一种吸附罐的搅拌方法与流程

本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种吸附罐的搅拌方法。

背景技术：

人凝血酶原复合物(humanprothrombincomplexconcentrate，以下简称pcc)是人血浆中四种凝血因子ⅱ、ⅶ、ⅸ、ⅹ的浓缩制剂，临床上主要用于治疗先天性和获得性凝血因子ⅱ、ⅶ、ⅸ、ⅹ的缺乏症。现有分离和纯化pcc的设备主要有吸附罐、扩张床以及层析柱，分离介质主要使用到deaesephadexa-50凝胶。

凝胶为一种弱阴离子交换凝胶，其干胶颗粒直径40～125μm，其在溶液中的状态受溶液ph和离子强度的影响，有不同的膨胀比例，例如在0.15mol/l的氯化钠溶液中，凝胶颗粒直径为214μm，在0.50mol/l的氯化钠溶液中，凝胶颗粒直径为182μm。凝胶的机械强度低，易形变和破碎。

中国发明专利申请cn104328036a公开了一种人凝血酶原复合物吸附分离装置，该吸附分离装置的搅拌部件包括上搅拌器和下搅拌器等结构，所述下搅拌器的下端还设置有刮板，所述刮板和滤板之间的间隙为1-5mm。以上设计虽然避免了刮板对滤板的破坏，但由于刮板与滤板距离太小，搅拌过程中凝胶会处于挤压状态，凝胶的机械强度低，在刮板的作用下易发生形变和破碎，这些凝胶进入滤板孔隙中间造成堵塞，从而影响液体通过滤板的速度，与该专利申请所述的“增加滤板上吸附介质的厚度，增大液体通过滤板的阻力，延长操作时间”相比，由于堵塞造成的延长操作时间更为明显。

中国发明专利申请cn106881058a公开了一种全自动固液分离系统及其制备方法，该分离系统的反应罐顶部设有搅拌器，搅拌器延伸至反应罐筛板的上方。当使用反应罐同时进行凝胶吸附和分离时，搅拌器需要对不同的溶液量均起到搅拌作用，由于分离过程相对吸附过程使用的溶液量少，所以搅拌的设置尤为关键，既要保护凝胶不能形变和破碎，防止底部滤板的堵塞，又要保证分离过程的搅拌效果，一旦搅拌器使用不当，要么导致凝胶形变和破碎，堵塞滤板，操作时间大大延长，严重影响工艺的顺畅性，要么搅拌效果不好，影响产品的收率和质量。

技术实现要素：

针对搅拌器使用方法不当导致凝胶形变和破碎，堵塞滤板，操作时间大大延长，严重影响工艺的顺畅性的问题，以及搅拌效果不好，影响产品的收率和质量的问题，本发明提供一种吸附罐的搅拌方法，本发明方法能够快捷地计算出搅拌高度，并对搅拌时间、转速等参数进行了限定，在保证搅拌效果的前提下，可有效避免凝胶的形变和破碎以及由此带来的操作时间延长或中断。

一种吸附罐的搅拌方法，所述方法包括(i)根据凝胶用量调整搅拌高度和(ii)选取搅拌器、确定搅拌参数，并进行搅拌；

所述搅拌高度的调整方法包括如下步骤：

(1)根据所处理的血浆量，确定凝胶用量m；

(2)取质量为m的少量凝胶，根据处理前凝胶质量m和处理后沉降凝胶体积v，确定凝胶在溶液中的最小膨胀比例km；

(3)根据km计算吸附罐中凝胶沉降后的最小沉降厚度h，所述最小沉降厚度h是指凝胶界面到滤板间的距离；

(4)根据吸附罐内溶液体积vl和沉降凝胶体积v计算吸附罐内液面总高度h，所述液面总高度h是指液面顶面到滤板间的高度；

(5)调整搅拌器，使搅拌器下沿与滤板间的距离d在h-5cm～h-2cm之间。

进一步的，所述凝胶用量m为1.0～2.0g/kg血浆。

进一步的，所述步骤(2)中最小膨胀系数km的确定方法包括如下步骤：

(21)根据凝胶处理所使用溶液的ph和离子强度，判断凝胶在各溶液中的膨胀比例，并以凝胶出现最小膨胀的溶液所对应的阶段s计算最小膨胀比例km，其中，

所述凝胶处理所使用溶液包括溶胀液、平衡液、洗涤液、洗脱液、再生液和保存液，

所述阶段s包括溶胀、平衡、洗涤、洗脱、再生和保存；

(22)取质量为m的凝胶，按照凝胶溶胀→平衡→洗涤→洗脱→再生→保存的顺序处理凝胶，待阶段s处理结束后排放溶液至凝胶界面无可视液体，读取沉降凝胶体积v，计算最小膨胀比例km，km＝v/m，其中，

