一種連續(xù)色譜分離裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)色譜分離裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物制藥工藝流程中，上游工藝中生物樣品的培養(yǎng)采用了灌流培養(yǎng)方式，能不間斷的輸出產(chǎn)物，而目前下游的分離工藝中仍然采用離線式色譜分離，采用層析系統(tǒng)進(jìn)行單次進(jìn)樣分離，每次上樣受到層析柱載量的限制，層析柱中的填料利用率不高。為了提供上樣量，只能采用大的層析柱，填料的使用量大，生產(chǎn)設(shè)備投入費(fèi)用高，并且由于填料的上樣次數(shù)有限制，在固定次數(shù)后就需要廢棄，造成填料的利用率不高，生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的色譜分離裝置和方法存在的問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)色譜分離裝置及其方法，應(yīng)用在制藥、化工等行業(yè)，能實(shí)現(xiàn)對灌流培養(yǎng)的蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行連續(xù)進(jìn)樣，并持續(xù)輸出目標(biāo)產(chǎn)物。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明的連續(xù)色譜分離裝置，包括樣品輸液栗、系統(tǒng)輸液栗、層析柱、流路選擇閥和檢測器;樣品輸液栗的數(shù)目為一個(gè)，系統(tǒng)輸液栗的數(shù)目為一個(gè)或兩個(gè)，層析柱的數(shù)目為兩個(gè)或兩個(gè)以上，檢測器的數(shù)目為兩個(gè);樣品輸液栗首先連接一個(gè)樣品流路選擇閥，然后樣品流路選擇閥并聯(lián)與層析柱數(shù)目相等的流路選擇閥，與層析柱數(shù)目相等的流路選擇閥再分別連接一個(gè)層析柱，層析柱末端分別連接一個(gè)流路選擇閥，與層析柱前端連接的流路選擇閥分別與未與層析柱末端連接的其他流路選擇閥連接，層析柱末端連接的流路選擇閥分別同時(shí)連接兩個(gè)流路選擇閥，然后這兩個(gè)流路選擇閥分別連接一個(gè)檢測器，系統(tǒng)輸液栗首先連接一個(gè)系統(tǒng)流路選擇閥，然后系統(tǒng)流路選擇閥并聯(lián)層析柱前端連接的流路選擇閥。
[0006]所述的樣品輸液栗是柱塞栗或隔膜栗，柱塞栗用于實(shí)驗(yàn)室工藝優(yōu)化或工藝放大階段，隔膜栗用于規(guī)模生產(chǎn)階段。
[0007]所述的流路選擇閥可以是旋轉(zhuǎn)選擇閥或多通閥組，流路選擇閥是4位置5 口閥、6位置7 口閥、8位置9 口閥或10位置11 口閥，實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)共同口只能與其他一個(gè)口相通;旋轉(zhuǎn)選擇閥由電機(jī)驅(qū)動閥中的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，確保中間共同口只能與其他的一個(gè)口相通，達(dá)到流路選擇的作用。多通閥組由多個(gè)由電磁或氣動驅(qū)動的兩通隔膜閥組成，實(shí)現(xiàn)任何一個(gè)共同連接端口與其他連接端口相通。達(dá)到流路選擇的作用。旋轉(zhuǎn)電磁閥常用于實(shí)驗(yàn)室工藝優(yōu)化或工藝放大階段，多通閥組常用于工藝放大或規(guī)模生產(chǎn)階段。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案一:系統(tǒng)輸液栗的數(shù)目為一個(gè)，層析柱的數(shù)目為三個(gè)，流路選擇閥的數(shù)目為十個(gè)，所述的流路選擇閥是6位置7 口閥或7 口閥組。樣品輸液栗連接樣品流路選擇閥，樣品流路選擇閥分別并聯(lián)一號流路選擇閥、二號流路選擇閥和三號流路選擇閥，一號流路選擇閥、二號流路選擇閥和三號流路選擇閥分別連接一號層析柱、二號層析柱和三號層析柱，一號層析柱、二號層析柱和三號層析柱分別連接四號流路選擇閥、五號流路選擇閥和六號流路選擇閥，一號流路選擇閥同時(shí)連接五號流路選擇閥和六號流路選擇閥，二號流路選擇閥同時(shí)連接四號流路選擇閥和六號流路選擇閥，三號流路選擇閥同時(shí)連接四號流路選擇閥和五號流路選擇閥，四號流路選擇閥、五號流路選擇閥和六號流路選擇閥分別同時(shí)連接七號流路選擇閥和八號流路選擇閥，七號流路選擇閥連接樣品檢測器，八號流路選擇閥連接系統(tǒng)檢測器，系統(tǒng)輸液栗連接系統(tǒng)流路選擇閥，系統(tǒng)流路選擇閥分別并聯(lián)一號流路選擇閥、二號流路選擇閥和三號流路選擇閥。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案二:系統(tǒng)輸液栗的數(shù)目為一個(gè)，層析柱的數(shù)目為四個(gè)，流路選擇閥的數(shù)目為十二個(gè)，所述的流路選擇閥是6位置7 口閥或7 口閥組，本方案更優(yōu)于技術(shù)方案
