專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于去除內(nèi)毒素的親和膜分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種用于除去內(nèi)毒素的親和膜分離器。
內(nèi)毒素是一類(lèi)由細(xì)菌產(chǎn)生的脂多糖，其理化性質(zhì)非常穩(wěn)定，極少量的內(nèi)毒素即可在人或動(dòng)物體內(nèi)引起高燒，血管舒張，腹泄甚至休克等癥狀。所以?xún)?nèi)毒素的去除工作一直是生化制劑特別是醫(yī)用藥品工業(yè)中的重要環(huán)節(jié)。由于內(nèi)毒素含量少而危害大，所以要求用于去除內(nèi)毒素的手段方法必須高效，可靠，且具有高度特異性，同時(shí)操作條件必須溫和，以免破壞溶液中的其他成份。以前用來(lái)去除內(nèi)毒素的方法有化學(xué)降解法，離子交換法和超濾等等。但這些方法都存在著較大的缺陷。
膜親和色譜是一種新型分離手段，其特征是在親和色譜高選擇性的基礎(chǔ)上結(jié)合了膜分離過(guò)程的分離速度快，處理量大等優(yōu)點(diǎn)，故此特別適用于現(xiàn)代生物工程下游產(chǎn)品的純化分離。在具體使用中，由于親和吸附作用所需條件溫和，類(lèi)似于生物體內(nèi)的自然生理過(guò)程，但作用十分強(qiáng)烈，結(jié)合常數(shù)遠(yuǎn)大于其他色譜或萃取方法，所以最適合作用于大量樣品中微量有害成分的清除。
膜色譜技術(shù)的關(guān)鍵在于膜堆的制備，其中主要有兩個(gè)方面的內(nèi)容，即如何防止膜堆的泄漏和如何實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相在膜介質(zhì)表面快速均勻的分布在膜親和色譜中，要求作為分離介質(zhì)的膜具有微孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈網(wǎng)絡(luò)狀，而不是像超濾膜那樣的指狀孔結(jié)構(gòu)，即在膜的內(nèi)部同時(shí)存在著軸向和徑向的傳質(zhì)和擴(kuò)散。尤其使用多張膜構(gòu)成膜堆時(shí)，泄漏問(wèn)題就更加嚴(yán)重，導(dǎo)致一部分流動(dòng)相和溶質(zhì)不經(jīng)過(guò)膜介質(zhì)，而從周邊縫隙流出膜堆，影響分離效果。膜堆制備的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相在分離介質(zhì)上的均勻分配問(wèn)題，由于膜介質(zhì)的直徑與厚度之比遠(yuǎn)大于1，一般在3～20之間，所以上樣時(shí)樣品能否在膜介質(zhì)表面實(shí)現(xiàn)快速均勻分布往往會(huì)在很大程度上影響整個(gè)分離過(guò)程的效果，所以分流板的結(jié)構(gòu)和制作對(duì)提高膜堆的分離效果和樣品負(fù)荷量都有著十分重要的意義。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于除去內(nèi)毒素的親和膜分離器，這種親和膜分離器用于水或生物樣品溶液中，特別是血清蛋白溶液中內(nèi)毒素的去除，內(nèi)毒素水平可降至0.1hg/ml以下，處理可達(dá)幾百毫升，膜堆可再生使用20次以上。
本實(shí)用新型提供了一種用于去除內(nèi)毒素的親和膜分離器，其特征在于是由底殼，殼底里表面形成的下壓板，親和膜介質(zhì)，上壓板，壓環(huán)和上蓋幾個(gè)主要部分構(gòu)成的，其中在底殼(1)內(nèi)加有帶膠粘密封層(6)的親和膜介質(zhì)(5)，在親和膜介質(zhì)(5)加上壓板(4)和在壓板(4)上裝上壓環(huán)(3)，再將上蓋(2)用螺紋安裝在底殼(1)上，并使殼體內(nèi)外密閉。
此外，本實(shí)用新型中下壓板和上壓板(4)接觸親和膜介質(zhì)的表面刻蝕有同心園和徑向分流溝槽(7)。
本實(shí)用新型中親和膜是采用化學(xué)交聯(lián)的纖維素微孔膜為基質(zhì)，使用組氨酸為親和配基并結(jié)合了己二胺和戊二醛作為間隔臂的親和膜。
本實(shí)用新型的親和膜分離器為適用于生物樣品純化分高的需要，設(shè)計(jì)了一種裝載膜介質(zhì)的容量是可調(diào)的膜堆殼體，用以裝載厚度不同的膜介質(zhì)。具體地說(shuō)，膜分離器，即膜堆殼體是由底殼，其殼底里表面又作為下壓板，親和膜介質(zhì)，上壓板，壓環(huán)和上蓋幾個(gè)主要部分構(gòu)成的，上蓋和底殼相對(duì)位置在2～16毫米范圍可調(diào)，以改變殼體內(nèi)上、下壓板間的容量，上蓋和底殼的連續(xù)可以采用螺紋或用其它方式使上蓋封在底殼上構(gòu)成一分離器。
為解決樣品和流動(dòng)相進(jìn)入膜堆后能很快在膜介質(zhì)表面上實(shí)現(xiàn)均勻的分布，本實(shí)用新型的膜分離器的上、下壓板上設(shè)計(jì)有分流板，分流板表面上加有同心園和徑向連通的溝槽。樣品和流動(dòng)相由分流板中心孔進(jìn)入到膜堆表面后，迅速沿徑向溝槽和同心園溝槽均勻的分布在膜介質(zhì)表面。分流板和壓板也可以為一體，即在上、下壓板接觸膜介質(zhì)的里表面上刻蝕有同心園和徑向分流溝槽，溝槽刻蝕的深度可依分離器的處理量而定。
本實(shí)用新型為防止堆膜的泄漏，采用膠粘法制備親和膜堆，即用涂膠防止多張膜組成膜堆后的漏液?jiǎn)栴}。具體地說(shuō)，在制備好的親和膜周?chē)鷮挾燃s為1毫米的園環(huán)區(qū)域內(nèi)，涂漬一層膠液，并使其均勻滲透至膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部，形成一密封環(huán)，然后將所需張數(shù)的膜疊加在一起稍加壓力使之粘合并密封，再裝入膜堆置于上、下壓板之間、膠液可采用不收縮且有彈性的膠粘劑，如聚胺酯粘合劑，環(huán)氧樹(shù)脂等。下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型給予進(jìn)一步地說(shuō)明。
附


圖1為本實(shí)用新型親和膜分離器的結(jié)構(gòu)示意圖(截面)。附圖2為刻蝕有分流溝槽的壓板的表面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.底殼；2.上蓋；3.壓環(huán)；4.上壓板；5.親和膜介質(zhì)；6.膠粘密封環(huán)；7.壓板表面刻蝕的分流溝槽。
實(shí)例1.親和膜分離器殼體制作按
圖1所示的結(jié)構(gòu)制作，底殼1內(nèi)經(jīng)為48mm，上壓板4外徑為48mm，并在底殼內(nèi)底表面和上壓板下表面刻蝕有圖2所結(jié)構(gòu)的7個(gè)同心園和2條徑向溝槽7，溝槽的深度約為0.2～0.5mm。上蓋2與通過(guò)螺紋付安裝在底殼1上，壓環(huán)3的外徑為47mm，在底殼1內(nèi)加有帶膠粘密封層6的親和膜介質(zhì)5后加上壓板4和壓環(huán)3，再將上蓋2安裝在底殼1上，并使殼體內(nèi)外密閉。制作殼體的材質(zhì)可用聚碳酸酯材料，也可以用其它能耐酸堿和高溫消毒的材料制作。
實(shí)例2親和膜分離器的制備利用實(shí)例1制作的殼體(膜堆)，再按下述方法制備親和膜介質(zhì)5，并將其裝入殼體內(nèi)制備成本實(shí)用新型的親和膜分離器。
1.首先將80張預(yù)制好的纖維素膜切成直徑約47毫米的圓片，取36克氫氧化鈉溶于150毫升水及300毫升二甲亞砜，加入60毫升環(huán)氧氯丙烷和1.5克硼氫化鉀，室溫下，加入切好的膜片，小心攪拌，20分鐘后，于反應(yīng)液中加入12克氫氧化鈉，30毫升環(huán)氧氯丙烷，升溫至50℃，反應(yīng)3小時(shí)。
2.交聯(lián)好的膜取出后稍加瀝干，浸于400毫升內(nèi)含2克結(jié)晶碳酸鈉，10克己二氨的水溶液中，升溫至60℃，反應(yīng)12小時(shí)，產(chǎn)物用蒸餾水清洗至中性。
3.氨化好的膜分張浸入100毫升0.1M氯化鈉0.1M PH7.4醋酸鈉緩沖溶液中，加入100毫升25％戊二醛溶液，升溫至30℃，反應(yīng)150分鐘，然后用0.1M氯化鈉0.1MPH7.4醋酸鈉緩沖溶液充分洗滌后分張浸入200毫升0.1M氯化鈉0.1M PH7.4醋酸鈉緩沖溶液，加入0.5克組氨酸和0.5克硼氫化鈉，40℃下反應(yīng)30分鐘，產(chǎn)物用1M氯化鈉溶液徹底清洗。
4.按上述方法制備的親和膜圓片，周?chē)謩e涂膠后粘結(jié)在一起并裝入膜堆(殼體內(nèi))。
5.制備好的膜堆依次用(1)200毫升含20％乙醇的0.2M氫氧化鈉溶液；(2)100毫升0.5％脫氧膽酸鈉溶液；(3)200毫升0.2M氫氧化鈉溶液；(4)300毫升1.5M氯化鈉溶液沖洗，以去除所吸附的內(nèi)毒素及其他雜質(zhì)，即得親和膜分離器。
用上述方法制備的親和膜分離器可用于多種溶液中特別是水溶液中內(nèi)毒素的去除，具體方法是，首先將欲處理溶液的酸堿性調(diào)至pH5～6之間，然后用蠕動(dòng)泵使溶液以1～5ml/min的速度通過(guò)膜堆，收集流出液即得無(wú)內(nèi)毒素的產(chǎn)品。用這種方法處理后的水及蛋白等溶液中的內(nèi)毒素水平可降至0.1ng/ml以下，處理量可達(dá)幾百毫升，膜堆可再生使用20次以上。
權(quán)利要求1.一種用于去除內(nèi)毒素的親和膜分離器，其特征在于是由底殼，殼底里表面形成的下壓板，親和膜介質(zhì)，上壓板，壓環(huán)和上蓋幾個(gè)主要部分構(gòu)成的，其中在底殼(1)內(nèi)加有帶膠粘密封層(6)的親和膜介質(zhì)(5)，在親和膜介質(zhì)(5)加上壓板(4)和在壓板(4)上裝上壓環(huán)(3)，再將上蓋(2)用螺紋安裝在底殼(1)上，并使殼體內(nèi)外密閉。
2.按照權(quán)利要求1所述的親和膜分離器，其特征在于下壓板和上壓板(4)接觸親和膜介質(zhì)的表面刻蝕有同心園和徑向分流溝槽(7)。
3.按照權(quán)利要求1所述的親和膜分離器，其特征在于親和膜是采用化學(xué)交聯(lián)的纖維素微孔膜為基質(zhì)，使用組氨酸為親和配基并結(jié)合了己二胺和戊二醛作為間隔臂的親和膜。
專(zhuān)利摘要一種用于去除內(nèi)毒素的親和膜分離器,它是由底殼,殼底里表面形成的下壓板,親和膜介質(zhì),上壓板,壓環(huán)和上蓋幾個(gè)主要部分構(gòu)成的,其中在底殼內(nèi)加有帶膠粘密封層的親和膜介質(zhì),在親和膜介質(zhì)加上壓板和在壓板上裝上壓環(huán),再將上蓋用螺紋安裝在底殼上,并使殼體內(nèi)外密閉。該分離器可用于多種溶液,特別是水或生物樣品溶液中內(nèi)毒素的去除,溶液中的內(nèi)毒素水平可降至0.1ng/ml以下,處理量可達(dá)幾百毫升。
文檔編號(hào)B01D67/00GK2291968SQ9622531
公開(kāi)日1998年9月23日 申請(qǐng)日期1996年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月2日
發(fā)明者郭為, 商振華, 于億年, 周冬梅, 周良模 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所