近年来,以司美格鲁肽、替尔泊肽为代表的GLP-1类药物市场规模持续扩容,备受全球资本市场追捧,市场前景广阔。业内人士认为,随着适应症的拓展,多肽药物市场规模有望持续提升,进而带动整个多肽产业链发展。GLP-1RA作用原理 胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)是一种主要由肠道L细胞所产生的激素,可以增强胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,并能够延缓胃排空,并通过中枢性的食欲抑制减少进食量,从而达到降低血糖,减肥等作用。由于GLP-1在体内半衰期非常短,会限制其在降糖治疗中的应用。GLP-1RA(GLP-1受体激动剂)是对GLP-1结构进行修饰所得到的,具有类似GLP-1的作用,通过激动胰高血糖素样肽-1受体,发挥肠促胰岛素的作用而产生降糖效果,同时由于与天然GLP-1的结构差异可增强期作用时间。已上市GLP-1-RA药物总结 司美格鲁肽制备工艺 GLP-1属于多肽类产品,其制备方法和市场上的多肽产品一样,主要为生物合成法(天然原料提取法、酶解法、发酵法、基因重组法)和化学合成方法(液相合成法和固相合成法)。司美格鲁肽的生产制造主要有纯化学合成法和合成生物学发酵法(又称半重组法)两种。合成生物学发酵法主要是运用酵母或大肠杆菌进行发酵合成药物的主肽链(或称为 GLP-1类似物前体多肽),提取和纯化发酵液中的前体多肽,通过酶切或其他方法对GLP-1骨架第26位赖氨酸进行修饰,然后将其与包含非蛋白氨基酸的N端氨基酸突出端进行偶联,获得具有活性的司美格鲁肽分子。采用合成生物学生产司美格鲁肽有两大优点:一是化学合成法会受到规模的限制,产量受限,合成生物学法可以满足大规模生产要求,二是通过合成生物学方法具备明显成本优势,尤其是固体制剂的使用中优势会更加明显。收菌后需要通过菌体裂解等方式释放出表达的前体GLP-1多肽,此步骤既要保证细胞壁和膜结构的有效破裂,又要尽量减少对目标蛋白的破坏和变性。高压均质是最常用的机械裂解方法,具有良好的可放大性,且不需要添加额外的试剂。作为国内高压均质机龙头企业,ATS安拓思专注生物制药行业二十多年,拥有丰富的业内经验,设备遍布国内高校及生物制药企业,为国内外广大科研单位及制药企业提供先进的制药设备及解决方案。ATS提供全系列的高压均质机产品,可支持从实验室到生产的不同规模应用,最高处理流量可达4,000 L/H。破碎率高,一次破碎可达95%以上特殊的进料阀设计,无需排气,直接进料变频控制系统,可根据要求调节流量内置冷却系统,直接吸收破碎产热,保证胞内物质活性符合GMP设计,通过欧盟CE认证可选配:气动加压,PLC控制四重安全保障,降低潜在风险效果示例:随着对GLP-1生理作用及信号传导途径研究的不断深入,未来GLP-1 RA领域有望进一步拓宽其适应症范围,包括但不限于非酒精性脂肪性肝病、心血管疾病预防及神经退行性疾病的辅助治疗,成为跨领域治疗的重要工具。ATS也将持续关注产业发展趋势与需求,为客户提供优质的工艺及设备解决方案。 参考文献:李进军,赵晨,王辂,李端华.GLP-1-RA类药物市场现状分析.国外医药(抗生素分册)[j].2024 ,45(03)
应用实例
2024.10.22
随着科技的飞速进步,特别是基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)、高通量测序技术、合成生物学、生物信息学以及计算生物学的快速发展,生物学研究正在进入一个全新的时代。01 常用宿主一、微生物宿主1. 细菌大肠杆菌(Escherichia coli, E.coli):作为基因工程中最常用的宿主菌之一,大肠杆菌因其遗传背景清晰、易于培养、转化和发酵,被广泛用于蛋白质表达、代谢工程、合成生物学等领域。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis):枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性菌,具有强大的分泌能力和较高的发酵产率,适用于生产多种酶类和蛋白质药物,也常用于研究细菌的生长、分化和环境适应性。2. 酵母酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae):酿酒酵母不仅用于酿造业,还因其能够高效表达外源基因而被广泛应用于生物工艺和生物学研究中,特别是在蛋白质表达、细胞周期调控、代谢途径解析等方面。毕赤酵母(Pichia pastoris):毕赤酵母是一种甲基营养型酵母,能够利用甲醇作为唯一碳源进行高密度发酵,同时具有高效的外源基因表达系统,适用于生产复杂蛋白质、酶和疫苗等生物制品。