DE29918876U1

DE29918876U1 - Trenneinrichtung

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Publication number: DE29918876U1
Application number: DE29918876U
Authority: DE
Original assignee: Macherey Nagel GmbH and Co Handelsgesellschaft
Current assignee: Macherey Nagel GmbH and Co Handelsgesellschaft
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2009-10-28

Description

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Beschreibung;

Macherey, Nagel GmbH & Co. Handelsgesellschaft, Valencienner Str. 11. D-52355 Puren

Trenneinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Trenneinrichtung für die Trennung von Inhaltsstoffen aus einer Probenflüssigkeit, insbesondere zur Aufreinigung biologischer Proben, vornehmlich zur Aufreinigung von Nukleinsäuren, mit einer ersten Trennsäule, die im unteren Bereich ein erstes Trennelement aufweist und mit ihrem unteren Ende in eine zweite Trennsäule eingesteckt ist, die im unteren Bereich ein zweites Trennelement aufweist.

Trennsäulen zur Trenn- und Aufreinigung von insbesondere Zeilinhaltsstoffen, wie beispielsweise Nucleinsäuren, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt (US-A-

4 956 298; EP-A-O 940 679; DE-C-41 43 394; US-A-

5 283 039; DE-U-297 22 473.5; US-A-4 895 706). Solche Trenneinrichtungen weisen eine oder mehrere nebeneinander angeordnete Trennsäulen auf, in deren unteren Bereich ein meist als Filter ausgebildetes Trennelement angeordnet ist.

Bei vielen Trenn- und Aufreinigungsprozessen liegen komplexe Probenflüssigkeiten vor. Es ist deshalb notwendig, mehrere Trennschritte hintereinander durchzuführen, an

die sich dann die eigentlichen Analysen anschließen. So ist z. B. die Abtrennung von partikulären Bestandteilen aus einer Suspension ein erster Schritt, um anschließend die gelösten Komponenten der Ausgangsprobe sicher analysieren zu können. Andererseits kann die Entfernung von bestimmten gelösten störenden Bestandteilen aus einem komplexen Gemisch vor der weiteren Aufreinigung wichtig sein, um das Trennproblem zu vereinfachen und damit die Reinheit der zu analysierenden Komponenten zu verbessern.

Mit Hilfe der oben erwähnten Trenneinrichtungen müssen die Trennschritte isoliert und nacheinander durchgeführt werden. Das jeweilige Zwischenprodukt wird dabei gesammelt und dem nachfolgenden Trennschritt als Ausgangsprodukt zugeführt. Diese Verfahrensweise ist relativ zeitaufwendig und hat einen nicht unerheblichen Platzbedarf.

Man ist deshalb in solchen Fällen dazu übergegangen, mehrere Trennsäulen übereinander kaskadenartig anzuordnen. Dabei sind die jeweils übereinander angeordneten Trennsäulen aneinander angepaßt und derart ineinandergesteckt, daß jeweils das untere Ende einer ersten Trennsäule in den oberen Bereich der zweiten, darunterliegenden Trennsäule hineinragt (vgl. DE-ü-297 04 543.1; EP-B-O 616 638; EP-A-O 359 249). Teilweise haben dabei die jeweils zweiten Trennsäulen nur eine geringe Höhe, verglichen mit der der ersten Trennsäule (vgl. EP-A-O 588 564; WO 96/41810). Bei solchen Trenneinrichtungen wird das entstehende Zwischenprodukt direkt für den folgenden Schritt eingesetzt.

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Die Sanunlung und Aufbewahrung des Zwischenprodukts wird vermieden. Daraus resultieren deutliche Zeitgewinne.

Auch bei solchen Trenneinrichtungen ist allerdings der Platzbedarf sehr groß. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn der Trennprozeß in einem geschlossenen Bereich durchgeführt werden muß, wie z.B. mittels eines Laborroboters oder in einer Zentrifuge. Aufgrund der Maße solcher Geräte ist häufig ein Aneinanderkoppeln von Trennsäulen im vorbeschriebenen Sinn nicht oder nur begrenzt möglich. Teilweise sind die Trennsäulen auch nur relativ aufwendig voneinander zu trennen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trenneinrichtung mit wenigstens zwei übereinander angeordneten Trennsäulen derart auszubilden, daß sie einen relativ geringen Platzbedarf hat und deshalb auch in gängigen Laborgeräten einsetzbar ist. Außerdem soll sie einfach handhabbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste Trennsäule im wesentlichen vollständig in die zweite Trennsäule eingesteckt ist, also vorzugsweise nicht mehr als 5 % ihrer Länge aus der zweiten Trennsäule vorsteht. Grundgedanke der Erfindung ist es also, den Raumbedarf dadurch zu verringern, daß die erste Trennsäule so ausgebildet wird, daß sie im wesentlichen vollständig in die zweite Trennsäule paßt, die beiden Trennsäulen also praktisch nicht mehr Raumbedarf haben, als eine einzige Trennsäule. Es versteht sich, daß der Grundgedanke

der Erfindung nicht auf das Ineinanderstecken von zwei Trennsäulen beschränkt ist, sondern daß auch mehr als zwei Trennsäulen in der vorbeschriebenen Weise ineinandergesteckt werden können, ohne daß wesentlich mehr Raumbedarf als bei einer einzigen Trennsäule entsteht.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die erste Trennsäule teleskopisch aus der zweiten Trennsäule herausziehbar ist. In dieser Ausbildung eignet sich die Trenneinrichtung insbesondere für die Anwendung von Automatisierungsgeräten wie Robotern oder dergleichen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die erste Trennsäule einen radial vorstehenden Randsteg aufweist, der auf der obenseitigen Stirnseite der zweiten Trennsäule aufliegt. Wenn in die erste Trennsäule weitere Trennsäulen eingesteckt werden sollen, können diese ebenfalls mit einem solchen Randsteg versehen sein, so daß sich die Randstege dann übereinanderstapeln.

Die zweite Trennsäule hat vorzugsweise einen zylindrischen Aufnahmeraum für die erste Trennsäule. Diese sollte eine zylindrische Außenwandung aufweisen, deren Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Aufnahmeraums der zweiten Trennsäule angepaßt ist.

Nach der Erfindung ist Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die erste Trennsäule untenseitig eine waagerechte Abschlußwandung hat, auf deren Innenseite das erste Trennelement gehalten ist. Es versteht sich, daß die Abschluß-

wandungen wenigstens ein Durchgangsloch aufweisen muß, damit die durch das Trennelement gehende Flüssigkeit in die zweite Trennsäule abfließen kann. Die zweite Trennsäule hat in an sich bekannter Weise untenseitig einen zugespitzten Auslauf.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung läßt sich auch bei Ausführungsformen verwirklichen, bei denen mehrere zweite Trennsäulen nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind, beispielsweise im Mikrotiterplattenformat. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die ersten Trennsäulen obenseitig miteinander verbunden sind, beispielsweise mittels eines Randsteges, der auf den obenseitigen Stirnseiten der zweiten Trennsäulen aufliegt. Auf diese Weise bilden die ersten Trennsäulen eine Einheit, die gemeinsam handhabbar ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Trenneinrichtung zur Aufreinigung von biologischen Proben im Vertikalschnitt mit einer einzelnen Trennsäuleneinheit;

Fig. 2 eine Trenneinrichtung im Vertikalschnitt mit acht zusammenhängenden Trennsäuleneinheiten;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Trenneinrichtung gemäß Fig. 2.

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Die in Figur 1 dargestellte Trenneinrichtung 1 ist zweiteilig aufgebaut und besteht aus einer ersten Trennsäule 2, die in eine zweite Trennsäule 3 eingesteckt ist.

Die erste Trennsäule 2 hat einen Zylinderabschnitt 4, der obenseitig in einem kragenförmigen Randsteg 5 endet. Untenseitig schließt der Zylinderabschnitt 4 mit einer waagerechten durchbrochenen Abschlußwandung 6 ab. Auf der Innenseite der Abschlußwandung 6 ruht ein erstes Filterelement 8, das an den jeweiligen Trennzweck angepaßt ist.

Auch die zweite Trennsäule weist einen Zylinderabschnitt 9 auf. Dessen Innendurchmesser ist nur wenig größer als der Außendurchmesser des Zylinderabschnitts 4 der ersten Trennsäule 2, so daß diese in dem Zylinderabschnitt 9 der zweiten Trennsäule 3 gleiten kann. Die erste Trennsäule 2 ragt zu mehr als % der Länge des Zylinderabschnitts 9 in die zweite Trennsäule 3 hinein. Der Zylinderabschnitt 9 setzt sich nach unten in einem Auslaufkonus 10 fort, der einen Auslaufkanal 11 umgibt. Am Übergang zwischen Zylinderabschnitt 9 und Auslaufkonus 10 ist eine Auflage 12 gebildet, auf dem ein zweites Filterelement ruht.

Die erste Trennsäule 2 ragt nur mittels ihres obenseitigen Randsteges 5 über den oberen Rand der zweiten Trennsäule 3 hinaus. Der Raumbedarf beider Trennsäulen 2, 3 ist somit kaum größer als der der zweiten Trennsäule 3. Die erste Trennsäule 2 kann auf einfache Weise sowohl manuell als auch mittels Automaten eingesteckt und wieder

herausgezogen werden. Für einen Trennprozeß wird die erste Trennsäule 2 mit Probenflüssigkeit gefüllt und diese dann mit Kraft beaufschlagt. Im einfachsten Fall kann dies die Schwerkraft sein. In an sich bekannter Weise kann jedoch die Trenneinrichtung auch mit Unterdruck, Überdruck oder einer Zentrifugalkraft beaufschlagt werden. Nachdem die Probenflüssigkeit das erste Filterelement 8 in der ersten Trennsäule 2 und anschließend das zweite Filterelement 13 in der zweiten Trennsäule 3 passiert hat, kann die erste Trennsäule 2 einfach und schnell manuell oder mittels Robotergreifarm aus der zweiten Trennsäule 3 herausgezogen und gegebenenfalls verworfen werden. Die zweite Trennsäule 3 steht nun direkt für weitere Reinigungs-, Wasch- oder Elutionsschritte zur Verfügung.

In den Figuren 2 und 3 ist eine Trenneinrichtung 15 gezeigt, bei dem acht zweite Trennsäulen 3 zu einer zweiten Trennsäuleneinheit 17 zusammengefaßt sind, indem sie in einer Ebene nebeneinandergestellt und als ein zusammenhängendes Formteil ausgebildet sind. In die zweite Trennsäuleneinheit 17 ist eine erste Trennsäuleneinheit 16 eingesetzt, die aus acht ersten Trennsäulen 2 der in Figur 1 gezeigten Art bestehen, jedoch ebenfalls zu einem Formteil zusammengefaßt sind, wobei die einzelnen ersten Trennsäulen 2 über einen obenseitigen Verbindungsflansch 18 miteinander verbunden sind. Die erste Trennsäuleneinheit 16 läßt sich in analoger Weise wie die erste Trennsäule 2 bei der Trenneinrichtung 1 gemäß Figur 1 handhaben, d. h. sie kann als Ganzes aus der zweiten Trennsäu-

leneinheit 16 herausgenommen und in diese eingesteckt werden.

Claims

1. Trenneinrichtung (1) für die Trennung von Inhaltsstoffen aus einer Probenflüssigkeit mit einer ersten Trennsäule (2, 16), die im unteren Bereich ein erstes Trennelement (8) aufweist und mit ihrem unteren Ende in eine zweite Trennsäule (3, 17) eingesteckt ist, die im unteren Bereich ein zweites Trennelement (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trennsäule (2, 16) im wesentlichen vollständig in die zweite Trennsäule (3, 17) eingesteckt ist.

2. Trenneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trennsäule (2, 16) nach oben nicht mehr als 5% ihrer Länge aus der zweiten Trennsäule (3, 17) vorsteht.

3. Trenneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trennsäule (2, 16) teleskopisch aus der zweiten Trennsäule (3, 17) herausziehbar ist.

4. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trennsäule (2, 16) einen radial vorstehenden Randsteg (5, 18) aufweist, der auf der obenseitigen Stirnseite der zweiten Trennsäule (3, 17) aufliegt.

5. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trennsäule (3, 17) einen zylindrischen Aufnahmeraum (9) und die erste Trennsäule (2, 16) eine zylindrische Außenwandung (4) aufweist, deren Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Aufnahmeraums (9) angepaßt ist.

6. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trennsäule (2, 16) untenseitig eine waagerechte Abschlußwandung (6) hat, auf deren Innenseite das erste Trennelement (8) gehalten ist.

7. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trennsäule (3, 17) untenseitig einen zugespitzten Auslauf (10) hat.

8. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zweite Trennsäulen (3) nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind und daß die ersten Trennsäulen (2) obenseitig miteinander verbunden sind.

9. Trenneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Trennsäulen (2) über einen obenseitigen Randsteg (18) miteinander verbunden sind, der auf den obenseitigen Stirnseiten der zweiten Trennsäulen (3) aufliegt.