本發(fā)明涉及連續(xù)色譜系統(tǒng)中的方法和閥。

背景技術：

閥通常在涉及輸送流體的裝置中使用。例如在中等大小的實驗室系統(tǒng)中使用的典型類型的閥是旋轉閥。

大體上，旋轉閥具有固定本體，本文稱為定子，它與旋轉本體協(xié)作，旋轉本體在本文稱為轉子。

定子設有多個入口端口和出口端口。端口通過膛孔與內部定子面上的對應組的孔口處于流體連通。內部定子面是與轉子的內部轉子面處于不透流體式接觸的定子的內表面。轉子典型地形成為盤，并且內部轉子面以旋轉協(xié)作的方式壓靠在內部定子面上。內部轉子面設有一個或多個凹槽，其依賴于轉子相對于定子的旋轉位置來互連不同的孔口。

旋轉閥可設計成經(jīng)受住高壓(諸如高于25 MPa的壓力)。它們可由多種材料制成，諸如不銹鋼、高性能聚合物材料和陶瓷。

入口/出口的數(shù)量以及轉子或定子中的凹槽的設計反映了特定閥的預期用途。普通類型的多功能閥具有一個入口端口(典型地置于閥的旋轉軸線上)和圍繞入口端口等距布置的多個出口端口。轉子具有單個沿徑向延伸的凹槽，它在旋轉中心具有一個端部，從而始終連接到入口上，而另一個端部則連接到任一個出口上，這取決于轉子相對于定子的角位置。這種閥可用來一次一個地將流從入口引導到任何出口。

在用于連續(xù)色譜法的色譜系統(tǒng)(諸如模擬移動床系統(tǒng))中，通常使用大量閥來以正確的順序對系統(tǒng)中的不同柱提供給料和緩沖。在這樣的系統(tǒng)中需要更好的閥組件。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目標是提供一種用于執(zhí)行連續(xù)色譜法的靈活方法。

本發(fā)明的另一個目標是提供一種可用于連續(xù)色譜法的旋轉閥。

本發(fā)明的另一個目標是提供一種具有方便且有效的閥組件的連續(xù)色譜系統(tǒng)。

這在一種模擬移動床色譜系統(tǒng)中的方法中實現(xiàn)，該系統(tǒng)包括再循環(huán)流路徑，從一個柱的出口到另一個柱的入口再循環(huán)流體傳送在再循環(huán)流路徑中，所述方法包括選擇色譜系統(tǒng)中的兩個流中的哪一個應當在再循環(huán)流路徑中再循環(huán)。

這還在一種旋轉閥中實現(xiàn)，旋轉閥包括具有內部定子面的定子，以及具有內部轉子面的轉子，內部轉子面布置成與內部定子面進行密封性接觸，轉子圍繞旋轉軸線相對于內部定子面可旋轉地移動到多個轉子位置，定子包括多個連接端口，它們各自與內部定子面處的對應的閥孔口處于流體接觸，并且轉子包括兩個或更多個轉子互連路徑，以關于轉子位置而選擇性地使所述閥孔口處于流體互連，其中，定子包括至少第一和第二入口孔口、至少兩個第一出口孔口第二出口孔口和第三出口孔口，以及其中

轉子互連路徑布置成：

-在至少一個旋轉位置上，將第一入口孔口連接到第二出口孔口上，并且將第二入口孔口連接到第三出口孔口上，以及

-在至少兩個其它旋轉位置上，在第二入口孔口連接到第二出口孔口上的同時，連接第一入口孔口與第一出口孔口中的任一個。

這還在一種色譜系統(tǒng)中實現(xiàn)，色譜系統(tǒng)包括至少三個色譜柱，所述系統(tǒng)進一步包括：

-柱入口旋轉閥，其連接到系統(tǒng)中的至少三個柱的入口和至少三個進入流，以及

-柱出口旋轉閥，其連接到系統(tǒng)中的至少三個柱的出口和至少三個排出流，以及

-再循環(huán)流路徑，從一個柱的出口到另一個柱的入口的再循環(huán)流體傳送在再循環(huán)流路徑中，其中，所述再循環(huán)流路徑通過柱入口和柱出口旋轉閥連接到柱的入口和出口上，其中，所述系統(tǒng)進一步包括

-根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的再循環(huán)旋轉閥，其連接在再循環(huán)流路徑中且連接到來自柱出口旋轉閥的再一個排出流。

