一种生物制药用发酵系统

本发明涉及生物制药发酵，尤其涉及一种生物制药用发酵系统。

背景技术：

1、生物制药工艺巧妙利用了微生物内在的特异生物活性，将微生物细胞(包括但不限于动物细胞和植物细胞)视作微缩的生物合成车间，借助其中的酶系催化作用，将基础原料如葡萄糖等转化为具有药用价值的化合物，例如抗生素、维生素以及其他多种药物。生物制药工艺包括以下系统：菌种筛选系统、培养基制备系统、种子扩大培养系统、发酵系统、分离纯化系统、干燥系统等。

2、公告号201820289992.8公开了一种带有保护层的生物制药发酵罐，包括罐体、冷却腔室、转轴、搅拌杆、翻滚板、密封螺母、电机、排气管、进料孔、视镜、进气管、空气过滤器、取样口、温度计、冷却水出口、冷却水进口、放料管和支撑脚。其中，发酵系统中包括取样结构，取样结构包括与罐体相连通的取样管及设置于取样管的阀门。

3、上述的生物制药用发酵系统中，当需要对发酵过程中的物料进行取样时，将取样瓶设置于取样口，开启阀门，在罐体内部的正压的作用下，罐体内部的物料经取样管流入取样瓶内，但是，由于取样瓶的瓶口及取样口暴露在空气中，空气中的菌种可能污染所取得的试样，导致取样的结果出现偏差。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种生物制药用发酵系统，解决现有技术中的取样时试样暴露在空气中可能被空气中的菌种污染的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种生物制药用发酵系统，包括发酵罐、放液组件、密封组件、取样瓶及蒸汽组件，所述放液组件包括放液管、第一插头及第一阀门，所述放液管的一端与所述发酵罐相连通，所述第一插头形成有放液通道，且所述第一插头的一端与所述放液管的另一端相连通，所述第一阀门设置于所述放液管，并设置于所述发酵罐与所述第一阀门之间；所述密封组件包括套管及封闭件，所述套管套设于所述放液管，并与所述放液管密封连接，所述封闭件内置于所述套管，所述封闭件与所述放液管、套管之间形成有空腔，所述封闭件能够形成连通所述空腔的开口，并能够关闭所述开口；所述取样瓶能够密封插设于所述套管；所述蒸汽组件的出气端与所述放液管相连通，且连通处位于所述第一阀门与所述第一插头之间；

3、其中，当所述取样瓶插设于所述套管时，能够驱使所述密封件的开口开启，并使得取样瓶的瓶口穿过所述开口，直至所述第一插头穿入所述取样瓶。

4、在其中的一个实施例中，生物制药用发酵系统还包括气体供应组件及进料组件，所述气体供应组件的出气端与所述发酵罐相连通，所述进料组件的出料端与所述发酵罐相连通。

5、在其中的一个实施例中，所述取样瓶包括瓶体及橡胶塞，所述瓶体的内部空心且一端开口，所述橡胶塞可拆卸设置于所述瓶体的开口端；所述第一插头远离所述放液管的一端呈尖锐形态，所述第一插头的尖锐端能够穿过所述橡胶塞。

6、在其中的一个实施例中，所述瓶体具有瓶身及瓶颈，所述瓶身的内部空心，所述瓶颈呈管状，所述瓶颈与所述瓶身相连通且与所述瓶身同轴，所述瓶颈的外径小于所述瓶身的外径，并小于所述开口的内径，所述橡胶塞设置于所述瓶颈远离所述瓶身的一端。

7、在其中的一个实施例中，所述取样瓶还包括排气件，所述排气件包括排气管及过滤部；所述排气管的一端与所述瓶体相连通，所述过滤部内置于所述排气管。

8、在其中的一个实施例中，所述取样瓶排气件还包括第二插头，所述第二插头形成有排气通道，所述第二插头的一端插设于所述橡胶塞，并与所述瓶体相连通；所述排气管的一端与所述第二插头的另一端相连通，并经所述第二插头连通所述瓶体。

9、在其中的一个实施例中，所述封闭件包括封闭块、第一转动部、第二转动部、第一弹性部、第二弹性部及遮蔽条，所述封闭块连接所述套管，并开设有与所述空腔相连通的开口；所述第一转动部及所述第二转动部均转动连接所述封闭块，并设置于所述开口的两侧；所述第一弹性部设置于所述封闭块远离所述第一插头的一侧，所述第一弹性部靠近所述封闭块的一端与所述套管相连接；所述第二弹性部连接所述第一转动部及所述套管；所述遮蔽条的一侧绕设于所述第一转动部、另一侧绕过所述第二转动部并与所述第一弹性部远离所述封闭块的一端相连接，所述遮蔽条相对所述开口开设有连通口，所述遮蔽条能够滑动遮蔽所述开口，且能够通过滑动，使得所述连通口与所述开口相连通；

10、其中，所述第一弹性部能够施加给所述遮蔽条弹性力，使得所述遮蔽条的连通口滑过所述开口，并遮蔽所述开口，所述遮蔽条滑动时能够带动所述第一转动部转动以使得所述第二弹性部积聚弹性力；当所述取样瓶插设于所述套管时，能够推动所述第一弹性部的端部移动，以使得所述遮蔽条滑动复位，并使得所述遮蔽条的连通口对应所述开口。

11、在其中的一个实施例中，所述连通口沿所述遮蔽条的长度方向的尺寸大于所开口沿所述遮蔽条的长度方向的尺寸。

12、在其中的一个实施例中，所述密封组件还包括密封件，所述密封件呈环形，并内置于所述套管，所述密封件与所述瓶体的外径相配合，并能够与所述瓶体的外径滑动密封。

13、在其中的一个实施例中，所述蒸汽组件包括第一蒸汽管、第二阀门、第二蒸汽管、第三阀门及第一单向阀，所述第一蒸汽管的出气端与所述放液管相连通，且连通处位于所述第一阀门与所述第一插头之间；所述第二阀门设置于所述第一蒸汽管；所述第二蒸汽管的进气端与所述套管相连通，且连通处位于所述封闭件与所述密封件之间；所述第三阀门及所述第一单向阀设置于所述第二蒸汽管，所述第一单向阀用于控制所述套管至所述第二蒸汽管的单向导通。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：发酵罐发酵的过程中，为了对发酵过程中的物料进行检测，需要从发酵罐中取出部分物料，当需要从发酵罐进行取样时，将取样瓶插设于套管中，并通过取样瓶控制所述封闭件的开口开启，使得，取样瓶至少部分能够穿过所述开口，然后，通过蒸汽组件朝放液管中注入蒸汽，通过蒸汽对第一插头、放液管远离第一阀门的一侧、套管及取样瓶进行高温灭菌，当灭菌一定时间后，继续推动取样瓶，使得插头插入取样瓶中，然后开启第一阀门，发酵罐中的物料经放液管流出，并经第一插头流入取样瓶内，实现了在无菌的环境下的取样；

15、取样完成后，关闭第一阀门，取出取样瓶，取出取样瓶的过程中，封闭件的开口关闭，通过蒸汽组件朝放液管中注入高温蒸汽，高温蒸汽将第一插头及放液管远离第一阀门的一侧中物料冲刷出，并通过高温蒸汽对第一插头、放液管远离第一阀门的一侧及空腔进行灭菌；

16、取样瓶取出后，封闭件的开口关闭，能够避免套筒中的空气能够进入套管中，避免空气中的菌种附着于第一插头。

技术特征：

1.一种生物制药用发酵系统，其特征在于，包括发酵罐(1)、放液组件(2)、密封组件(3)、取样瓶(4)及蒸汽组件(5)，所述放液组件(2)包括放液管(21)、第一插头(22)及第一阀门(23)，所述放液管(21)的一端与所述发酵罐(1)相连通，所述第一插头(22)形成有放液通道，且所述第一插头(22)的一端与所述放液管(21)的另一端相连通，所述第一阀门(23)设置于所述放液管(21)，并设置于所述发酵罐(1)与所述第一阀门(23)之间；所述密封组件(3)包括套管(31)及封闭件(32)，所述套管(31)套设于所述放液管(21)，并与所述放液管(21)密封连接，所述封闭件(32)内置于所述套管(31)，所述封闭件(32)与所述放液管(21)、套管(31)之间形成有空腔，所述封闭件(32)能够形成连通所述空腔的开口(32a)，并能够关闭所述开口(32a)；所述取样瓶(4)能够密封插设于所述套管(31)；所述蒸汽组件(5)的出气端与所述放液管(21)相连通，且连通处位于所述第一阀门(23)与所述第一插头(22)之间；

2.根据权利要求1所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，还包括气体供应组件(6)及进料组件(7)，所述气体供应组件(6)的出气端与所述发酵罐(1)相连通，所述进料组件(7)的出料端与所述发酵罐(1)相连通。

3.根据权利要求1所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述取样瓶(4)包括瓶体(41)及橡胶塞(42)，所述瓶体(41)的内部空心且一端开口(32a)，所述橡胶塞(42)可拆卸设置于所述瓶体(41)的开口(32a)端；所述第一插头(22)远离所述放液管(21)的一端呈尖锐形态，所述第一插头(22)的尖锐端能够穿过所述橡胶塞(42)。

4.根据权利要求3所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述瓶体(41)具有瓶身(411)及瓶颈(412)，所述瓶身(411)的内部空心，所述瓶颈(412)呈管状，所述瓶颈(412)与所述瓶身(411)相连通且与所述瓶身(411)同轴，所述瓶颈(412)的外径小于所述瓶身(411)的外径，并小于所述开口(32a)的内径，所述橡胶塞(42)设置于所述瓶颈(412)远离所述瓶身(411)的一端。

5.根据权利要求3所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述取样瓶(4)还包括排气件(43)，所述排气件(43)包括排气管(431)及过滤部(432)；所述排气管(431)的一端与所述瓶体(41)相连通，所述过滤部(432)内置于所述排气管(431)。

6.根据权利要求5所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述排气件(43)还包括第二插头(433)，所述第二插头(433)形成有排气通道，所述第二插头(433)的一端插设于所述橡胶塞(42)，并与所述瓶体(41)相连通；所述排气管(431)的一端与所述第二插头(433)的另一端相连通，并经所述第二插头(433)连通所述瓶体(41)。

7.根据权利要求3所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述封闭件(32)包括封闭块(321)、第一转动部(322)、第二转动部(323)、第一弹性部(324)、第二弹性部(325)及遮蔽条(326)，所述封闭块(321)连接所述套管(31)，并开设有与所述空腔相连通的开口(32a)；所述第一转动部(322)及所述第二转动部(323)均转动连接所述封闭块(321)，并设置于所述开口(32a)的两侧；所述第一弹性部(324)设置于所述封闭块(321)远离所述第一插头(22)的一侧，所述第一弹性部(324)靠近所述封闭块(321)的一端与所述套管(31)相连接；所述第二弹性部(325)连接所述第一转动部(322)及所述套管(31)；所述遮蔽条(326)的一侧绕设于所述第一转动部(322)、另一侧绕过所述第二转动部(323)并与所述第一弹性部(324)远离所述封闭块(321)的一端相连接，所述遮蔽条(326)相对所述开口(32a)开设有连通口(326a)，所述遮蔽条(326)能够滑动遮蔽所述开口(32a)，且能够通过滑动，使得所述连通口(326a)与所述开口(32a)相连通；

8.根据权利要求7所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述连通口(326a)沿所述遮蔽条(326)的长度方向的尺寸大于所开口(32a)沿所述遮蔽条(326)的长度方向的尺寸。

9.根据权利要求7所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述密封组件(3)还包括密封件(33)，所述密封件(33)呈环形，并内置于所述套管(31)，所述密封件(33)与所述瓶体(41)的外径相配合，并能够与所述瓶体(41)的外径滑动密封。

10.根据权利要求9所述的生物制药用发酵系统，其特征在于，所述蒸汽组件(5)包括第一蒸汽管(51)、第二阀门(52)、第二蒸汽管(53)、第三阀门(54)及第一单向阀(55)，所述第一蒸汽管(51)的出气端与所述放液管(21)相连通，且连通处位于所述第一阀门(23)与所述第一插头(22)之间；所述第二阀门(52)设置于所述第一蒸汽管(51)；所述第二蒸汽管(53)的进气端与所述套管(31)相连通，且连通处位于所述封闭件(32)与所述密封件(33)之间；所述第三阀门(54)及所述第一单向阀(55)设置于所述第二蒸汽管(53)，所述第一单向阀(55)用于控制所述套管(31)至所述第二蒸汽管(53)的单向导通。

技术总结
本发明公开了一种生物制药用发酵系统，包括发酵罐、放液组件、密封组件、取样瓶及蒸汽组件，放液组件包括放液管、第一插头及第一阀门，放液管的一端与发酵罐相连通，第一插头形成有放液通道，且第一插头的一端与放液管的另一端相连通，第一阀门设置于放液管；密封组件包括套管及封闭件，套管套设于放液管，并与放液管密封连接，封闭件与放液管、套管之间形成有空腔，封闭件能够形成连通空腔的开口，并能够关闭开口；取样瓶能够密封插设于套管；蒸汽组件的出气端与放液管相连通；当取样瓶插设于套管时，能够驱使封闭件的开口开启，并使得取样瓶的瓶口穿过开口，直至第一插头插入取样瓶。本发明能够有效避免取样时样品接触空气。

技术研发人员：王铨,李丽杰,董相波,乔子安,石忠波
受保护的技术使用者：青岛工程职业学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31