Hielscher Ultralydsteknologi

Ultralydforbedret trefaset partitionering

  • Trefasefordeling (TPP) er en teknik til ekstraktion, separation og oprensning af komponenter, fx lipider, enzymer, polysaccharider og andre biomolekyler, fra biologisk materiale.
  • Den ultralydsassisterede trefasepartition udmærker den konventionelle TPP ved højere udbytte, forbedret renhed og ekstraordinær hastighed.
  • Ultrasonic TPP er anvendelig til små og store mængder og kan let skaleres til industriel produktion.

Ultrasonisk trefaset partitoning

Tre-fase partitionering

3-faset partitionering (TPP) er en enkel og effektiv one-step-proces til separation, oprensning og koncentration af biomolekyler, såsom enzymer, lipider, polysaccharider mv fra komplekse blandinger.
TPP udføres ved den sekventielle tilsætning af en tilstrækkelig mængde salt (typisk ammoniumsulfat) og et organisk opløsningsmiddel (hovedsageligt Tbutanol /tertbutanol). Salte, såsom ammoniumsulfat, anvendes ved en vis mætning til udfældning af proteinet. Et organisk opløsningsmiddel såsom T-butanol tilsættes til dannelse af trefaselag og fjernelse af forbindelser med lav molekylvægt, såsom lipider, phenoler og nogle detergenter. Siden T-butanol har et højt kogepunkt, men mindre brandfarligt end ethanol og methanol, T-butanol er det foretrukne opløsningsmiddel til TPP.
Efter behandlingen af ​​råekstraktet og dekanteringen adskilles blandingen i tre forskellige faser: det øvre opløsningsmiddel (T-butanol) -fasen indeholder ikke-polære forbindelser, som adskilles fra den nedre vandige fase (indeholdende polære forbindelser) ved hjælp af et grænsefladet proteinfældning. De ønskede proteiner deles selektivt til en fase og andre forurenende proteiner til den anden fase. Dette medfører delvis oprensning og koncentration af proteinet. Udvindingsprocessen er en sammenlægning af kosmotropisk, saltning ud, isotonisk co-opløsningsmiddel og osmolytisk udfældning af proteiner.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultralydforbedret TPP

Ultrasonisk trefasepartitionering udmærker sig ved maksimal renhed, genopretning og reduceret behandlingstid.Sonication intensiverer TPP processen betydeligt. Ultralyd assisteret TPP er med succes anvendt til separation og rensning af biomolekyler. En bred vifte af biomoelkyler er blevet isoleret mere effektivt i kortere tid. F. eks. enzymer fra planter (f. eks. bromelain, papain, Invertase, polyphenoloxidase og trypsinhæmmere), dyr (f. eks. trypsin, α-chymotrypsin, chymosin, pepsin og luciferase) og mikrober (fx lipase, α-amylase, α-galactosidase serratiopeptidase, cyclodextrin glycosyltransferase og fibrinolytiske enzymer) blev renset via ultralyd TPP. En yderligere fordel ved ultralyd TPP er den øgede aktivitet af forskellige enzymer, hvilket resulterer i tilsyneladende højere udbytter (> 100%) da det målrettede enzym eller protein udfælder i det midterste lag mellem de organiske og vandige faser.
Ultralyd TPP kan bruges effektivt med råprøver og kan let skaleres op.

Ultrasonisk forbedret trefasepartitionering (TPP)

Sonication forbedrer trefasepartitionering betydeligt og resulterer i højere udbytte og renhed i drastisk kortere processtid.

Fordele:

  • højere udbytte
  • hurtigt opsving
  • høj renhed
  • tidsbesparende
  • billig
  • nem at køre
  • miljøvenlige
  • til lab og industri

Eksempler på US-TPP

Ultralyd TPP til udvinding af astaxanthin

Til udvinding af astaxanthin (AX) er den kombinerede behandling af TPP og sonikering med Hielscher s UP400S er ikke kun enkel og let anvendelig, men også meget effektiv teknik til at isolere AX fra den bakterielle biomasse af Paracoccus NBRC 101723. Operationsvariablerne af sonikering kan optimeres for at opnå optimale udvindingsresultater. Ultralydsbehandlingsparametre auch som amplitude, tid, temperatur og ekstraktionsbeholder (størrelse, form) samt partikelstørrelsen af ​​biomasse påvirker ultralydsafgivelsen af ​​AX fra biomasse betydeligt. Ultralydning af våd biomasse giver bedre resultater end ultralyd TPP af tørret biomasse til hurtig og effektiv udvinding af AX. Ultralyd TPP resulterer i en 37% højere AX-genvinding end den konventionelle opløsningsmiddelekstraktion. (jf. Chougle et al., 2013)

Ultralyd TPP til adskillelse af andrographolid fra Andrographis paniculata

Andrographolide er en labdane diterpenoid, som er værdsat for dets høje anti-inflammatoriske, antioxidant, hepatoprotective, anti-carcinogene og anti-diabetiske effekter. Sammenligningsundersøgelser viser, at ultralyd TPP ikke blot øgede udbyttet af andrographolid, men forbedrer også den antioxidative aktivitet sammenlignet med konventionel TPP.

