KR20230151745A - 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비에 관한 것으로, 의약품 원료 등의 분리정제를 위하여 정제 직경이 상이한 1차정제수단 및 2차정제수단을 통하여 다양한 크기의 입자에 대한 분리정제가 가능하며, 필요에 따라 1차정제수단만 사용하거나 1차정제수단을 통해 정제된 원료를 2차정제수단으로 공급하여 추가 분리정제가 가능한, 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비에 관한 것이다.
Description
본 발명은 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비에 관한 것으로, 의약품 원료 등의 분리정제를 위하여 정제 직경이 상이한 1차정제수단 및 2차정제수단을 통하여 다양한 크기의 입자에 대한 분리정제가 가능하며, 필요에 따라 1차정제수단만 사용하거나 1차정제수단을 통해 정제된 원료를 2차정제수단으로 공급하여 추가 분리정제가 가능한, 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비에 관한 것이다.
바이오테크놀러지는 생물 자체 또는 그들이 가지는 고유의 기능을 높이거나 개량하여 자연에는 극히 미량으로 존재하는 물질을 대량으로 생산하거나 유용한 생물을 만들어내는 산업으로서, 국가에서 중요 산업으로 선정하고 많은 지원을 통하여 육성하고 있는 분야이다.
바이오산업에서 중요한 분야 중 하나는 의약품 제조분야로서, 의약품에 사용될 물질의 개발 및 시험이라고 할 수 있다. 이러한 의약품의 개발에 있어서 가장 중요한 것은 원료 대상 물질의 정제를 통한 원재료의 품질 확보라고 할 수 있다.
이와 같은 원료의 정제를 위한 종래의 기술은 한국등록특허 제10-0490507호에 개시되어 있다.
상기 종래의 기술은 한외여과, 나노여과 및/또는 역삼투를 사용하여 올리고사카라이드, 뉴클레오티드 당 및 관련 화합물을 포함하는 탄수화물의 정제방법에 관한 것으로서, 효소 합성 또는 올리고사카라이드 분해 후에 반응 혼합물에 존재하는 화합물과 같은 목적하지 않은 오염물질로부터 탄수화물을 정제하는 방법을 개시하고 있다.
상기 종래의 기술은 다양한 필터의 사용에 대해서 개시하고 있으나, 입자 크기가 다른 필터를 연속적으로 사용하는 것에 대해서는 개시하고 있지 않으며, 정제의 과정에 따라 작업자가 별도의 제어를 수행해야 하므로 시간과 비용이 많이 소요된다는 문제를 가지고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 본 발명은 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비에 관한 것으로, 의약품 원료 등의 분리정제를 위하여 정제 직경이 상이한 1차정제수단 및 2차정제수단을 통하여 다양한 크기의 입자에 대한 분리정제가 가능하며, 필요에 따라 1차정제수단만 사용하거나 1차정제수단을 통해 정제된 원료를 2차정제수단으로 공급하여 추가 분리정제가 가능한, 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비는,
원료가 저장되는 원료저장수조(111)와, 상기 원료저장수조(111)에 구비되어 상기 원료저장수조(111)의 원료를 교반하는 교반장치(112)와, 상기 원료저장수조(111) 말단과 연결되어 개폐를 통하여 원료 이동을 조절하는 원료배출밸브(113)로 구성되는 원료부(110);
상기 원료저장수조(111)와 연결되어 원료가 이동하는 통로로 형성되는 제1공급로(121)와, 상기 제1공급로(121)와 연결되어 원료에서 1차 정제를 수행하는 필터가 적어도 2개 이상 병렬로 연결되는 제1정제수단(122)으로 구성되는 제1정제부(120);
상기 제1정제수단(122)을 통과한 정제원료가 이동하는 제2공급로(131)와, 상기 제2공급로(131)로 공급된 정제원료에서 2차 정제를 수행하는 필터가 적어도 2개 이상 병렬로 연결되는 제2정제수단(132)과, 상기 제2정제수단(132)의 말단과 연결되어 개폐를 통하여 원료의 이동을 조절하는 정제원료배출밸브(133)로 구성되는 제2정제부(130);
일측이 상기 제1공급로(121)와 연결되며 타측이 상기 제2공급로(131) 및 상기 원료저장수조(111)와 연결되는 원료이동분기로(141)와, 상기 원료이동분기로(141)와 상기 원료저장수조(111) 사이에 형성되어 개폐를 통하여 원료의 흐름을 제어하는 분기밸브(142)로 구성되는 원료이동분기부(140); 및
상기 제1공급로(121) 및 제2공급로(131)의 선택된 부분에 적어도 하나 이상 설치되어 원료의 이동 및 정제를 위한 압력을 제공하는 펌프(151)와, 상기 펌프(151)의 작동을 제어하는 원료이동제어수단(152)으로 구성되는 원료이동부(150)로 구성될 수 있다.
이때 상기 제1정제수단(122) 및 상기 제2정제수단(132)은 한외 여과막으로 구성될 수 있다.
또한 상기 제1정제수단(122) 및 상기 제2정제수단(132)은 각각 다른 크기로 원료를 정제하도록 구성될 수 있다.
아울러 상기 제1정제수단(122)은 용매투입을 위한 용매투입로 및 상기 용매투입로에 구비되어 개폐를 통하여 용매가 투입되도록 하는 용매투입밸브를 포함할 수 있다.
또한 상기 원료이동제어수단(152)은 상기 원료배출밸브(113), 상기 정제원료배출밸브(133) 및 상기 분기밸브(142)의 개폐를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비는, 하나의 장치에서 두 가지의 상이한 직경의 분리정제가 가능하여 별도의 장치 또는 장치의 필터 변경 없이도 연속적으로 원료의 생산이 가능하여 원료 생산에 소요되는 시간 및 비용을 최소화할 수 있다.
또한 상기 제1정제수단 및 제2정제수단을 사용하기 위한 밸브 개폐 및 필터의 교환 등의 과정에 대하여 원료이동제어수단에 미리 입력되어 있는 데이터를 기반으로 자동제어 및 사용자에게 알람을 통하여 알림으로써 사용자의 작동 및 작업을 위해 수동적으로 대기하던 것을 벗어나 능동적인 작업이 가능하여 연속적인 원료 생산이 가능하다.
도 1은 본 발명의 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비의 일실시예
도 2는 본 발명의 제1정제수단 및 제2정제수단의 일실시예
도 2는 본 발명의 제1정제수단 및 제2정제수단의 일실시예
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비의 일실시예이고, 도 2는 본 발명의 제1정제수단 및 제2정제수단의 일실시예이다.
본 발명의 일실시예에 따른 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 원료가 저장되는 원료저장수조(111)와, 상기 원료저장수조(111)에 구비되어 상기 원료저장수조(111)의 원료를 교반하는 교반장치(112)와, 상기 원료저장수조(111) 말단과 연결되어 개폐를 통하여 원료 이동을 조절하는 원료배출밸브(113)로 구성되는 원료부(110);
상기 원료저장수조(111)와 연결되어 원료가 이동하는 통로로 형성되는 제1공급로(121)와, 상기 제1공급로(121)와 연결되어 원료에서 1차 정제를 수행하는 필터가 적어도 2개 이상 병렬로 연결되는 제1정제수단(122)으로 구성되는 제1정제부(120);
상기 제1정제수단(122)을 통과한 정제원료가 이동하는 제2공급로(131)와, 상기 제2공급로(131)로 공급된 정제원료에서 2차 정제를 수행하는 필터가 적어도 2개 이상 병렬로 연결되는 제2정제수단(132)과, 상기 제2정제수단(132)의 말단과 연결되어 개폐를 통하여 원료의 이동을 조절하는 정제원료배출밸브(133)로 구성되는 제2정제부(130);
일측이 상기 제1공급로(121)와 연결되며 타측이 상기 제2공급로(131) 및 상기 원료저장수조(111)와 연결되는 원료이동분기로(141)와, 상기 원료이동분기로(141)와 상기 원료저장수조(111) 사이에 형성되어 개폐를 통하여 원료의 흐름을 제어하는 분기밸브(142)로 구성되는 원료이동분기부(140); 및
상기 제1공급로(121) 및 제2공급로(131)의 선택된 부분에 적어도 하나 이상 설치되어 원료의 이동 및 정제를 위한 압력을 제공하는 펌프(151)와, 상기 펌프(151)의 작동을 제어하는 원료이동제어수단(152)으로 구성되는 원료이동부(150)를 포함할 수 있다.
