[实用新型]一种用于生产孔径可控纳米多孔玻璃的一体化循环系统

说明书

本实用新型公开了一种用于生产孔径可控纳米多孔玻璃的一体化循环系统，包括反应组件；加热组件；搅拌组件；循环组件；其中所述反应组件下端设置有过滤网、循环液出口及卸料口，其上端设置有进料口、搅拌器入口、循环液入口及放气口；所述循环液出口连通至循环泵，所述水槽、酸液槽、碱液槽的出口端管路汇合后连通至循环液入口。本系统制备工序简单、能耗低、废液产出少、溶剂利用率高、产品生产效率高，尤为重要的是所得CPG产品孔道清晰，无堵塞，产品密度稳定，合成效率更高，本产品将在寡核苷酸合成方向具有良好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及材料加工装置领域，具体涉及一种用于生产孔径可控纳米多孔玻璃的一体化循环系统。

背景技术

孔径可控纳米多孔玻璃(Controlled pore glass)是一种合成寡核苷酸的载体材料，简称CPG。寡核苷酸是生物医学和生命科学研究中调节基因表达的基本工具，可以被开发为基因靶向治疗药物，然后用于治疗病毒、肿瘤和遗传病。目前，寡核苷酸药物研究主要瓶颈为仪器设备成本与合成耗材过于高昂。CPG作为基因合成载体，是目前市场上唯一被最广泛使用，且是合成效果特别理想的载体。但是由LGC生产CPG国内订货周期在半年以上，并且存在合成效率低的现象。

孔径可控纳米多孔玻璃通常由钠硼硅玻璃制备得到，通常的方法是将分相后的玻璃利用酸碱溶液去除其中的钠硼相，留下硅骨架形成多孔玻璃。而 CPG作为固相合成的载体，有许多的影响因素，其中包括了颗粒尺寸大小、孔径均一性、孔隙率大小、孔容和密度以及比表面积等重要物理参数，孔径均一性、孔容和比表面积取决于硼硅酸玻璃组分和分相温度与时间，CPG产品密度、孔隙率主要影响因素是由颗粒大小和后处理条件决定，这些参数都会影响CPG在使用过程中溶液的交换行为，配体负载和分布以及反应动力学，从而影响合成效率纯度和重现性。

现有技术如：U.S.Pat.No.3549524公开了纳米多孔玻璃的具体处理过程，包括：a.3.0mol/L盐酸50℃洗6h；b.3.0mol/L盐酸50℃洗18h；c.去除可见硅胶，水洗至中性；d.0.5mol/L NaOH溶液25℃洗2h；e.水洗至中性后， 3.0mol/L盐酸洗2h；f.冷水洗20h后，然后用沸水在萃取器中洗涤4.5h，100℃真空干燥24h。本工艺给出的比例40g对应500ml处理溶液，将产生大量废液，不利于CPG的规模化生产，并且因为处理颗粒尺寸范围较宽，每次得到产品密度与孔隙率范围较大，影响了产品的使用效果。

于2006.08发表于材料科学与工程学报上的文章《孔径可控纳米多孔玻璃的制备及性能分析》进一步公开了采用Na₂O-B₂O₃-SiO₂系统玻璃制备孔径可控纳米多孔玻璃的方法，其采用SEM、BET和DTA等测试手段分析了纳米多孔玻璃介质的微观结构和相关性能，研究了工艺参数对多孔玻璃孔径的影响，制备出孔径可控纳米多孔玻璃介质。具体的：将制备好的试样进行分相处理，分相后的试样放入1.0mol/L盐酸中腐蚀，酸中加入缓冲剂，酸处理温度94～96℃，时间为24h，后进行水洗、脱水，直至溶液的pH值为7，后干燥获得多孔玻璃。学术论文《纳米多孔玻璃材料制备研究》根据纳米多孔玻璃的研究现状以及应用要求，以制备孔径结构分布均匀、大尺寸、无裂痕、高强度的纳米多孔玻璃材料为出发点，通过实验对热处理制度、酸处理制度进行了研究，其具体公开了以下实验仪器：硅钼棒电阻炉、马弗炉、电子天平、磁力搅拌器、超声波振荡器、恒温槽、烧杯、干燥箱等。

本实用新型的目的在于：探索CPG产品密度孔隙率稳定的生产工艺与装置，降低生产CPG过程产生的废水量，采用一体化循环系统进行CPG的高效率、低能耗生产，且产品孔道更加均匀、无堵塞现象，将为国内基因合成行业，寡核苷酸药物研究等领域起到强大的推动作用。

发明内容

基于上述目的，本实用新型提供了一种用于生产孔径可控纳米多孔玻璃的一体化循环系统，应用本系统生产CPG时，不仅制备过程简单、产品生产效率高，且能够将废液产出、试剂用量、处理时间等降到最低，使生产成本大为降低。