Ultrahanggal továbbfejlesztett háromfázisú particionálás
- A háromfázisú particionálás (TPP) olyan technika, amellyel komponenseket, pl. lipideket, enzimeket, poliszacharidokat és más biomolekulákat vonnak ki, választanak el és tisztítanak meg biológiai anyagból.
- Az ultrahanggal segített háromfázisú particionálás kiemelkedik a hagyományos háromfázisú particionálás nagyobb hozammal, jobb tisztasággal és kivételes sebességgel.
- Az ultrahangos háromfázisú particionálás kis és nagy mennyiségekre alkalmazható, és könnyen méretezhető az ipari termeléshez.
Ultrahangos háromfázisú partitoning
Háromfázisú particionálás
A háromfázisú particionálás (TPP) egy egyszerű és hatékony, egylépéses eljárás biomolekulák, például enzimek, lipidek, poliszacharidok stb. komplex keverékekből történő elválasztására, tisztítására és koncentrációjára.
A TPP-t elegendő mennyiségű só (jellemzően ammónium-szulfát) és szerves oldószer (főként t-butanol/tert-butanol). A sókat, például az ammónium-szulfátot bizonyos telítettségben használják a fehérje kicsapódására. Szerves oldószer, mint például t-butanolt adnak hozzá, hogy háromfázisú rétegeket képezzenek, és eltávolítsák az alacsony molekulatömegű vegyületeket, például lipideket, fenolokat és egyes mosószereket. Óta t-a butanol forráspontja magas, de kevésbé tűzveszélyes, mint az etanol és a metanol, t-butanol az előnyben részesített oldószer a TPP számára.
A nyers extraktum kezelése és a dekantálás után a keverék három különböző fázisra bomlik: a felső oldószer (t-butanol) fázis nem poláris vegyületeket tartalmaz, amelyeket határfelületi fehérje csapadék választ el az alsó vizes fázistól (poláris vegyületeket tartalmaz). A kívánt fehérjék szelektíven particionálódnak az egyik fázisba, a többi szennyező fehérje pedig a másik fázisba. Ez a fehérje részleges tisztítását és koncentrációját okozza. Az extrakciós folyamat a fehérjék kosmotropikus, sózó, izotóniás kooldószeres és ozmolitikus kicsapódásának összeolvadása.
Ultrahanggal továbbfejlesztett háromfázisú particionálás
A szonikálás jelentősen fokozza a TPP folyamatot. Az ultrahanggal segített háromfázisú particionálás sikeresen alkalmazható a biomolekulák elválasztására és tisztítására. A biomoelculák széles körét hatékonyabban izolálták rövidebb idő alatt. Például növényekből (pl. bromelain, papain, invertáz, polifenol-oxidáz és tripszin inhibitorok), állatokból (pl. tripszin, α-kimotripszin, kimozin, pepszin és luciferáz) és mikrobákból (pl. lipáz, α-amiláz, α-galaktozidáz, szerratiopeptidáz, ciklodextrin glikoziltranszferáz és fibrinolitikus enzimek) származó enzimeket ultrahangos TPP-vel tisztítottunk. Az ultrahangos háromfázisú particionálás további előnye a különböző enzimek fokozott aktivitása, ami látszólagos magasabb hozamot eredményez (kb. 100%), mivel a célzott enzim vagy fehérje kicsapódik a középső rétegben a szerves és vizes fázisok között.
Az ultrahangos háromfázisú particionálás hatékonyan használható nyers mintákkal, és könnyen méretezhető.
A szonikálás jelentősen javítja a háromfázisú megoszlást, és nagyobb hozamot és tisztaságot eredményez drasztikusan rövidebb folyamatidő alatt.
- Nagyobb hozam
- gyors helyreállítás
- nagy tisztaság
- Időmegtakarítás
- Olcsó
- könnyen kezelhető
- környezetbarát
- Laboratórium és ipar számára
Példák ultrahangos háromfázisú particionálásra (US-TPP)
Ultrahangos TPP az asztaxantin extrahálásához
Az asztaxantin (AX) extrakciójához a TPP kombinált kezelése és az ultrahangos kezelés a Hielscher szonikátorral UP400S nemcsak egyszerű és könnyen alkalmazható, hanem nagyon hatékony technika az AX izolálására a Paracoccus NBRC 101723 bakteriális biomasszájából. Az ultrahangos kezelés működési változói optimalizálhatók az optimális extrakciós eredmények elérése érdekében. Az ultrahangos feldolgozási paraméterek auch amplitúdóként, időként, hőmérsékletként és extrakciós edényként (méret, alak), valamint a biomassza részecskemérete jelentősen befolyásolja az AX biomasszából történő ultrahangos felszabadulását. A nedves biomassza ultrahangos kezelése jobb eredményeket ad, mint a szárított biomassza ultrahangos TPP-je az AX gyors és hatékony kivonásához. Az ultrahangos TPP 37% -kal magasabb AX visszanyerést eredményez, mint a hagyományos oldószeres extrakció. (vö. Chougle et al. 2013)
Ultrahangos TPP az andrographolid elválasztására az Andrographis paniculata-tól
Az andrographolid egy labdane diterpenoid, amelyet magas gyulladáscsökkentő, antioxidáns, hepatoprotektív, rákkeltő és antidiabetikus hatásai miatt értékelnek. Az összehasonlító vizsgálatok azt mutatják, hogy az ultrahangos TPP nemcsak növelte az andrographolid hozamát, hanem javítja az antioxidáns aktivitást a hagyományos TPP-hez képest.
Nagy teljesítményű szonikátorok háromfázisú particionáláshoz
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos rendszerek tervezésére és gyártására specializálódott az extrakcióhoz, valamint sok más folyamathoz.
Termékválasztékunk kicsi, erőteljes laboratóriumi szonikátort, robusztus asztali homogenizátorokat és ipari nagy teljesítményű ultrahangrendszereket tartalmaz. Az elosztó tartozékok lehetővé teszik az ultrahangos rendszer ideális adaptálását az Ön egyedi folyamatkövetelményeihez. Minden Hielscher szonikátor 24/7 működésre épül teljes terhelés alatt.
Az ultrahangos feldolgozásban szerzett hosszú távú tapasztalatunk lehetővé teszi számunkra, hogy konzultáljunk ügyfeleinkkel az első ultrahangvizsgálatoktól kezdve a folyamat optimalizálásának és ipari méretű megvalósításának lépésein keresztül.
Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy elmondja nekünk a folyamatot! Örömmel ajánljuk megvitatni az ultrahangos kezelés lehetőségeit és előnyeit az Ön alkalmazásához.
Ultrahangos homogenizátor UP400ST a háromfázisú particionálás fokozására
Irodalom/Hivatkozások
- Chougle, JA: et al. (2013): Ultrahanggal segített háromfázisú particionálás (UATPP): Új technika, amelyet az asztaxantin kivonására fejlesztettek ki a Paracoccus NBRC 101723-ből. CSBE/SCGAB 2013 – Éves konferencia Saskatchewani Egyetem, Saskatoon, 2013. július 7-10.
- Ketnawa, S. et al (2017): Fázismegoszlás enzimelválasztáshoz: áttekintés és legújabb alkalmazások. International Food Research Journal 24(1), 2017. 1-24.
- Varakumar, S. et al. (2017): Az oleorezin fokozott extrakciója gyömbérből (Zingiber officinale) rizómaporból enzimmel segített háromfázisú particionálással. Élelmiszerkémia 216, 2017. 27–36.
- Yan J.-K. et al. (2018): Ultrahang szinergizálva háromfázisú particionálással a Corbicula fluminea poliszacharidok extrakciójához és elválasztásához és a lehetséges releváns mechanizmusokhoz. Ultrahangos Sonochemistry Vol. 40, A rész, 2018. 128-134.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Háromfázisú particionálás (TPP)
A TPP egy bioszeparációs technika, amely a poláris összetevők, fehérjék és hidrofób összetevők három fázisban történő megoszlásán alapul, amely vízből, ammónium-szulfátból és t-butanolból áll.
Számos fontos terápiás és ipari enzimet (pl. α-galaktocidáz, α-amiláz inhibitorok és proteáz) és természetes vegyületeket (pl. diterpének, mint a forskolin és az andrographolid) háromfázisú particionálással tisztítanak. Míg a pigmentek, lipidek és enzimgátlók felhalmozódnak a felső oldószerfázisban, amelyet elválasztanak az alsó vizes fázistól, ahol a poláris komponensek, például a szacharidok felhalmozódnak egy közbenső fehérje kicsapódott réteggel. Óta t-A butanol megköti a TPP-t kicsapott fehérjéket, amelyek fehérje-t-butanol koprecipitátumként fordulnak elő, a szerves és a vizes réteg között lebeg, könnyen elválasztható és tisztítható. Általában a biomolekulák tisztított formában nyerhetők ki az interfázisban, míg a szennyeződések többnyire t-butanol (felső fázis) és vizes fázis (alsó fázis).
asztaxantin
Az asztaxantin (3, 3'-dihidroxi-ß, ß-karotin 4, 4'-dion) egy keto-karotinoid, amely a terpének osztályába tartozik. Tetraterpenoidként öt szén prekurzorból, izopentenil-difoszfátból és dimetilallil-difoszfátból épül fel. Az asztaxantin sárga-narancssárga növényi malac, ezért xantofillnek minősül. Az asztaxantin elsősorban mikroalgákban, élesztőben, szalmonoidokban, pisztrángban, krillben, garnélarákban, rákokban és rákfélékben található. Rendkívül erős szabadgyökfogóként, bőrvédőként, rákellenesként és az immunrendszer erősítőjeként az asztaxantint kiegészítőként és adalékanyagként használják élelmiszerekben, gyógyszerekben és kozmetikumokban. Az ultrahangos TPP javítja az asztaxantin természetes forrásokból történő kivonási és elválasztási folyamatát, és gazdaságos termelését ipari szintre alkalmazza.
UIP1000hdt – 1kW ipari ultrahangos készülék