CN215963289U - 一种缓冲液配制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缓冲液配制系统，属于抗体、疫苗、血液制品等生物大分子药物规模化生产配套设备的技术领域，包括配液罐和多个分别与配液罐连通的浓溶液储液罐，还包括：中间配液罐，所述中间配液罐分别与各所述浓溶液储液罐连通，且中间配液罐配设有对其称重的称重模块，并通过称重模块的重量反馈控制各所述浓溶液储液罐输入至中间配液罐的添加量；与中间配液罐连通的使用点储液罐，所述使用点储液罐连通至层析系统，以达到提高缓冲液配制的生产效率并降低运行维护成本的目的。

Description

一种缓冲液配制系统

技术领域

本实用新型属于抗体、疫苗、血液制品等生物大分子药物规模化生产配套设备的技术领域，具体而言，涉及一种适用于纯化过程的缓冲液配制系统。

背景技术

生物大分子药物(抗体、疫苗、血液制品等)在生产中通常需要用到层析、超滤等分离纯化技术，过程中需要用到多种缓冲液。缓冲液配制也是生产中的重要环节。例如抗体药物纯化过程需要配制约20种缓冲溶液，所需体积分布在400L～2000L。传统的生物大分子药物生产模式，是按照缓冲溶液清单进行逐个配制。每个溶液配制时，按照溶液的物料配方比例进行投料，定容后搅拌均匀，然后过滤到储存容器，供层析、超滤使用。此种模式根据所使用的设备类型，可分为不锈钢配储液和一次性袋子配储液两种实现方式。

不锈钢配储液系统配备一个配液罐和若干个储液罐。配液罐用于溶液配制，配备有称重模块和磁力搅拌，分别用于组分物料投料计量和搅拌混匀。一个溶液配制完成后，转移至合适体积的储罐储存，再进行下一个溶液的配制和储存。层析、超滤所需的溶液都配制完成后，才进行层析、超滤过程，如图1所示。

该套系统为业内长期使用，配制过程操作简单，溶液的配制质量高，参数稳定，有利于层析、超滤的工艺实现。且系统的自动化程度较高，根据预先设定的配方程序指导进行配制，不易出错。但不足之处在于：需要配制的溶液数量多且配置溶液体积大，因此，该套系统配置耗时较长，需要的人工较多；配制罐和储存罐数量多且体积大，初始投资成本较高，需占用较多的厂房洁净区面积，洁净区空调运行成本较高，环境维护成本较高；该系统一旦建成使用，只能匹配一定的发酵规模产量和表达量。如果后期需提高表达量或扩大发酵规模时，罐体体积无法满足需要，不能提供相应体积需求的缓冲液，产能灵活性较差。

一次性袋子配储液设备操作模式与不锈钢配储液系统一致，只是用一次性袋子替换了不锈钢罐体，管路也采用可拆卸的软管进行连接。与不锈钢配储液相比，一次性袋子的大小可根据产能需求进行选择，管路连接可根据需求进行连接，因此对产能或不同品种的适应性高，可扩展性较强；前期投资较小，厂房建设周期较短，可快速投产；一次性袋子的安装、管路的连接、溶液配制后的转运等等，均需要人工操作，较为繁琐，费时费力；尤其是溶液体积到了一定规模后，推动转移需要较多人力，效率较低；全程均为人工操作，基本没有自动化程序指导复核，且操作较为繁琐，出错的概率较高；生产中需要使用较多耗材，而目前一次性耗材成本高，大规模生产的成本压力较大；当前一次性耗材供应因为疫苗生产紧急调用等原因影响，产能安排受制于供应商，对稳定生产供货造成影响。

实用新型内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种缓冲液配制系统以达到提高缓冲液配制的生产效率并降低运行维护成本的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种缓冲液配制系统，包括配液罐和至少两个分别与配液罐连通的浓溶液储液罐，还包括：

中间配液罐，所述中间配液罐与各所述浓溶液储液罐连通，且中间配液罐配设有对其称重的称重模块，并通过称重模块的重量反馈控制各所述浓溶液储液罐输入至中间配液罐的添加量，以实现各组分浓溶液的添加比例的精准控制；

与中间配液罐连通的使用点储液罐，所述使用点储液罐连通至层析系统。

在一些实施方案中，所述中间配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机，以实现各组分浓溶液的搅拌混匀，以解决在线配液溶液质量不稳定的问题。

在一些实施方案中，所述配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机和对其称重的称重模块，以实现对浓溶液的精准配制和均匀搅拌。

