Ultrasoniliselt täiustatud kolmefaasiline jaotamine
- Kolmefaasiline eraldamine (TPP) on meetod bioloogiliste materjalide komponentide, nt lipiidide, ensüümide, polüsahhariidide ja muude biomolekulide eraldamiseks, eraldamiseks ja puhastamiseks.
- Ultrasoniliselt toetatud kolmefaasiline eraldusvõime ületab tavapärase TPP suurema saagise, parema puhtuse ja erakorralise kiirusega.
- Ultraheli TPP on kasutatav väikeste ja suurte mahtude korral ning seda saab hõlpsalt vähendada tööstuslikuks tootmiseks.
Ultraheli kolmefaasiline partitoning
Kolmefaasiline jagamine
Kolmefaasiline eraldamine (TPP) on lihtne ja efektiivne üheastmeline protsess biomolekulide, nagu ensüümid, lipiidid, polüsahhariidid jne eraldamiseks, puhastamiseks ja kontsentreerimiseks keerukatest segudest.
TPP viiakse läbi piisava koguse soola (tavaliselt ammooniumsulfaadi) ja orgaanilise lahusti (peamiselt t-butanool /tert-butanool). Valku sadestamiseks kasutatakse teatavas küllastamises sooli nagu ammooniumsulfaat. Orgaaniline lahusti nagu t-butanooli, et moodustada kolmefaasilisi kihte ja eemaldada madala molekulmassiga ühendeid, nagu lipiidid, fenoolid ja mõned detergendid. Kuna t-butanool on kõrge keemistemperatuuriga, kuid vähem tuleohtlik kui etanool ja metanool; t-butanool on TPP eelistatav lahusti.
Pärast puhastamata ekstrakti töötlemist ja dekanteerimist eraldatakse segu kolmeks eraldi faasiks: ülemine lahusti (t-butanool) faas sisaldab mittepolaarseid ühendeid, mis eraldatakse madalama vesifaasi (sisaldab polaarseid ühendeid) faasidevahelise valgu sade. Soovitud valgud jaotatakse selektiivselt ühe faasi ja teiste saasteainete valgud teise faasi. See põhjustab valgu osalist puhastamist ja kontsentratsiooni. Ekstraktprotsess on kosmotroopse, soolamise, isotoonilise kaaslahusti ja valkude osmolüütiline sadestamine.
Ultraheli-täiustatud TPP
Sonikatsioon intensiivistab TPP protsessi oluliselt. Ultraheli toetatud TPP on edukalt rakendatud eraldamine ja puhastamine biomolekulide. Lai biomoelcules on isoleeritud tõhusamalt lühema aja jooksul. Näiteks taimede ensüümid (nt bromelain, papain, invertaasi, polüfenooloksüdaasi ja trüpsiini inhibiitorid), loomad (nt Trüpsiin, α-chymotrüpsiin, hümooin, pepsiin ja lutferaas) ja mikroobid (nt lipaas, α-amülaas, α-galaktosidaas, serratiopeptidaas, tsüklodekstriinglükosületransferaas ja fibrinolüütilised ensüümid) puhastatakse ultraheli TPP kaudu. Ultraheli TPP täiendav kasulikkus on erinevate ensüümide aktiivsuse suurenemine, mille tulemuseks on ilmsed kõrgemad saagised (>100%) et sihtensüüm või valk sadustab orgaanilise ja vesifaasi vahelisel keskmisel kihil.
Ultraheli TPP-d saab toorproovide abil efektiivselt kasutada ja neid saab kergesti suurendada.
Sonikatsioon parandab märkimisväärselt kolmefaasilist jaotust ja annab suurema saagise ja puhtuse oluliselt lühema protsessi ajal.
- suurem saagikus
- kiire taastumine
- kõrge puhtusastmega
- aegasäästev
- odav
- lihtne käivitada
- keskkonnasõbralik
- labori ja tööstuse jaoks
US-TPP näited
Ultraheli TPP astaksantiini ekstraheerimiseks
Astaksantiini (AX) ekstraheerimiseks kasutatakse TPP kombineeritud töötlemist ja ultrahelitöötlust Hielscheri UP400S ei ole lihtsalt lihtne ja lihtsalt rakendatav, vaid ka väga efektiivne meetod AX eraldamiseks Paracoccus NBRC 101723 bakteriaalsest biomassist. Ultraheli töötlemise muutujad saab optimeerida optimaalsete ekstraktsioonide tulemuste saamiseks. Ultraheli töötlusparameetrid, nagu amplituud, aeg, temperatuur ja ekstraheerimisanum (suurus, kuju), samuti biomassi osakeste suurus, mõjutavad oluliselt AX-i ultraheli vabanemist biomassist. Märja biomassi ultraheli saamine annab AX-i kiireks ja tõhusaks ekstraheerimiseks paremaid tulemusi kui kuivatatud biomassi ultraheli TPP. Ultraheli TPP tulemuseks on 37% kõrgem AX taastumine kui tavapärasel lahustiekstraktsioonil. (vrd Chougle jt, 2013)
Ultraheli TPP andrografoliidi eraldamiseks Andrographis paniculata'st
Andrografoliid on labdaan-diterpenoid, mida hinnatakse selle kõrgete põletikuvastaste, antioksüdantide, hepatoprotektiivsete, kantserogeensete ja diabeedivastaste toimete tõttu. Võrdlusuuringud näitavad, et ultraheli TPP suurendas mitte ainult andrografoliidi saagist, vaid parandab ka antioksüdatiivset aktiivsust võrreldes traditsioonilise TPP-ga.
Suure jõudlusega ultraheli-protsessorid
Hielscher Ultrasonics on spetsialiseerunud suure võimsusega ultraheli süsteemide väljatöötamisele ja tootmiseks ning ka paljudele teistele protsessidele.
Meie tootevalik hõlmab väikseid, võimsad lab seadmed, kindlad pingilaborisad ultrasonikaatorid ja tööstuslikud suure jõudlusega süsteemid. Kollektor lisandid võimaldavad ultraheli süsteemi ideaalse kohandamise oma spetsiifilistele protsessinõuetele. Kõik Hielscheri ultrasonikaatorid on ehitatud 24/7 tööks täiskoormusega.
Meie pikaajaline ultraheli töötlemise kogemus võimaldab meil oma esimeste ultraheliuuringute käigus meie klientidega konsulteerida protsesside optimeerimise ja rakendamisega tööstuslikus ulatuses.
Palun kasutage allpool olevat vormi, et meile oma protsessi meile anda! Meil on hea meel soovitada arutada oma rakenduse ultrahelitöötluse võimalusi ja eeliseid.
Tõhusad ja usaldusväärsed ultraheli seadmed laborilt tööstuslikuks mõõtmiseks.
Kirjandus / viited
- Chougle, J. A: et al. (2013): Ultraheli abil kolmefaasiline eraldamine (UATPP): Uudne meetod astaksantiini ekstraheerimiseks Paracoccus NBRC 101723-st. CSBE/SCGAB 2013 – Iga-aastane konverents Saskatchewani Ülikool, Saskatoon, 7.-10. Juuli 2013.
- Ketnawa, S. et al. (2017): faasi eraldamine ensüümi eraldamiseks: ülevaade ja hiljutised rakendused. Rahvusvaheline Toiduuuringute Teataja, 24 (1), 2017. 1-24.
- Varakumar S. et al. (2017): ingveri (Zingiber officinale) riisoomipulbri õliviku ekstraktiivne ensüümiga kolmefaasilise jaotuse abil. Toiduahela 216, 2017. 27-36.
- Yan J.-K. et al. (2018): Ultraheli sünergis koos kolmefaasilise eraldamisega Corbicula fluminea polüsahhariidide ekstraheerimiseks ja eraldamiseks ning võimalikke asjakohaseid mehhanisme. Ultraheli Sonochemistry Vol. 40, A osa, 2018. 128-134.
Faktid Tasub teada
Kolmefaasiline jaotamine (TPP)
TPP on bioseparatsiooni meetod, mis põhineb polaarsete koostisosade, valkude ja hüdrofoobsete koostisosade jaotamisel kolmes faasis, mis koosnevad veest, ammooniumsulfaadist ja t-butanoolist.
Kollektiivse tähtsusega terapeutilised ja tööstuslikud ensüümid (nt α-galaktoküdaas, α-amülaasi inhibiitorid ja proteaas) ja looduslikud ühendid (nt diterpeenid nagu forskoliin ja andrografoliid) puhastatakse kolmefaasilise jaotusega. Kuigi pigmendid, lipiidid ja ensüümi inhibiitorid akumuleeruvad ülemise lahusti faasis, mis eraldatakse alumises vesifaasis, kus polaarsed komponendid, nagu sahhariidid, akumuleeritakse vahepealse valgu sadestava kihiga. Kuna t-butanool seob TPP-sadestatud valgud, mis esinevad proteiini-t-butanoolisisalduses, ujub orgaanilise ja veekihi vahel ning seda saab kergesti eraldada ja puhastada. Üldiselt eraldatakse biomolekulid puhastatud vormis interfaasil, saasteained jagunevad enamasti t-butanool (ülemine faas) ja vesifaas (alumine faas).
Astaksantiin
Astaxanthin (3, 3 ́-dihüdroksü-ß, ß-karoteen 4, 4 ́-dioon) on keto-karotenoid, mis kuulub terpeenide klassi. Kuna tetraterpenoid on ehitatud viiest süsinikulähteist, isopentenüüldifosfaadi ja dimetüülallüüldifosfaadi. Astaxanthin on kollane-oranž taim pigmant ja seega liigitatakse ksanthophyll. Astaxanthin on peamiselt leitud mikrovetikad, pärm, salmonoidid, forell, krill, krevetid, jõevähk ja vähid. Kuna väga tugev vaba radikaalne koorija, naha protectant, anticarcingeenne ja tugevdaja immuunsüsteemi, astaksantiini kasutatakse täiendada ja söödalisandina toidus, farmaatsiatoodete ja kosmeetika. Ultraheli TPP parandab ekstraheerimise ja eraldamise protsessi astaksantiini looduslikest allikatest ja muudab selle ökonoomne tootmine kehtib tööstuse tasandil.
UIP1000hdT – 1kW tööstuslik ultrasonikaator