超音波強化三相分割
- 三相分配（TPP）は、生物学的材料からの成分、例えば脂質、酵素、多糖類および他の生体分子を抽出し、分離し、精製する技術である。
- 超音波で補助された三相分配は従来のTPPに比べてより高い収率、改善された純度および優れた速度で優れています。
- 超音波TPPは、小および大量に適用可能であり、工業生産に容易に拡大縮小することができます。
超音波三相分裂
三相パーティショニング
3相分配（TPP）は、複雑な混合物から酵素、脂質、多糖類などの生体分子を分離、精製、濃縮するためのシンプルで効率的な一段階プロセスです。
TPPは、十分な量の塩（典型的には硫酸アンモニウム）および有機溶媒（主に硫酸アンモニウム）の逐次添加によって実施される トン- ブタノール/tert-ブチルブタノール）。硫酸アンモニウムのような塩は一定の飽和度で使用され、タンパク質を沈殿させる。有機溶媒としては、 トン- ブタノールを添加して三相層を形成し、脂質、フェノール、およびいくつかの界面活性剤などの低分子化合物を除去する。以来 トン- ブタノールは高沸点であるが、エタノールおよびメタノールよりも可燃性が低く、 トン- ブタノールがTPPの好ましい溶媒である。
粗抽出物およびデカンテーションの処理後、混合物は3つの別個の相に分離する：上の溶媒（トン- ブタノール）相は、非極性化合物を含有し、これは界面タンパク質沈殿によって下部水相（極性化合物を含む）から分離される。所望のタンパク質は、一方の相に、他方の混入タンパク質は他方の相に選択的に分配される。これは、タンパク質の部分精製および濃縮を引き起こす。抽出プロセスは、コスモトロピック、塩析、タンパク質の等張共溶媒および浸透圧溶液の合併である。
超音波強化TPP
超音波処理は、大幅にTPPプロセスを強化します。超音波補助TPPは生体分子の分離精製にうまく適用されます。広範囲のバイオモエルキュレスは、より短い時間でより効率的に単離されています。例えば、植物由来の酵素(例えばブロメリン、パパイン、インバーターゼ、ポリフェノールオキシダーゼおよびトリプシン阻害剤)、動物(例えば. トリプシン、α-キモトリプシン、キモシン、ペプシンおよびルシファーゼ)および微生物(例えばリパーゼ、α-アミラーゼ、α-ガラクトシダーゼ、セラショレペプチダーゼ、シクロデキストリングリコシルトランスビ転移酵素、及び線維化酵素)を介して精製した。超音波TPPの追加の利点は、明らかに高い収率をもたらす様々な酵素の活性を強化する()>100%)標的化酵素またはタンパク質が有機相と水相の中間層に沈殿するので。
超音波TPPは、粗製サンプルと共に効果的に使用することができ、容易にスケールアップすることができる。
Sonicationは、三相分割を大幅に改善し、プロセス時間を大幅に短縮してより高い歩留まりと純度をもたらします。
- より高い収率
- 迅速な回復
- 高純度
- 時間の節約
- 安価な
- 使いやすい
- 環境にやさしい
- 研究室および産業用
US-TPPの例
アスタキサンチン抽出用超音波TPP
アスタキサンチン（AX）の抽出のために、TPPとHielscher's UP400S 簡単に適用できるだけでなく、パラコッカスNBRC 101723の細菌バイオマスからAXを単離するための非常に効率的な技術でもある。超音波処理の操作変数は、最適な抽出結果を得るために最適化することができる。振幅、時間、温度および抽出容器（サイズ、形状）ならびにバイオマスの粒子サイズなどの超音波処理パラメータは、バイオマスからのAXの超音波放出に有意に影響する。湿性バイオマスの超音波処理は、乾燥したバイオマスの超音波TPPよりも、AXの迅速かつ効率的な抽出のために良好な結果を与える。超音波TPPは、従来の溶媒抽出より37％高いAX回復をもたらす。 （Chougle et al。2013参照）
Andrographis paniculataからandrographolideを分離するための超音波TPP
