التقسيم ثلاثي الأطوار المحسن بالموجات فوق الصوتية
- التقسيم ثلاثي الأطوار (TPP) هو تقنية لاستخراج وفصل وتنقية المكونات ، مثل الدهون والإنزيمات والسكريات والجزيئات الحيوية الأخرى ، من المواد البيولوجية.
- يتفوق التقسيم ثلاثي الأطوار بمساعدة الموجات فوق الصوتية على التقسيم التقليدي ثلاثي الأطوار من خلال إنتاجية أعلى ونقاء محسن وسرعة استثنائية.
- التقسيم ثلاثي الأطوار بالموجات فوق الصوتية قابل للتطبيق على الأحجام الصغيرة والكبيرة ويمكن تحجيمه بسهولة إلى الإنتاج الصناعي.
بالموجات فوق الصوتية ثلاث مراحل partitoning
تقسيم ثلاثي الأطوار
التقسيم ثلاثي الأطوار (TPP) هو عملية بسيطة وفعالة من خطوة واحدة لفصل وتنقية وتركيز الجزيئات الحيوية مثل الإنزيمات والدهون والسكريات وما إلى ذلك من الخلائط المعقدة.
يتم تنفيذ TPP عن طريق الإضافة المتسلسلة لكمية كافية من الملح (عادة كبريتات الأمونيوم) ومذيب عضوي (بشكل أساسي t-بوتانول/تيرت-بيوتانول). تستخدم الأملاح مثل كبريتات الأمونيوم عند تشبع معين لترسيب البروتين. مذيب عضوي مثل t- يضاف البيوتانول لتشكيل طبقات ثلاثية الطور ولإزالة المركبات منخفضة الوزن الجزيئي مثل الدهون والفينولات وبعض المنظفات. منذ t- يحتوي البيوتانول على نقطة غليان عالية ، ولكنه أقل قابلية للاشتعال من الإيثانول والميثانول ، t-البيوتانول هو المذيب المفضل ل TPP.
بعد معالجة المستخلص الخام والصب ، ينفصل الخليط إلى ثلاث مراحل متميزة: المذيب العلوي (t-butanol) يحتوي على مركبات غير قطبية ، والتي يتم فصلها عن المرحلة المائية السفلية (التي تحتوي على مركبات قطبية) بواسطة راسب بروتين بيني. يتم تقسيم البروتينات المطلوبة بشكل انتقائي إلى مرحلة واحدة والبروتينات الملوثة الأخرى إلى المرحلة الأخرى. هذا يسبب تنقية جزئية وتركيز البروتين. عملية الاستخراج هي مزيج من kosmotropic ، التمليح ، المذيبات متساوية التوتر والترسيب الانحلالي للبروتينات.
التقسيم ثلاثي الأطوار المحسن بالموجات فوق الصوتية
Sonication يكثف عملية TPP بشكل كبير. يتم تطبيق التقسيم ثلاثي الأطوار بمساعدة الموجات فوق الصوتية بنجاح لفصل وتنقية الجزيئات الحيوية. تم عزل مجموعة واسعة من الجزيئات الحيوية بشكل أكثر كفاءة في وقت أقصر. على سبيل المثال ، تم تنقية الإنزيمات من النباتات (مثل البروميلين ، غراء ، إنفرتيز ، بوليفينول أوكسيديز ومثبطات التربسين) ، (مثل التربسين ، α-كيموتريبسين ، كيموسين ، بيبسين ولوسيفيراز) والميكروبات (مثل الليباز ، α-الأميليز ، α-غالاكتوزيداز ، سيراتيوببتيداز ، سيكلوديكسترين جليكوزيل ترانسفيراز ، وإنزيمات تحلل الفيبرين) عبر TPP بالموجات فوق الصوتية. فائدة إضافية للتقسيم ثلاثي الأطوار بالموجات فوق الصوتية هي النشاط المعزز لمختلف الإنزيمات ، مما يؤدي إلى غلات أعلى واضحة (بنسبة 100٪ تقريبا) لأن الإنزيم أو البروتين المستهدف يترسب في الطبقة الوسطى بين المرحلتين العضوية والمائية.
