CN220860716U - 一种变径层析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于蛋白纯化技术领域，具体的说是一种变径层析装置，包括层析柱，层析柱包括从其首端依次连接的首段、中段、尾段；中段从与首段、尾段连接的端面沿轴向内径逐渐增大，中段内腔形成结合区，尾段内腔形成洗脱区；层析柱内部放置有层析填料；层析柱的首段和尾段分别设置有阻挡层析填料流出的第一柱位调节器和第二柱位调节器，外部液体经第一柱位调节器和第二柱位调节器与层析填料接触。本实用新型通过在层析柱内部设置结合区和洗脱区的结构设计，实现了料液在结合区将不溶性杂质洗出，在小直径区域洗脱目的蛋白的功能，解决了现有层析柱纯化含不溶性杂质料液易堵塞层析柱的问题，提高了具有不溶杂质料液的洗脱效率。

Description

一种变径层析装置

技术领域

本实用新型涉及蛋白纯化技术领域，具体的说是一种变径层析装置。

背景技术

蛋白层析柱在生物制药、生命科学研究和基因工程等领域广泛应用。利用填料与蛋白质之间的相互作用进行选择性吸附和洗脱。可以高效地分离和纯化目标蛋白质，减少非目标组分的干扰。

传统层析柱通常为单一口径的圆筒结构，对于相同的填料，使用较大直径的层析柱可以降低层析柱高度，有利于避免柱压过高，但不利于层析柱分辨率；反之使用小直径层析柱可增强层析填料与料液的作用时间，有利于分辨率但也易造成柱压提升过快。

当使用传统层析柱直接对细胞破碎液、天然产物发酵液等具有较高不溶杂质的料液进行纯化时，料液杂质容易堵塞层析柱，造成柱压升高过快、流速降低及填料清洁频率增加，从而减少填料使用寿命。

实用新型内容

基于此，有必要针对纯化含不溶性杂质料液易堵塞纯化柱的问题，提供一种变径层析装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型所述的一种变径层析装置，包括层析柱，层析柱包括从其首端依次连接的首段、中段、尾段；中段从与首段、尾段连接的端面沿轴向内径逐渐增大，中段内腔形成结合区，尾段内腔形成洗脱区；层析柱内部放置有层析填料；层析柱的首段和尾段分别设置有阻挡层析填料流出的第一柱位调节器和第二柱位调节器，外部液体经第一柱位调节器和第二柱位调节器与层析填料接触。

进一步的，第一柱位调节器和第二柱位调节器结构相同，均包括输液管和调节轮；调节轮可拆卸连接在层析柱的首段端部和尾段端部；输液管的一端贯穿调节轮圆心并延伸至层析柱内部，第一柱位调节器的输液管与调节轮活动连接。

进一步的，输液管为圆柱中空管状结构，且输液管位于层析柱内部的一侧端部直径大于另一侧的直径。

进一步的，柱位调节器还包括阻止层析填料外溢的滤网，滤网设置在输液管位于层析柱内部的一端内部。

进一步的，柱位调节器还包括密封圈，其设置在位于滤网同侧输液管的外周，且与层析柱的内壁紧密贴合。

进一步的，调节轮转动连接在层析柱的端部。

进一步的，调节轮卡合连接在层析柱的端部。

进一步的，输液管外壁与调节轮螺纹配合连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

1、本实用新型通过在层析柱内部设置结合区和洗脱区的结构设计，实现了料液在结合区将不溶性杂质洗出，在小直径区域洗脱目的蛋白的功能，解决了现有层析柱纯化含不溶性杂质料液易堵塞层析柱的问题，提高了具有不溶杂质料液的洗脱效率；

2、本实用新型通过设置可调节的输液管和调节轮的结构设计，实现了调节输液管在层析柱中不同位置的功能，起到根据结合和纯化两种状态来调节输液管高度的作用，提高了蛋白结合和纯化的速度。

附图说明

参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制，在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。

其中：

图1为本实用新型介绍的变径层析装置的层析柱结构示意图；

图2为本实用新型中输液管结构示意图。

图中标注说明：11、层析柱；12、输液管；13、调节轮；15、层析填料；21、滤网；22、密封圈。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

实施例一

请参阅图1和图2所示，本实用新型实施例介绍了一种变径层析装置，包括层析柱11、输液管12、调节轮13、层析填料15以及滤网21和密封圈22。层析柱11为竖直放置的中空圆柱结构，层析柱11内部从上而下分为首段、中段和尾段，中段从与首段、尾段连接的端面开始沿轴向内径逐渐增大，中段内腔形成结合区，尾段内腔形成洗脱区。结合区中部的内径大于洗脱区的内径。在层析柱11的内部放置有用于捕获蛋白的层析填料15，层析填料15具体的数量根据料液的体积进行适应性调整。在层析柱11的顶部和底部分别设置有阻挡层析填料15流出的第一柱位调节器和第二柱位调节器，液体可以通过第一柱位调节器和第二柱位调节器流入和流出。

下面对本实施例中提及的第一柱位调节器和第二柱位调节器进一步说明，请参阅图1和图2所示，第一柱位调节器和第二柱位调节器的结构相同，柱位调节器包括输液管12、调节轮13以及滤网21和密封圈22。输液管12为中空圆柱管结构，液体通过输液管12流入和流出层析柱11内，输液管12的端部向外扩张呈喇叭状开口，输液管12的端部直径与层析柱11洗脱区的内壁大小相适配。调节轮13通过螺纹转动连接在层析柱11的顶端和底端，输液管12从调节轮13的中心处贯穿并滑动设置在层析柱11内部，技术人员上下推动输液管12即可调节输液管12位于层析柱11内的位置，并且调节轮13与层析柱11端部采用螺纹配合方式能够起到便于拆卸清洗层析柱11内部的效果。

