CN104014276B - 一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，包括用于存放粗提液的溶解罐，用于沉淀长链高分子生物材料的沉淀造粒罐和连接所述溶解罐和沉淀造粒罐的管线，所述溶解罐和沉淀造粒罐中设有搅拌装置，所述沉淀造粒罐上部设有溶解度调节剂的投放口，所述投放口通过管线与外界连接，所述管线上设有引入溶解度调节剂的泵，所述投放口管线的末端设有喷淋装置，所述连接溶解罐和沉淀造粒罐的管线上设有计量泵。本发明利用生物材料在形成沉淀过程中的特性，利用控制流速方式，以及喷射方式形成较为均匀的溶液体系，防止局部过浓，避免了沉淀迅速析出，而形成丝状或者絮状沉淀。
Description
技术领域
本发明涉及一种长链高分子生物材料的造粒设备，特别适用于透明质酸钠制备过程中的沉淀造粒，也适用于胶原蛋白纯化制备以及胶原蛋白粉末制备。
背景技术
天然生物材料，大多以高分子材料为主，其分子量最高可以达到1000万Dalton以上，平均分子量一般在10万-500万Dalton，其形成的晶型结构可以为絮状沉淀，或者冻干形成粉末，其不同的晶型在后续的纯化制备以及终产品的性能方面均有不同的特点。一般粉末结构的材料具有溶解迅速，产品均一性好等特点，因此具有更广泛的用途。多糖类生物材料以透明质酸钠（HA）为例，HA一般可以通过鸡冠提取或者发酵提取制备，通常的制备工艺包括前处理制备富含透明质酸钠的水溶液，然后过滤除渣，而后进行CPC沉淀或者乙醇沉淀形成固体，弃去残液后，将固形物复溶，如此多次即可得到最终的产品。HA原料的的最后一步工艺制备工艺一般都采用醇沉淀工艺，传统的醇沉淀工艺形成的透明质酸钠颗粒较大，甚至因出现絮状沉淀而缠绕搅拌桨，无法取出。
HA具有非常高的保水性能，较易溶于水，一般市场上销售的眼科，外科和骨科的凝胶都需要在配置成1%以上的HA水溶液（凝胶）。但HA在溶解的过程中首先会进行溶胀，形成胶体包在颗粒外圈，对HA的进一步溶解有一定的阻碍作用，因此在生产的制备过程中往往需要10多天以上才可以充分溶解，这将阻碍规模化生产的进行，增加了生产成本。
蛋白类生物材料以分布最为广泛的胶原蛋白为例，胶原蛋白一般以牛皮或者牛跟腱提取，或者基因工程菌发酵制备。前期通过提取或者发酵制备富含胶原蛋白的原液，然后通过物理除渣等方式获得粗提液。之后通过改变溶液pH值或者增加离子强度等方式使其沉淀，通过过滤去除溶液中杂质，然后再在较低pH值环境溶解，从而实现纯化。
发明内容
为了克服现有技术的不足，提供了一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，利用生物材料在形成沉淀过程中的特性，利用控制流速方式，以及喷射方式形成较为均匀的溶液体系，防止局部过浓，避免了沉淀迅速析出，而形成丝状或者絮状沉淀。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，其特征在于，包括用于存放粗提液的溶解罐，用于沉淀长链高分子生物材料的沉淀造粒罐和连接所述溶解罐和沉淀造粒罐的管线，所述溶解罐和沉淀造粒罐中设有搅拌装置，所述沉淀造粒罐上部设有溶解度调节剂的投放口，所述投放口通过管线与外界连接，所述管线上设有引入溶解度调节剂的泵，所述投放口管线的末端设有喷淋装置，所述连接溶解罐和沉淀造粒罐的管线上设有计量泵。
进一步地，所述溶解罐和沉淀造粒罐外部分别设有夹套，所述夹套包括冷源进出口和热源进出口，反应时可根据需要通入热源或是冷源，以控制反应器内物料的反应温度。
进一步地，所述溶解罐上部设有冷凝器，用于冷凝投入到溶解罐的粗提液。
进一步地，所述溶解罐底部设有排污阀，由排污阀排出污水。
进一步地，所述沉淀造粒罐底部通过管线与三合一设备连接，过滤，洗涤。干燥，形成产品。
进一步地，所述溶解度调节剂为乙醇，碱液或者盐溶液，通过缓慢改变溶液性质（增加乙醇浓度，增加离子强度，改变溶液PH值），使目标材料的溶解度降低，在某一临界点析出，形成较多结晶核的超细颗粒。
本发明的有益效果是：本发明利用生物材料在形成沉淀过程中的特性，利用控制流速方式，以及喷射方式形成较为均匀的溶液体系，防止局部过浓，避免了沉淀迅速析出，而形成丝状或者絮状沉淀。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1本发明的结构示意图；
图中：1-冷源进口、2-热源进口、3-冷凝器、4-冷源出口、5-热源出口、6-排污阀、7-计量泵、8-搅拌装置、9-喷淋装置、10-三合一设备、11-溶解罐、12-沉淀造粒罐、13-夹套、14-投放口。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，包括用于存放粗提液的溶解罐11，用于沉淀长链高分子生物材料的沉淀造粒罐12和连接所述溶解罐11和沉淀造粒罐12的管线，所述溶解罐11和沉淀造粒罐12中设有搅拌装置8，所述沉淀造粒罐11上部设有溶解度调节剂的投放口14，所述投放口14通过管线与外界连接，所述管线上设有引入溶解度调节剂的泵，所述投放口14管线的末端设有喷淋装置9，所述连接溶解罐11和沉淀造粒罐12的管线上设有计量泵7。
作为本发明的优选方案，所述溶解罐11和沉淀造粒罐12外部分别设有夹套13，所述夹套13包括冷源进出口1、4和热源进出口2、5，反应时可根据需要通入热源或是冷源，以控制反应器内物料的反应温度。
作为本发明的优选方案，所述溶解罐11上部设有冷凝器3，用于冷凝投入到溶解罐11的粗提液。
作为本发明的优选方案，所述溶解罐11底部设有排污阀6，由排污阀6排出污水。
作为本发明的优选方案，所述沉淀造粒罐12底部通过管线与三合一设备10连接，在沉淀造粒罐12中达到一定体积后形成的细小微粒晶体，进入三合一设备10，过滤，洗涤，干燥，形成产品。
作为本发明的优选方案，所述溶解度调节剂为乙醇，碱液或者盐溶液，通过缓慢改变溶液性质（增加乙醇浓度，增加离子强度，改变溶液PH值），使目标材料的溶解度降低，在某一临界点析出，形成较多结晶核的超细颗粒。
本发明的工作原理为：粗提液从管线进入溶解罐11，在溶解罐11中搅拌装置8的作用下溶解完全，通过蠕动泵或者隔膜泵等计量泵8将其泵至沉淀造粒罐12，由泵从管线缓慢泵入溶解度调节剂（乙醇，碱液或者盐溶液），通过喷淋装置9散布出去，在沉淀造粒罐12中搅拌装置8搅拌之下，迅速混匀，避免局部过浓析出不规则沉淀，在达到一定体积后形成细小颗粒晶体，随后泵入三合一设备10进行过滤洗涤干燥，形成产品。其中，所述溶解罐11和沉淀造粒罐12外部分别设有夹套13，所述夹套13包括冷源进出口1、4和热源进出口2、5，对溶解罐11中料液进行控温，溶解罐11底部设有排污阀6，由排污阀6排出污水。
Claims (5)
1.一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，其特征在于，包括用于存放粗提液的溶解罐，用于沉淀长链高分子生物材料的沉淀造粒罐和连接所述溶解罐和沉淀造粒罐的管线，所述溶解罐和沉淀造粒罐中设有搅拌装置，所述沉淀造粒罐上部设有溶解度调节剂的投放口，所述投放口通过管线与外界连接，所述投放口的管线上设有引入溶解度调节剂的泵，所述投放口的管线末端设有喷淋装置，所述连接溶解罐和沉淀造粒罐的管线上设有计量泵。
2.根据权利要求1所述的一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，其特征在于，所述溶解罐和沉淀造粒罐外部分别设有夹套，所述夹套包括冷源进出口和热源进出口。
3.根据权利要求1所述的一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，其特征在于，所述溶解罐上部设有冷凝器。
4.根据权利要求1所述的一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，其特征在于，所述溶解罐底部设有排污阀。
5.根据权利要求1所述的一种用于长链高分子生物材料的沉淀造粒设备，其特征在于，所述沉淀造粒罐底部通过管线与三合一设备连接。
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