一种重组胶原蛋白分离纯化系统技术方案

技术编号:41007562 阅读:9 留言:0更新日期:2024-04-18 21:43
本技术提供了一种重组胶原蛋白分离纯化系统,包括菌体菌液分离子系统、第一分离子系统、第二分离子系统、过滤子系统和收料子系统。该系统中增加了菌体菌液分离子系统,能将发酵后的料液分离成菌体和菌液,同时能够将不同表达形式的重组胶原蛋白根据所加试剂及处理方法的不同分别排入不同的分离子系统中,以便于进行不同的提取和纯化处理,进而确保能够获得更多的重组胶原蛋白,提高蛋白提取效率。分离子系统处理后的料液经过多层过滤处理,保证了产物的纯度。另外,胞外表达的重组胶原蛋白不需要菌体破碎,简化提取过程;胞内表达和胞内外同时表达的重组胶原蛋白菌体需要破碎处理,仅需要2‑3步纯化处理,简化了纯化步骤,提高了处理效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于分离提纯,涉及一种重组胶原蛋白分离纯化系统


技术介绍

1、胶原蛋白是细胞外基质的主要组成成分,在人体组织中占干重的70%-80%。胶原蛋白主要包括i型和ⅲ型胶原蛋白,其中,婴幼儿皮肤中的胶原蛋白主要是ⅲ型胶原蛋白,且ⅲ型胶原蛋白占总胶原蛋白的60%;青壮年和老年人皮肤中的胶原蛋白主要是i型胶原蛋白,且i型胶原蛋白占总胶原蛋白的80%。i型胶原蛋白决定皮肤轮廓支撑,是瘢痕组织纤维化的物质基础;ⅲ型胶原蛋白是皮肤中网状纤维的主要组成部分,决定皮肤弹性及细腻程度。ⅲ型胶原蛋白的含量越高纤维束越细。在创伤修复中,ⅲ型胶原蛋白比例高,则皮肤组织细腻柔滑。

2、胶原蛋白主要由成纤维细胞合成,但成人自身真皮的成纤维细胞只能合成i型胶原蛋白。人在成长过程中,ⅲ型胶原蛋白占比会逐渐下降,而ⅰ型胶原蛋白的占比则不断提升。i型和ⅲ型胶原蛋白水平与皮肤的年轻程度、创伤修复、细胞支撑与再生等行为紧密相关。上皮破损和皮肤萎缩等症状都伴随着胶原蛋白的大量流失,因此,修复皮肤的主要途径就是大量补充胶原蛋白。目前,市场上应用的胶原蛋白主要是i型胶原蛋白,其活性结构常常会遭到破坏,并存在动物源病毒污染和过敏的风险。

3、重组胶原蛋白是利用基因工程技术,以人胶原蛋白原始基因序列为模板,经过优化重组在大肠杆菌或酵母菌中表达得到的与人胶原蛋白高度一致、具有高生物相容性、高活性的重组人源胶原蛋白。相比天然的胶原蛋白,重组胶原蛋白富含亲水性氨基酸残基,具有极好的水溶性,较高的生物学活性,无病毒隐患,生物相容性高,低免疫排斥,另外,重组胶原蛋白还可以促进细胞粘附、促进增殖分化。

4、重组胶原蛋白表达后被贮存于酵母细胞或细菌的菌体中,或被分泌至胞外,或同时在酵母细胞或细菌的菌体中表达。胞内表达的重组胶原蛋白在提取时,需要对菌体细胞进行破碎,然后提纯得到重组胶原蛋白。而分泌至胞外的重组胶原蛋白在提取时,则不需要对菌体细胞进行破碎。因此,两种表达方式的重组胶原蛋白需要两套装置才能实现分离和纯化,无法在同一套装置上实现分离和纯化。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种重组胶原蛋白分离纯化系统,以解决两种表达方式的重组胶原蛋白无法在同一套装置上实现分离和纯化的问题。

2、为实现上述目的,本技术采用了以下技术方案:

3、本技术提供一种重组胶原蛋白分离纯化系统,包括菌体菌液分离子系统、均与所述菌体菌液分离子系统相连通的第一分离子系统和第二分离子系统,所述第一分离子系统通过第一输送管连通过滤子系统,所述第二分离子系统通过第二输送管连通所述过滤子系统,所述过滤子系统的底部还连通收料子系统;其中,所述菌体菌液分离子系统包括储液罐、设置在所述储液罐顶部外侧的分离旋转电机以及设置在所述储液罐内部的分离器;所述分离器的内侧顶部设有分离旋转轴,且所述分离旋转轴连接所述分离旋转电机;所述分离器的侧壁上设有分离滤网,所述分离器的底部设有橡胶塞、凸轮和驱动电机,所述橡胶塞活动塞紧所述分离器的底部,所述凸轮分别连接所述橡胶塞和所述驱动电机;所述储液罐的顶部设有第一进液口和第二进液口,所述第一进液口连通所述分离器的内部,所述第二进液口连通所述储液罐的内部。

