专利名称:色谱柱的制作方法
本发明是关于高压液相色谱柱，它主要是由一根能用吸附剂充满的管子和在这根管子两端的入口装置及出口装置组成。
为了得到高分辨能力的色谱柱，通常用很小颗粒的吸附剂。例如，粒度为5至50μm的硅胶。尽可能地均匀地将它装入色谱柱，并处于致密地装填状态。这通常通过带过滤元件的出口装置在一端封闭此柱，并且用吸附剂的悬浮物经安装在柱的另一端的装填装置装满柱来实现。通过过滤元件保留吸附剂，而载液可以通过不受阻碍。在高达几百巴(例如达到500至700巴)的预定高压下，实现了致密装填。
然而当装填过程完成拆开装填装置的时候，保持装填时的压力是不可能的。人们已经发现，这种减压作用的结果是填充物的回弹，并且也从柱管中喷出一些吸附剂。当柱恢复高压操作时，在装填过程中建立起的高应力再次减少，并且，填充物的塌陷可能形成。
已经进行许多努力来改善这种情况。吸附剂填充物通过压在柱塞上的装置被稳定的色谱柱已公开在德国公开说明书3021366和欧洲公开申请书0040663中。在德国公开说明书3000475中描述了柱有易弯的外壁因此通过分离柱的径向压缩实现了填充物的稳定。
所有这些解决方法，首先要求相当的技术费用。其次，一但减压，就不能保证填充物通过外压回到相应的初始的填充密度。
因此，人们希望当色谱柱装满并且因而得到具有长期的高分离性能的稳定的填充物的时候，找到一种维持建立起的高应力的装置。
现在人们已经惊奇地发现，当柱被装满的时候，这个目的可以通过设置在不阻止建立起高应力但是阻止了吸附剂填充物的减压作用的柱中的内附件实现。
因此，本发明是关于高压液相色谱柱，它主要是由一根能用吸附剂装满的管子和在这根管子两端的入口装置及出口装置组成。它的特征是支承元件设置在管内，以便稳定吸附剂填充物。
本发明也是关于高压液相色谱柱的装填方法，其中通过带过滤元件的出口装置在柱的一端封闭柱和在预定的高压下从柱的另一端经装填装置用载液中的吸附剂悬浮物装满柱，通过过滤元件保留吸附剂，而载液可以通过大体上不受阻碍。通过入口装置在入口装满柱之后，柱被封闭。这个方法的特征是在柱管装满之前，按描述完成装填操作的时候，至少装入一个支承元件阻止吸附剂填充物的减压作用。
本发明也是关于这种类型的高压液相色谱柱的使用方法。
当拆除装填装置和随后改变入口和出口装置(例如末端的螺纹连接)的时候，根据本发明的柱的主要优点是吸附剂填充物保持在预定的压力下。实现这些的基本因素是由于支承元件固定在柱管内，因此在柱的横截面内，设置了可以支承吸附剂粒子的许多支承面。
根据本发明的在内部设置支承元件的一些最佳实施例如附图所示。
图Ⅰ表示根据本发明的柱的一端的剖面图，它有一多孔板作为支承元件。
图Ⅱ表示通过处于未装填状态的同一柱的剖面图。
图Ⅲ表示通过根据本发明的带有多孔板作为支承元件的柱的入口剖面图，其中可置换的预置柱是并入到多孔板和柱的端面之间。
图Ⅳ表示图2所示装置的平面图。
图Ⅴ表示通过根据本发明的带栅网作为支承元件的柱的一端的剖面图。
图Ⅵ表示根据图Ⅴ的装置的平面图。
图Ⅶ表示通过根据本发明的带有栅网和多孔板作为支承元件的柱的一端的剖面图。
在这些附图中，1.表示柱管，2表示缩口螺纹连接，3表示多孔板，4是多孔玻璃，5是一个分配器元件，6表示一个预置柱，8表示预置柱中的吸附剂填充物，9是另离柱的吸附剂填充物，10是栅网。
根据本发明的柱与本技术领域：
中已知的柱结构完全相似。那就是说，它们基本上都是由用吸附剂(9)装满柱管(1)构成，并且在柱管两端有入口及出口装置，例如缩口的螺纹连接(2)，在柱管的两端还有通过入口装置加入液体物流的分配装置，例如多孔玻璃(4)和分配器元件(5)通常这个柱是以对称方式制造，那就是说柱的入口和出口部分是相同的，因此可以交换。
然而，除上述元件之外，根据本发明的柱至少还有一个支承元件。例如这可能是图Ⅰ-Ⅳ和图Ⅶ所示的多孔板(3)，它牢固地固定在柱管(1)内，因此可以承受柱内吸附剂(9)的相当大的的压力。类型(3)的多孔板至少安装在柱的一端，安装在柱的两端更好。多孔板(3)是由耐化学和机械这两方面作用的材料组成。选择陶瓷，玻璃或不锈钢制造多孔板更好。
为了装填柱，当只有多孔板(3)如同图Ⅱ所示的那样联接在柱的入口端的时候，出口部分如同图Ⅰ所示的那样封闭。在把通常的装填装置放在柱的顶端之后，吸附剂(9)的乳化液泵入柱内，吸附剂(9)由设置在柱的出口端的分配器元件(5)和多孔玻璃保留，或者在建立起足够的压力之后，吸附剂(9)也可通过多孔板(3)保留，而载液可以排出大体不受阻碍，柱一旦被吸附剂装满且比多孔板高几毫米，装填泵就可以关闭，装填装置就可以拆除。然后，在多孔板以上的吸附剂可以除去，并且把柱密封。
