[發明專利]低pH孵育和中和的自動調節系統及方法

有效

• 申請號: 201810549364.3
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108733099B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 唐思遠;沈克強;林世文;周偉昌;陳智勝
• 申請（專利權）人: 上海藥明生物技術有限公司
• 主分類號: G05D21/02
• 分類號: G05D21/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 楊昀

本發明公開一種低pH孵育和中和的自動調節系統及方法，包括孵育罐、攪拌器、pH電極、pH變送器、數據采集卡、單片機、中控系統、若干泵、若干隔膜閥、若干電磁閥、若干繼電器，各隔膜閥分別連接一個電磁閥，各電磁閥分別連接一個繼電器，每個繼電器均與單片機連接，孵育罐安裝有pH電極和攪拌器，pH電極與pH變送器連接，pH變送器與數據采集卡連接；中控系統與所述單片機、數據采集卡、攪拌器連接。本發明的自動調節系統及方法可以在實驗室規模實現以下效果：全自動的低pH孵育和中和操作，全自動的樣品輸送，全自動的系統清洗和保存，快速、準確、穩定的pH調節，實時、自動地記錄過程中的孵育pH、溫度、攪拌轉速等實驗數據。

技術領域

本發明涉及生物醫藥領域的儀器設備，特別是涉及一種用于生物蛋白藥物分離純化的自動化調節系統。

背景技術

在生物蛋白類藥物的下游純化工藝中，法規要求至少需要兩種以上不同機理的病毒去除工藝，以保證產品的安全性。低pH孵育和中和是常用的一種滅活包膜類病毒的單元操作。

在生物制藥的大規模生產中，基于DeltaV等商品化系統，可以通過定制實現該工藝的自動化控制，但在實驗室規模，并沒有成熟的、商品化的設備或系統，只能通過實驗人員手動操作完成。

低pH孵育和中和通常作用于Protein A親和層析之后，隨著連續流層析工藝的推廣，每批次親和層析的循環數成百倍增加，通過手動調節對每個循環的的產品進行低pH孵育和中和的操作變得不再可行，對自動化低pH孵育和中和提出了更迫切的需求。

中國專利申請201720844930 .4“攪拌控制系統及病毒滅活單元”中公開了一種類似功能的單元，但有以下幾個問題：

（1）沒有描述具體的實現形式；

（2）沒有溫控功能，溫度作為病毒滅活的關鍵參數，在該單元中沒有得到體現；

（3）預設參數無法由用戶自定義；

（4）加液后的混勻和pH的穩定需要一個過程，單純基于pH的反饋調節模式會產生滯后，容易產生超調（即超出設定值）；

（5）單元的操控和數據的儲存都基于本地，無法有效地和工藝中其它部分的數據進行整合、分析；

（6）該專利僅描述了樣品調節部分的功能，并沒有描述樣品的輸入和輸出部分，也沒有對系統進行清洗和對pH電極進行保存的部分，因此該專利中的發明只能用于批次操作，并不能應用于連續工藝，也不能實現全自動控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，構建一套低pH孵育和中和的自動控制系統，能夠實現全自動控制下的低pH孵育和中和工藝過程，尤其是適用于連續生產工藝，能有效地和上游、下游的其它單元操作進行銜接。

為解決上述技術問題，本發明提供一種低pH孵育和中和的自動調節系統，包括孵育罐、攪拌器、pH電極、pH變送器、數據采集卡、單片機、中控系統；

所述孵育罐的進口通過管路分別連接第一泵、第二泵和第三泵；所述第一泵通過管路連接酸性調節溶液儲存瓶；所述第二泵通過管路連接堿性調節溶液儲存瓶；所述第三泵通過管路與清洗溶液儲存瓶、親和層析產品儲存瓶、空氣濾器、pH電極保護液儲存瓶分別連接；所述第三泵與清洗溶液儲存瓶、親和層析產品儲存瓶、空氣濾器、pH電極保護液儲存瓶的連接管路之中分別設有第一隔膜閥、第二隔膜閥、第三隔膜閥、第四隔膜閥；

所述孵育罐的出口通過管路連接第四泵，所述第四泵通過管路與pH電極保護液儲存瓶、廢液瓶、中和后產品儲存瓶分別連接；所述第四泵與pH電極保護液儲存瓶、廢液瓶、中和后產品儲存瓶的連接管路之中分別設有第五隔膜閥、第六隔膜閥、第七隔膜閥；