DE3203246A1

DE3203246A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die praeparative gegenstrom-chromatographie unter verwendung einer rotierenden kolonnenanordnung

Info

Publication number: DE3203246A1
Application number: DE19823203246
Authority: DE
Inventors: Yoichiro 20034 Bethesda Ito, Md.
Original assignee: US Department of Commerce
Current assignee: US Department of Commerce
Priority date: 1981-02-02
Filing date: 1982-02-01
Publication date: 1982-08-26
Also published as: JPS57147057A; US4321138A; FR2498942A1; GB2092020A; GB2092020B; FR2498942B1

Description

Anwaltsakte: K 13 863

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Systeme zum Durchführen präparativer Gegenstromchromatographie und insbesondere ein System für Gegenstromchromatographie mit kontinuierlichem Durchfluß der Art, die horizontale,gewickelte, schraubenförmige, rohrförmige oder ähnliche Anordnungen, die sich in individuellen horizontalen Längsachsen drehen und sich gleichzeitig um eine gemeinsame mittlere horizontale Längsachse herumdrehen, verwendet.

Verschiedene Ausführungen von Geräten für Gegenstromchromatographie sind schon vorgeschlagen worden. Eine derartige frühere Ausführung,die in der US-Patentschrift 4 051 025 (Y, Ito)

beschrieben ist, verwendet ein sich langsam drehendes gewikkeltes Rohr zum Durchführen von Gegenstromextraktion im präparativen Maßstab, mit Zwei-Phasen-Lösungsmittelsystemen. Ein anderes früheres System, das in der US-Patentschrift 4 058 460 (Y. Ito) gezeigt ist, verwendet eine Zentrifuge für horizontalen Durchfluß, die zum Durchführen eines ähnlichen Tronnverfahrens durch langsames Drehen der gewickelten Säule im Gravitationsfeld fähig ist.

Das in der US-Patentschrift 4 051 025 beschriebene System verwendet ein Paar rotierender Dichtungen, die oft Schwierigkeiten bereiten, wie z.B. Lecken der Lösungsmittel und Verunreinigung durch Luftblasen, wodurch die Eignung des Geräts beschränkt ist. Obgleich das System der US-Patentschrift 4 058 46 0 die Verwendung rotierender Dichtungen ausschaltet, unterwirft es die gewickelte Kolonne einem ungleichmäßigen Zentrifugalkraftfeld, das dazu neigt, das wirksame Mischen der zwei Phasen zu stören. Ferner erfordert in diesem zweiten System, wenn mehrere gewickelte Kolonnen mit großem Kaliber anzubringen sind, dies eine große Menge Raum, weil das Gerät ein großes Gegengewicht, das auf einer Seite des rotierenden Rahmens, zum Schaffen des gewünschten dynamischen Ausgleichs für das Gerät, angebracht ist, verwenden muß.

Es ist eine deutliche Notwendigkeit zum Oberwinden der Nachteile der bisher verwendeten Systeme vorhanden.

Daher schafft die Erfindung ein verbessertes Durchfluß-Gegenstrom-Chromatographiegerät , das die Nachteile und Unzulänglichkeiten der früher angewendeten Durchfluß-Gegenstrom-Chromatographiesysteme überwindet.

Weiter schafft die Erfindung ein verbessertes Horizontal-Durchfluß-Gegenstrom-Chromatographiegerät zum Durchführen von Gegenstromextraktion mit Zwei-Phasen-Lösungsmittelsyste-

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men, das nicht die Verwendung von rotierenden Dichtungen erfordert, und das dadurch Lecken der Lösungsmittel und Verunreinigung durch Luftblasen vermeidet.

Ferner schafft die Erfindung ein verbessertes Ho.ri zonlal-Durchfluß-Gegenstromextraktionsgerät zur Verwendung mit Zwei-Phasen lösungsmittelsystemen, das dynamisch ausgeglichen bzw. ausgewuchtet ist und ein wirksamen Mischen der zwei Phasen durch Erzeugen gleichmäßiger Zentrifugalkräfte liefert, das raumsparend in seiner Größe ist und das gleichmäßige Beschleunigungsfelder an jede Kolonneneinheit anlegt.

