CZ277859B6

CZ277859B6 - Column for preparative liquid chromatography

Info

Publication number: CZ277859B6
Application number: CS893722A
Authority: CZ
Inventors: Stanislav Rndr Csc Vozka; Milan Ing Csc Brezina; Vladimir Moravec; Josef Ing Csc Kriz; Ludek Doc Ing Csc Vodicka
Original assignee: Vozka Stanislav Csc; Brezina Milan; Vladimir Moravec; Kriz Josef; Vodicka Ludek
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1993-06-16
Also published as: CS372289A3

Abstract

The column consists of the body (1) of the column made of glass tube, the upper cap (2) and the lower flange (3) and mutually contracted guides (4). The guides (4) are equipped with a sliding plate (7) and the bar (6) of the piston (5) is supported on it located in the body (1) of the column.<IMAGE>

Description

(57) Anotace:(57)

Kolona sestává z tělesa (1) kolony, tvořeného skleněnou trubicí, z horního víka (2) a spodní příruby (3), navzájem staženými vodítky (4). Na vodítkách (4) je usazena posuvná deska (7), o níž je opřena pístní tyč (6) pístu (5), umístěného v tělese (1) kolony.The column consists of a column body (1) consisting of a glass tube, an upper lid (2) and a lower flange (3), with guides (4) pulled together. A sliding plate (7) on which the piston rod (6) of the piston (5) located in the column body (1) is supported is mounted on the guides (4).

CZ 277 859 B6CZ 277 859 B6

T iT i

Vynález se týká kolony pro preparativní kapalinovou ¹ chromatografii s pracovním prostorem z nekovových materiálů, sestávající z tělesa kolony, opatřeného horním víkem a spodní přírubou, navzájem stažených svorníky a opatřené pístem pro stlačování náplně kolony.The invention relates to a column for preparative liquid chromatography, with ^one working space of non-metallic materials, comprising a body column cover having upper and lower flanges, each bolt withdrawn and a piston for compressing the column packing.

Preparativní kapalinovou chromatografií je možno dělit podle použitého tlaku mobilní fáze na nízkotlakou, středotlakou a vysokotlakou. Kolony pro nízkotlakou chromatografii jsou konstruovány převážně ze skleněných nebo plastových trubic a opatřeny na obou stranách posuvnými písty, které se přesunují pomocí centrálního šroubu, přičemž matici tvoří koncovka kolony. Typické, je, že prakticky všechny díly jsou vyrobeny z plastů a kolony bývají často opatřeny temperovaným pláštěm. Pro provozní preparace jsou používány kolony, jejichž průměr je větší než délka, což je dáno nutností dodržet podmínku nízkých celkových tlaků.Preparative liquid chromatography can be divided into low pressure, medium pressure and high pressure according to the mobile phase pressure used. The columns for low pressure chromatography are constructed predominantly of glass or plastic tubes and are provided with sliding pistons on both sides, which are moved by means of a central screw, the nut being the end of the column. Typically, virtually all parts are made of plastics and the columns are often provided with a tempered jacket. Columns with a diameter greater than length are used for operational preparations, which is due to the need to maintain the condition of low total pressures.

Středotlaká preparativní chromatografie umožňuje používat nové typy částečně vytvrzených biokompatibilních sorbentů i anorganické materiály se zrněním pro práci v modu vysokoůčinné chromatografie, to je 10 až 20 μπι s přiměřeně vysokými rychlostmi průtoku, na druhé straně nevyžaduje komplikované vybavení nutné pro práci s vysokými tlaky. Důležitou podmínkou je, že je pro všechny těsnicí funkce možno používat klasického polytetrafluorethylenu. Pouze těsnící kroužky pístů jsou z pryžových materiálů. Pro středotlaké preparativní kolony se používá několika typů konstrukce. Jsou to jednak kolony s nepohyblivými koncovkami, které jsou vybaveny rozvodem kapaliny. Písty jsou použity bud na vstupu, nebo na obou stranách kolony. Těsnění je provedeno pryžovými O kroužky. Převažují přiměřeně robustní skleněné kolony, nebo kolony kovové. Píst na vstupu kolony může být vybaven pružinou, která zajišťuje jeho přitlačování ke sloupci sorbentů, popřípadě může být ke sloupci sorbentů přitlačován tlakem kapaliny nad pístem nebo v přídavném hydraulickém systému. Sesedání sloupce sorbentů je možno eliminovat i tím, že vstup vzorku je umístěn pod úroveň počátku sloupce.Medium pressure preparative chromatography allows the use of new types of partially cured biocompatible sorbents as well as inorganic grain materials for working in high-performance chromatography mode, ie 10 to 20 μπι with reasonably high flow rates, but does not require the complicated equipment required to work at high pressures. An important condition is that classical polytetrafluoroethylene can be used for all sealing functions. Only the piston sealing rings are made of rubber materials. Several types of construction are used for medium pressure preparative columns. They are both columns with stationary terminals equipped with a liquid distribution. The pistons are used either at the inlet or on both sides of the column. The sealing is done with rubber O-rings. Reasonably robust glass columns or metal columns predominate. The piston at the inlet of the column may be equipped with a spring to press it against the sorbent column, or it may be pressed against the sorbent column by the liquid pressure above the piston or in an additional hydraulic system. The descent of the sorbent column can also be eliminated by placing the sample inlet below the column start level.

