DE69734355T2 - Flüssigkeitschromatographiesäule - Google Patents

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A. Jeffrey KASTER
J. Peter LEAVESLEY
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Description

  • Diese Erfindung betrifft Flüssigkeitschromatographiesäulen, die bei Biomolekültrennungen nützlich sind.
  • Matrixmaterialien, die bei der Flüssigkeitschromatographie für Trennungen von Biomolekülen verwendet werden, müssen hydrophil sein, um eine Denaturierung des Biomoleküls zu verhindern, die zu einer Fällung und unspezifischen Adsorption auf dem Matrixmaterial führen. Standardmatrixmaterialien, die für Biotrennungen verwendet werden, sind Weichgele wie sepharose® mit Drucknennwerten bis 3 Bar. Dies begrenzt den Druck, der aus das Prozeßfluid ausgeübt werden kann, was folglich die Trenngeschwindigkeit begrenzt. Matrixmaterialien sind herkömmlicherweise in Glas- oder rostfreie Stahlgehäuse gepackt worden.
  • Fortschritte der Materialtechnologie haben zur Entwicklung einer neuen Klasse von polymeren, hydrophilen und steifen Haltematrizen geführt, die sehr viel höhere Drucknennwerte aufweisen und eine bessere Auflösung erzielen können. Diese Materialien umfassen EmphazeTM, POROS®, HyperDTM, Fractogel® und SourceTM.
  • FR 2504818 A beschreibt eine Chromatographiesäule mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser mit einem Diffusor aus gesintertem Metall, Keramik oder Kunststoff, um einen Fluß über den vollen Durchmesser der Säule zu verteilen. Das Verhältnis des Leervolumens zum Gesamtvolumen des Diffusormaterials sollte vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,4 liegen und sollte außerdem zwischen dem 0,8- und 12-fachen des Leervolumenverhältnisses der Säulenpackung liegen. Für Säulen mit sehr großem Durchmesser, z.B. einem Durchmesser von mehr als 200 mm, wird ein zusätzlicher Verteiler stromaufwärts des Diffusors verwendet. Das Säulenpackungsmaterial wird mittels eines zusätzlichen Diffusors desselben Typs am oberen Teil der Säule an Ort und Stelle gehalten. Geeignete Kunststoffe werden als Teflon, Nylon, Polyethylen und Polypropylen erkannt.
  • Das US-Patent 4250035 beschreibt eine verbesserte Flüssigkeitschromatographievorrichtung und einen verbesserten Prozeß zur Herstellung und Nutzung einer Chromatographiesäule. Durch Bereitstellung von Einrichtungen, um einen radialen Druck auf die Säulenpackung auszuüben, wird der Packungswirkungsgrad der Säule erhöht und ist reproduzierbarer, und es kann eine größere Einheitlichkeit der Säulenleistung sowohl unter gepackten Säulen derselben Art als auch während der Nutzungslebendauer einer gegebenen gepackten Säule erzielt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt eine Chromatographiepatronenbaugruppe bereit, die aufweist: eine Patrone mit einer flexiblen Wand, die eine Kammer zum Einschließen eines Chromatographiemediums definiert, wobei die flexible Wand eine bewegliche Membran zur Kompression des Chromatographiemediums bildet, einen Strömungsverteiler zur Verteilung eines Prozeßfluids über eine Querschnittsfläche der Kammer, einen Strömungssammler zur Sammlung des Prozeßfluid aus einer ganzen Querschnittsfläche der Kammer, zwei Siebe, eines an jedem Ende der Kammer, zum Halten des Chromatographiemediums in der Kammer, wobei die Siebe einen Durchgang des Mediums dort hindurch verhindern, während sie einen Durchgang des Prozeßfluids dort hindurch ermöglichen, wobei der Strömungsverteiler, der Strömungssammler und die Siebe aus einem polymeren hydrophilen Material bestehen, das eine Oberflächenenergie von mehr als 36 dyn/cm aufweist.
  • Das Chromatographiemedium kann einen Betriebsdrucknennwert von mehr als 3 Bar aufweisen.
