Синтезатор биополимеров Советский патент 1993 года по МПК C07K1/04 

Изобретение относится к области твер- дофазного синтеза биополимеров на нежестких полимерных носителйх и может найти применение в химических, биологических, медицинских исследованиях, а также в промышленном производстве биологически активных веществ.

Целью настоящего изобретения является повышение точности управления процессом синтеза и повышение производительности и экономичности работы синтезатора.

На фиг. 1 представлен синтезатор, в котором используется один весоизмеритель,

на котором установлены все расходные сосуды с реагентами; на фиг. 2 - синтезатор, в котором используются два весоизмерите- ля.

На первом из них установлены только сосуды с исходными реагентами и промывочными жидкостями, а на втором установлены все приемные сосуды, в которые сливаются реагенты, прошедшие через реактор. .

Синтезатор состоит из реактора 1, заполненного полимерным нежестким носителем 2, сосуды 3(1)...3(п) исходных реагентов, промывочных и отработанных

х| со vi О

00

00

идкостей, распределительных 4., 5 устройств, средства 6 подачи жидкостей, сотоящего из стабилизатора 7 давления газа и манометра 8, весоизмерителя 9 с грузоприемной чашкой 10, блока 11 дифференцй- 5 рования сигнала весоизмерителя, блока 12 правления,реле 13 времени, регистрирующего прибор 14 (самописца)..

Сосуды 3(1К.,3(п) выполнены герметично, установлены на газопрйемнрй чашке 10 10 весоизмерителя 9 и гидравлически связаны с соответствующими входами многоходового крана 4, а пневматически соединены с выходом блока 6 подачи жидкости (стабилизатором давления газа), выход распредели- 15 теля 4 соединен с входом, реактора 1, выход которого через подвижный поршень 15 соединен с входом второго распределителя 5, выходы которого, в свою очередь, соедйне- ны с приемными емкостями 3(m+1),,.3(n). 20

Выход весоизмерителя .9 соединен с входом блока 11 дифференцирования и блока управления 12. Выход блока 11 дифференцирования соединен с входом самописца 14 и блока. 12 управления, а вы- 25 ход блока 12 управления через реле 13 вре- jMeH trt соединен с входами распределительных устройств 4 и 5. .

. На рис. 2 представлен вариант исполнения синтезатора, отличающийся от рис. 1 30 тем, что он снабжен вторым вёсоизмерите- лем 16 и блоком суммирования сигналов 17 . обоих весойзмеритёлей.. ...

Собственно реактор 1 изображен переменного объема (из сильфона) вместо по- 35 движного поршня. Дополнительные связи состоят в том, что сосуды 3(m+1)...3(n) установлены на грузоприемной чашке 18 второго весоизмерителя 16.

Блок управления 12 в варианте синтеза- 40 тора, изображенном на рис. 1, связан своим первым входом с выходом блока дифференцирования (который одновременно связан с выходом самописца 14) и вторым входом- с выходом весоизмерителя 9. Выход блока 45 управления связан с входом реле времени 13 (реле задержки).В синтезаторе, изображенном на.рис. 2, этот блок управления 12 имеет четыре входа: первый и второй входы (как и в предыду- 50 щем варианте) связаны соответственно с выходом блока дифференцирования 11 и выходом первого весоизмерителя 9. Третий

вход блока управления 12 связан с выходом , .второго весоизмерителя 16. Четвертый вход 55

блока управления связан с выходом сумматора,17.. .., Блок 12 управления по этому варианту снабжен соответствен ни уже четырьмя выходами. Первый выход соединен с входом

реле времени 13. Второй и третий выходы соединены соответственно с входами первого и второго весойзмеритёлей 9 и 16, Эти входные сигналы весойзмеритёлей используются для обнуления показаний весойзме- рителей при переходе к очередной операции синтеза. Четвертый выход блока управления связан с одним из входов самописца 14.

Синтезатор работает следующим образов ; .. - ...- .

В сосуды 3(1)...3(п), установленные на грузоприемной чашке первого весоизмерителя 9 заливают жидкости, необходимые для проведения синтеза биополимера. Сосуды закрывают, и в их газовые полости подают сжатый газ (например, аргон) от стабилизатора давления 7. Требуемое давление измеряют по манометру 8. Затем открывают первый канал крана 4 и в реактор 1 подается первая жидкость, и производится промывка и уравновешивание носителя 2 в реакторе 1. Наполнитель приобретает свою исходную плотность и проницаемость. В конце процесса уравновешивания первая жидкость течет через реактор с постоянной скоростью, Приращение скорости (а значит и гидравлического сопротивления) реактора 1-равно нулю. В этот момент производится . переключение крана 4, и в реактор поступает очередная жидкость, участвующая в реакции синтеза биополимёра. В общем случае исходная вязкость очередной (и последующей жидкости) могут существенно отличаться Друг от друга. Поэтому в момент начала поступления очередной жидкости в реактор расход этой жидкости может оказаться как выше, так и ниже расхода предыдущей жидкости. Тем не менее, по мере прохождения реакции на носителе .2 его плотность растет, а/проникающая способность начинает падать (растет общее гидравлическое сопротивление реактора). Синтез биополимёра завершается после использования всего активного начала реакции, после чего дальнейшее протекание раствора через реактор не будет приводить к синтезу, а значит и к дальнейшему уплотнению носителя в реакторе. Расход в жидкости застаби- лизируётся (приращение скорости станет равным нулю). На ленте самописца будет регистрироваться прямая линия. В этот момент блок управления выдает команду на реле времени 13, которое через заданное время (находится на каждой стадии реакции опытным путем) выдает команду на следующее переключение крана 4. Таким образом, . в ходе каждой стадии синтеза на ленте самописца будет регистрироваться запись изменения расхода жидкости через реактор

в единицах массы. Эта кривая будет иметь ярко выраженный экспоненциальный характер. В общем случае расход жидкости через реактор можно измерять любым способом и в любых единицах. Однако измерение расхода по массе в настоящее время является наиболее метрологически достоверным и точным, независимым от температуры, давления и т.п. ,

По схеме синтезатора на рис, 1 возможно определить лишь момент окончания данной реакции. Если приемные сосуды также расположить на втором весоизмерителе 16 (на его грузоприемной чашке 18, рис. 2), то измеряя расход (и поступление) жидкости сразу двумя весами и алгебраически суммируя результат, мы сможем определять наряду со значением расхода жидкости через реактор также и скорость реакции синтеза нужного пептида внутри реактора, т.е. информативная ценность устройства существенно возрастает, мы сможем вести процесс управления также и по скорости протекания самой реакции синтеза.

Изобретение позволяет повысить точность регулирования, производительность и экономичность процесса, т.к. сокращается время задержки реакций одной от другой, т.е. происходит уплотнение цикла и сокращается расход дорогостоящих реагентов, которые протекают через реактор без поглощения на стыке между реакциями.

Формула изобретения

1. Синтезатор биополимеров, содержащий реактор, заполненный нежестким полимерным носителем, сосуды исходных

реагентов, промывочных и отработанных жидкостей, распределительные устройства (краны) подачи жидкости в реактор и слива из него, средство подачи жидкостей, устройство определения физических характеристик носителя, блок дифференцирования, блок управления, реле времени и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования процесса синтеза, повышения экономичности и производительности процесса, синтезатор биополимеров дополнительно содержит весоизмеритель с сосудами для реагентов и промывочных жидкостей, выход которого соединен с блоком дифференцирования, выход блока дифференцирования подключен к входу блока управления и регистрирующему прибору, при этом средство подачи жидкости выполнено в виде стабилизатора давления, выходы которого соединены с газовыми полостями сосудов с жидкостями.

2. Синтезатор по п. 1. отличающийся тем, что он дополнительно снабжен вторым весоизмерителем с сосудами для приема вытекающих из реактора жидко-, стей, блоком суммирования.сигналов, входы которого связаны с выходами каждого весо- измерителя, а выход соединен с блоком уп- равления и регистрирующим прибором.

Изобретение относится к твердофазно- му синтезу биополимеров на.нежестких полимерных носителях и позволяет повысить точность управления процессом синтеза, повысить производительность и экономичность работы синтезатора. Синтезатор дополнительно содержит весоизмеритель с установленными на нем сосудами с реагентами, и промывочными жидкостями. Весоизмеритель соединен своим электрическим выходом с блоком дифференцирования, выход которого соединен со входом прибора управления и регистрирующим прибором, при этом средство подачи жидкостей выполнено в виде стабилизатора давления газа, выходы которого соединены с газовыми полостями сосудов с жидкостями. Синтезатор дополнительно снабжен вторым весоизме- рителем, блоком суммирования сигналов обоих весоизмерителей, выход которого соединен с блоком управления и самописцем, а сосуды с реагентами и промывочными жидкостями выполнены герметично. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.; ...; ел С

Ш123

Ш233Е1

1(п Jlfrl