Ενισχυμένη με υπερήχους τρισδιάστατη κατανομή
- Η τριφασική κατανομή (ΤΡΡ) είναι μια τεχνική για την εκχύλιση, διαχωρισμό και καθαρισμό συστατικών, π.χ. λιπιδίων, ενζύμων, πολυσακχαριτών και άλλων βιομορίων, από βιολογικό υλικό.
- Ο τριφασικός διαχωρισμός με υποβοήθηση υπερήχων υπερέχει το συμβατικό TPP με υψηλότερη απόδοση, βελτιωμένη καθαρότητα και εξαιρετική ταχύτητα.
- Το υπερηχητικό TPP εφαρμόζεται σε μικρούς και μεγάλους όγκους και μπορεί εύκολα να κλιμακωθεί σε βιομηχανική παραγωγή.
Υπερήχων τριών φάσεων
Διαχωρισμός τριών φάσεων
Η τριφασική κατανομή (TPP) είναι μια απλή και αποτελεσματική διαδικασία ενός σταδίου για τον διαχωρισμό, τον καθαρισμό και τη συγκέντρωση βιομορίων όπως ένζυμα, λιπίδια, πολυσακχαρίτες κλπ. Από σύνθετα μίγματα.
Η ΤΡΡ εκτελείται με τη διαδοχική προσθήκη επαρκούς ποσότητας άλατος (τυπικά θειικού αμμωνίου) και οργανικού διαλύτη (κυρίως T-βουτανόλη /τρίτο-βουτανόλη). Άλατα όπως το θειικό αμμώνιο χρησιμοποιούνται σε έναν ορισμένο κορεσμό για να καθιζάνουν την πρωτεΐνη. Ένας οργανικός διαλύτης όπως T-βουτανόλη για να σχηματιστούν τριφασικές στρώσεις και για να απομακρυνθούν ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους όπως λιπίδια, φαινολικά και ορισμένα απορρυπαντικά. Από T-βουτανόλη έχει ένα υψηλό σημείο ζέσεως, αλλά λιγότερο εύφλεκτο από την αιθανόλη και τη μεθανόλη, T-βουτανόλη είναι ο προτιμώμενος διαλύτης για την ΤΡΡ.
Μετά την επεξεργασία του ακατέργαστου εκχυλίσματος και της απόχυσης, το μείγμα διαχωρίζεται σε τρεις διαφορετικές φάσεις: ο ανώτερος διαλύτης (T-βουτανόλη) περιέχει μη πολικές ενώσεις, οι οποίες διαχωρίζονται από την κατώτερη υδατική φάση (που περιέχει πολικές ενώσεις) από ένα ίζημα πρωτεΐνης διεπιφάνειας. Οι επιθυμητές πρωτεΐνες χωρίζονται επιλεκτικά σε μία φάση και άλλες μολυσματικές πρωτεΐνες στην άλλη φάση. Αυτό προκαλεί μερικό καθαρισμό και συμπύκνωση της πρωτεΐνης. Η διαδικασία εκχύλισης είναι μια συνένωση κοσμοτροπικού, αλατοποιητικού, ισοτονικού συνδιαλύτη και ωμολυτικής καθίζησης πρωτεϊνών.
Τετραπόροφη ενισχυμένη TPP
Κατεργασία με υπερήχους εντείνει τη διαδικασία TPP σημαντικά. Υπερήχων υποβοηθούμενη TPP εφαρμόζεται επιτυχώς για τον διαχωρισμό και τον καθαρισμό των βιομορίων. Ένα ευρύ φάσμα βιοδεικτών έχει απομονωθεί πιο αποτελεσματικά σε σύντομο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, ένζυμα από φυτά (π.χ. βρωμοελαΐν, παπαΐνη, Ιμβερτάση, οξειδάση πολυφαινόλης και αναστολείς θρυψίνης), ζώα (π.χ. Τρυψίνη, α-χυμοτρυψίνη, χυμοσίνη, πεψίνη και λουσιφεράση) και μικρόβια (π.χ. λιπάσης, α-αμυλάση, α-γαλακτοσιδάσης, η σερστρουθοκυπρεπάση, η κυκλοδεξτρίνη, η γλυκοσιτρανσφεράση και τα ινωδολυτικά ένζυμα) καθαρίστηκαν μέσω υπερήχων TPP. Ένα επιπλέον όφελος του υπερήχων TPP είναι η ενισχυμένη δραστηριότητα των διαφόρων ενζύμων, με αποτέλεσμα εμφανείς υψηλότερες αποδόσεις (~ 100%) Δεδομένου ότι το στοχευμένο ένζυμο ή πρωτεΐνη στέλλει στο μεσαίο στρώμα μεταξύ των οργανικών και υδατικών φάσεων.
Το υπερηχητικό TPP μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά με ακατέργαστα δείγματα και μπορεί εύκολα να κλιμακωθεί.
Το Sonication βελτιώνει σημαντικά την τριφασική κατανομή και οδηγεί σε υψηλότερη απόδοση και καθαρότητα σε δραστικότερο χρόνο επεξεργασίας.
- υψηλότερη απόδοση
- γρήγορη ανάκαμψη
- υψηλή καθαρότητα
- εξοικονόμηση χρόνου
- φτηνός
- εύκολο στη χρήση
- Φιλική προς το περιβάλλον
- για το εργαστήριο και τη βιομηχανία
Παραδείγματα για την ΤΣΑ ΗΠΑ
Υπερήχων TPP για την εξαγωγή της ασταξανθίνης
Για την εκχύλιση της ασταξανθίνης (ΑΧ), η συνδυασμένη επεξεργασία της ΤΡΡ και η υπερήχηση με την Hielscher's Up400s δεν είναι μόνο απλή και εύκολα εφαρμόσιμη αλλά και πολύ αποτελεσματική τεχνική για την απομόνωση του AX από τη βακτηριακή βιομάζα του Paracoccus NBRC 101723. Οι λειτουργικές μεταβλητές της υπερήχησης μπορούν να βελτιστοποιηθούν για να αποκτήσουν τα βέλτιστα αποτελέσματα εκχύλισης. Οι παράμετροι επεξεργασίας υπερήχων, όπως το πλάτος, το χρόνο, η θερμοκρασία και το δοχείο εκχύλισης (μέγεθος, σχήμα) καθώς και το μέγεθος σωματιδίων της βιομάζας, επηρεάζουν σημαντικά την υπερηχητική απελευθέρωση του ΑΧ από βιομάζα. Η υπερήχους της υγρής βιομάζας δίνει καλύτερα αποτελέσματα από την υπερηχητική ΤΡΡ της αποξηραμένης βιομάζας για ταχεία και αποδοτική εκχύλιση του ΑΧ. Η υπερηχητική ΤΡΡ έχει ως αποτέλεσμα μια 37% υψηλότερη ανάκτηση ΑΧΑ από τη συμβατική εκχύλιση με διαλύτη. (βλέπε Chougle et al., 2013)
Υπερηχητικό ΤΡΡ για τον διαχωρισμό της ανδρογραφόλης από το Andrographis paniculata
Το ανδρογραφολίδιο είναι ένα διτερπενοειδές labdane, το οποίο αποτιμάται για τα υψηλά αντιφλεγμονώδη, αντιοξειδωτικά, ηπατοπροστατευτικά, αντι-καρκινογόνα και αντιδιαβητικά αποτελέσματα. Συγκριτικές μελέτες δείχνουν ότι η υπερηχητική ΤΡΡ όχι μόνο αύξησε την απόδοση της ανδρογραφόλης αλλά επίσης βελτιώνει την αντιοξειδωτική δράση σε σύγκριση με τη συμβατική ΤΡΡ.
Υπερήχων επεξεργαστές υψηλής απόδοσης
Hielscher Ultrasonics εξειδικεύεται στο σχεδιασμό και την κατασκευή υπερήχων υψηλής ισχύος για την εξόρυξη καθώς και σε πολλές άλλες διαδικασίες.
Η γκάμα των προϊόντων μας καλύπτει μικρές, ισχυρές εργαστηριακές συσκευές, ισχυροί υπερηχητοί πάγκων και βιομηχανικά συστήματα υψηλής απόδοσης. Η πολλαπλή αξεσουάρ επιτρέψτε την ιδανική προσαρμογή του υπερηχητικού συστήματος στις συγκεκριμένες απαιτήσεις της διαδικασίας. Όλοι οι υπερήχοι Hielscher είναι κατασκευασμένοι για 24/7 λειτουργία υπό πλήρες φορτίο.
Η μακρόχρονη εμπειρία μας στην επεξεργασία υπερήχων μας επιτρέπει να συμβουλεύουμε τους πελάτες μας από τις πρώτες δοκιμές τους με υπερήχους μέσω των βημάτων της βελτιστοποίησης και εφαρμογής της διαδικασίας σε βιομηχανική κλίμακα.
Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα για να μας πείτε για τη διαδικασία σας! Είμαστε στην ευχάριστη θέση να σας προτείνουμε να συζητήσετε τις ευκαιρίες και τα οφέλη της υπερήχησης για την αίτησή σας.
Ισχυρός και αξιόπιστος εξοπλισμός υπερήχων από εργαστήριο έως βιομηχανική κλίμακα.