二、动物细胞宿主1. 哺乳动物细胞中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞):CHO细胞是生物制药领域最常用的哺乳动物细胞之一,因其能够高效表达人源化蛋白质且产品易于纯化,被广泛应用于生产单克隆抗体、重组蛋白等生物制品。同时,CHO细胞也常用于研究细胞信号传导、蛋白质翻译后修饰等生物学过程。人胚胎肾细胞(HEK293细胞):HEK293细胞是一种常用的哺乳动物细胞系,广泛用于病毒载体生产、基因治疗和蛋白质表达等领域。此外,HEK293细胞还常用于研究细胞生物学、神经生物学和药物筛选等方面。2. 昆虫细胞如Sf9细胞等昆虫细胞系也常用于生物学研究中,特别是在病毒学、基因治疗和蛋白质表达等方面。昆虫细胞具有生长迅速、易于培养等优点,适用于大规模生产生物制品。三、其他宿主植物细胞:植物细胞作为宿主在生物学研究中也有一定应用,特别是在植物基因工程、植物生物反应器和生物农药生产等方面。植物细胞具有生长周期长、生物量大等优点,但同时也存在转化效率低、表达产物纯化困难等挑战。藻类细胞:藻类细胞因其能进行光合作用、生长迅速且富含多种生物活性物质而备受关注。在生物学研究中,藻类细胞常用于研究光合作用机制、生物能源开发以及生产高价值生物活性物质等方面。02 高效释放产物研究产物滞留在细胞内的生物,需要合适的细胞裂解步骤,以将产物释放到围绕细胞的液相中。由于有各种不同细胞用于研究不同的课题,裂解技术的选择和参数的优化必需根据其外层特性进行,以便从细胞中提取目标分子。例如,动物细胞被一层由脂质双分子层组成的膜包裹着,但没有细胞壁。原核细胞,如细菌,以及其它真核细胞,如真菌,包括酵母,如酿酒酵母,以及植物细胞有细胞膜和较厚的细胞壁,所以相比动物细胞更难裂解。方法的选择取决于多种因素,但简单来讲,主要在于细胞可被裂解和产物释放的程度,以及维持产物完整性、避免变性的能力。此外,也要考虑在后续步骤中去除产生的细胞碎片和可溶性杂质的难易程度,包括工艺时间和成本。作为国产均质机第一品牌,ATS安拓思凭借其二十多年的行业经验,可以对细胞进行高效、精确的破碎,避免对细胞内分子的破坏,确保提取物质的完整性和纯度。设备特点破碎率高,一次破碎可达95%以上特殊的进料阀设计,无需排气,直接进料全程控温,直接吸收破碎产热变频控制系统,可根据要求调节流量符合GMP设计,通过欧盟CE认证PLC控制屏幕,操作更加简单四重过压保护,确保安全性从实验到生产,最大4000L/H 破碎效果助力全球生物学前沿研究文献使用设备响应面法优化高压均质破碎重组汉逊酵母细胞的工艺条件AH100B两种 AH100-ATS 高压均质机在汉逊酵母细胞破碎中适用性的研究AH100B/AH100番茄糖基转移酶基因 SlUGT75C1-like 的功能研究及自然变异分析ATS高压均质机重组白蛋白结合肽融合人白介素-11的原核可溶表达、纯化、表征及初步活性评价ATS-NANO基于幽门螺杆菌 hp0169 基因三维结构的生物信息学分析ATS高压均质机Regulation of the cell division hydrolase RipC by the FtsEX system in Mycobacterium tuberculosisATS-100DStructural insights into peptidoglycan hydrolysis by the FtsEX system in Escherichia coliduring cell divisionATS-100DMechanistic insights into the regulation of cell wall hydrolysisby FtsEX and EnvC at the bacterial division siteATS-100DATS高压均质机二十多年来,遍布国内各大高校,科研机构,助力各个科研项目的发展。随着ATS不断地改进,得到海内外客户的不断认可,先后进入哈佛、康奈尔、德州农工商、霍普斯金等世界高等名校。随着科技的不断进步和跨学科研究的深入发展,我们有理由相信生物学将在解决人类面临的重大问题、推动社会进步和可持续发展方面发挥更加重要的作用。ATS将继续以科技创新为驱动,以高质量服务为基石,以跨学科合作为桥梁,以社会责任为己任,为生物学研究的深入发展和社会进步贡献力量。
企业动态
2024.09.29
