Ultraschall verbessert Dräi-Phase Partitionéierung
- Dräi-Phase-Partitionéierung (TPP) ass eng Technik fir Komponenten, zB Lipiden, Enzymen, Polysacchariden an aner Biomoleküle, aus biologescht Material ze extrahieren, ze trennen an ze purifizéieren.
- Ultraschall-assistéiert Dräi-Phase-Partitionéierung iwwerschratt déi konventionell Dräi-Phase-Partitionéierung duerch méi héicht Ausbezuele, verbessert Rengheet an aussergewéinlech Geschwindegkeet.
- Ultrasonic Dräi-Phase Partitioning ass applicabel fir kleng a grouss Bänn a kann einfach op industriell Produktioun skaléiert ginn.
Ultraschall Dräi-Phas Partitoning
Dräi-Phase Partitionéieren
Dräi-Phase-Partitionéierung (TPP) ass en einfachen an effizienten Een-Schrëtt-Prozess fir d'Trennung, d'Reinigung an d'Konzentratioun vu Biomoleküle wéi Enzymen, Lipiden, Polysacchariden etc. aus komplexe Mëschungen.
TPP gëtt duerch sequenziell Zousatz vun enger genuch Betrag u Salz (typesch Ammoniumsulfat) an engem organesche Léisungsmëttel (haaptsächlech t-butanol/tert-butanol). Salzer wéi Ammoniumsulfat gi bei enger gewësser Sättigung benotzt fir de Protein auszeschléissen. En organesche Léisungsmëttel wéi z t-Butanol gëtt bäigefüügt fir Dräi-Phase Schichten ze bilden an nidderegmolekulare Verbindunge wéi Lipiden, Phenolen an e puer Detergenten ze entfernen. Zënter t-butanol huet en héije Kachpunkt, awer manner brennbar wéi Ethanol a Methanol, t-butanol ass de bevorzugten Léisungsmëttel fir TPP.
No der Behandlung vum Rohextrakt an der Dekantatioun trennt d'Mëschung sech an dräi verschidde Phasen: den ieweschten Léisungsmëttel (t-butanol) Phase enthält net-polare Verbindungen, déi vun der ënneschter wässerlecher Phase (mat polare Verbindungen) getrennt sinn duerch e Schnëttfassprotein Ausfäll. Déi gewënschte Proteine ginn selektiv an eng Phas opgedeelt an aner kontaminant Proteine an déi aner Phas. Dëst verursaacht deelweis Reinigung a Konzentratioun vum Protein. Den Extraktiounsprozess ass eng Amalgamatioun vu kosmotropen, aussalzen, isotonesche Kosolvent an osmolytesche Nidderschlag vu Proteinen.
Ultraschall verbessert Dräi-Phase Partitionéierung
Sonication verstäerkt den TPP Prozess wesentlech. Ultraschall-assistéiert Dräi-Phase Partitioning ass erfollegräich fir d'Trennung an d'Reinigung vu Biomolekülen applizéiert. Eng breet Palette vu Biomolküle goufe méi effizient a kuerzer Zäit isoléiert. Zum Beispill Enzyme vu Planzen (zB Bromelain, Papain, Invertase, Polyphenoloxidase an Trypsin-Inhibitoren), Déieren (zB Trypsin, α-Chymotrypsin, Chymosin, Pepsin a Luciferase) a Mikroben (zB Lipase, α-Amylase, α-Galaktosidase) Serratiopeptidase, Cyclodextrin Glycosyltransferase, a fibrinolytesch Enzyme) goufen iwwer Ultraschall TPP gereinegt. En zousätzleche Virdeel vun der Ultraschall Dräi-Phase Partitioning ass d'verstäerkte Aktivitéit vu verschiddenen Enzymen, wat zu scheinbar méi héich Ausbezuelen resultéiert (um ongeféier 100%), well de gezielten Enzym oder de Protein ausfällt an der Mëttelschicht tëscht der organescher an wässerlecher Phase.
Ultrasonic Dräi-Phase Partitionéierung kann effektiv mat rauem Proben benotzt ginn a kënne ganz einfach opskaléiert ginn.
Sonication verbessert d'Drei-Phas Partitionéierung wesentlech a féiert zu méi héije Rendement a Rengheet an drastesch méi kuerzer Prozesszäit.
- Méi héich Ausbezuele
- séier Erhuelung
- héich Rengheet
- Zäit spueren
- Bëlleg
- einfach ze lafen
- ëmweltfrëndlech
- fir Labo an Industrie
Beispiller fir Ultrasonic Dräi-Phase Partitionéierung (US-TPP)
Ultraschall TPP fir d'Extraktioun vun Astaxanthin
Fir d'Extraktioun vun Astaxanthin (AX), déi kombinéiert Behandlung vun TPP an sonication mat der Hielscher sonicator UP400S ass net nëmmen einfach an einfach applicabel, mä och ganz efficace Technik AX aus der bakteriell Biomass vun Paracoccus NBRC 101723 ze isoléieren. sonication kann optimiséiert ginn fir optimal Extraktioun Resultater ze kréien. Ultraschallveraarbechtungsparameter wéi Amplitude, Zäit, Temperatur an Extraktiounsbehälter (Gréisst, Form) wéi och d'Partikelgréisst vun der Biomass, beaflossen d'Ultraschallverëffentlechung vun der AX aus der Biomass wesentlech. Ultrasonication vun naass Biomass gëtt besser Resultater wéi d'Ultraschall TPP vun gedréchent Biomass fir séier an efficace Extraktioun vun AX. Den Ultraschall-TPP resultéiert zu enger 37% méi héich AX-Erhuelung wéi déi konventionell Léisungsmëttelextraktioun. (cf. Chougle et al. 2013)
Ultraschall TPP fir d'Trennung vun Andrographolide vun Andrographis paniculata
Andrographolide ass e Labdane Diterpenoid, dee geschätzt ass fir seng héich anti-inflammatoresch, antioxidant, hepatoprotectiv, anti-karzinogen an anti-diabetesch Effekter. Vergläichend Studien weisen datt Ultraschall TPP net nëmmen d'Ausbezuele vun Andrographolid erhéicht huet, awer och d'antioxidativ Aktivitéit verbessert am Verglach mat konventionell TPP.
