CN113795319A - 色谱装置 - Google Patents

色谱装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113795319A
CN113795319A CN202080035552.XA CN202080035552A CN113795319A CN 113795319 A CN113795319 A CN 113795319A CN 202080035552 A CN202080035552 A CN 202080035552A CN 113795319 A CN113795319 A CN 113795319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chromatography
fluid
inlet
plate
material unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080035552.XA
Other languages
English (en)
Inventor
S·苏巴蒂
K·葛鲍尔
A·森古普塔
A·维纳
H·约尔特
A·品诺克
R·斯坦科夫斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Puridify Ltd
Original Assignee
Puridify Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Puridify Ltd filed Critical Puridify Ltd
Publication of CN113795319A publication Critical patent/CN113795319A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/22—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to the construction of the column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/18—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
    • B01D15/1864—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns using two or more columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/265—Adsorption chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033—Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • B01J20/28038—Membranes or mats made from fibers or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28052—Several layers of identical or different sorbents stacked in a housing, e.g. in a column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/281—Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/282—Porous sorbents
    • B01J20/285—Porous sorbents based on polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/52—Sorbents specially adapted for preparative chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/62—In a cartridge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/60—Construction of the column
    • G01N30/6091—Cartridges

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

一种色谱装置(1;101)，包括：‑至少一个色谱材料单元(3)，其中，所述色谱材料单元包括基于对流的色谱材料；‑至少一个流体分配系统(7)，其构造成将流体分配到至少一个色谱材料单元(3)中以及从至少一个色谱材料单元(3)分配出；‑入口(15)；‑至少一个入口流体通道(17a,17b)，其经由流体分配系统(7)来使入口(15)与各个色谱材料单元(3)连接；‑出口(19)；以及‑至少一个出口流体通道(21)，其经由流体分配系统(7)来使出口(19)与各个色谱材料单元(3)连接，其中，所述色谱装置(1;101)的至少一些部分通过塑料或弹性体来包覆模制并且密封在一起，使得至少入口(15)和出口(19)开放。

