KR100282136B1 - Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same - Google Patents

Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same Download PDF

Info

Publication number
KR100282136B1
KR100282136B1 KR1019980038499A KR19980038499A KR100282136B1 KR 100282136 B1 KR100282136 B1 KR 100282136B1 KR 1019980038499 A KR1019980038499 A KR 1019980038499A KR 19980038499 A KR19980038499 A KR 19980038499A KR 100282136 B1 KR100282136 B1 KR 100282136B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
size exclusion
exclusion chromatography
solenoid valve
pump
reverse
Prior art date
Application number
KR1019980038499A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000020073A (en
Inventor
구윤모
Original Assignee
구윤모
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 구윤모 filed Critical 구윤모
Priority to KR1019980038499A priority Critical patent/KR100282136B1/en
Publication of KR20000020073A publication Critical patent/KR20000020073A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100282136B1 publication Critical patent/KR100282136B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/18Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
    • B01D15/1814Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns recycling of the fraction to be distributed
    • B01D15/1821Simulated moving beds
    • B01D15/1828Simulated moving beds characterized by process features
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/18Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
    • B01D15/1814Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns recycling of the fraction to be distributed
    • B01D15/1821Simulated moving beds
    • B01D15/1842Simulated moving beds characterized by apparatus features
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/26Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
    • G01N30/38Flow patterns
    • G01N2030/382Flow patterns flow switching in a single column
    • G01N2030/385Flow patterns flow switching in a single column by switching valves

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

본 발명은 저장고(10); 전기 저장고(10)내의 분리하고자 하는 혼합용액을 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)내에 유입시키기 위한 구동력을 제공하는 순방향 펌프(31) 및 이에 의해 구동된 유액의 흐름방향을 조절하는 솔레노이드 밸브(21); 전기 순방향 펌프(31)의 구동 및 솔레노이드 밸브(21)의 조절을 통해 저장고(10)로부터 유입되는 혼합용액을 분리하는 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40); 전기 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)으로부터 유출되는 유액의 흐름방향을 조절하는 솔레노이드 밸브(22) 및 유액의 역방향 구동력을 제공하는 역방향 펌프(32); 전기 솔레노이드 밸브(22)의 조절을 통해 분리된 고분자 물질과 순수용매의 회수용 분리용기(51, 52); 및, 전기 솔레노이드 밸브(21, 22)와 순방향 펌프(31) 및 역방향 펌프(32)의 작동을 조절하는 프로그램화 가능한 타이머를 포함하고 있는 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템 및 이를 이용한 고분자 물질의 분리방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템에 의하면, 고분자 물질만을 연속적으로 순수하게 분리하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 대량의 분리가 가능하여 산업적 규모의 분리공정에 매우 유용하다.The present invention storage 10; Forward pump 31 which provides a driving force for introducing the mixed solution to be separated in the electric reservoir 10 into the size exclusion chromatography column 40, and the solenoid valve 21 for controlling the flow direction of the driven fluid thereby ; A size exclusion chromatography column 40 for separating the mixed solution coming from the reservoir 10 by driving the electric forward pump 31 and adjusting the solenoid valve 21; A solenoid valve 22 for adjusting the flow direction of the fluid flowing out of the electrosizing chromatography column 40 and a reverse pump 32 for providing a reverse driving force of the fluid; Separation vessels 51 and 52 for recovering the separated polymer material and the pure solvent through the control of the electric solenoid valve 22; And a programmable timer for controlling the operation of the electric solenoid valves 21, 22, the forward pump 31 and the reverse pump 32, and separation of the polymeric material using the same. It is about a method. According to the continuous reciprocating size exclusion chromatography system according to the present invention, not only is it possible to continuously separate purely polymer material, but also a large amount of separation is very useful for industrial scale separation process.

Description

연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템 및 이를 이용한 고분자 물질의 분리방법Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same

본 발명은 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템 및 이를 이용한 고분자 물질의 분리방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 전단방식에 의해 고분자 물질을 대량으로 분리하기 위한 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템 및 이를 이용한 고분자 물질의 분리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous reciprocating size exclusion chromatography system and a method for separating the polymer material using the same. More specifically, the present invention relates to a continuous reciprocating size exclusion chromatography system for separating a large amount of polymer material by a shear method and a method of separating the polymer material using the same.

