EP0356476A1 - Process and device for continuous separation of a material mixture - Google Patents

Process and device for continuous separation of a material mixture

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Publication number
EP0356476A1
EP0356476A1 EP19890902016 EP89902016A EP0356476A1 EP 0356476 A1 EP0356476 A1 EP 0356476A1 EP 19890902016 EP19890902016 EP 19890902016 EP 89902016 A EP89902016 A EP 89902016A EP 0356476 A1 EP0356476 A1 EP 0356476A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phase
vessel
mobile
phases
stationary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19890902016
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Szabolcs Nyiredy
Lajos Botz
Klara Nyiredy-Mikita
Clemens Erdelmeier
Otto Sticher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GYOGYNOEVENY KUTATO INTEZET R.T.
Original Assignee
Gyogynoveny Kutato Intezet Rt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gyogynoveny Kutato Intezet Rt filed Critical Gyogynoveny Kutato Intezet Rt
Publication of EP0356476A1 publication Critical patent/EP0356476A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0426—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0476—Moving receptacles, e.g. rotating receptacles

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing this method.
  • the DCCC process 200 to 600 thin tubes, which form a coherent vessel system, are filled with a stationary phase, into which the mobile phase continuously introduced in drop form and forced through by means of a pump.
  • the mixture of substances to be separated is released in solution in the mobile phase, whereupon the components of the mixture of substances are distributed between the mobile and the stationary phase in accordance with known physical principles in the two-phase system.
  • This known method generally allows mixtures to be separated without loss of material.
  • the mobile phase is not always distributed in a sufficiently drop-shaped manner in the stationary phase, which can lead to the introduced mobile phase pushing the stationary phase in front of it and pushing it out of the vessel.
  • the several hundred individual tubes in the known devices cause equipment problems, in particular sealing problems.
  • the object of the invention is to avoid the disadvantages of the known method.
  • a method is to be proposed which enables a faster, ie less time-consuming separation of larger than analytical quantities of material in a small number of vessels within a useful period of time.
  • the method according to the invention is intended to ensure that the drop-shaped distribution of the mobile phase is maintained in the stationary phase.
  • a mixture is to be carried out simultaneously in a single implementation of the method according to the invention on the basis of different
  • the properties of the substances are separated into individual substances and / or mixtures of substances, for example a simultaneous separation based on the polarity and structure of the substances.
  • the turbulence within the stationary phase causes mixing, which in turn leads to better distribution and separation.
  • the droplets striking one another as a result of the turbulence not only experience intensive contact with a corresponding exchange effect, but are also broken down into a number of smaller droplets during the collision, as a result of which the entire exchange-effective surface is greatly enlarged.
  • the drops in the mobile phase experience a change in size when passing through the phase interface. -A large drop can burst in. Many small burst or several small drops can combine to form a large one.
  • the exchange of substances is intensified by both processes, in particular by the first.
  • the turbulent movement of the drops allows the use of vessels with larger diameters, which in turn allows a reduction in the number of vessels and the separation of larger quantities of a mixture of substances.
  • the unexpectedly intensive and fast distribution process makes it possible to limit the number of individual tubes or vessels instead of several hundred to a significantly lower number, for example to 10 to 50 or even to a single number, which improves the overview and the reproducibility of the Process greatly increased and at the same time reduced the outlay on equipment.
  • the good reproducibility in connection with the relatively short separation time allows the method according to the invention to be used not only in the preparative or analytical laboratory, but also on a procedural scale in production, in particular for the coarse fractionation of extracts.
  • the method according to the invention can be used for mixtures of substances from fractions of ml to those in the hl range. It can therefore be used both as a chromatography and as an extraction process.
  • three phases are referred to below, although this is only the lowest possible number of phases and higher phase numbers are also possible.
  • either two phases in the form of two layers can be arranged next to one another as stationary phases, which are then traversed by a mobile phase, or a stationary phase can be arranged in one vessel, that of two in parallel or in countercurrent guided mobile phases.
  • the mobile phase is collected at the end of the vessel where it forms an additional layer so that it acts as an additional stationary phase for another mobile phase. This can further improve distribution / separation.
  • This procedure has the further advantage that the ratio of the phases to one another when providing, i.e. Filling, the vessel and in each individual vessel can be done independently of the other vessels in the system. This is practically carried out in such a way that in addition to the actual stationary phase (s), the mobile phase (s) are also introduced in the desired ratio when the vessel is filled.
  • a gas phase can also be used as the fourth or further phase, which improves the drop formation and the mixing of the phases and the distribution of the components of the substance mixture in the individual phases in terms of time and quantity. At the same time, it accelerates the separation of the liquid phases before leaving the vessel.
  • Inner gases which do not react with the solvents or with the mixture of substances or their components, such as nitrogen, are particularly suitable for this.
  • the volume ratio of the stationary to the mobile phases can also be changed from individual vessel to individual vessel as required in the method according to the invention.
  • the method according to the invention also enables the mixture of substances to be separated to be introduced into any phase of the phase system.
  • This mixture of substances can also be introduced into the stationary phase as a solid or bound to a matrix.
  • the device preferably an extractor, for carrying out the method according to the invention has one or more elongated vessels which are connected to one another and have inlet and outlet means at their ends. It is characterized in that the inlet means are formed by changeable nozzles. The diameter, shape and / or number of these nozzles can be changed.
  • a collecting area for a mobile phase is arranged at the end of the individual vessel of the device according to the invention.
  • a layer-like accumulation of the mobile phase to be discharged is achieved at this point.
  • the collecting area can be part of the vessel or a special container that forms a continuation of the vessel. If two phases are carried out in parallel, two collecting areas can be present at the outlet end of the vessel. In the case of two mobile phases guided in countercurrent, a collecting area can be arranged at both ends of the vessel.
  • the supply of the one mobile phase can be arranged so that the latter is led directly into the stationary phase or first through the accumulated other mobile phase.
  • the individual vessels can have the conventional tubular shape, which can also be bent in a helical or spiral shape, or have a suitable other elongated shape.
  • an extractor consists of a single helical tube which is arranged rotatably about the axis of the turning egg.
  • the tube can be 5 cm in diameter and the helix can be turned either continuously or periodically and alternately clockwise and counterclockwise.
  • FIG. 1 shows an individual vessel for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a vessel system with two stationary and one mobile phase guided from bottom to top
  • FIG. 3 shows a vessel system with two stationary and one mobile phase guided from top to bottom;
  • FIG. 4 shows a vessel system with a stationary and two mobile phases guided from bottom to top;
  • FIG. 5 shows a vessel system with a stationary and two mobile phases guided from top to bottom
  • FIG. 6 shows a vessel system with a stationary and a top-to-bottom and a bottom-to-top mobile phase, the two mobile phases being introduced into the same tube; and 7 shows a vessel system with a stationary and a bottom-up and a top-down mobile phase, the mobile phases being introduced at the opposite ends of the system;
  • Fig. 8 shows a vascular system of a stationary and a bottom-up and top-down mobile phase, the mobile phases being introduced at the opposite ends of the system as in Fig. 7, but the amount of the individual phases of Vessel to vessel varies and
  • Fig. 9 is a vessel system consisting of a single helical tube.
  • the tubular vessel 11 in FIG. 1 contains a first mobile phase A introduced through line 12 in the upper part of the vessel and led out of the vessel through line 13 at the bottom, and a second mobile phase A introduced through line 14 into the vessel from below and a second mobile phase C discharged from the vessel through the line 15 at the top.
  • a stationary phase B shown in a hatched manner, is arranged in the central region of the vessel 11. The individual phases or layers are separated from one another by interfaces X, Y.
  • At the lower end of the vessel there is a collecting area 16 for the mobile phase A and at the upper end of the vessel there is a collecting area 17 for the mobile phase C.
  • the mobile phases A and C present in the collecting areas through which the droplets fall ⁇ form introduced mobile phases C and A, act as additional stationary phases.
  • the the drops flowing through the respective collected mobile phases burst or disintegrate at the phase boundary X and Y to the stationary phase B into many smaller droplets and are forced through the stationary phase B in zigzag and space curve form.
  • the separation of e.g. with the one mobile phase introduced mixture of substances takes place between the respective mobile and stationary phases by mass transfer at the interfaces of the drops and the phase interfaces X and Y.
  • the vessel system forming the device consists of five vessels which, in the embodiment shown, are long, straight tubes 1 which are arranged vertically parallel to one another.
  • the tubes 1 are connected to one another by lines 2, the diameter d of which is substantially smaller than the diameter D of the tubes 1.
  • Inlet means 3 are arranged at one end of the tubes 1 and outlet means 4 are arranged at the other end of the tubes 1, or they can inlet means 3 and outlet means 4 are arranged at both ends of the tubes 1.
  • One of the tubes 1 is provided with an additional inlet 5 for introducing the multi-component material system to be separated.
  • This inlet 5 is expediently attached to the middle tube 1 or to an outermost tube, preferably in the middle region of the tube.
  • the vessels, ie the tubes 1, are filled with two stationary phases A and B and with a mobile phase C.
  • the mixture of substances to be separated is introduced into the stationary phase A through the inlet 5 at once.
  • the mixture of substances can also be introduced into the other stationary phase B or into the mobile phase C.
  • the mobile phase C is continuously introduced from below into the first tube la of the system in the form of drops.
  • the mobile phase C moves in the form of drops through the two stationary phases A and B, is collected in the collecting area 17 and leaves the first tube 1 a above through the outlet means 4 and flows through the line 2 into the second tube 1 b of the system back in from below.
  • This process is repeated in the other tubes lb, lc, ld, le until the mobile phase C leaves the last tube le.