Description

色谱装置
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，并且涉及一种用于生产这样的色谱装置的方法。
背景技术
在历史上，使用多孔珠的常规填充床色谱已为极其强大的分离工具。在基于多孔珠的系统中，靶分子/杂质与固相之间的结合事件取决于到多孔珠中的扩散。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而所施加的流动速率之间存在强相关性。因而，结合能力随着停留时间缩短而下降。这种类型的色谱可被称为基于扩散的色谱。基于扩散的色谱基质包括由颗粒组成并且基本上表现出质量转移的扩散限制的任何基质，因为吸附过程和解吸过程的速率由(多种)物质由于(多种)物质的扩散系数而扩散到颗粒中和从颗粒扩散出的扩散速率确定，扩散系数在非常大的程度上取决于物质的大小或分子量以及颗粒中的孔隙在其大小、结构以及深度方面的可接近性。
作为基于多孔珠的系统的备选方案，可使用整料或膜。通过这样的材料和用于使分子与固相相互作用的机构的流动是对流的，而非扩散的，并且，它们的结合能力因此对流动的敏感性远低于基于多孔珠的系统。这些材料可在远高于基于多孔珠的材料的流动速率下运行。在(膜)吸附色谱中，与凝胶渗透色谱形成对照的是，存在流体的成分(例如，单独的分子、缔合体或颗粒)到与流体接触的固体的表面的结合，而不需要通过扩散在孔隙中运输，并且，分子可通过对流运输来接近固相的活性表面。膜吸附器相对于填充色谱柱的优点是，膜吸附器适合于以高得多的流动速率运行。这也被称为基于对流的色谱。基于对流的色谱基质包括如下的任何基质：其中，在基质的流入物与流出物之间施加液压压力差迫使基质灌注，从而实现基本上将(多种)物质对流运输到基质中或从基质对流运输出，这在高流动速率下非常快速地实现。
基于对流的色谱和膜吸附器在例如US20140296464A1、US20160288089A1、US2019308169A1以及US2019234914A1中描述，这些文献特此通过引用以其整体并入。
然而，与多孔珠比较，关于膜吸附器的一个问题是，可接近以用于与靶分子的相互作用的固体支承件的总表面面积可更小。因此，结合能力也可降低。这是由于如下的事实：多孔珠结构提供珠内部的高表面面积。为了增加关于基于对流的膜吸附器的表面面积和能力，并且为了补偿由扩散孔隙提供的面积的不足，对流基质的对流孔隙的大小可减小。然而，结果，对流动的阻力将增大。
因此，通过包括高能力的对流基质的色谱装置的高流动速率将要求可承受高操作压力的色谱装置和设计。
发明内容
本发明的目标是，提供包括基于对流的色谱材料的改进的色谱装置。
本发明的另外的目标是，提供可允许高流动速率并且承受高操作压力的色谱装置。
这根据独立权利要求而通过色谱装置并且通过用于生产色谱装置的方法来实现。
根据本发明的一个方面，提供了一种色谱装置，该色谱装置包括：
- 至少一个色谱材料单元，其中，所述色谱材料单元包括基于对流的色谱材料；
- 至少一个流体分配系统，其构造成将流体分配到至少一个色谱材料单元中以及从至少一个色谱材料单元分配出；
- 入口；
- 至少一个入口流体通道，其经由流体分配系统来使入口与各个色谱材料单元连接；
- 出口；以及
- 至少一个出口流体通道，其经由流体分配系统来使出口与各个色谱材料单元连接，
其中，所述色谱装置的至少一些部分通过塑料或弹性体来包覆模制并且密封在一起，使得至少入口和出口开放。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于生产根据上文的色谱装置的方法，所述方法包括以下步骤：
- 将所述至少一个色谱材料单元设于色谱装置中；
- 通过塑料或弹性体来将所述色谱装置的至少一些部分包覆模制并且密封在一起，使得至少入口和出口开放。
由此，实现可承受高操作压力的色谱装置。包覆模制将为装置提供合适的强度，并且，使用基于对流的色谱材料允许通过色谱装置的高流动速率。
此外，根据本发明的色谱装置可作为单次使用式产品制作，并且，该色谱装置可在无外部稳定支承的情况下使用。
在本发明的一个实施例中，所述色谱装置进一步包括其中设有至少一个色谱材料单元的壳体，所述壳体包括所述入口、所述出口、所述至少一个入口流体通道以及所述至少一个出口流体通道，其中，所述壳体至少包括顶板和底板，所述至少一个色谱材料单元设于顶板与底板之间，并且，该色谱装置在包覆模制之后可承受至少10巴或至少15巴的操作压力。
在本发明的一个实施例中，所述色谱装置包括至少一个盒，其中，各个盒包括流体分配系统和色谱材料单元，其中，所述色谱材料单元夹在所述流体分配系统的分配装置与收集装置之间，其中，所述至少一个盒设于所述壳体内。
在本发明的一个实施例中，所述色谱装置包括至少两个盒，其中，各个盒被包覆模制，并且其中，至少两个盒(5)设于壳体中。
在本发明的一个实施例中，壳体包括位于盒中的各个的分配装置与入口之间的一个入口流体通道，并且其中，所述入口流体通道在长度和尺寸上相等。
在本发明的一个实施例中，所述色谱装置包括两个色谱材料单元，并且其中，壳体进一步包括中心板，并且其中，一个色谱材料单元设于顶板与中心板之间，并且，一个色谱材料单元设于中心板与底板之间，其中，所述中心板包括入口和出口，并且其中，所述顶板、所述中心板以及所述底板包括协作连接装置，所述协作连接装置允许壳体的正确连接，使得设于顶板、底板以及中心板中的流体通道正确地配合。
