一种连续色谱分离装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分析化学技术领域，尤其涉及一种连续色谱分离装置及其方法。
【背景技术】
[0002]在生物制药工艺流程中，上游工艺中生物样品的培养采用了灌流培养方式，能不间断的输出产物，而目前下游的分离工艺中仍然采用离线式色谱分离，采用层析系统进行单次进样分离，每次上样受到层析柱载量的限制，层析柱中的填料利用率不高。为了提供上样量，只能采用大的层析柱，填料的使用量大，生产设备投入费用高，并且由于填料的上样次数有限制，在固定次数后就需要废弃，造成填料的利用率不高，生产成本高。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中的色谱分离装置和方法存在的问题，本发明提供了一种连续色谱分离装置及其方法，应用在制药、化工等行业，能实现对灌流培养的蛋白质样品进行连续进样，并持续输出目标产物。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]本发明的连续色谱分离装置，包括样品输液栗、系统输液栗、层析柱、流路选择阀和检测器;样品输液栗的数目为一个，系统输液栗的数目为一个或两个，层析柱的数目为两个或两个以上，检测器的数目为两个;样品输液栗首先连接一个样品流路选择阀，然后样品流路选择阀并联与层析柱数目相等的流路选择阀，与层析柱数目相等的流路选择阀再分别连接一个层析柱，层析柱末端分别连接一个流路选择阀，与层析柱前端连接的流路选择阀分别与未与层析柱末端连接的其他流路选择阀连接，层析柱末端连接的流路选择阀分别同时连接两个流路选择阀，然后这两个流路选择阀分别连接一个检测器，系统输液栗首先连接一个系统流路选择阀，然后系统流路选择阀并联层析柱前端连接的流路选择阀。
[0006]所述的样品输液栗是柱塞栗或隔膜栗，柱塞栗用于实验室工艺优化或工艺放大阶段，隔膜栗用于规模生产阶段。
[0007]所述的流路选择阀可以是旋转选择阀或多通阀组，流路选择阀是4位置5 口阀、6位置7 口阀、8位置9 口阀或10位置11 口阀，实现其中一个共同口只能与其他一个口相通;旋转选择阀由电机驱动阀中的转子旋转，确保中间共同口只能与其他的一个口相通，达到流路选择的作用。多通阀组由多个由电磁或气动驱动的两通隔膜阀组成，实现任何一个共同连接端口与其他连接端口相通。达到流路选择的作用。旋转电磁阀常用于实验室工艺优化或工艺放大阶段，多通阀组常用于工艺放大或规模生产阶段。
[0008]作为优选的技术方案一:系统输液栗的数目为一个，层析柱的数目为三个，流路选择阀的数目为十个，所述的流路选择阀是6位置7 口阀或7 口阀组。样品输液栗连接样品流路选择阀，样品流路选择阀分别并联一号流路选择阀、二号流路选择阀和三号流路选择阀，一号流路选择阀、二号流路选择阀和三号流路选择阀分别连接一号层析柱、二号层析柱和三号层析柱，一号层析柱、二号层析柱和三号层析柱分别连接四号流路选择阀、五号流路选择阀和六号流路选择阀，一号流路选择阀同时连接五号流路选择阀和六号流路选择阀，二号流路选择阀同时连接四号流路选择阀和六号流路选择阀，三号流路选择阀同时连接四号流路选择阀和五号流路选择阀，四号流路选择阀、五号流路选择阀和六号流路选择阀分别同时连接七号流路选择阀和八号流路选择阀，七号流路选择阀连接样品检测器，八号流路选择阀连接系统检测器，系统输液栗连接系统流路选择阀，系统流路选择阀分别并联一号流路选择阀、二号流路选择阀和三号流路选择阀。
[0009]作为优选的技术方案二:系统输液栗的数目为一个，层析柱的数目为四个，流路选择阀的数目为十二个，所述的流路选择阀是6位置7 口阀或7 口阀组，本方案更优于技术方案
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[0010]利用本发明的装置进行连续色谱分离的方法的具体步骤如下:
