CN114561273A - 一种制备质粒的连续碱裂解系统以及质粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物制品技术领域,具体而言,涉及一种制备质粒的连续碱裂解系统以及质粒的制备方法。所述的制备质粒的连续碱裂解系统,包括:第一储存装置、第二储存装置、第一泵送装置、第二泵送装置、第一混合装置、第一雾化装置、第二雾化装置、螺旋裂解装置、第三储存装置、第三泵送装置、第二混合装置、螺旋混合装置、连续流离心装置和在线过滤装置。所述的制备质粒的连续碱裂解系统,能够避免混合不均匀引起的质粒裂解的效率低,以及长时间搅拌混合的剪切力引起的基因组DNA污染;还能实现大规模的连续生产,并且具有较高的质粒收率。
Description
技术领域
本发明涉及生物制品技术领域,具体而言,涉及一种制备质粒的连续碱裂解系统以及质粒的制备方法。
背景技术
随着基因治疗和核酸疫苗/药物的兴起,对GMP级别的质粒的需求显著增加。目前质粒的纯化工艺方法主要是碱裂解法提取质粒,其基本原理是利用碱液裂解细胞释放出质粒和其它胞内物质,通过十二烷基磺酸钾盐沉淀来吸附去除蛋白质,并基于染色体DNA与质粒DNA的大小差异来分离基因组DNA。碱裂解法要求裂解时间不能超过十分钟以避免DNA被降解,且溶液混合时剪切力要低以避免基因组DNA断裂难以除去。利用碱裂解法小规模制备质粒时,一般通过将溶液Ⅱ直接加入溶液Ⅰ并手动颠倒混合的方法,而当制备大量质粒时,所需的溶液体积为数十甚至数百升,而批次加入并搅拌的方法耗时较长,剪切力较大,不能满足需要。为此开发出了连续混合装置将三种溶液混合的方法,从而提高裂解效率并控制裂解时间。
由于菌液和碱液混合后,释放出基因组DNA和其它胞内杂质等导致裂解液较为粘稠,溶液难以扩散交换,因此容易造成菌液被裹在粘液中与碱液混合不均匀,裂解不充分。提高裂解效率的办法是尽量增加菌液与碱液的接触面积。搅拌是最简单的方法,但搅拌的剪切力会使基因组DNA断裂,因此需要控制搅拌的力度和时间。除动态混合外,也有通过静态管路混合的方法,但小试管路较细时混合效果较好,放大规模管路增粗后混合效果降低。有专利提供了一种(专利号为CN 102212466 B)通过中空纤维柱将菌液与碱液混合的方法,菌液在纤维丝内流动,碱液从纤维丝外渗透进入纤维丝内,利用中空纤维增加了接触面积,同时保持了较小的剪切力,构思巧妙。然而生物制品使用的中空纤维均为内压型,即支撑层在内部,导致不耐受由外而内的压力,因此不适合于长时间从外向内泵入液体。而支撑层在外侧的外压型中空纤维即反渗透中空纤维目前仅用于水处理等领域,目前没有符合生物制品相关要求的外压型中空纤维。另外也有通过填充细小玻璃珠的管柱来进行菌液和碱液的混合,但存在不方便清洗等缺点。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的一个方面,涉及一种制备质粒的连续碱裂解系统,包括:第一储存装置、第二储存装置、第一泵送装置、第二泵送装置、第一混合装置、第一雾化装置、第二雾化装置、螺旋裂解装置、第三储存装置、第三泵送装置、第二混合装置、螺旋混合装置、连续流离心装置和在线过滤装置;
其中,所述第一储存装置与所述第一混合装置的第一进液口相连;所述第二储存装置与所述第一混合装置的第二进液口相连;所述第一储存装置与所述第一混合装置的第一进液口之间设置所述第一泵送装置;所述第二储存装置与所述第一混合装置的第二进液口之间设置所述第二泵送装置;所述第一混合装置的第一进液口设置所述第一雾化装置;所述第二混合装置的第二进液口设置所述第二雾化装置;所述第一雾化装置和所述第二雾化装置相对设置;
所述第一混合装置的出液口与所述第二混合装置的进液口相连;所述第三储存装置与所述第二混合装置的进液口相连;所述第一混合装置与所述第二混合装置之间设置所述螺旋裂解装置;所述第二混合装置、所述螺旋混合装置、所述连续流离心装置和所述在线过滤装置相连;
所述第一储存装置用于储存菌悬液;所述第二储存装置用于储存碱液;所述第三储存装置用于储存中和液。
所述的制备质粒的连续碱裂解系统,能够避免混合不均匀引起的质粒裂解的效率低,以及长时间搅拌混合的剪切力引起的基因组DNA污染;还能实现大规模的连续生产,并且具有较高的质粒收率。
本发明的另一个方面,还涉及一种质粒的制备方法,适用于所述的制备质粒的连续碱裂解系统,包括以下步骤:
将菌体进行重悬,得到菌悬液;分别采用第一雾化装置和第二雾化装置将所述菌悬液和碱液雾化,所述雾化后形成的液滴相互碰撞,得到第一混合体系;所述第一混合体系在螺旋裂解装置中进行裂解,得到第二混合体系;所述第二混合体系与中和液在第二混合装置和螺旋混合装置中混匀,得到第三混合体系;所述第三混合体系依次进行离心和过滤;
其中,将所述菌体进行所述重悬采用的重悬液包括:葡萄糖48~52mM、Tris 23~27mM和EDTA 8~12mM;所述碱液包括:NaOH 0.1~0.3M和SDS 0.5wt%~1.5wt%;所述中和液包括:醋酸钾2~4M和醋酸1~3M。
所述的质粒的制备方法,适用于所述的制备质粒的连续碱裂解系统,方法简单,容易操作,并且具有较高的质粒收率。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的制备质粒的连续碱裂解系统,利用第一混合装置中的两个雾化装置,将菌悬液和碱液雾化分散后进行碰撞混合,使得菌悬液和碱液具有较大的接触面积,从而避免了混合不均匀引起的裂解效率低,以及长时间搅拌混合的剪切力引起的基因组DNA污染;通过组合连续流离心机,能够实现大规模连续生产,并且具有较高的质粒收率。
(2)本发明提供的质粒的制备方法,适用于所述的制备质粒的连续碱裂解系统,方法简单,容易操作,并且具有较高的质粒收率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的碱裂解连续工艺系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的第一混合装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的第一混合装置的喷雾示意图;
图4为本发明实施例提供的两种类型的第二混合装置示意图。
附图标记:
1-第一储存装置、2-第二储存装置、3-第一泵送装置、4-第二泵送装置、5-第一混合装置、6-第一雾化装置、7-第二雾化装置、8-螺旋裂解装置、9-第三储存装置、10-第三泵送装置、11-第二混合装置、12-螺旋混合装置、13-连续流离心装置和14-在线过滤装置。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明的一个方面,涉及一种制备质粒的连续碱裂解系统,包括:第一储存装置1、第二储存装置2、第一泵送装置3、第二泵送装置4、第一混合装置5、第一雾化装置6、第二雾化装置7、螺旋裂解装置8、第三储存装置9、第三泵送装置10、第二混合装置11、螺旋混合装置12、连续流离心装置13和在线过滤装置14;
其中,所述第一储存装置1与所述第一混合装置5的第一进液口相连;所述第二储存装置2与所述第一混合装置5的第二进液口相连;所述第一储存装置1与所述第一混合装置5的第一进液口之间设置所述第一泵送装置3;所述第二储存装置2与所述第一混合装置5的第二进液口之间设置所述第二泵送装置4;所述第一混合装置5的第一进液口设置所述第一雾化装置6;所述第二混合装置11的第二进液口设置所述第二雾化装置7;所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7相对设置;
所述第一混合装置5的出液口与所述第二混合装置11的进液口相连;所述第三储存装置9与所述第二混合装置11的进液口相连;所述第一混合装置5与所述第二混合装置11之间设置所述螺旋裂解装置8;所述第二混合装置11、所述螺旋混合装置12、所述连续流离心装置13和所述在线过滤装置14相连;
所述第一储存装置1用于储存菌悬液;所述第二储存装置2用于储存碱液;所述第三储存装置9用于储存中和液。
所述的制备质粒的连续碱裂解系统,能避免混合不均匀引起的质粒裂解的效率低,以及长时间搅拌混合的剪切力引起的基因组DNA污染;还能实现大规模的连续生产,并且具有较高的质粒收率。
本发明提供的连续工艺系统,利用第一混合装置5中的两个雾化装置,能够实现菌悬液和碱液在混合时,接触面积的最大化,从而避免了混合不均匀引起的质粒裂解效率低的问题。另外通过组合连续流离心机,能够实现连续工艺。
虽然菌悬液与碱液混合后要避免剪切力对基因组DNA的破环,但混合前菌体本身能够承受较大的剪切力,因此本发明通过喷雾法将菌液和碱液混合以使接触面积最大化,从而达到最佳混合和裂解。
所述第一混合装置5为一个球形或橄榄球形空腔密封结构,内部布置两个喷头。在一定的流速和压力下能够分别将菌液和碱液喷射而出,形成细小水滴后混合。
所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7包含多个平行排列的喷嘴,以适应不同处理量的要求。