일반적으로, 혼합용액내의 저분자 물질과 고분자 물질을 분리하는 방법은 크기배제(size-exclusion)의 원리를 이용한다. 이러한 크기배제의 원리를 이용한 분리방법으로는 막분리 방법과 크기배제 크로마토그래피 방법이 있다.In general, the method of separating the low molecular weight material and the high molecular material in the mixed solution uses the principle of size-exclusion. Separation methods using the principle of size exclusion include membrane separation and size exclusion chromatography.

이 중에서 막분리 방법으로는 예를 들면, 분자량이 적은 저분자 물질의 크기에 따라 역삼투압(reverse osmosis), 나노필트레이션(nano-filtration), 한외여과(ultrafiltration), 미세여과(microfiltration) 등의 방법이 있는데, 이러한 막분리 방법은 주로 분자량이 적은 저분자 물질을 순수한 상태로 분리하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 막분리 방법을 이용하는 경우, 분자량이 큰 고분자 물질은 항상 분자량이 적은 저분자 물질과 함께 잔류액내에 존재하기 때문에 이들 고분자 물질을 순수하게 분리하는 것은 어렵다. 물론, 모액에 용매를 공급하는 투과여과(diafiltration)법에 의하여 궁극적으로는 순수하게 분리하는 것이 가능하기는 하나, 이를 위해서는 비효율적인 반복 여과과정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.Among them, membrane separation methods include, for example, reverse osmosis, nano-filtration, ultrafiltration, and microfiltration depending on the size of low molecular weight molecules having a low molecular weight. There is such a membrane separation method, it is possible to mainly separate the low molecular weight low molecular weight material in a pure state. However, when such a membrane separation method is used, it is difficult to purely separate these high molecular materials because the high molecular weight materials are always present in the residual liquid together with the low molecular weight materials having a low molecular weight. Of course, it is possible to ultimately be purely separated by a diafiltration method of supplying a solvent to the mother liquor, but there is a problem that an inefficient repeated filtration process is required for this purpose.

따라서, 전기한 이유로 분자량이 큰 고분자 물질을 순수하게 분리하는 경우에는, 다양한 크로마토그래피 기술 중에서도 특히, 크기배제를 분리 기작으로 하는 크기배제 크로마토그래피 방법을 주로 이용한다. 이러한 크기배제 크로마토그래피 방법은 다시 용리기법을 이용한 경우와 전단기법을 이용한 경우로 나뉜다. 용리방식의 크기배제 크로마토그래피는 전통적으로 모액이 펄스(pulse)형식으로 공급된 혼합물질들이 피크들을 이루며 크로마토그래피 관을 따라 이동·분리되는 방식이다(참고: 도 1a). 이러한 분리방식은 소량의 모액이 사용되는 시료의 분석에서 주로 이용되며, 운전방식의 특성상 대규모 물질분리에는 적합하지 않은 문제점이 있다.Therefore, in the case of purely separating a high molecular weight material having a high molecular weight for the foregoing reasons, in particular, a size exclusion chromatography method, in which size exclusion is a separation mechanism, is mainly used. The size exclusion chromatography method is further divided into an eluting method and a shearing method. Elution size exclusion chromatography is a method in which a mixture of mother liquor, which is supplied in a pulse form, is transferred and separated along a chromatography tube, forming peaks. This separation method is mainly used in the analysis of samples in which a small amount of mother liquor is used, and there is a problem that is not suitable for large-scale material separation due to the nature of the operation method.

또 다른 고분자 물질 분리방법으로 전단 방식의 크기배제 크로마토그래피 방법이 있는데, 이 방법은 모액을 계단(step) 형식으로 공급하며, 이렇게 공급된 물질들은 전단(front)을 형성하며 크로마토그래피 관을 따라 이동하면서 분리되는 방식이다. 이러한 예로서, 흡착법은 칼럼에 충진된 흡착제에 물질들이 흡착되는 정도의 차이에 따라 물질을 분리하는 방법이며, 대표적인 예로는 활성탄에 의한 물과 알코올의 분리를 들 수 있다(참고: 도 1b). 전기의 전단방식의 크기배제 크로마토그래피 분리방법은 다량의 모액을 처리하는 것이 가능하며, 용리적 분리방법이 주로 시료의 분석에 사용되는 것에 비해 대량의 분리를 요구하는 산업적 규모에 이용하는 것이 가능한 장점이 있다.Another method for separating polymers is shear size-exclusion chromatography, which supplies mother liquor in a step form, which forms a front and moves along the chromatography tube. It is separated. In this example, the adsorption method is a method of separating the substances according to the difference in the degree of adsorption of the substances to the adsorbent packed in the column, a representative example is the separation of water and alcohol by activated carbon (see Fig. 1b). The shear-sized chromatographic separation method can be used to process a large amount of mother liquor, and the eluting separation method can be used in an industrial scale that requires a large amount of separation, compared to that mainly used for analyzing samples. have.

그러나, 이들 크기배제 크로마토그래피 방법은 공히 회분식의 크기배제 크로마토그래피 방법이라는 문제점을 지니고 있다. 따라서, 이러한 회분식의 크기배제 크로마토그래피 방법은 산업적인 측면에서 특히, 중요한 모액의 양이 대량인 경우에 이용하기에는 역시 부적합한 문제점이 있어 왔으며, 이에 대한 개선의 필요성이 절실한 실정이었다.However, these size exclusion chromatography methods suffer from the problem of batch size exclusion chromatography methods. Therefore, this batch size exclusion chromatography method has been inadequate for industrial use, especially when the amount of the important mother liquor is large, and there is an urgent need for improvement.

이에, 본 발명자들은 전술한 전단방식의 크기배제 크로마토그래피의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 종래 회분식이었던 크기배제 크로마토그래피를 연속 왕복식의 크기배제 크로마토그래피로 개량함으로써, 산업적 측면에 있어서의 대량의 모액에 대하여 고분자 물질만을 보다 효율적으로 순수하게 분리할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors have made diligent efforts to solve the problems of the above-described size exclusion chromatography of the shear method, and as a result, by improving the size exclusion chromatography, which was a conventional batch type, to the size of the continuous reciprocation exclusion chromatography, It was confirmed that only a polymeric material can be separated more efficiently and neatly with respect to a large amount of mother liquor, and the present invention was completed.

결국, 본 발명의 주된 목적은 전단방식에 의해 고분자 물질을 대량으로 분리하기 위한 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템을 제공하는 것이다.After all, the main object of the present invention is to provide a continuous reciprocating size exclusion chromatography system for separating large quantities of polymeric material by shearing.

본 발명의 다른 목적은 전기 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템을 이용한 고분자 물질의 분리방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for separating a polymer material using an electrically continuous reciprocating size exclusion chromatography system.

도 1a는 종래의 크기배제 크로마토그래피의 운용기법 중 용리적 분리형태를 나타낸 그래프이다.Figure 1a is a graph showing the elution separation form of the conventional technique of size exclusion chromatography.

도 1b는 종래의 크기배제 크로마토그래피의 운용기법 중 전단적 분리형태를 나타낸 그래프이다.Figure 1b is a graph showing the shear separation of the conventional operating method of size exclusion chromatography.

도 2는 본 발명에 따른 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템의 주요 구성요소를 모식적으로 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram schematically showing the main components of a continuous reciprocating size exclusion chromatography system according to the present invention.

도 3는 니켈나이트레이트와 블루덱스트란을 이용한 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피의 전단적 용리특성을 나타내는 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the shear elution characteristics of continuous reciprocating size exclusion chromatography using nickel nitrate and bluedextran.

도 4는 니켈나이트레이트와 블루덱스트란의 혼합용액에서 연속 왕복식 크로마토그래피법에 의한 블루덱스트란의 회수율을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the recovery rate of bluedextran by a continuous reciprocating chromatography method in a mixed solution of nickel nitrate and bluedextran.

[도면의 주요부분에 대한 간단한 설명]Brief description of the main parts of the drawing

10: 저장고 21, 22: 솔레노이드 밸브10: reservoir 21, 22: solenoid valve

31: 순방향 펌프 32: 역방향 펌프31: forward pump 32: reverse pump

40: 크기배제 크로마토그래피 칼럼 51, 52: 분리용기40: size exclusion chromatography column 51, 52: separation vessel

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the continuous reciprocating size exclusion chromatography system of the present invention will be described in detail.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템의 주요 구성요소들을 모식적으로 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram schematically showing the main components of the continuous reciprocating size exclusion chromatography system according to the present invention.

본 발명의 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템은 저장고(10); 전기 저장고(10)내의 분리하고자 하는 혼합용액을 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)내에 유입시키기 위한 구동력을 제공하는 순방향 펌프(31) 및 이에 의해 구동된 유액의 흐름방향을 조절하는 솔레노이드 밸브(21); 전기 순방향 펌프(31)의 구동 및 솔레노이드 밸브(21)의 조절을 통해 저장고(10)로부터 유입되는 혼합용액을 분리하는 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40); 전기 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)으로부터 유출되는 유액의 흐름방향을 조절하는 솔레노이드 밸브(22) 및 유액의 역방향 구동력을 제공하는 역방향 펌프(32); 전기 솔레노이드 밸브(22)의 조절을 통해 분리된 순수용매와 고분자 물질의 회수용 분리용기(52, 51); 및, 전기 솔레노이드 밸브(21, 22)와 순방향 펌프(31) 및 역방향 펌프(32)의 작동을 조절하도록 프로그램된 타이머(미도시)를 포함하고 있다.Continuous reciprocating size exclusion chromatography system of the present invention is a reservoir (10); Forward pump 31 which provides a driving force for introducing the mixed solution to be separated in the electric reservoir 10 into the size exclusion chromatography column 40, and the solenoid valve 21 for controlling the flow direction of the driven fluid thereby ; A size exclusion chromatography column 40 for separating the mixed solution coming from the reservoir 10 by driving the electric forward pump 31 and adjusting the solenoid valve 21; A solenoid valve 22 for adjusting the flow direction of the fluid flowing out of the electrosizing chromatography column 40 and a reverse pump 32 for providing a reverse driving force of the fluid; Separation vessels 52 and 51 for recovering the pure solvent and the polymer material separated through the control of the electric solenoid valve 22; And a timer (not shown) programmed to regulate the operation of the electric solenoid valves 21, 22 and the forward pump 31 and the reverse pump 32.

여기서, 전기 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)은 그 내부에 크기배제 수지가 충진되어 있으며, 또한 충진된 수지를 압착하기 위해 플런저가 입구 및 출구에 장착되어 있다. 이때, 크기배제 수지로는 당업계에서 상업적으로 입수가능한 크기배제 수지 즉, 세파덱스(Sephadex) 계열(Pharmacia사, 스웨덴), 바이오-겔 피(Bio-Gel P) 계열(Bio-Rad사, 미국) 등의 수지를 사용하는 것이 가능하며, 분리하고자 하는 물질의 크기에 따라 선택하여 사용한다.Herein, the size exclusion chromatography column 40 is filled with a size exclusion resin therein, and a plunger is mounted at the inlet and the outlet to press the filled resin. In this case, the size exclusion resin is a size exclusion resin commercially available in the art, that is, Sephadex (Pharmacia, Sweden), Bio-Gel P (Bio-Rad, USA) It is possible to use a resin such as), and select and use according to the size of the material to be separated.

또한, 본 발명에서 사용하는 전기의 솔레노이드 밸브는 체류부피에 근거한 정확한 시간표에 의하여 왕복행정이 이루어지지 않을 경우, 고분자 물질의 회수속도가 늦어지거나 또는 반대로 저분자 물질이 고분자 물질을 오염시킬 우려가 발생하므로, 계액(system fluids)의 정확한 이송이 이루어지도록 하기 위하여, 바람직하게는 다방향의 솔레노이드 밸브를 사용할 수도 있다.In addition, since the solenoid valve used in the present invention does not reciprocate by the accurate timetable based on the retention volume, the recovery rate of the polymer material may be slowed or conversely, the low molecular material may contaminate the polymer material. In order to ensure accurate transfer of system fluids, a multi-directional solenoid valve may also be used.

본 발명에 따른 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템의 원리 및 이를 이용한 고분자 물질의 분리방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The principle of the continuous reciprocating size exclusion chromatography system according to the present invention and a method of separating the polymer material using the same will be described in more detail.

제 1단계: 혼합용액의 순방향 유입Step 1: Forward Flow of Mixed Solution

먼저, 솔레노이드 밸브(21)의 조절 및 순방향 펌프(31)의 구동에 의해 저장고(reservoir)(10)에 저장되어 있는 저분자 물질 및 고분자 물질로 이루어진 혼합용액을 크기배제 수지로 충진되어 있는 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)내로 순방향 유입시킨다. 이렇게 칼럼에 유입된 혼합용액은 칼럼내에서 고분자 물질의 전단(front)이 형성되어, 고분자 물질만이 저분자 물질에 비해 보다 빠른 속도로 칼럼을 통과하게 되고, 저분자 물질에 앞서 칼럼으로부터 유출되게 된다.First, the size exclusion chromatography is filled with a size exclusion resin of a mixed solution made of a low molecular material and a high molecular material stored in the reservoir 10 by controlling the solenoid valve 21 and driving the forward pump 31. Forward flow into the graphics column 40. In this way, the mixed solution introduced into the column forms a front of the polymer material in the column, so that only the polymer material passes through the column at a higher speed than the low molecular material, and flows out of the column prior to the low molecular material.

제 2단계: 고분자 물질의 1차 분리Second Step: Primary Separation of Polymeric Materials

전기 단계에서 칼럼내에서 전단을 형성한 고분자 물질이 유출되기에 앞서 순수 용매의 일부가 우선적으로 유출되는데, 이 순수용매를 일개의 분리용기(52)에 우선 수집하고, 고분자 물질은 다른 분리용기(51)에 수집한다.A portion of the pure solvent is preferentially flowed out before the polymer material that forms the shear in the column in the electrical phase is first collected. The pure solvent is first collected in one separation vessel 52, and the polymer material is separated into another separation vessel ( To 51).

제 3단계: 순수용매의 역방향 재유입Step 3: Reverse Reflow of Pure Solvent

전기의 분리단계 시간이 경과하여 고분자물질과 저분자물질이 혼합된 상태의 용액이 유출되기 직전에 이미 프로그램된 타이머(미도시)의 조절에 의해 다시 솔레노이드 밸브(22)를 조절하고, 역방향 펌프(32)를 구동시켜 전기 2단계에서 고분자 물질의 유출시작 전까지 별도로 수집된 분리용기(52)내의 순수 용매를 이용하여 칼럼내 용리액의 흐름을 역방향으로 바꾸어 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)내로 재유입시키고, 솔레노이드 밸브(21)의 조절을 통해 저장고(10)로 역이송하게 한다.The solenoid valve 22 is adjusted again by adjusting a timer (not shown) which is already programmed immediately before the separation of the electric phase and the solution of the polymer material and the low molecular material is flowed out, and the reverse pump 32 In the second step, the flow of the eluent in the column is reversed by using a pure solvent in the separation container 52 collected separately before starting the outflow of the polymer material in the second step, and then reintroduced into the size exclusion chromatography column 40, By adjusting the solenoid valve 21 is to back feed into the reservoir (10).

