專利名稱：組裝的色譜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高效制備色譜法的新型設(shè)備，所述設(shè)備結(jié)合了色譜 床的填壓和色譜柱的使用。
背景技術(shù)：
在色譜分離過程中，所用的色譜柱的效力是關(guān)鍵參數(shù)。色譜柱通常用被 稱為固定相的固態(tài)物質(zhì)填充以形成色譜床，對(duì)于高效色譜系統(tǒng)而言，該固態(tài)
物質(zhì)通常是尺寸為5um至100um之間的非常細(xì)微的顆粒的形態(tài)。為了達(dá) 到高效力，必須使色譜柱內(nèi)顆粒的排列盡可能均勻，而且必須在對(duì)色譜柱進(jìn) 行洗脫的過程中、在顆粒重新排列之后，提供附加措施以消除色譜床和色譜 柱入口之間的空隙、色譜床內(nèi)部的空隙或色譜床內(nèi)部的溝槽，該附加措施與 裝柱時(shí)色譜床較差的初始狀態(tài)有關(guān)。在現(xiàn)有技術(shù)中，使用動(dòng)態(tài)軸向擠壓色譜 柱以確保得到緊密、均勻、無空隙的色譜床是公知的技術(shù)。所用溶劑可以是 超臨界態(tài)或次臨界態(tài)的液體。
動(dòng)態(tài)軸向擠壓(Dynamic Axial Compression, DAC)色譜柱具有滑動(dòng)活塞 或由缸體驅(qū)動(dòng)的其它滑動(dòng)體，該缸體例如由獨(dú)立的液壓回路驅(qū)動(dòng)；該滑動(dòng)體 用于擠壓位于該活塞與固定的底部或可動(dòng)的蓋子之間的腔室中的管路 (lining)。該滑動(dòng)體與固相接觸以保持對(duì)色譜床恒定的機(jī)械壓力。
從申請(qǐng)?zhí)枮镕R-A-2219797的法國專利申請(qǐng)可知，所公開的色譜設(shè)備是 包含有床的柱體的形式，該床由吸收性材料制成。該設(shè)備包括管，該管包括 蓋子和在該管內(nèi)滑動(dòng)以對(duì)管的內(nèi)部施加壓力的物體。該滑動(dòng)的物體為活塞， 該活塞的頭部具有被稱為過濾器板(frit)的、可滲透液體的多孔板。為了得 到色譜床，去掉管的蓋子或活塞之后，將能夠形成吸收床的材料的顆粒懸浮
液加入到管中。將蓋子安置在管上，隨后通過活塞或滑動(dòng)的物體對(duì)所述懸浮 液加壓。該液體流經(jīng)多孔板被排出，所述顆粒被擠壓在活塞和蓋子之間。在 實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)用于裝柱的懸浮液的密度，通常當(dāng)滑動(dòng)的物
體移動(dòng)柱體高度的1/4至3/4的距離時(shí)，該設(shè)備可以獲得所選擇的床的擠壓 狀態(tài)和顆粒的填壓狀態(tài)。
可以通過使用專用的擠壓組件來代替DAC系統(tǒng)。這些組合系統(tǒng)包括(i) 專用于將懸浮液填壓至床中的軸向擠壓組件，以及(ii)色譜柱，該色譜柱 裝配有活塞以確保通過軸向擠壓使柱體被均勻填壓，不同于DAC柱體，使 用色譜柱時(shí)壓力并不保持在床上。
例如，公知的Merck Self^acker系統(tǒng)的裝柱程序如下所述。柱體必須安 裝有活塞，該活塞螺固在液壓系統(tǒng)上。去掉柱體的上凸緣之后，在柱體上方 固定填壓儲(chǔ)液器。將懸浮液從頂部添加至該儲(chǔ)液器和柱體中，系統(tǒng)保持打開 狀態(tài)。對(duì)通到下凸緣的出口的管路施加5至45分鐘的真空，以通過抽吸流 經(jīng)柱體的排出過濾器板(位于下層)的液體而形成顆粒床。然后移去儲(chǔ)液器， 用螺固的凸緣系統(tǒng)封閉柱體，可以注入溶劑，通過使活塞在柱體內(nèi)部從底部 向頂部移動(dòng)，從而使床設(shè)置在壓力下。擠壓之后，用螺桿鎖緊活塞后，使柱 體脫離液壓系統(tǒng)。施加真空是非常費(fèi)時(shí)的操作。
Modcol系統(tǒng)也是公知的，其中，這次從頂部向底部施加擠壓力，但沒 有預(yù)先施加真空。因?yàn)樵跀D壓之前柱體必須容納懸浮液，所以柱體的高度必 須比上述Merck方式中提到的長一些。擠壓之后，通過螺桿鎖緊活塞?？梢?使用機(jī)械彈簧系統(tǒng)來保持施加在床上的壓力。Modcol技術(shù)所使用的部件需 要螺固在一起。
Amicon系統(tǒng)將懸浮液裝填至包括有柱體和調(diào)節(jié)部件的系統(tǒng)中，特別地， 該調(diào)節(jié)部件用作裝填顆粒懸浮液的儲(chǔ)液器。裝填懸浮液之后，在柱體的主體 上固定接口，該接口包括活塞，可以通過壓力實(shí)現(xiàn)向下填壓。然后釋放該壓
力，拆下接口并通過調(diào)節(jié)部件內(nèi)的安全系統(tǒng)使活塞保持不動(dòng)，調(diào)節(jié)部件不可 拆卸，并保持固定在柱體上。
Axxial系統(tǒng)使用兩個(gè)相對(duì)的活塞，該兩個(gè)相對(duì)的活塞擠壓位于該系統(tǒng)中 心的柱體中的床。使用兩個(gè)活塞(之后不再對(duì)柱體進(jìn)行任何再壓縮)是非常 復(fù)雜的。
日本專利申請(qǐng)文件JP 61283278描述了一種擠壓填料以獲得色譜床的方 法。將兩個(gè)柱體一上一下地首尾相連，活塞設(shè)置在每個(gè)柱體的自由端。填料 放置在下方的柱體內(nèi)，活塞將填料推向上方的柱體；然后去掉下方的柱體并 在上方的柱體的下端設(shè)置凸緣。需要注意的是，下方的柱體的活塞并不進(jìn)入 上方的柱體。然后驅(qū)動(dòng)上方的柱體的活塞以抵著凸緣擠壓填料。
該文件的缺點(diǎn)是需要兩個(gè)活塞， 一個(gè)活塞將填料從下方的柱體轉(zhuǎn)移至上 方的柱體，另一個(gè)活塞在上方的柱體內(nèi)擠壓填料。此外，去掉下方的柱體以 安裝凸緣是不安全的，安裝凸緣時(shí)填料的下端會(huì)暴露在外。因此，該方法并 不能很好地實(shí)施。
日本專利申請(qǐng)文件JP 63288138描述了一種擠壓填料以獲得色譜床的方 法。驅(qū)動(dòng)活塞以擠壓柱體內(nèi)的填料；位于活塞和柱體之間的錐體可以使活塞 的尺寸適用于柱體的直徑，該柱體的直徑比活塞的直徑小。需要注意的是， 因?yàn)榛钊闹睆酱笥谥w的直徑，所以活塞不能進(jìn)入柱體。 一旦柱體內(nèi)的填 料被擠壓至形成床，就移去柱體。
該文件有很多缺陷。首先，需要注意的是，移去柱體要承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)； 一旦 柱體脫離錐體，填料的上端就暴露在外。此外，移去柱體后，該文件中沒有 記載如何保持對(duì)床的填壓。因此，該方法不具備良好的使用性。
因此，需要一種能夠避免現(xiàn)有系統(tǒng)中遇到的問題的組裝的色譜系統(tǒng)，特 別地，該系統(tǒng)能夠在緊湊的柱體中快速裝填并擠壓床從而可以減小尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是一種組裝的色譜系統(tǒng)。 因此，本發(fā)明提供一種色譜設(shè)備，該設(shè)備包括 單獨(dú)部件的柱體，所述柱體用于容納色譜床， 可移去的儲(chǔ)液器，所述儲(chǔ)液器用于盛放床的懸浮液，
基底，所述基底包括與活塞相配合的液壓缸，所述活塞在所述可移去的 儲(chǔ)液器和所述柱體內(nèi)滑動(dòng)，以將所述固體顆粒懸浮液填壓成色譜床，
所述柱體、儲(chǔ)液器和基底依次連接，所述活塞的運(yùn)動(dòng)將固體顆粒懸浮液 擠壓成位于所述柱體內(nèi)的色譜床。
根據(jù)一種實(shí)施方式，從上至下連接地所述柱體、儲(chǔ)液器和基底。
根據(jù)一種實(shí)施方式，所述活塞裝配有活塞密封件，所述活塞密封件進(jìn)入 到所述柱體和所述儲(chǔ)液器內(nèi)并帶有摩擦力。
根據(jù)一種實(shí)施方式，所述活塞和液壓缸通過聯(lián)接液壓缸連接，所述聯(lián)接 液壓缸可選用一套防轉(zhuǎn)動(dòng)墊圈可反向地安裝在所述活塞上。
根據(jù)一種實(shí)施方式，所述柱體、儲(chǔ)液器和基底通過夾環(huán)固定在凸緣上。
根據(jù)一種實(shí)施方式，所述基底包括兩個(gè)腔室，所述腔室用于容納被擠壓 的液壓液體，所述兩個(gè)腔室設(shè)置在所述液壓缸的下部的兩側(cè)。
根據(jù)一種實(shí)施方式，所述柱體還包括具有相匹配的螺桿和螺紋凸緣的組 件，所述螺紋凸緣容納所述螺桿，所述螺桿與所述活塞相配合，所述柱體用 作色譜柱時(shí)，組件代替所述儲(chǔ)液器。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種色譜柱，該色譜柱包括具有相匹配的螺桿和 螺紋凸緣的組件，所述螺紋凸緣容納所述螺桿，所述螺桿與所述活塞相配合， 所述組件通過夾環(huán)連接件固定在所述柱體上。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種色譜柱，該色譜柱包括具有相匹配的螺桿和 螺紋凸緣的組件，所述螺紋凸緣容納所述螺桿，所述螺桿與所述活塞相配合，
所述組件固定于所述柱體，其中，所述螺桿和所述凸緣的螺紋涂敷有抗卡滯 涂層。
本發(fā)明的還另一個(gè)主題是一種在色譜柱內(nèi)部填壓色譜床的方法，該方法 包括以下步驟
提供根據(jù)本發(fā)明的色譜設(shè)備； 用床的懸浮液填充所述設(shè)備；
使所述液壓缸和活塞傳動(dòng)以將所述懸浮液擠壓成床。 根據(jù)一種實(shí)施方式，所述方法還包括以下步驟 使所述柱體脫離所述儲(chǔ)液器。
根據(jù)一種實(shí)施方式，所述方法還包括以下步驟
連接具有相匹配的螺桿和螺紋凸緣的組件，所述螺紋凸緣容納所述螺 桿，所述螺桿與所述活塞相配合。
根據(jù)一種實(shí)施方式，所述方法還包括通過夾緊所述螺桿來實(shí)現(xiàn)的再擠壓步驟。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是用色譜法從液體中分離至少兩種組分的方法，該 方法包括色譜法分離置于根據(jù)本發(fā)明的所述柱體內(nèi)的所述液體。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是用色譜法從液體中分離至少兩種組分的方法，該 方法包括根據(jù)本發(fā)明的填壓所述床的步驟和使要進(jìn)行色譜分離的液體流過 所述床并收集的步驟。
與上述主題無關(guān)，根據(jù)一種實(shí)施方式，所述螺桿和螺紋凸緣的螺紋涂敷 有抗卡滯涂層。所述螺桿的末端可以被機(jī)械加工成具有六角形側(cè)面以配合夾 緊扳手。
與上述主題無關(guān)，根據(jù)一種實(shí)施方式，可以在所述螺桿和所述活塞之間 設(shè)置彈簧。


通過閱讀下文對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu) 點(diǎn)將顯而易見，所述實(shí)施方式僅通過實(shí)施例給出，實(shí)施例參照附圖，在附圖 中
圖l是根據(jù)本發(fā)明的色譜設(shè)備；
圖2a和圖2b是根據(jù)本發(fā)明的色譜設(shè)備的局部放大圖； 圖3a和圖3b顯示了另一實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
下文描述的設(shè)備可以用于色譜法處理超臨界或次臨界液體。
參照?qǐng)Dl，所述設(shè)備包括圖的右側(cè)顯示的組裝的系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)顯示在 左側(cè)，虛線示意性地分開所述兩部分。
所述液壓系統(tǒng)包括壓力調(diào)節(jié)器1、液壓氣動(dòng)泵2、壓力計(jì)3和液壓機(jī)液 體的儲(chǔ)存器4，典型地，該液壓機(jī)液體是機(jī)油。儲(chǔ)存器4設(shè)置有用于養(yǎng)護(hù)機(jī) 油的通風(fēng)口 5和排放出口 18。手動(dòng)閥6用于將所述機(jī)油導(dǎo)向所述組裝的系統(tǒng)， 具體如下文所述。安全閥7和緊急停止按鈕23使所述液壓系統(tǒng)更完整。
在將懸浮液壓入色譜床的填壓階段過程中，所述組裝的系統(tǒng)包括以下部 件柱體IO，通過夾環(huán)21a固定的凸緣15封閉了該柱體10的上部；可移去 的儲(chǔ)液器9，該儲(chǔ)液器9用于容納色譜床懸浮液；以及基底8。在所述基底 上設(shè)置有液壓缸14。液壓缸14通過聯(lián)接液壓缸19與柱活塞11配合。聯(lián)接 液壓缸19不與柱活塞11連接，但根據(jù)閥6的位置，聯(lián)接液壓缸19可以將 壓力從液壓缸14傳遞至活塞11，從而使活塞11能夠在儲(chǔ)液器9和柱體10 內(nèi)上升以擠壓床，或者可以降下聯(lián)接液壓缸19以卸載活塞11上的壓力。
在液壓缸14兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè)液壓腔室16和17，所述液壓缸在所述基底 內(nèi)、被密封件13密封在所述兩個(gè)液壓腔室之間的部分內(nèi)滑動(dòng)。腔室16和17 由液壓缸14的底部20的移動(dòng)限定。所述兩個(gè)腔室被液壓缸14和液壓缸密 封件13密封地分開。所述液壓系統(tǒng)用于從所述腔室中的一個(gè)中抽吸液壓液 體并將該液壓液體填充到所述腔室中的另一個(gè)內(nèi)，以使所述液壓缸向上或向 下移動(dòng)，該移動(dòng)的方向與通過手動(dòng)閥6選擇的抽吸方向有關(guān)。
為了裝填所述懸浮液，通過松開夾環(huán)21a來取下所述柱體的上凸緣，并 將柱活塞11置于儲(chǔ)液器9的底部，液壓缸14向下縮回以獲得相當(dāng)于柱體10 和儲(chǔ)液器9的容量的最大可獲得容量以倒入所述懸浮液。柱體10和儲(chǔ)液器9 具有相同的內(nèi)徑?；钊芊饧?2可以確保壁上的密封并保持相當(dāng)于儲(chǔ)液器9 和柱體10的容量的所述懸浮液。根據(jù)不同長度的儲(chǔ)液器，可以容納不同體 積的懸浮液。裝填所述懸浮液之后，就可以開始下文描述的床的填壓步驟。
使用液壓系統(tǒng)，可以裝柱，也可以在使用完以后拆柱。為了裝柱，液壓 氣動(dòng)泵2擠壓所述液壓液體而推動(dòng)液壓缸14。液壓氣動(dòng)泵2 (由閥6的位置 選擇來決定)將所述液壓液體導(dǎo)向腔室16，這致使液壓缸14向上移動(dòng)。腔 室17的容量減小導(dǎo)致腔室17排空所述液壓液體使其回流至儲(chǔ)存器4。引起 的儲(chǔ)存器4內(nèi)氣體容量差通過通風(fēng)口 5來彌補(bǔ)，通風(fēng)口 5可以允許氣體進(jìn)出 以保持儲(chǔ)存器4內(nèi)的大氣壓。
所述液壓缸上固定安裝(如通過螺固)有聯(lián)接液壓缸19，該聯(lián)接液壓缸 19在其上部與活塞11配合。該活塞(初始位于聯(lián)接液壓缸19上)向上推擠 所述懸浮液以通過擠壓形成所述床。所述活塞在所述儲(chǔ)液器內(nèi)滑動(dòng)，直至滑 動(dòng)到所述柱體內(nèi)?；钊?1并不與聯(lián)接液壓缸19連接。活塞11包括密封件 12，該密封件12可以防止所述柱體和儲(chǔ)液器的內(nèi)容物向下泄漏。不同的柱 體長度和/或不同的儲(chǔ)液器可以容納不同高度的床。
夾環(huán)21a、 21b和21c用于確保所述柱體與所述組裝的系統(tǒng)的其它部件 之間的連接。通過置于這些部件之間的O型密封圈，夾環(huán)21a和21b分別確 保所述上凸緣與所述柱體之間的密封和所述柱體與所述儲(chǔ)液器之間的密封。
特別地，裝柱速率由向液壓氣動(dòng)泵2供料的調(diào)節(jié)器1的空氣流動(dòng)速率來 控制。最終施加在所述床上的壓力由通過所述調(diào)節(jié)器設(shè)定的氣壓以及活塞11 與液壓缸14的下部20之間的表面比來控制，其中，所述調(diào)節(jié)器設(shè)定泵2的 壓力。對(duì)所述液壓部分更詳細(xì)的描述可以參考美國專利文件US-P-6001260。
安全閥7限制了施加在形成柱床的擠壓介質(zhì)上的壓力。該閥的配衡(tare) 設(shè)定的液壓壓力等于填壓介質(zhì)的最大操作壓力乘以活塞11和液壓缸14的下 部20之間的表面比。
根據(jù)圖l所示的實(shí)施方式，所述液壓缸可伸縮，但并不是類似望遠(yuǎn)鏡的 伸縮結(jié)構(gòu)。所述液壓缸不是由多個(gè)部分形成從而在縮回時(shí)每個(gè)部分可以在彼 此內(nèi)部滑動(dòng)以節(jié)省空間。在本發(fā)明的系統(tǒng)的液壓缸中，完全不必考慮節(jié)省空 間的問題。因此，在整個(gè)裝柱過程中，液壓液體的壓力都施加在所述液壓缸 的同一表面上，使得所述液壓缸在所述活塞上施加的壓力可以保持恒定，并 僅使用一個(gè)安全閥，該安全閥僅有一個(gè)壓力配衡。
為了拆卸所述柱體，通過取下夾環(huán)21a使凸緣15脫離柱體10。通過設(shè) 置閥6的位置來調(diào)節(jié)所述壓力調(diào)節(jié)器1，液壓氣動(dòng)泵2被由壓力調(diào)節(jié)器1控 制的進(jìn)氣驅(qū)動(dòng)，從而使液壓液體進(jìn)入腔室16，以將腔室17內(nèi)的液體推向所 述儲(chǔ)存器。顆粒填充物被擠壓出柱體10并收集在所述柱體的頂部，例如， 被收集至位于所述柱體出口的容器中。
裝填所述柱體10之后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥6使液壓缸14以及聯(lián)接液壓缸19 縮回，從而這次使液壓液體進(jìn)入腔室17，以將腔室16內(nèi)的液體推向所述儲(chǔ) 存器。在施加在柱體10的壁上的摩擦力的作用下，活塞11保持不動(dòng)。但是， 根據(jù)需要也可以使用機(jī)械鎖緊系統(tǒng)。
放置好所述柱床以后，就可以取下所述柱體以用于非DAC色譜系統(tǒng)， 或者可以將所述柱體保留在所述裝柱系統(tǒng)中以用于DAC。為用于非DAC， 將夾環(huán)21b移去。所述柱體帶有被摩擦力鎖緊的所述活塞并容納有填壓的色
譜床，這樣的柱體可以用于進(jìn)行色譜法操作。在DAC情況下的使用中，所 述床保持在所述柱體內(nèi)的所述活塞和所述凸緣之間。由于此時(shí)所述活塞在所 述柱體中，優(yōu)點(diǎn)在于僅使用一個(gè)單獨(dú)的活塞來填壓所述色譜床并在色譜分離 過程中調(diào)節(jié)對(duì)所述床的壓力。
但是，如圖2a或2b所示，優(yōu)選地，在本發(fā)明中設(shè)置有包括螺桿24和 容納該螺桿的螺紋凸緣25的組件，所述螺桿與活塞11相配合。所述螺桿24 旋入所述螺紋凸緣并與活塞11接觸。螺紋凸緣25通過柱體凸緣和夾環(huán)21d 固定在所述柱體上。因此，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在本發(fā)明的設(shè)備所 用的所有步驟中，都使用同樣的、通過夾環(huán)實(shí)現(xiàn)的連接系統(tǒng)。在其它實(shí)施方 式中，可以使用其它固定系統(tǒng)，例如按壓配合、旋轉(zhuǎn)或鎖緊等連接方式?？?以使用扳手來彌補(bǔ)色譜操作過程中由于時(shí)間推移而引起的壓力下降。使用杠 桿或轉(zhuǎn)矩扳手可以根據(jù)柱床的特點(diǎn)來調(diào)節(jié)夾緊力。防轉(zhuǎn)動(dòng)裝置可以減小所述 活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)所述活塞的拉力?？梢栽诨钊?1和螺桿24之間設(shè)置彈簧(如 貝氏墊圈(Belleville washer)型彈簧)22 (圖2b)，以彌補(bǔ)色譜法操作過程 中由于時(shí)間推移而引起的壓力下降。
使用中間的、可移去的儲(chǔ)液器9可以避免使用過長的柱體(如Modcole 例子中的那樣)。較短的、因而較輕的色譜柱可以更便于拿握。因?yàn)樗鰞?chǔ) 液器可以為不同長度，所以可以得到更好的靈活性。從而降低了投資成本。 使用柱體10時(shí)，拆下中間的儲(chǔ)液器9，從而得到更短的柱體。本發(fā)明的所述 柱體為單獨(dú)部件的柱體，也就是說，所述柱體包括單獨(dú)的液壓缸，所述活塞 在該柱體內(nèi)滑動(dòng)，且所述柱體容納有所述色譜床；不需要再繼續(xù)安裝任何部 件。
有利地，柱體10和中間的、可移去的儲(chǔ)液器9為耐蝕金屬和不銹鋼， 所述密封件由聚四氟乙烯(PTFE)制成從而所述設(shè)備上那些與溶劑或物質(zhì) 接觸的部分化學(xué)穩(wěn)定并完全符合規(guī)章要求，特別是符合藥品要求。此外，對(duì)
于柱體長度為50mm至600mm、儲(chǔ)液器的長度為100mm至600mm的情況， 柱體10和儲(chǔ)液器9的內(nèi)徑通?？梢栽?0mm至200mm之間變化。優(yōu)選地， 對(duì)于采用較大直徑柱體的本發(fā)明的所述設(shè)備，所述設(shè)備與輔助的手柄部件為一體。
優(yōu)選的通過夾環(huán)實(shí)現(xiàn)的固定方式使用起來非常便捷。此外，避免了現(xiàn)有 技術(shù)(Merck或Modcol)中的螺固所述凸緣存在的風(fēng)險(xiǎn)。
利用表面處理可以防止所述螺桿和螺紋被卡住，并可以避免卡滯的危險(xiǎn)。
所述防轉(zhuǎn)動(dòng)組件的結(jié)合使用可以限制由轉(zhuǎn)動(dòng)在所述活塞上施加的拉力， 并因此通過對(duì)所述螺桿施加扭矩來控制施加在所擠壓的床上的力。
顯然，裝柱系統(tǒng)還可以用于不同于上文描述的、非限定性的實(shí)施例。例 如可以用電力泵代替液壓氣動(dòng)泵2。類似地，可以在基底8內(nèi)使用電動(dòng)而不 是液壓缸。機(jī)械方面的改變是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的。
本發(fā)明還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可以控制施加在所述柱床上的壓力，該壓 力與位于螺桿24的底部的鎖緊螺母26的夾緊扭矩有關(guān)。通過使用涂層以防 止被卡住，可以有利地以線性方式控制由螺固系統(tǒng)施加的力。因此，如果需 要，可以通過緊固所述螺桿來手動(dòng)地再次擠壓所述床。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)還獨(dú)立于 本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)，并可以應(yīng)用于任意類型的柱體。還可以將用于將所述活 塞夾緊到所述床上的螺母機(jī)械加工出六角形側(cè)面。還可以在所述活塞與所述 螺桿之間安裝防轉(zhuǎn)動(dòng)墊圈，使其作為液壓缸的補(bǔ)充配件。根據(jù)一種實(shí)施方式 (圖3a)，螺紋活塞桿24的末端被加工成鎖緊螺母26的形狀(如上文參照 圖2a的說明)，從而可以與扳手配合；該扳手可以用于手動(dòng)地緊固所述活塞 以彌補(bǔ)色譜法操作過程中由于時(shí)間推移而引起的壓力下降；另外，可以根據(jù) 床的特點(diǎn)使用轉(zhuǎn)矩扳手調(diào)整夾緊力。
一種實(shí)施方式(圖3b)可以優(yōu)選地具有環(huán)頭的松開螺母，該螺母被機(jī)械
加工成鎖緊螺母27的形式并插入螺紋凸緣25和色譜柱10之間；再次緊固 時(shí)，該螺母帶著所述活塞在螺紋凸緣25的底部上滑動(dòng)(所述螺母相對(duì)于所 述凸緣可轉(zhuǎn)動(dòng))；該螺母優(yōu)選為青銅或鋼鐵制成并可選地用抗卡滯的涂層涂敷。
螺母26或27的優(yōu)點(diǎn)在于可以隨時(shí)隨意再擠壓所述床;特別地，螺母26、 27允許在色譜分離步驟中再擠壓所述床。
根據(jù)一種實(shí)施方式，可以在柱活塞11與螺紋活塞桿之間設(shè)置一組墊圈 或防轉(zhuǎn)動(dòng)板28，以更好地提高所述床被再次擠壓時(shí)的軸向運(yùn)動(dòng)，還可以更好 地使施加于所述鎖緊螺母的夾緊扭矩與由此產(chǎn)生的施加在被擠壓的床上的 力之間保持大致為線性關(guān)系。
總體來說，本發(fā)明的所述設(shè)備按下述步驟使用
柱體10和中間的可移去的儲(chǔ)液器9安裝到位后，就可以倒入所述懸浮液。
使用夾環(huán)連接件21a使凸緣15封閉所述柱體的上端；
對(duì)液壓缸14施加壓力，該液壓缸14將所述壓力傳至活塞11，以擠壓所 述色譜床。所述活塞移動(dòng)至所述柱體內(nèi)部，所述活塞能夠在所述柱體內(nèi)滑動(dòng)。
一旦達(dá)到床的填壓壓力，就釋放施加在液壓缸14上的壓力；在摩擦力 作用下或通過機(jī)械鎖緊系統(tǒng)，活塞11在所述柱體內(nèi)保持不動(dòng)。
通過打開夾環(huán)連接件21b使所述柱體脫離組裝體。
然后將螺桿24和螺紋凸緣25安置在柱體10上，并通過夾環(huán)21d (有利 地，夾環(huán)21a、 21b、 21c和21d相同)固定，施加在所述床上的壓力通過相 應(yīng)的夾緊扭矩來控制。
隨后，柱體10就準(zhǔn)備好作為色譜柱使用了。
釋放對(duì)所述活塞的壓力時(shí)，所述床可能會(huì)發(fā)生略微膨脹。建議在色譜操 作前或色譜操作過程中對(duì)所述床再次擠壓?？梢詫?duì)所述床進(jìn)行擠壓(再擠 壓)，以特別地消除可能存在于所述床內(nèi)的空隙和溝槽，且/或保持所述柱體
的效力(效率、不對(duì)稱性、理論平臺(tái)(plateaus)數(shù)、峰對(duì)稱性)，該擠壓(再 擠壓)過程可以通過下述方式實(shí)現(xiàn)
可以通過使用上文指出的、參照?qǐng)D2b的貝氏墊圈型彈簧22;
或使用螺桿24并用扳手施加扭矩，該扳手可以與所述螺桿相配合，所 述螺桿的末端為例如螺母26的形式；
或者通過將所述柱體再放置在所述基底上，并再進(jìn)行裝柱過程。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)操作迅速將所述均勻的懸浮液倒入所述柱體和所述
儲(chǔ)液器之后，封閉所述設(shè)備并填壓所述床所需的時(shí)間為一分鐘左右，從而避 免了所述柱體內(nèi)的任何沉淀，該沉淀在填壓步驟中不利于所述顆粒床的排
列。通過減少所述分離過程的準(zhǔn)備時(shí)間，需要使用多個(gè)柱體時(shí)(SMB， Varicol )該優(yōu)點(diǎn)更加明顯。
因?yàn)樗鲅b柱方法快捷，通常不必在裝柱前攪動(dòng)所述懸浮液。 一般來說， 也不需要在所述儲(chǔ)液器中重新液化所述懸浮液。
因此，本發(fā)明提供下文所述的一種或多種優(yōu)點(diǎn)-
所述設(shè)備使用單獨(dú)部件的柱體，也就是說，該柱體不需要與調(diào)節(jié)部件連 接(與例如Amicon系統(tǒng)相反)。
所述設(shè)備可以靈活使用，所述柱體安裝在所述裝柱組件上時(shí)可以在 "DAC"模式下使用，并可以用不同高度的床根據(jù)所述的操作模式在"非 DAC"模式下使用。
在"非DAC"模式下，所述設(shè)備表現(xiàn)出的性能接近于DAC系統(tǒng)的水平， 特別是在再現(xiàn)性方面。
減少了投資和操作成本。
操作過程方便快捷，從而降低了不適當(dāng)操作的風(fēng)險(xiǎn)。 需要容納所述初始懸浮液的所述柱體的容量不再與所述色譜柱相關(guān)，而 是與所述可移去的儲(chǔ)液器相關(guān)。
不需要安裝所述擠壓設(shè)備連接于所述基底的所述液壓設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，并且只要液壓液體充滿所述儲(chǔ)存器且通入空氣，所述液壓設(shè)備就準(zhǔn)備就緒。 所述設(shè)計(jì)是組裝的。所述中間的可移去的儲(chǔ)液器設(shè)置在所述基底與所述
柱體之間，專用于盛放所述初始懸浮液；隨后從所述柱體拆下。所述儲(chǔ)液器
的大小可以根據(jù)懸浮液的體積制定，所述儲(chǔ)液器也可以具有不同長度。 所述連接系統(tǒng)使用夾環(huán)而不需要螺固所述凸緣，從而避免了較差的固定
效果并縮短了裝配時(shí)間。
在所述螺固和螺紋上涂敷抗卡滯涂層可以避免卡滯并可以用施加在所
述螺桿上的扭矩來控制所施加的壓力。本發(fā)明提供了通過施加在所述活塞上
的扭矩來線性地調(diào)整壓力的可能。
所述設(shè)備中，所有與溶劑和待分離物質(zhì)接觸的部分都用不銹鋼或PTFE 制成，可以與常用色譜溶劑并存。 所述方法方便快捷。
所述方法是得以長期良好地保持床的穩(wěn)定性(從而保持所述柱體長久的 分離性能)的簡單方法。
柱體10可以用在所有系統(tǒng)上，特別適用于模擬移動(dòng)床一SMB系統(tǒng)(屬 于UOP的US 2，985，589、 US 3,291,726、 US 3,268,605和US 3,266,604，屬 于IFP和NOVASEP的US 5,578,215和US 5,578,216，屬于DAICEL的EP 471082和EP 563388)或用于VARICOL系統(tǒng)(US 6,136,198)。所述系統(tǒng)使 用排列成環(huán)的一組所述柱體。柱體10還可以用于批色譜法(batch chromatography)或使用CYCLOJET系統(tǒng)(US 6，063，284和US5,630，943)。
雖然所描述的實(shí)施方式涉及的是底部至頂部方向，但本發(fā)明還可以用于 頂部至底部方向。所述部件也隨之反向，所述儲(chǔ)液器固定在所述裝柱系統(tǒng)的 底部，然后將所述柱體用夾環(huán)連接件連接在下方。然后用所述顆粒懸浮液填 充所述儲(chǔ)液器和柱體并擠壓所述床。這種操作之后，將所述柱體從所述儲(chǔ)液 器上取下，由此如上所述地準(zhǔn)備好所述柱體。
權(quán)利要求
1. 色譜設(shè)備，該設(shè)備包括單獨(dú)部件的柱體(10)，所述柱體(10)用于容納色譜床，可移去的儲(chǔ)液器(9)，所述儲(chǔ)液器(9)用于盛放床的懸浮液，基底(8)，所述基底(8)包括與活塞(11)相配合的液壓缸(14)，所述活塞(11)在所述可移去的儲(chǔ)液器(9)和所述柱體(10)內(nèi)滑動(dòng)，以將固體顆粒懸浮液填壓成色譜床，所述柱體(10)、儲(chǔ)液器(9)和基底(8)依次連接，所述活塞(11)的運(yùn)動(dòng)將固體顆粒懸浮液擠壓成位于所述柱體(10)內(nèi)的色譜床。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述柱體(10)、儲(chǔ)液器(9)和 基底(8)為從上至下地連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述活塞裝配有活塞密封件 (12)，所述活塞密封件(12)進(jìn)入到所述柱體(10)和所述儲(chǔ)液器(9)內(nèi)并帶有摩擦力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述活塞(11) 和液壓缸(14)通過聯(lián)接液壓缸(19)連接，所述聯(lián)接液壓缸(19)可反向 地連接在所述活塞(11)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述柱體(10)、 儲(chǔ)液器(9)和基底(8)通過夾環(huán)(21a， 21b， 21c)固定在凸緣上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述基底包括兩 個(gè)腔室(16， 17)，所述腔室用于容納被擠壓的液壓液體，所述兩個(gè)腔室設(shè) 置在所述液壓缸(14)的下部(20)的兩側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述柱體還包括 具有相匹配的螺桿(24)和螺紋凸緣(25)的組件，所述螺紋凸緣(25)容 納所述螺桿，所述螺桿(24)與所述活塞(11)相配合，所述柱體用作色譜 柱時(shí)，所述組件代替所述儲(chǔ)液器(9)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，在所述組件中，所述螺桿(24) 設(shè)置有鎖緊螺母(26， 27)以調(diào)節(jié)對(duì)所述床的擠壓力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其中，所述螺桿(24)的螺紋和所 述螺紋凸緣(25)的螺紋具有抗卡滯涂層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，在所述活塞(11) 和所述螺桿(24)之間設(shè)置有防轉(zhuǎn)動(dòng)墊圈(28)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，在所述螺桿(24) 和所述活塞(11)之間設(shè)置有彈簧。
12. 色譜柱(10)，該色譜柱(10)包括具有相匹配的螺桿(24)和螺紋 凸緣(25)的組件，所述螺紋凸緣(25)容納所述螺桿，所述螺桿與所述活 塞(11)相配合，該組件通過夾環(huán)(21d)連接于所述柱體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的色譜柱(10)，其中，所述螺桿(24)的螺 紋和所述螺紋凸緣(25)的螺紋具有抗卡滯涂層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的色譜柱(10)，其中，所述螺桿(24) 和所述活塞(11)之間設(shè)置有彈簧。
15. 色譜柱(10)，該色譜柱(10)包括具有相匹配的螺桿(24)和螺紋 凸緣(25)的組件，所述螺紋凸緣(25)容納所述螺桿，所述螺桿與所述活 塞(11)相配合，該組件固定在所述柱體上，其中，所述螺桿(24)的螺紋 和螺紋凸緣(25)的螺紋具有抗卡滯涂層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的柱體，其中，所述螺桿(24)和所述活塞(11)之間設(shè)置有彈簧。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12至16中任意一項(xiàng)所述的柱體，其中，在所述組件 中，所述螺桿設(shè)置有鎖緊螺母(26， 27)。
18. 在色譜柱(10)中填壓色譜床的填壓方法，該方法包括以下步驟 提供根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備； 用床的懸浮液填充該設(shè)備；使所述液壓缸(14)和活塞(11)傳動(dòng)以將所述懸浮液擠壓成床。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，該方法還包括以下步驟使所述柱體(10)脫離所述儲(chǔ)液器(9)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，該方法還包括以下步驟 連接具有相匹配的螺桿(24)和螺紋凸緣(25)的組件，所述螺紋凸緣(25)容納所述螺桿，所述螺桿(24)與所述活塞相配合。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，在所述組件中，所述螺桿(24) 的螺紋和所述螺紋凸緣(25)的螺紋具有抗卡滯涂層。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，在所述組件中，所述螺桿設(shè)置 有鎖緊螺母(26， 27)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20至22中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述組件 中，所述螺桿(24)和所述活塞(11)之間設(shè)置有彈簧。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19至23中任意一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括再 擠壓步驟，該步驟通過夾緊所述螺桿(24)實(shí)現(xiàn)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，施加在被擠壓的所述床上的力 由施加在所述螺母上的夾緊扭矩控制。
26. 用色譜分離法從液體中分離至少兩種組分的方法，該方法包括色譜 分離置于根據(jù)權(quán)利要求12至17中任意一項(xiàng)所述的柱體中的液體。
27. 用色譜分離法從液體中分離至少兩種組分的方法，該方法包括根據(jù) 權(quán)利要求18至25中任意一項(xiàng)中所述的填壓所述床的步驟和使要進(jìn)行色譜分 離的液體流過所述床并進(jìn)行收集的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種色譜設(shè)備，該設(shè)備包括(i)單獨(dú)部件的柱體(10)，該柱體(10)用于容納色譜床，(ii)可移去的儲(chǔ)液器(9)，該儲(chǔ)液器(9)用于盛放床的懸浮液，以及(iii)基底(8)，該基底(8)包括與活塞(11)相配合的液壓缸(14)，所述活塞在所述可移去的儲(chǔ)液器(9)和所述柱體(10)內(nèi)滑動(dòng)，以將所述懸浮液的固體顆粒擠壓成色譜床；所述柱體(10)、儲(chǔ)液器(9)和基底(8)依次連接，所述活塞(11)的運(yùn)動(dòng)將所述固體顆粒擠壓成所述柱體(10)內(nèi)的色譜床。本發(fā)明還涉及使用所述設(shè)備的柱體、填壓色譜床的方法和使用所述設(shè)備或所述柱體的分離方法。
文檔編號(hào)G01N30/56GK101395468SQ200780007679
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者A·拉薩爾, J·布萊奧, S·拉烏爾, T·布羅克 申請(qǐng)人:諾華賽公司