下面对本实施例中提及的滤网21和密封圈22进一步说明，请参阅图1和图2所示，滤网21设置在输液管12的端部，滤网21的空隙小于层析填料15的颗粒大小，用于阻止层析填料15从输液管12处流出。密封圈22设置在输液管12的端部外周，密封圈22与层析柱11下段洗脱区的内壁紧密贴合，通过密封圈22阻止液体从输液管12和层析柱11的缝隙中流出。

工作步骤：本变径层析装置具有两个动作位置，包括结合位置(如图1所示)和纯化位置(如图2所示)。当样品上样时，第一柱位调节器的输液管12底部上调至结合区的顶端，本装置进入结合位置。此时蛋白料液由第二柱位调节器的输液管12进入层析柱11内部，层析填料15受流动推力向上运动至上段结合区，目的蛋白在大直径结合区域被层析填料15捕获，料液从第一柱位调节器的输液管12流出。

在进行清洗和洗脱步骤时，缓冲液由第一柱位调节器的输液管12进入层析柱11内部，层析填料15被下压至下段洗脱区，此时调整顶部的输液管12向下运动，直至输液管12底端进入下段洗脱区的顶端，此时为纯化位置。此时蛋白洗脱液由层析柱11顶部的输液管12进入层析柱11内部，洗脱液将目的蛋白从层析填料15上分离，混合有目的蛋白的洗脱液从层析柱11底部的输液管12流出，完成纯化步骤。

对于不溶性杂质较多的粗料液，可以减少层析柱11内部层析填料15的数量，使得层析填料15密度小于中段结合区的密度，层析填料15在结合区内分散游离，此时层析填料15间具有较大间隙，呈膨胀床状态，不溶物可沿层析填料15间隙冲离层析柱11，降低层析柱11内部压力。

工作原理：本装置通过将第一柱位调节器的输液管12调节至结合位置和洗脱位置，实现料液在大直径区域低密度充盈状态下结合和不溶性杂质洗出操作，在小直径区域高密度充盈状态下清洗和洗脱目的蛋白操作。本装置可实现具有高不溶物粗料液的精细纯化，兼具鲁棒性和高分辨率。

实施例二

本实用新型实施例介绍了一种变径层析装置，其与实施例一介绍的一种变径层析装置的结构基本相同，区别在于：将调节轮13转动设置在层析柱11的端部变更为调节轮13卡合设置在层析柱11的端部，并且输液管12与调节轮13通过螺纹配合连接。

通过将输液管12的侧壁通过螺纹与调节轮13中心处相连接，使技术人员能够精细调节输液管12的位置，并且能够使输液管12的位置更好的固定，避免层析柱11内部压强过大使输液管12的位置发生偏移。通过将调节轮13与层析柱11的连接方式变更为卡合连接，能够避免来回转动输液管12调节位置的时候引起调节轮13的松紧度变化，导致调节轮13脱离层析柱11发生泄漏或调节轮13与层析柱11连接太过紧密难以松开。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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保护范围的限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种变径层析装置，其特征在于：包括层析柱(11)，所述层析柱(11)包括从其首端依次连接的首段、中段、尾段；所述中段从与所述首段、尾段连接的端面沿轴向内径逐渐增大，所述中段内腔形成结合区，所述尾段内腔形成洗脱区；所述层析柱(11)内部放置有层析填料(15)；所述层析柱(11)的首段和尾段分别设置有阻挡所述层析填料(15)流出的第一柱位调节器和第二柱位调节器，外部液体经第一柱位调节器和第二柱位调节器与所述层析填料(15)接触。

2.根据权利要求1所述的一种变径层析装置，其特征在于：所述第一柱位调节器和第二柱位调节器结构相同，均包括输液管(12)和调节轮(13)；所述调节轮(13)可拆卸连接在所述层析柱(11)的首段端部和尾段端部；所述输液管(12)的一端贯穿所述调节轮(13)圆心并延伸至所述层析柱(11)内部，所述第一柱位调节器的所述输液管(12)与所述调节轮(13)活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种变径层析装置，其特征在于：所述输液管(12)为圆柱中空管状结构，且所述输液管(12)位于所述层析柱(11)内部的一侧端部直径大于另一侧的直径。

4.根据权利要求3所述的一种变径层析装置，其特征在于：所述柱位调节器还包括阻止所述层析填料(15)外溢的滤网(21)，所述滤网(21)设置在所述输液管(12)位于所述层析柱(11)内部的一端内部。

5.根据权利要求4所述的一种变径层析装置，其特征在于：所述柱位调节器还包括密封圈(22)，其设置在位于所述滤网(21)同侧所述输液管(12)的外周，且与所述层析柱(11)的内壁紧密贴合。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的一种变径层析装置，其特征在于：所述调节轮(13)转动连接在所述层析柱(11)的端部。

7.根据权利要求2-5中任意一项所述的一种变径层析装置，其特征在于：所述调节轮(13)卡合连接在所述层析柱(11)的端部。

8.根据权利要求7所述的一种变径层析装置，其特征在于：所述输液管(12)外壁与所述调节轮(13)螺纹配合连接。