一种大豆磷脂柱层析提纯设备

1.本发明涉及大豆磷脂提纯设备技术领域，具体公开了一种大豆磷脂柱层析提纯设备。


背景技术：

2.研究表明大豆磷脂中磷脂酰胆碱（pc）的含量为30%，以大豆磷脂为原料依次通过萃取、沉淀、吸附、柱层析等方法可提取纯度高达 84% 以上的磷脂酰胆碱。现有层析柱提取磷脂酰胆碱的过程中，先将经过浓缩后的大豆磷脂萃取液通入层析柱中，经过内部固定相的吸附作用将磷脂酰胆碱吸附，然后再使用洗脱剂将磷脂酰胆碱冲下，最后将洗脱剂浓缩、干燥后得到最终产品。
3.例如申请号为2020210194856的实用新型专利就公开了一种磷脂类化合物分离专用层析柱，包括柱体，柱体的一端连接有衔接结构，注料结构的一侧侧壁上固定有进料管，进料管内连接有滤板，转接管通过固定螺丝和连接板可拆式连接在柱体顶端，柱体的内部和转接管内部相通。该实用新型公开的层析柱在对大豆磷脂中的化合物进行分离提纯时能够更好的把握层析的程度，提高工作效率，但是在对吸附在固定相上的磷脂酰胆碱进行洗脱时，需要大量的洗脱液才能够将磷脂酰胆碱完全从固定相上冲下，不仅造成了洗脱液的浪费，而且后续在将洗脱液进行蒸发浓缩以得到磷脂酰胆碱时，需要消耗大量的能源，使其工业化生产制备的成本较高。鉴于现有层析柱在将大豆磷脂中组分进行分离提纯时，需要使用大量洗脱剂所导致后续浓缩成本较高的不足，本技术提出了一种特殊设计的大豆磷脂柱层析提纯设备，以达到使用少量洗脱液即可将磷脂酰胆碱从固定相中洗脱完全的技术效果，从而降低后续磷脂酰胆碱冲洗液蒸发浓缩时的能耗以达到实现磷脂酰胆碱低成本的工业化生产。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种大豆磷脂柱层析提纯设备，以实现在使用少量洗脱液的前提下将吸附在固定相上的磷脂酰胆碱洗脱干净，从而降低后续通过浓缩洗脱液制备磷脂酰胆碱所使用的能耗。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：一种大豆磷脂柱层析提纯设备，包括柱体，所述柱体的上端连接有萃取液进管和洗脱液进管，所述柱体的下端连接有集液斗，所述柱体的内部设置有由上网板、下网板以及弹性网面组成的固定相网框，所述固定相网框中填装有固定相吸附剂，所述柱体上设置有将固定相网框推入集液斗中的第一伸缩驱动件。
6.作为上述方案的进一步设置，所述集液斗的下端内壁开设有锥形贴合槽，所述锥形贴合槽中设置有接料斗，所述接料斗的下端连接有伸出集液斗的排料管，所述集液斗上连接有实现接料斗和排料管上下移动的第二伸缩驱动件。上述通过接料斗、排料管的设计使得在通入萃取液时，直接通过第二伸缩驱动件将接料斗向上推动使其与柱体的下端对
接，使得经过固定相吸附的萃取液落入接料斗中，然后沿着接料斗直接排出，避免萃取液与集液斗之间的接触。
7.作为上述方案的进一步设置，所述锥形贴合槽的内壁上设置有环形密封圈。上述环形密封圈的设计使得当接料斗处于锥形贴合槽中进行固定相的冲洗时，能够避免洗脱液从两者贴合的缝隙中流出。
8.作为上述方案的进一步设置，所述集液斗上还连接有冲洗水进管。上述冲洗水进管的设计能够在进行固定相冲洗时，先向集液斗中通入清洗水将接料斗和排料管内壁上的萃取液冲刷掉，然后在进行后续的固定相冲洗，避免接料斗和排料管内壁上的萃取液对磷脂酰胆碱的提纯造成干扰，进一步提高磷脂酰胆碱的提取纯度。
9.作为上述方案的进一步设置，所述集液斗的下端安装有超声清洗发射头。上述超声清洗发射头的设计，在固定相网框和固定相全部浸入到集液斗中的洗脱液后，启动超声清洗发射头能够加速固定相中吸附的磷脂酰胆碱快速洗净，提高了固定相的洗脱效果和速度。
10.作为上述方案的进一步设置，所述集液斗的内壁上端通过密封轴承转动连接有叶片环，所述叶片环的内壁上连接有搅拌叶片，所述集液斗上设置有实现叶片环转动的驱动组件。上述通过叶片环在集液斗中转动，然后在搅拌叶片的作用下能够加速洗脱液的流动，从而达到提高加速固定相中的磷脂酰胆碱的洗脱效果和速度。