CNT/CFRP简介炭纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber rein forced resin matrix composites, CFRP)具有高比强度高比刚度、优异的耐腐蚀性、可设计性强、可一体化成型等优点,在航空航天、汽车、海军、武器和民用基础设施等领域具有广泛应用。但CFRP在实际应用过程中的会出现纤维脱粘、纤维断裂和层间分层等问题,其中层间分层是最严重的失效形式之一。碳纳米管(Carbon nanotube, CNT)是一种具有优异的力学性能的一维纳米材料,能够通过拔出、微裂纹和裂纹桥联等方式增强CFRP,是改善CFRP机械性能的理想增强体。CNT/CFRP制备方法由于CNT管间存在较强的范德华力,管与管之间容易相互缠绕在基体中形成团聚,受力时形成应力集中区域,影响CNT/CFRP的性能。目前制备CNT/CFRP的方法主要有以下两种:1.通过化学方法使CNT与炭纤维直接相连,从三维结构上制备CNT/CFRP,但是 CNT 容易在炭纤维表面缠结,影响基体的浸润和材料整体的性能,另外涉及的工艺、设备要求较高,目前还无法投入大规模生产应用2.通过物理方法如机械搅拌、超声、三辊分散等,将CNT与树脂混合,然后引入CNT/CFRP中。但是大量的实验表明,加入溶剂或对CNT进行功能化处理的方法可以降低基体的黏度、改善CNT分散时的团聚问题,但是有机溶剂不易回收,微量的溶剂残留会影响CNT/CFRP样品的宏观性能,而功能化处理容易造成CNT部分性能的损伤。因此,如何在树脂基体中实现CNT的均匀分散是一个亟需解决的难题。高压均质分散CNT通过高压均质机对CNT进行预处理,可以打开CNT管束间的缠绕,提高CNT在环氧树脂中的分散性与稳定性,获得分散均匀的CNT改性树脂。所制备的CNT/CFRP的层间剪切强度也有所提升。CNT分散前后外观对比使用设备:ATS AH-BASIC 2通过观察SEM图(左)和TEM图(右)可以看出经过高压均质机分散处理后,相同质量下CNT体积明显变大且网络疏松,管间团聚现象得到了明显地改善。CNT改性树脂光学显微镜图左未分散,右分散后未分散的CNT多以缠绕起来的几十微米大小的团簇存在于树脂中,结构紧密,基本看不到透过的光线,CNT分布不均匀。高压均质机分散后的CNT在树脂中均匀分布且无明显的团聚现象。CNT/CFRP微观样貌使用高压均质机分散后的CNT改性树脂制备的 CNT/CFRP ,CNT有效地增强了复合材料的层间性能 ,当CNT含量为1.00%时, 复合材料的层间剪切强度达到最大值 85.1 MPa,提高了37.9%。ATS高压均质机安拓思纳米技术(苏州)有限公司成立于2001年,隶属于上海多宁集团,深耕行业二十多年,是一家专业从事精细化工、新能源材料等纳米制备设备与工艺辅助,集技术研发、生产、销售于一体的高新技术企业。作为国产第一高压均质机,ATS为全球客户提供高性能、高安全、高可靠的纳米浆料分散方案。ATS提供从实验型到大型生产不同阶段需求的设备及技术解决方案,经ATS高压均质机分散后的碳纳米管无沉淀,显微镜下可见CNT分散均匀。参考文献:刘婉玥 ,杨文刚 ,姜欣荣,程晓英 ,吕卫帮.碳纳米管预分散及其对复合材料层间剪切力学性能影响研究.[j]炭素技术.2021
应用实例
2024.09.09
超微粉碎对中药粉体性质的影响 1.超微粉碎对中药粉体比表面积、孔隙度及流动性的影响 在研究中发现,随着粉体粒径的减小,骨碎补、三七等中药粉体的比表面积和孔隙度增加,休止角和压缩指数增大,表明比表面积和孔隙度均与粒度成正相关,流动性与粒度成负相关。 2.超微粉碎对中药粉体中有效成分含量的影响 随着粉体粒径的减小,当归粉体中阿魏酸的含量显著降低,这可能是由于阿魏酸的稳定性较差; 冰片中龙脑和异龙脑含量显著降低,这可能是由于冰片中的成分易挥发。其余血竭、大黄等大部分中药粉体中有效成分的含量与细粉相比,均未发生明显变化。因此,对含有不稳定和挥发性成分的药材,采用超微粉碎应慎重,在粉碎时,应控制粉碎时间,或采用低温粉碎以减少其有效成分的损失和挥发。 3.超微粉碎对中药粉体溶出行为的影响 活性成分易溶、无细胞结构的药材无需超微粉碎。活性成分难溶、无细胞结构药材的各粒度粉体活性成分的溶出存在显著差别。 有细胞结构的药材,无论活性成分是否难溶,微粉化后均有利于其活性成分的溶出,均宜进行超微粉碎。 中药超微粉碎的优点 1.增大比表面积 ,加快溶出 ,提高生物利用度 粒径是影响有效成分溶出的关键因素,超微颗粒具有表面效应、体积效应、量子效应和宏观隧道效应 ,使其对物质的吸附性较大 ,因而微粉中药对肠壁的黏附作用增强 ,使中药粉粒增加了在肠内的停留时间 , 有利于药物的吸收。 2.保留生物活性成分 ,提高药效 在超微粉碎过程中 ,经控制可不产生过热现象 ,甚至可在低温状态 下进行 ,并且粉碎速度快 ,有利于保留不耐高温的生物活性成分及各种营养成分 ,从而提高药效。 3.