在本发明的一个实施例中，各个色谱材料单元包括至少一个吸附膜。
在本发明的一个实施例中，所述吸附膜是聚合物纳米纤维膜。
在本发明的一个实施例中，各个色谱材料单元包括：至少一个吸附膜，其夹在至少一个顶部间隔层与至少一个底部间隔层之间；或至少两个吸附膜，其堆叠于彼此上方，并且与间隔层相互隔开，并且夹在至少一个顶部间隔层与至少一个底部间隔层之间。
在本发明的一个实施例中，用于所述至少一个色谱材料单元中的各个的所述流体分配系统和所述壳体由塑料或硅酮制作，并且其中，所述色谱装置是单次使用式色谱装置。
在本发明的一个实施例中，所述流体分配系统包括分配装置，分配装置包括设成邻接色谱材料单元的入口表面的板，其中，所述板包括用于将从色谱装置的入口提供的流体供给物分配到色谱材料单元的许多开口，其中，板中的所述开口的总面积小于板的面积的剩余部分或小于板的面积的剩余部分的20%或小于该剩余部分的10%，其中，所述开口经由设于分配装置中的一个或多个流体导管来连接到分配装置入口。
在本发明的一个实施例中，所述流体分配系统包括收集装置，收集装置包括设成邻接色谱材料单元的出口表面的板，其中，所述板包括用于从色谱材料单元收集流体的许多开口，其中，板中的所述开口的总面积小于板的面积的剩余部分或小于板的面积的剩余部分的20%或小于该剩余部分的10%，其中，所述开口经由设于收集装置中的一个或多个流体导管来连接到收集装置出口。
在本发明的一个实施例中，包括色谱装置的至少一个流体分配系统中的流体导管的色谱装置中的入口流体通道和出口流体通道的总体积小于色谱材料单元中的色谱材料的体积的20%或小于该体积的10%。
在本发明的一个实施例中，方法进一步包括以下步骤：
- 将各个色谱材料单元与流体分配系统一起设于盒中，其中，所述色谱材料单元在各个盒中夹在所述流体分配系统的分配装置与收集装置之间；
- 包覆模制各个盒；以及
- 将所述至少一个盒设于所述色谱装置的壳体中，所述壳体包括所述入口、所述出口、所述至少一个入口流体通道以及所述至少一个出口流体通道，并且，所述壳体至少包括顶板和底板，所述至少一个盒设于顶板与底板之间。
在本发明的一个实施例中，方法进一步包括以下步骤：
- 在所述至少一个盒设于所述壳体中的情况下包覆模制所述壳体，使得至少入口和出口开放。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的色谱装置的分解视图。
图2是如图1中所示出的同一色谱装置的横截面。
图3是如图1和图2中所示出的同一色谱装置在组装时的透视图。
图4是根据本发明的另一实施例的色谱装置的横截面。
图5a和图5b是示出根据本发明的一个实施例的分配系统的前面和后面的透视图。
图6示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
在图1-3中示出根据本发明的一个实施例的色谱装置1。图1示出色谱装置1的分解视图，并且，图2示出色谱装置1在组装时的横截面。图3是色谱装置1在组装时的透视图。色谱装置1包括至少一个色谱材料单元3。可在图2中看到色谱材料单元3。色谱材料单元3包括基于对流的色谱材料。如上文中所讨论的，基于对流的色谱材料可例如为吸附膜，其中，通过这样的材料的流动是对流的，而非扩散的。吸附膜可例如为聚合物纳米纤维膜，诸如，例如纤维素、纤维素乙酸酯以及纤维素纤维，其已被处理来用作吸附剂。吸附膜可备选地为整体材料或通过乳化制作的常规膜。
任选地，吸附膜包括聚合物纳米纤维。聚合物纳米纤维可具有从10 nm至1000 nm的平均直径。对于一些应用，具有从200 nm至800 nm的平均直径的聚合物纳米纤维是适当的。具有从200 nm至400 nm的平均直径的聚合物纳米纤维可适于某些应用。任选地，聚合物纳米纤维以各自包括一个或多个聚合物纳米纤维的一个或多个非编织片材的形式提供。任选地，吸附剂色谱介质由各自包括一个或多个聚合物纳米纤维的一个或多个非编织片材形成。包括一个或多个聚合物纳米纤维的非编织片材是针对各个纳米纤维而基本上随机地取向的一个或多个聚合物纳米纤维的垫，即，该非编织片材未制备成使得一个或多个纳米纤维采用特定图案。任选地，色谱材料单元包括一个或多个间隔层。间隔层可被提供来向吸附剂色谱介质增加结构完整性。特别地，间隔层可在机械上比纳米纤维的非编织片材更刚硬。间隔层可有助于减少吸附剂色谱介质在色谱系统的制造和/或使用期间的变形，以保持与流动路径一起形成的通道开放。理想地，间隔层应当是不可压缩的或在很大程度上不可压缩的，以允许可压缩聚合物纳米纤维的交替分层，以允许该堆叠件的孔隙率维持在比可压缩纳米纤维独自地堆叠的情况更高的流动速率。间隔物材料的格式和组成并不特别地受限，但应当比纳米纤维层更大程度地多孔并且具有最小厚度以减小堆叠件中的死体积。合适的材料将为10-120(克每平方米)的非编织聚丙烯。
在图1-3中所示出的本发明的实施例中，提供可在图2中看到的两个色谱材料单元3。在该实施例中，色谱材料单元3各自设于一个盒5内。这些盒可在图1中最佳地看到。然而，设于色谱装置1内的盒5的数量和色谱材料单元3的数量可在本发明的范围内变化。仅一个或多于两个色谱材料单元3可设于色谱装置1中。
此外，色谱装置1包括至少一个流体分配系统7，所述至少一个流体分配系统7构造成将流体分配到至少一个色谱材料单元3中以及从至少一个色谱材料单元3分配出。为各个色谱材料单元3提供一个流体分配系统7，并且，因此，在图1-3中所示出的实施例中，提供两个流体分配系统7。在该实施例中，各个流体分配系统7包括分配装置9a和收集装置9b。一个色谱材料单元3夹在流体分配系统7的分配装置9a与收集装置9b之间。在该实施例中，分配装置9a和收集装置9b完全相同，但这不是必要的。由此，在该实施例中，各个盒5包括呈一个分配装置9a和一个收集装置9b的形式的一个流体分配系统7和一个色谱材料单元3。在另一实施例中，所述流体分配系统7可例如作为单独的单元与盒5分开提供或集成到色谱装置1的壳体13中。
色谱装置1包括壳体13，至少一个色谱材料单元3设于壳体13中。在如图1-3中所示出的实施例中，所述两个盒5设于所述壳体13内。壳体13包括用于接收流体供给物的入口15和经由流体分配系统7来使入口15与各个色谱材料单元3连接的至少一个入口流体通道17a、17b。在该实施例中，存在两个入口流体通道17a、17b。此外，壳体13包括用于使流体流出物从色谱装置1转移的出口19和经由流体分配系统7来使出口19与各个色谱材料单元3连接的至少一个出口流体通道21。在该实施例中，仅存在一个公共出口流体通道21。然而，通过色谱装置1的流动方向也可转变，使得入口是出口，并且，入口流体通道是出口流体通道，并且反之亦然。在该实施例中，所述壳体13至少包括顶板25和底板27，所述至少一个色谱材料单元3设于顶板25与底板27之间。
根据本发明，所述色谱装置1的至少一些部分通过塑料或弹性体来包覆模制并且密封在一起，使得至少入口15和出口19开放。在一个实施例中，各个盒5可在它们被提供到壳体13中之前被包覆模制。此外，壳体13本身也可在它已被组装之后有可能被包覆模制。另外，代替包覆模制，通过该组件提供压缩力可用于在各个盒5与壳体13的不同部分之间产生气密密封以完成该装置。备选地，至少一个色谱材料单元3可各自与一个流体分配系统7一起设于壳体13内，并且，然后，整个组件在一个单一包覆模制过程中被包覆模制。包覆模制是用于产生密封并且用于向装置提供稳定性的过程。流体分配系统和色谱材料单元可通过包覆模制过程来密封在一起，并且，盒可通过包覆模制过程来密封到壳体。塑料或弹性体可用于在包覆模制中使部分密封在一起。聚烯烃可例如用于包覆模制和/或将充当配合的部分之间的垫圈的弹性体材料。在本发明的一些实施例中，用于包覆模制的材料与制作诸如壳体的部分中的至少一些所用的材料相同。这可为合适的，并且提供良好密封。包覆模制用于在色谱材料单元、盒以及壳体构件之间形成气密密封，在这样做时，包覆模制还可用于帮助实现组装的单元的额外的机械强度以用于更高压力的操作。在本发明的一些实施例中，包覆模制可呈以下形式：1)热塑性聚合物，其具有与壳体类似的性质，以便帮助形成由在包覆模制过程期间加热造成的强结合，例如，两者都是聚丙烯无规共聚物；和/或2)弹性体材料，其能够结合到色谱材料单元材料并且还在压缩下与壳体形成密封。针对包覆模制和壳体使用不同颜色的可能性提供在视觉上验证包覆模制的成功的可能。
色谱装置1设计成承受至少10巴或至少15巴的操作压力。壳体13和包覆模制的尺寸被调适成使得实现可在没有任何外部支承的情况下承受这样的操作压力的稳定色谱装置。此外，具有各自包括一个色谱材料单元的单独的盒(所述盒也可被包覆模制)的构造提供稳定色谱装置。例如，在本发明的一些实施例中，壳体13的所述顶板25和所述底板27可在表面面积上处于1200 mm2与9600 mm2之间。在本发明的一些实施例中，围绕色谱材料单元3的周界的牺牲周界区域被认为是用以允许塑料在包覆模制期间恰当地使色谱材料单元嵌入的牺牲区。这样的牺牲周界区域可例如处于0.5-1.5 mm的区间内。在本发明的其中吸附膜如将在下文中更详细地描述的那样通过间隔层相互隔开并夹在间隔层之间的实施例中，这些间隔层可由可在包覆模制期间熔融并且熔合的材料制作，并且，由此，间隔层的牺牲区域将熔融并且熔合，并且与包覆模制材料一起在吸附膜的每一层之间产生密封区域。在本发明的一些实施例中，可使用处于200℃-260℃的区间内或处于220℃-240℃的区间内的用于包覆模制的注射温度。处于这些区间内的温度适合于包覆模制过程，因为色谱装置将有效地被包覆模制并且密封，而不存在对色谱材料的色谱性能造成负面影响的风险。
在如图1-3中所示出的实施例中，壳体13包括位于入口15与针对盒5中的各个的分配装置9a之间的一个入口流体通道17a、17b。所述入口流体通道17a、17b在长度和尺寸上相等。这是重要的，以便保证色谱装置1内的均匀流体供给物分配。在本发明的该实施例中，壳体13的出口流体通道21是使出口19与针对两个盒5的收集装置9b连接的公共出口流体通道21。然而，入口15和出口19的位置可切换。
在其中色谱装置1包括两个色谱材料单元3的该实施例中，壳体13还包括中心板29。由此，一个色谱材料单元3设于顶板25与中心板29之间，并且，一个色谱材料单元3设于中心板29与底板27之间。在该实施例中，中心板29包括入口15和出口19。此外，顶板25、中心板29以及底板27包括协作连接装置31a、31b、31c，所述协作连接装置31a、31b、31c允许壳体13的正确连接，使得设于顶板25、底板27以及中心板29中的流体通道17a、17b正确地配合。在该示例中，入口流体通道17a、17b设于顶板25、中心板29以及底板27中的全部三个中。因此，这些板需要正确地连接，以用于使入口流体通道17a、17b正确地配合。出口流体通道21仅设于中心板29中。然而，如上文中所描述的，通过色谱装置的流动方向可改变。
