CN113713428A - 层析柱延长装置、系统和利用其装柱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物设备领域，具体的，提出了一种层析柱延长装置，包括：自上而下设置的容纳区、第一收缩区和分布区；所述分布区开口端具有至少一个分布角，所述分布角的端面具有高度差。利用该层析柱延长装置可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

Description

层析柱延长装置、系统和利用其装柱的方法

技术领域

本发明涉及生物设备领域。具体地，本发明涉及层析柱延长装置、系统、利用其装柱的方法和适用于层析系统的装柱缓冲液。

背景技术

柱层析技术因其简便，经济，分离效果好等优点被广泛应用于化学、化工和制药领域中核酸、蛋白质、有机化合物、天然产物的提取、分离和纯化等。

柱层析纯化工艺开发中最为关键的一环是填料的筛选，作为填料的载体，小规格的层析柱装填就尤为重要。针对每个工艺步骤，工艺开发的细化一般聚焦于1～3种候选填料。这些填料在动态流速条件下进行测试，使用基本的保留时间、流速、pH和离子强度工艺条件。工艺开发层析柱需装填相同的填料至相同的柱床高度，并在柱效(塔板数)和不对称性等检测指标方面，保证装填柱床具有相同的质量。在研发早期阶段，样品数量有限，进行多条件的筛选需要一定量的样品。使用小规格的层析柱可以节省样品，降低工艺开发成本。

目前，小规格层析柱主要有两种选择，一种是预装柱，如思拓凡的1ml微型层析柱预装柱使用方便，价格便宜，但是不适合更为细节化的层析评估(因为层析评估要求对动态液流条件进行精确模拟)，无法最终代表生产规模的层析。

另一种是采用空柱自己填装，但是面临的挑战是如何高效装填符合柱效要求的用于工艺的多根层析柱。根据待评估的填料和条件数量，在此阶段，可能需要30根甚至更多数量的层析柱。这些层析柱装填需具可重复性，并可代表最终生产规模。常规的装柱方法经常会因为达不到柱效要求而导致装柱失败，较高的装柱失败率将对工艺开发团队造成额外的时间和资源压力。常规装柱之前，需要先将填料由20％乙醇保存液逐步置换到盐溶液中，一般需要三次置换以上，此过程需要时间较长，操作相对繁琐。现有的相关专利CN109589644B提到用20％乙醇溶液直接用于缩小规模的装柱方法，可以获得合格柱效的层析柱。但由于小规格的层析柱(例如6.6mm内径)内管壁较小无法使得填料一次性高效地贴壁加入到柱体内，而且管柱快速加填料时由于液体张力极容易在柱口形成弹性膜，从而容易导致填料溢出，造成损失。而且，如果将填料用20％乙醇直接溶液装柱，填料沉降时间较长，且装柱测柱效前需要用0.15mol氯化钠缓冲液平衡层析柱，装柱效率也不高。因此，手动装柱也制约着这种小规格层析柱的广泛应用。

综上所述，目前层析柱(尤其是小规格)装柱的方法仍有待研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提出了一种层析柱延长装置、层析系统及其应用、利用其装柱的方法，利用该层析柱延长装置可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种层析柱延长装置。根据本发明的实施例，所述层析柱延长装置包括：自上而下设置的容纳区、第一收缩区和分布区，所述分布区开口端具有至少一个分布角，所述分布角的端面具有高度差。

根据本发明实施例的层析柱延长装置中，容纳区用于容纳注入其中的填料匀浆，然后填料匀浆经第一收缩区、分布区流入与层析柱延长装置相连的层析柱中，达到装柱目的。由于容纳区的内径大于分布区的内径，容纳区可以容纳大量填料匀浆，即可一次性将全部或者大部分填料匀浆注入容纳区中，提高装柱效率。并且，由于大量填料匀浆存在于容纳区中，产生液压，可以进一步提高液体流速。然而，常规直接装柱需要少量多次滴加填料匀浆所产生的填料填充不均匀的问题，而且常规直接装柱还需要边摇动滴加以避免填料沉淀，增加了工作量，并且对于小规格层析柱，由于填料沉降速度较慢，加之需多次滴加填料匀浆，导致整体的装柱时间较长，效率较低。