يمكن استخدام التقسيم ثلاثي الأطوار بالموجات فوق الصوتية بشكل فعال مع العينات الخام ويمكن توسيع نطاقه بسهولة.
يعمل Sonication على تحسين التقسيم ثلاثي الأطوار بشكل كبير ويؤدي إلى زيادة الإنتاجية والنقاء في وقت معالجة أقصر بشكل كبير.
- عائد أعلى
- الانتعاش السريع
- عالية النقاء
- توفير الوقت
- رخيصه
- سهل التشغيل
- صديقة للبيئة
- للمختبر والصناعة
أمثلة على التقسيم ثلاثي الأطوار بالموجات فوق الصوتية (US-TPP)
TPP بالموجات فوق الصوتية لاستخراج أستازانتين
لاستخراج أستازانتين (AX) ، فإن العلاج المشترك ل TPP والصوتنة مع جهاز الصوتنة Hielscher UP400S ليس فقط بسيطا وقابلا للتطبيق بسهولة ، ولكنه أيضا تقنية فعالة للغاية لعزل AX من الكتلة الحيوية البكتيرية ل Paracoccus NBRC 101723. يمكن تحسين متغيرات التشغيل للصوتنة للحصول على نتائج استخراج مثالية. تؤثر معلمات المعالجة بالموجات فوق الصوتية مثل السعة والوقت ودرجة الحرارة ووعاء الاستخراج (الحجم والشكل) بالإضافة إلى حجم جسيمات الكتلة الحيوية على الإطلاق بالموجات فوق الصوتية ل AX من الكتلة الحيوية بشكل كبير. الموجات فوق الصوتية للكتلة الحيوية الرطبة يعطي نتائج أفضل من TPP بالموجات فوق الصوتية للكتلة الحيوية المجففة لاستخراج سريع وفعال من AX. ينتج عن TPP بالموجات فوق الصوتية استرداد AX أعلى بنسبة 37٪ من استخراج المذيبات التقليدية. (راجع Chougle et al. 2013)
TPP بالموجات فوق الصوتية لفصل أندروجرافوليد من أندروغرافيس بانيكولاتا
Andrographolide هو ثنائي تيربينويد لابدان ، والذي يقدر بآثاره العالية المضادة للالتهابات ومضادات الأكسدة والكبد والمضادة للسرطان والمضادة للسكري. تظهر الدراسات المقارنة أن TPP بالموجات فوق الصوتية لا يزيد فقط من إنتاج أندروجرافوليد ولكن أيضا يحسن النشاط المضاد للأكسدة مقارنة ب TPP التقليدي.
أجهزة سونيك عالية الأداء للتقسيم ثلاثي الأطوار
Hielscher الفوق صوتيات متخصصة في تصميم وتصنيع أنظمة الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة لاستخراج فضلا عن العديد من العمليات الأخرى.
تغطي مجموعة منتجاتنا صوتنة مختبر صغيرة وقوية ، ومجانسات قوية على مقاعد البدلاء وأنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية عالية الأداء. تسمح الملحقات المتعددة بالتكيف المثالي لنظام الموجات فوق الصوتية مع متطلبات العملية المحددة الخاصة بك. تم بناء جميع صوتيات Hielscher لعملية 24/7 تحت حمولة كاملة.
تتيح لنا خبرتنا الطويلة في المعالجة بالموجات فوق الصوتية استشارة عملائنا من اختباراتهم الأولى باستخدام الموجات فوق الصوتية من خلال خطوات تحسين العملية وتنفيذها على نطاق صناعي.
يرجى استخدام النموذج أدناه لإخبارنا عن عمليتك! يسعدنا أن نوصي بمناقشة فرص وفوائد صوتنة لتطبيقك.
