Erittäin puhdistettujen schitsofyllaanien β-glukaanien ultraäänituotanto

Skitsofyallan on sieni-β-glukaani, jolla on immunomoduloivia ominaisuuksia. Erittäin aktiivisten lääkevalmistevaikutusten vuoksi skitsofyllainilla on oltava alhainen molekyylipaino, jotta hyötyosuus on parantunut. Ultrasonication on osoitettu vähentävän skitsofyllainin molekyylipainoa. Luotettavana ja tehokkaana menetelmänä sonikaatiota voidaan helposti soveltaa pienimolekyylipainoisen skitsofyllainin tuotantoon.

Skitsofyllum-sienet

Sieni Skitsofyllumin kunta sisältää β-glukaani-skitsofylllaania, joka tunnetaan myös nimellä Sizofiran, SPG, Sonifilan, SizofilanSkitsofyllum-sienen lajit kasvavat luonnossa rappeutuneilla puilla sateisten vuodenaikojen jälkeen. Hedelmärungot kerätään seuraavalla kuivalla kaudella. Skitsofylmilajit sisältävät runsaasti biokemiallisia yhdisteitä, kuten glukaaneja, ja siksi niitä kulutetaan erityisesti trooppisissa maissa elintarvikkeina ja lääkkeinä. Immunomodulatiivisten, sienilääkkeiden, antineoplastisten ja antiviraalisten ominaisuuksiensa vuoksi Skitsofyllumin kunta, joka tunnetaan myös nimellä Splitgill-sieni, on houkutellut bioteknologia- ja lääkeyrityksiä.
Polysakkaridi skitsofyllaani, joka tunnetaan myös nimellä sizofiran, sonifilaani tai sizofilaani, on suurin skitsofyllumisienissä esiintyvä β glukaani, joka tarjoaa erittäin tehokkaan bioaktiivisen β-glukaani-skitsofyllainin.
Skitsofyllum-kommunikaatiosienet kasvavat luonnossa puissa, mycelliumia voidaan viljellä myös käymisliemessä. Farmaseuttisissa ja kosmeettisissa sovelluksissa pienimolekyylipainoinen skitsofyllan on paljon tehokkaampi kuin suurimolekyylipainoinen skitsofyllan. Tämä johtuu siitä, että pienimolekyylipainoinen skitsofyllan osoittaa huomattavasti parempaa biologista hyötyosuutta ja imeytymisnopeuksia. Aditionaalisesti suurimolekyylipainoinen skitsofyllan on usein ongelmallista sovelluksissa, koska se johtaa sen vesiliuosten korkeaan viskositeettiin.
Ultraäänikoon pienentäminen on erittäin tehokas ja luotettava tekniikka schitsofyllainin molekyylipainon alentamiseksi, mikä lisää β-glukaanimolekyylin laatua.

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraääniprosessori UIP2000hdT skitsofyllanin koon pienentämiseksi (sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan).

ultraäänilaitteen UIP2000hdT käytettiin onnistuneesti vähentämään skitsofyllainin, sieni-β-glukaanin, molekyylipainoa

Pienimolekyylipainoisen skitsofyllainin tuotantoprotokolla

Koska molekyylipaino schizophyllan osoittaa huomattavasti paremman hyötyosuuden ja sovellusominaisuudet, Smirnuun tutkimusryhmä tutki ultraäänen pilkkomista ja β-glukaanimolekyylin schitsophyllain koon pienentämistä.

Schizophyllanin ultrasonication

β-1.3(1.6)-Glukaani-skitsofyllaani (SPG) tuotettiin viljelyllä S. commune -sieniä bioreaktorissa käyttäen sakkaroosia substraattina.
Viljelyn päätyttyä viljelyliemi laimennettiin demineraloidulla vedellä skitsofyllanin pitoisuuteksi 2 g / l ja ultraäänellä Ultra ääni prosessori UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Saksa) kierrätystilassa seuraavissa parametreissa ja olosuhteissa: keskivirtaus 50 ml / s, taajuus 20 kHz, lähtö 2000 W, sonotrodityyppi BS2d22, boosteri tyyppi B2-1.4 ja amplitudi 100%. Viljelmäliemen lämpötila sonikoinnin alussa oli 25 °C. Ultraääniviljelmäliemi (spesifinen energiansyöttö 100 Ws / ml) suodatettiin Seitz HS800 -syvyyssuodattimen läpi alle 1,5 baarin paineessa 40 ° C: ssa. Kemialliseen karakterisointiin tarkoitettu ultraäänisaksifyllaani (uSPG) saostettiin suodosta kolminkertaisella määrällä isopropyylialkoholia laboratoriolämpötilassa ja kuivattiin 60 ° C: ssa 12 tunnin uSPG-liuoksille immunologisiin tutkimuksiin seuraavasti: (1) ultraääniviljelty liemi suodos diafiltroitu 0,1 m2 Pall Centramate T-sarjan PES-kasetin (100 kDa cut-off) kautta 0,8 baarin lämpötilassa ja diafiltraatio jatkui, kunnes tistaatin johtavuus oli 20 μS / cm; (2) liuos tiivistettiin suodattamalla uSPG-pitoisuuteen 1 g/l ja steriloitiin autoklaavissa 120 °C/20 minuutissa. Denaturoitu uSPG valmistettiin samalla tavalla, paitsi että NaOH lisättiin viljelmäliemen suodokseen pitoisuutena 0, 2 M ja alkalisoitua liuosta inkuboitu 30 minuutin ajan laboratoriolämpötilassa ennen diasuodatusta.

Analyysimenetelmiä

Myseelin saanto arvioitiin gravimetrisesti: viljelty liemi laimennettiin vedellä 1:4, sentrifugoitiin 10000 × g 25 °C: ssa 20 minuutin ajan, sakka pestiin kolminkertaisella määrällä vettä, kuivattiin 60 ° C: ssa ja painotettiin. Skitsofyllaanin saostuminen supernatantista kolminkertaisella määrällä isopropyylialkoholia kuivattiin 60 °C: ssa 24 t: n ajan ja sen saanto määritettiin gravimetrisesti. pO2 kulttuuriliemessä mitattiin optisella koettimella Hamilton-Visiferm DO 120 (Hamilton, Sveitsi).
Viljelmäliemen dynaaminen viskositeetti mitattiin HAAKE Visco Tester 6L :llä karalla 1L ja 2L 4 °C:ssa ja pyörimisnopeudella 30 rpm. Suodatusnopeus laskettiin 500 ml:n viljelmäliemen suodatusajasta 200 × 200 mm:n Seitz HS800 (Pall, USA) syvyyssuodattimeen 1,5 baarin paineessa ja 40 °C:ssa.
SEC-MALLS mittasi uSPG-molekyylipainon HPLC-järjestelmän Alliancessa (Waters), jossa oli sarjaan kytketyt PL aquagel OH60- ja PL-aquagel OH40 -pylväät, ja ilmaisin miniDAWN TREOS (Wyatt) keskittyi suodattamalla uSPG-pitoisuuteen 1 g/ l ja steriloitiin autoklaavissa 120 ° C / 20 minuutissa. Denaturoitu uSPG valmistettiin samalla tavalla, paitsi että NaOH lisättiin viljelmäliemen suodokseen pitoisuutena 0, 2 M ja alkalisoitua liuosta inkuboitu 30 minuutin ajan laboratoriolämpötilassa ennen diasuodatusta.

Sieni-β-glukaani-skitsofyllaanin molekyylipainon ultraäänivähennys (Sizofiran, SPG, Sonifilan, Sizofilan)

UIP2000hdT skitsofyllaanin molekyylipainon pienentämiseksi


Ultrasonication on erittäin tehokas menetelmä farmaseuttisen luokan pienimolekyylisen skitsofyllaanin valmistukseen.

ultraäänilaitteen UP400St (400W, 24 kHz) skitsofyllain käsittelyyn

tulokset:
Ultraäänikäsittelyä käytettiin suoraan S. commune 144-h viljelemään liemeen myseelillä SPG: n jatkokäsittelyn helpottamiseksi.
Sonikoitujen schitsofyllainin ominaisuudet: Ultraäänellä schitsofyllan (uSPG) saostettiin viljelmäliemestä, joka oli peräisin alkoholilla, ja sille oli ominaista. SEC-MALLS arvioi, että USPG: n Mw on noin 1 MDa. Nestemäisestä käymisestä peräisin olevan skitsofyllaanin keskimääräinen molekyylipaino on noin 5 MDa, kun taas kiinteän tilan viljelyssä se voi nousta jopa 10 MDa: iin. Vertaamalla ultraäänellä sokifyllaanin molekyylipainoa alkuperäisen käsittelemättömän skitsofyllain molekyylipainoihin voidaan havaita ultraäänen vuoksi 5-10-kertainen pienempi molekyylipaino.
Sonikoitu polysakkaridi uSPG sisälsi 0,7%w/w proteiinia ja 1,0%w/w jäännöstä sytytyksen jälkeen. uSPG-hydrolysaatti koostui glukoosista, jonka osuus oli yli 99%. Analyysitulokset osoittavat, että sonikaatio halkaisee β-glukaani-selkärankaa satunnaisesti ja sivuhaarat pysyvät ehjinä, mikä vähentää skitsofyllaanin kokoa ja molekyylipainoa. Immunologiset tutkimukset olennaisesti proteiini- ja endotoksiinivapaasta uSPG: stä osoittivat, että ultraäänellä mw- skitsofyllaanilla on voimakas immunomodulatorinen aktiivisuus.

Ultrasonicationia käytetään onnistuneesti skitsofyllanin molekyylipainon vähentämiseksi halkaisemalla molekyyli akustisella kavitaatiolla.

AFM-kuvantaminen (yläosassa) ja topografinen profiili (pohjassa) alkuperäisestä ultraäänellä tchitsofyllanista. Mittaus puolikosketustilassa resoluutiolla 512 × 512 pxs2. Olosuhteet: kultapinnoite, jousivakio 15,3 N/m, kärkikartion kulma <22°.

Vähentynyt viskositeetti: Ultrasonication johti kulttuuriliemen viskositeetin merkittävään vähenemiseen. Ultrasonication aikana kulttuuriliemi viskositeetti muuttui epälineaarisesti: viskositeetin lasku oli nopeaa ultra-sonikoinnin alussa, mutta myöhemmin se hidastui. Ominaisenergian syöttö 100 Ws/ml riitti vähentämään viljelmäliemen viskositeettia lähes 7 kertaa.

Ultrasonicator UIP2000hdT: tä käytetään tehokkaasti pienentämään sieniyhdisteen skitsofyllanin kokoa

S.commune-kulttuuriliemen ultrasonication, joka saatiin sienen viljelyllä bioreaktorissa 144h: n ajan. Ultraäänijakson vaikutus (ilmaistuna ominaisena energiansyötönä Ws/ ml) viljelmäliemen syvyyksien suodatuksen nopeuteen (musta kolonni) ja skitsofyllaanin (SPG) pitoisuuteen suodoksena (harmaa kolonni). Ultrasonication olosuhteet: Ultraääniprosessori UIP2000hd (20 kHz, 2000W), sonotrode BS2d22, booster B2-1.4, amplitudi 100%, virtausnopeus 50 ml/s.
(kuva ja tutkimus: ©Smirnou et ai., 2017)

Parannettu suodatus: Ultraäänellä käsitelty viljelmäliemi virtasi suodattimen läpi nopeammin kuin käsittelemätön viljelmäliemi (spesifinen energiansyöttö 0 Ws/ml) suurimolekyylisellä SPG:llä. Lisäksi ultrasonication vähensi merkittävästi tuotteen menetystä suodatuksen aikana. Käsittelemättömän viljelmäliemen suodos, jossa oli suurimolekyylinen SPG (ominaisenergian syöttö 0 Ws/ml), sisälsi 0,3 ± 0,07 g/l SPG:stä, kun taas SPG-pitoisuus ennen syvyyssuodatusta oli 2 g/l. Sitä vastoin 100 Ws / ml: n ultraääniviljelmän suodos sisälsi spg: n pitoisuutena 2,2 ± 0,2 g / l, mikä vastaa lähes nollaa tuotteen menetystä.

Sonikaatio parantaa shitsofyllaania merkittävästi.

S.commune-kulttuuriliemen ultrasonication, joka saatiin sienen viljelyllä bioreaktorissa 144h: n ajan. Ultraäänijakson vaikutus (ilmaistuna ominaisena energiansyötönä Ws/ ml) viljelmäliemen syvyyksien suodatuksen nopeuteen (musta kolonni) ja skitsofyllaanin (SPG) pitoisuuteen suodoksena (harmaa kolonni). Ultrasonication olosuhteet: Ultraääniprosessori UIP2000hd (20 kHz, 2000W), sonotrode BS2d22, booster B2-1.4, amplitudi 100%, virtausnopeus 50 ml/s.
(kuva ja tutkimus: ©Smirnou et ai., 2017)

Ultrasonicationia käytetään vähentämään skitsofyllaanin molekyylipainoa, joka on sienistä peräisin oleva bioaktiivinen yhdiste

AFM-kuvantaminen (yläosassa) ja topografinen profiili (pohjassa) denaturoidusta ultraäänellä taktifyllaaista. Mittaus puolikosketustilassa resoluutiolla 512 × 512 pxs2. Olosuhteet: kultapinnoite, jousivakio 15,3 N/m, kärkikartion kulma < 22°.
(kuva ja tutkimus: ©Smirnou et ai., 2017)

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Johtopäätös: Lopuksi tutkimusryhmä jatkaa, että ultraäänikäsittely on tehokas tekniikka pienimolekyylisen schitsofyllanin valmistukseen, jota voidaan sitten käyttää kosmetiikassa ja lääketieteessä. Ultrasonication, kun sitä käytetään täydelliseen kulttuuriliemeen myseelillä, tuo tiettyjä etuja skitsofyllaanin tuotantoon. Se vähentää tuotehäviöitä jatkojalostuksen aikana ja mahdollistaa erittäin puhdistetun polysakkariidin tuotannon ultrasuodatuksen tehokkaan käytön ansiosta.
Lisäksi tutkijat havaitsivat, että skitsofyllaanin ultraäänikäsittely on helposti skaalautuvaa. Yksi pilottilaitoksen ultraääni hajottimen YKSIKKÖ UIP2000hdT käsitteli 1 litran viljelmäliemeä 110 s virtaustilassa. Järjestelmän tuottavuutta voidaan helposti lisätä lisäämällä ylimääräisiä ultraääniyksiköitä peräkkäin.

Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet sieniglukaanien käsittelyyn

UIP4000hdT on 4000 watin tehokas ultraääni-inline-sekoitin.Polysakkaridien, kuten glukaanien, sekä muiden bioaktiivisten yhdisteiden, kuten kitiinin ja kitosaanin, pirstoutuminen voidaan luotettavasti käsitellä Hielscherin korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteilla. Ultraäänilaitteemme voivat tuottaa suuria amplitudeja, tarjoaa tarkan hallittavuuden prosessiparametreihin nähden ja niitä voidaan käyttää 24/7 raskaassa kuormituksessa ja vaativissa ympäristöissä. Hielscher Ultrasonicsin laitevalikoima täyttää nämä vaatimukset luotettavasti. Erinomaisen ultraäänitehon lisäksi Hielscherin ultraäänilaitteet ylpeilevät korkealla energiatehokkuudella, mikä on merkittävä taloudellinen etu – erityisesti kaupallisessa laajamittaisessa tuotannossa.
Hielscherin ultraäänilaitteet ovat korkean suorituskyvyn järjestelmiä, jotka voidaan varustaa lisävarusteilla, kuten sonotrodeilla, vahvistimilla, reaktoreilla tai virtaussoluilla, jotta prosessitarpeesi vastaisivat optimaalisesti. Digitaalisella värinäytöllä varmistetaan mahdollisuus esiasettaa sonikaatioajoja, automaattinen tietojen tallennus integroidulle SD-kortille, kaukosäädin ja monet muut ominaisuudet, korkein prosessinohjaus ja käyttäjäystävällisyys. Yhdessä kestävyyden ja raskaan kantavuuden kanssa Hielscherin ultraäänijärjestelmät ovat luotettava työhevonen tuotannossa. Β-glukaanien, kuten skitsofyllaanin, molekyylipainon vähentäminen vaatii voimakasta ultraääntä kohdennetun pilkkomisen ja lopullisen korkealaatuisen skitsofyllanin tuotteen saamiseksi, jota voidaan käyttää farmaseuttisiin sovelluksiin.

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuus Virtausnopeus Suositeltavat laitteet
1 - 500 ml 10 - 200 ml / min UP100H
10 - 2000 ml 20 - 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L 0.2 - 4 l / min UIP2000hdT
10 - 100 litraa 2 - 10 l / min UIP4000hdT
n.a 10 - 100 l / min UIP16000
n.a suuremmat klusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Olemme iloisia voidessamme keskustella prosessista kanssasi ja tarjota sinulle ultraäänijärjestelmä, joka täyttää vaatimuksesi!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraääni korkea leikkaus homogenisaattoreita käytetään laboratorio-, penkki-top, pilotti ja teollinen käsittely.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.



Kirjallisuus / Referenssit

Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Skitsofyllan – Sieni-β-glukaani

Schitsofyllan, joka tunnetaan myös nimellä sizofiran, SPG, sonifilaani, sizofilaani, on neutraali solunulkoinen polysakkaridi, jota tuottaa sienestä Skitsofyllum commune Fries, basidiomycetes-sienilaji. Skitsofyllaani on liukoinen beeta- D- glukaani, jonka tarkkaa vaikutusmekanismia ei ole vielä täysin selvitetty, mutta tällä erityisellä β-glukaanilla on immunomoduloivia ja kasvainvastaisia vaikutuksia. Vaikka sizofiraanin tarkkaa vaikutusmekanismia ei ole vielä täysin selvitetty, tämä aine näyttää stimuloivan immuunijärjestelmää lisäämällä sytokiinituotantoa, aktivoimalla makrofageja ja Langerhans- soluja ja parantamalla polymorfonukleaaristen leukosyyttien (PML) ja luonnollisten tappajasolujen (NK) aktiivisuutta. Sizofiran todettiin melko tehottomaksi mahasyöpää vastaan, mutta pidensi eloonjäämisaikaa pään ja kaulan alueen syöpää sairastavilla potilailla. Kohdunkaulan syövässä Sizofiran pitkitti eloonjäämistä ja ajan uusiutumista vaiheen II tapauksissa, mutta ei vaiheessa III, ja osoitti lisätehoa, kun se injektoidaan suoraan kasvainmassaan. Sonifilania käytetään biologisen vasteen muuntimena (BRM) sädehoidossa syövän hoitoon Japanissa. Se käynnistettiin kohdunkaulan syövän vuoksi Etelä-Koreassa vuonna 1998.


Korkean suorituskyvyn ultraäänet! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkki-top-yksiköiden yli täysteollinen ultraäänijärjestelmä.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.