通过在分布区开口端(即料液流出端)设置分布角(斜角)，该分布角的设计可以使填料一次性高效地贴壁加入到层析柱体内，同时避免快速加填料时产生液体张力导致柱口形成弹性膜，使得料液溢出。由此，起到将填料聚拢引流的作用，提高填料的贴壁效果，提高填料分布的均匀度。

根据本发明的实施例，上述层析柱延长装置还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的实施例，所述分布角的端面最高点和最低点之间构成的连接面为朝上的弧面。

根据本发明的实施例，所述弧面的弧度为0.15～0.5度，所述最高点与最低点的高度差为1～1.5cm。

根据本发明的实施例，所述分布区与所述第一收缩区可拆卸地连接。

根据本发明的实施例，所述容纳区、第一收缩区和分布区的高度比为(10～15)：(1～2)：(2～5)。

根据本发明的实施例，所述容纳区自上而下设置有第一区、第二收缩区和第三区，所述第三区与所述第一收缩区相连。

根据本发明的实施例，所述第一区、第二收缩区和第三区之间的高度比为(8～10)：(1～1.5)：(2～3.5)；所述第一区和第三区的内径比为(2～3)：(1～1.5)。

根据本发明的实施例，所述分布区上设置有固定区，所述固定区的外壁上设置有可与所述层析柱连接的固定部件。

根据本发明的实施例，所述固定部件包括螺纹、胶塞或卡扣。

根据本发明的实施例，所述容纳区的高度为10～15cm，开口端内径为2～3cm；所述第一收缩区的高度为1～2cm；所述分布区的高度为2～5cm，内径为4～5mm，外径为5.5～6.0mm。

根据本发明的实施例，所述容纳区的开口端上设置有可拆卸的盖体，所述分布区上设置有阀门。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种层析系统。根据本发明的实施例，所述层析系统包括：层析柱，所述层析柱包括进料口和出料口；前面所述层析柱延长装置，所述层析柱延长装置的分布区与所述层析柱的进料口相连。由此，利用根据本发明实施例的层析系统可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

根据本发明实施例的层析系统还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明实施例，所述层析柱的内径为5～10mm，所述层析柱延长装置的分布区的外径小于所述层析柱的内径，且差值不大于1～1.5mm。

在本发明的又一方面，本发明提出了前面所述层析柱延长装置或层析系统在层析柱装柱中的应用。如前所述，利用根据本发明实施例的层析柱延长装置或层析系统可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

在本发明的又一方面，本发明提出了一种利用前面所述层析系统进行层析柱装柱的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将含有填料和装柱缓冲液的装柱液注入所述层析柱延长装置的容纳区开口端，所述填料填充于所述层析柱内，至少部分液体由所述层析柱的出料口流出。由此，利用根据本发明实施例的方法可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

根据本发明的实施例，上述利用层析系统进行层析柱装柱的方法还可以具有下列附加技术特征：

根据本发明的实施例，所述装柱缓冲液中含有10～30体积％的乙醇和0.1～0.2mol/L的氯化钠。

根据本发明的实施例，所述方法进一步包括：当所述至少部分液体由所述层析柱的出料口流出后，拆除所述层析柱延长装置，向所述层析柱的进料口注入平衡液，至少部分液体由所述层析柱的出料口流出。

根据本发明的实施例，所述平衡液包括100～200mmol/L的氯化钠缓冲液。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的层析柱延长装置结构示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的层析系统结构示意图；

图3显示了根据本发明实施例1提供的缩小模型的层析柱的柱效测试图；

图4显示了根据本发明实施例2提供的缩小模型的层析柱的柱效测试图；

图5显示了根据本发明实施例3提供的缩小模型的层析柱的柱效测试图；

图6显示了根据本发明实施例4提供的缩小模型的层析柱的柱效测试图；

图7显示了根据本发明比较例1提供的缩小模型的层析柱的柱效测试图；

图8显示了根据本发明比较例2提供的缩小模型的层析柱的柱效测试图；

图9显示了根据本发明比较例3提供的缩小模型的层析柱的柱效测试图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提出了一种层析柱延长装置、层析系统及其应用、利用其装柱的方法，下面将分别对其进行详细描述。

层析柱延长装置

在本发明的一个方面，本发明提出了一种层析柱延长装置。根据本发明的实施例，参见图1，该层析柱延长装置包括：自上而下设置的容纳区100、第一收缩区200和分布区300。容纳区开口较大，可以方便填料注入。第一收缩区内口径减小，分布区的平均内径低于容纳区的平均内径。容纳区用于容纳注入其中的填料匀浆，然后填料匀浆经第一收缩区、分布区流入与层析柱延长装置相连的层析柱中，达到装柱目的。由于容纳区的内径大于分布区的内径，容纳区可以容纳大量填料匀浆，即可一次性将全部或者大部分填料匀浆注入容纳区中，提高装柱效率。并且，由于大量填料匀浆存在于容纳区中，产生液压，可以进一步提高液体流速。然而，常规直接装柱需要少量多次滴加填料匀浆，会产生的填料填充不均匀的问题，而且常规直接装柱还需要边摇动滴加以避免填料沉淀，增加了工作量，并且对于小规格层析柱，由于填料沉降速度较慢，加之需多次滴加填料匀浆，导致整体的装柱时间较长，效率较低。

根据本发明的实施例，分布区300开口端具有至少一个分布角，分布角的端面具有高度差。分布角的设计可以使填料一次性高效地贴壁加入到层析柱体内，同时避免快速加填料时产生液体张力导致柱口形成弹性膜，使得料液溢出。由此，起到将填料聚拢引流的作用，提高填料的贴壁效果，提高填料分布的均匀度。

根据本发明的实施例，分布角的端面最高点A和最低点B之间构成的连接面为朝上的弧面10。分布角的设计可以使填料贴壁向下流动，特殊的弧面设计可起到进一步提高填料聚拢引流效果的作用，整体上提高填料分布的均匀度。具体的，可以是两个、四个、六个、八个等，以对称布置为主要方式。

根据本发明的实施例，弧面10的弧度为0.15～0.5度，最高点与最低点的高度差为1～1.5cm。该尺寸的弧面设计可起到将填料聚拢引流的作用，提高填料贴壁效果，提高填料分布的均匀度。

根据本发明的实施例，分布区300与第一收缩区200可拆卸地连接。由此，便于更换分布区，提高使用效率。当更换过程中可能造成连接处产生管径小幅缩小，局部填料流速加快，但不会对填料效果产生影响。

根据本发明的实施例，容纳区100、第一收缩区200和分布区300的高度比H1、H2和H3为(10～15)：(1～2)：(2～5)。由此，填料可以一次性通过容纳区加入，通过第一收缩区控制流速均匀分布，通过分布区使填料贴壁流入柱内。

根据本发明的实施例，容纳区100自上而下设置有第一区110、第二收缩区120和第三区130，第三区110与第一收缩区200相连。自第一区、第二收缩区和第三区，平均内径呈减小趋势，此设计有助于控制填料处于适当的流速，有利于填料均匀分布，从而提高填料的填充效果。具体地，第一区和第三区可以独立地为上下直径一致的圆柱体。

根据本发明的实施例，第一区110、第二收缩区120和第三区130之间的高度比H4、H5和H6为(8～10)：(1～1.5)：(2～3.5)；第一区和第三区均呈柱状，内径比为(2～3)：(1～1.5)。由此，有助于控制填料处于适当的流速，有利于填料均匀分布，从而提高填料的填充效果。

根据本发明的实施例，分布区300上设置有固定区310，固定区310的外壁上设置有可与层析柱连接的固定部件20。分布区中固定区下端的区域可伸入层析柱空腔中，然后通过固定部件固定，便于延长装置稳定牢固地固定在层析柱上。具体地，本发明对于固定部件的类型不做严格限定，可以为螺纹、胶塞、卡扣等。

根据本发明的实施例，容纳区的高度为10～15cm，开口端内径为2～3cm；第一收缩区的高度为1～2cm；分布区的高度为2～5cm，内径为4～5mm，外径为5.5～6.0mm。由此，填料可以一次性通过容纳区加入，通过第一收缩区控制流速均匀分布，通过分布区使填料贴壁流入柱内。

