DE3787090T2

DE3787090T2 - Methode für chromatographische Trennung.

Info

Publication number: DE3787090T2
Application number: DE87119111T
Authority: DE
Inventors: Masao C O Mitsubishi-Kasa Ando; Masao C O Mitsubishi-Ka Tamura; Masatake C O Mitsubis Tanimura
Original assignee: Mitsubishi Kasei Engineering Co
Current assignee: Mitsubishi Kasei Engineering Co
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2007-12-24
Also published as: KR960000648B1; US4970002A; FI98129C; EP0279946A2; JPS63158105A; FI875655A0; JPH0669521B2; EP0279946B1; KR880007106A; CA1305434C; FI875655A; FI98129B; EP0279946A3; DE3787090D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem eine flüssige Mischung, die eine Vielzahl von Komponenten enthält, in drei oder mehr an den jeweiligen Komponenten angereicherte Fraktionen chromatographisch getrennt wird.
Chromatographische Trennverfahren, die feste Adsorptionsmittel verwenden, werden industriell in hohem Maße verwendet. Unter den Verfahren, die z. Zt. kommerziell verwendet werden, gibt es ein kontinuierliches chromatographisches Trennverfahren, das ein simuliertes Fließbettsystem verwendet, wie dies in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 37008/1981 (JP-A-56-37008) beschrieben wird. Diese chromatographischen Trennverfahren wurden mit einigem kommerziellen Erfolg durchgeführt, sind aber grundsätzlich zur Trennung einer Komponentenmischung in zwei Fraktionen ausgestaltet. Die Auftrennung in drei oder mehr Fraktionen unter Verwendung dieser Verfahren stieß auf große Schwierigkeiten.
Ein simuliertes Fließbettsystem erfordert ein Minimum von vier beschickten Betten. Das in der JP-A-56-37008 beschriebene chromatographische Trennverfahren erfordert drei oder vier beschickte Betten, und die Apparatur, die es verwendet, ist kompliziert und kostspielig.- Aus der US-A-4267054 (JP-B-60-55162) ist außerdem ein Verfahren zur Trennung in die Komponenten A und B bekannt. Die US-A-4267054 beschreibt ein Verfahren zur chromatographischen Trennung von löslichen Komponenten einer Einsatzlösung, die als Hauptkomponenten (1) eine Komponente A enthält, die durch ein festes Adsorptionsmittel mit ionenaustausch- oder Molekularsiebwirkung relativ wenig adsorbiert wird, und (2) eine Komponente B, die durch das feste Adsorptionsmittel mit Ionenaustausch- oder Molekularsiebwirkung selektiver adsorbiert wird, wobei die Adsorptionsfähigkeit des festen Adsorptionsmittels durch selektive Verdrängung adsorbierter Komponenten wieder hergestellt wird.
Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird aber nur eine chromatographische Trennung der Komponenten A und B erreicht.

Zusammenfassung der Erfindung

In Anbetracht der vorstehend genannten Nachteile ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein chromatographisches Verfahren bereitzustellen, das eine einfache Vorrichtung verwendet, und mit dem eine effiziente Trennung einer Komponentenmischung in drei oder mehrere Fraktionen erreicht wird; eine solche Trennung durch Anwendung früherer Verfahren zu erreichen, wurde als schwierig angesehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren, mit dem diese Aufgabenstellung erreicht werden kann, ist im wesentlichen ein solches, bei dem eine Einsatzflüssigkeit, die eine Vielzahl von Komponenten mit verschiedenen Affinitätsgraden gegenüber einem Adsorptionsmittel enthält, wobei die Vielzahl von Komponenten eine erste Komponente mit einer mittleren Affinität gegenüber dem Adsorptionsmittel, eine zweite Komponente mit einer höheren Affinität für das Adsorptionsmittel als die erste Komponente, und eine dritte Komponente mit einer geringeren Affinität gegenüber dem Adsorptionsmittel als die erste Komponente umfaßt, und ein Desorptionsmittel abwechselnd einer chromatographischen Trenneinheit zugeführt werden, in der das stromaufwärtige Ende eines mit dem Adsorptionsmittel beschickten Bettes mit seinem stromabwärtigen Ende durch einen Flüssigkeitskanal verbunden ist, um es den Flüssigkeiten zu erlauben, zirkulierend vom stromaufwärtigen Ende des beschickten Bettes zum stromabwärtigen Ende zu strömen, und um daraus eine Vielzahl von Fraktionen mit verschiedenen Komponenten aus dem Einsatzmaterial abzuziehen, wobei das Verfahren die rollenden Stufen umfaßt:
i) Zuführung der Einsatzflüssigkeit in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während eine an der ersten Komponente der Einsatzflüssigkeit angereicherte Fraktion vom stromabwärtigen Ende des Bettes abgezogen wird;
ii) Zuführung des Desorptionsmittels in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während mindestens zwei Fraktionen, die eine an der zweiten Komponente der Einsatzflüssigkeit angereicherte Fraktion und eine andere an der dritten Komponente angereicherte Fraktion umfassen, in bestimmter Reihenfolge vom stromabwärtigen Ende des Bettes abgezogen werden; und
iii) Zirkulierenlassen der eine Mischung der ersten und anderen Komponenten enthaltenden Flüssigkeit vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes durch den Flüssigkeitskanal zum stromaufwärtigen Ende, ohne eine Flüssigkeit dem beschickten Bett zuzuführen oder eine Flüssigkeit vom beschickten Bett abzuführen, wodurch die Flüssigkeit im beschickten Bett vom stromaufwärtigen Ende des Bettes zu seinem stromabwärtigen Ende in einer Länge fließen kann, die geringer ist als die Gesamtlänge des beschickten Bettes, und worin die Stufen (i) bis (iii) zyklisch und wiederholt so durchgeführt werden, daß die Stufe (iii) mindestens einmal zwischen den stufen (i) und (ii) und/oder zu einer Zeit nach Stufe (ii) durchgeführt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer chromatographischen Trennvorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann; die Fig. 2 zeigt, wie die Konzentrationsverteilung jeder der Komponenten in einer Einsatzmischung in einem beschickten Bett variiert, wenn sie aufeinanderfolgende Stufen des chromatographischen Trennverfahrens durchläuft; Fig. 3 zeigt Elutionskurven, die die Ergebnisse einer chromatographischen Trennung durch einen einzigen Durchlauf mit der einer chromatographischen Trennung, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt wird, vergleicht; und die Fig. 4 bis 7 zeigen Elutionskurven für individuelle Komponenten in einer Einsatzmischung, wie sie in den Beispielen 1 bis 3, einem Bezugsbeispiel, und dem Beispiel 4 erhalten wurden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur halbkontinuierlichen chromatographischen Trennung bereit, das durchgeführt wird, indem man die Verfahren der chromatographischen Trennung ansatzweise unter Verwendung des chromatographischen Trennsystems, wie es in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, wiederholt. Dieses Verfahren umfaßt die folgenden Stufen:
i) Zuführen einer Einsatzflüssigkeit in ein beschicktes Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während eine an einer bestimmten Komponente angereicherte Fraktion vom stromabwärtigen Ende des Bettes abgezogen wird (diese Stufe wird nachfolgend als Zuführungsstufe bezeichnet);
ii) Zuführen einer Desorptionsflüssigkeit in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, um eine an einer anderen Komponente angereicherte Fraktion am stromabwärtigen Ende des Bettes abzunehmen (diese Stufe wird nachfolgend als Desorptionsstufe bezeichnet); und
iii) Zirkulierenlassen der Flüssigkeiten in dem beschickten Bett ohne Zuführen einer Flüssigkeit zum Bett oder Abziehen einer Flüssigkeit vom Bett, wodurch sich eine Zone, die eine Vielzahl von Komponenten enthält, um stromaufwärtigen Ende des beschickten Bettes bewegen kann (diese Stufe wird nachfolgend als Zirkulationsstufe bezeichnet).
Diese drei Stufen werden zyklisch in einer Reihenfolge durchgeführt, die von der der chromatographischen Trennung unterworfenen Einsatzflüssigkeit abhängt.
Bei der Trennung von drei oder mehr Komponenten in drei Fraktionen treten mindestens zwei Zonen auf, in denen eine Vielzahl von Komponenten in Mischung vorhanden sind. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, daß andere Komponenten als solche, die den höchsten und den geringsten Affinitätsgrad gegenüber dem Adsorptionsmittel zeigen, in der Zuführungsstufe gewonnen werden, wobei eine Zirkulationsstufe sowohl vor als auch nach der Zuführungsstufe vorgesehen ist, damit das gesamte Verfahren in der Reihenfolge Zuführungsstufe-Zirkulationsstufe-Desorptionsstufe- Zirkulationsstufe durchgeführt wird. Irgendeine andere Komponente wird als Fraktion aus der Desorptionsstufe, die in zwei oder mehrere Unterstufen unterteilt ist, erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer chromatographischen Trennvorrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. Die Betten 1 und 2 sind mit einem Adsorptionsmittel beschickt. Diese Betten können im Hinblick auf die Bettenkapazität oder das Volumen des verwendeten Adsorptionsmittels gleich oder verschieden sein. Die Fig. 1 zeigt auch einen Behälter 3 für die Einsatzflüssigkeit; einen Behälter 4 für die Desorptionsflüssigkeit, Leitungen 5 bis 9 zum Abziehen vereinigter Fraktionen, Ventile 10 bis 19 zur Regelung der Strömung der Flüssigkeiten und vereinigten Fraktionen, und eine Umlaufpumpe 20.
Die Fig. 2 zeigt die Ergebnisse einer Computersimulierung einer chromatographischen Trennung, die an drei Komponenten A, B und C mit verschiedenen Affinitätsgraden für ein Adsorptionsmittel gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wurde. In dieser Figur ist die Konzentrationsverteilung für jede der Komponenten A, B und C in dem beschickten Bett, die zur Zeit der Vervollständigung jeder Stufe erreicht wird, durch eine Kurve dargestellt, die mit den gleichen Symbolen A, B oder C markiert ist. In der Zuführungsstufe wird das Einsatzmaterial dem beschickten Bett an seinem stromaufwärtigen Ende (das linke Ende der Fig. 2) zugeführt, während die Komponente B vom stromabwärtigen Ende (rechtes Ende der Fig. 2) abgezogen wird. In der Desorptionsstufe 1 wird das Desorptionsmittel dem beschickten nett an seinem stromaufwärtigen Ende zugeführt, während die Komponente C vom stromabwärtigen Ende abgezogen wird. In der Desorptionsstufe 2 wird das Desorptionsmittel dem beschickten Bett an seinem stromaufwärtigen Ende zugeführt, und die Komponente A wird vom stromabwärtigen Ende abgezogen.
Wie es aus der Fig. 2 erkennbar ist, kann eine Zone, in der die Komponenten A und B in Mischung vorhanden sind, zum stromaufwärtigen Ende des beschickten Bettes in der Zirkulationsstufe, die vor der Zuführung der Einsatzflüssigkeit durchgeführt wird, wandern. In der Zirkulationsstufe, die der Zuführung der Einsatzflüssigkeit folgt, kann eine Zone, in der die Komponenten B und C in Mischung vorhanden sind, zum stromaufwärtigen Ende des Bettes wandern. Auf diese Weise befinden sich die zwei gemischten Zonen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden der Zone, In der die Einsatzflüssigkeit zugeführt wird, benachbart, mit dem Ergebnis, daß die an Komponente B angereicherte Zone die Einsatzflüssigkeit-Zuführungszone ersetzt. Anstelle die Zonen, in denen eine Vielzahl von-Komponenten in Mischung vorhanden sind, abzuziehen, werden sie auf eine solche Weise zirkuliert, daß sie sich den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Enden er Zone, in denen die Einsatzflüssigkeit zugeführt wird, benachbart befinden.
Als Ergebnis werden Elutionskurven, die durch die durchgezogenen Linien in Fig. 3 dargestellt sind, erhalten, und die Trenneffizienz ist ausreichend verbessert, um die Gewinnung von hochreinen und konzentrierten Fraktionen sicherzustellen. Die Kurven, die in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angegeben sind, sind Elutionskurven, die die Ergebnisse einer Trennung durch einen einzigen Durchgang zeigen. Die Kurven, die durch ausgezogene Linien dargestellt sind, sind Elutionskurven, die den Gleichgewichtszustand zeigen, der nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in 11 Zyklen durch Zirkulierenlassen der Zone R&sub1;, in der die Komponenten A und B in Mischung vorhanden sind, und der Zone R&sub2;, in der die Komponenten B und C in Mischung vorhanden sind, erreicht wird.
Um sicherzustellen, daß die Zone, in der die Einsatzflüssigkeit zugeführt wird, durch eine Zone, die eine gewünschte Produktfraktion (d. h. eine Fraktion, die vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes in der Zuführungsstufe abgezogen wird) enthält, im erfindungsgemäßen Verfahren richtig ersetzt wird, ist es erforderlich, daß die in diesen zwei Zonen vorhandenen Flüssigkeiten das gleiche Volumen besitzen. Bei der praktischen Anwendung der chromatographischen Trennung kann dieses Erfordernis aufgrund der Notwendigkeit, ein gewünschtes Produkt mit einer gewünschten Reinheit oder Ausbeute zu halten, nicht immer eingehalten werden.
Wenn das Volumen der gewünschten Produktfraktion größer ist als das der zuzuführenden Einsatzflüssigkeit, wird eine zusätzliche Zuführungsstufe vorgesehen, in der eine Desorptionsflüssigkeit dem beschickten Bett entweder sofort vor oder nachdem das Einsatzmaterial zugeführt wurde, zugeführt wird, wodurch die Produktfraktion vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes in einer Menge abgezogen wird, die der Volumendifferenz entspricht. In dem Fall, in dem diese zusätzliche Stufe sofort vor oder nach der Zirkulationsstufe vorgesehen wird, muß die Desorptionsflüssigkeit in der zusätzlichen Stufe so zugeführt werden, daß sie sich nicht am stromaufwärtigen Ende des beschickten Bettes, sondern vielmehr in dem mittleren Teil davon befindet, in dem die Konzentration jeder Komponente entweder 0 oder im wesentlichen 0 ist. Dies ist notwendig, um sicherzustellen, daß jede der Zonen, die eine Vielzahl von Komponenten in Mischung enthalten, in der Zirkulationsstufe so wandern konnte oder so wandert, daß sie der Zone benachbart ist, in der die Einsatzflüssigkeit zugeführt wird. Im Normalfall wird die Desorptionsflüssigkeit der zweiten von zwei in Serie verbundenen beschickten Betten (d. h. dem Bett 2) wie in Fig. 1 dargestellt zugeführt.
Wenn das Volumen der Produktfraktion, die gewonnen werden voll, geringer ist als das der zuzuführenden Einsatzflüssigkeit, wird eine zusätzliche Stufe in einer solchen Weise vorgesehen, daß die Stufe der Zufuhr der Einsatzflüssigkeit unter Abziehen der Produktfraktion sofort vor oder nach der Stufe der Zuführung der Einsatzflüssigkeit vorausgeht oder folgt, während eine zweite Fraktion abgezogen wird. Im Fall, bei dem diese zusätzliche Stufe sofort nach oder vor der Zirkulationsstufe vorgesehen wird, muß die zweite Fraktion aus dem mittleren Teil des beschickten Bettes abgezogen werden, um sicherzustellen, daß mindestens ein Teil der Zonen, in denen eine Vielzahl von Komponenten in Mischung vorhanden ist, im Bett als nicht abzuziehende Zone verbleibt.
Wie vorstehend beschrieben, können die Zonen, die eine Vielzahl von Komponenten in Mischung enthalten, so zirkulieren, daß die Trennung der Vielzahl von Komponenten beträchtlich gefördert wird. Wenn jedoch keine hohe Trenneffizienz erforderlich ist, kann eine der Zirkulationsstufen weggelassen werden. In diesem Fall kann das Verfahren in der Reihenfolge Zuführungsstufe-Zirkulationsstufe-Desorptionsstufe, oder in der Reihenfolge
Zuführungsstufe-Desorptionsstufe-Zirkulationsstufe durchgeführt werden.
Wie dies in den vorstehenden Seiten beschrieben wurde, umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren viele Variationen, die von dem der chromatographischen Trennung unterworfenen Einsatzmaterial und von den Trennbedingungen abhängen. Typische Verfahrensvarianten, die unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung durchgeführt werden können, sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Jedes der durch die Zahlen 1, 5. 6, 7 und 8 in Tabelle 1 bezeichneten Verfahren kann mit einer einzigen beschickten Betteinheit durchgeführt werden, und alle Verfahren können mit drei oder mehreren beschickten Betteinheiten durchgeführt werden. Wo in der Tabelle für jedes Verfahren die Symbole in zwei Reihen angegeben sind, bezeichnet das obere Symbol die dem beschickten Bett zuzuführende Flüssigkeit, und das untere Symbol die vom beschickten Bett abzuziehende Fraktion; F bezeichnet die Einsatzflüssigkeit; D die Desorptionsflüssigkeit; a, b, c und d bezeichnen die Hauptkomponenten in den entsprechenden Fraktionen. Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf die in Fig. 1 dargestellten beschickten Betten, der die Einsatz- oder Desorptionsflüssigkeit zugeführt oder von der eine bestimmte Fraktion abgezogen- wird; und R bedeutet Zirkulation. Die Weglassung einer bestimmten Stufe wird durch einen Schrägstrich angezeigt. Die Komponenten a, b, c und d haben variierende Affinitätsgrade gegenüber dem Adsorptionsmittel, wobei der Affinitätstrend der folgende ist: a> b> c> d. Tabelle 1 Zuführungsstufe Zirkulationsstufe Desorptionsstufe
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Mischung, die eine Vielzahl von Komponenten mit verschiedenen Affinitätsgraden gegenüber einem Adsorptionsmittel enthält, in drei Fraktionen getrennt werden, die an den jeweiligen Komponenten angereichert sind. Das erfindungsgemäße Verfahren kann natürlich zur Trennung der Mischung in vier oder mehr Komponenten verwendet werden, aber die Trenneffizienz einer vierten und folgender Komponenten ist praktisch die gleiche wie sie erreicht werden kann, wenn man eine chromatographische Trennung ansatzweise mittels eines einzigen Durchgangs durchführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere von Vorteil zur Trennung und Reinigung verschiedener Mischungen von Sacchariden oder Zuckeralkoholen unter Verwendung eines Kationen-Austauscherharzes vom Alkalimetall- oder Erdalkalimetalltyp als Adsorptionsmittel. Spezifische Anwendungen des Verfahrens umfassen: Trennung von Fructose aus Stärkezuckersirup mit hohem Fructosegehalt. Trennung von Sucrose aus Molassen; Trennung eines Stärkehydrolysats in Maltose, Maltodextrin, etc.; Trennung einer Mischung, die Isomaltose und Isomaltodextrin enthält, in die entsprechenden Komponenten; und Trennung einer Mischung, die Zuckeralkohole (z. B. Sorbit und Maltit) enthält, in die entsprechenden Komponenten.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter veranschaulichen.

Beispiel 1

Unter Verwendung einer Vorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Art wurde eine chromatographische Trennung eines Einsatzmaterials (wäßrige Lösung einer Mischung von Oligosacchariden) mit einem stark sauren Kationen-Austauschharz in der Na-Form (Diaion(tm) UBK-530 K) als Adsorptionsmittel und Wasser als Desorptionsmittel durchgeführt. Das Adsorptionsmittel wurde in zwei in Serie miteinander verbundene Säulen gepack, von denen jede eine Innendurchmesser von 35.5 mm und eine Beschickungshöhe von 920 mm besaß. Es wurden insgesamt 1810 ml des Adsorptionsmittels zur Bildung der beschickten Betten verwendet.
Während das beschickte Bett auf einer Temperatur von 75ºC behalten wurde, wurde die Einsatzflüssigkeit (Zuckerrohrmolassen) mit einer Fließgeschwindigkeit von 1000 ml/h durch das Bett hindurchgeführt, um zyklische Abläufe der chromatographischen Trennung gemäß dem in der Tabelle 2 zugeführte Flüssigkeit abgezogene Flüssigkeit Ventil geöffnet Zeit Einsatzmaterial Sucrosefraktion Wasser reduzierende Zuckerfraktion Nichtzuckerfraktion
Nach Vervollständigung der 11 Zyklen wurde ein stabiler Zustand erreicht, und es wurden die in Fig. 4 dargestellten Elutionskurven erhalten. Die y-Achse des Diagrammes der Fig. 4 stellt die Konzentration einer individuellen Komponente (g/ml) dar, und die x-Achse bezeichnet die Zeit (min.); R&sub1; und R&sub2; bedeuten zu zirkulierende Zonen; und die Kurven 21, 22 und 23 sind Elutionskurven für die Komponenten reduzierender Zucker, Sucrose bzw. Nichtzuckerkomponenten. Die Zusammensetzung der entsprechenden Fraktionen und die Ausbeuten für die einzelnen Komponenten sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Einsatzmaterial Sucrosefraktion reduzierende Zuckerfraktion Nichtzuckerfraktion Sucrose Nicht-Zucker Konzentration Ausbeute
Ein Einsatzmaterial mit der in Tabelle 6 angegebenen Zusammensetzung wurde einer chromatographischen Trennung gemäß dem in Tabelle 5 angegebenen Zeitplan unterworfen, wobei die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 1 verwendet wurde, mit der Ausnahme, daß Diaion(tm) UBK-530 (stark saures Kationen-Austauschharz in der Na-Form) als Adsorptionsmittel verwendet wurde, und die Fließgeschwindigkeit 460 ml/h betrug. Die Elutionskurven für die entsprechenden Komponenten, die im Gleichgewicht erreicht wurden, sind in Fig. 5 dargestellt, in der R&sub1; und R&sub2; die zu zirkulierenden Zonen darstellen, und die Kurven 31, 32 und 33 die einzelnen Komponenten, d. h. den Gehalt an G&sub1;, G&sub2; und G&sub3;+ darstellen. Die Zusammensetzungen der erhaltenen einzelnen Fraktionen und die Ausbeute (in %) der einzelnen Komponenten sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 5 Stufe zugeführte Flüssigkeit abgezogene Flüssigkeit Ventile offen Zeit Einsatzmaterial Fraktion Wasser Tabelle 6 Einsatzmaterial Fraktion Konzentration Ausbeute

Beispiel 3

Zuckerrüben-Einsatzmaterial mit der in Tabelle 8 angegebenen Zusammensetzung wurde einer chromatographischen Trennung gemäß dem in Tabelle 7 angegebenen Zeitplan unterworfen, wobei die bleiche Vorrichtung und das gleiche Adsorptionsmittel wie in Beispiel 1 verwendet wurde, mit der Ausnahme, daß die Fließgeschwindigkeit 1200 ml/h betrug. Die für die einzelnen Komponenten nach Erreichung eines stabilen Zustandes erhaltenen Elutionskurven sind in Tabelle 6 angegeben, worin R eine zu zirkulierende Zone darstellt, und die Kurven 41, 42, 43 und 44 die einzelnen Komponenten bezeichnen, d. h. reduzierenden Zucker, Sucrose, Raffinose und Nichtzucker. Die Zusammensetzung der einzelnen erhaltenen Fraktionen und die Ausbeute (in %) der einzelnen Komponenten sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 7 zugeführte Flüssigkeit abgezogene Flüssigkeit Ventile geöffnet Zeit Einsatzmaterial Sucrosefraktion Wasser reduzierende Zuuckerfraktion Nichtzuckerfraktion Tabelle 8 Einsatzmaterial Sucrosefraktion reduierende Zuckerfraktion Nichtzuckerfraktion reduzierender Zucker Sucrose Raffinose Nichtzucker Konzentration Ausbeute

Beispiel 4

Ein Einsatzmaterial mit der in Tabelle 12 angegebenen Zusammensetzung wurde einer chromatographischen Trennung gemäß dem in der Tabelle 11 angegebenen Zeitplan unterworfen, wobei die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 1 verwendet wurde mit der Ausnahme, daß ein stark saures Kationen-Austauschharz in der Ca-Form (Diaion(tm) UBK 535) als Adsorptionsmittel verwendet wurde, und die Fließgeschwindigkeit 460 ml/h betrug. Die für die einzelnen Komponenten nach Erreichung des Gleichgewichtszustandes erhaltenen Elutionskurven sind in Fig. 7 dargestellt, in der R&sub1; und R&sub2; die zu zirkulierenden Zonen bedeuten, und die Kurven 51, 52, 53 und 54 die jeweiligen Komponenten bezeichnen, d. h. Sorbit, Maltit, DP&sub3; und DP&sub4;+. Die Zusammensetzungen der erhaltenen einzelnen Fraktionen und die Ausbeute (in %) der einzelnen Komponenten sind in Tabelle 12 angegeben. Tabelle 11 Stufe zugeführte Flüssigkeit abgezogene Flüssigkeit Ventile geöffnet Zeit Einsatz-Material Maltit-Fraktion Wasser Sorbit-Fraktion DP&sub4;+-Fraktion DP&sub3;-Fraktion Tabelle 12 Einsatzmaterial Sorbit Malltit DP&sub3;-Fraktion DP&sub4;+-Fraktion Sorbit Maltit DP&sub3; DP&sub4;+ Konzentration Ausbeute

Claims

1. Chromatographisches Verfahren, nach dem eine Einsatzflüssigkeit, die eine Vielzahl von Komponenten mit verschiedenen Affinitätsgraden gegenüber einem Adsorptionsmittel enthält, wobei diese Vielzahl von Komponenten eine erste Komponente mit einer mittleren Affinität für das Adsorptionsmittel umfaßt, eine zweite Komponente mit einer höheren Affinität für das Adsorptionsmittel als die erste Komponente, und eine dritte Komponente mit einer geringeren Affinität für das Adsorptionsmittel als die erste Komponente, und ein Desorptionsmittel abwechselnd einer chromatographischen Trenneinheit zugeführt werden, in der das stromaufwärtige Ende eines mit dem Adsorptionsmittel beschickten Bettes mit seinem stromabwärtigen Ende durch einen Flüssigkeitskanal verbunden ist, um es den Flüssigkeiten zu erlauben, zirkulierend vom stromaufwärtigen Ende des beschickten Bettes zu seinem stromabwärtigen Ende zu strömen, und-am daraus eine Vielzahl von Fraktionen mit verschiedenen Komponentenaus dem Einsatzmaterial zu abzuziehen, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:

i) Zuführung der Einsatzflüssigkeit in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während eine an der ersten Komponente der Einsatzflüssigkeit angereicherte Fraktion vom stromabwärtigen Ende des Bettes abgezogen wird;

ii) Zuführung des Desorptionsmittels in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während mindestens zwei Fraktionen, die eine an der zweiten Komponente der Einsatzflüssigkeit angereicherte Fraktion und eine andere an der dritten Komponente angereicherte Fraktion umfassen, hintereinander vom stromabwärtigen Ende des Bettes abgezogen werden; und

iii) Zirkulierenlassen der eine Mischung der ersten und anderen Komponenten enthaltenden Flüssigkeit vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes durch den

Flüssigkeitskanal zu seinem stromaufwärtigen Ende, ohne eine Flüssigkeit dem beschickten Bett zuzuführen oder eine Flüssigkeit aus dem beschickten Bett abzuziehen, wodurch die Flüssigkeit im beschickten Bett vom stromaufwärtigen Ende des Bettes zu seinem stromabwärtigen Ende in einer Länge fließen kann, die geringer ist als die Gesamtlänge des beschickten Bettes, wobei die Stufen (i) bis (iii) zyklisch und wiederholt so durchgeführt werden, daß die Stufe (iii) mindestens einmal zwischen den Stufen (i) und (ii) und/oder zu einer Zeit nach der Stufe (ii) durchgeführt wird.

2. Chromatographisches Verfahren, nach dem eine Einsatzflüssigkeit, die eine Vielzahl von Komponenten mit verschiedenen Affinitätsgraden gegenüber einem Adsorptionsmittel enthält, wobei diese Vielzahl von Komponenten eine erste Komponente mit einer mittleren Affinität für das Adsorptionsmittel umfaßt, eine zweite Komponente mit einer höheren Affinität für das Adsorptionsmittel als die erste Komponente, und eine dritte Komponente mit einer geringeren Affinität für das Adsorptionsmittel als die erste Komponente, und ein Desorptionsmittel abwechselnd einer chromatographischen Trenneinheit zugeführt werden, in der das stromaufwärtige Ende eines mit dem Adsorptionsmittel beschickten Bettes mit seinem stromabwärtigen Ende durch einen Flüssigkeitskanal verbunden ist, um es den Flüssigkeiten zu erlauben, zirkulierend vom stromaufwärtigen Ende des beschickten Bettes zu seinem stromabwärtigen Ende zu strömen, und um daraus eine Vielzahl von Fraktionen mit verschiedenen Komponenten aus dem Einsatzmaterial abzuziehen, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt

i) Zuführung der Einsatzflüssigkeit in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während eine an der ersten Komponente angereicherte Fraktion vom stromabwärtigen Ende des Bettes abgezogen wird;

ii) Zuführung einer Desorptionsflüssigkeit in das beschickte Bett an einer Stelle zwischen seinem stromaufwärtigen Ende und seinem stromabwärtigen Ende, während eine an der ersten Komponente angereicherte Fraktion vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes abgezogen wird;

iii) Zuführung der Desorptionsflüssigkeit in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während mindestens zwei Fraktionen, die eine an der zweiten Komponente angereicherte Fraktion und eine andere an der dritten Komponente angereicherte Fraktion umfassen, in Reihenfolge vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes abgezogen werden; und

iv) Zirkulierenlassen der eine Mischung der ersten und anderen Komponenten enthaltenden Flüssigkeit vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes durch den Flüssigkeitskanal zu seinem stromaufwärtigen Ende, ohne eine Flüssigkeit dem Bett zuzuführen oder eine Flüssigkeit vom Bett abzuziehen, wodurch die Flüssigkeit in dem beschickten Bett vom stromaufwärtigen Ende des Bettes gegen sein stromabwärtiges Ende in einer Länge fließen kann, die geringer ist als die Gesamtlänge des Bettes, wobei die Stufen (i) bis (iv) zyklisch wiederholt werden, und worin die Stufen (i) bis (iii) in Reihenfolge durchgeführt werden, und die Stufe (iv) mindestens einmal zwischen den Stufen (ii) und (iii) und/oder zu einer Zeit nach Stufe (iii) durchgeführt wird.

3. Chromatographisches Verfahren, nach dem eine Einsatzflüssigkeit, die eine Vielzahl von Komponenten mit verschiedenen Affinitätsgraden gegenüber einem Adsorptionsmittel enthält, wobei diese Vielzahl von Komponenten eine erste Komponente mit einer mittleren Affinität gegenüber dem Adsorptionsmittel umfaßt, eine zweite Komponente mit einer höheren Affinität für das Adsorptionsmittel als die erste Komponente, und eine dritte Komponente mit einer geringeren Affinität gegenüber dem Adsorptionsmittel als die erste Komponente, und ein Desorptionsmittel abwechselnd einer chromatographischen Trenneinheit zugeführt werden, in der das stromaufwärtige Ende eines mit dem Adsorptionsmittel beschickten Bettes mit seinem stromabwärtigen Ende durch einen Flüssigkeitskanal verbunden ist, um es den Flüssigkeiten zu erlauben, zirkulierend vom stromaufwärtigen Ende des beschickten Bettes zu seinem stromabwärtigen Ende zu strömen, und um daraus eine Vielzahl von Fraktionen mit verschiedenen Komponenten aus dem Einsatzmaterial abzuziehen, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt

ii) Zuführung einer zusätzlichen Menge der Einsatzflüssigkeit in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während eine an der dritten Komponente angereicherte Fraktion vom mittleren Teil des Bettes abgeführt wird;

iii) Zuführung des Desorptionsmittels in das beschickte Bett an seinem stromaufwärtigen Ende, während mindestens zwei Fraktionen, die eine an der zweiten Komponente angereicherte Fraktion und eine andere an der dritten Komponente angereicherte Fraktion umfassen, in Reihenfolge vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes abgezogen werden; und

iv) Zirkulierenlassen der eine Mischung der ersten und einer anderen Komponente enthaltenden Flüssigkeit vom stromabwärtigen Ende des beschickten Bettes durch den Flüssigkeitskanal zu seinem stromaufwärtigen Ende, ohne eine Flüssigkeit dem Bett zuzuführen oder eine Flüssigkeit vom Bett abzuziehen, wodurch die Flüssigkeit im beschickten Bett vom stromaufwärtigen Ende des Bettes gegen sein stromabwärtiges Ende in einer Länge fließen kann, die geringer als die Gesamtlänge des Bettes ist, und worin die Stufen (i) bis (iv) zyklisch wiederholt werden, wobei die Stufen (i) bis (iii) in Reihenfolge durchgerührt werden, und die Stufe (iv) mindestens einmal zwischen den Stufen (ii) und (iii) und/oder zu einer Zeit nach der Stufe (iii) durchgeführt wird.