TWI740304B - 多醣透析純化裝置 - Google Patents

Abstract

一種多醣透析純化裝置，包含桶槽以及複數個可拆式透析組件。可拆式透析組件活動地設置於容置空間中，其包含有複數個透析部件。透析部件包含有透析膜，且透析膜環繞著一個透析空間。透析空間用以容置多醣醱酵液。透析膜具有分子大小選擇性，其藉由多醣醱酵液與透析液間的濃度差進行透析純化，進而得到特定分子量的多醣體。

Description

多醣透析純化裝置

本發明係關於一種純化裝置，尤指一種針對多醣定分子量區間的多醣透析純化裝置。

雲芝(Trametes versicolor,Coriolus versicolor或Polyporus versicolor)為多孔菌科的真菌，其屬於一種白腐菌。在1977年日本吳羽化學(Kureha Chemicals,Japan)利用熱水萃取法與硫酸銨鹽析法純化出CM101品系雲芝菌絲體中的雲芝醣肽，並命名為雲芝素(polysaccharopeptide Krestin，PSK)。雲芝素包括34-35%由β-1,4-D-glucan組成的水溶性多醣和28-35%蛋白質，其分子量約為94kDa。雲芝素可有效的增加化學藥物和放射線治療的功效，並可以降低治療所帶來的副作用和減輕痛苦。

另外，1984年上海師範大學楊慶堯教授改以酒精沉澱法萃取出Cov1品系雲芝菌絲體中的雲芝醣肽(polysaccharopeptides，PSP)，其分子量為100kDa。PSP係由β-1,3-D-glucan作為主鏈和β-1,6-D-glucan作為支鏈組合而成。經現代醫學研究，雲芝可以刺激身體免疫系統T細胞與巨噬細胞活性與數量以提升免疫力、減少化療後副作用、抑制腫瘤細胞、改善慢性肝炎。此外，多醣體更具有穩定血糖、保濕等功效。

上述之PSK及PSP都是自雲芝醱酵後所蒐集之多醣醱酵液萃 取並純化出的特定分子量區間的多醣體。然而，多醣醱酵液中包含有多種成分，因此其分子量分布的範圍寬廣，而增加了萃取並純化特定分子量區間的多醣體的難度。因此，當前急需發展出一種可大規模進行純化之裝置，以量產供應PSK及PSP。

有鑑於此，本發明之一範疇在於提供一種多醣透析純化裝置。多醣透析純化裝置包含桶槽以及複數個可拆式透析組件。桶槽具有容置空間，用以容置透析液。可拆式透析組件活動地設置於容置空間中，其包含有複數個透析部件。透析部件包含有透析膜，且透析膜環繞著一個透析空間。透析空間用以容置多醣醱酵液。透析膜具有分子大小選擇性，其藉由多醣醱酵液與透析液間的濃度差進行透析純化。

其中，可拆式透析組件更包含有夾具集合柱，其包含有主柱及複數個支桿。這些支桿錯開地耦接於主柱上，其用以固定透析部件。

其中，透析膜為管狀結構。透析部件更包含有第一夾具及第二夾具，用以夾住透析膜之兩端口以形成透析空間。

其中，可拆式透析組件更包含有固定栓。支桿遠離主柱之一端具有第一栓孔，且第一栓孔以與支桿垂直的方向貫穿支桿。第一夾具具有空心結構及二個第二栓孔，空心結構用以套設於支桿遠離主柱之一端。當空心結構套設於支桿時，第二栓孔位在與第一栓孔相互對應連通的位置，以供固定栓穿設於其中。

其中，可拆式透析組件更包含有固定栓。第一夾具具有第一栓孔，而各支桿上遠離主柱之一端具有凹槽，且凹槽之相對應的兩側分別 具有對應的二個第二栓孔。當第一夾具容置於凹槽中時，第一栓孔與二個第二栓孔相互對應連通以供固定栓穿設於其中。

其中，第一夾具及第二夾具包含有凸塊結構以及凹槽結構，且凸塊結構與凹槽結構為相對應之結構。凸塊結構與凹槽結構可用以活動式地相互嵌合以夾住位於兩者之間的透析膜。

其中，多醣透析純化裝置，更包含固定柱盤座活動地設置於容置空間中。固定柱盤座包含有盤座以及複數個固定座。固定座錯開地垂直設置於盤座的上表面。其中，主柱為中空結構。當夾具集合柱與固定柱盤座結合時，主柱套設於固定柱上。

