Синтезатор биополимеров Советский патент 1993 года по МПК C07K1/04 

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

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

На фиг. 1 показана схема синтезатора; на фиг, 2 - фрагмент замеров изменения давления в реальном эксперименте;

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

.(сливных) жидкостей, распределительных устройств (кранов) .4 и 5, средства подачи жидкостей 6, датчика давления 7, блока дифференцирования 8 сигнала датчика давления, прибора управления 9, реле времени 10 и самописца 11, .Сосуды 3 (1)...3 (п) соединены соответственно с входами и выходами распределительных устройств 4 и 5. Общий йыход распределителя 4 соединен с входом насоса 6, выход которого в свою очередь соединен с входом реактора 1 и датчика давления 7. Выход реактора 1 в свою очередь соединен с общим входом распределителя 5. ,.

Электрический выход датчика давления 7 соединен с первым входом самописца 11 и блоком дифференцирования 8, выход которого соединен со вторым входом самоVJ

00

VJ

Ю 00

ю

писца 11 и входом прибора управления 9. Приборуправления 9 через реле времени 10 соединен с управляющими входами распреелителей 4 и 5.

Работает синтезатор следующим образом: -- .

В йбх бдном состоянии из первого сосуда 3 (1) насосом 6 в реактор 1 подается первый растворитель и производится промывка (уравновешивание) носителя реактора в данном растворителе. В конце процесса уравновешивания объем (и плотность) носителя стабилизируются, общее гидравлическое сопротивление реактора становится постоянным и при данной вязкости м расходе этого раствора на входе в реактор устанавливается постоянное давление. Блок дифференцирования регистрирует изменение давления, равное нулю. По команде прибора управления в этот момент вырабатывается управляющий сигнал для переключения каналов кранов 4 и 5, сигнал с прибора управления поступает на краны не сразу,, а задерживается реле времени 10 на некоторое время, достаточное для полного уравновешивания носителя по всему объему реактора. Это время задержки (а также времена задержки при проведении всех последующих реакций) определяется заранее для каждой фазы синтеза. В первоначальный момент, когда на вход реактора посту- пает следующий реагент, общее гидравлическое сопротивление начинает изменяться плавно в зависимости от замещения, первоначального раствора последующим. После полного замещения первого раствора вторым во всем объеме реактора протекает следующая реакция конденсации биополимера. По мере протекания реакции плотность носителя возрастает (во всем объеме носителя-происходит накопление полезного продукта), возрастает и гидравлическое сопротивление реактора, давление жидкости на входе в реактор также экспоненциально возрастает и по мере исг расходования всех центров конденсации полимера оно стабилизируется на одном уровне. В общем случае плотность носителя . изменяется не только за счет конденсации очередного фрагмента биополимера, но и за счет того, что в новом растворе полимерный .носитель набухает по-иному, нежели в предыдущем. Поэтому общее гидравлическое сопротивление реактора, а значит и давление на входе в него (при постоянном объемном расходе), может как возрасти, так и снизиться в зависимости от вклада в этот процесс как набухания, так и всех предыдущих и текущей реакции синтеза. Но в любом случае в ходе каждой стадии синтеза после

завершения набухания (или сжатия) носителя в зависимости от химической природы растворителя и полимера, в ходе дальнейшей реакции сопротивление будет расти за

с чет осаждения полимера. А после израсхо- дования активного начала носителя (и ранее осажденного полимера) дальнейшее протекание реагента уже не будет приводить к накоплению биополимера в реакторе. Дав0 лёнйе жидкости на входе в реактор достигнет своего предела (для данной реакции) и прибор управления снова выдаст команду на переключение кранов. И снова давление сначала резко изменится в ту или иную сто5 рону, а затем скова будет расти до очеред. ного максимального значения. На

прилагаемом фрагменте графика замеров

изменения давления показаны все описанные фазы колебания этого давления в реаль0 ном эксперименте (см. фиг. 2).

По сравнению с прототипом существенно повышается точность регулирования процесса синтеза, поскольку измерение из: менения давления растворов на входе в син5 тезатор при постоянном расходе дает более точную информацию о протекании и завершении отдельных стадий реакции синтеза по сравнению с измерением изменения объема носителя (измеряемое в прототипе кос0 венно через перемещение поршня реактора).

Измерение объема обладает большой инерционностью..

Повышение точности измерения изме5 нения такого физического свойства наполнителя как гидравлическое сопротивление позволяет сокращать время задержки ввода нового реагента (растворителя), а значит экономит расход реагента (растворителя),

0 используемого в предыдущей стадии реакции, т.е. повышает экономичность процесса в целом.

Формула изобретен и.я Синтезатор биополимеров, содержэ5 щйй реактор, заполненный нежестким пол,- имерным носителем, сосуды исходных реагентов, промывочных и отработанных жидкостей, распределительные устройства (краны) подачи жидкостей в реактор и из

0 него (насос), устройство определения физических характеристик носителя, блок дифференцирования сигнала устройства определения физических характеристик носителя, блок управления, реле времени и

5 регистрирующий прибор (самописец), о т - личающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования процесса синтеза, повышения производительности и экономичности процесса синтеза, синтезатор дополнительно снабжен датчиком дав51787989 6

ления жидкости, установленным на входе вную подачу, выход датчика давления соед

реактор, при этом насос подачи жидкостинен с блоком дифференцирования и региг

застабилизирован на постоянную объем-рирующим прибором.

Изобретение относится к твердофазно- му синтезу биополимеров на нежестких полимерных носителях и мож-ёт найти применение в химических, биологических, медицинских исследованиях, а также в про: мышлением производстве биологически ,ак-. тивных веществ. Целью изобретения является повышение точности управления процессом синтеза и повышение производительности и экономичности синтезатЬраГ Синтез дополнительно снабжен датчиком давления;.жидкостй, установленным на входе в реактор, при этом насос подачи жидкости застабилизирован на постоянную объемную подачу, выход датчика давления соединен с блоком дифференцирования и регистрирующим прибором. 2 ил. .: Ё

7

P, ATM

Фае: 2.

Ч,, мин

С/мин