  • the device of FIG. 2 accordingly works in ascending mode.
  • the mobile phases are forced in all embodiments in a known manner, e.g. pumped through the stationary phases.
  • lower phase B and upper phase C are the stationary phases and phase A is the mobile phase which, introduced above, moves down through the stationary phases B and C, i.e. this device works in descending mode.
  • the stationary phase A there is a stationary phase A and two mobile phases B and C.
  • the mixture of substances to be separated is introduced into the stationary phase A through the inlet 5.
  • the mobile phases B, C are both inserted from below into the first pipe, discharged at its upper end and inserted at the lower end of the following pipe.
  • the mobile phases C and B are collected in the collecting areas 16, 17.
  • the sequence of the layers of the mobile phases in the collecting areas is determined by the specific weight of the two phase liquids.
  • a stationary phase C and two mobile phases B, A are present in the vessel system in FIG. 5.
  • the device operates in descending mode, with the two mobile phases A and B moving downward in the form of drops through the stationary phase C.
  • FIGS. 1 to 5 can also be referred to as relative countercurrent operation, since the mobile phase or mobile phases are guided through the stationary phase or stationary phases.
  • the embodiments according to FIGS. 6, 7, 8 and 9 can also be referred to as absolute countercurrent operation, since here the two mobile phases are carried out in opposite directions.
  • This state of equilibrium can be advantageous and desirable for certain processes.
  • the exchange process is additionally optimized in the vessel system of FIG. 8 by different amounts of the individual phases per vessel.
  • the desired phase ratios are set when the individual vessels are being filled, before the extraction, and remain the same throughout the extraction process. This forms a significant difference from the known methods, where the ratio of the mobile to the stationary phase cannot be freely selected, but rather arises on the basis of the physico-chemical properties of the solvents in the course of the extraction / chromatography.
  • the only vessel 11 of the extractor in Fig. 9 consists of a helically bent tube.
  • the first mobile phase A is introduced through line 12 from above into the upper part of the vessel 11 and out of the vessel through line 13 below.
  • the second mobile phase C is introduced from below into the lower part of the vessel through line 14 and led away from above through line 15.
  • the stationary phase B shown with a dot pattern, is arranged in the central region of the vessel 11.
  • the vessel alternates periodically around the helix axis, as indicated by the arrow 20 indicated, rotated. As a result, the path length of the upward and downward droplets is additionally lengthened. Otherwise, this system functions like that of FIG. 1.
  • the mixture of substances to be separated can be introduced into any tube, preferably approximately in the middle, of the device according to the invention.
  • the mixture of substances is expediently introduced into the middle tube or into one of the outer tubes. If a substance mixture bound to a carrier is introduced, 5 collecting agents, e.g. Sieves, arranged for the carrier.
  • the mixture of substances to be separated can also be introduced into one of the mobile phases or together with one of the mobile phases in the device.
  • the tubes of the vascular system ie the device according to the invention, can be arranged not only in a row as shown in the figures, but also in a circle or in any other configuration.
  • the number of tubes or any suitable vessels in the device is, for example, 10 to 50. Extractors with a single tube with a relatively large diameter are preferred.
  • the dimensions of the individual tubes are not critical, but the length L (FIG. 6) of the tube is orders of magnitude larger than its diameter D. Suitable ratios L: D are 1: 100 or 1000 or 10,000 . Since the separation distance is one of the essential determining factors for the distribution and therefore for the separation aiming for the greatest possible path length for the mobile phase. This is achieved according to the invention with significantly shorter tube lengths than in the prior art, since the free path length of the mobile phase for a given tube length in the method according to the invention is several orders of magnitude longer than according to the known methods.
  • the tubes or other vessels can be arranged vertically or horizontally. They can be stationary or can be rotated in the same or opposite direction about their or any other external axis. The rotatability is particularly useful for spiral and helical vessels.
  • the vessels can be made of any internal material, e.g. Glass, quartz glass, quartz or metals. Of course, the vessel material must not react with the phases used or the mixture of substances to be separated.
  • the inlet means which are preferably designed as changeable nozzles, are preferably dimensioned such that they produce the smallest possible liquid drops.
  • the mobile phase is forced through the stationary phase in a known manner, for example with the aid of a pump.
  • the phases depending on the arrangement of the vessels and the apparatus configuration of the device according to the invention, are affected by the gravitational force, the centrifugal force, an additional pressure or vacuum. These forces also cause the mobile phases to separate after they have passed through the stationary phase.
  • the preparation of the phases used is according to known processes practical, by which adjusts the phase bil ⁇ Denden intimately liquids, for example by shaking or ultrasonic, mixed "are until a Gleichge ⁇ -equilibrium state, followed by allowing to stand, the individual phases or layers
  • the individual phases can consist of a single solvent or of a number of solvents.
  • the phases can contain, in addition to the solvents used, other substances which influence their physical or chemical properties
  • the composition of individual or several phases can be changed during the ongoing separation process by adding one or more solvents and / or additives or mixtures thereof.
  • the temperature in the vessels can be regulated by suitable devices and adapted to the particular requirements.
  • the composition of the individual phases can also be changed continuously or periodically.
  • the ratio of the individual phases to each other in the ein ⁇ individual vessels can also be "altered as desired.
  • a gas can be introduced into the system as a further phase, which promotes the mass transfer and thus the separation and at the same time has a protective function, for example against undesired oxidation.
  • the device can be followed by a conventional separation column, for example a chromatography column filled with a solid, and / or a detection device.
  • a chloroform extract is produced from 500 g of roots of Peucedanum palustre L. Moench (Apiaceae) dried and pulverized in a suitable manner using a Polytron apparatus (manufacturer: Kinematica, Littau / Lucerne, Switzerland). The extract is evaporated to dryness. 9.2 g of the dry residue is introduced in powder form into the middle limb of an extractor vessel system prepared as described below.
  • a 3-phase system is used for the extraction. This is produced by introducing a hexane-acetonitrile-chloroform-water mixture in a volume ratio of 2: 2: 1: 1 into an ultrasound device and sonicating for 15 minutes to ensure the saturation of the phases.
  • the extraction vessel system consists of 5 sections or vessels of 1.5 m long tubes with an inner diameter of 1.5 cm.
  • the 3 phases are introduced and distributed into the vascular system as shown in FIG. 8. Extraction is carried out on-line in absolute countercurrent for 4.5 hours at a flow rate of 1.2 ml / min in both directions.
  • a methanol extract is produced from 200 g of herb of Ruta graveolens L. (Rutaceae) dried and pulverized in a suitable manner by means of a Polytron apparatus (manufacturer: Kinematica Littau / Lucerne, Switzerland).
  • the methanol extract concentrated to 15 ml is adsorbed onto glass beads.
  • the beads are introduced through the inlet 5 arranged in the middle of the extractor (FIGS. 2-7) into the extractor filled with the desired phases.
  • the three phases for the extraction are made from ether, methylene chloride, chloroform, hexane, methanol, acetonitrile, tetrahydrofuran and water in a ratio of 5: 4.5: 27.3: 63.2: 10: 65: '5.8: 19.2 produced by homogenization using ultrasound.
  • a helical glass tube (FIG. 9) 4 m long and 1.5 cm inside diameter serves as extractor.
  • the extraction is carried out in absolute counterflow according to FIG. 9 with a flow rate of 3 ml / h in both directions.
  • the extraction takes 45 minutes, while the helical tube is rotated around the axis of the spiral by 180 ° alternately clockwise and counterclockwise every 20 seconds.
  • the coumarin fraction obtained in the upper phase C contains the following substances in significant quantities: Bergapten, Psoralen, Scopoletin, Umbelliferon, Xanthotoxin.
  • the main flavonoid component, rutin which is characteristic of this drug, is obtained in an amount of 3.6 g and in a purity of 85%.

Landscapes

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Abstract

Des mélanges de matières sont séparés dans un système liquide sur la base de leurs caractéristiques physiques et/ou chimiques. La séparation s'effectue par dispersion dans un système composé de trois phases liquides, dont au moins une est mobile et une autre fixe. La phase mobile est forcée sous forme de goutelettes par la phase fixe.Mixtures of materials are separated in a liquid system based on their physical and / or chemical characteristics. The separation is carried out by dispersion in a system composed of three liquid phases, at least one of which is mobile and another fixed. The mobile phase is forced in the form of droplets by the fixed phase.

Description

Kontinuierliches Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines StoffgemischtesContinuous process and device for separating a mixture of substances
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss dem Ober¬ begriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durch¬ führung dieses Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing this method.
Bei Trennung der Komponenten von Stoffgemischen in flüssig-flüssig-Systemen wird, je nach Zielsetzung und/oder Gemischmenge, entweder die Extraktion oder die Chromatographie angewendet. Eines der ersten Trennungs¬ systeme dieser Art wurde von Craig (1956) beschrieben. Dabei wurde ein Stoffgemisch zwischen zwei nicht misch¬ baren Phasen verteilt, indem diese Phasen durch starkes Schütteln miteinander in innige Berührung gebracht wurden. Daraufhin wurden die zwei Phasen getrennt und der Vorgang wurde mehrfach wiederholt. Im Laufe der Zeit wurde die flüssig-flüssig Trennung mittels zwei Phasen derart wei¬ terentwickelt, dass eine der Flüssigkeiten die stationäre Phase und die andere die durch letztere meistens in Tropfenform bewegte flüssige Phase darstellte. Verschiede¬ ne Ausführungsformen dieser Zweiphasenmethode sind von Hostettmann, K; Hostett ann, M. ; Marston, A.: Preparative ChromatographyTechniques, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1986 zusammenfassend beschrieben.When separating the components from mixtures of substances in liquid-liquid systems, depending on the objective and / or the amount of mixture, either extraction or chromatography is used. One of the first separation systems of this type was described by Craig (1956). A mixture of substances was distributed between two immiscible phases in that these phases were brought into intimate contact with one another by vigorous shaking. The two phases were then separated and the process was repeated several times. In the course of time, the liquid-liquid separation was further developed by means of two phases in such a way that one of the liquids represented the stationary phase and the other the liquid phase which was mostly moved in droplet form by the latter. Various embodiments of this two-phase method are from Hostettmann, K; Hostett ann, M.; Marston, A .: Preparative Chromatography Techniques, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, summarized in 1986.
