一种连续色谱分离装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续色谱分离装置及其方法，该包括样品输液泵、系统输液泵、层析柱、流路选择阀和检测器；样品输液泵首先连接样品流路选择阀，然后样品流路选择阀并联与层析柱数目相等的流路选择阀，流路选择阀再分别连接一个层析柱，层析柱末端分别连接流路选择阀，层析柱前端连接的流路选择阀分别连接未与它连接的层析柱末端所连接的流路选择阀，层析柱末端连接的流路选择阀分别同时连接两个流路选择阀，然后这两个流路选择阀分别连接一个检测器，系统输液泵首先连接系统流路选择阀，然后系统流路选择阀并联层析柱前端连接的流路选择阀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分析化学
，尤其涉及一种连续色谱分离装置及其方法。
技术介绍
在生物制药工艺流程中，上游工艺中生物样品的培养采用了灌流培养方式，能不间断的输出产物，而目前下游的分离工艺中仍然采用离线式色谱分离，采用层析系统进行单次进样分离，每次上样受到层析柱载量的限制，层析柱中的填料利用率不高。为了提供上样量，只能采用大的层析柱，填料的使用量大，生产设备投入费用高，并且由于填料的上样次数有限制，在固定次数后就需要废弃，造成填料的利用率不高，生产成本高。
技术实现思路
为解决现有技术中的色谱分离装置和方法存在的问题，本专利技术提供了一种连续色谱分离装置及其方法，应用在制药、化工等行业，能实现对灌流培养的蛋白质样品进行连续进样，并持续输出目标产物。本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的连续色谱分离装置，包括样品输液泵、系统输液泵、层析柱、流路选择阀和检测器；样品输液泵的数目为一个，系统输液泵的数目为一个或两个，层析柱的数目为两个或两个以上，检测器的数目为两个；样品输液泵首先连接一个样品流路选择阀，然后样品流路选择阀并联与层析柱数目相等的流路选择阀，与层析柱数目相等的流路选择阀再分别连接一个层析柱，层析柱末端分别连接一个流路选择阀，与层析柱前端连接的流路选择阀分别与未与层析柱末端连接的其他流路选择阀连接，层析柱末端连接的流路选择阀分别同时连接两个流路选择阀，然后这两个流路选择阀分别连接一个检测器，系统输液泵首先连接一个系统流路选择阀，然后系统流路选择阀并联层析柱前端连接的流路选择阀。所述的样品输液泵是柱塞泵或隔膜泵，柱塞泵用于实验室工艺优化或工艺放大阶段，隔膜泵用于规模生产阶段。所述的流路选择阀可以是旋转选择阀或多通阀组，流路选择阀是4位置5口阀、6位置7口阀、8位置9口阀或10位置11口阀，实现其中一个共同口只能与其他一个口相通；旋转选择阀由电机驱动阀中的转子旋转，确保中间共同口只能与其他的一个口相通，达到流路选择的作用。多通阀组由多个由电磁或气动驱动的两通隔膜阀组成，实现任何一个共同连接端口与其他连接端口相通。达到流路选择的作用。旋转电磁阀常用于实验室工艺优化或工艺放大阶段，多通阀组常用于工艺放大或规模生产阶段。作为优选的技术方案一：系统输液泵的数目为一个，层析柱的数目为三个，流路选择阀的数目为十个，所述的流路选择阀是6位置7口阀或7口阀组。样品输液泵连接样品流路选择阀，样品流路选择阀分别并联一号流路选择阀、二号流路选择阀和三号流路选择阀，一号流路选择阀、二号流路选择阀和三号流路选择阀分别连接一号层析柱、二号层析柱和三号层析柱，一号层析柱、二号层析柱和三号层析柱分别连接四号流路选择阀、五号流路选择阀和六号流路选择阀，一号流路选择阀同时连接五号流路选择阀和六号流路选择阀，二号流路选择阀同时连接四号流路选择阀和六号流路选择阀，三号流路选择阀同时连接四号流路选择阀和五号流路选择阀，四号流路选择阀、五号流路选择阀和六号流路选择阀分别同时连接七号流路选择阀和八号流路选择阀，七号流路选择阀连接样品检测器，八号流路选择阀连接系统检测器，系统输液泵连接系统流路选择阀，系统流路选择阀分别并联一号流路选择阀、二号流路选择阀和三号流路选择阀。作为优选的技术方案二：系统输液泵的数目为一个，层析柱的数目为四个，流路选择阀的数目为十二个，所述的流路选择阀是6位置7口阀或7口阀组，本方案更优于技术方案一。