بررسی قسمت راکتور فرایند تولید فعال کننده پلاسمینوژن بافتی به کمک شبیه سازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه کاشان

10.22034/ijche.2024.442798.1395

چکیده

فعال‌کننده پلاسمینوژن بافتی (tPA: tissue Plasminogen Activator) نوعی پروتئین نوترکیب است که برای درمان بیماری‌های حاصل از لختگی خون مانند سکته قلبی، اختلالات حاد قلبی و انسداد ریوی استفاده می شود. طراحی فرایند تولید دارو بعد از کشت آزمایشگاهی مشتمل بر دو بخش طراحی راکتور و سیستم جداسازی است. هدف از این پژوهش بررسی بخش راکتور می باشد. بخش راکتور، سه راکتور پشت سر هم در اندازه های متفاوت دارد که کشت و تولید صنعتی tPA در آنها انجام می پذیرد. در این تحقیق، ابتدا شبیه‌سازی بخش راکتوری در حالت پایه توسط نرم‌افزار Aspen Batch Plus انجام شد و سپس طرح اصلاحی رفع گلوگاه راکتور سوم ارائه شد. در هدف گذاری برای رسیدن به تولید Kg tPA/year 80 با فرض 50 تولید ناپیوسته در سال برای دو واحد (train) تولیدی کاملا مشابه موازی به 14 روز و 15 ساعت زمان نیاز است. در طراحی اصلاحی فرایند برطرف کردن این مشکل، زمان هر فرایند ناپیوسته به 13 روز و 4 ساعت و 2 دقیقه کاهش می‌یابد. کاستن از زمان فرایند تولید، به افزایش تولید سالیانه تا Kg tPA/year 16/82 کمک می کند. با توجه به افزوده شدن یک مبدل، مخزن نگهداری و پمپ، افزایش هزینه های ثابت و غیره در طرح اصلاحی اجتناب ناپذیر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the Reactor Section of the Production Process of Tissue Plasminogen Activator Using Simulation

نویسنده [English]

  • Shaghayegh Mojoodi
University of Kashan
چکیده [English]

Tissue Plasminogen Activator (tPA) is a recombinant protein used to treat blood clotting disorders such as heart strokes, acute myocardial, and pulmonary blockage. The process design of drug production after laboratory culture consists of two sections: reactor and separation. This research aims to investigate the reactor (fermentor) section. The reactor section has three series reactors of different sizes in which tPA cultivation and industrial production are carried out. In this research, first, a base-case simulation of the reactor section was performed by Aspen Batch Plus software, and then a retrofit was presented to remove the bottleneck of the third reactor. 14 days and 15 hours are needed in aiming to achieve the production of 80 Kg tPA/year assuming 50 batch production per year for two completely similar parallel units. The time of each batch process is reduced to about 13 days, 4 hours and 2 minutes in the retrofit design of the process to solve this problem. Reducing the time of the production process helps to increase the annual production up to 82.16 Kg tPA/year. An increase in fixed costs, etc. is inevitable in the modified case because of adding a Heat Exchanger, Hold-up Tank, and Pump.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Simulation
  • Process design
  • Retrofitting
  • Tissue Plasminogen Activator