一种用于生物制药的纯化过滤工艺的制作方法

1.本发明涉及生物制药技术领域，具体为一种用于生物制药的纯化过滤工艺。


背景技术：

2.生物药物是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、器官、体液等，综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。在生物制药的生产过程中，纯化是较为重要的一个流程。简单说，纯化就是去除产物中的杂质，提高产物的纯度。
3.乳铁蛋白是一种多功能糖蛋白，具有多种生物活性，如抗病毒、抗癌、抗氧化、调节机体免疫反应等功能。在疾病防治、营养补充、食品和药品开发等方面发挥重要作用。现有的乳铁蛋白其提取纯化的方法主要有两种：一是透析法，通过半透膜来对牛初乳进行透析，从而得到乳铁蛋白，这种方法成本较低，但是生产效率不高，不适合大规模生产；另一种是超滤法，其原理是根据不同大小的膜孔径，从而分离出不同分子量大小的物质，其虽然生产效率较高，但是产品的纯度较低。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种用于生物制药的纯化过滤工艺，具备纯度更高的有益效果，解决了上述背景技术中所提到超滤法虽然生产效率较高，但是产品的纯度较低的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种用于生物制药的纯化过滤工艺，包括如下步骤：
6.s1、原料脱脂：称取一定的牛初乳原料，先通过粗过滤装置来对原料进行过滤，以去除原料中的大体积杂质，然后将过滤好的原料加入离心管内，并置于高速冷冻离心机内，在温度为2-5℃，转速为8000-10000转/分钟的环境下，进行为期0.5-1小时的离心处理，以去除原料中的上层脂肪；
7.s2、蛋白沉淀：在经脱脂处理后的原料中加入1-2mol/l的稀硫酸并搅拌均匀，然后水浴加热至35-40℃，并保温30分钟，然后将原料再次放入高速冷冻离心机内，进行离心处理，离心处理过后，取上层乳清蛋白；
8.s3、过滤除杂：将上层乳清蛋白溶液放置到过滤装置处，采用规格为0.45微米的微孔滤膜来对上层乳清蛋白溶液进行过滤，以去除溶液中的灰尘与细菌；
9.s4、超滤加工：将溶液放置到切向流超滤装置内，然后加入蒸馏水来对溶液进行稀释，蒸馏水与溶液的比例为1:1，在温度为34-38℃、压力为0.2-0.5mpa，ph值为7的环境下进行过滤，收集透过液；
10.s5、分离纯化：采用阳离子交换色谱来对透过液进行分离纯化，通过ph值为6.9的磷酸缓冲液和氯化钠溶液进行洗脱，收集产物，从而得到高纯度乳铁蛋白溶液。
11.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述步骤s1中的粗过滤装置包括外壳，且所述外壳内设有旋转座，所述旋转座的下端设有用于驱动所述旋转座转动的驱动电机，且所述旋转座的上端设有过滤筒，所述过滤筒上设有若
干个固定槽，且所述固定槽内设有过滤组件；
12.所述过滤组件包括过滤板，所述过滤板与所述过滤筒滑动连接，且所述过滤板的一侧设有第一弹簧，所述过滤筒的中部设有固定座，且所述固定座上设有若干个固定板，所述固定板的位置和数量与所述固定槽一一对应，且所述固定板上设有若干个顶针。
13.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述过滤板的另一侧对称设有第一刮板，所述第一刮板通过第二弹簧与所述过滤板弹性连接，且所述第一刮板的下端设有固定柱，所述固定柱的下端设有斜底，且所述固定柱通过第三弹簧与所述第一刮板弹性连接。
14.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述旋转座内设有传动组件，且所述传动组件包括对称设置的活动块，所述活动块的一侧设有斜面，且所述活动块通过第四弹簧与所述旋转座弹性连接，所述活动块的上端设有与所述固定柱相契合的卡槽。
15.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述卡槽的一端设有限位块，所述限位块的一端设有固定轴，且所述固定轴通过扭簧与所述活动块弹性连接，所述活动块的一侧设有用于对所述限位块进行固定的磁性吸块。
