本发明专利技术公开了一种用于提取细菌中的质粒DNA的气泡发生装置，包括箱体，所述箱体的一端设有进料口，所述箱体的另一端设有液体收集口；所述箱体内设有至少一个气泡发生组件和固液相分离器，所述气泡发生组件用于充分混合混合液，并将其中的渣体和反应液分层，所述混合液为用于提取细菌中的质粒DNA中和步骤的混合液；所述混合液由进料口进入箱体，沿水平方向依次流经气泡发生组件和固液相分离器，所述渣体通过固液相分离器引导排出，所述反应液由液体收集口流出。从而能够从细菌中大规模连续地提取质粒DNA，满足了核酸疫苗研发和后期产品大规模生产的需要。大规模生产的需要。大规模生产的需要。
【技术实现步骤摘要】
用于提取细菌中质粒DNA的气泡发生装置
[0001]本专利技术涉及技术生物制药
，尤其是一种气泡发生装置，具体涉及一种用于提取细菌中质粒DNA的气泡发生装置，用于从细菌中大规模、连续地提取质粒DNA。
技术介绍
[0002]近年来DNA疫苗和以质粒DNA为基础模板合成mRNA疫苗，及用于基因治疗，细胞治疗等先进技术突飞猛进。在此形势下，对于质粒DNA的需求大幅度上升，尤其对于即符合大规模又符合GMP规范生产的质粒DNA的需求量旺盛。尽管质粒DNA的提取和纯化早在1979年就有了标准的方法，主要包括从原核生物大肠杆菌中提取和纯化质粒DNA的三个步骤：使菌体裂解释放质粒DNA、从裂解液中粗提取质粒DNA、再经过去除杂质纯化出质粒DNA。在质粒的提取和纯化步骤中，最重要的部分是细菌细胞的裂解。尽管在这方面已经开发了有很多方法，其中一种最常用的方法是碱裂解法。在碱裂解法提取质粒的过程中，为了将目的质粒DNA与细菌的基因组DNA和菌体蛋白分离，不可避免地要进行离心。这种方法已经普遍用于了实验小规模的质粒DNA纯化。
[0003]随着核酸疫苗和质粒DNA为原料的基因重组药物的快速发展，对重组质粒DNA的需求量在不断增加，常规的实验室制备及其方法已很难满足需求。大规模生产质粒DNA因为工艺的难度而受到制约。例如，利用中空纤维和板框过滤、膜过滤和化学絮凝沉淀等方法大幅度提高了质粒DNA的提取规模，但通过这些方法提取的质粒DNA的杂质往往远多于通过离心方法提取的质粒DNA，而且还潜在着由化学絮凝物带来的污染的问题。另外一个制约大规模生产的步骤是，裂解反应的时间控制，工业化工艺往往采用在螺旋管中进行特定时间的反应后，即刻与中和液进行终止反应，DNA产率低。
[0004]虽然，也有一些为了满足大规模生产质粒DNA的改良方法发表，但在关键步骤中的碱裂解控制和从裂解液中提取出高质量的质粒DNA仍然不足，不仅生产的稳定性不强，而且分离效果差，产率低，还不易实现连续的大规模生产要求。从而影响了后期工作的效率，成为了限制核酸疫苗和基因药物研发和技术发展的瓶颈。并且在大规模提取质粒DNA的中和混合步骤中，容易产生高剪切力，从而破坏质粒的超螺旋结构，致使提取的质粒DNA的质量低下。
[0005]因此，专利技术设计一种能够大规模连续地提取质粒DNA，并且反应温和、稳定，制备简单，DNA产率、质量高，杂质少的方法和设备成为一种必然趋势。
技术实现思路
[0006]针对上述目的，本专利技术的目的是提供一种用于提取细菌中质粒DNA的气泡发生装置及从细菌中提取质粒DNA的方法，从而能够从细菌中大规模连续地提取DNA，并且分离效果好，产率高，质量好，满足了基因药物、病毒类药物、核酸药物和疫苗产品，尤其是核酸疫苗的研发和后期产品大规模生产的需要。
[0007]本专利技术提供一种用于提取细菌中质粒DNA的气泡发生装置，包括箱体，所述箱体的
一端设有进料口，所述箱体的另一端设有液体收集口；所述箱体内设有至少一个气泡发生组件和固液相分离器，所述气泡发生组件用于充分混合混合液，并将其中的渣体和反应液分层，所述混合液为用于提取细菌中的质粒DNA中和步骤的混合液；所述混合液由进料口进入箱体，沿水平方向依次流经气泡发生组件和固液相分离器，所述渣体通过固液相分离器引导排出，所述反应液由液体收集口流出。
[0008]在本专利技术的优选实施例中，所述固液相分离器包括除渣板和固体排渣口，所述除渣板用于引导所述渣体的流向，所述固体排渣口用于将所述渣体排出。
[0009]在本专利技术的具体实施方式中，所述除渣板通过角度可调连接件与所述箱体连接，通过该角度可调节连接件的作用，可根据需要调节除渣板与水平面的夹角调至合适大小，方便易操作，并且易于控制，满足分离不同固液相高度的需要。
[0010]在本专利技术的优选实施例中，所述箱体内还设有挡料组件，所述挡料组件设于所述气泡发生组件和固液相分离器之间，通过该挡料组件能够调节混合液在气泡发生装置中的反应时间和液面高度，并能促进固液相分离。