在一些实施方案中，各所述浓溶液储液罐的进口并联连接后连通至所述配液罐的出口，各所述浓溶液储液罐的出口并联连接后连通至所述中间配液罐的进口。

在一些实施方案中，各所述浓溶液储液罐的出口连接有支管，各支管并联后连通至所述中间配液罐的进口且各支管上均设有控制阀，以配合对各组浓溶液的添加量进行精准控制。

在一些实施方案中，所述配液罐和中间配液罐一般各设置1个即可，也可根据具体情况增设1～2个。

在一些实施方案中，所述称重模块设置有称重传感器，称重传感器与中央控制器通信连接。

在一些实施方案中，所述浓溶液储液罐的个数可根据所需缓冲液的所需物料的种类来确定，浓溶液储液罐的个数为4～12个，优选为4～10个，具体例如：选用4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个。

在一些实施方案中，所述浓溶液储液罐设置有控制阀，中央控制器分别与各控制阀通信连接。

在一些实施方案中，使用点储液罐用于储备待用于层析系统的缓冲液，由于本缓冲液配制系统可实现即配即用，使用点储液罐的个数可设置为1～4个，优选为1～2个。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所提供的缓冲液配制系统，将不同物料在配液灌中分别配制成一定浓度的浓溶液，然后通过管路输送至不同的浓溶液储液罐中，根据层析系统所需溶液的配方比例，自动按比例调用相应浓溶液储液罐中的浓溶液后并在中间配液罐中混合后通过管路输送至使用点储液罐中待用，极大地减少了所需配制溶液的数量和体积，减小了罐体的体积，缩减了厂房面积，解决传统配液方式生产效率低，厂房占用面积大，运行维护成本高，灵活性差的问题。

2.采用本实用新型所提供的缓冲液配制系统，其采用中间配液罐并通过中间配液罐的称重模块自动反馈当前重量，以控制组分添加量的方式，其准确性和稳定性大大优于“泵+流量计”的方式，进而，配制后的溶液质量能得到充分保证，可实现参数精确度要求较高的溶液配制。

3.采用本实用新型所提供的缓冲液配制系统，通过磁力搅拌对中间配液罐进行组分混匀，其搅拌效果得到充分保证，不受流量大小和组分性质的影响，进而充分保证配制的溶液质量。

4.采用本实用新型所提供的缓冲液配制系统，其采用称重模块反馈控制添加量和磁力搅拌相结合，其实现难度较低，成本低。

5.本实用新型的缓冲液配制系统，可实现即配即用，自动化程度高，易于操作，受人为差错影响低。

附图说明

图1是现有技术中不锈钢配储液系统的示意图；

图2是本实用新型在实施例1中所提供的在线配液系统的示意图；

图3是本实用新型在另一个实施例中所提供的缓冲液配制系统的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图2所示，在本实施例中具体提供了一种缓冲液配制系统，其包括配液罐和多个分别与配液罐连通的浓溶液储液罐，中间配液罐，与中间配液罐连通的使用点储液罐，所述使用点储液罐连通至层析系统。

配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机和对其称重的称重模块，配液罐的出口连接有第一主管，第一主管连接有多个第一支管且各个第一支管分别连接至浓溶液储液罐；各个浓溶液储液罐的出口分别连接有第二支管，各个第二支管并联后连接至第二主管，第二主管连接中间配液罐的进口，中间配液罐的出口连接有第三主管，第三主管连接有第三支管且各个第三支管分别连接至使用点储液罐的进口，使用点储液罐的出口通过第四支管连接至第四主管，第四主管连接至层析系统。

中间配液罐配设有对其称重的称重模块，并通过称重模块的重量反馈控制各所述浓溶液储液罐输入至中间配液罐的添加量，同时，中间配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机。

由于各所述浓溶液储液罐的出口连接有第二支管，各第二支管并联后连通至所述中间配液罐的进口且各第二支管上均设有控制阀，通过控制阀对各个浓溶液储液罐的浓溶液的添加量进行控制。

称重模块设置有称重传感器，称重传感器与中央控制器通信连接。中央控制器分别与各个控制阀通信连接，以下发控制指令并触发各个控制阀的启闭。

实施例2

在本实施例中具体提供了如图3所示的一种缓冲液配制系统，其包括一个 300L的配液罐、七个50L-300L的浓溶液储液罐(附图中仅示出四个)、一个中间配液罐、两个使用点储液罐，使用点储液罐连通至层析系统。在实际应用时，各罐体的大小、各功能罐的数量，应根据实际产能需求设计。

配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机和对其称重的称重模块，配液罐的出口连接有第一主管，第一主管连接有多个第一支管且各个第一支管分别连接至浓溶液储液罐顶端；各个浓溶液储液罐的出口分别连接有多个第二支管，各个第二支管并联与第二主管连接，第二主管连接至中间配液罐的进口，且中间配液罐的出口连接有第三主管，第三主管连接有多个第三支管且各个第三支管分别连接至各使用点储液罐的进口，各使用点储液罐的出口通过第四支管并联连接至第四主管，第四主管连接至层析系统。

