产品原理

由电源（110V/220V/380V, 60/50 Hz) 驱动PhD高压均质机的一个或者多个泵柱塞做往复运动，物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特定宽度的限流缝隙均质区，瞬间失压的物料以极高的流速（1000-1500米/秒）喷出,在均质阀内产生三种效应:空穴效应、撞击效应、剪切效应。经过这三种效应相互作用处理过后，物料粒径可均匀细化到100nm以下，细胞破碎率大于97％。

产品参数

产品参数

• 细胞破壁—高压低温破碎提取靶蛋白
  通过高压细胞破碎仪使物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特定宽度的限流缝隙均质区在均质阀内产生三种效应:空穴效应、撞击效应、剪切效应的机械作用力从而打破细胞壁的束缚，把蛋白质从组织或细胞中释放出来尽可能保持原来的天然状态，不丧失活性，达到高效率破碎细胞的效果。采用高压细胞破碎法，在细胞内产生的压力效应，从而能够有效地提取出蛋白质，且处理量大、破碎速度较快。这是一种机械处理细胞，物理抽提方法。
• 均质分散—高压均质法
  物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中，在高压条件下，溶液快速地通过均质腔，高速流动的流体突然经过特定宽度的限流缝隙均质区，液流速度激增，造成很大的速度梯度，同时压力锐减，出现了很大的压力梯度，产生了巨大的压力差。使得瞬间失压的物料以极高的流速（1000-1500米/秒）喷出，在均质阀内产生三种效应：空穴效应、撞击效应、剪切效应。因此粒度或液滴同时受到强有力的剪切作用、高速撞击作用；被柱塞压缩的物料内积聚了极高的能量，造成高能释放引起空穴爆破，使得液体物料分散系中分散相颗粒粒度或液滴微粒化，促进固液二相混合。
• 纳米乳化—高能乳化法
  高能乳化法是利用极高的机械外力提供的能量去克服内外相液体之间的界面能，从而降低内相乳滴粒径。高压均质法是常最常用的纳米技术。在脂肪乳的制备过程中，将已处理的粗乳经过高压均质机的高压泵导入，经过狭小的均质阀高速喷出，在剪切力、碰撞力等强力的作用下，对粗乳中的大乳滴进行破碎。高压均质机通过粗乳在特定宽度的限流缝隙均质区，瞬间失压，获得高流速流体间产生局部湍流漩涡而产生的压力差，将液体油脂充分打散成小液滴，有助于乳化剂对油脂或水分充分包裹形成较为细小的乳化颗粒，有助于产品的稳定性。高压均质法是通过均质时间和次数来实现对粒径大小及分布均匀度的控制，适用于具有一定流动性的乳剂体系。
• 脂质体整粒工艺
  在挤出样品工艺这一方面，一是直接挤出，二是先均质后挤出。简而言之就是可以通过挤出、机械设备分散等多种工艺，通过不同规格直径、孔径的纳米级薄膜过滤,可制备出纳米乳剂、脂质体等。直接挤出对于脂质体处方要求较高，少量时可采用气动或者手动方式挤出，大量时采用高压连续挤出。溶剂与溶质纯度均较高，初步溶剂化制备的的脂质混悬液杂质与大颗粒含量较低时，可以直接通过过滤挤出初步处理的物料悬浮液。先均质后挤出对于脂质体处方要求相对而言较低，但此类样品行均质处理成较小粒径，然后再通过挤出器挤出，否则易出现膜堵现象。对于包含大颗粒或聚团较多的脂质混悬液，最好先用高压均质机均质处理掉大颗粒或团聚较大的物料，初步处理的物料悬液再通过脂质体挤出器进行过滤挤出，这样不容易堵塞聚碳酸酯膜，又可以获得粒径分布均匀且集中的终产物。
• 高速剪切工艺
  高速剪切机就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相分布到另一个连续相中，而在通常情况下各个相是互不相溶的。由于转子高速旋转所产生的高圆周线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细地分散乳化，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。高速剪切机使物料通过高速旋转的转子与定子之间所产生的强力的剪断、分散、冲击、乱流等过程使其不断产生新界面，将物料在剪切缝中迅速剪断、压缩、折叠，使其搅拌、混合，破碎成200nm～2μm的微粒。物料微粒化、乳化、混合、调匀、分散等在短时间内完成。

肿瘤坏死因子（TNF）

1975年，Carswell等发现并命名了TNF:先用细菌内毒素处理小鼠，而后在小鼠的血清中发现一种物质会导致肿瘤坏死，并将其称为肿瘤坏死因子。1984年，Pennica等首先对人TNF-a的cDNA进行了成功克隆，并在大肠杆菌中得到了表达。1985年，Shalaby把肿瘤坏死因子分为TNF-α和TNF-β。肿瘤坏死因子( Tumor Necrosis Factor,TNF)是一种的具有抗肿瘤活性的细胞因子，具有抗肿瘤、抗病毒和免疫调节等多种生物活性。

大肠杆菌表达系统

原核表达系统是基因表达技术中发展最早，应用最广泛的蛋白表达系统之一。近几十年，大肠杆菌表达系统也不断得到发展和完善，被科研及工业用户大量用于各种重组蛋白表达。市面上的重组蛋白有30%是由大肠杆菌表达系统生产而来，是小分子细胞质蛋白或结构域表达的首选宿主。在大肠杆菌表达系统中表达的外源基因包括原核基因和真核基因；原核基因可以直接在大肠杆菌中表达出来，真核基因含有内含子，大肠杆菌不能对mRNA进行剪切形成成熟的mRNA，因此，真核基因一般以cDNA构建表达载体在大肠杆菌系统中表达。

应用方案

通过高压细胞破碎仪使物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特定宽度的限流缝隙均质区在均质阀内产生三种效应:空穴效应、撞击效应、剪切效应的机械作用力从而打破细胞壁的束缚，把蛋白质从组织或细胞中释放出来尽可能保持原来的天然状态，不丧失活性，达到高效率破碎细胞的效果。即使用高压匀浆破碎法采用高压细胞破碎法，在细胞内产生的压力效应，从而能够有效地提取出蛋白质，且处理量大、破碎速度较快。这是一种机械处理细胞，物理抽提方法。

解决方案

首先富集菌体，收集胞内产物的细胞或菌体。然后进行细胞重悬，用适当的缓冲液或培养液将离心或沉降等方法得到的固体（沉淀、细胞、活性物质等等）重新悬浮。其次进行细胞破碎，使产物转移到液相中。最后收集含生化物质的液相，进行碎片分离，分离除去细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和絮凝体等固体悬浮物，得到上清液或滤液。然后从澄清的滤液中提取胞内产物，从细胞裂解物中获取目标产物。

1、发酵罐培养：根据rmh-TNF的表达，使用单因素法对由rmh-TNF在大肠杆菌中表达时的诱导时机、诱导维持时间、pH值、溶解氧等进行了研究，选择出较好的发酵工艺参数。根据rmh-TNF代谢特点，通过对补料工艺的研究，确定了注射用重组改构人肿瘤坏死因子发酵罐发酵开始诱导后高温灭菌的补料培养基以流加的方式对发酵罐进行补加的新补料工艺。

2、发酵液离心：用高速离心的方法收集菌体，将放罐接口与管式分离机进液口连接，开启管式分离机冷冻水的供水阀门，开启管式分离机(16000 rpm),控制发酵液流速1.0-1.5L/min离心，上清液经专用管道排至自动灭活罐灭活后排弃。离心完毕后取出菌体。

3、菌体洗涤：将菌体混悬于TES溶液中，缓缓搅拌洗涤，用高速冷冻离心机，在4℃下，8000 rpm,离心20分钟。重复洗涤操作一次。湿菌体称重，-20℃冰箱保存。

4、菌体破碎：将菌体混悬，调节高压匀浆机泵马达进气阀门和出料管进气阀门使流出管压力在5000-20000 Psi范围内对菌体进行匀浆破碎得到细胞破碎液。

PhD优势

工程大肠杆菌HMS174菌种的全面检定，确认该重组菌rmh-TNF工程菌构建正确，目的蛋白占菌体总蛋白的百分含量大于30%，菌种保持稳定，菌种稳定性好，呈短棒状，无芽孢、支原体等微生物污染，革兰染色及生化检定呈典型的大肠杆菌特征，该菌适用于工程菌菌种库。

◆破壁能力：高压设计，轻松上压；均质效率高，工艺稳定；稳定的破碎能力，更高的胞内物提取；纯机械破碎，无化学污染；可放大工业化生产工艺设备

◆控温效果：独特温控设计，内置和外置双向控温，确保均质过程及出料温度可控。

◆活性保障：循环的控温系统，蛋白活性不失活，细胞破碎后，活性保值高达99%                                                                 

◆无菌保障：金属结构连接，没有O型圈或垫片，无死角设计；在线排空结构设计；所有机型均可实现在线清洗（CIP）、循环清洗、拆装清洗、在位灭菌（SIP）