INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
SC 15 = 100 x 5 x (nombre de moles de C 15 H 22 O formées) / nombre de moles d’ACE converties
SC 18 = 100 x 6 x (nombre de moles de C 18 H 26 O formées) / nombre de moles d’ACE converties
avec : nombre de moles de P formées = (nombre de moles de P en sortie réacteur - nombre de moles de P recyclées à l’alimentation réacteur)
Les conversions et sélectivités sont calculées sur la base des compositions massiques des mélanges bruts en sortie de la zone réactionnelle ; les compositions sont déterminées par analyses chromatographiques en phase gazeuse. Débits produits recyclés Ratio pondéral Q NaOH aq / Q Orga Tempéra-ture réaction-nelle moyenne C NaOH milieu réacteur OM a+b C 12 totaux C 15 totaux (g/h) (g/h) (g/h) °C (g/L) 1 comp - - - 0,66 216 122 2 comp 10,6 - - 0,68 216 122 3 0,5 19,2 5,5 0,73 216 93 4 11,1 35,6 10,3 0,67 215 102
L’essai 1 est un essai comparatif, il illustre un procédé sans recyclage.
L’essai 2 est également un essai comparatif, il ne recycle que les fractions comportant l’oxyde de mésityle.
L’essai 3 est selon l’invention, il recycle que les fractions comportant les xylitones et/ou isoxylitones.
L’essai 4 est selon l’invention, il recycle l’ensemble des fractions comportant l’oxyde de mésityle et les xylitones et/ou isoxylitones.
Les essais 3 et 4 utilisent une succession de 5 colonnes à distiller et il recycle les fractions comportant des impuretés en C 12 , qui sont rétrogradables et les impuretés en C 1 5 .
Le tableau 2 ci-dessous indique les résultats obtenus. Conversion ACE Sélectivités / ACE Productivité IPHO IPHO OM a+b C 12 totaux C 15 totaux C 18 totaux (%) (%) (%) (%) (%) (%) (kg.h -1 .L -1) 1 comp 19,3 74,4 11,0 6,1 7,3 1,1 0,086 2 comp 17,1 81,4 0,9 7,2 8,9 1,4 0,086 3 24,0 80,4 7,2 0,0 9,9 2,5 0,115 4 18,9 85,6 -0,5 0,9 12,6 1,0 0,091
Selon un autre aspect avantageux, le dispositif de captation intègre également un filtre optique intercalé entre la cellule photosensible et le miroir de déviation, pour filtrer des ondes du faisceau laser dévié en fonction d’une plage d’ondes admissibles par la cellule photosensible.
Ainsi, seule une portion utile des ondes du faisceau laser peut être captée par la cellule photosensible, ce qui bénéficie directement à la facilité d’exploitation de l’image captée puisque le bruit dû aux ondes non exploitées est supprimé, ou à tout le moins limité, par la présence du filtre optique.
Selon un autre aspect avantageux, le dispositif d’affichage de l’image acquise par la cellule photosensible, connecté aux moyens de transmission est intégré au système.
Le dispositif d’affichage permet à un opérateur d’obtenir une image bidimensionnelle ou tridimensionnelle du faisceau laser, ce qui lui permet de procéder au réglage du de manière simple et rapide.
Selon un autre aspect avantageux : le diaphragme de sélection est configuré pour sélectionner une partie du faisceau laser émis par le module de génération, et à délimiter la forme de l'impact du faisceau laser sur un échantillon à analyser, la ou les lentilles sont configurées pour projeter à l'infini l'image du faisceau laser en sortie du diaphragme de sélection, les moyens optiques de focalisation sont configurés pour recevoir l'image du diaphragme de sélection projetée à l'infini par la ou les lentilles et la focaliser sur un échantillon à étudier de façon à produire un plasma sur une surface de cet échantillon, et le système comprend également des moyens de collecte d’une émission optique du plasma et des moyens de détermination configurés pour analyser un spectre de l’émission optique et définir une composition élémentaire de l’échantillon à étudier sur lequel le faisceau laser est projeté.
Selon un autre aspect avantageux, le système comprend également une unité informatique couplée à la cellule photosensible, l’unité informatique étant configurée pour piloter des actionneurs dédiés au réglage du faisceau laser.
