Как определить содержание HA в ферментационном бульоне?

Введение

Гиалуроновая кислота (ГК) - это полисахарид природного происхождения, который широко используется в фармацевтической, косметической и биомедицинской промышленности. Производство ГК обычно включает ферментацию бактериальных штаммов, и анализ содержания ГК в ферментационном бульоне является важнейшим этапом производственного процесса для обеспечения качества и чистоты конечного продукта. В этой статье мы рассмотрим методы анализа содержания НА в ферментационном бульоне. Надеемся, что вы сможете узнать об их преимуществах и недостатках и выбрать подходящие HA-продукты для своих исследований или бизнеса.

[1]

Рисунок 1. Химическая структура ГК

Как получить ГК с помощью ферментационного бульона?

Гиалуроновую кислоту традиционно добывали из петушиных гребней, но от этого способа отказались из-за низкой степени извлечения, сложного процесса выделения и огромных затрат. В настоящее время большие объемы ГК производятся путем микробной ферментации, когда ГК получают с помощью ферментов гиалуронан-синтазы в живых микроорганизмах. Это дает следующие преимущества.

• Новые питательные вещества: Создаются новые вещества, благоприятные для усвоения.
• Более высокая скорость экстракции: Протеазы, целлюлазы и другие ферменты способствуют разрыву растительных клеток и высвобождению активных ингредиентов в процессе, тем самым увеличивая выход и скорость извлечения HA.
• Легче впитывается: Образуются полипептиды, полисахариды и другие наноразмерные малые молекулы, которые легче усваиваются.
• Меньше побочных эффектов: Микробные клетки способны разлагать вредные вещества и снижать уровень опасных факторов.

[2]

Рисунок 2. Схема систем ВЭЖХ

Похожие статьи: Работает ли ферментированный уход за кожей?

Как анализировать содержание гиалуроновой кислоты в ферментационном бульоне?

Для повышения эффективности, производительности и чистоты производства гиалуроновой кислоты используется множество методов. Среди них несколько подходов используются для анализа содержания ГК в процессе ферментации.

1. Осаждение с помощью хлорида цетилпиридиния

Осаждение с помощью хлорида цетилпиридиния (CPC) является традиционным аналитическим методом, который сопровождается спектрофотометрическим измерением при 540 нм. Однако он имеет ограничения, такие как интерференция с другими полисахаридами и низкая точность.

2. Высокоэффективная жидкостная хроматография

Для преодоления этих недостатков КПК в последние годы были разработаны различные аналитические методы. Одним из таких методов является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). ВЭЖХ предполагает разделение молекул НА на основе их молекулярной массы с последующим обнаружением с помощью УФ-детектора. ВЭЖХ получила широкое распространение благодаря высокой чувствительности, точности и селективности. Вы можете использовать ВЭЖХ для анализа как молекулярного веса, так и содержания НА в ферментационном бульоне.

3. Капиллярный электрофорез

Еще один метод, который в последнее время привлекает внимание, - капиллярный электрофорез (КЭ). КЭ - это аналитический метод высокого разрешения, который разделяет молекулы НА на основе соотношения их заряда и размера. Он позволяет анализировать как молекулярный вес, так и содержание НА в ферментационном бульоне с высоким разрешением, малым расходом образца и коротким временем анализа.

4. Инфракрасная спектроскопия

В последние годы предпринимаются усилия по разработке новых аналитических методов, способных преодолеть ограничения существующих методов. Например, был разработан новый метод, основанный на инфракрасной спектроскопии (ИК). Этот метод предполагает прямое измерение спектров поглощения молекул НА, а результаты сравниваются с калибровочной кривой для определения содержания НА. Этот метод обладает такими преимуществами, как высокая чувствительность, низкая стоимость и простая подготовка образца.

5. Другие методы

Кроме того, разработаны и другие методы. Например, с помощью масс-спектрометрии (МС) можно проанализировать молекулярную массу и содержание НА путем обнаружения ионов, образуемых молекулами НА. Гель-проникающая хроматография (ГПХ) также может быть применена для разделения молекул НА на основе их молекулярной массы с последующим спектрофотометрическим измерением при длине волны 205 нм.

В таблице 1 приведены положительные и отрицательные стороны этих методов. Вы можете ознакомиться с ней для получения дополнительной информации.

Таблица 1. Сравнение различных методов анализа содержания НА

Заключение

Одним словом, анализ содержания НА в ферментационном бульоне имеет большое значение для производства НА. Были разработаны различные аналитические методы, каждый из которых имеет свои ограничения и преимущества. Выбор метода зависит от таких факторов, как матрица образца, требуемая чувствительность и точность, а также имеющееся оборудование и ресурсы. Разработка новых аналитических методов необходима для повышения точности, чувствительности и экономической эффективности анализа содержания НА в ферментационном бульоне.

Stanford Advanced Materials (SAM) является надежным поставщиком качественной гиалуроновой кислоты различных марок и молекулярных весов. Отправьте нам запрос, если вы заинтересованы.

Ссылки:

[1] Wang, Yan & Cai, Li-Quan & Nugraha, Bramasta & Gao, Yi & Leo, Hwa. (2013). Современные гидрогелевые растворы для восстановления и регенерации сложных тканей. Current medicinal chemistry. 21. 10.2174/0929867321666131212151855.

[2] Czaplicki, Sylwester. (2013). Хроматография в анализе биоактивности соединений. 10.5772/55620.