生物分子快速结晶的设备和方法技术

本发明专利技术提供一种生物分子快速结晶的设备和方法，该设备包括底部接有入料管的圆柱型的主罐体等部件，可以实现离心、外加电场及结晶的同时处理，并可以对处理后的物料进行干燥处理；该方法包括对原料液进行离心处理的同时外加电场，以实现对所述原料液的分离和浓缩得到浓缩液等步骤，利用该设备及方法可以得到与现有工序纯度几乎完全相同的结晶体，但工作时间可以节约4‑6小时。

Equipment and methods for rapid crystallization of biomolecules

The invention provides a device and method for rapid crystallization of biomolecules, which includes a cylindrical main tank with a feeding tube at the bottom, which can be treated at the same time as centrifuge, applied electric field and crystallization, and can be dried for the treated material; the method includes centrifugal treatment of the raw material. At the same time, an electric field is applied to realize the separation and concentration of the liquid material and concentrate the concentrated solution. By using this equipment and method, the purity of the purity almost identical to the existing process can be obtained, but the working time can be saved by 4 and 6 hours.

【技术实现步骤摘要】
生物分子快速结晶的设备和方法
本专利技术具体涉及一种生物分子快速结晶的设备和方法。
技术介绍
生物大分子一般是从发酵液或酶反应液或动植物细胞中分离得到，与一般的化学品相比，生物大分子的分离纯化有以下特点：原料液中生物大分子的含量一般较低；原料液是多组分的混合物，分子量分布极广，有核酸、蛋白质、多糖、类脂、磷脂和脂多糖等大分子量物质，也有氨基酸、有机酸和碱等低分子量物质；生物大分子的稳定性较差，本身化学性质不够稳定，遇热易变性、遇酸易降解，使得分离纯化条件较为苛刻；对最终产品的质量要求很高，生物大分子产品一般是医药、生物试剂或食品等精细产品，必须达到药典、试剂标准和食品规范的要求。目前对生物分子结晶的方法主要采用先通过离心装置进行离心处理后在外加电场的作用下，对物料进行分离，最后在结晶罐中进行结晶，这种方式需要将物料在离心装置、外加电场装置和结晶罐中进行多次转移，并以此进行离心、外加电场和接近的处理，这种方式效率低下；所以急需一种生物分子快速结晶的设备和方法以解决这一问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种生物分子快速结晶的设备和方法，该生物分子快速结晶的设备和方法可以很好地解决上述问题。为达到上述要求，本专利技术采取的技术方案是：提供一种生物分子快速结晶的设备和方法，该生物分子快速结晶的设备包括底部接有入料管的圆柱型的主罐体；主罐体顶部设置有上推拉电机和上转动电机，所述上转动电机的输出端与设置在所述主罐体内部的竖直设置的第一转杆连接，所述第一转杆外部套设有第一入气管，所述第一入气管上均匀设置有至少二十个加气通孔，所述第一转杆和所述第一入气管均与两片竖直设置的旋转叶片连接，所述旋转叶片与所述主罐体等高，且宽度与所述主罐体横截面半径相同，所述第一入气管与设置在蒸汽发生器连通；上推拉电机的输出端与设置在所述主罐体内部的竖直设置的推拉杆连接，所述推拉杆的底部接有过滤部件；主罐体内部设置有竖直的方形环状调节部件，所述方形环状调节部件的上下左右均紧贴所述主罐体的内侧壁，所述方形环状调节部件为横截面为正方形的绝缘闭合管状结构，所述方形环状调节部件上均匀设置有至少一百个圆形孔，所述圆形孔的直径为1cm，所述方形环状调节部件内部设置有环形的辅助滑轨，所述辅助滑轨上设置有沿所述辅助滑轨滑动的辅助滑块，所述辅助滑块顶部接有侧调节拉伸电机，所述侧调节拉伸电机的输出端与绝缘条连接，所述绝缘条顶部设有橡胶凸起和两个电极，所述橡胶凸起的数量比方形环状调节部件上圆形孔的数量上两个，所述橡胶凸起和两个电极顶部均为直径为1cm的半球形结构，所述电极均通过导线与供电部件电连接；主罐体外部端面上设有外转轴，所述外转轴与竖直设置的支撑架转动连接，所述支撑架底部接有水平设置的连接底板，所述连接底板底部通过底部转轴与底部转动电机的输出端连接；主罐体底部设有用于出料的圆形开口，所述圆形开口底部设有底部密封部件，所述底部密封部件底部通过软管与向下倾斜三十度的入气管连通，所述入气管外部套设有金属密封管，所述入气管上均匀设置有至少一百个外过气孔，所述入气管内部设有与所述入气管同轴的第二转杆，所述第二转杆外部设有螺旋导料部件，所述第二转杆为中空管状结构，且所述第二转杆上均匀设置有至少一百个内过气孔，所述金属密封管底部与出料腔连通，所述出料腔内部设置有物料收集部件，所述物料收集部件位于所述入气管底部端口的下方；入气管和所述金属密封管的间隙及所述中空的第二转杆均与设置在所述出料腔内部的分气管连通，所述分气管另一端通过入气管与气体加热部件的出气端连通，所述气体加热部件的如气端与吸气泵的出气端连通，所述吸气泵的另一端通过通气导管和阀门与与氮气存储腔连通；物料收集部件包括收料凹槽，所述收料凹槽的底部设置有辅助转动电机，所述辅助转动电机顶部的输出端与水平设置的上连接杆连接，所述上连接杆底部通过合页与方形金属片连接。该生物分子快速结晶的方法包括如下步骤和工艺条件：S1：对原料液进行离心处理的同时外加电场，以实现对所述原料液的分离和浓缩得到浓缩液，主要应用参数为：离心转速为600-1200r/min，超滤膜的选用范围在100kD～200kD，外加直流电场电压为30V～50V，操作温度为40℃～90℃，操作压力为0.05MPa～0.30Mpa；S2：向所述浓缩液中添加乙醇或丙酮并搅拌十分钟以上得到处理液；S3：向所述处理液中吹入高温蒸汽并搅拌得到初级结晶体，所述高温蒸汽的温度为80℃～90℃；S4：向所述初级结晶体中吹入高温氮气或高温干燥空气并搅拌得到成品结晶体，所述高温氮气或高温干燥空气的温度为80℃～90℃。该生物分子快速结晶的设备和方法具有的优点如下：(1)通过在主罐体上设置方形环状调节部件、上推拉电机、过滤部件、推拉杆、第一入气管及旋转叶片，并在方形环状调节部件上设置电极可以在主罐体内部实现搅拌、离心旋转、外加电场、加热、结晶，从而可以在单一容器内部实现对生物大分子结晶的全部工序，进而避免了在结晶时频繁更换容器，以实现提高工作效率的作用。(2)通过在方形环状调节部件内部设置橡胶凸起、电极、侧调节拉伸电机、辅助滑块及辅助滑轨可以将橡胶凸起和电极从方形环状调节部件内侧端面上的圆形孔中拉出并平移，从而可以改变电极在方形环状调节部件上的位置，以适应不同的外加电场的需求。(3)通过在第一入气管上设置加气通孔，并使第一入气管与蒸汽发生器连通，可以向主罐体内部加入蒸汽，从而避免在结晶时主罐体内部水分被完全蒸干而影响结晶纯度。(4)通过在主罐体底部设置金属密封管、入气管、螺旋导料部件、第二转杆、入气管、干燥片、气体加热部件、吸气泵、通气导管、阀门及氮气存储腔在螺旋导料部件将物料向下导出的同时利用第二转杆和入气管中吹出的高温氮气或高温干燥空气对物料进行烘干处理，以避免在结晶时通过第一入气管加入的蒸汽过量或结晶后物料水分过量。(5)通过在物料收集部件上设置收料凹槽、方形金属片、上连接杆及辅助转动电机可以使物料落入收料凹槽中并利用方形金属片将大块的物料击散，以避免导出的物料凝结成块。(6)通过将旋转叶片设置与主罐体等高且长度与主罐体横截面半径相同的片状结构可以防止主罐体中搅拌时出现死角而使最终的成品物料凝结成块。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的生物分子快速结晶的设备和方法的结构示意图。图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的生物分子快速结晶的设备和方法的金属密封管和第二转杆的底部示意图。图3示意性地示出了根据本申请一个实施例的生物分子快速结晶的设备和方法的物料收集部件的结构示意图。图4示意性地示出了根据本申请一个实施例的生物分子快速结晶的设备和方法的主罐体的内部结构图。图5示意性地示出了根据本申请一个实施例的生物分子快速结晶的设备和方法的方形环状调节部件的结构示意图。其中：1、上推拉电机；2、上转动电机；3、方形环状调节部件；4、主罐体；5、过滤部件；6、推拉杆；7、第一入气管；8、加气通孔；9、外转轴；10、支撑架；11、入料管；12、底部密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物分子快速结晶的设备，其特征在于：包括底部接有入料管的圆柱型的主罐体；所述主罐体顶部设置有上推拉电机和上转动电机，所述上转动电机的输出端与设置在所述主罐体内部的竖直设置的第一转杆连接，所述第一转杆外部套设有第一入气管，所述第一入气管上均匀设置有至少二十个加气通孔，所述第一转杆和所述第一入气管均与两片竖直设置的旋转叶片连接，所述旋转叶片与所述主罐体等高，且宽度与所述主罐体横截面半径相同，所述第一入气管与设置在蒸汽发生器连通；所述上推拉电机的输出端与设置在所述主罐体内部的竖直设置的推拉杆连接，所述推拉杆的底部接有过滤部件；所述主罐体内部设置有竖直的方形环状调节部件，所述方形环状调节部件的上下左右均紧贴所述主罐体的内侧壁，所述方形环状调节部件为横截面为正方形的绝缘闭合管状结构，所述方形环状调节部件上均匀设置有至少一百个圆形孔，所述圆形孔的直径为1cm，所述方形环状调节部件内部设置有环形的辅助滑轨，所述辅助滑轨上设置有沿所述辅助滑轨滑动的辅助滑块，所述辅助滑块顶部接有侧调节拉伸电机，所述侧调节拉伸电机的输出端与绝缘条连接，所述绝缘条顶部设有橡胶凸起和两个电极，所述橡胶凸起的数量比方形环状调节部件上圆形孔的数量上两个，所述橡胶凸起和两个电极顶部均为直径为1cm的半球形结构，所述电极均通过导线与供电部件电连接；所述主罐体外部端面上设有外转轴，所述外转轴与竖直设置的支撑架转动连接，所述支撑架底部接有水平设置的连接底板，所述连接底板底部通过底部转轴与底部转动电机的输出端连接；所述主罐体底部设有用于出料的圆形开口，所述圆形开口底部设有底部密封部件，所述底部密封部件底部通过软管与向下倾斜三十度的入气管连通，所述入气管外部套设有金属密封管，所述入气管上均匀设置有至少一百个外过气孔，所述入气管内部设有与所述入气管同轴的第二转杆，所述第二转杆外部设有螺旋导料部件，所述第二转杆为中空管状结构，且所述第二转杆上均匀设置有至少一百个内过气孔，所述金属密封管底部与出料腔连通，所述出料腔内部设置有物料收集部件，所述物料收集部件位于所述入气管底部端口的下方；所述入气管和所述金属密封管的间隙及所述中空的第二转杆均与设置在所述出料腔内部的分气管连通，所述分气管另一端通过入气管与气体加热部件的出气端连通，所述气体加热部件的如气端与吸气泵的出气端连通，所述吸气泵的另一端通过通气导管和阀门与与氮气存储腔连通；所述物料收集部件包括收料凹槽，所述收料凹槽的底部设置有辅助转动电机，所述辅助转动电机顶部的输出端与水平设置的上连接杆连接，所述上连接杆底部通过合页与方形金属片连接。...

【技术特征摘要】
1.一种生物分子快速结晶的设备，其特征在于：包括底部接有入料管的圆柱型的主罐体；所述主罐体顶部设置有上推拉电机和上转动电机，所述上转动电机的输出端与设置在所述主罐体内部的竖直设置的第一转杆连接，所述第一转杆外部套设有第一入气管，所述第一入气管上均匀设置有至少二十个加气通孔，所述第一转杆和所述第一入气管均与两片竖直设置的旋转叶片连接，所述旋转叶片与所述主罐体等高，且宽度与所述主罐体横截面半径相同，所述第一入气管与设置在蒸汽发生器连通；所述上推拉电机的输出端与设置在所述主罐体内部的竖直设置的推拉杆连接，所述推拉杆的底部接有过滤部件；所述主罐体内部设置有竖直的方形环状调节部件，所述方形环状调节部件的上下左右均紧贴所述主罐体的内侧壁，所述方形环状调节部件为横截面为正方形的绝缘闭合管状结构，所述方形环状调节部件上均匀设置有至少一百个圆形孔，所述圆形孔的直径为1cm，所述方形环状调节部件内部设置有环形的辅助滑轨，所述辅助滑轨上设置有沿所述辅助滑轨滑动的辅助滑块，所述辅助滑块顶部接有侧调节拉伸电机，所述侧调节拉伸电机的输出端与绝缘条连接，所述绝缘条顶部设有橡胶凸起和两个电极，所述橡胶凸起的数量比方形环状调节部件上圆形孔的数量上两个，所述橡胶凸起和两个电极顶部均为直径为1cm的半球形结构，所述电极均通过导线与供电部件电连接；所述主罐体外部端面上设有外转轴，所述外转轴与竖直设置的支撑架转动连接，所述支撑架底部接有水平设置的连接底板，所述连接底板底部通过底部转轴与底部转动电机的输出端连接；所述主罐体底部设有用于出料的圆形开口，所述圆形开口底部设有底部密封部件，所述底部密封部件底部通过软管与向下倾斜三十度的入气管连通，所述入气管外部套设有金属密封管，所述入气管上均匀设置有至少一百个外过气孔，所述入气管内部设有与所述入气管同轴的第二转杆，所述第二转杆外部设有螺旋导料部件，所述第二转杆为中空管状结构，且所述第二转杆上均匀设置有至少一百个内过气孔，所述金属密封管底部与出料腔连通，所述出料腔内部设置有物料收集部件，所述物料收集部件位于所述入气管底部端口的下方；所述入气管和所述金属密封管的间隙及所述中空的第二转杆均与设置在所述出料腔内部的分气管连通，所述分气管另一端通过入气管与气体加热部件的出气端连通，所述气体加热部件的如气端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓仕明，艾训儒，邓志军，姚兰，刘欢，
申请(专利权)人：湖北民族学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42