[发明专利]色谱设备

说明书

所公开的是一种色谱系统（100），所述色谱系统（100）包括：多个模块（1‑25），所述多个模块（1‑25）包括至少一个泵以及能连接到多个色谱柱的柱阀单元（8）；以及控制器（600），所述控制器可操作以控制所述或每个泵和柱阀，以通过所述单元中的选择性阀开口来执行不同色谱过程，所述色谱过程包括只采用一个柱的色谱以及采用两个或更多个柱的色谱。所述系统包括壳体（110），其中多个模块（1‑25）在壳体的一个一般垂直面的孔中可互换地能安装到所述壳体（110）中，所述模块适于在所述一个面处的基本上通过管道的选择性流体互连，使得在使用中，模块和管道占用一般垂直延伸容积，以便使系统的占用面积为最小。

技术领域

本发明涉及液体色谱设备，特别地但非排他地涉及允许用于不同色谱规程的便利重新配置以及便利自动化使用的多用途性质的实验室或‘台式’大小仪器。本发明扩展到用于操作这类仪器的方法。

背景技术

液体色谱是用于分离分子的混合物(例如分离液体样本中的蛋白质)的众所周知的规程。蛋白质通常可悬浮在流体中，并且经过色谱分离介质连同缓冲溶液一起被驱动。混合物的各种样本分子以不同速度经过色谱介质行进，从而使它们分离。这个分离可通过分馏步骤来完成，其中可例如通过色谱设备的出口阀将移动相导向到不同容器。

在一些应用中，例如在生物制药领域中，遗传工程和细胞培养技术中的最近进步将表达水平推动到高于以往，从而对下游净化、特别是分馏步骤增加相当大的负担。虽然新色谱介质组成的引入显著改进基于常规固定床色谱的过程的效率，但是通过以连续的方式进行操作能够取得附加增益。后者在采用连续生物反应器(例如操作在灌注模式中的那些生物反应器)时是特别有吸引力的。

在连续色谱中，两个或更多个相同柱按照某种布置来连接，该布置允许柱根据方法要求串行和/或并行操作。因此，全部柱能够大体上同时运行，但是在不同阶段运行。该规程可重复进行，使得每个柱在过程中被装载/填充、洗脱和再生若干次。与‘常规’色谱(其中单色谱循环基于若干连续步骤，例如装载、洗涤、洗脱和再生)相比，在基于多个相同柱的连续色谱中，全部这些步骤同时进行，但在不同柱上进行。连续色谱操作引起色谱介质组成的更好利用、减少的处理时间和降低的缓冲流体要求，其全部有益于过程经济。连续色谱有时表示为模拟移动床(SMB)色谱。

如先前所述，每个柱可在过程中被装载/填充、洗脱、清洁和再生若干次。用于可靠连续色谱过程的要素是所使用柱的质量，以及更特别地是每个柱中的介质的类似性或者甚至密度。如果柱不是相同的，则理论计算将不是正确的，并且将变得难以设计有效和健壮的连续色谱过程。但是，采用色谱介质组成对柱的装载/填充是很复杂的，以便得到可重复结果。甚至板的数量或者其它填充特性中的小差异也能够对最终结果具有巨大影响。

关于常规解决方案的问题在于，执行连续色谱是麻烦、复杂和费时的操作。通常，该过程必须被中断，以执行流体耦合/管的重新连接，执行柱的填充或者装载预先填充的柱，执行清洁操作，等等。

因此，存在对一种用于执行连续色谱的改进色谱设备的需要。

此外，即使色谱设备(所述色谱设备执行上述类型的连续色谱)为已知(例如由GEHealthcare以ÄKTApilot的商品名称所销售的那些色谱设备)，并且这些已知仪器正常运行，从而提供能够根据需要对不同功能性来重新探测的多功能仪器，但是这些仪器缺乏某种功能性，使得仅存在其中能够采用它们的某些规程，以及那个多功能性的扩展将是有商业吸引力的，但是对于仪器大小、保持多功能性、实际方面(例如内部和外部清洁的简易性)和成本的竞争性限制不易实现。

发明内容

本发明的实施例解决上述问题。由此，本发明的目的是要提供一种具有下列中的一个或多个的色谱仪器：增加的功能性，例如能够操作在常规批量色谱以及连续色谱中；跨更大范围的应用是可使用的；没有充分增加的总体大小或制造成本；以及操作简单。