在一些实施例中，根据本发明的色谱材料单元3可包括至少两个吸附膜41，所述至少两个吸附膜41堆叠于彼此上方，并且与间隔层43相互隔开，并且夹在一个或多个顶部间隔层45a与一个或多个底部间隔层45b之间。然而，在另一实施例中，仅提供一个吸附膜。可在图2中看到具有四个堆叠的吸附膜41的色谱材料单元的示例。在该实施例中，提供两个顶部间隔层45a和两个底部间隔层45b。间隔层43、顶部间隔层45a和底部间隔层45b可例如为聚丙烯非编织层，并且，它们可合适地具有与吸附膜41基本上相同的表面面积。此外，它们可例如具有处于10 gsm至120 gsm之间的非编织基重范围。间隔层43、45a、45b的功能是，它们为膜41提供床支承。合适地，间隔层43、45a、45b是不可压缩的，而吸附膜41合适地是可压缩的。如上文中所讨论的，吸附膜41可例如为聚合物纳米纤维膜。吸附膜41的合适的尺寸可例如为处于1200 mm2与135000 mm2之间的表面面积。
根据本发明的色谱装置1合适地是单次使用式色谱装置。壳体13和流体分配系统7可例如由塑料或硅酮制作。色谱装置1可例如通过伽玛辐射来消毒或杀菌，并且设有无菌连接器。
包括色谱装置1的至少一个流体分配系统7中的流体导管的色谱装置1中的入口流体通道17a、17b和出口流体通道21的总体积合适地小于色谱材料单元3内的色谱材料的体积的20%或小于该体积的10%。由此，色谱装置1将具有小的滞留体积，这在其中样品在色谱单元上多次循环(这往往是膜吸附器中的情况)的应用中是尤其有利的。备选地或另外，在本发明的一些实施例中，设于流体分配系统中的流体导管的总体积可小于包括流体分配系统中的流体导管的色谱装置中的入口流体通道和出口流体通道的总体积的20%或小于该总体积的10%。
图4是根据本发明的另一实施例的色谱装置101的横截面。对应的构件被赋予与图1-3中所示出的实施例中的参考编号相同的参考编号。在该实施例中，色谱装置101包括设于一个盒5内的仅一个色谱材料单元3。因此，提供仅一个流体分配系统7。色谱材料单元3如上文中所描述的那样夹在流体分配系统7的分配装置9a与收集装置9b之间。色谱装置101包括壳体13。壳体包括顶板25和底板27，但不包括中心板。入口15设于顶板25中，并且，出口19设于底板27中。盒5设于壳体13内，并且，顶板25和底板27连接到彼此，使得入口流体通道17经由流体分配系统7来使入口15与色谱材料单元3连接，并且，出口流体通道21经由流体分配系统7来使出口19与色谱材料单元3连接。色谱材料单元3和流体分配系统7可以以与在上文中针对图1-3中所示出的实施例而描述的方式相同的方式设计。
盒5和/或壳体13可如上文中所描述的那样被包覆模制，以便提供稳健的色谱装置101。
在图5a和图5b中示出可在本发明中使用的流体分配系统7的一个实施例。流体分配系统7可包括分配装置9a和收集装置9b，分配装置9a和收集装置9b可为完全相同的。它们中的一个在图5a中从前侧示出并且在图5b中从后侧示出。色谱材料单元3夹在分配装置9a与收集装置9b之间。然而，分配装置9a和收集装置9b不一定必须是完全相同的。在流体分配系统7的该实施例中，分配装置9a包括设成邻接色谱材料单元3的入口表面53a(在图2和图4中看到)的板51。所述板51包括用于将从色谱装置1；101的入口15提供的流体供给物分配到色谱材料单元3的许多开口55，其中，板51中的所述开口55的总面积小于板51的面积的剩余部分或小于板的面积的剩余部分的20%或小于该剩余部分的10%，其中，所述开口55经由设于分配装置9a中的一个或多个流体导管59来连接到分配装置入口57a(在图2和图4中看到)。在图5a和图5b中所示出的实施例中，存在所提供的多于一个流体导管59，然而，在另一实施例中，一个腔可设为使液体转移到分布于板上的许多开口的一个单一流体导管。板51设成使得它邻接色谱材料单元3的入口表面53a，并且由此还为色谱材料单元3提供结构支承，使得色谱材料单元3和整个装置的尺寸完整性和色谱功能未被损害。由于板51朝向色谱材料单元3的大的支承面积，维持色谱材料单元3和色谱装置1的完整性。提供大的支承面积，因为开口55的组合大小相对小，并且，因为流体在分配装置9a、9b中的侧向分配未在分配装置的面向色谱材料单元3的表面处提供(在图5a中示出)，而是改为在分配装置内或在分配装置9a、9b的另一侧上提供(在图5b中示出)。
收集装置9b可为完全相同的，即，包括设成邻近于色谱材料单元3的出口表面53b(在图2和图4中看到)的板51。所述板51包括用于从色谱材料单元3收集流体的许多开口55，其中，板51中的所述开口55的总面积小于板的面积的剩余部分或小于板的面积的剩余部分的20%或小于该剩余部分的10%，其中，所述开口55经由设于收集装置9b中的一个或多个流体导管59来连接到收集装置出口57b(在图2和图4中看到)。
图6示出根据本发明的一个实施例的用于生产根据上文的色谱装置的方法的流程图。在下文中按顺序描述方法步骤：
S1：将所述至少一个色谱材料单元3设于色谱装置1；101中。在本发明的一些实施例中，各个色谱材料单元3可与流体分配系统7一起设于盒5中，其中，所述色谱材料单元3在各个盒5中夹在所述流体分配系统7的分配装置9a与收集装置9b之间。在本发明的一些实施例中，所述至少一个盒5可设于所述色谱装置1；101的壳体13中，所述壳体包括所述入口15、所述出口19、所述至少一个入口流体通道17a、17b以及所述至少一个出口流体通道21，并且，所述壳体13至少包括顶板25和底板27，所述至少一个盒5设于顶板25与底板27之间。