其中，主柱之一端具有拉環，供外力施加於拉環上以將主柱套設於固定柱上或自固定柱上移開。

其中，固定柱盤座更包含有吊柱垂直設置於盤座的上表面中心。吊柱遠離盤座之一端具有吊環，供外力施加於吊環尚以將固定柱盤座自容置空間中移出或移入容置空間。

其中，主柱為中空結構，且主柱上具有至少清洗孔，以供清洗中空結構。

相較於現有技術，本發明之多醣透析純化裝置具有以下優點：1.本發明之多醣透析純化裝置係利用垂直錯開的設置方式設置透析膜部件，以增加各透析膜部件在透析液中的接觸面積，進而提高多醣醱酵液純化的效率。2.本發明之多醣透析純化裝置為可拆式的結構，進而方便使用者於每次使用後清洗乾淨，以避免交叉汙染。3.本發明之多醣透析純化裝置可藉由調整所使用的透析膜之分子量選擇大小，以透析純化出分子量 區間窄的多醣體，進而提高多醣體的純度。4.本發明之多醣透析純化裝置係利用多個透析部件同時各別進行透析純化，以提高透析純化的效率，並可使透析純化製程量產化。

1‧‧‧多醣透析純化裝置

10‧‧‧桶槽

100‧‧‧容置空間

11、11'‧‧‧可拆式透析組件

110、110’‧‧‧透析部件

1100‧‧‧透析膜

1101‧‧‧透析空間

1102、1102’‧‧‧第一夾具

1103‧‧‧第二栓孔

1104‧‧‧凸塊結構

1105‧‧‧凹槽結構

1106‧‧‧固定栓孔

1107、1107’‧‧‧第二夾具

111‧‧‧夾具集合柱

1110‧‧‧主柱

1111‧‧‧拉環

1112‧‧‧清洗孔

1113‧‧‧支桿

1114‧‧‧第一栓孔

1115‧‧‧凹槽

1116‧‧‧第四栓孔

112‧‧‧固定栓

113‧‧‧螺栓

12、12'‧‧‧固定柱盤座

120:盤座

1200:上表面

121、121’:固定柱

122:容置槽結構

123:吊柱

1230:吊環

13:循環幫浦

130:液體入口

131:液體出口

14:溫度監控器

15:底座

150:滑輪

圖1為根據本發明之一具體實施例之多醣透析純化裝置的外觀示意圖。

圖2為圖1之可拆式透析組件的外觀示意圖。

圖3A及圖3B為圖1之第一夾具的作動圖。

圖4為根據本發明之另一具體實施例之可拆式透析組件的外觀示意圖。

圖5為圖1之固定柱盤座的外觀示意圖。

圖6為根據本發明之另一具體實施例之可拆式透析組件及固定柱盤座的外觀示意圖。

為了讓本發明的優點，精神與特徵可以更容易且明確地了解，後續將以實施例並參照所附圖式進行詳述與討論。值得注意的是，這些實施例僅為本發明代表性的實施例。但是其可以許多不同的形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使本發明的公開內容更加透徹且全面。

在本發明公開的各種實施例中使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，並非在限制本發明所公開的各種實施例。如在此所使用的單數形式係也包括複數形式，除非上下文清楚地另外指示。除非另有限定，否則在本說明書中使用的所有術語(包含技術術語和科學術語)具有與本發 明公開的各種實施例所屬領域普通技術人員通常理解的涵義相同的涵義。上述術語(諸如在一般使用的辭典中限定的術語)將被解釋為具有與在相同技術領域中的語境涵義相同的涵義，並且將不被解釋為具有理想化的涵義或過於正式的涵義，除非在本發明公開的各種實施例中被清楚地限定。

需要提醒的是，為了可以清楚示意每個元件，圖式中的元件尺寸以及相對比例僅為示意參考，並非實際尺寸與比例，本領域之通常知識者可根據本說明書之教示進行調整，並不以此為限。

