一种连续流层析系统的制作方法

1.本发明涉及食品、药品包装机械技术领域，尤其涉及一种连续流层析系统。


背景技术：

2.在制药、食品、保健品、化工等加工领域，某些产品的纯化需要使用制备色谱，目前常用的制备色谱为单柱系统，此系统的优点在于操作简单、适用于各种场景，同时也存在以下缺点：1)上样、洗脱和重生，三者不能同时进行，例如上样时洗脱流路是闲置的，而洗脱时上样流路是闲置的，生产不连续，效率低下；2)填料利用率低，如在吸附场景下为了保证需要吸附的目标物不从柱中流出，而不能让填料吸附达到饱和。此外，还存在智能化程度不足等缺点。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生产连续、生产效率高、填料利用率高的连续流层析系统。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种连续流层析系统，包括多根层析柱以及与多根层析柱分别连接的上样装置、洗脱装置、重生装置、排废支路和收集装置，所述层析柱上连接有第一循环支路以及第二循环支路，所述第一循环支路与第二循环支路通过一根循环总管连通，所述循环总管上设有用于检测目标物浓度的第一紫外检测装置。
6.作为上述技术方案的进一步改进：
7.连续流层析系统还包括上样支路、第一洗脱重生支路、第二洗脱重生支路及切换阀，所述洗脱装置及重生装置均与切换阀的第一接口连接，所述切换阀的第二接口与各第一洗脱重生支路连接，切换阀的第三接口与各第二洗脱重生支路连接，切换阀的第四接口与收集装置连接，各所述上样支路、第一循环支路及第一洗脱重生支路均与层析柱的入口端连接，各所述排废支路、第二循环支路及第二洗脱重生支路均与层析柱的出口端连接。
8.所述上样装置的出口处设有第二紫外检测装置，所述切换阀与所述收集装置之间设有第三紫外检测装置，各所述排废支路连接一第四紫外检测装置。
9.所述上样装置包括依次连接的原料泵、第一气泡陷阱和第一流量计，所述第一流量计与所述上样支路连接。
10.所述第一流量计的出口处还设有第一压强检测部件。
11.所述洗脱装置包括洗脱液泵，所述重生装置包括重生液泵，所述洗脱液泵及重生液泵的出口均与第二气泡陷阱的入口连接，所述第二气泡陷阱的出口端与第二流量计和切换阀依次连接。
12.所述第二流量计的出口侧还设有第一检测组件，所述第一检测组件包括第二压强检测部件、第一ph检测部件及第一电导传感器。
13.所述切换阀与所述收集装置之间设有第二检测组件，所述第二检测组件包括第三
压强检测部件、第二ph检测部件、及第二电导传感器。
14.所述上样支路、第一洗脱重生支路、第二洗脱重生支路、第一循环支路、第二循环支路及排废支路的两端均设有第一开关阀。
15.各所述层析柱的入口处及出口处均设有第二开关阀。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明公开的连续流层析系统，包括多根层析柱及与多根层析柱分别连接的上样装置、洗脱装置、重生装置、排废支路和收集装置，即可对各层析柱进行上样、洗脱和重生，且废液通过排液支路排出，需要收集的液体通过收集装置收集；各层析柱上连接第一循环支路和第二循环支路，且第一循环支路和第二循环支路通过一根循环总管连接，构成内循环流路，通过内循环流路使得各层析柱之间可以互相连通或断开，即可对各层析柱进行连续工艺，相较于单柱层析系统，本连续流层析系统的上样、洗脱、重生三者可以在不同的层析柱上进行，生产连续性好，效率较高，且循环总管上设有用于检测目标化合物浓度的第一紫外检测装置，当第一紫外检测装置检测到目标化合物，即表明层析柱内填料吸附达到饱和，包含目标物的上样原液可以通过内循环流路进入下一根层析柱内，既不会浪费上样原液中的目标物，层析柱内的填料吸附也能达到饱和，填料利用率高。
附图说明
17.图1是本发明一种连续流层析系统的结构示意图。
18.图2是本发明的流程结构示意图(a为对柱1、柱2进行上样，b为对柱3进行洗脱重生)。
19.图3是本发明的流程结构示意图(a为对柱2进行上样，b为对柱3、柱1进行洗脱重生)。
20.图中各标号表示：1、层析柱；2、上样装置；21、上样支路；22、第二紫外检测装置；23、原料泵；24、第一气泡陷阱；25、第一流量计；26、第一压强检测部件；3、洗脱装置；31、洗脱液泵；4、重生装置；42、重生液泵；5、排废支路；6、收集装置；7、循环总管；71、第一循环支路；72、第二循环支路；73、第一紫外检测装置；8、切换阀；81、第一洗脱重生支路；82、第二洗脱重生支路；9、第三紫外检测装置；10、第四紫外检测装置；11、第二气泡陷阱；12、第二流量计；13、第二压强检测部件；14、第一ph检测部件；15、第一电导传感器；16、第三压强检测部件；17、第二ph检测部件；18、第二电导传感器；19、第一开关阀；20、第二开关阀。
具体实施方式
21.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
22.如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
23.图1至图3示出了本发明连续流层析系统的一种实施例，本实施例的连续流层析系
统，包括多根层析柱1以及与多根层析柱1分别连接的上样装置2、洗脱装置3、重生装置4、排废支路5和收集装置6，层析柱1上连接有第一循环支路71以及第二循环支路72，第一循环支路71与第二循环支路72通过一根循环总管7连通，循环总管7上设有用于检测目标物浓度的第一紫外检测装置73。
24.该连续流层析系统，包括多根层析柱1及与多根层析柱1分别连接的上样装置2、洗脱装置3、重生装置4、排废支路5和收集装置6，即可对各层析柱1进行上样、洗脱和重生，且废液通过排废支路5排出，需要收集的液体通过收集装置6收集；各层析柱1上连接第一循环支路71和第二循环支路72，且第一循环支路71和第二循环支路72通过一根循环总管7连接，构成内循环流路，通过内循环流路使得各层析柱1之间可以互相连通或断开，即可对各层析柱1进行连续工艺，相较于单柱层析系统，本发明连续流层析系统的上样、洗脱、重生三者可以在不同的层析柱1上同时进行，生产连续性好，效率较高，且循环总管7上设有用于检测目标化合物浓度的第一紫外检测装置73，当第一紫外检测装置73检测到目标化合物，即表明层析柱1内填料吸附达到饱和，包含目标物的上样原液可以通过内循环流路进入下一根层析柱1内，既不会浪费上样原液中的目标物，层析柱1内的填料吸附也能达到饱和，填料利用率高。
25.进一步地，该连续流层析系统通过一根循环总管7连通第一循环支路71和第二循环支路72，连接方式实现了多样化，可在上样过程中选择任意层析柱1进行，也可根据单个层析柱1出现故障等情况改变连接方式；同时简化了管路结构；并且，本发明将第一紫外检测装置73安装在循环总管7上，只需要一个检测装置即可对上样的过程进行检测，判断第一个上样的层析柱1工作情况，结构简单，成本低廉。
26.本实施例中，连续流层析系统还包括上样支路21、第一洗脱重生支路81、第二洗脱重生支路82及切换阀8，洗脱装置3及重生装置4均与切换阀8的第一接口连接，切换阀8的第二接口与各第一洗脱重生支路81连接，切换阀8的第三接口与各第二洗脱重生支路82连接，切换阀8的第四接口与收集装置6连接，各上样支路21、第一循环支路71及第一洗脱重生支路81均与层析柱1的入口端连接，各排废支路5、第二循环支路72及第二洗脱重生支路82均与层析柱1的出口端连接。上样装置2通过控制各上样支路21的通断，来对各层析柱1进行上样，形成上样流路；通过切换阀8可以选择对各层析柱1进行洗脱或重生，通过控制各第一洗脱重生支路81和第二洗脱重生支路82的通断，使得洗脱液或重生液通过某一个或多个层析柱1，形成洗脱和重生两个流路；洗脱或重生完毕的液体，需要收集的进入收集装置6，废液则通过各排废支路5排出，形成排废流路。
27.本实施例中，上样装置2的出口处设有第二紫外检测装置22，切换阀8与收集装置6之间设有第三紫外检测装置9，各排废支路5连接一第四紫外检测装置10。通过对第一紫外检测装置73、第二紫外检测装置22、第三紫外检测装置9及第四紫外检测装置10检测数据的分析，可实现对每一根柱与目标化合物结合时饱和度的智能判断，并以此智能切换流路，智能化程度高。
28.本实施例中，上样装置2包括依次连接的原料泵23、第一气泡陷阱24和第一流量计25，第一流量计25与上样支路21连接。上样原液从原料泵23进入第一气泡陷阱24进行气泡消除，通过第一流量计25进行流量检测，再通过上样支路21进入层析柱1。
29.进一步优选地，本实施例中，第一流量计25的出口处还设有第一压强检测部件26。
对上样原液进行流量和压强检测后再进入层析柱1。
30.本实施例中，洗脱装置3包括洗脱液泵31，重生装置4包括重生液泵42，洗脱液泵31及重生液泵42的出口均与第二气泡陷阱11的入口连接，第二气泡陷阱11的出口端与第二流量计12和切换阀8依次连接。洗脱液从洗脱液泵31，或重生液从重生液泵42进入第二气泡陷阱11进行气泡消除，通过第二流量计12进行流量检测，再通过切换阀8进入各层析柱1。
