अल्ट्रासाउंड द्वारा संवर्धित त्रि-चरणीय विभाजन

• त्रि-चरणीय विभाजन (TPP) जैविक सामग्री से लिपिड, एंज़ाइम, पॉलीसैकराइड और अन्य जैव-अणुओं जैसे घटकों के निष्कर्षण, पृथक्करण और शुद्धिकरण की एक तकनीक है।
• अल्ट्रासाउंड-सहायित त्रि-चरणीय विभाजन अधिक उपज, बेहतर शुद्धता और असाधारण गति के कारण पारंपरिक त्रि-चरणीय विभाजन से श्रेष्ठ है।
• अल्ट्रासोनिक त्रि-चरणीय विभाजन छोटी और बड़ी मात्राओं के लिए उपयुक्त है और इसे औद्योगिक उत्पादन के पैमाने तक आसानी से बढ़ाया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक त्रि-चरणीय विभाजन

त्रि-चरणीय विभाजन

त्रि-चरणीय विभाजन (TPP) जटिल मिश्रणों से एंज़ाइम, लिपिड, पॉलीसैकराइड आदि जैव-अणुओं के पृथक्करण, शुद्धिकरण और सांद्रण की एक सरल और कुशल एक-चरणीय प्रक्रिया है।
TPP में पर्याप्त मात्रा में लवण (आमतौर पर अमोनियम सल्फेट) और एक कार्बनिक विलायक (मुख्यतः t-ब्यूटेनॉल/tert-ब्यूटेनॉल) क्रमिक रूप से मिलाए जाते हैं। प्रोटीन को अवक्षेपित करने के लिए अमोनियम सल्फेट जैसे लवणों का उपयोग एक निश्चित संतृप्ति स्तर पर किया जाता है। तीन चरणों की परतें बनाने और लिपिड, फीनॉलिक यौगिकों तथा कुछ डिटर्जेंट जैसे कम आणविक भार वाले यौगिकों को हटाने के लिए t-ब्यूटेनॉल जैसा कार्बनिक विलायक मिलाया जाता है। चूँकि t-ब्यूटेनॉल का क्वथनांक ऊँचा होता है, लेकिन यह एथेनॉल और मेथेनॉल की तुलना में कम ज्वलनशील होता है, इसलिए t-ब्यूटेनॉल TPP के लिए पसंदीदा विलायक है।
अपरिष्कृत अर्क के उपचार और निस्तारण के बाद मिश्रण तीन स्पष्ट चरणों में अलग हो जाता है: ऊपरी विलायक (t-ब्यूटेनॉल) चरण में अध्रुवीय यौगिक होते हैं, जिन्हें एक अंतरापृष्ठीय प्रोटीन अवक्षेप निचले जलीय चरण (जिसमें ध्रुवीय यौगिक होते हैं) से अलग करता है। वांछित प्रोटीन चयनात्मक रूप से एक चरण में और अन्य संदूषक प्रोटीन दूसरे चरण में विभाजित होते हैं। इससे प्रोटीन का आंशिक शुद्धिकरण और सांद्रण होता है। निष्कर्षण प्रक्रिया में प्रोटीनों के कॉस्मोट्रॉपिक अवक्षेपण, लवण द्वारा अवक्षेपण, समपरासारी सह-विलायक द्वारा अवक्षेपण और ऑस्मोलाइटिक अवक्षेपण का संयोजन होता है।

अल्ट्रासाउंड द्वारा संवर्धित त्रि-चरणीय विभाजन

सोनिकेशन TPP प्रक्रिया को काफी तीव्र करता है। जैव-अणुओं के पृथक्करण और शुद्धिकरण के लिए अल्ट्रासाउंड-सहायित त्रि-चरणीय विभाजन का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। अनेक प्रकार के जैव-अणुओं को कम समय में अधिक कुशलता से पृथक किया गया है। उदाहरण के लिए, पौधों से प्राप्त एंज़ाइमों (जैसे ब्रोमेलैन, पपेन, इनवर्टेज़, पॉलीफीनॉल ऑक्सीडेज़ और ट्रिप्सिन अवरोधक), पशुओं से प्राप्त एंज़ाइमों (जैसे ट्रिप्सिन, α-काइमोट्रिप्सिन, काइमोसिन, पेप्सिन और लूसिफेरेज़) और सूक्ष्मजीवों से प्राप्त एंज़ाइमों (जैसे लाइपेज़, α-एमाइलेज़, α-गैलेक्टोसिडेज़, सेराटियोपेप्टिडेज़, साइक्लोडेक्सट्रिन ग्लाइकोसिलट्रांसफरेज़ और फाइब्रिनोलाइटिक एंज़ाइम) को अल्ट्रासोनिक TPP द्वारा शुद्ध किया गया। अल्ट्रासोनिक त्रि-चरणीय विभाजन का एक अतिरिक्त लाभ विभिन्न एंज़ाइमों की बढ़ी हुई सक्रियता है, जिसके परिणामस्वरूप आभासी रूप से अधिक उपज (लगभग 100% अधिक) मिलती है, क्योंकि लक्षित एंज़ाइम या प्रोटीन कार्बनिक और जलीय चरणों के बीच की मध्य परत में अवक्षेपित हो जाता है।
अल्ट्रासोनिक त्रि-चरणीय विभाजन का उपयोग अपरिष्कृत नमूनों के साथ प्रभावी ढंग से किया जा सकता है और इसका पैमाना आसानी से बढ़ाया जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक त्रि-चरणीय विभाजन (US-TPP) के उदाहरण