11.作为上述方案的具体设置，所述驱动组件包括固定安装在集液斗上端的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有齿轮，所述叶片环的上端连接有外齿环，所述齿轮通过集液斗上端的缺口与外齿环相啮合设置。上述为具体驱动组件的一种具体设计方案，以驱动电机作为动力输入单元，然后再齿轮与外齿环的啮合传动下使得叶片环在集液斗中转动。
12.作为上述方案的具体设置，所述弹性网面由聚氨酯材料制成。上述选用聚氨酯材料来制备弹性网面能够保证整个固定相网框被压缩到集液斗中时，弹性网面具有足够的拉伸率和回弹性，使得弹性网面能够向四周涨开，保证内部填装的固定相均能浸入洗脱液中。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：一、本发明公开的大豆磷脂柱层析提纯设备在将固定相中的磷脂酰胆碱洗脱时，只需要先向柱体的顶端通入少量的洗脱液对固定相网框及内部的固定相进行冲洗，冲洗后的洗脱液会收集在集液斗中，然后通过伸缩驱动件将固定相网框推入到集液斗中，由于固定相网框受到挤压作用会向四周涨大，从而使得整个固定相网框全部浸入到洗脱液中，随后可借助超声波或搅拌叶片的作用加速洗脱液的流动，使得固定相中吸附的磷脂酰胆碱能够被快速洗净，洗净后再将固定相网框重新拉回柱体中进行下一次的使用，同时少量的洗脱液可消耗较低的能耗即可实现浓缩，完成对磷脂酰胆碱的提取，能够在磷脂酰胆碱工业化生产过程中降低成本。
14.二、本发明设计的大豆磷脂柱层析提纯设备还通过在集液斗中设置一个可以上下移动的接料斗，当萃取液经过固定相时可将接料斗与柱体下端对接，然后由接料斗直接将萃取液排出，使其不与集液斗内壁发生接触，而当需要对固定相进行洗脱时，先将接料斗下推至集液斗的下端并通入清洗水对接料斗和排料管进行清洗，然后再从柱体上方通入洗脱液使其对固定相进行冲刷并收集在集液斗，因此有效杜绝了洗脱液与萃取液之间的混合，
提高了最终制备得到的磷脂酰胆碱纯度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明中固定相网框位于柱体中时的内部平面结构示意图；图3为本发明中固定相网框位于集液斗中时的内部平面结构示意图；图4为本发明中固定相网框的立体结构示意图；图5为本发明图1中a处的放大结构示意图；图6为本发明实施例3的内部平面结构示意图。
17.其中：1-柱体，2-集液斗，201-锥形贴合槽，202-环形密封圈，3-萃取液进管，4-洗脱液进管，5-固定相网框，501-上网板，502-下网板，503-弹性网面，6-第一伸缩驱动件，7-接料斗，8-排料管，9-阀门，10-第二伸缩驱动件，11-冲洗水进管，12-超声清洗发射头，13-叶片环，14-搅拌叶片，15-密封轴承，16-外齿环，17-驱动电机，18-齿轮，19-立柱。
具体实施方式
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~6，并结合实施例来详细说明本技术。
20.实施例1实施例1公开了一种大豆磷脂柱层析提纯设备，参考附图1，该设备的主体包括由不锈钢材料制成的柱体1和集液斗2，柱体1与集液斗2上下首尾同心连接，并在集液斗2的下端焊接有若干个立柱19用于整个设备的支撑。
21.在柱体1的上端连接有萃取液进管3和洗脱液进管4，在大豆磷脂提纯过程中先通过萃取液进管3将萃取后的大豆磷脂通入柱体1中进行固定相吸附分离，然后通过洗脱液进管4中将洗脱液通入柱体1中对固定相吸附的磷脂酰胆碱进行冲刷清洗。
22.参考附图2、附图3和附图4，在柱体1的内部设置有固定相网框5，该固定相网框5由上网板501、下网板502以及弹性网面503组成，为了保证弹性网面503具有足够的拉伸率和回弹性，可选用由聚氨酯材料制成的网面。上网板501、下网板502均与柱体1的内壁相贴合，并将弹性网面503连接在上网板501、下网板502之间。在由上网板501、下网板502以及弹性网面503组成的内部空间中填装有固定相吸附剂，使得萃取液和洗脱液从柱体1上端通入
后，均能够透过上网板501进入到弹性网面503的内部与固定相吸附剂相接触，然后再透过下网板502排出。
