【植物細(xì)胞均質(zhì)破壁技術(shù)簡(jiǎn)介】
細(xì)胞破壁技術(shù)作為一種高科技手段,其應(yīng)用十分廣泛。除病毒外,一切生物均由細(xì)胞構(gòu)成,根據(jù)細(xì)胞內(nèi)核結(jié)構(gòu)分化程度的不同,細(xì)胞可以分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩大類(lèi)型。細(xì)胞壁(cellwall)是細(xì)胞的外層,在細(xì)胞膜的外面,細(xì)胞壁之厚薄常因組織、功能不同而異。植物、真菌、藻類(lèi)和原核生物都具有細(xì)胞壁,而動(dòng)物細(xì)胞不具有細(xì)胞壁。細(xì)胞壁本身結(jié)構(gòu)疏松,外界可通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞中。
細(xì)胞破壁的方法很多,按照是否存在外加作用力,可分為機(jī)械法和非機(jī)械法。
分 類(lèi) | 作 用 機(jī) 理 | 適 應(yīng) 性 | |
機(jī) 械 法 | 珠磨法 | 固體剪切作用 | 可達(dá)較高破碎率,可較大規(guī)模操作,大分子目的產(chǎn)物易失活,漿液分離困難 |
高壓勻漿法 | 液體剪切作用 | 可達(dá)較高破碎率,可大規(guī)模操作,不適合絲狀菌和革蘭氏陽(yáng)性菌 | |
超聲破碎法 | 液體剪切作用 | 對(duì)酵母菌效果較差,破碎過(guò)程升溫劇烈,不適合大規(guī)模操作 | |
X-press法 | 固體剪切作用 | 破碎率高,活性保留率高,對(duì)冷凍敏感目的產(chǎn)物不適合 | |
非 機(jī) 械 法 | 酶溶法 | 酶分解作用 | 具有高度專(zhuān)一性,條件溫和,漿液易分離,溶酶價(jià)格高,通用性差 |
化學(xué)滲透法 | 改變細(xì)胞膜的滲透性 | 具一定選擇性,漿液易分離,但釋放率較低,通用性差 | |
滲透壓法 | 滲透壓劇烈改變 | 破碎率較低,常與其他方法結(jié)合使用 | |
凍結(jié)融化法 | 反復(fù)凍結(jié)-融化 | 破碎率較低,不適合對(duì)冷凍敏感目的產(chǎn)物 | |
干燥法 | 改變細(xì)胞膜滲透性 | 條件變化劇烈,易引起大分子物質(zhì)失活 |
細(xì)胞破壁技術(shù)是一種超微粉劑加工技術(shù),對(duì)中藥臨床應(yīng)用是一場(chǎng)革命,中藥材細(xì)胞破壁超微粉碎后的藥效釋出,藥性變化,治療效果方面有質(zhì)的飛躍變化。一般人體細(xì)胞大小為10-100μm,中藥超微粉的顆粒細(xì)度為3-5μm,中藥材(植物及動(dòng)物)的細(xì)胞尺度為10-100μm左右?,F(xiàn)常用的中藥丸劑粉末細(xì)度為150-180μm.中藥材的有效成份通常分布于細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞間質(zhì),而以細(xì)胞內(nèi)為主。中藥若采用常規(guī)方式粉碎,其單個(gè)粒子常由數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)細(xì)胞所組成,細(xì)胞的破壁率極低。
如果采用高剪切均質(zhì)來(lái)粉碎,植物細(xì)胞的破壁率將大大提高。
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【ERS2000系列高剪切均質(zhì)機(jī)的簡(jiǎn)介】
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的。根據(jù)一些行業(yè)的特殊要求,上海依肯在ER2000的基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)出ERS2000系列。其剪切速率可以超過(guò)10000rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到40m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專(zhuān)門(mén)研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng),乳液的粒徑分布就更窄。
【的原理】
高剪切均質(zhì)機(jī)就是高效、快速、均勻地將一個(gè)相或多個(gè)相(液體、固體、氣體)進(jìn)入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常是液體)的過(guò)程。而在通常情況下各個(gè)相是互不相溶的。當(dāng)外部能力輸入時(shí),兩種物料重組成為均一相。由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線(xiàn)速度和高頻機(jī)械效應(yīng)帶來(lái)的強(qiáng)勁動(dòng)能,是物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強(qiáng)烈的機(jī)械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂等綜合作用,形成懸乳液、乳液和泡沫。從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)成熟工藝和適量添加劑的共同作用下,瞬間均勻精細(xì)的分散乳化,經(jīng)過(guò)高頻的循環(huán)往復(fù),zui終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。
①具有非常高的剪切速度和剪切力,粒徑約為0.2-2微米可以確保高速分散乳化的穩(wěn)定性。
②該設(shè)備可以適用于各種分散乳化工藝,也可用于生產(chǎn)包括對(duì)乳狀液、懸浮液和膠體的均質(zhì)混合。
③三級(jí)乳化機(jī)由定、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)所產(chǎn)生的剪切力使得溶質(zhì)轉(zhuǎn)移速度增加,從而使單一分子和宏觀(guān)分子媒介的分解加速。
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