CN117463184A - 一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联过滤系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联过滤系统。该混合转移装置包括外壳、驱动电机、柱塞杆、混合腔、进液管道和出液管道，外壳的一端安装有泵头，驱动电机的输出轴通过一个联轴器与一个斜盘相连接，并且驱动电机、联轴器和斜盘均位于外壳的内部，柱塞杆的其中一端安装在斜盘中，另一端设置有柱塞膜片，混合腔设置在泵头的内部，进液管道通过一个Y型连接管道与混合腔相连接，出液管道与混合腔相连接。本发明中的一种混合转移装置采用了混合腔体，通过柱塞膜片的正负压进行液体的转移，与传统的磁力搅拌相比，不仅剪切力低，同时没有搅拌体积的限制，使得搅拌效率更高，还可以全部转移物料，并且容易清洗。

Description

一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联 过滤系统

技术领域

本发明涉及生物制药领域，特别涉及一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联过滤系统。

背景技术

在生物制药领域，有四元柱塞膜片泵或者蠕动泵均为较为常用的结构，其中，蠕动泵通过脉动挤压硅胶管来输送料液。而在蠕动泵中，一般通过硅胶管连接管路或容器、夹具，并由泵头挤压硅胶管来泵出液体，而由于其转轮需要交替释放，则在释放的瞬间往往会产生液体回流，从而造成排出的液体突然减少，造成蠕动泵输送脉冲，并且流速范围会受到泵管的限制；尤其是将泵放置在容器或器皿的下游时，不可避免地会产生气蚀、真空和流动性问题，产生空化和非稳定流动条件，导致流动性低下以及杀死或破坏器皿中的细胞。

目前，一般采用ADC偶联或者超滤循环解决上述问题，然而，现有的ADC偶联或者超滤循环采用的都是一次性搅拌袋装置，其配置有3D搅拌袋和双夹套支架，通过蠕动泵加入不同的组分，使液体在搅拌袋中混合，并通过底部的磁力搅拌器来混合均匀，该混合方式的缺点在于，其具有最小搅拌体积的限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联过滤系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联过滤系统，包括：

外壳，所述外壳的一端安装有泵头；

驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过一个联轴器与一个斜盘相连接，并且所述驱动电机、所述联轴器和所述斜盘均位于所述外壳的内部；

柱塞杆，所述柱塞杆的其中一端安装在所述斜盘中，另一端设置有柱塞膜片；

混合腔，所述混合腔设置在所述泵头的内部；

进液管道，所述进液管道通过一个Y型连接管道与所述混合腔相连接；

出液管道，所述出液管道与所述混合腔相连接；

其中，所述Y型连接管道的两个分支管道分别与所述混合腔和所述进液管道相连接并且均设置有单向阀，所述Y型连接管道的主管道与所述柱塞膜片相连接。

在一些实施方式中，所述斜盘的外侧面设置有一个分配板，所述柱塞杆的另一端和所述柱塞膜片均位于所述分配板的内部。其有益之处在于，进一步描述了柱塞杆和柱塞膜片的安装方式。

在一些实施方式中，所述柱塞杆、所述柱塞膜片、所述进液管道和所述Y型连接管道均具有四个，并且均匀分布在所述混合腔的周围。其有益之处在于，描述了部分相关结构对数量和分布方式。

在一些实施方式中，所述出液管道具有四条，并且各所述出液管道与各所述进液管道在所述混合腔的周围相间分布。其有益之处在于，描述了出液管道的数量和分布方式。

根据本发明的一个方面，提供了一种应用了上述混合转移装置的抗体偶联反应装置，包括：

一个所述混合转移装置、一个控制箱和一个生物过程袋，所述混合转移装置安装在所述控制箱中并且所述泵头露出在外部；

所述泵头的顶部设置有一个第一进液管道，所述第一进液管道的顶部通过一个可拆卸式卫生阀门与所述生物过程袋的下端相连接；

所述泵头上设置有第二进液管道和第三进液管道，并且所述第二进液管道和第三进液管道均垂直于所述泵头的外侧面；

所述泵头底部设置有一个第一出液管道，侧面设置有一个第二出液管道，并且所述第二出液管道通过一根软管与所述生物过程袋的上端相连接。

在一些实施方式中，所述可拆卸式卫生阀门包括一个EC母头和一个EC公头，并且所述EC母头和所述EC公头通过一个TC卡箍连接。其有益之处在于，描述了可拆卸式卫生阀门的具体结构。