S2：包覆模制所述色谱装置1；101的至少一些部分，使得至少入口15和出口19开放。在本发明的一些实施例中，各个盒可被包覆模制。此外，在本发明的一些实施例中，所述壳体13可在所述盒5设于所述壳体13中的情况下被包覆模制，使得至少入口15和出口19开放。

Claims (16)

1. 一种色谱装置(1; 101)，包括：
- 至少一个色谱材料单元(3)，其中，所述色谱材料单元包括基于对流的色谱材料；
- 至少一个流体分配系统(7)，其构造成将流体分配到所述至少一个色谱材料单元(3)中以及从所述至少一个色谱材料单元(3)分配出；
- 入口(15)；
- 至少一个入口流体通道(17a, 17b)，其经由所述流体分配系统(7)来使所述入口(15)与各个色谱材料单元(3)连接；
- 出口(19)；以及
- 至少一个出口流体通道(21)，其经由所述流体分配系统(7)来使所述出口(19)与各个色谱材料单元(3)连接，
其中，所述色谱装置(1; 101)的至少一些部分通过塑料或弹性体来包覆模制并且密封在一起，使得至少所述入口(15)和所述出口(19)开放。
2. 根据权利要求1所述的色谱装置，其中，所述色谱装置(1; 101)进一步包括在其中设有所述至少一个色谱材料单元(3)的壳体(13)，所述壳体(13)包括所述入口(15)、所述出口(19)、所述至少一个入口流体通道(17a, 17b)以及所述至少一个出口流体通道(21)，其中，所述壳体(13)至少包括顶板(25)和底板(27)，所述至少一个色谱材料单元(3)设于所述顶板(25)与所述底板(27)之间，并且，所述色谱装置(1; 101)在所述包覆模制之后可承受至少10巴或至少15巴的操作压力。
3. 根据权利要求2所述的色谱装置，其中，所述色谱装置(1; 101)包括至少一个盒(5)，其中，各个盒(5)包括流体分配系统(7)和色谱材料单元(3)，其中，所述色谱材料单元(3)夹在所述流体分配系统(7)的分配装置(9a)与收集装置(9b)之间，其中，所述至少一个盒(5)设于所述壳体(13)内。
4. 根据权利要求3所述的色谱装置，其中，所述色谱装置(1; 101)包括至少两个盒(5)，其中，各个盒(5)被包覆模制，并且其中，所述至少两个盒(5)设于所述壳体(13)中。
5. 根据权利要求3或4所述的色谱装置，其中，所述壳体(13)包括位于所述盒(5)中的各个的所述分配装置(7)与所述入口(15)之间的一个入口流体通道(17a, 17b)，并且其中，所述入口流体通道(17a, 17b)在长度和尺寸上相等。
6. 根据权利要求2-5中的任一项所述的色谱装置，其中，所述色谱装置(1; 101)包括两个色谱材料单元(3)，并且其中，所述壳体(13)进一步包括中心板(29)，并且其中，一个色谱材料单元(3)设于所述顶板(25)与所述中心板(29)之间，并且，一个色谱材料单元(3)设于所述中心板(29)与所述底板(27)之间，其中，所述中心板(29)包括所述入口(15)和所述出口(19)，并且其中，所述顶板(25)、所述中心板(29)以及所述底板(27)包括协作连接装置(31a, 31b, 31c)，所述协作连接装置(31a, 31b, 31c)允许所述壳体(13)的正确连接，使得设于所述顶板、底板以及中心板中的流体通道正确地配合。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的色谱装置，其中，各个色谱材料单元(3)包括至少一个吸附膜。
8.根据权利要求7所述的色谱装置，其中，所述吸附膜是聚合物纳米纤维膜。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的色谱装置，其中，各个色谱材料单元(3)包括：至少一个吸附膜(41)，其夹在至少一个顶部间隔层(45a)与至少一个底部间隔层(45b)之间；或至少两个吸附膜(41)，其堆叠于彼此上方，并且与间隔层(43)相互隔开，并且夹在至少一个顶部间隔层(45a)与至少一个底部间隔层(45b)之间。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的色谱装置，其中，用于所述至少一个色谱材料单元(3)中的各个的所述流体分配系统(7)和所述壳体(13)由塑料或硅酮制作，并且其中，所述色谱装置(1; 101)是单次使用式色谱装置。
11. 根据前述权利要求中的任一项所述的色谱装置，其中，所述流体分配系统(7)包括分配装置(9a)，所述分配装置(9a)包括设成邻接所述色谱材料单元(3)的入口表面(53a)的板(51)，其中，所述板(51)包括用于将从所述色谱装置(1; 101)的所述入口(15)提供的流体供给物分配到所述色谱材料单元(3)的许多开口(55)，其中，所述板(51)中的所述开口(55)的总面积小于所述板(51)的面积的剩余部分或小于所述板(51)的面积的剩余部分的20%或小于所述剩余部分的10%，其中，所述开口(55)经由设于所述分配装置(9a)中的一个或多个流体导管(59)来连接到分配装置入口(57a)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的色谱装置，其中，所述流体分配系统(7)包括收集装置(9b)，所述收集装置(9b)包括设成邻接所述色谱材料单元(3)的出口表面(53b)的板(51)，其中，所述板(51)包括用于从所述色谱材料单元(3)收集流体的许多开口(55)，其中，所述板(51)中的所述开口(55)的总面积小于所述板(51)的面积的剩余部分或小于所述板(51)的面积的剩余部分的20%或小于所述剩余部分的10%，其中，所述开口(55)经由设于所述收集装置(9b)中的一个或多个流体导管(59)来连接到收集装置出口(57b)。