정제하고자 하는 원료는 상기 원료저장수조(111)에 투입 및 보관되며, 상기 교반장치(112)를 통하여 교반을 수행하게 된다. 충분한 시간동안 교반된 원료는 상기 원료배출밸브(113)의 개방을 통해 상기 제1정제수단(122)으로 공급될 수 있다.
상기 원료배출밸브(113)의 개방을 통해 공급된 원료는 상기 제1공급로(121)를 통하여 다수개의 필터가 병렬로 구비되어 있는 상기 제1정제수단(122)에 공급된다.
이때 상기 제1정제수단(122)은, 도 1 및 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 제1공급로(121)를 통하여 공급된 원료를 분리 및 정제할 수 있다.
상기 제1정제수단(122)은 일정 크기 이하의 원료, 예를 들면 100nm 이하의 원료를 투과시킬 수 있다. 즉, 상기 제1정제수단(122)을 적어도 1회 이상 통과하면서 입자 크기가 100nm 이상인 불순물을 제거할 수 있다.
이때 분리정제는 상기 펌프(151)를 통해 제공된 압력으로 원료가 한외여과막으로 형성된 상기 제1정제수단(122)의 표면과 평행하게 이동하며 횡 압력차를 이용하여 분리정제를 수행하게 된다.
이러한 과정을 적어도 1회 이상 수행하면서 상기 원료는 불순물이 제거되며 농축될 수 있다.
또한 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 제1정제수단(122)은 용매투입을 위한 용매투입로와, 상기 용매투입로에 구비되어 개폐를 통하여 용매가 투입되도록 하는 용매투입밸브를 추가로 포함할 수 있다.
즉, 1회 이상 상기 제1정제수단(122)을 통과하여 분리 정제된 원료에 상기 용매투입로를 통하여 용매를 투입하여 치환을 통한 분리정제를 수행하여 분리정제 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제1정제수단(122)을 통과한 정제원료는 상기 제2공급로(131)를 통하여 다수개의 필터가 병렬로 구비되어 있는 상기 제2정제수단(132)에 공급된다.
이때 상기 제2정제수단(132)은, 도 1 및 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 제2공급로(131)를 통하여 공급된 정제원료를 추가로 분리 및 정제할 수 있다.
상기 제2정제수단(132)은 일정 크기 이하의 원료, 예를 들면 30nm 이하의 원료를 투과시킬 수 있다. 즉, 상기 제2정제수단(132)을 적어도 1회 이상 통과하면서 입자 크기가 30nm 이상인 불순물을 제거할 수 있다.
이때 분리정제는 상기 펌프(151)를 통해 제공된 압력으로 원료가 한외여과막으로 형성된 상기 제2정제수단(132)의 표면과 평행하게 이동하며 횡 압력차를 이용하여 분리정제를 수행하게 된다.
본 발명은 상기 제1정제수단(122) 및 상기 제2정제수단(132)을 통하여 각각 다른 크기로 원료를 정제하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예의 경우, 분리정제의 기준이 100nm 이하, 30nm 이하의 입자 크기로 나누어져 있으나 이에 한정되는 것이 아니라, 필요한 크기에 대응하는 상기 제1정제수단(122) 및 상기 제2정제수단(132)을 교체하여 사용하는 것이 가능하다.
또한 상기 제2정제수단(132)은 용매투입을 위한 용매투입로와, 상기 용매투입로에 구비되어 개폐를 통하여 용매가 투입되도록 하는 용매투입밸브를 추가로 포함할 수 있다.
즉, 1회 이상 상기 제2정제수단(132)을 통과하여 분리 정제된 원료에 상기 용매투입로를 통하여 용매를 투입하여 치환을 통한 분리정제를 수행하여 분리정제 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 필요에 따라 제3정제수단, 제4정제수단 등을 추가로 사용하여 수득되는 입자의 크기를 다양하게 조절할 수 있으며, 정제효율을 향상시킬 수 있다.
