CN103339502A

CN103339502A - 色谱柱支撑体

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Publication number: CN103339502A
Application number: CN2012800071665A
Authority: CN
Inventors: 安德烈亚斯·布拉舍克
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: CA2824218A1; MX347297B; JP6389285B2; RU2584176C2; RU2013138115A; HK1189269A1; BR112013017573B1; CN103339502B; US11241638B2; JP2017083471A; EP2671074A1; MX2013008354A; CA2824218C; US20130306563A1; JP6073811B2; JP2014508924A; WO2012104278A1; KR101951965B1; US20190255462A1; BR112013017573A2

Abstract

本文报道色谱柱支撑体的用途，所述色谱柱支撑体包括至少一个对称面、一个对称轴、至少三条腿、至少三个直的连接器，由此所述连接器限定垂直于所述支撑体的所述对称轴的平面，由此所述连接器在所述对称轴处彼此连接，由此每条腿连接至连接器，由此每条腿垂直于由所述连接器限定的所述平面，由此所有腿在由所述连接器限定的所述平面的同一侧用于使色谱柱的填料稳定。

Description

色谱柱支撑体

本文报道使得能够将可移动筛板在所需位置放置在色谱柱内的色谱柱支撑体。支撑体包括多条腿和连接至腿的上端上的多个连接器，从而对可移动筛板在柱的整个直径上提供支撑。

发明背景

大尺寸制备型色谱方法的设计可以是非常复杂的并且可以包括根本上不是“色谱”方面的很多因素。这些因素包括柱填充的方法、流体力学压降，以及流动分布。这些最终成为方法的经济性的因素。

Stickel，J.J.和Fotopoulos，A.(Biotechnol.Prog.17(2001)755-751)报告了实验室和生产规模尺度的可压缩色谱介质的填充床的压力-流动关系。

如EP0005708中报道的，对于工业规模的凝胶过滤柱，导致容量降低的凝胶填充的压实的问题可以通过分离壁在色谱柱内在平行于柱壁的方向的设置而避免。

在EP0176891中，报道了用于高压色谱的柱，其包括用于柱填料的稳定的另外的支撑体元件。

在US3,398,512中，报道了色谱柱。其中报道的色谱装置包括：这样一种类型的柱：所述柱具有气体入口、气体出口、至少一个将气体入口和气体出口互相连接并且约束固体颗粒填料材料的柱壁，以及用于在组件外形经受变形之后通过矫直或整形组件外形从而防止和减少组件外形扭曲的工具。

在US5,770,061中，列出了通过对色谱柱提供对于液体流是可透过的但是支承填充材料的板，可以将所述填充材料分割为数个重叠的层，因此减少填充材料的全部高度上的压力差(参见例如GB1,203,439、US3,539,505)。还进行了尝试以通过设置在柱中并且具有柱的垂直轴的方向的多个壁的方式消除大柱的缺点。这些壁将柱分割为数个较小截面的平行截面，所述截面连续地延伸穿过填充床或穿过基本上整个床(参见例如EP0005708、US5,124,133、US3,298,527)。

在WO91/014490中，报道了一种浆液压缩机，所述浆液压缩机有利于在液相色谱柱中获得均质吸收剂床填充，因此提高柱的效率并且增加从而获得的结果的准确度。

在US6,440,301中，报道了有利于利用标准尺寸和构造的实验室玻璃仪器作为色谱柱的装置。它还报道了不锈钢基体支架，所述支架限定中心开口并且进一步限定周边的，通过垫片如O环开槽接合的减小的直径。

在US3,374,606中，报道了用于色谱分离的方法和装置，其包括可以在色谱柱中的填料床或分隔材料内以任意顺序或位置安置的筛板，从而将柱分离为一系列分隔区域。

在US5,770,061中报道了大分离柱的容量和分离结果可以通过在柱中设置轻、自负载并且易于安装在柱中的内部结构体而显著地提高。更详细地，报道了一种分离柱，其特征在于其填充材料空间在垂直方向上包括至少两个区域，在所述两个区域之间不存在将妨碍垂直流动的工具，并且所述两个区域通过基本上垂直的壁的方式分割为分开的截面，所述区域的尺寸使得在柱的运行条件下，最上方区域中的壁的上边缘低于柱填充材料的上表面。

在US4,351,621中，报道了用于组合家具的连接器。EP1606615中报道了高速色谱柱流量分配器。在JP2008-241624中，报道了色谱柱用途的液体引入单元。JP62-042051中报道了色谱装置。

发明概述

如本文报道的一个方面是一种色谱柱支撑体，所述色谱柱支撑体包括

-至少一个对称面，

-单个对称轴，

-至少三条腿，

-至少三个直的连接器，

由此连接器形成垂直于所述支撑体的对称轴的平面，

由此连接器在对称轴处或在绕对称轴的圆圈处彼此连接，

由此每条腿连接至连接器，

由此每条腿垂直于由连接器形成的平面，

由此所有腿在由连接器形成的平面的同一侧。

在一个实施方案中，腿是包括多个孔的板。在另一个实施方案中，支撑体包括三条腿和一个连接器，由此连接器是Y-形的。在还另一个实施方案中，支撑体包括至少四条腿和最多十六条腿并且包括四个连接器。

在一个实施方案中，连接器中的至少一个和一条腿组合在一个单元中。在一个实施方案中，连接器的每一个与腿组合在单元中。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体包括比连接器更多的腿。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体包括：

-至少三条各自与连接器形成单元的腿，

-至少三条不与连接器形成单元的腿，

-至少一条在对称轴周围是圆形的腿。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体是单个实体。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体包括多个实体。

在一个实施方案中，连接器具有少于8.0mm的宽度。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体具有小于12.5cm的直径。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体由不锈钢，或有机硅，或聚四氟乙烯，或玻璃制成。