16.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述旋转座上设有若干个电动推杆，且所述电动推杆的位置和数量与所述固定槽一一对应，所述电动推杆与所述旋转座固定连接，且所述电动推杆的活塞杆上设有推板。
17.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述过滤板远离所述第一刮板的一侧设有第二刮板，且所述第二刮板的一端与所述活动块固定连接，所述过滤板的下端设有顶杆。
18.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述活动块上设有活动卡齿，且所述活动卡齿的一端通过第五弹簧与所述活动块弹性连接。
19.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述过滤板的一侧设有活动卡齿限位机构，且所述活动卡槽限位机构包括固定架，所述固定架呈n形状，且所述固定架的两端均设有卡块，所述固定架通过第六弹簧与所述过滤筒弹性连接。
20.作为本发明所述一种用于生物制药的纯化过滤工艺的一种可选方案，其中：所述过滤筒的上端设有进料管，且所述进料管通过万向旋转管接头与所述过滤筒连通，所述过滤筒的外侧设有若干个开口，且所述开口与所述固定槽连通，所述开口处设有过滤网。
21.本发明具备以下有益效果：
22.1、该一种用于生物制药的纯化过滤工艺，本技术通过金属滤网来对原料进行粗过滤，以去除原料中的大体积杂质，然后对其进行离心脱脂，接着进行蛋白沉淀，然后通过微孔滤膜来对产物进行过滤，接着再通过超滤装置对物料进行过滤，由于超滤后的物料的纯度不高，本技术方案又通过离子交换色谱来对其进行纯化，来进一步提高产物的纯度。本发明通过设置金属滤网、微孔滤膜和超滤装置来分步对物料进行过滤，能够有效的去除各种杂质，通过采用超滤和离子交换色谱法来对物料进行处理，可得到较高纯度的物料。
23.2、该一种用于生物制药的纯化过滤工艺，通过设置带有过滤筒的粗过滤装置，过滤筒内设有过滤板，过滤筒会随着旋转座一起转动，当物料进入过滤筒内时，由于过滤筒旋
转，物料会被甩出，在其甩出的过程中，通过过滤板可完成对物料的过滤，过滤板可活动的安装在过滤筒内，在过滤筒内还设有固定板，在固定板上设有若干顶针，正常情况下，顶针是插接在滤孔内的；当过滤筒转动时，过滤板会在离心力的作用下被甩出，此时，过滤板向远离固定板的方向运动，顶针与过滤板脱离接触；
24.当需要对过滤板进行清理时，只需先暂时停机，当过滤筒不再转动时，过滤板会在第一弹簧的作用下回归原位，此时，顶针会再次插接在过滤板上，从而完成对滤孔的清理，然后再次开机，进行过滤即可，清理效率较高。
25.3、该一种用于生物制药的纯化过滤工艺，通过在过滤板的一侧设置第一刮板，第一刮板是可活动的，当过滤板在离心力的作用下被甩出时，过滤板会带着第一刮板及固定柱运动，在运动至活动块处时，第一刮板通过固定柱与活动块卡接，当归需要对过滤板进行清理时，只需启动电动推杆，电动推杆会推动推板运动，推板的一端与活动块抵触，由于活动块上设有斜面，在推板的推动下，活动块张开，活动块在运动时，会带着第一刮板一起运动，第一刮板在运动时，可将过滤板一面的杂物刮下，从而完成对过滤板的清理，清理效果更好。
附图说明
26.图1为本发明的工艺流程图。
27.图2为本发明的粗过滤装置结构示意图。
28.图3为本发明的过滤筒内部结构示意图。
29.图4为本发明的过滤板正面结构示意图。
30.图5为本发明的过滤板背面结构示意图。
31.图6为本发明的活动块结构示意图。
32.图7为本发明的过滤筒结构示意图。
33.图中：1、外壳；2、旋转座；3、驱动电机；4、过滤筒；5、固定槽；6、过滤板；7、第一弹簧；8、固定座；9、固定板；10、顶针；11、第一刮板；12、第二弹簧；13、固定柱；14、第三弹簧；15、活动块；16、第四弹簧；17、卡槽；18、限位块；19、固定轴；20、扭簧；21、磁性吸块；22、电动推杆；23、推板；24、第二刮板；25、顶杆；26、活动卡齿；27、第五弹簧；28、固定架；29、卡块；30、第六弹簧；31、进料管；32、开口。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.请参阅图1，本发明提供了一种用于生物制药的纯化过滤工艺，包括如下步骤：
37.s1、原料脱脂：称取一定的牛初乳原料，先通过粗过滤装置来对原料进行过滤，以去除原料中的大体积杂质，然后将过滤好的原料加入离心管内，并置于高速冷冻离心机内，在温度为2-5℃，转速为8000-10000转/分钟的环境下，进行为期0.5-1小时的离心处理，以