這里，提供用于在例如連續(xù)色譜系統(tǒng)(諸如模擬移動床系統(tǒng))中使用的靈活旋轉閥。提供一種旋轉閥，其中流可按對于其中給料和洗滌劑兩者都可再循環(huán)的連續(xù)色譜法方法適當?shù)姆绞竭B接。

此外，提供包括這種旋轉閥的色譜系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的模擬移動床色譜系統(tǒng)相比，這將對系統(tǒng)提供更少閥和更少流連接。

在本發(fā)明的一個實施例中，旋轉閥中的至少一個轉子互連路徑是部分地彎曲的凹槽。

在本發(fā)明的一個實施例中，第一入口孔口設置在旋轉閥的中心，并且至少兩個第一出口孔口圍繞環(huán)繞第一入口孔口的圓設置，并且第二入口孔口設置成與第一入口孔口相距徑向距離R，徑向距離R不同于設置第一出口孔口處的距離，并且提供第一互連路徑，使得它可連接第一入口孔口與第一出口孔口中的任一個，并且第二互連路徑部分地設置為圓，在與第一入口孔口相距與第二入口孔口相同的徑向距離上具有開口。

在本發(fā)明的一個實施例中，來自色譜系統(tǒng)中的柱出口旋轉閥的第一排出流連接到再循環(huán)旋轉閥中的第二入口孔口，并且來自柱出口旋轉閥的第三排出流連接到再循環(huán)旋轉閥中的第一入口孔口，并且色譜系統(tǒng)中的第二進入流連接到再循環(huán)旋轉閥中的第二出口孔口。

在本發(fā)明的一個實施例中，給料再循環(huán)流路徑包括檢測器。

在本發(fā)明的一個實施例中，方法包括一次一個地將來自柱出口旋轉閥的兩個排出流引導通過再循環(huán)流路徑。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的旋轉閥的示意性側視圖。

圖2a示意性地顯示具有三個柱的色譜系統(tǒng)，其中可使用本發(fā)明的柱旋轉閥。

圖2b示意性地顯示圖2a的色譜系統(tǒng)，但其在過程的另一個步驟中。

圖2c示意性地顯示具有四個柱的色譜系統(tǒng)，其中可使用本發(fā)明的柱旋轉閥。

圖3a、3b和3c顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可在圖2a和2b的色譜系統(tǒng)中使用的旋轉閥。

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在旋轉閥的外側上的連接端口。

圖5a和5b顯示圖3的旋轉閥的兩個不同的旋轉位置。

具體實施方式

在圖1中示意性地顯示典型的旋轉閥1的主要部分(其中未顯示托架或類似的承載或緊固元件)。旋轉閥1具有定子5、轉子12、可選地設有用于辨別其角位置的器件(未顯示)的旋轉軸13和驅動單元14，驅動單元14典型地包括齒輪箱和馬達(但也可手動地操作閥)。轉子可圍繞閥的旋轉軸線RA相對于定子旋轉。

定子5相對于它所嵌入的儀器固定，定子5設有端口，以與流體源/出口和與閥協(xié)作的任何構件處于流體連通。端口可定位在定子的任何適當?shù)牟考锨以谌魏芜m當?shù)姆较蛏?。端口設有用以連接毛細管或管系的器件。這種器件可為任何適當?shù)念愋?，諸如本領域任何技術人員都已知的傳統(tǒng)沃爾特(Valco)配件。端口通過通道與內部定子面5a上(即，定子的在運行期間與轉子12接觸的表面)上的對應組的閥孔口處于流體連通。

轉子12典型地形成為盤且具有內部轉子面12a，內部轉子面12在運行期間壓靠在平坦內部定子面5a上，以在它們之間實現(xiàn)密封性接觸。內部轉子面12a設有一個或多個互連路徑，它們依賴于轉子相對于定子的旋轉位置來互連內部定子面5a的不同的閥孔口。互連路徑可為能夠在兩個閥孔口之間提供流體接觸的任何類型的路徑，并且可包括內部通道，內部通道具有離散孔口、在內部轉子面中的凹槽等。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種在模擬移動床色譜系統(tǒng)中的方法，該系統(tǒng)包括再循環(huán)流路徑，從一個柱的出口到另一個柱的入口的再循環(huán)流體傳送在再循環(huán)流路徑中。該方法包括選擇色譜系統(tǒng)中的兩個流中的哪一個應當在再循環(huán)流路徑中再循環(huán)。這可通過使用下面描述的再循環(huán)旋轉閥來完成，但也可通過使用成組的不那么復雜的閥來完成，例如旋轉閥、電磁閥或氣動閥。

在一個實施例中，色譜系統(tǒng)進一步包括：至少一個柱入口閥，其連接到系統(tǒng)中的至少三個柱的入口和至少三個進入流上；以及至少一個柱出口閥，其連接到系統(tǒng)中的至少三個柱的出口和至少三個排出流；以及再循環(huán)流路徑，從一個柱的出口到另一個柱的入口的傳送在再循環(huán)流體中，其中，所述再循環(huán)流路徑通過柱入口和柱出口閥連接到柱的入口和出口上。本發(fā)明的方法包括一次一個地將來自至少一個柱出口閥的兩個排出流引導通過再循環(huán)流路徑。待再循環(huán)的排出流可為給料排出流和洗滌劑，如關于下面描述的實施例所描述的那樣。

至少一個柱入口閥和至少一個柱出口閥可為下面在實施例中描述的一個入口旋轉閥和一個出口旋轉閥，或者不那么復雜的成組的閥，例如不那么復雜的旋轉閥、電磁閥或氣動閥。

圖2a示意性地顯示色譜系統(tǒng)60，其中可提供根據(jù)本發(fā)明的旋轉閥65，也稱為再循環(huán)旋轉閥。在這個實施例中，三個柱11a、11b、11c連接在模擬移動床系統(tǒng)中。但是柱的數(shù)量可改變。根據(jù)本發(fā)明的旋轉閥65與連接在系統(tǒng)中的另一個數(shù)量的柱沒有任何不同。在圖2c中，顯示了包括四個柱的類似系統(tǒng)。模擬移動床系統(tǒng)(也稱為SMB系統(tǒng))是一種連續(xù)色譜法，其中在連續(xù)過程中反復不斷地并行使用多個色譜柱，使得當一個柱例如裝有待分離的樣本時，另一個柱被洗提且另一個被清洗，而且過程步驟在柱之間轉移。一種類型的SMB也稱為周期逆流，即pcc。下面描述的類型的連續(xù)色譜法可被分類成pcc。柱入口旋轉閥61連接到系統(tǒng)中的柱的入口上。這個柱入口旋轉閥61連接到系統(tǒng)中的所有柱的入口上且此外連接到第一進入流16(在這個實施例中表示給料)、第二進入流18(在這個實施例中表示再循環(huán))和第三進入流20(在這個實施例中表示清洗劑、洗提液和再生緩沖劑)。柱出口旋轉閥63連接到系統(tǒng)中的所有柱的出口上且此外連接到第一排出流34(在這個實施例中，表示給料廢棄或再循環(huán)出口)、第二排出流27(在這個實施例中表示再循環(huán)廢棄出口)和第三排出流29(在這個實施例中，表示洗提液、再生或再循環(huán)出口)。再循環(huán)流路徑75設置在柱入口旋轉閥61和柱出口旋轉閥63之間。模擬移動床色譜系統(tǒng)中的從一個柱的出口到另一個柱的入口的所有再循環(huán)將傳送通過這個再循環(huán)流路徑75。在申請人的共同懸而未決的瑞典專利申請SE1351525-9中顯示柱入口旋轉閥61和柱出口旋轉閥63的可行設計。根據(jù)本發(fā)明的再循環(huán)旋轉閥65設置在再循環(huán)流路徑75中。再循環(huán)旋轉閥65進一步連接到第三排出流29和用于樣本分離(fractionation)或廢棄的可選數(shù)量的出口66a-k上。根據(jù)本發(fā)明，主要負載柱的給料出口可通過再循環(huán)流路徑75和再循環(huán)旋轉閥65再循環(huán)到輔助負載柱，同時另一個柱被洗提，并且在再循環(huán)旋轉閥65的一個或多個合意的出口66a-k中收集洗提液分量。根據(jù)本發(fā)明的再循環(huán)旋轉閥65進一步使得下者是可行的：使來自一個柱出口的流體再循環(huán)到另一個柱入口，而主要給料柱的出口在此時期期間通過再循環(huán)旋轉閥65被引導到廢棄出口。這在圖2b中顯示。在剛開始將給料應用于主要負載柱時，所有樣本將在主要負載柱中結合，并且出口可在沒有損失任何樣本的風險的情況下被引導到廢棄處，而同時來自另一個柱的清洗流體而是被引導成再循環(huán)到輔助負載柱，以結合在清洗步驟中洗出的任何可能樣本。在此之后，在饋送到主要負載柱的任何樣本可在無結合的情況下成功通過之前，再循環(huán)旋轉閥65被控制回到給料再循環(huán)，如圖2a中顯示的那樣。

檢測器77設置在再循環(huán)流路徑75中。在這個實施例中，一個檢測器77設置在第一排出流34中在出口旋轉閥63和再循環(huán)旋轉閥65之間，并且一個檢測器77設置在第三排出流29中在出口旋轉閥63和再循環(huán)旋轉閥65之間。這個檢測器77適于檢測流出物信號，它表示流過檢測器的流體的組成。在一個實施例中，檢測器是UV檢測器，即，測量樣本的UV吸收率。其它可行類型的檢測器測量pH值、導電率、光散射、熒光性、IR或可視光。檢測器的這個定義在整個描述中都是一樣的。

具有給料和洗滌劑再循環(huán)的模擬移動床方法(也稱為pcc)的安排在本發(fā)明的一個實施例中可為：如果給料被引導到第一柱11a，則來自第一柱11a的排出流應當被引導到第二柱11b的入口。第二柱11b這里用作輔助負載柱，并且第一柱用作主要負載柱。當?shù)谝恢b滿時(這可由例如UV或時間測量)，給料改為直接引導到第二柱11b(這里用作主要負載柱)。同時，第一柱11a被清洗，并且第一柱11a的出口然后再循環(huán)到第三柱11c的入口，同時現(xiàn)在用作主要負載柱的第二柱的出口通過再循環(huán)旋轉閥65被引導到廢棄處。在清洗步驟之后，第一柱11被洗提。并且第一柱11a的洗提液出口然后被引導到再循環(huán)旋轉閥66a-k的任一個出口，同時第二柱11b的出口現(xiàn)在再循環(huán)到第三柱11c。具有三個柱的連續(xù)PCC過程的最后一步是當?shù)谌米髦饕撦d柱時。第一清洗劑從第二柱11b再循環(huán)到第一柱11a，然后當清洗劑準備好，并且第二柱被洗提時，第一柱11a用途輔助負載柱且接收來自第三柱11c的給料再循環(huán)。給料和清洗劑再循環(huán)的好處是，失去任何可能的未結合樣本的風險降低，并且因此給料中提供給柱的樣本量可比通常色譜法中多得多。如果在經(jīng)過主要負載柱時，給料液體中有留下任何未結合給料，則將有另一個機會在輔助負載柱中結合。這個過程反復應用。從控制系統(tǒng)控制旋轉閥，使得提供上面描述的這些流。

在圖2c中，顯示了其中可使用旋轉閥65的根據(jù)本發(fā)明的色譜系統(tǒng)60'。在這個色譜系統(tǒng)60'中，四個柱11a、11b、11c、11d被連接，而非三個。不需要對再循環(huán)旋轉閥65作任何改變。系統(tǒng)的區(qū)別僅在于，入口旋轉閥61'連接到四個柱的入口和四個進入流：表示給料的第一進入流16'、表示再循環(huán)的第二進入流18'、表示再生緩沖劑的第三進入流20'和表示洗滌劑和洗提液緩沖劑的第四進入流21'。出口旋轉閥63'連接到四個柱的出口和四個排出流：表示給料廢棄或再循環(huán)的第一排出流34'、表示再循環(huán)廢棄出口的第二排出流27'、表示再生的第三排出流30'和表示洗提液或再循環(huán)的第四排出流29'。

圖3a-3c顯示可在圖2a和2b中顯示的色譜系統(tǒng)中使用的再循環(huán)旋轉閥65的可行設計。旋轉閥包括具有內部定子面的定子，以及具有內部轉子面的轉子，內部轉子面布置成與內部定子面進行密封性接觸。轉子圍繞旋轉軸線相對于內部定子面可旋轉地移動到多個轉子位置。定子包括多個連接端口，它們各自與內部定子面處的對應的閥孔口處于流體接觸，并且轉子包括兩個或更多個互連路徑，以關于轉子位置選擇性地使所述閥孔口處于流體互連。在圖3a中，在同一視圖中顯示內部定子面上的閥孔口和轉子上的互連路徑。在圖3b中，僅顯示了轉子上的互連路徑，而在圖3c中則僅顯示了閥孔口。在圖4中，顯示了在定子的外側上的連接端口。但是這些連接端口可按任何想要的方式定位。這僅是一個許多示例。在圖2a和2b中使用的再循環(huán)旋轉閥的這個實施例中，定子包括在旋轉閥的中心的第一入口孔口81和與旋轉閥的中心相距徑向距離R的第二入口孔口83。在這個實施例中，第二入口孔口83是圍繞環(huán)繞第一入口孔口81的圓的一部分的伸長孔口。這個伸長設計允許提供恰當?shù)倪B接。在圖5a和5b中進一步看清楚，其中顯示了旋轉閥的兩個其它旋轉位置。定子另外包括至少兩個第一出口孔口，但在這個顯示的實施例中，包括11個第一出口孔口85a、85b、85c、85d、85e、85f、85g、85h、85i、85j、85k，它們圍繞圓定位，第一入口孔口81在中心，并且具有與R不同的半徑。在這個示例中，半徑小于R，但也可為大于R的半徑。此外，一個第二出口孔口87以略微伸長的形式設置在定子上，設置成與第一入口孔口81相距距離R但與第二入口孔口83分開且向外延伸到其上設置有第一出口孔口85a-k的圓。最后，一個第三出口孔口89設置成接近第二入口孔口83，但與第一入口孔口81相距大于R的徑向距離R (但是如果第一出口孔口設置在大于R的半徑上的話，則小于R)。所有定子孔口都與定子的對應的連接端口處于流體接觸。在圖2a和2b中顯示的示例中，第三排出流29連接到第一入口孔口81上，并且第一排出流34連接到第二入口孔口83上。此外第二出口孔口87連接到第二進入流18上。第一和第三出口孔口85a-k和89是系統(tǒng)的出口。轉子將第一互連路徑91包括為凹槽或轉子內的鉆出的路徑，其第一端定位在第一入口孔口81的閥中心位置處，并且向外延伸到其上設置有第一出口孔口85a-k的圓。第二互連路徑93在轉子中設置為具有部分圓形設計的凹槽。第二互連路徑93的圓形部分設置在徑向距離R處，即，與第二入口孔口83相同的徑向距離處。但是圓不是完整的，有一個開口95，足以在旋轉閥的一個旋轉位置上避免與第二出口孔口87連接。這個旋轉位置是在圖3a中顯示的轉子位置順時針旋轉一步時(也在圖5a中顯示)。這里第一入口孔口81也通過第一互連路徑91連接到第二出口孔口87上。第二互連路徑93進一步包括一個凸出部分97，它向外延伸到第三出口孔口89設置在定子上(或者如果第三出口孔口設置在比R更小的半徑上，則第三出口孔口89設置到定子中)所處的徑向距離。

這里旋轉閥存在一個轉子位置(在圖5中顯示)，其中第一入口孔口81通過第一互連路徑91連接到第二出口孔口87上，并且第二入口孔口83通過第二互連路徑93連接到第三出口孔口89上。這是圖2b中顯示的情形，其中引導洗提液/洗滌劑來進行再循環(huán)，并且將主要給料出口引導到廢棄管。所有旋轉閥的其它轉子位置將通過第二互連路徑93把第二入口孔口83引導到第二出口孔口87，并且通過第一互連路徑91把第一入口孔口81引導到第一出口孔口85a-k中的任一個(各個旋轉位置各一個)。這是圖2a中顯示的情形，其中主要給料柱的給料出口被引導成再循環(huán)到輔助給料柱，并且被洗提的柱的洗提液出口通過再循環(huán)旋轉閥被引導到洗提液出口66a-k中的任一個。

在圖5a和5b中顯示旋轉閥的再兩個旋轉位置。在圖5a中，第一入口孔口81通過第一互連路徑91連接到第二出口孔口87上，而第二入口孔口83則通過第二互連路徑93連接到第三出口孔口89上。在圖5b中，第一入口孔口81連接到第一出口孔口85a上，而第二入口孔口83則通過第二互連路徑93連接到第二出口孔口87上。