DE3016490A1 - Ultrafiltration device for biochemical analysis in pressurised buffers - comprises filter chamber stack of increasing dia. sepd. by membranes - Google Patents
Ultrafiltration device for biochemical analysis in pressurised buffers - comprises filter chamber stack of increasing dia. sepd. by membranesInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zur Ultrafiltration Device for ultrafiltration
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ultrafiltration für die Durchführung biochemischer analytischer Arbeiten in Pufferlösungen unter Druck, mit wenigstens einer in einem gehäuseförmigen Grundkörper vorgesehenen, ein'berührungslos angetriebenes Rührwerk und Einlaßöffnungen für die zu filtrierende Lösung aufweisenden flachen Kammer, die auf ihrer Auslaßseite von einer von einem porösen Membranträger kammerseitig getragenen Membran begrenzt ist, wobei der Membranträger in einer dicht in den Grundkörper eingesetzten scheibenförmigen Halterung mit Durchlaßöffnungen angeordnet ist und die Kammer auf ihrem Umfang verschließbare Entleerungsöffnungen zur Entnahme des Kammerinhalts aufweist. The invention relates to a device for ultrafiltration for performing biochemical analytical work in buffer solutions under Pressure, with at least one provided in a housing-shaped base body, without contact having driven stirrer and inlet openings for the solution to be filtered flat chamber, which on its outlet side is supported by a porous membrane support chamber side supported membrane is limited, the membrane carrier in a tight Disc-shaped holder with passage openings inserted into the base body is arranged and the chamber on its periphery closable drainage openings for removing the contents of the chamber.
Sowohl im klinischen Alltag als auch in der biochemischen Forschung erschwert das Vorkommen einer Vielzahl von Verbindungen die eindeutige qualitative und quantitative Erfassung eines Stoffes aus dem biologischen Material (Serum, Plasma, Vollblut u.a.). Bekannte analytische Verfahren wie Elektrophorese, Ultrafiltration, Ultrazentrifugation, sind entweder für diese Aufgabe ungeeignet oder nehmen einen relativ hohen Zeit- und Arbeitsaufwand in Anspruch. Es ist eine Vonichtung der eingangs angegebenen Art bekannt (DE-GM 78 16 991), die eine einzige flache Kammer der eingangs beschriebenen Art aufweist. Both in everyday clinical practice and in biochemical research the occurrence of a large number of compounds complicates the unambiguous qualitative and quantitative recording of a substance from the biological material (serum, plasma, Whole blood, etc.). Well-known analytical methods such as electrophoresis, ultrafiltration, Ultracentrifugation, are either unsuitable for this task or use one relatively high expenditure of time and effort. It is a direction from the beginning specified type known (DE-GM 78 16 991), which has a single flat chamber of the initially has described type.
Eine solche Vorrichtung ist zur Durchführung biochemischer analytischer Arbeiten, z.B. zur Ermittlung des freien Anteils niedermolekularer Stoffe, z.B. von Arzeneimitteln, in Eiweißlösung sowie zur Untersuchung enzymatischer Reaktionen im Fließgleichgewicht gut geeignet. Zur Tren- nung z030 von Eiweißen und ähnlichen Stoffen in einem einzigen Filtrationsvorgang, insbesondere nach Molgröße, ist eine solche einzelne Flachkammer ungeeignet.Such a device is used for performing biochemical analytical Work, e.g. to determine the free fraction of low molecular weight substances, e.g. of pharmaceuticals, in protein solution and for the investigation of enzymatic reactions well suited in steady state. To the separation tion z030 of proteins and similar substances in a single filtration process, especially according to molar size, such a single flat chamber is unsuitable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die die simultane Trennung eines Gemisches nach unterschiedlichen Molgrößen in mehreren Fraktionen in einem einzigen Arbeitsvorgang ermöglicht, so daß der eingangs geschilderte hohe Zeit und Arbeitsaufwand der bekannten anderen Analysemethoden vermieden wird und zugleich eine Anreicherung der Einzelkomponenten erzielt wird. The invention is based on the object of providing a device of the initially described specified type to create the simultaneous separation of a mixture according to different Allows molar sizes in several fractions in a single operation, so that the high time and effort described at the beginning of the known others Analysis methods are avoided and at the same time an enrichment of the individual components is achieved.
Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht9 daß in Strömungsrichtung der zu filtrierenden Lösung mehrere Kammern mit ihren Membranträgern nacheinander angeordnet sind und dabei jeweils die als Tragscheibe ausgebildete 9 einen Zwischenboden bildende Halterung9 der Membranträger und die Membran der vorausliegenden Kammer die einlaßseitige Wandung der nächstfolgenden Kammer bilden e wobei die Halterung mit Membranträger und Membran der letzten Kammer als Verschlußteil des Grundkörpers mit wenigstens einer an eine Einrichtung zur Erzeugung eines Gegendrucks, z*Be eine HPLC-Säule, anschließbaren Auslaßöffnung versehen ist, und daß die Membranen der aufeinanderfolgenden Kammern eine wählbar unterschiedliche Membranporengröße aufweisen0 Hierdurch ist es möglich9 in einem einzigen Filtrationsvorgang die Trennung des Gemisches der biologischen Materialien in den jeweils der Anzahl der Kammern bzw. der unterschiedlichen Porengrößen entsprechenden Anzahl von Fraktionen durchzuführen und somit eine bessere Trennung innerhalb der einzelnen Fraktionen vorzunehmen, z.B~ mithilfe der Elektrophorese0 Je nach der Wahl der jeweiligen Porengröße der Membranen der aufeinanderfolgenden Kammern können die geainschten Fraktionen vorgegeben werden. Wird die Pufferlösung mit den biologischen Materialien in die in Strömungsrichtung erste Kammer eingelassen und unter Druck durch die Vorrichtung gleitet, wobei in der Regel das zehn- bis fünfzehnfache Volumen des zu filtrierenden Gemisches durch die Vorrichtung -geleitet wird, so durchströmt die zu filtrierende Lösung nacheinander die einzelnen Kammern, und es werden in diesen Kammern die entsprechend der gewählten Membrane aeweils zurückgehaltenen b#iologischen Materialien in der zugehörigen Kammer angereichert. Nach Beendigung der Filtration wird der Inhalt der einzelnen Kammern durch die Entleerungsöffnungen entnommen und der weiteren analytischen Behandlung zugeführt. Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ist weiterhin darin zu sehen, daß diese die Anwendung eines Gegendrucks am Auslaß der letzten Kammer ermöglicht und dadurch erreicht wird, daß die Trennschichten der Membranen nicht belastet bzw. verstopft werden, da mithilfe eines derartigen Gegendrucks der Druck auf beiden Seiten der Membranen gleich groB gewählt werden kann, wodurch deren längere Nutzbarkeit gewährleistet wird. Der Gegendruck wird insbesondere durch Anschluß einer HPLC-Säule definierter Abmessung und Füllung erzeugt oder auch durch ein Gegendruckventil. Auch relativ hohe Drücke lassen sich so ohne Beeinträchtigung der Membranfunktion anwenden, was zu hohen Fließgeschwindigkeiten und kurzer Filtrationszeit ohne Beschädigung der Membranen führt. Mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich somit durch jeweilige Wahl von gewtirischten Membranen das zu trennende Gemisch der biologischen Materialien in der Pufferlösung in mehrere, der Anzahl der Kammern entsprechende und vor-allem reproduzierbare fraktionen aufteilen, deren weitere Einzelbearbeitung, dann z.B. elektrophoretisch, weitere und vor allem sichere Informationen über deren Zusammensetzung liefern kann. According to the invention, this is achieved above all in that in the direction of flow the solution to be filtered several chambers with their membrane supports one after the other are arranged and each formed as a support disk 9 has an intermediate floor Forming support9 of the membrane support and the membrane of the chamber in front the inlet-side wall of the next following chamber form e where the holder with membrane carrier and membrane of the last chamber as a closure part of the base body with at least one to a device for generating a counter pressure, z * Be a HPLC column, connectable outlet opening is provided, and that the membranes of the successive chambers have a selectable different membrane pore size0 This makes it possible9 to separate the Mixture of biological materials in each of the number of chambers or to carry out the number of fractions corresponding to the different pore sizes and thus to make a better separation within the individual fractions, e.g. with the help of electrophoresis0 Depending on the choice of the respective pore size of the Membranes of the successive chambers they can Fractions are given. Will the buffer solution with the biological materials let into the first chamber in the direction of flow and under pressure through the device slides, usually ten to fifteen times the volume of that to be filtered Mixture is passed through the device, so flows through the to be filtered Solution one after the other the individual chambers, and there are corresponding in these chambers of the selected membrane, the biological materials retained in the associated chamber enriched. After the filtration is finished, the contents taken from the individual chambers through the drainage openings and the other analytical treatment supplied. A particular advantage of the device according to the The invention is also to be seen in the fact that this involves the application of a counter pressure at the outlet of the last chamber and is achieved in that the separating layers the membranes are not loaded or clogged, since using such a Back pressure, the pressure on both sides of the membrane can be chosen to be equal can, whereby their longer usability is guaranteed. The back pressure is generated in particular by connecting an HPLC column of defined dimensions and filling or by a back pressure valve. Even relatively high pressures can be avoided in this way Apply impairment of membrane function, resulting in high flow rates and short filtration time without damaging the membranes. With the help of The device according to the invention can thus be selected by choosing Membranes the mixture of biological materials to be separated in the buffer solution into several fractions corresponding to the number of chambers and, above all, reproducible split up, their further individual processing, then e.g. electrophoretically, further and, above all, can provide reliable information about their composition.
Eine baulich und insbesondere für die Handhabung besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung wird erreichte wenn die Tragsoheiben mit den Membranträgern in den Grundkörper eingeschraubt sind und auf ihrer von der zugehörigen Membran abgelegenen Seite jeweils das zugehörige Rührwerk der nächstfolgenden Kammer gelagert ist. A structurally and, in particular, particularly expedient for handling Embodiment of the invention is achieved when the support panes with the membrane supports are screwed into the base body and on their of the associated membrane on the remote side, the associated agitator of the next following chamber is stored is.
Membranträger, Halterung und Rührwerk können somit als jeweilige Einzelbaueinheit in den Grundkörper durch Einschrauben nacheinander eingesetzt werden, nachdem die die jeweils gewünschte Membran vorgelegt ist.Membrane carrier, holder and agitator can thus be used as a respective individual structural unit are inserted one after the other into the base body by screwing in after the the membrane desired in each case is presented.
Eine für die Durchführung der analytischen Arbeiten und auch baulich besonders vorteilhafte Gestaltung der Vorrichtung wird in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht daBp in Strömungsrichtung gesehen, die Kammern und ihre Tragscheiben mit Membranträger und Membran stufenförmig zunehmende Flächen aufweisen und jeweils in entsprechend stufenförmig abgesetzten ringförmigen Auflagen im Grundkörper gehalten sind Es ergibt sich hlerdurch eine D im Längsschnitt gesehen, terrassenförmige Gestaltung der gesamten Vorrichtung, was die Handhabung der einzelnen Baueinheiten erleichtert. Ein wesentlicher Vortell besteht ferner darin, daß auf diese Weise unter Einhaltung besonders geringer Kammerhöhen die Kammervolumina annähernd gleich groß gestaltet werden können, wobei jedoch die Membranflächen mit abnehmenden Porengrößen zunehmen, was für die rasche Filtration von Vorteil ist. Es möge jedoch ausdrücklich bemerkt werden, daß eine durchgehend zylindrische Ausgestaltung von Grundkörper und Halterungen mit Xembranträgern und Membranen die weiter oben geschilderten funktionsmäßigen und baulichen Vorteile mit sich bringt. One for performing the analytical work and also structurally particularly advantageous design of the device is in a further embodiment of the The invention thereby achieves the chambers and their chambers, seen in the direction of flow Support disks with membrane carrier and membrane have stepped increasing areas and in each case in correspondingly stepped annular supports in the base body It results from a D seen in longitudinal section, terraced Design of the entire device, what the handling of the individual structural units relieved. Another major advantage is that in this way while maintaining particularly low chamber heights, the chamber volumes are approximately the same can be made large, but the membrane areas with decreasing pore sizes increase, which is beneficial for rapid filtration. However, it may expressly be noticed that a continuously cylindrical configuration of the base body and brackets with xembrane carriers and membranes are the functional ones described above and structural advantages.
