Name: procedure to evaluate the efficiency of flocculants for the removal of dispersed particles from plant extracts
Uploaded: 2016-04-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 37 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Procedure to Evaluate the Efficiency of Flocculants for the Removal of Dispersed Particles from Plant Extracts at JoVE.com

I would like to acknowledge Dr. Thomas Rademacher for providing the transgenic tobacco seeds and Ibrahim Al Amedi for cultivating the tobacco plants. I wish to thank Dr. Richard M Twyman for editorial assistance and Prof. Dr. Rainer Fischer for fruitful discussions. This work was funded in part by the European Research Council Advanced Grant ''Future-Pharma'', proposal number 269110, the Fraunhofer-Zukunftsstiftung (Fraunhofer Future Foundation) and the Fraunhofer-Gesellschaft Internal Programs under Grant No. Attract 125-600164.

1. Bir Yeterli Deneysel Strateji geliştirin <ol><li> Flokülasyon işlemi faktörleri flokülasyon üzerinde en güçlü etkiye sahip olan, yani kurulmuş veya optimize edilmesi için ilgili çevresel ve proses parametrelerini belirlemek. Tipik olarak, son zamanlarda 20 nedeniyle mekanik modellerin eksikliği için gerekli açıklandığı gibi bir DoE yaklaşımı yüzden birkaç tür parametre vardır. <ol><li> Literatür verilerine 12, sistem ile önceki bilgi ve deneyime dayalı Seç parametreler (faktörler). Tipik faktörler tamponu pH, tampon iletkenlik, inkübasyon süresi ve sıcaklık gibi, polimer tipi ve konsantrasyonu 15,16,27 bulunmaktadır. </li><li> kategorik faktörler için anlamlı her sayısal faktör için aralıkları ve seviyeleri tanımlamak için aynı referansları (1.1 bakınız) kullanın. </li><li> Deneysel sonuçlar (yanıt) izlenmeli ve flokülasyon etkinliğini değerlendirmek için kullanılacak tanımlar. Sisteme bağlı olarak, buSüzüntü veya süpernatant bulanıklık, çökelme hızı, toplam büyüklüğü ya da sonraki bir filtre 16,23,28-30 kapasitesi olabilir. </li><li> Elde edilen yüksek kaliteli veri sonra ya da başka bir operatör tarafından gerçekleştirilen deneyler ile artar böylece tepkileri ölçmek için kullanılan deneyler tekrarlanabilir / kantitatif sağlam ve tekrarlanabilir olduğundan emin olun. </li></ol></li><li> faktörlerin sayısı araştırılacak ve bilginin derecesi zaten sistem hakkında birikmiş çalışmalardaki bir DoE türü seçin. Uygun bir DoE tipi 20 tanımlamak için kullanılabilir literatürü kullanın. <ol><li> Parametrelerin çok sayıda ekranlı olmalıdır ya da çok az parametreler için anlamlı aralıkları hakkında bilinen araştırılacak flokülasyon sistemi hakkında az bilgi varsa bir tarama tasarımı seçin. Tipik tarama tasarımları tam ve kısmi faktöryel tasarımları vardır. Parametreleri, örneğin, doğrusal olmayan bir etkisinin olması beklenmektedir eğer tasarım orta noktalarını dahil </em&gt; Belirli bir eşiğin 19 üzerinde doygunluk. </li><li> Bir cevap yüzey yöntemi (RSM), örneğin merkezi kompozit dizayn (CCD) 31 veya optimum 32,33, tanınmış aralıklar ile sadece bir kaç faktör gerekirse tam karakterize edilebilir seçin. </li></ol></li><li> DoE tasarım alanı fraksiyonu 20 karşılandığı gibi önsel kalite kriterlerinin sağlanması, uygun yazılım ile ayarlayın. </li></ol> 2. Flokülasyon Deneyler hazırlayın <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53940/53940fig1.jpg" /> Şekil 1: Bitki özü flokülasyon iş akışı: süreç ölçeği (solda) ve tezgah üstü ölçeği (sağda). Sulu tamponlar ile protein çekimini takiben, hücre enkaz dağılmış parçacıkları flokülant eklenerek toplanır. agregalar daha sonra çanta ve derinlikli filtreleme bir kademeli ve bunların kapasitesi ile çıkarılırSüzüntü türbiditelerin birlikte filtreler flokülasyon etkinliğini ölçmek için doğrudan kullanılabilir. <ol><li> Genel Deneysel İş Akışı (Şekil 1) geliştirin. <ol><li> Örneğin özel bir homojenleştirici son uygulama ölçeğinde beklenen aynı parçacık büyüklüğü dağılımı ile sonuçlanır (ya da daha önce gözlenen) bir ekstraksiyon cihazı kullanın. Mümkünse tütün homojenizasyon 10 yaprak için tarif edildiği gibi, aspiratör bir ölçek aşağı modeli tasarımı. </li><li> flokülasyon deneyleri (burada 20 ml) sırasında kullanılan özü hacimleri tanımlayın. Parçacıkların belirli bir sayısı, reaksiyon kabı içinde mevcut olması için izin veren bir ses seçin 20 mi alikotlar içinde, örneğin çökeltme deneyleri katı 34 ve parçacık boyutu ~ 0.5 [ağırlık / hacim] ~% 7 ihtiva eden tütün ekstreleri için tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir sonuçlar vermiştir um ~ 3 ila 16 mm. </li><li> tüm izleme ve post-flokülasyon işlemleri Tasarım o inci böyleceey son başvuru ölçek temsilcisi, üretim ölçeğinde kullanılanlarla aynı partikül tutma davranışı ile örnek seçme filtreler. </li></ol></li><li> Özler Türetilmiş olacak hangi gelen Tesisleri geliştirin. <ol><li> Aynı bitki hattını, burada Nicotiana tabacum cv kullanın. Petit Havana SR1 ve üretim sırasında kullanılacak yetiştirme koşulları önceden 33 nitelendirdi. </li><li> Diğer yem stokları işlenecek, bunlar örneğin, nihai uygulama ölçeği temsil eden özgün tamponlar kullanın, böylece bu yem stokları hazırlamak dikkate almak herhangi bir seyreltme adımlarını sürecinde ve burada, beklenen pH ve iletkenlik, pH 7.5 sopa ve iletkenlik 30 mS cm -1. </li></ol></li><li> Filtrasyon Utilities, Bulanıklık-İzleme Cihazları ve Örnekleme gemiler hazırlayın. <ol><li> Onlar değilse, burada gerekli boyutları, 15 x 15 cm 2 filtre malzemeleri kesmek hazır bizee modülleri. Tüm izleme ve analiz cihazları işlevsel olduğundan emin olun ve tüm örnek tüplerini etiketleyin. </li><li> Bu basit görevleri olmasına rağmen, onlar gerçek flokülasyon deneyleri sürekli aksamasına neden olmayacak emin olmak için zaman içinde bu öğeleri hazırlamak. o flokülasyon verilen sonuçlar etkilediği için bu gecikmeleri önlemek zamana bağlı bir işlemdir. </li></ol></li><li> Topaklayıcı stok çözelti hazırlayın. DİKKAT: örneğin eldiven pıhtılaşmış işlerken uygun kişisel koruyucu ekipman kullanın. malzemeler tehlikeli olabilir (Avrupa UE 67/548 / CEE göre tehlike etiketleri, 1999/45 / CE N, Xi veya Xn dahil). tozdan kaçının ve malzeme güvenlik veri sayfalarına bakın. Davlumbaz altında çalışmak. <ol><li> Burada her çökeltme için bir stok konsantrasyonu, 80.0 g L -1 kullanılan iki PEI flokkulantlarla için seçin. parçacık konsantrasyonunun azaltacak topaklaştırıcı eklerken örnek seyreltme önlemek için mümkün olduğunca yüksek Seç konsantrasyonları,yon ve böylece flokülasyon verimliliği etkiler. </li><li> Polimer daha önce sulu% 50 [ağırlık / hacim] çözelti olarak tedarik edilir ise, örneğin, polimerin üreticinin formülasyon yansıtan herhangi bir ön-seyreltme için hesap. % 4-8 arasında flokülan stok çözeltileri [ağırlık / hacim] Şimdiye kadar en uygun olduğu bulunmuştur. </li><li> akılda yukarıda tartışılan noktaları Rulman, flokülant konsantrasyonu nihai çöktürücüdür konsantrasyon doğru ayarlanmış olmadığından potansiyel hatalara neden pipetleme inhibe eden oldukça viskoz çözüm üretmek değil emin olun. </li><li> Bu nedenle hata olasılığını azaltan bir pipetleme şeması (2.5) kurulumunu kolaylaştıracak çünkü eğer mümkünse tüm flokkulantlarla için aynı stok konsantrasyonu kullanın. </li><li> Özler, burada pH 4-10 ve iletkenlik 15-55 mS cm -1 koşullara uyan her çöktürücüdür stok çözeltinin pH ve iletkenlik ayarlayın. m ise tek bir çökeltme için bireysel stokları hazırlayınpH ve / veya iletkenlik koşullarında bir dizi daha cevheri bu polimer için test edilir. </li><li> Kullanmadan önce 48 saat daha uzun, taze flokülant stok çözümleri hazırlayın. Flokülasyon fazla 4 hafta boyunca, polimer stokları ile indüklenebilir olsa da, verim, yüksek ya da düşük pH değerleri ile, polimer hidrolizine bağlıdır düşebilir. Daha fazla bilgi için üreticinin belgelerine bakın. </li><li> Burada, 4 ° C, 20 ° C ve 37 ° C inkübasyon sıcaklıkları ayarlamak için kullanılabilir ısıtma / soğutma banyoları sağlamak ör Doe için seçilen parametreler deney sırasında her bir örnek için tam olarak ayarlanabilir olduğundan emin olun. flokülasyon sırasında karıştırma deneyin bir parçası ise, karıştırma cihazı gibi güç girişi gibi kritik parametreler açısından son başvuru ölçek temsilcisi olduğundan emin olun. </li></ol></li><li> Bir Pipetleme Programı içine DoE Programı dönüştürün. <ol><li> tes olmak farklı Topaklayıcı konsantrasyonlarını dönüştürmeközü numuneleri eklenecektir stok solüsyonu hacimleri içine ted: stok konsantrasyonu son flocculant konsantrasyonları bölmek ve flokülasyon deneylerinde kullanılan örnek hacmi ile çarpın. Örnek 20 mi, bu 22 mi olacak 2 mi flokülan stok çözeltisi en fazla karıştırılır, eğer, örneğin büyük Nihai son hacim tanımlar. </li><li> Flokülan stokunun 0.75 mi, daha sonra tampon 1.25 mi korumak için gerekli olan bir örneğe ilave edilmesi gerekiyorsa, flokülan stokunun büyük hacmine bağlı olarak, tüm çökeltme alikotları, aynı nihai hacmi muhafaza etmek için gerekli olan hacim tampon eklenmesi, örneğin, hesaplama 22 ml&#39;lik nihai numune hacmi (2.5.1). </li><li> DOE için gerekli olan stok solüsyonu mutlak hacimlerini hesaplamak için her polimer ve flokülasyon durum için çöktürücüdür stok solüsyonu hacimleri Özetle. </li></ol></li><li> Hasat Tütün Yaprakları ve Extract hazırlayın. <ol><li> ilk altı lea kaldırBu ya bir homojenizer olarak ves (veya işlem talimatlarında belirtildiği gibi pek çok), uygun bir ekstraksiyon cihazı için uygun bir yaş, 6 haftalık ör ve transfer tütün bitkilerinden basın vidalayın. </li><li> 100 g örneğin gram biyokütle başına 300 ml ekstraksiyon tamponu üç cilt ekleyin ve 8 dakika boyunca karıştırın. </li><li> Farklı pH ve / veya iletkenlik test edilmektedir, uygun tamponlar ile tek tek ekstrelerini hazırlamak. İşte, bu bir blender 3 x 30 sn veya bir meyve sıkacağı 34 bitki materyali homojenize içerir. </li><li> Seçenek olarak ise, araştırma altındaki işlem için temsili bir şekilde özü hazırlamak. </li></ol></li><li> Özü alikotu ve Tamponu ekleyin. <ol><li> El ve iyice örnekler parçacıkların bir dağılımını homojen olmasını sağlamak için tüm işlem boyunca özü karıştırın. </li><li> Tam olarak boşaltılarak önceden etiketlenmiş reaksiyon tüpleri arasında özü dağıtmak,Her bir kap içinde buradan 20 mi. Kendi başına ayakta durabilen 50 mi tüpler kullanımı kolaylaştırmak ve 20 ml numune için idealdir. </li><li> Uygun bir pipet kullanılarak, her bir reaksiyon tüpüne sabit nihai hacmi muhafaza etmek için gerekli olan her bir ekstraksiyon tampon hacim. </li></ol></li></ol> 3. Topaklanmak Bitki Farklı Polimerler ile ayıklar <ol><li> DOE randomize çalışma düzenine gösterilen sırayla olarak örnekleri, burada, 0.1-2.0 ml flokülant stok solüsyonu gerekli hacmi pipetle. İyice hemen tam 20 saniye boyunca sallayarak yoğun manuel olarak flokülantmın eklenmesinden sonra her bir örnek karıştırın. <ol><li> Gerekirse, iyice karışmasını sağlamak için diğer yem stokları sallayarak süresini ayarlamak, ama kesinlikle tüm örnekler için tutarlı karıştırma süreleri sağlamak. flocs geri dönüşsüz bozulmasına neden olabilir karıştırma uzun ve tutarsız bir flokülasyon sonuçlarını bozabilir sallayarak sırasında uygulanan kuvveti unutmayın. </li></ol></li><li> İsteğe bağlı: iki veya daha fazla pıhtılaştırma maddelerinin aynı anda uygulama için yukarıda tarif edilen prosedür değiştirin. <ol><li> Seçenek 1: İki veya daha fazla Flokülan, burada PEI ve kitosan karışımı ekleyin yerine tek bir polimer. DOE tanımlanan flokülan kombinasyonlarını kullanarak. DoE kurulumu (1.1) sırasında oranı ve bireysel parametre olarak polimerlerin mutlak konsantrasyonlarını birleştirir. </li><li> 2. Seçenek: özü iki veya daha fazla polimer sırayla ekleyin. <ol><li> DoE kurulumu sırasında ek faktörler gibi bireysel polimer konsantrasyonları, kendi türünü ve özü her ilave arasında inkübasyon süresi kullanın. </li><li> Ayrıca, tek bir polimer tekrar eklenmesi Pıhtılaşmanın iyileştirilmesi olup olmadığını test