請參閱圖1及圖2，圖1為根據本發明之一具體實施例之多醣透析純化裝置1的外觀示意圖，圖2為圖1之可拆式透析組件11的外觀示意圖。如圖1及圖2所示，多醣透析純化裝置1包含有桶槽10以及複數個可拆式透析組件11。桶槽10具有容置空間100，用以容置透析液。可拆式透析組件11活動地設置於容置空間100中。可拆式透析組件11包含有複數個透析部件110，且這些透析部件110含有透析膜1100。透析膜1100環繞著透析空間1101，此透析空間1101用以容置多醣醱酵液。透析膜1100係利用分子會從高濃度擴散到低濃度的原理，將待透析純化的物質放置於具分子大小選擇性的透析膜1100中，並將此透析膜1100放置於適合濃度的透析液裡，以讓待透析純化的物質與透析液進行物質交換。此時，待透析純化的物質中大分子的溶質會被保留，而小分子的溶質會通過透析膜1100擴散至透析液中，最終達到去除小分子的溶質的效果。其中，評估透析膜1100孔洞大小的單位為載留分子量(Molecular Weight Cut Off，MWCO)。載留分子量被定義為經過17小時透析後，保留90%以上的分子量大小。據此，本領域通常知識者可以根據所需要或得的分子量大小，選擇所需的規格的透析膜1100。

於實際應用中，若要得到特定分子量的多醣體，則可有至少兩種方式。方式一：將多醣醱酵液容置於兩層不同載留分子量的透析膜1100。將兩種不同載留分子量的透析膜1100以內層及外層的結構進行套設，其中內層的透析膜1100可以使特定分子量以及小於特定分子量的多醣體擴散出去，而外層的透析膜1100只可以使小於特定分子量的多醣體擴散至透析液中。藉由此雙層透析膜1100結構的透析方式，特定分子量的多醣體將被留置於內層及外層之間。方式二：將多醣醱酵液以兩階段透析純化，依序以不同載留分子量的透析膜1100進行純化以得到特定分子量的多醣體。

本具體實施例之可拆式透析組件11更包含有夾具集合柱111。如圖2所示，夾具集合柱111包含有主柱1110及複數個支桿1113。支桿1113錯開地耦接於主柱1110上，且支桿1113是用以固定透析部件110。透析膜1100通常為兩端開口之管狀結構，而透析部件110更包含有第一夾具1102及第二夾具1107，用以夾住透析膜1100之兩端口以形成透析空間1101。於實際應用中，桶槽10內底部可以包含有複數個支撐柱，而主柱1110可為中空結構，套設於該些支撐柱上，以固定夾具集合柱111於容置空間100中。

請合併參閱圖2至圖3B，圖3A及圖3B為圖1之第一夾具1102的作動圖。如圖2所示，可拆式透析組件11更包含有固定栓112。支桿1113遠離主柱1110之一端具有第一栓孔1114，其中第一栓孔1114以與支桿1113垂直的方向貫穿支桿1113。第一夾具1102具有空心結構及兩個第二栓孔1103，其中空心結構用以套設於支桿1113遠離主柱1110之一端，而第二栓孔1103位於空心結構之相對的兩個側面上。當第一夾具1102之空心結構套設 於支桿1113時，兩個第二栓孔1103與第一栓孔1114疊合連通，以供固定栓112穿設於其中而將第一夾具1102固定於支桿1113上。

如圖3A及圖3B所示，第一夾具1102具有凸塊結構1104以及凹槽結構1105，且兩者為相對應之結構。凸塊結構1104與凹槽結構1105可以活動式地相互嵌合以夾住透析膜1100之一端。於一具體實施例中，第二夾具1107亦可以具有如第一夾具1102之結構或為一般市售的透析夾，只要第二夾具1107可以與第一夾具1102夾住透析膜1100之兩端，以防止多醣醱酵液自透析空間1101直接流至透析液中，進而達到透析純化的目的者，本領域通常知識者皆可依所需變換，並不以此為限。於實際應用中，第一夾具1102更包含有至少一個固定栓孔1106，用以供螺栓113穿設於其中，以使凸塊結構1104與凹槽結構1105能緊密嵌合。