الخالط بالموجات فوق الصوتية UP400ST لتكثيف التقسيم ثلاثي الأطوار
الأدب / المراجع
- Chougle، JA: et al. (2013): التقسيم ثلاثي الأطوار بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UATPP): تقنية جديدة تم تطويرها لاستخراج الأستازانتين من Paracoccus NBRC 101723. CSBE / SCGAB 2013 – المؤتمر السنوي جامعة ساسكاتشوان ، ساسكاتون ، 7-10 يوليو 2013.
- Ketnawa، S. et al (2017): تقسيم الطور لفصل الإنزيمات: نظرة عامة والتطبيقات الحديثة. المجلة الدولية لبحوث الأغذية 24 (1) ، 2017. 1-24.
- Varakumar، S. et al. (2017): الاستخلاص المعزز للأوليوريسين من مسحوق جذمور الزنجبيل (Zingiber officinale) باستخدام التقسيم ثلاثي الطور بمساعدة الإنزيم. كيمياء الأغذية 216 ، 2017. 27–36.
- يان جيه كيه et al. (2018): تآزر الموجات فوق الصوتية مع التقسيم ثلاثي الطور لاستخراج وفصل السكريات Corbicula fluminea والآليات الممكنة ذات الصلة. الموجات فوق الصوتية Sonochemistry المجلد 40 ، الجزء أ ، 2018. 128-134.
حقائق تستحق المعرفة
التقسيم ثلاثي الأطوار (TPP)
TPP هي تقنية فصل حيوي ، تعتمد على تقسيم المكونات القطبية والبروتينات والمكونات الكارهة للماء في ثلاث مراحل تتكون من الماء وكبريتات الأمونيوم والبيوتانول.
يتم تنقية الإنزيمات العلاجية والصناعية المهمة المتعددة (مثل α-galactocidase ومثبطات α-amylase والبروتياز) والمركبات الطبيعية (مثل diterpenes مثل forskolin و andrographolide) عن طريق تقسيم ثلاث مراحل. بينما تتراكم الأصباغ والدهون ومثبطات الإنزيم في مرحلة المذيب العلوي ، والتي يتم فصلها عن المرحلة المائية السفلية ، حيث تتراكم المكونات القطبية مثل السكريات ، بواسطة طبقة وسيطة من البروتين المترسب. منذ t- يربط البيوتانول البروتينات المترسبة من TPP ، والتي تحدث على شكل بروتين t-butanol coprecipitates ، ويطفو بين الطبقة العضوية والمائية ويمكن فصله وتنقيته بسهولة. بشكل عام ، يتم استرداد الجزيئات الحيوية في شكل نقي عند الطور البيني ، بينما تنقسم الملوثات في الغالب إلى t- البيوتانول (المرحلة العليا) وإلى المرحلة المائية (المرحلة السفلية).
أستازانتين
أستازانتين (3 ، 3'-dihydroxy-ß ، ß-carotene 4 ، 4'-dione) هو كيتو كاروتينويد ينتمي إلى فئة التربينات. كما رباعي تيربينويد يتم بناؤه من خمسة سلائف الكربون ، إيزوبنتنيل ثنائي الفوسفات ، وثنائي ميثيل أليل ثنائي الفوسفات. أستازانتين هو خنزير نباتي أصفر برتقالي ، وبالتالي يصنف على أنه زانثوفيل. يوجد أستازانتين بشكل رئيسي في الطحالب الدقيقة والخميرة والسلمون والسلمون المرقط والكريل والروبيان وجراد البحر والقشريات. ككاسح قوي للغاية للجذور الحرة ، واق للجلد ، ومضاد للسرطان وكمحسن لجهاز المناعة ، يستخدم أستازانتين كمكمل وكمادة مضافة في الأطعمة والمستحضرات الصيدلانية ومستحضرات التجميل. TPP بالموجات فوق الصوتية يحسن عملية استخراج وفصل أستازانتين من المصادر الطبيعية ويجعل إنتاجه الاقتصادي ينطبق على المستوى الصناعي.
UIP1000hdT – 1kW الموجات فوق الصوتية الصناعية