System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种全自动色谱纯化系统技术方案_技高网

一种全自动色谱纯化系统技术方案

技术编号:42880167 阅读:9 留言:0更新日期:2024-09-30 15:04
本发明专利技术提出了一种全自动色谱纯化系统,包括:样品罐、上样系统、洗脱剂罐、输液泵、色谱柱、具有全波长紫外‑可见检测器和在线超高效液相色谱仪的在线检测装置、目标纯品罐、非纯品回收罐和溶剂混配罐;在线检测装置所检测的数据传输至控制柜电脑,以控制多个所述阀门的开闭。本发明专利技术提出的闭环全自动色谱纯化系统,通过在线紫外‑可见检测和在线UHPLC检测,能够精准测定馏分的纯度,实现目标纯品、非纯品(可回收后二次纯化)和废液的自动判定和自动收集,不仅提高了效率,减少了收集罐占用的空间,而且提高了收率;该系统还能够实现溶剂自动回收和自动配液,从而实现了整个色谱纯化过程的全自动运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纯化多肽的装置和方法的,特别涉及一种纯化多肽的高效液相色谱装置和方法。


技术介绍

1、高效液相色谱技术是一种有效地分离分析手段,也是一种重要的高效制备分离技术。高效液相色谱仪一般由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器和记录仪组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中做相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。

2、首先,如图1所示,现有高效液相色谱仪检测馏分采用紫外单波长或多波长检测的方式进行,由于制备色谱分离的进样量较大,紫外-可见检测器上呈现的是一整个未能完全分离的峰,更无法确定每个时间段目标物与杂质的含量或浓度情况,因此只能采用分罐收集的方式将馏分全部收集下来,再离线检测各个罐中收集的馏分中目标物的含量和浓度,确定每罐收集的馏分是否合格,并将检测结果在合格范围内的罐中的馏分进行合并。利用馏分收集器收集馏分有两种方式,其一是收集器在电机带动下做直线运动,使各个馏分收集罐运行到馏分出口导管处并收集一定量的馏分(us8858899b2和us4422151a);其二是馏分出口导管设置在旋转臂上,并且可沿旋转臂前后移动,而旋转臂可在电机带动下做旋转运动,通过旋转臂的旋转运动和馏分出口导管沿旋转臂的前后移动,使馏分出口导管依次通过每一个馏分收集罐的入口并将馏分注入收集罐(us11686712b2,用于液相色谱系统的液体馏分收集器)。

3、目前的在线检测和馏分收集装置和技术存在的问题是:①为了避免将合格的馏分与不合格馏分混合,需要将馏分收集的时间段尽可能的缩短,因此需要很多收集罐,从而不仅需要占用很大空间,还导致大量后处理(离线检测,合并以及清洗收集罐等)工作以及后处理所带来的产品损失(合并过程中产品在罐中的残留,产品变质,混错以及交叉污染的风险等);而如果为了减少收集罐数量,收集频率过低又会造成合格品收率下降;②馏分收集器收集馏分时,需要利用直线马达或旋转臂驱动马达将馏分出口导管和馏分收集管逐一对应,这种机械传动在连续长期工作时具有较高的故障率和不确定性,导致收集产品的损失,特别是对于高价值的产品,会造成较大损失。因此, 这种分段收集、离线检测、合格品再合并的方式,不仅工作量大,效率低,而且容易出现错误,造成损失。

4、其次,现有高效液相色谱仪分离纯化后得到的各段馏分,没有目标物或者目标物含量低的馏分直接当作废液进行处理。废液一般的处理方式是将没有提纯必要的各段馏分合并后浓缩,固体作为危化品交给有资质的危化品处理机构进行无害化处理,液体测定其比例然后经配置合格后转入流动相循环使用。利用高效液相色谱技术分离提纯目标物时产生的废液一方面会因为存储问题而增加占地空间,另一方面也会因为废液处理增加人力和设备投入,交由危化品处理机构处理也会增加废液处理成本。因此需要对废液回收系统做进一步改善。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术提供了一种集成了以下各部分的闭环全自动色谱纯化系统,包含:色谱系统主体装置、在线检测装置、样品自动收集装置及控制系统,控制系统与上述装置均连接,连接包括强电连接和弱电线连接。

2、(1)色谱系统主体装置,包括样品罐、上样泵、洗脱剂罐、输液泵、色谱柱。其中样品罐和洗脱剂罐分别通过管路与色谱柱进液口连接,色谱柱出液口与在线检测装置以及样品自动收集装置相连接,全自动色谱纯化系统由控制系统进行控制,