所述螺旋裂解装置8的螺旋盘管结构,能够保证菌体具有充足的裂解时间。
所述螺旋混合装置12的螺旋盘管结构,能够保证裂解的菌悬液被中和彻底。
所述第二混合装置11可选用磁力搅拌器和/或静态混合器。
所述连续流离心装置13可采用活塞式连续流离心机和/或碟片式离心机。所述连续流离心装置13能够去除95%以上的固含物。
所述在线过滤装置14能够去除细小沉淀,得到裂解中和澄清液,裂解中和澄清液可用于进一步的质粒纯化。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7之间的距离为5~100cm(例如5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、40cm、50cm、55cm、65cm、75cm、85cm、95cm或100cm)。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7之间的距离为20~40cm。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7的轴向夹角为10~180度(例如10度、30度、50度、70度、90度、110度、130度、150度或180度)。
所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7以合适的角度、距离和喷射形状将菌悬液和碱液雾化后相互碰撞,以实现充分的接触混合。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7内喷头的数量为1~10个(例如1个、3个、5个、7个、9个或10个)。
通过增减雾化装置内喷头的数量,可以线性的增减处理量,从而满足各种处理量的要求。
优选地,所述在线过滤装置14的截留孔径的大小为0.45~5μm(例如0.45μm、1μm或5μm)。
本发明的另一个方面,还涉及一种质粒的制备方法,适用于所述的制备质粒的连续碱裂解系统,包括以下步骤:
将菌体进行重悬,得到菌悬液;分别采用第一雾化装置6和第二雾化装置7将所述菌悬液和碱液雾化,所述雾化后形成的液滴相互碰撞,得到第一混合体系;所述第一混合体系在螺旋裂解装置8中进行裂解,得到第二混合体系;所述第二混合体系与中和液在第二混合装置11和螺旋混合装置12中混匀,得到第三混合体系;所述第三混合体系依次进行离心和过滤;
其中,将所述菌体进行所述重悬采用的重悬液包括:葡萄糖48~52mM、Tris 23~27mM和EDTA 8~12mM;所述碱液包括:NaOH 0.1~0.3M和SDS 0.5wt%~1.5wt%;所述中和液包括:醋酸钾2~4M和醋酸1~3M。
所述的制粒的制备方法,适用于所述的制备质粒的连续碱裂解系统,方法简单,易操作,并且具有较高的质粒收率。
本发明所涉及的菌体是带有目的制粒的宿主细菌,经常规方法发酵后,离心收集得到。
所述碱液也可以配置成0.4M NaOH和2wt%SDS两种母液,使用时1:1混合。
重悬液中的EDTA能够与钙离子和镁离子结合,抑制DNAase活性,避免质粒被降解,葡萄糖能够延缓菌体的沉降。碱液中的NaOH能够裂解细胞,释放出质粒和其它胞内物质,释放出的蛋白质与SDS结合。加入中和液后,十二烷基磺酸根与钾离子形成十二烷基磺酸钾沉淀,同时带动了结合的蛋白质一起沉淀出来。基因组DNA分子较大,也被带动沉淀出来。醋酸能够与碱液中的碱中和,避免DNA长时间接触碱后降解。
优选地,所述菌悬液通过第一泵送装置3进入所述第一雾化装置6;所述碱液通过第二泵送装置4进入所述第二雾化装置7。
优选地,所述第一泵送装置3和所述第二泵送装置4产生的喷射压力为0.2~3MPa(例如0.2MPa、0.8MPa、1.5MPa、2.4MPa、2.8MPa或3MPa)。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7的喷射流速为0.2~50L/min(例如0.2L/min、1L/min、5L/min、10L/min、15L/min、20L/min、25L/min、30L/min、35L/min、40L/min、45L/min或50L/min)。
根据所要处理的菌液量而在雾化装置内配置不同数量的喷头,从而实现不同的流速。一个喷头最低流速0.2L/min,最高0.5L/min,喷头数量为1-10个。配置1个喷头最低流速为0.2L/min;配置10个喷头,流速开到最大,流速可达50L/min。根据所配套的管道的粗细和泵的大小,设置流速和喷头数量。
