अल्ट्रासोनिक रूप से बढ़ाया तीन-चरण विभाजन
- तीन-चरण विभाजन (टीपीपी) जैविक सामग्री से घटकों, जैसे लिपिड, एंजाइम, पॉलीसेकेराइड और अन्य बायोमोलेक्यूल्स को निकालने, अलग करने और शुद्ध करने की एक तकनीक है।
- अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त तीन-चरण विभाजन उच्च उपज, बेहतर शुद्धता और असाधारण गति से पारंपरिक तीन-चरण विभाजन को उत्कृष्ट बनाता है।
- अल्ट्रासोनिक तीन-चरण विभाजन छोटे और बड़े संस्करणों के लिए लागू होता है और इसे आसानी से औद्योगिक उत्पादन तक बढ़ाया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिक तीन-चरण पार्टिटोनिंग
तीन-चरण विभाजन
तीन-चरण विभाजन (टीपीपी) जटिल मिश्रण से एंजाइम, लिपिड, पॉलीसेकेराइड आदि जैसे बायोमोलेक्यूल्स के पृथक्करण, शुद्धिकरण और एकाग्रता के लिए एक सरल और कुशल एक-चरणीय प्रक्रिया है।
टीपीपी पर्याप्त मात्रा में नमक (आमतौर पर अमोनियम सल्फेट) और एक कार्बनिक विलायक (मुख्य रूप से टन-बुटानॉल/टर्ट-बुटानॉल)। अमोनियम सल्फेट जैसे लवण का उपयोग प्रोटीन को अवक्षेपित करने के लिए एक निश्चित संतृप्ति पर किया जाता है। एक कार्बनिक विलायक जैसे टन-ब्यूटेनॉल को तीन-चरण परतों को बनाने और लिपिड, फेनोलिक्स और कुछ डिटर्जेंट जैसे कम आणविक भार यौगिकों को हटाने के लिए जोड़ा जाता है। क्योंकि टन-ब्यूटेनॉल में एक उच्च क्वथनांक होता है, लेकिन इथेनॉल और मेथनॉल की तुलना में कम ज्वलनशील होता है, टन-बुटेनॉल टीपीपी के लिए पसंदीदा विलायक है।
कच्चे अर्क और निस्तारण के उपचार के बाद, मिश्रण तीन अलग-अलग चरणों में अलग हो जाता है: ऊपरी विलायक (टन-ब्यूटेनॉल) चरण में गैर-ध्रुवीय यौगिक होते हैं, जो एक इंटरफेसियल प्रोटीन अवक्षेप द्वारा निचले जलीय चरण (ध्रुवीय यौगिकों से युक्त) से अलग होते हैं। वांछित प्रोटीन को चुनिंदा रूप से एक चरण में विभाजित किया जाता है और अन्य दूषित प्रोटीन को दूसरे चरण में। यह प्रोटीन की आंशिक शुद्धि और एकाग्रता का कारण बनता है। निष्कर्षण प्रक्रिया कोस्मोट्रोपिक, नमकीन बाहर, आइसोटोनिक विलायक और प्रोटीन के ऑस्मोलिटिक वर्षा का एक समामेलन है।
अल्ट्रासोनिक रूप से बढ़ाया तीन-चरण विभाजन
सोनिकेशन टीपीपी प्रक्रिया को काफी तेज करता है। अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त तीन-चरण विभाजन सफलतापूर्वक बायोमोलेक्यूल्स के पृथक्करण और शुद्धि के लिए लागू किया जाता है। बायोमोएलक्यूल्स की एक विस्तृत श्रृंखला को कम समय में अधिक कुशलता से अलग किया गया है। उदाहरण के लिए, पौधों से एंजाइम (जैसे ब्रोमेलैन, पपैन, इनवर्टेज, पॉलीफेनोल ऑक्सीडेज और ट्रिप्सिन इनहिबिटर), जानवरों (जैसे ट्रिप्सिन, α-काइमोट्रिप्सिन, काइमोसिन, पेप्सिन और लूसिफ़ेरेज़) और रोगाणुओं (जैसे लाइपेस, α-एमाइलेज, α-गैलेक्टोसिडेज़, सेरेटियोपेप्टिडेज़, साइक्लोडेक्सट्रिन ग्लाइकोसिलट्रांसफेरेज़, और फाइब्रिनोलिटिक एंजाइम) अल्ट्रासोनिक टीपीपी के माध्यम से शुद्ध किए गए थे। अल्ट्रासोनिक थ्री-फेज पार्टीशनिंग का एक अतिरिक्त लाभ विभिन्न एंजाइमों की बढ़ी हुई गतिविधि है, जिसके परिणामस्वरूप स्पष्ट उच्च पैदावार (लगभग 100%) होती है क्योंकि लक्षित एंजाइम या प्रोटीन कार्बनिक और जलीय चरणों के बीच मध्य परत में बाहर निकलता है।
अल्ट्रासोनिक तीन-चरण विभाजन कच्चे नमूनों के साथ प्रभावी ढंग से इस्तेमाल किया जा सकता है और आसानी से बढ़ाया जा सकता है।