根据本发明的实施例，容纳区100的开口端上设置有可拆卸的盖体，分布区300上设置有阀门。开口端设置的盖体可以连接加压装置(例如带有无菌滤器的气泵)，通过加压以加速填料沉降，提高填充效率。阀门的设计可以起到控制流速的目的。

层析系统

在本发明的另一方面，本发明提出了一种层析系统。根据本发明的实施例，参见图2，该层析系统包括：层析柱1000和层析柱延长装置2000。采用前面所述的层析柱延长装置可以使得填料快速均匀沉降，提高装柱成功率和效率。

根据本发明的实施例，层析柱的内径为5～10mm。目前针对5～10mm内径的小规格层析柱通常是采用移液枪填充填料，且枪头需预先被部分裁剪。由于层析柱内径较小，填料沉降速度很慢，每次需等填料完全沉降后再加入填料液，少量多次添加，用时很长。并且，为了防止填料沉降而造成吸取的填料匀浆不均匀导致装柱不均匀，需要不断搅拌摇动填料匀浆，增加了整体的工作量。填充9mL填料匀浆通常需消耗1小时左右，填充效率低，柱效也不高。

采用如前所述的层析柱延长装置可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

在一些实施例中，采用的层析柱的理论塔板高度≤0.05cm，层析柱的对称性为0.8-1.4。层析柱体的内径为6.6mm，外径为1.4cm，层析柱体的长度为250mm。填料包括蛋白A亲和填料、阳离子交换填料、阴离子交换填料和疏水作用填料中的任一种。填料可以选自AF-rProtein A HC-650F、MabSelect LX、prismA、Eshmuno A、POROS 50XS、POROS 50HQ、Capto Q、Capto S Impact。层析柱体为Omnifit系列层析柱。更优选的，层析柱体选自Omnifit EZColumn和Omnifit EZ SOLVENTPLUS Column中的任一种。

根据本发明的实施例，层析柱延长装置的分布区的外径小于层析柱的内径，且差值不大于1～1.5mm。分布区的内径设计，主要在于与层析柱内壁保留一定空隙，但又不能过盈配合，提高填料的贴壁性和稳定流动性，便于均匀稳定分布。

本领域技术人员能够理解的是，前面针对层析柱延长装置所描述的特征和优点，同样适用于该层析系统，在此不再赘述。

层析柱延长装置或层析系统在层析柱装柱中的应用

在本发明的又一方面，本发明提出了前面所述层析柱延长装置或层析系统在层析柱装柱中的应用。如前所述，利用根据本发明实施例的层析柱延长装置或层析系统可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

本领域技术人员能够理解的是，前面针对层析柱延长装置或层析系统所描述的特征和优点，同样适用于该应用，在此不再赘述。

利用层析系统进行层析柱装柱的方法

在本发明的又一方面，本发明提出了一种利用前面所述层析系统进行层析柱装柱的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：将含有填料和装柱缓冲液的装柱液注入所述层析柱延长装置的容纳区开口端，所述填料填充于所述层析柱内，至少部分液体由所述层析柱的出料口流出。由此，利用根据本发明实施例的方法可以减小填料装填时产生的表面张力，填料快速均匀沉降，获得较优柱效，无需缓冲液逐步置换出填料，无需反复贴壁加入填料等繁琐步骤，提高装柱效率，尤其适用于小规格层析柱，适于广泛推广应用。

根据本发明的实施例，所述装柱缓冲液中含有10～30体积％的乙醇和0.1～0.2mol/L的氯化钠。

目前一些填料是保存在乙醇溶液中，待使用之前，需要分次用氯化钠与含有乙醇溶液的混合洗涤再倒出部分溶液，逐步稀释体系中的乙醇含量，达到置换填料于氯化钠溶液中的目的。若是不置换出乙醇，乙醇由于密度低，乙醇在填料中的存在会导致填料沉降比较慢，容易使得不同颗粒的填料因为颗粒大小的不同，大颗粒先沉降，小颗粒后沉降，导致最终填料在整个柱内分布不均匀。