31.进一步优选地，本实施例中，第二流量计12的出口侧还设有第一检测组件，第一检测组件包括第二压强检测部件13、第一ph检测部件14及第一电导传感器15。洗脱液从洗脱液泵31，或重生液从重生液泵42通过第二流量计12进行流量检测后，再通过第二压强检测部件13、第一ph检测部件14及第一电导传感器15进行检测，然后再进入各层析柱1。
32.本实施例中，切换阀8与收集装置6之间设有第二检测组件，第二检测组件包括第三压强检测部件16、第二ph检测部件17、及第二电导传感器18。对层析柱1进行上样或洗脱重生后需要收集的液体，经过第三压强检测部件16、第二ph检测部件17、及第二电导传感器18检测后进入收集装置6。
33.本实施例中，上样支路21、第一洗脱重生支路81、第二洗脱重生支路82、第一循环支路71、第二循环支路72及排废支路5的两端均设有第一开关阀19。设置第一开关阀19，便于对各支路的通断进行控制，避免因系统庞大，各支路长度较长而导致对各支路的通断控制不及时而影响层析柱1的工艺。
34.本实施例中，各层析柱1的入口处及出口处均设有第二开关阀20。通过第二开关阀20可以控制层析柱1入口和出口的总通断。
35.以三个层析柱1为例(从左到右依次记为柱1、柱2及柱3)，说明本发明连续流层析系统的其中两种工作流程。
36.第一种，如图2所示，其中，图2a和图2b为同时进行的工艺过程，为了能更清楚的表达，将其以2个示意图分别表示：
37.1)、将包含至少一种目标化合物的原料溶液通过柱1，并且将来自柱1的流出液导入到柱2中；
38.2)、将清洗液体通过与目标化合物结合完成的柱1，并将清洗液体流出液导入到柱2；
39.3)、将所述原料溶液重新导入到柱2，并且将来自柱2的流出液导入到柱3中，洗脱、重生柱1；
40.4)、将清洗液体通过与目标化合物结合完成的柱2，并将清洗液体流出液导入到柱3；
41.5)、将所述原料溶液重新导入到柱3，并且将来自柱3的流出液导入到柱1中，洗脱、重生柱2；
42.6)、将清洗液体通过与目标化合物结合完成的柱3，并将清洗液体流出液导入到柱1；
43.7)、将所述原料溶液重新导入到柱1，并且将来自柱1的流出液导入到柱2中，洗脱、重生柱3；
44.8)、重复以上步骤。
45.第二种，如图3所示，其中，图3a和图3b为同时进行的工艺过程，为了能更清楚的表
达，将其以2个示意图分别表示：
46.1)、将包含至少一种目标化合物的原料溶液通过柱1，并且将来自柱1的流出液导入到柱2中，从柱2流出至排废支路5排出(此时柱3不运行)；
47.2)、柱1达到饱和后，将所述原料溶液直接导入到柱2，并将清洗液体通过与目标化合物结合完成的柱1，清洗液体流出液导入到柱3。(清洗液通过饱和的柱1这一过程叫洗涤，柱1饱和是柱1
‘
吸附’的蛋白质满了，另外柱1内还有一部分未被
‘
吸附’的蛋白质，所以通过洗涤，将未被吸附的蛋白质以及柱1内剩余的原料洗涤至柱3防止蛋白质浪费)；
48.3)、柱1洗涤完成后，柱1内只剩下被
‘
吸附’的蛋白质，随后将来自柱2的流出液导入到柱3，洗脱、重生柱1(洗脱是将柱内吸附的蛋白质洗脱出，从图中顶部出口排出，重生通入溶液将柱1恢复功能，重生液体同样从图中顶部另一出口排出)；
49.4)、将所述的原料溶液重新导入柱3，并将清洗液体通过与目标化合物结合完成的柱2，清洗液体流出液导入到柱1；
50.5)、随后将来自柱3的流出液导入到柱1，洗脱、重生柱2；
51.6)、将所述的原料溶液重新导入柱1，并将清洗液体通过与目标化合物结合完成的柱3，清洗液体流出液导入到柱2；
52.7)、随后将来自柱1的流出液导入到柱2，洗脱、重生柱3；
53.8)、重复以上步骤。
54.以上两种方案视柱空闲情况选择。
55.本发明的连续流层析系统具备以下优点：
56.第一、将原料溶液导入到每一根柱中进行与目标化合物结合时，都在此柱后串联了一根保险柱。如此可使此柱与目标化合物结合至完全饱和，而不会损失目标化合物。
57.第二、使用原料泵将原料溶液导入到每一根柱中进行与目标化合物结合的同时也在对结合完且清洗好的柱进行洗脱、重生，生产连续、高效。
58.第三、通过对四个uv检测器数据的分析可实现对每一根柱与目标化合物结合时饱和度的智能判断，并以此智能切换流路，智能化程度高。
59.需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围。