Nach einem der dort beschriebenen Chromatographieverfahren (als DCCC-Verfahren bezeichnet) werden 200 bis 600 dünne Rohre, die ein zusammenhängendes Gefäss-System bilden, mit einer stationären Phase gefüllt, in die die mobile Phase in Tropfenform kontinuierlich eingeführt und mittels einer Pumpe durchgezwungen wird. Das zu trennende Stoffgemisch wird in der mobilen Phase gelöst aufgegeben, worauf im Zweiphasensystem eine Verteilung der Komponenten der Stoffmischung nach bekannten physikalischen Prinzipien zwischen der mobilen und der stationären Phase statt¬ findet. Dieses bekannte Verfahren erlaubt die Trennung von Stoffgemischen im allgemeinen ohne Materialverlust. Nach¬ teilig ist es jedoch, dass das Verfahren viel Zeit, z.B. mehrere Tage, beansprucht. Ausserdem verteilt sich die mobile Phase nicht immer ausreichend tropfenförmig in der stationären Phase, was dazu führen kann, dass die einge¬ führte mobile Phase die stationäre Phase vor sich schiebt und aus dem Gefäss hinausdrückt. Die mehrere hundert Einzelrohre in den bekannten Vorrichtungen verursachen apparative Probleme, insbesondere Dichtungsprobleme.According to one of the chromatography processes described there (referred to as the DCCC process), 200 to 600 thin tubes, which form a coherent vessel system, are filled with a stationary phase, into which the mobile phase continuously introduced in drop form and forced through by means of a pump. The mixture of substances to be separated is released in solution in the mobile phase, whereupon the components of the mixture of substances are distributed between the mobile and the stationary phase in accordance with known physical principles in the two-phase system. This known method generally allows mixtures to be separated without loss of material. However, it is disadvantageous that the process takes a long time, for example several days. In addition, the mobile phase is not always distributed in a sufficiently drop-shaped manner in the stationary phase, which can lead to the introduced mobile phase pushing the stationary phase in front of it and pushing it out of the vessel. The several hundred individual tubes in the known devices cause equipment problems, in particular sealing problems.
Da man die Nachteile des vorgenannten Verfahrens nicht in Kauf nehmen wollte, wurde ein neues Zwei-Phasen-Verfahren entwickelt, bei dem die mobile Phase nicht mehr in Tropfenform, sondern als Kontinuum an der stationären Phase vorbeizieht (Journal of liquid Chromatography 11 (1), 37-53 (1988).Since one did not want to accept the disadvantages of the above-mentioned method, a new two-phase method was developed, in which the mobile phase no longer moves in the form of drops but rather as a continuum past the stationary phase (Journal of liquid Chromatography 11 (1) , 37-53 (1988).
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Verfahrens zu vermeiden. Es soll ein Verfahren vorgeschla¬ gen werden, das eine schnellere, d.h. weniger Zeit bean¬ spruchende Trennung auch von grösseren als analytischen Stoffmengen in einer kleinen Anzahl von Gefässen innert nützlicher Zeitspanne ermöglicht. Weiterhin soll durch das erfindungsgemässe Verfahren die Aufrechterhaltung der tropfenförmige Verteilung der mobilen Phase in der stati¬ onären Phase gesichert werden. Insbesondere soll ein Ge¬ misch bei einer einzigen Durchführung des erfindungs- gemässen Verfahrens gleichzeitig auf Grund unterschied- licher Eischaften in einzelne Stoffe und/oder Stoffge¬ mische getrennt werden, z.B. soll eine gleichzeitige Trennung auf Grund von Polarität und Struktur der Stoffe erfolgen.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known method. A method is to be proposed which enables a faster, ie less time-consuming separation of larger than analytical quantities of material in a small number of vessels within a useful period of time. Furthermore, the method according to the invention is intended to ensure that the drop-shaped distribution of the mobile phase is maintained in the stationary phase. In particular, a mixture is to be carried out simultaneously in a single implementation of the method according to the invention on the basis of different The properties of the substances are separated into individual substances and / or mixtures of substances, for example a simultaneous separation based on the polarity and structure of the substances.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Aus¬ führungsformen der Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 10 beansprucht.This object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1. Particularly preferred embodiments of the invention are claimed in claims 2 to 10.
Der erfindungsgemässe Einsatz von drei oder mehr flüssigen Phasen weicht grundsätzlich von den seit Jahrzehnten angewendeten und fortlaufend weiterentwickelten zwei- phasigen flüssig-flüssig-Systemen ab. Durch die Anwendung eines Drei- oder Mehrphasensystems wird erfindungsgemäss eine unerwartet verbesserte und schnellere Trennung von Komponenten des Stoffgemisches mit einer kleineren Anzahl von Gefässen, d.h. mit einem kleineren apparativen Auf¬ wand, erreicht. Währenddem bei einem vergleichbaren Zwei-Phasen-Verfahren ein Austauschvorgang zwischen sta¬ tionärer und mobiler Phase stattfindet, können erfindungs¬ gemäss bei n Pasen (ni-t3) bis zu 3 (n-1) Austauschvorgänge stattinden. Ausserdem entstehen erfindungsgemäss starke Turbulenzen, wodurch der Weg der mobilen durch die sta¬ tionäre Phase stark, bis auf das Mehrfache der Gefässlänge verlängert wird. Gleichzeitig wird durch die Turbulenz innerhalb der stationären Phase eine Durchmischung bewirkt, was wiederum zu einer besseren Verteilung und Trennung führt. Die infolge der Turbulenzen aufeinander auftreffenden Tropfen erfahren nicht nur eine intensive Berührung mit entsprechender Austauschwirkung, sondern werden beim Zusammenstoss in eine Anzahl kleinere Tropfen aufgelöst, wodurch die gesamte austauschwirksame Ober¬ fläche stark vergrössert wird. Beim Vorhandensein von mehreren stationären Phasen, d.h. von übereinanderliegenden Schichten, erfahren die Tropfen der mobilen Phase beim Passieren der Phasengrenzfläche eine Grössenveränderung. -Dabei kann ein grosser Tropfen in. viele kleine zerplatzten oder mehrere kleine Tropfen können sich zu einem grossen vereinigen. Durch beide Vorgänge, insbesondere durch den ersten, wird der Stoff- austausch intensiviert.The use of three or more liquid phases according to the invention fundamentally deviates from the two-phase liquid-liquid systems that have been used for decades and are continuously being developed. By using a three-phase or multi-phase system, according to the invention, an unexpectedly improved and faster separation of components of the mixture of substances is achieved with a smaller number of vessels, ie with less equipment. While an exchange process takes place between the stationary and mobile phase in a comparable two-phase process, according to the invention, up to 3 (n-1) exchange processes can take place with n phases (ni-t3). In addition, strong turbulence occurs according to the invention, whereby the path of the mobile through the stationary phase is greatly extended up to a multiple of the vessel length. At the same time, the turbulence within the stationary phase causes mixing, which in turn leads to better distribution and separation. The droplets striking one another as a result of the turbulence not only experience intensive contact with a corresponding exchange effect, but are also broken down into a number of smaller droplets during the collision, as a result of which the entire exchange-effective surface is greatly enlarged. In the presence of several stationary phases, that is to say of layers lying one above the other, the drops in the mobile phase experience a change in size when passing through the phase interface. -A large drop can burst in. Many small burst or several small drops can combine to form a large one. The exchange of substances is intensified by both processes, in particular by the first.
Ausserdem erlaubt die turbulente Bewegung der Tropfen die Verwendung von Gefässen mit grösseren Durchmessern, was wiederum eine Verringerung der Gefässzahl und die Trennung von grösseren Mengen eines Stoffgemisches erlaubt.In addition, the turbulent movement of the drops allows the use of vessels with larger diameters, which in turn allows a reduction in the number of vessels and the separation of larger quantities of a mixture of substances.
Durch den unerwartet intensiven und schnellen Vertei¬ lungsvorgang wird es möglich, die Anzahl der Einzelrohre oder Gefässe anstelle von mehreren hundert auf eine bedeu¬ tend niedrigere Zahl, z.B. auf 10 bis 50 oder sogar auf ein einziges einzuschränken, was die Ueberblickbarkeit und die Reproduzierbarkeit des Verfahrens stark erhöht und gleichzeitig den apparativen Aufwand vermindert. Die gute Reproduzierbarkeit im Zusammenhang mit der verhältnis- mässig kurzen Trennzeit erlaubt es, das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur im praparativen oder analytischen Labor, sondern auch in verfahrenstechnischem Massstab in der Produktion, insbesondere zur Grobfraktionierung von Extrakten, einzusetzen. Mit anderen Worten, das erfin¬ dungsgemässe Verfahren kann für Stoffgemische von Bruch¬ teilen von ml bis für solche im hl Bereich eingesetzt werden. Mithin ist es sowohl als Chromatographie- als auch als Extraktionsverfahren einsetzbar. Nachfolgend wird der Einfachheit halber von drei Phasen gesprochen, obwohl dies nur die niedrigst mögliche Phasen¬ zahl ist und höhere Phasenzahlen auch möglich sind.The unexpectedly intensive and fast distribution process makes it possible to limit the number of individual tubes or vessels instead of several hundred to a significantly lower number, for example to 10 to 50 or even to a single number, which improves the overview and the reproducibility of the Process greatly increased and at the same time reduced the outlay on equipment. The good reproducibility in connection with the relatively short separation time allows the method according to the invention to be used not only in the preparative or analytical laboratory, but also on a procedural scale in production, in particular for the coarse fractionation of extracts. In other words, the method according to the invention can be used for mixtures of substances from fractions of ml to those in the hl range. It can therefore be used both as a chromatography and as an extraction process. For the sake of simplicity, three phases are referred to below, although this is only the lowest possible number of phases and higher phase numbers are also possible.