去除原料中的上层脂肪；
38.s2、蛋白沉淀：在经脱脂处理后的原料中加入1-2mol/l的稀硫酸并搅拌均匀，然后水浴加热至35-40℃，并保温30分钟，然后将原料再次放入高速冷冻离心机内，进行离心处理，离心处理过后，取上层乳清蛋白；
39.s3、过滤除杂：将上层乳清蛋白溶液放置到过滤装置处，采用规格为0.45微米的微孔滤膜来对上层乳清蛋白溶液进行过滤，以去除溶液中的灰尘与细菌；
40.s4、超滤加工：将溶液放置到切向流超滤装置内，然后加入蒸馏水来对溶液进行稀释，蒸馏水与溶液的比例为1:1，在温度为34-38℃、压力为0.2-0.5mpa，ph值为7的环境下进行过滤，收集透过液；
41.s5、分离纯化：采用阳离子交换色谱来对透过液进行分离纯化，通过ph值为6.9的磷酸缓冲液和氯化钠溶液进行洗脱，收集产物，从而得到高纯度乳铁蛋白溶液。
42.本技术通过金属滤网来对原料进行粗过滤，以去除原料中的大体积杂质，然后对其进行离心脱脂，接着进行蛋白沉淀，然后通过微孔滤膜来对产物进行过滤，接着再通过超滤装置对物料进行过滤，由于超滤后的物料的纯度不高，本技术方案又通过离子交换色谱来对其进行纯化，来进一步提高产物的纯度。本发明通过设置金属滤网、微孔滤膜和超滤装置来分步对物料进行过滤，能够有效的去除各种杂质，通过采用超滤和离子交换色谱法来对物料进行处理，可得到较高纯度的物料。
43.实施例2
44.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1至图7，步骤s1中的粗过滤装置包括外壳1，且外壳1内设有旋转座2，旋转座2的下端设有用于驱动旋转座2转动的驱动电机3，且旋转座2的上端设有过滤筒4，过滤筒4上设有若干个固定槽5，且固定槽5内设有过滤组件；
45.过滤组件包括过滤板6，过滤板6与过滤筒4滑动连接，且过滤板6的一侧设有第一弹簧7，过滤筒4的中部设有固定座8，且固定座8上设有若干个固定板9，固定板9的位置和数量与固定槽5一一对应，且固定板9上设有若干个顶针10。
46.在生产的过程中，粗过滤装置容易被杂物堵塞，为保证加工效率，需要定期的对粗过滤装置进行清理，现有的清理方案，一般是打开装置外壳，取出过滤板，或直接对过滤板进行清理，其清理效率较低，严重的影响了加工效率，为此，本技术方案还对粗过滤装置进行了改进。
47.粗过滤装置包括外壳1，在外壳1内设有旋转座2和过滤筒4，过滤筒4内设有过滤板6，过滤筒4会随着旋转座2一起转动，当物料进入过滤筒4内时，由于过滤筒4旋转，物料会被甩出，在其甩出的过程中，通过过滤板6可完成对物料的过滤，过滤板6可活动的安装在过滤筒4内，在过滤筒4内还设有固定板9，在固定板9上设有若干顶针10，顶针10与过滤板6上的滤孔为一一对应关系，
48.正常情况下，过滤板6会在第一弹簧7的推动下向固定板9方向靠拢，此时，顶针10是插接在滤孔内的，当过滤筒4转动时，过滤板6会在离心力的作用下被甩出，此时，过滤板6向远离固定板9的方向运动，顶针10与过滤板6脱离接触，当需要对过滤板6进行清理时，只需先暂时停机，当过滤筒4不再转动时，过滤板6会在第一弹簧7的作用下回归原位，此时，顶针10会再次插接在过滤板6上，从而完成对滤孔的清理，然后再次开机，进行过滤即可，清理
效率较高。
49.实施例3
50.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1至图7，过滤板6的另一侧对称设有第一刮板11，第一刮板11通过第二弹簧12与过滤板6弹性连接，且第一刮板11的下端设有固定柱13，固定柱13的下端设有斜底，且固定柱13通过第三弹簧14与第一刮板11弹性连接。
51.旋转座2内设有传动组件，且传动组件包括对称设置的活动块15，活动块15的一侧设有斜面，且活动块15通过第四弹簧16与旋转座2弹性连接，活动块15的上端设有与固定柱13相契合的卡槽17。
52.卡槽17的一端设有限位块18，限位块18的一端设有固定轴19，且固定轴19通过扭簧20与活动块15弹性连接，活动块15的一侧设有用于对限位块18进行固定的磁性吸块21。旋转座2上设有若干个电动推杆22，且电动推杆22的位置和数量与固定槽5一一对应，电动推杆22与旋转座2固定连接，且电动推杆22的活塞杆上设有推板23。
53.为了提高过滤板6的清理效果，本技术方案在过滤板6的一侧设置了两个第一刮板11，第一刮板11通过第二弹簧12与过滤板6弹性连接，同时在旋转座2内设置了与第一刮板11配合使用的传动组件，传动组件包括活动块15，在第一刮板11的下侧设有可以活动的固定柱13，在活动块15上设有与固定柱13相契合的卡槽17，当过滤板6在离心力的作用下被甩出时，过滤板6会带着第一刮板11及固定柱13运动，在运动至活动块15处时，固定柱13的底端与活动块15抵触，固定柱13会先克服第三弹簧14的阻力向上运动，然后插接在卡槽17内，此时固定柱13与活动块15处于卡接的状态；
54.当归需要对过滤板6进行清理时，只需启动电动推杆22，电动推杆22会推动推板23运动，推板23的一端与活动块15抵触，由于活动块15上设有斜面，在推板23的推动下，活动块15张开，活动块15在运动时，会带着第一刮板11一起运动，第一刮板11在运动时，可将过滤板6一面的杂物刮下，从而完成对过滤板6的清理，清理效果更好。
55.卡槽17的一端为开放式结构，在活动块15的一侧设有用于对卡槽17进行封堵的限位块18，限位块18一端通过固定轴19与活动块15转动连接，另一端与活动块15上的磁性吸块21吸附在一起，当活动块15向外拉动固定柱13时，固定柱13会与限位块18抵触，限位块18的存在，可以使固定柱13不会从卡槽17内脱出，当第一刮板11运动到一定位置后将无法再活动，此时，限位块18会在固定柱13的抵触下克服磁性吸块21的吸力并转动，然后限位块18与固定柱13分离并在扭簧20的作用下回归原位，此时活动块15与固定柱13不再卡合。
56.实施例4
57.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1至图7，过滤板6远离第一刮板11的一侧设有第二刮板24，且第二刮板24的一端与活动块15固定连接，过滤板6的下端设有顶杆25。
58.活动块15上设有活动卡齿26，且活动卡齿26的一端通过第五弹簧27与活动块15弹性连接。
59.为了进一步提高过滤板6的清理效果，本技术方案还在过滤板6的另一侧设置了第二刮板24，第二刮板24是固定在活动块15上的，当推板23将活动块15顶开后，活动块15会与活动卡齿限位机构产地联动，并在活动卡齿限位机构的作用下一直处于张开的状态，当过
滤筒4不再转动后，过滤板6会回归原位，当过滤筒4再次转动时，过滤板6又会在离心力的作用下向活动块15方向运动，在过滤板6的下端设有顶杆25，顶杆25会先与活动卡齿限位机构抵触，从而解除活动卡齿限位机构对活动块15的限制，随后活动块15在第四弹簧16的作用下回归原位，在其回归原位的过程中，会带动第二刮板24运动，通过第二刮板24可对过滤板6的另一面进行清理，清理效果更好。
60.实施例5
61.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1至图7，过滤板6的一侧设有活动卡齿限位机构，且活动卡槽限位机构包括固定架28，固定架28呈n形状，且固定架28的两端均设有卡块29，固定架28通过第六弹簧30与过滤筒4弹性连接。
62.在活动块上设有活动卡齿26，在固定架28上设有卡块29，当活动块15被推板23顶开后，活动卡齿26与卡块29抵触，活动卡齿26会先在卡块29的推动下缩入活动块15内，然后在第五弹簧27的作用下回归原位，此时活动卡齿26与卡块29卡在一起，这样活动块15就无法再活动了，当顶杆25与固定架28抵触后，会推动固定架及卡块29运动，卡块29会与活动卡齿26错开，随后活动块15即可在第四弹簧16的作用下回归原位。
63.实施例6
64.本实施例是在实施例1的基础上做出的解释说明，具体的，请参阅图1至图7，过滤筒4的上端设有进料管31，且进料管31通过万向旋转管接头与过滤筒4连通，过滤筒4的外侧设有若干个开口32，且开口32与固定槽5连通，开口32处设有过滤网。
65.物料通过进料管31进入过滤筒4内，在过滤筒4的外侧设有若干个开口32，物料在进入过滤筒4内后，会依次经过固定槽5、过滤板6然后通过开口32流出，本技术方案主要通过过滤板6来对物料进行过滤，开口32处的过滤网作为过滤板6的补充。
66.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。
67.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。