アンドログラフォライドはラバダンジテルペノイドであり、高い抗炎症性、抗酸化性、肝保護性、抗発癌性および抗糖尿病性の効果が評価されている。比較研究は、超音波TPPがアンドログラフォライドの収量を増加させるだけでなく、従来のTPPと比較して抗酸化活性を改善することを示している。
高性能超音波プロセッサ
Hielscher Ultrasonicsは、抽出用の高出力超音波システムの設計と製造、および他の多くのプロセスに特化しています。
当社の製品は、 強力なラボ機器、頑丈なベンチトップ型超音波洗浄器 産業用高性能システム。マニホールド アクセサリー 特定のプロセス要件に超音波システムを理想的に適合させることができます。 Hielscherの超音波洗浄機はすべて、全負荷で24時間稼働するように設計されています。
長年の超音波加工経験により、超音速での最初のテストから、プロセスの最適化と工業規模での実装まで、顧客に相談することができます。
あなたのプロセスについて教えてください。あなたのアプリケーションに、超音波処理の機会と利点について話し合うことをお勧めします。
ラボから産業規模までの強力で信頼性の高い超音波装置。
文学/参考文献
- Chougle, J.A. et al. (2013): 超音波は三相分割を支援 (UATPP): パラコッカス NBRC 101723 からアスタキサンチンを抽出するために開発された新しい技術.CSBE/SCGAB 2013 – サスカチュワン、サスカチュワン、2013年7月7〜10日の年次会議大学。
- Ketnawa、S.ら（2017）：酵素分離のための相分配：概要および最近の応用。国際食品研究ジャーナル24（1）、2017。1-24。
- Varakumar、S.et al。 （2017）：酵素支援3相分配を用いたジンジャー（Zingiber officinale）根茎粉末からの含油樹脂の抽出の促進。 Food Chemistry 216、2017. 27-36。
- Yan J.-K. et al。 （2018）：超音波は、コウチュウ（Corbicula fluminea）多糖類の抽出および分離のための3相分配と相乗的に作用し、関連する可能性のあるメカニズムを可能にする。超音波ソノケミストリーVol。 40、Part A、2018. 128-134。
知る価値のある事実
三相パーティショニング（TPP）
TPPは、水、硫酸アンモニウムおよびt-ブタノールからなる3つの相における極性成分、タンパク質および疎水性成分の分配に基づく生物分解技術である。
多岐にわたる重要な治療用および工業用酵素（例えば、α-ガラクトシダーゼ、α-アミラーゼ阻害剤、およびプロテアーゼ）および天然化合物（例えば、フォルスコリンおよびアンドログラフォライドなどのジテルペン）は、三相分配によって精製される。色素、脂質および酵素阻害剤は、中間のタンパク質沈殿層によって、糖類のような極性成分が蓄積される下部水相から分離された上部溶媒相に蓄積するが、以来 トン- ブタノールは、タンパク質-tert-ブタノール共沈物として生じるTPP沈殿タンパク質に結合し、有機層と水層との間に浮遊し、容易に分離精製することができる。一般に、生体分子は、中間相において精製された形態で回収されるが、汚染物質は、 トン- ブタノール（上相）および水相（下相）に分離する。
アスタキサンチン
アスタキサンチン(3,3'ジヒドロキシ-ß,ß-カロテン4,4'ジオン)はテルペンのクラスに属するケトカロテノイドである。テトラテルペノイドとしては、5つの炭素前駆体、イセペンテニル二リン酸、およびジメチルアリル二リン酸から構築される。アスタキサンチンは黄色オレンジ色の植物ピグマントであり、したがってキサントフィルに分類される。アスタキサンチンは、主に微細藻類に見られる, 酵母, サルモネオイド, マス, オキアミ, エビ, ザリガニ, 甲殻類.非常に強力なフリーラジカルスカベンジャーとして、皮膚保護剤、抗発がん性および免疫系の増強剤として、アスタキサンチンは食品、医薬品および化粧品のサプリメントとして使用される。超音波TPPは、天然源からのアスタキサンチンの抽出と分離プロセスを改善し、その経済的生産を産業レベルに適用可能にします。
UIP1000hdT – 1kW産業用超音波装置