Von den drei Phasen im selben Gefäss können entweder zwei Phasen in Form von zwei Schichten aneinander anschliessend als stationäre Phasen angeordnet sein, die dann von einer mobilen Pase durchlaufen werden oder in einem Gefäss kann eine stationäre Phase angeordnet sein, die von zwei parallel oder im Gegenstrom geführten mobilen Phasen durchlaufen wird. Im allgemeinen wird die mobile Phase am Ende des Gefässes gesammelt, wo sie eine zusätzliche Schicht bildet, so dass sie als zusätzliche stationäre Phase für eine weitere mobile Phase wirkt. Dadurch kann die Verteilung/Trennung weiter verbessert werden. Dieses Vorgehen hat den weiteren Vorteil, dass das Verhältnis der Phasen zueinander beim Bereitstellen, d.h. Füllen, des Gefässes und in jedem einzelnen Gefäss unabhängig von den übrigen Gefässen des Systems erfolgen kann. Dies wird praktisch so ausgeführt, dass ausser der eigentlichen stationären Phase(n) auch die mobile(n) Phase(n) beim Füllen des Gefässes im gewünschten Verhältnis eingebracht werden.Of the three phases in the same vessel, either two phases in the form of two layers can be arranged next to one another as stationary phases, which are then traversed by a mobile phase, or a stationary phase can be arranged in one vessel, that of two in parallel or in countercurrent guided mobile phases. In general, the mobile phase is collected at the end of the vessel where it forms an additional layer so that it acts as an additional stationary phase for another mobile phase. This can further improve distribution / separation. This procedure has the further advantage that the ratio of the phases to one another when providing, i.e. Filling, the vessel and in each individual vessel can be done independently of the other vessels in the system. This is practically carried out in such a way that in addition to the actual stationary phase (s), the mobile phase (s) are also introduced in the desired ratio when the vessel is filled.
Zusätzlich zu den mindestens drei flüssigen Phasen kann noch eine Gasphase als vierte oder weitere Phase verwendet werden, die die Tropfenbildung und die Durchmischung der Phasen und die Verteilung der Komponenten des Stoff¬ gemisches in den einzelnen Phasen zeitlich und quantitativ verbessert. Gleichzeitig beschleunigt sie die Trennung der flüssigen Phasen vor Verlassen des Gefässes. Hierfür eig¬ nen sich vor allem innerte Gase, die weder mit den Lösungsmitteln noch mit dem Stoffgemisch oder deren Kom¬ ponenten eine Reaktion eingehen, wie z.B. Stickstoff. Das Volumenverhältnis der stationären zu den mobilen Phasen kann im erfindungsgemässen Verfahren nach Bedarf auch von Einzelgefäss zu Einzelgefäss geändert werden.In addition to the at least three liquid phases, a gas phase can also be used as the fourth or further phase, which improves the drop formation and the mixing of the phases and the distribution of the components of the substance mixture in the individual phases in terms of time and quantity. At the same time, it accelerates the separation of the liquid phases before leaving the vessel. Inner gases which do not react with the solvents or with the mixture of substances or their components, such as nitrogen, are particularly suitable for this. The volume ratio of the stationary to the mobile phases can also be changed from individual vessel to individual vessel as required in the method according to the invention.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht ausserdem das Einführen des zu trennenden Stoffgemisches in eine belie¬ bige Phase des Phasensystems. Dieses Stoffgemisch kann auch als Feststoff oder an eine Matrix gebunden vorzugs¬ weise in die stationäre Phase eingeführt werden.The method according to the invention also enables the mixture of substances to be separated to be introduced into any phase of the phase system. This mixture of substances can also be introduced into the stationary phase as a solid or bound to a matrix.
Die Vorrichtung, vorzugsweise ein Extraktor, zur Durchfüh¬ rung des erfindungsgemässen Verfahrens weist ein oder mehrere miteinander verbundene, an ihren Enden Einlass¬ und Auslass ittel aufweisende längliche Gefässe auf. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassmittel von veränderbaren Düsen gebildet werden. Diese Düsen können in ihrem Durchmesser, in ihrer Form und/oder in ihrer Anzahl verändert werden.The device, preferably an extractor, for carrying out the method according to the invention has one or more elongated vessels which are connected to one another and have inlet and outlet means at their ends. It is characterized in that the inlet means are formed by changeable nozzles. The diameter, shape and / or number of these nozzles can be changed.
Nach einer besonderen Ausführungsform ist am Ende des Ein- zelgefässes der erfindungsgemässen Vorrichtung ein Auf¬ fangbereich für eine mobile Phase angeordnet. Dadurch wird eine schichtförmige Ansammlung der abzuführenden mobilen Phase an dieser Stelle erzielt. Der Auffangbereich kann ein Teil des Gefässes oder ein besonderer Behälter, der eine Fortsetzung des Gefässes bildet, sein. Bei zwei parallel geführten Phasen können am Ausgangsende des Ge¬ fässes zwei Auffangbereiche vorhanden sein. Bei zwei im Gegenstrom geführten mobilen Phasen kann an beiden Enden des Gefässes ein Auffangbereich angeordnet sein. Die Zuführung der einen mobilen Phase kann so angeordnet sein, dass letztere direkt in die stationäre Phase oder zuerst durch die angesammelte andere mobile Phase geführt wird. Die einzelnen Gefässe können die herkömmliche Rohrform, die auch wendel- oder spiralförmig gebogen sein kann oder eine geeignete andere längliche Form aufweisen.According to a special embodiment, a collecting area for a mobile phase is arranged at the end of the individual vessel of the device according to the invention. A layer-like accumulation of the mobile phase to be discharged is achieved at this point. The collecting area can be part of the vessel or a special container that forms a continuation of the vessel. If two phases are carried out in parallel, two collecting areas can be present at the outlet end of the vessel. In the case of two mobile phases guided in countercurrent, a collecting area can be arranged at both ends of the vessel. The supply of the one mobile phase can be arranged so that the latter is led directly into the stationary phase or first through the accumulated other mobile phase. The individual vessels can have the conventional tubular shape, which can also be bent in a helical or spiral shape, or have a suitable other elongated shape.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform besteht ein Extraktor aus einem einzigen wendeiförmigen Rohr, das um die Achse des Wendeis drehbar angeordnet ist. Das Rohr kann einen Durchmesser von 5 cm und der Wendel entweder kontinuierlich oder periodisch und abwechselnd in Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigerrichtung gedreht werden.According to a preferred embodiment, an extractor consists of a single helical tube which is arranged rotatably about the axis of the turning egg. The tube can be 5 cm in diameter and the helix can be turned either continuously or periodically and alternately clockwise and counterclockwise.
Die Erfindung wird weiter anhand der Figuren einzeln ver¬ anschaulicht. Es zeigen rein schematischThe invention is further illustrated individually using the figures. It shows purely schematically
Fig. 1 ein Einzelgefäss zur Durchführung des erfindungs- gemässen Verfahrens;1 shows an individual vessel for carrying out the method according to the invention;
Fig. 2 ein Gefäss-System mit zwei stationären und einer von unten nach oben geführten mobilen Phase;2 shows a vessel system with two stationary and one mobile phase guided from bottom to top;
Fig. 3 ein Gefäss-System mit zwei stationären und einer von oben nach unten geführten mobilen Phase;3 shows a vessel system with two stationary and one mobile phase guided from top to bottom;
Fig. 4 ein Gefäss-System mit einer stationären und zwei von unten nach oben geführten mobilen Phasen;4 shows a vessel system with a stationary and two mobile phases guided from bottom to top;
Fig. 5 ein Gefäss-System mit einer stationären und zwei von oben nach unten geführten mobilen Phasen;5 shows a vessel system with a stationary and two mobile phases guided from top to bottom;
Fig. 6 ein Gefäss-System mit einer stationären und einer von oben nach unten und einer von unten nach oben geführten mobilen Phase, wobei die beiden mobilen Phasen in dasselbe Rohr eingeführt werden; und Fig. 7 ein Gefäss-System mit ebenfalls einer stationären und einer von unten nach oben und einer von oben nach unten geführten mobilen Phase, wobei die mobilen Phasen an den entgegengesetzten Enden des Systems eingeführt werden;6 shows a vessel system with a stationary and a top-to-bottom and a bottom-to-top mobile phase, the two mobile phases being introduced into the same tube; and 7 shows a vessel system with a stationary and a bottom-up and a top-down mobile phase, the mobile phases being introduced at the opposite ends of the system;
Fig. 8 ein Gefäss-System einer stationären und einer von unten nach oben und von oben nach unten geführten mobilen Phase, wobei die mobilen Phasen an den entgegengesetzten Enden des Systems eingeführt werden, wie in Fig. 7, die Menge der einzelnen Phasen jedoch von Gefäss zu Gefäss variiert undFig. 8 shows a vascular system of a stationary and a bottom-up and top-down mobile phase, the mobile phases being introduced at the opposite ends of the system as in Fig. 7, but the amount of the individual phases of Vessel to vessel varies and
Fig. 9 ein Gefäss-System, bestehend aus einem einzigen wendeiförmigen Rohr.Fig. 9 is a vessel system consisting of a single helical tube.
Das rohrförmige Gefäss 11 in Figur 1 enthält eine erste durch die Leitung 12 im oberen Teil des Gefässes einge¬ führte und durch die Leitung 13 unten aus dem Gefäss weg¬ geführte mobile Phase A und eine zweite durch die Leitung 14 von unten in das Gefäss eingeführte und oben durch die Leitung 15 aus dem Gefäss abgeführte zweite mobile Phase C. Im mittleren Bereich des Gefässes 11 ist eine schraf¬ fiert dargestellte stationäre Phase B angeordnet. Die einzelnen Phasen oder Schichten sind durch Grenzflächen X, Y voneinander getrennt. Am unteren Ende des Gefässes be¬ findet sich ein Auffangbereich 16 für die mobile Phase A und am oberen Ende des Gefässes ein Auffangbereich 17 für die mobile Phase C. Die in den Auffangbereichen vorlie¬ genden mobilen Phasen A und C, durch die die in Tropfen¬ form eingeführten mobilen Phasen C und A durchfHessen müssen, wirken als zusätzliche stationäre Phasen. Die die jeweiligen gesammelten mobilen Phasen durchfliessenden Tropfen zerplatzen oder zerfallen an der Phasengrenze X und Y zur stationären Phase B in viele kleinere Tröpfchen und werden in Zickzack- und Raumkurvenform durch die stationäre Phase B gezwungen.The tubular vessel 11 in FIG. 1 contains a first mobile phase A introduced through line 12 in the upper part of the vessel and led out of the vessel through line 13 at the bottom, and a second mobile phase A introduced through line 14 into the vessel from below and a second mobile phase C discharged from the vessel through the line 15 at the top. A stationary phase B, shown in a hatched manner, is arranged in the central region of the vessel 11. The individual phases or layers are separated from one another by interfaces X, Y. At the lower end of the vessel there is a collecting area 16 for the mobile phase A and at the upper end of the vessel there is a collecting area 17 for the mobile phase C. The mobile phases A and C present in the collecting areas through which the droplets fall ¬ form introduced mobile phases C and A, act as additional stationary phases. The the drops flowing through the respective collected mobile phases burst or disintegrate at the phase boundary X and Y to the stationary phase B into many smaller droplets and are forced through the stationary phase B in zigzag and space curve form.
Das Trennen des z.B. mit der einen mobilen Phase einge¬ führten Stoffgemisches erfolgt zwischen den jeweiligen mobilen und stationären Phasen durch Stoffaustausch an den Grenzflächen der Tropfen und den Phasengrenzflächen X und Y.The separation of e.g. with the one mobile phase introduced mixture of substances takes place between the respective mobile and stationary phases by mass transfer at the interfaces of the drops and the phase interfaces X and Y.
Wie aus den Fig. 2 bis 8 hervorgeht, besteht das die Vor¬ richtung bildende Gefäss-System aus fünf Gefässen, die in der dargestellten Ausführung lange, geradlinige Rohre 1 sind, die vertikal zueinander parallel angeordnet sind. Die Rohre 1 sind durch Leitungen 2 miteinander verbunden, deren Durchmesser d wesentlich kleiner ist als der Durch¬ messer D der Rohre 1. Am einen Ende der Rohre 1 sind Ein¬ lassmittel 3, am anderen Ende der Rohre 1 Auslassmittel 4 angeordnet oder es können an beiden Enden der Rohre 1 Einlassmittel 3 und Auslassmittel 4 angeordnet werden. Eines der Rohre 1 ist zum Einführen des zu trennenden Mehrkomponenten-StoffSystems mit einem zusätzlichen Ein- lass 5 versehen. Dieser Einlass 5 ist zweckmässig an dem mittleren Rohr 1 oder an einem äussersten Rohre ange¬ bracht, vorzugsweise im mittleren Bereich des Rohres.As can be seen from FIGS. 2 to 8, the vessel system forming the device consists of five vessels which, in the embodiment shown, are long, straight tubes 1 which are arranged vertically parallel to one another. The tubes 1 are connected to one another by lines 2, the diameter d of which is substantially smaller than the diameter D of the tubes 1. Inlet means 3 are arranged at one end of the tubes 1 and outlet means 4 are arranged at the other end of the tubes 1, or they can inlet means 3 and outlet means 4 are arranged at both ends of the tubes 1. One of the tubes 1 is provided with an additional inlet 5 for introducing the multi-component material system to be separated. This inlet 5 is expediently attached to the middle tube 1 or to an outermost tube, preferably in the middle region of the tube.
Im folgenden werden die verschiedenen möglichen Betriebs¬ arten der erfindungsgemässen Vorrichtung in Verbindung mit den Fig. 2 bis 8 näher erläutert. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Betrieb sind die Gefässe, d.h. die Rohre 1, mit zwei stationären Phasen A und B und mit einer mobilen Phase C gefüllt. Das zu trennende Stoffgemisch wird auf einmal durch den Einlass 5 in die stationäre Phase A eingeführt. Das Stoffgemisch kann auch in die andere stationäre Phase B oder in die mobile Phase C eingeführt werden. Die mobile Phase C wird konti¬ nuierlich von unten immer in das erste Rohr la des Systems in Tropfenform eingeführt. Die mobile Phase C bewegt sich in Form von Tropfen durch die zwei stationären Phasen A und B nach oben, wird im Auffangbereich 17 gesammelt und verlässt das erste Rohr la oben durch das Auslassmittel 4 und strömt durch die Leitung 2 in das zweite Rohr 1b des Systems wieder von unten hinein. Dieser Vorgang wird in den übrigen Rohren lb, lc, ld, le wiederholt, bis die mobile Phase C das letzte Rohr le verlässt. Die Vorrich¬ tung der Fig. 2 arbeitet demnach in aufsteigendem Modus.The various possible operating modes of the device according to the invention are explained in more detail below in connection with FIGS. 2 to 8. In the operation shown in FIG. 2, the vessels, ie the tubes 1, are filled with two stationary phases A and B and with a mobile phase C. The mixture of substances to be separated is introduced into the stationary phase A through the inlet 5 at once. The mixture of substances can also be introduced into the other stationary phase B or into the mobile phase C. The mobile phase C is continuously introduced from below into the first tube la of the system in the form of drops. The mobile phase C moves in the form of drops through the two stationary phases A and B, is collected in the collecting area 17 and leaves the first tube 1 a above through the outlet means 4 and flows through the line 2 into the second tube 1 b of the system back in from below. This process is repeated in the other tubes lb, lc, ld, le until the mobile phase C leaves the last tube le. The device of FIG. 2 accordingly works in ascending mode.
Die mobilen Phasen werden in allen Ausführungsformen zwangsweise auf bekannte Weise, z.B. mittels Pumpen, durch die stationären Phasen gefördert.The mobile phases are forced in all embodiments in a known manner, e.g. pumped through the stationary phases.
Im Gefäss-System in Fig. 3 sind die untere Phase B und die obere Phase C die stationären Phasen und die Phase A die mobile Phase, die sich, oben eingeführt, durch die stationären Phasen B und C nach unten bewegt, d.h. diese Vorrichtung arbeitet in absteigendem Modus.In the vessel system in Fig. 3, lower phase B and upper phase C are the stationary phases and phase A is the mobile phase which, introduced above, moves down through the stationary phases B and C, i.e. this device works in descending mode.
Im Gefäss-System in Fig. 4 liegen eine stationäre Phase A und zwei mobile Phasen B und C vor. Das zu trennende Stoffgemisch wird durch den Einlass 5 in die stationäre Phase A eingeführt. Die mobilen Phasen B,C werden beide von unten in das erste Rohr eingeführt, an dessen oberen Ende abgeführt und am unteren Ende des folgenden Rohres eingeführt. Die mobilen Phasen C und B werden in den Auffangbereichen 16,17 gesammelt. Die Folge der Schichten der mobilen Phasen in den Auffangbereichen wird durch das spezifische Gewicht der beiden Phasenflüssigkeiten bestimmt.4 there is a stationary phase A and two mobile phases B and C. The mixture of substances to be separated is introduced into the stationary phase A through the inlet 5. The mobile phases B, C are both inserted from below into the first pipe, discharged at its upper end and inserted at the lower end of the following pipe. The mobile phases C and B are collected in the collecting areas 16, 17. The sequence of the layers of the mobile phases in the collecting areas is determined by the specific weight of the two phase liquids.
Im Gefäss-System in Fig. 5 sind eine stationäre Phase C und zwei mobile Phasen B, A vorhanden. Die Vorrichtung arbeitet in absteigendem Modus, wobei sich die zwei mobi¬ len Phasen A und B in Form von Tropfen durch die statio¬ näre Phase C nach unten bewegen.A stationary phase C and two mobile phases B, A are present in the vessel system in FIG. 5. The device operates in descending mode, with the two mobile phases A and B moving downward in the form of drops through the stationary phase C.