在一些实施方式中，所述第二进液管道采用1/4Barb，所述第三进液管道3/4Barb。其有益之处在于，进一步描述了第二进液管道和第三进液管道的具体情况。

根据本发明的一个方面，提供了一种应用了上述抗体偶联反应装置的抗体偶联过滤系统，包括：

两个所述抗体偶联反应装置，其中，

第一个所述抗体偶联反应装置的所述第二进液管道与一个毒素容器相连接，所述第三进液管道与一个进液主管道相连接，所述进液主管道上连接有多个加料泵并且各所述加料泵与所述进液主管道之间均设置有管夹阀；

第一个所述抗体偶联反应装置的第一出液管道通过一根循环管道与第二个所述抗体偶联反应装置的所述生物过程袋的顶部相连接；

第二个所述抗体偶联反应装置的所述第二出液管道与一个膜包的进口端相连接，所述生物过程袋的顶端通过一个滞留管道与所述膜包的滞留端相连接，所述膜包的透过端与一根排废管道相连接。

在一些实施方式中，所述滞留管道上还连接有一个溶液输送管道。其有益之处在于，设置溶液输送管道可用于向生物过程袋中输入buffer溶液以进行定容。

在一些实施方式中，第二个所述抗体偶联反应装置的所述第一出液管道连接有收集装置。其有益之处在于，设置收集装置可用于对过滤后的溶液进行收集。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联过滤系统的剖面示意图；

图2为图1所示一种混合转移装置的泵头结构示意图；

图3为一种应用了图1所示混合转移装置的抗体偶联反应装置的结构示意图；

图4为一种应用了图3所示的抗体偶联反应装置的抗体偶联过滤系统的结构示意图。

图中：混合转移装置100，外壳1，泵头2，驱动电机3，联轴器4，斜盘5，柱塞杆6，柱塞膜片7，混合腔8，进液管道9，Y型连接管道10，出液管道11，单向阀12，分配板13，抗体偶联反应装置200，控制箱21，生物过程袋22，第一进液管道23，可拆卸式卫生阀门24，EC母头241，EC公头242，TC卡箍243，第二进液管道25，第三进液管道26，第一出液管道27，第二出液管道28，软管29，毒素容器31，进液主管道32，加料泵33，循环管道34，膜包35，滞留管道36，排废管道37，溶液输送管道38。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，该混合转移装置100的外观上主要包括一个外壳1，而在外壳1的一端安装有泵头2。

在外壳1的安装依次设置有一个驱动电机3、一个联轴器4和一个斜盘5，其中，驱动电机3的输出轴通过联轴器4与斜盘5相连接，则其运作时能够通过联轴器4带动斜盘5转动。

在斜盘5的远离驱动电机3的侧面(称为外侧面)上设置有一个分配板13，而在斜盘5和分配板13中安装有柱塞杆6。其中，柱塞杆6的其中一端安装在斜盘5中，另一端伸入到分配板13在并且设置有柱塞膜片7。

在泵头2的内部设置有混合腔8，而混合腔8通过一个Y型连接管道10与能够从外部进液的进液管道9相连接。其中，Y型连接管道具有一个主管道和两个分支管道，主管道与柱塞膜片7相连接并且与分配板13之间设置有密封圈，而两个分支管道则分别与混合腔8和进液管道9相连接，并且在两个分支管道上均设置有单向阀12，确保液体只能够从进液管道9向混合腔8流动。