雾化装置的流速和泵送装置的压力成正相关,与雾化液滴的粒径大小呈负相关,增加泵送压力使雾化粒径更小,混合效果更好。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7的喷射流速的比例为1:(0.5~2)(例如1:0.5、1:1、1:1.5或1:2)。
菌悬液和碱液的流速比例在一定范围内,混合和裂解效果好。
在一定的压力和流速下,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7喷出的雾形包括实心锥形和/或扇形。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7喷射的液滴直径为1μm~1mm(例如1μm、10μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1mm)。
优选地,所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7喷射的液滴直径为200μm~800μm。
优选地,所述菌体和所述重悬液的比例为(10~100)g:1L(例如10g:1L、30g:1L、40g:1L、60g:1L、80g:1L、90g:1L或100g:1L)。
优选地,所述第一混合体系在螺旋裂解装置8中进行裂解的时间为3~10min(例如3min、4min、5min、7min、8min、9min或10min)。
优选地,所述第一混合体系在螺旋裂解装置8中进行裂解的时间为3~5min。
所述第一混合体系在螺旋裂解装置8中的裂解时间在一定范围内,裂解效果好,同时还能避免碱对质粒DNA的降解。
优选地,所述第二混合体系与所述中和液的流速比例为(1~3):1(例如1:1、2:1或3:1)。
优选地,所述第二混合体系在所述螺旋混合装置12中的流动时间为1~10min(例如1min、3min、5min、7min、9min或10min)。
优选地,所述第二混合体系在所述螺旋混合装置12中的流动时间为2~4min。
优选地,所述离心的离心力为5000~20000g(例如5000g、8000g、11000g、13000g、15000g、17000g、19000g或20000g)。
优选地,所述离心的时间为1~10min(例如1min、3min、5min、7min、9min或10min)。
本发明所用的DNA浓度测量方法:取所述第三混合体系或者裂解中和澄清液1ml,12000rpm离心2min,取上清,使用紫外分光光度计测量280nm的吸光度,根据吸光度计算DNA浓度。
本发明所用的质粒小提方法:取裂解中和澄清液加入到质粒小提试剂盒的吸附柱上样,并继续下游步骤,提取质粒,用于浓度检测。
本发明所用的浊度测量方法:使用HACH 2100Q浊度仪对裂解中和澄清液进行浊度测定,以评估不同连续流离心转速和液体停留时间的澄清效果,以制定最佳的离心参数。
下面将结合实施例和对比例对本发明的实施方案进行详细描述。
以下实施例中,所用重悬液包括:葡萄糖50mM、Tris 25mM、EDTA 10mM,pH为8.0;所用碱液包括:NaOH 0.2M和SDS 1wt%;所用中和液包括:醋酸钾3M和醋酸2M。
以下实施例中,所用菌悬液的制备方法包括:以制备自行构建的重组了某目标蛋白的载体质粒为例,其大小为6.7kb。宿主菌为大肠杆菌,采用高密度发酵方法进行发酵,离心后获得菌体,菌体使用重悬液(50mM葡萄糖,25mM Tris,10mM EDTA,pH8.0)进行重悬。在罐中搅拌0.5h以上以充分分散悬浮。
实施例1
本实施例提供的制备质粒的连续碱裂解系统,如图1~4所示,包括:第一储存装置1、第二储存装置2、第一泵送装置3、第二泵送装置4、第一混合装置5、第一雾化装置6、第二雾化装置7、螺旋裂解装置8、第三储存装置9、第三泵送装置10、第二混合装置11、螺旋混合装置12、连续流离心装置13和在线过滤装置14;
其中,所述第一储存装置1与所述第一混合装置5的第一进液口相连;所述第二储存装置2与所述第一混合装置5的第二进液口相连;所述第一储存装置1与所述第一混合装置5的第一进液口之间设置所述第一泵送装置3;所述第二储存装置2与所述第一混合装置5的第二进液口之间设置所述第二泵送装置4;所述第一混合装置5的第一进液口设置所述第一雾化装置6;所述第二混合装置11的第二进液口设置所述第二雾化装置7;所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7相对设置;
所述第一混合装置5的出液口与所述第二混合装置11的进液口相连;所述第三储存装置9与所述第二混合装置11的进液口相连;所述第一混合装置5与所述第二混合装置11之间设置所述螺旋裂解装置8;所述第二混合装置11、所述螺旋混合装置12、所述连续流离心装置13和所述在线过滤装置14相连;
所述第一储存装置1用于储存菌悬液;所述第二储存装置2用于储存碱液;所述第三储存装置9用于储存中和液;
所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7之间的距离为5~100cm;所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7的轴向夹角为10~180度;所述第一雾化装置6和所述第二雾化装置7的数量为1~10个;所述在线过滤装置14的截留孔径的大小为0.45~5μm。
实施例2
本实施例提供的质粒的制备方法,包括:
1、装置及参数:采用实施例1的系统,第一储存装置1、第二储存装置2和第三储存装置9的容量为20L;第一泵送装置3、第二泵送装置4和第三泵送装置10的工作流速为0.5L/min,工作压力2~3MPa;第一储存装置1为橄榄球状,长轴半径为25cm,短轴半径为10cm;第一雾化装置6和第二雾化装置7位于第一储存装置1长轴的两端,第一雾化装置6和第二雾化装置7的轴向夹角为180度,喷雾为实心圆锥形;螺旋裂解装置8的直径为3cm,长度为7cm,容量为5L,第一混合体系在螺旋裂解装置8中流动5min;第二混合装置11为磁力搅拌器,第二混合体系经过T形管与中和液汇合后从侧面进入第二混合装置11中,经过搅拌后从第二混合装置11顶部留出进入螺旋混合装置12中;螺旋混合装置12的直径为3cm,长度为5m,容量为2.1L,第二混合体系在螺旋混合装置12中流动2.3min;连续离心装置的转鼓体积为5L,离心力为10000g;在线过滤装置14的截留孔径的大小为1μm,膜面积为1m2,容积为2L;
2、操作方法:向第一储存装置1中加入2L重悬液,向第二储存装置2中加入15L碱液,向第三储存装置9中加入15L中和液;启动第一泵送装置3和第二泵送装置4,并调节流速至预定0.5L/min;待第一泵送装置3和第二泵送装置4运行平稳,雾化压力达到预定值,第一储存装置1中的重悬液接近耗尽时,向第一储存装置1中加入5L菌悬液,继续运行;待第二混合体系到达第二混合装置11时,启动第三泵送装置10;待第三混合体系到达连续流离心装置13后,启动连续流离心装置13,最终经在线过滤装置14留出,;菌悬液即将泵送完时,向第一储存装置1中加入8L重悬液,继续系统的运行,直到裂解中和澄清液全部被顶出在线过滤器,收集裂解中和澄清液。
实施例3
本实施例提供的质粒的制备方法,与实施例3的区别仅在于第一雾化装置6和第二雾化装置7的轴向夹角为120度。
对比例1
本对比例提供的制粒的制备方法,包括:
1、装置:一个20L聚丙烯桶和一个磁力搅拌器;
2、操作方法:取湿重500g的大肠杆菌放入桶内,加入5000L重悬液搅拌0.5h,至无明细菌块;倒入5L碱液中,搅拌10min,加入中和液搅拌5min;使用大容量离心机将裂解中和液6000rpm离心10min,取上清。
对比例2
本对比例提供的制粒的制备方法,包括:
1、装置:第一混合装置5和第二混合装置11为T形连接管,其余同实施例2;
2、操作方法:同实施例2。
将实施例2和3,以及对比例1和2所制得的裂解中和澄清液,取样,离心,检测总DNA浓度,使用质粒小提试剂盒纯化质粒,测量质粒的浓度。由于系统有近15L的死体积,与溶液5L菌液经对比例1方法直接混合的体积相近,因此需要在菌液泵完以后用重悬液代替,继续系统的运转,直到将料液全部顶出系统。这造成实施例2和3,以及对比例2的裂解中和澄清液被稀释一部分,需要在目的溶液的前后多收集一些。故实施例2和3,以及对比例2得到的质粒收率需要根据实际收集的体积与对比例1的体积进行折算。以对比例1的质粒收率为100%,计算实施例1和2,以及对比例2的相对质粒收率。
表1质粒产量
实验组 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对照例1 | 对照例2 |
质粒收率 | 117% | 126% | 119% | 100% | 97% |
表1实验结果显示,以本发明所提供的实施例1和实施例2的连续碱裂解系统所制得的质粒的收率均高于对照例1和对照例2。说明本发明提供的质粒制备方法具有较高的收率。
另外,实施例1的收率与实施例2接近,说明雾化装置的两个角度均可有效将菌悬液和碱液混合。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;本领域的普通技术人员应当理解:在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围;因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。
Claims (10)
1.一种制备质粒的连续碱裂解系统,其特征在于,包括:第一储存装置、第二储存装置、第一泵送装置、第二泵送装置、第一混合装置、第一雾化装置、第二雾化装置、螺旋裂解装置、第三储存装置、第三泵送装置、第二混合装置、螺旋混合装置、连续流离心装置和在线过滤装置;
其中,所述第一储存装置与所述第一混合装置的第一进液口相连;所述第二储存装置与所述第一混合装置的第二进液口相连;所述第一储存装置与所述第一混合装置的第一进液口之间设置所述第一泵送装置;所述第二储存装置与所述第一混合装置的第二进液口之间设置所述第二泵送装置;所述第一混合装置的第一进液口设置所述第一雾化装置;所述第二混合装置的第二进液口设置所述第二雾化装置;所述第一雾化装置和所述第二雾化装置相对设置;
所述第一混合装置的出液口与所述第二混合装置的进液口相连;所述第三储存装置与所述第二混合装置的进液口相连;所述第一混合装置与所述第二混合装置之间设置所述螺旋裂解装置;所述第二混合装置、所述螺旋混合装置、所述连续流离心装置和所述在线过滤装置相连;
所述第一储存装置用于储存菌悬液;所述第二储存装置用于储存碱液;所述第三储存装置用于储存中和液。
2.根据权利要求1所述的制备质粒的连续碱裂解系统,其特征在于,所述第一雾化装置和所述第二雾化装置之间的距离为5~100cm;
优选地,所述第一雾化装置和所述第二雾化装置的轴向夹角为10~180度;
优选地,所述第一雾化装置和所述第二雾化装置内喷头的数量为1~10个。
3.根据权利要求1所述的制备质粒的连续碱裂解系统,其特征在于,所述在线过滤装置的截留孔径的大小为0.45~5μm。
4.一种质粒的制备方法,适用于权利要求1~3任一项所述的制备质粒的连续碱裂解系统,其特征在于,包括以下步骤:
将菌体进行重悬,得到菌悬液;分别采用第一雾化装置和第二雾化装置将所述菌悬液和碱液雾化,所述雾化后形成的液滴相互碰撞,得到第一混合体系;所述第一混合体系在螺旋裂解装置中进行裂解,得到第二混合体系;所述第二混合体系与中和液在第二混合装置和螺旋混合装置中混匀,得到第三混合体系;所述第三混合体系依次进行离心和过滤;
其中,将所述菌体进行所述重悬采用的重悬液包括:葡萄糖48~52mM、Tris 23~27mM和EDTA 8~12mM;所述碱液包括:NaOH 0.1~0.3M和SDS 0.5wt%~1.5wt%;所述中和液包括:醋酸钾2~4M和醋酸1~3M。
5.根据权利要求4所述的质粒的制备方法,其特征在于,所述菌悬液通过所述第一泵送装置进入所述第一雾化装置;所述碱液通过所述第二泵送装置进入所述第二雾化装置;
优选地,所述第一泵送装置和所述第二泵送装置产生的喷射压力为0.2~3MPa。
6.根据权利要求4所述的质粒的制备方法,其特征在于,所述第一雾化装置和所述第二雾化装置的喷射流速为0.2~50L/min;
优选地,所述第一雾化装置和所述第二雾化装置的喷射流速的比例为1:(0.5~2);
优选地,所述第一雾化装置和所述第二雾化装置喷射的液滴直径为1μm~1mm。
7.根据权利要求4所述的质粒的制备方法,其特征在于,所述菌体和所述重悬液的比例为(10~100)g:1L。
8.根据权利要求4所述的质粒的制备方法,其特征在于,所述第一混合体系在螺旋裂解装置中进行裂解的时间为3~10min。
9.根据权利要求4所述的质粒的制备方法,其特征在于,所述第二混合体系与所述中和液的流速比例为(1~3):1;
优选地,所述第二混合体系在所述螺旋混合装置中的流动时间为1~10min。
10.根据权利要求4所述的质粒的制备方法,其特征在于,所述离心的离心力为5000~20000g;
优选地,所述离心的时间为1~10min。
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