[0011]在本专利技术的优选实施例中，所述固液相分离器还包括缓冲板，所述缓冲板的一端与所述除渣板连接，所述缓冲板的另一端设于气泡发生组件上方。
[0012]在本专利技术的优选实施例中，所述缓冲板与水平面成第一夹角设置，所述第一夹角为5～15
°
，通过该设置可以更利于渣体的分离，并有效地防止渣体回流。
[0013]在本专利技术的优选实施例中，所述挡料组件与所述箱体之间还设有至少一层滤膜，从而可进一步排除反应液中的杂质。
[0014]在本专利技术的具体实施方式中，所述滤膜为3～4层，所述滤膜的孔径大小为80～400目。
[0015]在本专利技术的优选实施方式中，所述滤膜底部还设于另外一个气泡发生组件，通过该设置不仅可以提高质粒DNA溶液过滤效率，同时还可以避免杂质堵塞滤膜；并且此处的气泡可以进一步推动泡沫漂浮物进入到泡沫分离器中，从而提高杂质的去除效果。
[0016]在本专利技术的优选实施例中，所述挡料组件包括挡料板和与其连接的支撑板，所述挡料板与水平面成第二夹角设置，所述第二夹角的大小为30～75
°
，通过挡料板与水平面成夹角设置的方式，可使混合液在流经挡料板时起到一定的缓冲作用，混合液流更为温和，更有利于固液相的分离，使用更为方便。
[0017]在本专利技术的优选实施例中，所述第二夹角的大小为30～60
°
，在该夹角大小下的挡料板在调节反应时间和液面高度的同时，能够起到更好的缓冲作用。
[0018]在本专利技术的优选实施例中，所述箱体内还设有撇渣器，所述撇渣器设于箱体内靠近所述固体排渣口的一端，撇渣器的设置更利于除渣。
[0019]在本专利技术的具体实施方式中，所述气泡发生装置为横式气泡发生装置，横式气泡发生器的设置可使用于细菌中质粒DNA提取的混合液的流速更为均匀，且规模比较容易放大。
[0020]优选地，所述气泡发生装置为纳米或微米气泡发生装置，能够使反应更为温和，以气泡方式带动混合，剪切力小，有效保护超螺旋结构质粒DNA不因剪切力作用形成开环结构并且解决了现有技术中的在搅拌情况下，引起的基因组DNA断裂，造成下游纯化困难，从而更为重要的是减少了开环质粒DNA数量，增加了超螺旋质粒DNA的数量，有效地混合用于将
用于细菌中质粒DNA的提取的混合液，从而改善了生产效率，提高了DNA产率和质量。
[0021]在本专利技术的优选实施例中，所述气泡发生组件为曝气板或由多个曝气片组成。
[0022]在本专利技术的具体实施方式中，所述曝气板或曝气片上均设有多个通气孔，通过多个通气孔的设置能够使其曝气效果更好，从而使用于细菌中质粒DNA提取的混合液混合更为均匀。
[0023]在本专利技术的优选实施例中，所述箱体的截面的两端成弧形，箱体界面成弧形的设置，可避免死角的产生，更易清洗。
[0024]在本专利技术的优选实施例中，所述箱体外底部还设有支架，所述支架上连接有万向轮，万向轮的设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于提取细菌中的质粒DNA的气泡发生装置，包括箱体，其特征在于，所述箱体的一端设有进料口，所述箱体的另一端设有液体收集口；所述箱体内设有至少一个气泡发生组件和固液相分离器，所述气泡发生组件用于充分混合混合液，并将其中的渣体和反应液分层，所述混合液为用于提取细菌中的质粒DNA中和步骤的混合液；所述混合液由进料口进入箱体，沿水平方向依次流经气泡发生组件和固液相分离器，所述渣体通过固液相分离器引导排出，所述反应液由液体收集口流出。2.根据权利要求1所述的用于提取细菌中的质粒DNA的气泡发生装置，其特征在于，所述固液相分离器包括除渣板和固体排渣口，所述除渣板用于引导所述渣体的流向，所述固体排渣口用于将渣体排出。3.根据权利要求2所述的用于提取细菌中的质粒DNA的气泡发生装置，其特征在于，所述除渣板的一端通过角度可调连接件与所述箱体连接。4.根据权利要求2所述的用于提取细菌中的质粒DNA的气泡发生装置，其特征在于，所述固液相分离器还包括缓冲板，所述缓冲板的一端与所述除渣板连接，所述缓冲板的另一端设于气泡发生组件的上方。5.根据权利要求4所述的用于提取细菌中的质粒DNA的气泡发生装置，其特征在于，所述缓冲板与水平面成第一夹角设置，所述第一夹角为5～15
°
。6.根据权利要求2所述的用于提取...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗圣，杨鸿凯，何悦，张璐楠，程鑫，俞庆龄，董爱华，
申请(专利权)人：艾棣维欣苏州生物制药有限公司，
类型：发明
国别省市：
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