etmek için, bu yaklaşımı kullanır. Bir pıhtılaştırma yavaş ilavesini taklit etmek için bir adım adım eklenmesini, örn dört adımda, 20 mL&#39;lik bir hacmi 4 üzerinde dakika için her ekleme 0.25 mi, 80 g L-1 flokülan hazır olan çökeltme maddesi ilave taklit edebilir0.25 mi dak-1 bir akış oranı. </li><li> Her durumda, burada, örnek hacmi hala 22 ml tüm flokülant maksimum hacimleri ekleyerek bu kurulum için yeni bir maksimum nihai örnek hacmi belirlemek ve gerekirse ses ayarı için flocculant stok solüsyonları ve tamponlar gerekli hacimleri yeniden hesaplayın. </li></ol></li></ol></li><li> topaklanma oluşumunu sağlamak için, DOE tipik olarak 3-30 dakika tanımlanan kez örnekleri inkübe edin. Diğer tüm inkübasyon koşulları emin olun örneğin sıcaklık, DOE göre ayarlanır. </li><li> Gözlemlemek ve belge floc oluşumu. Gerekli topak mm yerleşmiş katı yüksekliğini ölçerek dakika başına hesaplaşma olarak örneğin olarak topaklanma oluşumu ilerleme kaydedin. Gerekirse, örneğin gece boyunca uzun bir süre için flokülasyon uzatır. </li><li> Topaklanmış Özü Filtre. <ol><li> Daha önce hazırlanan filtre malzemelerini kullanın (2.3) uygun sonra pıhtılaşmış özü açıklığa kavuşturmak içinFiltre malzemesi ile ve temiz bir kap veya reaksiyon tüpüne pıhtılaşmış numuneler boşaltılarak inkübasyon süresi. <ol><li> Do not filtrasyon önce yerleşmiş yumakları yeniden askıya ve 20 ml&#39;lik bir örnek için 3-4 sn ~ 300 oranında sahip ml dk -1 filtreye, ilgili özü uygulayın. </li><li> Farklı malzemenin partikül tutma açısından son işleme kıyasla tezgah üstü deneylerinde kullanılan, filtreleme adımı performansının teyidi, her iki örnek tip 11, partikül boyut dağılımının ölçülmesi ile, örneğin. </li></ol></li><li> Örneğin bir türbidimetre bulanıklık ve / veya gerekli kullanılarak uygun cihazlar olarak parçacık boyutu dağılımı açısından, süzüntü analiz edin. </li><li> İsteğe bağlı: kararsız flocs oluşumunu ya da reform araştırmak için, örneğin 12-24 saat, genişletilmiş kuluçka sürelerinden sonra analiz tekrarı. </li></ol></li><li> Pr Açısından örnekleri analizE-tanımlı Cevapları (1.1.3). <ol><li> Süzüntülerden numune almak ve farklı hedef protein ya da değerli ürünlerin konsantrasyonları örneğin, ek cevabı parametreler için analiz eder. </li><li> İsteğe bağlı: sürecinin kütle dengesi kapatmak için aynı parametreler için bakiyenin (çoğunlukla katı) analiz edin. Özellikle, örnekler tedavi edilebilecek veya çökeltme ile tedavi edilmeyen sonra seri geri kalan katı karşılaştırarak sıvı kurtarma pıhtılaştırma etkisini ölçmek. </li></ol></li><li> veri kalitesini onaylamak ve DoE yazılımına sonuçlarını aktarmak. <ol><li> Toplanan cevap verilerde aşırı değerler, örneğin beklenmedik yüksek değerler için bak. </li><li> Tüm yanıt verileri doğru bunlara karşılık gelen deneysel koşullar ile uyumlu olduğundan emin olun. </li><li> DoE yazılım içine sonuçlarını aktarın ve standart ve randomize çalışma siparişleri karışık olmadığından emin olun. </li></ol></li></ol> 4. değerlendirinDoE <ol><li> Daha önce 20 açıklandığı gibi bir öngörü modeli geliştirmek için DoE yazılım yerleşik veri analizi araçlarını kullanın. <ol><li> Model bina kolaylaştırmak için gerekirse uygun bir veri dönüştürme modunu seçin, burada 10 günlük. En büyük vs küçük tepki değeri A oranı daha büyük 10 veri dönüşümü gerekli olabileceğini gösterir. Box-Cox arsa 35 örneğin, uygun istatistiksel araçları kullanarak en uygun dönüşümü belirleyin. </li><li> (I) seçilen DOE (1.2) uyan ve (ii) örn varyans (ANOVA) analizi dayalı soruşturma altında sistemi hakkında önceki bilgi DoE yazılım araçları, ikinci dereceden polinom ile kabul eder bir baz model seçti genellikle, bir birinci dereceden polinom daha inkübasyon süresi gözlenen etkisi daha iyi uyum sağlar. </li><li> Onları seçimini kaldırarak iteratif önemsiz bir model faktörleri, örneğin p&gt; 0.05, veya faktör etkileşimleri KaldırReby modeli karmaşıklığı azaltarak ve öngörü gücünü artırmak. </li><li> R 2, düzeltilmiş R2 karşılaştırarak modeli kalitesini teyit ve studentized artıklarının normal olasılık arsa ile birlikte R 2 öngörülen, artıklar-vs-run, tahmin edilen vs-fiili ve Box-Cox 36 araziler. Tüm R2 değerleri 0.2 aralığında olmalıdır. </li><li> Son model olumsuz konsantrasyonları tahmin edilen örneğin fizik ve termodinamik, temel varsayımlar kabul eder emin olun. </li></ol></li><li> Burada soruşturması kapsamında sistemin, düşük bulanıklık için en elverişli koşulları tahmin etmek modeli kullanın. <ol><li> En önemli tepkiler ve tercih ettikleri durumları seçip, en az bulanıklık örneğin. Built-in birkaç DoE yazılım paketleri 36 özellikleri bir cazibe işlevi veya benzer araçları maksimize ederek bu seçimleri birleştirin. </li><li> amaçlanan uygulama o bağlımodeli f seçin onay koşulları en uygun olduğu tahmin takip deneyler olarak onları seçin ilk DOE parçası olmasa en uygun koşulları ve / veya örneğin, genel olarak modelin öngörü gücünü doğrulamak için çalışır. </li></ol></li></ol> 5. Model geliştirin ve Tahmini Güç doğrulayın <ol><li> En çok arzu edilen çalışma koşullarına ilk tasarım alanı daraltmak 0-1.000 nefelometrik bulanıklık üniteleri (NTU) aralığında örneğin, düşük bulanıklık, model öngörüleri (4.2) dayalı. </li><li> Yeni DoE önemli ya da ilgili olarak tespit edilmiştir sadece bu faktörler de dahil olmak üzere, bu aralıklar içinde kurmak (4.1.2)). NOT: Bir faktör bir süreç için model analizi, ancak ilgisiz açısından önemli olabilir, bir yanıt üzerindeki etkisi% 1 diğer faktörlere kıyasla &lt;olduğunu yani. </li><li> Model tahminlerinin kalitesi requiremen kavuşana kadar tekrarlayın 1-5.2 adımlarıts, örneğin bir yazılım ile gösterildiği gibi modelin standart sapması amaçlanan uygulama için yeterlidir. Örneğin arıtma tek topaklaştırıcı kullanın bu tekrarlamalar için gerekirse deneysel strateji değiştirin. </li><li> Aktarın ve pilot ölçekli veya nihai üretim ölçeğine ölçek aşağı modelin sonuçlarını doğrulamaktadır. </li></ol>

<ol>
	<li>Godfray, H. C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+Security:+The+Challenge+of+Feeding+9+Billion+People.">Food Security: The Challenge of Feeding 9 Billion People.</a> Science. 327, 812-818 (2010).</li><li>Fischer, R., Schillberg, S., Buyel, J. F., Twyman, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Commercial+aspects+of+pharmaceutical+protein+production+in+plants.">Commercial aspects of pharmaceutical protein production in plants.</a> Curr. Pharm. Des. 19, 5471-5477 (2013).</li><li>Pastores, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Phase+3,+multicenter,+open-label,+switchover+trial+to+assess+the+safety+and+efficacy+of+taliglucerase+alfa,+a+plant+cell-expressed+recombinant+human+glucocerebrosidase,+in+adult+and+pediatric+patients+with+Gaucher+disease+previously+treated+with+imiglucerase.">A Phase 3, multicenter, open-label, switchover trial to assess the safety and efficacy of taliglucerase alfa, a plant cell-expressed recombinant human glucocerebrosidase, in adult and pediatric patients with Gaucher disease previously treated with imiglucerase.</a> Blood Cells Mol. Dis. 53, 253-260 (2014).</li><li>De Paepe, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+study+between+spiral-filter+press+and+belt+press+implemented+in+a+cloudy+apple+juice+production+process.">A comparative study between spiral-filter press and belt press implemented in a cloudy apple juice production process.</a> Food Chem. 173, 986-996 (2015).</li><li>Buyel, J. F., Twyman, R. M., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+and+downstream+processing+of+plant-derived+recombinant+proteins.">Extraction and downstream processing of plant-derived recombinant proteins.</a> Biotechnol. Adv. 33, 902-913 (2015).</li><li>Wilken, L. R., Nikolov, Z. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recovery+and+purification+of+plant-made+recombinant+proteins.">Recovery and purification of plant-made recombinant proteins.</a> Biotechnol. Adv. 30, 419-433 (2012).</li><li>Buyel, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Process+development+trategies+in+plant+molecular+farming.">Process development trategies in plant molecular farming.</a> Curr. Pharm. Biotechnol. 16, 966-982 (2015).</li><li>Hassan, S., Keshavarz-Moore, E., Ma, J., Thomas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breakage+of+transgenic+tobacco+roots+for+monoclonal+antibody+release+in+an+ultra-scale+down+shearing+device.">Breakage of transgenic tobacco roots for monoclonal antibody release in an ultra-scale down shearing device.</a> Biotechnol. Bioeng. 111, 196-201 (2014).</li><li>Hassan, S., van Dolleweerd, C. J., Ioakeimidis, F., Keshavarz-Moore, E., Ma, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+for+extraction+of+monoclonal+antibodies+targeted+to+different+subcellular+compartments+in+transgenic+tobacco+plants.">Considerations for extraction of monoclonal antibodies targeted to different subcellular compartments in transgenic tobacco plants.</a> Plant Biotechnol. J. 6, 733-748 (2008).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scale-down+models+to+optimize+a+filter+train+for+the+downstream+purification+of+recombinant+pharmaceutical+proteins+produced+in+tobacco+leaves.">Scale-down models to optimize a filter train for the downstream purification of recombinant pharmaceutical proteins produced in tobacco leaves.</a> Biotechnol. J. 9, 415-425 (2014).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Downstream+processing+of+biopharmaceutical+proteins+produced+in+plants:+the+pros+and+cons+of+flocculants.">Downstream processing of biopharmaceutical proteins produced in plants: the pros and cons of flocculants.</a> Bioengineered. 5, 138-142 (2014).</li><li>Gregory, J., Barany, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+and+flocculation+by+polymers+and+polymer+mixtures.">Adsorption and flocculation by polymers and polymer mixtures.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 169, 1-12 (2011).</li><li>Zhou, Y., Franks, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flocculation+mechanism+induced+by+cationic+polymers+investigated+by+light+scattering.">Flocculation mechanism induced by cationic polymers investigated by light scattering.</a> Langmuir. 22, 6775-6786 (2006).</li><li>Runkana, V., Somasundaran, P., Kapur, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+modeling+of+polymer-induced+flocculation+by+charge+neutralization.">Mathematical modeling of polymer-induced flocculation by charge neutralization.</a> J. Colloid Interface Sci. 270, 347-358 (2004).</li><li>Hjorth, M., Jorgensen, B. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+flocculation+mechanism+in+animal+slurry+established+by+charge+neutralization.">Polymer flocculation mechanism in animal slurry established by charge neutralization.</a> Water Res. 46, 1045-1051 (2012).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flocculation+increases+the+efficacy+of+depth+filtration+during+the+downstream+processing+of+recombinant+pharmaceutical+proteins+produced+in+tobacco.">Flocculation increases the efficacy of depth filtration during the downstream processing of recombinant pharmaceutical proteins produced in tobacco.</a> Plant Biotechnol. J. 12, 240-252 (2014).</li><li>Buyel, J. F., Opdensteinen, P., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellulose-based+filter+aids+increase+the+capacity+of+depth+filters+during+the+downstream+processing+of+plant-derived+biopharmaceutical+proteins.">Cellulose-based filter aids increase the capacity of depth filters during the downstream processing of plant-derived biopharmaceutical proteins.</a> Biotechnol. J. 10, 584-591 (2014).</li><li>Yasarla, L. R., Ramarao, B. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+Flocculation+of+Lignocellulosic+Hydrolyzates+by+Polymers.">Dynamics of Flocculation of Lignocellulosic Hydrolyzates by Polymers.</a> Ind. Eng. Chem. Res. 51, 6847-6861 (2012).</li><li>Montgomery, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Design and Analysis of Experiments. , (2007).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+complex+systems+using+the+design+of+experiments+approach:+transient+protein+expression+in+tobacco+as+a+case+study.">Characterization of complex systems using the design of experiments approach: transient protein expression in tobacco as a case study.</a> J. Vis. Exp. , e51216 (2014).</li><li>Espuny Garcia Del Real, G., Davies, J., Bracewell, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scale-down+characterization+of+post-centrifuge+flocculation+processes+for+high-throughput+process+development.">Scale-down characterization of post-centrifuge flocculation processes for high-throughput process development.</a> Biotechnol. Bioeng. 111, 2486-2498 (2014).</li><li>Rathore, A. S., Sofer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Process Validation in Manufacturing of Biopharmaceuticals, 3rd edn, Vol. 1. , (2012).</li><li>Kang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+Novel+and+Efficient+Cell+Culture+Flocculation+Process+Using+a+Stimulus+Responsive+Polymer+to+Streamline+Antibody+Purification+Processes.">Development of a Novel and Efficient Cell Culture Flocculation Process Using a Stimulus Responsive Polymer to Streamline Antibody Purification Processes.</a> Biotechnol. Bioeng. 110, 2928-2937 (2013).</li><li>Menkhaus, T. J., Eriksson, S. U., Whitson, P. B., Glatz, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Host+selection+as+a+downstream+strategy:+Polyelectrolyte+precipitation+of+beta-glucuronidase+from+plant+extracts.">Host selection as a downstream strategy: Polyelectrolyte precipitation of beta-glucuronidase from plant extracts.</a> Biotechnol. Bioeng. 77, 148-154 (2002).</li><li>Holler, C., Vaughan, D., Zhang, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyethyleneimine+precipitation+versus+anion+exchange+chromatography+in+fractionating+recombinant+beta-glucuronidase+from+transgenic+tobacco+extract.">Polyethyleneimine precipitation versus anion exchange chromatography in fractionating recombinant beta-glucuronidase from transgenic tobacco extract.</a> J. Chromatogr. A. 1142, 98-105 (2007).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+polymers+are+more+effective+than+natural+flocculants+for+the+clarification+of+tobacco+leaf+extracts.">Synthetic polymers are more effective than natural flocculants for the clarification of tobacco leaf extracts.</a> J. Biotechnol. 195, 37-42 (2014).</li><li>Pearson, C. R., Heng, M., Gebert, M., Glatz, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zeta+potential+as+a+measure+of+polyelectrolyte+flocculation+and+the+effect+of+polymer+dosing+conditions+on+cell+removal+from+fermentation+broth.">Zeta potential as a measure of polyelectrolyte flocculation and the effect of polymer dosing conditions on cell removal from fermentation broth.</a> Biotechnol. Bioeng. 87, 54-60 (2004).</li><li>Buyel, J. F., Gruchow, H. M., Boes, A., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rational+design+of+a+host+cell+protein+heat+precipitation+step+simplifies+the+subsequent+purification+of+recombinant+proteins+from+tobacco.">Rational design of a host cell protein heat precipitation step simplifies the subsequent purification of recombinant proteins from tobacco.</a> Biochem. Eng. J. 88, 162-170 (2014).</li><li>Wang, S., Liu, C., Li, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+polymer+flocculants+on+coagulation-microfiltration+of+surface+water.">Impact of polymer flocculants on coagulation-microfiltration of surface water.</a> Water Res. 47, 4538-4546 (2013).</li><li>Menkhaus, T. J., Anderson, J., Lane, S., Waddell, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyelectrolyte+flocculation+of+grain+stillage+for+improved+clarification+and+water+recovery+within+bioethanol+production+facilities.">Polyelectrolyte flocculation of grain stillage for improved clarification and water recovery within bioethanol production facilities.</a> Bioresour. Technol. 101, 2280-2286 (2010).</li><li>Mune, M. A. M., Minka, S. R., Mbome, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimising+functional+properties+during+preparation+of+cowpea+protein+concentrate.">Optimising functional properties during preparation of cowpea protein concentrate.</a> Food Chem. 154, 32-37 (2014).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictive+models+for+transient+protein+expression+in+tobacco+(Nicotiana+tabacum+L.)+can+optimize+process+time,+yield,+and+downstream+costs.">Predictive models for transient protein expression in tobacco (Nicotiana tabacum L.) can optimize process time, yield, and downstream costs.</a> Biotechnol. Bioeng. 109, 2575-2588 (2012).</li><li>Buyel, J. F., Kaever, T., Buyel, J. J., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictive+models+for+the+accumulation+of+a+fluorescent+marker+protein+in+tobacco+leaves+according+to+the+promoter/5'UTR+combination.">Predictive models for the accumulation of a fluorescent marker protein in tobacco leaves according to the promoter/5'UTR combination.</a> Biotechnol. Bioeng. 110, 471-482 (2013).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+juice+extractor+can+simplify+the+downstream+processing+of+plant-derived+biopharmaceutical+proteins+compared+to+blade-based+homogenizers.">A juice extractor can simplify the downstream processing of plant-derived biopharmaceutical proteins compared to blade-based homogenizers.</a> Process Biochem. 50, 859-866 (2014).</li><li>Anderson, M. J., Whitcomb, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> DOE Simplified: Practical Tools for Effective Experimentation. Vol. 1. 1, (2000).</li><li>Anderson, M. J., Whitcomb, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Response Surface Methods Simplified. , (2005).</li><li>Buyel, J. F., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generic+chromatography-based+purification+strategies+accelerate+the+development+of+downstream+processes+for+biopharmaceutical+proteins+produced+in+plants.">Generic chromatography-based purification strategies accelerate the development of downstream processes for biopharmaceutical proteins produced in plants.</a> Biotechnol. J. 9, 566-577 (2014).</li><li>Myers, R. H., Montgomery, D. C., Anderson-Cook, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments. , (2009).</li></ol>

Yazar ifşa herhangi bir çıkar çatışmaları vardır.

En önemli yönü parçacık topaklanmayı karakterize bir Doe kurarken tasarım prensibi örneğin pH, polimer tipi ve polimer konsantrasyonunun 16 etkisi beklenen veya olası etkileri 36,38, algılamak ve anlatmak gerekir olduğunu düşünün. Nedenle, gerçek deneyler başlamadan önce tasarım alanı (FDS) kısmını değerlendirmek önemlidir. FDS örneğin 250 bulanıklık bir fark tespit edilmesi, bilinen bir değişkenlik sistemi verilen Deney sonuçları arasındaki önc...

Bitkiler yaygın olarak meyve suları gibi gıda malları üretmek için kullanılır, ancak aynı zamanda daha yüksek değer biyofarmasötik ürünlerin 1-3 imalatı için platformlar olarak geliştirilebilir. Her iki durumda da, ayırma işlemleri (DSP) çoğu zaman partikül yüklü özler 4,5 açıklama takip yaprak ve meyveler gibi dokulardan sıvı ekstraksiyonu ile başlar. Biyofarmasötiklerle üretimi için, DSP maliyetleri toplam üretim maliyetlerinin 6,7 varan% 80&#39;ini ve kısmen bu tür bıçak tabanlı homojenizasyon 8,9 olarak yıkıcı yöntemlerle hazırlanan özleri yüksek parçacık yükü hediye yansıtır . Filtre tabakalarının rasyonel seçim filtre kapasitesini artırmak ve maliyetlerinden 10,11 azaltabilir özü partikül büyüklüğü dağılımını maç olmasına rağmen, iyileşme başına saklanmalıdır parçacıkların sayısına göre belirlenen mutlak kapasite tavanı aşan aslaFiltre alanının birim açıklama elde etmek. Daha az partiküller, filtrasyon tren, en iyi filtre yüzeyine ulaşması halinde tavan kaldırılabilir ve dağılmış parçacıklar geniş yumakları 12 oluşturmak üzere toplanmasını teşvik pıhtılaştırıcı maddeler olarak bilinen polimerler ile karıştırılır, bu elde edilebilir. Böyle yumaklar daha ince ve daha pahalı derinlik filtreleri ulaşan partikül yükünü azaltmak, kaba ve daha az pahalı torba filtreler daha da yukarı muhafaza edilebilir. Polimerler onlar iyi imalat uygulamaları (GMP) ile uyumlu olmalıdır biyoilaçlar için örneğin kendi uygulamaları için uygun güvenlik profiline sahip olmalı ve tipik olarak bir molar kütle&gt; 100 kDa olmalı ve nötr ya da 13 ücret ya. Nötr pıhtılaştırma genellikle agregasyonu ve çaplarda yumakların oluşumuna neden dağılmış parçacıklar çapraz bağlama ile hareket ise 1 mm 11 yüklü polimerler, d yükünü nötralize&gt;ispersed parçacıklar, bunların çözünürlüğünü azaltır ve dolayısıyla çökelmesine 14 neden olur. Flokülasyon ekstresi 15,16 özelliklerini eşleştirmek için, bir tampon, pH ve iletkenlik, ve polimer türü ya da konsantrasyon olarak parametrelerini ayarlayarak geliştirilebilir. Tütün 0.5-5.0 g L-1 polietilenimin (PEI) ile ön işleme tabi özler, derin filtre kapasitesinde daha fazla 2 misli artış için 100 L&#39;lik bir pilot ölçekli işlemde bildirilmiştir. Bu polimerin maliyeti daha az € 10 kg&#39;lık böylece sürecin içine giriş toplu 16 başına filtreleri ve sarf malzemeleri hakkında 6.000 € maliyet tasarrufu sonuçlandı hatta daha fazla zaman selüloz bazlı filtre yardımcıları 17 ile kombine -1 olduğunu. Öyle olsa bile, öngörü modellerinin içerme 15-30 dakika 16,18 arasında tutun adımlar gerektirir çünkü depolama için daha fazla yatırım maliyetlerine yol açan, flokülant a priori ekonomik yararlarını değerlendirmek için gerekli olantanklar. Ancak, flokülasyon karmaşık doğası bu tür deneylerin sonucunu tahmin edebilirsiniz hiçbir mekanik modeller şu anda vardır. Bu makalede açıklanan nedenle, daha uygun bir tasarım-of-deneyler (DoE) yaklaşımı 19 geliştirilmiştir. Genel DoE işlemi için bir protokol en son 20 yayınlanmıştır. Küçük ölçekli cihazları şimdi çökeltme şartları 21 yüksek verimli tarama için kullanılabilir. Reaksiyon kabı (~ 96 çukurlu bir levha üzerindeki kuyu 7 mm) ve parçacıklar veya yumakların boyutları birbirinden büyüklük sırasında daha az olabilir Ancak, bu cihazlar, gerçekçi bir bitkinin topaklaşma sırasında koşulların simüle edilmesi değil ayıklar. Bu nedenle desen ve model tahmin gücü karıştırma etkileyebilir. Ayrıca, bunun nedeni karıştırma davranışı ve çökelti sta doğrusal olmayan değişikliklere yağış içeren süreçleri küçültün zor olabilirbility 22. Bu nedenle, bu makale 100 L pilot ölçekli sürecine 16 ilk 20 ml&#39;lik reaksiyon hacmi ölçeklenebilir sonuçlar veren, günde 50-75 numune hacmi ile tezgah üstü ölçekli tarama sistemi özetliyor. Bir DoE yaklaşımı ile kombine edildiğinde, bu öngörü modelleri kalite-by-tasarım kavramının bir parçası olarak proses optimizasyonu ve belgeler için kullanılmasına izin verir. Aşağıda tarif edilen yöntem aynı zamanda pıhtılaştırma da maliyet tasarrufu aracı 23 olarak kabul edilmektedir hücre kültürü bazlı işlemler, üretilen biyofarmasötik adapte edilebilir. Kanola, mısır ve soya fasulyesi 24,25 üretilen β-glukuronidaz için gösterildiği gibi, aynı zamanda, bir saflaştırma stratejisinin bir parçası olarak, bir ham ekstreden hedef proteinlerin çökelmesini modellemek için de kullanılabilir. Flokülan özelliklerinin ayrıntılı bir açıklaması başka 16,26 bulunabilir ve sağlanması önemlidir polimer Concentrkus toksik olmayan ya da son ürün 11 zararlı seviyelerinin altında alınarak belirlenir.

<table><tbody><tr><td>2100P Portable Turbidimeter</td><td>Hach</td><td>4650000</td><td>Turbidimeter</td></tr><tr><td>2G12 antibody</td><td>Polymun</td><td>AB002</td><td>Reference antibody</td></tr><tr><td>Biacore T200</td><td>GE Healthcare</td><td>28-9750-01</td><td>SPR device</td></tr><tr><td>BP-410</td><td>Furh</td><td>2632410001</td><td>Bag filter</td></tr><tr><td>Catiofast VSH</td><td>BASF</td><td>79002360</td><td>Flocculating agent</td></tr><tr><td>Centrifuge 5415D</td><td>Eppendorf</td><td>5424 000.410</td><td>Centrifuge</td></tr><tr><td>Centrifuge tube 15 ml</td><td>Labomedic</td><td>2017106</td><td>Reaction tube</td></tr><tr><td>Centrifuge tube 50 ml self-standing</td><td>Labomedic</td><td>1110504</td><td>Reaction tube</td></tr><tr><td>Chitosan</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>5375.1</td><td>Flocculating agent</td></tr><tr><td>Design-Expert(R) 8</td><td>Stat-Ease, Inc.</td><td>n.a.</td><td>DoE software</td></tr><tr><td>Disodium phosphate</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>&amp;nbsp;4984.3&amp;nbsp;</td><td>Media component</td></tr><tr><td>Ferty 2 Mega</td><td>Kammlott</td><td>5.220072</td><td>Fertilizer</td></tr><tr><td>Forma -86C ULT freezer</td><td>ThermoFisher</td><td>88400</td><td>Freezer</td></tr><tr><td>Greenhouse</td><td>n.a.</td><td>n.a.</td><td>For plant cultivation</td></tr><tr><td>Grodan Rockwool Cubes 10 x 10 cm</td><td>Grodan</td><td>102446</td><td>Rockwool block</td></tr><tr><td>HEPES</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>9105.3</td><td>Media component</td></tr><tr><td>K700P 60D</td><td>Pall</td><td>5302305</td><td>Depth filter layer</td></tr><tr><td>KS50P 60D</td><td>Pall</td><td>B12486</td><td>Depth filter layer</td></tr><tr><td>Miracloth</td><td>Labomedic</td><td>475855-1R</td><td>Filter cloth</td></tr><tr><td>MultiLine Multi 3410 IDS</td><td>WTW</td><td>WTW_2020</td><td>pH meter / conductivity meter</td></tr><tr><td>Osram cool white 36 W</td><td>Osram</td><td>4930440</td><td>Light source</td></tr><tr><td>Phytotron</td><td>Ilka Zell</td><td>n.a.</td><td>For plant cultivation</td></tr><tr><td>Polymin P</td><td>BASF</td><td>79002360</td><td>Flocculating agent</td></tr><tr><td>POLYTRON PT 6100 D</td><td>Kinematica</td><td>11010110</td><td>Homogenization device with custom blade tool</td></tr><tr><td>Protein A</td><td>Life technologies</td><td>10-1006</td><td>Antibody binding protein</td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>P029.2</td><td>Media component</td></tr><tr><td>Synergy HT</td><td>BioTek</td><td>SIAFRT</td><td>Fluorescence plate reader</td></tr><tr><td>TRIS</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>4855.3</td><td>Media component</td></tr><tr><td>Tween-20</td><td>Carl Roth GmbH</td><td>9127.3</td><td>Media component</td></tr><tr><td>VelaPad 60</td><td>Pall</td><td>VP60G03KNH4</td><td>Filter housing</td></tr><tr><td>Zetasizer Nano ZS</td><td>Malvern</td><td>ZEN3600</td><td>DLS particle size distribution measurement</td></tr></tbody></table>

procedure to evaluate the efficiency of flocculants for the removal of dispersed particles from plant extracts

Plants are important to humans not only because they provide commodities such as food, feed and raw materials, but increasingly because they can be used as manufacturing platforms for added-value products such as biopharmaceuticals. In both cases, liquid plant extracts may need to be clarified to remove particulates. Optimal clarification reduces the costs of filtration and centrifugation by increasing capacity and longevity. This can be achieved by introducing charged polymers known as flocculants, which cross-link dispersed particles to facilitate solid-liquid separation. There are no mechanistic flocculation models for complex mixtures such as plant extracts so empirical models are used instead. Here a design-of-experiments procedure is described that allows the rapid screening of different flocculants, optimizing the clarification of plant extracts and significantly reducing turbidity. The resulting predictive models allow the identification of robust process conditions and sets of polymers with complementary properties, e.g. effective flocculation in extracts with specific conductivities. The results presented for tobacco leaf extracts can easily be adapted to other plant species or tissues and will thus facilitate the development of more cost-effective downstream processes for commodities and plant-derived pharmaceuticals.

Farklı polimerlerin tütün özü Flokülasyon Yukarıda tarif edilen yöntem, başarılı bir şekilde monoklonal bir antikor (HIV nötralize edici antikor 2G12) bir floresan proteini (DsRed) (Şekil 1) 16 üretimi sırasında tütün ekstraktlarının flokülasyon için bir işlem geliştirmek için kullanılmıştır, ve o zamandan beri aktarıldı lektinler, sıtma aşısı adayları ve füzyon...

Watch this Scientific Journal Video about Procedure to Evaluate the Efficiency of Flocculants for the Removal of Dispersed Particles from Plant Extracts at JoVE.com

Procedure to Evaluate the Efficiency of Flocculants for the Removal of Dispersed Particles from Plant Extracts

The design-of-experiments procedure presented here allows the evaluation of different flocculants in terms of their ability to aggregate dispersed particles in plant extracts, thus reducing turbidity and the costs of downstream processing.

Prosedür bitki özleri gelen Dağınık Parçacıkların çıkarması için Flokülantlar Verimliliği değerlendirin

Plants are important to humans not only because they provide commodities such as food, feed and raw materials, but increasingly because they can be used ...

procedure-to-evaluate-efficiency-flocculants-for-removal-dispersed

Research

JoVE Journal

Biology

8.8K Görüntüleme.  Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.. The design-of-experiments procedure presented here allows the evaluation of different flocculants in terms of their ability to aggregate dispersed particles in plant extracts, thus reducing turbidity and the costs of downstream processing.

Video: Procedure to Evaluate the Efficiency of Flocculants for the Removal of Dispersed Particles from Plant Extracts

A Small Volume Procedure for Viral Concentration from Water

Small-scale concentration of viruses (sample volumes 1-10 L, here simulated with spiked 100 ml water samples) is an efficient, cost-effective way to identify optimal parameters for virus concentration. Viruses can be concentrated from water using filtration (electropositive, electronegative, glass wool or size exclusion), followed by secondary concentration with beef extract to release viruses from filter surfaces, and finally tertiary concentration resulting in a 5-30 ml volume virus concentrate. In order to identify optimal concentration procedures, two different electropositive filters were evaluated (a glass/cellulose filter [1MDS] and a nano-alumina/glass filter [NanoCeram]), as well as different secondary concentration techniques; the celite technique where three different celite particle sizes were evaluated (fine, medium and large) followed by comparing this technique with that of the established organic flocculation method. Various elution additives were also evaluated for their ability to enhance the release of adenovirus (AdV) particles from filter surfaces. Fine particle celite recovered similar levels of AdV40 and 41 to that of the established organic flocculation method when viral spikes were added during secondary concentration. The glass/cellulose filter recovered higher levels of both, AdV40 and 41, compared to that of a nano-alumina/glass fiber filter. Although not statistically significant, the addition of 0.1% sodium polyphosphate amended beef extract eluant recovered 10% more AdV particles compared to unamended beef extract.

An approach was developed for identifying optimal viral concentration conditions for small volume water samples using spikes of human adenovirus. The techniques described here are used to identify concentration parameters for other viral targets, and applied to large-scale viral concentration experimentation.

Sudan Viral Konsantrasyon için Küçük Bir Ses Prosedürü

Small-scale concentration of viruses (sample volumes 1-10 L, here simulated with spiked 100 ml water samples) is an efficient, cost-effective way to ...

Çevre

Extraction and Characterization of Surfactants from Atmospheric Aerosols

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in the Earth&#39;s atmosphere, a central process in meteorology, hydrology, and for the climate system. But because specific extraction and characterization of these compounds have been lacking for decades, very little is known on their identity, properties, mode of action and origins, thus preventing the full understanding of cloud formation and its potential links with the Earth&#39;s ecosystems.
In this paper we present recently developed methods for 1) the targeted extraction of all the surfactants from atmospheric aerosol samples and for the determination of 2) their absolute concentrations in the aerosol phase and 3) their static surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC). These methods have been validated with 9 references surfactants, including anionic, cationic and non-ionic ones. Examples of results are presented for surfactants found in fine aerosol particles (diameter &#60;1 &#956;m) collected at a coastal site in Croatia and suggestions for future improvements and other characterizations than those presented are discussed.

Methods are presented for the targeted extraction of surfactants present in atmospheric aerosols and the determination of their absolute concentrations and surface tension curves in water, including their Critical Micelle Concentration (CMC).

Atmosferik Aerosoller ekstraksiyonu ve Yüzey Aktif Karakterizasyonu

Surface-active compounds, or surfactants, present in atmospheric aerosols are expected to play important roles in the formation of liquid water clouds in ...

Determination of the Settling Rate of Clay/Cyanobacterial Floccules

The mechanisms underpinning the deposition of fine-grained, organic-rich sediments are still largely debated. Specifically, the impact of the interaction of clay particles with reactive, planktonic cyanobacterial cells to the sedimentary record is under studied. This interaction is a potentially major contributor to shale depositional models. Within a lab setting, the flocculation and sedimentation rates of these materials can be examined and measured in a controlled environment. Here, we detail a protocol for measuring the sedimentation rate of cyanobacterial/clay mixtures. This methodology is demonstrated through the description of two sample experiments: the first uses kaolin (a dehydrated form of kaolinite) and Synechococcus sp. PCC 7002 (a marine coccoid cyanobacteria), and the second uses kaolin and Synechocystis sp. PCC 6803 (a freshwater coccoid cyanobacteria). Cyanobacterial cultures are mixed with varying amounts of clay within a specially designed tank apparatus optimized to allow continuous, real-time video and photographic recording. The sampling procedures are detailed as well as a post-collection protocol for precise measurement of chlorophyll a from which the concentration of cyanobacterial cells remaining in suspension can be determined. Through experimental replication, a profile is constructed that displays sedimentation rate.

The interaction and sedimentation of the clay and bacterial cells within the marine realm, observed in natural environments, can be best investigated in a controlled lab environment. Here, we describe a detailed protocol, which outlines a novel method for measuring the sedimentation rate of clay and cyanobacterial floccules.

Kil/siyanobakteriyel flakon yerleşme oranı tayini

The mechanisms underpinning the deposition of fine-grained, organic-rich sediments are still largely debated. Specifically, the impact of the interaction ...

Combined Size and Density Fractionation of Soils for Investigations of Organo-Mineral Interactions

Combined size and density fractionation (CSDF) is a method used to physically separate soil into fractions differing in particle size and mineralogy. CSDF relies on sequential density separation and sedimentation steps to isolate (1) the free light fraction (uncomplexed organic matter), (2) the occluded light fraction (uncomplexed organic matter trapped in soil aggregates) and (3) a variable number of heavy fractions (soil minerals and their associated organic matter) differing in composition. Provided that the parameters of the CSDF (dispersion energy, density cut-offs, sedimentation time) are properly selected, the method yields heavy fractions of relatively homogeneous mineral composition. Each of these fractions is expected to have a different complexing ability towards organic matter, rendering this a useful method to isolate and study the nature of organo-mineral interactions. Combining density and particle size separation brings an improved resolution compared to simple size or density fractionation methods, allowing the separation of heavy components according to both mineralogy and size (related to surface area) criteria. As is the case for all physical fractionation methods, it may be considered as less disruptive or aggressive than chemically-based extraction methods. However, CSDF is a time-consuming method and furthermore, the quantity of material obtained in some fractions can be limiting for subsequent analysis. Following CSDF, the fractions may be analyzed for mineralogical composition, soil organic carbon concentration and organic matter chemistry. The method provides quantitative information about organic carbon distribution within a soil sample and brings light to the sorptive capacity of the different, naturally-occurring mineral phases, thus providing mechanistic information about the preferential nature of organo-mineral interactions in soils (i.e., which minerals, what type of organic matter).

Combined size and density fractionation (CSDF) is a method to physically separate soil into fractions differing in texture (particle size) and mineralogy (density). The purpose is to isolate fractions with different reactivities towards soil organic matter (SOM), in order to better understand organo-mineral interactions and SOM dynamics.

Kombine boyutu ve toprak yoğunluğu ayırma Organo-Mineral etkileşimlerin araştırmalar için

Combined size and density fractionation (CSDF) is a method used to physically separate soil into fractions differing in particle size and mineralogy. CSDF ...

Capture of Environmental DNA (eDNA) from Water Samples by Flocculation

The analysis of environmental DNA (eDNA) has become a widely used approach to problem solving in species management. The detection of cryptic species including invasive and (or) species at risk is the goal, typically accomplished by testing water and sediment for the presence of characteristic DNA signatures. Reliable and efficient procedures for the capture of eDNA are required, especially those that can be performed easily in the field by personnel with limited training and citizen scientists. The capture of eDNA using membrane filtration is widely used currently. This approach has inherent issues that include the choice of filter material and porosity, filter fouling, and time required on site for the process to be performed. Flocculation offers an alternative that can be easily implemented and applied to sampling regimes that strive to cover broad territories in limited time.

Capture of Environmental DNA eDNA from Water Samples by Flocculation

Environmental DNA (eDNA) is typically captured from water samples using alcohol precipitation, filtration, or flocculation. Presented here is an alternative protocol that uses lanthanum chloride to enable collection of dissolved and particulate-bound nucleic acids from water samples containing eukaryotic cells, prokaryotic cells, and virus.

The analysis of environmental DNA (eDNA) has become a widely used approach to problem solving in species management. The detection of cryptic species ...

Activated Cross-linked Agarose for the Rapid Development of Affinity Chromatography Resins - Antibody Capture as a Case Study

The purification of monoclonal antibodies (mAbs) is commonly achieved by Protein A affinity chromatography, which can account for up to 25% of the overall process costs. Alternative, cost-effective capture steps are therefore valuable for industrial-scale manufacturing, where large quantities of a single mAb are produced. Here we present a method for the immobilization of a DsRed-based epitope ligand to a cross-linked agarose resin allowing the selective capture of the HIV-neutralizing antibody 2F5 from crude plant extracts without using Protein A. The linear epitope ELDKWA was first genetically fused to the fluorescent protein DsRed and the fusion protein was expressed in transgenic tobacco (Nicotiana tabacum) plants before purification by immobilized metal-ion affinity chromatography. Furthermore, a method based on activated cross-linked agarose was optimized for high ligand density, efficient coupling and low costs. The pH and buffer composition and the soluble ligand concentration were the most important parameters during the coupling procedure, which was improved using a design-of-experiments approach. The resulting affinity resin was tested for its ability to selectively bind the target mAb in a crude plant extract and the elution buffer was optimized for high mAb recovery, product activity and affinity resin stability. The method can easily be adapted to other antibodies with linear epitopes. The new resins allow gentler elution conditions than Protein A and could also reduce the costs of an initial capture step for mAb production.

In this procedure, a DsRed-based epitope ligand is immobilized to produce a highly selective affinity resin for the capture of monoclonal antibodies from crude plant extracts or cell culture supernatants, as an alternative to Protein A.

Affinity Kromatografi Reçiyatlarının Hızlı Gelişimi İçin Aktif Çapraz Bağlantılı Agarose - Örnek Olay Olarak Antikor Yakalama

The purification of monoclonal antibodies (mAbs) is commonly achieved by Protein A affinity chromatography, which can account for up to 25% of the overall ...

Biyokimya

Yabani Yerfıstığı Türlerinin Aflatoksin Birikimine Direnç Açısından Değerlendirilmesi

Non-destructive SPE-UPLC-based Quantification of Aflatoxins and Stilbenoid Phytoalexins in Single Peanut (Arachis spp.) Seeds

Aflatoxins are highly carcinogenic secondary metabolites of some fungal species, particularly Aspergillus flavus. Aflatoxins often contaminate economically important agricultural commodities, including peanuts, posing a high risk to human and animal health. Due to the narrow genetic base, peanut cultivars demonstrate limited resistance to fungal pathogens. Therefore, numerous wild peanut species with tolerance to Aspergillus have received substantial consideration by scientists as sources of disease resistance.
Exploring plant germplasm for resistance to aflatoxins is difficult since aflatoxin accumulation does not follow a normal distribution, which dictates the need for the analyses of thousands of single peanut seeds. Sufficiently hydrated peanut (Arachis spp.) seeds, when infected by Aspergillus species, are capable of producing biologically active stilbenes&#160;(stilbenoids) that are considered defensive phytoalexins. Peanut stilbenes inhibit fungal development and aflatoxin production. Therefore, it is crucial to analyze the same seeds for peanut stilbenoids to explain the nature of seed resistance/susceptibility to the Aspergillus invasion. None of the published methods offer single-seed analyses for aflatoxins and/or stilbene phytoalexins.
We attempted to fulfill the demand for such a method that is environment-friendly, uses inexpensive consumables, and is sensitive and selective. In addition, the method is non-destructive since it uses only half of the seed and leaves the other half containing the embryonic axis intact. Such a technique allows germination and growth of the peanut plant to full maturity from the same seed used for the aflatoxin and stilbenoid analysis. The integrated part of this method, the manual challenging of the seeds with Aspergillus, is a limiting step that requires more time and labor compared to other steps in the method. The method has been used for the exploration of wild Arachis germplasm to identify species resistant to Aspergillus and to determine and characterize novel sources of genetic resistance to this fungal pathogen.

Yazar Gündemi: Aspergillus'a Karşı Genetik Direnci Belirlemek için Fıstık Tohumlarındaki Aflatoksinlerin ve Fitoaleksinlerin Miktar Tayini

We demonstrate a medium-throughput method for quantification of aflatoxins and stilbenoid phytoalexins in single peanut seeds using ultra performance liquid chromatography. This method was specifically developed for the analyses of wild Arachis species challenged by the aflatoxigenic Aspergillus species.

Tek Yer Fıstığında (Arachis spp.) Aflatoksinlerin ve Stilbenoid Fitoaleksinlerin Tahribatsız SPE-UPLC Tabanlı Miktar Tayini Tohum

Aflatoxins are highly carcinogenic secondary metabolites of some fungal species, particularly Aspergillus flavus. Aflatoxins often contaminate ...

Comparison of Tobacco Host Cell Protein Removal Methods by Blanching Intact Plants or by Heat Treatment of Extracts

Plants not only provide food, feed and raw materials for humans, but have also been developed as an economical production system for biopharmaceutical proteins, such as antibodies, vaccine candidates and enzymes. These must be purified from the plant biomass but chromatography steps are hindered by the high concentrations of host cell proteins (HCPs) in plant extracts. However, most HCPs irreversibly aggregate at temperatures above 60 &#176;C facilitating subsequent purification of the target protein. Here, three methods are presented to achieve the heat precipitation of tobacco HCPs in either intact leaves or extracts. The blanching of intact leaves can easily be incorporated into existing processes but may have a negative impact on subsequent filtration steps. The opposite is true for heat precipitation of leaf extracts in a stirred vessel, which can improve the performance of downstream operations albeit with major changes in process equipment design, such as homogenizer geometry. Finally, a heat exchanger setup is well characterized in terms of heat transfer conditions and easy to scale, but cleaning can be difficult and there may be a negative impact on filter capacity. The design-of-experiments approach can be used to identify the most relevant process parameters affecting HCP removal and product recovery. This facilitates the application of each method in other expression platforms and the identification of the most suitable method for a given purification strategy.

Three heat precipitation methods are presented that effectively remove more than 90% of host cell proteins (HCPs) from tobacco extracts prior to any other purification step. The plant HCPs irreversibly aggregate at temperatures above 60 &#176;C.

Bozulmamış Bitkiler Ağartma veya Ekstraktlarının Isıl İşlem tarafından Tütün Ana Hücre Proteini Temizleme Yöntemlerinin Karşılaştırılması

Plants not only provide food, feed and raw materials for humans, but have also been developed as an economical production system for biopharmaceutical ...

Prosedür bitki özleri gelen Dağınık Parçacıkların çıkarması için Flokülantlar Verimliliği değerlendirin

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Sudan Viral Konsantrasyon için Küçük Bir Ses Prosedürü

Atmosferik Aerosoller ekstraksiyonu ve Yüzey Aktif Karakterizasyonu

Kil/siyanobakteriyel flakon yerleşme oranı tayini

Kombine boyutu ve toprak yoğunluğu ayırma Organo-Mineral etkileşimlerin araştırmalar için

Capture of Environmental DNA (eDNA) from Water Samples by Flocculation

Affinity Kromatografi Reçiyatlarının Hızlı Gelişimi İçin Aktif Çapraz Bağlantılı Agarose - Örnek Olay Olarak Antikor Yakalama

Tek Yer Fıstığında (Arachis spp.) Aflatoksinlerin ve Stilbenoid Fitoaleksinlerin Tahribatsız SPE-UPLC Tabanlı Miktar Tayini Tohum

Tek Yer Fıstığında (Arachis spp.) Aflatoksinlerin ve Stilbenoid Fitoaleksinlerin Tahribatsız SPE-UPLC Tabanlı Miktar Tayini Tohum

Tek Yer Fıstığında (Arachis spp.) Aflatoksinlerin ve Stilbenoid Fitoaleksinlerin Tahribatsız SPE-UPLC Tabanlı Miktar Tayini Tohum

Bozulmamış Bitkiler Ağartma veya Ekstraktlarının Isıl İşlem tarafından Tütün Ana Hücre Proteini Temizleme Yöntemlerinin Karşılaştırılması