O
[0010]利用本發(fā)明的裝置進(jìn)行連續(xù)色譜分離的方法的具體步驟如下:
[0011](a)樣品輸液栗通過流路選擇閥接通全部層析柱和樣品檢測器，對層析柱上樣檢測；
[0012](b)系統(tǒng)輸液栗通過流路選擇閥接通其中的一個(gè)或一個(gè)以上的層析柱和系統(tǒng)檢測器，對首先接通的層析柱進(jìn)行沖洗；同時(shí)樣品輸液栗通過流路選擇閥接通剩下的層析柱和檢測器，進(jìn)行上樣檢測；
[0013](C)系統(tǒng)輸液栗通過流路選擇閥接通步驟(b)進(jìn)行沖洗的層析柱和另一個(gè)檢測器，進(jìn)行洗脫、再生以及再平衡；同時(shí)樣品輸液栗通過流路選擇閥接通剩下的層析柱和檢測器，進(jìn)行上樣檢測；
[0014](d)然后依次對剩余的層析柱進(jìn)行沖洗、洗脫、再生以及再平衡;并利用已經(jīng)沖洗、洗脫、再生以及再平衡后的層析柱進(jìn)行上樣檢測，連續(xù)循環(huán)實(shí)現(xiàn)對樣品的不間斷上樣的同時(shí)，連續(xù)的收集分離后的目標(biāo)物質(zhì)，同時(shí)交錯(cuò)收集洗脫階段的由于外水原因流出的目標(biāo)物以及過載上樣流穿的目標(biāo)物。
[0015]利用優(yōu)選的技術(shù)方案一所述的裝置進(jìn)行連續(xù)色譜分離的方法的具體步驟如下:
[0016]A.第一步:對一號層析柱進(jìn)行上樣，樣品輸液栗連接樣品流路選擇閥的共同口，樣品流路選擇閥切換到2號口，樣品流路選擇閥的2號口與一號流路選擇閥的I號口連接，一號流路選擇閥切換到I號口，一號流路選擇閥的共同口連接一號層析柱的入口，一號層析柱的出口與四號流路選擇閥的共同口相連，四號流路選擇閥切換到I號口，四號流路選擇閥的I號口與二號流路選擇閥的2號口相連，二號流路選擇閥切換到2號口，二號流路選擇閥的共同口連接二號層析柱的入口，二號層析柱的出口與五號流路選擇閥的共同口相連，五號流路選擇閥切換到2號口，五號流路選擇閥的I號口與三號流路選擇閥的2號口相連，三號流路選擇閥的共同口連接三號層析柱的入口，三號層析柱的出口與六號流路選擇閥的共同口相連，六號流路選擇閥切換到2號口，六號流路選擇閥的2號口連接七號流路選擇閥的5號口，七號流路選擇閥切換到5號口，七號流路選擇閥的共同口連接樣品檢測器；
[0017]B.第二步:對一號層析柱進(jìn)行沖洗，系統(tǒng)輸液栗依次接通系統(tǒng)流路選擇閥、一號流路選擇閥、一號層析柱、四號流路選擇閥、三號流路選擇閥、三號層析柱、六號流路選擇閥、八號流路選擇閥和系統(tǒng)檢測器，來自系統(tǒng)輸液栗的流動相進(jìn)行沖洗，三號層析柱捕獲一號層析柱中由于外水體積中殘留的目標(biāo)物；同時(shí)樣品輸液栗依次接通樣品流路選擇閥、二號流路選擇閥、二號層析柱、五號流路選擇閥、七號流路選擇閥和樣品檢測器，對二號層析柱上樣；
[0018]C.第三步:系統(tǒng)輸液栗依次接通系統(tǒng)流路選擇閥、一號流路選擇閥、一號層析柱、四號流路選擇閥、八號流路選擇閥和系統(tǒng)檢測器，系統(tǒng)輸液栗對一號層析柱進(jìn)行洗脫、再生以及再平衡，同時(shí)樣品輸液栗依次接通樣品流路選擇閥、二號流路選擇閥、二號層析柱、五號流路選擇閥、三號流路選擇閥、三號層析柱、六號流路選擇閥、七號流路選擇閥和樣品檢測器，樣品輸液栗對二號層析柱上樣，使得三號層析柱能捕獲二號層析柱中由于上樣過載流穿的目標(biāo)物；
[0019]D.第四步:系統(tǒng)輸液栗依次接通系統(tǒng)流路選擇閥、二號流路選擇閥、二號層析柱、五號流路選擇閥、一號流路選擇閥、一號層析柱、四號流路選擇閥、八號流路選擇閥和系統(tǒng)檢測器，二號層析柱進(jìn)行沖洗，使得一號層析柱能捕獲二號層析柱中由于外水體積中殘留的目標(biāo)物；同時(shí)樣品輸液栗依次接通樣品流路選擇閥、三號流路選擇閥、三號層析柱、六號流路選擇閥、七號流路選擇閥和樣品檢測器，樣品輸液栗對三號層析柱上樣；
[0020]E.第五步:系統(tǒng)輸液栗依次接通系統(tǒng)流路選擇閥、二號流路選擇閥、二號層析柱、五號流路選擇閥、八號流路選擇閥和系統(tǒng)檢測器，系統(tǒng)輸液栗對二號層析柱進(jìn)行洗脫、再生以及再平衡；同時(shí)樣品輸液栗依次接通樣品流路選擇閥、三號流路選擇閥、三號層析柱、六號流路選擇閥、一號流路選擇閥、一號層析柱、四號流路選擇閥、七號流路選擇閥和樣品檢測器，樣品輸液栗對三號層析柱上樣，使得一號層析柱能捕獲三號層析柱中由于上