Zweckmäßig sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Tragscheiben als Delrinscheiben und die Membranträger als Scheiben aus porösem Kunststoff, ins- besondere Polyäthylen, ausgebildet. In a further embodiment of the invention, the support disks are expedient as Delrin disks and the membrane supports as disks made of porous plastic, in particular special Polyethylene.
Für den Anschluß der jeweiligen Entleerungsleitungen oder dergleichen ist es von baulichem Vorteil, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die Entleerungsöffnungen der aufeinanderfolgenden Kammern in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt im Gehäuse radial angeordnet sind. For the connection of the respective drainage lines or the like it is of structural advantage if, in a further embodiment of the invention, the drainage openings of the successive chambers offset from one another in the circumferential direction in the housing are arranged radially.
Bei den verhältnismäßig geringen Abmessungen der Kammern und insbesondere von deren Höhen wird somit der Anschluß von Entleerungsleitungen oder dergleichen erleichtert.With the relatively small dimensions of the chambers and in particular the connection of drainage lines or the like is thus of their heights relieved.
Als berührungslos angetriebene Rührwerke haben sich solche mit magnetischer Antriebswirkung als vorteilhaft erwiesen, bei denen als Rührwerk selbst eine Magnetnadel vorgesehen ist. Dies macht sich auch die Erfindung zunutze, und es sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Rührwerke als Magnetnadeln ausgebildet und diese jeweils auf der membranabgewandten Seite auf einem mittigen Lagervorsprung der zugehörigen Tragscheibe (Delrinscheibe) drehbar gelagert. Auch dies fördert die Gestaltung und Handhabung der einzelnen Halterungen und Rührwerke als gemeinsame Baueinheit. Non-contact driven agitators have proven to be those with magnetic Driving effect proved to be advantageous in which a magnetic needle is used as the agitator itself is provided. The invention also makes use of this, and there are others Embodiment of the invention, the agitators designed as magnetic needles and these each on the side facing away from the diaphragm on a central bearing projection of the associated Support disc (Delrin disc) rotatably mounted. This also promotes the design and Handling of the individual brackets and agitators as a common structural unit.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die in Strömungsrichtung erste Kammer eine gegeniiber den anderen Kammern größere Höhe auf und ist in ihr ein Rührwerk angeordnet und münden schließlich in diese erste Kammer radiale Einlaßkanäle. According to a further embodiment of the invention, the points in the direction of flow The first chamber has a greater height than the other chambers and is in it arranged an agitator and finally open into this first chamber radial inlet channels.
Das so gegenüber den anderen Kammern vergrößerte Volumen der ersten Kammer ermöglicht die Aufnahme eines möglichst großen Volumens der zu filtrierenden Lösung, um hierdurch eine Anreicherung der Einzelkomponenten zu erzielen. Beim Filtrieren von großen Volumina werden diese in eine gesonderte Vorrichtung gefüllt und in die erfindungsgemäße Vorrichtung gepumpt. The volume of the first, which is larger than that of the other chambers Chamber allows the largest possible volume of the to be filtered Solution to achieve an enrichment of the individual components. When filtering of large volumes these are filled into a separate device and into the pumped device according to the invention.
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung0 Die Zeichnung ist zur Vereinfachung der Darstellung im wesentlichen schematisch gehalten. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch die zylindrisch ausgebildete Ultrafiltrationsvorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig0 1, Fig. 3 zur Verdeutlichung der Ausbildung einer Kammer mit ihren Bestandteilen eine längsgeschnittene Teilansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in Explosionsdarstellung der Kammerbestandteile. Features, details and advantages of the invention emerge from the claims and the following description of an embodiment of the Invention based on the drawing0 The drawing is to simplify the representation kept essentially schematic. 1 shows a longitudinal section through the cylindrical ultrafiltration device according to the invention, Fig. 2 is a sectional view along the line II-II in Fig0 1, Fig. 3 for clarity the formation of a chamber with its components is a longitudinally sectioned partial view the device according to FIG. 1 in an exploded view of the chamber components.
Die Vorrichtung weist zunächst einen zylindrischen Grundkörper 1 vorzugsweise aus transparentem Kunststoff wie Plexiglas, auf. In diesem Grundkörper 1 ist mittig eine sich terrassenförmig verbreiternde rotationssymmetrische Ausnehmung vorgesehen. Die Strömungsrichtung der zu filtrierenden Lösung ist von unten nach oben in Fig. 1 gerichtet, Die mittige Ausnehmung beginnt mit einer unteren Kammer 2 mit geringstem Durchmesser, und es schließen sich daran an im Durchmesser stufenförmig zunehmende zylindrische Ausnehmungsabschnitte 3, durch die jeweils ringförmige Auflageflächen 4 gebildet sind. Auf den jeweiligen Stufen der mittigen Ausnehmung sind die auf die erste Kammer 2 folgenden weiteren Kammern in folgender Weise gebildet: In jeden der in der angegebenen Weise gebildeten stufenförmigen Abschnit#der mittigen Ausnehmung ist jeweils unter dichter Auflage auf der Auflagefläche 4 eine Delrinscheibe 5 als Tragscheibe und damit Halterung für einen Membranträger 6 auf der stromaufwärtsliegenden Seite eingeschraubt, wobei jeder Membranträger 6 auf seiner stromaufwärtsliegenden Fläche durch eine in Fig. 1 nicht gesondert dargestellte Membran 7 abgedeckt ist. The device initially has a cylindrical base body 1 preferably made of transparent plastic such as plexiglass. In this basic body 1 is in the middle a terrace-shaped widening rotationally symmetrical recess intended. The direction of flow of the solution to be filtered is from below to directed above in Fig. 1, the central recess begins with a lower chamber 2 with the smallest diameter, and it adjoins this step-shaped in diameter increasing cylindrical recess sections 3, through each of the annular bearing surfaces 4 are formed. The are on the respective steps of the central recess the first chamber 2 following further chambers formed in the following way: In each the step-shaped section of the central recess formed in the manner indicated is in each case with close contact on the support surface 4, a Delrin disk 5 as Support plate and thus holder for a membrane carrier 6 on the screwed upstream side, each membrane support 6 on its upstream surface by a surface not shown separately in FIG Membrane 7 is covered.
Somit bildet jeweils die Delrinscheibe 5 mit dem jeweiligen Membranträger 6 und der Filtermembran 7 der vorausliegenden Kammer nach Art eines Zwischenbodens die einlaßseitige Wandung der jeweils nächstfolgenden Kammer, wie Fig. 1 deutlich zeigt. Jede Delrinscheibe 5 trägt auf ihrer von der zugehörigen Membran 7 bzw. dem Membranträger 6 abgewandten Seite mittig einen Lagervor#rung 8, auf dem eine Magnetnadel 9 als Rührwerk für die jeweilige nächstfolgende Kammer drehbar gelagert ist.Thus, each of the Delrin disk 5 forms with the respective membrane carrier 6 and the filter membrane 7 of the chamber lying ahead in the manner of an intermediate floor the inlet-side wall of the next following chamber, as shown in FIG. 1 clearly shows. Each Delrin disk 5 carries on its of the associated membrane 7 or the Membrane carrier 6 facing away from the center has a storage device 8 on which a magnetic needle 9 is rotatably mounted as an agitator for the respective next chamber.
Die in Strömungsrichtung erste Kammer 2 weist eine gegenüber den anderen Kammern größere Höhe auf, und es ist in ihr ein vergrößertes Rührwerk 10 angeordnet. In diese erste Kammer 2 münden ferner radiale Einlaßkanäle 11, in die entweder ein Verschlußstopfen 12 oder ein Anschlußstutzen 13 eingesetzt werden können. Uber diese Einlaßkanäle 11 wird die zu filtrierende Lösung bzw. die reine Pufferlösung entsprechend dem jeweiligen Verfahrensabschnitt zugeführt. The first chamber 2 in the flow direction has one opposite the other chambers at a greater height, and there is an enlarged agitator 10 in it arranged. In this first chamber 2 also open out radial inlet channels 11, in the either a plug 12 or a connection piece 13 can be used. The solution to be filtered or the pure buffer solution is fed via these inlet channels 11 supplied according to the respective process section.
Die Trag- oder Delrinscheibe 14 der letzten, in Fig, 1 oben gelegenen Kammer 15 bildet einen einschraubbaren Verschlußteil für die Vorrichtung mit einer mittigen Auslaßöffnung 16 für die durchströmende Lösung. An diese Auslaßöffnung ist zur Erzeugung eines Gegendrucks eine entsprechende Einrichtung, insbesondere eine HPLC-Säule, anschließbar. The support or Delrin disk 14 of the last, in Fig, 1 at the top Chamber 15 forms a screw-in closure part for the device with a central outlet opening 16 for the solution flowing through. At this outlet opening is a corresponding device for generating a counter pressure, in particular an HPLC column, can be connected.
Jede Delrinscheibe 5 weist ferner zwei Durchlaßöffnungen 17 für den Durchlaß der zu filtrierenden Lösung von einer Kammer zur anderen auf, wobei diese Durchlaßöffnungen zugleich als Hilfsmittel beim Einschrauben der Delrinscheiben 5 dienen können, Ferner ist Jede der so gebildeten Kammern mi#inander diametral gegenUberliegenden Entleerungsöffnungen 18 versehen, die zur Entnahme des Kammerinhalts dienen und durch Verschlußstopfen 19 verschließbar sind, In Fig. 1 sind nur die Entleerungsöffnungen 18 und Verschlußstopfen 19 für die oberste und letzte Kammer 15 dargestellt. Wie Fig. 2 zeigt, sind die radialen Entleerungsöffnungen 18 der aufeinanderfolgenden Kammern in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt im Grundkörper 1 radial angeordnet. Each Delrin disk 5 also has two passage openings 17 for the Passage of the solution to be filtered from one chamber to the other, with this Passage openings at the same time as an aid when screwing the Delrin disks 5, each of the chambers formed in this way is diametrically opposed to each other Opposite emptying openings 18 provided for removing the chamber contents serve and can be closed by plug 19, In Fig. 1 only the Emptying openings 18 and sealing plugs 19 for the uppermost and last chamber 15 shown. As shown in Fig. 2, the radial drainage openings 18 are the successive chambers offset from one another in the circumferential direction in the base body 1 arranged radially.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind auf diese Weise 9 aufeinanderfolgende Kammern gebildet, die nacheinander, beginnend mit der Kammer 2 und endend mit der Kammer 15, von der zu filtrierenden Lösung durchströmt werden, Zum dichten Abschluß der jeweiligen Trag-oder Delrinscheiben 5 auf den Auflageflächen 4 können besondere Dichtungsmaßnahmen getroffen sein, wenn dies notwendig erscheint. In the embodiment according to FIG. 1, 9 are consecutive in this way Chambers formed one after the other, starting with chamber 2 and ending with the Chamber 15, through which the solution to be filtered flows, for a tight seal the respective support or Delrin disks 5 on the support surfaces 4 can be special Sealing measures must be taken if this appears necessary.
Fig, 3 zeigt zur Verdeutlichung eine explosionsartig auseinandergezogene Darstellung eines Teils des Grundkörpers 1 mit seiner mittigen Ausnehmung mit den stufenförmig gebildeten ringförmigen Auflageflächen 4, der Delrinscheibe 5, dem Membranträger 6, der Membran 7 und der das Rührwerk bildenden Magnetnadel 9, die mit Hilfe eines Befestigungselements 20 auf dem mittigen Vorsprung 8 drehbar gelagert wird. 3 shows an exploded view for clarity Representation of part of the base body 1 with its central recess with the stepped annular bearing surfaces 4, the Delrin disk 5, the Membrane carrier 6, the membrane 7 and the agitator forming magnetic needle 9, the rotatably mounted on the central projection 8 with the aid of a fastening element 20 will.
Der Grundkörper 1 besteht zweckmäßig aus transparentem Kunststoff, insbesondere Plexiglas, die Höhe der in der mittigen Ausnehmung gebildeten Stufen mit den ringförmigen Auflageflächen 4 beträgt in einem praktischen Ausführungsbeispiel 6mm, wobei dann das Einschraubgewinde für die Delrinscheiben 5 eine Steigung von lmm aufweist. Die Durchmesserdifferenz von einer Kammerstufe oder Auflagefläche 4 zur anderen beträgt im prak- tischen-Beispiel ebenfalls 6mm. Die Delrinscheiben 4 weisen dabei eine Höhe oder Dicke von 4mm auf, so daß sich eine Höhe der jeweiligen Kammer von 2mm ergibt. bies bringt ein außerordentlich günstiges Verhältnis des jeweiligen Volumens der Kammern zur wirksamen Membranfläche. mit sich, so daß auch die Verarbeitung sehr geringer Probemengen möglich ist bei größtmöglicher wirksamer Filtrationsfläche und geringer Kammerhöhe. The base body 1 is expediently made of transparent plastic, in particular plexiglass, the height of the steps formed in the central recess with the annular bearing surfaces 4 is in a practical embodiment 6mm, with the screw-in thread for the Delrin disks 5 then having a pitch of has lmm. The difference in diameter of a chamber step or support surface 4 on the other hand is practically table example also 6mm. The Delrin disks 4 have a height or thickness of 4mm, so that results in a height of the respective chamber of 2mm. bies brings an extraordinary favorable ratio of the respective volume of the chambers to the effective membrane area. with it, so that the processing of very small sample quantities is possible largest possible effective filtration area and low chamber height.
Die Membranen 7 der aufeinanderfolgenden Kammern weisen eine wählbare unterschiedliche Porengröße auf, wobei diese Porengröße entsprechend den einzelnen Molgrößen der jeweils gewünschten Fraktionen gewählt wird, und zwar mit in Strömungsrichtung abnehmender Molgröße. Die Membrane mit den kleinsten Poren weist die größte Fläche auf. Dies ist von Vorteil, weil hierdurch günstige Fließgeschwindig keiten bei möglichst geringem Überdruck ermöglicht werden können. The membranes 7 of the successive chambers have a selectable different pore size, this pore size corresponding to the individual Molar sizes of the fractions desired in each case is selected, with in the direction of flow decreasing mole size. The membrane with the smallest pores has the largest area on. This is an advantage because it results in favorable flow velocities with as much as possible low overpressure can be made possible.
Mit der Ultrafiltrationsvorrichtung nach der Erfindung wird in folgender Weise gearbeitet: Um die Luftblasen, die die Funktion der einzelnen Rührwerke beeinträchtigen würden, restlos aus den Kammern zu entfernen, werden zunächst die erste und die zweite Kammer mit dem Puffer gefüllt, und es wird die erste Membran vorgelegt und die Delrinscheibe mit eingesetztem Membranträger und Uhrwerk eingeschraubt. Danach werden die zweite und die dritte Kammer mit dem Puffer gefüllt, die zweite Membran eingelegt und schließlich die zweite Delrinscheibe mit eingesetztem Membranträger und Rührwerk eingeschraubt, wonach dieser Vorgang fortgesetzt wird, bis die letzte, den Verschlußteil 14 bildende Delrinscheibe eingeschraubt ist. With the ultrafiltration device according to the invention is in the following Worked wisely: around the air bubbles that impair the function of the individual agitators would have to be completely removed from the chambers, the first and the the second chamber is filled with the buffer, and the first membrane is presented and the Delrin disk with inserted membrane support and clockwork screwed in. Thereafter the second and third chambers are filled with the buffer, the second membrane inserted and finally the second Delrin disc with inserted membrane carrier and agitator screwed in, after which this process is continued until the last, the closure part 14 forming Delrin disk is screwed in.
Anschließend wird die vorgesehene HPLC-Säule an deren Auslaßöffnung angeschlossen. Danach wird die an die jeweilige Einlaßöffnung 11 angeschlossene Pumpe eingeschaltet und eine gewünschte Filtrationsgeschwindigkeit eingestellt. Es wird in. der Regel das zehn- bis fünfzehn- fache Volumen der zu filtrierenden Lösung durch die Vorrichtung gepumpt0 Durch Anschließen einer geeigneten Einrichtung zur Erzeugung eines Gegendrucks insbesondere der HPLC-SäuleD an der Auslaß6ffnung 16 der letzten Kammer läßt sich ein Gegendruck erzeugens wodurch eine Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit und somit eine Verkürzung der Filtrationsdauer erreicht werden kann und ferner ein Verstopfen der Membranen vermieden wird, wodurch deren Nutzbarkeit verlängert wurde Wird die HPLC-Säule an einen geeigneten Detektor (UV bzw, RI) angeschlfr senp so läßt sich das Ende der Filtration leicht bestimmen. Nach Beendigung der Filtration wird der Inhalt der einzelnen Kammern durch die Entleerungsöffnungen 18 entnommen.The HPLC column provided is then attached to its outlet opening connected. Thereafter, the connected to the respective inlet opening 11 is Pump switched on and a desired filtration speed set. It is usually ten to fifteen times the volume of solution to be filtered is pumped through the device0 by connecting a suitable Device for generating a counter pressure in particular of the HPLC column D on the Outlet opening 16 of the last chamber can be used to generate a counterpressure Increase of the filtration speed and thus a shortening of the filtration time can be achieved and further clogging of the membranes is avoided, whereby whose usefulness has been extended. Attach the HPLC column to a suitable detector (UV or RI) connected so that the end of the filtration can easily be determined. When the filtration is complete, the contents of the individual chambers are drained through the drainage openings 18 taken.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803016490 DE3016490A1 (en) | 1980-04-29 | 1980-04-29 | Ultrafiltration device for biochemical analysis in pressurised buffers - comprises filter chamber stack of increasing dia. sepd. by membranes |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19803016490 DE3016490A1 (en) | 1980-04-29 | 1980-04-29 | Ultrafiltration device for biochemical analysis in pressurised buffers - comprises filter chamber stack of increasing dia. sepd. by membranes |
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| DE3016490C2 DE3016490C2 (en) | 1989-01-12 |
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ID=6101241
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3016490A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2606664A1 (en) * | 1986-11-18 | 1988-05-20 | Deltaqua | Liquid filtration apparatus |
| US5135853A (en) * | 1983-07-22 | 1992-08-04 | Rensselaer Polytechnic Institute | Three compartment bioreactor and method of use |
| EP0591116B1 (en) * | 1992-09-28 | 1997-07-02 | Aktiebolaget Electrolux | A membrane module and a method for its manufacture |
| US7135117B2 (en) | 2001-05-31 | 2006-11-14 | Pall Corporation | Well for processing a fluid |
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| DE7816991U1 (en) * | 1979-03-15 | Kinawi, Abdelwahab, Dr., 1000 Berlin | Ultrafiltration flat cannon with magnetic stirrer for performing biochemical analytical work in buffer solutions using overpressure |
-
1980
- 1980-04-29 DE DE19803016490 patent/DE3016490A1/en active Granted
Patent Citations (1)
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| US7135117B2 (en) | 2001-05-31 | 2006-11-14 | Pall Corporation | Well for processing a fluid |
| US7371325B2 (en) | 2001-05-31 | 2008-05-13 | Pall Corporation | Well for processing a fluid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3016490C2 (en) | 1989-01-12 |
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