SE504469C2 - Sätt och anordning för framställning av bioaktiva suspensioner - Google Patents

Description

504 469 ovan nämnda mekaniska förfarandena är mycket energikrävande, vilket ger upphov till höga anläggnings- och driftskostnader, och deras arbetsförmåga förblir inskränkt till mindre mot- ståndskraftiga substanser.

Av de möjliga öppningssmetoder, med vilka ultraljudsappara- ter används, är endast få kända ur litteraturen och prospekten från tillverkningsfirmor, vilka inskränker sig till labora- torieanvändning. Kännetecknande för dessa förfaranden är den kända anordningen av en ultraljudsanläggning, bestående av HF- generator, elektromagnetisk omvandlare med arbetsverktyg (Sonotrode) och ett flertal för det mesta öppna kärl som skall förses med ultraljud, vilka kan vara tillkommande kylbara och möjliggöra kontinuerlig beskickning med ett medium.

Man känner även till speciella anordningar (celler) som skall förses med ultraljud, vilka är direkt kopplade till en elektromagnetisk ultraljudsomvandlare - PS DE 2 027 S33 och DD 2 836 741. Det är av nackdel att inte någon fördelaktig konstruktiv dimensionering av volymen som skall påverkas med ultraljud är möjlig genom det nödvändiga utförandet såsom våglängdberoende resonatorelement, och kylning måste utgå.

Från de tekniska uppfinningsbeskrivningarna är många sonotrod- former kända, vilka är lämpliga för påverkan med ultraljud. En avgörande nackdel av dessa förfaranden och anordningar är ett otillräckligt öppningssresultat på maximalt 60%, som uppstår igenom att inga medel insätts som gynnar ultra- ljudseffekten och att man inte har tagit hänsyn till den nödvändiga konstruktiva dimensioneringen av effektiv volym som skall påverkas med ultraljud.

Det är föreliggande uppfinnings mål att utveckla ett sätt och en lämplig anordning för framställning av bioaktiva suspensio- ner medelst effektultraljud, och att med ringa kostnader uppnå högsta möjliga öppningsresultat. 504 469 Uppgiften för uppfinningen består i att utveckla ett sätt, helst i genomströmning, och en tillhörande anordning, vid vilken, under påverkan av effektultraljud, biologiskt mate- rial fullständigt aktiveras och öppnas skonande.

Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom att suspensio- nen förses med ultraljuds-aktivatorer. Förträngningsvolymen av dessa ultraljud-aktivatorer, uppgår inte mer än till en sjättedel av behållarvolymen. De geometriska dimensionerna av ultraljuds-aktivatorerna ligger ca. två storleksordningar över den verksamma ultraljudsamplituden.

Lämpligen består ultraljud-aktivatorerna av långtgående kavi- tationsresistent ljudhårt material, t.ex. av hård keramik.

Ultraljud-aktivatorerna kan uppvisa många olika former. Sär- skilt lämplig är förutom suspensionsvätskan en tillsats av propylenglykol såsom ultraljuds-öppningsmedium.

Vid biologiskt material är kylning fördelaktig. De föredragna temperaturerna ligger mellan O och l0°C. Båda åtgärderna, tillsats av propylenglykol och arbete vid låga temperaturer sker för att, genom en förbättring av ljudledningen av höjning av cellernas dynamiska tröghet, uppnå en ökning av ultraljuds- effekten i behållaren.

Därmed verkar flera faktorer per tidsenhet på de i behållaren befintliga mängderna bioaktiv substans, vilka höjer öppnings- och genomblandningsprocessen. Sättet är särskilt effektivt, om det enomförs såsom enomströmnin sförfarande. 9 Suspensionen införs för detta ändamål i ett tjockväggigt kulformat genomströmningsrum, vars diameter inte är större än det tredubbla av strålningsytan av sonotroden. Sonotroden är anordnad så att strålningsytan ligger nära i medelpunkten av det kulformade genomströmningsrummet. Företrädesvis befinner 504 469 sig tillflödet vid genomströmningsrummets botten och avflödet ovanför sonotrodens strålningsyta.

Den konstruktiva dimensioneringen av det kulformade genom- strömningsrummet, av sonotrodstrålningsytan och av ultraljud- aktivatorerna i förhållande till varandra, är utlagd så att den bioaktiva suspensionen intensivare än hittills utsätts för höga ultraljuds-amplituder. Därigenom erfordras endast en kort och engångspåverkan av suspensionen med ultraljud, även om andelen fasta ämnen höjs till upp till 50%. Sättet enligt uppfinningen är därmed väsentligt mindre tids- och kostnads- krävande än de kända sätten. Genom användningen av olika faktorer, som gynnar ultraljudseffekten, såsom de ovan angivna ultraljud-aktivatorerna, höjs utbytet till ca. 100% och även vid mycket motståndskraftiga organiska substanser säkerställs en säker och snabb öppning.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare nedan i anslut- ning till ett utföringsexempel.

Fig. l visar en vy av anordningen enligt uppfinningen.

En högeffektssonotrod 1 skjuter in i ett kulformat genomström- ningsrum 2, i vilket förutom en suspension 4 ultralljuds- aktivatorer 3 befinner sig. Suspensionen 4 pumpas kontinuer- ligt in i genomströmningsrummet 2 medelst pumpanordningen 5 genom inträdesöppningen 7.

Därvid befinner sig högeffektssonotrodens 1 strålningsyta 3, vars svängningsamplitud uppgår till ca. 50 mikrometer, i mitten av det kulformade genomströmningsrummet 2. Genomström- ningsrummet 2 har tredubbel diameter jämfört med strålnings- ytan 9. Material och väggar av genomströmningsrummet 2 är tekniskt utförda så att ljudabsorptionen är begränsad till ett minimum. 504 469 Av betydelse för sättet är ultraljuds-aktivatorerna 3, vilka likaledes befinner sig i genomströmningsrummet 2 och utgör en sjättedel av dess volym. Särskilt lämpliga är ultraljuds- aktivatorer av hårdkeramik i skivform, vars diameter uppgår till ca. 100 gånger så mycket som ultraljuds-amplituden. Efter ljudpåverkningen utträder suspensionen ut ur utträdesöppningen 3.

Det är särskilt fördelaktigt att tillföra 15% propylenglykol till suspensionen och förutom genomströmningsrummet 2 redan kyla till flödet 10 med kylanordningen 6, så att suspensionen 4 redan vid inträdet i genomströmningsrummet 2 har en tempera- tur på ca. 4°C.

Claims (6)

504 469 PATENTKRAV

1. l. Sätt att framställa bioaktiva suspensioner, i förekommande fall under användning av ultraljuds-öppningsmedier, medelst effektultraljud, k ä n n e t e c k n a t av' att ultraljuds- aktivatorer tillsätts till suspensionen, att:ultraljuds-aktivato- rernas förträngningsvolym inte uppgår till mer än en sjättedel av behállarvolymen, och att ultraljuds-aktivatorerna består av làngtgàende:kavitationsresistent ljudhàrizmaterial, t.ex. av hård keramik.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att ultraljuds-aktivatorerna är mángformade och har geometriska dimensioner, som ligger ca. tvà storleksordningar över den verksamma ultraljudsamplituden.

3. Sätt enligt krav l-2, k ä n n e t e c k n a t av att propylenglykol tillsätts såsom ultraljudsöppningsmedium.

4. Sätt enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att sättet genomföres under kylning, företrädesvis vid O till lO°C.

5. Anordning för genomförande av sättet enligt krav 1 under användning av en behållare med till- och avflöde, en HF-genera- tor, ett elektromagnetiskt omvandlingssystem, en högeffektsono- trod samt en pumpanordning, k ä n n e t e c k n a d. av att såsom behållare ett tjockväggigt, kulformat genomströmningsrum (2) används, vars diameter inte är större än det tredubbla av sonotrodens (1) strálningsyta (9), i vilket genomströmningsrum sonotroden är anordnad på sà sätt att dess strálningsyta ligger ungefär i mittpunkten.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att tillflödet (10) befinner sig vid bottnen av det kulformade genomströmningsrummet (2) och avflödet (8) befinner sig ovanför sonotrodens (1) strálningsyta (9). - - -