一次性混合容器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980109778.3

申请日:

2009.03.18

公开号:

CN101977674A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B01F 3/04申请日:20090318|||公开

IPC分类号:

B01F3/04; B01F7/00; B01F7/16; B01F7/18; B01F13/08; B01F15/00; C12M1/06; B01F15/06

主分类号:

B01F3/04

申请人:

赛多利斯司特蒂姆生物工艺公司

发明人:

延斯·路德维希; 奥斯卡-沃纳·赖夫; 格哈德·格雷勒; 沃尔夫冈·卡勒特; 京特·普拉德尔; 迈克尔·巴泰斯; 马盖尔·巴巴若斯; 斯特凡·鲍德; 伊莎贝尔·盖伊; 塞巴斯蒂安·肖森

地址:

德国格丁根

优先权:

2008.03.19 US 61/069,977

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

代理人:

蔡石蒙;车文

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内容摘要

一种一次性混合容器(2),包括:柔性贮器(4);居中布置轴(6),所述居中布置轴(6)具有第一轴端和第二轴端以及与第一轴端相联的磁性元件(8),且所述居中布置轴上具有一个或多个叶轮(10);第一凸缘(12),所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端;以及第二凸缘(14),所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端。

权利要求书

1: 一种一次性混合容器, 包括 : a. 柔性贮器 ; b. 居中布置轴, 所述居中布置轴具有第一轴端和第二轴端、 至少一个叶轮以及与第一 轴端相联的磁性元件 ; c. 第一凸缘, 所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端 ; 以及 d. 第二凸缘, 所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端。
2: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 还包括位于所述第一轴端与第一凸缘之间 和所述第二轴端与第二凸缘之间的至少一者的轴承。
3: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 其中所述第二凸缘包括排出端口。
4: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 还包括位于所述贮器底部的喷头。
5: 根据权利要求 4 所述的一次性混合容器, 其中所述喷头环绕所述第二凸缘的至少一 部分。
6: 根据权利要求 4 所述的一次性混合容器, 包括位于所述贮器底部的第二喷头。
7: 根据权利要求 6 所述的一次性混合容器, 其中所述第二喷头环绕所述第二凸缘的至 少一部分。
8: 根据权利要求 4 所述的一次性混合容器, 其中所述喷头由联接至所述柔性贮器的内 侧壁的喷头进给管线给料。
9: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 其中所述轴由多段形成, 所述多段能从运 输构造组装成混合构造。
10: 根据权利要求 9 所述的一次性混合容器, 其中所述轴由多段形成, 所述多段能通过 以可伸缩的方式使所述多段延伸而从运输构造组装成混合构造。
11: 根据权利要求 9 所述的一次性混合容器, 其中所述轴由多段形成, 所述多段能通过 将所述轴从折叠位置操纵到展开位置而从运输构造组装成混合构造。
12: 根据权利要求 9 所述的一次性混合容器, 其中所述轴由能被旋拧在一起的多段形 成。
13: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 还包括用于使所述轴旋转的驱动联轴器。
14: 根据权利要求 13 所述的一次性混合容器, 其中所述驱动联轴器适于与所述第一凸 缘相联接。
15: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 其中所述柔性贮器适于装配在刚性或半 刚性的罐内。
16: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 其中所述一次性混合容器能被调到大致 平直的折叠构造。
17: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 还包括用于将配料添加到混合物中的一 个或多个附加的进口。
18: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 还包括用于在混合过程中对混合物进行 取样的一个或多个取样管线。
19: 根据权利要求 18 所述的一次性混合容器, 其中所述一个或多个取样管线中的至少 一个位于所述混合容器的底部三分之一内。
20: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 还包括用于监测所述混合容器中的变化 2 的一个或多个传感器。
21: 根据权利要求 20 所述的一次性混合容器, 其中所述一个或多个传感器中的至少一 个位于所述混合容器的底部三分之一内。
22: 根据权利要求 3 所述的一次性混合容器, 还包括适于联接至所述排出端口的采收 管线。
23: 根据权利要求 1 所述的一次性混合容器, 其中所述柔性混合容器被形成为具有半 球形顶部和底部的柱形。
24: 一种一次性混合容器, 包括 : a. 柔性贮器 ; b. 居中布置轴, 所述居中布置轴具有第一轴端和第二轴端、 至少一个叶轮以及与第一 轴端相联的磁性元件 ; c. 第一凸缘, 所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端 ; d. 第二凸缘, 所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端 ; e. 排出端口 ; 以及 f. 至少一个喷头。
25: 根据权利要求 24 所述的一次性混合容器, 其中所述第二凸缘包括所述排出端口。
26: 根据权利要求 24 所述的一次性混合容器, 包括两个喷头。
27: 根据权利要求 26 所述的一次性混合容器, 其中, 氧气经由所述两个喷头中的第一 个被引入所述混合容器, 二氧化碳经由所述两个喷头中的第二个被引入所述混合容器。
28: 根据权利要求 26 所述的一次性混合容器, 其中所述两个喷头各具有不同尺寸的孔 和 / 或不同数量的孔。
29: 一种一次性混合容器, 包括 : a. 柔性贮器 ; b. 居中布置轴, 所述居中布置轴具有第一轴端和第二轴端、 至少一个叶轮以及与第一 轴端相联的磁性元件 ; c. 第一凸缘, 所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端 ; d. 第二凸缘, 所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端 ; 以及 e. 至少一个喷头。
30: 根据权利要求 29 所述的一次性混合容器, 包括两个喷头。
31: 根据权利要求 30 所述的一次性混合容器, 其中, 氧气经由所述两个喷头中的第一 个被引入所述混合容器, 二氧化碳经由所述两个喷头中的第二个被引入所述混合容器。
32: 根据权利要求 30 所述的一次性混合容器, 其中所述两个喷头各具有不同尺寸的孔 和 / 或不同数量的孔。
33: 根据权利要求 29 所述的一次性混合容器, 还包括排出端口。
34: 根据权利要求 33 所述的一次性混合容器, 其中所述第二凸缘包括所述排出端口。

说明书


一次性混合容器

     相关申请参考 本申请要求 2008 年 3 月 19 日提交的美国临时专利申请 No.61/069,977 的优先权。技术领域 本发明涉及一次性混合容器领域, 且更具体而言是涉及一种一次性混合容器, 所 述混合容器具有作为一个单元被包括在其内的自含式的磁耦合混合装置。
     背景技术
     带有旋转搅拌装置的搅拌罐或混合罐典型用于混合化合物。一般而言, 比如在混 合用以制备药剂的配料时, 在搅拌罐内混合的配料需要无菌环境。尽管一些应用不需要无 菌环境, 但美国食品药品管理局已针对某些溶液提出了严格的无菌要求。为提供这样的无 菌环境, 必须将混合罐构造成防止污染物在整批处理——包括填充罐的步骤、 混合罐的步 骤以及排空罐的步骤——过程中进入罐内。用于驱动搅拌装置的磁性驱动器的应用长久以来都是已知的, 其原因是此类驱动 器不需要驱动装置的活动部件与处于无菌环境中的搅拌装置之间的物理连接或密封。 在适 用于磁性从动搅拌装置的搅拌罐中, 罐内的搅拌装置包括靠近搅拌罐底部的磁性元件, 所 述磁性元件由位于罐外面的驱动马达上的对应磁性元件接合。 具有靠近搅拌装置磁性元件 定位的对应磁性元件的驱动马达的起动使得搅拌装置在搅拌罐内旋转。
     最近, 已经开发出了将柔性容器用作混合贮器的无菌搅拌罐。柔性容器能在无菌 环境中构造并在使用之前进行密封。 此类系统当被填充时利用罐支架来保持柔性贮器完整 性, 通常在使用之后被丢弃, 从而避免了清洁的需要, 借此在使用之间在容器内重新形成无 菌环境。由此, 能大大提高控制无菌环境的能力。
     另外, 已知用于在无菌应用中使用的搅拌罐包括在运输时在密封容器内的搅拌装 置。 在这些搅拌罐中, 无菌搅拌装置在密封之前被放置在无菌容器内, 从而最小化破坏无菌 环境的可能性。
     带有磁性从动内部流体搅拌装置的搅拌罐的示例包括美国专利 No.4,209,259、 No.4,993,841 和 No.5,470,152 ; 日本专利 JP56-045752 以及已公布的 PCT 申请 No.PCT/ US02/31478。这些参考文献中的每一篇都描述了带有搅拌装置的搅拌罐, 所述搅拌装置具 有从动磁性元件, 所述从动磁性元件由与驱动装置相联的相邻的相互协作的驱动磁性元件 接合。
     在所引用的参考文献中, U.S.5,470,152 描述了一种带有驱动外壳的搅拌罐, 驱动 磁体被插入所述驱动外壳中。具有磁性元件的叶轮联接至带有磁性元件的所述驱动外壳, 所述磁性元件具有竖直定向的磁体, 从而使得磁体平行于驱动外壳的纵轴线, 所述驱动外 壳包括驱动马达的相互协作的磁性元件。如在参考文献中所显示和描述的, 叶轮利用夹子 而可拆卸地联接至驱动外壳的底部。
     美国专利 No.4,209,259 和 No.4,993,841 描述了带有磁性从动搅拌装置的混合容
     器, 所述磁性从动搅拌装置的形式为安装在容器内的支柱上的叶轮。这些参考文献中的每 一篇都描述了位于容器中、 处于与凸缘或凹口有关的区域内的搅拌装置, 所述凸缘或凹口 使叶轮相对于驱动装置定位。 但是, 这些参考文献的叶轮只位于容器内、 处于支柱上的单个 位置, 而且能通过对在搅拌装置末端上的环上进行拉动来拆卸叶轮。
     同样, PCT 申请 No.PCT/US02/31478 的装置使用由位于混合容器刚性部分上的支 柱接纳的叶轮。混合容器的其余部分被用作柔性部分, 其在参考文献中被描述为袋。叶轮 具有由外部驱动马达驱动的磁性元件, 所述驱动马达具有磁性驱动元件。
     日本专利 No.JP56-045752 涉及一种磁性从动搅拌装置, 所述装置在固定至容器 底部的滚珠轴承上具有旋转圆板, 其中, 搅拌装置的磁性元件与容器的底部相联。 出于耐磨 的目的, 此参考文献的搅拌装置由金属合金形成。
     但是, 现有技术的参考文献都没有描述一种无菌密封单次使用的混合容器, 所述 混合容器包括居中布置轴, 所述轴联接至容器的顶部和底部, 并使用径向轴承或推力轴承, 如滑动轴承、 滚珠轴承、 轴颈轴承或滚柱轴承, 来促进上面安装有一个或多个叶轮的所述轴 的旋转。 此外, 上述参考文献都没有描述一种单次使用的混合容器, 所述混合容器具有排出 端口, 所述排出端口被结合在底部的轴附接构件中, 用于一旦已经完成混合处理就排空容 器。
     此外, 现有技术的参考文献都没有描述一种无菌密封的单次使用的混合容器, 所 述混合容器包括柔性袋, 其包括居中布置轴, 所述居中布置轴联接至容器的顶部和底部, 具 有一个或多个叶轮, 可折叠或可由多段组装而成, 从而将一个 ( 多个 ) 叶轮定位在预定高 度。可通过用户的手动操作从混合容器的外面来完成居中布置轴的组装。 发明内容 本发明总的涉及一种单次使用的混合容器, 其包括柔性贮器, 具有居中布置轴, 所 述居中布置轴具有位于一端的磁性元件以及安装在其上的一个或多个叶轮, 所述轴利用所 述轴与顶部凸缘和底部凸缘之间的径向轴承或推力轴承——如滑动轴承、 滚珠轴承、 轴颈 轴承或滚柱轴承——与顶部凸缘和底部凸缘相联接, 以利于轴的旋转, 且所述底部凸缘包 括排出端口, 所述排出端口具有通向容器内部用于排空容器的通路。 在优选实施例中, 排出 端口具有带倒钩的尖端, 其中所述尖端向下张开, 在末端处达到较小直径, 以用于接纳采收 管线 (harvest line tube)。
     混合容器还优选包括 : 一个或多个进口, 所述一个或多个进口用于将待混合的材 料装填到容器中 ; 以及可选的一个或多个传感器和 / 或取样管线, 所述一个或多个传感器 和 / 或取样管线用于测量容器中的材料性质和 / 或移除容器内的一部分材料以用于分析。
     在优选实施例中, 混合容器还包括用于将气体引入混合物的喷头。当包括这样的 喷头时, 本混合容器包括进气口、 排气口以及用于将气体导向到喷头的内部喷射管线, 所述 喷头优选定位在混合容器的底部, 环绕底部凸缘的至少一部分, 轴的底部与所述底部凸缘 相联接。 喷头管线优选通过使用束带或绑带或者作为沿着容器侧壁联接的材料套管而在顶 部进入容器并联接至侧壁, 以使气体到达位于容器底部的喷头, 上述束带或绑带优选由容 器的内部材料制成。
     目的在于构造混合容器以在包括所有构成部件的容器内形成无菌环境。 能除去混
     合容器中不需要的气体, 而且能在使用容器的地方进行气密封和包装, 以改进运输和储存。 尽管所描述的优选实施例涉及用于混合材料的无菌环境, 但也可存在混合物不需无菌环境 而且非无菌环境也可接受的情况。因此, 本发明不限于在混合容器中保持无菌环境。
     在优选实施例中, 可通过使用分段的轴、 可折叠的轴或伸缩轴来改进用于运输和 存储的包装, 从而减小在使用之前的混合容器的尺寸。这种实施例在混合容器用于大量应 用时尤其是优选的。
     但是, 可以通过任何适合的几何结构、 大小或形状来形成容器, 优选地将所述容器 构造成具有大致半球形顶部和底部的柱形。 关于这一点, 目的在于在装填待混合材料之前、 期间以及之后, 将容器放入大致符合容器的几何结构、 大小和 / 或形状的刚性或半刚性的 罐内, 从而实现结构完整性。 当然, 用于容器的制造方法可根据要求的形状以及可接受的公 差而变化。
     令人吃惊的发现, 在没有单独的外部稳定装置的情况下, 可使柔性贮器操作达到 超过 100 升的容量。其原因在于中心轴两端在第一凸缘和第二凸缘上的双重安装。另外, 此构造使得混合具有较高密度和粘度的介质成为可能。 这在将混合贮器用作生物反应器时 特别有利。发现甚至接近细胞密度已经增大很多的培养程序结束时也可保持强烈的搅拌。 在优选的改良措施中, 此构造使得使用多个混合元件来操作中心轴成为可能, 这些混合元 件可用于贮器内容物的更强烈的混合, 并因此而缩短操作时间。使用根据本发明的一个或 多个喷头通过一种气体 / 空气上升效应来进一步促进搅拌, 且在作为生物反应器操作时, 确保同时供给所需气体与培养液。 为保证高质量混合, 提供借助传感器或通过取样来实现的混合处理或培养的在线 监测。 由于必须保持无菌条件的事实, 尤其是在生物加工过程中使用混合贮器时, 柔性贮器 的入口和出口装配有无菌连接器和排出端口, 所述排出端口优选一体形成在凸缘内, 并安 装在贮器的底部。 由此, 能够不仅一次地使用混合贮器, 而且可用于多次接连的或甚至连续 的混合和培养处理, 而不需要重新装配所述贮器, 重新装配所述贮器可能破坏无菌条件。
     设计使用能在操作之前进行组装的轴元件的中心轴尤其有利。 这是将备用且可能 已被除菌的混合贮器与所有预先安装好的内部部件折叠在一起的前提条件。 这使得向用户 发送完整混合贮器成为可能, 且死容积很小。此优点在发送大量装置时特别重要。
     附图说明 参照附图将能更好地理解本发明, 其中, 相同的参考数字表示相同的部件。但是, 附图只是用于举例说明本发明的优选实施例, 而非以任何方式限制本发明。
     图 1 是本发明的混合容器的优选实施例的透视图。
     图 2A 是用作本发明的混合容器的部分的底部凸缘的第一实施例的透视图。
     图 2B 是用作本发明的混合容器的部分的底部凸缘的第二实施例的透视图。
     图 2C 是用作本发明的混合容器的部分的底部凸缘的第三实施例的透视图。
     图 3A 是本发明的混合容器中使用的分段轴的一部分的透视图。
     图 3B 是本发明的混合容器中使用的伸缩轴的一部分的透视图。
     图 3C 是本发明的混合容器中使用的铰接轴的第一实施例的一部分的透视图。
     图 3D 是本发明的混合容器中使用的铰接轴的第二实施例的一部分的透视图。
     图 3E 是本发明的混合容器中使用的铰接轴的第三实施例的一部分的透视图。 图 4 是本发明的混合容器中使用铰接轴的一部分的透视图, 其中铰接轴上安装有 图 5 是本发明的混合容器中使用的带有管状进料管线的优选喷头的透视图。 图 6 是本发明的混合容器中使用的带有套管进料管线的喷头的透视图。 图 7A 是本发明的混合贮器的柔性部分第一实施例的透视图。 图 7B 是成折叠和展开构造的本发明混合贮器的柔性部分的第一实施例的平面 图 8A 是本发明的混合贮器的柔性部分的第二实施例的透视图。 图 8B 是成展开构造的本发明的混合贮器的柔性部分第二实施例的正视图。 图 8C 是成折叠构造的本发明的混合贮器的柔性部分第二实施例的正视图。 图 9A 是本发明的轴的顶部凸缘和磁性元件的截面示意图。 图 9B 是本发明的轴的顶部凸缘与磁性元件之间的优选连接的一部分的横截面。 图 10 是本发明的优选实施例的局部截面图。 图 11A 是图 10 所示的本发明的优选实施例的顶部凸缘板区域的局部截面图。叶轮。
     图。
     图 11B 是图 10 所示的本发明的优选实施例的底部凸缘板区域的局部截面图。
     图 12 是本发明带有两个喷头的柔性容器的可替换实施例。
     图 13 示出的是几何结构、 大小与形状大致相同以保持柔性贮器完整性的刚性或 半刚性的罐中的柔性容器的局部截面图。
     图 14 是在轴完全组装并填充待混合材料之前, 部分折叠构造的本发明混合容器 的另一优选实施例的透视图。 具体实施方式
     在一个优选实施例中, 如图 1 所示, 本发明的一次性混合容器 2 包括柔性贮器 4, 具 有居中布置轴 6, 所述居中布置轴 6 具有位于一端的磁性元件 8 以及安装在其上的一个或多 个叶轮 10。轴 6 与容器 2 上的顶部凸缘 12 和底部凸缘 14 相联接, 并且包括轴 6 与凸缘 12 之间和轴 6 与凸缘 14 之间的一者或两者的推力轴承 74( 图 11A 和 11B 所示 ), 用以促进轴 6 旋转。顶部凸缘 12 优选包括驱动联轴器 15, 所述驱动联轴器 15 用于接纳驱动马达 80 的 磁性驱动元件 ( 图 11A 所示 )。底部凸缘 14 包括通向容器 2 内部的排出端口 18, 用于在混 合处理已结束之后, 优选利用联接至排出端口 18 的采收管线 20 来排空容器 2。
     混合容器 2 包括用于将待混合材料装填到容器 2 的一个或多个进口 22。优选的 是, 容器 2 结合一个或多个传感器 24 和 / 或取样管线 26, 所述传感器 24 穿过柔性贮器 4 用 于测量在容器 2 中混合的材料的各种性质, 取样管线 26 用于移除容器 2 内的材料样本以用 于分析。优选地, 传感器 24 和取样管线 26 位于混合容器 2 的底部三分之一内。
     图 1 所示的混合容器 2 包括用于将气体引入混合物的喷头 28。 为将气体引入容器 2, 一个或多个进气口 30 优选位于柔性贮器 4 的顶部 32 上。进气口 30 可以是任意配件, 气 体能经由所述进气口到达容器 2 内部上的喷头管线 36, 所述喷头管线 36 为优选位于容器 2 底部的喷头 28 供气。在所示的优选实施例中, 喷头 28 联接至贮器 4 的底部 34 而位于底部 凸缘 14 周围, 以提高气体与在容器 2 中混合的材料的混合。一个或多个排气口 38 允许从容器 2 中去除还未与容器 2 中的材料混合的气体, 优选用于使得气体根据需要再循环到进 气口 30 中。
     喷头管线 36 优选为联接至贮器 4 的侧壁 40 的管子或套管, 从而防止喷头管线 36 与旋转轴 6 以及安装在旋转轴 6 上的一个或多个叶轮 10 互相干涉。喷头管线 36 或套管 36′与喷头 28 能以任何方式联接至柔性贮器 4, 所述方式优选包括使喷头管线 36 和喷头 28 保持在贮器 4 中的适当位置的焊接、 粘合剂或束带或绑带 42。
     在图 2A 至图 2C 中更具体地示出底部凸缘 14, 所述底部凸缘 14 与轴 6 的底部相联 接并形成容器 2 的一部分, 其中, 示出了若干个实施例。所述底部凸缘 14 的实施例中每个 实施例由大致刚性的材料形成, 优选由刚性塑料形成, 而且包括凸缘板 44, 所述凸缘板在底 部 34 的中心连接至柔性贮器 4。凸缘板 44 能以在刚性材料和柔性材料之间形成气密封的 任何已知方式连接至柔性贮器 4。
     被保持在容器 2 内部的底部凸缘 14 的上部包括匹配构件 46, 所述匹配构件 46 接 合居中布置轴 6 的底部。匹配构件 46 能够是被插入位于轴 6 底部的开口 ( 未示出 ) 中的 如图 2A 和图 2B 所示的阳型构件 46, 或者能够是阴型构件 46′, 轴 6 的底部末端被插入所 述阴型构件 46′中。优选的是, 轴 6 以最小摩擦装配在匹配构件 46 上, 从而轴 6 能在匹配 构件 46 上自由旋转, 且包括轴 6 与匹配构件 46 之间包括推力轴承 ( 未示出 ) 的可能。如 果需要, 不会明显妨碍轴 6 在匹配构件 46 上旋转的掣子 ( 未示出 ) 能用于将轴 6 固定至匹 配构件 46。 如上所述, 底部凸缘 14 还包括排出端口 18。排出端口 18 与底部凸缘 14 内部上的 孔 48 相联接以通向容器 2 的内部, 并在批料已完全混合之后从容器 2 移除混合物。排出端 口 18 优选具有用于接纳采收管线 20 的带倒钩的尖端 50。带倒钩的尖端 50 向下张开, 在末 端达到较小的外径, 以便于采收管线 20 的连接, 且其优选地包括挡架 52, 所述挡架 52 有助 于防止采收管线 20 滑出排出端口 18。
     为改进混合容器 2 使用之前的包装和储存, 本发明设想将轴 6 分段包括在运输和 / 或储存容器内, 且必须在准备接纳待混合的材料阶段组装所述轴。这对本技术的大量应用 尤其有利。
     在此实施例中, 轴由能从运输构造组装成混合构造的多段形成。
     设想用于由多段组装轴 6 的各种结构和方法。例如, 图 3A 示出了具有对应螺纹端 56 和 58 的轴 6 的多段 54, 在所述对应螺纹端 56 和 58 处能将段 54 旋拧在一起形成轴 6。 在图 3A 的实施例中, 段 54 还包括用于接纳磁性元件 8 的螺纹末端 56, 所述磁性元件 8 组成 轴 6 的顶部, 如下文所更充分描述的。
     在此实施例中, 能以节省空间的方式将带有螺纹末端 56 的段 54 结合成在运输期 间可折叠的柔性贮器 4 中的分离部分。运输之后, 能在柔性贮器 4 的起动操作之前从柔性 贮器 4 的外面人工组装段 54, 以形成备用轴 6, 而不会破坏可选的被预先除菌的柔性贮器 4 的无菌性。由此, 用户可组装这些段 54, 其中优选贮器 4 的柔性壁 40 用作待在贮器 4 中人 工组装的段 54 和环境之间的无菌屏障, 从而保持柔性贮器 4 内部的无菌性。
     使用用以固定轴 6 的段 54 的螺纹端 56 和 58 的可替代实施例是伸缩段 54 的应用, 其中, 第一段 54 可滑动地储存在第二段 54′内。在此实施例中, 第一段 54 和第二段 54′ 在段 54 完全延伸时相对彼此锁定。 尽管能够使用用于将段 54 和 54′锁定在展开构造的任
     何结构, 但弹簧销 60 是最优选的。例如, 作为合适的构造, 弹簧销 60 能够使用活动铰链, 其 中锁销端或弹簧在内段 54 上向外推动滚珠, 同时锁销或滚珠接合外段 54′上的接纳孔。
     在此实施例中, 第一段 54 能在柔性贮器 4 内以节省空间的方式可滑动地储存在第 二段 54′中, 所述柔性贮器 4 在运输期间可被折叠。运输之后, 在柔性贮器 4 开始操作之 前, 能从柔性贮器 4 外面使段 54 像望远镜一样伸出, 以形成备用伸缩轴 6, 而不会破坏可选 的被预先除菌的柔性贮器 4 的无菌性。 由此, 用户可通过人工方式使得这些伸缩段 54、 54′ 延伸, 其中优选贮器 4 的柔性壁 40 用作待在贮器 4 中人工组装的段 54、 54′和环境中之间 的无菌屏障, 从而保持柔性贮器 4 内部的无菌性。
     也可以相应使用多于两个的段 54、 54′, 以将轴 6 增大至预定的可变长度。
     由于包括能通过上述装置 60 彼此锁定的多个段 54、 54′的轴 6 的伸缩设计, 可以 在混合处理过程中通过多个步骤增大轴 6 的长度而不破坏无菌限制, 从而使得还能在柔性 贮器 4 的容积连续以及在多个步骤中增大情况下, 以类似上升过程 (upscale process) 的 方式使轴的长度自动适应增大的混合贮器容积。
     为提高混合能力, 每个段 54 能具有相应带有一个套环 64 的叶轮 10, 所述套环 64 能沿段 54 移位, 而且能在轴 6 的伸缩延伸状态下借助相邻的段 54′锁定, 同时较大直径邻 近上述装置 60。
     分段的轴 6 的其他可替代实施例包括使用能从折叠位置操纵至展开位置的铰链 62, 其示例在图 3C-3E 中示出。这些示例包括图 3C 所示的在单个平面上枢转的铰链 62 以 及图 3D 和图 3E 所示的在多个平面上枢转的易弯弹性铰链 62′。其中, 可通过使用能以各 种普遍已知的方式锁定的锁定铰链, 或者通过使用覆盖铰链 62 以防止枢转的套环 64, 将段 54 保持为展开构造。例如, 在图 4 所示的实施例中, 叶轮 10 形成有套环 64, 所述套环 64 用 于在轴 6 上滑动至覆盖铰链 62 的区域, 以防止铰链枢转。优选地, 锁定机构 ( 未示出 ) 将 叶轮 10 的套环 64 锁定在铰链 62 上的适当位置, 以确保将铰链 62 保持为展开构造。
     在此实施例中, 分段的轴 6 能在柔性贮器 4 内以节省空间的方式被平直地折叠, 所 述柔性贮器在运输期间也可被平直地折叠。运输之后, 在柔性贮器 4 开始操作之前, 能从柔 性贮器 4 的外面以人工方式利用铰链 62 将分段的轴 6 从折叠位置操纵到展开位置, 以形成 展开的备用的分段的轴 6。由此, 用户可通过柔性贮器 4 的优选柔性壁 40 展开分段的轴 6, 所述柔性壁 40 用作保证保持柔性贮器 4 内部无菌性的无菌屏障。
     在以分段方式运输和储存轴 6 的任何实施例中, 优选的是, 无菌构造分段的轴 6 并 将所述分段的轴 6 气密封在混合容器 2 内用于运输和储存, 并且在混合容器 2 中将轴 6 的 段 54 组装成的展开构造而不会破坏容器 2 的密封性。
     图 14 示出了本发明的一个实施例, 其中, 为运输和储存的目的, 柔性贮器 4 已经以 节省空间的方式被平直地折叠。柔性贮器 4 具有可折叠的轴 6, 通过展开柔性贮器 4、 以及 从袋外面以人工方式将围绕铰链 62 的可折叠的轴 6 的段 54 从闭合位置操纵到打开位置, 将所述轴 6 转换到其操作构造, 而不会破坏柔性贮器 4 的完整性和无菌性。在此实施例中, 叶轮 10 具有在运输过程中也可折叠的一个或多个叶片。可将叶轮 10 定位在轴 6 上的预定 高度, 且可以通过与在轴 6 的组装期间相似的方式展开叶轮 10 的叶片。
     轴 6 的顶部结合了优选包括多个磁体 66 的磁性元件 8, 所述磁性元件通过联接方 式或构造方式中的任意方式而成为轴 6 的一部分。然后, 将轴 6 的磁性元件 8 定位在容器 2的顶部凸缘 12 附近。优选的磁性元件 8 和顶部凸缘 12 的布置在图 9A 和图 9B 中示出, 其 中, 磁性元件 8 连接至顶部凸缘 12, 以使得磁性驱动装置 ( 未示出 ) 能穿过顶部凸缘而作用 于磁性元件的磁体 66。
     在图 9A 的实施例中, 磁性元件 8 通过将如图 3A 所示的轴 6 的螺纹端 56 旋拧到磁 性元件 8 中的螺纹开口 68 内而被固定在轴 6 上。 当然, 如键接件、 粘合剂、 夹片、 搭扣、 销钉、 螺钉、 闩锁、 焊接等等的其他方式以及在轴 6 的构造过程中将磁性元件 8 形成在轴 6 上, 都 能用于将磁性元件 8 联接至轴 6, 而无限制。
     为保持磁性元件 8 与顶部凸缘 12 的适当关系, 本发明的优选实施例包括磁性元件 8 上的钩或掣子 70, 所述钩或掣子接合顶部凸缘 12 上的唇缘 72。当然, 用于联接磁性元件 8 和顶部凸缘 8 的具体方式不是要点, 只要磁性元件能相对于顶部凸缘 12 自由旋转, 则方式 不仅包括使用与顶部凸缘 12 相联的掣子 70 和与磁性元件 8 相联的唇缘 72, 而且可设想如 搭扣、 通道等等的可替代方案。为协助磁性元件 8 相对顶部凸缘 12 自由旋转, 考虑使用磁 性元件 8 与顶部凸缘 12 之间的推力轴承 74。
     另外, 为确保磁性驱动装置 ( 未示出 ) 保持与磁性元件 8 的磁体 66 适当对准, 顶 部凸缘 12 优选包括从顶部凸缘 12 的外表面向上延伸的驱动联轴器 15。如同底部凸缘 14 一样, 顶部凸缘 12 也由刚性材料形成, 其包括用于与柔性贮器 4 以气密封件连接的刚性板 76。 喷头 28 在图 5 中更具体地示出, 所述喷头 28 具有用于将气体释放到混合物中的 孔 78。喷头 28 优选利用焊接到柔性贮器 4 的底部 34 内的柔性绑带 42 而联接至柔性贮器 4。当然, 用于联接喷头 28 的其它方法也可以使用, 包括粘合剂、 夹子等等, 但是, 最优选将 由与柔性贮器 4 的内部相同的材料形成的绑带 42 焊接至柔性贮器 4 的内部。
     用于喷头管线 36 的可替代构造在图 6 中示出, 其将套管 36′用作喷头管线。 在此 实施例中, 套管 36 由一定长度的优选与柔性贮器 4 内部相同的材料构成, 并在纵向侧面被 焊接或以其他方式被联接至柔性贮器 4 的内部。 套管 36′与柔性贮器 4 之间的区域将气体 从进气口 30 带到喷头 28。
     在处理需要将一种以上的气体喷射入混合物的情况下, 混合容器 2 可具有一个以 上的喷头 28。例如, 如果 O2 和 CO2 都将被引入混合物, 则设想混合容器 2 可具有两个喷头 28a 和 28b, 如图 12 所示。在使用用于不同气体的两个喷头 28a 和 28b 时, 可使用由不同进 气口 30a 和 30b 供气的不同喷头管线 36a 和 36b。
     此外, 不同的喷头 28a 和 28b 与被引入混合物的气体的种类或体积有关会具有不 同特征。这些不同特征可包括但不限于孔 ( 未示出 ) 的大小和数量。另外, 能以任何方式 将两个喷头 28a 和 28b 结合到混合容器 2 中, 且作为设计选择的方式, 以相同或不同的方式 来结合每个喷头。
     在使用至少两个喷头 28 时, 令人吃惊地发现作为伸入柔性贮器 4 内部的突起位于 壁 40 上的喷头管线 36 同时起到了阻流器 / 挡流器的作用, 所述阻流器 / 挡流器进一步增 强混合贮器内容物在柔性贮器 4 中的搅拌。为最佳利用喷头管线 36 的上述阻流效应, 至少 三个且优选四个喷头 28 以等间距平行布置在壁 40 上是特别优选的。
     如上所述, 混合容器 2 的柔性贮器 4 会具有任意适当的形状, 但是, 必须在考虑到 去掉材料流动可能减小的区域、 折叠混合容器 2 以用于运输和储存以及展开容器 2 以便使
     用的前提下来决定所述形状。图 7A、 图 7B 以及图 8A 至图 8C 示出了被认为是适于与本发明 一同使用的柔性贮器 4 的各种构造, 而无限制。
     在本发明的一个实施例中, 柔性贮器 4 的形状优选为半球形, 从而允许更有效地 混合和喷射其内容物。
     由于贮器 4 的柔性特性, 混合容器 2 优选在装填、 混合以及排空期间由刚性或半刚 性的贮器或罐 88 支承。优选的罐 88 与柔性贮器 4 具有基本相同的几何结构、 形状和 / 或 大小, 且优选为半球形, 以最小化接缝处的应力或者柔性贮器 4 的材料的方向变化 ( 参见图 13)。
     尽管如此, 罐 88 可具有一个或多个开口 90、 90a, 这些开口用于将空的混合容器 2 在使用之前插入和接入需要在混合容器 2 的使用过程中被接入的各种元件, 包括驱动装置 15、 进口 22、 排气口 38、 取样管线 26 等等。同样, 罐 88 应具有支腿或支柱 92, 用以将罐保持 在直立位置, 同时允许提供用于经由采收管线 20 排出混合物的排出端口 18 的通路。
     在本发明的优选实施例中, 轴的顶部和 / 或底部通过径向轴承旋转, 所述径向轴 承如摩擦 ( 滑动 ) 轴承、 轴颈轴承、 滚珠轴承或滚柱轴承, 且与图 9B 所示相似的滑动轴承是 更优选的。关于这一点, 对有效混合来说重要的是轴的旋转摩擦被最小化。 本发明的优选商用实施例在图 10、 图 11A 和图 11B 中示出。此实施例包括如上所 述的元件, 包括上面具有叶轮 10 的中心轴 6, 所述中心轴安装在顶部凸缘 12 以及与柔性贮 器 4 气体密封的底部凸缘 14 上。尽管未示出, 但还是根据需要且非限制性地设想与此实施 例一同使用的分段的轴 6、 喷头 28、 进口 22、 进气口 30、 排气口 38、 传感器 24、 取样管线 26 和采收管线 20 等等。
     顶部凸缘 12 如图 10 和图 11A 所示具有在驱动联轴器 15 内定位以使得驱动磁体 82 对着从动磁体 66 定向的驱动马达 80, 所述顶部凸缘 12 包括如上文相对于底部凸缘 14 所 描述的匹配构件 46。在此实施例中, 推力轴承 74 优选为被竖直定向于顶部凸缘 12 的匹配 构件 46 与轴 6 的顶部之间。此外, 如果有需要, 此实施例的磁体元件 8 优选形成在轴 6 的 末端上, 从而形成一体轴 6。
     图 10 和图 11B 所示的底部凸缘 14 能包括任意可接受的匹配构件 46, 其中推力轴 承 74 位于匹配构件 46 与轴 6 的底部的一部分之间。优选地, 这一部分包括轴 6 的下部, 所 述下部被形成为用于匹配构件 46 的接收器, 且推力轴承 74 在两者之间。 或者, 底部凸缘 14 能形成有接纳轴 6 的阴型匹配构件 46′, 且推力轴承 74 定位在两者之间。在此实施例中, 与轴 6 的底部相联的推力轴承 74 也是优选的, 但不必竖直定向。
     对上述本发明的优选实施例进行改变、 修改和变更对本领域的技术人员来说将是 显而易见的。所有这些变化都意图落在仅由所附权利要求限定的本发明的精神范围之内。 通过参考并入所有引用的现有技术。
    

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1、10申请公布号CN101977674A43申请公布日20110216CN101977674ACN101977674A21申请号200980109778322申请日2009031861/069,97720080319USB01F3/04200601B01F7/00200601B01F7/16200601B01F7/18200601B01F13/08200601B01F15/00200601C12M1/06200601B01F15/0620060171申请人赛多利斯司特蒂姆生物工艺公司地址德国格丁根72发明人延斯路德维希奥斯卡沃纳赖夫格哈德格雷勒沃尔夫冈卡勒特京特普拉德尔迈克尔巴泰斯马盖尔巴巴若斯。

2、斯特凡鲍德伊莎贝尔盖伊塞巴斯蒂安肖森74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人蔡石蒙车文54发明名称一次性混合容器57摘要一种一次性混合容器2,包括柔性贮器4;居中布置轴6,所述居中布置轴6具有第一轴端和第二轴端以及与第一轴端相联的磁性元件8,且所述居中布置轴上具有一个或多个叶轮10;第一凸缘12,所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端;以及第二凸缘14,所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010091986PCT申请的申请数据PCT/IB2009/0060772009031887PCT申请的公布数据WO2009/122。

3、310EN2009100851INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图13页CN101977679A1/2页21一种一次性混合容器,包括A柔性贮器;B居中布置轴,所述居中布置轴具有第一轴端和第二轴端、至少一个叶轮以及与第一轴端相联的磁性元件;C第一凸缘,所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端;以及D第二凸缘,所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端。2根据权利要求1所述的一次性混合容器,还包括位于所述第一轴端与第一凸缘之间和所述第二轴端与第二凸缘之间的至少一者的轴承。3根据权利要求1所述的一次性混合容器,其中所述第二凸缘包括排出端口。4根据权利要。

4、求1所述的一次性混合容器,还包括位于所述贮器底部的喷头。5根据权利要求4所述的一次性混合容器,其中所述喷头环绕所述第二凸缘的至少一部分。6根据权利要求4所述的一次性混合容器,包括位于所述贮器底部的第二喷头。7根据权利要求6所述的一次性混合容器,其中所述第二喷头环绕所述第二凸缘的至少一部分。8根据权利要求4所述的一次性混合容器,其中所述喷头由联接至所述柔性贮器的内侧壁的喷头进给管线给料。9根据权利要求1所述的一次性混合容器,其中所述轴由多段形成,所述多段能从运输构造组装成混合构造。10根据权利要求9所述的一次性混合容器,其中所述轴由多段形成,所述多段能通过以可伸缩的方式使所述多段延伸而从运输构造。

5、组装成混合构造。11根据权利要求9所述的一次性混合容器,其中所述轴由多段形成,所述多段能通过将所述轴从折叠位置操纵到展开位置而从运输构造组装成混合构造。12根据权利要求9所述的一次性混合容器,其中所述轴由能被旋拧在一起的多段形成。13根据权利要求1所述的一次性混合容器,还包括用于使所述轴旋转的驱动联轴器。14根据权利要求13所述的一次性混合容器,其中所述驱动联轴器适于与所述第一凸缘相联接。15根据权利要求1所述的一次性混合容器,其中所述柔性贮器适于装配在刚性或半刚性的罐内。16根据权利要求1所述的一次性混合容器,其中所述一次性混合容器能被调到大致平直的折叠构造。17根据权利要求1所述的一次性混。

6、合容器,还包括用于将配料添加到混合物中的一个或多个附加的进口。18根据权利要求1所述的一次性混合容器,还包括用于在混合过程中对混合物进行取样的一个或多个取样管线。19根据权利要求18所述的一次性混合容器,其中所述一个或多个取样管线中的至少一个位于所述混合容器的底部三分之一内。20根据权利要求1所述的一次性混合容器,还包括用于监测所述混合容器中的变化权利要求书CN101977674ACN101977679A2/2页3的一个或多个传感器。21根据权利要求20所述的一次性混合容器,其中所述一个或多个传感器中的至少一个位于所述混合容器的底部三分之一内。22根据权利要求3所述的一次性混合容器,还包括适于。

7、联接至所述排出端口的采收管线。23根据权利要求1所述的一次性混合容器,其中所述柔性混合容器被形成为具有半球形顶部和底部的柱形。24一种一次性混合容器,包括A柔性贮器;B居中布置轴,所述居中布置轴具有第一轴端和第二轴端、至少一个叶轮以及与第一轴端相联的磁性元件;C第一凸缘,所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端;D第二凸缘,所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端;E排出端口;以及F至少一个喷头。25根据权利要求24所述的一次性混合容器,其中所述第二凸缘包括所述排出端口。26根据权利要求24所述的一次性混合容器,包括两个喷头。27根据权利要求26所述的一次性混合容器,其中,氧气经由所述两个喷头。

8、中的第一个被引入所述混合容器,二氧化碳经由所述两个喷头中的第二个被引入所述混合容器。28根据权利要求26所述的一次性混合容器,其中所述两个喷头各具有不同尺寸的孔和/或不同数量的孔。29一种一次性混合容器,包括A柔性贮器;B居中布置轴,所述居中布置轴具有第一轴端和第二轴端、至少一个叶轮以及与第一轴端相联的磁性元件;C第一凸缘,所述第一凸缘适于可旋转地接合所述第一轴端;D第二凸缘,所述第二凸缘适于可旋转地接合所述第二轴端;以及E至少一个喷头。30根据权利要求29所述的一次性混合容器,包括两个喷头。31根据权利要求30所述的一次性混合容器,其中,氧气经由所述两个喷头中的第一个被引入所述混合容器,二氧。

9、化碳经由所述两个喷头中的第二个被引入所述混合容器。32根据权利要求30所述的一次性混合容器,其中所述两个喷头各具有不同尺寸的孔和/或不同数量的孔。33根据权利要求29所述的一次性混合容器,还包括排出端口。34根据权利要求33所述的一次性混合容器,其中所述第二凸缘包括所述排出端口。权利要求书CN101977674ACN101977679A1/8页4一次性混合容器0001相关申请参考0002本申请要求2008年3月19日提交的美国临时专利申请NO61/069,977的优先权。技术领域0003本发明涉及一次性混合容器领域,且更具体而言是涉及一种一次性混合容器,所述混合容器具有作为一个单元被包括在其内。

10、的自含式的磁耦合混合装置。背景技术0004带有旋转搅拌装置的搅拌罐或混合罐典型用于混合化合物。一般而言,比如在混合用以制备药剂的配料时,在搅拌罐内混合的配料需要无菌环境。尽管一些应用不需要无菌环境,但美国食品药品管理局已针对某些溶液提出了严格的无菌要求。为提供这样的无菌环境,必须将混合罐构造成防止污染物在整批处理包括填充罐的步骤、混合罐的步骤以及排空罐的步骤过程中进入罐内。0005用于驱动搅拌装置的磁性驱动器的应用长久以来都是已知的,其原因是此类驱动器不需要驱动装置的活动部件与处于无菌环境中的搅拌装置之间的物理连接或密封。在适用于磁性从动搅拌装置的搅拌罐中,罐内的搅拌装置包括靠近搅拌罐底部的磁。

11、性元件,所述磁性元件由位于罐外面的驱动马达上的对应磁性元件接合。具有靠近搅拌装置磁性元件定位的对应磁性元件的驱动马达的起动使得搅拌装置在搅拌罐内旋转。0006最近,已经开发出了将柔性容器用作混合贮器的无菌搅拌罐。柔性容器能在无菌环境中构造并在使用之前进行密封。此类系统当被填充时利用罐支架来保持柔性贮器完整性,通常在使用之后被丢弃,从而避免了清洁的需要,借此在使用之间在容器内重新形成无菌环境。由此,能大大提高控制无菌环境的能力。0007另外,已知用于在无菌应用中使用的搅拌罐包括在运输时在密封容器内的搅拌装置。在这些搅拌罐中,无菌搅拌装置在密封之前被放置在无菌容器内,从而最小化破坏无菌环境的可能性。