Ferner schafft die Erfindung ein verbessertes Horizontal-Durchfluß-Gegenstromextraktionsgerät zur Verwendung mit Zwei-Phasen-Lösungsmittelsystemen, das eine relativ große, sperrige Kolonnenanordnung raumsparend in der Mitte des Gerätes aufnimmt, das dynamisch ausgewuchtet ist, ohne die Verwendung von Gegengewichten zu erfordern, und das ein wirksames Mischen der zwei Phasen vorsieht.

Das Gerät gemäß der Erfindung ist jenen oben beschriebenen darin ähnlich, daß es eine langsam rotierende Horizontal-Durchfluß-Kolonne zum Durchführen von Gegenstromextraktion im präparativen Maßstab mit Zwei-Phasen-Lösungsmittelsystemen verwendet, wobei die Kolonne langsam im Gravitationsfeld rotiert. Das Gerät gemäß der Erfindung schaltet die Verwendung von rotierenden Dichtungen völlig aus und vermeidet auch die Verwendung eines Gegengewichts, da es von sich aus dynamisch ausgewuchtet ist; es bringt eine große Kolonnenanordnung raumsparend in der Mitte des Gerätes unter und schafft ein einheitliches Beschleunigungsfeld für jede Kolonnonoinhoit.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen und aus den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, auf die wegen ihrer großen Klarheit und Übersichtlichkeit bezüglich der Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird, noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine vertikale axiale Längsschnittansicht durch ein verbessertes Horizontal-Durchfluß-Gegenstrom-Chromatographiegerät , das gemäß der Erfindung aufgebaut ist;

Fig. 2 eine vertikale Querschnittssicht in Querrichtung, im wesentlichen an der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine vertikale Querschnittssicht in Querrichtung dazu, im wesentlichen an der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine teilweise Ansicht eines Umfangsbereichs eines ein Ende tragenden Armkreuzes in dem Gerät der Fig. 1 bis 3, die erläutert, wie gewickelte Kolonnenkerne mit relativ großem Durchmesser an den kolonnentragenden Armkreuzteilen der Anordnung befestigt werden können;

Fig. 5 eine vergrößerte teilweise Längsvertikalschnittansicht durch ein mehrsegmentiges Kolonnenelement, das ein gewickeltes Kolonnenelement in der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 ersetzten kann;

Fig. 6 eine vertikale Querschnittssicht in Querrichtung, im wo.sontliehen an der Linie 6-6 der Fig. 5.

Eine typische Ausführungsform der Erfindung verwendet eine gewickelte Röhre, die langsam um ihre in Bezug auf das Gravitationsfeld horizontale Achse rotiert. In eine derartige Wicklung eingeführte Teilchen bewegen sich auf ein Ende der Wicklung zu. Dieses Ende wird als das "Kopf-Ende bezeichnet, und das andere Ende wird als das "Schwanz"-Ende der Wicklung bezeichnet. Ein in diese rotierende Wicklung eingeschlossenes Zwei-Phasen-Lösungsmittelsystem verteilt sich so, daß nahezu

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gleiche Volumina der zwei Phasen jede Schraubenwindung einnehmen, während jeglicher Überschuß einer der Phasen im Schwanz verbleibt. Dieses hydrodynamische Verhalten der Lösungsmittel erlaubt Elution einer der Phasen durch den Kopf, während eine große Menge der stationären Phase in jeder Windung der Wicklung zurückbehalten wird. Demzufolge werden durch den Kopf der Wicklung eingeführte gelöste Stoffe einem wirksamen Verteilungsvorgang zwischen der beweglichen und der stationären Phase in jeder Windung der Wicklung unterworfen und werden durch den Schwanz in der Reihenfolge ihrer Verteilimgskoeffizienten wie bei Flüssigkeitschromatographxe, jedoch bei Abwesenheit von festen Trägern, eluiert.

Anwendungen dieses Schemas erfordern einen Durchflußmechanismus, um das Lösungsmittel durch die rotierende Wicklung zu eluieren. Die hierin beschriebene, einfache Drehwicklungsanordnung ist mit einem Durchflußsystem versehen, das frei von rotierenden Dichtungen ist, was verschiedene unerwünschte Komplikationen, wie Lecken, Korrosion und Verunreinigung ausschaltet, die durch die Verwendung rotierender Verschlüsse verursacht werden.

In den Zeichnungen bezeichnet 11 ein Gegenstrom-Chromatbgra-* phiegerät gemäß der Erfindung als Ganzes. Das Gerät 11 weist eine Grundplatte 12 auf, auf der starr ein Gehäuse 13 mit gegenüberliegenden senkrechten Endwänden 14 und 15 und einer Deckplatte 16 angebracht ist. Auf der Endwand 14 ist ein horizontaler Motor 17 starr angebracht, mit einer Welle 18, die sich drehbar durch eine feststehende gezahnte Riemenscheibe 19, die an der Endwand 14 starr befestigt ist, erstreckt. Die Welle 18 ist antreibend an einer Drehflügelkonstruktion 20, die einen Teil eines Drehrahmens 21 bildet, befestigt. Der Drehrahmen 21 weist gegenüberliegende Hauptdrehflügelkonstruktionen 22 und 23, die starr an ihren äußeren Endbereichen durch eine Mehrzahl von Längsrahmenstangen 24 ver-

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bunden sind? und die Drehflügelkonstruktion 20, die mit der Flügelkonstruktion 22 durch eine Mehrzahl von kurzen Längsvc'irblndunijastanyen 25 fest verbunden ist, auf.

In geeigneten Lagern in der Endwand 15 in axialer Ausrichtung zur Motorwelle 18 ist eine kurze Verbindungsröhre '26 mit einem inneren Flansch 27, der starr am Mittelbereich der Flügelkonstruktion 23 befestigt ist, drehbar angebracht. Eine rohrförmige Zentralwelle 28, die axial zur Motorwelle 18 und zum Verbindungsrohr 26 ausgerichtet ist, ist durch geeignete Lager in den gegenüberliegenden Drehflügelkonstruktionen 22 und 23 (zapfen)gelagert. An der Zentralwelle 28 starr befestigt sind gegenüberliegende kolonnentragende Armkreuzteile 29 und 30, die mit hier zu beschreibenden Einrichtungen zur Aufnahme und zur Befestigung der Enden innerer und äußerer röhrenförmiger Träger 31 für röhrenförmige Kolonnen, die schraubenförmig gewendelte gewickelte Trennkolonnen 32 tragen, ausgebildet sind.

Auf dem röhrenförmigen Schaft 28 ist benachbart der Flügelkonstruktion 22 ein Zahnrad 33 starr angebracht, das mit einem übereinstimmenden Zahnrad 34 kämmt, das starr auf einem Ende einer durch geeignete Lager in den Flügelkonstruktionen 20 und 22 drehbar gelagerten Vorgelegewelle 35 angebracht ist. Am anderen Ende der Vorgelegewelle 35 ist eine gezahnte Riemenscheibe 36 starr befestigt, die auf die feste Riemenscheibe 19 ausgerichtet und mit ihr übereinstimmend ausgebildet ist, und durch einen gezahnten Riemen damit antreibend gekoppelt ist. Diese Riemenscheiben-Getriebe-Anordnung bewirkt, daß der Kolönnenhalter, als Ganzes bei 38 gezeigt, der Teile 29, 30, 31 aufweist, mit doppelter Geschwindigkeit des Drehrahmens 21 in der gleichen Richtung rotiert, und daß die Durchflußröhren, insgesamt bei gezeigt, am Verdrehen bzw. Verdrillen gehindert werden. Die Fließröhren weisen eine Einlaßröhre 40 und eine Auslaßröhre 41, die mit den Enden der in Reihe verbundenen, schraubenförmig gewundenen, gewickelten Trennkolonnenröhren 32 entsprechend verbunden sind, auf.

Die Fließröhren 39 erstrecken sich von der gewickelten Kolonne durch eine öffnung 42 in der Welle 28, durch den linken Endbereich der Welle, wie in Fig. 1 gesehen, durch eine öffnung 4 3 im äußeren Bereich der Flügelkonstruktion 22, durch ausgerichtete beabstandete Tragklaitunern 44, die durch eine Rahmenstange 24 gehalten werden, durch eine öffnung 45 im äußeren Bereich der Flügelkonstruktion 23, durch eine öffnung 46 im Verbindungsrohr 26 und durch ein feststehendes Tragrohr 47, das axial zur Welle 28 ausgerichtet ist und starr an einer Endklappe 48 befestigt ist, die ihrerseits an der Endwand 15 starr befestigt ist.

Die Kolonnenhaltergesamtanordnung besteht aus der Zentralwelle 28, dem Paar Kolonnenstützen 29, 30, den röhrenförmigen Kernteilen 31, und den mehrfach gewickelten Kolonnen 32, die in jeweiligen inneren und äußeren ringförmigen Anordnungen zwischen den armkreuzartigen Tragteilen 29 und 30 angeordnet sind. Die Kolonnenhalter oder -stützen 29 und 30 (s. Fig. 2 und 3) bestehen aus zahnradförmigen Scheiben, die ausgebildet sind mit nach außen divergierenden Umfangskerben 49 und mit verdickten kreisförmigen Innenbereichen 50, die mit nach außen divergierenden Umfangsvertiefungen 51 gebildet sind, die so geformt sind, daß sie die Enden der rohrförmigen Kernteile 31 aufnehmen können, die darin mit Befestigungsschrauben 52 befestigt sind, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt. Auf diese Weise sind die gewickelten Kolonnen 32 in entsprechenden inneren und äußeren kreisförmigen Anordnungen angebracht. Das nach außen gerichtete Auseinandergehen der Kerben 49 und Vertiefungen 51 erlaubt das Anbringen von Kolonnenkernen 31 mit verschiedener Größe mittels Befestigungsschrauben. Z.B. sind in den Fig. 2 und 3 die Kerne 31 verhältnismäßig klein im Durchmesser und sind im wesentlichen in den Kerben 49 und Vertiefungen 50 ganz aufnehmbar. In Fig. 4 haben die Kerne, bei 31· gezeigt, einen verhältnismäßig großen Durchmesser und sind starr gegen die äußeren Ecken der Kerben 49 (und Vertiefungen 50) durch länge-

- 12 re radiale Befestigungsschrauben 52' befestigt.

Die Trennkolonne 32 kann aus irgendeinem geeigneten starren Material, wie Glas, Metall oder dgl. oder aus halbstarrem Material, wie Kunststoff, hergestellt sein und liegt in der Form von Röhrenmaterial vor, das um einen starren Kern 31 gewickelt ist. Mehrfach gewickelte Kolonnen können in Reihe verbunden sein, um die gewünschte Kapazität der Kolonne, die zum Trennen notwendig ist, zu erhalten. Wie oben erwähnt, treten die Fließröhren, bei 39 gezeigt, zuerst in die Kolonnenhalteranordnung durch das Loch 42 der Zentralwelle 28 aus und erreichen dann den Umfang der in der Fig. 1 linken Drehflügelkonstruktion 22 und gehen dann durch die Löcher 43 und 45 der Drehflügel. Sie erreichen schließlich den feststehenden rohrförmigen Träger 47 über das Seitenloch 46 im Verbindungsrohr 26. Zwischen den Drehflügeln werden die Fließröhren 39 lose durch die beabstandeten Rohrhalter 44 an ihrem Platz gehalten, um eine Berührung mit der Kolonnenhalteanordnung 38 zu verhindern.

Der Motor 17 ist von der Art mit veränderlicher Geschwindigkeit, so daß die Drehgeschwindigkeit des Gerätes bis zu mehreren hundert Umdrehungen/min reguliert werden kann. Wo ein zerbrechliches Glasröhrenmaterial für die Kolonnenwicklungen 32 verwendet wird, kann dies die anwendbare Drehgeschwindigkeit herunter bis etwa 100 U/min begrenzen. Eine Meßpumpe wird zum Pumpen der Lösungsmittel verwendet, und ein. herkömmlicher UV-Detektor, der mit einer Fließküvette ausgerüstet ist, wird zum überwachen der Extinktion des Eluats verwendet, während ein herkömmlicher Fraktionssammler zum Sammeln der Fraktionen verwendet wird.

In-jedem Arbeitsgang wird die Kolonne mit einer Phase (stationäre Phase) eines ins Gleichgewicht gebrachten Zwei-Phasen- . Lösungsmittelsystems gefüllt, gefolgt durch eine Probenein-

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spritzung durch eine Probenöffnung, die an der Flußleitung zwischen der Pumpe und dem Einlaß der Kolonne angebracht ist. Dann wird die Wicklungsanordnung mit einer gewünschten Drehgeschwindigkeit gedreht, während die bewegliche Phase mit einer optimalen Fließgeschwindigkeit in die Kolonne gepumpt wird. Dies erzeugt einen wirksamen Verteilungsvorgang der Proben zwischen der verbleibenden stationären Phase und der fließenden beweglichen Phase. Abgetrennte Proben, die durch den Auslaß der Kolonne eluiert worden sind, werden kontinuierlich mit dem herkömmlichen UV-Monitor überwacht und mittels des Fraktionssammlers in Prüf-Reagenzgläser fraktioniert.

Bei der Verwendung von gewickelten Kolonnen kann die Kolonnenkapazität durch Verwenden von gewickelten Säulen mit großem Durchmesser erhöht werden. Jedoch erfordert dies die Verwendung von Kernen 31' mit größerem Durchmesser, wie in der in Fig. 4 gezeigten Anordnung, was einen wesentlich vermehrten Raum einnimmt. Die Verringerung des Kolonnengesamtdurchmessers für eine präparative Trennung in großem Maßstab kann durch die Verwendung von mehrfach segmentierten röhrenförmigen Kolonnenelementen ohne Verlust von Verteilungs- bzw. Trennwirksamkeit erreicht werden. Fig. 5 und 6 zeigen ein Beispiel eines derartigen mehrfach unterteilten Kolonnenelements, das ein gewickeltes Kolonnenelement ersetzen kann. Das mehrfach unterteilte Kolonnenelement wird insgesamt mit 60 bezeichnet und weist ein längliches rohrförmiges Gehäuse 61 auf, das aus Glas-, Metall- oder Kunststoffrohr hergestellt ist, das mit Endwänden 62, 62 versehen ist, die ihrerseits mit entsprechenden Fließrohrverbindungsanordnungen 63, 63 versehen sind. Das Gehäuse 61 hat einheitliche beabstandete Trennscheiben 64, die dichtend darin befestigt sind, wobei die Scheiben kleine Mittenöffnungen 65 haben. Die Scheiben 64 sind aus geeignetem inerten Material, wie beispielsweise PTFE (Polytetrafluoräthylen), Polypropylen od. dg., hergestellt. Die entgegengesetzten Fließrohrverbindungsabschnitte

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sind jeweils bei 66, 66 gezeigt, und sind kommunizierend mit den entgegengesetzten Enden des Gehäuses 61 durch Schraubklemmverbinder 63, 63 verbunden. Das Kolonnenelement 60 ist in geeigneter Weise in einem länglichen konkaven starren Träger 67, in Fig. 5 und 6 gestrichelt gezeigt, befestigt, beispielsweise einem zu zwei Hälften in Längsrichtung aufgeschnittenen Metallrohr, das so ausgebildet und angeordnet ist, daß es in den gekerbten und vertieften Armkreuzteilen 29 und 30 in im wesentlichen der gleichen Art wie die Kernteile 31, 31' der Fig. 2 und 4, nämlich mittels Schrauben 52 oder 52', befestigbar ist. Das Rohr 61 kann im Träger 67 mittels eines Bandes, das um die ineinanderpassenden Teile an mehreren beabstandeten Stellen entlang des Gehäuses gewickelt ist, befestigt sein.

Die Verwendung der mehrfach unterteilten Kolonnen 60 erfordert eine kleine Abwandlung des Geräts. Um den ganzen Raum in der Kolonne mit einem Lösungsmittel zu füllen, sollte die Kolonne in aufrechter Stellung angeordnet werden, so daß das durch das Bodenende der Kolonne eingeführte Lösungsmittel die Luft in jedem Abschnitt völlig verdrängen kann. Während der Trennung sollte die Kolonne mit einer optimalen Neigung zur Horizontalen ausgerichtet sein, um den optimalen Betrag der stationären Phase (nahezu 50 % des Raums) beizubehalten und wirksam jede Phase zu mischen, um den Stofftrennungswiderstand zu verringern. Dieser optimale Neigungswinkel wurde·als ungefähr 30° von der Horizontalebene gefunden.

Wegen der obigen Erfordernisse kann das Gerät mit einer Winkeleinstelleinrichtung, wie beispielsweise jener in der US-Patentschrift 4 051 025 (Y. Ito) beschriebenen, ausgerüstet sein, so daß die Kolonnenhalteranordnung in zumindest drei verschiedenen Stellungen, nämlich senkrecht (90°), geneigt (z.B. 30° zur Horizontalen) und 0° (waagerecht) angeordnet sein kann.

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Das Trennverfahren mit der mehrfach unterteilten Kolonne kann wie folgt durchgeführt werden: die leere Kolonne wird zuerst mit der stationären Phase durch Einführen des Lösungsmittels durch den Boden der Kolonne, die in aufrechter Stellung gehalten wird, gefüllt. Nachdem die Kolonne mit der stationären Phase gefüllt ist, wird sie auf 30° zur Waagerechten eingestellt, und die Probenlösung wird in die Kolonne durch die Probenöffnung eingeführt. Dann wird die bewegliche Phase in die Kolonne gepumpt, während die Kolonnenanordnung mit optimaler Geschwindigkeit gedreht wird. Wie bei der Verwendung der gewickelten Trennkolonne.kann entweder die obere oder die untere Phase als bewegliche Phase verwendet werden. Jedoch sollten, bei der mehrfach unterteilten Kolonne, sowohl Probenlösungen als auch die bewegliche Phase durch das untere Ende der Kolonne, wenn die bewegliche Phase die obere Phase ist, und durch das obere Ende der Kolonne, wenn die bewegliche Phase die untere Phase ist, eingeführt werden. Auf diese Weise wird eine größere Menge der stationären Phase in der Kolonne zurückbehalten und es wird eine bessere Auflösung erhalten. Das durch den Auslaß der Kolonne fließende Eluat wird kontinuierlich mit dem UV-Detektor überwacht und fraktioniert, wie bei der Verwendung der gewickelten Kolonne.

In einer typischen, verwirklichen gegenwärtigen Ausführungsform des Geräts 11 besteht der Drehrahmen 21 aus drei Aluminiumarmen 20, 22 und 23, die starr miteinander durch Verbindungsstangen 25, 24 verbunden sind und drehbar die zwei Drehelemente 29 und 30, die Vorgelegewelle 35 und die mittig angeordnete Kolonnenhalteranordnung tragen. Die Vorgelegewelle " 35 ist mit einer gezahnten Riemenscheibe 36 am einen Ende und einem Kunststoffzahnrad 34 am anderen Ende versehen. Die Riemenscheibe 36 ist durch einen Zahnriemen 37 mit einer übereinstimmenden festen Riemenscheibe 19, wie oben erwähnt, die auf dem festen Wandteil 14 angebracht ist, gekoppelt. Diese Kopplung erzeugt eine Gegendrehung der Vorgelegewelle

35 auf dem Drehrahmen 21. Diese Bewegung wird weiter durch eine 1:1 Getriebeverbindung, die durch die Zahnräder 34, 33 geschaffen wird, auf die zentrale Kolonnenhalteranordnung 38 übertragen. Folglich dreht sich die Kolonnenhalteranordnung 38 mit einer doppelten Geschwindigkeit des Drehrahmens und in der gleichen Richtung um. ihre eigene Achse.

