Ультразвукове виробництво високоочищених шизофреній β-глюканів

Шизофіаллан - грибковий β-глюкан з імуномодулюючими властивостями. Для високоактивного лікарського ефекту шизофреніл повинен мати низьку молекулярну масу, щоб показати поліпшену біодоступність. Було доведено, що ультразвук знижує молекулярну масу шизофренія. Як надійний і ефективний метод, ультразвукова система може бути легко застосована для виробництва низькомолекулярного шизофреніла.

Гриби шизофіллум

Грибна комуна Шизофіллум містить β-глюканський шизпфиллан, також відомий як Сізофіран, SPG, Соніфілан, СізофіланВиди гриба Schizophyllum ростуть в природі на гниючих деревах після сезонів дощів. Плодові тіла збирають в наступний сухий сезон. Види шизофіллум багаті біохімічними сполуками, такими як глюкани, і тому споживаються особливо в тропічних країнах як їжа і ліки. Завдяки своїм імуномодулюючим, протигрибковим, антинеопластичних і противірусним властивостям, комуна Шизофіллум, також відома як гриб Сплітгілл, залучила біотехнологічні та фармацевтичні компанії.
Полісахарид шизофіллан, також відомий як СІЗОфіран, соніфілан або СІЗОфілан, є основним β-глюканом, знайденим у грибах Schizophyllum, які пропонують високоефективну біоактивну β-глюкан шизофілан.
Гриби шизофіллумоподібні гриби ростуть в природі на деревах, міцелій також можна культивувати в бродильному бульйоні. Для фармацевтичного та косметичного застосування низькомолекулярний шизофренілан є набагато ефективнішим, ніж високомолекулярний шизофренілан. Це пов'язано з тим, що низькомолекулярний шизофреніл показує значно кращу біодоступність і швидкість всмоктування. На жаль, високомолекулярний шизофренілан часто є проблематичним у застосуванні, оскільки це призводить до високої в'язкості його водних розчинів.
Ультразвукове зменшення розміру є високоефективною та надійною технікою для зниження молекулярної маси шизофренія, тим самим підвищуючи якість молекули β-глюкана.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвуковий процесор UIP2000hdT для зменшення розмірів шизофіллану (сізофіран, SPG, соніфілан, сізофілан).

Ультразвуковий пристрій UIP2000hdT успішно використовувався для зниження молекулярної маси шизофренія, грибкового β-глюкана

Протокол виробництва низькомолекулярного шизофіллана

Оскільки молекулярна маса шизофренія демонструє значно кращу біодоступність і властивості застосування, дослідницька група Smirnou досліджувала ультразвук для розщеплення і зменшення розміру молекули β-глюкана шизофренілана.

Ультразвук Шизофіллана

β-1.3(1.6)-Глюкан шизофіллан (SPG) був виготовлений шляхом підводного вирощування гриба S. commune в біореакторі з використанням сахарози в якості субстрату.
Після закінчення вирощування культурний бульйон розбавили демінералізованою водою до концентрації шизофренілану 2 г/л і ультразвуково за допомогою Ультразвуковий процесор UIP2000hdT (Hielscher Ultrasonics GmbH, Німеччина) в режимі переробки за такими параметрами та умовами: середній потік 50 мл/с, частота 20 кГц, вихід 2000 Вт, сонотрод типу BS2d22, бустер типу B2-1.4 та амплітуда 100%. Температура культурного бульйону на початку ультразвукової обробки становила 25°C. Ультразвуковий культурний бульйон (специфічний вхід енергії 100 Вт / мл) був відфільтрований через фільтр глибини Seitz HS800 під тиском 1,5 бар при тиску 40 ° C. Ультразвуковий шизофренічний шизофреній (uSPG) для хімічної характеристики був осаджений з фільтрату з потрійною кількістю ізопропілового спирту при лабораторній температурі, і висушений при 60 ° C для 12h uSPG розчинів для імунологічних досліджень були підготовлені наступним чином: (1) ультразвукова культура бульйон фільтрат був діафільтрований через 0,1 м2 Pall Centramate T-серії PES касети (100 кДа відсікання) на 0,8 бар і діафільтрація тривала до retentate провідність була 20 μS / см; (2) розчин був сконцентрований діафільтрацією до концентрації uSPG 1 г/л і стерилізований шляхом автоклавування при 120°C/20 хв. Денатурований uSPG був підготовлений аналогічним чином, за винятком того, що NaOH був доданий в культурний бульйон фільтрат в концентрації 0,2 М і лужний розчин був висиджений протягом 30 хв при лабораторній температурі до діафільтрації.

Аналітичні методи

Врожайність міцелію оцінювалася гравіметрично: культурний бульйон розбавили водою 1:4, центрифугували 10000 × г при 25°С протягом 20 хв, осад промивали потрійною кількістю води, сушили при 60°С і зважували. Шизофіллан був осаджений з супернатанта з потрійною кількістю ізопропілового спирту, сушеного при 60 °C протягом 24 год і його врожайність визначалася гравіметрично. pO2 в культурному бульйоні вимірювався оптичним зондом Hamilton-Visiferm DO 120 (Гамільтон, Швейцарія).
Динамічна в'язкість культурного бульйону вимірювалася на HAAKE Visco Tester 6L з шпинделями 1л і 2 л при 4 ° C і швидкістю обертання 30 об / хв. Швидкість фільтрації вираховувалася від часу фільтрації 500 мл культури бульйону до 200 × 200 мм фільтра глибини Seitz HS800 (Pall, США) при тиску 1,5 бар і 40 ° C.
Молекулярна маса uSPG була виміряна SEC-MALLS на системі HPLC Alliance (Waters) з послідовно підключеними колонами PL aquagel OH60 і PL aquagel OH40, а детектор miniDAWN TREOS (Wyatt) був сконцентрований діафільтрацією до концентрації uSPG 1 г / л і стерилізований шляхом автоклавування при 120 ° C / 20 хв. Денатурований uSPG був підготовлений аналогічним чином, за винятком того, що NaOH був доданий в культурний бульйон фільтрат в концентрації 0,2 М і лужний розчин був висиджений протягом 30 хв при лабораторній температурі до діафільтрації.

Ультразвукове зниження молекулярної маси грибкового β-глюкан-шизофіллану (Сізофіран, SPG, Соніфілан, Сізофілан)

UIP2000hdT для зниження молекулярної маси шизофренія


Ультразвук є високоефективним методом для виробництва фармацевтичного класу низькомолекулярного шизофіллану.

Ультразвуковий пристрій UP400St (400 Вт, 24 КГц) для обробки шизофреніланів

Результати:
Ультразвукове лікування було застосовано безпосередньо до бульйону культури S. commune 144-h з міцелієм для полегшення обробки SPG вниз за течією.
Характеристики ультразвукового шизофренія: Ультразвуковий шизофреній (uSPG) був осаджений з культурного бульйону фільтрувати спиртом і характеризувався. SEC-MALLS оцінює МВт uSPG приблизно в 1 МДа. Середня молекулярна маса шизофреніла від рідкого бродіння становить приблизно 5 МДа, в той час як при твердотільному вирощуванні вона може досягати до 10 МДа. Порівнюючи молекулярну масу ультразвукового шизофренія з молекулярними вагами рідного нелікованого шизофреніла, за рахунок ультразвуку можна спостерігати зниження молекулярної маси в 5-10 разів.
Ультразвуковий полісахарид uSPG містив 0,7% білка і 1,0% з/ вт залишків після займання. гідролізат uSPG складався з глюкози з більш ніж 99%. Аналітичні результати показують, що ультразвукова система розщеплює β-глюкановий кістяк випадковим чином, а бічні гілки залишаються недоторканими, тим самим зменшуючи розмір і молекулярну масу шизофреніла. Імунологічні дослідження по суті протеїнового і ендотоксину без uSPG показали, що ультразвук з низьким вмістом МВт шизофренілан має виражену імуномодулюючу активність.

