【一、食品與生物醫(yī)藥行業(yè)實(shí)驗(yàn)檢測背景與需求】

納米技術(shù)在食品、乳品、生物醫(yī)藥以及功能材料領(lǐng)域加速應(yīng)用, 納米乳劑、脂質(zhì)體、納米懸浮液等產(chǎn)品在行業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)中日益普及, 特別是在功能食品、藥品制劑、細(xì)胞破碎與疫苗佐劑制備方面, 納米級(jí)別粒徑控制直接決定了產(chǎn)品的穩(wěn)定性、生物利用度以及功效, 我國現(xiàn)行《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 乳化劑》（GB 1886.XX）以及《中國藥典》2020年版中, 對(duì)乳劑粒徑分布、均一性以及破壁率等指標(biāo)提出了明確要求。然而, 把納米尺度限定在100nm以下, 要借助傳統(tǒng)均質(zhì)工藝來達(dá)成超微細(xì)化, 就常常會(huì)碰上壓力欠缺的狀況, 粒徑分布呈現(xiàn)出寬泛態(tài)勢, 重復(fù)性表現(xiàn)欠佳, 樣品殘留量偏高這類難題, 這對(duì)從實(shí)驗(yàn)室邁向中試放大階段的轉(zhuǎn)化效率造成了嚴(yán)重的限制。在當(dāng)下這個(gè)行業(yè)境遇里, 急切需要一種設(shè)備, 它要兼?zhèn)涓邏籂顟B(tài)下的穩(wěn)定性, 溫度控制精確無誤, 殘留量低且具備高重復(fù)性, 以此來契合納米化制備以及標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的需求。

【二、實(shí)驗(yàn)所需儀器與試劑】

核心儀器：萊恩德納米高壓均質(zhì)機(jī)

本方案推薦選用萊恩德LD-HP20型納米高壓均質(zhì)機(jī)或者LD-HP30型納米高壓均質(zhì)機(jī)當(dāng)作核心設(shè)備, 該系列儀器依據(jù)高壓往復(fù)泵跟工作閥協(xié)同的原理, 物料在面臨高壓的狀況下經(jīng)由受到剪切, 撞擊以及空穴效應(yīng)達(dá)成超微細(xì)化, 均質(zhì)粒徑能夠達(dá)到100nm之內(nèi), 細(xì)胞破壁率大于等于95%。與前者一同配備這倆的是, 尺寸大于七英寸的觸控屏, 還有衛(wèi)生級(jí)數(shù)字壓力傳感器, 它能夠?qū)崟r(shí)顯示壓力曲線, 實(shí)際可以調(diào)節(jié)的工作壓力范圍是零到二萬六千一百磅力每平方英寸, 也就是一百八十兆帕斯卡, 適配具有高處粘性或者包含顆粒物的樣品, 像乳劑、脂質(zhì)體、納米混懸液這類。該儀器支持在線且免去降壓操作來排氣, 均質(zhì)閥能夠自由更替一級(jí)、二級(jí)這兩種均質(zhì)模式, 以此滿足不同物料均質(zhì)的需求。整機(jī)運(yùn)用零樣品殘留設(shè)計(jì), 單次小處理量小于或等于15mL, 在型號(hào)為LD-HP20/HP30的規(guī)格下, 特別適配貴重樣品或者小批量科研實(shí)驗(yàn)。另外, 均質(zhì)閥帶有全配套控溫夾套, 出料控溫區(qū)間處于-5℃至100℃范圍, 以保障熱敏性物料在低溫工況里穩(wěn)定運(yùn)行, 防止因溫升致使活性成分失活。

配套試劑與耗材

純水或注射用水（用于樣品稀釋與儀器清洗）

像是吐溫80, 聚山梨酯類, 依據(jù)制劑所需來進(jìn)行挑選的乳化劑或者穩(wěn)定劑 , 是的。

目標(biāo)活性物質(zhì)（如精油、API原料藥等）

具有用于CIP在位清洗的清洗液, 其中包括0.1M的NaOH溶液, 還有75%乙醇溶液。

一次性無菌的管路, 或者硅膠材質(zhì)的管子, 因進(jìn)樣口規(guī)格而進(jìn)行選擇, 采用常規(guī)的Tri-Clamp快裝接口。

樣品收集容器（玻璃瓶或無菌袋，避免交叉污染）

【三、耗材更換指南】

規(guī)格依據(jù)閥體型號(hào)相匹配之均質(zhì)閥密封圈（涉及氧化鋯、鎢鋼、金剛石閥組）, 更換頻率為每處理五百至一千升物料的時(shí)候或者出現(xiàn)泄漏狀況之際予以更換；使用之前要檢查密封面不存在劃痕, 安裝之前需用純水將其潤濕；儲(chǔ)存于陰涼干燥的地方, 防止高溫氧化；推薦備品兩至三套。

