CN2291968Y - 一种用于去除内毒素的亲和膜分离器 - Google Patents

Abstract

一种用于去除内毒素的亲和膜分离器,它是由底壳,壳底里表面形成的下压板,亲和膜介质,上压板,压环和上盖几个主要部分构成的,其中在底壳内加有带胶粘密封层的亲和膜介质,在亲和膜介质加上压板和在压板上装上压环,再将上盖用螺纹安装在底壳上,并使壳体内外密闭。该分离器可用于多种溶液,特别是水或生物样品溶液中内毒素的去除,溶液中的内毒素水平可降至0.1ng/ml以下,处理量可达几百毫升。

Description

一种用于去除内毒素的亲和膜分离器

本实用新型提供一种用于除去内毒素的亲和膜分离器。

内毒素是一类由细菌产生的脂多糖，其理化性质非常稳定，极少量的内毒素即可在人或动物体内引起高烧，血管舒张，腹泄甚至休克等症状。所以内毒素的去除工作一直是生化制剂特别是医用药品工业中的重要环节。由于内毒素含量少而危害大，所以要求用于去除内毒素的手段方法必须高效，可靠，且具有高度特异性，同时操作条件必须温和，以免破坏溶液中的其他成份。以前用来去除内毒素的方法有化学降解法，离子交换法和超滤等等。但这些方法都存在着较大的缺陷。

膜亲和色谱是一种新型分离手段，其特征是在亲和色谱高选择性的基础上结合了膜分离过程的分离速度快，处理量大等优点，故此特别适用于现代生物工程下游产品的纯化分离。在具体使用中，由于亲和吸附作用所需条件温和，类似于生物体内的自然生理过程，但作用十分强烈，结合常数远大于其他色谱或萃取方法，所以最适合作用于大量样品中微量有害成分的清除。

膜色谱技术的关键在于膜堆的制备，其中主要有两个方面的内容，即如何防止膜堆的泄漏和如何实现流动相在膜介质表面快速均匀的分布在膜亲和色谱中，要求作为分离介质的膜具有微孔结构，内部呈网络状，而不是像超滤膜那样的指状孔结构，即在膜的内部同时存在着轴向和径向的传质和扩散。尤其使用多张膜构成膜堆时，泄漏问题就更加严重，导致一部分流动相和溶质不经过膜介质，而从周边缝隙流出膜堆，影响分离效果。膜堆制备的另一个关键技术问题是实现流动相在分离介质上的均匀分配问题，由于膜介质的直径与厚度之比远大于1，一般在3～20之间，所以上样时样品能否在膜介质表面实现快速均匀分布往往会在很大程度上影响整个分离过程的效果，所以分流板的结构和制作对提高膜堆的分离效果和样品负荷量都有着十分重要的意义。

本实用新型的目的是提供一种用于除去内毒素的亲和膜分离器，这种亲和膜分离器用于水或生物样品溶液中，特别是血清蛋白溶液中内毒素的去除，内毒素水平可降至0.1hg/ml以下，处理可达几百毫升，膜堆可再生使用20次以上。

本实用新型提供了一种用于去除内毒素的亲和膜分离器，其特征在于是由底壳，壳底里表面形成的下压板，亲和膜介质，上压板，压环和上盖几个主要部分构成的，其中在底壳(1)内加有带胶粘密封层(6)的亲和膜介质(5)，在亲和膜介质(5)加上压板(4)和在压板(4)上装上压环(3)，再将上盖(2)用螺纹安装在底壳(1)上，并使壳体内外密闭。

此外，本实用新型中下压板和上压板(4)接触亲和膜介质的表面刻蚀有同心园和径向分流沟槽(7)。

本实用新型中亲和膜是采用化学交联的纤维素微孔膜为基质，使用组氨酸为亲和配基并结合了己二胺和戊二醛作为间隔臂的亲和膜。

本实用新型的亲和膜分离器为适用于生物样品纯化分高的需要，设计了一种装载膜介质的容量是可调的膜堆壳体，用以装载厚度不同的膜介质。具体地说，膜分离器，即膜堆壳体是由底壳，其壳底里表面又作为下压板，亲和膜介质，上压板，压环和上盖几个主要部分构成的，上盖和底壳相对位置在2～16毫米范围可调，以改变壳体内上、下压板间的容量，上盖和底壳的连续可以采用螺纹或用其它方式使上盖封在底壳上构成一分离器。

为解决样品和流动相进入膜堆后能很快在膜介质表面上实现均匀的分布，本实用新型的膜分离器的上、下压板上设计有分流板，分流板表面上加有同心园和径向连通的沟槽。样品和流动相由分流板中心孔进入到膜堆表面后，迅速沿径向沟槽和同心园沟槽均匀的分布在膜介质表面。分流板和压板也可以为一体，即在上、下压板接触膜介质的里表面上刻蚀有同心园和径向分流沟槽，沟槽刻蚀的深度可依分离器的处理量而定。

本实用新型为防止堆膜的泄漏，采用胶粘法制备亲和膜堆，即用涂胶防止多张膜组成膜堆后的漏液问题。具体地说，在制备好的亲和膜周围宽度约为1毫米的园环区域内，涂渍一层胶液，并使其均匀渗透至膜结构内部，形成一密封环，然后将所需张数的膜叠加在一起稍加压力使之粘合并密封，再装入膜堆置于上、下压板之间、胶液可采用不收缩且有弹性的胶粘剂，如聚胺酯粘合剂，环氧树脂等。下面通过实例对本实用新型给予进一步地说明。

附图1为本实用新型亲和膜分离器的结构示意图(截面)。附图2为刻蚀有分流沟槽的压板的表面结构示意图。

图中：1.底壳；2.上盖；3.压环；4.上压板；5.亲和膜介质；6.胶粘密封环；7.压板表面刻蚀的分流沟槽。

实例1.亲和膜分离器壳体制作

按图1所示的结构制作，底壳1内经为48mm，上压板4外径为48mm，并在底壳内底表面和上压板下表面刻蚀有图2所结构的7个同心园和2条径向沟槽7，沟槽的深度约为0.2～0.5mm。上盖2与通过螺纹付安装在底壳1上，压环3的外径为47mm，在底壳1内加有带胶粘密封层6的亲和膜介质5后加上压板4和压环3，再将上盖2安装在底壳1上，并使壳体内外密闭。制作壳体的材质可用聚碳酸酯材料，也可以用其它能耐酸碱和高温消毒的材料制作。

实例2亲和膜分离器的制备

利用实例1制作的壳体(膜堆)，再按下述方法制备亲和膜介质5，并将其装入壳体内制备成本实用新型的亲和膜分离器。

1.首先将80张预制好的纤维素膜切成直径约47毫米的圆片，取36克氢氧化钠溶于150毫升水及300毫升二甲亚砜，加入60毫升环氧氯丙烷和1.5克硼氢化钾，室温下，加入切好的膜片，小心搅拌，20分钟后，于反应液中加入12克氢氧化钠，30毫升环氧氯丙烷，升温至50℃，反应3小时。

2.交联好的膜取出后稍加沥干，浸于400毫升内含2克结晶碳酸钠，10克己二氨的水溶液中，升温至60℃，反应12小时，产物用蒸馏水清洗至中性。

3.氨化好的膜分张浸入100毫升0.1M氯化钠0.1M PH7.4醋酸钠缓冲溶液中，加入100毫升25％戊二醛溶液，升温至30℃，反应150分钟，然后用0.1M氯化钠0.1MPH7.4醋酸钠缓冲溶液充分洗涤后分张浸入200毫升0.1M氯化钠0.1M PH7.4醋酸钠缓冲溶液，加入0.5克组氨酸和0.5克硼氢化钠，40℃下反应30分钟，产物用1M氯化钠溶液彻底清洗。

4.按上述方法制备的亲和膜圆片，周围分别涂胶后粘结在一起并装入膜堆(壳体内)。

5.制备好的膜堆依次用(1)200毫升含20％乙醇的0.2M氢氧化钠溶液；(2)100毫升0.5％脱氧胆酸钠溶液；(3)200毫升0.2M氢氧化钠溶液；(4)300毫升1.5M氯化钠溶液冲洗，以去除所吸附的内毒素及其他杂质，即得亲和膜分离器。

用上述方法制备的亲和膜分离器可用于多种溶液中特别是水溶液中内毒素的去除，具体方法是，首先将欲处理溶液的酸碱性调至pH5～6之间，然后用蠕动泵使溶液以1～5ml/min的速度通过膜堆，收集流出液即得无内毒素的产品。用这种方法处理后的水及蛋白等溶液中的内毒素水平可降至0.1ng/ml以下，处理量可达几百毫升，膜堆可再生使用20次以上。

Claims (3)

1.一种用于去除内毒素的亲和膜分离器，其特征在于是由底壳，壳底里表面形成的下压板，亲和膜介质，上压板，压环和上盖几个主要部分构成的，其中在底壳(1)内加有带胶粘密封层(6)的亲和膜介质(5)，在亲和膜介质(5)加上压板(4)和在压板(4)上装上压环(3)，再将上盖(2)用螺纹安装在底壳(1)上，并使壳体内外密闭。

2.按照权利要求1所述的亲和膜分离器，其特征在于下压板和上压板(4)接触亲和膜介质的表面刻蚀有同心园和径向分流沟槽(7)。

3.按照权利要求1所述的亲和膜分离器，其特征在于亲和膜是采用化学交联的纤维素微孔膜为基质，使用组氨酸为亲和配基并结合了己二胺和戊二醛作为间隔臂的亲和膜。

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