معدات جديدة حاصلة على براءة اختراع لإنتاج مادة بولي جلوتامات الصوديوم الخام المضادة للأورام، ومرشح أسطواني مخروطي، وآلة غسيل وتجفيف

حمض البولي جلوتاميك (γ-PGA)، المعروف أيضًا باسم صمغ الناتو وحمض البولي جلوتاميك، هو بوليمر حيوي قابل للذوبان في الماء، قابل للتحلل الحيوي، وغير سام، يُنتج عن طريق التخمر الميكروبي. يُستخدم حمض البولي جلوتاميك على نطاق واسع في الطب، وخاصةً كناقل مُستهدف لإطلاق الأدوية ببطء، وكناقل للأدوية الخارجية. حمض البولي جلوتاميك بوليمر قابل للتحلل الحيوي، ويمكن للجسم امتصاص نواتج تحلله والاستفادة منها، أو إخراجها من خلال عمليات الأيض الطبيعية. يُستخدم بشكل أساسي في نواقل إطلاق الأدوية وتوصيلها، وفي أجهزة الزرع غير الدائمة. بالإضافة إلى استيفائه لمتطلبات الأداء الفيزيائي والكيميائي العامة، فإنه يستوفي أيضًا متطلبات التوافق الحيوي.

في السنوات الأخيرة، ونظرًا لتزايد الوعي البيئي لدى الأفراد ومتطلبات استراتيجية التنمية المستدامة الوطنية، أصبح تطوير المواد الصديقة للبيئة والمنتجات التي تُسهم في حل المشكلات البيئية اتجاهًا صناعيًا، مما عزز بدوره تصنيع حمض البولي جلوتاميك وتطوير أبحاثه. في هذا القرن، بدأت بعض الشركات العالمية المعروفة بإجراء أبحاث حول إنتاج حمض البولي جلوتاميك وتطبيقاته، كما انخرطت بعض الجامعات والمعاهد البحثية المحلية بنشاط في إجراء أبحاث مماثلة، وبدأت عدة شركات محلية بالتخطيط لإنتاج حمض البولي جلوتاميك على نطاق واسع. وبفضل هذه الدراسات الصناعية، أصبح حمض البولي جلوتاميك من أهم المنتجات البيولوجية التي تحظى باهتمام كبير في الوقت الراهن.

عملية استخلاص وإنتاج حمض البولي جلوتاميك التقليدي

1. طريقة التخليق التقليدية للببتيدات: تعتمد هذه الطريقة على ربط الأحماض الأمينية واحدًا تلو الآخر لتكوين عديد الببتيد. وتشمل هذه العملية عادةً حماية المجموعات، وتنشيط المتفاعلات، والربط، وإزالة الحماية. يُعد التخليق الكيميائي طريقةً مهمةً لتخليق الببتيدات، إلا أن مساره طويل، وينتج عنه العديد من النواتج الثانوية، كما أن مردوده منخفض، خاصةً عند تخليق الببتيدات النقية التي تحتوي على أكثر من 20 حمضًا أمينيًا.

2. في الأيام الأولى، استخدم معظم الإنتاج الياباني لحمض γ-بولي جلوتاميك طريقة الاستخلاص لفصل واستخلاص PGA من الناتو (وهو طعام ياباني تقليدي) باستخدام الإيثانول.

نظراً لأن تركيز حمض جاما بولي جلوتاميك الموجود في الناتو ضئيل للغاية ومتقلب، فإن عملية الاستخلاص معقدة للغاية، وتكلفة الإنتاج مرتفعة للغاية، كما أنه من الصعب إنتاجه على نطاق واسع.

معدات جديدة حاصلة على براءة اختراع لإنتاج بولي جلوتامات الصوديوم، مرشح أسطواني مخروطي، آلة غسيل وتجفيف، خصائص العملية

يتطلب إنتاج بولي جلوتامات الصوديوم بيئة جافة، إلا أن معدات التجفيف الحالية يصعب تفكيكها. لذا، قامت شركة ووشي تشانغ هوا للآلات المحدودة بتطوير وتصميم مكثف، ونجحت في النهاية في تطوير آلة ترشيح وغسل وتجفيف متكاملة متعددة الوظائف. وقد حصلت هذه الآلة، وهي عبارة عن مجفف ترشيح تفاعلي أسطواني مخروطي متعدد الوظائف، على براءة اختراع (رقم البراءة: ZL201721560677.6)، مما حسّن بشكل كبير من أدائها التقني. وتتوافق هذه الآلة، من حيث التصميم الهيكلي والتطبيق، مع المتطلبات التنظيمية ذات الصلة في صناعة الأدوية. وتؤدي الآلة ثلاث وظائف رئيسية هي الترشيح والغسل والتجفيف، بالإضافة إلى وظائف أخرى عديدة مثل التفاعل والاستخلاص والتبلور والتركيز والتبخير والخلط والسحق. وهي تُصنف ضمن المعدات عالية التقنية، وتتميز بالمزايا التالية:

1. آلة واحدة متعددة الأغراض، ويمكنها إكمال عمليات مختلفة مثل التفاعل والاستخلاص والترشيح والترشيح المتكرر والغسيل والتجفيف في آلة واحدة، ويمكن الحصول على المنتج النهائي مباشرة.

