叠加式固定床变相聚焦层析柱制造技术

本实用新型专利技术提供一种叠加式固定床变相聚焦层析柱，并且采用该层析柱同时分离了蚓激酶、超氧化物歧化酶和复合氨基酸，变革现行生物浆料生产线单一产成品现状，在保持原生化制品的质量、产量、能耗、工时等经济核算指标原有的水准前题下，实现同一柱床内对多种药效成份集约化连续分离。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种叠加式固定床变相聚焦层析柱，属于生化分离介质及生化制药领域。
技术介绍
现代生化技术规模化提取生物制品时，普遍遵从唯一靶物质原则，即专一的分离单一物质。比如蚯蚓体是个丰富的天然药物资源宝库，蚓激酶EK，超氧化物歧化酶S0D，复合氨基酸AA是蚯蚓体中有益人体的三种药效成份，为实现它们大规模生产要求，通常需要分头设计三条工艺过程，建设三条生产线，三套人马来完成。对每条工艺而言，收获各自的有效成份之后，其它组分不管有用无用一概作为废弃物处理。究其原因是当代生化分离技术的局限性造就了这种无奈局面，而本质问题是现代生化工业生产过程最精细手段往往涉及色谱分离技术，其有效核心工作部多是一个由同类介质组成的连续相，它只能营造一个最适宜条件，以满足某一种生物制品的提纯要求。两组纯化环境在同一工况区内的不可兼容性早已约定成俗，所以维持这种唯一靶物质原则就在情理之中了。目前，在工业化色谱技术生产生物制品过程中，无论离子交换、分子筛、亲和层析、 分配层析，反相层析等分离技术，无一例外均不可能实现在同一床体内存在多样的柱环境， 难以实现双组或多组分大规模同时分离。这种对获取有效成份唯一性限制，带来后果是浪费资源，效率低下，成本居高。诚然，在生化试验室里，同一柱环境下，阶段洗脱和梯度洗脱措施是可以收获副产品的情况也是常见现象，但工业生产讲究的是“有限工作面，最大荷载量”，因此对层析柱的过饱和上样是惯常做法。在工艺设计之初副产物产率不是优先考虑重点，为利润最大化要求，甚至牺牲少量主产品收率在所不惜。常规柱层析技术不可能为次级产品预留或放大截流空间，面对多组份样品更多情况是用于实验室研究，工业用途局限性大。为更有效地从复杂的生物浆料中获取药效成份，以分离材料为核心的各类技术创新研究是制药行业最热门课题之一。色谱分离过程，一柱多用，进军生产规模化的尝试已成为发展趋势。但时下鲜有普适、高效的研究成果能用于生物浆料的多元产品工业化同步分离提纯。例如中国专利CN200380103597. 2公开了一种连续模拟移动床聚焦层析方法，其有效工作部包含按一定顺序连接在一起的数个区，核心装置是每个区内均装有一个可拆卸的层析柱，将这些层析柱周期性的向上游重置一个区，通过连续的上样和层析柱反复的重置方法，从一个复杂化合物中分离和浓缩多种成分。然而其存在明显的疑惑，例如该技术所用的层析柱反复的重置措施，由于所有柱芯始终由同一种介质装填。这意味着其核心分离部是单一的、连续的固定相，则本质上是一个周期性延长柱体的变通办法。并且由于其宽泛的荷载对象，大量的柱节空间被非靶物质挤占，效率必然降低，这违背工业工艺设计的基本原则一最大限度使用工作面上的有效解析空间，且将笨重的工业用层析柱反复的重置难以在生产场地实现。看来，聚焦技术在工业柱层析上应用需要从两方面入手放弃形成聚焦环境试剂的应用，以及不受限制的扩展可聚焦样品的有效空间。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种叠加式固定床变相聚焦层析柱，变革现行生物浆料生产线单一产成品现状，在保持原生化制品的质量、产量、能耗、工时等经济核算指标原有的水准前题下，实现同一柱床内对多种药效成份集约化连续分离。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案本技术提供一种叠加式固定床变相聚焦层析柱，其至少具有一个工作单元， 包括依次连接的进料管7、用以进行层析的柱体10、出料管及储料罐6，其特征在于，所述工作单元由若干柱段由下至上顺次排列，每一柱段连接有一个变相器，所述变相器是由在所述柱体外的半透膜隔断构成的容器2和横向切入柱芯内的柱芯隔断板1两部分组成，还包括贯穿其中起连接作用的浆料输液管线3，其中，所述半透膜隔断构成的容器2是由半透膜构成分离的腔室，分别供待分离浆料和由输液泵4或输液泵5泵入的操作液短时间滞留和交换溶质，依赖半透膜两侧溶质的交换作用达到操作液物化参数的置换目的，所述柱芯隔断板与柱体之间采取可拆卸的卡箍密封连接方式，所述浆料输液管线3的终端是柱芯隔断板1，该柱芯隔断板的上下两侧分别设有互不导通的三通输液通道及电磁阀门组9，使得在变相器内经过调制后的料液经此分流到下一柱段。其中，根据分离浆料的性质，多组共性的柱段共用一个变相器。其中，柱体还包括筛板。其中，所述的柱体是由若干模包组件层叠紧固而成，所述的模包组件包括封套以及位于所述封套内部的柱芯，所述柱芯沿轴向是由数十，上百乃至千层毫米级厚度的薄片叠加而成。进一步，多工作单元是将所述至少一个工作单元有序叠加，构成多单元叠加装置。 并且柱芯工作部针对不同的靶物质有相应分离柱段，每个柱段具备对应于各自靶物质的柱芯环境，这些不同的柱芯区段彼此叠加以实现工作任务集约化，按照靶物质获取的顺序设计操作液的流径，以实现多种靶物质大规模连续分离。本技术提供的叠加式固定床变相聚焦层析柱的有益效果包括1)从原理上本聚焦技术是自辟蹊径的。是在任意人为预设的柱环境中实现所谓聚焦作用，完全不需要任何梯度类的物化环境，更无须专用化学合成试剂的介入。2)所谓聚焦只是指靶物质在特定的柱段中呈饱和状态聚集，柱段的容积可根据荷载对象浓度大小，进行人为调整，能做到最大限度的利用柱床空间，提高工效。整个工时不会因产品品种增加延长，蚓激酶分离工时反而可以缩短30-50%。3)能够被柱床荷载的有效物质仅限于那些“志在必得”特定的少数种类，未被选定的浆料组分将随流动相流出柱外，最大程度抑制非特异性吸附现象发生。4)完成了对蚯蚓制药“一柱三分”的工艺整合目标，EK质量符合药典指标效价 18000-20000u/mg，蛋白吸收峰278πι 士 2 ；SOD活力回收率80-90% ；AA 18种氨基酸品种齐全。5)在改造已经运转的生物制品流水线时，该技术可派用场。它可以完全保留原流水线工艺过程前题下，额外增加一种或多种新增靶物质的同步分离。这一点，前述任何门类工业生产型聚焦技术均无法胜任。附图说明图1为蚓激酶分离过程中总蛋白，EK，SOD分布图；图2为蚯蚓浆上柱液中氨基酸的薄层层析图谱；图3为各柱段酶活测定曲线；图4A和4B为本技术装置变相器与柱体的工作示意图；图5为离子交换柱装置各柱段截留相应酶活统计图；图6为连续分离EK，SOD, AA离子交换柱的一个工作单元示意图；图7为叠层柱各模包纯化SOD活力回收率。附图标记说明1-柱芯隔断板；2-半透膜隔断构成的容器；3-浆料输液管线； 4-输液泵a ；5-输液泵b ；6-出料管及储料罐；7-进料管；8-筛板；9-电磁阀门组；10-柱体；31-分子筛；32-弱阴离子交换剂；33-强阴离子交换剂。具体实施方式相关专业用语“变相”的双重含义，一个是指多种靶物质在柱床上依次分类聚集现象类似等电点聚焦，但本技术完全不依赖梯度介质的参与，无梯度概念的这种“依次分类聚集”只能称冠以“变相”二字以示区别。另外是指浆料在分离过程中需要通过不同的分离区，每到一处预先设定的区域，就需留下相应的靶物质，然后携带其它待分离溶质进入到下一个预先设定区域，这就需要在进入下一柱段之前对流动相的理化参数进行必要的调整，目的为适应下一个靶物质最适分离条件的需求，此调整过程也称之为“变相”。“变相聚焦”，是指靶物质对分离介质预设部位积聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪宝谦，倪成，
申请(专利权)人：倪宝谦，
类型：实用新型
国别省市：