[发明专利]色谱饼的径向装柱法

说明书

本发明涉及一种生物工程下游色谱饼的装填工艺技术，特别是一种用于生物大分子分离或生物大分子同时复性及纯化色谱饼的径向装柱法。

目前对于制备和生产型的色谱柱，用轴向加压和径向加压技术装填色谱填料，可获得满意的柱效。但这两种方法仅适用于直径大于20μm颗粒填料的装填，对于装填直径1-10μm颗粒范围的色谱填料和柱长/径比小于或等于1的色谱饼，到目前为止，还没有较理想的装填这种色谱饼的方法。如果采用传统工艺装填这种色谱饼，往往存在许多不足：装填色谱柱的传统工艺是从轴向进出，一般仅适用于柱长/径比＞10的色谱柱。这种工艺，对装柱技术要求很高，稍有不慎很容易出现出口紧密进口疏松等装填不均匀的情况，装柱重现性较差。此外，装完柱以后一般要放置过夜使其柱中的“紧松”程度趋于稳定才能使用；这种传统的装柱技术根本不适用于柱长/径比小于等于1的色谱饼。否则非常容易出现柱中心装填紧密而柱壁装填疏松的情况；通常装完柱(例如φ4.6mm色谱柱)后，容易用刀片将填料进口端，也是流动相的进口端表面填料刮平。而对φ20-1000mm的“色谱饼”而言，这样做是不可能的，也无简单有效的方法使这么大填料表面平整而又光滑；通常色谱柱在承受相当长时间的高压后才需重新装柱。而在重新装柱以前，修补凹陷的色谱柱进口端可以延长其使用寿命，通常修补凹陷的色谱柱进口端时，必须拆卸柱头，拿下筛板才能实施。对于小直径的柱子，因柱筛板面积较小，较容易取下。而“色谱饼”  筛板的面积一般是通常色谱柱的1～100倍，而且分布器与筛板嵌合紧密，并压入柱体的凹槽很死，很难取下。如果强行取下，常常会破坏分布器；当采用高压匀浆法将小颗粒介质轴向装入色谱饼时，由于色谱饼的直径较大，密封比较困难，必须先试漏，再装柱。装好色谱填料后，仍然存在漏液的问题，给装柱工作带来极大的困难；对于更大的色谱饼需要更大的匀浆罐和辅助设备，增大生产成本。

本发明的目的是提供一种用于生物大分子分离或同时复性及纯化的色谱饼的径向装柱法，能在中常压力下充分利用小颗粒填料柱效高、容量大、重现性好的优点，克服大颗粒色谱填料柱效低等现有技术的不足，能快速方便地装填色谱饼，使其柱效达到最高，并降低装柱成本。

本发明的实现：在色谱饼的柱体上设置1-3个侧孔，首先是将柱体、筛板、分布器、压板依次装配紧固形成柱体腔；其次对于直径小于50mm的色谱饼，直接将色谱饼装于高压匀浆装柱机上，按照一般的装柱方法将色谱填料与试剂形成的匀浆液从柱体上的侧孔进行装柱。对于直径大于50mm的色谱饼，先用抽滤法装柱，然后再将其装于高压匀浆机上按照一般高压匀浆装柱的方法进行装柱，以便介质装填的更紧密。柱体上的侧孔还被用来补加色谱介质——在色谱饼使用一段时间以后，由于色谱介质的流失增加了色谱饼中的死体积，通过从侧孔补加色谱介质的方法达到消除死体积的目的。补加色谱介质的方法与径向装柱方法相同；柱体上的侧孔还被用来冲洗色谱饼——在色谱饼使用一段时间以后，在分布器和筛板上积聚了一些杂质和未进到色谱饼中的生物大分子物质，这些积聚物一方面会增加色谱系统的压力，另一方面会污染后续待分离的样品，所以，需要定期冲洗色谱饼。冲洗色谱饼的方法是将侧孔作为进口，将色谱饼两个压板上的进出口作为出口，通入缓冲液或水即可进行冲洗；柱体上的侧孔还被用来取出失效色谱介质——在色谱饼使用一段时间以后，系统压力显著升高，柱效变得很低，需要更换色谱介质，这时可将色谱饼两个压板上的进出口作为进口，侧孔作为出口，通入水冲出失效的色谱介质，用径向装柱法重新装填色谱饼。

本发明的优点和积极效果：装柱方便容易省时省力；由于检漏后不需打开两端的压板而直接装柱，能确保色谱饼不漏液、保证介质表面的平整，有利于提高柱效；不需要打开两端压板，直接从色谱饼上的侧孔补加色谱介质，消除色谱饼中的死体积；可从色谱饼上的侧孔进溶剂冲洗分布器和筛板上的积聚物，减小色谱系统的压力和对后续待分离的样品的污染；可从色谱饼上的侧孔取出失效色谱介质，再用该方法进行装柱；在装填较大的色谱饼时不需要更大的匀浆罐和另外的辅助设备，减少了生产成本。