單項(xiàng)閥部件, 其材質(zhì)是陶瓷或者不銹鋼, 替換次數(shù)依據(jù)物料黏性以及顆粒比例來定, 通常每三至六個(gè)月或者出現(xiàn)排氣不順暢的時(shí)候進(jìn)行更換, 使用之前運(yùn)用超聲波清潔來除掉殘留, 存放于密封袋里面, 防止灰塵, 建議準(zhǔn)備備品一套。

柱塞密封圈, 乃是選用耐磨損的PTFE材質(zhì)制成, 其更換頻率為, 每處理200至300L物料之際, 或者當(dāng)發(fā)現(xiàn)柱塞表面出現(xiàn)磨損痕跡之時(shí)就進(jìn)行更換；在使用之前要檢驗(yàn)密封圈的彈性, 于安裝之時(shí)需涂抹少量硅脂；應(yīng)存儲(chǔ)在室溫環(huán)境下, 要避免陽光的直接照射；建議準(zhǔn)備2套備品。

進(jìn)樣的主管路, 其采用Tri-Clamp快裝接頭, 該管路的規(guī)格是食品級(jí)的硅膠管, 其內(nèi)徑范圍在6毫米至10毫米之間, 更換的頻率是每處理100個(gè)批次, 或者當(dāng)出現(xiàn)老化、發(fā)生龜裂時(shí)候要進(jìn)行更換, 在使用之前需要用純水沖洗, 在必要的情況下要進(jìn)行高溫滅菌；要存儲(chǔ)在清潔且干燥的地方, 要避免發(fā)生彎折, 建議儲(chǔ)備5米作為備品"。

用于壓力傳感的膜片, 僅限于帶有觸屏功能的特定機(jī)型（型號(hào)為 LD - HP20/HP30）, 其更換的頻率是, 倘若壓力讀數(shù)出現(xiàn)了漂移狀況, 即便是還未到一年的時(shí)間仍要予以更換；在使用之前, 需要對(duì)零位進(jìn)行校準(zhǔn)操作；存放的時(shí)候, 要放置到能夠防止受潮的箱子里面；并且, 建議準(zhǔn)備一個(gè)作為備用物品使用。

【四、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)操作方法】

樣品前處理

把目標(biāo)物料跟純水、乳化劑依照配方所定比例來混合, 運(yùn)用磁力攪拌器或者高剪切分散機(jī)預(yù)先混合直至初步達(dá)到均質(zhì)狀態(tài)（建議粒徑處于5至10μm范圍）, 要保證大顆粒或者結(jié)塊物已然基本分散, 對(duì)于含有細(xì)胞或者菌體的樣品, 需要先開展離心去收集并使用緩沖液進(jìn)行重懸直至達(dá)到適宜濃度（OD600約等于0.6至1.0）, 進(jìn)料物料的粘度不能超過2000cp, 顆粒尺寸小于等于100μm, 物料溫度小于等于90℃。

儀器準(zhǔn)備與設(shè)置

開機(jī)之前, 要檢查各個(gè)管路的接頭是不是緊固, 要確認(rèn)均質(zhì)閥跟單向閥已經(jīng)正確安裝。在觸控屏之上, 設(shè)置目標(biāo)壓力值（像LD-HP20用于脂質(zhì)體制備, 建議初始?jí)毫υO(shè)定成10000Psi, 后續(xù)依據(jù)粒徑進(jìn)行調(diào)整）, 并且選擇均質(zhì)模式（一級(jí)或者二級(jí)）。開啟配套的冷水機(jī), 設(shè)定控溫溫度（如4℃用于熱敏物料）, 等到系統(tǒng)溫度穩(wěn)定以后, 借助“在線免降壓排氣"功能排出管路里面的空氣, 直到屏幕顯示壓力平穩(wěn)。

實(shí)驗(yàn)操作步驟

1. 把經(jīng)過預(yù)處理的樣品, 借助Tri-Clamp自吸結(jié)構(gòu), 吸入均質(zhì)機(jī), 并不需要額外設(shè)置的上料泵。

2. 發(fā)動(dòng)均質(zhì)程序, 留意觸控屏之上的即時(shí)壓力曲線跟流量變動(dòng)。頭一回均質(zhì)之際提議采集起初少量樣本（大概1至2mL）, 回注進(jìn)而沖洗管路。

3. 依據(jù)實(shí)驗(yàn)所需, 開展單次或者循環(huán)均質(zhì), 關(guān)乎納米乳劑, 平常循環(huán)三至五次, 涉及細(xì)胞破碎, 一至兩次就可達(dá)成百分之九十五的破壁率, 每次循環(huán)完畢后，提取少量樣品用以當(dāng)作粒徑檢測所需材料。

4. 均質(zhì)操作結(jié)束以后, 要前沿行泄壓的相關(guān)操作才可以停機(jī), 這樣做是為了防止高壓液體出現(xiàn)噴濺的情況。然后需要打開排液閥, 把所有的樣品都收集起來, 對(duì)于儀器內(nèi)部而言, 由于它是零殘留設(shè)計(jì), 所以不需要進(jìn)行額外的沖洗操作。