服用剂量减少 ,节省中药材资源 中药经超微处理后 ,可用较小的剂量获得原**疗效。一般药物 ,经超微粉碎后可不再经过浸提、煎煮等处理 ,简化了提取过程 ,缩短了提取时间 ,减少了有效成分的损失 ,根据药材性质和粉碎度的不同 ,一般可节省药材 30% ~70% 。 4.有效成分均匀分布,提高作用效果 中药大多是复方 ,细胞破壁后 ,细胞内的水分及油迁出 ,使微粒表面呈半湿状态 ,粒子与粒子之间形成较稳定的粒子团 ,每个粒子团都含有相同比例的中药成分。这种结构使中药材有效成分均匀化 ,均匀地在体内吸收 ,从而增强药效。 超微粉碎方法 根据粉碎过程中物料载体种类的不同又分为干法粉碎和湿法粉碎。干法粉碎有气流式、高频振动式、旋转球(棒)磨式、锤击式和自磨式等几种形式;湿法粉碎主要是胶体磨和均质机。 高压均质机在现代中药粉碎中的优势 近年来,高压均质机凭借其独特的工作原理和显著优势,逐渐在中药粉碎领域崭露头角。高压均质法是利用高压均质机中的物料通过高压均质阀时,在加压和骤然失压过程产生的高速剪切和冲击现象使互不相溶的液-液或液-固等实验材料粉碎成极小的、均匀的状态。通过调节设备使用的压力和次数,达到不同的使用目的。 灵芝孢子粉破壁 破壁率与均质次数和压力呈正相关 柴达木枸杞叶有效成分提取 采用高压均质提取法,芦丁含量高于回流法、超声法和微波法,且该方法操作简便,不需加热,所得提取产物生理活性高。 提取时间 芦丁平均质量分数 总黄酮平均质量分数 高压均质 30 min 10. 53% 32. 61% 乙醇加热回流法 连续提取 2 次,第 1 次 2 h,第 2 次 1 h 8. 49% 26. 55% 超声提取法 20 min,连续提取 2 次 9. 07% 27. 95% 微波提取法 10 min,连续提取 2 次 8. 38% 25. 62% ATS安拓思二十三年专注高压均质机研发生产,粉碎效率高,物料均一度高,操作简单。ATS建有全套的复杂制剂纳米化设备研究中心,支持客户来样寄样,解决工艺痛点,提供全系列的高压均质机产品,可支持从实验室到生产的不同规模应用。 ➤粉碎率高,粉碎时间短 ➤内置冷却系统,精准控温 ➤粒径分布范围窄,匀度高 ➤配件耐腐蚀耐磨损,使用寿命长 ➤*大4000L/H ATS案例 中药粉碎 灵芝孢子粉粉碎 通过使用ATS高压均质机,可以有效控制中药粒径和分布,改善中药加工性能; 提高中药制剂的均匀性; 加快中药活性成分的溶出、提高溶出率,使吸收速度和程度增大,*大化保留有效成分、释放有效物质,并适应剂型制作需要。 参考文献: 1.汪 涛 ,孙 亮, 梁蓉梅.中药超微粉碎的研究进展与应用前景[J]. 药学实践杂志,2007, 25(3):129-133. 2.赵国巍,梁新丽,廖正根,熊志伟,李哲,罗娟.超微粉碎技术对中药粉体性质的影响[J]. 世界中医药,2015,10(3):315-321. 3.刘春延, 张国财, 程方志, 等. 灵芝孢子粉破壁工艺优化及其抗肿瘤作用[J]. 食品科学, 2016, 37(14): 51-55. 4.刘增根,党军,江磊,邵赟,梅丽娟,陶燕铎.柴达木枸杞叶有效成分高压均质提取及纯化[J]. 精细化工,2 8(4) :351-354.
应用实例
2024.07.04
01高压均质技术简介高压均质 (HPH) 于 20 世纪初由 Auguste Gaulin首次开发,用于使用高达 30 MPa 的压力加工牛奶,以提高产品稳定性。HPH 的基本工作原理一直保持不变,涉及使用高压泵迫使流体通过小孔。早期的成功扩大了 HPH 的用户群,并已成为食品和饮料、制药、废水处理、材料生产和加工以及生物工艺技术等多个行业液体产品处理的完整单元操作,而且应用领域可能还会继续扩大。随着新 HPH 应用的推出,工业界和学术界都需要做大量工作来更好地了解 HPH 工艺的影响。本文将简要介绍HPH在以下三个领域的典型以及创新应用:食品和饮料►功能性食品►食品添加物►替代食品制药和生物技术►API处理►赋形剂处理►治疗性纳米颗粒►细胞破碎材料和化学品►碳纳米管/石墨烯处理►纳米流体►聚合物处理►纳米纤维素02高压均质应用食品和饮料HPH 植根于食品 & 饮料行业,在许多成熟的应用中仍然是一个完整的操作单元,例如确保食品安全和改善果汁和乳制品等食品的理化特性。因此,许多研究仍在探索这些传统应用中需要改进的领域。除了对食品可持续性和气候变化的担忧之外,替代食品的发展还包括植物性乳制品和肉类、实验室培养肉类、精密发酵蛋白质以及昆虫蛋白正在获得消费者和商业层面的兴趣。HPH 在加工替代食品中的应用在功能上与传统食品相同,因为需要类似的加工目标,例如提高产品稳定性和感官特性、增强结构和物理-化学性能以及改进的加工性能。