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的色谱装置，其中，包括所述色谱装置的所述至少一个流体分配系统(7)中的流体导管(59)的所述色谱装置(1; 101)中的入口流体通道(17a, 17b)和出口流体通道(21)的总体积小于所述色谱材料单元(3)中的所述色谱材料的体积的20%或小于所述体积的10%。
14. 一种用于生产根据前述权利要求中的任一项所述的色谱装置(1; 101)的方法，所述方法包括以下步骤：
- 将所述至少一个色谱材料单元(3)设于所述色谱装置(1; 101)中；
- 通过塑料或弹性体来将所述色谱装置(1; 101)的至少一些部分包覆模制并且密封在一起，使得至少所述入口(15)和所述出口(19)开放。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤：
- 将各个色谱材料单元(3)与流体分配系统(7)一起设于盒(5)中，其中，所述色谱材料单元(3)在各个盒(5)中夹在所述流体分配系统(7)的分配装置(9a)与收集装置(9b)之间；
- 包覆模制各个盒(5)；以及
- 将所述至少一个盒(5)设于所述色谱装置(1; 101)的壳体(13)中，所述壳体(13)包括所述入口(15)、所述出口(19)、所述至少一个入口流体通道(17a, 17b)以及所述至少一个出口流体通道(21)，并且，所述壳体(13)至少包括顶板(25)和底板(27)，所述至少一个盒(5)设于所述顶板(25)与所述底板(27)之间。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括以下步骤：
- 在所述至少一个盒(5)设于所述壳体(13)中的情况下包覆模制所述壳体(13)，使得至少所述入口(15)和所述出口(19)开放。
CN202080035552.XA 2019-05-15 2020-05-12 色谱装置 Pending CN113795319A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201911019289 2019-05-15
IN201911019289 2019-05-15
PCT/EP2020/063132 WO2020229447A1 (en) 2019-05-15 2020-05-12 A chromatography device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113795319A true CN113795319A (zh) 2021-12-14

Family

ID=70738512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080035552.XA Pending CN113795319A (zh) 2019-05-15 2020-05-12 色谱装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220297031A1 (zh)
EP (1) EP3969142A1 (zh)
JP (1) JP2022532374A (zh)
KR (1) KR20220009383A (zh)
CN (1) CN113795319A (zh)
CA (1) CA3138398A1 (zh)
WO (1) WO2020229447A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB202101114D0 (en) 2021-01-27 2021-03-10 Cytiva Bioprocess R & D Ab PROCESS FOR mRNA PURIFICATION

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050888A1 (en) * 1999-02-25 2000-08-31 Pall Corporation Chromatography devices, porous medium modules used in chromatography devices, and methods for making porous medium modules
CN103383381A (zh) * 2008-06-25 2013-11-06 Emd密理博公司 色谱设备
CN105636686A (zh) * 2013-10-09 2016-06-01 纯化迪发有限公司 色谱介质
CN106457067A (zh) * 2014-05-16 2017-02-22 诺瓦塞普工艺公司 用于色谱柱的流体分配单元