中间配液罐配设有对其称重的称重模块，并通过称重模块的重量反馈控制各所述浓溶液储液罐输入至中间配液罐的添加量，同时，中间配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机。

由于各所述浓溶液储液罐的出口连接有第二支管，各第二支管上均设有控制阀，通过控制阀对各个浓溶液储液罐的浓溶液的添加量进行控制。

实施例1或实施例2所提供的缓冲液配制系统，其配液过程如下：浓溶液配制→浓溶液暂存→系统自动按需比例调用浓溶液并混合均匀→输送到使用点储液罐→供工艺使用。

S1：由配液罐先配置浓溶液，并将配置好的浓溶液分别输送至对应的浓溶液储液罐中储存(在本实施例中，举例为：组分1、组分2、组分3和注射用水)。

S2：采用中间配液罐的称重模块自动反馈控制各浓溶液组分的添加量，具体如下：中间配液罐配置有称重模块，称重模块实时监测该中间配液罐内的溶液重量，以组分1为例，将组分1的添加量信息反馈至中央控制器(称重模块采用称重传感器，称重传感器与中央控制器通信连接)，中央控制器根据预设的添加量计算出中间配液罐的临界重量，控制组分1的浓溶液储液罐所对应的控制阀开启(中央控制器分别与各个控制阀通信连接，以下发控制指令并触发各个控制阀的启闭)，当中央控制器得到组分1的添加量达到预设值之后，称重模块监测到当前中间配液罐的重量达到临界重量，立刻控制组分1的浓溶液储液罐所对应的控制阀关闭(此处的控制阀可采用高精度可调式节流阀，当即将达到预设的添加量时，则降低组分1的流量速度(并非直接关断控制阀)，在较小流量速度的情况下，逐渐添加组分1的浓溶液，直至达到预设添加量后在彻底关闭对应的控制阀，以达到对各组分浓溶液的精确添加。

根据组分2的添加量需求结合当前中间配液罐的重量，可计算出组分2添加完成时中间配液罐的重量，由称重模块实时监测中间配液罐的重量，直至中间配液罐的重量达到预设值，则通过中央控制器下方指令控制组分2的浓溶液储液罐所对应的控制阀关闭；

依次类推，直至完成缓冲液的配制，以此实现在配制缓冲液时自动按需比例调用各组分浓溶液。

S3：待各组分的浓溶液混合完毕之后，各组分浓溶液添加完成后的混合通过磁力搅拌机来实现，以最终完成对缓冲液的配制。

基于上述，在生物大分子药物纯化生产中，在采用先配制浓溶液，再由浓溶液自动配制所需缓冲液的方式前提下，对各组分浓溶液的添加和混合，并结合配备称重模块和磁力搅拌机的中间配液罐，其实现浓溶液的各组分添加比例精准控制和搅拌混匀。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缓冲液配制系统，包括配液罐和至少两个分别与配液罐连通的浓溶液储液罐，其特征在于，还包括：

中间配液罐，所述中间配液罐与各所述浓溶液储液罐连通，且中间配液罐配设有对其称重的称重模块，并通过称重模块的重量反馈控制各所述浓溶液储液罐输入至中间配液罐的添加量；

与中间配液罐连通的使用点储液罐，所述使用点储液罐连通至层析系统。

2.根据权利要求1所述的缓冲液配制系统，其特征在于，所述中间配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机。

3.根据权利要求1所述的缓冲液配制系统，其特征在于，所述配液罐配设有对其内部溶液搅拌的磁力搅拌机和对其称重的称重模块。

4.根据权利要求1所述的缓冲液配制系统，其特征在于，各所述浓溶液储液罐的进口并联连接后连通至所述配液罐的出口，各所述浓溶液储液罐的出口并联连接后连通至所述中间配液罐的进口。

5.根据权利要求4所述的缓冲液配制系统，其特征在于，各所述浓溶液储液罐的出口连接有支管，各支管并联后连通至所述中间配液罐的进口且各支管上均设有控制阀。

6.根据权利要求1所述的缓冲液配制系统，其特征在于，所述配液罐和中间配液罐各为1-3个。

7.根据权利要求1-6任一项所述的缓冲液配制系统，其特征在于，所述称重模块设置有称重传感器，称重传感器与中央控制器通信连接。

8.根据权利要求7所述的缓冲液配制系统，其特征在于，所述浓溶液储液罐的个数为4～12个。

9.根据权利要求7所述的缓冲液配制系统，其特征在于，所述浓溶液储液罐设置有控制阀，中央控制器分别与各控制阀通信连接。

10.根据权利要求7所述的缓冲液配制系统，其特征在于，所述使用点储液罐的个数为1～2个。

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