  • Es sind Dichtungen zwischen dem Strömungsverteiler und einer Innenseite der flexiblen Wand und zwischen dem Strömungssammler und einer Innenseite der flexiblen Wand angeordnet. Die Dichtung ist ein O-Ring oder wird durch Schweißung des Strömungsverteilers und Strömungssammlers an die Innenseite gebildet. Die bewegliche Membran komprimiert das Chromatographiemedium radial. Die Patrone weist einen Durchmesser von mindestens etwa 7,6 cm (3 Inch) auf.
  • Eine Chromatographievorrichtung umfaßt ein Kompressionsmodul, das die Patronenbaugruppe umgibt. Das Kompressionsmodul definiert eine Druckkammer zum Einschließen eines Druckfluids. Das Druckfluid dient dazu, die flexible Wand der Patronenbaugruppe zu bewegen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen weist die Chromatographievorrichtung erste und zweite Endkappen zur Befestigung der Chromatographiepatronenbaugruppe im Kompressionsmodul auf. Die Endkappen definieren Durchgänge für den Durchfluß des Prozeßfluids. Der Strömungsverteiler weist einen Einlaß auf, der mit dem Durchgang der ersten Endkappe ausgerichtet ist. Der Strömungsverteilereinlaß und der Durchgang der ersten Endkappe definieren eine Prozeßfluideinlaßkanal. Die erste Endkappe weist eine Dichtung auf, die zwischen der ersten Endkappe und dem Strömungsverteiler angeordnet ist, um einen Austritt des Prozeßfluids aus dem Einlaßkanal zu verhindern. Der Strömungssammler weist einen Auslaß auf, der mit dem Durchgang der zweiten Endkappe ausgerichtet ist. Der Strömungssammlerauslaß und der Durchgang der zweiten Endkappe definieren einen Prozeßfluidauslaßkanal. Die zweite Endkappe weist eine Dichtung auf, die zwischen der zweiten Endkappe und dem Strömungssammler angeordnet ist, um einen Austritt des Prozeßfluids aus dem Auslaßkanal zu verhindern. Die Dichtungen halten das Kompressionsmodul während des Gebrauchs frei von einer Prozeßfluidverunreinigung. Eine Druckquelle ist mit dem Kompressionsmodul verbunden. Das Kompressionsmodul weist einen Drucknennwert auf, der größer als 3 Bar und vorzugsweise größer als 10 bis 15 Bar ist.
  • Es wird ein Chromatographieverfahren offenbart, das die Bereitstellung einer Chromatographiepatronenbaugruppe, das Ausüben einer Kompression auf das Chromatographiemedium und das Zuführen einer unter Druck stehenden Biomolekülprobe in einem wässerigen Lösungsmittel aufweist.
  • In bevorzugten Ausführungsformen wird die Probe mit einem Druck von mehr als 3 Bar zugeführt. Die Kompression wird auf das Chromatographiemedium in eine radiale Richtung ausgeübt und ist größer oder gleich dem Druck der Probe.
  • Es wird außerdem ein Verfahren zum Wiederbeleben einer gepackten Säule mit einem Lufteinschluß offenbart, das das Anwenden einer Kompression z.B. in eine radiale Richtung auf das Chromatographiemedium umfaßt, um das Lufteinschlußvolumen zu minimieren.
  • Vorteile umfassen eine Flüssigkeitschromatographie von Biomolekülprozeßfluiden unter Drücken über 3 Bar.
  • Die Materialien, die in der Chromatographievorrichtung verwendet werden, verhindern eine Biomolekülfällung und eine unspezifische Adsorption. Die Patrone innerhalb eines Modulsystems ermöglicht einen Austausch benetzter Komponenten und eine Wiederverwendung des Moduls für andere Biomoleküle ohne eine Kreuzverunreinigung.
  • Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsform davon und aus den Ansprüchen deutlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Zuerst werden die Zeichnungen beschrieben.
  • Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Chromatographievorrichtung;
  • 2 ist eine teilweise abgeschnittene Querschnittsseitenansicht des Druckmoduls, das erfindungsgemäß verwendet wird;
  • 2A ist eine Draufsicht des Druckmoduls der 2;
  • 2B ist eine vergrößerte Ansicht des Einspannbereichs des Druckmoduls der 2;
  • 3 ist eine teilweise abgeschnittene Querschnittsseitenansicht einer Patronenbaugruppe der Erfindung;
  • 4 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Verteilers und Netzes, die erfindungsgemäß verwendet werden;
  • 4A ist eine Schnittansicht des Verteilers der 4, die längs der Linien 4A-4A aufgenommen ist;
  • 5 ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines Dichtungsschemas, das erfindungsgemäß verwendet wird; und
  • 6 ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines zusätzlichen Dichtungsschemas, das erfindungsgemäß verwendet wird.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Bezugnehmend auf 1, wird eine Vorrichtung 10 zur Durchführung einer Chromatographietrennung von Biomolekülen, z.B. Proteinen, Oligosacchariden, großen DNS-Molekülen und Virusteilchen in einem wässerigen Lösungsmittel gezeigt. Der Ausdruck Biomoleküle ist nicht dazu bestimmt, synthetische organische Chemikalien, kleine lineare Peptide oder chirale Verbindungen zu umfassen. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Chromatographiebaugruppe 12 und einen Einlaßlösungstank 2, einen Lasttank 3 und eine Systempumpe 4 zur Zuführung eines Prozeßfluids unter Druck längs eines Prozeßeinlaßweges 14 in die Chromatographiebaugruppe 12. Eine Auslaßleitung 5 führt von der Chromatographiebaugruppe 12 zu einem Produktsammelgefäß 6 und einem Abfallaufnahmebehälter 7. Ein Wasserfilter, ein Blasenabscheider und eine Überwachungsvorrichtung 8 (die z.B. den Druck, die Leitfähigkeit und den pH überwacht) sind längs des Prozeßfluideinlaßweges 14 angeordnet. Eine Überwachungsvorrichtung 9, die z.B. den Druck, die Leitfähigkeit, den pH und das UV-Absorptionsvermögen überwacht, ist längs der Auslaßleitung 5 angeordnet. Eine Säulenumgehungsleitung 16 ermöglicht es, daß das System gereinigt wird, während die Chromatographiebaugruppe umgangen wird. Ventile 15 steuern den Fluß des Prozeßfluids.
  • Bezugnehmend auf die 22B, umfaßt die Chromatographiebaugruppe 12 ein Kompressionsmodul 20 und eine Patronenbaugruppe 22. Das Kompressionsmodul 20 umfaßt ein Gehäuse 30, das z.B. aus rostfreiem Stahl oder Aluminium besteht, das einen zylindrischen Bereich 32 definiert, um ein Fluid zur Anwendung einer radialen Kompression auf die Patronenbaugruppe 22 zu enthalten. Es kann ein komprimierbares oder nicht komprimierbares Fluid verwendet werden, um einen radialen Kompressionsdruck auf die Patronenbaugruppe 22 auszuüben.
  • Wie bereits erwähnt, wird die Anwendung einer radialen Kompression auf eine Chromatographiepatrone in US-A-4,250,035 beschrieben. Kurz gesagt ist in einer Flüssigkeitschromatographiesäule eine stationäre Phase wie Silika in eine Patrone mit einer flexiblen Wand gepackt. Indem auf die Patrone ein radialer Druck ausgeübt wird, werden Packungsbetthohlräume vermieden, und Wandkanalbildungseffekte werden überwunden. Der Pakkungswirkungsgrad der Säule wird erhöht und ist reproduzierbarer, und es kann eine größere Einheitlichkeit der Säulenleistung sowohl unter gepackten Säulen derselben Art als auch während der Nutzungslebendauer einer gegebenen gepackten Säule erzielt werden.
  • Bezugnehmend auf die 1 und 2A, weist das Gehäuse 30 einen Fluideinlaß 34, ein Entlastungsventil 36 zum Ablassen des Drucks im zylindrischen Bereich 32, und eine Druckanzeigevorrichtung 38 auf. Der radiale Kompressionsdruck, der auf die Patronenbaugruppe 22 ausgeübt wird, wird durch einen Druckregler oder eine (nicht gezeigte) Pumpe geregelt, die Fluid an den Fluideinlaß 34 abgibt; der Lösungsmitteldurchsatz durch die Patronenbaugruppe wird durch die Pumpe 4 geregelt. Ein Befestigungsarm 74, der mit dem Gehäuse 30 verbunden ist, kann verwendet werden, um die Chromatographiebaugruppe 12 an einem Laborstativ anzubringen.
  • Entfernbare Endkappen 40, 42 halten die Patronenbaugruppe 22 im Kompressionsmodul 20 an Ort und Stelle. Insbesondere auf 2B bezugnehmend, ist die Endkappe 42 am Gehäuse 30 mit einer Bandschelle 44 angebracht (die Endkappe 40 ist entsprechend mit einer Bandschelle 46 am Gehäuse 30 angebracht). Es werden Schellenfestspannknöpfe 48, 50 verwendet, um die Bandschellen 44 bzw. 46 festzuziehen. Bei höheren Drücken können die Knöpfe durch Schrauben ersetzt werden, um Richtlinienanforderungen zu erfüllen. Wie in 2B gezeigt, ist jede Endkappe 40, 42 am Gehäuse 30 mit einem O-Ring 52 abgedichtet, um einen Austritt des Kompressionsfluids aus dem Bereich 32 zu verhindern.
  • Wie in 2 gezeigt, sind die Endkappen 40, 42 an der Patronenbaugruppe 22 durch O-Ringe 53 bzw. 55 abgedichtet, die das Kompressionsfluid vom Prozeßfluid trennen.
  • Ein Einlaßverbinder 60 definiert einen Kanal 61, der zu einem Einlaßdurchgang 62 führt, der durch die Endkappe 40 definiert wird, für den Fluß des Prozeßfluids in die Patronenbaugruppe 22. Es wird ein Steuerknopf 64 verwendet, um den Kanal 61 zu öffnen und zu schließen. Ein Auslaßdurchgang 66, der durch die Endkappe 42 definiert wird, führt zu einem Auslaßverbinder 68, der einen Kanal 69 für den Fluß des Prozeßfluids aus der Patronenbaugruppe 22 definiert. Die Einlaß- und Auslaßdurchgänge 62 und 66 enthalten O-Ringdichtungen 70 bzw. 72 zur Abdichtung der Durchgänge an der Patronenbaugruppe 22. Die Endkappen 40, 42 bestehen vorzugsweise aus einem hydrophilen Material, z.B. rostfreiem Stahl, um eine Fällung der Biomoleküle an den Oberflächen der Durchgänge 62, 66 zu verhindern. Die Dichtungen 70 und 72 verhindern den Fluß des Prozeßfluids längs der Grenzfläche 73 zwischen der Endkappe 40 und der Patrone 22 und der Grenzfläche 75 zwischen der Endkappe 42 und der Patrone 22, wodurch verhindert wird, daß das Prozeßfluid toten Räumen und Spalten ausgesetzt wird, in denen ein Keimwachstum und eine Anhaftung auftreten könnten.
  • Bezugnehmend auf 3, weist die Patronenbaugruppe 22 eine flexible Wand 80 auf, die teilweise eine Medienkammer 82 definiert. Die flexible Wand 80 definiert ferner Endkappenaufnahmeöffnungen 84, 86. Die oberen und unteren Enden 88, 90 der Medienkammer 82 werden durch Strömungsbaugruppen 92 bzw. 94 definiert. Die obere Strömungsbaugruppe 92 umfaßt einen Strömungsverteiler 100 und ein Sieb 102, z.B. ein Netz oder eine Fritte. Ein Netz wird gegenüber einer Fritte infolge seiner kleineren Oberflächengröße bevorzugt, die eine Biomoleküladhäsion begrenzt. Die untere Strömungsbaugruppe 94 umfaßt einen Strömungssammler 104 und ein Sieb 106. Der Strömungsverteiler 100, der Strömungssammler 104 und die Siebe 102, 106 bestehen aus hydrophilen Materialien, die Oberflächeenergien aufweisen, die größer als 36 dyn/cm sind, z.B. Polyamid, Polyethylenterephthalat, Polyvinylidenchlorid, Polymethylmethacrylat und Polystyrol, um die Biomolekülbindung an die Oberflächen und ein Verstopfen der Siebe zu beschränken.
  • Bezugnehmend auf die 4 und 4a, ist das Sieb 102 längs des Außenumfangs 103 des Strömungsverteilers 100 an den Strömungsverteiler 100 geschweißt. Die Schweißung längs des Umfangs 103 ermöglicht es, daß Prozeßfluid durch das Sieb 102, jedoch nicht um es herum fließt, und verhindert, daß Medienteilchen um das Sieb 102 herum in den Strömungsverteiler 100 austreten. Das Sieb 106 ist ähnlich an den Strömungssammler 104 geschweißt.
  • Der Prozeßfluidweg verläuft von einem Einlaßdurchgang 62 zu einem Einlaß 110 des Strömungsverteilers 100. Mehrere Strömungskanäle 112, wobei in der dargestellten Ausführungsform 8 Kanäle gezeigt werden, verlaufen vom Einlaß 110 zu den Auslässen 114. Die Auslässe 114 verbinden die Strömungskanäle 112 mit einem Netzwerk von Kanälen 116, die das Prozeßfluid verteilen. Das Sieb 102 weist vorzugsweise eine Porengröße von etwa 10–20 mm auf, um einen Durchgang des Prozeßfluids zu ermöglichen, während es einen Durchgang des Chromatographiemediums verhindert. Der Strömungssammler 104 und das Sieb 106 sind mit dem Strömungsverteiler 100 und dem Sieb 102 identisch. Der Strömungssammler 104 und Sieb 106 sind so angebracht, daß das Prozeßfluid zuerst durch das Sieb 106 und dann durch das Netzwerk von Kanälen 116 geht, um schließlich am Einlaß 110 gesammelt zu werden.
  • Ein alternatives oder zusätzliches Dichtungsschema, das Hohlräume und tote Räume weiter einschränkt, in denen Prozeßfluid eingeschlossen werden kann, wird in 5 gezeigt. Hier verhindert ein O-Ring 121, der zwischen dem Strömungsverteiler 100 und der Patronenwand 80 angeordnet ist, einen Fluß des Prozeßfluids um die Kante 123 des Strömungsverteiler herum und in Spalten, wo das Prozeßfluid eingeschlossen werden kann. Entsprechend kann ein O-Ring zwischen dem Strömungssammler 104 und der Patronenwand 80 angeordnet sein. Bezugnehmend auf 6 können der Strömungsverteiler und/oder der Strömungssammler zusätzlich bei 130 längs der Kante 123 und der Seitenabschnitte 132, 134 an die Patronenwand geschweißt sein, wodurch eine untere Dichtung gegen ein totes Volumen geschaffen wird.
  • Beispielnennwerte des Betriebsdrucks (Prozeßfluid-Fließdruck), die mit der Chromatographiebaugruppe 12 erhältlich sind, die ein Aluminiumkompressionsmodul 20 einsetzt, werden unten aufgeführt. Für ein nicht komprimierbares Kompressionsfluid kann der Betriebsdruck gleich dem Drucknennwert des Drucksmoduls sein. Für ein komprimierbares Kompressionsfluid ist der Betriebsdruck etwa 1 bis 6 Bar kleiner als der Drucknennwert des Druckmoduls, da der Kompressionsdruck, der auf die Patrone ausgeübt wird, größer als der Prozeßfluiddruck ist, um die Integrität der Patrone aufrechtzuerhalten. Es sind abhängig von der Rohrdicke und durch Ersetzen von Aluminium durch rostfreiem Stahl höhere Drucknennwerte erhältlich.
  • Figure 00090001
  • Erneut auf 3 bezugnehmend, wird das Chromatographiemedium 120 in der Medienkammer 82 durch obere und untere Siebe 102, 106 eingeschlossen. Infolge der jüngsten Fortschritte in der Materialtechnologie, die zur Entwicklung der neuen hydrophilen und steifen Haltematrizen mit hohen Drucknennwerten geführt haben, ermöglichen die hohen Drucknennwerte, die mit der Chromatographiebaugruppe 12 und den hydrophilen Materialien erzielbar sind, die in den kritischen Komponenten der Patronenbaugruppe 22 verwendet werden, eine schnelle Biomolekültrennung mit hoher Auflösung. Geeignete Matrizen für das Chromatographiemedium 120 umfassen EmphazeTM, erhältlich von Pierce; POROS®, erhältlich von PerSeptive Biosystems; HyperDTM, erhältlich von BioSepra; SourceTM, erhältlich von Pharmacia Biotech, Schweden; Toyopearl®, erhältlich von TosoHaas, und Fractogel®, erhältlich von E.Merck, Deutschland. Die oben aufgeführten Medien weisen Teilchengrößen im Bereich von 15–100 mm auf, obgleich Medien verwendet werden können, die größere Teilchengrößen bis zu mindestens etwa 200 mm aufweisen. Die Drucknennwerte und erhältlichen Funktionalitäten jedes Materials sind unten aufgelistet.
  • Figure 00100001
  • Alle Medien weisen Drucknennwerte über 3 Bar und über 5 Bar auf, und einige weisen Drucknennwerte von etwa 50 Bar auf, wobei eines einen Nennwert von mehr als 150 Bar aufweist.
  • Der radiale Druck, der auf das Chromatographiemedium ausgeübt wird, sollte mindestens gleich dem Fließdruck des Prozeßfluids sein, um die Integrität der Säule aufrechtzuerhalten. Wenn ein komprimierbares Kompressionsfluid verwendet wird, liegt der ausgeübte radiale Druck im Bereich von etwa 1 bis 6 bar über dem Betriebsdruck.
  • Die Oberflächen der Chromatographiebaugruppe 12, die dem Prozeßfluid ausgesetzt sind, umfassen die Patrone 22, den Strömungsverteiler 100, den Strömungssammler 104, die Siebe 102, 106 und die Endkappen 40, 42. Wie vorher erläutert, bestehen der Strömungsverteiler, der Strömungssammler und die Siebe aus hydrophilen Materialien, um eine Biomolekülfällung und unspezifische Adsorption zu verhindern. Die Siebe sind infolge der schlechteren chemischen Widerstandsfähigkeit und einer Anfälligkeit gegen einen Chlorangriff von rostfreiem Stahl im Gegensatz zu rostfreiem Stahl polymer. Da die Oberflächengröße der Patrone 22, die dem Prozeßfluid ausgesetzt ist, sehr viel kleiner als die des Strömungsverteilers, des Strömungssammlers und der Siebe ist, kann die Patrone 22 aus einem weniger hydrophilen Material bestehen, z.B. Polyethylen, das eine Oberflächenenergie von 35,7 dyn/cm (lineares PE) und 35,3 dyn/cm (verzweigtes PE) aufweist. Um dennoch die Biomolekülfällung und unspezifische Adsorption an der Patrone zu minimieren, wird vorzugsweise auch für die Patrone 22 ein hydrophileres Material verwendet. Die Endkappen 40, 42 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl.
  • Die Dichtungen 53, 55, 70, 72 stellen sicher, daß das Kompressionsmodul 20 während des Gebrauchs frei von einer Verunreinigung durch das Prozeßfluid bleibt. Die Komponenten der Patronenbaugruppe 12 mit benetzten Oberflächen können ausgetauscht werden, während dasselbe Kompressionsmodul 20 ohne eine Kreuzverunreinigung mit einer neue Probe verwendet werden kann.
  • Es ist zu verstehen, daß getrennte Einsätze eingesetzt werden können, um die Durchgänge 62, 66 zu definieren, so daß die Endkappen 40, 42 dem Prozeßfluid nicht ausgesetzt sind und nur die Einsätze zwischen Probendurchläufen entfernt und ausgetauscht oder gereinigt werden müssen.
  • Es ist festgestellt worden, daß eine radiale Kompression eine gepackte Säule wiederbeleben kann. Ein Lufteinschluß im Medium bewirkt eine Bettrißbildung und einen Verlust des Chromatographiewirkungsgrades. Indem die Säule einer radialen Kompression ausgesetzt wird, wird das Luftvolumen minimiert, wodurch die Auswirkungen des Lufteinschlusses minimiert werden, so daß es eine kleine oder keine Abnahme der Leistung der Säule gibt.
  • Andere Ausführungsformen der Erfindung liegen im Rahmen der folgenden Ansprüche.

Claims (12)

  1. Chromatographiepatronen-Baugruppe (22), umfassend eine von einer flexiblen Wand umgebene Patrone, die eine Kammer (82) zur Aufnahme von Chromatographiemedium (120) definiert, wobei die flexible Wand (80) eine bewegliche Membran bildet, um das genannte Chromatographiemedium (120) zu komprimieren, einen Strömungsverteiler (100) zum Verteilen von Prozessfluid über eine Querschnittsfläche der Kammer (82), einen Strömungssammler (104) zum Auffangen von Prozessfluid, das über eine Querschnittsfläche der Kammer läuft, zwei Siebe (102, 106), jeweils eines an jedem Ende der genannten Kammer (82), um das Chromatographiemedium (120) in der genannten Kammer festzuhalten, wobei die genannten Siebe (102, 106) die Passage des Mediums dadurch verhindern und gleichzeitig die Passage des Prozessfluids dadurch zulassen, wobei der genannte Strömungsverteiler (100), der genannte Strömungssammler (104) und die genannten Siebe (102, 106) aus einem polymeren hydrophilen Material mit einer Oberflächenenergie von mehr als 36 dyn/cm bestehen.
  2. Patronenbaugruppe nach Anspruch 1, ferner umfassend Chromatographiemedium (120), das in der genannten Kammer (82) enthalten ist, wobei das genannte Chromatographiemedium ein polymeres, hydrophiles Material (120) umfasst.
  3. Patronenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei das genannte Chromatographiemedium (120) einen Betriebsdrucknennwert von mehr als etwa 3 Bar hat.
  4. Chromatographiepatronen-Baugruppe nach Anspruch 3, ferner umfassend eine Dichtung zwischen dem genannten Strömungsverteiler (100) und einer Innenfläche der genannten flexiblen Wand (80).
  5. Chromatographiepatronen-Baugruppe nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, ferner umfassend eine Dichtung zwischen dem genannten Strömungssammler (104) und einer Innenfläche der genannten flexiblen Wand (80).
  6. Chromatographiepatronen-Baugruppe nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die genannte Dichtung einen O-Ring oder eine Schweißnaht umfasst.
  7. Patronenbaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das genannte Chromatographiemedium (120) eine Partikelgröße zwischen 15 und 200 μm hat.
  8. Chromatographievorrichtung, umfassend die Patronenbaugruppe (22) nach einem der vorherigen Ansprüche und ein Kompressionsmodul (20), das die genannte Patronenbaugruppe umgibt, wobei das genannte Kompressionsmodul eine Druckkammer (32) für die Aufnahme eines Druckfluids definiert, wobei das genannte Druckfluid die Aufgabe hat, die genannte flexible Wand (80) zu bewegen.
  9. Chromatographievorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend eine erste und eine zweite Endkappe (40, 42) zum Befestigen der genannten Chromatographiepatronen-Baugruppe (22) in dem genannten Kompressionsmodul (20).
  10. Chromatographievorrichtung nach Anspruch 9, wobei die genannte erste und die genannte zweite Endkappe (62, 66) Durchgänge (62, 66) für den Durchfluss von Prozessfluid definieren.
  11. Chromatographievorrichtung nach Anspruch 10, wobei der genannte Strömungsverteiler (100) einen Einlass (110) beinhaltet, der mit dem genannten Durchgang (62) der genannten ersten Endkappe (40) fluchtet, wobei der genannte Strömungsverteilereinlass und der genannte Durchgang der genannten ersten Endkappe einen Prozessfluideinlasskanal definieren, wobei die genannte erste Endkappe (40) ferner eine Dichtung (70) zwischen der genannten ersten Endkappe (40) und dem genannten Strömungsverteiler (100) aufweist, um das Auslaufen von Prozessfluid aus dem genannten Einlasskanal zu verhindern.
  12. Chromatographievorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei der genannte Strömungssammler (104) einen Auslass umfasst, der mit dem genannten Durchgang (66) der genannten zweiten Endkappe (42) fluchtet, wobei der genannte Strömungssammlerauslass und der genannte Durchgang der genannten zweiten Endkappe einen Prozessfluidauslasskanal definieren, wobei die genannte zweite Endkappe ferner eine Dichtung (72) zwischen der genannten zweiten Endkappe (42) und dem genannten Strömungssammler (104) aufweist, um das Auslaufen von Prozessfluid aus dem genannten Auslasskanal zu verhindern.
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