工艺目标、技术要求和实施方面的相似之处有助于其发展,因为传统食品加工方面的大量先验知识可促进替代食品生产的工艺开发和规模化放大。HPH 最近被应用于将肉类废料转化为营养和功能产品,这有助于提高肉类行业的可持续性。HPH阀中的强大力量可以显著改变蛋白质结构,例如肌原纤维破坏、解聚、蛋白质解折叠等,从而导致蛋白质的理化性质发生深刻变化,如表面疏水性和电荷,从而有助于改善各种性能。肉类蛋白的功能特性,例如溶解度和发泡能力。HPH 还可以使生物聚合物等添加物与蛋白质有效分散,从而改善胶体稳定性和薄膜水蒸气渗透性等性能。HPH 实现的这些改善使原本可能被丢弃的低价值肉类蛋白质能够转化为高价值产品。HPH 还被用于开发和生产具有更优化的健康益处的创新食品,例如功能性食品,其通常具有增强的感官特性和稳定性。纳米乳液,即用约 100 nm 的液滴乳化的两种不混溶液体的分散体,促进了这一趋势。这些纳米乳液通过掺入亲脂性成分,改善产品外观和稳定性,保护敏感化合物并增强功能性成分的生物利用度。制药和生物技术HPH 最近在制药领域的广泛应用依赖于 HPH 在新应用和改进现有产品或工艺中的既定能力。从广义上讲,HPH 的制药用途可分为两类:赋形剂的处理,特别是聚合物类型,以及活性药物成分 (API),特别是纳米颗粒系统,用于增强药物递送。赋形剂的处理:聚合物和胶类,例如藻酸盐和纤维素衍生物,是用于药物递送系统的常见药物赋形剂。这些聚合物系统广泛用作药物递送和组织工程载体液体、悬液或透皮产品中的增稠剂或稳定剂。HPH 通常用于这些聚合物的生产和改性。在口服固体剂型中,聚合物赋形剂还用作填充剂、粘合剂和崩解剂等。HPH也经常应用于聚合物和胶类的改性,因为它可以通过强烈的高剪切和湍流来改变聚合物的特性,包括流变特性的变化、粘度降低、zeta 电位、分子量和流体动力学半径减小,从而提高加工性能并实现新的制剂策略,例如将过于粘稠的聚合物凝胶纳入制剂中或通过提高薄膜强度和耐水性来提高产品质量。API 的处理:HPH 用于降低 API 尺寸的能力可赋予最终药品多种有利的特性。一个特别值得注意的应用是 API 纳米晶体和纳米悬浮液的形成。通过将 API 制备为纳米混悬剂,可增加溶解度,从而提高难溶性药物的生物利用度。通过提高药物溶解度,以前因溶解度差而被认为不可行的药物的商业化将成为可能。虽然这种方式并不新鲜,但越来越多的研究开始侧重于更好地理解产品和工艺之间的关系,例如配方选择、HPH 操作条件以及工艺类型和配置的影响。HPH 在 API 处理中的另一个值得注意的应用是纳米乳液的制备。疏水性药物溶解在油相中,然后乳化为水包油(O/W)纳米乳剂,用于各种药物递送系统,如喷雾剂、乳膏剂和胶囊。药物纳米乳剂的优点包括提高生物利用度、稳定性和控释效应。在制药领域之外,最近对纳米乳化工艺各个方面的研究通过优化乳化剂类型和使用浓度、HPH操作条件和设备设计、工艺类型和配置获得了更好的工艺和产品理解。这些研究的许多见解为制药和相关行业使用 HPH 制备纳米乳液提供了指导。纳米颗粒系统:制药行业中的纳米颗粒系统形成了实现一系列临床和治疗目标的重要平台,以实现靶向药物递送或有效且更安全的显像剂。HPH 已成为处理三类纳米颗粒系统的可行机制:脂质纳米颗粒、聚合物纳米颗粒和无机/混合型纳米颗粒。HPH 在处理治疗相关纳米颗粒方面的应用不断增加。大多数文献报告侧重于开发不同 API 的纳米颗粒产品和配方,使用脂质和聚合物纳米颗粒进行基因治疗、分子靶向剂和显像剂。行业已对HPH 在纳米颗粒生产领域的应用进行了大量探索,以便为规模放大、工艺控制和优化提供见解。生物制药和生物技术应用:涉及 HPH 的生物制药和生物技术应用都依赖于其成熟的细胞破碎/裂解能力。这些应用包括通过批次或连续模式,使用各种细胞类型生产无细胞蛋白质合成系统、重组蛋白和病毒样颗粒生产的下游处理以及从藻类中提取油和其它产品。有研究分析了工艺过程和产品的具体细微差别,探索提高效率、质量和控制的途径,包括研究上游和下游单元操作之间对包涵体质量和产量的相互作用,改进细胞破碎过程监控策略以及工艺优化策略。材料和化学品聚合物生产和加工:天然生物聚合物被探索作为多种用途的替代和可持续材料,例如作为合成聚合物替代品、治疗应用和电子材料。HPH结合酶水解等其它技术,已成功应用于纳米纤维素、淀粉纳米颗粒、甲壳素纳米纤维和丝纳米纤维等生物聚合物的生产。通常,天然生物聚合物不具备后续加工或最终产品所需的物理化学性质。通过化学处理来改变流变特性或添加增塑剂等改性剂来形成复合材料可能是必要的。在大多数情况下,HPH主要用于生产目的材料,之后再利用其它技术进行后续加工步骤。在某些情况下,HPH也用于后续的改性和加工步骤,例如淀粉纳米颗粒的改性、聚合物分散体的流变和结构改性以及形成纳米原纤化纤维素复合材料。