અલ્ટ્રાસોનિક્સથી સંવર્ધિત ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન

• ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન (TPP) એ જૈવિક સામગ્રીમાંથી ઘટકો, દા.ત. લિપિડ્સ, ઉત્સેચકો, પોલિસેકેરાઇડ્સ અને અન્ય જૈવઅણુઓનું નિષ્કર્ષણ, પૃથક્કરણ અને શુદ્ધીકરણ કરવાની તકનીક છે.
• અલ્ટ્રાસોનિક્સની સહાયથી થતું ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન વધુ ઉપજ, સુધારેલી શુદ્ધતા અને અસાધારણ ઝડપ દ્વારા પરંપરાગત ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન કરતાં ચડિયાતું છે.
• અલ્ટ્રાસોનિક ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન નાના અને મોટા કદના જથ્થાઓ માટે લાગુ પાડી શકાય છે અને તેને સરળતાથી ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનના પાયે વિસ્તારી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન

ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન

ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન (TPP) એ જટિલ મિશ્રણોમાંથી ઉત્સેચકો, લિપિડ્સ, પોલિસેકેરાઇડ્સ વગેરે જેવા જૈવઅણુઓના પૃથક્કરણ, શુદ્ધીકરણ અને સાંદ્રીકરણ માટેની સરળ અને કાર્યક્ષમ એક-પગલાની પ્રક્રિયા છે.
TPP કરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં ક્ષાર (સામાન્ય રીતે એમોનિયમ સલ્ફેટ) અને કાર્બનિક દ્રાવક ક્રમશઃ ઉમેરવામાં આવે છે. મુખ્યત્વે વપરાતો કાર્બનિક દ્રાવક છે t-બ્યુટેનોલ/tert-બ્યુટેનોલ. પ્રોટીનને અવક્ષેપિત કરવા માટે એમોનિયમ સલ્ફેટ જેવા ક્ષારોનો ચોક્કસ સંતૃપ્તિ સ્તરે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ત્રણ અવસ્થાઓના સ્તરો બનાવવા અને લિપિડ્સ, ફિનોલિક સંયોજનો તથા કેટલાક ડિટર્જન્ટ્સ જેવા ઓછા અણુભારવાળા સંયોજનોને દૂર કરવા માટે t-બ્યુટેનોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકને ઉમેરવામાં આવે છે. કારણ કે t-બ્યુટેનોલનું ઉત્કલનબિંદુ ઊંચું છે, પરંતુ તે ઇથેનોલ અને મિથેનોલ કરતાં ઓછું જ્વલનશીલ છે, તેથી t-બ્યુટેનોલ TPP માટે પસંદગીનો દ્રાવક છે.
અશુદ્ધ નિષ્કર્ષની પ્રક્રિયા કર્યા પછી અને ઉપરનું પ્રવાહી નિતાર્યા પછી, મિશ્રણ ત્રણ અલગ અવસ્થાઓમાં વિભાજિત થાય છે: ઉપરની દ્રાવક (t-બ્યુટેનોલ) અવસ્થામાં અધ્રુવીય સંયોજનો હોય છે, જે આંતરપૃષ્ઠીય પ્રોટીન અવક્ષેપ દ્વારા નીચેની જલીય અવસ્થા (જેમાં ધ્રુવીય સંયોજનો હોય છે)થી અલગ પડે છે. ઇચ્છિત પ્રોટીનો પસંદગીપૂર્વક એક અવસ્થામાં અને અન્ય દૂષક પ્રોટીનો બીજી અવસ્થામાં વિભાજિત થાય છે. આના કારણે પ્રોટીનનું આંશિક શુદ્ધીકરણ અને સાંદ્રીકરણ થાય છે. નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા પ્રોટીનોના કોસ્મોટ્રોપિક, સૉલ્ટિંગ આઉટ, સમપરાસારી સહદ્રાવક અને ઓસ્મોલિટિક અવક્ષેપનનું સંયોજન છે.

અલ્ટ્રાસોનિક્સથી સંવર્ધિત ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન

સોનિકેશન TPP પ્રક્રિયાને નોંધપાત્ર રીતે તીવ્ર બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક્સની સહાયથી થતા ત્રિ-અવસ્થા વિભાજનનો જૈવઅણુઓના પૃથક્કરણ અને શુદ્ધીકરણ માટે સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વિવિધ પ્રકારના જૈવઅણુઓને ઓછા સમયમાં વધુ કાર્યક્ષમ રીતે અલગ કરવામાં આવ્યા છે. ઉદાહરણ તરીકે, વનસ્પતિઓમાંથી મળતા ઉત્સેચકો (દા.ત. બ્રોમેલેન, પેપેઇન, ઇન્વર્ટેઝ, પોલિફિનોલ ઓક્સિડેઝ અને ટ્રિપ્સિન અવરોધકો), પ્રાણીઓમાંથી મળતા ઉત્સેચકો (દા.ત. ટ્રિપ્સિન, α-કાઇમોટ્રિપ્સિન, કાઇમોસિન, પેપ્સિન અને લ્યુસિફેરેઝ) અને સૂક્ષ્મજીવોમાંથી મળતા ઉત્સેચકો (દા.ત. લાઇપેઝ, α-એમાઇલેઝ, α-ગેલેક્ટોસિડેઝ, સેરેશિયોપેપ્ટિડેઝ, સાયક્લોડેક્સ્ટ્રિન ગ્લાયકોસિલટ્રાન્સફરેઝ અને ફાઇબ્રિનોલિટિક ઉત્સેચકો)નું અલ્ટ્રાસોનિક TPP દ્વારા શુદ્ધીકરણ કરવામાં આવ્યું હતું. અલ્ટ્રાસોનિક ત્રિ-અવસ્થા વિભાજનનો વધારાનો લાભ વિવિધ ઉત્સેચકોની વધેલી સક્રિયતા છે, જેના પરિણામે દેખીતી રીતે વધુ ઉપજ (લગભગ 100% જેટલી વધુ) મળે છે, કારણ કે લક્ષિત ઉત્સેચક અથવા પ્રોટીન કાર્બનિક અને જલીય અવસ્થાઓ વચ્ચેના મધ્ય સ્તરમાં અવક્ષેપિત થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક ત્રિ-અવસ્થા વિભાજનનો અશુદ્ધ નમૂનાઓ સાથે અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરી શકાય છે અને તેને સરળતાથી મોટા પાયે વિસ્તારી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન (US-TPP)નાં ઉદાહરણો

એસ્ટાક્સેન્થિનના નિષ્કર્ષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક TPP

એસ્ટાક્સેન્થિન (AX)ના નિષ્કર્ષણ માટે Hielscher સોનિકેટર UP400S વડે TPP અને સોનિકેશનની સંયુક્ત પ્રક્રિયા માત્ર સરળ અને સહેલાઈથી લાગુ પાડી શકાય તેવી જ નથી, પરંતુ Paracoccus NBRC 101723ના બેક્ટેરિયલ જૈવભારથી AX અલગ કરવાની અત્યંત કાર્યક્ષમ તકનીક પણ છે. નિષ્કર્ષણનાં શ્રેષ્ઠ પરિણામો મેળવવા માટે સોનિકેશનના સંચાલન ચલોને શ્રેષ્ઠ બનાવી શકાય છે. કંપનવિસ્તાર, સમય, તાપમાન અને નિષ્કર્ષણ પાત્ર (કદ, આકાર) જેવા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાના પરિમાણો તથા જૈવભારના કણોનું કદ જૈવભારમાંથી AXના અલ્ટ્રાસોનિક મુક્તિકરણને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે. AXના ઝડપી અને કાર્યક્ષમ નિષ્કર્ષણ માટે ભીના જૈવભારનું અલ્ટ્રાસોનિકેશન સૂકા જૈવભારના અલ્ટ્રાસોનિક TPP કરતાં વધુ સારાં પરિણામો આપે છે. પરંપરાગત દ્રાવક નિષ્કર્ષણ કરતાં અલ્ટ્રાસોનિક TPPથી AXની પુનઃપ્રાપ્તિ 37% વધુ થાય છે. (જુઓ Chougle et al. 2013)

Andrographis paniculataમાંથી એન્ડ્રોગ્રાફોલાઇડના પૃથક્કરણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક TPP

