Partisi Tiga Fase yang Ditingkatkan Secara Ultrasonik
- Partisi tiga fase (TPP) adalah teknik untuk mengekstraksi, memisahkan dan memurnikan komponen, misalnya lipid, enzim, polisakarida dan biomolekul lainnya, dari bahan biologis.
- Partisi Tiga Fase yang dibantu secara ultrasonik mengungguli partisi tiga fase konvensional dengan hasil yang lebih tinggi, kemurnian yang lebih baik, dan kecepatan yang luar biasa.
- Partisi Tiga Fase Ultrasonik berlaku untuk volume kecil dan besar dan dapat dengan mudah diskalakan ke produksi industri.
Partitoning Tiga Fase Ultrasonik
Partisi Tiga Fase
Partisi tiga fase (TPP) adalah proses satu langkah yang sederhana dan efisien untuk pemisahan, pemurnian, dan konsentrasi biomolekul seperti enzim, lipid, polisakarida dll dari campuran kompleks.
TPP dilakukan dengan penambahan garam dalam jumlah yang cukup (biasanya amonium sulfat) dan pelarut organik (terutama T-butanol/tert-butanol). Garam seperti amonium sulfat digunakan pada saturasi tertentu untuk mengendapkan protein. Pelarut organik seperti T-butanol ditambahkan untuk membentuk lapisan tiga fase dan untuk menghilangkan senyawa dengan berat molekul rendah seperti lipid, fenolik dan beberapa deterjen. Sejak T-butanol memiliki titik didih yang tinggi, tetapi kurang mudah terbakar daripada etanol dan metanol, T-butanol adalah pelarut yang disukai untuk TPP.
Setelah perlakuan ekstrak kasar dan dekantasi, campuran terpisah menjadi tiga fase berbeda: pelarut atas (T-butanol) fase mengandung senyawa non-polar, yang dipisahkan dari fase air yang lebih rendah (mengandung senyawa polar) oleh endapan protein interfacial. Protein yang diinginkan secara selektif dipartisi ke satu fase dan protein kontaminan lainnya ke fase lainnya. Hal ini menyebabkan pemurnian parsial dan konsentrasi protein. Proses ekstraksi adalah penggabungan kosmotropik, pengasinan, kopelarut isotonik dan pengendapan osmolitik protein.
Partisi Tiga Fase yang Ditingkatkan Secara Ultrasonik
Sonikasi mengintensifkan proses TPP secara signifikan. Partisi Tiga Fase yang dibantu ultrasonik berhasil diterapkan untuk pemisahan dan pemurnian biomolekul. Berbagai macam biomoelcules telah diisolasi lebih efisien dalam waktu yang lebih singkat. Misalnya, enzim dari tumbuhan (misalnya bromelain, papain, invertase, polifenol oksidase dan penghambat tripsin), hewan (misalnya tripsin, α-chymotrypsin, chymosin, pepsin dan luciferase) dan mikroba (misalnya lipase, α-amilase, α-galactosidase, serratiopeptidase, cyclodextrin glycosyltransferase, dan enzim fibrinolitik) dimurnikan melalui TPP ultrasonik. Manfaat tambahan dari Partisi Tiga Fase ultrasonik adalah peningkatan aktivitas berbagai enzim, menghasilkan hasil yang lebih tinggi (sekitar 100%) karena enzim atau protein yang ditargetkan mengendap di lapisan tengah antara fase organik dan berair.
Partisi Tiga Fase Ultrasonik dapat digunakan secara efektif dengan sampel mentah dan dapat dengan mudah ditingkatkan.

Sonikasi meningkatkan partisi tiga fase secara signifikan dan menghasilkan hasil dan kemurnian yang lebih tinggi dalam waktu proses yang jauh lebih singkat.
- hasil yang lebih tinggi
- pemulihan cepat
- kemurnian tinggi
- hemat waktu
- Murah
- Mudah dijalankan
- ramah lingkungan
- untuk laboratorium dan industri
Contoh untuk Partisi Tiga Fase Ultrasonik (US-TPP)
TPP ultrasonik untuk ekstraksi astaxanthin
Untuk ekstraksi astaxanthin (AX), perlakuan gabungan TPP dan sonikasi dengan sonicator Hielscher UP400S tidak hanya sederhana dan mudah diterapkan, tetapi juga teknik yang sangat efisien untuk mengisolasi AX dari biomassa bakteri Paracoccus NBRC 101723. Variabel operasi sonikasi dapat dioptimalkan untuk mendapatkan hasil ekstraksi yang optimal. Parameter pemrosesan ultrasonik auch sebagai amplitudo, waktu, suhu dan bejana ekstraksi (ukuran, bentuk) serta ukuran partikel biomassa, mempengaruhi pelepasan ultrasonik AX dari biomassa secara signifikan. Ultrasonikasi biomassa basah memberikan hasil yang lebih baik daripada TPP ultrasonik biomassa kering untuk ekstraksi AX yang cepat dan efisien. TPP ultrasonik menghasilkan pemulihan AX 37% lebih tinggi daripada ekstraksi pelarut konvensional. (lih. Chougle et al. 2013)
TPP ultrasonik untuk pemisahan andrographolide dari Andrographis paniculata
Andrographolide adalah labdane diterpenoid, yang dihargai karena efek anti-inflamasi, antioksidan, hepatoprotektif, anti-karsinogenik dan anti-diabetes yang tinggi. Studi komparatif menunjukkan bahwa TPP ultrasonik tidak hanya meningkatkan hasil andrographolide tetapi juga meningkatkan aktivitas antioksidan dibandingkan dengan TPP konvensional.
Sonitator Performa Tinggi untuk Partisi Tiga Fase
Hielscher Ultrasonics mengkhususkan diri pada desain dan pembuatan sistem ultrasonik berdaya tinggi untuk ekstraksi serta banyak proses lainnya.
Rangkaian produk kami mencakup sonicator lab kecil dan kuat, homogenizer bench-top yang kuat dan sistem ultrasound industri berkinerja tinggi. Aksesori manifold memungkinkan adaptasi ideal dari sistem ultrasonik dengan kebutuhan proses spesifik Anda. Semua sonicator Hielscher dibuat untuk operasi 24/7 di bawah beban penuh.
Pengalaman lama kami dalam pemrosesan ultrasonik memungkinkan kami untuk berkonsultasi dengan klien kami dari tes pertama mereka dengan ultrasound melalui langkah-langkah optimalisasi proses dan implementasi pada skala industri.
Silakan gunakan formulir di bawah ini untuk memberi tahu kami tentang proses Anda! Kami dengan senang hati merekomendasikan mendiskusikan peluang dan manfaat sonikasi untuk aplikasi Anda.

