小分子肽类药物生产设备及工艺制造技术

本发明专利技术属于肽类药物生产技术领域，具体涉及一种小分子肽类药物生产设备及工艺。所述设备包括发酵罐和培养基罐，所述发酵罐上设有温控装置，还所述发酵罐位于培养基罐的上方，所述发酵罐与所述培养基罐之间通过输料管连通，形成液体循环通路，所述输料管上设有泵；所述发酵罐内设置有半封闭罐，与所述发酵罐连接的所述输料管的端部贯穿所述发酵罐侧壁，并与其同侧的所述封闭结构连通，所述封闭结构转动连接所述发酵罐内壁上；所述发酵罐内位于所述半封闭罐下方处设置有多肽截留装置。本发明专利技术的装置实现了多批次培养，间歇性的向培养基中补加营养物质，满足微生物长期发酵的需求，还实现了微生物和目的产物分离。了微生物和目的产物分离。了微生物和目的产物分离。

【技术实现步骤摘要】
小分子肽类药物生产设备及工艺


[0001]本专利技术属于肽类药物生产
，具体涉及一种小分子肽类药物生产设备及工艺。

技术介绍

[0002]小分子肽类药物通常是指小分子活性肽，其分子量小与一般的蛋白质，大于氨基酸，大多是由几十个氨基酸组成。现有技术研究显示，小分子肽由于结构简单、分子量小，可以被小肠粘膜迅速吸收，所以其转化率和利用率较高，可以调节机体生理功能，为机体发育提供所需的营养物质。
[0003]利用工程菌发酵作用生产小分子肽，是常见的技术手段，比如“李文婧,陶妍,赵冬梅,等.人类抗菌肽hepcidin在毕赤酵母中的分泌表达和纯化[J].生物工程学报,2015,31(5):682
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691”，该文献利用生物肝脏细胞表达了一类具有抗菌作用和铁代谢调节功能的碱性小分子抗菌肽，这些抗菌肽在机体免疫系统中发挥了重要作用，抑菌实验显示，含有目的抗菌肽的发酵上清对革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌都具有良好的抑菌效果。
[0004]现有技术中，与工程菌发酵生产小分子肽工艺配套使用的设备是发酵罐，其包括罐体、控温装置和搅拌装置，罐体中设有加料口和出料口，控温装置包括温度传感器、加热器和控制器，搅拌装置包括电机和搅拌桨，上述结构的发酵罐可以实现批式发酵。但是，批式发酵过程中不能更换培养基，导致微生物发酵后期营养不足，上述发酵罐结构也不能将微生物和目的产物分离，需要后续的分离纯化过程。
[0005]因此，需要开发一种又能补充发酵过程中营养，又能将微生物和目的产物初步分离的设备。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种小分子肽类药物生产设备及工艺。
[0007]本专利技术提供了一种小分子肽类药物生产设备，包括发酵罐，所述发酵罐上设有温控装置，还包括培养基罐，所述发酵罐位于培养基罐的上方，所述发酵罐与所述培养基罐之间通过输料管连通，形成液体循环通路，所述输料管上还设有泵；
[0008]所述发酵罐内设置有半封闭罐，所述半封闭罐的罐体下部为封闭结构，上部为镂空网结构，与所述发酵罐连接的所述输料管的端部贯穿所述发酵罐侧壁，并与其同侧的所述封闭结构侧壁及所述封闭结构内部连通，所述封闭结构转动连接所述发酵罐内壁上，且所述封闭结构上安装有控制其转动的动力装置；
[0009]所述发酵罐内位于所述半封闭罐下方处设置有多肽截留装置，所述多肽截留装置包括箱体和过滤床，所述箱体的顶部设有开口，所述开口位于所述半封闭罐的下方，所述过滤床安装在所述箱体内。
[0010]优选的，上述小分子肽类药物生产设备，所述镂空网结构上的网孔直径设置在20
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30nm。
[0011]优选的，上述小分子肽类药物生产设备，所述过滤床可拆卸安装在所述箱体内。
[0012]优选的，上述小分子肽类药物生产设备，所述箱体与所述培养基罐连通。
[0013]优选的，上述小分子肽类药物生产设备，所述箱体的底部连通废料箱。
[0014]优选的，上述小分子肽类药物生产设备，所述封闭结构以及所述镂空网结构的侧壁均为喇叭形。
[0015]优选的，上述小分子肽类药物生产设备，所述半封闭罐以及所述发酵罐均采用透明材料制备，或者所述半封闭罐以及所述发酵罐上设置有透明的观察窗。
[0016]本专利技术还提供了一种小分子肽类药物生产工艺，按照“所述箱体底部与所述培养基罐连通”等结构连接方式组装小分子肽类药物生产设备，并按照以下步骤进行发酵：
[0017]第一步，准备培养基：与发酵液以及培养基接触的所有部件内部均进行灭菌操作，所述培养基罐内添加用于补充发酵过程中营养的营养物质；
[0018]第二步，接种：开启所述动力装置，使所述镂空网结构位于所述封闭结构上方，向所述半封闭罐内加入灭菌培养基和液体菌种；
[0019]第三步，第一批发酵：开启所述发酵罐上的温控装置，进行发酵，直至第一批发酵完成，当第一批发酵完成后，开启所述动力装置，使所述镂空网结构位于所述封闭结构下方，所述半封闭罐内粒径大于所述镂空网结构网孔直径的物料保留在其内部，其余物料均流经所述过滤床和箱体，并最终流入培养基罐中；卸掉所述过滤床，回收其上的小分子多肽；
[0020]第四步，第二批发酵：物料流入培养基罐中后，开启所述动力装置，使所述镂空网结构位于所述封闭结构上方，然后开启所述泵，将所述培养基罐中的培养基重新添加到所述半封闭罐内，继续进行发酵，此时不需要再接种，温控装置也无需关闭。
[0021]优选的，上述小分子肽类药物生产工艺，还包括：
[0022]第五步，第n批发酵，n≥3：重复上述第四步的操作，直至所有的发酵批次完成，最后拆卸掉所述过滤床，回收其上的小分子多肽。
[0023]优选的，上述小分子肽类药物生产工艺，按照“所述箱体的底部连接废料箱”等结构连接方式组装小分子肽类药物生产设备，并按照以下步骤进行发酵：
[0024]第一步，准备培养基：与发酵液以及培养基接触的所有部件均进行灭菌操作，所述培养基罐内添加用于补充发酵过程中营养的营养物质；
[0025]第二步，接种：开启所述动力装置，使所述镂空网结构位于所述封闭结构上方，向所述半封闭罐内加入灭菌培养基和液体菌种；
[0026]第三步，第一批发酵：开启所述发酵罐上的所述温控装置，进行发酵，直至第一批发酵完成，当第一批发酵完成后，开启所述动力装置，使所述镂空网结构位于所述封闭结构下方，所述半封闭罐内粒径大于所述镂空网结构网孔直径的物料保留在其内部，其余物料均流经所述过滤床和箱体，并最终流入废料箱中；卸掉所述过滤床，回收其上的小分子多肽；
[0027]第四步，第二批发酵：物料流入所述培养基罐中后，开启所述动力装置，使所述镂空网结构位于所述封闭结构上方，然后开启所述泵，将所述培养基罐中的培养基添加到所述半封闭罐内，继续进行发酵，此时不需要再接种，温控装置也无需关闭。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]1、本专利技术的装置实现了多批次培养，间歇性的向培养基中补加营养物质，满足微生物长期发酵的需求，使发酵始终维持在较高的速率下，提高小分子多肽的产量，水等液体可循环使用，节约资源。另外，本专利技术将多批次发酵得到的小分子多肽收集在过滤床上，实现了微生物和目的产物分离，最后一次性回收，操作便捷，简化了后续的分离纯化过程。
[0030]2、本专利技术将半封闭罐设置为可转动，一方面满足小分子多肽分离和培养基补加营养的需求，另一方面，旋转的过程对微生物和发酵液进行了混合，相当于传统发酵罐的“搅拌器”的作用。
附图说明
[0031]图1为实施例1的小分子肽类药物生产设备的立体结构示意图；
[0032]图2为实施例1的小分子肽类药物生产设备的工作原理图一；
[0033]图3为实施例1的小分子肽类药物生产设备的工作原理图二；
[0034]图4为实施例2的小分子肽类药物生产设备的发酵罐的内部结构示意图。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.小分子肽类药物生产设备，包括发酵罐(1)，所述发酵罐(1)上设有温控装置，其特征在于，还包括培养基罐(2)，所述发酵罐(1)位于培养基罐(2)的上方，所述发酵罐(1)与所述培养基罐(2)之间通过输料管(3)连通，形成液体循环通路，所述输料管(3)上设有泵(4)；所述发酵罐(1)内设置有半封闭罐(5)，所述半封闭罐(5)的罐体下部为封闭结构(51)，上部为镂空网结构(52)，与所述发酵罐(1)连接的所述输料管(3)的端部贯穿所述发酵罐(1)侧壁，并与其同侧的所述封闭结构(51)内部连通，所述封闭结构(51)转动连接所述发酵罐(1)内壁上，且所述封闭结构(51)上安装有控制其转动的动力装置(512)；所述发酵罐(1)内位于所述半封闭罐(5)下方处设置有多肽截留装置(6)，所述多肽截留装置(6)包括箱体(61)和过滤床(62)，所述箱体(61)的顶部设有开口，所述开口位于所述半封闭罐(5)的下方，所述过滤床(62)安装在所述箱体(61)内。2.根据权利要求1所述的小分子肽类药物生产设备，其特征在于，所述镂空网结构(52)上的网孔直径为20
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30nm。3.根据权利要求1所述的小分子肽类药物生产设备，其特征在于，所述过滤床(62)可拆卸安装在所述箱体(61)内。4.根据权利要求3所述的小分子肽类药物生产设备，其特征在于，所述箱体(61)与所述培养基罐(2)连通。5.根据权利要求3所述的小分子肽类药物生产设备，其特征在于，所述箱体(61)的底部连通废料箱。6.根据权利要求4或5所述的小分子肽类药物生产设备，其特征在于，所述封闭结构(51)以及所述镂空网结构(52)的侧壁均为喇叭形。7.根据权利要求1所述的小分子肽类药物生产设备，其特征在于，所述半封闭罐(5)以及所述发酵罐(1)均采用透明材料制备，或者所述半封闭罐(5)以及发酵罐(1)上设置有透明的观察窗。8.小分子肽类药物生产工艺，其特征在于，按照权利要求4所述结构组装小分子肽类药物生产设备，并按照以下步骤进行发酵：第一步，准备培养基：与发酵液以及培养基接触的所有部件均进行灭菌操作，所述培养基罐(2)内添加用于补充发酵过程中营养的营养物质；第二步，接种：开启所述动力装置(512)，使所述镂空网结构(52)位于所述封闭结构(51)上方，向所述半...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙科，宋凯，尹雷，王皓月，张磊磊，于秋菊，姜其华，孙雅姝，孙威岩，
申请(专利权)人：徐州生物工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：