合金，微孔层(5)是有机薄膜，如PVDF膜、硝酸纤维素膜或其他化学性质稳定的微孔膜，凝胶(2)是琼脂糖凝胶或葡聚糖凝胶。
一种蛋白纯化柱的使用方法是，将进液接口(7)、出液接口(8)分别与柱体(1)的进口(9)和出口(10)密闭连接，另一端与蛋白纯化系统的液体流动管道相连，蛋白纯化系统驱动液体从进口(9)流入柱体(1)，液体被分液器(3) 均匀的分布到各个凝胶块中，流过凝胶(2)后从微孔层(5)穿透出，从出口(10) 流出柱体(1)。
本实用新型的有益效果是，解决了大直径凝胶柱内凝胶和液体分布不均匀的问题，能够实现相对均衡的凝胶分布和利用，从而提高凝胶的利用效率，并总体延长凝胶的使用寿命，降低蛋白纯化成本、提高蛋白纯化效率。
附图说明
图1：一种蛋白纯化柱的纵剖面图
图2：一种蛋白纯化柱的横截面图
附图标记：柱体(1)、凝胶(2)、分液器(3)、隔板(4)、微孔层(5)、微孔层托架(6)、进液接口(7)、出液接口(8)、进口(9)、出口(10)
具体实施方式
实施例1、一种蛋白纯化柱的结构
一种蛋白纯化柱(图1)，包括柱体(1)、凝胶(2)、分液器(3)、隔板(4)、微孔层(5)、微孔层托架(6)、进液接口(7)、出液接口(8)。所述的柱体(1) 为中空的圆柱体，在两端各有一个开口，上端是进口(9)，下端是出口(10)，进液接口(7)与进口(9)密闭连接，出液接口(8)与出口(10)密闭连接。微孔层(5)位于柱体(1)内部并靠近出口(10)，有大量直径10微米的微孔，可以透过含有蛋白及无机盐、有机小分子的液体，但是不能透过凝胶。微孔层托架(6)位于微孔层(5)下方、出口(10)上方，为微孔层(5)提供刚性支撑。凝胶(2)位于微孔层(5)上方、分液器(3)下方。隔板(4)位于柱体(1) 内、微孔层(5)上方，隔板(4)为竖直方向放置、板面与微孔层(5)垂直，将凝胶(2)均匀分成等份的凝胶块(图2)。分液器(3)位于柱体(1)进口(9) 下方，是均匀打孔的筛状结构，能够将从进口(9)流入的液体均匀地分流到各个等份的凝胶块中。
所述的柱体(1)的材质是玻璃、石英玻璃、不锈钢、聚四氟乙烯或其他聚合物，分液器(3)、隔板(4)和微孔层托架(6)的材质是不锈钢或其他化学性质稳定、刚性好的金属、合金，微孔层(5)是有机薄膜，如PVDF膜、硝酸纤维素膜或其他化学性质稳定的微孔膜，凝胶(2)是琼脂糖凝胶或葡聚糖凝胶。
实施例2、一种蛋白纯化柱的使用方法
将进液接口(7)、出液接口(8)分别与柱体(1)的进口(9)和出口(10) 密闭连接，另一端与蛋白纯化系统的液体流动管道相连，蛋白纯化系统驱动液体从进口(9)流入柱体(1)，液体被分液器(3)均匀的分布到各个凝胶块中，流过凝胶(2)后从微孔层(5)穿透出，从出口(10)流出柱体(1)。
Claims (2)
1.一种蛋白纯化柱，其特征是，包括柱体（1）、凝胶（2）、分液器（3）、隔板（4）、微孔层（5）、微孔层托架（6）、进液接口（7）、出液接口（8）；所述的柱体（1）为中空的圆柱体，在两端各有一个开口，上端是进口（9），下端是出口（10），进液接口（7）与进口（9）密闭连接，出液接口（8）与出口（10）密闭连接；微孔层（5）位于柱体（1）内部并靠近出口（10），微孔的直径在1微米至100微米之间；微孔层托架（6）位于微孔层（5）下方、出口（10）上方，为微孔层（5）提供刚性支撑；凝胶（2）位于微孔层（5）上方、分液器（3）下方；隔板（4）位于柱体（1）内、微孔层（5）上方，隔板（4）为竖直方向放置、板面与微孔层（5）垂直，将凝胶（2）均匀分成等份的凝胶块；分液器（3）位于柱体（1）进口（9）下方，能够将从进口（9）流入的液体均匀地分流到各个等份的凝胶块中，分液器（3）是均匀打孔的筛状结构。
2.根据权利要求1所述的蛋白纯化柱，其特征是，所述的柱体（1）的材质是玻璃、石英玻璃、不锈钢或聚四氟乙烯，所述的分液器（3）、隔板（4）和微孔层托架（6）的材质是不锈钢，微孔层（5）是PVDF膜或硝酸纤维素膜，凝胶（2）是琼脂糖凝胶或葡聚糖凝胶。
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Country Status (1)
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2020
- 2020-12-24 CN CN202023164714.6U patent/CN215855856U/zh active Active
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