Characterization of fructans in fermentation products with GPC/SEC
Aplikace | 2021 | KNAUERInstrumentace
Biotechnologické procesy využívající Silphium perfoliatum generují fermentační vedlejší produkty obsahující fruktany a jednoduché cukry. Efektivní analýza těchto fruktanových polymerů je nezbytná pro plné využití surovin v biorafinériích a optimalizaci výrobních procesů.
Cílem aplikace bylo stanovit distribuci fruktanových oligomerů a nízkomolekulárních cukrů v biotechnologickém vzorku z cup plant.
Studie využila velikostní vylučovací chromatografii (SEC) spojenou s refraktometrickou detekcí (RID) a následně vyhodnotila možnost převedení metody na semi-preparativní rozměr pro separaci oligomerů od monomerů.
Metodika zahrnovala:
Univerzální kalibrace vykázala koeficient determinace R²=0,99978. Analyzovaný vzorek obsahoval oligomerní fruktany s průměrnou molární hmotností 20 247 Da (přibližně 112 jednotek) a nízkomolekulární cukry (mono- a oligosacharidy). Převedení metody na semi-preparativní poměry umožnilo dostatečné rozlišení frakcí a izolaci oligomerů s vysokou čistotou (frakce F6 a F7).
Metoda poskytuje rychlé a spolehlivé rozdělení fruktanových polymerů podle velikosti a izolaci cílových oligomerů. Zavedení SEC-RID pro kontrolu fermentačních produktů přispívá k optimalizaci bioprocesů, kontrole kvality i přípravě materiálu pro další chemické či potravinářské aplikace.
Další rozvoj může směřovat k implementaci kontinuálních separačních procesů typu SMB, rozšíření kalibračních sad pro různé polysacharidy a integraci SEC do automatizovaných QA/QC platforem. Technologie lze adaptovat na další biopolymerní produkty a vedlejší suroviny.
Size exclusion chromatografie s refraktometrickou detekcí se ukázala jako efektivní nástroj pro charakterizaci a frakcionaci fruktanových polymerů z fermentačních produktů cup plant. Škálování metody pro semi-preparativní separaci a potenciál pro kontinuální provoz otevírá možnosti pro širší průmyslové využití.
GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceKNAUER
Souhrn
Význam tématu
Biotechnologické procesy využívající Silphium perfoliatum generují fermentační vedlejší produkty obsahující fruktany a jednoduché cukry. Efektivní analýza těchto fruktanových polymerů je nezbytná pro plné využití surovin v biorafinériích a optimalizaci výrobních procesů.
Cíle a přehled studie
Cílem aplikace bylo stanovit distribuci fruktanových oligomerů a nízkomolekulárních cukrů v biotechnologickém vzorku z cup plant.
Studie využila velikostní vylučovací chromatografii (SEC) spojenou s refraktometrickou detekcí (RID) a následně vyhodnotila možnost převedení metody na semi-preparativní rozměr pro separaci oligomerů od monomerů.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika zahrnovala:
- Analytickou SEC s kolónou AppliChrom ABOA-SuperOH-P (7 µm, 250 Å) a předkolónou, 300×8 mm
- Univerzální kalibraci pomocí PEG standardů (106–21 160 Da) s Mark-Houwink parametry K=10,4 a α=0,57
- Refraktometrickou detekci RID při 35 °C
- Lineární škálování do semi-preparativního režimu (kolóna 300×20 mm, 7 µm) s programem KNAUER ScaleUp Converter
Hlavní výsledky a diskuse
Univerzální kalibrace vykázala koeficient determinace R²=0,99978. Analyzovaný vzorek obsahoval oligomerní fruktany s průměrnou molární hmotností 20 247 Da (přibližně 112 jednotek) a nízkomolekulární cukry (mono- a oligosacharidy). Převedení metody na semi-preparativní poměry umožnilo dostatečné rozlišení frakcí a izolaci oligomerů s vysokou čistotou (frakce F6 a F7).
Přínosy a praktické využití metody
Metoda poskytuje rychlé a spolehlivé rozdělení fruktanových polymerů podle velikosti a izolaci cílových oligomerů. Zavedení SEC-RID pro kontrolu fermentačních produktů přispívá k optimalizaci bioprocesů, kontrole kvality i přípravě materiálu pro další chemické či potravinářské aplikace.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může směřovat k implementaci kontinuálních separačních procesů typu SMB, rozšíření kalibračních sad pro různé polysacharidy a integraci SEC do automatizovaných QA/QC platforem. Technologie lze adaptovat na další biopolymerní produkty a vedlejší suroviny.
Závěr
Size exclusion chromatografie s refraktometrickou detekcí se ukázala jako efektivní nástroj pro charakterizaci a frakcionaci fruktanových polymerů z fermentačních produktů cup plant. Škálování metody pro semi-preparativní separaci a potenciál pro kontinuální provoz otevírá možnosti pro širší průmyslové využití.
Reference
- Mayr J et al. The potential of the energy crop Silphium perfoliatum L. 23rd European Biomass Conference and Exhibition, Vienna (2015)
- Pollock C.J., Chatterton N.J. Fructans. In: The Biochemistry of Plants: A Comprehensive Treatise, Academic Press (2012)
- KNAUER ScaleUp Converter; knauer.net (přístup 12. 1. 2020)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Optimizing molecular weight determination: A comprehensive guide to SEC/GPC
2025|KNAUER|Aplikace
Science with Passion Optimizing molecular weight determination: A comprehensive guide to SEC/GPC J. Wesolowski, J. Kramer, K. Folmert, G. Greco; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net SUMMARY This application note provides a comprehensive guide to…
Klíčová slova
gpc, gpcmolar, molarpullulan, pullulansec, seccalibration, calibrationseparation, separationthf, thfsizes, sizesmolecular, molecularpore, poreµriu, µriupassion, passionrange, rangelog, logcap
Molecular weight distribution of a broad polystyrene standard
2020|KNAUER|Aplikace
Science Together Molecular weight distribution of a broad polystyrene standard Juliane Böttcher, Lisa Loxterkamp, Jan Wendrich, Kate Monks; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net SUMMARY Gel permeation chromatography (GPC) and size exclusion chromatography (SEC) describe…
Klíčová slova
standard, standardbroad, broadweight, weightmolecular, molecularpolystyrene, polystyrenedistribution, distributionknauer, knaueraboa, aboaapplichrom, applichromtemperatur, temperaturporosities, porositiesscience, sciencetogether, togethersec, seceluent
Analysis of Poly [(R)-3-hydroxybutyric acid] in chloroform using GPC and universal calibration
2021|KNAUER|Aplikace
Science Together Analysis of Poly [(R)-3-hydroxybutyric acid] in chloroform using GPC and E L universal calibration B A D A R G DE Nils Lüttgert, Lisa Loxterkamp, Juliane Böttcher, Kate Monks; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163…
Klíčová slova
chloroform, chloroformphb, phblogm, logmuniversal, universalcalibrations, calibrationsrefractive, refractivegpc, gpcindex, indexnriu, nriuµriu, µriumolecular, molecularpoly, polydetermination, determinationaverage, averagecalibration
Applications Collection of solutions by KNAUER
2020|KNAUER|Příručky
Science Together Applications Collection of solutions by KNAUER Analytical/Preparative HPLC • FPLC • SMB • Osmometry • Sample preparation Science Together KNAUER Applications Bio sciences The scope of these applications covers a wide area of bio and life sciences tasks.…
Klíčová slova
together, togetherscience, scienceazura, azurapurification, purificationknauer, knauerinjection, injectionadditional, additionalcolumn, columneluent, eluentpump, pumprate, rateloop, loopvalve, valveflow, flowpreparative