一種微型切向流過濾模擬裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于生物制藥實(shí)驗(yàn)用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體講就是涉及一種生物制藥產(chǎn) 業(yè)中微型切向流過濾模擬裝置，縮小了模擬裝置的體積，提高了模擬測(cè)試精度，使得高通量 大批次實(shí)驗(yàn)成為可能。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的發(fā)展，以單克隆抗體為代表的醫(yī)用蛋白作為生物制藥產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn) 品，在醫(yī)藥市場(chǎng)占據(jù)著顯著地份額。在整個(gè)生產(chǎn)工藝中，下游分離純化工藝的成本占據(jù)了總 成本的50 % -80 %，其中切向流膜分離技術(shù)在細(xì)胞-粗蛋白質(zhì)分離和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)分離 以及蛋白質(zhì)溶液更換等方面成為了主要分離手段。
[0003] 近幾年來，單克隆抗體產(chǎn)業(yè)正在迅速且茁壯地發(fā)展，一旦細(xì)胞培養(yǎng)工藝被成功建 立，在市場(chǎng)和仿制藥物特有程序的壓力下，下游分離純化參數(shù)需要在幾個(gè)月之內(nèi)被優(yōu)化和 確定。另外，由于動(dòng)物源抗體本身價(jià)格昂貴，前期優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的高成本也讓市場(chǎng)主體承擔(dān)了更 大的風(fēng)險(xiǎn)，一旦實(shí)驗(yàn)不成功，會(huì)造成巨大損失。因此，建立并完善一套新型過濾技術(shù)平臺(tái)，用 于快速且經(jīng)濟(jì)地優(yōu)化下游膜分離純化操作參數(shù)，成為目前亟待解決的技術(shù)難題。
[0004] 為了減少單克隆抗體產(chǎn)業(yè)下游分離純化配方實(shí)驗(yàn)的成本，目前在世界范圍內(nèi)，科 研機(jī)構(gòu)在近十年來也開始注意將切向流系統(tǒng)的微型化模擬，這種傳統(tǒng)的微型化模擬系統(tǒng)其 研宄方向主要是利用攪拌容器來模擬切向流情況，并沒有直接地縮小切向流系統(tǒng)。這種方 式的優(yōu)點(diǎn)是剪切力的可控操作性以及在更大的單位膜表面積的處理量。但是這種方式也有 明顯的缺點(diǎn)，首先是由于安裝了微型可變速馬達(dá)，使得過濾元件的成本極大地增加，使得其 不適于批量生產(chǎn)和大規(guī)模應(yīng)用，同時(shí)也使得過濾元件的密封性由于轉(zhuǎn)軸的插入而降低；另 外，通過攪拌而產(chǎn)生的剪切情況未必能準(zhǔn)確的呈現(xiàn)普通切向流過濾時(shí)的剪切力分布狀況， 使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)失真。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)分離試驗(yàn)用微型切向流過濾模擬裝置，密 封性能不佳，無法完全精準(zhǔn)模擬普通切向流過濾時(shí)的剪切力分布狀況的技術(shù)缺陷，提供一 種細(xì)胞、細(xì)胞亞顆粒和蛋白質(zhì)分離配方試驗(yàn)用微型切向流過濾模擬裝置，降低了整個(gè)裝置 的成本，提高了實(shí)驗(yàn)室的模擬的真實(shí)性和準(zhǔn)確度。
[0006] 技術(shù)方案
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于： 它包括原料罐，原料罐中的原料液通過原料罐輸出管路上的蠕動(dòng)泵泵入過濾裝置，所述過 濾裝置輸出端連接有背壓閥，背壓閥輸出端連接回原料罐，所述蠕動(dòng)泵與過濾裝置連接管 路上裝有第一壓力傳感器，所述過濾裝置和背壓閥連接管路上裝有第二傳感器；
[0008] 所述原料罐包括罐體，罐體安裝在罐底座上，罐體的口部用罐蓋密封，所述罐體上 部設(shè)有進(jìn)液管和襯管與外界聯(lián)通，罐體下部設(shè)有出液管與外界聯(lián)通，所述進(jìn)液管連接到背 壓閥上，所述出液管連接到蠕動(dòng)泵上；
[0009] 所述過濾裝置包括上流通盒體和下流通盒體，上流通盒體和下流通盒體貼合固定 在一起，所述上流通盒體和下流通盒體貼合面間設(shè)置有過濾膜，所述上流通盒體下表面設(shè) 置有上流道槽，下流通盒體上表面上設(shè)置有下流道槽，下流道槽和上流道槽對(duì)應(yīng)，所述上流 道槽的兩端分別裝有進(jìn)料裝有輸入襯管和輸出襯管，輸入襯管和輸出襯管分別連接到蠕動(dòng) 泵和背壓閥上；所述下流道槽連接有出料襯管與外界聯(lián)通；
[0010] 所述上流通盒體和下流通盒體之間裝有密封圈進(jìn)行密封。