Λογοτεχνία / Αναφορές
- Chougle, JA: et αϊ. (2013): Υποβοηθούμενη από υπερήχους τριών φάσεων κατανομή (UATPP): Μια νέα τεχνική που αναπτύχθηκε για την εξαγωγή της ασταξανθίνης από Paracoccus NBRC 101723. CSBE / SCGAB 2013 – Ετήσιο Συνέδριο Πανεπιστήμιο Saskatchewan, Saskatoon, 7-10 Ιουλίου 2013.
- Ketnawa, S. et al (2017): Διαχωρισμός φάσεων για διαχωρισμό ενζύμων: Επισκόπηση και πρόσφατες εφαρμογές. Διεθνής Έρευνα Τροφίμων 24 (1), 2017. 1-24.
- Varakumar, S. et al. (2017): Ενισχυμένη εκχύλιση ελαιορητίνης από σκόνη ριζώματος τζίντζερ (Zingiber officinale) με τη χρήση ενζυματικής τρισδιάστατης κατανομής. Food Chemistry 216, 2017. 27-36.
- Yan J.-K. et αϊ. (2018): Υπερηχογράφημα που συνεργάστηκε με τριφασική κατανομή για εκχύλιση και διαχωρισμό πολυσακχαριτών Corbicula fluminea και πιθανούς σχετικούς μηχανισμούς. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 40, Μέρος Α, 2018. 128-134.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε
Τμηματοποίηση τριών φάσεων (TPP)
Η ΤΡΡ είναι μια τεχνική βιοανάλογης διαίρεσης, η οποία βασίζεται στο διαχωρισμό πολικών συστατικών, πρωτεϊνών και υδρόφοβων συστατικών σε τρεις φάσεις που περιλαμβάνουν νερό, θειικό αμμώνιο και t-βουτανόλη.
Τα πολυδύναμα σημαντικά θεραπευτικά και βιομηχανικά ένζυμα (π.χ. α-γαλακτοκιδάση, αναστολείς α-αμυλάσης και πρωτεάση) και φυσικές ενώσεις (π.χ. διτερπένια όπως η φορσκολίνη και η ανδρογραφόλη) καθαρίζονται με τριφασική κατανομή. Ενώ οι χρωστικές ουσίες, τα λιπίδια και οι αναστολείς ενζύμων συσσωρεύονται στην ανώτερη φάση διαλύτη, η οποία διαχωρίζεται από την κατώτερη υδατική φάση, όπου συσσωρεύονται πολικά συστατικά όπως οι σακχαρίτες, με μια ενδιάμεση πρωτεϊνική στιβάδα που καθιζάνει. Από T-βουτανόλη δεσμεύει πρωτεΐνες που κατακρημνίζονται με ΤΡΡ, οι οποίες εμφανίζονται ως συν-καθιζήματα πρωτεΐνης-τ-βουτανόλης, επιπλέουν μεταξύ οργανικής και υδατικής στιβάδας και μπορούν εύκολα να διαχωριστούν και να καθαριστούν. Γενικά, τα βιομόρια ανακτώνται σε καθαρή μορφή στην ενδιάμεση φάση, ενώ οι μολυσματικοί παράγοντες διαχωρίζονται κυρίως T-βουτανόλη (άνω φάση) και στην υδατική φάση (κάτω φάση).
Ασταξανθίνη
Η ασταξανθίνη (3, 3 ́-διυδροξυ-iß, β-καροτένιο 4, 4 ́-διάδα) είναι ένα κετο-καροτενοειδές που ανήκει στην κατηγορία των τερπένια. Ως τετραπενοειδές είναι χτισμένο από πέντε πρόδρομες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, διφωσφορικό ισοεντενύλιο, και διφωσφορικό διαμεθυλοαλλύλιο. Η ασταξανθίνη είναι ένα κίτρινο-πορτοκαλί φυτό πινμάντ και ως εκ τούτου ταξινομούνται ως ένα ξανθόφυτα. Η ασταξανθίνη βρίσκεται κυρίως σε μικροφύκια, μαγιά, σαλμονά, πέστροφα, κριλ, γαρίδες, καραβίδες, και καρκινοειδή. Ως ένα εξαιρετικά ισχυρό συλλέκτη ελεύθερων ριζών, προστατευτικό δέρματος, αντιαρκινογόνο και ως ενισχυτής του ανοσοποιητικού συστήματος, ασταξανθίνη χρησιμοποιείται ως συμπλήρωμα και ως πρόσθετο σε τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα και καλλυντικά. Υπερήχων TPP βελτιώνει τη διαδικασία εκχύλισης και διαχωρισμού της ασταξανθίνης από φυσικές πηγές και καθιστά οικονομική παραγωγή της εφαρμόζεται σε βιομηχανικό επίπεδο.
UIP1000hdT – 1kW βιομηχανικός υπερήχων