كيف يتم تحليل محتوى HA في مرق التخمير؟
مقدمة
حمض الهيالورونيك ( HA) هو عديد السكاريد الطبيعي الذي يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الدوائية ومستحضرات التجميل والصناعات الطبية الحيوية. يتضمن إنتاج حمض الهيالورونيك عادةً تخمير السلالات البكتيرية، ويُعد تحليل محتوى حمض الهيالورونيك في مرق التخمير خطوة حاسمة في عملية الإنتاج لضمان جودة ونقاء المنتج النهائي. في هذه المقالة، سنناقش طرق تحليل محتوى HA في مرق التخمير. نأمل أن تتمكن من التعرف على مزاياها وعيوبها واختيار منتجات HA المناسبة لأبحاثك أو عملك.
[1]
الشكل 1. التركيب الكيميائي ل HA
كيفية إنتاج HA باستخدام مرق التخمير؟
كان يتم استخلاصحمض الهيالورونيك من أمشاط الديك بشكل تقليدي، ومع ذلك تم التخلي عن هذا النهج بسبب انخفاض معدل الاستخلاص وعملية العزل المعقدة والتكلفة الضخمة. في الوقت الحاضر، يتم إنتاج كميات كبيرة من حمض الهيالورونيك في الوقت الحاضر عن طريق التخمير الميكروبي، حيث يتم تحضير حمض الهيالورونيك بواسطة إنزيمات الهيالورونان سينثاز في الكائنات الحية الدقيقة. وله الفوائد التالية.
- مغذيات جديدة: يتم إنشاء بعض المواد الجديدة المفيدة للامتصاص.
- معدل استخلاص أعلى: تعزز البروتياز والسليولازات وغيرها من الإنزيمات تمزق الخلايا النباتية وإطلاق المكونات النشطة في هذه العملية، وبالتالي زيادة المحصول ومعدل استخلاص HA بالتالي.
- أسهل في الامتصاص: يتم توليد عديدات الببتيدات والسكريات والجزيئات الصغيرة الأخرى متناهية الصغر بحجم النانو، والتي يسهل امتصاصها.
- آثار جانبية أقل: الخلايا الميكروبية قادرة على تحليل المواد الضارة وتقليل العوامل غير الآمنة.
[2]
الشكل 2. رسم تخطيطي لأنظمة HPLC
قراءة ذات صلة هل تعمل مستحضرات العناية بالبشرة المخمرة؟
كيفية تحليل محتوى حمض الهيالورونيك في مرق التخمير؟
تم استخدام العديد من التقنيات من أجل تحسين كفاءة وإنتاجية ونقاء إنتاج حمض الهيالورونيك. من بينها، يتم استخدام عدة طرق لتحليل محتوى حمض الهيالورونيك في عملية التخمير.
- الترسيب بكلوريد السيتيلبيريدينيوم
يعد الترسيب باستخدام كلوريد السيتيل بيريدينيوم كلوريد (CPC) طريقة تحليلية تقليدية، ويتبعها قياس طيفي ضوئي عند 540 نانومتر. ومع ذلك، فإن لها قيود، مثل التداخل من السكريات الأخرى والدقة المنخفضة.
وللتغلب على هذه القيود الخاصة بالكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء، تم تطوير طرق تحليلية مختلفة في السنوات الأخيرة. إحدى هذه الطرق هي الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC). يتضمن الفصل اللوني السائل عالي الأداء فصل جزيئات HA بناءً على وزنها الجزيئي، متبوعًا بالكشف باستخدام كاشف الأشعة فوق البنفسجية. تم استخدام HPLC على نطاق واسع نظرًا لحساسيته العالية ودقته وانتقائيته. يمكنك استخدام HPLC لتحليل كل من الوزن الجزيئي ومحتوى HA في مرق التخمير.
هناك طريقة أخرى اكتسبت اهتمامًا مؤخرًا وهي الرحلان الكهربائي الشعري (CE). يعد الرحلان الكهربائي الشعري (CE) تقنية تحليلية عالية الدقة تفصل جزيئات HA بناءً على نسبة الشحنة إلى الحجم. ويمكنه تحليل كل من الوزن الجزيئي ومحتوى HA في مرق التخمير بدقة عالية واستهلاك منخفض للعينة ووقت تحليل قصير.
- التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء
بُذلت جهود في السنوات الأخيرة لتطوير طرق تحليلية جديدة يمكنها التغلب على قيود الطرق الحالية. على سبيل المثال، تم تطوير طريقة جديدة تعتمد على التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (IR). تتضمن هذه الطريقة القياس المباشر لأطياف الامتصاص لجزيئات HA، وتتم مقارنة النتائج بمنحنى معايرة لتحديد محتوى HA. لهذه الوسيلة مزايا مثل الحساسية العالية والتكلفة المنخفضة والتحضير البسيط للعينة.
- طرق أخرى
بالإضافة إلى ذلك، تم إنشاء طرق أخرى. على سبيل المثال، يمكنك استخدام قياس الطيف الكتلي (MS) لتحليل الوزن الجزيئي ومحتوى HA من خلال الكشف عن الأيونات التي تنتجها جزيئات HA. يمكن أيضًا تطبيق كروماتوغرافيا النفاذية الهلامية (GPC) لفصل جزيئات HA بناءً على وزنها الجزيئي، ويتبع ذلك قياس الطيف الضوئي عند 205 نانومتر.
يوضح الجدول 1 النقاط الجيدة ونقاط الضعف في هذه الطرق. يمكنك التحقق منه لمزيد من المعلومات.
الجدول 1. مقارنة بين طرق التحليل المختلفة لمحتويات HA
|
|
العملية |
الكشف |
المزايا/المزايا |
العيوب |
|
الترسيب باستخدام كلوريد السيتيلبيريدينيوم |
الترسيب باستخدام كلوريد السيتيل بيريدينيوم; |
بالقياس الطيفي الضوئي عند 540 نانومتر; |
سهل التنفيذ؛ يتطلب عددًا أقل من الكواشف والمعدات; |
تداخل من السكريات الأخرى; دقة منخفضة; |
|
كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء |
فصل جزيئات HA بناءً على وزنها الجزيئي; |
استخدام كاشف الأشعة فوق البنفسجية; |
حساسية عالية, دقة وانتقائية عالية; |
تتطلب معدات باهظة الثمن وموظفين مدربين تستغرق وقتًا طويلاً; |
|
الرحلان الكهربائي الشعري |
فصل جزيئات HA بناءً على نسبة الشحنة إلى الحجم; |
استخدام كاشف الأشعة فوق البنفسجية والبصريات. |
دقة عالية; استهلاك منخفض للعينات; وقت تحليل قصير; |
يتطلب معدات وخبرة متخصصة; حساس للتلوث الكهربائي; |
|
التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء |
القياس المباشر لأطياف امتصاص جزيئات HA; |
استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء. |
حساسية عالية; منخفضة التكلفة; تحضير عينة بسيطة; |
أقل دقة; يمكن أن تتداخل بعض الشوائب أو الملوثات مع القياس. |
الخلاصة
باختصار، فإن تحليل محتوى HA في مرق التخمير له أهمية كبيرة لإنتاج HA. تم تطوير طرق تحليلية مختلفة، لكل منها حدودها ومزاياها. يعتمد اختيار الطريقة على عوامل مثل مصفوفة العينة، والحساسية والدقة المطلوبة، والمعدات والموارد المتاحة. يعد تطوير طرق تحليلية جديدة أمرًا ضروريًا لتحسين دقة وحساسية وفعالية تكلفة تحليل محتوى HA في مرق التخمير.
تُعد Stanford Advanced Materials (SAM) موردًا موثوقًا به لحمض الهيالورونيك عالي الجودة من مختلف الدرجات والأوزان الجزيئية. أرسل لنا استفسارًا إذا كنت مهتمًا.
المرجع:
[1] وانغ، يان وكاي، لي-تشوان ونوغراها، براماستا وغاو، يي وليو، هوا. (2013). حلول الهيدروجيل الحالية لإصلاح وتجديد الأنسجة المعقدة. الكيمياء الطبية الحالية. 21. 10.2174/0929867321666131212151855.
[2] تشابليكي، سيلويستر. (2013). التحليل اللوني في تحليل النشاط الحيوي للمركبات. 10.5772/55620.
Chin Trento
