溶液配制是生物與化學實驗必備的實驗技能、制藥生產(chǎn)必要的操作程序,也是影響實驗效果/制藥生產(chǎn)的一項重要因素。
生物制藥中常見的溶液包括培養(yǎng)基(基礎培養(yǎng)基、流加培養(yǎng)基、補料培養(yǎng)基)、磷酸鹽緩沖液、葡萄糖溶液、氨基酸溶液、EDTA等。在溶液配制過程中,攪拌能夠加快物料間(均相/非均相)的混合,加快物料間的傳質和反應,相同時間內(nèi)攪拌功率越高的攪拌工具/設備,完成相同體積的同一溶液配制的時間越短。
因此,為了降低配液時間,
同時獲得更好的溶液混勻效果,
我們就需要了解,
到底是哪些因素影響了攪拌功率,
從而幫助我們挑選合適的配液系統(tǒng)。
從公式看攪拌功率因素
攪拌功率:P=Np*ρ*N^3*d^5
從公式上看,影響攪拌功率P的主要因素有以下四種
(1)攪拌槳葉的因素,如葉輪直徑d、葉寬b、葉片傾斜角θ、轉速N、單個葉輪上的葉片數(shù)和葉輪離罐底高度C等。
(2)攪拌容器的因素,如形狀、直徑D、液深H、擋板數(shù) np、擋板寬 Wp、黏度μ。
(3)被攪液體的因素,如液體的密度 ρ。
(4)重力加速度g。
總結:從公式推導和實際應用中不難看出,攪拌葉輪對攪拌功率的影響是巨大的,所以挑選合適的攪拌器,要根據(jù)需求挑選合適的攪拌槳葉,不同的攪拌槳葉在不同應用中起到的作用是不同的。
???攪拌器分類
按流體流動形態(tài)分類可將相應攪拌器分為三大類:
01 軸向流
對應攪拌槳葉形式包括:
推進式、螺帶式、螺桿式、風扇式、錨式、框式、MIG槳、折葉槳式
02 徑向流
對應攪拌槳葉形式包括:
葉片組合式、泛能式、最大葉片式、平直葉槳式、三葉后掠式、鋸齒圓盤式、六直葉開啟渦輪、后彎葉開啟渦輪、平直葉圓盤渦輪、六直葉圓盤渦輪、后彎葉圓盤渦輪、布魯馬金式
03 混合流
對應攪拌槳葉形式包括:
六折葉開啟滿輪式、六前葉圓盤渦輪、六折葉圓盤渦輪
圖1.攪拌器流型分類圖譜
圖2. 不同攪拌器分類及其對應攪拌槳葉
生物制藥常見攪拌器及其特點
如圖2可見,槳葉種類多,適用用途廣泛。目前,配液/細胞培養(yǎng)中使用較廣的攪拌器類型主要為:推進式攪拌器、渦輪式攪拌器、錨式攪拌器、框式攪拌器。
• 推進式攪拌器:循環(huán)量大、攪拌功率小,適用于低粘度流體的攪拌,結構簡單,制造方便。
• 渦輪式攪拌器:適用物料粘度范圍廣,剪切力較大,分散流體效果好。
• 錨式攪拌器、框式攪拌器:結構簡單,制造方便。適用于高粘度大、處理量大的物料,易得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),可減少“掛壁”的產(chǎn)生。
不同類型攪拌器分別對應滿足不同粘度液體混勻的需求。在生物制藥生產(chǎn)中,大部分液體粘度都為中低粘度,故大多攪拌槳葉類型為推進式和渦輪式,流體形式以軸向流和徑向流為主。
常見攪拌葉輪功率曲線
溶液配制過程中,對剪切力的關注遠遠小于細胞培養(yǎng),但更重視溶液的混勻程度。
不同槳葉適用不同粘度液體、流體形式的應用,根據(jù)用途挑選合適的最匹配攪拌功率的槳葉,能夠減少液體混勻所需要的時間,更好地維持液體的混勻狀態(tài)。圖3列出了常見的六種攪拌槳葉的功率曲線。
圖3.常見攪拌槳葉攪拌功率
豐富解決方案,滿足您的多樣需求
◆ 百林科有適用于不同大小體積的配液系統(tǒng)包括2L、5L、10L、15L和 20L,滿足實驗室小體積料液或珍貴溶液的配制需求。實驗室一次性桌面攪拌系統(tǒng)配備六直葉圓盤渦輪,攪拌功率高,滿足中低粘度液體配制,可根據(jù)實際使用靈活調(diào)節(jié)轉速。
◆ 50L-3000L配液系統(tǒng)滿足商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),根據(jù)客戶對不同液體的配制需求,匹配多種槳葉,提供靈活、定制化的解決方案。
BioHub®DS 系列一次性桌面攪拌系統(tǒng)
BioHub®DS 系列一次性桌面攪拌系統(tǒng)一體式
在生物制藥工藝中,小體積混合常常貫穿于整個生產(chǎn)環(huán)節(jié),大體積設備無法滿足,百林科專門針對小體積配液,設計一款桌面式攪拌設備。外型美觀整潔,設備方便清潔,使用操作便利,助力科研實驗室、工藝開發(fā)階段的小體積混合。
BioHub®DS 系列一次性桌面攪拌系統(tǒng)分體式
主要特點:
?分體式設計可以實現(xiàn)一控多功能,降低生產(chǎn)成本。
? 攬拌支撐桶有多種規(guī)格:2L、5L、10L、15L和 20L,滿足小體積珍貴料液的混勻攬拌支撐桶有不銹鋼材質和亞克力材質兩種可選。
?符合 21CFR Pat 11 的數(shù)據(jù)完整性功能,可滿足 GMP 生產(chǎn)所需要求。
BioHub® BM系列一次性磁力攪拌系統(tǒng)
應用領域
• 培養(yǎng)基配制 • 緩沖液配制 • 下游中間品處理 • 原液純化 • 半成品配制 • 其他
特點
• 滿足高度定制化
• 標準規(guī)格體積范圍廣50L-3000L
• 模塊化設計,可以根據(jù)需要自由選擇模塊
• 精準穩(wěn)定的攪拌,轉速±2rpm
• 混勻效率高
• 穩(wěn)定的硬件設計和可靠的軟件設計
參考:
攪拌槳的作用與型式
掃描二維碼,
百林科多款產(chǎn)品
均可試用!
BioLink