2. التشغيل المحكم، وهو مناسب بشكل خاص للتعامل مع المنتجات الخطرة القابلة للاشتعال أو المتفجرة أو السامة أو شديدة السمية والأطعمة اللذيذة والمنتجات البيولوجية والأدوية التي لا يُسمح بتلويثها.

3. تقوم الغلاف الأسطواني والغلاف المخروطي والعمود المجوف والحزام الحلزوني المجوف بتسخين أو تبريد المادة في نفس الوقت، بكفاءة حرارية عالية واستهلاك منخفض للطاقة.

4. تصميم برغي التقليب الخاص يمكن أن يجعل المادة يتم تقليبها بالتساوي في كل مرحلة من مراحل التفاعل والترشيح والغسل والتجفيف، مما يجعل كفاءة عمل الآلة بأكملها عالية جدًا.

5. في مرحلة الترشيح، وبسبب الالتصاق الجيد وتأثير الكشط للشريط ووسط الترشيح، يمكن ترشيح المادة في ظل وجود طبقة رقيقة من كعكة الترشيح، وتكون كفاءة الترشيح عالية.

6. تبسيط وتقصير العملية التكنولوجية، وشغل مساحة صغيرة، وتوفير كبير في الاستثمار في ورش العمل والمعدات.

7. العملية مريحة، وكثافة العمل منخفضة، والمنتجات المصنعة ذات جودة جيدة.

معدات جديدة حاصلة على براءة اختراع لإنتاج بولي جلوتامات الصوديوم، ومرشح أسطواني مخروطي، وآلة غسيل وتجفيف.

1. تفاعل التحريك: هذه الآلة عبارة عن هيكل مخروطي أسطواني، والذي يمكنه تسخين أو تبريد المادة في الآلة للحصول على درجة حرارة ثابتة وتوقيت تفاعل ثابت؛

٢. الترشيح بالضغط أو الترشيح بالتفريغ: بعد اكتمال التفاعل، يُرشح الراشح باستخدام الترشيح بالضغط أو الترشيح بالشفط بالتفريغ. في مرحلة الترشيح، وبفضل الالتصاق الجيد بين الشريط ووسط الترشيح وتأثير الكشط، يمكن الاحتفاظ بالمواد في طبقة رقيقة من كعكة الترشيح. في ظل أفضل الظروف، تكون كفاءة الترشيح عالية.

3. يمكن غسلها وتصفيتها عدة مرات: بعد تصفية وتجفيف المادة، يمكنك إضافة سائل الغسيل، وإجراء تفاعلات وخلط تلقائية متعددة مع المادة في الجهاز قبل الغسيل، ثم تصفيتها وتجفيفها بعد أن تلبي عملية الغسل والترشيح متطلبات الغسيل.

٤. التجفيف والتفريغ بالتفريغ: بعد ترشيح المادة وتجفيفها، يتم تسخينها في الوقت نفسه داخل غلاف قسم التجفيف، والعمود المجوف، والحزام الحلزوني، ويتم تفريغ الهواء من الأعلى لتجفيف المادة في بيئة منخفضة الحرارة، ثم يتم إغلاقها تلقائيًا بعد التجفيف وتفريغها.

معدات جديدة حاصلة على براءة اختراع لإنتاج بولي جلوتامات الصوديوم، وجهاز ترشيح مخروطي أسطواني، وجهاز غسيل وتجفيف متكامل، ومبدأ العمل

تتميز آلة غسل وتجفيف المرشحات الجديدة بهيكل أسطواني مخروطي. تحتوي على أغلفة تسخين على جسم الأسطوانة وجسم المخروط السفلي لتسخين أو تبريد المواد. كما تحتوي الآلة متعددة الوظائف على أعمدة مجوفة وأعمدة مجوفة متغيرة الزاوية والخطوة. يقوم جهاز التقليب الحلزوني بتقليب المواد ورفعها، ثم يدفعها للخارج عند التفريغ.

يتم تركيب جهاز ترشيح مخروطي ذو بنية معقدة نسبياً في المخروط السفلي، ويتم تركيب جهاز تفريغ سريع الفتح بدون زاوية ميتة مصمم خصيصاً أو صمام كروي للتفريغ الهوائي بدون زاوية ميتة في الجزء السفلي من الجهاز.

في مرحلة التفاعل، تُضاف مواد التفاعل من الأعلى، ويضمن تصميم التحريك الفريد تقليب المواد بالتساوي داخل الجهاز، مع تسخينها أو تبريدها في آنٍ واحد عبر غلاف أسطواني، وغلاف مخروطي، وعمود مجوف، وشفرة حلزونية مجوفة، مما يُتيح تفاعل المواد بشكل كامل داخل الجهاز. في مرحلة الترشيح، يقوم الجهاز بترشيح وتجفيف المواد عن طريق الضغط أو التفريغ، وإضافة سائل الغسيل، بحيث يُعاد تدوير المواد وغسلها تلقائيًا عدة مرات داخل الجهاز، ثم تُكبس لتجفيفها بعد استيفاء متطلبات الغسيل.

في مرحلة التجفيف، تقوم الغلاف الأسطواني والغلاف المخروطي والعمود المجوف والشريط المجوف بتسخين المادة في نفس الوقت وتفريغ الجزء العلوي، وتجفيف المادة في بيئة محكمة الإغلاق بدرجة حرارة منخفضة، ثم يتم إغلاق المادة وتفريغها تلقائيًا بعد التجفيف.