为了保证柱不成问题的装填和填充物的可靠的稳定作用，这样选择多孔板(3)的直径是有利的，即单个孔的直径大约为吸附剂颗粒平均直径的100至200倍。因而单个孔的直径大约为1至5毫米，特别是1至2毫米。因此，通常的吸附剂颗粒的直径可选择在5至50微米的范围。
在这方面孔的形状是次要的。虽然圆形的孔是最好的，但是也可是椭圆形的，细长形的，三角形的，四边形的或多边形的孔。如附图中所示的那样，在多孔板(3)上的孔不必须是直线形的，而且也可以有锥形的，以便在多孔板的下边和上边的孔大小不同。在这种情况下，上述孔的直径与各个情况下的孔的最小直径有关。在不是圆形孔的情况下，最佳的孔径也与切开的孔的重心的最短直线有关。
由于相对小的孔和吸附剂颗粒所受的施加高压，在吸附剂填充物上压力的释放仅可以在填充物的小的深度内发生。因此，既使没有采用挡板元件，填充物仍然保持稳定。从而柱的使用者以不成问题的方式可以把缩口螺纹连接(2)和多孔玻璃(4)及可以存在的分配器元件(5)进行交换。因此之故，在柱的两端设置本发明的多孔板(3)是有利的。
上面的多孔板(3)不是必须要安装在柱端，而且也可以固定在柱管(1)内。例如，大约离柱管(1)一端几厘米，这就留出了预置柱(6)的空间，该柱也可以容易的交换。
除了稳定填充物之外，当柱被装满的时候，特别是在多孔板(3)上使用相对较高的悬浮液流速的时候，本发明的多孔板(3)有利于形成湍流。因此，这就可以实现改善填充物的密度。
本发明的另一个最佳实施例包括用支承框架(10)作为支承元件。例如，这可以蜂窝方式建立起框架。该蜂窝框架由在化学和机械方面稳定的材料所组成。例如，在柱被装满之前，把不锈钢或增强塑料加入空柱管(1)。在柱被装满之后，框架零件在柱的整个长度上被吸附剂填充物(9)围绕。当装填压力被释放的时候，填充物可以支承在框架上，这就阻止了吸附剂填充物的减压作用。
根据本发明的多孔板(3)有许多优点，特别是用适当小的柱径时(例如50至100毫米)，因为它以很简单的方式对吸附剂填充物(9)产生了可靠的稳定作用。然而，柱径愈大多孔板(3)就必须设计得愈牢固，以便吸附剂填充物(9)能够承受高的内压力。把支承框架(10)插入柱管(1)内，既使柱径大到500至1000毫米或更高，也能使吸附剂填充物被稳定，而不会有自身压力产生的困难。
除了已经详细描述的本发明的这个最佳实施例外，按照本发明的技术原理，相同的解决方法对本技术领域：
内的熟练技术人员是不难理解的。在这方面的决定因素是吸附剂填充物以相互支持的单个截面形式并靠着一个或一个以上的支承元件沿柱的截面分布。因此，可以以互相楔入和压紧的方式稳定吸附剂填充物，实现了抵抗压力释放。
用几个不同的支承元件互相结合(例如支承框架(10)和多孔板(3))实现上述的目的也不困难。根据本发明的支承元件和一般的用于稳定吸附剂填充物的装置相结合，也可以稳定吸附剂填充物。因此，例如带支承框架(10)的柱也可以根据德国公开说明书3021366附加设置压缩柱塞。在每种情况下，可以观察到吸附剂填充物在长期稳定性方面得到显著改进。因此，本发明的柱的分离性能参数就得到相当大的提高。
权利要求
1.高压液相色谱柱，它主要是由一根可以装满了吸附剂的管子和在这根管子的两端的入口装置及出口装置组成，其特征是在管内设置支承元件，以便稳定吸附剂填充物。
2.根据权利要求
1的柱，其特征是至少柱管的一端靠近多孔板装置。
3.根据权利要求
1的柱，其特征是支承框架在柱管内。
4.根据权利要求
2的柱，其特征是多孔板通道的直径大约为1至5毫米。
5.根据权利要求
3的柱，其特征是支承框架是由蜂窝状的金属网组成，单个蜂窝的最大宽度大约为1至5毫米。
6.根据权利要求
1和2的柱，其特征是多孔板设置在离柱管足够远的入口端，以便在多孔板和入口装置之间保留一个空间来装入预置柱填充物。
7.高压液相色谱柱的装填方法，其中用带过滤元件的出口装置在柱的一端封闭柱和在预定的高压下，从柱的另一端经装填装置用载液中吸附剂悬浮物装满柱，吸附剂被过滤元件保留，而载液可以通过大体上不受阻碍，通过入口装置在柱的入口端装满柱之后，柱被封闭其特征是在柱管装满之前，在完成装填操作时，至少装进一个阻止吸附剂装填物的减压作用的支承元件。
8.根据权利要求
1或7的柱，在高压液相色谱中使用。
专利摘要
本发明描述了高压液相色谱柱，它主要是由 一根可以装满吸附剂的管子和在这根管子的两端 的入口装置及出口装置以及设置在这根管内以稳 定吸附剂填充物的支承元件组成。
文档编号G01N30/00GK85106867SQ85106867
公开日1986年3月10日 申请日期1985年9月12日
发明者彼得·米勒, 沃纳·冈格尔, 京特·萨特勒, 威利·温特迈耶 申请人:默克专利股份公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan