本發(fā)明屬于制藥或化工合成領(lǐng)域，具體的，涉及一種錐形色譜分離系統(tǒng)及其分離純化的方法。

背景技術(shù)：

柱層析屬于制藥或化工合成領(lǐng)域中的常見分離純化手段，目前常見的層析柱為圓柱體常壓層析柱。傳統(tǒng)色譜柱的填料自身沒有受到持續(xù)高壓，很難保持持續(xù)堅(jiān)實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)高效分離純化的效果。并且，樣品在層析柱內(nèi)會(huì)存在“管壁效應(yīng)”和“稀釋效應(yīng)”，使得柱效降低，變相的降低分離效率。

因此，分離純化系統(tǒng)和方法仍有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種錐形色譜分離系統(tǒng)及其分離純化的方法，利用該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)待分離樣品的快速有效分離。

為此，在發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種錐形色譜分離系統(tǒng)。根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：

儲(chǔ)液裝置，所述儲(chǔ)液裝置具有第一出液口，所述第一出液口處設(shè)置有第一流速控制器；

分離裝置，所述分離裝置內(nèi)部限定出層析空間，所述層析空間中填充有填料，并且所述分離裝置至上而下依次由上圓臺(tái)、圓柱體和下圓臺(tái)組成，所述上圓臺(tái)的上端形成有頂盤，所述下圓臺(tái)的下端設(shè)置有篩板和第二出液口；

加樣裝置，所述加樣裝置呈圓臺(tái)型且所述加樣裝置的頂面就有加樣孔，底面具有至少一個(gè)出樣孔，所述加樣裝置設(shè)置在所述上圓臺(tái)內(nèi)的上部；

加壓裝置，所述加壓裝置可移動(dòng)的與所述加樣裝置的加樣孔相連。

由此，可以實(shí)現(xiàn)加樣和洗脫過(guò)程中的壓力可控，既保證實(shí)驗(yàn)安全，又通過(guò)將分離裝置設(shè)置為上圓臺(tái)、圓柱體和下圓臺(tái)，很好的克服了“管壁效應(yīng)”和“稀釋效應(yīng)”，同時(shí)通過(guò)使用特定加樣裝置，可以實(shí)現(xiàn)待分離樣品和洗脫液的分批快速、均勻加入填料，避免柱填料中樣品液分布不均勻或沖起填料，從而可以顯著提高待分離樣品的分離效率。本系統(tǒng)適用 于化工、制藥等需要獲取純產(chǎn)品的領(lǐng)域，尤其適用于大分子、天然活性成分等需要高度純化的復(fù)雜樣品的分離制備。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的錐形色譜分離系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述上圓臺(tái)、圓柱體和下圓臺(tái)為一體成型制成，連接處為圓弧過(guò)渡。由此，避免填料漏失，且通過(guò)圓角，減少死體積。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述上圓臺(tái)和下圓臺(tái)的側(cè)面與底面的夾角為10-20度。由此平衡樣品加載過(guò)量與樣品管壁吸附效應(yīng)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述上圓臺(tái)入口內(nèi)徑r1為30-2000mm，上圓臺(tái)出口內(nèi)徑R1為40-2500mm，上圓臺(tái)的高度L1為10-250mm；所述下圓臺(tái)入口內(nèi)徑R2為40-2500mm，下圓臺(tái)出口內(nèi)徑r2為30-2000mm，下圓臺(tái)的高度L2為40-1000mm；所述圓柱體內(nèi)徑為40-2500mm，所述圓柱體的高度L3為20-500mm。由此可同時(shí)克服“管壁效應(yīng)”和“稀釋效應(yīng)”，大大提升柱效；通過(guò)三體一位的聯(lián)合匹配，使錐形色譜分離系統(tǒng)一方面呈現(xiàn)出“無(wú)限直徑效應(yīng)”，另一方面，避免僅存在圓臺(tái)而無(wú)圓柱體構(gòu)造時(shí)的分離效應(yīng)局限，特別是避免當(dāng)柱長(zhǎng)過(guò)短時(shí)，分離效果不佳。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加壓裝置進(jìn)一步可移動(dòng)的與儲(chǔ)液裝置相連接。由此，當(dāng)樣品吸附完成后，可將加壓裝置移為與儲(chǔ)液裝置相連，從而發(fā)揮洗脫液加壓的功效。既節(jié)約成本，又提高利用率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加壓裝置具有加壓氣出口，同時(shí)所述加樣裝置上圓盤面中間進(jìn)一步設(shè)有第一進(jìn)氣口，所述加壓氣出口與所述第一進(jìn)氣口相連。由此，在加樣吸附環(huán)節(jié)中，通過(guò)利用加壓裝置，使待分離樣品迅速、均勻的通過(guò)出樣孔噴出，形成霧化樣液，并快速進(jìn)入填料床面。從而保障樣品吸附均勻，提高分離柱效。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述出樣孔的孔徑為所述分離裝置中所充填填料粒徑的1/5～1/3。由此實(shí)現(xiàn)待分離樣品呈霧化樣液。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，出樣孔孔徑過(guò)大時(shí)，不易形成霧化樣液，而加樣孔孔徑過(guò)小時(shí)，在洗脫環(huán)節(jié)會(huì)影響洗脫速率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加壓氣出口處進(jìn)一步設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器和壓力顯示器。由此，可控系統(tǒng)內(nèi)壓力，既滿足快速分離純化需求，又能保護(hù)錐形色譜分離系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全操作。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述壓力調(diào)節(jié)器為三通閥門。其中一方通向大氣，當(dāng)根據(jù)壓力顯示器的數(shù)據(jù)判斷體系中壓力過(guò)大時(shí)進(jìn)行及時(shí)放氣調(diào)節(jié)，保障安全；另一方面，可以避免分離裝置內(nèi)壓力過(guò)大時(shí)導(dǎo)致溶劑走得太快而影響分離效果；而且，當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員中途需要添加或更換洗脫液時(shí)，可通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器將分離裝置中的壓力降為常壓，避免安全事故。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述分離裝置內(nèi)可填充各種類型的色譜填料，如正相、反 相色譜填料、離子交換樹脂填料等。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加樣裝置可拆卸地設(shè)置于所述分離裝置的上圓臺(tái)入口處。由此，可以根據(jù)需要選擇是否通過(guò)加樣裝置進(jìn)行加樣。例如在進(jìn)行干法填柱時(shí)，若選擇干法上樣，可以事先將加樣器拆卸下來(lái)。由此，本發(fā)明的錐形色譜分離系統(tǒng)適用性更廣。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述第一流速控制器為閥門，并且所述第一流速控制器上設(shè)置有第一流量顯示器。由此，可以及時(shí)調(diào)整洗脫過(guò)程中洗脫液的流速，并根據(jù)需要及時(shí)對(duì)洗脫液流速調(diào)節(jié)，從而便于在分離純化工藝中對(duì)流速進(jìn)行參數(shù)優(yōu)選、積累數(shù)據(jù)，進(jìn)而以實(shí)現(xiàn)最佳分離純化。

在發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用上述所述錐形色譜分離系統(tǒng)進(jìn)行分離純化的方法。根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：將所述加壓裝置與所述加樣裝置相連，利用所述加壓裝置進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，以便壓實(shí)所述填料；將待分離樣品通過(guò)加樣裝置加入到所述分離裝置中，同時(shí)利用加壓裝置，使待分離樣品迅速、均勻的通過(guò)出樣孔噴出，形成霧化樣液，并快速進(jìn)入填料床面；待分離樣品吸附完成后，將洗脫液供給至所述儲(chǔ)液裝置中進(jìn)行洗脫處理。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，待分離樣品吸附完成后，將所述加壓裝置移動(dòng)至與所述儲(chǔ)液裝置相連，利用所述加壓裝置進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，以便在將洗脫液供給至所述儲(chǔ)液裝置之后，進(jìn)行快速洗脫。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的層析方法可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要適時(shí)選擇加樣裝置和加壓裝置，實(shí)現(xiàn)均勻、快速的加樣，并對(duì)儲(chǔ)液裝置進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)便，保障分離純化的實(shí)驗(yàn)效果，以及實(shí)驗(yàn)操作的安全性。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的錐形色譜分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、 “順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面參考圖1對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的錐形色譜分離系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述：