數(shù)據(jù)采集與處理

借助動(dòng)態(tài)光散射粒度分析儀, 又或者是激光粒度儀, 來檢測樣品的Z均粒徑, 以及多分散指數(shù), 也就是PDI。記錄下每次循環(huán)過后的粒徑變化情況, 以此來評(píng)估均質(zhì)效率。對(duì)于那些符合國標(biāo)要求的納米制劑而言, 目標(biāo)粒徑應(yīng)當(dāng)控制在100nm以內(nèi), 并且PDI要小于等于0.2。所有的數(shù)據(jù)能夠?qū)С龅紼xcel當(dāng)中去進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 還能與預(yù)混階段的數(shù)據(jù)展開對(duì)比, 進(jìn)而驗(yàn)證均質(zhì)效果。

【五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與方案優(yōu)勢】

本實(shí)驗(yàn)方案以萊恩德LD - HP20/HP30納米高壓均質(zhì)機(jī)作為核心, 針對(duì)納米乳劑場景, 系統(tǒng)驗(yàn)證了其可行性與穩(wěn)定性, 針對(duì)脂質(zhì)體場景, 也系統(tǒng)驗(yàn)證了其可行性與穩(wěn)定性；針對(duì)細(xì)胞破碎場景, 同樣系統(tǒng)驗(yàn)證了其可行性與穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果, 表明該設(shè)備在180MPa工作壓力的條件下, 能夠把物料均質(zhì)到100nm以內(nèi), 在循環(huán)3次至5次之后, 粒徑分布展現(xiàn)出窄的特征, 并且重復(fù)性良好, 全部符合GB及藥典相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。所具有的核心優(yōu)勢呈現(xiàn)于這些方面: 其一, 觸控屏實(shí)時(shí)出現(xiàn)的壓力曲線以及溫控系統(tǒng), 該溫控系統(tǒng)的范圍是從零下五攝氏度至一百攝氏度, 借助這二者, 保證了熱敏物料能在低溫狀態(tài)下穩(wěn)定地被制備出來；其二, 在線進(jìn)行的免降壓排氣以及零殘留設(shè)計(jì), 這明顯提高了操作時(shí)的便捷程度以及物品回收率；其三, 一二級(jí)均質(zhì)模式能夠自由實(shí)現(xiàn)切換, 以此更適合不同物料展現(xiàn)而出的特制性能。對(duì)行業(yè)用戶而言, 其實(shí)際價(jià)值體現(xiàn)于, 從實(shí)驗(yàn)室小試階段到中試放大階段, 同一設(shè)備能夠直接實(shí)現(xiàn)銜接, 不需要額外去購置不同的機(jī)型, 整機(jī)支持CIP/SIP在位清洗以及滅菌工作, 從而降低了交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)以及清潔所需的時(shí)間, 耗材更換周期清晰明確, 備品數(shù)量充足, 再結(jié)合萊恩德的全國聯(lián)保服務(wù)以及24小時(shí)響應(yīng)服務(wù), 能夠大幅度提升實(shí)驗(yàn)效率并且降低運(yùn)維成本, 以此助力企業(yè)合規(guī)且高效地推進(jìn)納米制劑的研發(fā)與生產(chǎn)。

【六、參考文獻(xiàn)/相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)】

《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 乳化劑》, 其標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為GB 1886.XX。

“乳劑粒度測定法", 該測定法屬于《中國藥典》2020年版 (四部) 通則1001 , 是這樣的情況。

《納米材料, 納米顆粒粒度分布的測量, 采用動(dòng)態(tài)光散射法》（ISO 22412:2017）。前的內(nèi)容被拆分成了三個(gè)小分句。

行業(yè)內(nèi), 有關(guān)技術(shù)的文獻(xiàn), 是納米高壓均質(zhì)這一技術(shù), 以及其在脂質(zhì)體制備里頭的應(yīng)用進(jìn)展情況（于二零二三年）。

【七、售后技術(shù)支撐渠道】

萊恩德給每一臺(tái)納米高壓均質(zhì)機(jī)予以全面售后保障, 那就是有1年整機(jī)質(zhì)保, 能全國聯(lián)保, 技術(shù)團(tuán)隊(duì)會(huì)24小時(shí)響應(yīng), 設(shè)備要是出現(xiàn)故障48小時(shí)內(nèi)能夠解決；還支持遠(yuǎn)程調(diào)試, 能上門校準(zhǔn)以及操作培訓(xùn), 以此確保用戶可以快速上手。其耗材庫存足夠充足, 價(jià)格穩(wěn)定得很, 能夠全國配送, 避免因耗耗材供中斷致使檢測停滯不前。并且長久免費(fèi)遠(yuǎn)程升級(jí), 保證設(shè)備始終適配新國標(biāo)以及檢測需求。要是需要技術(shù)方面的支撐, 那就萊恩德全國服務(wù)熱線, 或者經(jīng)由在線客服去提交需求, 我們會(huì)在一個(gè)工作日范圍之內(nèi)安排專屬的工程師予以對(duì)接。