液相色谱分离柱管制造技术

一种色层分离套筒总成（１２）包括一柱管（２２），它带有一限定一个室的柔性壁，和包含在该室内的多孔、聚合、亲水色层分离介质。该色层分离介质的工作压力高于３巴。柔性壁有一移动隔板用以压缩色层分离介质。该色层分离套筒总成（１２）包括一分流器、集流器、以及由亲水材料做成的网筛。一压缩模件（２０）限定了一包含压缩流体的压力室。该压缩流体负责驱动柱管总成（１２）的柔性壁。压缩模件（２０）的额定压力高于３巴。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用于生命分子分离的液相色谱分离柱管。用于生命分子分离的液相色谱分离法(液相色层分离法，liquidchromatography)所使用的基体材料必须是亲水性材料以防止生命分子变质导致在基体材料上的沉淀和非确定性的吸附。用于生物分离的标准基体材料都是如琼脂糖的软凝胶，其额定压力值达到3巴。这限制了用于工作流体的压力，从而限制了分离的速度。传统做法是把基体材料填充在玻璃或不锈钢壳体内。材料技术的进步导致了一种新的聚合、亲水硬性支撑基体的研制成功，这种基体具有高得多的压力值并可获得较好的分辨率。这些材料包括EmphazeTM,POROS,HyperDTM,Fractogel以及SourceTM。总地说，本专利技术的特征在于，一种色层分离套筒总成，它包括带有限定一个室的柔性壁的一个套筒，和一种包含在该室内的聚合、亲水性色层分离介质。该色层分离介质的额定工作压力高于3巴，柔性壁形成一可移动隔板用以压缩色层分离介质。在优选实施例中，该介质的颗粒尺寸在约15-200微米的范围内。色层分离介质选自下述一组材料EmphazeTM,POROS,HyperDTM,SourceTM,Toyopearl以及Fractogel介质。色层分离套筒总成包括分流器，集流器和由亲水材料做成的网筛。在分流器与柔性壁的内表面之间以及集流器与柔性壁内表面之间有密封件，该密封件是O形圈或通过将分流器和集流器焊接到柔性壁内表面而形成。可移动隔板径向压缩色层分离介质。套筒直径至少约3英寸。根据本专利技术另一方面，一种色层分离装置包括一包围套筒总成的压缩模件。该压缩模件定义了一压力室以盛装压缩流体。该压缩流体负责驱动套筒总成的柔性壁。在优选实施例中，色层分离装置包括第一和第二端盖用以将色层分离套筒总成保持在压缩模件之内。端盖定义了工作流体流动的通道。分流器包括与第一端盖在一直线上的一个进口。分流器进口和第一端盖的通道定义了工作流体的进口通道。第一端盖有一位于该第一端盖与分流器之间的密封件用以防止工作流体从进口通道泄漏。集流器包括与第二端盖在一直线上的一个出口。该集流器出口和第二端盖通道定义了工作流体出口通道。第二端盖有一位于该第二端盖与集流器之间的密封件用以防止工作流体从出口通道泄漏。这些密封件保证了压缩模件在使用中不受工作流体的污染。一个压力源接到压缩模件。压缩模件的额定压力值高于3巴，并且最好是高于10到15巴。根据本专利技术另一方面，色层分离套筒总成包括一柔性壁套筒，它限定了一个室用以盛装色层分离介质；一分流器，用于沿该室的横截面对工作流体进行分流；一集流器，用于沿该室的横截面收集工作流体；以及两个网筛，各在该室的一端。用以将色层分离介质保留在该室内。网筛可阻止介质的通过却允许工作流体通过。该分流器，集流器，以及网筛都由亲水材料做成。在优选实施例中，该亲水材料的表面能量高于约36dyn/cm。根据本专利技术的另一方面，一种色层分离方法包括提供一色层分离套筒总成，对色层分离介质施以压缩压力，以及在以含水溶剂中供以压缩生命分子样品。在优选实施例中，该样品在高于3巴的压力下供应。该压缩压力在径向方向上施加给色层分离介质并且高于或等于样品的压力。根据本专利技术的另一方面，一种恢复含有捕获空气的填充柱管的方法包括施加压缩压力，例如沿径向方向，给色层分离介质以最大程度地减小捕获空气的体积。优点包括，生命分子液相色谱分离方法工作流体的压力高于3巴。用于色谱分离总成的材料可防止生命分子的沉淀和非确定性吸附。压缩模件系统内的套筒允许湿组件被取出更换以及对于不同分子压缩模件可重复使用而没有横向污染。本专利技术的其它优点和特征将通过下面对其优选实施例的描述及其权利要求变得一目了然。