مجید حیاتی آشتیانی
-
فعال کننده پلاسمینوژن بافتی، پروتئینی نوترکیب برای درمان است. فرایند اصلی تولید دارو دربردارنده قسمت های رشد آزمایشگاهی، تخمیر و جداسازی است. این تحقیق به مطالعه قسمت جداسازی فرایند تولید شامل تجهیزاتی مانند سانتریفوژ، اولترافیلتر، میکروفیلتر، ستون کروماتوگرافی، ستون زهرآبه زدا، بطری پرکن، خشک کن انجمادی، مخازن اختلاط و عملیات واحدهای این بخش می پردازد. طراحی اصلاحی درباره رفع تنگناهای فرایندی (رفع تنگنای زمان خشک کن انجمادی) و موازی سازی عملیات ها در هر بار تولید ناپیوسته 1/6 کیلوگرم محصول انجام پذیرفت و زمان کمینه تولید از 12 روز به 7 روز و 23 ساعت تنزل یافت. مخزن ذخیره ای در زمان خرابی خشک کن انجمادی به منظور جلوگیری از بسته شدن واحد تعبیه شد. تجزیه وتحلیل اقتصادی نشان می دهد که سهم هزینه های مستقیم شامل مواد مصرفی، سرویس جانبی و غیره در هر تولید ناپیوسته 61/73% و سهم هزینه های غیرمستقیم شامل آزمایشگاهی، بازاریابی، تحقیق و توسعه و غیره 38/27% است. آرژینین 97% کل هزینه مواد مصرفی را که حدود 247 هزار دلار است، شامل می شود. هزینه سرمایه گذاری، خرید و نصب تجهیزات و ملزومات مورد نیاز، حدود 39 میلیون دلار است. قسمت عمده این هزینه صرف سامانه بطری پرکن و خشک کن انجمادی می شود.کلید واژگان: مطالعه اقتصادی, جداسازی, طراحی فرایند, طراحی اصلاحی, فعال کننده پلاسمینوژن بافتیTissue plasminogen activator is a recombinant protein for treatment. The main industrial production process of this tissue plasminogen activator mainly includes laboratory growth, fermentation, and separation. This study examines the equipment used in separation process, namely centrifuge, ultrafilter, microfilter, chromatography column, ER column, bottler, freeze dryer and mixing tanks, and the unit operations of this section. Retrofitting such as process debottlenecking (time debottlenecking of freeze dryer) and parallelization of the operations for each batch (1.6 kg product) was carried out and the minimum production time was reduced from 12 to less than 7 days and 23 hours for each batch. A storage tank was also installed to prevent the unit shutdown during the freeze-drying failure. The economic analysis shows the share of the direct costs including raw materials, utilities, etc. is 61.73% per batch and the share of indirect costs including lab charges, marketing, research and development, etc. is 38.27%. Arginine includes 97% of the total $247,000 of raw materials costs. Costs of investment, purchase, equipment installation and essentials needed are estimated to be $39,000,000. This cost is mainly for bottling and freeze-dryer systems.Keywords: Economic Analysis, Process Design, Retrofitting, Separation, Simulation, Tissue Plasminogen Activator
-
فناوری پینچ یکی از روش های موثر و پرکاربرد در بهینه سازی مصرف انرژی است. در تحقیق پیش رو، از فناوری پینچ برای بهینه سازی مصرف انرژی در واحد ایزومریزاسیون کمک گرفته شد. در نتیجه، از یک پمپ حرارتی برای بهینه سازی مصرف انرژی استفاده شد که در اثر اعمال آن میزان سرویس جانبی گرم و سرد از 61/128 و 9/143GJ/h به مقادیر 8/127 و 152GJ/h تقلیل یافت که این کاهش باعث کاهش میزان مصرف انرژی و افزایش بازدهی واحد مذکور شد. به علاوه، استفاده از پمپ های حرارتی برای مطالعه مبدل هایی که بیشترین میزان عبور از پینچ را داشته اند منجر به کاهش میزان حرارت عبوری پینچ از 47/22 به 90/19GJ/h شد که معادل 3/11% کاهش در انرژی مصرفی واحد است و این تغییر بسیار کارامد و مفید است.کلید واژگان: فناوری پینچ, پمپ حرارتی, سرویس های جانبی, ایزومریزاسیون, کارنوPinch Technology is one of the effective and practical methods for energy consumption economization. In this research, Pinch Technology has been used for energy consumption optimization in the isomerization unit. As a result, heat pumps have been used for energy consumption optimization in this unit in which the amount of energy consumption in heating and cooling utilities has decreased from 128.61 GJ/h and 143.9 GJ/h to 127.8 GJ/h and 152.0 GJ/h, respectively. This energy-saving leads to a decrease in the amount of energy consumption and an increase in the efficiency of the unit. Heat pumps have been additionally applied to study the heat exchangers with the highest amount of cross-pinchheat transfer. This study resulted in a significant decrease in the cross-pinch heat transfer, from 22.47 GJ/h to 19.90 GJ/h (11.3% decline).Keywords: Pinch Technology, Heat Pump, Utilities, Isomerization, Carnot
-
به منظور ارزیابی تاثیر متقابل آفلاتوکسین B1 (AFB1) و جاذب های سم آلومینوسیلیکاته بر فراسنجه های تولیدگاز، تخمیر و هضم شکمبه در شرایط برون تنی پژوهشی در قالب دو آزمایش انجام گرفت. در آزمایش اول ابتدا تاثیر مقادیر مختلف AFB1 بر فراسنجه های تولید گاز، تخمیر و هضم با استفاده از روش کشت ثابت بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش مقدار AFB1 از صفر به 900 نانوگرم در میلی لیتر، نرخ تولید گاز، پتانسیل تولید گاز، غلظت نیروژن آمونیاکی و قابلیت هضم کاهش یافت، ولی افزودن AFB1 به محیط کشت تاثیری بر pH نداشت. در آزمایش دوم تاثیر متقابل AFB1 و سه نوع جاذب آلومینوسیلیکاته شامل مگاباند، مایکوباند و میلباند (در سطح 6 درصد ماده خشک جیره) بر فراسنجه های تولیدگاز، تخمیر و هضم شکمبه با استفاده از روش کشت ثابت بررسی گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که بر خلاف انتظار، هیچکدام از جاذب ها نتوانستند تاثیرات منفی AFB1 بر فراسنجه های تولید گاز، تخمیر و هضم شکمبه ای در شرایط برون تنی را خنثی نموده و یا کاهش دهند که احتمالا به دلیل مکانیسم جذب سطحی جاذب های آلومینوسیلیکاته برای جذب AFB1 باشد. نتایج این پژوهش بیان می کند که جاذب ها نمی توانند اثرات منفی AFB1 بر گوارش و تخمیر شکمبه را کاهش دهند و تنها راهکار پیشنهادی برای کاهش اثرات منفی AFB1 بر تخمیر، جلوگیری از ورود این سموم به خوراک دام می باشد.
کلید واژگان: آفلاتوکسین, برون تنی, تخمیر شکمبه ای, جاذب آلومینوسیلیکاتهIntroductionWhen aflatoxin contaminated food is given to lactating animals, the metabolite of aflatoxin, called M, is secreted in milk. Since pasteurization, sterilization, and milk processing have little effect on the survival and reduction of AFM1 toxicity, this poison ultimately transports to various dairy products and endangers consumer health. Along with the negative effects of mycotoxins on health and livestock products, these compounds can to be effective in digestion, metabolism and ruminal microbial populations. In ruminants (especially lactating cows) fed with AFB1 contaminated feeds, health problems such as liver cancer, reduce immunity, reproductive disorders, malformation, decreased feed intake and milk production have also been reported. An increase in liver enzymes can be attributed to the signs of an abnormal body. In addition, previous studies aluminosilicate has been show to tightly bind aflatoxins in vitro. This significantly reduce mortality and morbidity in animals, decrease molecular biomarkers of aflatoxin exposure in humans and animals.
Materials and MethodsTwo experiments were conducted to investigate the effect of aflatoxin B1 and aluminosilicate toxin adsorbents on the parameters of gas production contains gas production potential (b) and gas production rate (c), in vitro fermentation parameters includes pH, ammonia nitrogen concentration, volatile fatty acids and ruminal digestion. In the first experiment, the effects of different levels of AFB1, including 0, 300, 600 and 900 ng/ml, were investigated on the parameters of gas production, fermentation and digestion using batch culture method. In the second experiment the effectiveness of three aluminosilicate adsorbents on the AFB1 detoxification was investigated. MegaBond and MycoBond as native adsorbents and MilBond as a commercial adsorbent were used in 6% of DM. The gas produced was recorded at 2, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 48, 72 and 96 h of the incubation. The data obtained were fitted to the non-linear equation to calculate parameters of gas production. Also, at the end of 24 h incubation, four bottles were transferred to refrigerator to stop fermentation. Then, pH, ammonia nitrogen concentration and volatile fatty acid (VFA) of batch culture medium was measured, as well as the dry matter digestibility.
Results and DiscussionResults of first experiment indicated that with increasing the AFB1 from 0.0 to 900 ng/ml, the gas production rate (c) decreased from 0.134 to 0.092 ml/h and the gas production potential (b) decreased from 160.7 to 131.3, but there was no significant difference between the treatments 0 and 300 ng/ml AFB1. In addition, the gas production lag phase increased significantly with increasing level of AFB1 (P<0.05). Addition of AFB1 to the batch culture did not affect its pH, but the dry matter digestibility significantly decreased (P<0.05) with increasing AFB1. Ammonia nitrogen concentration decreased significantly (P<0.05) with AFB1 addition, so that the lowest concentration of ammonia nitrogen was observed at 600 and 900 ng/ml AFB1 (15.2 and 15.3 mg/dL, respectively). In this experiment the total VFA concentration decreased significantly with AFB1 (P<0.05), but the molar ratio of acetate, propionate, butyrate, valerate and isovalerate was not affected (P>0.05). In the second addition of different aluminosilicate adsorbents significantly reduced the rate and potential of gas production. Likewise, dry matter digestibility and ammonia nitrogen concentration reduced significantly (P<0.05). Significant increase in pH of the culture medium by addition of aluminosilicate adsorbents can be attributed to the fact that aluminosilicate acts as a modifier of hydrogen ion in the environment due to the replacement of cations with hydrogen ion and prevents a significant decrease in rumen pH. Probably lowering the ammonia nitrogen concentration is due to the fact that the protozoan population is affected by aluminosilicate adsorbent and decreases; consequently, the population of the ruminal bacteria increases, which results in the removal of more ammonia nitrogen by microorganisms, and ultimately the concentration ammonia nitrogen decreases in the rumen.
ConclusionThe results of this study showed that AFB1 reduced gas production rate (c), the gas production potential (b), the concentration of ammonia and digestibility, but the pH is not affected in vitro. Also, none of the adsorbents was able to neutralize or reduce the negative effects of AFB1 on the parameters of gas production, fermentation and rumen digestion, which could be due to the absorption mechanism of aluminosilicate adsorbents for AFB1 absorption. The results of this study indicate that adsorbents cannot reduce the negative effects of AFB1 on digestion and rumen fermentation, therefore only proposed strategy is to prevent the contamination animal feed with mycotoxins.
Keywords: Adsorption aluminosilicate, Aflatoxin, in vitro, Ruminal fermentation -
در این پژوهش به بررسی امکان استفاده از بنتونیت (مونتموریلونیت) طبیعی و فعال شده با اسید به عنوان جاذبی ارزان و در دسترس برای حذف فلزات سنگین از پسماندهای مایع سنتزی پرداخته شده است. بنتونیت یکی از کانی های رسی آلومینوسیلیکاتی لایه ای است که مهم ترین فاز سازنده ی آن مونتموریلونیت می باشدکه دارای حفرات و ساختاری در ابعاد نانو است (نانو ساختار و حفره ای مونتموریلونیت). مونتموریلونیت کلیه ی خواص بنتونیت را تحت تاثیر قرار می دهد. در مرحله ی بعدی اثر فعال سازی اسیدی در جذب دو فلز سرب (Pb) و تالیم (Tl) مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، پس از کانی شناسی، تجزیه ی عنصری و دانه بندی، جذب فلزات سنگین چون Cr، Co، Cu، Fe، Pb، Tl، Ni و Zn بر روی پنج نمونه -RAW2S، -RAW3S، -RAW3ES، -RAW1G، -RAW1GH بررسی شد. سپس در فرایند فعال سازی اسیدی، از سولفوریک اسید برای تقویت قابلیت جذب بنتونیت استفاده شد و اثر غلظت، نسبت مایع به جامد، زمان و دمای فعال سازی بر میزان جذب دو فلز سنگین سرب و تالیم بر روی دو نمونه ی طبیعی و فعال شده ی –RAW3ES و -RAW1GH مورد بررسی قرار گرفت. در تمامی موارد فاز غالب نانومونتموریلونیت موجود در بنتونیت ها به علت ساختار ویژه ی نانومونتموریلونیتی، از قابلیت جذب بیش تری نسبت به سایر رس ها برخوردار بوده است.کلید واژگان: بنتونیت, جذب سطحی, فعال سازی اسیدی, فلزات سنگین, نانوساختار و نانوحفره ای مونتموریلونیتThis paper examines heavy metals removal from synthetics wastes by the use of natural and sulfuric acid-activated bentonite so that a cheap adsorbent can be attained for removing these metals from the wastes. Bentonite is a 2:1 layer aluminnisilicate whose dominant mineral is montmorillonite which is a nano-structure and nanoporous material. Montmorillonite affects all the properties of bentonite. In the next step, the effect of acid activation on the adsorption of both of lead (Pb) and thallium (Tl) is studied. In this research, after the mineralogical and chemical composition analyses by X-ray diffraction and fluorescence (XRD and XRF) methods, granulometric analysis is carried out on five samples namely, S2-RAW, S3-RAW, ES3-RAW, G1-RAW and GH1-RAW to remove the heavy metals such as Cr, Co, Cu, Fe, Pb, Tl, Ni, and Zn accompanying atomic absorption spectroscopy (AAS). Then, the effect of four factors including concentration, liquid to solid ratio (L/S), time, and activation temperature in acid activation process were studied. This process is done by a mineral acid, sulfuric acid, to promote the adsorbability of lead and thallium in both natural and activated types of ES3-RAW and GH1-RAW. In all case, due to the presence of dominant mineral of nano-montmorillonite and its unique structure, montmorillonite has a higher adsorbability in comparison with that of the other clay minerals.Keywords: Bentonite, Adsorption, Acid-Activation, Heavy Metals, Nanostructured, Nanoporous Montmorillonite
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.