High-Performance Sonicators fir Dräi-Phase Partitionéieren
Hielscher Ultrasonics ass spezialiséiert op den Design an d'Fabrikatioun vun High-Power Ultrasonic Systemer fir Extraktioun wéi och vill aner Prozesser.
Eis Produktpalette befaasst kleng, mächteg Labo-Sonicator, robust Bench-Top Homogenisatoren an industriell High-Performance Ultraschallsystemer. Déi manifold Accessoiren erlaben déi ideal Adaptatioun vum Ultraschallsystem op Är spezifesch Prozessfuerderunge. All Hielscher Sonicators si fir 24/7 Operatioun ënner voller Laascht gebaut.
Eis laangjäreg Erfahrung an der Ultraschallveraarbechtung erlaabt eis eis Clienten vun hiren éischten Tester mat Ultraschall duerch d'Schrëtt vun der Prozessoptimiséierung an der Implementatioun op industrieller Skala ze konsultéieren.
Benotzt w.e.g. de Formulaire hei ënnen fir eis iwwer Äre Prozess ze soen! Mir si frou Iech ze recommandéieren d'Méiglechkeeten an d'Virdeeler vun der Sonikatioun fir Är Uwendung ze diskutéieren.
Ultraschall Homogenizer UP400St fir d'Intensivéierung vun Dräi-Phase Partitioning
Literatur / Referenzen
- Chougle, JA: et al. (2013): Ultraschall assistéiert Dräi-Phase-Partitionéierung (UATPP): Eng nei Technik entwéckelt fir Extraktioun vun Astaxanthin aus Paracoccus NBRC 101723. CSBE/SCGAB 2013 – Annual Conference University of Saskatchewan, Saskatoon, 7-10. Juli 2013.
- Ketnawa, S. et al (2017): Phase Partitioning for Enzym Trennung: En Iwwerbléck a rezent Uwendungen. International Food Fuerschung Journal 24 (1), 2017. 1-24.
- Varakumar, S. et al. (2017): Erweidert Extraktioun vun Oleoresin aus Ingwer (Zingiber officinale) Rhizomepulver mat Enzym-assistéierten Dräi-Phase-Partitionéierung. Liewensmëttel Chimie 216, 2017. 27-36.
- Yan J.-K. et al. (2018): Ultraschall synergiséiert mat Dräi-Phase-Partitionéierung fir Extraktioun an Trennung vu Corbicula fluminea Polysacchariden a méiglech relevante Mechanismen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 40, Deel A, 2018. 128-134.
Fakten Worth Wëssen
Dräi-Phase Partitionéierung (TPP)
TPP ass eng Bioseparatiounstechnik, baséiert op der Trennung vu polare Bestanddeeler, Proteinen, an hydrophobe Bestanddeeler an dräi Phasen, besteet aus Waasser, Ammoniumsulfat an T-Butanol.
Manifold wichteg therapeutesch an industriell Enzyme (zB α-Galactocidase, α-Amylase-Inhibitoren, a Protease) an natierleche Verbindungen (zB Diterpene wéi Forskolin an Andrographolid) ginn duerch Dräi-Phase-Partitionéierung gereinegt. Wärend Pigmenter, Lipiden an Enzyminhibitoren accumuléieren an der ieweschter Léisungsmëttelphase, déi vun der ënneschter wässerlecher Phase getrennt ass, wou polare Komponenten wéi Sacchariden accumuléiert sinn, duerch eng intermediär Protein ausgefällt Schicht. Zënter t-Butanol bindt TPP-ausgefällt Proteinen, déi als Protein-t-Butanol Coprecipitaten optrieden, et schwëmmt tëscht organescher an wässerlecher Schicht a kann einfach getrennt a gereinegt ginn. Am Allgemengen ginn d'Biomoleküle an enger gereinegter Form an der Tëschenphase erëmgewielt, während d'Verschmotzung meeschtens opgedeelt ginn t-Butanol (Topphase) an an d'wässerlech Phase (ënnen Phas).
astaxanthin
Astaxanthin (3, 3'-Dihydroxy-ß, ß-carotene 4, 4'-Dion) ass e Keto-Carotenoid dat zu der Klass vun Terpenen gehéiert. Als Tetraterpenoid ass et aus fënnef Kuelestoffvirgänger gebaut, Isopentenyldiphosphat, an Dimethylallyldiphosphat. Astaxanthin ass e giel-orange Planz Pigmant an dofir als Xanthophyll klasséiert. Astaxanthin gëtt haaptsächlech a Mikroalgen, Hef, Salmonoiden, Forellen, Krill, Garnelen, Kriibsen a Krustaceae fonnt. Astaxanthin gëtt als Ergänzung an als Additiv a Liewensmëttel, Medikamenter a Kosmetik benotzt, als héich mächtege fräi Radikal Scavenger, Hautschutz, Antikarzinogen an als Verstäerker vum Immunsystem. Ultrasonic TPP verbessert den Extraktiouns- an Trennungsprozess vun Astaxanthin aus natierleche Quellen a mécht seng wirtschaftlech Produktioun op industriellem Niveau applicabel.
UIP1000hdT – 1kW industriell ultrasonicator