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HPLC ist eine zuverlässige Technik zur Extraktion und Reinigung des Süßungsmittels Xylitol

Xylit wird in der Lebensmittelindustrie häufig als alternativer Süßstoff verwendet. Es hat eine ähnliche Süße wie Saccharose mit nur zwei Drittel der Kalorien. Dieser Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen kommt in vielen Pflanzen vor, jedoch meist in geringen Konzentrationen (ca. 1%) und ist daher teuer in der Extraktion und Reinigung. Daher wurde Xylit bisher überwiegend durch ein chemisches Verfahren unter Verwendung einer katalytischen Xylose-Dehydrierung hergestellt.

Einführung der HPLC in die Xylose-Umwandlung

Ein attraktives alternatives Verfahren besteht darin, die Xylose in einer Biomasse (z. B. Weizenstroh) durch Fermentation in Xylit umzuwandeln. Mit diesem Verfahren kann der Süßstoff unter milden Bedingungen (Atmosphärendruck und Umgebungstemperatur) ohne gefährliche Chemikalien in hohen Ausbeuten hergestellt werden.

Sobald die Mikroorganismen das gewünschte Xylit synthetisiert haben, kann es durch Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) extrahiert und gereinigt werden. HPLC ist eine schnelle, genaue und hoch reproduzierbare Technik, die sowohl für die qualitative als auch für die quantitative Analyse verwendet werden kann. Sobald eine HPLC-Methode für eine bestimmte Substanz optimiert wurde, wird der Prozess weitgehend automatisiert, wodurch Zeit und Kosten reduziert werden.

Um einen HPLC-Prozess zu optimieren, sollten die verschiedenen Komponenten des HPLC-Systems (Pumpe, Ventile, Säule und Detektor) sorgfältig abgewogen werden. Die HPLC-Pumpe ist dafür verantwortlich, eine Lösung der Probe mit einer Flussrate (ml / min) durch den Chromatographen zu treiben, die die beste Trennung der verschiedenen Komponenten in der Probe ergibt.

Ventile sind in HPLC-Anwendungen allgegenwärtig und die Verwendung von Ventilen mit mehreren Positionen ist ideal für den Extraktions- und Reinigungsprozess von Xylit, da nur die spezifische Fraktion, die diesen Zucker enthält, gesammelt werden kann.

Die HPLC-Säule (die stationäre Phase) ist der Ort der Trennung von Komponenten in der Probenlösung (die mobile Phase). Die Komponenten interagieren in unterschiedlichem Maße mit der stationären Phase, wodurch sie zu unterschiedlichen Zeiten eluieren und eine spezifische Extraktion und Reinigung der Zielsubstanzen ermöglichen. Es gibt eine breite Palette von HPLC-Säulen mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Parametern, um eine effiziente Trennung für eine Vielzahl von Substanzen zu ermöglichen.

Bei der HPLC können verschiedene Nachweismethoden verwendet werden: Ultraviolett, elektrochemisch, Verdunstungslichtstreuung (ELS) und Reflexionsindex (RI). Da Xylit keine Chromophore enthält, sind ELS (nur für analytische Zwecke) oder RI die am besten geeigneten HPLC-Detektoren für diesen Zweck.

Kürzlich haben Wissenschaftler von KNAUER die Reinigung von Xylit im Batch-Verfahren mithilfe des AZURA-Zucker-HPLC-Reinigungssystems optimiert, das aus einem Assistenten AZURA ASM 2.1L mit einem 12-Wege-Mehrfachventil und einer 50-ml-Pumpe besteht. Eine Eurokat Ca 150 × 20 mm Säule mit 25–56 μm Partikeln und einem AZURA RID 2.1L RI Detektor wurde verwendet.

Mit diesem HPLC-Aufbau erzielte das Team eine Rückgewinnung von> 99% Xylit aus seiner Fermentationsmaische mit einer Reinheit von> 99%. Eine Verringerung der Elutionszeit und eine Erhöhung des Injektionsvolumens im Vergleich zu früheren Protokollen wurde ebenfalls erreicht, was die effiziente und genaue Reinigung von Xylit zeigt, die durch HPLC erreicht werden kann.

Möchten Sie mehr erfahren? Wenden Sie sich noch heute an ein Mitglied des KNAUER-Teams, wenn Sie Fragen zu unserem einzigartigen HPLC-Setup für die Xylitol-Extraktion haben.

Semi-präparative Xylit-Reinigung

Xylit wird in der Lebensmittelindustrie als Süßstoff verwendet und durch Fermentation von Xylose zu Xylit erzeugt. Hier wurde Xylit aus der Fermentationsbrühe mit mikrobieller Xyloseumwandlung gereinigt. Der AZURA RID 2.1L Brechungsindex-Detektor wurde für diese semi-präparative Reinigung in Kombination mit einer Eurokat Ca-Säule auf Polymerbasis verwendet.

Präparative Chromatografie

Das Ziel der präparativen Chromatografie besteht darin, Ihre Zielverbindungen zu isolieren, zu reinigen und zu sammeln. Erste Trennschritte werden häufig zunächst auf analytischer Ebene durchgeführt und müssen hochskaliert werden.

Abhängig von der gewünschten Dimension unterscheiden sich die Anforderungen an ein präparatives System in der Eluentenzufuhr, der Probeninjektion, der Säule und dem Detektor.

Wir passen unsere Systeme an Ihre Aufreinigungsanforderungen an. Profitieren Sie von unserer Erfahrung in der präparativen Chromatografie. Die präparativen AZURA® LC-Systeme sind die perfekte Lösung für häufig wechselnde Trennaufgaben - von Milligramm bis Kilogramm.

Gestalten Sie Ihr präparatives HPLC-System nach Ihren Bedürfnissen und kombinieren Sie Flexibilität und Zuverlässigkeit. Die präparativen LC-Systeme sind für Sie maßgeschneidert.

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