一种微型切向流过滤模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于生物制药实验用设备技术领域，具体讲就是涉及一种生物制药产 业中微型切向流过滤模拟装置，缩小了模拟装置的体积，提高了模拟测试精度，使得高通量 大批次实验成为可能。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，以单克隆抗体为代表的医用蛋白作为生物制药产业的主要产 品，在医药市场占据着显著地份额。在整个生产工艺中，下游分离纯化工艺的成本占据了总 成本的50 % -80 %，其中切向流膜分离技术在细胞-粗蛋白质分离和蛋白质-蛋白质分离 以及蛋白质溶液更换等方面成为了主要分离手段。
[0003] 近几年来，单克隆抗体产业正在迅速且茁壮地发展，一旦细胞培养工艺被成功建 立，在市场和仿制药物特有程序的压力下，下游分离纯化参数需要在几个月之内被优化和 确定。另外，由于动物源抗体本身价格昂贵，前期优化实验的高成本也让市场主体承担了更 大的风险，一旦实验不成功，会造成巨大损失。因此，建立并完善一套新型过滤技术平台，用 于快速且经济地优化下游膜分离纯化操作参数，成为目前亟待解决的技术难题。
[0004] 为了减少单克隆抗体产业下游分离纯化配方实验的成本，目前在世界范围内，科 研机构在近十年来也开始注意将切向流系统的微型化模拟，这种传统的微型化模拟系统其 研宄方向主要是利用搅拌容器来模拟切向流情况，并没有直接地缩小切向流系统。这种方 式的优点是剪切力的可控操作性以及在更大的单位膜表面积的处理量。但是这种方式也有 明显的缺点，首先是由于安装了微型可变速马达，使得过滤元件的成本极大地增加，使得其 不适于批量生产和大规模应用，同时也使得过滤元件的密封性由于转轴的插入而降低；另 外，通过搅拌而产生的剪切情况未必能准确的呈现普通切向流过滤时的剪切力分布状况， 使实验数据失真。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是针对现有的蛋白质分离试验用微型切向流过滤模拟装置，密 封性能不佳，无法完全精准模拟普通切向流过滤时的剪切力分布状况的技术缺陷，提供一 种细胞、细胞亚颗粒和蛋白质分离配方试验用微型切向流过滤模拟装置，降低了整个装置 的成本，提高了实验室的模拟的真实性和准确度。
[0006] 技术方案
[0007] 为了实现上述技术目的，本发明设计一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于： 它包括原料罐，原料罐中的原料液通过原料罐输出管路上的蠕动泵泵入过滤装置，所述过 滤装置输出端连接有背压阀，背压阀输出端连接回原料罐，所述蠕动泵与过滤装置连接管 路上装有第一压力传感器，所述过滤装置和背压阀连接管路上装有第二传感器；
[0008] 所述原料罐包括罐体，罐体安装在罐底座上，罐体的口部用罐盖密封，所述罐体上 部设有进液管和衬管与外界联通，罐体下部设有出液管与外界联通，所述进液管连接到背 压阀上，所述出液管连接到蠕动泵上；
[0009] 所述过滤装置包括上流通盒体和下流通盒体，上流通盒体和下流通盒体贴合固定 在一起，所述上流通盒体和下流通盒体贴合面间设置有过滤膜，所述上流通盒体下表面设 置有上流道槽，下流通盒体上表面上设置有下流道槽，下流道槽和上流道槽对应，所述上流 道槽的两端分别装有进料装有输入衬管和输出衬管，输入衬管和输出衬管分别连接到蠕动 泵和背压阀上；所述下流道槽连接有出料衬管与外界联通；
[0010] 所述上流通盒体和下流通盒体之间装有密封圈进行密封。
[0011] 进一步，所述出料衬管穿过下流通盒体与外界联通。
[0012] 进一步，所述密封圈装在上流通盒体下表面的安装槽内或下流通盒体上表
[0013] 面的安装槽内。
[0014] 进一步，所述原料罐上还连接有补料罐，所述补料罐与衬管连接。
[0015] 进一步，所述下流道槽和上流道槽的流道形状是螺旋形或矩形或环形。
[0016] 进一步，所述蠕动泵为多头蠕动泵，泵头数量为1~6个，多台蠕动泵可平行使 用。
[0017] 有益效果
[0018] 本实用新型所提供的一种微型切向流过滤模拟装置，利用微型切向流过滤装置， 使其有至少两个大气压的密封强度，流体在过滤装置中沿着流道流动并在流道间不发生渗 漏，结合微型原料罐，实现了模拟装置的微型化，从而又可能实现高价值生物制剂低成本、 高速度、高通量的下游工艺快速开发，节约了开发成本，缩短了开发周期。
【附图说明】
[0019] 附图1是本实用新型第一实施例的连接关系示意图。
[0020] 附图2是本实用新型第一实施例中原料罐结构示意图。
[0021] 附图3是本实用新型第一实施例中过滤装置结构示意图。
[0022] 附图4是本实用新型第一实施例中过滤装置俯视图。
[0023] 附图5是本实用新型第一实施例中上流通盒体仰视图。
[0024] 附图6是本实用新型第一实施例中下流通盒体结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。
[0026] 实施例1，如附图2所示，所述原料罐1包括罐体101，罐体101安装在罐底座102 上，罐体101的口部用罐盖103密封，所述罐体101上部设有进液管104和衬管105与外界 联通，罐体101下部设有出液管106与外界联通，所述进液管104连接到背压阀4上，所述 出液管106连接到蠕动泵2上。
[0027] 如附图3、4和5所示，所述过滤装置3包括上流通盒体301和下流通盒体302,上 流通盒体301和下流通盒体302贴合固定在一起，所述上流通盒体301和下流通盒体302 贴合面间设置有过滤膜303,所述上流通盒体301下表面设置有上流道槽301a，下流通盒体 302上表面上设置有下流道槽302a，下流道槽302a和上流道槽301a对应，所述上流道槽 301a的两端分别装有进料装有输入衬管304和输出衬管305,输入衬管304和输出衬管305 分别连接到蠕动泵2和背压阀4上；所述下流道槽302a连接有出料衬管306与外界联通；
[0028] 所述上流通盒体301和下流通盒体302之间装有密封圈307进行密封。
[0029] 所述出料衬管306穿过下流通盒体302与外界联通。
[0030] 所述密封圈307装在上流通盒体301下表面的安装槽内。
[0031] 所述原料罐1上还连接有补料罐7,所述补料罐7与衬管105连接。
[0032] 所述下流道槽302a和上流道槽301a的流道形状是螺旋形。
[0033] 所述懦动栗2为多头懦动栗，栗头数莖为1~6个。
[0034] 实施例2
[0035] 所述下流道302a和上流道槽301a的流道形状为矩形。
[0036] 实施例3
[0037] 所述下流道302a和上流道槽301a的流道形状为环形。
[0038] 实施例4
[0039] 所述密封圈307装在下流通盒体302上表面的安装槽内。
[0040] 本发明中将原料液从原输出管路上的蠕动泵2泵入过滤装置3,经过过滤膜303过 滤，后从下流通盒体302中下流道槽302a经出料衬管306流出，检测得到待测物质的性能。 整个装置使其有至少两个大气压的密封强度，流体在过滤装置中沿着流道流动并在流道间 不发生渗漏，结合微型原料罐，实现了模拟装置的微型化，从而又可能实现高价值生物制剂 低成本、高速度、高通量的下游工艺快速开发，节约了开发成本，缩短了开发周期，采用本发 明提供的过滤装置和实验室大型过滤设备进行试验比较试验参数和试验结果如下：
[0041] 表1 :操作条件
【主权项】
1. 一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于：它包括原料罐（I)，原料罐（1)中的原 料液通过原料罐（1)输出管路上的蠕动泵（2)泵入过滤装置（3)，所述过滤装置（3)输出端 连接有背压阀（4)，背压阀（4)输出端连接回原料罐（1)，所述蠕动泵（2)与过滤装置（3) 连接管路上装有第一压力传感器（5)，所述过滤装置（3)和背压阀（4)连接管路上装有第二 传感器（6); 所述原料罐（1)包括罐体（101)，罐体（101)安装在罐底座（102)上，罐体（101)的口 部用罐盖（103)密封，所述罐体（101)上部设有进液管（104)和衬管（105)与外界联通，罐 体（101)下部设有出液管（106)与外界联通，所述进液管（104)连接到背压阀⑷上，所述 出液管（106)连接到蠕动泵（2)上； 所述过滤装置（3)包括上流通盒体（301)和下流通盒体（302)，上流通盒体（301)和 下流通盒体（302)贴合固定在一起，所述上流通盒体（301)和下流通盒体（302)贴合面间 设置有过滤膜（303)，所述上流通盒体（301)下表面设置有上流道槽（301a)，下流通盒体 (302)上表面上设置有下流道槽（302a)，下流道槽（302a)和上流道槽（301a)对应，所述 上流道槽（301a)的两端分别装有进料装有输入衬管（304)和输出衬管（305)，输入衬管 (304)和输出衬管（305)分别连接到蠕动泵（2)和背压阀（4)上；所述下流道槽（302a)连 接有出料衬管（306)与外界联通； 所述上流通盒体（301)和下流通盒体（302)之间装有密封圈（307)进行密封。
2. 如权利要求1所述的一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于：所述出料衬管 (306) 穿过下流通盒体（302)与外界联通。
3. 如权利要求1所述的一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于：所述密封圈 (307) 装在上流通盒体（301)下表面的安装槽内或下流通盒体（302)上表面的安装槽内。
4. 如权利要求1所述的一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于：所述原料罐（1) 上还连接有补料罐（7)，所述补料罐（7)与衬管（105)连接。
5. 如权利要求1所述的一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于：所述下流道槽 (302a)和上流道槽（301a)的流道形状是螺旋形或矩形或环形。
6. 如权利要求1所述的一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于：所述蠕动泵（2) 为多头蠕动泵，泵头数量为1~6个。
【专利摘要】一种微型切向流过滤模拟装置，其特征在于:它包括原料罐(1)，原料罐(1)中的原料液通过原料罐(1)输出管路上的蠕动泵(2)泵入过滤装置(3)，所述过滤装置(3)输出端连接有背压阀(4)，背压阀(4)输出端连接回原料罐(1)，所述蠕动泵(2)与过滤装置(3)连接管路上装有第一压力传感器(5)，所述过滤装置(3)和背压阀(4)连接管路上装有第二传感器(6)；本实用新型利用微型切向流过滤装置，使其有至少两个大气压的密封强度，流体在过滤装置中沿着流道流动并在流道间不发生渗漏，结合微型原料罐，实现了模拟装置的微型化，从而又可能实现高价值生物制剂低成本、高速度、高通量的下游工艺快速开发，节约了开发成本，缩短了开发周期。
【IPC分类】C07K1-34, C12M1-12, C12M1-34
【公开号】CN204550580
【申请号】CN201520138512
【发明人】关岳, 隋朔, 王世立, 王 华
【申请人】华东理工大学, 上海舜宇恒平科学仪器有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月10日