Die Betriebsart der Fig. 1 bis 5 kann auch als relativer Gegenstrombetrieb bezeichnet werden, da hier die mobile Phase bzw. mobilen Phasen durch die stationäre Phase oder stationären Phasen geleitet werden. Die Ausführungsformen gemäss Fig. 6, 7, 8 und 9 können auch als absoluter Gegen¬ strombetrieb bezeichnet werden, da hier die zwei mobilen Phasen in entgegengesetzten Richtungen geführt werden.The operating mode of FIGS. 1 to 5 can also be referred to as relative countercurrent operation, since the mobile phase or mobile phases are guided through the stationary phase or stationary phases. The embodiments according to FIGS. 6, 7, 8 and 9 can also be referred to as absolute countercurrent operation, since here the two mobile phases are carried out in opposite directions.
Im Gefäss-System in Fig. 6 liegt eine stationäre Phase B und zwei in Gegenstrom geführte mobile Phasen A, C vor. Letztere werden in Gegenstrom zueinander geführt, wobei beide in das erste Rohr la eingeführt werden. Die Einfüh¬ rung der Phase C erfolgt von unten und der Phase A von oben. Jede Phase wird vor dem Verlassen des Rohres la am auslasseitigen Ende gesammelt, so dass sie zusätzlich als stationäre Phase für die andere in Gegenstrom geführte mobile Phase dient. Das zu trennende Stoffgemisch wird am Einlass 5 in die stationäre Phase des ersten Rohres la eingeführt. Der Austauschvorgang im Rohr la wird in den nachfolgenden Rohren lb, lc, ld und le wiederholt, bis die mobilen Phasen das letzte Rohr le an dem mit je einem Dop¬ pelpfeil bezeichneten Ort verlassen. Nachdem das Konzen¬ trationsgefälle zwischen den mobilen Phasen A und C von Rohr zu Rohr abnimmt, nimmt auch die entsprechende Aus- tauschgeschwindigkeit von Rohr zu Rohr ab. Bis zum letzten Rohr le kann sich sogar ein Gleichgewichtszustand ein¬ stellen.In the vessel system in FIG. 6, there is a stationary phase B and two mobile phases A, C which run in countercurrent. The latter are guided in countercurrent to one another, both being introduced into the first tube 1 a. Phase C is introduced from below and phase A from above. Each phase is collected at the outlet end before leaving the pipe la, so that it additionally serves as a stationary phase for the other mobile phase which is conducted in countercurrent. The mixture of substances to be separated is introduced at the inlet 5 into the stationary phase of the first tube 1 a. The exchange process in the tube la is in the subsequent tubes lb, lc, ld and le are repeated until the mobile phases leave the last tube le at the location indicated by a double arrow. After the concentration gradient between the mobile phases A and C decreases from tube to tube, the corresponding exchange rate from tube to tube also decreases. An equilibrium state can even be established up to the last tube le.
Dieser Gleichgewichtszustand kann für bestimmte Vorgänge vorteilhaft und erwünscht sein.This state of equilibrium can be advantageous and desirable for certain processes.
Im Gefäss-System gemäss Fig. 7 und 8 ist eine stationäre Phase B vorhanden und es werden zwei mobile Phasen A und C eingesetzt. Die mobile Phase A wird von oben in das erste Rohr la eingeführt und unten in diesem Rohr gesammelt und dann weiter durch die übrigen Rohre lb bis le geleitet. Die zweite mobile Phase C wird von unten in das letzte Rohr le geleitet und, nachdem sie die stationäre Phase in diesem Rohr passiert hat, am oberen Ende dieses Rohres ge¬ sammelt und weiter durch die Rohre ld, lc, lb und la ge¬ führt. Das zu trennende Stoffgemisch wird im mittleren Rohr lc durch den Einlass 5 in die stationäre Phase in dieses Rohr eingeführt. Hier handelt es sich um ein voll¬ ständiges oder vollkommenes Gegenstromverfahren, da die mobilen Phasen nicht wie in Fig. 6 nur im einzelnen Rohr in Gegenstrom geführt werden, sondern in der ganzen Vor¬ richtung. Demzufolge ist das Konzentrationsgefälle überall so gross, dass ein optimaler Austausch und eine optimale Verteilung gewährleistet ist. Diese Verfahrensvariante wird im Anspruch 9 beansprucht. Der Austauschervorgang wird im Gefäss-System von Fig. 8 zusätzlich durch unterschiedliche Mengen der einzelnen Phasen pro Gefäss optimiert. Die gewünschten Phasenver¬ hältnisse werden beim Füllen der einzelnen Gefässe, vor der Extraktion, eingestellt und verbleiben während des ganzen Extraktionsvorganges gleich. Dies bildet einen bedeutenden Unterschied zu den bekannten Verfahren, wo das Verhältnis der mobilen zur stationären Phase nicht frei wählbar ist, sondern sich auf Grund der physikalisch¬ chemischen Eigenschaften der Lösungsmittel im Laufe der Extraktion/Chromatographie einstellt.7 and 8, there is a stationary phase B and two mobile phases A and C are used. The mobile phase A is introduced from above into the first tube la and collected at the bottom of this tube and then passed on through the remaining tubes lb to le. The second mobile phase C is passed from below into the last tube le and, after it has passed the stationary phase in this tube, is collected at the upper end of this tube and continues through the tubes id, lc, lb and la . The mixture of substances to be separated is introduced into the middle phase lc through the inlet 5 into the stationary phase in this tube. This is a complete or complete countercurrent process, since the mobile phases are not countercurrently carried out only in the individual tube, as in FIG. 6, but in the entire device. As a result, the concentration gradient is so great everywhere that an optimal exchange and an optimal distribution is guaranteed. This method variant is claimed in claim 9. The exchange process is additionally optimized in the vessel system of FIG. 8 by different amounts of the individual phases per vessel. The desired phase ratios are set when the individual vessels are being filled, before the extraction, and remain the same throughout the extraction process. This forms a significant difference from the known methods, where the ratio of the mobile to the stationary phase cannot be freely selected, but rather arises on the basis of the physico-chemical properties of the solvents in the course of the extraction / chromatography.
Das einzige Gefäss 11 des Extraktors in Fig. 9 besteht aus einem wendeiförmig gebogenen Rohr. Die erste mobile Phase A wird durch Leitung 12 von oben in den oberen Teil des Gefässes 11 eingeführt und durch Leitung 13 unten aus dem Gefäss weggeführt. Die zweite mobile Phase C wird von unten in den unteren Teil des Gefässes durch Leitung 14 eingeführt und von oben durch Leitung 15 weggeführt. Im mittleren Bereich des Gefässes 11 ist die mit einem Punkt¬ raster dargestellt stationäre Phase B angeordnet. Am unteren Ende des Gefässes 11 befindet sich ein Auffang¬ bereich 16 für die mobile Phase A und am oberen Ende des Gefässes 11 ein Auffangbereich 17 für die mobile Phase C. Im Betrieb wird das Gefäss periodisch abwechselnd um die Wendelachse, wie durch den Pfeil 20 angedeutet, gedreht. Dadurch wird die Weglänge der aufwärts und abwärts stre¬ benden Tropfen zusätzlich verlängert. Im übrigen funk¬ tioniert dieses System wie jenes von Fig. 1.The only vessel 11 of the extractor in Fig. 9 consists of a helically bent tube. The first mobile phase A is introduced through line 12 from above into the upper part of the vessel 11 and out of the vessel through line 13 below. The second mobile phase C is introduced from below into the lower part of the vessel through line 14 and led away from above through line 15. The stationary phase B, shown with a dot pattern, is arranged in the central region of the vessel 11. At the lower end of the vessel 11 there is a collecting area 16 for the mobile phase A and at the upper end of the vessel 11 there is a collecting area 17 for the mobile phase C. During operation, the vessel alternates periodically around the helix axis, as indicated by the arrow 20 indicated, rotated. As a result, the path length of the upward and downward droplets is additionally lengthened. Otherwise, this system functions like that of FIG. 1.
Es versteht sich von selbst, dass die mobilen Phasen in die jeweiligen stationären Phasen in allen Figuren, wie bezüglich Fig. 1 im einzelnen erläutert, in Tropfenform verteilt werden und an den Phasengrenzflächen bzw. beim Zusammenstossen zweier Tropfen abgelenkt und vorzugsweise in kleinere Tropfen aufgelöst werden.It goes without saying that the mobile phases in the respective stationary phases in all figures, like 1 explained in detail, distributed in the form of drops and deflected at the phase interfaces or when two drops collide and preferably dissolved into smaller drops.
Das zu trennende Stoffgemisch kann in ein beliebiges Rohr, vorzugsweise etwa in die Mitte, der erfindungsgemässen Vorrichtung eingeführt werden. Zweckmässig erfolgt die Einführung des Stoffgemisches in das mittlere oder in eines der äusseren Rohre. Wenn ein an einem Träger gebun¬ denes Stoffgemisch eingeführt wird, können im Anschluss an den Einlass 5 Auffangmittel, z.B. Siebe, für den Träger angeordnet sein.The mixture of substances to be separated can be introduced into any tube, preferably approximately in the middle, of the device according to the invention. The mixture of substances is expediently introduced into the middle tube or into one of the outer tubes. If a substance mixture bound to a carrier is introduced, 5 collecting agents, e.g. Sieves, arranged for the carrier.
Das zu trennende Stoffgemisch kann aber auch in eine der mobilen Phasen oder zusammen mit einer der mobilen Phasen in die Vorrichtung eingeführt werden.However, the mixture of substances to be separated can also be introduced into one of the mobile phases or together with one of the mobile phases in the device.