利用本专利技术的装置进行连续色谱分离的方法的具体步骤如下：(a)样品输液泵通过流路选择阀接通全部层析柱和样品检测器，对层析柱上样检测；(b)系统输液泵通过流路选择阀接通其中的一个或一个以上的层析柱和系统检测器，对首先接通的层析柱进行冲洗；同时样品输液泵通过流路选择阀接通剩下的层析柱和检测器，进行上样检测；(c)系统输液泵通过流路选择阀接通步骤(b)进行冲洗的层析柱和另一个检测器，进行洗脱、再生以及再平衡；同时样品输液泵通过流路选择阀接通剩下的层析柱和检测器，进行上样检测；(d)然后依次对剩余的层析柱进行冲洗、洗脱、再生以及再平衡；并利用已经冲洗、洗脱、再生以及再平衡后的层析柱进行上样检测，连续循环实现对样品的不间断上样的同时，连续的收集分离后的目标物质，同时交错收集洗脱阶段的由于外水原因流出的目标物以及过载上样流穿的目标物。利用优选的技术方案一所述的装置进行连续色谱分离的方法的具体步骤如下：A.第一步：对一号层析柱进行上样，样品输液泵连接样品流路选择阀的共同口，样品流路选择阀切换到2号口，样品流路选择阀的2号口与一号流路选择阀的1号口连接，一号流路选择阀切换到1号口，一号流路选择阀的共同口连接一号层析柱的入口，一号层析柱的出口与四号流路选择阀的共同口相连，四号流路选择阀切换到1号口，四号流路选择阀的1号口与二号流路选择阀的2号口相连，二号流路选择阀切换到2号口，二号流路选择阀的共同口连接二号层析柱的入口，二号层析柱的出口与五号流路选择阀的共同口相连，五号流路选择阀切换到2号口，五号流路选择阀的1号口与三号流路选择阀的2号口相连，三号流路选择阀的共同口连接三号层析柱的入口，三号层析柱的出口与六号流路选择阀的共同口相连，六号流路选择阀切换到2号口，六号流路选择阀的2号口连接七号流路选择阀的5号口，七号流路选择阀切换到5号口，七号流路选择阀的共同口连接样品检测器；B.第二步：对一号层析柱进行冲洗，系统输液泵依次接通系统流路选择阀、一号流路选择阀、一号层析柱、四号流路选择阀、三号流路选择阀、三号层析柱、六号流路选择阀、八号流路选择阀和系统检测器，来自系统输液泵的流动相进行冲洗，三号层析柱捕获一号层析柱中由于外水体积中残留的目标物；同时样品输液泵依次接通样品流路选择阀、二号流路选择阀、二号层析柱、五号流路选择阀、七号流路选择阀和样品检测器，对二号层析柱上样；C.第三步：系统输液泵依次接通系统流路选择阀、一号流路选择阀、一号层析柱、四号流路选择阀、八号流路选择阀和系统检测器，系统输液泵对一号层析柱进行洗脱、再生以及再平衡，同时样品输液泵依次接通样品流路选择阀、二号流路选择阀、二号层析柱、五号流路选择阀、三号流路选择阀、三号层析柱、六号流路选择阀、七号流路选择阀和样品检测器，样品输液泵对二号层析柱上样，使得三号层析柱能捕获二号层析柱中由于上样过载流穿的目标物；D.第四步：系统输液泵依次接通系统流路选择阀、二号流路选择阀、二号层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续色谱分离装置，所述连续色谱分离装置包括样品输液泵、系统输液泵、层析柱、流路选择阀和检测器；其特征在于：样品输液泵的数目为一个，系统输液泵的数目为一个或两个，层析柱的数目为两个或两个以上，检测器的数目为两个；样品输液泵首先连接一个样品流路选择阀，然后样品流路选择阀并联与层析柱数目相等的流路选择阀，与层析柱数目相等的流路选择阀再分别连接一个层析柱，层析柱末端分别连接一个流路选择阀，与层析柱前端连接的流路选择阀分别与未与层析柱末端连接的其他流路选择阀连接，层析柱末端连接的流路选择阀分别同时连接两个流路选择阀，然后这两个流路选择阀分别连接一个检测器，系统输液泵首先连接一个系统流路选择阀，然后系统流路选择阀并联层析柱前端连接的流路选择阀。

【技术特征摘要】
1.一种连续色谱分离装置，所述连续色谱分离装置包括样品输液泵、系统输液
泵、层析柱、流路选择阀和检测器；其特征在于：样品输液泵的数目为一个，
系统输液泵的数目为一个或两个，层析柱的数目为两个或两个以上，检测器的
数目为两个；样品输液泵首先连接一个样品流路选择阀，然后样品流路选择阀
并联与层析柱数目相等的流路选择阀，与层析柱数目相等的流路选择阀再分别
连接一个层析柱，层析柱末端分别连接一个流路选择阀，与层析柱前端连接的
流路选择阀分别与未与层析柱末端连接的其他流路选择阀连接，层析柱末端连
接的流路选择阀分别同时连接两个流路选择阀，然后这两个流路选择阀分别连
接一个检测器，系统输液泵首先连接一个系统流路选择阀，然后系统流路选择