請參閱圖4，圖4為根據本發明之另一具體實施例之可拆式透析組件11’的外觀示意圖。圖4之實施例與圖2之實施例不同的是第一夾具1102’與支桿1113的接合方式，其於元件相同，在此將不再贅述。如圖4所示，支桿1113遠離主柱1110之一端具有凹槽1115，且凹槽1115之相對應的兩側分別具有對應的二個第四栓孔1116。透析膜1100的兩端由第一夾具1102’及第二夾具1107’夾住，而第一夾具1102’具有第三栓孔(圖中未示)。當第一夾具1102’容置於凹槽1115中時，第三栓孔與二個第四栓孔1116相互對應連通以供固定栓112穿設於其中，藉此固定透析部件110’。需要注意的是，本領域通常知識者可藉由不同的連結設計，以讓第一夾具1102’與支桿1113耦接，並不以此為限。

除了前述利用桶槽10內底部設置支撐柱以固定可拆式透析 組件11外，為了方便於容置空間100中移動多個可拆式透析組件11以及方便清洗，本具體實施例之多醣透析純化裝置1更包含有固定柱盤座12。請參閱圖1及圖5，圖5為圖1之固定柱盤座12的外觀示意圖。如圖1及圖5所示，固定柱盤座12包含有盤座120以及複數個固定柱121。固定柱121以錯開地方式垂直設置於盤座120的上表面1200。其中，主柱1110為中空結構。當夾具集合柱111與固定柱盤座12結合時，主柱1110可套設於固定柱121上，進而使夾具集合柱111可垂直的容置於容置空間100中，並使可拆式透析組件11穩固地浸潤於透析液中。夾具集合柱111藉由垂直的設置以及本身錯開的支桿1113以有效地利用容置空間100，並可使固定於夾具集合柱111上的透析部件110完全地浸潤於透析液中以提高透析純化效果。其中，由於主柱1110為中空結構，為了清洗方便中空結構，主柱1110上更具有清洗孔1112。

請參閱圖6，圖6為根據本發明之另一具體實施例之可拆式透析組件11’及固定柱盤座12’的外觀示意圖。除了如圖5之固定柱121結構外，更可有如圖6之雙L型結構。雙L型結構之固定柱121’可形成一個容置槽結構122，用以容置主柱1110。此時，主柱1110即可為實心結構，進而省去清洗中空結構的步驟。需要注意的是，本領域通常知識者，可以為了讓夾具集合柱111固定於桶槽10中為目的，衍生出各種固定方式，並不以此為限。

由於此為量產用裝置，因此具有一定的大小及重量。為了便於量產使用，如圖1所示，主柱1110更可具有拉環1111，以供外力施加於拉環1111上以將主柱1110套設於固定柱121上或自固定柱121上移開。另外，固定柱盤座12更包含吊柱123垂直設置於盤座120的上表面1200中心，且吊柱123遠離盤座120之一端具有吊環1230，以供外力施加於吊環1230上以將固 定柱盤座12自容置空間100中移出或移入容置空間100。於實際應用中，多醣透析純化裝置1更包含有桶蓋，用以蓋住桶槽上方開口處，以避免外界雜物掉入桶槽中，也避免透析易揮發而影響透析效率。其中，桶蓋面對容置空間之一面可具有複數個勾環，而另一面則可具有支撐環供外力施加以將桶蓋吊起。使用者可於桶蓋被外力吊起時，將夾具集合柱111的拉環1111掛在勾環上，再將桶蓋蓋上，以使可拆式透析組件11懸浮於容置空間100中。

一般而言，常規的透析需要進行2天的時間，才能達到透析純化的目的。其中，擴散係數(diffusion coefficients)、pH、溫度、時間、物質濃度、溶液體積、透析液體積、透析液更換次數、透析膜表面積、透析膜厚度、攪拌等因素都會影響到透析純化的效率。因此，如圖1所示，本具體實施例之多醣透析純化裝置1更包含有循環幫浦13以及溫度監控器14耦接桶槽10。循環幫浦13用以循環容置空間100中所容置的透析液，且循環幫浦13配合有液體入口130與液體出口131的設計，盡可能地使容置空間100中的透析液產生渦旋擾流，以提升透析效率。溫度監控器14用以監視及控制透析液的溫度。