सोनिकेशन तीन-चरण विभाजन में काफी सुधार करता है और इसके परिणामस्वरूप बहुत कम प्रक्रिया समय में उच्च उपज और शुद्धता होती है।
- अधिक उपज
- तेजी से वसूली
- उच्च शुद्धता
- समय बचाने वाला
- सस्ता
- चलाने में आसान
- पर्यावरण के अनुकूल
- प्रयोगशाला और उद्योग के लिए
अल्ट्रासोनिक तीन-चरण विभाजन (यूएस-टीपीपी) के लिए उदाहरण
Astaxanthin के निष्कर्षण के लिए अल्ट्रासोनिक TPP
Astaxanthin (AX) के निष्कर्षण के लिए, Hielscher sonicator UP400S के साथ TPP और sonication के संयुक्त उपचार न केवल सरल ans आसानी से लागू है, बल्कि Paracoccus NBRC 101723 के जीवाणु बायोमास से AX को अलग करने के लिए बहुत ही कुशल तकनीक है। इष्टतम निष्कर्षण परिणाम प्राप्त करने के लिए सोनिकेशन के ऑपरेटिंग चर को अनुकूलित किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण पैरामीटर आयाम, समय, तापमान और निष्कर्षण पोत (आकार, आकार) के साथ-साथ बायोमास के कण आकार के रूप में, बायोमास से एएक्स की अल्ट्रासोनिक रिलीज को काफी प्रभावित करते हैं। गीले बायोमास का अल्ट्रासोनिकेशन कुल्हाड़ी के तेजी से और कुशल निष्कर्षण के लिए सूखे बायोमास के अल्ट्रासोनिक टीपीपी की तुलना में बेहतर परिणाम देता है। अल्ट्रासोनिक टीपीपी के परिणामस्वरूप पारंपरिक विलायक निष्कर्षण की तुलना में 37% अधिक एएक्स रिकवरी होती है। (cf. Chougle et al. 2013)
Andrographis paniculata से andrographolide की जुदाई के लिए अल्ट्रासोनिक TPP
एंड्रोग्राफोलाइड एक लैबडेन डाइटरपेनॉइड है, जो इसके उच्च विरोधी भड़काऊ, एंटीऑक्सिडेंट, हेपेटोप्रोटेक्टिव, एंटी-कार्सिनोजेनिक और मधुमेह विरोधी प्रभावों के लिए मूल्यवान है। तुलनात्मक अध्ययनों से पता चलता है कि अल्ट्रासोनिक टीपीपी ने न केवल एंड्रोग्राफोलाइड की उपज में वृद्धि की बल्कि पारंपरिक टीपीपी की तुलना में एंटीऑक्सीडेटिव गतिविधि में भी सुधार किया।
तीन-चरण विभाजन के लिए उच्च प्रदर्शन वाले सोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics निष्कर्षण के साथ-साथ कई अन्य प्रक्रियाओं के लिए उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक सिस्टम के डिजाइन और निर्माण पर विशिष्ट है।
हमारे उत्पाद श्रृंखला में छोटे, शक्तिशाली लैब सोनिकेटर, मजबूत बेंच-टॉप होमोजेनाइज़र और औद्योगिक उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड सिस्टम शामिल हैं। कई गुना सामान आपकी विशिष्ट प्रक्रिया आवश्यकताओं के लिए अल्ट्रासोनिक प्रणाली के आदर्श अनुकूलन की अनुमति देते हैं। सभी Hielscher sonicators पूर्ण भार के तहत 24/7 ऑपरेशन के लिए बनाए गए हैं।
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अल्ट्रासोनिक homogenizer UP400ST तीन-चरण विभाजन की गहनता के लिए
साहित्य/संदर्भ
- चौगल, जेए: एट अल (2013): अल्ट्रासाउंड ने तीन चरण विभाजन (यूएटीपीपी) की सहायता की: पैराकोकस एनबीआरसी 101723 से एस्टैक्सैन्थिन के निष्कर्षण के लिए विकसित एक उपन्यास तकनीक। सीएसबीई/एससीजीएबी 2013 – वार्षिक सम्मेलन सस्केचेवान विश्वविद्यालय, सास्काटून, 7-10 जुलाई 2013।
- केटनावा, एस एट अल (2017): एंजाइम पृथक्करण के लिए चरण विभाजन: एक सिंहावलोकन और हाल के अनुप्रयोग। अंतर्राष्ट्रीय खाद्य अनुसंधान जर्नल 24 (1), 2017। 1-24.
- वरकुमार, एस. एट अल (2017): एंजाइम-असिस्टेड थ्री फेज पार्टीशनिंग का उपयोग करके अदरक (जिंजीबर ऑफ़िसिनेल) राइजोम पाउडर से ओलियोरेसिन का उन्नत निष्कर्षण। खाद्य रसायन विज्ञान 216, 2017। 27–36.
- यान जे.-के. एट अल (2018): अल्ट्रासाउंड ने कॉर्बिकुला फ्लुमिना पॉलीसेकेराइड के निष्कर्षण और पृथक्करण और संभावित प्रासंगिक तंत्र के लिए तीन-चरण विभाजन के साथ तालमेल किया। अल्ट्रासोनिक्स सोनोकेमिस्ट्री वॉल्यूम 40, भाग ए, 2018। 128-134.
जानने के योग्य तथ्य
तीन-चरण विभाजन (टीपीपी)
टीपीपी एक बायोसेपरेशन तकनीक है, जो ध्रुवीय घटकों, प्रोटीन और हाइड्रोफोबिक घटकों के तीन चरणों में पानी, अमोनियम सल्फेट और टी-ब्यूटेनॉल के विभाजन पर आधारित है।
कई गुना महत्वपूर्ण चिकित्सीय और औद्योगिक एंजाइम (जैसे α-गैलेक्टोसिडेज़, α-एमाइलेज अवरोधक, और प्रोटीज़) और प्राकृतिक यौगिकों (जैसे कि फोर्स्कोलिन और एंड्रोग्राफोलाइड) को तीन चरण विभाजन द्वारा शुद्ध किया जाता है। जबकि पिगमेंट, लिपिड और एंजाइम इनहिबिटर ऊपरी विलायक चरण में जमा होते हैं, जो निचले जलीय चरण से अलग होता है, जहां सैकराइड जैसे ध्रुवीय घटक जमा होते हैं, एक मध्यवर्ती प्रोटीन अवक्षेपित परत द्वारा। क्योंकि टन-बुटानॉल टीपीपी-अवक्षेपित प्रोटीन को बांधता है, जो प्रोटीन-टी-ब्यूटेनॉल कोप्रेसिपिटेट के रूप में होता है, यह कार्बनिक और जलीय परत के बीच तैरता है और इसे आसानी से अलग और शुद्ध किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, बायोमोलेक्यूल्स को इंटरफेज़ पर शुद्ध रूप में बरामद किया जाता है, जबकि दूषित पदार्थ ज्यादातर विभाजन करते हैं टन-बुटेनॉल (शीर्ष चरण) और जलीय चरण (नीचे चरण)।
एस्टैक्सैन्थिन
Astaxanthin (3, 3'-dihydroxy-ß, ß-carotene 4, 4'-dione) एक कीटो-कैरोटीनॉयड है जो टेरपेन के वर्ग से संबंधित है। टेट्राटरपेनॉइड के रूप में यह पांच कार्बन अग्रदूतों, आइसोपेंटेनिल डिफॉस्फेट और डाइमिथाइललील डिफॉस्फेट से बनाया गया है। Astaxanthin एक पीला-नारंगी पौधा पिगमेंट है और इसलिए इसे ज़ैंथोफिल के रूप में वर्गीकृत किया गया है। Astaxanthin मुख्य रूप से माइक्रोएल्गे, खमीर, साल्मोनोइड्स, ट्राउट, क्रिल, झींगा, क्रेफ़िश और क्रस्टेशियंस में पाया जाता है। एक अत्यधिक शक्तिशाली मुक्त कट्टरपंथी मेहतर, त्वचा रक्षक, एंटीकार्सिनोजेनिक और प्रतिरक्षा प्रणाली के बढ़ाने के रूप में, एस्टैक्सैन्थिन का उपयोग पूरक के रूप में और खाद्य पदार्थों, फार्मास्यूटिकल्स और सौंदर्य प्रसाधनों में योजक के रूप में किया जाता है। अल्ट्रासोनिक टीपीपी प्राकृतिक स्रोतों से एस्टैक्सैन्थिन के निष्कर्षण और पृथक्करण प्रक्रिया में सुधार करता है और इसके किफायती उत्पादन को औद्योगिक स्तर पर लागू करता है।
UIP1000hdT – 1kW औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटर