一种制备质粒的连续碱裂解系统以及质粒的制备方法技术方案

本发明专利技术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。并且具有较高的质粒收率。并且具有较高的质粒收率。

【技术实现步骤摘要】
一种制备质粒的连续碱裂解系统以及质粒的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物制品
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个方面，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；
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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。
[0009]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。
[0010]本专利技术的另一个方面，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：
[0011]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；
[0012]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。
[0013]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。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0015](1)本专利技术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。
[0016](2)本专利技术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
[0017]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施方式，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。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的碱裂解连续工艺系统的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的第一混合装置的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的第一混合装置的喷雾示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的两种类型的第二混合装置示意图。
[0022]附图标记：
[0023]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
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第一雾化装置、7
‑
第二雾化装置、8
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螺旋裂解装置、9
‑
第三储存装置、10
‑
第三泵送装置、11
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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
[0024]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：严孝金，刘财旺，段清堂，王云学，
申请(专利权)人：北京沃森创新生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：