Homogenizer ultrasonik UP400ST untuk intensifikasi Partisi Tiga Fase
Literatur / Referensi
- Chougle, JA: dkk. (2013): Partisi tiga fase berbantuan ultrasound (UATPP): Teknik baru yang dikembangkan untuk ekstraksi astaxanthin dari Paracoccus NBRC 101723. CSBE/SCGAB 2013 – Konferensi Tahunan Universitas Saskatchewan, Saskatoon, 7-10 Juli 2013.
- Ketnawa, S. dkk (2017): Partisi fase untuk pemisahan enzim: Gambaran umum dan aplikasi terbaru. Jurnal Penelitian Pangan Internasional 24(1), 2017. 1-24.
- Varakumar, S. dkk. (2017): Ekstraksi oleoresin yang ditingkatkan dari bubuk rimpang jahe (Zingiber officinale) menggunakan partisi tiga fase berbantuan enzim. Kimia Makanan 216, 2017. 27–36.
- Yan JK dkk. (2018): Ultrasonografi bersinergi dengan partisi tiga fase untuk ekstraksi dan pemisahan polisakarida Corbicula fluminea dan kemungkinan mekanisme yang relevan. Ultrasonik Sonokimia Vol. 40, Bagian A, 2018. 128-134.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Partisi Tiga Fase (TPP)
TPP adalah teknik biopemisahan, berdasarkan partisi konstituen polar, protein, dan konstituen hidrofobik dalam tiga fase yang terdiri dari air, amonium sulfat dan t-butanol.
Berbagai enzim terapeutik dan industri penting (misalnya α-galaktocidase, inhibitor α-amilase, dan protease) dan senyawa alami (misalnya diterpen seperti forskolin dan andrographolide) dimurnikan dengan partisi tiga fase. Sementara pigmen, lipid dan penghambat enzim terakumulasi di fase pelarut atas, yang dipisahkan dari fase air bawah, di mana komponen polar seperti sakarida terakumulasi, oleh lapisan endapan protein perantara. Sejak T-butanol mengikat protein yang diendapkan TPP, yang terjadi sebagai koendapan protein-t-butanol, mengapung di antara lapisan organik dan berair dan dapat dengan mudah dipisahkan dan dimurnikan. Secara umum, biomolekul dipulihkan dalam bentuk yang dimurnikan pada interfase, sedangkan kontaminan sebagian besar membagi menjadi T-butanol (fase atas) dan ke fase berair (fase bawah).
Astaxanthin
Astaxanthin (3, 3'-dihydroxy-ß, ß-karoten 4, 4'-dione) adalah keto-karotenoid yang termasuk dalam kelas terpene. Sebagai tetraterpenoid dibangun dari lima prekursor karbon, isopentenyl diphosphate, dan dimethylallyl diphosphate. Astaxanthin adalah babi tanaman kuning-oranye dan oleh karena itu diklasifikasikan sebagai xanthophyll. Astaxanthin terutama ditemukan pada mikroalga, ragi, salmonoid, trout, krill, udang, udang karang, dan krustasea. Sebagai pemulung radikal bebas yang sangat kuat, pelindung kulit, antikarsinogenik dan sebagai penambah sistem kekebalan tubuh, astaxanthin digunakan sebagai suplemen dan sebagai aditif dalam makanan, obat-obatan dan kosmetik. TPP ultrasonik meningkatkan proses ekstraksi dan pemisahan astaxanthin dari sumber alami dan membuat produksinya yang ekonomis berlaku untuk tingkat industri.

UIP1000hdT – Ultrasonicator industri 1kW