एस्टैक्सैंथिन के निष्कर्षण के लिए अल्ट्रासोनिक TPP

एस्टैक्सैंथिन (AX) के निष्कर्षण के लिए, Hielscher सोनिकेटर UP400S के साथ TPP और सोनिकेशन का संयुक्त उपचार न केवल सरल और आसानी से उपयोग योग्य है, बल्कि Paracoccus NBRC 101723 के जीवाणु बायोमास से AX को पृथक करने की एक अत्यंत कुशल तकनीक भी है। सर्वोत्तम निष्कर्षण परिणाम प्राप्त करने के लिए सोनिकेशन के परिचालन चरों को अनुकूलित किया जा सकता है। आयाम, समय, तापमान और निष्कर्षण पात्र (आकार, आकृति) जैसे अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण मापदंड तथा बायोमास के कणों का आकार, बायोमास से AX के अल्ट्रासोनिक मुक्तिकरण को काफी प्रभावित करते हैं। AX के तेज़ और कुशल निष्कर्षण के लिए, गीले बायोमास का अल्ट्रासोनिक उपचार सूखे बायोमास के अल्ट्रासोनिक TPP की तुलना में बेहतर परिणाम देता है। अल्ट्रासोनिक TPP से पारंपरिक विलायक निष्कर्षण की तुलना में AX की पुनर्प्राप्ति 37% अधिक होती है। (तुलना करें: Chougle et al. 2013)

Andrographis paniculata से एंड्रोग्राफोलाइड के पृथक्करण के लिए अल्ट्रासोनिक TPP

एंड्रोग्राफोलाइड एक लैब्डेन डाइटरपेनॉइड है, जिसे इसके प्रबल सूजनरोधी, एंटीऑक्सीडेंट, यकृत-संरक्षी, कैंसररोधी और मधुमेहरोधी प्रभावों के लिए महत्त्व दिया जाता है। तुलनात्मक अध्ययनों से पता चलता है कि अल्ट्रासोनिक TPP ने न केवल एंड्रोग्राफोलाइड की उपज बढ़ाई, बल्कि यह पारंपरिक TPP की तुलना में एंटीऑक्सीडेंट सक्रियता में भी सुधार करता है।

त्रि-चरणीय विभाजन के लिए उच्च-प्रदर्शन सोनिकेटर

Hielscher Ultrasonics निष्कर्षण तथा कई अन्य प्रक्रियाओं के लिए उच्च-शक्ति अल्ट्रासोनिक प्रणालियों के डिज़ाइन और निर्माण में विशेषज्ञ है।
हमारी उत्पाद शृंखला में छोटे, शक्तिशाली प्रयोगशाला सोनिकेटर, मज़बूत बेंच-टॉप होमोजेनाइज़र और औद्योगिक उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड प्रणालियाँ शामिल हैं। विविध सहायक उपकरण आपकी विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार अल्ट्रासोनिक प्रणाली को आदर्श रूप से अनुकूलित करने की सुविधा देते हैं। सभी Hielscher सोनिकेटर पूर्ण भार पर 24/7 संचालन के लिए बनाए गए हैं।
अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण में हमारा दीर्घकालिक अनुभव हमें अपने ग्राहकों को अल्ट्रासाउंड के साथ उनके शुरुआती परीक्षणों से लेकर प्रक्रिया अनुकूलन और औद्योगिक पैमाने पर कार्यान्वयन के चरणों तक परामर्श देने में सक्षम बनाता है।
कृपया अपनी प्रक्रिया के बारे में हमें बताने के लिए नीचे दिए गए फ़ॉर्म का उपयोग करें! हमें आपके अनुप्रयोग के लिए सोनिकेशन संबंधी सुझाव देने और इसके अवसरों तथा लाभों पर चर्चा करने में खुशी होगी।

साहित्य/संदर्भ

• Chougle, J.A: et al. (2013): अल्ट्रासाउंड-सहायित त्रि-चरणीय विभाजन (UATPP): Paracoccus NBRC 101723 से एस्टैक्सैंथिन के निष्कर्षण के लिए विकसित एक नवीन तकनीक। CSBE/SCGAB 2013 – वार्षिक सम्मेलन University of Saskatchewan, Saskatoon, 7–10th July 2013.
• Ketnawa, S. et al (2017): एंज़ाइम पृथक्करण के लिए चरणीय विभाजन: एक अवलोकन और हाल के अनुप्रयोग। International Food Research Journal 24(1), 2017. 1–24.
• Varakumar, S. et al. (2017): एंज़ाइम-सहायित त्रि-चरणीय विभाजन का उपयोग करके अदरक (Zingiber officinale) के प्रकंद चूर्ण से ओलियोरेज़िन का संवर्धित निष्कर्षण। Food Chemistry 216, 2017. 27–36.
• Yan J.-K. et al. (2018): Corbicula fluminea पॉलीसैकराइडों के निष्कर्षण और पृथक्करण के लिए त्रि-चरणीय विभाजन के साथ अल्ट्रासाउंड का सहक्रियात्मक उपयोग और संभावित संबंधित क्रियाविधियाँ। Ultrasonics Sonochemistry खंड 40, भाग A, 2018. 128–134.