[发明专利]高流量流体阀块

说明书

一种说明性的阀块包括压力板、流体传送块和隔膜。所述压力板包括被配置成接收加压的第一流体的压力通道和在所述压力板的表面中的凹部。所述压力通道和所述凹部流体连接。所述流体传送块包括被配置成接收第二流体的入口连接和出口连接。所述流体传送块还包括多个阀入口孔，每个阀入口孔流体连接到所述入口连接。所述多个阀入口孔沿着第一圆形形状的至少一部分分布。所述流体传送块进一步包括多个阀出口孔，每个阀出口孔流体连接到所述出口连接。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年12月10日提交的PCT国际申请号US2014/069580的部分继续申请，后者要求2013年12月10日提交的美国临时专利申请序列号61/914,164的权益，所述两项申请的全部内容通过引用并入本文。

政府支持

本发明是在由美国国家癌症研究所国立卫生研究院卫生与公众服务部授予的联邦基金编号R44CA162632下、由政府支持进行的。政府对本发明享有一定的权利。

背景技术

模拟移动床(SMB)色谱法利用多个包含固相色谱介质的互连吸附剂床(柱)。用于原料、解吸剂和其它任选的输入流的入口端口和用于萃余物、提取物和其它任选的输出流的出口端口设置在一系列柱中的特定点处，并且柱之间的一系列阀和管道和/或通道连接流动相的流动以提供连续回路。液体流动由连接到入口流和/或出口流的两个或更多个泵控制。在定义的间隔处，沿与所述流动相同的方向切换入口端口和出口端口的位置，模拟固相相对于流动相的逆流运动。随着流动的发生，引入到第一柱中的原料开始分离成其中所含的组分，其中较少的残留物质沿着流体流动的方向迁移并且在萃余物端口被收集。较多的残留物质保持优先与固相相关联，并且在提取物端口被收集。通过调节原料、解吸剂、萃余物和提取物的切换时间和流量，建立驻波图案，使得来自系统的分离的产物能够连续流动。可以根据阀系统的分离和能力的要求修改柱中的输入流、输出流和执行的操作的数量。例如，除了在等度条件下执行的2-输入、2-输出SMB工艺之外，利用适当的阀系统，诸如在亲和色谱法中可以执行在不同的柱中利用不同的溶剂条件(或溶液)的连续的多柱工艺，在亲和色谱法中靶蛋白在第一溶液中与固相结合，污染物在第二溶液中被洗去，所述靶蛋白在第三溶液中被洗脱，并且所述固相在第四溶液中再生。

对于大规模工业系统，与柱之间的液体的空隙体积相比，床体积是如此之大，以致于甚至包含大量导管的精密阀系统不会干扰所述工艺。然而，近来的趋势是将SMB缩小到试点和子试点体积，因为在需要克到千克数量的产物的精细化学品和医药领域中对更复杂的应用的需要已在增涨。

发明内容

在说明性实施例中，公开了一种示例性阀块。所述阀块包括流体传送板、压力板和设置在所述流体传送板与所述压力板之间的隔膜。入口通道被形成为穿过所述流体传送板，并且通过施加到压力板上的凹部的压力经由所述隔膜选择性地被打开或关闭。每个流体通道的入口孔和出口孔分别连接在公共的入口通道和出口通道中。选择入口孔和出口孔的尺寸和数量以避免隔膜的不利变形并且控制迫使流体通过所述阀所需的压力(背压)。因此，在一个实施例中，入口通道可以包括四个或更多个入口孔，其中每个入口孔的直径为0.07英寸或更小。

在另一个说明性实施例中，公开了一种示例性阀块。所述阀块包括形成在流体传送板的第一表面上的入口通道和形成在流体传送板的第一表面上的出口通道。所述阀块还可以包括多个入口孔和多个出口孔，每个入口孔从入口通道延伸到流体传送板的第二表面，并且每个出口孔从出口通道延伸到流体传送板的第二表面。所述阀块可以进一步包含可用在压力板的第一表面上形成的加压材料填充的凹部和设置在流体传送板的第二表面与压力板的第一表面之间的隔膜。所述隔膜被配置成在所述凹部被加压材料填充时防止流体从所述多个入口孔到所述多个出口孔的流动。所述隔膜进一步被配置成在所述凹部被压力小于所述流体的压力的材料填充时允许流体从所述多个入口孔到所述多个出口孔的流动。