CN215741930U - 一种无杆动态轴向压缩色谱柱系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无杆动态轴向压缩色谱柱系统，包括色谱柱，还包括压力溶剂罐和压力溶剂泵，所述色谱柱内设有活塞，所述活塞上侧形成压力溶剂腔，活塞下侧形成填料柱床腔，所述色谱柱上端设有第一压力溶剂接头，色谱柱下端设有第二压力溶剂接头，所述压力溶剂罐的出口与所述压力溶剂泵的入口连通，所述压力溶剂泵的出口连接有进液控制阀，所述第一压力溶剂接头和第二压力溶剂接头均与所述进液控制阀连通。本实用新型具有结构简单、制造成本低、高度尺寸小等优点。

Description

一种无杆动态轴向压缩色谱柱系统

技术领域

本实用新型涉及色谱柱，尤其涉及一种无杆动态轴向压缩色谱柱系统。

背景技术

色谱分离技术广泛地应用于分离化学和生物物质，液体色谱分离在制药和生物工业中对于制备、纯化和分析蛋白质和核酸等起到重要作用。专利文献CN104364645B公开的色谱柱和对色谱柱进行维护的方法、专利文献CN101068609B公开的色谱柱、专利文献CN113082770A公开的一种应用于层析柱的旋转装置、专利文献CN209596609U公开的一种色谱柱柱头维护机构、专利文献CN103505909B公开的层析柱框架和对层析柱进行维护和填充的方法，其技术方案中，活塞(或活塞组件)布置于柱管内，并通过活塞杆(或杆状部件)驱动实现在柱管内上下移动，整体结构复杂、制造成本高，且系统高度尺寸大，竖向占用的空间大，同时拆卸填料时需要较多的人工参与或者借助辅助设备，不够便利，容易导致填料二次污染。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、制造成本低、高度尺寸小的无杆动态轴向压缩色谱柱系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种无杆动态轴向压缩色谱柱系统，包括色谱柱，还包括压力溶剂罐和压力溶剂泵，所述色谱柱内设有活塞，所述活塞上侧形成压力溶剂腔，活塞下侧形成填料柱床腔，所述色谱柱上端设有第一压力溶剂接头，色谱柱下端设有第二压力溶剂接头，所述压力溶剂罐的出口与所述压力溶剂泵的入口连通，所述压力溶剂泵的出口连接有进液控制阀，所述第一压力溶剂接头和第二压力溶剂接头均与所述进液控制阀连通。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述压力溶剂泵与所述进液控制阀之间设有压力传感器。

所述压力溶剂罐连接有回流控制阀，所述第一压力溶剂接头和第二压力溶剂接头均与所述回流控制阀连通。

所述进液控制阀和回流控制阀均为三通阀，所述压力溶剂泵的出口与进液控制阀的进口连通，进液控制阀的一出口与第一压力溶剂接头连通，另一出口与第二压力溶剂接头连通，所述回流控制阀的一进口与第一压力溶剂接头连通，另一进口与第二压力溶剂接头连通，回流控制阀的出口与压力溶剂罐连通。

所述进液控制阀和回流控制阀均为气动球阀。

还包括匀浆罐、样品罐及馏分收集罐，所述色谱柱上端设有第一样品接头，所述色谱柱下端设有匀浆液接头和馏分回收接头，所述匀浆罐通过一匀浆泵与所述匀浆液接头连通，所述样品罐通过一样品泵与所述第一样品接头连通，所述馏分回收接头与所述馏分收集罐连通。

所述活塞上设有用于连通所述压力溶剂腔和所述填料柱床腔的第二样品接头，所述第一样品接头与所述第二样品接头连通。

所述第一样品接头通过一伸缩管道与所述第二样品接头连通。

所述色谱柱包括柱管以及与柱管下端可拆卸连接的柱管下盖，所述第二压力溶剂接头和所述匀浆液接头设于所述柱管下端，所述馏分回收接头设于所述柱管下盖上，所述匀浆罐设于所述色谱柱的下方。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，包括压力溶剂罐和压力溶剂泵，色谱柱上下两端分别设有第一压力溶剂接头、第二压力溶剂接头，压力溶剂罐内的压力溶剂通过压力溶剂泵输出，通过进液控制阀控制压力溶剂进入第一压力溶剂接头或第二压力溶剂接头，当压力溶剂通过第一压力溶剂接头进入压力溶剂腔时，在压力溶剂的作用下活塞上侧的压力大于下侧的压力，活塞可以向下移动；反之当压力溶剂通过第二压力溶剂接头进入填料柱床腔时，在压力溶剂的作用下活塞下侧的压力大于上侧的压力，活塞可以向上移动，活塞无需设置活塞杆，简化了结构，降低了制造成本，大大减少了色谱柱的高度尺寸。

附图说明

图1是本实用新型无杆动态轴向压缩色谱柱系统的原理示意图。

图中各标号表示：1、色谱柱；11、压力溶剂腔；12、填料柱床腔；13、第一压力溶剂接头；14、第二压力溶剂接头；15、第一样品接头；16、匀浆液接头；17、馏分回收接头；18、柱管；19、柱管下盖；2、压力溶剂罐；21、回流控制阀；3、压力溶剂泵；31、进液控制阀；32、压力传感器；4、活塞；41、第二样品接头；42、伸缩管道；5、匀浆罐；51、匀浆泵；6、样品罐；61、样品泵；7、馏分收集罐。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1示出了本实用新型无杆动态轴向压缩色谱柱系统的一种实施例，本实施例的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，包括色谱柱1，还包括压力溶剂罐2和压力溶剂泵3，色谱柱1内设有活塞4，活塞4上侧形成压力溶剂腔11，活塞4下侧形成填料柱床腔12，色谱柱1上端设有第一压力溶剂接头13，色谱柱1下端设有第二压力溶剂接头14，压力溶剂罐2的出口与压力溶剂泵3的入口连通，压力溶剂泵3的出口连接有进液控制阀31，第一压力溶剂接头13和第二压力溶剂接头14均与进液控制阀31连通。

该无杆动态轴向压缩色谱柱系统，包括色谱柱1、压力溶剂罐2和压力溶剂泵3，色谱柱1上下两端分别设有第一压力溶剂接头13、第二压力溶剂接头14，压力溶剂罐2内的压力溶剂通过压力溶剂泵3输出，通过进液控制阀31控制压力溶剂进入第一压力溶剂接头13或第二压力溶剂接头14，当压力溶剂通过第一压力溶剂接头13进入压力溶剂腔11时，在压力溶剂的作用下活塞4上侧的压力大于下侧的压力，活塞4可以向下移动；反之当压力溶剂通过第二压力溶剂接头14进入填料柱床腔12时，在压力溶剂的作用下活塞4下侧的压力大于上侧的压力，活塞4可以向上移动，活塞4无需设置活塞杆，简化了结构，降低了制造成本，大大减少了色谱柱1的高度尺寸。其中，为防止柱床内填料在活塞4失效情况下被压力溶剂污染，压力溶剂优选填料在初始匀浆时所使用的试剂。

进一步地，本实施例中，压力溶剂泵3与进液控制阀31之间设有压力传感器32。通过压力传感器32可以实时监测压力溶剂泵3输出的压力溶剂的压力。

进一步地，本实施例中，压力溶剂罐2连接有回流控制阀21，第一压力溶剂接头13和第二压力溶剂接头14均与回流控制阀21连通。当活塞4需要向下移动时，压力溶剂罐2内的压力溶剂进入压力溶剂腔11内，若填料柱床腔12内有压力溶剂，随着活塞4向下移动，填料柱床腔12内的压力溶剂通过回流控制阀21回流至压力溶剂罐2内，实现压力溶剂的回收、循环利用；相反，当活塞4需要向上移动时，压力溶剂罐2内的压力溶剂进入填料柱床腔12内，若压力溶剂腔11内有压力溶剂，随着活塞4向上移动，压力溶剂腔11内的压力溶剂通过回流控制阀21回流至压力溶剂罐2内，实现压力溶剂的回收、循环利用。

进一步地，本实施例中，进液控制阀31和回流控制阀21均为三通阀，压力溶剂泵3的出口与进液控制阀31的进口连通，进液控制阀31的一出口与第一压力溶剂接头13连通，另一出口与第二压力溶剂接头14连通，通过三通阀的切换控制压力溶剂泵3输出的压力溶剂进入第一压力溶剂接头13或第二压力溶剂接头14；回流控制阀21的一进口与第一压力溶剂接头13连通，另一进口与第二压力溶剂接头14连通，回流控制阀21的出口与压力溶剂罐2连通，通过三通阀的切换控制第一压力溶剂接头13或第二压力溶剂接头14回流至压力溶剂罐2内，有利于简化系统的连接管路，控制方便。

作为优选的实施例，进液控制阀31和回流控制阀21均为气动球阀。

本实施例中，无杆动态轴向压缩色谱柱系统还包括匀浆罐5、样品罐6及馏分收集罐7，色谱柱1上端设有第一样品接头15，色谱柱1下端设有匀浆液接头16和馏分回收接头17，匀浆罐5通过一匀浆泵51与匀浆液接头16连通，样品罐6通过一样品泵61与第一样品接头15连通，馏分回收接头17与馏分收集罐7连通。作为优选的实施例，活塞4上设有用于连通压力溶剂腔11和填料柱床腔12的第二样品接头41，第一样品接头15与第二样品接头41连通，以便样品可以通过活塞4进入下侧的填料柱床腔12内；第一样品接头15通过一伸缩管道42(例如金属软管)与第二样品接头41连通，当第二样品接头41随活塞4上下移动时，伸缩管道42伸缩，使得第一样品接头15与第二样品接头41始终保持连通，结构简单、可靠。

作为优选的实施例，色谱柱1包括柱管18以及与柱管18下端可拆卸连接的柱管下盖19，第二压力溶剂接头14和匀浆液接头16设于柱管18下端，馏分回收接头17设于柱管下盖19上，匀浆罐5设于色谱柱1的下方。打开柱管下盖19和匀浆罐5，在压力溶剂的作用下，活塞4下降将填料柱床压入下侧的匀浆罐5内，结构简单、使用方便，避免了人工卸料导致的二次污染问题。

本实用新型无杆动态轴向压缩色谱柱系统的工作原理如下：

1)、填料在匀浆罐5内搅拌均匀后通过匀浆泵51(例如气动隔膜泵)泵入色谱柱1下端的填料柱床腔12内。

2)、装柱：活塞4下行：通过进液控制阀31切换至第一压力溶剂接头13进液，通过压力溶剂泵3将压力溶剂输入到柱管18上端的压力溶剂腔11内，推动活塞4下行，将填料柱床腔12内匀浆液中的流动相通过馏分收集接头17压出后排废，使填料柱床腔12内匀浆液达到设定压力。

3)、待色谱柱1装柱完成后，利用样品泵61将样品罐6内待处理样品依次通过第一样品接头15、伸缩管道42和第二样品接头41均匀的输入到柱床内进行纯化处理。

4)、处理后的样品通过馏分回收接头17进入馏分收集罐7内收集。

5)、拆柱：活塞4下行：将柱管下盖19拆除并打开匀浆罐5，通过进液控制阀31切换至第一压力溶剂接头13进液，通过压力溶剂泵3将压力溶剂输入到压力溶剂腔11内，推动活塞4下行，将填料柱床从柱管18下端压出至匀浆罐5内。

6)、活塞4上行：将柱管下盖19装配好，通过进液控制阀31切换至第二压力溶剂接头14进液，并打开回流控制阀21使得第一压力溶剂接头13与压力溶剂罐2的回流口连通，通过压力溶剂泵3将压力溶剂输入到填料柱床腔12内，推动活塞4上行，使得压力溶剂腔11内压力溶剂通回流控制阀21回收至压力溶剂罐2内，待活塞4上行至设定位置后，压力溶剂泵3停止工作，并切换回流控制阀21使得第二压力溶剂接头14与压力溶剂罐2的回流口连通，使得填料柱床腔12内的压力溶剂回流至压力溶剂罐2内。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种无杆动态轴向压缩色谱柱系统，包括色谱柱(1)，其特征在于：还包括压力溶剂罐(2)和压力溶剂泵(3)，所述色谱柱(1)内设有活塞(4)，所述活塞(4)上侧形成压力溶剂腔(11)，活塞(4)下侧形成填料柱床腔(12)，所述色谱柱(1)上端设有第一压力溶剂接头(13)，色谱柱(1)下端设有第二压力溶剂接头(14)，所述压力溶剂罐(2)的出口与所述压力溶剂泵(3)的入口连通，所述压力溶剂泵(3)的出口连接有进液控制阀(31)，所述第一压力溶剂接头(13)和第二压力溶剂接头(14)均与所述进液控制阀(31)连通。

2.根据权利要求1所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：所述压力溶剂泵(3)与所述进液控制阀(31)之间设有压力传感器(32)。

3.根据权利要求1所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：所述压力溶剂罐(2)连接有回流控制阀(21)，所述第一压力溶剂接头(13)和第二压力溶剂接头(14)均与所述回流控制阀(21)连通。

4.根据权利要求3所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：所述进液控制阀(31)和回流控制阀(21)均为三通阀，所述压力溶剂泵(3)的出口与进液控制阀(31)的进口连通，进液控制阀(31)的一出口与第一压力溶剂接头(13)连通，另一出口与第二压力溶剂接头(14)连通，所述回流控制阀(21)的一进口与第一压力溶剂接头(13)连通，另一进口与第二压力溶剂接头(14)连通，回流控制阀(21)的出口与压力溶剂罐(2)连通。

5.根据权利要求3所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：所述进液控制阀(31)和回流控制阀(21)均为气动球阀。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：还包括匀浆罐(5)、样品罐(6)及馏分收集罐(7)，所述色谱柱(1)上端设有第一样品接头(15)，所述色谱柱(1)下端设有匀浆液接头(16)和馏分回收接头(17)，所述匀浆罐(5)通过一匀浆泵(51)与所述匀浆液接头(16)连通，所述样品罐(6)通过一样品泵(61)与所述第一样品接头(15)连通，所述馏分回收接头(17)与所述馏分收集罐(7)连通。

7.根据权利要求6所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：所述活塞(4)上设有用于连通所述压力溶剂腔(11)和所述填料柱床腔(12)的第二样品接头(41)，所述第一样品接头(15)与所述第二样品接头(41)连通。

8.根据权利要求7所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：所述第一样品接头(15)通过一伸缩管道(42)与所述第二样品接头(41)连通。

9.根据权利要求6所述的无杆动态轴向压缩色谱柱系统，其特征在于：所述色谱柱(1)包括柱管(18)以及与柱管(18)下端可拆卸连接的柱管下盖(19)，所述第二压力溶剂接头(14)和所述匀浆液接头(16)设于所述柱管(18)下端，所述馏分回收接头(17)设于所述柱管下盖(19)上，所述匀浆罐(5)设于所述色谱柱(1)的下方。

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