[发明专利]叠加式固定床变相聚焦层析柱及分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种叠加式固定床变相聚焦层析柱，还涉及采用该层析柱同时分离蚓激酶、超氧化物歧化酶和复合氨基酸的方法，属于生化分离介质及生化制药领域。

背景技术

现代生化技术规模化提取生物制品时，普遍遵从唯一靶物质原则，即专一的分离单一物质。比如蚯蚓体是个丰富的天然药物资源宝库，蚓激酶EK，超氧化物歧化酶SOD，复合氨基酸AA是蚯蚓体中有益人体的三种药效成份，为实现它们大规模生产要求，通常需要分头设计三条工艺过程，建设三条生产线，三套人马来完成。对每条工艺而言，收获各自的有效成份之后，其它组分不管有用无用一概作为废弃物处理。

究其原因是当代生化分离技术的局限性造就了这种无奈局面，而本质问题是现代生化工业生产过程最精细手段往往涉及色谱分离技术，其有效核心工作部多是一个由同类介质组成的连续相，它只能营造一个最适宜条件，以满足某一种生物制品的提纯要求。两组纯化环境在同一工况区内的不可兼容性早已约定成俗，所以维持这种唯一靶物质原则就在情理之中了。

目前，在工业化色谱技术生产生物制品过程中，无论离子交换、分子筛、亲和层析、分配层析，反相层析等分离技术，无一例外均不可能实现在同一床体内存在多样的柱环境，难以实现双组或多组分大规模同时分离。这种对获取有效成份唯一性限制，带来后果是浪费资源，效率低下，成本居高。

诚然，在生化试验室里，同一柱环境下，阶段洗脱和梯度洗脱措施是可以收获副产品的情况也是常见现象，但工业生产讲究的是“有限工作面，最大荷载量”，因此对层析柱的过饱和上样是惯常做法。在工艺设计之初副产物产率不是优先考虑重点，为利润最大化要求，甚至牺牲少量主产品收率在所不惜。常规柱层析技术不可能为次级产品预留或放大截流空间，面对多组份样品更多情况是用于实验室研究，工业用途局限性大。

为更有效地从复杂的生物浆料中获取药效成份，以分离材料为核心的各类技术创新研究是制药行业最热门课题之一。色谱分离过程，一柱多用，进军生产规模化的尝试已成为发展趋势。但时下鲜有普适、高效的研究成果能用于生物浆料的多元产品工业化同步分离提纯。

例如中国专利CN200380103597.2公开了一种连续模拟移动床聚焦层析方法，其有效工作部包含按一定顺序连接在一起的数个区，核心装置是每个区内均装有一个可拆卸的层析柱，将这些层析柱周期性的向上游重置一个区，通过连续的上样和层析柱反复的重置方法，从一个复杂化合物中分离和浓缩多种成分。然而其存在明显的疑惑，例如该技术所用的层析柱反复的重置措施，由于所有柱芯始终由同一种介质装填。这意味着其核心分离部是单一的、连续的固定相，则本质上是一个周期性延长柱体的变通办法。并且由于其宽泛的荷载对象，大量的柱节空间被非靶物质挤占，效率必然降低，这违背工业工艺设计的基本原则---最大限度使用工作面上的有效解析空间，且将笨重的工业用层析柱反复的重置难以在生产场地实现。

看来，聚焦技术在工业柱层析上应用需要从两方面入手：放弃形成聚焦环境试剂的应用，以及不受限制的扩展可聚焦样品的有效空间。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种叠加式固定床变相聚焦层析柱及分离方法，变革现行生物浆料生产线单一产成品现状，在保持原生化制品的质量、产量、能耗、工时等经济核算指标原有的水准前题下，实现同一柱床内对多种药效成份集约化连续分离。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种叠加式固定床变相聚焦层析柱，其至少具有一个工作单元，包括依次连接的进料管7、用以进行层析的柱体10、出料管及储料罐6，其特征在于，所述工作单元由若干柱段由下至上顺次排列，每一柱段连接有一个变相器，所述变相器是由在所述柱体外的半透膜隔断构成的容器2和横向切入柱芯内的柱芯隔断板1两部分组成，还包括贯穿其中起连接作用的浆料输液管线3，其中，所述半透膜隔断构成的容器2是由半透膜构成分离的腔室，分别供待分离浆料和由输液泵4或输液泵5泵入的操作液短时间滞留和交换溶质，依赖半透膜两侧溶质的交换作用达到操作液物化参数的置换目的，所述柱芯隔断板与柱体之间采取可拆卸的卡箍密封连接方式，所述浆料输液管线3的终端是柱芯隔断板1，该柱芯隔断板的上下两侧分别设有互不导通的三通输液通道及电磁阀门组9，使得在变相器内经过调制后的料液经此分流到下一柱段。

其中，根据分离浆料的性质，多组共性的柱段共用一个变相器。

其中，柱体还包括筛板。