4、优选的,所述第一分离子系统包括第一分离罐、设置在所述第一分离罐外侧的第一旋转电机、设置在所述第一分离罐顶部的第一分离罐进料口以及设置在所述第一分离罐底部的第一分离罐出料口;所述第一分离罐进料口连通所述菌体菌液分离子系统,所述第一分离罐出料口连通所述第一输送管;所述第一分离罐内部设置第一旋转轴,所述第一旋转轴上设置旋转分离叶片,所述第一旋转轴连接所述第一旋转电机。

5、优选的,所述第二分离子系统包括第二分离罐、设置在所述第二分离罐外侧的第二旋转电机、设置在所述第二分离罐顶部的第二分离罐进料口和加液口,以及设置在所述第二分离罐底部的第二分离罐出料口;所述第二分离罐进料口连通所述菌体菌液分离子系统,所述第二分离罐出料口连通所述第二输送管;所述第二分离罐内部设置第二旋转轴,所述第二旋转轴上设置破碎分离叶片,所述第二旋转轴连接所述第二旋转电机。

6、优选的,所述过滤子系统包括由上往下依次设置的第一级过滤室、第二级过滤室、第三级过滤室和第四级过滤室,其中,所述第一级过滤室连通所述第二输送管,所示第二级过滤室连通所述第一输送管,所述第四级过滤室连通所述收料子系统;相邻两个过滤室之间活动设置一个过滤装置。

7、优选的,所述过滤装置包括滤膜载板、设置在所述滤膜载板上的滤膜以及覆盖在所述滤膜上的滤膜盖板,所述滤膜盖板上设有通孔。

8、优选的,由所述第一级过滤室向所述第四级过滤室方向,所述滤膜上的网孔直径逐渐减小。

9、优选的,所述滤膜载板的外侧设有把手。

10、优选的,所述收料子系统包括收料罐和收料管,所述收料管的两端分别连通所述收料罐和所述过滤子系统。

11、优选的,所述第一输送管上设置第一输送泵,所述第二输送管上设置第二输送泵。

12、优选的,所述系统还包括固定支架,所述菌体菌液分离子系统和所述过滤子系统位于所述固定支架的上方,所述第一分离子系统、所述第二分离子系统和所述收料子系统位于所述固定支架的下方。

13、本技术具有以下有益效果:

14、本技术提供了一种重组胶原蛋白分离纯化系统,该系统中包括菌体菌液分离子系统、第一分离子系统、第二分离子系统、过滤子系统和收料子系统。该系统中增加了菌体菌液分离子系统,能将发酵后的料液分离成菌体和菌液,同时能够将不同表达形式的重组胶原蛋白根据所加试剂及处理方法的不同分别排入不同的分离子系统中,以便于进行不同的提取和纯化处理,进而确保能够获得更多的重组胶原蛋白,提高蛋白提取效率。分离子系统处理后的料液经过多层过滤处理,保证了产物的纯度。另外,胞外表达的重组胶原蛋白不需要菌体破碎,简化提取过程;胞内表达和胞内外同时表达的重组胶原蛋白菌体需破碎处理,仅需要2-3步纯化处理,简化了纯化步骤,提高了处理效率。

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【技术保护点】

1.一种重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,包括菌体菌液分离子系统(01)、均与所述菌体菌液分离子系统(01)相连通的第一分离子系统(02)和第二分离子系统(03),所述第一分离子系统(02)通过第一输送管(04)连通过滤子系统(05),所述第二分离子系统(03)通过第二输送管(06)连通所述过滤子系统(05),所述过滤子系统(05)的底部还连通收料子系统(07);其中,所述菌体菌液分离子系统(01)包括储液罐(1)、设置在所述储液罐(1)顶部外侧的分离旋转电机(2)以及设置在所述储液罐(1)内部的分离器(3);所述分离器(3)的内侧顶部设有分离旋转轴(4),且所述分离旋转轴(4)连接所述分离旋转电机(2);所述分离器(3)的侧壁上设有分离孔,所述分离器(3)的底部设有橡胶塞(5)、凸轮(6)和驱动电机(7),所述橡胶塞(5)活动塞紧所述分离器(3)的底部,所述凸轮(6)分别连接所述橡胶塞(5)和所述驱动电机(7);所述储液罐(1)的顶部设有第一进液口(8)和第二进液口(9),所述第一进液口(8)连通所述分离器(3)的内部,所述第二进液口(9)连通所述储液罐(1)的内部。>

2.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述第一分离子系统(02)包括第一分离罐(10)、设置在所述第一分离罐(10)外侧的第一旋转电机(11)、设置在所述第一分离罐(10)顶部的第一分离罐进料口(12)以及设置在所述第一分离罐(10)底部的第一分离罐出料口(13);所述第一分离罐进料口(12)连通所述菌体菌液分离子系统(01),所述第一分离罐出料口(13)连通所述第一输送管(04);所述第一分离罐(10)内部设置第一旋转轴(14),所述第一旋转轴(14)上设置旋转分离叶片(15),所述第一旋转轴(14)连接所述第一旋转电机(11)。

