Particionamento Trifásico Ultrassonicamente Aprimorado
- Particionamento trifásico (TPF) é uma técnica para extrair, separar e purificar componentes, por exemplo, lipídios, enzimas, polissacarídeos e outras biomoléculas, a partir de material biológico.
- O particionamento trifásico auxiliado por ultrassom excede o TPP convencional por maior rendimento, pureza aprimorada e velocidade excepcional.
- O TPP ultrassônico é aplicável para pequenos e grandes volumes e pode ser facilmente dimensionado para a produção industrial.
Partição trifásica ultra-sônica
Particionamento Trifásico
Particionamento trifásico (TPF) é um processo simples e eficiente de uma etapa para a separação, purificação e concentração de biomoléculas, como enzimas, lipídios, polissacarídeos, etc. a partir de misturas complexas.
A TPP é realizada pela adição sequencial de uma quantidade suficiente de sal (tipicamente sulfato de amónio) e um solvente orgânico (principalmente T-butanol /terc-butanol). Sais como o sulfato de amônio são usados em uma certa saturação para precipitar a proteína. Um solvente orgânico como T-butanol é adicionado para formar camadas de três fases e para remover compostos de baixo peso molecular, tais como lípidos, fenólicos e alguns detergentes. Desde a T-butanol tem alto ponto de ebulição, mas é menos inflamável que etanol e metanol, T-butanol é o solvente preferido para TPP.
Após o tratamento do extrato bruto e da decantação, a mistura separa-se em três fases distintas: o solvente superior (T-butanol) contém compostos não polares, que são separados da fase aquosa inferior (contendo compostos polares) por um precipitado proteico interfacial. As proteínas desejadas são seletivamente divididas em uma fase e outras proteínas contaminantes na outra fase. Isso causa purificação parcial e concentração da proteína. O processo de extração é uma fusão de precipitação cosmotrópica, salivar, co-solvente isotônico e osmolítica de proteínas.
Ultra-som avançado TPP
A sonicação intensifica significativamente o processo tpp. O TPP ultrassonicamente assistido é aplicado com sucesso para a separação e purificação de biomoléculas. Uma ampla gama de biomoéculas foram isoladas de forma mais eficiente em menos tempo. Por exemplo, enzimas de plantas (por exemplo, bromelain, papaína, invertase, polifenóis oxidase e inibidores de tripsina), animais (por exemplo. tripsina, α-quimometria, quimosina, pepsina e luciferase) e micróbios (por exemplo, lipase, α-amilase, α-galactosidase, serratiopeptidase, ciclodextrina glicosyltransferase e enzimas fibrinolíticas) foram purificados via TPP ultrassônico. Um benefício adicional do TPP ultrassônico é a atividade aprimorada de várias enzimas, resultando em rendimentos aparentes mais elevados (>100%) uma vez que a enzima ou proteína alvo precipita-se na camada média entre as fases orgânica e aquosa.
O TPP ultra-sônico pode ser usado efetivamente com amostras brutas e pode ser facilmente ampliado.

O Sonication melhora significativamente o particionamento trifásico e resulta em maior rendimento e pureza em tempo de processo drasticamente menor.
- maior rendimento
- recuperação rápida
- alta pureza
- economia de tempo
- barato
- fácil de executar
- eco-friendly
- para laboratório e indústria
Exemplos para o US-TPP
TPP ultra-sônico para a extração de astaxantina
Para a extração de astaxantina (AX), o tratamento combinado de TPP e sonicação com Hielscher UP400S Não é apenas simples e facilmente aplicável, mas também uma técnica muito eficiente para isolar o AX da biomassa bacteriana do Paracoccus NBRC 101723. As variáveis operacionais da sonicação podem ser otimizadas para obter resultados ótimos de extração. Os parâmetros de processamento ultrassônico, como amplitude, tempo, temperatura e vaso de extração (tamanho, forma), bem como o tamanho de partícula da biomassa, afetam significativamente a liberação ultra-sônica de AX da biomassa. Ultrasonication da biomassa úmida dá melhores resultados do que a ultra-sônica TPP de biomassa seca para a extração rápida e eficiente de AX. O TPP ultrassônico resulta em uma recuperação de AX 37% maior do que a extração convencional com solvente. (cf. Chougle et al. 2013)
TPP ultra-sônico para a separação de andrographolide de Andrographis paniculata
Andrographolide é um diterpeno labdano, que é valorizado por seus altos efeitos antiinflamatórios, antioxidantes, hepatoprotetores, anticancerígenos e antidiabéticos. Estudos comparativos mostram que a TPP ultrassônica não apenas aumentou o rendimento da andrographolida, mas também melhorou a atividade antioxidante em comparação com a TPP convencional.
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Literatura / Referências
- Chougle, J.A: et al. (2013): Ultrassom assistido particionamento de três fases (UATPP): Uma nova técnica desenvolvida para extração de astaxantina do Paracoccus NBRC 101723. CSBE/SCGAB 2013 – Universidade anual da conferência de Saskatchewan, Saskatoon, 7-10 de julho de 2013.
- Ketnawa, S. et al (2017): Partição de fases para separação de enzimas: Uma visão geral e aplicações recentes. International Food Research Journal 24 (1), 2017. 1-24.
- Varakumar, S. et al. (2017): Extração aprimorada de oleoresina de pó de rizoma de gengibre (Zingiber officinale) usando particionamento trifásico assistido por enzima. Food Chemistry 216, 2017. 27–36.
- Yan J.-K. et al. (2018): Ultrassonografia sinérgica com partição trifásica para extração e separação de polissacarídeos de Corbicula fluminea e possíveis mecanismos relevantes. Sonochemistry Ultrasonics Vol. 40, parte A, 2018. 128-134.
Fatos, vale a pena conhecer
Particionamento Trifásico (TPP)
A TPP é uma técnica de bioseparação, baseada na partição de constituintes polares, proteínas e constituintes hidrofóbicos em três fases compreendendo água, sulfato de amônio e t-butanol.
As enzimas terapêuticas e industriais importantes do colector (por exemplo, α-galactocidase, inibidores da α-amilase e protease) e compostos naturais (por exemplo, diterpenos tais como forscolina e andrographolide) são purificadas por partição em três fases. Enquanto os pigmentos, lípidos e inibidores enzimáticos se acumulam na fase superior do solvente, que é separada da fase aquosa inferior, onde componentes polares como sacarídeos são acumulados, por uma camada intermediária de proteína precipitada. Desde a T-butanol liga-se a proteínas precipitadas por TPP, que ocorrem como coprecipitados de proteína-t-butanol, flutua entre as camadas orgânica e aquosa e pode ser facilmente separado e purificado. Em geral, as biomoléculas são recuperadas em uma forma purificada na interfase, enquanto os contaminantes T-butanol (fase superior) e fase aquosa (fase inferior).
Astaxantina
Astaxantina (3, 3 ́-dihydroxy-ß, ß-carotene 4, 4 ́-dione) é um ceto-carotenoide que pertence à classe de terpenos. Como tetraterpenóide é construído a partir de cinco precursores de carbono, difosfato isopentenyl e dimosfato dimetilal. Astaxantina é um pigmante de planta amarelo-laranja e, portanto, classificado como um xantofila. Astaxantina é encontrada principalmente em microalgas, leveduras, salmonóides, trutas, krill, camarão, lagostim e crustáceos. Como um carniceiro radical livre altamente potente, protetor da pele, anticarcinogênico e como um intensificador do sistema imunológico, a astaxantina é usada como suplemento e como aditivo em alimentos, produtos farmacêuticos e cosméticos. O TPP ultrassônico melhora o processo de extração e separação da astaxantina de fontes naturais e torna sua produção econômica aplicável ao nível industrial.

UIP1000hdT – Ultrassônico Industrial 1kW