[發(fā)明專利]連續(xù)流膜酶耦合定向轉(zhuǎn)化二肽的系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110702784.2
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113583860A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪斌;馬云峰;周革
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽銘鐸生物工程有限公司
• 主分類號: C12M1/40
• 分類號: C12M1/40;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/12;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 合肥東信智谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34143
• 代理人: 劉寒冰

本發(fā)明提供了連續(xù)流膜酶耦合定向轉(zhuǎn)化二肽的系統(tǒng)，涉及連續(xù)流膜酶耦合技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明連續(xù)流膜酶耦合定向轉(zhuǎn)化二肽的系統(tǒng)，通過將第一攪拌罐和第二攪拌罐內(nèi)的氨基酸原料混合后從最底部的膜酶耦合反應(yīng)單元輸送，將生物酶罐內(nèi)的生物酶液從最底部的膜酶耦合反應(yīng)單元的另一端輸送，形成氨基酸與生物酶的連續(xù)流動混合反應(yīng)，上下排布的多個膜酶耦合反應(yīng)單元形成了長通道，增加了原料之間的接觸面積和接觸時間，產(chǎn)品被膜酶耦合反應(yīng)單元內(nèi)的納濾膜及時截留，未反應(yīng)完全的氨基酸原料和生物酶經(jīng)儲液罐、回流管循環(huán)后進入膜酶耦合反應(yīng)單元繼續(xù)反應(yīng)，直至轉(zhuǎn)化完全的二肽全部截留，提高了二肽產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及連續(xù)流膜酶耦合技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及連續(xù)流膜酶耦合定向轉(zhuǎn)化二肽的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了解決傳統(tǒng)酶解反應(yīng)存在的上述不足，近年來不少學(xué)者開始研究了酶解-膜分離耦合反應(yīng)技術(shù)(簡稱“酶膜耦合技術(shù)”)，即借助循環(huán)泵將反應(yīng)器與分離膜連接起來，在酶解反應(yīng)的同時，通過膜分離的方法將達到分子量的酶解物及時分離出反應(yīng)系統(tǒng)，同時按照一定的速度連續(xù)地補充反應(yīng)底物，直到在反應(yīng)系統(tǒng)殘存的反應(yīng)殘渣嚴(yán)重堵塞分離膜，最后終止反應(yīng)。從上述工作過程的描述看來，酶膜耦合技術(shù)最大的優(yōu)點在于就是代表酶利用率的指標(biāo)—單位酶產(chǎn)目標(biāo)物量大幅度提高。

申請?zhí)枴?01310484423.0”的專利公開了一種變速循環(huán)酶膜耦合反應(yīng)系統(tǒng)，在排出產(chǎn)物的同時，以同樣的速度向反應(yīng)釜中連續(xù)補充底物溶液，當(dāng)超濾壓力上升到裝置的限定值，開始向反應(yīng)釜中補充清水，直至透過液中無產(chǎn)物排出，終止反應(yīng)。目前關(guān)于連續(xù)流膜酶耦合定向轉(zhuǎn)化二肽的系統(tǒng)鮮有報道，通過將未反應(yīng)的氨基酸原料與生物酶持續(xù)反應(yīng)以提高二肽產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率，仍然需要進一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了連續(xù)流膜酶耦合定向轉(zhuǎn)化二肽的系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的：

連續(xù)流膜酶耦合定向轉(zhuǎn)化二肽的系統(tǒng)，包括膜酶耦合反應(yīng)器、第一攪拌罐、第二攪拌罐、生物酶罐，所述膜酶耦合反應(yīng)器由多個膜酶耦合反應(yīng)單元從上到下等距排布而成，第一攪拌罐和第二攪拌罐內(nèi)分別盛裝有不同的氨基酸原料，第一攪拌罐和第二攪拌罐內(nèi)的氨基酸原料混合后從最底部的膜酶耦合反應(yīng)單元一端進入，生物酶罐內(nèi)的生物酶液從最底部的膜酶耦合反應(yīng)單元的另一端進入；最頂部的膜酶耦合反應(yīng)單元一端連通有儲存回流液的儲液罐，儲液罐通過回流管與最底部的膜酶耦合反應(yīng)單元一端連通。

作為本發(fā)明進一步改進的方案，所述膜酶耦合反應(yīng)單元包括圓柱形的反應(yīng)罐體，反應(yīng)罐體的兩端設(shè)有法蘭端口，上下相鄰的反應(yīng)罐體之間通過位于同側(cè)的U形管與法蘭端口連通，反應(yīng)罐體的內(nèi)腔均勻分布多個納濾膜單元。

作為本發(fā)明進一步改進的方案，所述納濾膜單元包括端部的密封料框，中心部位貫穿設(shè)置有芯柱層，芯柱層的外圍依次包裹設(shè)有隔膜網(wǎng)層、納濾膜層、篩網(wǎng)層、外殼。

作為本發(fā)明進一步改進的方案，所述第一攪拌罐與第二攪拌罐的結(jié)構(gòu)相同，均包括保溫夾層、驅(qū)動電機、攪拌軸，驅(qū)動電機的電機軸從保溫夾層的頂部伸入內(nèi)腔后與攪拌軸連接，攪拌軸的徑向分布多個攪拌葉片，保溫夾層的一側(cè)頂部設(shè)有進料口，底部設(shè)有排料閥。

作為本發(fā)明進一步改進的方案，所述第一攪拌罐與第二攪拌罐分別通過第一送料管、第二送料管連接有流量調(diào)節(jié)器，流量調(diào)節(jié)器的前端通過第一蠕動泵與底部的膜酶耦合反應(yīng)單元一端連通。

作為本發(fā)明進一步改進的方案，所述生物酶罐的內(nèi)腔設(shè)有用于驅(qū)動生物酶液流動的第一攪拌板，生物酶罐的底部通過第二蠕動泵與底部的膜酶耦合反應(yīng)單元一端連通。

作為本發(fā)明進一步改進的方案，所述儲液罐的內(nèi)腔設(shè)有用于驅(qū)動回流液流動的第二攪拌板，回流管上設(shè)有單向調(diào)節(jié)閥。

本發(fā)明的有益效果：