一种狂犬疫苗核酸消化去除装置的制作方法

本实用新型涉及狂犬疫苗核酸消化技术领域，具体为一种狂犬疫苗核酸消化去除装置。

背景技术：

狂犬疫苗是国内市场上最紧俏的疫苗之一，生产厂家众多，除了少数厂家狂犬疫苗毒株效价高，通过最后稀释，DNA残留没有超标外，其余各厂家包括国外品牌都有DNA残留困扰。因为VERO细胞为肿瘤传代细胞，为避免宿主DNA残留引起的安全考虑，国家要求VERO细胞培养的疫苗，残留DNA不超过100pg/剂。这已达到分离纯化极限。生产厂家采用灌流培养方式提高细胞密度，但细胞越多残留DNA也多，并未解决问题；也有厂家采用不致瘤的原代细胞培养狂犬疫苗，安全性好，没有100pg/剂的要求，但也存在着效价低，大规模培养不稳定生产成本高的缺点，也有厂家采用核酸酶加入料液中降解核酸，但质监部门担心核酸酶残留安全考虑，所以至今没有核酸酶工艺报批。本实用采用固定化在大颗粒层析填料的重组核酸酶，在固定酶床内广谱非限制核酸酶浓度甚至是酶存储液浓度的1-2倍，酶活性可达≥1000kU/mg，高效消化降解各种形式的DNA和RNA为核苷酸/寡核苷酸。将核酸酶固定化在大颗粒层析填料上，解决了大体积溶液酶混合分布不匀，酶与残留DNA接触几率和时间少，而酶床内酶浓度和比活高，酶切效率远远高于溶液中加酶方式，同时固定化酶几乎没有脱落，痕量脱落酶也在后续中空纤维中排出；酶解核酸的同时去除核苷酸，中空纤维超滤膜浓缩疫苗的同时，不断排出消化掉的核苷酸杂质。由于料液超滤体积缩小，提高了料液残留DNA浓度，提高了固定酶床与酶接触时间与几率，提高酶切效率，中空纤维也将脱落的微量核酸酶透出系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种狂犬疫苗核酸消化去除装置，具备更安全、更高效、质量更高和更经济的优点，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种狂犬疫苗核酸消化去除装置，包括酶反应器、进液两路四口阀、调压阀、回流口压力表、中空纤维柱、进口压力表、蠕动泵和放液两路四口阀，酶反应器包括反应器本体、料液/缓冲液进口、填料进口和填料层，反应器本体的上方开设有料液/缓冲液进口，反应器本体的下方开设有填料进口，填料进口与填料层连接，填料层位于反应器本体的内部，反应器本体的底部通过管道连接放液两路四口阀，放液两路四口阀包括收获口、冲洗出口和管道口A，管道口A设置有两组，一组管道口A通过管道与蠕动泵连接，蠕动泵的一端与中空纤维柱的底部连接，中空纤维柱的进口处安装进口压力表，中空纤维柱的侧壁开设有纤维柱透出口，中空纤维柱的顶部安装回流口压力表，中空纤维柱通过管道与调压阀的一端连接，调压阀的另一端与进液两路四口阀连接，进液两路四口阀包括上放气口、冲洗缓冲液进口和管道口B，管道口B设有两组，一组管道口B通过管道与反应器本体的顶部连接。

优选的，所述中空纤维柱的型号选用SU50005RES24S0，内部纤维膜采用去除疏水和电集团的聚醚砜。

优选的，所述填料层的内部填充固定化酶，固定化酶的上下底面安装不锈钢网。

优选的，所述酶反应器的高度为15cm，酶反应器的直径为10cm。

优选的，所述固定化酶的颗粒尺寸为100-300um，40mg/ml载量，比重1.3g/ml。

优选的，所述酶反应器、进液两路四口阀、调压阀、回流口压力表、中空纤维柱、进口压力表、蠕动泵和放液两路四口阀形成循环式结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本狂犬疫苗核酸消化去除装置，通过全封闭管道化避免交叉污染；固定床中核酸酶消化分解狂犬疫苗中的宿主DNA为小核苷酸片段，并被随后的中空纤维柱排出，消除了狂犬疫苗残留DNA隐患；固定化酶防止酶脱落在狂犬疫苗中；中空纤维洗滤掉痕量脱落的核酸酶保证安全，核酸酶螯合在大颗粒层析填料上，形成固定床酶反应器，以前如果核酸酶加在料液中，通过搅拌混合与残留DNA接触并酶解，酶解效率与核酸酶的浓度成正比，当混合体积较大时，由于搅拌不均匀导致核酸酶分布不均，酶解时间很长，效率低，而且由于溶液中酶浓度高，将来分离和去除不干净残余酶。固定酶床方式，强制料液全部流经均匀分布颗粒，消除了混合死角，从原理上提高了酶与残留DNA的接触时间与几率。

本狂犬疫苗核酸消化去除装置，通过将酶固定在填料上，料液中几乎没有，即使脱落的酶，也可以在后续超滤分离，层析纯化排出，狂犬疫苗在酶反应器和中空纤维柱循环，随着纤维柱透出口排出，可以不断从料液/缓冲液进口补充料液，最后补充五倍酶反应器体积的PBS缓冲液洗滤干净系统小核苷酸、宿主蛋白和残留脱落酶，达到qPCR检测核苷酸皮克级，脱落酶未检出标准，使用金属螯合扩张床填料自制固定化核酸酶。酶反应一段时间后，酶活力下降，需要更新固定化酶，这也是系统最大的消耗品，本实用采用扩张床金属螯合核酸酶方式，扩张床填料可以重复更换固定化酶，只需使用EDTA去掉镍离子同时彻底去除核酸酶，随后填料经过1M NaOH清洗除热原及杂质，再用PBS平衡，再挂镍和核酸酶，保证批间稳定性，成本大幅降低为固定化酶的1/10。

附图说明

图1为本实用新型的收获系统连接示意图。

图中：1、酶反应器；11、反应器本体；12、料液/缓冲液进口；13、填料进口；14、填料层；141、固定化酶；142、不锈钢网；2、进液两路四口阀；21、上放气口；22、冲洗缓冲液进口；23、管道口B；3、调压阀；4、回流口压力表；5、中空纤维柱；51、纤维柱透出口；6、进口压力表；7、蠕动泵；8、放液两路四口阀；81、收获口；82、冲洗出口；83、管道口A。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种狂犬疫苗核酸消化去除装置，包括酶反应器1、进液两路四口阀2、调压阀3、回流口压力表4、中空纤维柱5、进口压力表6、蠕动泵7和放液两路四口阀8，酶反应器1包括反应器本体11、料液/缓冲液进口12、填料进口13和填料层14，反应器本体11的上方开设有料液/缓冲液进口12，反应器本体11的下方开设有填料进口13，填料进口13与填料层14连接，填料层14位于反应器本体11的内部，反应器本体11的底部通过管道连接放液两路四口阀8，放液两路四口阀8包括收获口81、冲洗出口82和管道口A83，管道口A83设置有两组，一组管道口A83通过管道与蠕动泵7连接，蠕动泵7的一端与中空纤维柱5的底部连接，中空纤维柱5的进口处安装进口压力表6，中空纤维柱5的侧壁开设有纤维柱透出口51，中空纤维柱5的顶部安装回流口压力表4，中空纤维柱5通过管道与调压阀3的一端连接，调压阀3的另一端与进液两路四口阀2连接，进液两路四口阀2包括上放气口21、冲洗缓冲液进口22和管道口B23，管道口B23设有两组，一组管道口B23通过管道与反应器本体11的顶部连接，中空纤维柱5的型号选用SU50005RES24S0，内部纤维膜采用去除疏水和电集团的聚醚砜，循环流速为400ml/min，透出速度为50ml/min，填料层14的内部填充固定化酶141，固定化酶141的上下底面安装不锈钢网142，酶反应器1的高度为15cm，酶反应器1的直径为10cm，固定化酶141的颗粒尺寸为100-300um，40mg/ml载量，比重1.3g/ml，酶反应器1、进液两路四口阀2、调压阀3、回流口压力表4、中空纤维柱5、进口压力表6、蠕动泵7和放液两路四口阀8形成循环式结构。

工作原理：中空纤维柱5以剪切力4000’循环速度，调压阀3使中空纤维透出速度维持30LMH，料液从填料进口13持续进入，料液均匀流经填料层14，残留DNA与广谱核酸酶接触并消化成小核苷酸，料液随后泵入中空纤维柱5，500KD中空纤维膜将部分小核苷酸和残留蛋白透出系统，浓缩后的狂犬疫苗大分子回流到酶反应器1完成超滤过程；随着小分子液体透出中空纤维柱5，封闭系统压力降低，自动吸入狂犬疫苗料液，形成不断超滤排出核苷酸，浓缩狂犬疫苗，自动补充新料液，直至完成5-20倍狂犬疫苗浓缩，经过了三小时循环酶切，料液中的残留DNA被消化到pg/ml级别，开始洗滤过程：将狂犬疫苗料液更换成带10mM MgCl2的PBS，连接料液/缓冲液进口12，继续循环洗滤，洗滤排出99％剩余小核苷酸、宿主蛋白以及痕量的脱落酶。

综上所述：本狂犬疫苗核酸消化去除装置，通过全封闭管道化避免交叉污染；固定床中核酸酶消化分解狂犬疫苗中的宿主DNA为小核苷酸片段，并被随后的中空纤维柱5排出，消除了狂犬疫苗残留DNA隐患；固定化酶141防止酶脱落在狂犬疫苗中；中空纤维洗滤掉痕量脱落的核酸酶保证安全，核酸酶螯合在大颗粒层析填料上，形成固定床酶反应器1，以前如果核酸酶加在料液中，通过搅拌混合与残留DNA接触并酶解，酶解效率与核酸酶的浓度成正比，当混合体积较大时，由于搅拌不均匀导致核酸酶分布不均，酶解时间很长，效率低，而且由于溶液中酶浓度高，将来分离和去除不干净残余酶。固定酶床方式，强制料液全部流经均匀分布颗粒，消除了混合死角，从原理上提高了酶与残留DNA的接触时间与几率；酶固定在填料上，料液中几乎没有，即使脱落的酶，也可以在后续超滤分离，层析纯化排出，狂犬疫苗在酶反应器1和中空纤维柱5循环，随着纤维柱透出口51排出，可以不断从料液/缓冲液进口12补充料液，最后补充五倍酶反应器1体积的PBS缓冲液洗滤干净系统小核苷酸、宿主蛋白和残留脱落酶，达到qPCR检测核苷酸皮克级，脱落酶未检出标准，使用金属螯合扩张床填料自制固定化核酸酶。酶反应一段时间后，酶活力下降，需要更新固定化酶141，这也是系统最大的消耗品，本实用采用扩张床金属螯合核酸酶方式，扩张床填料可以重复更换固定化酶141，只需使用EDTA去掉镍离子同时彻底去除核酸酶，随后填料经过1MNaOH清洗除热原及杂质，再用PBS平衡，再挂镍和核酸酶，保证批间稳定性，成本大幅降低为固定化酶的1/10。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。