[0011](a)样品输液栗通过流路选择阀接通全部层析柱和样品检测器，对层析柱上样检测；
[0012](b)系统输液栗通过流路选择阀接通其中的一个或一个以上的层析柱和系统检测器，对首先接通的层析柱进行冲洗；同时样品输液栗通过流路选择阀接通剩下的层析柱和检测器，进行上样检测；
[0013](C)系统输液栗通过流路选择阀接通步骤(b)进行冲洗的层析柱和另一个检测器，进行洗脱、再生以及再平衡；同时样品输液栗通过流路选择阀接通剩下的层析柱和检测器，进行上样检测；
[0014](d)然后依次对剩余的层析柱进行冲洗、洗脱、再生以及再平衡;并利用已经冲洗、洗脱、再生以及再平衡后的层析柱进行上样检测，连续循环实现对样品的不间断上样的同时，连续的收集分离后的目标物质，同时交错收集洗脱阶段的由于外水原因流出的目标物以及过载上样流穿的目标物。
[0015]利用优选的技术方案一所述的装置进行连续色谱分离的方法的具体步骤如下:
[0016]A.第一步:对一号层析柱进行上样，样品输液栗连接样品流路选择阀的共同口，样品流路选择阀切换到2号口，样品流路选择阀的2号口与一号流路选择阀的I号口连接，一号流路选择阀切换到I号口，一号流路选择阀的共同口连接一号层析柱的入口，一号层析柱的出口与四号流路选择阀的共同口相连，四号流路选择阀切换到I号口，四号流路选择阀的I号口与二号流路选择阀的2号口相连，二号流路选择阀切换到2号口，二号流路选择阀的共同口连接二号层析柱的入口，二号层析柱的出口与五号流路选择阀的共同口相连，五号流路选择阀切换到2号口，五号流路选择阀的I号口与三号流路选择阀的2号口相连，三号流路选择阀的共同口连接三号层析柱的入口，三号层析柱的出口与六号流路选择阀的共同口相连，六号流路选择阀切换到2号口，六号流路选择阀的2号口连接七号流路选择阀的5号口，七号流路选择阀切换到5号口，七号流路选择阀的共同口连接样品检测器；
[0017]B.第二步:对一号层析柱进行冲洗，系统输液栗依次接通系统流路选择阀、一号流路选择阀、一号层析柱、四号流路选择阀、三号流路选择阀、三号层析柱、六号流路选择阀、八号流路选择阀和系统检测器，来自系统输液栗的流动相进行冲洗，三号层析柱捕获一号层析柱中由于外水体积中残留的目标物；同时样品输液栗依次接通样品流路选择阀、二号流路选择阀、二号层析柱、五号流路选择阀、七号流路选择阀和样品检测器，对二号层析柱上样；
[0018]C.第三步:系统输液栗依次接通系统流路选择阀、一号流路选择阀、一号层析柱、四号流路选择阀、八号流路选择阀和系统检测器，系统输液栗对一号层析柱进行洗脱、再生以及再平衡，同时样品输液栗依次接通样品流路选择阀、二号流路选择阀、二号层析柱、五号流路选择阀、三号流路选择阀、三号层析柱、六号流路选择阀、七号流路选择阀和样品检测器，样品输液栗对二号层析柱上样，使得三号层析柱能捕获二号层析柱中由于上样过载流穿的目标物；
[0019]D.第四步:系统输液栗依次接通系统流路选择阀、二号流路选择阀、二号层析柱、五号流路选择阀、一号流路选择阀、一号层析柱、四号流路选择阀、八号流路选择阀和系统检测器，二号层析柱进行冲洗，使得一号层析柱能捕获二号层析柱中由于外水体积中残留的目标物；同时样品输液栗依次接通样品流路选择阀、三号流路选择阀、三号层析柱、六号流路选择阀、七号流路选择阀和样品检测器，样品输液栗对三号层析柱上样；
[0020]E.第五步:系统输液栗依次接通系统流路选择阀、二号流路选择阀、二号层析柱、五号流路选择阀、八号流路选择阀和系统检测器，系统输液栗对二号层析柱进行洗脱、再生以及再平衡；同时样品输液栗依次接通样品流路选择阀、三号流路选择阀、三号层析柱、六号流路选择阀、一号流路选择阀、一号层析柱、四号流路选择阀、七号流路选择阀和样品检测器，样品输液栗对三号层析柱上样，使得一号层析柱能捕获三号层析柱中由于上