如前所述，本发明的层析柱延长装置的设计可以提高填料的流速，加快沉降，提高填料的贴壁性和稳定流动性，便于均匀分布。因此，无需采用氯化钠溶液逐步置换乙醇，可直接在保存液中加入氯化钠，然后直接装柱即可，减小了工作量，提高装柱效率。采用上述处理的填料匀浆有利于加速填料均匀沉降，且可以很快到达装柱前盐浓度的平衡。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：当至少部分液体由层析柱的出料口流出后，拆除层析柱延长装置，向柱的进料口注入平衡液，至少部分液体由层析柱的出料口流出。用平衡液冲洗层析柱能够有效缓解柱壁效应，获得较好的柱效。

根据本发明的实施例，所述平衡液包括100～200mmol/L的氯化钠缓冲液。能够有效缓解柱壁效应，获得较好的柱效。

本领域技术人员能够理解的是，前面针对层析系统所描述的特征和优点，同样适用于该应用，在此不再赘述。

有益效果：

(1)本发明提供了一种层析柱延长装置，可以一次性加入所需装填的填料，填料可以沿着柱管壁贴壁流入到柱体内，提高装柱效率，尤其适合用于小规格层析柱(如蛋白纯化采用的内径小于10mm的层析柱)，能达到较优柱效。

(2)本发明的层析柱的制备方法，氯化钠可以与乙醇直接混合后装柱，无需额外增加逐步置换乙醇的步骤，操作简单，易于填装。

(3)本发明的层析柱装柱效率高，柱效好，可使得手动小规格(缩小模型)层析柱得到广泛推广。

下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

在该实施例中，采用缩小模型的层析柱进行柱层析，包括如下步骤：

(1)取一根Omnifit EZ Column，内径6.6mm，外径1.4cm，高度250mm的层析柱体，同时准备一根对应的层析柱延长装置，清洗干净；拆下Omnifit层析柱体可以伸缩的一端柱头，然后将Omnifit层析柱体与层析柱延长装置相连；

采用的层析柱延长装置结构参见图1，容纳区的第一区和第三区为上下直径一致的圆柱体，第一区的内径为2cm，高度为8cm，第二收缩区的高度为1cm，第三区的内径为1cm，高度为3cm。第一收缩区的高度为1.5cm。分布区的最大高度为3.5cm，内径为4mm，外径为5.5mm，分布角的弧面弧度为0.17度，最高点与最低点之间的高度差为1cm。

(2)将层析柱体竖直固定，将计算体积后的填料匀浆(AF-rProtein A HC-650F，含20％乙醇)添加1mol氯化钠至氯化钠浓度为0.15mol/L，重悬后一次性通过层析柱延长装置加入到层析柱体内，待填料沉降液位至柱体上方，拆下层析柱延长装置，采用装柱平衡液(0.15mol/L氯化钠)加满层析柱体，待填料沉降至柱床高度稳定后，记录柱床高度，安装可伸缩的一端柱头至标记的柱床高度。最后进行柱效测定，柱效测定结果见图3。

实施例2

在该实施例中，采用缩小模型的层析柱进行柱层析，包括如下步骤：

(1)取一根Omnifit EZ Column，内径6.6mm，外径1.4cm，高度250mm的层析柱体，同时准备一根对应的层析柱延长装置(结构同实施例1)，清洗干净；拆下Omnifit层析柱体可以伸缩的一端柱头，然后将Omnifit层析柱体与层析柱延长装置相连；

(2)将层析柱体竖直固定，将计算体积后的填料匀浆(AF-rProtein A HC-650F，含20％乙醇)添加1mol氯化钠至氯化钠浓度为0.2mol/L，重悬后一次性通过层析柱延长装置加入到层析柱体内，待填料沉降液位至柱体上方，拆下层析柱延长装置，采用装柱平衡液(0.15mol/L氯化钠)加满层析柱体，待填料沉降至柱床高度稳定后，记录柱床高度，安装可伸缩的一端柱头至标记的柱床高度。最后进行柱效测定，柱效测定结果见图4。

实施例3

在该实施例中，采用缩小模型的层析柱进行柱层析，包括如下步骤：

(1)取一根Omnifit EZ Column，内径6.6mm，外径1.4cm，高度250mm的层析柱体，同时准备一根对应的层析柱延长装置(结构同实施例1)和装柱器，清洗干净；拆下Omnifit层析柱体可以伸缩的一端柱头，然后将Omnifit层析柱体通过装柱器与一种层析柱延长装置相连；

(2)将层析柱体竖直固定，将计算体积后的填料匀浆(AF-rProtein A HC-650F，含20％乙醇)添加1mol氯化钠至氯化钠浓度为0.1mol/L，重悬后一次性通过层析柱延长装置加入到层析柱体内，待填料沉降液位至柱体上方，拆除延长装置，采用装柱平衡液(0.15mol/L氯化钠)加满层析柱体，待填料沉降至柱床高度稳定后，记录柱床高度，安装可伸缩的一端柱头至标记的柱床高度。最后进行柱效测定，柱效测定结果见图5。

实施例4

在该实施例中，采用缩小模型的层析柱进行柱层析，包括如下步骤：

(1)取一根Omnifit EZ Column，内径6.6mm，外径1.4cm，高度250mm的层析柱体，同时准备一根对应的层析柱延长装置(结构同实施例1)，清洗干净；拆下Omnifit层析柱体可以伸缩的一端柱头，然后将Omnifit层析柱体与层析柱延长装置相连；

(2)将层析柱体竖直固定，将计算体积后的填料匀浆(POROS 50XS，含20％乙醇)添加1mol氯化钠至氯化钠浓度为0.15mol/L，重悬后一次性通过层析柱延长装置加入到层析柱体内，待填料沉降液位至柱体上方，拆下层析柱延长装置，采用装柱平衡液(0.15mol/L氯化钠)加满层析柱体，待填料沉降至柱床高度稳定后，记录柱床高度，安装可伸缩的一端柱头至标记的柱床高度。最后进行柱效测定，柱效测定结果见图6。

比较例1

在该对比例中，采用缩小模型的层析柱进行柱层析，包括如下步骤：

(1)取一根Omnifit EZ Column内径6.6mm，外径1.4cm，高度250mm的层析柱体；

(2)将层析柱体竖直固定，将计算体积后的填料匀浆(AF-rProtein A HC-650F，含20％乙醇)，不添加氯化钠，重悬后加入到层析柱体内，待填料沉降液位至柱体上方，拆除延长装置，采用装柱平衡液(0.15mol/L氯化钠)加满层析柱体，待填料沉降至柱床高度稳定后，记录柱床高度，安装可伸缩的一端柱头至标记的柱床高度。最后进行柱效测定，柱效测定结果见图7。

比较例2

在该对比例中，采用缩小模型的层析柱进行柱层析，包括如下步骤：

(1)取一根Omnifit EZ Column，内径6.6mm，外径1.4cm，高度250mm的层析柱体；

(2)将层析柱体竖直固定，将计算体积后的填料匀浆(POROS 50XS，含20％乙醇)，不添加氯化钠，重悬后加入到层析柱体内，待填料沉降液位至柱体上方，采用装柱平衡液(0.15mol/L氯化钠)加满层析柱体，待填料沉降至柱床高度稳定后，记录柱床高度，安装可伸缩的一端柱头至标记的柱床高度。最后进行柱效测定，柱效测定结果见图8。

比较例3

在该对比例中，采用缩小模型的层析柱进行柱层析，包括如下步骤：

(1)取一根Omnifit EZ Column，内径6.6mm，外径1.4cm，高度250mm的层析柱体；

(2)将计算体积后的填料匀浆(POROS 50XS，含20％乙醇)添加1mol盐至盐浓度为0.15mol，重悬后加入到层析柱体内，待填料沉降液位至柱体上方，采用装柱平衡液(0.15mol/L氯化钠)加满层析柱体，待填料沉降至柱床高度稳定后，记录柱床高度，安装可伸缩的一端柱头至标记的柱床高度。最后进行柱效测定，柱效测定结果见图9。