US20170252672A1 (en) * 2016-03-07 2017-09-07 Mcmaster University Laterally-fed membrane chromatography device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005058449A2 (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Connors John F Jr Plastic encapsulated tangential flow filter device and methods for making same
GB201119192D0 (en) 2011-11-07 2011-12-21 Ucl Business Plc Chromatography medium
EP3484613B1 (en) 2016-07-14 2021-02-24 Puridify Ltd. Functionalised chromatography medium comprising polymer nanofibres and process of preparation thereof
CN109564198A (zh) 2016-08-26 2019-04-02 纯化迪发有限公司 层析系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000050888A1 (en) * 1999-02-25 2000-08-31 Pall Corporation Chromatography devices, porous medium modules used in chromatography devices, and methods for making porous medium modules
CN103383381A (zh) * 2008-06-25 2013-11-06 Emd密理博公司 色谱设备
CN105636686A (zh) * 2013-10-09 2016-06-01 纯化迪发有限公司 色谱介质
CN106457067A (zh) * 2014-05-16 2017-02-22 诺瓦塞普工艺公司 用于色谱柱的流体分配单元
US20170252672A1 (en) * 2016-03-07 2017-09-07 Mcmaster University Laterally-fed membrane chromatography device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220009383A (ko) 2022-01-24
US20220297031A1 (en) 2022-09-22
WO2020229447A1 (en) 2020-11-19
JP2022532374A (ja) 2022-07-14
EP3969142A1 (en) 2022-03-23
CA3138398A1 (en) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4310416A (en) Plate type fluid treatment apparatus
US9599594B2 (en) Stackable planar adsorptive devices
US8506802B1 (en) Stackable planar adsorptive devices
US5575910A (en) Membrane adsorber filter module
EP0810024B1 (en) Membrane module assembly
JP6573638B2 (ja) 積み重ね可能な平面吸着装置
JP4515988B2 (ja) 使い捨て可能な接線方向流れ濾過装置
CN113795319A (zh) 色谱装置
CN109562329B (zh) 用预制片材制成的膜支撑体
JP2017029974A (ja) 液体処理モジュールおよび液体処理アセンブリ
JP3881548B2 (ja) ろ過装置用シール装置
US11219844B2 (en) Stackable planar adsorptive devices
JP6232056B2 (ja) 濾過カセット及び濾過カセットのスタック
US11845059B2 (en) Chromatographic cassette
JP4107750B2 (ja) 脱塩室構造体及び電気式脱イオン液製造装置
US7261817B2 (en) Filter module and device for static filtration of fluids with such a module
US20230117190A1 (en) A chromatography device
JP6956203B2 (ja) 可変圧縮封止部を備えるマルチウェル板
WO2022271945A1 (en) Chromatographic device
JP2800122B2 (ja) 体液濾過装置
CN114901376A (zh) 位于袋中的过滤盒和使用它的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination