本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，具體涉及一種膠乳微球清洗裝置及基于該裝置的微球清洗工藝。

背景技術：

1、膠乳微球作為功能性載體材料已廣泛的應用于細胞生物學、生命科學、臨床醫(yī)學和免疫診斷等領域。膠乳微球與靶標物質免疫技術、側向層析微流控技術聯合形成的免疫層析診斷技術，具有反應迅速、操作簡單、靈敏度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，被廣泛應用于靶向研究、臨床和家用診斷領域。

2、乳液聚合是制備200nm以下膠乳微球常用的方法，其是由水、疏水性單體、乳化劑和引發(fā)劑組成的反應體系，通過超聲攪拌等方式使單體在水中形成乳液，再升溫引發(fā)單體聚合。由于乳液聚合反應體系中需加入較多的乳化劑，因此生成的膠乳微球表面會殘留大量乳化劑分子，進而影響微球的應用性能。通過洗滌去除乳化劑能有效提升微球的性能，因此挑選合適的微球清洗工藝對微球生產和應用具有重要意義。

3、膠乳微球的洗滌方法主要有離心法、透析法和切向流超濾法等。

4、離心法通過使用高速離心機，使膠乳微球快速沉降，去除上清液后用水重新將膠乳微球分散再離心，反復操作多次后，達到去除乳化劑的目的。但是，離心法對膠乳微球粒徑有要求，對于粒徑值小于200nm的膠乳微球，使用普通離心機離心力達不到要求，根本起不到分離純化的效果，因此需要購置昂貴的超速離心機，即使使用超速離心機，受限于處理量偏小以及分離后再分散時間過長，因此，也并不能夠很好地實現小粒徑膠乳微球分離純化目的。

5、透析法是利用乳化劑及小分子雜質在溶液中可通過半透膜，而膠乳微球不能通過半透膜的性質，達到分離清洗的方法。但是透析法僅用于少量微球清洗，其耗時長、成本高、無法量產，并且難以濃縮，在膠乳微球清洗應用上有很大限制。

6、切向流超濾是指液體流動方向與過濾方向呈垂直方向的過濾形式，這種過濾方式需要使用到切向流超濾儀，然而市售商品化的切向流超濾設備價格昂貴，且設備所占空間較大，提供功能冗余，發(fā)明人經研究發(fā)現，相關技術的膠乳微球清洗裝置及清洗工藝過程所需的步驟繁瑣，人力物力成本高，不利于微球清洗的成本控制。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現有技術中的不足，本發(fā)明提供一種膠乳微球清洗裝置及基于該裝置的微球清洗工藝，能夠大量降低成本。

2、本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：

3、一種膠乳微球清洗裝置，包括泵，提供液體流動動力；回流儲液罐，存放被清洗的膠乳微球；超濾膜，對所述微球溶液進行超濾；廢液罐，存放清洗廢液；清洗液罐，存放清洗液；連接裝置，與所述回流儲液罐，超濾膜均連接，并與所述微球溶液連通，可通過調節(jié)透過端閥第一閥門(k1)，來調節(jié)透過端流量，調節(jié)跨膜壓。

4、優(yōu)選的，所述過濾裝置中還包括第二閥門(k2)，在所述的超濾膜的臨近入口還設置有進口端壓力表(6)，超濾膜出口端設置有壓力表(7)及超濾膜過濾口端設置壓力表(8)進行壓力檢測，出口端和過濾口端是2個端口，不進行直連，出口端出料液，過濾口端出廢液。

5、微球溶液，包含微球及未反應的小分子，表面活性劑和水的混合液體。運行時回流儲液罐是儲存微球溶液及清洗液的場所。出液口在超濾膜表面，透過過濾。切向流過濾則是指液體的流動方向是平行于膜表面的，液體流動方向與過濾方向呈垂直方向的過濾形式，在壓力的作用下只有一部分的液體穿過濾膜進入下游，這種操作方式也有人稱之為“錯流過濾”。

6、連接裝置，與所述回流儲液罐，超濾膜均連接，并與所述微球液體連通，可通過調節(jié)透過端閥(第一閥門(k1))，來調節(jié)透過端流量，調節(jié)跨膜壓。

7、進一步的，在所述的超濾膜裝置的臨近入口，出口及過濾口設置壓力表進行壓力檢測；

8、進一步的，在所述過濾裝置中添加一個第二閥門(k2)，來調節(jié)管路流量，調節(jié)超濾膜跨膜壓；

9、k1閥門的開度可以調整，但必須要打開，k1和k2通過比例調節(jié)，k2可開可閉，用以調節(jié)超濾膜和整個超濾體系壓力，防止壓力過大，損壞裝置。

10、進一步的，在所述清洗液罐上設置一個第三閥門(k3)，可控制清洗液的補液；

11、本發(fā)明的另一目的在于提供一種更為簡化制備高濃度膠乳微球的清洗工藝，具體方法如下：

12、s1，回流：將膠乳微球加入回流儲液罐中，出料管與第一閥門連通，開啟泵完成流量循環(huán)。

13、所述膠乳微球可為聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、聚乙烯吡啶微球、聚乙烯丙烯酸甲酯微球中的一種，所述微球可表面修飾，羧基化、氨基化、磺酸基化、羥基化中的一種，優(yōu)選聚苯乙烯羧基微球。

14、所述膠乳微球粒徑可為10-200nm，進一步優(yōu)選50-150nm。

15、所述泵可為電動隔膜泵、氣動隔膜泵、蠕動泵的一種，進一步優(yōu)選220v交流電動隔膜泵。

16、s2，超濾：將出料管與第二閥門連通，打開第二閥門，對微球物料進行流量分流，啟動隔膜泵抽取回流儲液罐中的膠乳微球，循環(huán)運行，通過超濾膜超濾，將表面活性劑及小分子雜質除去，隨著回流儲液罐液面降低，打開與清洗液罐與回流儲液罐相連的第三閥門，進行補液，清洗完成。微球從回流儲液罐出來，通過超濾膜，最后回到回流儲液罐里面。雜質，水，乳化劑一起從超濾膜透過。

17、所述超濾膜可為內壓式，超濾膜膜材可為聚砜類、纖維素酯類、聚烯烴類、氟材料類、聚氯乙烯中的一種，進一步優(yōu)選改性聚醚砜(m-pes)；

18、所用超濾膜膜通量可為25-500kda中的一種，進一步優(yōu)選100-300kda；

19、所用超濾膜膜面積可為0.01-0.1m2中的一種，進一步優(yōu)選0.03-0.05m2；

20、所述表面活性劑即乳化劑，可為曲拉通x-100、吐溫20、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種；

21、所述小分子雜質可為苯乙烯單體、羧基單體、引發(fā)劑中的至少一種。

22、s3，壓力控制：壓力表進行超濾膜壓力的監(jiān)控，以便調節(jié)跨膜壓，廢液罐將超濾膜透過的清洗廢液進行收集。

23、所述跨模壓可為0-2.5bar，進一步優(yōu)選0.5-1.5bar；說明:pf＝進液壓力，pr＝回流壓力，pp＝透過壓力)壓差是進口端壓力與出口端壓力的差值，跨膜壓(tmp)是指濾膜上下游的平均壓力差，tmp計算公式為(pf+pr)/2-pp即(p6+p7)/2-p8，其中p6為進口端壓力，p7為出口端壓力，p8為過濾口端壓力；

24、s4，重復s1和s2，通過ph計及電導儀進行過程控制，當ph及電導儀數值連續(xù)3次未有明顯變化即表明微球清洗完成，將清洗完成的膠乳微球轉移至儲存容器中。

25、所述ph可為4-5，進一步優(yōu)選4.2-4.5；

26、所述電導率可為50-200μs/cm，進一步優(yōu)選80-100μs/cm。

27、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供一種新型的用于清洗和純化粒徑在200nm及以下膠乳微球的裝置及清洗工藝。本發(fā)明提供的清洗裝置和清洗工藝，循環(huán)中超濾膜可以透過小分子，包括雜質，水分子、乳化劑，即將部分水分子透過，進入廢液罐，通過補加水的方法來清除不需要的小分子和乳化劑，還有保留一部分水分子來保存膠乳微球，起到清洗和濃縮的功能，能將0.5至5.0升批次的微球液體濃縮至體積小于0.2升僅含膠乳微球的水溶液，該方法單批次處理量大，洗滌快速，操作過程潔凈無污染，且節(jié)約大量成本。洗滌后的膠乳微球粒徑均勻，無乳化劑和小分子殘留。通過該裝置和方法解決了離心、透析不適用于大批量連續(xù)生產，節(jié)約了人力和時間成本，構建小型設備，可以簡易操作，比大型裝置死體積小，殘留的微球量少，節(jié)約了水資源，該設備各部件均常見且成本較低，易于采購，便于設備的可重復性，通過搭建多臺設備，可達到連續(xù)分散洗滌的高效率，實現了人員干預少，大批量膠乳微球的連續(xù)生產。