此外，混合腔8还连接有出液管道11，可用于根据需要将液体排出。

优选的，柱塞杆6、柱塞膜片7、进液管道9、Y型连接管道10和出液管道11均具有四个，并且均匀分布在混合腔8的周围，而各出液管道11可以与各进液管道9在混合腔8的周围相间分布。

在使用该混合转移装置100时，驱动电机3运作并通过联轴器4带动斜盘5运动，从而向分配板13施加径向力并带动柱塞杆6做径向运动，进而带动柱塞膜片7产生正负压，使得柱塞膜片7能够向两侧反复运动。此时，当从进液管道9输入溶液时，在柱塞膜片7向柱塞杆6所在的一侧运动时，则溶液会进入到Y型连接管道10与混合腔8相连接的分支管道中；而在柱塞膜片7向Y型连接管道10所在的一侧运动时，则溶液会受压进入到混合腔8的内部。

此外，当需要将溶液排出时，打开出液管道11，并且使柱塞膜片7向Y型连接管道10所在的一侧运动，即可将混合腔8中的溶液通过出液管道11排出。

如图3所示，该抗体偶联反应装置200包括一个控制箱21和一个生物过程袋22，其中，控制箱21中安装有一个混合转移装置100并且该混合转移装置100的泵头2露出在外部，而生物过程袋22为瓶子或者不锈钢罐。

泵头2的顶部设置有一个第一进液管道23，其中，第一进液管道23的顶部通过一个可拆卸式卫生阀门24与生物过程袋22的下端相连接。

优选的，可拆卸式卫生阀门24包括一个EC母头241和一个EC公头242，并且EC母头241和EC公头242通过一个TC卡箍243连接。其中，EC母头241连接在生物过程袋22的下端，EC公头242连接在第一进液管道23上。

泵头2上还设置有第二进液管道25和第三进液管道26，其中，第二进液管道25和第三进液管道26均垂直于泵头2的远离控制箱21的侧面(称为外侧面)，并且第二进液管道25采用1/4Barb，第三进液管道26采用3/4Barb。

泵头2的底部设置有一个第一出液管道27，第一出液管道27的开口端朝下设置。

泵头2的侧面还设置有一个第二出液管道28，第二出液管道28通过一根软管29与生物过程袋22的上端相连接，并且在第二出液管道28和软管29之间设置有一根PH和电导监测流通池，可以采集溶液的PH和电导将信息采集传，并输给控制箱21中的信息处理器进行处理。

如图4所示，该抗体偶联过滤系统包括两个抗体偶联反应装置200，而两个抗体偶联反应装置200均具有混合转移装置100和生物过程袋22。

第一个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100上连接的第二进液管道25与一个装有小分子毒素的毒素容器31相连接，第三进液管道26则与一个进液主管道32相连接，而在进液主管道32上连接有多个加料泵33，并且各加料泵33与进液主管道32之间均设置有夹管阀。其中，各加料泵一般采用蠕动泵，并且分别用于加料不同的溶剂，图4中设置有四个加料泵，分别用于加料buffer溶液、mAb，连接子(Linker)以及抑制剂。

此外，第一个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100上连接的第一出液管道27通过一根循环管道34与第二个抗体偶联反应装置200的生物过程袋22的顶部连接。

第二个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100上连接的第二出液管道27与一个膜包35相连接，其中，膜包35具有进口端、滞留端和透过端，而第二出液管道27与膜包35的进口端相连接，并且在连接管道上分别设置有夹管阀和压力传感器；而其生物过程袋22的顶端还通过一个滞留管道36与膜包35的滞留端相连接，并且在滞留管道36上设置有阀门、压力传感器、流量传感器，而在滞留管道36上还连接有一个溶液输送管道38，通过溶液输送管道37可以使用泵输入buffer溶液。

此外，膜包35的透过端连接有排废管道37，排废管道37上设置有压力传感器，流量传感器、UV传感器以及阀门。

优选的，第二个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100上连接的第一出液管道26连接有收集装置(图中未示出)。

该抗体偶联过滤系统的使用过程包括一个主要步骤，分别如下所述。

步骤一：Buffer溶液的注入。将Buffer溶液通过相应的加料泵33输送至第一个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100的混合腔8内，并在达到规定的量后关闭相应的夹管阀，然后经过该混合转移装置100上连接的第二出液管道28输送至生物过程袋22中；

步骤二：抗体的注入。将mAb通过相应的加料泵33输送至第一个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100的混合腔8内，并在达到规定的量后关闭相应的夹管阀，然后经过该混合转移装置100上连接的第二出液管道28输送至生物过程袋22中。

步骤三：连接子注入。将连接子通过相应的加料泵33输送至第一个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100的混合腔8内，并在达到规定的量后关闭相应的夹管阀，然后经过该混合转移装置100上连接的第二出液管道28输送至生物过程袋22中。

步骤四：小分子毒素注入。将毒素容器31中的小分子毒素经过第二进液管道25注入至第一个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100的混合腔8内，并在达到规定的量后关闭相应的夹管阀，然后经过该混合转移装置100上连接的第二出液管道28输送至生物过程袋22中。

步骤五：反应。将第一个抗体偶联反应装置200的生物过程袋22和混合转移装置100的混合腔8分别通过第一进液管道23以及第二出液管道28和软管29相连通并形成循环，使其中的混合溶液在生物过程袋22和混合腔8之间进行循环流动，以实现充分反应。

步骤六：抑制剂注入。将通过相应的加料泵33输送至第一个抗体偶联反应装置200的混合转移装置100的混合腔8内，并在达到规定的量后关闭相应的夹管阀，然后经过该混合转移装置100上连接的第二出液管道28输送至生物过程袋22中。

步骤七：淬灭。将第一个抗体偶联反应装置200的生物过程袋22和混合转移装置100的混合腔8再次相连通并形成循环，使抑制剂与混合溶液相混合并循环流动。

步骤八：除菌过滤。将第一个抗体偶联反应装置200的第一出液管道27打开，并将反应后的溶液经过循环管道34全部输入到第二个抗体偶联反应装置200的生物过程袋22中，再将溶液通过其混合转移装置100转移到膜包35中，并再由膜包35通过滞留管道36转移回生物过程袋22中，从而形成循环过滤以达到浓缩效果，而过滤出的废液通过排废管道37排出。

步骤九：定容。在进行循环过滤的同时，通过溶液输送管道38将buffer溶液输送至生物过程袋22中，直到其中的溶液达到所需浓度。

步骤十：收集。将生物过程袋22中的溶液输入到混合转移装置100中，并通过第一出液管道26转移到收集装置中进行收集。

本发明中的一种混合转移装置及应用其的抗体偶联反应装置和抗体偶联过滤系统具有以下有益效果：

1.在泵的入口设计了专门的加料泵和主循环泵做配比加料，物料加入后立即进入泵腔混合类似在线配液机制，与传统的滴定方式相比，可以保持物料浓度的稳定性；

2.采用了混合腔体，通过柱塞膜片的正负压进行液体的转移，与传统的磁力搅拌相比，不仅剪切力低，同时没有搅拌体积的限制，使得搅拌效率更高，还可以全部转移物料，并且容易清洗。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种混合转移装置，其特征在于：混合转移装置(100)包括

外壳(1)，所述外壳(1)的一端安装有泵头(2)；

驱动电机(3)，所述驱动电机(3)的输出轴通过一个联轴器(4)与一个斜盘(5)相连接，并且所述驱动电机(3)、所述联轴器(4)和所述斜盘(5)均位于所述外壳(1)的内部；