Vysokotlaké preparativní kolony jsou robustní konstrukce typu autoklávů s vnitřním prostorem tvaru válce nebo válce s komolými kužely. Koncovky jsou nepohyblivé a používá se různých typů rozvodů kapaliny. Kolony jsou plněny vysokotlakým suspensním způsobem pomocí čerpadel s extrémně vysokým průtokem a tlakem. Pro konstrukci kolon se používá prakticky výhradně kovů, i když jsou navrženy konstrukce, kde je vnitřní skleněná trubice uložena v kovovém plášti a obtékaná zvnějšku tlakovou mobilní fází. Uvedené typy kolon pro preparativní kapalinovou chromatografii mají nevýhody, které spočívají zejména v tom, že písty používané ve spojení se šroubem ke kompresi sloupce sorbentů vyžadují opětovné dotažení při každé změně objemu sloupce sorbentů. Písty, přitlačované pružinou na vstupní straně, sice zajišťují průběžné stlačování sorbentů, ale na vstupní straně je píst odtlačován od sorbentů prakticky plným pracovním tlakem, pružina použitá ke stlačení musí tento tlak překonat a vychází neúměrně silná. Přítlačná síla pístu tlačeného pružinou se mění v závislosti * na pracovním tlaku. Různé systémy hydraulického nebo pneumatického stlačování sloupce kapaliny jsou náročné na konstrukční.provedení kolony. Kolony plněné suspensní technikou dosahují velmi dobrých účinností, ale nejsou schopny eliminovat změny objemu sloupce náplně. Problematické je i plnění nekovové (skleněné) kolony suspensí za vysokého tlaku.High-pressure preparative columns are of robust autoclave type with internal cylindrical or truncated cone shape. The terminals are stationary and different types of fluid distribution are used. The columns are packed in a high-pressure slurry process using extremely high flow and pressure pumps. Almost exclusively metals are used for the construction of the columns, although structures are designed in which the inner glass tube is embedded in a metal casing and bypassed externally by a pressure mobile phase. These types of preparative liquid chromatography columns have the drawbacks, in particular, that the pistons used in conjunction with the screw to compress the sorbent column require re-tightening each time the sorbent column volume changes. The spring-loaded pistons on the inlet side provide continuous compression of the sorbents, but on the inlet side the piston is pushed away from the sorbents by virtually full working pressure, the spring used to compress it must overcome this pressure and is disproportionately strong. The pressure of the spring-loaded piston varies * depending on the working pressure. Various hydraulic or pneumatic column compression systems are demanding in terms of design. Columns packed with suspension technology achieve very good efficiencies but are unable to eliminate changes in packed column volume. The filling of the non-metallic (glass) column with high pressure suspensions is also problematic.

Uvedené nevýhody odstraňuje kolona pro preparativní kapalinovou chromatografii s pracovním prostorem z nekovových materiálů, sestávající z tělesa kolony, opatřeného horním víkem a spodní přírubou, navzájem stažených svorníky a opatřená pístem pro stlačování náplně kolony podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je opatřena posuvnou deskou, uloženou na vodítkách, o níž je opřena pístní tyč pístu, umístěného v tělese kolony. Podle výhodného provedení jsou mezi posuvnou deskou a maticemi vodítek upraveny pružné součásti. Podle posledního význaku vynálezu je otvor spodní příruby opatřen kuželovou plochou, rozšiřující se směrem k posuvné desce.These disadvantages are overcome by a preparative liquid chromatography column with a working space of non-metallic materials, consisting of a column body provided with an upper lid and a lower flange, bolted together to each other and provided with a piston for compressing the packing of the column according to the invention. Its essence is that it is provided with a sliding plate mounted on guides, on which the piston rod of the piston located in the column body is supported. According to a preferred embodiment, resilient components are provided between the sliding plate and the guide nuts. According to a last feature of the invention, the opening of the lower flange is provided with a conical surface extending towards the sliding plate.

Výhoda kolony podle vynálezu spočívá v tom, že píst je umístěn na výstupní straně a proto na něj působí poměrně malý přetlak, způsobený pouze hydrodynamickým odporem výstupních cest, kapilár a detektorem. Nároky na tlakovou odolnost těsnicích manžet na pístu jsou tedy poměrně malé. Pružiny umožňují nastavit pořadovaný kompresní tlak a kompenzují určité změny objemu náplně kolony. Je možno v jednom tělese připravovat kolony různých délek, pouze při výměně nebo sestavení pístní tyče, a/nebo s použitím distančních podložek u pružin. Použitím různých druhů a počtu pružin a jejich dotažením je možno měnit kompresní sílu v širokém rozmezí. Kuželová plocha ve spodní přírubě, která přes teflonovou vložku navazuje na vnitřní povrch tělesa kolony, umožňuje bezchybné vsunutí pístu do tělesa kolony bez nebezpečí poškození těsnicích manžet na pístu.The advantage of the column according to the invention is that the piston is located on the outlet side and therefore it is subjected to a relatively low overpressure caused solely by the hydrodynamic resistance of the outlet paths, the capillaries and the detector. Therefore, the pressure resistance requirements of the sealing collars on the piston are relatively low. The springs make it possible to adjust the ordered compression pressure and compensate for certain column pack volume changes. It is possible to prepare columns of different lengths in a single body, only by replacing or assembling the piston rod, and / or by using spacers for springs. By using different types and number of springs and tightening them, the compression force can be varied within a wide range. The tapered surface in the lower flange, which connects to the inner surface of the column body through the Teflon liner, allows the piston to be correctly inserted into the column body without the risk of damaging the piston seal seals.

Vynález je dále blíže popsán na příkladu konkrétního provedení a podle připojeného výkresu, na němž je znázorněn nárys kolony v řezu.The invention will now be described in more detail by way of example of a particular embodiment and with reference to the accompanying drawing, in which a front elevation of a column is shown.

Těleso 1 kolony, tvořené skleněnou trubicí, je sevřeno horním víkem 2 a spodní přírubou 2 vodítky 4. Teflonový píst 5 je připevněn na pístní tyči 6, která je opřena o posuvnou desku 7. Pružné součásti 8 jsou usazeny na vodítkách 4 a opřeny o matice 9 na vodítkách 4 a dotlačují posuvnou desku 7 směrem k tělesu 1 kolony. V horním víku 2 je umístěn teflonový vstupní díl 10. který je opřen o těleso 1 kolony. Ve spodní přírubě 3. se těleso 1 kolony opírá o teflonovou vložku 11. Kolona je stažena dalšími maticemi 12, našroubovanými na vodítkách 4 a opatřených v místě spodní příruby 2 nákružky 13,. Teflonový píst 5 je opatřen nekovovým sítem 14,. Výstup kapaliny je proveden kapilárou 15, nalisovanou v pístu 5. Vstup kapaliny do kolony je řešen kapilárou 15 do vstupního dílu 10 za pomocí neznázorněného šroubu v horním víku 2,The column body 1 formed by the glass tube is clamped by the upper lid 2 and the lower flange 2 by the guides 4. The Teflon piston 5 is mounted on the piston rod 6, which is supported by the sliding plate 7. The resilient components 8 are seated on the guides 4 and supported by the nuts 9 on the guides 4 and push the slide plate 7 towards the column body 1. In the upper lid 2 there is a Teflon inlet piece 10 which is supported on the column body 1. In the lower flange 3, the column body 1 is supported on a Teflon liner 11. The column is tightened by further nuts 12 screwed on the guides 4 and provided with a collar 13 at the lower flange 2. The Teflon piston 5 is provided with a non-metallic screen 14. The liquid outlet is provided by a capillary 15 pressed in the piston 5. The liquid inlet into the column is solved by a capillary 15 into the inlet part 10 by means of a screw (not shown) in the top cover 2,

S kolonou podle vynálezu se pracuje následujícím způsobem. Sestaví se těleso 1 kolony s horním víkem 2 opatřeným vstupním dílem 10 a spodní přírubou 2 s teflonovou vložkou 11. Sestava se stáhne dalšími maticemi 12 na vodítkách 4. Kolona se zespodu naplní stacionární fází; do kolony se vsune píst 5 na pístní tyči 6> Na vodítka 4 se nasune posuvná deska 7 a pružné součásti 8, které se nastaví na dané předpétí pomocí matic 9.· Ti® je kolona připravena k použití.The column according to the invention is operated as follows. The column body 1 is assembled with an upper lid 2 provided with an inlet part 10 and a lower flange 2 with a teflon insert 11. The assembly is pulled off by other nuts 12 on guides 4. The column is filled with a stationary phase from below; the piston 5 on the piston rod 6 is inserted into the column> The slide plate 7 and the resilient components 8 are slid onto the guides 4, which are adjusted to a given preload by means of nuts 9. · Ti® the column is ready for use.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims

A preparative liquid chromatography column having a working space of non-metallic materials, comprising a column body having an upper lid and a lower flange, bolted together to each other, and having a piston for compressing the column packing, characterized by a sliding plate (7); mounted on guides (4) on which the piston rod (6) of the piston (5), supported in the column body (1), is supported.

Column according to claim 1, characterized in that elastic components (8) are provided between the sliding plate (7) and the guide nuts (4).

Column according to Claims 1 and 2, characterized in that the opening of the lower flange (3) is provided with a conical surface extending towards the sliding plate (7).