12、。0008带有磁性从动内部流体搅拌装置的搅拌罐的示例包括美国专利NO4,209,259、NO4,993,841和NO5,470,152;日本专利JP56045752以及已公布的PCT申请NOPCT/US02/31478。这些参考文献中的每一篇都描述了带有搅拌装置的搅拌罐,所述搅拌装置具有从动磁性元件,所述从动磁性元件由与驱动装置相联的相邻的相互协作的驱动磁性元件接合。0009在所引用的参考文献中,US5,470,152描述了一种带有驱动外壳的搅拌罐,驱动磁体被插入所述驱动外壳中。具有磁性元件的叶轮联接至带有磁性元件的所述驱动外壳,所述磁性元件具有竖直定向的磁体,从而使得磁体平行于驱动外壳的纵轴。

13、线,所述驱动外壳包括驱动马达的相互协作的磁性元件。如在参考文献中所显示和描述的,叶轮利用夹子而可拆卸地联接至驱动外壳的底部。0010美国专利NO4,209,259和NO4,993,841描述了带有磁性从动搅拌装置的混合容说明书CN101977674ACN101977679A2/8页5器,所述磁性从动搅拌装置的形式为安装在容器内的支柱上的叶轮。这些参考文献中的每一篇都描述了位于容器中、处于与凸缘或凹口有关的区域内的搅拌装置,所述凸缘或凹口使叶轮相对于驱动装置定位。但是,这些参考文献的叶轮只位于容器内、处于支柱上的单个位置,而且能通过对在搅拌装置末端上的环上进行拉动来拆卸叶轮。0011同样,PCT。

14、申请NOPCT/US02/31478的装置使用由位于混合容器刚性部分上的支柱接纳的叶轮。混合容器的其余部分被用作柔性部分,其在参考文献中被描述为袋。叶轮具有由外部驱动马达驱动的磁性元件,所述驱动马达具有磁性驱动元件。0012日本专利NOJP56045752涉及一种磁性从动搅拌装置,所述装置在固定至容器底部的滚珠轴承上具有旋转圆板,其中,搅拌装置的磁性元件与容器的底部相联。出于耐磨的目的,此参考文献的搅拌装置由金属合金形成。0013但是,现有技术的参考文献都没有描述一种无菌密封单次使用的混合容器,所述混合容器包括居中布置轴,所述轴联接至容器的顶部和底部,并使用径向轴承或推力轴承,如滑动轴承、滚珠。

15、轴承、轴颈轴承或滚柱轴承,来促进上面安装有一个或多个叶轮的所述轴的旋转。此外,上述参考文献都没有描述一种单次使用的混合容器,所述混合容器具有排出端口,所述排出端口被结合在底部的轴附接构件中,用于一旦已经完成混合处理就排空容器。0014此外,现有技术的参考文献都没有描述一种无菌密封的单次使用的混合容器,所述混合容器包括柔性袋,其包括居中布置轴,所述居中布置轴联接至容器的顶部和底部,具有一个或多个叶轮,可折叠或可由多段组装而成,从而将一个多个叶轮定位在预定高度。可通过用户的手动操作从混合容器的外面来完成居中布置轴的组装。发明内容0015本发明总的涉及一种单次使用的混合容器,其包括柔性贮器,具有居中。

16、布置轴,所述居中布置轴具有位于一端的磁性元件以及安装在其上的一个或多个叶轮,所述轴利用所述轴与顶部凸缘和底部凸缘之间的径向轴承或推力轴承如滑动轴承、滚珠轴承、轴颈轴承或滚柱轴承与顶部凸缘和底部凸缘相联接,以利于轴的旋转,且所述底部凸缘包括排出端口,所述排出端口具有通向容器内部用于排空容器的通路。在优选实施例中,排出端口具有带倒钩的尖端,其中所述尖端向下张开,在末端处达到较小直径,以用于接纳采收管线HARVESTLINETUBE。0016混合容器还优选包括一个或多个进口,所述一个或多个进口用于将待混合的材料装填到容器中;以及可选的一个或多个传感器和/或取样管线,所述一个或多个传感器和/或取样管线。

17、用于测量容器中的材料性质和/或移除容器内的一部分材料以用于分析。0017在优选实施例中,混合容器还包括用于将气体引入混合物的喷头。当包括这样的喷头时,本混合容器包括进气口、排气口以及用于将气体导向到喷头的内部喷射管线,所述喷头优选定位在混合容器的底部,环绕底部凸缘的至少一部分,轴的底部与所述底部凸缘相联接。喷头管线优选通过使用束带或绑带或者作为沿着容器侧壁联接的材料套管而在顶部进入容器并联接至侧壁,以使气体到达位于容器底部的喷头,上述束带或绑带优选由容器的内部材料制成。0018目的在于构造混合容器以在包括所有构成部件的容器内形成无菌环境。能除去混说明书CN101977674ACN1019776。

18、79A3/8页6合容器中不需要的气体,而且能在使用容器的地方进行气密封和包装,以改进运输和储存。尽管所描述的优选实施例涉及用于混合材料的无菌环境,但也可存在混合物不需无菌环境而且非无菌环境也可接受的情况。因此,本发明不限于在混合容器中保持无菌环境。0019在优选实施例中,可通过使用分段的轴、可折叠的轴或伸缩轴来改进用于运输和存储的包装,从而减小在使用之前的混合容器的尺寸。这种实施例在混合容器用于大量应用时尤其是优选的。0020但是,可以通过任何适合的几何结构、大小或形状来形成容器,优选地将所述容器构造成具有大致半球形顶部和底部的柱形。关于这一点,目的在于在装填待混合材料之前、期间以及之后,将容。

19、器放入大致符合容器的几何结构、大小和/或形状的刚性或半刚性的罐内,从而实现结构完整性。当然,用于容器的制造方法可根据要求的形状以及可接受的公差而变化。0021令人吃惊的发现,在没有单独的外部稳定装置的情况下,可使柔性贮器操作达到超过100升的容量。其原因在于中心轴两端在第一凸缘和第二凸缘上的双重安装。另外,此构造使得混合具有较高密度和粘度的介质成为可能。这在将混合贮器用作生物反应器时特别有利。发现甚至接近细胞密度已经增大很多的培养程序结束时也可保持强烈的搅拌。在优选的改良措施中,此构造使得使用多个混合元件来操作中心轴成为可能,这些混合元件可用于贮器内容物的更强烈的混合,并因此而缩短操作时间。使。

20、用根据本发明的一个或多个喷头通过一种气体/空气上升效应来进一步促进搅拌,且在作为生物反应器操作时,确保同时供给所需气体与培养液。0022为保证高质量混合,提供借助传感器或通过取样来实现的混合处理或培养的在线监测。由于必须保持无菌条件的事实,尤其是在生物加工过程中使用混合贮器时,柔性贮器的入口和出口装配有无菌连接器和排出端口,所述排出端口优选一体形成在凸缘内,并安装在贮器的底部。由此,能够不仅一次地使用混合贮器,而且可用于多次接连的或甚至连续的混合和培养处理,而不需要重新装配所述贮器,重新装配所述贮器可能破坏无菌条件。0023设计使用能在操作之前进行组装的轴元件的中心轴尤其有利。这是将备用且可能。

21、已被除菌的混合贮器与所有预先安装好的内部部件折叠在一起的前提条件。这使得向用户发送完整混合贮器成为可能,且死容积很小。此优点在发送大量装置时特别重要。附图说明0024参照附图将能更好地理解本发明,其中,相同的参考数字表示相同的部件。但是,附图只是用于举例说明本发明的优选实施例,而非以任何方式限制本发明。0025图1是本发明的混合容器的优选实施例的透视图。0026图2A是用作本发明的混合容器的部分的底部凸缘的第一实施例的透视图。0027图2B是用作本发明的混合容器的部分的底部凸缘的第二实施例的透视图。0028图2C是用作本发明的混合容器的部分的底部凸缘的第三实施例的透视图。0029图3A是本发明。

22、的混合容器中使用的分段轴的一部分的透视图。0030图3B是本发明的混合容器中使用的伸缩轴的一部分的透视图。0031图3C是本发明的混合容器中使用的铰接轴的第一实施例的一部分的透视图。0032图3D是本发明的混合容器中使用的铰接轴的第二实施例的一部分的透视图。说明书CN101977674ACN101977679A4/8页70033图3E是本发明的混合容器中使用的铰接轴的第三实施例的一部分的透视图。0034图4是本发明的混合容器中使用铰接轴的一部分的透视图,其中铰接轴上安装有叶轮。0035图5是本发明的混合容器中使用的带有管状进料管线的优选喷头的透视图。0036图6是本发明的混合容器中使用的带有套。

23、管进料管线的喷头的透视图。0037图7A是本发明的混合贮器的柔性部分第一实施例的透视图。0038图7B是成折叠和展开构造的本发明混合贮器的柔性部分的第一实施例的平面图。0039图8A是本发明的混合贮器的柔性部分的第二实施例的透视图。0040图8B是成展开构造的本发明的混合贮器的柔性部分第二实施例的正视图。0041图8C是成折叠构造的本发明的混合贮器的柔性部分第二实施例的正视图。0042图9A是本发明的轴的顶部凸缘和磁性元件的截面示意图。0043图9B是本发明的轴的顶部凸缘与磁性元件之间的优选连接的一部分的横截面。0044图10是本发明的优选实施例的局部截面图。0045图11A是图10所示的本发。

24、明的优选实施例的顶部凸缘板区域的局部截面图。0046图11B是图10所示的本发明的优选实施例的底部凸缘板区域的局部截面图。0047图12是本发明带有两个喷头的柔性容器的可替换实施例。0048图13示出的是几何结构、大小与形状大致相同以保持柔性贮器完整性的刚性或半刚性的罐中的柔性容器的局部截面图。0049图14是在轴完全组装并填充待混合材料之前,部分折叠构造的本发明混合容器的另一优选实施例的透视图。具体实施方式0050在一个优选实施例中,如图1所示,本发明的一次性混合容器2包括柔性贮器4,具有居中布置轴6,所述居中布置轴6具有位于一端的磁性元件8以及安装在其上的一个或多个叶轮10。轴6与容器2上。

25、的顶部凸缘12和底部凸缘14相联接,并且包括轴6与凸缘12之间和轴6与凸缘14之间的一者或两者的推力轴承74图11A和11B所示,用以促进轴6旋转。顶部凸缘12优选包括驱动联轴器15,所述驱动联轴器15用于接纳驱动马达80的磁性驱动元件图11A所示。底部凸缘14包括通向容器2内部的排出端口18,用于在混合处理已结束之后,优选利用联接至排出端口18的采收管线20来排空容器2。0051混合容器2包括用于将待混合材料装填到容器2的一个或多个进口22。优选的是,容器2结合一个或多个传感器24和/或取样管线26,所述传感器24穿过柔性贮器4用于测量在容器2中混合的材料的各种性质,取样管线26用于移除容器。

26、2内的材料样本以用于分析。优选地,传感器24和取样管线26位于混合容器2的底部三分之一内。0052图1所示的混合容器2包括用于将气体引入混合物的喷头28。为将气体引入容器2,一个或多个进气口30优选位于柔性贮器4的顶部32上。进气口30可以是任意配件,气体能经由所述进气口到达容器2内部上的喷头管线36,所述喷头管线36为优选位于容器2底部的喷头28供气。在所示的优选实施例中,喷头28联接至贮器4的底部34而位于底部凸缘14周围,以提高气体与在容器2中混合的材料的混合。一个或多个排气口38允许从说明书CN101977674ACN101977679A5/8页8容器2中去除还未与容器2中的材料混合的。

27、气体,优选用于使得气体根据需要再循环到进气口30中。0053喷头管线36优选为联接至贮器4的侧壁40的管子或套管,从而防止喷头管线36与旋转轴6以及安装在旋转轴6上的一个或多个叶轮10互相干涉。喷头管线36或套管36与喷头28能以任何方式联接至柔性贮器4,所述方式优选包括使喷头管线36和喷头28保持在贮器4中的适当位置的焊接、粘合剂或束带或绑带42。0054在图2A至图2C中更具体地示出底部凸缘14,所述底部凸缘14与轴6的底部相联接并形成容器2的一部分,其中,示出了若干个实施例。所述底部凸缘14的实施例中每个实施例由大致刚性的材料形成,优选由刚性塑料形成,而且包括凸缘板44,所述凸缘板在底部。

28、34的中心连接至柔性贮器4。凸缘板44能以在刚性材料和柔性材料之间形成气密封的任何已知方式连接至柔性贮器4。0055被保持在容器2内部的底部凸缘14的上部包括匹配构件46,所述匹配构件46接合居中布置轴6的底部。匹配构件46能够是被插入位于轴6底部的开口未示出中的如图2A和图2B所示的阳型构件46,或者能够是阴型构件46,轴6的底部末端被插入所述阴型构件46中。优选的是,轴6以最小摩擦装配在匹配构件46上,从而轴6能在匹配构件46上自由旋转,且包括轴6与匹配构件46之间包括推力轴承未示出的可能。如果需要,不会明显妨碍轴6在匹配构件46上旋转的掣子未示出能用于将轴6固定至匹配构件46。0056如。

29、上所述,底部凸缘14还包括排出端口18。排出端口18与底部凸缘14内部上的孔48相联接以通向容器2的内部,并在批料已完全混合之后从容器2移除混合物。排出端口18优选具有用于接纳采收管线20的带倒钩的尖端50。带倒钩的尖端50向下张开,在末端达到较小的外径,以便于采收管线20的连接,且其优选地包括挡架52,所述挡架52有助于防止采收管线20滑出排出端口18。0057为改进混合容器2使用之前的包装和储存,本发明设想将轴6分段包括在运输和/或储存容器内,且必须在准备接纳待混合的材料阶段组装所述轴。这对本技术的大量应用尤其有利。0058在此实施例中,轴由能从运输构造组装成混合构造的多段形成。0059设。

30、想用于由多段组装轴6的各种结构和方法。例如,图3A示出了具有对应螺纹端56和58的轴6的多段54,在所述对应螺纹端56和58处能将段54旋拧在一起形成轴6。在图3A的实施例中,段54还包括用于接纳磁性元件8的螺纹末端56,所述磁性元件8组成轴6的顶部,如下文所更充分描述的。0060在此实施例中,能以节省空间的方式将带有螺纹末端56的段54结合成在运输期间可折叠的柔性贮器4中的分离部分。运输之后,能在柔性贮器4的起动操作之前从柔性贮器4的外面人工组装段54,以形成备用轴6,而不会破坏可选的被预先除菌的柔性贮器4的无菌性。由此,用户可组装这些段54,其中优选贮器4的柔性壁40用作待在贮器4中人工组。

31、装的段54和环境之间的无菌屏障,从而保持柔性贮器4内部的无菌性。0061使用用以固定轴6的段54的螺纹端56和58的可替代实施例是伸缩段54的应用,其中,第一段54可滑动地储存在第二段54内。在此实施例中,第一段54和第二段54在段54完全延伸时相对彼此锁定。尽管能够使用用于将段54和54锁定在展开构造的任说明书CN101977674ACN101977679A6/8页9何结构,但弹簧销60是最优选的。例如,作为合适的构造,弹簧销60能够使用活动铰链,其中锁销端或弹簧在内段54上向外推动滚珠,同时锁销或滚珠接合外段54上的接纳孔。0062在此实施例中,第一段54能在柔性贮器4内以节省空间的方式可。

32、滑动地储存在第二段54中,所述柔性贮器4在运输期间可被折叠。运输之后,在柔性贮器4开始操作之前,能从柔性贮器4外面使段54像望远镜一样伸出,以形成备用伸缩轴6,而不会破坏可选的被预先除菌的柔性贮器4的无菌性。由此,用户可通过人工方式使得这些伸缩段54、54延伸,其中优选贮器4的柔性壁40用作待在贮器4中人工组装的段54、54和环境中之间的无菌屏障,从而保持柔性贮器4内部的无菌性。0063也可以相应使用多于两个的段54、54,以将轴6增大至预定的可变长度。0064由于包括能通过上述装置60彼此锁定的多个段54、54的轴6的伸缩设计,可以在混合处理过程中通过多个步骤增大轴6的长度而不破坏无菌限制,。

33、从而使得还能在柔性贮器4的容积连续以及在多个步骤中增大情况下,以类似上升过程UPSCALEPROCESS的方式使轴的长度自动适应增大的混合贮器容积。0065为提高混合能力,每个段54能具有相应带有一个套环64的叶轮10,所述套环64能沿段54移位,而且能在轴6的伸缩延伸状态下借助相邻的段54锁定,同时较大直径邻近上述装置60。0066分段的轴6的其他可替代实施例包括使用能从折叠位置操纵至展开位置的铰链62,其示例在图3C3E中示出。这些示例包括图3C所示的在单个平面上枢转的铰链62以及图3D和图3E所示的在多个平面上枢转的易弯弹性铰链62。其中,可通过使用能以各种普遍已知的方式锁定的锁定铰链,。

34、或者通过使用覆盖铰链62以防止枢转的套环64,将段54保持为展开构造。例如,在图4所示的实施例中,叶轮10形成有套环64,所述套环64用于在轴6上滑动至覆盖铰链62的区域,以防止铰链枢转。优选地,锁定机构未示出将叶轮10的套环64锁定在铰链62上的适当位置,以确保将铰链62保持为展开构造。0067在此实施例中,分段的轴6能在柔性贮器4内以节省空间的方式被平直地折叠,所述柔性贮器在运输期间也可被平直地折叠。运输之后,在柔性贮器4开始操作之前,能从柔性贮器4的外面以人工方式利用铰链62将分段的轴6从折叠位置操纵到展开位置,以形成展开的备用的分段的轴6。由此,用户可通过柔性贮器4的优选柔性壁40展开。

35、分段的轴6,所述柔性壁40用作保证保持柔性贮器4内部无菌性的无菌屏障。0068在以分段方式运输和储存轴6的任何实施例中,优选的是,无菌构造分段的轴6并将所述分段的轴6气密封在混合容器2内用于运输和储存,并且在混合容器2中将轴6的段54组装成的展开构造而不会破坏容器2的密封性。0069图14示出了本发明的一个实施例,其中,为运输和储存的目的,柔性贮器4已经以节省空间的方式被平直地折叠。柔性贮器4具有可折叠的轴6,通过展开柔性贮器4、以及从袋外面以人工方式将围绕铰链62的可折叠的轴6的段54从闭合位置操纵到打开位置,将所述轴6转换到其操作构造,而不会破坏柔性贮器4的完整性和无菌性。在此实施例中,叶。

36、轮10具有在运输过程中也可折叠的一个或多个叶片。可将叶轮10定位在轴6上的预定高度,且可以通过与在轴6的组装期间相似的方式展开叶轮10的叶片。0070轴6的顶部结合了优选包括多个磁体66的磁性元件8,所述磁性元件通过联接方式或构造方式中的任意方式而成为轴6的一部分。然后,将轴6的磁性元件8定位在容器2说明书CN101977674ACN101977679A7/8页10的顶部凸缘12附近。优选的磁性元件8和顶部凸缘12的布置在图9A和图9B中示出,其中,磁性元件8连接至顶部凸缘12,以使得磁性驱动装置未示出能穿过顶部凸缘而作用于磁性元件的磁体66。0071在图9A的实施例中,磁性元件8通过将如图3。

37、A所示的轴6的螺纹端56旋拧到磁性元件8中的螺纹开口68内而被固定在轴6上。当然,如键接件、粘合剂、夹片、搭扣、销钉、螺钉、闩锁、焊接等等的其他方式以及在轴6的构造过程中将磁性元件8形成在轴6上,都能用于将磁性元件8联接至轴6,而无限制。0072为保持磁性元件8与顶部凸缘12的适当关系,本发明的优选实施例包括磁性元件8上的钩或掣子70,所述钩或掣子接合顶部凸缘12上的唇缘72。当然,用于联接磁性元件8和顶部凸缘8的具体方式不是要点,只要磁性元件能相对于顶部凸缘12自由旋转,则方式不仅包括使用与顶部凸缘12相联的掣子70和与磁性元件8相联的唇缘72,而且可设想如搭扣、通道等等的可替代方案。为协助。

38、磁性元件8相对顶部凸缘12自由旋转,考虑使用磁性元件8与顶部凸缘12之间的推力轴承74。0073另外,为确保磁性驱动装置未示出保持与磁性元件8的磁体66适当对准,顶部凸缘12优选包括从顶部凸缘12的外表面向上延伸的驱动联轴器15。如同底部凸缘14一样,顶部凸缘12也由刚性材料形成,其包括用于与柔性贮器4以气密封件连接的刚性板76。0074喷头28在图5中更具体地示出,所述喷头28具有用于将气体释放到混合物中的孔78。喷头28优选利用焊接到柔性贮器4的底部34内的柔性绑带42而联接至柔性贮器4。当然,用于联接喷头28的其它方法也可以使用,包括粘合剂、夹子等等,但是,最优选将由与柔性贮器4的内部相。

39、同的材料形成的绑带42焊接至柔性贮器4的内部。0075用于喷头管线36的可替代构造在图6中示出,其将套管36用作喷头管线。在此实施例中,套管36由一定长度的优选与柔性贮器4内部相同的材料构成,并在纵向侧面被焊接或以其他方式被联接至柔性贮器4的内部。套管36与柔性贮器4之间的区域将气体从进气口30带到喷头28。0076在处理需要将一种以上的气体喷射入混合物的情况下,混合容器2可具有一个以上的喷头28。例如,如果O2和CO2都将被引入混合物,则设想混合容器2可具有两个喷头28A和28B,如图12所示。在使用用于不同气体的两个喷头28A和28B时,可使用由不同进气口30A和30B供气的不同喷头管线3。

40、6A和36B。0077此外,不同的喷头28A和28B与被引入混合物的气体的种类或体积有关会具有不同特征。这些不同特征可包括但不限于孔未示出的大小和数量。另外,能以任何方式将两个喷头28A和28B结合到混合容器2中,且作为设计选择的方式,以相同或不同的方式来结合每个喷头。0078在使用至少两个喷头28时,令人吃惊地发现作为伸入柔性贮器4内部的突起位于壁40上的喷头管线36同时起到了阻流器/挡流器的作用,所述阻流器/挡流器进一步增强混合贮器内容物在柔性贮器4中的搅拌。为最佳利用喷头管线36的上述阻流效应,至少三个且优选四个喷头28以等间距平行布置在壁40上是特别优选的。0079如上所述,混合容器2。

41、的柔性贮器4会具有任意适当的形状,但是,必须在考虑到去掉材料流动可能减小的区域、折叠混合容器2以用于运输和储存以及展开容器2以便使说明书CN101977674ACN101977679A8/8页11用的前提下来决定所述形状。图7A、图7B以及图8A至图8C示出了被认为是适于与本发明一同使用的柔性贮器4的各种构造,而无限制。0080在本发明的一个实施例中,柔性贮器4的形状优选为半球形,从而允许更有效地混合和喷射其内容物。0081由于贮器4的柔性特性,混合容器2优选在装填、混合以及排空期间由刚性或半刚性的贮器或罐88支承。优选的罐88与柔性贮器4具有基本相同的几何结构、形状和/或大小,且优选为半球形。

42、,以最小化接缝处的应力或者柔性贮器4的材料的方向变化参见图13。0082尽管如此,罐88可具有一个或多个开口90、90A,这些开口用于将空的混合容器2在使用之前插入和接入需要在混合容器2的使用过程中被接入的各种元件,包括驱动装置15、进口22、排气口38、取样管线26等等。同样,罐88应具有支腿或支柱92,用以将罐保持在直立位置,同时允许提供用于经由采收管线20排出混合物的排出端口18的通路。0083在本发明的优选实施例中,轴的顶部和/或底部通过径向轴承旋转,所述径向轴承如摩擦滑动轴承、轴颈轴承、滚珠轴承或滚柱轴承,且与图9B所示相似的滑动轴承是更优选的。关于这一点,对有效混合来说重要的是轴的。

43、旋转摩擦被最小化。0084本发明的优选商用实施例在图10、图11A和图11B中示出。此实施例包括如上所述的元件,包括上面具有叶轮10的中心轴6,所述中心轴安装在顶部凸缘12以及与柔性贮器4气体密封的底部凸缘14上。尽管未示出,但还是根据需要且非限制性地设想与此实施例一同使用的分段的轴6、喷头28、进口22、进气口30、排气口38、传感器24、取样管线26和采收管线20等等。0085顶部凸缘12如图10和图11A所示具有在驱动联轴器15内定位以使得驱动磁体82对着从动磁体66定向的驱动马达80,所述顶部凸缘12包括如上文相对于底部凸缘14所描述的匹配构件46。在此实施例中,推力轴承74优选为被竖。

44、直定向于顶部凸缘12的匹配构件46与轴6的顶部之间。此外,如果有需要,此实施例的磁体元件8优选形成在轴6的末端上,从而形成一体轴6。0086图10和图11B所示的底部凸缘14能包括任意可接受的匹配构件46,其中推力轴承74位于匹配构件46与轴6的底部的一部分之间。优选地,这一部分包括轴6的下部,所述下部被形成为用于匹配构件46的接收器,且推力轴承74在两者之间。或者,底部凸缘14能形成有接纳轴6的阴型匹配构件46,且推力轴承74定位在两者之间。在此实施例中,与轴6的底部相联的推力轴承74也是优选的,但不必竖直定向。0087对上述本发明的优选实施例进行改变、修改和变更对本领域的技术人员来说将是显。

45、而易见的。所有这些变化都意图落在仅由所附权利要求限定的本发明的精神范围之内。通过参考并入所有引用的现有技术。说明书CN101977674ACN101977679A1/13页12图1说明书附图CN101977674ACN101977679A2/13页13图2A图2B图2C说明书附图CN101977674ACN101977679A3/13页14图3A图3B说明书附图CN101977674ACN101977679A4/13页15图3C图3D图3E说明书附图CN101977674ACN101977679A5/13页16图4说明书附图CN101977674ACN101977679A6/13页17图5图6。

46、图7A说明书附图CN101977674ACN101977679A7/13页18图7B图8A图8B图8C说明书附图CN101977674ACN101977679A8/13页19图9A图9B说明书附图CN101977674ACN101977679A9/13页20图10说明书附图CN101977674ACN101977679A10/13页21图11A图11B说明书附图CN101977674ACN101977679A11/13页22图12说明书附图CN101977674ACN101977679A12/13页23图13说明书附图CN101977674ACN101977679A13/13页24图14说明书附图CN101977674A。

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