柱塞杆(6)，所述柱塞杆(6)的其中一端安装在所述斜盘(5)中，另一端设置有柱塞膜片(7)；

混合腔(8)，所述混合腔(8)设置在所述泵头(2)的内部；

进液管道(9)，所述进液管道(9)通过一个Y型连接管道(10)与所述混合腔(8)相连接；

出液管道(11)，所述出液管道(11)与所述混合腔(8)相连接；

其中，所述Y型连接管道(10)的两个分支管道分别与所述混合腔(8)和所述进液管道(9)相连接并且均设置有单向阀(12)，所述Y型连接管道(10)的主管道与所述柱塞膜片(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种混合转移装置，其特征在于：所述斜盘(5)的外侧面设置有一个分配板(13)，所述柱塞杆(6)的另一端和所述柱塞膜片(7)均位于所述分配板(13)的内部。

3.根据权利要求1所述的一种混合转移装置，其特征在于：所述柱塞杆(6)、所述柱塞膜片(7)、所述进液管道(9)和所述Y型连接管道(10)均具有四个，并且均匀分布在所述混合腔(8)的周围。

4.根据权利要求3所述的一种混合转移装置，其特征在于：所述出液管道(11)具有四条，并且各所述出液管道(11)与各所述进液管道(9)在所述混合腔(8)的周围相间分布。

5.一种应用了权利要求1-4任一项所述的混合转移装置的抗体偶联反应装置，其特征在于：抗体偶联反应装置(200)包括一个所述混合转移装置(100)、一个控制箱(21)和一个生物过程袋(22)，所述混合转移装置(100)安装在所述控制箱(21)中并且所述泵头(2)露出在外部；

所述泵头(2)的顶部设置有一个第一进液管道(23)，所述第一进液管道(23)的顶部通过一个可拆卸式卫生阀门(24)与所述生物过程袋(22)的下端相连接；

所述泵头(2)上设置有第二进液管道(25)和第三进液管道(26)，并且所述第二进液管道(25)和第三进液管道(26)均垂直于所述泵头(2)的外侧面；

所述泵头(2)底部设置有一个第一出液管道(27)，侧面设置有一个第二出液管道(28)，并且所述第二出液管道(28)通过一根软管(29)与所述生物过程袋(22)的上端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种应用了混合转移装置的抗体偶联反应装置，其特征在于：所述可拆卸式卫生阀门(24)包括一个EC母头(241)和一个EC公头(242)，并且所述EC母头(241)和所述EC公头(242)通过一个TC卡箍(243)连接。

7.根据权利要求5所述的一种应用了混合转移装置的抗体偶联反应装置，其特征在于，其特征在于：所述第二进液管道(25)采用1/4Barb，所述第三进液管道(26)3/4Barb。

8.一种应用了权利要求5所述的抗体偶联反应装置的抗体偶联过滤系统，其特征在于，其特征在于：包括两个所述抗体偶联反应装置(200)，其中，

第一个所述抗体偶联反应装置(200)的所述第二进液管道(25)与一个毒素容器(31)相连接，所述第三进液管道(26)与一个进液主管道(32)相连接，所述进液主管道(32)上连接有多个加料泵(33)并且各所述加料泵(33)与所述进液主管道(32)之间均设置有管夹阀；

第一个所述抗体偶联反应装置(200)的第一出液管道(27)通过一根循环管道(34)与第二个所述抗体偶联反应装置(200)的所述生物过程袋(22)的顶部相连接；

第二个所述抗体偶联反应装置(200)的所述第二出液管道(27)与一个膜包(35)的进口端相连接，所述生物过程袋(22)的顶端通过一个滞留管道(36)与所述膜包(35)的滞留端相连接，所述膜包(35)的透过端与一根排废管道(37)相连接。

9.根据权利要求8所述的一种应用了抗体偶联反应装置的抗体偶联过滤系统，其特征在于：所述滞留管道(36)上还连接有一个溶液输送管道(38)。

10.根据权利要求8所述的一种应用了抗体偶联反应装置的抗体偶联过滤系统，其特征在于：第二个所述抗体偶联反应装置(200)的所述第一出液管道(26)连接有收集装置。