L’asservissement permet de régler le faisceau laser de manière automatique en fonction de l’image du faisceau laser captée par la cellule photosensible.
L’invention concerne également un dispositif de captation d’un profil du faisceau laser pour système d’analyse tel que précédemment décrit, caractérisé en ce qu’il comprend : un miroir de déviation d’un faisceau laser, engendrant un faisceau laser dévié ; une cellule photosensible destinée à acquérir une image du faisceau laser dévié ; des moyens optiques de grandissement du faisceau laser dévié, intercalés entre le miroir de déviation et la cellule photosensible, et des moyens de transmission de l’image acquise par la cellule photosensible à un dispositif d’affichage.
Un tel dispositif peut être couplé à un dispositif d’analyse de manière simple et rapide pour déterminer son bon réglage, cela de manière non destructive.
Il en résulte alors une économie dans l’exploitation d’un système d’analyse puisque le réglage du dispositif d’analyse est simplifié et accéléré par rapport à l’art antérieur, et qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser de pièce test pour le réglage du dispositif d’analyse.
L’invention concerne en outre un procédé de réglage d’un dispositif d’analyse d’un système d’analyse tel que précédemment décrit, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes consistant à : positionner le miroir de déviation dans sa position de déviation ; générer un faisceau laser par le module de génération ; capter une image du faisceau dévié par la cellule photosensible ; analyser l’image captée par la cellule photosensible pour détecter un défaut de profil du faisceau laser par rapport à un profil théorique ; corriger, si un défaut de profil est détecté, une orientation du module de génération et/ou de la lentille de mise en forme ou du diaphragme de sélection, et recommencer les étapes consistant à capter, analyser et corriger jusqu’à ce qu’aucun défaut de profil ne soit détecté par rapport au profil théorique .
Un tel procédé est plus rapide et simple que le réglage du dispositif d’analyse selon l’art antérieur. Si le réglage se fait toujours de manière itérative, il n’est cependant pas soumis à ablation d’une pièce test, c’est-à-dire à destruction d’une partie au moins d’une pièce test, ladite ablation étant analysée pour déterminer un défaut de réglage du dispositif d’analyse.
Selon un aspect avantageux, l’étape consistant à analyser l’image comprend également une sous-étape de contrôle de l’homogénéité de l’intensité du faisceau laser, et l’étape consistant à corriger est réalisé lorsqu’une inhomogénéité de l’intensité du faisceau laser est constatée.
Cette sous-étape de contrôle permet d’augmenter encore la qualité du réglage du dispositif d’analyse. En effet, si le profil du faisceau laser est bon, il n’est pas exclu que l’intensité du faisceau laser soit inhomogène, ce qui nuit alors à l’exploitation du système d’analyse et donc à la qualité de l’analyse élémentaire d’un échantillon à étudier.
Selon un autre aspect avantageux, le procédé comprend également une étape d’asservissement d’actionneurs dédiés au réglage du faisceau laser.
Les autres microorganismes constitutifs du microbiote cutané sont des levures telles que Malassezia furfur , Malassezia sympodialis , Candida parapsilosis …, des champignons tels que Aspergillus tubingensis , Zymoseptoria tritici , Tilletia walkeri , Epidermophyton floccosum , Nannizzia nana, Nephroselmis olivacea , Cyanophora paradoxa , Aureoumbra lagunensis , Pycnococcus provasolii …. ou des acariens tel que le Demodex folliculorum , Demodex brevis .
Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, au moins un des biomarqueurs spécifiques du microbiote cutané correspond un biomarqueur associé à un comportement de type biofilm du microbiote. Les bactéries et autres microorganismes sous forme de biofilm se définissent par opposition aux bactéries et autres microorganismes planctoniques, qui sont mobiles et non adhérents. Le biomarqueur spécifique du biofilm peut correspondre à une protéine présente à la surface des membranes des microorganismes ou à un autre élément du microbiote.
Lorsque l’on souhaite rechercher la présence d’une bactérie ou d’un autre microorganisme sous forme de biofilm, les biomarqueurs sont choisis parmi les protéines d’adhésion telles que fimbriae, curli, pili…, caractéristiques de la présence en biofilm du microbiote installé naturellement sur la peau.
Les biomarqueurs des cellules de la peau peuvent être choisis parmi des marqueurs de la présence de cellules cutanées et/ou de la qualité de la peau telles que la kératine, la filaggrine, la loricrine…, des immunoglobulines telles que IgE, et des marqueurs de l’inflammation tels que la Protéine C-Réactive (en anglais C-Reactive Protein, CRP), les interleukines IL-1beta, IL-4, IL-6, IL-8, IL-11, IL-12, le Facteur Nécrosant de Tumeur (en anglais Tumor-Necrosis-Factor-alpha, TNF-alpha), l’Interféron-gamma (IFN-gamma), le facteur Stimulant les Colonies de Granulocytes et de Macrophages (en anglais Granulocytes Macrophages Colony-Stimulating Factor, GM-CSF), le Facteur de Croissance Transformant-beta (en anglais Transforming Growth Factor-beta, TGF-beta). Sans être directement considérées comme marqueurs de l’inflammation, il faut aussi mentionner les Immunoglobulines E (IgE) sont le niveau sérique est élevé dans les cas d’eczémas – dermatites atopiques.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, les biomarqueurs cellulaires recherchés comprennent au minimum un biomarqueur de la présence d’une cellules cutanée humaine, un biomarqueur IgE et un biomarqueur de l’inflammation.
Le nombre de zones N correspond au nombre de biomarqueurs testés. N est supérieur à 5 de sorte à pouvoir tester un nombre suffisant de biomarqueurs pour avoir un résultat à valeur ajoutée résultant de l’analyse combinatoire des différents biomarqueurs.
Dans des modes de réalisations particuliers de l’invention, au moins 8, 10, 15, 20, 25, 30 types de biomarqueurs différents sont testés simultanément.
Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, les « au moins 5 zones N » du dispositif permettent de révéler au moins la présence de Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes et la présence d’une cellule cutanée humaine, d’IgE et d’une inflammation.
Le dispositif de révélation immunologique à usage unique est conditionné de manière stérile. Ce module se présente sous la forme d’un dispositif, typiquement en matière plastique, présentant un puit pour le déversement de la solution de solubilisation contenant la matière biologique récoltée, débouchant sur une série de canaux (par exemple des bandelettes de nitrocellulose ou bandelettes de flux latéral) contenant une pluralité de zones de reconnaissance et révélation spécifiques d’un biomarqueur d’intérêt. Ces canaux peuvent par exemple recevoir des bandelettes de nitrocellulose portant des anticorps, dans lesquels la solution de solubilisation contenant la matière biologique récoltée migre par action capillaire sur la bandelette.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif selon l’invention est un dispositif immunochromatographique par flux latéral.
Les anticorps de détection peuvent être conjugués soit à une particule d’or de taille nanométrique (ne permet qu’une couleur de marquage en rouge par bandelette, mais différentes lignes de capture), soit à une particule colorée (permet de multiplier le nombre de détection par bandelette), ou par exemple le latex (couleur bleue).
Un second objet de l’invention concerne un kit à usage unique pour la caractérisation de l’état de la peau comprenant : Un dispositif de prélèvement du complexe peau-microbiote comprenant un moyen de prélèvement dudit complexe ainsi qu’un réceptacle contenant une solution de solubilisation ; Un dispositif de révélation immunologique du complexe peau-microbiote tel que décrit précédemment.
Le moyen de prélèvement peut par exemple être constitué d’un patch, d’une raclette, d’un écouvillon imbibé d’une solution tampon ou d’une éponge imbibée d’une solution tampon d’un tissu de tulle ou de gaze imbibé d’une solution tampon, ou tout autre moyen adapté permettant une action physique d’exfoliation, d’imbibition, d’adsorption.
