高壓均質機可用于微納米材料的制備：適用于納米乳、脂質體、納米混懸液等制備，細胞破碎，顆粒減小等過程，一般通過空穴效應、高頻剪切、碰撞等作用，達到物料微納米化效果。

對于“微射流高壓均質機”和“均質閥式高壓均質機”有什么區別與各自特點，本文將進行簡述：

1.均質核心

均質閥式高壓均質機：

1）一二級均質閥，均質閥均質單元的外觀結構如圖1與均質閥工作原理如圖2；

2）均質核心材質一般為硬質金屬、陶瓷或司太立合金等；

3）均質通道為環形縫隙，手動調節閥芯之間的縫隙大小來控制均質壓力，如圖1通過手輪調控均質縫隙；

4）均質閥類的設計間隙大，壓力上限相對較低，高壓力或者顆粒均質時容易產生均質核心的磨損與金屬顆粒剝落；

5）堵塞后可通過調節間隙處理，但工藝放大后利用新的均質閥，不易完全重現小試結果與精確控制。

圖1 均質閥均質單元外觀圖（左）與手輪調節均質閥的解剖圖（右）（1-底座 2-沖擊環 3-閥座）

圖2 均質閥核心部件實物圖與均質原理示意圖（1-底座 2-沖擊環 3-閥柱 4-均質后的物料）

微射流高壓均質機：

1）配備Y型對射流金剛石交互容腔，外觀結構與原理如圖3；

2）核心反應部位多采用金剛石材質，其他接觸物料部位材料為FDA認可的316L不銹鋼材質；

3）物料經過百微米級別的孔道形成2束或多束超音速射流，在金剛石交互容腔的另一端相互對撞，同時發生空穴效應、高頻剪切效應等；

4）增加了超音速射流自相對撞作用，使得均質更加高效，同時大大降低了物料對腔體的碰撞與磨損、延長了腔體的使用壽命；

5）腔體內部為固定結構, 可通過增加相同規格反應通道數量來實現工藝的高效重現與放大。

圖3 對射流金剛石交互容腔與作用原理圖

2. 壓力調節

均質閥式高壓均質機：常具有手輪，通過手輪手動連續調節壓力，壓力上限一般低于同級別微射流高壓均質機。

微射流高壓均質機：通過觸控屏調連續控均質壓力，壓力上限相對更高。

3. 動力單元

均質閥式高壓均質機：電機以曲軸連桿帶動柱塞往復均質，頻率高（2-3次/s），整體重量較同量級微射流高壓均質機更重。

微射流高壓均質機：液壓驅動或者直接電機驅動柱塞往復運動，頻率低（6-10s/次），壓力脈沖高壓部分占比重大。

4. 均質單元

均質閥式高壓均質機：均質單元如圖4左，常用較大長方體不銹鋼模塊，模塊中包含物料出入口、單向閥接口、均質閥接口、壓力表接口等，模塊質量大，拆裝相對較繁瑣，管路中殘留體積大、樣品處理最小體積值相對較大。

微射流高壓均質機：均質單元如圖4右，采用管路接口直連于高壓缸體的形式，重量小，通過單向閥貼合圓柱形柱塞，整個反應通路的殘留體積可小于1ml，最小反應體積5ml。

圖4 均質閥式均質機均質單元（左）和微射流高壓均質機均質單元（右）

5. 儀器造價

均質閥式高壓均質機：均質核心部件為均質閥，高硬質金屬或者陶瓷部件的應用使得均質閥式高壓均質機具有相對更低的成本與價格。

微射流高壓均質機：均質核心部件為金剛石材質，相比于均質閥類均質核心具有更復雜的工藝、更高的均質效率，這也是微射流高壓均質機在某些高附加值領域更優選的原因之一。

6. 最佳應用領域

均質閥式高壓均質機：因價格與不易堵塞優勢，適用于生物細胞破碎、高粘度化工材料、乳品飲料、顏料噴墨、非高純度要求顆粒粉碎等普通附加值均質領域應用，如果微射流高壓均質機價格降低，那么均質閥類高壓均質機的優勢將有所降低；

微射流高壓均質機：普通納米均質分散領域以及高附加值化妝品、納米新材料、食品、石墨烯、藥品（如紫杉醇脂質體、前列地爾、丙泊酚等)納米乳、脂質體、納米混懸液的制備領域，相比均質閥型具有更高的均質效果和更低的破乳率。

目前市面上有哪些常見的高壓均質機生產商？

1）常見均質閥類高壓均質機品牌（排名不分先后）：

APV、Avestin、GEA Niro、ATS、PHD（2019年也推出選配金剛石交互容腔型）、BEE（噴嘴型）、國產高壓均質機等

2）常見微射流高壓均質機品牌：

Microfluidics、Genizer