[发明专利]用于离心分配色谱仪的萃取单元，以及包含这样的萃取单元的离心分配色谱仪

说明书

本发明的目的涉及一种在离心分配色谱仪中使用的萃取单元(100)，其具有确定封闭的萃取室(150)的单元壁(120)，以及形成于所述单元壁(120)的基本上相对的部分上的、确保所述萃取室(150)与所述萃取单元(100)的外部的空间之间的流体连接的入口(115)和出口(140)。从在所述离心分配色谱仪运行时所使用的流动方向的可逆性的角度来看，根据本发明所述的萃取单元(100)具有不对称的构造。

技术领域

本发明涉及材料混合物的色谱分离的领域。更具体地，本发明的目的是一种特别地用于在离心分配色谱仪的设备中使用的萃取单元。本发明的目的还涉及一种包含有由这样的萃取单元所构成的网络的离心分配色谱装置。

背景技术

离心分配色谱(CPC)为其中用来使材料混合物分离的固定相和流动相都为液相材料的一种色谱技术。所述方法的适用领域非常广泛：CPC适用于在给定的情况下以较高的纯度水平从各种介质萃取市场上有价值的化合物(比如各种活性药物制剂)以及甚至危险物质(例如移除具有碱性物质的脂肪酸)。图1示出当今所使用的用于实施所述方法的CPC组件的简化的方块图。据此，通常离心分配色谱仪组件包括：作为主要单元的用于进给洗脱液的液体泵送系统，用来插入待分离的材料混合物的试样进给单元，围绕轴旋转的CPC转子，探测器以及碎片收集系统，其通过使液体能够流动的管线按流动方向的次序串联地连接至彼此。

CPC转子代表CPC组件的一个重要的构件，并且是该构件使CPC技术与其它液相色谱技术不同。在CPC转子中存在由优选地经由适当的通道串联地连接至彼此的众多较小的、所谓的萃取单元所构成的网络，所述网络围绕CPC转子的轴旋转。存在用于构造萃取单元的以及用于将它们连接至网络中的许多解决方案，其包括，但并非详尽地，例如美国专利第US-6,537,452号以及第US-8,182,690 B2号，日本专利申请第JPS629270 A号以及第JP2005/315787A号，以及美国专利申请第US 2010/200488 A1号以及第US 2009/173680 A1号。

当分离开始时，萃取单元被至少部分地填充以被选择作为固定相的液相材料。由于旋转在萃取单元中形成显著的离心力。在已经使CPC转子旋转之后，开始将被选择为流动相的液相材料泵送通过所述单元网络。根据固定相和流动相的相对密度，根据以下选择泵送方向：

-若固定相为密度更大的相(这是所谓的上升模式)，则流动相的流动从旋转圆周朝向旋转中心点、换句话说朝向CPC转子的主轴前进；

-若固定相为密度更小的相(这是所谓的下降模式)，则流动相的流动从旋转中心点朝向旋转圆周前进，如在图2中可以观察到的，图2提供萃取单元的理想的运行(换句话说，不考虑由于旋转系统的特征而发生的科里奥利力)的示意图。

由于泵送，流动相经由连接至萃取单元的入口的通道进入萃取单元，所述入口从流动相的角度来看可划分成三个部分(其以下被结合下降模式说明，然而，类似的划分对于上升模式为有效的)：

(1)在图2中所示的萃取单元的上部部分(第一部分)中，除所述两种相的物理-化学参数以及实际的力场之外，只要输入的液相材料的线性流动速度超过斯托克斯(Stokes)模型所允许的值，流动相就在固定相中分解成微小的液滴。在理想情况下，在这样的时刻所述液滴在所述单元的整个剖面上均匀地分布。

(2)在根据图2的萃取单元的中间部分(第二部分)中，流动相液滴由于施加于它们之上的更大的离心力而流动通过固定相，然而在此部分中所述两种相在较大的表面面积上与彼此接触。在理想情况下，所述两种相从靠近于入口点的点直至出口点与彼此接触。

(3)在根据图2所述的萃取单元的下部部分(第三部分)中，由于所述单元的构造以及所述两种相之间的密度方面的差异，所述两种相彼此分离。更轻的(密度更小的)相通过它的浮力朝向入口(向上)推进，而密度更大的相通过施加于其上的更大的离心力被继续朝向出口(向下)推进。在理想情况下，流动相仅仅以微小的液滴的形式并且并不作为粘着的材料团存在于固定相中，并且仅仅流动相离开所述单元。