[0011] 進(jìn)一步，所述出料襯管穿過下流通盒體與外界聯(lián)通。
[0012] 進(jìn)一步，所述密封圈裝在上流通盒體下表面的安裝槽內(nèi)或下流通盒體上表
[0013] 面的安裝槽內(nèi)。
[0014] 進(jìn)一步，所述原料罐上還連接有補(bǔ)料罐，所述補(bǔ)料罐與襯管連接。
[0015] 進(jìn)一步，所述下流道槽和上流道槽的流道形狀是螺旋形或矩形或環(huán)形。
[0016] 進(jìn)一步，所述蠕動(dòng)泵為多頭蠕動(dòng)泵，泵頭數(shù)量為1~6個(gè)，多臺(tái)蠕動(dòng)泵可平行使 用。
[0017] 有益效果
[0018] 本實(shí)用新型所提供的一種微型切向流過濾模擬裝置，利用微型切向流過濾裝置， 使其有至少兩個(gè)大氣壓的密封強(qiáng)度，流體在過濾裝置中沿著流道流動(dòng)并在流道間不發(fā)生滲 漏，結(jié)合微型原料罐，實(shí)現(xiàn)了模擬裝置的微型化，從而又可能實(shí)現(xiàn)高價(jià)值生物制劑低成本、 高速度、高通量的下游工藝快速開發(fā)，節(jié)約了開發(fā)成本，縮短了開發(fā)周期。
【附圖說明】
[0019] 附圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的連接關(guān)系示意圖。
[0020] 附圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中原料罐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 附圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中過濾裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 附圖4是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中過濾裝置俯視圖。
[0023] 附圖5是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中上流通盒體仰視圖。
[0024] 附圖6是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中下流通盒體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0026] 實(shí)施例1，如附圖2所示，所述原料罐1包括罐體101，罐體101安裝在罐底座102 上，罐體101的口部用罐蓋103密封，所述罐體101上部設(shè)有進(jìn)液管104和襯管105與外界 聯(lián)通，罐體101下部設(shè)有出液管106與外界聯(lián)通，所述進(jìn)液管104連接到背壓閥4上，所述 出液管106連接到蠕動(dòng)泵2上。
[0027] 如附圖3、4和5所示，所述過濾裝置3包括上流通盒體301和下流通盒體302,上 流通盒體301和下流通盒體302貼合固定在一起，所述上流通盒體301和下流通盒體302 貼合面間設(shè)置有過濾膜303,所述上流通盒體301下表面設(shè)置有上流道槽301a，下流通盒體 302上表面上設(shè)置有下流道槽302a，下流道槽302a和上流道槽301a對(duì)應(yīng)，所述上流道槽 301a的兩端分別裝有進(jìn)料裝有輸入襯管304和輸出襯管305,輸入襯管304和輸出襯管305 分別連接到蠕動(dòng)泵2和背壓閥4上；所述下流道槽302a連接有出料襯管306與外界聯(lián)通；
[0028] 所述上流通盒體301和下流通盒體302之間裝有密封圈307進(jìn)行密封。
[0029] 所述出料襯管306穿過下流通盒體302與外界聯(lián)通。
[0030] 所述密封圈307裝在上流通盒體301下表面的安裝槽內(nèi)。
[0031] 所述原料罐1上還連接有補(bǔ)料罐7,所述補(bǔ)料罐7與襯管105連接。
[0032] 所述下流道槽302a和上流道槽301a的流道形狀是螺旋形。
[0033] 所述懦動(dòng)栗2為多頭懦動(dòng)栗，栗頭數(shù)莖為1~6個(gè)。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] 所述下流道302a和上流道槽301a的流道形狀為矩形。
[0036] 實(shí)施例3
[0037] 所述下流道302a和上流道槽301a的流道形狀為環(huán)形。
[0038] 實(shí)施例4
[0039] 所述密封圈307裝在下流通盒體302上表面的安裝槽內(nèi)。