Le taux de microorganismes, notamment de bactéries, par centimètre carré de peau varie fortement selon les zones de peau, notamment en fonction de la richesse en sébum. Ainsi pour disposer d’un échantillonnage représentatif, il est nécessaire de disposer d’un moyen de prélèvement adapté au type de peau et à la zone prélevée de façon à disposer de suffisamment de matière biologique pour réaliser l’analyse des biomarqueurs de cellules de la peau et du microbiote. La matière biologique prélevée comprend des éléments constitutifs de la partie exposée de la peau (cellules de stratum corneum , et/ou lucidum , et/ou granulosum ) et du microbiote (bactéries, levures, champignons, et même acariens comme le demodex).
De manière générale, on considèrera que le prélèvement doit permettre de récolter un nombre suffisant de bactéries pour obtenir une concentration d’au moins 10 3 cfu/mL de bactéries par mise en contact avec la solution de solubilisation destinée à recevoir le la matière biologique récoltée. De préférence, pour une détection optimale, la concentration de la solution contenant le microbiote récolté sera de 10 4 cfu/mL de bactéries. Ces concentrations sont toutefois données à titre indicatif et dépendent de la sensibilité de détection de la méthode de révélation.
Lorsque le prélèvement s’effectue via un patch, ce dernier aura une surface d’interaction (surface de collecte) avec la peau d’au moins 5 cm 2 , voire de 10 cm 2 , 12 cm 2 ou plus, en fonction de l’abondance du microbiote cutané et de l’efficacité du prélèvement. Le moyen de prélèvement (ou de récolte) est complété par un réceptacle (de type tube d’extraction ou équivalent) prérempli et conditionné sous un emballage stérile, contenant un tampon de solubilisation, par exemple un tampon de lyse/migration permettant de tamponner le pH de l’échantillon, de minimiser les liaisons non spécifiques, de neutraliser les interférences et de contrôler la vitesse d’écoulement grâce à l’utilisation de divers sels, tensioactifs, détergents, agents stabilisants ou réactifs de blocage (exemple de composition : PBS 1X avec 1% de TweenR20). Ce réceptacle présente un volume adapté à recevoir directement la surface de collecte du dispositif de prélèvement de façon à mettre en solution ce qui aura été prélevé à la surface de la peau.
Le mélange ainsi obtenu est injecté dans une colonne à garnissage développant 8 étages théoriques dont la pression en fond est maintenue à 0,014 MPa, le rebouillage et le reflux étant réglé de sorte à obtenir un produit de fond dont la température est de 120 °C et dont la composition en DMSO de l’eau évacuée en tête est de 0,5 % poids.
L’acide méthanesulfonique (AMS) est introduit en fond de colonne avec un ratio molaire AMS / fructose de 1%. La réaction de déshydratation se déroule en continu avec un temps de séjour moyen de 5 h dans le fond de colonne. Grace au rebouillage, le mélange réactionnel est maintenu à 120°C, soit en-dessous de son point de bulle. La phase vapeur contenant de l’eau et du DMSO est donc rectifiée dans la partie garnie de la colonne. Dans ces conditions, le milieu réactionnel, correspondant à la phase liquide dans le fond de colonne, a une teneur en eau de 1% en poids. Le soutirage est réalisé de sorte à maintenir le temps de séjour liquide dans le fond de colonne. Ce soutirage correspond aux effluents réactionnels produits.
On récupère alors 1,8 t d’effluent de synthèse comprenant 69,7 % en poids de DMSO, 1,0 % en poids d’eau, 22,1 % en poids de 5-HMF et 7,2 % en poids de sucre non convertis et humines.
Cet effluent de synthèse est mélangé au contre-extrait aqueux de l’étape de contre-lavage. L’eau collectée lors des étapes de régénération des solvants de synthèse et d’extraction ou lors la distillation du mélange fructose / DMSO est utilisée pour compléter le mélange permettant de produire un milieu de précipitation dont le ratio massique eau / DMSO est de 0,91 (calculé en tenant compte de l’eau et du DMSO présents dans l’ensemble des flux alimentant l’étape). Après 1h30 de maturation, le mélange est engagé en filtration sur un filtre presse. A l’issue de la séquence de filtration, le gâteau obtenu est pressé. Cette étape permet ainsi de précipiter et filtrer 29 kg/h des humines. Les étapes de précipitation et filtration sont réalisées à 35°C et pression ambiante.
Le filtrat, mélangé au filtrat de compactage, est envoyé vers une étape d’extraction liquide / liquide et représente un débit continu de 3,0 t/h. Cette étape, réalisée au travers d’une colonne pulsée développant 9 étages théoriques, opère également à température et pression ambiante. Le solvant d’extraction est du MIBK. La quantité de MIBK engagée est telle que le ratio massique MIBK / charge à l’étape d’extraction liquide/liquide est de 1,5.
Dans ces conditions, l’effluent aqueux obtenu à l’étape d’extraction liquide / liquide comprend 3,5 % du HMF produit à la synthèse, soit une perte de production de 3,5 % du HMF liée à cette étape d’extraction. L’effluent aqueux a une composition de 46,0 % en poids de DMSO, 44,9 % en poids d’eau, 6,1 % en poids de MIBK, 0,5 % en poids de HMF et 2,5 % en poids de fructose non converti et d’humines. Son débit est de 2,7 t/h.
L’effluent aqueux est traité dans une étape de régénération du solvant de synthèse qui consiste en 3 évaporations successives à pression de plus en plus faibles (0,120 MPa, 0,020 MPa, 0,0025 MPa) et température constante de 120°C pour limiter la dégradation des espèces présentes :
- La première étape de régénération est opérée à 0,12 MPa. La vapeur est partiellement condensée. Le liquide condensé est renvoyé en amont de la première étape d’évaporation. Cet arrangement permet de produire après condensation partielle un flux aqueux comprenant 97,8% en poids d’eau directement envoyé au ballon d’eau procédé et de récupérer par démixtion le MIBK présent dans l’effluent aqueux. Le flux de MIBK est renvoyé au ballon de collecte du solvant d’extraction. Dans ces conditions, 49% de l’eau contenue dans l’effluent aqueux est extraite et ne requiert pas un traitement ultérieur dans la colonne de séparation eau / DMSO / fructose.
- Dans une deuxième étape, l’effluent aqueux issu de la première étape de régénération est à nouveau soumis à une évaporation à 120°C cette fois à une pression de 0,02 MPa ce qui permet de vaporiser 92,9 % du mélange. La vapeur est condensée puis renvoyée à la colonne de séparation eau / DMSO / fructose et représente le plus gros contributeur à l’apport de DMSO. Sa composition est de 34% en poids d’eau et 65 % poids de DMSO, son débit de 1,8 t/h. L’effluent obtenu présente une teneur résiduelle en DMSO de 40 % en poids, et seulement 1,2 % en poids d’eau le reste étant composé du 5-HMF non extrait, du fructose non converti, des humines et des sels présents dans le mélange aqueux.
- Dans une troisième étape, l’effluent aqueux issu de la troisième étape de régénération est une nouvelle fois évaporé dans une technologie d’échangeur à film raclé pour épuiser au maximum la fraction lourde en DMSO. La température est une nouvelle fois de 120°C alors que la pression est réduite à 0,0025 MPa afin de vaporiser 35 % poids du produit. La vapeur est condensée et recyclée à la colonne de séparation eau / DMSO / fructose. Le flux liquide et visqueux ainsi produit ne contient plus que 10% en poids de DMSO et permet de limiter les pertes en solvant de synthèse et par conséquent les besoins en appoint.
L’effluent organique intermédiaire obtenu à l’étape d’extraction liquide / liquide est envoyé vers une étape de contre-lavage. Son débit est de 3,4 t/h et il contient 1,5 % poids de DMSO, soit 5 % du DMSO engagé en réaction, justifiant le besoin de le récupérer par contre-lavage pour limiter les pertes en solvant de synthèse. L’étape de contre-lavage est réalisée dans une colonne à garnissage développant 3 étages théoriques, à pression et température ambiante et avec un ratio massique solvant / charge de 0,1. Cette étape de contre-lavage permet de réduire les pertes en DMSO contenu dans l’effluent organique intermédiaire. Après contre-lavage, les pertes en DMSO contenu dans l’effluent organique intermédiaire ne représentent ainsi que 0,1 % de la quantité de DMSO engagée à la réaction. L’effluent organique intermédiaire appauvri en solvant de synthèse produit à cette étape comprend 2,3 % poids d’eau, 89,1 % poids de MIBK, 8,0 % poids de 5-HMF et 0,6 % poids d’humines.
Cet effluent organique intermédiaire appauvri en solvant de synthèse est concentré à une pression de 0,0217 MPa et un température de 100°C, ce qui permet d’atteindre un taux massique de vaporisation de 84,2 % et de produire un effluent organique intermédiaire concentrée à hauteur de 50% poids. La fraction vapeur produite à cette étape est condensée. La démixtion permet de séparer un flux liquide comprenant 97,6 % en poids de MIBK et un flux liquide aqueux comprenant 97,9 % en poids d’eau. Le flux de MIBK est recyclé au ballon de collecte de la MIBK pour recyclage, le flux d’eau est collecté au ballon d’eau procédé.
L’effluent organique intermédiaire appauvri en solvant de synthèse et concentré est envoyé à l’hydrodistillation et représente un débit de 753 kg/h. L’étape est opérée à 0,04 MPa dans une colonne à distiller munie d’un garnissage développant 7 étages théoriques, avec un taux de reflux d’eau procédé de 130 kg/h.
560 kg/h d’eau sont injectée en bas de colonne pour diluer le 5-HMF et produire une solution aqueuse de 5-HMF. Le rebouillage est contrôlé pour limiter la teneur en MIBK dans le produit de fond à 0,1 % en poids. La solution aqueuse de 5-HMF ainsi produite a une concentration en 5-HMF de 45 % en poids et 0,4 % poids de DMSO, 51,1 % en poids d’eau, 0,1 % en poids de MIBK et 3,4 % poids en humines. Les vapeurs de tête sont condensées et sont refroidies à 52°C. La démixtion permet de séparer un flux liquide comprenant 97,2 % en poids de MIBK et un flux liquide aqueux comprenant 98,7 % en poids d’eau. Le flux de MIBK est recyclé au ballon de collecte de la MIBK pour recyclage, le flux d’eau est utilisé pour générer le reflux de la colonne et l’excédent est collecté au ballon d’eau procédé.
Débits (Kg/h) Sirop Effluent de synthèse Charge colonne extraction HMF en solution organique Effluent aqueux ELL Solution aqueuse 5-HMF N° de flux (Figure 3) 1 3 7 13 11 16 Débit total 1000 1785 3080 4751 2693 838 DMSO 0 1244 1312 1 1238 3 H 2 O 300 20 1189 108 1208 428 MIBK 0 0 25 4234 164 1 5-HMF 0 395 456 379 14 377 Fructose 700 12 12 0 12 0 Humines 0 114 86 29 57 29
Les mesures des capteurs peuvent être horodatées, afin de pouvoir associer à chacune des mesures un jour et une heure de mesure.
La sonde communique les données des capteurs à l’unité de commande ECU. Il peut s’agir de tout lien de communication permettant un échange de données entre une sonde et un dispositif de calcul, par exemple une connexion filaire (par exemple via une fibre optique, un port USB…), une connexion radio (Wi-Fi, bluetooth, 4G, 5G, nbiot, LoRA…). Ceci permet de récupérer des mesures d’une ou plusieurs sondes dans le liquide.
Le lien de communication vers les capteurs peut également être un lien interne au dispositif. C’est par exemple le cas lorsqu’une sonde est à la fois équipée de capteurs, et d’un processeur pour traiter les mesures.
La sonde peut être équipée de moyens de géolocalisation. Ceci permet d’associer à chaque mesure, en plus de l’horodatage, une information de géolocalisation permettant de localiser une anomalie dans le réseau.
Différents moyens de géolocalisation peuvent être utilisés. Par exemple, un système de positionnement par satellite (ou GNSS – Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) tels que le système GPS (de l’anglais Global Positionning System ou Système de positionnement global), Galileo ou Glonass peut être utilisé. La géolocalisation de la sonde 2 peut également s’effectuer via un réseau de téléphonie mobile, ou des systèmes de localisation embarquées comme des centrales inertielles équipées d’accéléromètres, gyroscope et électro magnétomètres ou par l’identification de points caractérisables préalablement géo référencés tel qu’un regard 10 du réseau ou tout autre moyen approprié.