纳米纤维素作为纳米级尺寸的纤维素材料值得特别关注,其主要有三种形式:纳米结晶纤维素、细菌纳米纤维素和纳米原纤化纤维素(NFC)。不同类型的纳米纤维素因其许多有利的特性而引起了行业的极大兴趣,例如作为高强度和刚度的可生物降解天然产物以及表面化学修饰的可能性。纳米纤维素已应用于许多领域,例如食品、复合材料和包装、电子产品、生物医学以及制药。HPH 已成为加工和生产纳米纤维素及其衍生物的便捷、可放大且相对环保的技术。HPH 的应用会导致纤维素发生多种物理化学变化,包括内外部原纤化、平均粒径和结晶度降低以及聚合物长链断裂而导致的分子量分布影响,HPH 过程中的强烈剪切被认为是主要的作用机制。纳米级材料和流体:HPH 已应用于通过液相剥离大规模生产许多纳米材料,例如氮化硼纳米片、过渡金属二硫化物纳米片以及石墨烯及其变体。这些纳米材料的后续应用通常需要将纳米结构材料分散在某些介质中,在某些情况下,可以直接使用液相剥离步骤产生的分散体。相应地,HPH适合用于直接生产各种分散体,并已被证明是一种分散和潜在改性纳米材料的有效技术。许多研究成功使用 HPH 作为加工步骤来生产先进材料,例如石墨烯薄膜和油墨、融入纳米材料的聚合物复合材料以改善机械、热和电性能,以及纳米流体。一个特别值得关注的应用是生产用于电池电极涂层的石墨烯/碳纳米管浆料,该应用最近获得了显著的工业吸引力。纳米流体在基液中含有各种类型的纳米颗粒,例如金属纳米颗粒及其氧化物或碳纳米管/石墨。这些流体已成为一种有前景的先进热流体,可提高发动机冷却或建筑温度管理系统的传热性能和热效率。HPH 已成功用于生产含有碳纳米颗粒的纳米流体,如碳纳米管、金刚石、石墨或石墨烯和金属氧化物。同样,均质过程已应用于相变材料乳液的生产,后者目前正被研究用作先进的热流体和储能介质。03总结在将 HPH 用于新应用时,除了考虑均质效应与计划应用的相关性和适当性之外,考虑以下因素有助于确定可行性:a) 可泵性,b) 能量消耗,以及 c) 磨损部件的使用寿命(例如,均质器/泵阀和垫圈/O 形圈)。第一个因素与操作 HPH 工艺的技术可行性有关:具有高粘度或大/硬颗粒等特性的原料通常泵送性较差,无法可靠地送入均质机。另外两个因素影响 HPH 工艺的商业可行性,能耗过高和/或易损件磨损过快,可能导致成本过高和生产停机。ATS安拓思二十多年来专注于纳米化设备研发和生产,公司建有全套的复杂制剂纳米化设备研究中心,支持客户来样寄样,解决工艺痛点;提供全系列的高压均质机产品,可支持从实验室到生产的不同规模应用,最高处理流量可达4,000 L/H。➤破碎率高,一次破碎可达95%以上➤特殊的进料阀设计,无需排气,直接进料➤内置冷却系统,直接吸收破碎产热➤变频控制系统,可根据要求调节流量➤符合GMP设计,通过欧盟CE认证➤PLC控制屏幕,操作更加简单➤从实验到生产,可直接放大
应用实例
2024.05.21
胶原蛋白的种类 胶原蛋白是人体主要结构蛋白,是结缔组织的主要组分,可起支持、保护、连接等多种作用。目前已发现的胶原蛋白有近30种,其中I型胶原含量最多,约占胶原总量的80-90%,其余10-15%为III型胶原。 各种胶原蛋白亚型的功能及分子组成胶原蛋白的制备工艺 胶原蛋白的提取方法主要分为两类:动物源提取法和基因重组法。前者通过酸法、碱法或者酶法从动物皮肤、跟腱部位提取胶原蛋白。酸法将前处理(去脂、切片、粉碎)后的样品酸解,获得酸溶性胶原蛋白,优点是蛋白三螺旋结构完整、成纤维性能好,成本较低但存在较高的免疫原性风险。酶法常使用胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶地切割胶原蛋白的末端肽,主体溶于中性或酸性溶液中,最终被提取,该方法获得的胶原纯度高、理化性质较好,常用于高附加值产品的开发。 基因重组法是将人胶原蛋白基因序列进行特定设计、酶切和拼接、连接载体后转入工程细胞,通过发酵表达生产胶原蛋白。主要包括表达体系的构建、发酵以及纯化3个过程。表达体系存在原核、真核、昆虫病毒、哺乳动物等多个表达体系,但目前可进入工业化生产或已商品化的重组胶原蛋白主要采用基于大肠杆菌、酵母等微生物发酵的技术。 相比动物源提取法,重组法可加工性(如水溶性和乳化特性)较好,能降低免疫原性。 胶原蛋白制备工艺 重组胶原蛋白的纯化 重组胶原蛋白目前运用最多的是大肠杆菌,毕赤酵母表达体系。对于最终产品来说,它们都需要对表达后的收获组分经分离纯化,提取纯净的胶原蛋白。作为分离纯化的第一步,细胞破碎是至关重要的一环。细胞破碎的过程能够有效释放细胞内的目标物质,以确保后续纯化步骤的顺利进行和最终产品的质量。高压均质是最常用的机械裂解方法,具有良好的可放大性,且不需要添加额外的试剂。