High Performance ultralyds-processorer

Hielscher Ultrasonics er specialiseret i design og fremstilling af ultralydsystemer med høj effekt til udvinding samt mange andre processer.
Vores sortiment dækker små, kraftfulde lab-enheder, robuste ultralydbænke og industrielle højtydende systemer. Manifolden tilbehør tillade den ideelle tilpasning af ultralydssystemet til dine specifikke proceskrav. Alle Hielscher ultralydapparater er bygget til 24/7 drift under fuld belastning.
Vores langvarige erfaring inden for ultralydbehandling gør det muligt for os at konsultere vores kunder fra deres første test med ultralyd gennem trinene i procesoptimering og implementering på industriel skala.
Brug venligst nedenstående formular til at fortælle os om din proces! Vi er glade for at anbefale at diskutere muligheder og fordele ved sonikering til din ansøgning.

Kontakt os! / Spørg Os!

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil være glade for at tilbyde dig en ultralyds-system opfylder dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher dækker hele spektret fra kompakte lab ultrasonicators til bench-top størrelse og fuld kommerciel produktion størrelse systemer.

Kraftfuldt og pålideligt ultralyd udstyr fra laboratorium til industriel skala.

Litteratur / Referencer

  • Chougle, JA: et al. (2013): Ultralydassisteret trefasepartitionering (UATPP): En ny teknik udviklet til ekstraktion af astaxanthin fra Paracoccus NBRC 101723. CSBE / SCGAB 2013 – Årskonference University of Saskatchewan, Saskatoon, 7-10 juli 2013.
  • Ketnawa, S. et al. (2017): Faseafdeling for enzymadskillelse: Et overblik og nyere anvendelser. International Food Research Journal 24 (1), 2017. 1-24.
  • Varakumar, S. et al. (2017): Forbedret ekstraktion af oleoresin fra ginger (Zingiber officinale) rhizomepulver ved hjælp af enzymassisteret trefasepartitionering. Food Chemistry 216, 2017. 27-36.
  • Yan J.-K. et al. (2018): Ultralyd synergiseret med trefasepartitionering til ekstraktion og adskillelse af Corbicula fluminea polysaccharider og mulige relevante mekanismer. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 40, del A, 2018. 128-134.


Fakta Værd at vide

Tre-fase partitionering (TPP)

TPP er en bioseparationsteknik baseret på partitionering af polære bestanddele, proteiner og hydrofobiske bestanddele i tre faser omfattende vand, ammoniumsulfat og t-butanol.
Manifold vigtige terapeutiske og industrielle enzymer (fx α-galactocidase, α-amylaseinhibitorer og protease) og naturlige forbindelser (fx diterpener som forskolin og andrographolid) renses ved trefasefordeling. Mens pigmenter, lipider og enzymhæmmere akkumuleres i den øvre opløsningsmiddelfase, som adskilles fra den nedre vandige fase, hvor polære komponenter som saccharider akkumuleres ved hjælp af et mellemproteinudfældet lag. Siden T-butanol binder TPP-udfældede proteiner, der forekommer som protein-t-butanol-coprecipitater, det flyder mellem organisk og vandigt lag og kan let separeres og renses. I almindelighed udvindes biomolekyler i en oprenset form ved interfasen, medens forureningerne for det meste skiller sig fra T-butanol (topfase) og til den vandige fase (bundfase).

Astaxanthin

Astaxanthin (3, 3 ́-dihydroxy-ß, ß-caroten 4, 4 ́-Dione) er en keto-carotenoid, der tilhører klassen af terpener. Som tetraterpenoid er det bygget af fem kulstof prækursorer, isopentenyldiphosphat og dimethylallyldiphosphat. Astaxanthin er en gul-orange plante pigmant og derfor klassificeret som en xanthophyll. Astaxanthin findes hovedsageligt i mikroalger, gær, salmonoider, ørred, krill, rejer, krebs og krebsdyr. Som en meget potent frie radikaler Scavenger, hudbeskyttende, anticarcinogen og som en forstærker af immunsystemet, astaxanthin anvendes som supplement og som tilsætningsstof i fødevarer, lægemidler og kosmetik. Ultrasonic TPP forbedrer udvinding og separation proces af astaxanthin fra naturlige kilder og gør sin økonomiske produktion, der gælder for industrielt niveau.

Hielscher Ultrasonics er specialiseret i den højtydende ultralydsbehandling

UIP1000hdT – 1kW industrielle ultralydapparat