제 4단계: 왕복행정에 의한 고분자 물질의 재분리Step 4: Re-Separation of Polymeric Material by Reciprocating Stroke

전기 단계에서 역방향으로 재유입된 혼합용액은 다시 저장고(10)내에 저장되며, 이 저장고(10)내의 혼합용액은 재차 칼럼내로 유입되어 고분자 물질과 저분자 물질로 재분리가 일어나게 된다. 즉, 다시 혼합용액의 흐름을 전기 제 1단계에서와 같이 타이머에 프로그램된 시간의 조절에 따라 솔레노이드 밸브(21) 및 순방향 펌프(31)의 구동에 의해 순방향으로 바꾸고, 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)을 통과하여 고분자 물질을 포함하는 액만을 수집하도록 전기 제 1단계 내지 제 3단계를 수회 반복실시하게 된다. 전기 행정을 수회 반복하게 되면 순수한 고분자 물질을 혼합용액으로부터 순수하게 분리· 회수하는 것이 가능하다.The mixed solution re-introduced in the reverse direction in the previous step is stored in the reservoir 10 again, the mixed solution in the reservoir 10 is introduced into the column again to be separated into a high molecular material and a low molecular material. That is, the flow of the mixed solution is changed to the forward direction again by the operation of the solenoid valve 21 and the forward pump 31 in accordance with the adjustment of the time programmed in the timer as in the first electrical step, and the size exclusion chromatography column 40 The first to third steps are repeated several times to collect only the liquid containing the polymer material by passing through). By repeating the electric stroke several times, it is possible to purely separate and recover the pure polymer material from the mixed solution.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples.

실시예: 왕복 크로마토그래피에 의한 연속적 분리Example: Continuous Separation by Reciprocating Chromatography

크기배제 수지로서 세파덱스 G-200(Pharmacia사, 스웨덴)을 사용하고, 고분자와 저분자의 물질로서 분자량이 각각 2,000,000과 291인 블루덱스트란과 니켈나이트레이트를 사용하여 전단을 형성시키는 크기배제 크로마토그래피를 수행하여 고분자 물질을 분리하였다. 그 결과, 도 3에서 보듯이, 블루덱스트란(―)과 니켈나이트레이트(…)는 전단을 형성하며 분리되는 것을 확인할 수 있었으며, 블루덱스트란이 유출되기 시작한 후, 약 20분 경과 후부터 니켈나이트레이트가 용리되기 시작하여 유출 시간도 약 20분의 차이가 있음을 알 수 있었다. 따라서, 블루덱스트란이 유출되기 시작한 때부터 니켈나이트레이트가 유출되기 직전까지의 용액을 회수함으로써 분자량이 큰 블루덱스트란만을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하고, 전기와 동일한 크기배제 크로마토그래피 수지를 채용하는 본 발명의 왕복크로마토그래피 시스템을 이용하여 7회에 걸친 왕복행정으로 고분자물질을 분리하였다. 그리고, 제 1 왕복 내지 제 7 왕복행정의 결과를 각각 다음 도 4에 그래프로서 요약하여 나타내었다. 도 4에서 보듯이, 제 1회 왕복행정의 결과 저장고 내의 블루 덱스트란은 단지 약 15% 정도만이 분리회수되는 반면, 7회 왕복행정의 결과는 약 75%가 분리되어 순수한 고분자 용액으로 회수되었고, 니켈나이트레이트는 저장고 내에서 일정한 농도로 유지되었다. 도 4에서 (-●-)은 저장고내의 블루덱스트란의 양을 나타내며, (-○-)은 저장고내의 니켈나이트레이트의 양을 나타내고, (-▼-)은 분리된 용액내의 블루덱스트란의 양을 나타내며, (-▽-)은 분리된 용액내의 니켈나이트레이트의 양을 나타낸다. 결과적으로, 전단식의 순환 왕복식 크기배제 크로마토그래피 기법에 의하여 혼합물로부터 고분자물질을 순수하게 분리·회수할 수 있었다.Size Exclusion Chromatography using Sephadex G-200 (Pharmacia, Sweden) as size exclusion resin and bluedextran and nickel nitrate with molecular weight of 2,000,000 and 291 as polymer and low molecular weight, respectively Was carried out to separate the polymer material. As a result, as shown in Figure 3, it was confirmed that the blue dextran (-) and nickel nitrate (...) is separated by forming a shear, and after about 20 minutes after the blue dextran began to flow out, the nickel nitrate The rate began to elute, indicating a difference of about 20 minutes. Therefore, it was confirmed that only bluedextran having a high molecular weight could be selectively separated by recovering the solution from the time when bluedextran began to flow out until just before the nickel nitrate flowed out. The polymer material was separated by seven round trip strokes using the round trip chromatography system of the present invention. The results of the first round trip to the seventh round trip strokes are summarized as a graph in FIG. 4, respectively. As shown in FIG. 4, the blue dextran in the reservoir of the first round trip stroke was separated and recovered only about 15%, while the result of the seven round trip stroke was separated by 75% and recovered as a pure polymer solution. Nickel nitrate was maintained at a constant concentration in the reservoir. In FIG. 4, (-●-) indicates the amount of bluedextran in the reservoir, (-○-) indicates the amount of nickel nitrate in the reservoir, and (-▼-) indicates the amount of bluedextran in the separated solution. (-I-) indicates the amount of nickel nitrate in the separated solution. As a result, it was possible to purely separate and recover the polymer material from the mixture by a shearing cyclic reciprocating size exclusion chromatography technique.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템 및 이를 이용한 고분자 물질의 분리방법을 제공한다. 본 발명에 따른 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템에 의하면, 고분자 물질만을 연속적으로 순수하게 분리하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 대량의 분리가 가능하여 산업적 규모의 분리공정에 매우 유용하다.As described and demonstrated in detail above, the present invention provides a continuous reciprocating size exclusion chromatography system and a method for separating a polymer material using the same. According to the continuous reciprocating size exclusion chromatography system according to the present invention, not only is it possible to continuously separate purely polymer material, but also a large amount of separation is very useful for industrial scale separation process.

Claims (2)

저장고(10);Storage 10; 전기 저장고(10)내의 분리하고자 하는 혼합용액을 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)내에 유입시키기 위한 구동력을 제공하는 순방향 펌프(31) 및 이에 의해 구동된 유액의 흐름방향을 조절하는 솔레노이드 밸브(21);Forward pump 31 which provides a driving force for introducing the mixed solution to be separated in the electric reservoir 10 into the size exclusion chromatography column 40, and the solenoid valve 21 for controlling the flow direction of the driven fluid thereby ; 전기 순방향 펌프(31)의 구동 및 솔레노이드 밸브(21)의 조절을 통해 저장고(10)로부터 유입되는 혼합용액을 분리하는 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40);A size exclusion chromatography column 40 for separating the mixed solution coming from the reservoir 10 by driving the electric forward pump 31 and adjusting the solenoid valve 21; 전기 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)으로부터 유출되는 유액의 흐름방향을 조절하는 솔레노이드 밸브(22) 및 유액의 역방향 구동력을 제공하는 역방향 펌프(32);A solenoid valve 22 for adjusting the flow direction of the fluid flowing out of the electrosizing chromatography column 40 and a reverse pump 32 for providing a reverse driving force of the fluid; 전기 솔레노이드 밸브(22)의 조절을 통해 분리된 순수용매와 고분자 물질의 회수용 분리용기(52, 51); 및,Separation vessels 52 and 51 for recovering the pure solvent and the polymer material separated through the control of the electric solenoid valve 22; And, 전기 솔레노이드 밸브(21, 22)와 순방향 펌프(31) 및 역방향 펌프(32)의 작동을 조절하도록 프로그램된 타이머를 포함하는 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템.Continuous reciprocating size exclusion chromatography system comprising an electric solenoid valve (21, 22) and a timer programmed to regulate the operation of the forward pump (31) and the reverse pump (32). (ⅰ) 저장고(10)로부터 분리하고자 하는 혼합용액이 순방향 펌프(31)의 구동 및 솔레노이드 밸브(21)의 조절을 통해 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)내로 유입되는 순방향 유입단계;(Iii) a forward inflow step in which the mixed solution to be separated from the reservoir 10 is introduced into the size exclusion chromatography column 40 through the operation of the forward pump 31 and the adjustment of the solenoid valve 21; (ⅱ) 전기 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)으로부터 유출된 혼합용액내의 순수 용매 및 고분자 물질을 솔레노이드 밸브(22)의 조절을 통해 각각 분리용기(52) 및 분리용기(51)내로 수집하는 단계;(Ii) collecting the pure solvent and the polymer material in the mixed solution discharged from the electrosizing chromatography column 40 into the separation vessel 52 and the separation vessel 51 through the control of the solenoid valve 22; (ⅲ) 전기에서 순수용매가 수집된 분리용기(52)내의 순수용매를 프로그램화 가능한 타이머에 의해 조정된 솔레노이드 밸브(22)의 조절 및 역방향 펌프(32)의 구동에 의해 크기배제 크로마토그래피 칼럼(40)내로 재유입시키는 역방향 유입단계; 및,(Iii) the size exclusion chromatography column by controlling the solenoid valve 22 adjusted by a programmable timer for the pure solvent in the separation vessel 52 in which the pure solvent has been collected in the past and driving the reverse pump 32 A reverse inlet step of reintroduction into 40); And, (ⅳ) 전기에서 역방향으로 재유입된 순수용매를 포함하는 저장고(10)내의 혼합 용액을 이용하여 프로그램화 가능한 타이머에 의해 조정된 시간 간격으로 전기 (ⅰ) 내지 (ⅲ)의 단계를 반복하는 단계를 포함하는 연속 왕복식 크기배제 크로마토그래피 시스템에 의한 고분자 물질의 분리방법.(Iii) repeating steps (iii) to (iii) at time intervals adjusted by a programmable timer using a mixed solution in a reservoir 10 containing pure solvent reflowed in the reverse direction from electricity Separation method of a polymeric material by a continuous reciprocating size exclusion chromatography system comprising a.
KR1019980038499A 1998-09-17 1998-09-17 Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same KR100282136B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980038499A KR100282136B1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980038499A KR100282136B1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000020073A KR20000020073A (en) 2000-04-15
KR100282136B1 true KR100282136B1 (en) 2001-02-15

Family

ID=19550970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980038499A KR100282136B1 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100282136B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000020073A (en) 2000-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960010366B1 (en) Method of choromatographic separation
Seidel‐Morgenstern et al. New developments in simulated moving bed chromatography
CN102026695B (en) Gradient-elution multi-column separation method
CA1328425C (en) Isomobility focusing in a magnetically stabilized fluidized bed
CA2528171C (en) Method for the recovery of acids from hydrometallurgy process solutions
EP0754083B1 (en) Process for separating material from mixture using displacement chromatography
KR100282136B1 (en) Continuous Reciprocating Size Exclusion Chromatography System and Separation Method of Polymeric Material Using the Same
CA2425848A1 (en) Integrated separation methods
Frenzel et al. Sample preparation techniques for ion chromatography
Pickering et al. Clean‐up to Chirality—Liquid Membranes as a Facilitating Technology?
Gerstner et al. Rapid ion-exchange displacement chromatography of proteins on perfusive chromatographic supports
US3992175A (en) Method of and device for chromatographic separation of fluid mixtures into fractions
Moskvin A classification of separation methods
Hoffmann et al. A Multicolumn Ion Chromatographic Determination of Nitrate and Sulfate in Waters Containing Humic Substances
Turnell et al. A concurrent process for the automatic preparation of biological samples combined with high pressure liquid chromatographic analysis
Agosto et al. Amino acid separation in a multistage fluidized ion exchanger bed
EP0245940A1 (en) Liquid flow analysis
CN104056468A (en) Electrofocusing method for separating amphoteric matter without amphoteric electrolyte
Hill et al. Frontal chromatographic techniques in preparative chromatography
CN216309887U (en) Chromatographic separation device for gradient elution
Reimann Down streaming of lactic acid from hydrolysate of barley after fermentation
CN218452065U (en) Isotope polypeptide purification device
Richardson Separation processes
CN216273870U (en) Full-automatic density gradient separator and protein purification system combined device
Brewster et al. Rapid electrodialytic clean-up of biological samples for high-performance liquid chromatography

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20031125

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee