2024年,楚天源创的全自动层析柱入选湖南省首台(套)重大技术装备产品名单,同时,楚天源创荣膺“湖南省制造业单项冠军企业”殊荣。
2025年,企业又获评国家级专精特新重点支持“小巨人”。
支撑楚天源创频获各项殊荣的“功臣”到底是怎样的产品?答案就在这篇文稿里。
全自动层析柱,这个曾经被进口品牌垄断的生物制药层析设备,楚天源创通过自主创新完美阐释了国产替代的实力,在客户的使用过程中,也一步步让制药行业的同仁见证了国产装备从“能用”走向“好用”。

楚天源创的全自动层析柱在结构上与其他家存在较大的差异,你们为啥要进行这样的创新?这种结构有哪些优势,能为客户创造哪方面的价值?
产品的问题即创新源头。市面上大多企业都是“T型”结构,但我们发现这种设备中间的上柱头横梁容易受压变形。经过我们研发团队的钻研,发现“三角”结构更稳定可靠。
三角桁架结构减重降本。楚天源创的层析柱的上柱头驱动系统是一个三角桁架受力结构,较“T型”扁担式结构的设备减少了弯曲变形,尤其是在柱管内径增大时,无须特别加固设备上的横梁结构,以柱管内径1.6米的层析柱为例,楚天源创层析柱的整机重量较其他同类产品减重约48%,同时具有更好的刚性。对于客户而言,对厂房的承重能力包容性更强,厂房改造成本降低。

其他结构与楚天源创层析柱“三角”结构受力方式对比示意
纯化效果有个专业的系数指标是柱效,在这方面,楚天源创的设备做了哪些方面的优化?
楚天源创整个全自动层析设备围绕提升柱效这个核心指标做了非常多的创新。比如,“双电机”设计、分配器的专利结构设计、底部排泡技术和微正压填料装填方法等。
CFD仿真优化,流体分配均一。楚天源创层析柱分配器设计采用等压等流道的专利结构,流体经分配器快速均匀分布到整个柱床,经过CFD流体仿真软件模拟了分配器的流动模型,验证径向压差控制在0.025bar内。从而确保了流体分布的均匀性。
面对GMP合规趋严的背景下,设备做了哪些升级?
合规是贯穿整个设备的研发与使用全流程的。以清洁和风险干预两个方面示例说明一下:
清洁与污染控制:楚天源创层析柱柱头上方采用敞开式设计,非常便于清洁;丝杠分布于层析柱两侧且采用四氟进行外表面保护,VHP熏蒸时不掉渣。
采用单电缆连接设计,集成电机驱动信号、位置保护信号及气动喷头气管,简化外部连接结构,减少清洁死角和脱落物风险,便于清洁验证。
操作一致性与减少人为干预:开发独特的正压装柱方法和一键装柱技术(专利号:ZL20201 0966206.5;ZL202420196963.2),通过HMI输入参数即可自动完成装柱,降低人为操作误差,符合GMP对过程控制的严格标准。
在数据真实可靠方面,楚天源创的全自动层析柱有哪些优势?
实时监测,数据可追溯。我们层析柱在装柱和卸柱时,所有操作事件、报警、数据都记录于计算机。同时,每根层析柱内置芯片,拥有全球唯一ID,工作中自带“记忆”。连接后可读取内径、高度、保护力矩等关键参数,满足GMP对设备全生命周期数据追溯的要求。
在设备的使用的便利性上,楚天源创的全自动层析柱做了哪些创新?
智能化操作。就像前面说的,我们的一键装柱系统,自动化的参数调配方式,可以让新员工立马上手。另外,设备相对较轻,1-2个人即可徒手移动设备,尤其是在清洁维护筛网时,楚天源创采用电机驱动提拉柱管的设计,无需大气旋转出柱管,清洁省力的同时,还无需增加额外的维护空间。
在确保产品安全可靠方面,楚天源创全自动层析设备做了哪些设计?
减少设备故障,降低产品风险。楚天源创双电机驱动轴向运行,通过高精密滚珠丝杠和绝对码盘传感器配合,平稳高效传动的同时可以消除累计误差,确保双电机永久同步,并实时对比位置信息,防止电机故障。当层析柱的左右两轴位置出现了±1mm偏差或者电机出现故障时,会立即报警,保障填料安全,提早预防柱头过压。
在降低设备的使用成本方面,楚天源创做了哪些努力?
提升厂房利用率。上文提及,楚天源创在设备的承重,产品使用占地面积上均有显著优势,以AC1600为例,从9675kg降至5000kg,重量降低近48%,占地面积也可减少约50%。尤其在是新增产线时,可以节省厂房二次加固的成本。同时提升车间空间利用率,间接降低车间能源需求。
降低昂贵的耗材成本。基于设备良好的填料分配设计,在相同运行情况下,对称性控制在1.0-1.2,确保单次运行目标产物回收率提升,减少重复纯化操作的能源与物料消耗,设备的填料利用率更高。
可持续发展方面,楚天源创在设备节能降耗方面有哪些特殊的考虑?
高效传动系统降低能耗:采用双伺服电机+滚珠丝杠驱动,传动效率大于90%,对比滑动摩擦方式30%-70%的传动效率显著提升,配合零间隙预紧设计,减少动力损耗,降低运行能耗。
装柱高一致性降低装柱成本:采用一键装柱,可确保即使是新人装柱时的成功概率,可大幅度降低纯化水和平衡液的消耗,降低运营成本。
为客户提供哪些售后服务,确保设备在客户单位的稳定运行?
设备运行的高稳定性才是最好的售后服务。楚天源创以此为设备售后服务的最高准则来设计和生产产品,因此,楚天源创通过不断创新,改进各种结构,不断增强产品的稳定性。除此之外,楚天源创还提供智能化的远程服务,为客户单位提供维护建议,做到预防性维护从而降低停机的风险。
哪些企业正在使用你们的设备?
多国家多领域龙头都在用。楚天源创的客户群体覆盖疫苗、抗体、血制、医美、基因治疗、细胞治疗、多肽、动/植物提取、小分子药物等多个领域,产品远销欧美、印度、俄罗斯、日本等多个国家和地区,全球服务客户超过500家。九源基因、百济神州、成都生物、厦门特宝等医药细分赛道龙头企业正在使用楚天源创的全自动层析柱进行产品的分离纯化。
从楚天源创的回答来看,设备是否好用的答案变得很清晰。一键装柱、流体仿真、双电机驱动,这些技术的背后,他们要做的不仅是“国产替代“那么简单,更是从底层技术上重新定义了一根好柱子该有的样子:稳定、省心、合规、成本可控。用楚天源创董事长肖立峰先生的话来说:“我们的使命就是要做国际一流的分离纯化设备供应商”。
我们今天用这十个问题去审视楚天源创的全自动层析柱设备,我相信,他们更欢迎药企同仁们用更多的问题来给他们出“难题”,接受更挑剔的眼光和挑战。
