חלוקה תלת פאזית משופרת אולטרה-סאונד

• חלוקה תלת פאזית (TPP) היא טכניקה לחילוץ, הפרדה וטיהור של רכיבים, כגון שומנים, אנזימים, רב-סוכרים וביומולקולות אחרות, מחומר ביולוגי.
• חלוקה תלת פאזית בסיוע אולטרסאונד מצטיינת בחלוקה תלת פאזית קונבנציונלית על ידי תפוקה גבוהה יותר, טוהר משופר ומהירות יוצאת דופן.
• מחיצות תלת פאזיות אולטראסוניות ישימות לנפחים קטנים וגדולים וניתן לשנות את קנה המידה שלהן בקלות לייצור תעשייתי.

חלקיקים תלת פאזיים אולטראסוניים

חלוקה תלת פאזית

חלוקה תלת פאזית (TPP) היא תהליך חד שלבי פשוט ויעיל להפרדה, טיהור וריכוז של ביומולקולות כגון אנזימים, שומנים, פוליסכרידים וכו 'מתערובות מורכבות.
TPP מבוצע על ידי הוספה רציפה של כמות מספקת של מלח (בדרך כלל אמוניום סולפט) וממס אורגני (בעיקר t-בוטאנול/טרט-בוטאנול). מלחים כגון אמוניום סולפט משמשים ברוויה מסוימת כדי לזרז את החלבון. ממס אורגני כגון t-בוטנול מתווסף ליצירת שכבות תלת פאזיות ולהסרת תרכובות בעלות משקל מולקולרי נמוך כגון שומנים, פנולים וכמה דטרגנטים. מאז t-לבוטנול נקודת רתיחה גבוהה, אך פחות דליקה מאתנול ומתנול, t- בוטנול הוא הממס המועדף עבור TPP.
לאחר הטיפול בתמצית הגולמית ובדקלציה, התערובת מתפצלת לשלושה שלבים נפרדים: הממס העליון (t- בוטאנול) פאזה מכילה תרכובות לא קוטביות, המופרדות מהפאזה המימית התחתונה (המכילה תרכובות קוטביות) על ידי משקע חלבון בין-פנים. החלבונים הרצויים מחולקים באופן סלקטיבי לשלב אחד וחלבונים מזהמים אחרים לשלב השני. זה גורם לטיהור חלקי וריכוז של החלבון. תהליך המיצוי הוא מיזוג של קוסמוטרופי, המלחה, ממס איזוטוני ומשקעים אוסמוליטיים של חלבונים.

חלוקה תלת פאזית משופרת אולטרה-סאונד

סוניקציה מעצימה את תהליך ה-TPP באופן משמעותי. חלוקה תלת פאזית בסיוע אולטרה-סאונד מיושמת בהצלחה להפרדה וטיהור של ביומולקולות. מגוון רחב של ביומולקולים בודדו ביעילות רבה יותר בזמן קצר יותר. לדוגמה, אנזימים מצמחים (למשל ברומליין, פפאין, אינוורטאז, פוליפנול אוקסידאז ומעכבי טריפסין), בעלי חיים (למשל טריפסין, α-כימוטריפסין, כימוסין, פפסין ולוציפראז) ומיקרובים (למשל ליפאז, α-עמילאז, α-גלקטוזידאז, סראטיופפטידאז, ציקלודקסטרין גליקוזילטרנספראז ואנזימים פיברינוליטיים) טוהרו באמצעות TPP על-קולי. יתרון נוסף של החלוקה התלת-פאזית העל-קולית הוא הפעילות המוגברת של אנזימים שונים, וכתוצאה מכך תפוקות גבוהות יותר לכאורה (בכ-100%) מכיוון שהאנזים או החלבון הממוקד מזרז החוצה את השכבה האמצעית בין הפאזה האורגנית לשלב המימי.
ניתן להשתמש בחלוקה תלת פאזית על-קולית ביעילות עם דגימות גסות וניתן להגדיל אותה בקלות.

דוגמאות לחלוקה תלת פאזית על-קולית (US-TPP)

TPP קולי להפקת אסטקסנטין

עבור מיצוי של אסטקסנטין (AX), הטיפול המשולב של TPP וסוניקציה עם הסוניקטור Hielscher UP400S הוא לא רק פשוט ויישום בקלות, אלא גם טכניקה יעילה מאוד לבודד AX מן הביומסה החיידקית של Paracoccus NBRC 101723. משתני ההפעלה של סוניקציה יכולים להיות אופטימליים כדי לקבל תוצאות מיצוי אופטימליות. פרמטרים עיבוד קולי auch כמו משרעת, זמן, טמפרטורה וכלי חילוץ (גודל, צורה), כמו גם את גודל החלקיקים של ביומסה, להשפיע על שחרור קולי של AX מן הביומסה באופן משמעותי. Ultrasonication של ביומסה רטובה נותן תוצאות טובות יותר מאשר TPP קולי של ביומסה מיובשת עבור מיצוי מהיר ויעיל של AX. ה-TPP העל-קולי מביא להתאוששות AX גבוהה ב-37% בהשוואה למיצוי הממס הקונבנציונלי. (ראה: Chougle et al. 2013)

TPP קולי להפרדת אנדרוגרפוליד מ Andrographis paniculata

Andrographolide הוא diterpenoid labdane, אשר מוערך עבור אנטי דלקתיות גבוהה, נוגדי חמצון, hepatoprotective, אנטי מסרטנים ואנטי סוכרת שלה. מחקרים השוואתיים מראים כי TPP קולי לא רק הגדיל את התשואה של אנדרוגרפוליד, אלא גם משפר את הפעילות נוגדת החמצון בהשוואה ל- TPP קונבנציונאלי.

סוניקטורים בעלי ביצועים גבוהים לחלוקה תלת פאזית

Hielscher Ultrasonics מתמחה בתכנון וייצור של מערכות קוליות כוח גבוה עבור חילוץ, כמו גם תהליכים רבים אחרים.
מגוון המוצרים שלנו מכסה סוניק מעבדה קטן וחזק, הומוגנייזרים חזקים ומערכות אולטרסאונד תעשייתיות בעלות ביצועים גבוהים. אביזרי הסעפת מאפשרים התאמה אידיאלית של המערכת העל-קולית לדרישות התהליך הספציפיות שלך. כל הסוניקטורים של Hielscher בנויים לפעולה 24/7 תחת עומס מלא.
הניסיון רב השנים שלנו בעיבוד קולי מאפשר לנו להתייעץ עם לקוחותינו החל מהבדיקות הראשונות שלהם עם אולטרסאונד דרך השלבים של אופטימיזציה של תהליכים ויישום בקנה מידה תעשייתי.
אנא השתמש בטופס למטה כדי לספר לנו על התהליך שלך! אנו שמחים להמליץ לדון בהזדמנויות וביתרונות של סוניקציה עבור היישום שלך.

ספרות/מקורות

• Chougle, J.A: et al. (2013): אולטרסאונד בסיוע חלוקה תלת פאזית (UATPP): טכניקה חדשנית שפותחה עבור מיצוי של אסטקסנטין מ Paracoccus NBRC 101723. CSBE/SCGAB 2013 – הכנס השנתי אוניברסיטת ססקצ'ואן, ססקטון, 7-10 ביולי 2013.
• Ketnawa, S. et al (2017): חלוקת פאזה להפרדת אנזימים: סקירה כללית ויישומים אחרונים. כתב העת הבינלאומי לחקר המזון 24 (1), 2017. 1-24.
• Varakumar, S. et al. (2017): מיצוי משופר של oleoresin מ זנגביל (Zingiber officinale) אבקת קנה שורש באמצעות אנזים בעזרת חלוקה תלת פאזית. כימיה של מזון 216, 2017. 27–36.
• יאן י.-ק. et al. (2018): אולטרסאונד סינרגיה עם חלוקה תלת פאזית למיצוי והפרדה של פוליסכרידים Corbicula fluminea ומנגנונים רלוונטיים אפשריים. אולטרסאונד סונוכימיה כרך 40, חלק א, 2018. 128-134.