23.在柱体1的上表面固定设置有第一伸缩驱动件6，该第一伸缩驱动件6可选用气缸、液压缸或者电动推杆均可，并将第一伸缩驱动件6的下端与上网板501的中心处相连接。通过控制第一伸缩驱动件6将整个固定相网框5沿着柱体1推入到集液斗2中，当下网板502与集液斗2下端相抵接时，在第一伸缩驱动件6的继续推动下，上网板501会使得弹性网面503向四周涨大（可参考附图3），从而使得整个固定相网框5均位于集液斗2中。
24.为了避免在对萃取液组分进行分离过程中萃取液粘附在集液斗2的内壁上，使得后续洗脱过程中粘附的萃取液对分离提纯效果造成影响，还在集液斗2的内壁下端开设有锥形贴合槽201，在锥形贴合槽201中设置有可以上下移动的接料斗7，接料斗7的下端连接有伸出集液斗2的排料管8，并在排料管8上设置有阀门9。在大豆磷脂分离提纯过程的前半段，可将接料斗7垂直向上推动，使得接料斗7的上端与柱体1的下端开口对接，此时经过固定相吸附后的萃取液被接料斗7全部接收，避免与集液斗2的内壁相贴合。
25.当需要通入洗脱液对固定相进行冲洗时，先将接料斗7垂直向下推动并关闭阀门9，使其完全贴合在锥形贴合槽201中，而且为了保证贴合面处的密封性，还可在锥形贴合槽201中设置有环形密封圈202。当接料斗7密封贴合在锥形贴合槽201中时，通过洗脱液进管4向柱体1中通入洗脱液，通过洗脱液将固定相上吸附的磷脂酰胆碱冲下并收集在集液斗2中。当通入一定量的洗脱液后，再通过第一伸缩驱动件6将整个固定相网框5推入到集液斗2中，此时固定相网框5内部的所有固定相均浸泡在集液斗2的洗脱液中，能够使得被吸附的磷脂酰胆碱全部被洗脱液洗下，无需使用大量的洗脱液对固定相进行连续冲洗，极大减少了洗脱液的使用量。
26.参考附图5，为了实现接料斗7的自动升降，还在集液斗2上固定连接有第二伸缩驱动件10，该第二伸缩驱动件10优先选用电动推杆或者液压伸缩杆，并将二伸缩驱动件10的端部与排料管8相连接。另外，还在锥形贴合槽201上方的集液斗2侧壁上连接有冲洗水进管11，在通入洗脱液对固定相进行冲洗前，先将接料斗7贴合在锥形贴合槽201上，通过冲洗水进管11冲入清水将接料斗7和排料管8内壁上附着的萃取液冲洗干净后，再进行后续固定相的洗脱，从而能够避免接料斗7和排料管8内壁上附着的萃取液对后续提取物料的干扰，进一步提高了磷脂酰胆碱的提取纯度。
27.实施例2实施例2公开了一种以实施例1为基础而改进的大豆磷脂柱层析提纯设备，主要针对实施例1中的固定相网框5伸入到集液斗2中，固定相上吸附的磷脂酰胆碱无法快速洗脱的不足。
28.本实施例2与实施例1相同之处不做再次说明，其不同之处参考2和附图3，本实施例2还在集液斗2的下端固定安装有超声清洗发射头12，本图示中的超声清洗发射头12设置有两个，并且左右对称安装在集液斗2的下端。在使用过程中可通过电源线将超声清洗发射头12与超声发生器相连接，实现固定相网框5中的吸附剂的快速清洗，从而将吸附在固定相中的磷脂酰胆碱快速洗脱干净。
29.实施例3实施例3公开了一种以实施例1为基础进行改进的大豆磷脂柱层析提纯设备，主要
针对实施例1中的固定相网框5伸入到集液斗2中，洗脱液在集液斗2中静置不动，致使固定相上吸附的磷脂酰胆碱无法快速洗脱的不足。
30.本实施例3与实施例1相同之处不做再次说明，其不同之处参考附图6，在集液斗2的上端同心转动设置有叶片环13，叶片环13的内壁上连接有多个搅拌叶片14。在集液斗2的上端内壁上设置有密封轴承15，通过密封轴承15实现叶片环13在集液斗2中的转动。同时在叶片环13外圆面上端焊接有外齿环16，并在集液斗2的上表面一端固定安装有驱动电机17，驱动电机的输出轴上连接有齿轮18，并在集液斗2的外圆面上端开设有缺口，使得齿轮18通过缺口与外齿环16相啮合。
31.在使用过程中，通过驱动电机17的动力输入以及齿轮18与外齿环16之间的啮合传动，使得叶片环13在集液斗2中转动，然后通过叶片环13内壁上的搅拌叶片14将清洗液搅动，从而加速固定相中的磷脂酰胆碱的洗脱。
32.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。