Es versteht sich von selbst, dass die Rohre des Gefäss- Systems, d.h. der erfindungsgemässen Vorrichtung, nicht nur wie in den Figuren dargestellt in einer Reihe, sondern auch in kreisform oder in einer beliebigen anderen Konfi¬ guration angeordnet sein können. Die Zahl der Rohre oder beliebiger geeigneter Gefässe in der Vorrichtung beträgt z.B. 10 bis 50. Bevorzugt werden Extraktoren mit einem einzigen Rohr mit einem verhältnismässig grossen Durch¬ messer. Die Abmessung der einzelnen Rohre ist nicht kri¬ tisch, jedoch ist die Länge L (Fig. 6) des Rohres um Grös- senordnungen grösser als ihr Durchmesser D. Geeignete Ver¬ hältnisse L : D sind 1 : 100 oder 1000 oder 10'000. Da die Trennstrecke einer der wesentlichen Bestimmungsfaktoren für die Verteilung und mithin für die Trennung ist, wird eine' möglichst grosse Weglänge für die mobile Phase ange¬ strebt. Dies wird erfindungsgemäss mit bedeutend kürzeren Rohrlängen als beim Stand der Technik erzielt, da die freie Weglänge der mobilen Phase bei einer gegebenen Rohr¬ länge im erfindungsgemässen Verfahren um mehrere Grössen- ordnungen länger ist, als nach den bekannten Verfahren.It goes without saying that the tubes of the vascular system, ie the device according to the invention, can be arranged not only in a row as shown in the figures, but also in a circle or in any other configuration. The number of tubes or any suitable vessels in the device is, for example, 10 to 50. Extractors with a single tube with a relatively large diameter are preferred. The dimensions of the individual tubes are not critical, but the length L (FIG. 6) of the tube is orders of magnitude larger than its diameter D. Suitable ratios L: D are 1: 100 or 1000 or 10,000 . Since the separation distance is one of the essential determining factors for the distribution and therefore for the separation aiming for the greatest possible path length for the mobile phase. This is achieved according to the invention with significantly shorter tube lengths than in the prior art, since the free path length of the mobile phase for a given tube length in the method according to the invention is several orders of magnitude longer than according to the known methods.
Die Rohre oder andere Gefässe können vertikal oder hori¬ zontal angeordnet werden. Sie können stationär sein oder können um ihre oder eine beliebige andere äussere Achse gleich- oder gegensinnig gedreht werden. Die Drehbarkeit ist besonders nützlich bei spiral- und wendeiförmigen Ge- fässen.The tubes or other vessels can be arranged vertically or horizontally. They can be stationary or can be rotated in the same or opposite direction about their or any other external axis. The rotatability is particularly useful for spiral and helical vessels.
Die Gefässe können aus beliebigen innerten Materialien, z.B. Glas, Quarzglas, Quarz oder Metallen, bestehen. Selbstverständlich darf das Gefässmaterial nicht mit den verwendeten Phasen oder dem zu trennenden Stoffgemisch reagieren. Die Einlassmittel, die vorzugsweise als ver¬ änderbare Düsen ausgebildet sind, sind vorzugsweise derart bemessen, dass sie möglichst kleine Flüssigkeitstropfen erzeugen.The vessels can be made of any internal material, e.g. Glass, quartz glass, quartz or metals. Of course, the vessel material must not react with the phases used or the mixture of substances to be separated. The inlet means, which are preferably designed as changeable nozzles, are preferably dimensioned such that they produce the smallest possible liquid drops.
Die mobile Phase wird auf bekannte Weise, z.B. mit Hilfe einer Pumpe, durch die stationäre Phase gezwungen. Gleich¬ zeitig wirkt auf die Phasen, je nach Anordnung der Gefässe und apparativer Ausgstaltung der erfindungsgemässen Vor¬ richtung, die Gravitationskraft, die Fliehkraft, ein zu¬ sätzlicher Druck oder Vakuum. Diese Kräfte bewirken auch die Trennung der mobilen Phasen nach dem Durchlaufen der stationären Phase. Die Vorbereitung der verwendeten Phasen erfolgt nach be¬ kannten Verfahren zweckmässig, indem die die Phasen bil¬ denden Flüssigkeiten innig, z.B. durch Schütteln oder Ultraschall, vermischt "werden, bis sich ein Gleichge¬ wichtszustand einstellt, worauf durch Stehenlassen sich die einzelnen Phasen oder Schichten trennen, die dann als stationäre bzw. mobile Phasen verwendet werden. Die ein¬ zelnen Phasen können aus einem einzigen Lösungsmittel oder aus einer Anzahl von Lösungsmitteln bestehen. Die Phasen können ausser den eingesetzten Lösungsmitteln noch weitere Stoffe enthalten, die ihre physikalischen oder chemischen Eigenschaften beeinflussen, wie z.B. solche, die die Ein¬ stellung einer bestimmten Viskosität bewirken. Die Zusam¬ mensetzung einzelner oder mehrerer Phasen kann während des laufenden Trennverfahrens durch Zugabe von einem oder mehreren Lösungsmittel(n) und/oder von Additiven oder deren Mischungen geändert werden.The mobile phase is forced through the stationary phase in a known manner, for example with the aid of a pump. At the same time, the phases, depending on the arrangement of the vessels and the apparatus configuration of the device according to the invention, are affected by the gravitational force, the centrifugal force, an additional pressure or vacuum. These forces also cause the mobile phases to separate after they have passed through the stationary phase. The preparation of the phases used is according to known processes practical, by which adjusts the phase bil¬ Denden intimately liquids, for example by shaking or ultrasonic, mixed "are until a Gleichge¬-equilibrium state, followed by allowing to stand, the individual phases or layers The individual phases can consist of a single solvent or of a number of solvents. The phases can contain, in addition to the solvents used, other substances which influence their physical or chemical properties The composition of individual or several phases can be changed during the ongoing separation process by adding one or more solvents and / or additives or mixtures thereof.
Die Temperatur in den Gefässen kann durch geeignete Vor¬ richtungen geregelt und den jeweiligen Wünschen angepasst werden. Die Zusammensetzung der einzelnen Phasen kann ebenfalls kontinuierlich oder periodisch geändert werden. Das Verhältnis der einzelnen Phasen zueinander in den ein¬ zelnen Gefässen kann auch" nach Wunsch verändert werden.The temperature in the vessels can be regulated by suitable devices and adapted to the particular requirements. The composition of the individual phases can also be changed continuously or periodically. The ratio of the individual phases to each other in the ein¬ individual vessels can also be "altered as desired.
Zusätzlich zu den mindestens verwendeten drei flüssigen Phasen, kann als weitere Phase ein Gas in das System mit eingeführt werden, das den Stoffaustausch und damit die Trennung begünstigt und gleichzeitig Schutzfunktion, z.B. gegen unerwünschte Oxidation, besitzt. Der Vorrichtung kann eine herkömmliche Trennsäule, z.B. mit einem Feststoff gefüllte Chromatographiesäule, und/oder eine Detektiervorrichtung nachgeschaltet werden.In addition to the at least three liquid phases used, a gas can be introduced into the system as a further phase, which promotes the mass transfer and thus the separation and at the same time has a protective function, for example against undesired oxidation. The device can be followed by a conventional separation column, for example a chromatography column filled with a solid, and / or a detection device.
Nachfolgend werden verschiedene, für das erfindungsgemasse Verfahren geeignete, Lösungsmittelzusammensetzungen ange¬ geben, die nach dem intensiven Vermischen und Stehenlassen drei im Gleichgewicht befindliche Phasen ergeben. Durch geeignete Wahl der Lösungsmittel können unterschiedliche Trennungskriterien festgelegt werden. Beispielsweise kann eine Phase strukturell ähnliche Stoff(e) und eine andere Phase Stoff(e) mit ähnlicher Polarität aufnehmen. Dadurch wird einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung ver¬ wirklicht.Various solvent compositions suitable for the process according to the invention are given below which, after intensive mixing and standing, give rise to three phases which are in equilibrium. Different separation criteria can be determined by a suitable choice of solvents. For example, one phase can take up structurally similar substance (s) and another phase can absorb substance (s) with a similar polarity. This realizes one of the essential advantages of the invention.
Beispiele 1 bis 8Examples 1 to 8
Lösungsmittel VolumenteileSolvent parts by volume
1) Nitromethan 1 Wasser 1 Hexan 11) nitromethane 1 water 1 hexane 1
2) 2,2,2 Trichlorethylen 1 Wasser 1 Hexan 12) 2,2,2 trichlorethylene 1 water 1 hexane 1
3) Nitromethan 1 Wasser 1 Oktanol 1 Lösungsmittel Volumenteile3) Nitromethane 1 water 1 octanol 1 Solvent parts by volume
4) Petrolether 1 Wasser 1 Nitromethan 14) Petroleum ether 1 water 1 nitromethane 1
5) Acetonitril 2 Hexan 2 Wasser 1 Chloroform 15) acetonitrile 2 hexane 2 water 1 chloroform 1
6) Acetonitril 2 Hexan 2 Wasser 1 Benzol 16) acetonitrile 2 hexane 2 water 1 benzene 1
7) Aether 1 Wasser 1 Acetonitril 2 Hexan 27) ether 1 water 1 acetonitrile 2 hexane 2
8) Hexan 1 Butanol 1 Wasser 1 Nitromethan 18) hexane 1 butanol 1 water 1 nitromethane 1
Beispiel 9Example 9
Aus 500 g von in geeigneter Weise getrockneten und pul¬ verisierten Wurzeln von Peucedanum palustre L. Moench (Apiaceae) wird mit einer Polytron-Apparatur (Hersteller: Kinematica, Littau/Luzern, Schweiz) ein Chloroformextrakt hergestellt. Das Extrakt wird zur Trockene eingedampft. 9,2 g des trockenen Rückstandes wird in Pulverform in das mittlere Glied eines, wie unten beschrieben, vorbereiteten Extraktorgefäss-Systems eingebracht.A chloroform extract is produced from 500 g of roots of Peucedanum palustre L. Moench (Apiaceae) dried and pulverized in a suitable manner using a Polytron apparatus (manufacturer: Kinematica, Littau / Lucerne, Switzerland). The extract is evaporated to dryness. 9.2 g of the dry residue is introduced in powder form into the middle limb of an extractor vessel system prepared as described below.
Für die Extraktion wird ein 3-Phasensystem verwendet. Die¬ ses wird durch Einbringen eines Hexan-Acetonitril-Chloro- form-Wasser-Gemisches im Volumenverhältnis 2 : 2 : 1 : 1 in ein Ultraschallgerät und Beschallen während 15 Minuten zur Sicherung der Sättigung der Phasen hergestellt.A 3-phase system is used for the extraction. This is produced by introducing a hexane-acetonitrile-chloroform-water mixture in a volume ratio of 2: 2: 1: 1 into an ultrasound device and sonicating for 15 minutes to ensure the saturation of the phases.
Das Extraktionsgefässsystem besteht aus 5 Gliedern oder Gefässen von je 1,5 m langen Rohren mit einem inneren Durchmesser von 1,5 cm. Die 3 Phasen werden gemäss der Darstellung in Fig. 8 in das Gefäss-System eingeführt und verteilt. Während 4,5 Stunden wird im absoluten Gegenstrom on-line mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,2 ml/min in beiden Richtungen extrahiert.The extraction vessel system consists of 5 sections or vessels of 1.5 m long tubes with an inner diameter of 1.5 cm. The 3 phases are introduced and distributed into the vascular system as shown in FIG. 8. Extraction is carried out on-line in absolute countercurrent for 4.5 hours at a flow rate of 1.2 ml / min in both directions.
Aus der oberen Phase (Phase C in Fig. 8) werden Bergapten, Columbianidin, Ostruthol und Oxypeucedanin in Mengen von 20 mg bis 0,8 g in einer Reinheit von 50 bis 90 % gewon¬ nen.Bergapten, columbianidin, ostruthol and oxypeucedanine in quantities of 20 mg to 0.8 g in a purity of 50 to 90% are obtained from the upper phase (phase C in FIG. 8).
Beispiel 10Example 10
Aus 200 g in geeigneter Weise getrocknetem und pulveri¬ siertem Kraut von Ruta graveolens L. (Rutaceae) wird mit¬ tels einer Polytron-Apparatur (Hersteller: Kinematica Littau/Luzern, Schweiz) ein Methanolextrakt hergestellt. Der auf 15 ml konzentrierte Methanolextrakt wird auf Glas¬ perlen adsorbiert. Die Perlen werden durch den in der Mitte des Extraktors angeordneten Einlass 5 (Fig. 2-7) in den mit den gewünschten Phasen gefüllten Extraktor einge¬ führt. Die Drei-Phasen für die Extraktion werden aus Aether, Methylenchlorid, Chloroform, Hexan, Methanol, Acetonitril, Tetrahydrofuran und Wasser im Verhältnis von 5 : 4,5 : 27,3 : 63,2 : 10 : 65 :' 5,8 : 19,2 durch Homogenisierung mittels Ultraschall hergestellt.A methanol extract is produced from 200 g of herb of Ruta graveolens L. (Rutaceae) dried and pulverized in a suitable manner by means of a Polytron apparatus (manufacturer: Kinematica Littau / Lucerne, Switzerland). The methanol extract concentrated to 15 ml is adsorbed onto glass beads. The beads are introduced through the inlet 5 arranged in the middle of the extractor (FIGS. 2-7) into the extractor filled with the desired phases. The three phases for the extraction are made from ether, methylene chloride, chloroform, hexane, methanol, acetonitrile, tetrahydrofuran and water in a ratio of 5: 4.5: 27.3: 63.2: 10: 65: '5.8: 19.2 produced by homogenization using ultrasound.
Als Extraktor dient ein wendeiförmiges Glasrohr (Fig. 9) von 4 m Länge und 1,5 cm innerem Durchmesser.A helical glass tube (FIG. 9) 4 m long and 1.5 cm inside diameter serves as extractor.
Die Extraktion wird in absolutem Gegenstrom gemäss Fig. 9 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 3 ml/h in beiden Richtungen ausgeführt. Die Extraktion dauert 45 Minuten, währenddem das wendeiförmige Rohr alle 20 Sekunden um die Achse des Wendels um 180° abwechselnd im Uhrzeiger und im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Die in der oberen Phase C gewonnene Cumarin-Fraktion enthält die nachfolgenden Stoffe in bedeutenden Mengen: Bergapten, Psoralen, Scopoletin, Umbelliferon, Xanthotoxin. Mit der unteren Phase A wird die für diese Droge charakteristische Hauptflavonoid-Komponente, nämlich Rutin, in einer Menge von 3,6 g und in einer Reinheit von 85 % gewonnen. The extraction is carried out in absolute counterflow according to FIG. 9 with a flow rate of 3 ml / h in both directions. The extraction takes 45 minutes, while the helical tube is rotated around the axis of the spiral by 180 ° alternately clockwise and counterclockwise every 20 seconds. The coumarin fraction obtained in the upper phase C contains the following substances in significant quantities: Bergapten, Psoralen, Scopoletin, Umbelliferon, Xanthotoxin. With the lower phase A, the main flavonoid component, rutin, which is characteristic of this drug, is obtained in an amount of 3.6 g and in a purity of 85%.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Kontinuierliches Verfahren zum Trennen von Komponenten eines Stoffgemisches auf Grund ihrer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften durch Verteilen der Komponenten des Stoffgemisches zwischen in einem Gefäss befindlichen flüssigen Phasen, wovon die eine stationär und die andere mobil ist und die mobile Phase in Tropfenform durch die stationäre Phase gezwungen und dann aus dem Gefäss abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man im selben Gefäss mindestens drei flüssige Phasen verwendet.1. Continuous method for separating components of a mixture of substances on the basis of their physical and / or chemical properties by distributing the components of the mixture of substances between liquid phases in a vessel, one of which is stationary and the other mobile and the mobile phase in drop form by the stationary phase is forced and then discharged from the vessel, characterized in that at least three liquid phases are used in the same vessel.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens zwei mobile und eine stationäre Phase verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that one uses at least two mobile and a stationary phase.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens zwei stationäre und eine mobile Phase verwendet.3. The method according to claim 1, characterized in that one uses at least two stationary and a mobile phase.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich zu den mindestens drei flüssigen Phasen mindestens eine Gasphase verwendet .4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in addition to the at least three liquid phases, at least one gas phase is used.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man eine oder alle mobi¬ len Phasen im Anschluss an eine stationäre Phase sam¬ melt und die angesammelte(n) mobile(n) Phase(n) vor dem Abführen aus dem Gefäss als zusätzliche stationäre Phase benützt. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one or all mobi¬ len phases following a stationary phase sam¬ collect and the accumulated (n) mobile phase (s) prior to removal from the vessel used as an additional stationary phase.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die mobile(n) Phase(n) im Gegenstrom durch die stationäre(n) Phase(n) zwingt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one forces the mobile phase (s) in countercurrent through the stationary phase (s).
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zusammensetzung mindestens einer Phase durch Zugabe mindestens eines weiteren Phasenbestandteils während des laufenden Trennverfahrens ändert.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that changing the composition of at least one phase by adding at least one further phase component during the ongoing separation process.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das zu trennende Stoffgemisch in fester Form, gegebenenfalls auf einem Träger, vorzugsweise in eine stationäre Phase ein¬ führt.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one introduces the mixture of substances to be separated in solid form, optionally on a support, preferably in a stationary phase.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die mobilen Phasen von den beiden Enden des Gefäss-Systems im Gegenstrom führt und das zu trennende Stoffgemisch in die Mitte einer stationären Phase einbringt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one leads the mobile phases from the two ends of the vessel system in countercurrent and introduces the mixture of substances to be separated into the middle of a stationary phase.
10. Extraktionsverfahren nach einem der vorangehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man Naturstoff- gemische auf Grund ihrer Polarität in Gemische oder Einzelstoffe trennt.10. Extraction process according to one of the preceding claims, characterized in that natural substance mixtures are separated into mixtures or individual substances on the basis of their polarity.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem oder mehreren miteinander verbundenen, an ihren Enden Einlass- und Auslassmittel aufweisenden länglichen Gefässen, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Einlassmittel von veränderbaren Düsen gebildet werden. 11. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims with one or more interconnected elongated vessels having inlet and outlet means at their ends, characterized in that the inlet means are formed by changeable nozzles.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ein wendeiförmiges Rohr, das um die Achse des Wen¬ deis drehbar angeordnet ist und einen Einlass zum Ein¬ bringen des zu trennenden Gemisches sowie an seinen Enden Einlass- und Auslassmittel besitzt, aufweist.12. Device for performing the method according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is a helical tube which is arranged rotatably about the axis of the turning element and an inlet for introducing the mixture to be separated and at its ends Has inlet and outlet means.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ein spiralförmiges Rohr, das drehbar angeordnet ist und einen Einlass zum Einbringen des zu trennenden Ge¬ misches sowie an seinen Enden Einlass- und Auslass¬ mittel besitzt, aufweist.13. Device for performing the method according to one of claims 1 to 10, characterized in that it has a spiral tube which is rotatably arranged and has an inlet for introducing the mixture to be separated and at its ends inlet and outlet means , having.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da¬ durch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Ende des länglichen Gefässes oder Rohres mindestens ein Auffangbereich für eine mobile Phase angeordnet ist. 14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that at least one collecting area for a mobile phase is arranged on at least one end of the elongated vessel or tube.
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