[0040] 本發(fā)明中將原料液從原輸出管路上的蠕動(dòng)泵2泵入過濾裝置3,經(jīng)過過濾膜303過 濾，后從下流通盒體302中下流道槽302a經(jīng)出料襯管306流出，檢測(cè)得到待測(cè)物質(zhì)的性能。 整個(gè)裝置使其有至少兩個(gè)大氣壓的密封強(qiáng)度，流體在過濾裝置中沿著流道流動(dòng)并在流道間 不發(fā)生滲漏，結(jié)合微型原料罐，實(shí)現(xiàn)了模擬裝置的微型化，從而又可能實(shí)現(xiàn)高價(jià)值生物制劑 低成本、高速度、高通量的下游工藝快速開發(fā)，節(jié)約了開發(fā)成本，縮短了開發(fā)周期，采用本發(fā) 明提供的過濾裝置和實(shí)驗(yàn)室大型過濾設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)比較試驗(yàn)參數(shù)和試驗(yàn)結(jié)果如下：
[0041] 表1 :操作條件
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于：它包括原料罐（I)，原料罐（1)中的原 料液通過原料罐（1)輸出管路上的蠕動(dòng)泵（2)泵入過濾裝置（3)，所述過濾裝置（3)輸出端 連接有背壓閥（4)，背壓閥（4)輸出端連接回原料罐（1)，所述蠕動(dòng)泵（2)與過濾裝置（3) 連接管路上裝有第一壓力傳感器（5)，所述過濾裝置（3)和背壓閥（4)連接管路上裝有第二 傳感器（6); 所述原料罐（1)包括罐體（101)，罐體（101)安裝在罐底座（102)上，罐體（101)的口 部用罐蓋（103)密封，所述罐體（101)上部設(shè)有進(jìn)液管（104)和襯管（105)與外界聯(lián)通，罐 體（101)下部設(shè)有出液管（106)與外界聯(lián)通，所述進(jìn)液管（104)連接到背壓閥⑷上，所述 出液管（106)連接到蠕動(dòng)泵（2)上； 所述過濾裝置（3)包括上流通盒體（301)和下流通盒體（302)，上流通盒體（301)和 下流通盒體（302)貼合固定在一起，所述上流通盒體（301)和下流通盒體（302)貼合面間 設(shè)置有過濾膜（303)，所述上流通盒體（301)下表面設(shè)置有上流道槽（301a)，下流通盒體 (302)上表面上設(shè)置有下流道槽（302a)，下流道槽（302a)和上流道槽（301a)對(duì)應(yīng)，所述 上流道槽（301a)的兩端分別裝有進(jìn)料裝有輸入襯管（304)和輸出襯管（305)，輸入襯管 (304)和輸出襯管（305)分別連接到蠕動(dòng)泵（2)和背壓閥（4)上；所述下流道槽（302a)連 接有出料襯管（306)與外界聯(lián)通； 所述上流通盒體（301)和下流通盒體（302)之間裝有密封圈（307)進(jìn)行密封。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于：所述出料襯管 (306) 穿過下流通盒體（302)與外界聯(lián)通。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于：所述密封圈 (307) 裝在上流通盒體（301)下表面的安裝槽內(nèi)或下流通盒體（302)上表面的安裝槽內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于：所述原料罐（1) 上還連接有補(bǔ)料罐（7)，所述補(bǔ)料罐（7)與襯管（105)連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于：所述下流道槽 (302a)和上流道槽（301a)的流道形狀是螺旋形或矩形或環(huán)形。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于：所述蠕動(dòng)泵（2) 為多頭蠕動(dòng)泵，泵頭數(shù)量為1~6個(gè)。
【專利摘要】一種微型切向流過濾模擬裝置，其特征在于:它包括原料罐(1)，原料罐(1)中的原料液通過原料罐(1)輸出管路上的蠕動(dòng)泵(2)泵入過濾裝置(3)，所述過濾裝置(3)輸出端連接有背壓閥(4)，背壓閥(4)輸出端連接回原料罐(1)，所述蠕動(dòng)泵(2)與過濾裝置(3)連接管路上裝有第一壓力傳感器(5)，所述過濾裝置(3)和背壓閥(4)連接管路上裝有第二傳感器(6)；本實(shí)用新型利用微型切向流過濾裝置，使其有至少兩個(gè)大氣壓的密封強(qiáng)度，流體在過濾裝置中沿著流道流動(dòng)并在流道間不發(fā)生滲漏，結(jié)合微型原料罐，實(shí)現(xiàn)了模擬裝置的微型化，從而又可能實(shí)現(xiàn)高價(jià)值生物制劑低成本、高速度、高通量的下游工藝快速開發(fā)，節(jié)約了開發(fā)成本，縮短了開發(fā)周期。
【IPC分類】C07K1-34, C12M1-12, C12M1-34
【公開號(hào)】CN204550580
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520138512
【發(fā)明人】關(guān)岳, 隋朔, 王世立, 王 華
【申請(qǐng)人】華東理工大學(xué), 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月10日