3.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述第二分离子系统(03)包括第二分离罐(16)、设置在所述第二分离罐(16)外侧的第二旋转电机(17)、设置在所述第二分离罐(16)顶部的第二分离罐进料口(18)和加液口(19),以及设置在所述第二分离罐(16)底部的第二分离罐出料口(20);所述第二分离罐进料口(18)连通所述菌体菌液分离子系统(01),所述第二分离罐出料口(20)连通所述第二输送管(06);所述第二分离罐(16)内部设置第二旋转轴(21),所述第二旋转轴(21)上设置破碎分离叶片(22),所述第二旋转轴(21)连接所述第二旋转电机(17)。

4.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述过滤子系统(05)包括由上往下依次设置的第一级过滤室(23)、第二级过滤室(24)、第三级过滤室(25)和第四级过滤室(26),其中,所述第一级过滤室(23)连通所述第二输送管(06),所示第二级过滤室(24)连通所述第一输送管(04),所述第四级过滤室(26)连通所述收料子系统(07);相邻两个过滤室之间活动设置一个过滤装置(27)。

5.根据权利要求4所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述过滤装置(27)包括滤膜载板(2701)、设置在所述滤膜载板(2701)上的滤膜(2702)以及覆盖在所述滤膜(2702)上的滤膜盖板(2703),所述滤膜盖板(2703)上设有通孔(2704)。

6.根据权利要求5所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,由所述第一级过滤室(23)向所述第四级过滤室(26)方向,所述滤膜(2702)上的网孔直径逐渐减小。

7.根据权利要求5所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述滤膜载板(2701)的外侧设有把手(28)。

8.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述收料子系统(07)包括收料罐(29)和收料管(30),所述收料管(30)的两端分别连通所述收料罐(29)和所述过滤子系统(05)。

9.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述第一输送管(04)上设置第一输送泵(08),所述第二输送管(06)上设置第二输送泵(09)。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述系统还包括固定支架(010),所述菌体菌液分离子系统(01)和所述过滤子系统(05)位于所述固定支架(010)的上方,所述第一分离子系统(02)、所述第二分离子系统(03)和所述收料子系统(07)位于所述固定支架(010)的下方。

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【技术特征摘要】

1.一种重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,包括菌体菌液分离子系统(01)、均与所述菌体菌液分离子系统(01)相连通的第一分离子系统(02)和第二分离子系统(03),所述第一分离子系统(02)通过第一输送管(04)连通过滤子系统(05),所述第二分离子系统(03)通过第二输送管(06)连通所述过滤子系统(05),所述过滤子系统(05)的底部还连通收料子系统(07);其中,所述菌体菌液分离子系统(01)包括储液罐(1)、设置在所述储液罐(1)顶部外侧的分离旋转电机(2)以及设置在所述储液罐(1)内部的分离器(3);所述分离器(3)的内侧顶部设有分离旋转轴(4),且所述分离旋转轴(4)连接所述分离旋转电机(2);所述分离器(3)的侧壁上设有分离孔,所述分离器(3)的底部设有橡胶塞(5)、凸轮(6)和驱动电机(7),所述橡胶塞(5)活动塞紧所述分离器(3)的底部,所述凸轮(6)分别连接所述橡胶塞(5)和所述驱动电机(7);所述储液罐(1)的顶部设有第一进液口(8)和第二进液口(9),所述第一进液口(8)连通所述分离器(3)的内部,所述第二进液口(9)连通所述储液罐(1)的内部。

2.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述第一分离子系统(02)包括第一分离罐(10)、设置在所述第一分离罐(10)外侧的第一旋转电机(11)、设置在所述第一分离罐(10)顶部的第一分离罐进料口(12)以及设置在所述第一分离罐(10)底部的第一分离罐出料口(13);所述第一分离罐进料口(12)连通所述菌体菌液分离子系统(01),所述第一分离罐出料口(13)连通所述第一输送管(04);所述第一分离罐(10)内部设置第一旋转轴(14),所述第一旋转轴(14)上设置旋转分离叶片(15),所述第一旋转轴(14)连接所述第一旋转电机(11)。

3.根据权利要求1所述的重组胶原蛋白分离纯化系统,其特征在于,所述第二分离子系统(03)包括第二分离罐(16)、设置在所述第二分离罐(16)外侧的第二旋转电机(17)、设置在所述第二分离罐(16)顶部的第二分离罐进料口(18)和加液口(19),以及设置在所述第二分离罐(16)底部的第二分离罐出料口(20);所述第二分离罐进料口(18)连通所述菌体菌液...

【专利技术属性】
技术研发人员:张甜甜王敏邢志青张平蔺易王杰单风娟王红丽信业龙
申请(专利权)人:济南磐升生物技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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