상기 원료이동제어수단(152)은 상기 원료배출밸브(113), 상기 정제원료배출밸브(133) 및 상기 분기밸브(142)의 개폐를 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 제1정제수단(122)만 사용해야 할 경우, 상기 원료배출밸브(113) 및 상기 분기밸브(142)는 개방하고, 상기 정제원료배출밸브(133)는 폐쇄하여 원료가 상기 원료저장수조(111)와 상기 제1정제수단(122)에서만 순환하도록 유도할 수 있다.
또한 상기 제1정제수단(122) 및 상기 제2정제수단(132) 모두를 이용하여 분리 정제할 경우, 상기 원료배출밸브(113) 및 상기 정제원료배출밸브(133)를 개방하고, 상기 분기밸브(142)를 폐쇄하여 원료가 상기 원료저장수조(111)에서 출발하여 상기 제1정제수단(122)을 거쳐 상기 제2정제수단(132)을 순환하도록 유도할 수 있다.
이때 상기 원료이동제어수단(152)은 미리 입력된 정보를 바탕으로 작업시간, 유로 내부압력, 유량, 원료의 이동속도 등을 자동으로 제어하여 작업자의 작업편의성을 극대화할 수 있으며, 연속적인 원료 생산을 통하여 생산 효율을 극대화할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 정제원료배출밸브(133), 상기 분기밸브(142) 및 상기 펌프(151)의 후방에 유로 내부의 환경을 확인하는 압력계가 설치되고, 상기 압력계로부터 정보를 제공받아 상기 원료이동제어수단(152)에 데이터를 전송할 수 있다.
아울러 상기 원료저장수조(111)는 원료의 상태를 확인하기 위한 적어도 다수의 센서로 구성되는 센서모듈이 구비되어 원료를 모니터링하고 해당 정보를 상기 원료이동제어수단(152)으로 전송할 수 있다.
또한 상기 원료이동제어수단(152)은 원료의 종류, 용도, 정제 후 입자크기, 유로 내부압력, 유량, 원료의 이동속도, 정제시간, 필터의 종류, 필터의 개수, 필터의 기공크기, 필터의 교체주기 등의 정보를 저장하는 저장부를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 원료의 분리정제공정을 수행하는 경우, 원료의 종류, 용도, 정제 후 입자크기 및 공정조건(유로 내부압력, 유량, 원료의 이동속도, 정제시간, 필터의 종류, 필터의 개수, 필터의 기공크기 등)을 상기 저장부에 저장할 수 있다.
또한 상기 원료이동제어수단(152)은 상기 저장부의 정보를 기반으로, 정제되는 원료의 종류 및 용도에 따라 정제 후 입자크기 및 공정조건(유로 내부압력, 유량, 원료의 이동속도, 정제시간, 필터의 종류, 필터의 개수, 필터의 기공크기 등)을 추천하는 공정조건 추천부를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 원료이동제어수단(152)은 원료의 종류 및 용도가 입력되면, 상기 공정조건 추천부에서 상기 저장부의 정보를 기반으로 원료의 종류 및 용도에 최적화된 공정조건을 자동으로 매칭하여 추천할 수 있다.
또한 본 발명은 원료의 종류 및 용도에 최적화된 공정조건을 매칭하는데 있어, 인공지능을 활용한 머신러닝 또는 딥러닝을 수행하도록 구성될 수 있다.
정제되어야 할 원료의 종류 및 용도와, 상기 공정조건 추천부에서 선택된 공정조건을 매칭한 매칭결과를 기반으로 인공지능을 활용한 머신러닝 또는 딥러닝을 사용함으로써, 지속적인 학습을 통하여 사용하는 시간이 지날수록 더욱 정확한 원료의 종류 및 용도에 맞는 공정조건의 매칭이 가능하다.
또한 상기 원료이동제어수단(152)은 상기 저장부의 정보를 기반으로, 문제가 발생했던 공정조건을 배제하는 공정조건 배제부를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 공정조건 추천부 및 공정조건 배제부의 공정조건을 기반으로, 공정조건을 선택함으로써 분리 공정 수행 중에 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있다.
110: 원료부
111: 원료저장수조 112: 교반장치
113: 원료배출밸브
120: 제1정제부
121: 제1공급로 122: 제1정제수단
130: 제2정제부
131: 제2공급로 132: 제2정제수단
133: 정제원료배출밸브
140: 원료이동분기부
141: 원료이동분기로 142: 분기밸브
150: 원료이동부
151: 펌프 152: 원료이동제어수단
111: 원료저장수조 112: 교반장치
113: 원료배출밸브
120: 제1정제부
121: 제1공급로 122: 제1정제수단
130: 제2정제부
131: 제2공급로 132: 제2정제수단
133: 정제원료배출밸브
140: 원료이동분기부
141: 원료이동분기로 142: 분기밸브
150: 원료이동부
151: 펌프 152: 원료이동제어수단
Claims (4)
- 원료가 저장되는 원료저장수조(111)와, 상기 원료저장수조(111)에 구비되어 상기 원료저장수조(111)의 원료를 교반하는 교반장치(112)와, 상기 원료저장수조(111) 말단과 연결되어 개폐를 통하여 원료 이동을 조절하는 원료배출밸브(113)로 구성되는 원료부(110);
상기 원료저장수조(111)와 연결되어 원료가 이동하는 통로로 형성되는 제1공급로(121)와, 상기 제1공급로(121)와 연결되어 원료에서 1차 정제를 수행하는 필터가 적어도 2개 이상 병렬로 연결되는 제1정제수단(122)으로 구성되는 제1정제부(120);
상기 제1정제수단(122)을 통과한 정제원료가 이동하는 제2공급로(131)와, 상기 제2공급로(131)로 공급된 정제원료에서 2차 정제를 수행하는 필터가 적어도 2개 이상 병렬로 연결되는 제2정제수단(132)과, 상기 제2정제수단(132)의 말단과 연결되어 개폐를 통하여 원료의 이동을 조절하는 정제원료배출밸브(133)로 구성되는 제2정제부(130);
일측이 상기 제1공급로(121)와 연결되며 타측이 상기 제2공급로(131) 및 상기 원료저장수조(111)와 연결되는 원료이동분기로(141)와, 상기 원료이동분기로(141)와 상기 원료저장수조(111) 사이에 형성되어 개폐를 통하여 원료의 흐름을 제어하는 분기밸브(142)로 구성되는 원료이동분기부(140); 및
상기 제1공급로(121) 및 제2공급로(131)의 선택된 부분에 적어도 하나 이상 설치되어 원료의 이동 및 정제를 위한 압력을 제공하는 펌프(151)와, 상기 펌프(151)의 작동을 제어하는 원료이동제어수단(152)으로 구성되는 원료이동부(150)로 구성되는 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비.
- 제1항에 있어서,
상기 제1정제수단(122) 및 상기 제2정제수단(132)은
한외 여과막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비.
- 제2항에 있어서,
상기 제1정제수단(122) 및 상기 제2정제수단(132)은
각각 다른 크기로 원료를 정제하는 것을 특징으로 하는 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비.
- 제3항에 있어서,
상기 제1정제수단(122)은
용매투입을 위한 용매투입로 및 상기 용매투입로에 구비되어 개폐를 통하여 용매가 투입되도록 하는 용매투입밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220051468A KR20230151745A (ko) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220051468A KR20230151745A (ko) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230151745A true KR20230151745A (ko) | 2023-11-02 |
Family
ID=88747723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220051468A KR20230151745A (ko) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 연속 생산이 가능한 한외여과 분리정제 장비 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230151745A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490507B1 (ko) | 1996-10-10 | 2005-05-19 | 네오스 테크놀로지스, 인크. | 한외 여과, 역 삼투 및 나노 여과를 사용하는 탄수화물의 정제 |
-
2022
- 2022-04-26 KR KR1020220051468A patent/KR20230151745A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490507B1 (ko) | 1996-10-10 | 2005-05-19 | 네오스 테크놀로지스, 인크. | 한외 여과, 역 삼투 및 나노 여과를 사용하는 탄수화물의 정제 |
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