การผลิตอัลตราโซนิกของ Schizophyllan Beta-Glucans บริสุทธิ์สูง
Schizophyallan เป็นเชื้อราβกลูแคนที่มีคุณสมบัติกระตุ้นภูมิคุ้มกัน สําหรับผลทางยาที่ใช้งานสูงโรคจิตเภทจะต้องมีน้ําหนักโมเลกุลต่ําเพื่อแสดงการดูดซึมที่ดีขึ้น Ultrasonication ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าลดน้ําหนักโมเลกุลของโรคจิตเภท ในฐานะที่เป็นวิธีการที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ sonication สามารถนําไปใช้ได้อย่างง่ายดายสําหรับการผลิตของโรคจิตเภทน้ําหนักโมเลกุลต่ํา
เห็ด Schizophyllum และการสกัดเบต้ากลูแคนอัลตราโซนิก
ชนิดของเห็ด Schizophyllum เติบโตในธรรมชาติบนต้นไม้ที่ผุหลังฤดูฝน ร่างกายผลไม้จะถูกเก็บรวบรวมในฤดูแล้งต่อไปนี้ สายพันธุ์ Schizophyllum อุดมไปด้วยสารประกอบทางชีวเคมีเช่นกลูแคนและดังนั้นจึงมีการบริโภคโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศเขตร้อนเป็นอาหารและยา เนื่องจากคุณสมบัติของภูมิคุ้มกันเชื้อราต้านไวรัสและต้านไวรัส Schizophyllum commune หรือที่เรียกว่าเห็ด Splitgill ได้ดึงดูด บริษัท เทคโนโลยีชีวภาพและยา
โพลีแซคคาไรด์สคิโซฟิลลันหรือที่เรียกว่า sizofiran, sonifilan หรือ sizofilan เป็นβกลูแคนที่สําคัญที่พบในเห็ด Schizophyllum ซึ่งมีสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงβ-glucan schizophyllan
เห็ดคอมมิวนิสต์ Schizophyllum เติบโตในธรรมชาติบนต้นไม้ mycellium ยังสามารถเพาะเลี้ยงในน้ําซุปหมัก สําหรับการใช้งานทางเภสัชกรรมและเครื่องสําอางโรคจิตเภทน้ําหนักโมเลกุลต่ําเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่าโรคจิตเภทน้ําหนักโมเลกุลสูง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า schizophyllan น้ําหนักโมเลกุลต่ําแสดงให้เห็นถึงการดูดซึมและการดูดซึมที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ สเฟิลแลนน้ําหนักโมเลกุลสูงมักเป็นปัญหาในการใช้งานเนื่องจากส่งผลให้เกิดความหนืดสูงของสารละลายในน้ํา
การลดขนาดอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้เพื่อลดน้ําหนักโมเลกุลของโรคจิตเภทซึ่งจะช่วยเพิ่มคุณภาพของโมเลกุลβกลูแคน

ultrasonicator UIP2000hdT ประสบความสําเร็จในการลดน้ําหนักโมเลกุลของโรคจิตเภท, เชื้อราβกลูแคน
โปรโตคอลสําหรับการผลิต Schizophyllan น้ําหนักโมเลกุลต่ํา
เนื่องจาก schizophyllan น้ําหนักโมเลกุลแสดงให้เห็นถึงการดูดซึมที่ดีขึ้นอย่างมากและคุณสมบัติการใช้งานทีมวิจัยของ Smirnou ได้ตรวจสอบ ultrasonication สําหรับความแตกแยกและการลดขนาดของโรคจิตเภทโมเลกุลβกลูแคน
อัลตราโซนิกของโรคจิตเภท
β-1.3(1.6)-Glucan schizophyllan (SPG) ผลิตโดยการเพาะปลูกที่จมอยู่ใต้น้ําของเชื้อรา S. commune ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพโดยใช้ซูโครสเป็นสารตั้งต้น
หลังจากสิ้นสุดการเพาะปลูกน้ําซุปวัฒนธรรมถูกเจือจางด้วยน้ําที่ไม่มีมนุษยธรรมเพื่อความเข้มข้นของโรคจิตเภท 2 g / L และ ultrasonicated ด้วย อัลตราโซนิกการประมวลผล UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, เยอรมนี) ในโหมดรีไซเคิลที่พารามิเตอร์และเงื่อนไขต่อไปนี้: การไหลปานกลาง 50 mL / s, ความถี่ 20 kHz, เอาต์พุต 2000 W, ประเภท sonotrode BS2d22, บูสเตอร์ประเภท B2-1.4 และแอมพลิจูด 100% อุณหภูมิน้ําซุปวัฒนธรรมที่จุดเริ่มต้นของ sonication คือ 25 °C น้ําซุปวัฒนธรรมอัลตราโซนิก (อินพุตพลังงานเฉพาะ 100 Ws / mL) ถูกกรองผ่านตัวกรองความลึก Seitz HS800 ภายใต้ความดัน 1.5 บาร์ที่ 40 ° C โรคจิตเภทอัลตราโซนิก (uSPG) สําหรับลักษณะทางเคมีตกตะกอนจากการกรองด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์สามเท่าที่อุณหภูมิห้องปฏิบัติการ และแห้งที่ 60 °Cสําหรับการแก้ปัญหา uSPG 12h สําหรับการศึกษาทางภูมิคุ้มกันได้จัดทําขึ้นดังนี้: (1) การกรองน้ําซุปวัฒนธรรมอัลตราโซนิกถูก diafiltrated ผ่าน 0.1m2 Pall Centramate T-series PES เทป (100 kDa ตัด) ที่ 0.8 บาร์และการกรองอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งการนําไฟฟ้า retentate เป็น 20 μS / cm; (2) สารละลายเข้มข้นโดยการกรองไปยังความเข้มข้นของ uSPG 1 g / L และฆ่าเชื้อโดยการนึ่งฆ่าเชื้อที่ 120 ° C / 20 นาที Denatured uSPG จัดทําขึ้นในลักษณะเดียวกันยกเว้นว่า NaOH ถูกเพิ่มเข้าไปในน้ําซุปวัฒนธรรมที่กรองในความเข้มข้น 0.2 M และสารละลายที่เป็นด่างถูกบ่มเป็นเวลา 30 นาทีที่อุณหภูมิห้องปฏิบัติการก่อนที่จะมีการกรอง
วิธีการวิเคราะห์
ผลผลิตไมซีเลียมประมาณ gravimetrically: น้ําซุปวัฒนธรรมเจือจางด้วยน้ํา 1:4, แรงเหวี่ยง 10000 × กรัมที่ 25 ° C เป็นเวลา 20 นาทีตกตะกอนถูกล้างด้วยน้ําสามเท่าแห้งที่ 60 ° C และถ่วงน้ําหนัก โรคจิตเภทตกตะกอนจาก supernatant ด้วยปริมาณสามไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์แห้งที่ 60 ° C เป็นเวลา 24 ชั่วโมงและผลผลิตของมันถูกกําหนดเป็น gravimetrically pO2 ในน้ําซุปวัฒนธรรมวัดโดยโพรบแสงแฮมิลตัน - Visiferm DO 120 (แฮมิลตันสวิตเซอร์แลนด์)
ความหนืดแบบไดนามิกของน้ําซุปวัฒนธรรมวัดจาก HAAKE Visco Tester 6L พร้อมแกนหมุน 1L และ 2L ที่ 4 ° C และความเร็วในการหมุน 30 รอบต่อนาที ความเร็วในการกรองคํานวณจากเวลาการกรองน้ําซุปวัฒนธรรม 500 มิลลิลิตรผ่าน 200 × 200 มม. ตัวกรองความลึก Seitz HS800 (Pall, USA) ที่ความดัน 1.5 บาร์และ 40 ° C
น้ําหนักโมเลกุล uSPG วัดโดย SEC-MALLS ในระบบ HPLC Alliance (น่านน้ํา) ที่มี PL aquagel OH60 และ PL aquagel OH40 คอลัมน์และเครื่องตรวจจับ miniDAWN TREOS (ไวแอตต์) เข้มข้นด้วยการกรองเพื่อความเข้มข้นของ uSPG 1 g / L และฆ่าเชื้อโดยการนึ่งฆ่าเชื้อที่ 120 ° C / 20 นาที Denatured uSPG จัดทําขึ้นในลักษณะเดียวกันยกเว้นว่า NaOH ถูกเพิ่มเข้าไปในน้ําซุปวัฒนธรรมที่กรองในความเข้มข้น 0.2 M และสารละลายที่เป็นด่างถูกบ่มเป็นเวลา 30 นาทีที่อุณหภูมิห้องปฏิบัติการก่อนที่จะมีการกรอง

UIP2000hdT สําหรับการลดน้ําหนักของโรคจิตเภทโมเลกุล

ultrasonicator UP400St (400W, 24kHz) สําหรับการประมวลผลโรคจิตเภท
การรักษา ultrasonication ถูกนําไปใช้โดยตรงกับ S. commune 144-h น้ําซุปวัฒนธรรมกับไมซีเลียมเพื่ออํานวยความสะดวก SPG การประมวลผลปลายน้ํา
ลักษณะของโซนิคซิโซฟิลลัน: สเฟิลอัลตราโซนิก (uSPG) ตกตะกอนจากการกรองน้ําซุปวัฒนธรรมโดยแอลกอฮอล์และลักษณะ ก.ล.ต.-ห้างคาด Mw ของ uSPG อยู่ที่ประมาณ 1 MDa น้ําหนักโมเลกุลเฉลี่ยของโรคจิตเภทจากการหมักของเหลวอยู่ที่ประมาณ 5 MDa ในขณะที่ในการเพาะปลูกโซลิดสเตตอาจสูงถึง 10 MDa เปรียบเทียบน้ําหนักโมเลกุลของโรคจิตเภทอัลตราโซนิกกับน้ําหนักโมเลกุลของโรคจิตเภทพื้นเมืองที่ไม่ได้รับการรักษาน้ําหนักโมเลกุลลดลง 5 ถึง 10 เท่าสามารถสังเกตได้เนื่องจาก ultrasonication
โพลีแซคคาไรด์ uSPG โซนิคมีโปรตีน 0.7% w / w และ 1.0% w / w ตกค้างหลังจากการจุดระเบิด ไฮโดรไลเซต uSPG ประกอบด้วยกลูโคสมากกว่า 99% ผลการวิเคราะห์บ่งชี้ว่า sonication แยกกระดูกสันหลังβกลูแคนแบบสุ่มและกิ่งด้านข้างยังคงเหมือนเดิมซึ่งจะช่วยลดขนาดและน้ําหนักโมเลกุลของโรคจิตเภท การศึกษาทางภูมิคุ้มกันเกี่ยวกับ uSPG ปราศจากโปรตีนและเอนโดท็อกซินแสดงให้เห็นว่า schizophyllan ต่ําที่มีปฏิกิริยาออกเสียง

การถ่ายภาพ AFM (ด้านบน) และโปรไฟล์ภูมิประเทศ (ที่ด้านล่าง) ของโรคจิตเภทอัลตราโซนิกพื้นเมือง การวัดในโหมดกึ่งสัมผัสที่มีความละเอียด 512 × 512 pxs2 เงื่อนไข: เคลือบทอง, ฤดูใบไม้ผลิคงที่15.3นิวตัน/เมตร, ปลายมุมกรวย <22°.
ลดความหนืด: Ultrasonication ส่งผลให้ความหนืดของน้ําซุปวัฒนธรรมลดลงอย่างมีนัยสําคัญ ในระหว่างการ ultrasonication ความหนืดของน้ําซุปวัฒนธรรมเปลี่ยนไป nonlinearly: ความหนืดลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงเริ่มต้นของ sonication พิเศษ แต่ต่อมาก็ชะลอตัวลง อินพุตพลังงานเฉพาะ 100 Ws / mL เพียงพอที่จะลดความหนืดของน้ําซุปวัฒนธรรมเกือบ 7 ครั้ง

Ultrasonication ของน้ําซุปวัฒนธรรม S.commune ซึ่งได้มาจากการเพาะปลูกเชื้อราในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเป็นเวลา 144 ชั่วโมง ผลของระยะเวลา ultrasonication (แสดงเป็นอินพุตพลังงานเฉพาะใน Ws / mL) ต่อความเร็วของการกรองความลึกของน้ําซุปวัฒนธรรม (คอลัมน์สีดํา) และความเข้มข้นของโรคจิตเภท (SPG) ในการกรอง (คอลัมน์สีเทา) เงื่อนไขของ ultrasonication: โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UIP2000hd (20 kHz, 2000W), sonotrode BS2d22, บูสเตอร์ B2-1.4, แอมพลิจูด 100%, อัตราการไหล 50 mL / s
(ภาพและการศึกษา: ©smirnou et al., 2017)
การกรองที่ดีขึ้น: น้ําซุปวัฒนธรรมที่ผ่านการบําบัดด้วยอัลตราซาวนด์ไหลผ่านตัวกรองเร็วกว่าน้ําซุปวัฒนธรรมที่ไม่ได้รับการรักษา (อินพุตพลังงานเฉพาะ 0 Ws / mL) ที่มี SPG โมเลกุลสูง นอกจากนี้ ultrasonication ลดลงอย่างมีนัยสําคัญการสูญเสียผลิตภัณฑ์ในระหว่างการกรอง การกรองน้ําซุปวัฒนธรรมที่ไม่ได้รับการรักษาด้วย SPG โมเลกุลสูง (อินพุตพลังงานเฉพาะ 0 Ws / mL) ประกอบด้วย 0.3 ± 0.07 g / L SPG ในขณะที่ความเข้มข้นของ SPG ก่อนการกรองความลึกคือ 2 g / L ในทางตรงกันข้ามการกรองของ 100 Ws / mL วัฒนธรรมล้ําเสียงทั้งสองมี SPG ในความเข้มข้น 2.2 ± 0.2 g / L ซึ่งสอดคล้องกับการสูญเสียผลิตภัณฑ์เกือบศูนย์

Ultrasonication ของน้ําซุปวัฒนธรรม S.commune ซึ่งได้มาจากการเพาะปลูกเชื้อราในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเป็นเวลา 144 ชั่วโมง ผลของระยะเวลา ultrasonication (แสดงเป็นอินพุตพลังงานเฉพาะใน Ws / mL) ต่อความเร็วของการกรองความลึกของน้ําซุปวัฒนธรรม (คอลัมน์สีดํา) และความเข้มข้นของโรคจิตเภท (SPG) ในการกรอง (คอลัมน์สีเทา) เงื่อนไขของ ultrasonication: โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UIP2000hd (20 kHz, 2000W), sonotrode BS2d22, บูสเตอร์ B2-1.4, แอมพลิจูด 100%, อัตราการไหล 50 mL / s
(ภาพและการศึกษา: ©smirnou et al., 2017)

การถ่ายภาพ AFM (ด้านบน) และโปรไฟล์ภูมิประเทศ (ที่ด้านล่าง) ของโรคจิตเภทอัลตราโซนิกที่เสื่อมสภาพ การวัดในโหมดกึ่งสัมผัสที่มีความละเอียด 512 × 512 pxs2 เงื่อนไข: เคลือบทอง, ฤดูใบไม้ผลิคงที่15.3นิวตัน/เมตร, ปลายมุมกรวย < 22°.
(ภาพและการศึกษา: ©smirnou et al., 2017)
นอกจากนี้นักวิจัยพบว่าการประมวลผลอัลตราโซนิกของโรคจิตเภทสามารถปรับขนาดได้ง่าย หนึ่งหน่วยของพืชนําร่องสลายอัลตราโซนิก UIP2000hdT ประมวลผล 1 ลิตรของน้ําซุปวัฒนธรรมใน 110 s ในโหมดการไหล ผลผลิตของระบบสามารถเพิ่มได้อย่างง่ายดายโดยการเชื่อมต่อตามลําดับของหน่วยอัลตราซาวนด์เพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการขยายขนาดการสกัดเห็ดอย่างง่าย!
อุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการประมวลผลกลูแคนของเชื้อรา
การกระจายตัวของโพลีแซคคาไรด์เช่นกลูแคนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ เช่นไคตินและไคโตซานสามารถประมวลผลได้อย่างน่าเชื่อถือด้วยอุปกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงของ Hielscher เครื่องอัลตราโซนิกของเราสามารถส่งมอบแอมพลิจูดสูงให้การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการได้อย่างแม่นยําและสามารถใช้งานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง กลุ่มอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ นอกจากประสิทธิภาพอัลตราซาวนด์ที่โดดเด่นแล้ว Hielscher ultrasonicators ยังมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงซึ่งเป็นข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่สําคัญ – โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อได้รับการว่าจ้างในการผลิตขนาดใหญ่เชิงพาณิชย์
Ultrasonicators Hielscher เป็นระบบที่มีประสิทธิภาพสูงที่สามารถติดตั้งอุปกรณ์เสริมเช่น sonotrodes, boosters, เครื่องปฏิกรณ์หรือเซลล์ไหลเพื่อให้ตรงกับความต้องการกระบวนการของคุณในลักษณะที่เหมาะสม. ด้วยจอแสดงผลสีดิจิตอลตัวเลือกในการตั้ง sonication ทํางานล่วงหน้าการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติบนการ์ด SD ในตัวการควบคุมเบราว์เซอร์ระยะไกลและคุณสมบัติอื่น ๆ อีกมากมายการควบคุมกระบวนการสูงสุดและความเป็นมิตรต่อผู้ใช้จะมั่นใจได้ จับคู่กับความทนทานและความสามารถในการรับน้ําหนักหนักระบบอัลตราโซนิก Hielscher เป็นม้าทํางานที่เชื่อถือได้ของคุณในการผลิตการลดน้ําหนักโมเลกุลของ β-glucans เช่น schizophyllan ต้องใช้อัลตราซาวนด์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้ความแตกแยกเป้าหมายและผลิตภัณฑ์ schizophyllan ขั้นสุดท้ายที่มีคุณภาพสูงซึ่งสามารถใช้สําหรับงานเภสัชกรรม
ค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสกัดเบต้ากลูแคนอัลตราโซนิกจากเห็ดรวมถึงคําแนะนําทีละขั้นตอนที่นี่!
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:
ปริมาณชุด | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
---|---|---|
1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL / นาที | UP100H |
10 ถึง 2000ml | 20 ถึง 400ml / นาที | Uf200 ःที, UP400St |
00.1 เพื่อ 20L | 00.2 เพื่อ 4L / นาที | UIP2000hdT |
10 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
N.A. | 10 100L / นาที | UIP16000 |
N.A. | ที่มีขนาดใหญ่ | กลุ่มของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
วรรณกรรม / อ้างอิง
- Smirnou, Dzianis; Knotek, Petr; Nesporova, Kristina; Smejkalova, Daniela; Pavlik, Vojtech; Franke, Lukas; Velebny, Vladimir (2017): Ultrasound-assisted production of highly-purified β-glucan schizophyllan and characterization of its immune properties. Process Biochemistry 2017.
- Zhong, Kui; Tong, Litao; Liu, Liya; Zhou, Xianrong; Liu, Xingxun; Zhang, Qi; Zhou, Sumei (2015): Immunoregulatory and antitumor activity of schizophyllan under ultrasonic treatment. International Journal of Biological Macromolecules, 80, 2015. 302–308.
- Kengo Tabata, Wataru Ito, Takemasa Kojima, Shozo Kawabata, Akira Misaki (1981): Ultrasonic degradation of schizophyllan, an antitumor polysaccharide produced by Schizophyllum commune fries. Carbohydrate Research, Volume 89, Issue 1, 1981. 121-135.
ข้อเท็จจริงที่รู้
โรคจิตเภท – βเชื้อรา-กลูแคน
Schizophyllan หรือที่รู้จักกันในชื่อ sizofiran, SPG, sonifilan, sizofilan เป็นโพลีแซคคาไรด์นอกเซลล์ที่เป็นกลางที่ผลิตโดยเชื้อรา Schizophyllum คอมมิวนิสต์ฟรายส์ซึ่งเป็นเห็ด Basidiomycetes ชนิดหนึ่ง Schizophyllan เป็นเบต้าดีกลูแคนที่ละลายน้ําได้ซึ่งมีกลไกการออกฤทธิ์ที่แน่นอนยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างสมบูรณ์ แต่βกลูแคนเฉพาะนี้แสดงผลกระทบของภูมิคุ้มกันและแอนติทูมอร์ แม้ว่ากลไกการออกฤทธิ์ที่แน่นอนของ Sizofiran ยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างสมบูรณ์ แต่ตัวแทนนี้ดูเหมือนจะกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันโดยการเพิ่มการผลิตไซโตไคน์การเปิดใช้งาน macrophages และเซลล์ Langerhans และเพิ่มกิจกรรมของเม็ดเลือดขาว polymorphonuclear (PML) และเซลล์นักฆ่าธรรมชาติ (NK) พบ Sizofiran ค่อนข้างไม่ได้ผลกับมะเร็งกระเพาะอาหาร แต่ขยายเวลาการอยู่รอดในผู้ป่วยมะเร็งศีรษะและลําคอ ในมะเร็งปากมดลูก Sizofiran ยืดเวลาการอยู่รอดและเวลาในการเกิดขึ้นประจําสําหรับกรณีระยะที่สอง แต่ไม่ใช่ระยะที่สามและแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเมื่อฉีดเข้าไปในมวลเนื้องอกโดยตรง Sonifilan ใช้เป็นตัวปรับเปลี่ยนการตอบสนองทางชีวภาพ (BRM) ด้วยการรักษาด้วยรังสีสําหรับการรักษาโรคมะเร็งในญี่ปุ่น เปิดตัวสําหรับมะเร็งปากมดลูกในเกาหลีใต้ในปี 1998

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงจาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ขนาดอุตสาหกรรมของ