如本文报道的另一个方面是一种装置，所述装置包括：

-色谱柱，

-至少一个可移动筛板(frit)，和

-至少一个如本文报道的支撑体，

其中可移动筛板和色谱柱支撑体在色谱柱内，并且

由此当将色谱柱垂直放置并且从侧面观察时，可移动筛板高于色谱柱支撑体。

如本文报道的另一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于从填料之内稳定色谱柱填料的用途。

发明详述

本文报道了一种色谱柱支撑体，所述色谱柱支撑体包括

-一个对称轴，

-至少一个垂直于所述对称轴的对称面，

-至少三条垂直于所述对称面的腿，

-至少三个直的连接器，

由此连接器限定垂直于支撑体的对称轴的对称面，

由此连接器在对称轴处或在其周围彼此连接，

由此每条腿连接至连接器，

由此每条腿垂直于由连接器限定的平面，

由此所有腿在由连接器限定的平面的同一侧，

由此由连接器限定的平面不是实心的。

已经发现：放置在色谱柱支撑体上的可移动筛板与其中放置该装置的色谱柱之间的接触界面应该不干扰支撑的可移动筛板的性质。

已经发现：，对于色谱柱支撑体的构造，必须考虑到将其放置在色谱材料内，并且因此，它由所述材料环绕的事实。因此，色谱柱支撑体以最小化柱填充方法过程中色谱材料的扰动的方式构造。此外，将其以最小化在色谱分离方法过程中流动穿过色谱材料的流动相的扰动的方式构造。

已经发现：如本文报道的色谱柱支撑体可以制造为单块(例如通过将模制材料在铸型中铸造)或由多个块(例如通过将多个块连接在一起，如螺纹连接或焊接)制造。

如本文报道的色谱柱支撑体未固定至色谱柱。可以将其从柱移除而不需要首先将其从柱拆开。

如本文报道的色谱柱支撑体支撑填料内的色谱柱填料。与其相反，色谱柱以及色谱柱内的顶板和/或底板从外侧支撑色谱柱填料。如本文报道的色谱柱支撑体在色谱柱填料内形成框架。该框架从填料内支撑色谱材料填料的稳定性和均匀性。相反，普通的色谱柱仅从外侧支撑色谱材料填料。

因此，包括如本文报道的色谱柱支撑体的色谱柱填料与不具有如本文报道的色谱柱支撑体的传统的色谱柱中的色谱柱填料比较具有提高的稳定性。

术语“一个连接器和一条腿组合在一个单元中”是指另外的连接器的存在是废弃的，因为腿具有与连接器相同的长度，并且在对称轴处或在其周围连接至其他的腿/连接器。

在液相色谱柱色谱纯化方法中，色谱材料位于柱壳体(色谱柱)内并且表示为“固定相”。为了使固定相能够与施加于其上的溶液中的物质/多肽相互作用，固定相被“流动相”包绕或包埋在其中。术语“流动相”表示液体，例如，缓冲的水溶液，水和有机溶剂的混合物，或有机溶剂，其用于其中采用固定相的色谱纯化法中。

已充分地确定了不同的色谱法，并且这些色谱法广泛用于多肽回收和纯化，诸如采用微生物蛋白的亲和色谱(例如，蛋白A或蛋白G亲和色谱)、离子交换色谱(例如，阳离子交换(羧甲基树脂)，阴离子交换(氨基乙基树脂)和混合模式交换)，嗜硫吸附(例如，采用β-巯基乙醇和其他SH配体)，疏水相互作用或芳族吸附色谱(例如，采用苯基-琼脂糖，氮杂-嗜沙蟾毒树脂(aza-arenophilic resins)，或间氨基苯基硼酸)，金属螯合物亲和色谱(例如，采用Ni(II)-和Cu(II)-亲和材料)，尺寸排阻色谱，和电泳法(诸如凝胶电泳，毛细管电泳)(参见，例如，Vijayalakshmi，M.A.，Appl.Biochem.Biotech.《应用生物化学和生物技术》75(1998)93-102)。

在粗制多肽的柱色谱分离或纯化中，通常采用包括色谱材料和流动相的色谱柱。通过向流动相施加压力，驱使流动相通过色谱柱并通过它所有的色谱材料。通过流动相的介导，压力也施加到色谱材料，由此建立了从色谱柱的入口至色谱柱的出口的压降。在色谱柱的出口处，压力降低至外部的大气压。因此，最高压力施加到色谱柱中色谱材料的上部部分。

施加的压力通常一方面取决于色谱材料的粒度，还取决于流动相的粘度，因为设定通过色谱柱的恒流，而不是恒压。一般来说，压力随着色谱材料粒度的减小而增加。在通过色谱材料的恒定流速下，流动相粘度的改变，例如在色谱材料的再生或清洗期间的改变，导致施加到色谱材料的压力的改变。通常色谱材料不是压力不敏感材料，即，其可被压缩并且在压缩后膨胀。因此，随着施加压力的增加，色谱材料被压缩并且色谱柱内的色谱材料高度即床高，减小。同样，随着施加压力的减小，色谱材料再次膨胀并且色谱柱内的色谱材料高度至多增大至施加压力之前的高度。色谱材料的此压缩和膨胀同时是整个色谱材料的宏观过程和色谱材料的单个粒子的微观过程。随着此压缩-膨胀循环的次数增加，色谱材料的粒子粉碎成较小的粒子。随着色谱材料的粒子粒度减小，色谱材料填料变得更加紧密，并且随之，同时用于维持通过色谱柱即色谱材料的恒定液相流动所需的压力增大。这进而导致色谱材料粒子的进一步粉碎，再次导致压力增加，等等。