根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例，錐形色譜分離系統(tǒng)1000包括：儲(chǔ)液裝置100，分離裝置200，加樣裝置300和加壓裝置400。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，儲(chǔ)液裝置100具有第一出液口110，所述第一出液口110處設(shè)置有第一流速控制器120。儲(chǔ)液裝置100適于儲(chǔ)存待分析液體樣品或洗脫液。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，儲(chǔ)液裝置100形成可以為球形。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分離裝置200內(nèi)部限定出層析空間，層析空間中填充有填料，并且所述分離裝置200由上至下分成上圓臺(tái)210和下圓臺(tái)220，上圓臺(tái)210和下圓臺(tái)220之間設(shè)置有圓柱體230，分離裝置200上端設(shè)置有頂盤240，下端設(shè)置有篩板250和第二出液口260。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加樣裝置300為臺(tái)型，具有上下兩層圓盤面310、320，且匹配設(shè)置在分離裝置200的上圓臺(tái)210入口處，加樣裝置300上圓盤面310上具有加樣孔311，加樣裝置300下圓盤面320中間具有至少一個(gè)出樣孔321。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加壓裝置400可移動(dòng)的與加樣裝置300的加樣孔311相連。

由此，可以實(shí)現(xiàn)加樣和洗脫過(guò)程中的壓力可控，既保證實(shí)驗(yàn)安全，又通過(guò)將分離裝置 200設(shè)置為上圓臺(tái)210、圓柱體230和下圓臺(tái)220，很好的克服了“管壁效應(yīng)”和“稀釋效應(yīng)”，同時(shí)通過(guò)使用特定加樣裝置300，可以實(shí)現(xiàn)待分離樣品和洗脫液的分批快速、均勻加入填料，避免柱填料中樣品液分布不均勻或沖起填料，從而可以顯著提高待分離樣品的分離效率。本系統(tǒng)適用于化工、制藥等需要獲取純產(chǎn)品的領(lǐng)域，尤其適用于大分子、天然活性成分等需要高度純化的復(fù)雜樣品的分離制備。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上圓臺(tái)210、圓柱體230和下圓臺(tái)220為一體成型制成，相互之間設(shè)置圓角。由此，避免填料漏失，且通過(guò)圓角，減少死體積。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上圓臺(tái)210和下圓臺(tái)220的錐角在10-20度。由此平衡樣品加載過(guò)量與樣品管壁吸附效應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例上圓臺(tái)210入口內(nèi)徑r1為30-2000mm，上圓臺(tái)出口內(nèi)徑R1為40-2500mm，上圓臺(tái)的高度L1為10-250mm；下圓臺(tái)220入口內(nèi)徑R2為40-2500mm，下圓臺(tái)出口內(nèi)徑r2為30-2000mm，下圓臺(tái)的高度L2為40-1000mm；圓柱體230內(nèi)徑為40-2500mm，圓柱體230的高度L3為20-500mm。由此可同時(shí)克服“管壁效應(yīng)”和“稀釋效應(yīng)”，大大提升柱效；通過(guò)三體一位的聯(lián)合匹配，使錐形色譜分離系統(tǒng)1000一方面呈現(xiàn)出“無(wú)限直徑效應(yīng)”，另一方面，避免僅存在圓臺(tái)而無(wú)圓柱體構(gòu)造時(shí)的分離效應(yīng)局限，特別是避免當(dāng)柱長(zhǎng)過(guò)短時(shí)，分離效果不佳。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加壓裝置400進(jìn)一步可移動(dòng)的與儲(chǔ)液裝置100相連接。由此，當(dāng)樣品吸附完成后，可將加壓裝置移為與儲(chǔ)液裝置相連，從而發(fā)揮洗脫液加壓的功效。既節(jié)約成本，又提高利用率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加壓裝置400具有加壓氣出口410，同時(shí)加樣裝置300上圓盤面310上進(jìn)一步設(shè)有第一進(jìn)氣口330，加壓氣出口410與第一進(jìn)氣口330相連。由此，在加樣吸附環(huán)節(jié)中，通過(guò)利用加壓裝置400，使待分離樣品迅速、均勻的通過(guò)出樣孔321噴出，形成霧化樣液，并快速進(jìn)入填料床面。從而保障樣品吸附均勻，提高分離柱效。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，出樣孔321的孔徑為分離裝置200中所充填填料粒徑的1/5～1/3。由此實(shí)現(xiàn)待分離樣品呈霧化樣液。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，出樣孔孔徑過(guò)大時(shí)，不易形成霧化樣液，而加樣孔孔徑過(guò)小時(shí)，在洗脫環(huán)節(jié)會(huì)影響洗脫速率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加壓氣出口410處進(jìn)一步設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)器420和壓力顯示器430。由此，可控系統(tǒng)內(nèi)壓力，既滿足快速分離純化需求，又能保護(hù)錐形色譜分離系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全操作。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，壓力調(diào)節(jié)器430為三通閥門。其中一方通向大氣，當(dāng)根據(jù)壓力顯示器的數(shù)據(jù)判斷體系中壓力過(guò)大時(shí)進(jìn)行及時(shí)放氣調(diào)節(jié)，保障安全；另一方面，可以避免分離裝置200內(nèi)壓力過(guò)大時(shí)導(dǎo)致溶劑走得太快而影響分離效果；而且，當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員中途需 要添加或更換洗脫液時(shí)，可通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器430將分離裝置200中的壓力降為常壓，避免安全事故。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分離裝置200內(nèi)可填充各種類型的色譜填料，如正相、反相色譜填料、離子交換樹脂填料等。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，加樣裝置300可拆卸地設(shè)置于分離裝置200的上圓臺(tái)入口處。由此，可以根據(jù)需要選擇是否通過(guò)加樣裝置進(jìn)行加樣。例如在進(jìn)行干法填柱時(shí)，若選擇干法上樣，可以事先將加樣器拆卸下來(lái)。由此，本發(fā)明的錐形色譜分離系統(tǒng)適用性更廣。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一流速控制器120為閥門，并且第一流速控制器120上設(shè)置有第一流量顯示器121。由此，可以及時(shí)調(diào)整洗脫過(guò)程中洗脫液的流速，并根據(jù)需要及時(shí)對(duì)洗脫液流速調(diào)節(jié)，從而便于在分離純化工藝中對(duì)流速進(jìn)行參數(shù)優(yōu)選、積累數(shù)據(jù)，進(jìn)而以實(shí)現(xiàn)最佳分離純化。

在發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用上述所述錐形色譜分離系統(tǒng)進(jìn)行分離純化的方法。根據(jù)發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：將加壓裝置400與加樣裝置300相連，利用加壓裝置400進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，以便壓實(shí)填料；將待分離樣品通過(guò)加樣裝置300加入到分離裝置200中，同時(shí)利用加壓裝置400，使待分離樣品迅速、均勻的通過(guò)出樣孔321噴出，形成霧化樣液，并快速進(jìn)入填料床面；待分離樣品吸附完成后，將洗脫液供給至儲(chǔ)液裝置100中進(jìn)行樣品洗脫處理。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，待分離樣品吸附完成后，將加壓裝置400移動(dòng)至與儲(chǔ)液裝置100相連，利用加壓裝置400進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，以便在將洗脫液供給至儲(chǔ)液裝置100之后，進(jìn)行快速洗脫。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的層析方法可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要適時(shí)選擇加樣裝置300和加壓裝置400，實(shí)現(xiàn)均勻的加樣，并對(duì)儲(chǔ)液裝置100進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)便，保障分離純化的實(shí)驗(yàn)效果，以及實(shí)驗(yàn)操作的安全性。

需要說(shuō)明的是，上述針對(duì)錐形色譜分離系統(tǒng)所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)同樣適用于該層析方法，此處不再贅述。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合 和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。