首先描述附图。附图说明图1是根据本专利技术的色层分离装置的示意图；图2是本专利技术的压力模件的局剖横截面侧视图2A是图2中压力模件的顶视图；图2B是图2中压力模件的夹紧区的放大视图；图3是本专利技术的套筒总成的局剖横截面侧视图；图4是本专利技术的分流器及网的横截面侧视图；图4A是图4中分流器沿4A-4A线剖取的截面视图；图5是本专利技术的一种密封方法的放大示意图，和图6是本专利技术的另一种密封方法的放大示意图。图1示出了在含水溶剂中进行生命分子如蛋白质、低聚糖(oligosaccharides)，大DNA分子以及病毒粒子(viral particle)的色谱分离的一种装置10。术语“生命分子并不包括合成有机化学物质、小线肽(small linearpeptide)，或手性化合物(chiral compound)。装置10包括色谱分离总成12和溶液输入罐2、负载罐3以及用于在压力下将工作流体沿工作进入通道14输送到色谱分离总成12的系统泵4。输出管线5从色谱分离总成12引到产物收集容器6和废物接收器7。水过滤器、气泡捕获及监测器8(用于监测例如压力、导电率和pH值)位于工作流体进入通道14沿线上。用于监测例如压力、导电率、pH值以及UV吸附的监测器9位于输出管线5的沿线上。旁通柱管16使系统在旁通色谱分离总成时得到清洗。阀15控制工作流体的流动。参看图2-2B。色谱分离总成12包括压缩模件(compression module)20和套筒总成(cartridge assembly)22。压缩模件总成20包括壳体30，它由，例如不锈钢或铝做成，并限定了一个缸筒区域32，其内含有施径向压缩压力给套筒总成22的流体。一种可压缩或不可压缩流体可用于给套筒总成22施以径向压缩压力。给色谱分离套筒施以径向压缩的应用在麦克唐那德(McDonald)的美国专利技术4,250,035中有过描述，此处用作参考。简言之，在一液相色谱分离柱管内，一种固定相如石英被填充在一具有柔性壁的套筒内。通过在套筒上施加径向压力，可以避免填充层内的空隙，并可克服壁内通道效应。于是，柱管的填充效率提高，重复性更强，并且在同类填充柱管中和给定填充柱管的有效寿命内都可获得更高的柱管性能的均匀性。参看图1和图2A，壳体30包括流体进口34；用于卸掉缸筒区域32内压力的减压阀36。以及压力指示器38。施加给套筒总成22的径向压缩压力由给流体进口34输送流体的压力调节器或泵(未示出)控制，通过套筒总成的溶剂流动速率由泵4控制。连接到壳体30上的安装臂74可用于把色谱分离总成12安装到实验台架上。可拆卸端盖40,42把套筒总成22定位在压缩模件20内。如图2B所具体示出，端盖42用卡圈44安装到壳体30上。(同样，端盖40用卡图46安装到壳体30上)。卡圈调紧器48,50分别用来调紧卡圈44,46。在更高的压力下，调紧器可用螺栓代替以满足规范要求。如图2B所示，各端盖40、42与壳体30之间用O形圈52密封以防止压缩流体从区域22中泄漏出来。如图2所示，端盖40,42与套筒总成22之间分别有O形圈53,55密封，从而将压缩流体与工作流体分开。进口连接器60限定了通道61，该通道伸到由端盖40限定的工作流体进入套筒总成22经由的进口通道62。控制收紧器64用于打开和关闭通道61。由端盖42限定的出口通道66伸到一出口连接器68，该连接器限定了工作流体流出套筒总成22经由的通道69。进口和出口通道62、66分别包括O形密封圈70、72用于它们与套筒总成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色层分离套筒总成包括：套筒，它包括限定一室的柔性壁；和包含在所述室内的一种聚合亲水色层分离介质，所述色层分离介质的额定工作压力高于３巴，所述柔性壁形成一可移动板，用来压缩所述色层分离介质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯廷M康罗伊，杰弗里R格林，杰弗里A卡斯特，彼得J利维斯利，托马斯C兰索霍夫，
申请(专利权)人：比奥塔格公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]