ATS安拓思提供全系列的高压均质机产品,可支持从实验室到生产的不同规模应用,最高处理流量可达4,000 L/H。高压均质机在制备注射用胶原蛋白方面的应用注射用胶原蛋白的制备工艺流程主要包括以下几个关键步骤:原料准备:首先,选择优质的胶原蛋白作为主要原料,这可以是从动物源(如鱼类、猪皮、牛皮等)提取的胶原蛋白,或者是通过生物技术手段生产的重组胶原蛋白。同时,准备好所需的辅料,如稳定剂、缓冲剂、保湿剂等,这些辅料的选择应符合药品生产的相关规定。溶液制备:按照一定比例将胶原蛋白与缓冲剂溶解,同时加入适量的稳定剂和保湿剂。通过充分搅拌混合,确保溶液均匀。pH调节:使用酸碱调节剂对溶液进行pH调节,使其达到适宜的酸碱度。这一步骤至关重要,因为它可以确保胶原蛋白的稳定性和活性。过滤:将制得的溶液通过特定孔径的过滤器进行过滤,以去除杂质和微生物。这一步骤对于保证产品的纯净度和无菌性至关重要。均质化处理:利用高压均质机对胶原蛋白溶液进行均质化处理。通过高压和剪切力,使胶原蛋白颗粒更加细腻均匀,提高产品的质量和稳定性。无菌灌装:在无菌条件下,将处理好的胶原蛋白溶液灌装到适合的容器中,如注射器或瓶中。质量控制与检测:对制备好的注射用胶原蛋白进行严格的质量控制与检测。这包括理化性质测试、微生物检测、生物学活性测试等,以确保产品符合规定的标准。总的来说,高压均质机在制备胶原蛋白方面具有重要的应用价值。它能够提高重组胶原蛋白的提取效率、注射用胶原蛋白的均质化程度和稳定性,为制备高质量的胶原蛋白提供了有效的技术手段。
应用实例
2024.04.08
如何在微射流与高压均质机之间选择呢?均质机是用做物料均质、乳化、粉碎、分散作用的设备,从技术原理上分主要有两大类:高压均质机和微射流均质机。平时有很多客户搞不清它们之间有哪些具体的区别,这样对应用就造成了麻烦,下面简单地介绍下这两种均质机各自的特点: 一、原理区别高压微射流均质机高压流体在分散单元的狭小缝隙间快速通过,此时流体内压力的急剧下降而形成的超声速流速,流体内的粒子碰撞,空化及漏流,剪切力作用于劈开纳米大小的细微分子以完全的均质的状态存在。其独特的金刚石微孔道对射技术可以得到极小且均一的纳米级粒径分布结果,且液压增压式动力模式可以提供高达200Mpa的稳定工作压力。高压均质机 高压均质机是物料通过柱塞泵吸入并加压,在柱塞作用下进入压力大小可调节的阀组中,经过特定宽度的限流缝隙(工作区)后,瞬间失压的物料以极高的流速(1000 至 1500 米/秒)喷出,碰撞在阀组件之 一的碰撞环上,产生了三种效应: 1 空穴效应 被柱塞压缩的物料内积聚了极高的能量,通过限 流缝隙时 瞬间失压,造成高能释放引起空穴爆炸,致使物料强烈粉碎细化。 2 撞击效应 物料通过限流缝隙时以上述极高的速度撞击到特制的碰撞环上,造成物料粉碎。 3 剪切效应 高速物料通过阀腔通道和限流缝隙时会产生强烈的剪切。 二、核心部件的区别 高压微射流均质机核心部件:金刚石交互容腔(微射流均质腔) 微射流金刚石交互容腔是一个整体式的内部结构固定的Y或者Z型的微通道,孔道大小在50um到几百微米之间,为金刚石材质。工作时样品通过动力部分加压,经过金刚石交互腔前端通道部分加速,到金刚石微孔道处射流速度可达500m/s,高速射流经过金刚石微通道时经过高频剪切、撞击、物料粒子间对射和巨大的压力,*终使得物料粒径细化均一。 微射流均质机均质压力的调节通过调节电机频率控制流速。缝隙通道固定,流速越大,压力越高,剪切、碰撞力越强,均质效果也就越好。微射流均质过程中由于存在巨大的撞击破碎力,会产生热量,均质压力越高,产热越多。对于温度敏感的样品处理,可以配置换热器帮助降温。高压均质机 高压均质机核心部件:分体狭缝式均质阀 均质阀座与均质阀芯之间的狭缝大小,影响样品冲破缝隙所承受的阻力,此阻力的大小即为均质的压力,一般来说阻力越大,即均质压力越高、喷出速度越高、与冲击环之间的撞击力也越强,均质能力就越强,粒径就越小。而均质压力大小的调节通过手轮,调节均质阀座与均质阀芯之间的间距来实现。三、适用领域区别 高压微射流均质机普通纳米均质分散领域以及高附加值化妆品、纳米新材料、食品、石墨烯、药品(如紫杉醇脂质体、前列地尔、丙泊酚等)纳米乳、脂质体、纳米混悬液的制备领域,相比均质阀型具有更高的均质效果和更低的破乳率。 高压均质机因价格与不易堵塞优势,适用于生物细胞破碎、高粘度化工材料、乳品饮料、颜料喷墨、非高纯度要求颗粒粉碎等普通附加值均质领域应用。 综上所述,选择高压均质机还是微射流均质机,需要综合考虑你的具体需求、物料性质以及预算等因素。建议在选择前咨询专业人士或供应商,以获取更详细的信息和建议。
参数原理
2024.03.25
