一种蛋白质纯化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种蛋白质纯化装置，包括依次连接的层析柱、pH调节装置，所述pH调节装置依次连接透析柱、提纯装置、收集罐，所述提纯装置包括纯化槽，在所述纯化槽的两侧分别设置与外界绝缘的金属正、负极板，所述金属正、负极板通过导线、开关与控制系统中的高压电源相接以产生电场。本实用新型专利技术所述一种蛋白质纯化装置对目标蛋白质粗提纯后进行精提纯，所提纯的目标蛋白质纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白质纯化装置
本技术属于提纯设备，具体涉及一种蛋白质纯化装置。
技术介绍
蛋白质在生物、化学、药剂研究应用中使用广泛，蛋白质的分离纯化对蛋白质的应用具有重要影响，由于蛋白质存在于复杂的生物体系中，且自身不稳定，遇热或遇某些溶剂容易变性失活，故传统的蒸馏、溶剂萃取等分离技术并不适用于蛋白质的分离纯化。目前，蛋白质的分离纯化方法只要包括以下几种：1、超速离心法此法利用各种颗粒在梯度液中沉降速度不同，使具有不同沉降速度的颗粒处于不同密度梯度层内，达到分离和纯化蛋白质的目的，因此超速离心或梯度密度离心分离纯化法只适用于少数大分子蛋白质的分离，如IgM、C1q，甲状腺球蛋白等，多数的中、小分子量蛋白质采用此种方法很难纯化。2、选择性沉淀法该方法根据各蛋白质理化特性的差异，采用各种沉淀剂或改变某些条件促使蛋白质抗原成分沉淀，从而达到纯化的目的，最常用的方法是盐析沉淀法。盐析法的原理为蛋白质在水溶液中的溶解度取决于蛋白质分子表面离子周围的水分子数目，亦即主要是由蛋白质分子外周亲水基团与水形成水化膜的程度以及蛋白质分子带有电荷的情况决定的。蛋白质溶液中加入中性盐后，由于中性盐与水分子的亲和力大于蛋白质，致使蛋白质分子周围的水化层减弱乃至消失。同时，中性盐加入蛋白质溶液后由于离子强度发生改变，蛋白质表面的电荷大量被中和，更加导致蛋白质溶解度降低，使蛋白质分子之间聚集而沉淀。由于各种蛋白质在不同盐浓度中的溶解度不同，不同饱和度的盐溶液沉淀的蛋白质不同，从而使之从其他蛋白分离出来。最常用的盐溶液是33％～50％饱和度的硫酸铵。盐析法简单方便，可用于蛋白质抗原的粗提，丙种球蛋白的提取，蛋白质的浓缩等。盐析法提纯的抗原纯度不高，只适用抗原的初步纯化。3、凝胶层析法凝胶层析是利用分子筛作用对蛋白质进行分离。凝胶是具有三维空间多孔网状结构的物质，经过适当的溶液平衡后，装入层析柱。一种含有各种分子的样品溶液缓慢地流经层析柱时，大分子物质不易进入凝胶颗粒的微孔，只能分布于颗粒之间，因此在洗脱时向下移动的速度较快，最先被洗脱。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，还可以进入凝胶颗粒的微孔中，洗脱时向下移动的速度较慢，随后被洗脱。因此，蛋白质分子按分子大小被分离，故采用该方法只适用于蛋白质的粗步纯化。4、亲和层析亲和层析是利用生物大分子的生物特异性，即生物大分子间所具有专一亲和力而设计的层析技术。例如抗原和抗体、酶和酶抑制剂(或配体)、酶蛋白和辅酶、激素和受体、IgG和葡萄球菌蛋白A(SPA)等物质间具有一种特殊的亲和力。例如提纯IgG时，可将SPA吸附在一个惰性的固相基质上，并制备成层析柱。当样品流经层析柱时，待分离的IgG可与SPA发生特异性结合，其余成分不能与之结合。将层析柱充分洗脱后，改变洗脱液的离子强度或pH值，IgG与固相基质上的SPA解离，收集洗脱液便可得到欲纯化的IgG。亲和层析法纯化蛋白质抗原的主要优点是纯度高，简单快捷，但成本较贵。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种蛋白质纯化装置，所述蛋白质纯化装置能够高效纯化多种蛋白质。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种蛋白质纯化装置，包括依次连接的层析柱、pH调节装置，所述pH调节装置依次连接透析柱、提纯装置、收集罐，所述提纯装置包括纯化槽，在所述纯化槽的两侧分别设置与外界绝缘的金属正、负极板，所述金属正、负极板通过导线、开关与所述控制系统中的高压电源相接以产生电场。通过所述控制系统闭合所述金属正、负极板与所述高压电源间的开关，待提纯的蛋白质样品进入所述层析柱进行层析筛选，筛选后的蛋白质进入所述pH调节池，所述pH调节池中的调节液将目标蛋白质调节为等电点蛋白质，平衡后的蛋白质进入所述透析柱中，经透析后的蛋白质进入所述提纯装置的纯化槽中，因为目标蛋白质为等电点蛋白质，在电场中不受电场力的作用，因此，目标蛋白质在重力的作用下沿直线下落，进入收集罐，而其余蛋白质为带电蛋白质，受电场力作用，发生偏转，在正、负金属片极板上富集。为实现同时提纯不同分子量的蛋白质，所述凝胶透析柱的侧壁设置一个或多个出液口，所述出液口依次连接所述pH调节装置、透析柱、提纯装置、收集罐。为便于将待提纯蛋白质样品加入所述层析柱，所述层析柱的顶端与加样室相连。为方便对所述层析柱中凝胶层进行平衡，所述层析柱顶端与所述平衡罐相连，所述层析柱的底部与废液罐相连，所述平衡罐内储存平衡液，平衡液由所述层析柱顶部流入，底部流出，最终进入废液罐。优选的，为循环利用平衡液，所述平衡罐顶部通过循环导管与所述废液罐的底部相连，所述循环导管上设置循环泵，所述循环泵与控制系统电连，通过所述控制系统打开所述循环泵，所述平衡罐中的平衡液从所述层析柱顶部流入，底部流出，进入所述废液罐，所述循环泵将所述废液罐中的废液泵入所述平衡罐，对所述层析柱中的凝胶层进行循环平衡。更优选的，所述废液罐、循环泵间设置一电磁阀，所述电磁阀与控制系统电连。为便于控制所述pH调节池中的pH，所述pH调节装置包括加液池、pH调节池、与pH调节池相连的pH测量系统，所述pH调节池通过一电磁阀与所述加液池底部相连，所述pH测量系统与所述控制系统电连。筛选后的蛋白质进入所述pH调节池，所述pH调节器测量所述pH调节池中的pH,所述控制系统根据测量数据通过所述pH调节池、加液池间的电磁阀调节所述加液池中的缓冲液流入所述pH调节池中的流速，所述pH调节池中的调节液将目标蛋白质调节为等电点蛋白质。优选的，所述透析柱内设置只允许蛋白质通过的半透膜，所述半透膜将所述透析柱分为溶液储存室、蛋白质储存室，所述溶液储存室与储存罐相连，所述蛋白质储存室与所述提纯装置的顶部相连，所述提纯装置的底部与所述收集罐相连。优选的，为便于控制所述蛋白质样品的流动速度，所述加样室与层析柱、层析柱与pH调节装置、pH调节池与加液池、pH调节池与透析柱、提纯装置与收集罐间均设置电磁阀。所述电磁阀与所述控制系统电连。为方便设置所述层析柱、调节装置间蠕动泵的泵速，所述层析柱内设置蛋白质浓度测量器，所述蛋白质浓度测量器与控制系统电连，所述蛋白质浓度测量器测量所述层析柱内目标蛋白质的浓度并将数据传输到所述控制系统，当目标蛋白质的浓度达到设定值后，所述层析柱、调节装置间的蠕动泵工作，所述控制系统根据目标蛋白质的浓度自动设置所述层析柱、调节装置间的蠕动泵的泵速。为提高蛋白质的提纯速率，所述pH调节装置还包括与所述pH调节池相连的蛋白质浓度测量器，所述蛋白质浓度测量器与所述控制系统电连，所述控制系统根据pH调节池中蛋白质浓度设置所述pH调节装置、透析柱间蠕动泵的泵速。为方便调节所述pH调节池中的pH值，所述pH调节装置包括加液池、pH调节池、与所述pH调节池相连的pH测量系统，所述pH测量系统与所述控制系统电连，所述pH调节池通过一电磁阀与所述加液池底部相连，所述控制系统根据pH调节池中pH值设置所述pH调节池、加液池间电磁阀的相关参数，调节加液池中pH调节液流入所述pH调节池中的速度。为实现可视化操作，所述控制系统包括控制显示面板，所述控制显示面板控制所述电磁阀、蠕动泵的开闭，设置所述电磁阀、蠕动泵的相关参数，显示所述pH测量系统、蛋白质浓度测量器的测量值。与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛋白质纯化装置，包括依次连接的层析柱、pH调节装置，其特征在于：所述pH调节装置依次连接透析柱、提纯装置、收集罐，所述提纯装置包括纯化槽，在所述纯化槽的两侧分别设置与外界绝缘的金属正、负极板，所述金属正、负极板通过导线、开关与控制系统中的高压电源相接以产生电场。

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质纯化装置，包括依次连接的层析柱、pH调节装置，其特征在于：所述pH调节装置依次连接透析柱、提纯装置、收集罐，所述提纯装置包括纯化槽，在所述纯化槽的两侧分别设置与外界绝缘的金属正、负极板，所述金属正、负极板通过导线、开关与控制系统中的高压电源相接以产生电场。2.根据权利要求1所述的一种蛋白质纯化装置，其特征在于：所述层析柱的顶端与加样室相连。3.根据权利要求1所述的一种蛋白质纯化装置，其特征在于：所述层析柱顶端还与平衡罐相连，所述层析柱的底部与废液罐相连。4.根据权利要求3所述的一种蛋白质纯化装置，其特征在于：所述废液罐通过循环导管与所述平衡罐相连，所述循环导管上设置循环泵，所述循环泵与所述控制系统电连。5.根据权利要求1所述的一种蛋白质纯化装置，其特征在于：所述pH调节装置包括加液池、pH调节池、与pH调节池相连的pH测量系统，所述pH调节池通过一电磁阀与所述加液池底部相连，所述pH测量系统、电磁阀与所述控制系统电连。...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛峰，熊倩，杨明坤，张珈，洪斌，李俊峰，付帅，张书晨，
申请(专利权)人：南昌普威生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36