Trennkolonnen dieses typischen Aufbaus bestehen aus gewickelten Glasrohren mit 0,5 cm Innendurchmesser, mit unterschiedlichen Schraubungsdurchmessern. Eine Kolonne hat einen Schraubungsdurchmesser von 2,5 cm mit einer Kapazität von 90 ml, und die andere hat einen Schraubungsdurchmesser von 1,25 cm, mit einer Kapazität von 45 ml. Beide Kolonnen enthalten ungefähr 50 Schraubenwindungen. Jede Kolonne wird von einem hohlen Aluminiumkern passenden Durchmessers getragen, der seinerseits auf dem Kolonnenhalter, wie oben beschrieben, durch eine Befestigungsschraube an jedem Ende befestigt ist. Der Kolonnenhalter ist mit Kerben und Vertiefungen zum Anbringen der Kolonnen in zwei verschiedenen radialen Abständen von der Mittelachse des Geräts konstruiert, wobei der radiale Abstand für die innere Gruppe der Kolonnen 6,5 cm und der radiale Abstand für die äußere Gruppe der Kolonnen 13 cm ist. Eine maximale Anzahl von 30 Kolonnen kann auf dem Halter angebracht werden, 10 Kolonnen im radialen Abstand von 6,5 cm und 20 Kolonnen im radialen Abstand von 13 cm. Die ausgewählte Anzahl von Kolonnen ist mit kurzen Stücken aus wärmeschrumpfbarem PTFE (Polytetrafluoräthylen)-Röhrenmaterial an jeder Verbindung in Reihe verbunden.

Die Flioßrohre 40, 41 sind in der vorher beschriebenen Art' eingebaut und in Fig. 1 erläutert. Diese Rohre werden mit Siliconschmiermittel geschmiert und mit einer Länge eines Kunststoffröhrenmaterials umgeben, um einen Reibkontakt mit Metallteilen zu verhindern.

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Eine Beckmann-Accu-Pumpe und eine Chromatronix-Pumpe werden zum Eluieren der Lösungsmittel verwendet, und ein LKB-Uvicord-III-Gerät wird zum Oberwachen des Eluats verwendet.

Claims

DR.KADOR &DR.KLUNKER Anwaltsakte: K 13 863 United States of America, vertreten durch den Secretary, United States Department of Commerce 5285 Port Royal Road Springfield, Virginia 22161, USA Verfahren und Vorrichtung für die präparatiye Gegenstrom-Chromatographie unter Verwendung einer rotierenden Kolonnenanordnung Patentansprüche

1. Gerät zur kontinuierlichen Gegenstrom-Chromatographie, d a durch gekennzeichnet, daß es einen Träger (12 - 16), einen an dem Träger drehbar gelagerten Rahmen (21), einen mit dem Rahmen antreibend verbundenen Motor (17), eine Chromatographie-Kolonnenanordnung (38), die drehbar in dem Rahmen (21) zur Drehung um die gleiche Drehachse wie die des Rahmens angebracht ist, wobei die Kolonnenanordnung Einlaß (40) und Auslaß- (41) Fließröhreneinrichtungen (39) hat, die stützend (44) durch den Rahmen getragen werden und sich vom Träger im wesentlichen koaxial zu der gemeinsamen Drehachse erstrecken, und eine Einrichtung (33 - 37, 19), die die Kolon-

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nenanordnung getriebemäßig mit dem Träger koppelt, um die Kolonnenanordnung mit einer doppelt so großen Geschwindigkeit wie der des Rahmens und in der gleichen Richtung relativ zum Träger anzutreiben, um dadurch ein Verdrehen der Fließröhreneinrichtung zu vermeiden, aufweist, wobei die Ko]onncnanordnung eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Chromatographie-Kolonnenabschnitten aufweist, die an der Kolonnenanordnung angebracht sind, um im Hinblick auf die gemeinsame Drehachse im wesentlichen dynamisch ausgewuchtet zu sein.

2. Chromatographiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung eine im Rahmen (21) drehbar gelagerte Vorgelegewelle (35) in beabstandeter, paralleler Beziehung zur gemeinsamen Drehachse, eine Einrichtung (19, 37, 36), die einen Bereich der Vorgelegewelle mit dem Träger (12 - 16) in Planetengetriebe-Beziehung relativ zur gemeinsamen Drehachse antreibend koppelt, und eine Einrichtung (33, 34), die einen anderen Bereich der Vorgelegewelle (35) mit der Kolonnenanordnung (28) getriebemäßig koppelt, aufweist.

3. Chromatographiegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß besagter eine Bereich der Vorgelegewelle (35) eine erste gezahnte Riemenscheibe (36) hat, und der Träger koaxial zur gemeinsamen Drehachse eine übereinstimmende, feste gezahnte Riemenscheibe (19) hat, und daß die Kopplungseinrichtung einen mit den gezahnten Riemenscheiben antreibend in Eingriff stehenden Zahnriemen (37) aufweist.

4. Chromatographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenanordnung eine Mehrzahl von in Reihe verbundenen Chromatographiekolonnenabschnitten, die ringförmig um die gemeinsame Drehachse angeordnet sind, aufweist.

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5. Chromatographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenanordnung eine Tragwelle (28), ein Paar beabstandeter, gegenüberliegender Armkreuzteile (29, 30), die auf der Welle angebracht sind, wobei die Armkreuzteile mit einer Einrichtung (49, 51) zum Aufnehmen der gegenüberliegenden Enden der Chromatographiekolonnenabschnitte ausgebildet sind, und eine Einrichtung (52, 52') zum Befestigen der gegenüberliegenden Enden an den Armkreuzteilen aufweist.

6. Chromatographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenabschnitte längliche, stützende Kernelemente (31) und auf den Kernelementen angebrachte, schraubenförmig gewendelte Trennröhren (32) aufweisen.

7. Chromatographiegerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Armkreuzteile (29, 30) mit nach außen divergierenden Kerben (49), die zum mindestens teilweisen Aufnehmen der gegenüberliegenden Enden der Chromatographieabschnitte geformt sind, ausgebildet sind, wobei die Kerben in gleichem radialen Abstand von der gemeinsamen Drehachse sind.

8. Chromatographiegerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Armkreuzteile (29, 30) mit

■ nach außen divergierenden Umfangskerben (49) ausgebildet sind, die zum mindestens teilweisen Aufnehmen der gegenüberliegenden Enden einer ersten Anordnung von Chromatographiekolonnenabschnitten geformt sind, und mit nach außen divergierenden Vertiefungen (51) in einem kürzeren radialen Abstand von der gemeinsamen Drehachse, die zum mindestens teilweisen Aufnehmen der gegenüberliegenden Enden einer zweiten Anordnung von Chroma tographieabs'chn it lon geformt sind, ausgebildet sind.

9. Chromatographiegerat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenanordnung eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Kolonnenabschnitten in Form von schraubenförmig gewendelten Trennröhren (32) aufweist.

10. Chromatographiegerat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenanordnung eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Kolonnenabschnitten in Form von mehrfach unterteilten Kolonnenabschnitten aufweist, von denen jeder ein röhrenförmiges Gehäuse (61) mit einer Mehrzahl von beabstandeten inneren Trennwänden (64), die mit schmalen Mittenöffnungen (65) ausgebildet sind, aufweist.

11. Chromatographiegerat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromatographiekolonnenanordnung eine Mehrzahl von gleichmäßig beabstandeten Kolonnenabschnitten, die in einer ringförmigen Anordnung um die gemeinsame Drehachse angebracht sind, aufweist.

12. Chromatographiegerat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromatographieanordnung eine Mehrzahl von gleichmäßig beabstandeten äußeren Kolonnenabschnitten, die eine äußere ringförmige Anordnung um die gemeinsame Drehachse bilden, und eine Mehrzahl von inneren gleichmäßig beabstandeten Kolonnenabschnitten, die eine innere ringförmige Anordnung koaxial zu der äußeren ringförmigen Anordnung bilden, aufweist.