礼炮齐鸣添喜庆,开工大吉展鸿图。 2023年11月21日,安拓思公司新大楼装修顺利举行了开工仪式,标志着ATS即将步入一个崭新的阶段,焕发出新的光彩。 此次装修不仅是对公司形象的改造,也是对企业的一次升级。ATS将以此为契机,优化工作环境,提高员工的工作效率,进一步加强内部管理,提升企业的竞争力。同时,ATS也将以此为动力,激励每一位员工更加努力工作,为实现企业的宏伟目标而共同奋斗。 感谢各位新老客户一直以来的支持和信任,ATS期待在新的办公环境中与您共创更美好的未来! 公司简介安拓思纳米技术(苏州)有限公司,隶属于上海多宁集团,二十多年来专注于纳米化设备和纳米工艺辅助,公司主营高压均质机、微射流均质机、脂质体挤出器及微流控制备仪等,提供从实验到大型生产的多种规格设备,满足客户不同阶段需求。行业涉及生物制药、高端制剂技术、精细化工、半导体材料、化妆品和食品等。 ATS纳米化设备研究中心 -专为客户提供工艺技术解决方案- 支持客户来样携样 —苏州科学技术局颁发的《ATS复杂制剂纳米化设备研究中心》 —苏州大学硕士专业学位研究生实践基地
企业动态
2024.02.02
日, ATS荣获苏州大学设立硕士专业学位研究生实践基地的荣誉,并得到了学校特别颁发的实践基地牌匾。 ATS将继续加强内部管理和资源整合,完善实践基地的设施和条件,提升管理水平和服务质量。通过实践基地的建设,我们相信,ATS能够更好地实现与学校互利共赢的目标,为社会培养更多优良的人才。
企业动态
2024.02.02
01微射流均质机 微射流均质机是一种纳米级乳化及分散的处理设备,是高压流体在加压状态下通过细孔模块时压力急剧下降而形成超声波流速此时的流体内会发生粒子冲击,空化和消流,剪切,应力作用下流体细胞的破坏,雾化,乳化,分散。 高压流体在分散单元的狭小缝隙间快速通过,此时流体内压力的急剧下降而形成的超声速流速,流体内的粒子碰撞,空化及漏流,剪切力作用于劈开纳米大小的细微分子以完全的均质的状态存在。其独特的金刚石微孔道对射技术可以得到极小且均一的纳米级粒径分布结果,且液压增压式动力模式可以提供高达200Mpa的稳定工作压力。02应用领域各行业中对粒径控制要求较高的高附加价值纳米级均质应用。➤制药行业—复杂注射制剂应用(纳米乳、脂质体、纳米粒、脂肪乳、纳米混悬和微球等)➤生物技术—疫苗佐剂、细胞破碎提取➤化妆品行业—纳米包裹原料和脂质体化妆品➤精细化工—导电高分子、碳纳米管、石墨烯➤新能源材料—各种纳米氧化物分散、碳载铂催化剂分散03ATS国内最大生产线目前大部分研发的项目已由实验室阶段上升至生产阶段,面对着设备是否可以实现中试到大型量产的转换问题。同时随着法规的提高,生产过程是否能够满足无菌生产也至关重要。ATS无菌微射流均质机满足行业高标准,已为国内众多知名药企提供专业解决方案。
企业动态
2022.06.02
AAV基因治疗最佳载体基因治疗是指将外源基因引入靶细胞,纠正或补偿基因缺陷或异常引起的疾病,以达到治疗目的。这种策略对治疗许多疾病有很大的潜力,这种策略对治疗许多疾病有很大的潜力,包括癌症、神经退行性疾病和心血管疾病。腺相关病毒(AAV)因其良好的安全性、靶向性及转染率,已成为基因治疗领域最重要的基因载体之一。2012年,AAV1载体编码的脂蛋白脂肪酶成为欧盟批准的首个用于治疗脂蛋白脂肪酶缺乏症的基因治疗产物(Glybera)。5年后,另一种AAV介导的基因治疗药物(Luxturna)随后获准在美国上市。基于AAV9的基因疗(Zolgensma)也被用于治疗脊髓性肌肉萎缩。AAV能感染多种细胞。Rep蛋白存在时,病毒基因组很容易整合到人类第19号染色体的特异位点:AAVS1位点。这是已知的唯一能够定点整合的哺乳动物DNA病毒。293细胞传统裂解方式█ 机械裂解1. 反复冷冻、解冻再进行低速离心的方法,该方法耗时很久;2. 采用超声波进行高频振荡空穴效应进行破碎,对超声工艺要求高,且病毒滴度会受影响。█ 化学裂解采用triton-100表面活性剂进行裂解,增加后续纯化难度,且降解后产物会对环境产生影响。化学裂解ATS293细胞裂解仪优势产品优势:1. 专用裂解结构,裂解率超99%2. 通道小,最小3ml即可处理3. 有一定剪切力,可断裂染色体DNA,降低黏度,有利于后续提纯4. 处理速度快。一次可处理3-500ml样品,几分钟即可处理完毕5. 机械裂解,无后续去除步骤6. 氮气动力,平稳的压力输出,批次重复性好操作便捷,使用简单产品参数动力罐体容积最小处理量最大设计压力适用范围重量氮气50ml、500ml可选3ml100bar293系列细胞裂解4kgATS293细胞裂解仪裂解效果
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2022.03.28