凝胶界面无可视液体是指凝胶1min内无法自然排出液体的状态，优选为凝胶界面裂开前的状态。

进一步的，所述步骤(22)中所取凝胶的质量m为步骤(1)中凝胶用量m的1/100～1/1000。

进一步的，所述步骤(3)中最小沉降厚度h的确定方法包括如下步骤：

(31)根据最小膨胀比例km计算凝胶用量m对应的沉降凝胶体积vm，vm＝km×m；

(32)再根据滤板半径r，计算出凝胶的最小沉降厚度h，h＝vm/(πr²)。

进一步的，所述步骤(4)中吸附罐内液面总高度h的确定方法包括如下步骤：

(41)确定吸附罐内加入的溶液体积vl，并计算吸附罐内溶液和凝胶的总体积vt；

(42)再根据滤板半径r，计算出吸附罐内液面总高度h，h＝vt/(πr²)。

进一步的，所述步骤(5)搅拌器下沿与滤板间的距离d在h±2cm之间。

进一步的，所述步骤(5)中搅拌器下沿与滤板间的距离d还应满足d≥1cm，优选为d≥2cm。

进一步的，所述凝胶为deaesephadexa-50凝胶。

进一步的，所述搅拌采用推进式搅拌器、涡轮式搅拌器或桨式搅拌器，优选为推进式搅拌器和涡轮式搅拌器；

搅拌参数包括：搅拌时间≥2min，搅拌转速≥5r/min，优选为搅拌时间≥5min，搅拌转速≥10r/min。

进一步的，除凝胶膨胀比例最小的溶液外，其他凝胶所用溶液的用量根据凝胶在所用溶液中的膨胀体积进行计算，优选为凝胶膨胀后体积的2倍。

本发明的有益效果在于，

本发明提供一种吸附罐的搅拌方法，该方法能够较快地设定搅拌器位置和搅拌参数；

采用本发明搅拌方法有利于保护凝胶形态，防止凝胶形变及破碎导致的滤板堵塞，以及由此导致的生产操作的中断或时间延长；

采用本发明搅拌方法保证搅拌效果不受影响，以维持工艺的稳定性，保证产品收率和质量的稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。

图1是吸附罐搅拌器与滤板的结构示意图。

图中，1-滤板，2-沉降凝胶、3-搅拌器下沿、4-搅拌器、5-凝胶界面。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种吸附罐的搅拌方法，所述方法包括(i)根据凝胶用量调整搅拌高度和(ii)选取搅拌器4、确定搅拌参数，并进行搅拌；

所述搅拌高度的调整方法包括如下步骤：

(1)按凝胶吸附血浆量1000kg，以每kg血浆使用1.5g凝胶，确定凝胶用量m为1500g；

(2)确定凝胶在溶液中的最小膨胀比例km，包括如下步骤：

(21)凝胶处理所使用溶液包括溶胀液、平衡液、洗涤液、洗脱液、再生液和保存液，溶胀液为0.075mol/l氯化钠溶液，

平衡液为0.08mol/l氯化钠、0.015mol/l枸橼酸钠，ph7.2±0.1，

洗涤液为0.18mol/l氯化钠、0.015mol/l枸橼酸钠，ph7.2±0.1，

洗脱液为1mol/l氯化钠、0.025mol/l枸橼酸钠，ph7.2±0.1，

再生液为2mol/l氯化钠溶液，

保存液为20％乙醇，

由以上溶液的ph和离子强度，可知凝胶在再生液中膨胀比例最小，以凝胶出现最小膨胀的再生液所对应的再生阶段计算最小膨胀比例km；

(22)根据凝胶用量m的1/100，取1.5g凝胶，按照凝胶溶胀→平衡→洗涤→洗脱→再生的顺序处理凝胶，所用溶液的状态应与生产中使用的一致，包括ph、电导率、温度等，

再生阶段共处理两次，每次使用40ml再生液，搅拌时间10min，转速10r/min，处理结束后排放再生液，至凝胶界面5无可视液体，读取沉降凝胶2体积v为32ml，计算最小膨胀比例km＝32/1.5＝21ml/g；

(3)计算凝胶沉降后的最小沉降厚度h，包括如下步骤：

(31)根据最小膨胀比例km计算凝胶用量m对应的沉降凝胶2体积vm＝21×1500＝32l；

(32)根据滤板1半径r为30cm，计算出凝胶的最小沉降厚度h＝320/(3.14×9)＝11.3cm；

(4)计算吸附罐内液面总高度h，包括如下步骤：

(41)1500g凝胶再生处理一次需要加入40l再生液，因此吸附罐内溶液和凝胶的总体积vt＝32+40＝72l；

(42)使用滤板1直径为60cm的吸附罐，计算出吸附罐内液面总高度h＝720/(3.14×9)＝25.5cm；

(5)得出搅拌器下沿3与滤板1间的距离d应在6.3～23.5cm之间，该距离满足搅拌器下沿3与滤板1间的距离d满足d≥1cm，根据优选9.3～13.3cm的范围，调整搅拌器4位置至搅拌器下沿3与滤板1间的距离d＝11cm，固定搅拌器4使其处于水平状态；

所述搅拌器4选择折页平桨式，搅拌时间为10min，搅拌转速为10r/min，溶胀、平衡、洗涤、洗脱和保存阶段所使用溶液的体积为凝胶在各溶液中膨胀后体积的2倍。

实施例2

一种吸附罐的搅拌方法，所述方法包括(i)根据凝胶用量调整搅拌高度和(ii)选取搅拌器4、确定搅拌参数，并进行搅拌；

所述搅拌高度的调整方法包括如下步骤：

(1)按凝胶吸附血浆量1500kg，以每kg血浆使用1.2g凝胶，确定凝胶用量m为1800g；

(2)确定凝胶在溶液中的最小膨胀比例km，包括如下步骤：

(21)凝胶处理所使用溶液包括溶胀液、平衡液、洗涤液、洗脱液、再生液和保存液，溶胀液为0.075mol/l氯化钠溶液，

平衡液为0.08mol/l氯化钠、0.015mol/l枸橼酸钠，ph7.2±0.2，

洗涤液为0.18mol/l氯化钠、0.015mol/l枸橼酸钠，ph7.2±0.2，

洗脱液为2mol/l氯化钠、0.015mol/l枸橼酸钠，ph7.2±0.2，

再生液为2mol/l氯化钠溶液，

保存用溶液为20％乙醇，

由以上溶液的ph和离子强度，可知凝胶在洗脱液中膨胀比例最小，以凝胶出现最小膨胀的洗脱液所对应的洗脱阶段计算最小膨胀比例km；

(22)根据凝胶用量m的1/1000，取1.8g凝胶，按照凝胶溶胀→平衡→洗涤→洗脱的顺序处理凝胶，所用溶液的状态应与生产中使用的一致，包括ph、电导率、温度等，

洗脱阶段共处理三次，每次使用50ml洗脱液，搅拌时间10min，转速10r/min，处理结束后排放洗脱液，至凝胶界面5无可视液体，读取沉降凝胶2体积v为36ml，计算最小膨胀比例km＝36/1.8＝20ml/g；

(3)计算凝胶沉降后的最小沉降厚度h，包括如下步骤：

(31)根据最小膨胀比例km计算凝胶用量m对应的沉降凝胶2体积vm＝20×1800＝36l；

(32)使用滤板1直径为80cm的吸附罐，计算出凝胶的最小沉降厚度h＝360/(3.14×16)＝7.2cm；

(4)计算吸附罐内液面总高度h，包括如下步骤：

(41)1800g凝胶洗脱处理一次需要加入50l洗脱液，因此吸附罐内溶液和凝胶的总体积vt＝36+50＝86l；

(42)再根据滤板1半径r＝40cm，计算出吸附罐内液面总高度h＝860/(3.14×16)＝17.1cm；

(5)得出搅拌器下沿3与滤板1间的距离d应在2.2～15.1cm之间，该距离满足搅拌器下沿3与滤板1间的距离d满足d≥1cm，根据优选5.2～9.2cm的范围，调整搅拌器4位置至搅拌器下沿3与滤板1间的距离d＝8cm，固定搅拌器4使其处于水平状态；

所述搅拌器4选择推进式，搅拌时间为10min，搅拌转速为10r/min，溶胀、平衡、洗涤、再生和保存阶段所使用溶液的体积为凝胶在各溶液中膨胀后体积的2倍。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。