3、(2)包含全波长紫外-可见检测器和在线超高效液相色谱仪在内的在线检测装置,在线检测还包含自动采样装置和数据处理及数据传输装置,

4、(3)由在线检测结果控制的样品自动收集装置,

5、(4)自动溶剂回收装置,包括溶剂回收和在线配液,

6、(5)对整个系统进行数据采集、分析和集成控制的控制柜,以及远程控制的中心控制器组成的控制系统。远程控制中心与控制柜实现通讯连接,与控制柜实现数据传输和指令传递;控制柜与各装置连接实现数据采集和电控制。

7、本专利技术所提供的纯化系统如图2所示:

8、(1)色谱柱进口通过切换阀分别与上样装置及高压洗脱装置相连,上样装置包括样品罐和罐后的上样泵,高压洗脱装置包括洗脱剂罐和罐后的高压恒流泵(耐压不低于2兆帕);上样泵、高压恒流泵以及切换阀均由中心控制器和控制柜进行控制;洗脱剂也可以在线配制,从而实现梯度洗脱;具体的实现方式是将洗脱溶剂a与b分别装于洗脱剂罐a和b,每一个洗脱剂罐后面有一个高压恒流泵a和b。

9、(2)色谱柱出口与在线检测装置相连接。在线检测装置包括:全波长紫外-可见检测器、自动采样装置、在线超高效液相色谱仪和数据处理及数据传输装置。全波长紫外-可见检测器扫描高效相色谱制备的馏分,检测馏分是否存在含有目标物的色谱峰,不存在含有目标物色谱峰的馏分收集进入溶剂回收罐,存在含有目标物的色谱峰的馏分交替收集进入第一收集缓冲罐或第二收集缓冲罐;在线采样装置包括第一收集缓冲罐、第二收集缓冲罐、分析样品取样和在线稀释器以及多个控制阀;在线取样器通过控制阀实现在第一收集缓冲罐和第二收集缓冲罐交替取样,分析样品经在线稀释后进入超高效液相色谱进行分析检测,测定对应的馏分溶液中目标物的纯度及各杂质的含量;检测得到的数据经数据处理后传输到控制中心,再通过控制系统控制自动馏分收集装置的切换阀,根据预定的纯度标准将缓冲罐中对应的馏分分别转移进入目标纯品罐,非纯品回收罐和废液罐。

10、第一收集缓冲罐和第二收集缓冲罐也可以通过阀直接与色谱柱出口相连,在这种配置下在线超高效液相色谱仪依然可以达到检测馏分纯度和控制馏分收集的目的,但是有以下两个缺点:一是所有从色谱柱流出的每一段液体都要经过在线超高效液相色谱仪的检测,加大了高效液相色谱的工作量;二是所有前后馏分,包括存在色谱峰和不存在色谱峰的馏分,都要经过缓冲罐和馏分收集装置,导致整个装置容易被交叉污染;因此本专利技术优选的是同时串联使用全波长紫外-可见检测器和在线超高效液相色谱仪两个检测器。在线超高效液相色谱仪检测的时间瓶颈决定了馏分分段的宽窄,从而影响馏分的纯度和收率,因此采用的液相色谱仪需要保证每一次分析的时间不超过10分钟,优选的每次分析时间在5分钟之内。满足上述要求的液相色谱仪被定义为超高效液相色谱。为实现上述目的,本专利技术提出采用核壳型分析色谱柱进行快速分析检测,既保证了快速分析结果,又可以避免使用超高压泵。

11、(3)与在线检测装置相连的是样品自动收集装置,包括:目标纯品罐,非纯品回收罐和废液罐以及由控制系统根据在线超高效液相的分析数据来控制的切换阀。

12、(4)本专利技术的自动溶剂回收和在线配液装置作为一个选项,可以嵌入整个系统,从而实现溶剂的全自动循环使用;也可以离线单独使用,然后将回收的溶剂按照所需比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全自动色谱纯化系统,包括:色谱系统主体装置、在线检测装置、样品自动收集装置及控制系统,控制系统与上述装置均连接,连接包括强电连接和弱电线连接,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,在线检测装置还包括全波长紫外-可见检测器,全波长紫外-可见检测器在色谱柱洗脱液出口的主管路上,用于检测主管路的洗脱液是否存在含有目标物的色谱峰,色谱柱洗脱液出口主管路末端除前述两条支路外,还形成第七条支路,第七条支路连接溶剂回收罐,溶剂回收罐的另一端与溶剂缓冲罐通过管路连接。

3.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,还包括自动溶剂回收装置,从而形成一个完整的全自动连续循环纯化系统,其特征在于:自动溶剂回收装置前端与目标纯品罐、非纯品回收罐及废液罐分别相连,后端与洗脱剂罐相连,自动溶剂回收装置包括:溶剂混配罐、溶剂缓冲罐和溶剂罐组;溶剂缓冲罐输入端与目标纯品罐、非纯品回收罐和废液罐通过管路连接,管路上均设置有泵和阀以及减压蒸馏装置;溶剂缓冲罐的输出端与溶剂混配罐的第一输入端通过管路连接,管路上设置有高精度流量计;溶剂罐组与溶剂混配罐的第二输入端通过管路连接,管路上设置有泵和阀;溶剂混配罐还与洗脱剂罐通过管路连接。

4.根据权利要求3所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,目标纯品罐的输出端通过管路与溶剂缓冲罐连接,目标纯品罐的另一输出端与后处理罐连接。

5.根据权利要求4所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,目标纯品罐与溶剂缓冲罐中间还具有减压蒸馏装置。

6.根据权利要求4所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,浓缩液在后处理罐中经过结晶或者冷冻干燥得到目标物纯品。

7.根据权利要求3所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,非纯品回收罐的第一输出端通过管路与溶剂缓冲罐连接,第二输出端通过管路与样品罐连接。

8.根据权利要求7所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,非纯品回收罐与溶剂混配罐中间还具有减压蒸馏装置。

9.根据权利要求3所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,溶剂混配罐的输入端与溶剂罐组相连,该溶剂罐组可以根据洗脱剂的配比需要进行若干个溶剂罐的组合。

10.根据权利要求3所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,回收的溶剂经质量流量计测定和计算得到相应的成份比例,并在混配罐将比例自动调整至洗脱剂的比例。

11.根据权利要求3所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,溶剂回收罐的第一输出端与洗脱剂罐管路连接;溶剂回收罐的第二输出端与溶剂缓冲罐连接。

12.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,所述色谱柱优选动态轴向加压色谱柱。

13.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,所述色谱柱中所填充的填料为的硅胶基质的球形色谱填料;色谱柱填充长度为20cm-100cm。

14.根据权利要求13所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,硅胶表面除封尾剂外有两种以上硅烷进行键合修饰,其中一种的比例不低于10%;两种硅烷中其中一种是极性硅烷,另一种是非极性硅烷,或者两种为不同的非极性硅烷。

15.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,所述洗脱剂、色谱柱进行温度控制,温度范围为10℃至30℃;色谱柱与洗脱剂的温度需保持一致,色谱柱与洗脱剂的温度差在±3℃以内。

16.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,洗脱剂罐有两个,分别盛放不同成份或不同成份比例的洗脱剂,洗脱剂罐与色谱柱的连接管路上均设置有高压恒流泵,通过分别控制两个高压恒流泵的流量比值,实现洗脱剂的在线梯度混合,对样本进行梯度洗脱。

17.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,用于多肽、大环内酯、环孢素有机物的反相纯化。

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【技术特征摘要】

1.一种全自动色谱纯化系统,包括:色谱系统主体装置、在线检测装置、样品自动收集装置及控制系统,控制系统与上述装置均连接,连接包括强电连接和弱电线连接,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,在线检测装置还包括全波长紫外-可见检测器,全波长紫外-可见检测器在色谱柱洗脱液出口的主管路上,用于检测主管路的洗脱液是否存在含有目标物的色谱峰,色谱柱洗脱液出口主管路末端除前述两条支路外,还形成第七条支路,第七条支路连接溶剂回收罐,溶剂回收罐的另一端与溶剂缓冲罐通过管路连接。

3.根据权利要求1所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,还包括自动溶剂回收装置,从而形成一个完整的全自动连续循环纯化系统,其特征在于:自动溶剂回收装置前端与目标纯品罐、非纯品回收罐及废液罐分别相连,后端与洗脱剂罐相连,自动溶剂回收装置包括:溶剂混配罐、溶剂缓冲罐和溶剂罐组;溶剂缓冲罐输入端与目标纯品罐、非纯品回收罐和废液罐通过管路连接,管路上均设置有泵和阀以及减压蒸馏装置;溶剂缓冲罐的输出端与溶剂混配罐的第一输入端通过管路连接,管路上设置有高精度流量计;溶剂罐组与溶剂混配罐的第二输入端通过管路连接,管路上设置有泵和阀;溶剂混配罐还与洗脱剂罐通过管路连接。

4.根据权利要求3所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,目标纯品罐的输出端通过管路与溶剂缓冲罐连接,目标纯品罐的另一输出端与后处理罐连接。

5.根据权利要求4所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,目标纯品罐与溶剂缓冲罐中间还具有减压蒸馏装置。

6.根据权利要求4所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,浓缩液在后处理罐中经过结晶或者冷冻干燥得到目标物纯品。

7.根据权利要求3所述的全自动色谱纯化系统,其特征在于,非纯品回收罐的第一输出端通过管路与溶剂缓冲罐连接,第二输出端通过管路与样品罐连接。

8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯俊雄王洪宇周丽汪群杰
申请(专利权)人:天津博蕴纯化装备材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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