[发明专利]色谱装置在审
申请号: | 202180025767.8 | 申请日: | 2021-04-08 |
公开(公告)号: | CN115379884A | 公开(公告)日: | 2022-11-22 |
发明(设计)人: | A·K·德;A·文纳;S·苏布拉蒂;A·品诺克;H·霍尔特;L·罗森格伦;K·格鲍尔 | 申请(专利权)人: | 纯化迪发有限公司 |
主分类号: | B01D15/18 | 分类号: | B01D15/18;B01D15/22;G01N30/60;B01D15/20;G01N30/52 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 尚恩垚;郭帆扬 |
地址: | 英国赫*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 色谱 装置 | ||
一种色谱装置(201;201'),其包括:‑至少一个色谱材料单元(203),其中,所述色谱材料单元包括基于对流的色谱材料,且是具有长度(L)和宽度(W)的基本矩形形状的;‑至少一个流体分配系统(207),其构造成将流体分配到至少一个色谱材料单元(203)中和从至少一个色谱材料单元(203)向外分配,其中,所述流体分配系统(207)包括分配装置(209a)和收集装置(209b),所述色谱材料单元(203)夹在分配装置(209a)和收集装置(209b)之间,其中,所述分配装置(209a)和所述收集装置(209b)各自包括多个平行槽(255),这些平行槽(255)用于分别分配和收集要通过色谱材料单元(203)的流体,其中,所述平行槽在色谱材料单元(203)的基本整个长度(L)上延伸,且在色谱材料单元(203)的基本整个宽度(W)上分配。
技术领域
本发明涉及一种包括基于对流的色谱材料的色谱装置。
背景技术
历史上,使用多孔珠(bead)的常规填充床色谱是极其强大的分离工具。在基于多孔珠的系统中,目标分子/杂质与固相之间的结合事件取决于向多孔珠中的扩散。因此,在分子与基于多孔珠的系统的固相的相互作用和停留时间(以及因此所应用的流率)之间存在强的相关性。因此,结合能力随着停留时间的减小来下降。该类型的色谱可称为基于扩散的色谱。基于扩散的色谱材料包括由颗粒组成的任何基质,且基本表现出传质的扩散限制,因为吸附过程和解吸过程的速率由归因于物质的扩散系数的物质进入和离开颗粒的扩散速率决定,该扩散系数在很大程度上取决于物质的尺寸或分子量,以及在其尺寸、结构和深度方面的颗粒中的孔的可达性。
作为基于多孔珠的系统的备选方案,可使用单块(monolith)或膜。通过此类材料的流动以及关于分子与固相相互作用的机制是对流的而不是扩散的,且它们的结合能力因此远远不如基于多孔珠的系统对流动那么敏感。这些材料可在比基于多孔珠的材料远远更高的流率下运行。在(膜)吸附色谱中,流体的组分(例如单个分子、关联物或颗粒)结合到与流体接触的固体的表面,而不需要通过扩散来在孔中传输,且固相的活性表面对于分子来说可通过对流传输来达到。膜吸附器优于填充色谱柱的优点是它们能适于在更高得多的流率下运行。这也称为基于对流的色谱。一种基于对流的色谱材料包括其中在基质的流入和流出之间的液压压力差的应用迫使基质灌注的任何基质,实现物质基本对流传输到基质中或到基质和基质表面外,目的是与所述物质相互作用,其因此在高流率下很快地实现。
在例如US20140296464A1、US20160288089A1、WO2018011600A1和WO2018037244A1中描述基于对流的色谱和膜吸附器,这些专利由此通过引用以其整体并入。
然而,与多孔珠相比,关于膜吸附器的一个问题是,可达到以用于与目标分子相互作用的固体支承的总表面积可能较小。因此,结合能力也可能降低。这是由于多孔珠结构在珠内部提供高表面积的事实,由此便于高结合能力以使足够小的物质借助于所描述的缓慢扩散机制达到该多孔结构。为了增加关于基于对流的膜吸附器的表面积和能力并补偿由扩散孔提供的面积不足,可减小膜吸附器中的对流孔的尺寸。由此,实现更大数量的对流孔,产生对流孔的更大的体积比表面积,以及因此还有可达到以用于物质和基质之间相互作用的更大的总表面积。由此,对流基质的结合能力可显著增加。
然而,与常规填充床相比,膜吸附器的较小对流孔的结果是增加对流动的液压阻力。然而,与填充床相比,膜吸附器可构造成很短的高度,它们增加的液压阻力可通过基质的较短的高度来补偿。膜吸附器的优点是,它们可通过设计实现短的基质高度,因为基质由膜材料的连续片组成。与由单独的珠所填充的传统色谱床相比,这是显著的优点,由于在获得稳定且均匀的填充床方面的实际原因,传统色谱床受限于几何形状和床高度。
虽然膜吸附器可借助于它们的小的对流孔来提供高的通量和结合能力,且虽然它们的高的液压阻力可通过具有短的高度的吸附器的吸附器几何形状来补偿,在横跨基质的入口和出口分配(和收集)流体方面的效率可能限制总体性能。当液体必须在具有大的入口和出口面积的基质上分配和收集时,这在更大的尺度上尤其重要。
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