阀并联层析柱前端连接的流路选择阀。
2.如权利要求1所述的连续色谱分离装置，其特征在于：所述的样品输液泵是
柱塞泵、隔膜泵或蠕动泵，柱塞泵或蠕动泵用于实验室工艺优化或工艺放大阶
段，隔膜泵或蠕动泵用于规模生产阶段。
3.如权利要求1所述的连续色谱分离装置，其特征在于：所述的流路选择阀可
以是旋转选择阀或多通阀组，流路选择阀是4位置5口阀、6位置7口阀、8位
置9口阀或10位置11口阀，实现其中一个共同口只能与其他一个口相通；旋
转选择阀由电机驱动阀中的转子旋转，确保中间共同口只能与其他的一个口相
通，达到流路选择的作用；多通阀组由多个由电磁或气动驱动的两通隔膜电磁
阀组成，实现任何一个共同连接端口与其他连接端口相通，达到流路选择的作
用；旋转电磁阀常用于实验室工艺优化或工艺放大阶段，隔膜电磁阀组常用于
工艺放大或规模生产阶段。
4.如权利要求1所述的连续色谱分离装置，其特征在于：系统输液泵的数目为
一个，层析柱的数目为三个，流路选择阀的数目为十个，所述的流路选择阀是6

\t位置7口阀或7口阀组。
5.如权利要求4所述的连续色谱分离装置，其特征在于：样品输液泵(1)连
接样品流路选择阀(5)，样品流路选择阀(5)分别并联一号流路选择阀(7)、
二号流路选择阀(8)和三号流路选择阀(9)，一号流路选择阀(7)、二号流路
选择阀(8)和三号流路选择阀(9)分别连接一号层析柱(C1)、二号层析柱(C2)
和三号层析柱(C3)，一号层析柱(C1)、二号层析柱(C2)和三号层析柱(C3)
分别连接四号流路选择阀(10)、五号流路选择阀(11)和六号流路选择阀(12)，
一号流路选择阀(7)同时连接五号流路选择阀(11)和六号流路选择阀(12)，
二号流路选择阀(8)同时连接四号流路选择阀(10)和六号流路选择阀(12)，
三号流路选择阀(9)同时连接四号流路选择阀(10)和五号流路选择阀(11)，
四号流路选择阀(10)、五号流路选择阀(11)和六号流路选择阀(12)分别同
时连接七号流路选择阀(13)和八号流路选择阀(14)，七号流路选择阀(13)
连接样品检测器(3)，八号流路选择阀(14)连接系统检测器(4)，系统输液
泵(2)连接系统流路选择阀(6)，系统流路选择阀(6)分别并联一号流路选
择阀(7)、二号流路选择阀(8)和三号流路选择阀(9)。
6.如权利要求1所述的连续色谱分离装置，其特征在于：系统输液泵的数目为
一个，层析柱的数目为四个，流路选择阀的数目为十二个，所述的流路选择阀
是6位置7口阀或7口阀组。
7.一种利用权利要求1-3任一项所述的连续色谱分离装置进行连续色谱分离的
方法，其特征在于：所述方法的包括如下步骤：
(a)样品输液泵通过流路选择阀接通全部层析柱和样品检测器，对层析柱上样
检测；
(b)系统输液泵通过流路选择阀接通其中的一个或一个以上的层析柱和系统检

\t测器，对首先接通的层析柱进行冲洗；同时样品输液泵通过流路选择阀接通剩
下的层析柱和检测器，进行上样检测；
(c)系统输液泵通过流路选择阀接通步骤(b)进行冲洗的层析柱和另一个检
测器，进行洗脱、再生以及再平衡；同时样品输液泵通过流路选择阀接通剩下
的层析柱和检测器，进行上样检测；
(d)然后依次对剩余的层析柱进行冲洗、洗脱、再生以及再平衡；并利用已经
冲洗、洗脱、再生以及再平衡后的层析柱进行上样检测，连续循环实现对样品
的不间断上样的同时，连续的收集分离后的目标物质，同时交错收集洗脱阶段
的由于外水原因流出的目标物以及过载上样流穿的目标物。
8.一种利用权利要求5所述的装置进行连续色谱分离的方法，其特征在于：所
述方法的具体步骤如下：
A.第一步：对一号层析柱(C1)进行上样，样品输液泵(1)连接样品流
路选择阀(5)的共同口，样品流路选择阀(5)切换到2号口，样品流路选择
阀(5)的2号口与一号流路选择阀(7)的1号口连接，一号流路选择阀(7)
切换到1号口，一号流路选择阀(7)的共同口连接一号层析柱(C1)的入口，
一号层析柱(C1)的出口与四号流路选择阀(10)的共同口相连，四号流路选
择阀(10)切换到1号口，四号流路选择阀(10)的1号口...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚琳琳，
申请(专利权)人：李广良，
类型：发明
国别省市：北京;11