એન્ડ્રોગ્રાફોલાઇડ એક લેબ્ડેન ડાઇટર્પેનોઇડ છે, જેની પ્રબળ સોજારોધી, એન્ટિઓક્સિડન્ટ, યકૃતરક્ષક, કેન્સરરોધી અને મધુપ્રમેહરોધી અસરોને કારણે તેને મૂલ્યવાન ગણવામાં આવે છે. તુલનાત્મક અભ્યાસો દર્શાવે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક TPPએ પરંપરાગત TPPની સરખામણીમાં એન્ડ્રોગ્રાફોલાઇડની ઉપજ વધારી હતી એટલું જ નહીં, પરંતુ તે એન્ટિઓક્સિડન્ટ સક્રિયતાને પણ સુધારે છે.

ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન માટે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા સોનિકેટર્સ

Hielscher Ultrasonics નિષ્કર્ષણ તેમજ અન્ય ઘણી પ્રક્રિયાઓ માટે ઉચ્ચ શક્તિવાળી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓની રચના અને ઉત્પાદનમાં નિષ્ણાત છે.
અમારી ઉત્પાદન શ્રેણીમાં નાના, શક્તિશાળી પ્રયોગશાળા સોનિકેટર્સ, મજબૂત બેન્ચ-ટોપ હોમોજેનાઇઝર્સ અને ઔદ્યોગિક ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રણાલીઓનો સમાવેશ થાય છે. વિવિધ સહાયક સાધનો તમારી પ્રક્રિયાની વિશિષ્ટ જરૂરિયાતો અનુસાર અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીને આદર્શ રીતે અનુકૂળ બનાવવાની સુવિધા આપે છે. તમામ Hielscher સોનિકેટર્સ સંપૂર્ણ ભાર હેઠળ 24/7 સંચાલન માટે બનાવવામાં આવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયામાં અમારો લાંબા સમયનો અનુભવ અમને અમારા ગ્રાહકોને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથેનાં તેમના પ્રથમ પરીક્ષણોથી માંડીને પ્રક્રિયાના શ્રેષ્ઠીકરણ અને ઔદ્યોગિક પાયે અમલીકરણનાં પગલાં સુધી સલાહ આપવાની ક્ષમતા આપે છે.
તમારી પ્રક્રિયા વિશે અમને જણાવવા માટે કૃપા કરીને નીચેનું ફોર્મ વાપરો! તમારી ઉપયોગપદ્ધતિ માટે સોનિકેશનની તકો અને ફાયદાઓ અંગે ભલામણો કરવામાં અને ચર્ચા કરવામાં અમને આનંદ થશે.

સાહિત્ય/સંદર્ભો

• Chougle, J.A: et al. (2013): અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતું ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન (UATPP): Paracoccus NBRC 101723માંથી એસ્ટાક્સેન્થિનના નિષ્કર્ષણ માટે વિકસાવવામાં આવેલી નવીન તકનીક. CSBE/SCGAB 2013 – વાર્ષિક પરિષદ University of Saskatchewan, Saskatoon, 7-10th July 2013.
• Ketnawa, S. et al (2017): ઉત્સેચકોના પૃથક્કરણ માટે અવસ્થા વિભાજન: એક વિહંગાવલોકન અને તાજેતરના ઉપયોગો. International Food Research Journal 24(1), 2017. 1–24.
• Varakumar, S. et al. (2017): ઉત્સેચકોની સહાયથી થતા ત્રિ-અવસ્થા વિભાજનનો ઉપયોગ કરીને આદુ (Zingiber officinale)ના પ્રકંદના પાઉડરમાંથી ઓલિયોરેઝિનનું સંવર્ધિત નિષ્કર્ષણ. Food Chemistry 216, 2017. 27–36.
• Yan J.-K. et al. (2018): Corbicula flumineaના પોલિસેકેરાઇડ્સના નિષ્કર્ષણ અને પૃથક્કરણ માટે ત્રિ-અવસ્થા વિભાજન સાથે અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહક્રિયા અને સંભવિત સંબંધિત ક્રિયાવિધિઓ. Ultrasonics Sonochemistry ખંડ 40, ભાગ A, 2018. 128–134.