为了对比说明本发明各实施例和比较例的缩小模型的层析柱的柱效，对本发明实施例1-4、比较例1-3的缩小模型的层析柱的填料沉降时间(min)、对称性(As)和理论塔板高度(HETP)cm进行测试。

柱效测定溶液如下：

平衡液：0.15mol氯化钠

上样液：1mol氯化钠。

柱效测定过程：先用平衡液平衡层析柱至流出电导走平(不少于1CV)——上样——平衡，柱效测定，测试结果见表1。

表1不同层析柱的柱效指标

层析柱的理论塔板高度≤0.05cm。层析柱的对称性为0.8-1.8。

根据上述测试结果可知，本发明使用的一种小规格层析柱延长装置和装柱缓冲液可以提高缩小模型的层析的装柱效率。所用的装柱缓冲液以及填料添加的盐，均为柱效测定用溶液，没有引入新的溶液，操作简单，不需要通过置换的方法使填料到盐溶液中，且经柱效测定，能获得比直接用20％乙醇装柱更优的柱效。而比较例的层析柱效率较低，在装柱过程中填料加入方式操作不方便，且会使得填料加入及沉降时间较长，柱效测定时还需再用平衡液平衡较长时间，相对效率较低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种层析柱延长装置，其特征在于，包括：自上而下设置的容纳区、第一收缩区和分布区；

所述分布区开口端具有至少一个分布角，所述分布角的端面具有高度差。

2.根据权利要求1所述的层析柱延长装置，其特征在于，所述分布角的端面最高点和最低点之间构成的连接面为朝上的弧面；

任选地，所述弧面的弧度为0.15～0.5度，所述最高点与最低点的高度差为1～1.5cm；

任选地，所述容纳区、第一收缩区和分布区的高度比为(10～15)：(1～2)：(2～5)。

3.根据权利要求1所述的层析柱延长装置，其特征在于，所述分布区与所述第一收缩区可拆卸地连接；

所述容纳区的开口端上设置有可拆卸的盖体，所述分布区上设置有阀门。

4.根据权利要求1所述的层析柱延长装置，其特征在于，所述容纳区自上而下设置有第一区、第二收缩区和第三区，所述第三区与所述第一收缩区相连；

任选地，所述第一区、第二收缩区和第三区之间的高度比为(8～10)：(1～1.5)：(2～3.5)；

所述第一区和第三区的内径比为(2～3)：(1～1.5)；

优选地，所述容纳区的高度为10～15cm，开口端内径为2～3cm；

所述第一收缩区的高度为1～2cm；

所述分布区的高度为2～5cm，内径为4～5mm，外径为5.5～6.0mm。

5.根据权利要求1所述的层析柱延长装置，其特征在于，所述分布区上设置有固定区，所述固定区的外壁上设置有可与层析柱连接的固定部件；

任选地，所述固定部件包括螺纹、胶塞或卡扣。

6.一种层析系统，其特征在于，包括：

层析柱，所述层析柱包括进料口和出料口；

权利要求1～5任一项所述层析柱延长装置，所述层析柱延长装置的分布区与所述层析柱的进料口相连。

7.根据权利要求6所述的层析系统，其特征在于，所述层析柱的内径为5～10mm，所述层析柱延长装置的分布区的外径小于所述层析柱的内径，且差值不大于1～1.5mm。

8.权利要求1～5任一项所述层析柱延长装置或权利要求6或7所述层析系统在层析柱装柱中的应用。

9.一种利用权利要求6或7所述层析系统进行层析柱装柱的方法，其特征在于，包括：

将含有填料和装柱缓冲液的装柱液注入所述层析柱延长装置的容纳区开口端，所述填料填充于所述层析柱内，至少部分液体由所述层析柱的出料口流出。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述装柱缓冲液中含有10～30体积％的乙醇和0.1～0.2mol/L的氯化钠；

任选地，所述方法进一步包括：

当所述至少部分液体由所述层析柱的出料口流出后，拆除所述层析柱延长装置，向所述层析柱的进料口注入平衡液，至少部分液体由所述层析柱的出料口流出；

任选地，所述平衡液包括100～200mmol/L的氯化钠缓冲液。

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