色谱柱分离通常可以操作直达最大压力。当达到此压力上限时，必须将色谱柱填料以其整体更换。

如本文报道的色谱柱支撑体提供多个益处。

如本文报道的支撑体在柱内可移动，即它可以放置在沿柱的轴的任意位置。因此，支撑体的高度以及随之色谱柱的各个水平截面的高度是可变的并且可以适应于与支撑体一起使用的色谱材料的性质。此外，因为支撑体在柱内可移动，防止了对色谱柱的内壁的损坏。

如本文报道的支撑体可以由在柱色谱中可以使用的任意材料制成，所述材料如特氟隆(聚四氟乙烯)、不锈钢、有机硅或玻璃。在一个实施方案中，如本文报道的色谱柱支撑体由聚四氟乙烯或不锈钢或有机硅或玻璃制成。这允许提供惰性支撑体，所述惰性支撑体不干扰色谱材料(柱填料)以及所要分离的物质或不与其相互作用。在一个实施方案中，色谱柱支撑体由色谱惰性材料制成。

因为如本文报道的支撑体不固定至色谱柱，可以以简单的方式将支撑体应用至柱，也可以以简单的方式将其从柱移除。此外，因为支撑体可从柱移除，可以将其简单地并且有效地清洁并且消毒。在一个实施方案中，如本文报道的装置中的色谱柱支撑体在色谱柱内可自由移动。在一个实施方案中，如本文报道的装置中的色谱柱支撑体在色谱柱内但不固定至色谱柱的内壁。

此外，用如本文报道的支撑体可以对现有的色谱柱提供灵活的，通常可适用的添加。随之减少了扩展现有色谱柱的适用性所需的成本。

如本文报道的支撑体可以在直径和高度上以很多不同的变化提供，并且于是可适用于多种不同的色谱柱。但是如本文报道的色谱柱支撑体的直径总是小于色谱柱的内径，以便确保在柱的填充和/或柱的使用过程中在柱内的可自由移动性。

如果支撑体的腿是板的形式，可以提供色谱材料的额外稳定效果。在该实施方案中，腿和连接器形成单个单元并且，因此，色谱柱支撑体包括至少三条在对称轴处或在其周围彼此连接的腿。

一般地，如本文报道的支撑体可以与可移动筛板组合使用。在该组合中，支撑体可以遍及柱内的全部色谱材料提供稳定化效果。

如本文提供的支撑体改善填充过程，因为在应用支撑体之前已经可以进行色谱材料的均匀填充。在使用柱(单用途柱)之后或当必须将色谱材料替换(多用途柱)时，可以将支撑体容易地与色谱材料一起移除，正如同不包括如本文报道的支撑体的柱一样。还可以用已经引入至色谱柱的各个水平截面中的如本文报道的支撑体进行填充过程。

已经发现：如本文报道的支撑体可以与任意色谱柱一起使用，以对其中的色谱材料给出内部结构和支撑体而不需要改变色谱柱。

因此，如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于支撑色谱柱中的色谱材料的用途。

在一个实施方案中，支撑体由不锈钢，或有机硅，或聚四氟乙烯，或玻璃制成。

在一个实施方案中支撑体包括

-至少一个对称面，

-一个对称轴，

-至少三条腿，

-至少三个直的连接器，

由此连接器限定垂直于所述支撑体的对称轴的平面，

由此连接器在对称轴处或在其周围彼此连接，

由此每条腿连接至连接器，

由此每条腿垂直于由连接器限定的平面，

由此所有腿在由连接器限定的平面的同一侧。

在一个实施方案中，腿是板，并且连接器和腿形成其中各条腿的上边缘是连接器的单元。

在一个实施方案中，腿是穿孔板。

在一个实施方案中，支撑体包括一条或多条圆形腿，所述圆形腿相对于彼此并且相对于对称轴具有不同的半径。

在一个实施方案中，由支撑体的腿限定的截面之间的侧向流动是可能的。

益处还在于支撑体的独特的对称结构，尤其是当由惰性材料制成时。

通过支撑体的开放式结构，即归因于不存在至内色谱柱壁的永久固定，在不在柱内引入对于其他室密闭的室的情况下对色谱材料提供内部结构。通过开放结构，(i)色谱材料的填充可以以更均匀的形式获得，(ii)可以防止填料内张力的形成，(iii)在色谱柱的整个截面内确保流动和质量传输，(iv)容易的填充和去填充过程是可能的。因此，如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于对色谱柱中的色谱材料提供内部结构的用途。

此外，支撑的填料区域可以从柱的底部直至顶部，而在色谱材料填料之间或之上或之下没有任何未支撑的区域。

此外，通过如本文报道的支撑体和可移动筛板的组合提供的水平截面的每一个可以单独地填充，从而使得将色谱柱从底部至顶部填充。此外，在每个水平截面中，可以引入不同的色谱材料，因此，提供用于所谓的混合色谱的工具。

与可移动筛板组合，如本文报道的支撑体提供色谱柱内的色谱材料的垂直以及水平支撑。因此，如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于提供色谱柱内的色谱材料的垂直和水平支撑体的用途。

因此，如本文报道的支撑体提供用于以更灵活的方式并且同时最小化与灵活性相关的成本的方式使用目前使用的色谱柱的方式，因为仅需要加入新的支撑体。

在图1的上部，示出如本文报道的支撑体的一个实施方案，其具有四条平面的形式的腿(全面积)。在该实施方案中，腿和连接器组合在单个单元中并且支撑体不包括另外的连接器。腿的上边缘对应于连接器。腿的平面彼此并且与由腿的上边缘(即连接器)限定的平面成90°角。支撑体的直径和腿的外部面积(即腿的外边缘，所述腿的外边缘是在柱的方向并且垂直于由上边缘/连接器限定的平面的边缘)可以适合于任意柱直径，使得可以将支撑体在没有摩擦和损坏柱的内表面的情况下引入并且移动到任意柱中。如本文报道的支撑体的高度是可变的并且可以适应于具体应用。支撑体的底部面积可以适合于要在其上放置支撑体的基底。基底在大部分情况下是筛板。基底支撑支撑体并且在不涉及柱壁的情况下负载其重量。色谱柱支撑体的上部区域以或者它适合于作为可移动柱筛板(可移动色谱柱隔板)的基底的方式或者可以在其上放置柱的上部适配器的方式形成。因此确保全部的填料通过如本文报道的支撑体稳定。因此，如本文报道的一个方面是如本文报道的支撑体稳定色谱柱的填料的用途。如果使用可移动柱隔板，则另一个支撑体，任选地不同的形式，可以放在隔板上至多直至达到最大柱长度。然而，也可以的是色谱柱填料的仅一部分配备有如本文报道的支撑体。

在图1的下部分，示出如本文报道的支撑体的一个实施方案。该支撑体包括六条各自为平面的形式的腿，将它们对称地分割。在该实施方案中，六条腿的每一条的上边缘表示腿与其一起形成单元的六个连接器。腿在围绕支撑体的对称轴的圆圈处彼此连接。柱内所预期的压力和所需的支撑体的功能决定腿的数目。这些依赖于所使用的色谱介质和工艺条件。

在图2的上部，示出如本文报道的支撑体的一个实施方案。在该实施方案中，腿是平面的形式并且与由腿的每一条的上边缘表示的连接器一起形成单元。该实施方案的特征是支撑体的腿的平面中的长开口。这种形式提供用于色谱材料的改进的支撑体并且特别适合于软凝胶。因此，如本文报道的一个方面是如在该实施方案中报道的色谱柱支撑体用于稳定软色谱凝胶填料的用途。不被理论所束缚，认为：色谱材料可以在狭窄的空间中找到更多的支撑/接触面积。负载和压力由支撑体吸收并且以减少的形式传递至柱填料的下层。因此，如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于吸附色谱柱填料内的压力的用途。该实施方案的另一个特征是所获得的交叉网路。由支撑体的腿构成的单独的截面之间的侧向流动因此是可能的。因此，在如本文报道的支撑体的一个实施方案中，由支撑体的腿和支撑体的对称轴限定的单独的截面之间的侧向流动是可能的。这将提供改善的质量传递和柱性能。柱寿命过程中小件(packet)的均匀性也保持不变。所出现的张力更好地分散在仅部分地中断的柱床中。

在图2的中间部分，示出如本文报道的支撑体的一个具体实施方案。在该实施方案中，腿是穿孔板的形式。同样，在该实施方案中，连接器的每一个与单独的腿形成单个单元。在该实施方案中，一些腿在支撑体的对称轴处彼此连接。在该实施方案中，支撑体包括在对称轴周围或在对称轴处不彼此连接的另外的腿。该支撑体的特征在于在支撑体的腿的平面内的孔提供交叉网路的事实。在该实施方案中，腿由穿孔板制成。在该实施方案中，支撑体还包括至少两条，尤其是三条圆形腿(和圆的连接器)，它们全部相对于支撑体的对称轴具有不同的半径。因此，在一个实施方案中，第一数目的腿(连接器)在支撑体的对称轴处彼此连接并且所有腿(连接器)通过支撑体的圆形腿(圆连接器)彼此连接。在一个实施方案中，支撑体包括三条圆形腿(圆连接器)，由此第一圆形腿(圆连接器)的相对于支撑体的对称轴的半径为支撑体的全部直径的六分之一，第二圆形腿(圆连接器)的半径为支撑体的全部直径的三分之一，并且第三圆形腿(圆连接器)的半径为支撑体的全部直径的一半。所有腿还用更多的圆连接器彼此连接。在该实施方案中自由面积与壁空间之间的关系与之前给出的实施方案中的不同。在这种情况下，这里对填料给出更大的截面，这对于大的柱直径可以多么用益。因此，如本文报道的一个方面是包括圆形腿和穿孔板的连接器作为用于稳定大直径色谱柱的柱填料的腿的用途。术语“大直径色谱柱”是指具有15cm以上的内径的色谱柱。

在图2的下部，示出如本文报道的支撑体的一个示例性实施方案。在此处的支撑体显示在色谱柱内。柱包括如本文报道的支撑体和放置在其上的可移动色谱柱筛板。这些元件是灵活的并且不永久连接至柱壁或其他柱组件或彼此。在该实施方案中，支撑体包括三条棒的形式的腿和三个在支撑体的对称轴处彼此连接的连接器。

在图3中，示出了配备有数个不同的如本文报道的支撑体的示例性色谱柱。柱另外包括数个可移动色谱柱隔板。柱壁仅对沿色谱柱壁滑移的支撑体和可移动柱隔板当它们移动时提供引导。不需要改变柱壁。没有元件永久地连接或固定至柱壁。这种柱还可以在由一对支撑体和隔板构成的单独的水平截面中填充有不同的色谱材料。因此，如本文报道的一个方面是如本文报道的支撑体和可移动筛板限定色谱柱中的水平截面的用途。所有所使用的元件的组合可以非常简单地并且随时改变。将柱去填充可以以传统的方式进行。使用的支撑体和可移动色谱柱隔板可以与柱填料一起从柱简单地移除。可以将所有使用的仪器部件彼此独立地清洗或部分地替换。

在图4中，示出包括DEAE-琼脂糖凝胶色谱材料的色谱柱的压力流动图。左侧的曲线显示以传统的方式填充的柱中DEAE-琼脂糖凝胶色谱材料的典型行为。在右侧的曲线中，显示配备有两个如本文报道的支撑体和两个色谱柱隔板的柱的行为。可以看出：传统填充的柱的最大流动速率小于用包括如本文报道的支撑体的柱获得的流动速率的一半(24l/h而不是55l/h)。可以看出：在22l/h的流动区域发生三次减压(从1.5巴至0.5巴)，其表示典型的过程流(不带有如本文报道的支撑体的柱的细节：DEAE琼脂糖凝胶的4l浆液，床高：24cm；所使用的洗脱剂：0.0005mol(电导率5mS)KCl溶液；包括如本文报道的支撑体的柱的细节：所使用的支撑体的高度：8cm，所使用的隔板的强度：5mm，分布在三个隔间上的DEAE琼脂糖凝胶的4l浆液，床高：24cm，所使用的洗脱剂：0.0005mol(电导率5mS)KCl溶液)。

在图5中，示出包括HA-Ultrogel色谱材料的色谱柱的压力流动图。左侧的曲线显示在没有如本文报道的支撑体的情况下操作的柱中的HA-Ultrogel的典型行为。在右侧的曲线中显示包括两个如本文报道的支撑体和两个可移动色谱柱隔板的柱的行为。可以看出：不具有如本文报道的支撑体的最大流动小于包括如本文报道的支撑体的柱的流动速率(8l/h而不是15l/h)(不具有如本文报道的支撑体的柱的细节：HA-Ultrogel的4l浆液，床高：24cm；所使用的洗脱剂：0.0005mol(电导率5mS)KCl溶液；包括如本文报道的支撑体的柱的细节：所使用的支撑体的高度：8cm，所使用的隔板的强度：5mm，分配在三个隔间中的DEAE琼脂糖凝胶的4l浆液，床高：24cm，所使用的洗脱剂：0.0005mol(电导率5mS)KCl溶液)。

因此，本文报道的另一个方面是一种装置，所述装置包括

-色谱柱，

-至少一个可移动色谱柱隔板，和

-至少一个如本文报道的支撑体。

在一个实施方案中，装置包括两个色谱柱隔板和两个如本文报道的支撑体。在另一个实施方案中装置包括三个色谱柱隔板和三个如本文报道的支撑体。在另一个实施方案中，隔板和支撑体都具有小于色谱柱的内径的外径。在还一个实施方案中，支撑体和隔板的直径为色谱柱的内径的90％至99％。如本文报道的和上面列出的支撑体的全部实施方案也是在如本文报道的装置中包括的支撑体的实施方案。在下面列出如本文报道的装置中包括的隔板的具体实施方案。

一个色谱柱隔板的存在将色谱柱分割为上色谱柱室和下色谱柱室。隔板具有在色谱柱内可变的位置。这种“可移动性”通过引导环提供。因此，隔板可以在柱内垂直地滑动并且隔板包埋在色谱材料中。

由导向环和安装在其中的筛板组成的色谱柱隔板不干扰色谱分离过程。该隔板使得能够例如当达到最大操作压力时仅必须更换一部分色谱材料，无需更换整个色谱柱填料。即，色谱柱隔板容许可以更换上色谱柱室中的色谱材料而不干扰下色谱柱室中的色谱材料。色谱材料的部分去除是有可能的，因为一方面隔板将色谱柱中的全部色谱材料分在不同的部分中，并且在另一方面其防止下色谱柱室中填充的色谱材料受到上色谱柱室中色谱材料的去除干扰。因此，可以将至少未暴露于最大压力变化并且因此没有被磨碎的那部分色谱材料进一步使用而对分离效率没有负面的影响。但是，通过保留一部分色谱材料，可以实现商品成本的降低。

色谱柱隔板包括导向环，在所述导向环中可以安装由任意惰性材料制成的筛板。“惰性材料”是不干扰色谱分离过程的材料，即，在相同条件下或以其他方式采用相同条件，用包括一个或多个如本文报道的色谱柱隔板的色谱柱获得的色谱图与用未包括色谱柱隔板的色谱柱获得的色谱图是一样的。此类惰性材料是例如，金属，尤其是不锈钢，有机硅，聚丙烯，聚乙烯，聚四氟乙烯，烧结材料或它们的组合，尤其是聚四氟乙烯涂覆的不锈钢。

在图6中，显示了示例性的色谱柱隔板。在图6a)中，绘制了具有单筛板的隔板，其包括筛板(1)和配件(2)。在图6b)中，显示了具有上筛板(3)和下筛板(4)以及配件(2)的隔板。在图6c)中，显示了隔板的导向环的垂直横截面，其包括两个轴向对称的横截面区域(5和6)，其中每个轴向对称的横截面区域具有a)锥形结构，其中所述锥形从所述导向环的外部向内部逐渐变细，和b)用于安装筛板的凹口(8)，所述凹口(8)具有指向所述导向环内部的开口。

在一个实施方案中色谱柱隔板包括引导环并且安装至引导环中的筛板。

在一个实施方案中，导向环是环形的并且用于在液相色谱柱中使用。在另一个实施方案中，导向环具有包括两个轴向对称的横截面区域(5和6)的垂直横截面，其中每个所述轴向对称的横截面区域具有：

a)锥形结构，其中所述锥形是从所述导向环的外部向内部逐渐变细，和

b)用于安装筛板的凹口(8)，所述凹口具有指向所述导向环内部的开口。

在一个实施方案中，所述凹口是矩形凹口。在进一步的实施方案中，每个所述横截面区域具有三角形形状且最长边(7)的长度为所述凹口(8)的直径的至少1.5倍。在进一步的实施方案中，所述环由橡胶、塑料、有机硅、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯制成。

在一个实施方案中，筛板是：

a)单个筛板，或

b)具有上筛板和下筛板的双筛板。

在另一个实施方案中，a)所述筛板具有1μm至20μm的孔径，或b)每个所述筛板彼此独立地具有1μm至20μm的孔径，由此所述上筛板的孔径小于所述下筛板的孔径。在另一个实施方案中，所述筛板由金属、有机硅、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、烧结材料或它们的组合制成。在进一步的实施方案中，所述隔板包括距离固定件(distance holder)，所有距离固定件均与所述隔板的一侧连接。

在一个实施方案中，所述色谱柱隔板的特征在于：

a)所述隔板将色谱柱截面分隔成上色谱柱室和下色谱柱室，并且

b)所述隔板通过沿色谱柱的内壁滑动而在色谱柱内具有可变的位置。

在一个实施方案中，所述色谱柱隔板包括一个筛板，在另一个实施方案中，所述隔板包括上筛板和下筛板。在进一步的实施方案中，所述色谱柱隔板或所述上筛板或所述下筛板的孔径为1μm至20μm，由此上筛板的孔径小于所述下筛板的孔径。在另一个实施方案中，所述筛板由金属、有机硅、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、烧结材料或它们的组合制成。

配件或导向环具有环形形状，其横截面可以具有任何形状，只要其具有用于接纳筛板的矩形凹口。例如，在一个实施方案中，配件的横截面具有三角形的形状，在具有最大内角的三角形的角部中具有用于接纳筛板的矩形凹口。在进一步的实施方案中，配件或导向环具有的横截面或提供的横截面区域为三角形形式，在另一个实施方案中为直角三角形形式，其中所述筛板连接至内角为90°的三角形的角部。在另一个实施方案中，导向环的横截面区域为梯形形式(from)，其在平行边的短边处具有用于接纳筛板的矩形凹口。在一个实施方案中，配件为矩形形式，在另一个实施方案中，为具有90°，90°，80°和100°的内角的矩形。在一个实施方案中，80°和100°的内角位于矩形的上边或底边处。在一个实施方案中，当隔板放置在色谱柱内时，导向环的最长边是隔板的外缘，并与色谱柱壁接触。在另一个实施方案中，最长边具有垂直定向。还在另一个实施方案中，配件或导向环的横截面区域为具有90°内角的矩形形式，在短边之一中或在正方形的情况下在一条边中具有用于接纳筛板的矩形凹口。具有凹口的边是配件的指向隔板的中心且同样指向色谱柱的中心的那条边，或换句话说，所述凹口处于与流动相的流动方向平行并且具有小于筛板的外径的直径的配件或导向环的那条边中。导向环除了具有防止液相和色谱材料粒子在筛板旁经过隔板的功能之外，其还具有防止在施加外部压力时色谱材料的压缩和膨胀期间整个隔板在色谱柱中的倾斜和随之被卡住。隔板放置在填充入色谱柱中的色谱材料内。因为隔板可以沿色谱柱的内壁滑动，因此所述隔板可以自由地移动并且准确地放入色谱柱内。在填充色谱柱和从色谱柱中取出隔板期间这是有用的。在一个实施方案中，导向环的垂直横截面区域为三角形或梯形的形式，在所述形式中所述导向环具有锥形结构，其中所述锥形从所述导向环的外部向内部逐渐变细，即导向环的外缘分别高于其内缘或凹口。在一个实施方案中，导向环的外缘高度为凹口高度的至少1.5倍。在另一个实施方案中，导向环的外缘高度为凹口高度的至少1.5倍，或两倍，或三倍，或多于三倍。

如果隔板包括上筛板和下筛板，在一个实施方案中，配件或导向环是单个配件或环，且在另一个实施方案中，配件或导向环由上配件或环和下配件或环制成。在后一种情况下，在一个实施方案中，两个配件或环具有接触区，所述接触区包括上配件或环的下边和下配件或环的上边，由此接触边是平的，即，没有凹口或凹槽，并且与上筛板的下边和下筛板的上边成直线，即，上配件的下边和上筛板的下边形成无偏移的单个表面，并且同样下配件或环的上边和下筛板的上边形成无偏移的单个表面，由此两个表面是平行的。

通常，配件或导向环的最小内径或上配件和下配件的最小内径小于筛板的外径，即，配件或导向环在筛板的外周长内朝向色谱柱的中心延伸。

采用支撑体和/或包埋的色谱柱隔板，用色谱材料对色谱柱的填充可以分为两个填充阶段。可以根据通用方法将第一部分色谱材料填充入柱中来开始填充。之后，可以将支撑体和色谱柱隔板放置在第一部分色谱材料之中和上面。最后可以在隔板的上面根据通用方法将第二部分色谱材料填充至柱中。此填充法是从底部至顶部的填充。相反，没有包括支撑体和隔板的柱从顶部填充，从而尤其需要较高的填充压力。因此，如果使用一个支撑体和一个隔板，如本文报道的色谱柱支撑体提供了以两个相继的步骤填充色谱柱的方式，或如果使用两个以上的支撑体和隔板则提供了以三个以上相继的步骤填充色谱柱的方式。采用支撑体和隔板，可以将柱分成上室和下室(一个支撑体和一个隔板)或下室、中间室和上室(两个支撑体和两个隔板)，其中每个室本身相当于具有减小的色谱材料床高的色谱柱。随着将色谱柱分成较小的室，改变即减小了(一个室中色谱材料的)体积与(该室的)表面的比率，并且增加了色谱材料填充的稳定性。

提供下面的实施例和附图用于辅助理解本发明，本发明的真实范围在后附的权利要求中给出。要理解在不背离本发明的实质的前提下可以对给出的步骤作出改动。

如本文报道的方面和实施方案

-至少一个对称面，

-一个对称轴，

-至少三条腿，

-至少三个直的连接器，

由此连接器限定垂直于所述支撑体的对称轴的平面，

由此连接器在对称轴处或在围绕对称轴的圆圈处彼此连接，

由此每条腿连接至连接器，

由此每条腿垂直于由连接器限定的平面，

由此所有腿在由连接器限定的平面的同一侧。

-一个对称轴，

-至少一个垂直于对称轴的对称面，

-至少三条垂直于对称面的腿，

-至少三个直的连接器，

由此连接器限定垂直于所述支撑体的对称轴的平面，

由此连接器在对称轴处或在其周围彼此连接，

由此每条腿连接至连接器，

由此每条腿垂直于由连接器限定的平面，

由此所有腿在由连接器限定的平面的同一侧，

由此由连接器限定的平面不是实心的。

在一个实施方案中，连接器是板。

在一个实施方案中，腿是板，并且连接器是各个板的上边缘。

在一个实施方案中，连接器中的至少一个与腿中的一条形成单个单元，由此腿是板并且连接器是板的上边缘。即连接器由板的上边缘限定。

在一个实施方案中，连接器的每一个与单独的腿形成单个单元。

在一个实施方案中，连接器的每一个与腿形成单个单元。在该实施方案中，腿的每一条与连接器形成单个单元并且，因此，色谱柱支撑体包括在对称轴处或在其周围彼此连接的单元。

在一个实施方案中，一些腿在支撑体的对称轴处彼此连接。

在一个实施方案中，平面是穿孔板。

在一个实施方案中，支撑体包括不在对称轴处或在其周围彼此连接的另外的腿。

在一个实施方案中，支撑体包括一条或多条圆形腿，所述圆形腿相对于支撑体的对称轴具有不同的半径。

在一个实施方案中，由支撑体的腿和支撑体的对称轴限定的截面之间的侧向流动是可能的。

在一个实施方案中，支撑体包括三条腿和一个连接器，由此连接器是Y-形的并且腿是棒的形式。

在一个实施方案中，支撑体由三条处于棒的形式的腿和Y-形的连接器组成。

在一个实施方案中，支撑体由三条处于板的形式的在对称轴处或在其周围彼此连接的腿组成。

在一个实施方案中，支撑体由四条处于棒的形式的腿和X-形的连接器组成。

在一个实施方案中，支撑体由四条处于板的形式的在对称轴处或在其周围彼此连接的腿组成。

在一个实施方案中，支撑体由六条处于棒的形式的腿和X-形的连接器组成。

在一个实施方案中，支撑体由六条处于板的形式的在对称轴处或在其周围彼此连接的腿组成。

在一个实施方案中，支撑体由以下各项组成

i)板形式的四条第一腿，所述四条第一腿在对称轴处彼此连接，

ii)板形式的四条第二腿，所述四条第二腿不彼此连接并且不在对称轴处连接至四条第一腿，以及

iii)三条圆形腿，所述三条圆形腿连接至所述四条第一腿和四条第二腿中的每一条，但是不彼此连接，并且相对于彼此和对称轴具有不同的半径。

在一个实施方案中，板是穿孔板。

在一个实施方案中，支撑体包括至少四条腿和最多十六条腿并且包括四个连接器。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体包括比连接器更多的腿。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体包括

-至少三条各自与连接器形成单元的腿，

-至少三条不与连接器形成单元的腿，

-至少一条是围绕对称轴的圆形腿的腿。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体是单个实体。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体包括多个实体。

在一个实施方案中，连接器具有小于8.0mm的宽度。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体具有小于12.5cm的直径。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体由色谱惰性材料制成。

如本文报道的一个方面是一种装置，所述装置包括

-色谱柱，

-至少一个可移动筛板，和

-至少一个如本文报道的支撑体，

其中可移动筛板和色谱柱支撑体在色谱柱内，并且

由此当将色谱柱垂直放置并且从侧面看时，可移动筛板在色谱柱支撑体上方。

在一个实施方案中，色谱柱支撑体在色谱柱内可自由移动。

在一个实施方案中，如本文报道的装置中的色谱柱支撑体在色谱柱内但是不固定至色谱柱的内壁。

如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于色谱柱填料从填料内的稳定的用途。

如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于在色谱柱内支撑色谱材料的用途。

如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于对色谱柱中的色谱材料提供内部结构的用途。

如本文报道的一个方面是如本文报道的色谱柱支撑体用于色谱柱内提供色谱材料的垂直和水平支撑体的用途。

如本文报道的一个方面是如本文报道的支撑体稳定色谱柱填料的用途。

如本文报道的一个方面是包括穿孔板作为组合的腿和连接器或包括作为包括长开口的板的腿的色谱柱支撑体用于稳定软色谱凝胶填料的用途。

如本文报道的一个方面是色谱柱支撑体用于吸附色谱柱填料内的压力的用途。

如本文报道的一个方面是包括圆形腿和穿孔板作为腿的连接器用于稳定大直径色谱柱的柱填料的用途。

如本文报道的一个方面是如本文报道的支撑体和可移动筛板限定色谱柱中的水平截面的用途。

附图说明

图1如本文报道的支撑体的示例性实施方案：上部：具有四条全面积形式的腿的元件，这些彼此成90°角；下部：具有六条腿的元件。

图2如本文报道的支撑体的示例性实施方案：上部：具有四条包括腿区域中的长开口的腿的元件；中间：在腿中具有提供交叉网路的圆形孔的元件；下部：在色谱柱内具有三条腿的元件。

图3包括数个不同的如本文报道的支撑体和数个色谱柱隔板的色谱柱的图。

图4DEAE-琼脂糖凝胶色谱柱的流动图：左侧曲线：不具有如本文报道的支撑体的柱；右侧曲线：具有如本文报道的支撑体的柱。图5HA-Ultrogel色谱柱的流动图：左侧曲线：不具有如本文报道的支撑体的柱；右侧曲线：具有如本文报道的支撑体的柱。

图6示例性色谱柱隔板：a)具有单个筛板的隔板，其包括筛板(1)和配件(2)；b)具有上筛板(1)和下筛板(3)以及上配件(2)和下配件(4)的隔板；c)隔板的导向环的垂直横截面，包括两个轴向对称的横截面区域(5和6)，每个轴向对称的横截面区域具有i)锥形结构，其中所述锥形从所述导向环的外部向内部逐渐变细，和i)用于安装筛板的凹口(8)，所述凹口(8)具有指向所述导向环内部的开口。

图7不包括如本文报道的支撑体的色谱柱的再生过程中的压力值和循环数。

图8包括如本文报道的支撑体的色谱柱的再生过程中的压力值和循环数。

实施例

实施例1

包括本文报道的支撑体的色谱柱的填充

在配备有如本文报道的柔性床支撑体元件的柱的填充方法过程中，色谱介质的均匀插入和分布是非常重要的。存在两种可能性得到均匀填充。第一是将柔性床支撑体元件首先放在柱中并且之后注入浆液。在这种情况下，必须将浆液均匀地引入柱中。另一种可能性是首先将浆液引入柱中，将其在柱中均匀化并且之后将床支撑体元件通过将其直接放至柱中的浆液中而引入。在沉降的过程中，均匀的柱床形成并且包封元件。在指定的沉降之间之后，可以将中间体柱筛板放在床支撑体元件上，也可以将柱用接头锁定。如果使用中间体柱筛板，可以将另一个柔性床支撑体元件放在顶部并且可以开始下一个柱隔间的填充。可以重复该过程直至将完整的柱高度填塞/填充。

实施例2

使用不包括如本文报道的支撑体的传统色谱柱的色谱分离-对于色谱材料的使用的循环数和压力特性

在这里给出传统填充的HPLC柱的寿命循环。从图7可以看出刚好填充之后的压力为约40巴。在第四十次再生循环之后其增加至约70巴。

填充细节：

柱直径：30cm

柱类型：不具有床支撑体元件和中间体柱筛板的动态压缩

床高：约40cm

所使用的色谱材料：Vydac C4

流动速率：162l/h

再生过程中的压力值和循环数在图7中示出。

实施例3

使用包括如本文报道的支撑体的传统色谱柱的色谱分离-对于色谱材料的使用的循环数和压力特性

此处显示具有如本文报道的支撑体和中间体柱筛板的HPLC柱。可以看出，可以获得与实施例2的柱相比较，填充之后的更低初始压力。同样在使用循环内可以获得更稳定的压力过程。同样在不需要再填充柱的情况下可以达到98的最大循环数。不具有如本文报道的支撑体的中间体柱筛板在HPLC介质处实现床支撑体功能，所述介质仅以非常低的尺度可压缩。

填料细节：

柱直径：15cm

柱类型：具有中间体柱筛板的动态压缩

床高：约40cm

所使用的色谱材料：Vydac C4

流动速率：35l/h

再生过程中的压力值和循环数在图8中示出。

Claims

1.色谱柱支撑体用于支撑色谱柱中的色谱材料的用途，由此所述色谱柱支撑体由不锈钢、或有机硅、或聚四氟乙烯，或玻璃制成，并且包括

-至少一个对称面，

-一个对称轴，

-至少三条腿，

-至少三个直的连接器，

由此所述连接器限定垂直于所述支撑体的所述对称轴的平面，

由此所述连接器在所述对称轴处或在其周围彼此连接，

由此每条腿连接至连接器，

由此每条腿垂直于由所述连接器限定的所述平面，

由此所有腿在由所述连接器限定的所述平面的同一侧。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述腿是板，并且所述连接器和所述腿形成其中各条腿的上边缘是所述连接器的单元。

3.根据在前权利要求中任一项所述的用途，其特征在于所述腿是穿孔板。

4.根据在前权利要求中任一项所述的用途，其特征在于所述支撑体包括一条或多条圆形腿，所述圆形腿相对于彼此并且相对于所述对称轴具有不同的半径。

5.根据在前权利要求中任一项所述的用途，其特征在于由所述支撑体的所述腿限定的截面之间的侧向流动是可能的。

6.一种色谱柱支撑体，所述色谱柱支撑体包括

-至少一个对称面，

-一个对称轴，

-至少三条腿，

-至少三个直的连接器，

由此所述连接器在所述对称轴处彼此连接，

由此每条腿连接至连接器，

由此每条腿垂直于由所述连接器限定的所述平面，

由此所有腿在由所述连接器限定的所述平面的同一侧。

7.根据权利要求6所述的支撑体，其特征在于所述腿是板，并且所述连接器和所述腿形成其中各条腿的上边缘是所述连接器的单元。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的支撑体，其特征在于所述腿是穿孔板。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的支撑体，其特征在于所述支撑体包括一条或多条圆形腿，所述圆形腿相对于彼此并且相对于所述对称轴具有不同的半径。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的支撑体，其特征在于由所述支撑体的所述腿限定的截面之间的侧向流动是可能的。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的支撑体，其特征在于包括三条腿和一个连接器，由此所述连接器是Y-形的，并且所述腿是棒。

12.根据权利要求6至10中任一项所述的支撑体，其特征在于包括至少四条腿并且最多十六条腿，并且包括四个连接器。

13.根据权利要求6至10中任一项所述的支撑体，其特征在于支撑体包括比连接器更多的腿。

14.根据权利要求6至10中任一项所述的支撑体，其特征在于所述支撑体由以下各项组成：

i)板形式的四条第一腿，所述四条第一腿在所述对称轴处彼此连接，

ii)板形式的四条第二腿，所述四条第二腿不彼此连接并且不在所述对称轴处连接至所述四条第一腿，以及

iii)三条圆形腿，所述三条圆形腿连接至所述四条第一腿和所述四条第二腿中的每一条，但是不彼此连接并且相对于彼此和所述对称轴具有不同的半径。

15.一种装置，所述装置包括

-色谱柱，

-至少一个可移动筛板，和

-至少一个根据权利要求6至14中任一项所述的支撑体，

其中所述可移动筛板和所述色谱柱支撑体在所述色谱柱内，并且

由此当将所述色谱柱垂直放置并且从侧面观察时，所述可移动筛板在所述色谱柱支撑体上方。