此外，為了讓多醣透析純化裝置1方便於工廠內位移，桶槽10底部可裝設有滑輪150或者將桶槽10放置於具有滑輪150的底座15(如圖1所示)，以便操作者移動多醣透析純化裝置1至適當的工作場域。

相較於現有技術，本發明之多醣透析純化裝置1用垂直錯開的設置方式設置透析膜部件110，以增加各透析膜部件110與透析液的接觸面積，進而提高多醣醱酵液純化的效率。本發明之多醣透析純化裝置1為可拆式的結構，進而方便使用者於每次使用後清洗乾淨，以避免交叉汙染。 此外，本發明之多醣透析純化裝置1係利用多個透析部件110同時各別進行透析純化。相較於以一個大的透析膜1100進行透析，多個小的透析膜1100因為增加透析面積以及減短溶質進入透析液的路程，而更能提高透析純化的效率。

藉由以上具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧多醣透析純化裝置

10‧‧‧桶槽

100‧‧‧容置空間

11‧‧‧可拆式透析組件

12‧‧‧固定柱盤座

120‧‧‧盤座

1200‧‧‧上表面

121‧‧‧固定柱

123‧‧‧吊柱

1230‧‧‧吊環

13‧‧‧循環幫浦

130‧‧‧液體入口

131‧‧‧液體出口

14‧‧‧溫度監控器

15‧‧‧底座

150‧‧‧滑輪

Claims (8)

1. 一種多醣透析純化裝置，包含：一桶槽，具有一容置空間，用以容置一透析液；以及複數個可拆式透析組件，活動地設置於該容置空間中，該些可拆式透析組件包含：複數個透析部件，該等透析部件包含一透析膜，且該透析膜環繞著一透析空間，該透析空間用以容置一多醣醱酵液，該透析膜具有分子大小選擇性，該透析膜藉由該多醣醱酵液與該透析液間的濃度差進行透析純化；以及一夾具集合柱，包含一主柱及複數個支桿，該些支桿錯開地耦接於該主柱上，該些支桿用以固定該些透析部件；其中，該透析膜為管狀結構，該等透析部件更包含有一第一夾具及一第二夾具，用以夾住該透析膜之兩端口以形成該透析空間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多醣透析純化裝置，其中該等可拆式透析組件更包含有一固定栓，該支桿遠離該主柱之一端具有一第一栓孔，該第一栓孔以與該支桿垂直的方向貫穿該支桿，該第一夾具具有一空心結構及二個第二栓孔，該空心結構用以套設於該等支桿遠離該主柱之一端，當該空心結構套設於該等支桿時，二該第二栓孔位在與該第一栓孔相互對應連通的位置，以供該固定栓穿設於其中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多醣透析純化裝置，其中該等可拆式透析組件更包含有一固定栓，該第一夾具具有一第三栓孔，而該等支桿上遠離 該主柱之一端具有一凹槽，且該凹槽之相對應的兩側分別具有對應的二個第四栓孔；當該第一夾具容置於該凹槽中時，該第三栓孔與二該第四栓孔相互對應連通以供該固定栓穿設於其中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多醣透析純化裝置，其中該第一夾具及該第二夾具具有一凸塊結構以及一凹槽結構，且該凸塊結構與該凹槽結構為相對應之結構，用以活動式地相互嵌合以夾住位於兩者之間的該透析膜。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多醣透析純化裝置，更包含一固定柱盤座，活動地設置於該容置空間中，該固定柱盤座包含有：一盤座；以及複數個固定柱，錯開地垂直設置於該盤座的一上表面；其中，該等主柱為一中空結構，當該等夾具集合柱與該固定柱盤座結合時，該等主柱套設於該等固定柱上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之多醣透析純化裝置，其中該等主柱之一端具有一拉環，供一外力施加於該拉環上以將該等主柱套設於該等固定柱上或自該等固定柱上移開。
7. 如申請專利範圍第5項所述之多醣透析純化裝置，其中該固定柱盤座更包含有一吊柱垂直設置於該盤座的該上表面中心，該吊柱遠離該盤座之一端具有一吊環，供一外力施加於該吊環上以將該固定柱盤座自該容置空間中移出或移入該容置空間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之多醣透析純化裝置，其中該等主柱為一中空結構，且該等主柱上具有至少一清洗孔，以供清洗該中空結構。

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