Ультразвук успішно застосовується для зниження молекулярної ваги шизофіллану шляхом розщеплення молекули за допомогою акустичної кавітації.

Зображення AFM (зверху) та топографічний профіль (внизу) рідного ультразвукового шизофренія. Вимірювання в напівконтактному режимі з роздільною здатністю 512 × 512 pxs2. Умови: золоте покриття, пружинна константа 15,3 Н/м, кут конуса наконечника <22°.

Знижена в'язкість: Ультразвук призвів до значного зниження в'язкості культурного бульйону. Під час ультразвуку в'язкість культурного бульйону майже не змінилася: зниження в'язкості було швидким на початку ультра-ультразвукової обробки, але пізніше воно сповільнилося. Питомої енергії входу 100 Вт/мл було достатньо, щоб знизити в'язкість культурного бульйону майже в 7 разів.

Ультраакулятор UIP2000hdT використовується для ефективного зменшення розміру грибкової сполуки шизофілалан

Ультразвук культури S.commune культурний бульйон, який був отриманий шляхом вирощування гриба в біореакторі протягом 144h. Вплив періоду ультразвуку (виражається у зв'частому введенні енергії в Ws / mL) на швидкість фільтрації глибини культурного бульйону (чорний стовпець) і концентрацію шизофіллана (SPG) в фільтраті (сіра колона). Умови ультразвуку: Ультразвуковий процесор UIP2000hd (20 кГц, 2000W), сонотрод BS2d22, бустер B2-1.4, амплітуда 100%, витрата 50 мл/с.
(фото і дослідження: ©Смірну та ін., 2017)

Покращена фільтрація: Бульйон культури, оброблений ультразвуком, протікав через фільтр швидше, ніж необроблена культура бульйону (специфічний вхід енергії 0 Вт / мл) з високомолекулярним SPG. Крім того, ультразвук значно зменшив втрату продукту під час фільтрації. Фільтрат неочищеного культурного бульйону з високомолекулярним SPG (питомий внесок енергії 0 Вт/мл) містив 0,3 ± 0,07 г/л SPG, тоді як концентрація SPG до глибинної фільтрації становила 2 г/л. На відміну від цього, фільтрат 100 Вт / мл ультразвукової культури обидва містили SPG в концентрації 2,2 ± 0,2 г / л, що відповідає майже нульовій втраті продукту.

Ультразвук значно покращує шизофілан.

Ультразвук культури S.commune культурний бульйон, який був отриманий шляхом вирощування гриба в біореакторі протягом 144h. Вплив періоду ультразвуку (виражається у зв'частому введенні енергії в Ws / mL) на швидкість фільтрації глибини культурного бульйону (чорний стовпець) і концентрацію шизофіллана (SPG) в фільтраті (сіра колона). Умови ультразвуку: Ультразвуковий процесор UIP2000hd (20 кГц, 2000W), сонотрод BS2d22, бустер B2-1.4, амплітуда 100%, витрата 50 мл/с.
(фото і дослідження: ©Смірну та ін., 2017)

Ультразвук використовується для зниження молекулярної ваги шизофренія, біоактивного з'єднання, отриманого з гриба

Зображення AFM (зверху) та топографічний профіль (внизу) денатурованого ультразвукового шизофренія. Вимірювання в напівконтактному режимі з роздільною здатністю 512 × 512 pxs2. Умови: золоте покриття, пружинна константа 15,3 Н/м, кут конуса наконечника < 22°.
(фото і дослідження: ©Смірну та ін., 2017)

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Висновок: У своєму висновку дослідницька група відновлює, що ультразвукова обробка є ефективною технологією для виробництва низькомолекулярного шизофреніла, який потім може використовуватися в косметиці та медицині. Ультразвук, при застосуванні на повному культурному бульйоні з міцелієм, приносить певні переваги для виробництва шизофреніла. Це зменшує втрати продукту при переробці вниз за течією і робить можливим виробництво високоочищених полісахаридів завдяки ефективному використанню ультрафільтрації.
Крім того, дослідники виявили, що ультразвукова обробка шизофреніла легко масштабується. Один блок пілотного заводу ультразвукового дезінтегратора UIP2000hdT обробив 1 літр культурного бульйону в 110 с в режимі потоку. Продуктивність системи може бути легко збільшена за рахунок послідовного підключення додаткових ультразвукових апаратів.

Високопродуктивне ультразвукове обладнання для переробки грибкового глюкана

UIP4000hdT - це потужний ультразвуковий вбудований змішувач потужністю 4000 Вт.Фрагментація полісахаридів, таких як глюкани, а також інших біологічно активних сполук, таких як хітин і хітозан, може бути надійним процесом за допомогою високопродуктивного ультразвукового обладнання Hielscher. Наші ультраакукатори можуть доставити високі амплітуди, пропонують точну керованість за параметрами процесу і можуть експлуатуватися 24/7 при сильному навантаженні та в складних умовах. Діапазон обладнання Hielscher Ультразвук відповідає цим вимогам надійно. Крім видатних ультразвукових характеристик, ультразвукові апарати Hielscher можуть похвалитися високою енергетичною ефективністю, що є значною економічною перевагою. – особливо при виробництві на комерційному великомасштабному виробництві.
Ультразвукові апарати Hielscher - це високопродуктивні системи, які можуть бути оснащені аксесуарами, такими як сонотроди, прискорювачі, реактори або проточні комірки, щоб оптимально відповідати потребам вашого процесу. У поєднанні з надійністю і важкою вантажопідйомністю, ультразвукові системи Hielscher є вашим надійним робочим конем у виробництві β.

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:

пакетний Обсяг швидкість потоку Рекомендовані пристрої
Від 1 до 500мл Від 10 до 200мл / хв UP100H
Від 10 до 2000мл Від 20 до 400мл / хв UP200Ht, UP400St
0.1 до 20 л 0.2 до 4л / хв UIP2000hdT
Від 10 до 100 л Від 2 до 10 л / хв UIP4000hdT
застосовується Від 10 до 100 л / хв UIP16000
застосовується більший кластер UIP16000

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, щоб запросити додаткову інформацію про ультразвукові процесори, програми та ціни. Ми будемо раді обговорити ваш процес з вами і запропонувати вам ультразвукову систему, що відповідає вашим вимогам!









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвукові гомогенізатори з високим зсувом використовуються в лабораторній, лавці, пілотній та промисловій обробці.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефотозні ультразвукові гомогенізатори для змішування застосувань, дисперсії, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних і промислових масштабах.



Література/довідники

Факти варті знати

Шизофіллан – Грибковий β-глюкан

Шизофіллан, також відомий як СІЗОФІРАН, СПГ, соніфілан, СІЗОфілан, є нейтральним позаклітинним полісахаридом, що виробляється грибом Schizophyllum commune Fries, видом гриба Басідіоміцети. Шизофреніллан є розчинним бета-D-глюканом, точний механізм дії якого ще не повністю з'ясований, але цей специфічний β-глюкан показує імуномодулюючу і протипухлинну дію. Хоча точний механізм дії СІЗОФІРАНА ще не повністю з'ясований, цей агент, здається, стимулює імунну систему, збільшуючи вироблення цитокінів, активуючи макрофаги і клітини Лангерганса і підвищуючи активність поліморфноядерних лейкоцитів (ПМЛ) і природних клітин-вбивць (NK). Сізофіран був визнаний досить неефективним проти раку шлунка, але продовжив час виживання у пацієнтів з раком голови і шиї. При раку шийки матки Сізофіран продовжував виживати і час рецидиву для ii стадії, але не iii стадії, і показав додаткову ефективність при введенні безпосередньо в пухлинну масу. Sonifilan використовується як модифікатор біологічної відповіді (BRM) з променевою терапією для лікування раку в Японії. Він був запущений для раку шийки матки в Південній Кореї в 1998 році.


Високопродуктивний ультразвук! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактного лабораторного ультраакукатора над блоками лави до повних промислових ультразвукових систем.

Hielscher Ультразвук виробляє високоемоціивні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторія до промислових розмірів.