專利名稱：利用加壓條件下的液相層析法分離試樣組分的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及這樣一種設(shè)備其利用加壓條件下的液相層析法(chromatographie)來分離試樣的各種組分，其中，加壓條件下的液相層析法也被稱為“過壓薄層層析法”或“最佳特性的薄層層析法”(OPLC)。
背景技術(shù)：
這項技術(shù)在于將試樣淀積到一層靜定相的一端處，其中的靜定相是由合適的材料制成的，并被密閉地封裝在兩壁板之間，從而受到作用在所述壁板上的外部壓力的加壓，所述的合適材料例如是硅膠、氧化鋁、硅酸鎂、纖維素、聚酰胺等物質(zhì)的粉末或顆粒。借助于一種由加壓流體形成的活動相，將試樣夾帶著穿過靜定相，由此分離出試樣的各種組分。圍限著靜定相的壁板上配備有用于將試樣注入到靜定相中、并向靜定相中供送活動相的裝置，所述裝置位于靜定相的第一端處，壁板上還配備有用于在靜定相的另一端收集試樣和活動相的裝置。
這些裝置可形成單條試樣處理路線，供送裝置和收集裝置是由壁板上的一些橫向槽形成的，這些橫向槽開口在靜定相的端部處。
在一種改型中，在壁板端部的橫向槽之間，靜定相中形成了多條平行并置的處理路線，由此形成了供送裝置和收集裝置，可利用一些縱向隔板將各條處理路線相互分隔開。
可根據(jù)具體實施情況，將靜定相放置在一設(shè)備的一個隔離室內(nèi)，所述設(shè)備具有用于供應(yīng)活動相的裝置和用于輸送活動相和試樣的裝置，或者可以在初始時將靜定相盛容在箱盒內(nèi)，隨后再將箱盒放置到上述的設(shè)備中。
除了在與側(cè)壁相接觸的區(qū)域處之外，注入到靜定相中的活動相流以基本上均勻的形式流經(jīng)穿過靜定相，其中，側(cè)壁從靜定相的一端延伸到另一端，且限定了處理路線的側(cè)面。
在上述的那些區(qū)域中，靜定相受到一定程度的壓縮，此壓縮程度不同于處理路線中其余部分的壓縮程度，且該區(qū)域中活動相的流速也是不同的，這將會對分離效能以及分析精度產(chǎn)生不利影響。這種情形可被解釋為活動相在靜定相中的流鋒(front d′écoulement)偏離線性所致，在處理路線的大部分長度范圍內(nèi)，流鋒基本上都是線性的，但在靠近側(cè)壁的端部處，由于存在“邊緣效應(yīng)”，流鋒卻發(fā)生變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個特定的目的是按照簡單而有效的方式消除上述的缺陷。
本發(fā)明的一個目的是提供一種利用OPLC型層析法對試樣中組分進行分離的設(shè)備，在該設(shè)備中，試樣中各種組分的流鋒在其全部長度范圍內(nèi)—尤其是在它們的端部處都基本上保持線性。
為此目的，本發(fā)明提供了一種屬于上述類型的設(shè)備，其包括一靜定相，其是由位于兩壁板之間的合適介質(zhì)構(gòu)成的；注入器和供送裝置，它們用于將試樣注入到靜定相的第一端處，并向靜定相的所述端部處供送活動相；以及收集裝置，其用于從靜定相的相反一端處收集活動相和試樣組分，在供送裝置與收集裝置之間，靜定相中形成了至少一條試樣處理路線，所述設(shè)備的特征在于其還包括注射裝置，其用于在靜定相的所述第一端處將活動相注射到所述處理路線的縱向側(cè)旁。
因而，利用其中不含有任何試樣的活動相流，可使試樣組分的流鋒離開固定的側(cè)壁，因而，本發(fā)明能消除流鋒端部處的邊緣效應(yīng)，從而，流速沿側(cè)壁的差異不再會對試樣中組分的分離產(chǎn)生影響。
消除這些邊緣效應(yīng)能顯著地提高分離效能和分析精度。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式中，用于將活動相注射到處理路線兩側(cè)的上述裝置被制在用于將活動相供送到靜定相中的裝置的端部處。
可將制在靜定相端部處的、用于向其供送活動相的橫向槽或類似裝置延長，以此來形成位于處理路線兩側(cè)的注射裝置，從而可使得活動相在處理路線的兩側(cè)也沿處理路線的側(cè)面運動。
在一種改型中，用于注射活動相的所述裝置可以獨立于所述橫向槽，該橫向槽構(gòu)成了用于向靜定相供送活動相的裝置。
本發(fā)明既適合于靜定相中具有單條試樣處理路線的情況，也可應(yīng)用到靜定相包括多條平行并置試樣處理路線的場合中，其中，對于多條處理路線的情況，利用為活動相設(shè)置的流動通道將各處理路線沿縱向相互分隔開，因而，這些流動通道總的功能是消除邊緣效應(yīng)，保護試樣組分，使其免受外界環(huán)境的影響，并分隔開多條不同的路線。
本發(fā)明設(shè)備的表面可被小型化，使得其厚度僅為幾個微米，面積在幾平方毫米(mm2)到幾百平方厘米(cm2)的范圍內(nèi)。
本發(fā)明還適用于這樣的場合靜定相為圓柱體的形式，活動相注射裝置可被設(shè)置在圓柱體的一端處，以便于形成環(huán)繞著靜定相中的每條試樣處理路線的活動相流，以此來消除貼靠環(huán)周壁所產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)。


在閱讀了下文參照附圖所作的舉例描述之后，能更好地理解本發(fā)明，并能更加清楚地認識到本發(fā)明其它的特征、細節(jié)特征、以及優(yōu)點，在附圖中[20]圖1是一個示意性的俯視圖，其表示了本發(fā)明的設(shè)備；[21]圖2是圖1所示設(shè)備的示意性側(cè)視圖；[22]圖3和圖4是從圖1和圖2所示設(shè)備中、形成壁板的兩塑料材料板的下方進行觀察所得的示意圖；[23]圖5和圖6分別是沿圖3中的V-V線和圖4中的VI-VI線以放大的比例所作的示意性局部剖面圖；[24]圖7中示意性的俯視圖表示了本發(fā)明設(shè)備的一種改型實施方式，其包括多條平行布置的處理路線；[25]圖8中的示意性俯視圖表示了圖1到圖6所示設(shè)備的一種改型 圖10是對本發(fā)明另一改型的軸向剖面所作的局部示意圖，在該改型中，靜定相形成了一個圓柱體；[28]圖11是對圓柱體的頂盤所作的示意性俯視圖；[29]圖12是沿圖11中的XII-XII線對所述頂盤所作的示意性剖面圖；[30]圖13是從圓柱體底盤的下方進行觀察所作的示意圖；以及[31]圖14是沿圖13中的XIV-XIV線對過濾器所作的示意性剖面圖。
具體實施例方式在圖1到圖6中，按照高度簡化的形式表示了具有單條處理路線的設(shè)備，標(biāo)號10指代一靜定相，該靜定相是由一層封裝在兩壁板12、14之間的材料形成的，壁板是用塑料材料制成的，例如，對于由氧化鋁、硅膠、硅酸鎂、纖維素、或聚酰胺等物質(zhì)粉末或顆粒的塊體構(gòu)成的靜定相，可用聚四氟乙烯等材料來制造壁板。
按照優(yōu)選的方式，靜定相10和壁板12、14為密閉箱盒的形式，該箱盒被放置在能向其壁板12、14施加外部壓力P的合適裝置中，在圖2中，用箭頭來代表壓力P。在一種改型中，可將靜定相層10放置在帶有壁板12和14的裝置中。
靜定相10的兩相對縱向端涉及到多個裝置，這些裝置用于向靜定相供送活動相、注射試樣材料、以及收集活動相和試樣，下面將對這些裝置作詳細的描述。
用于供送活動相的裝置包括一泵16或其它類似的加壓裝置，其具有一與活動相(在此情況下為合適的液體)儲罐相連的入口18，并具有一與橫向槽22相連接的出口20，其中的橫向槽22例如被制在上壁板12上，并開口在限圍著靜定相10的側(cè)壁的附近，因而，活動相能沿著靜定相10的側(cè)壁流動。
加壓裝置16的另一個出口23向注射裝置24供送物質(zhì)，注射裝置24用于注射復(fù)合試樣E，該試樣E將被OPLC法分離成各種組分。注射裝置24的出口26通入到上壁板12上的另一條橫向槽28中，該橫向槽可將活動相流和試樣在靜定相10的幾乎全部寬度上均勻地進行分布，橫向槽28的末端與側(cè)壁36之間存在很短的一段距離。
在靜定相的相反端處，上壁板12上制有另一橫向槽30，該橫向槽通過一孔洞通向外界，其中的孔洞用于與裝置32進行連接，裝置32用于抽取出液態(tài)相和試樣的任何組分。該橫向槽30的延伸長度基本上覆蓋了靜定相10的整個寬度。
還可設(shè)置其它的裝置，用于控制對液態(tài)相執(zhí)行供送和收集的速率、以及施加到靜定相10上的外界壓力P。
當(dāng)設(shè)備工作時，活動相流如圖中的箭頭34所示、從靜定相10的一端向另一端均勻地前進，只是在側(cè)壁36的附近，活動相流的流動是不均勻的，其中，靜定相10被封裝在兩側(cè)壁36之間，側(cè)壁限定了試樣E的處理路線。
本發(fā)明提供了這樣的設(shè)計如箭頭38所示那樣，形成一不含任何試樣的活動相流，其沿側(cè)壁36流動，并從橫向供送槽22流向收集槽30，由此可消除試樣組分在靜定相中流鋒的端部處的邊緣效應(yīng)。
為此目的，橫向供送槽22的延伸長度超出用于分布活動相以及試樣的橫向槽28的端部，其端部40延伸到緊鄰著的側(cè)壁36的位置處，并沿側(cè)壁36延伸到基本上與用于分布試樣的橫向槽28平齊的程度，由此形成了用于注射活動相的裝置，該裝置的延伸方向與側(cè)壁36平行，延伸向橫向收集槽30，從而可貼著側(cè)壁36輸送活動相流。該活動相流無助于靜定相中試樣各組分的分離，且未含任何試樣，其行進速度快于或慢于其余部分靜定相中活動相的速度，但是，其能消除上述的邊緣效應(yīng)，并使處理路線免受外界環(huán)境的影響。
如圖2到圖6中示意性地表示的那樣，在本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式中，其中一個壁板—例如上壁板12是由兩疊置的塑料材料板42、44構(gòu)成的，其中的塑料材料例如是特氟隆(四氟乙烯)，板件42、44上帶有溝槽22、28，且溝槽中制有對應(yīng)的注射孔。
上板件42的底面或下面被表示在圖3中，圖4表示的是下板件44的底面。
橫向槽22被制在上板件42的底面上，并沿著一橫向邊緣布置，如圖所示，利用一個穿通板件42的孔洞46向該橫向槽22的中間部位供料。橫向槽22端部48的延伸方向垂直于所述橫向槽，從而延伸向板件42的另一橫向邊緣。
在距離孔洞46很近的位置處，板件42上制有一個穿通的孔洞50，其用于與上述的出口26相連接?？锥?0通入到一位于板件42底面上的小縱向槽52中。
縱向槽52自身開口向下板件44上的一個通孔54，下板件44的底面與靜定相10相接觸，且其帶有用于進行分布的橫向槽28?？锥?4基本上相切于橫向槽28。
“逐級”地向橫向槽28供料能限制活動相流對靜定相的直接沖擊。
另外，制在板件42上的橫向槽22的端部48通過板件44上的孔洞40通向靜定相，孔洞40可以是任何所需的截面或形狀，其構(gòu)成了用于沿側(cè)壁36注射活動相的裝置。
橫向收集槽30被制在板件44上，其與出口裝置32相連接，出口裝置包括兩個通孔，這兩個通孔被制成分別穿透板件42和44。
可在橫向槽28和30中、以及端部40處設(shè)置由多孔燒結(jié)材料制成的顆丸，以便于保護靜定相，并使得活動相的流動更為均勻。
在圖7示意性表示的改型實施方式中，靜定相10不再是具有單條處理路線，而是包括多條平行的處理路線58，這些處理路線被一些縱向延伸的通路60相互分隔開，活動相沿其中的通路60流動。
圖7中簡化表示的設(shè)備包括一用于供送活動相的泵16，泵16的出口20被連接到用于分布活動相的橫向槽62上，所述橫向槽62向與各條處理路線58相關(guān)的試樣注射裝置24供料，試樣注射裝置具有與設(shè)置在處理路線58端部處的橫向分布槽64相連接的出口26。
橫向供送槽62還與設(shè)置在分布槽64兩側(cè)的小槽或注射孔66相連接，這些小槽或注射孔的尺寸被設(shè)計成能在各條處理路線58的兩側(cè)形成所需寬度的縱向流道60。
在處理路線58的相反端處，橫向收集槽68接受到由橫向分布槽64輸送來的活動相、以及由注射孔66注入的活動相。這些橫向收集槽68與公知類型的檢測裝置70相連接。
因而，例如可形成八條平行的處理路線58，它們在同一層靜定相中并列布置，利用縱向路徑60將這八條路線相互隔開、以及將它們與外側(cè)的側(cè)壁隔開，在縱向路徑中，通流有活動相。
圖8所示設(shè)備與圖1所示設(shè)備的區(qū)別在于其具有制在設(shè)備上壁板12上的孔洞72，在活動相沿側(cè)壁36流動的流道的端部處，孔洞72穿透上壁板12，這些孔洞72與橫向收集槽30位于同一直線上。按照這種方式，沿側(cè)壁36流動的、且對試樣組分在靜定相中的分離沒有幫助的活動相將經(jīng)孔洞72從設(shè)備中流出，而不會與匯集在橫向槽30中的試樣組分相混合。類似地，圖9所示設(shè)備與圖7所示設(shè)備的區(qū)別在于為活動相所設(shè)的流道60的端部具有出口孔74，其獨立于制在處理路線58端部處的橫向收集槽68。除此之外，圖9所示設(shè)備與圖7所示設(shè)備完全相同。
如上所述，如果靜定相形成了一個位于管體內(nèi)的、任意截面的圓柱體，則本發(fā)明也是適用的。在這樣的場合下，利用一環(huán)繞著試樣注射表面的環(huán)形通道，將活動相注入到靜定相柱體的一端中。這樣就能消除試樣組分的流鋒與管體內(nèi)壁之間的邊緣效應(yīng)，并使處理路線相互分隔開。
圖10到圖14表示了此類設(shè)備的一種實施方式。其基本上包括一用合適的剛性材料制成的圓筒形管體76，其中的剛性材料尤其是鋼材或合適的塑料材料(例如PEEK)，管體76的端部上制有螺紋，以便于旋入到用于向填充管體76的靜定相80施加壓力的螺蓋78中。螺蓋78抵承著一個頂盤82，頂盤82接合到管體76的頂端上，并具有用于供送試樣和活動相的導(dǎo)管84、以及至少一條導(dǎo)管86，導(dǎo)管86只用于輸送活動相。頂盤82抵承著一個用于多孔材料制成的盤體88，其被一間置在頂盤82與管體76之間的密封環(huán)90包圍著。在盤體88中形成了一些腔室92，這些腔室由一些沿橫向和縱向延伸的密封隔板94分隔開。利用穿過橫向隔板94的導(dǎo)管84，向各個腔室92供送試樣和活動相。用于供送活動相的一條或多條導(dǎo)管86在各個腔室92之間通入到盤體88的頂部中。
同樣，管體76的底端也具有一多孔的底盤96，其被一間置在底盤96與管體76之間的密封環(huán)98包圍著，靜定相被底盤96和環(huán)體98支撐著。底盤96被密閉的隔板100分隔成四個獨立的扇區(qū)99。底盤96和密封環(huán)98座壓在一個與管體76的底端相接合的下盤102上，下盤抵承著底帽78。下盤102上的導(dǎo)管104將各個扇區(qū)99與外部的檢測裝置(圖中未示出)連接起來。
在該設(shè)備中，多孔頂盤88的腔室92與多孔底盤96的扇區(qū)99在靜定相柱體80中形成了四條試樣處理路線，這些處理路線相互平行，利用由上述導(dǎo)管86供送的活動相流，可將這些處理路線相互分隔開、并與管體76分隔開。
在該實施方式中，該活動相流與來自于試樣處理路線的試樣組分和活動相在出口處匯集到一起。在一種改型中，可在下盤102上設(shè)置用于收集上述活動相流的導(dǎo)管，此處的活動相流被用來使處理路線相互分離開、并與管體76分隔開。
總的來講，本發(fā)明在于注入一活動相流，用于將多條處理路線相互分隔開，并能消除固定壁與流經(jīng)靜定相的活動相之間的邊緣效應(yīng)。
權(quán)利要求
1.利用OPLC型液相層析法對試樣中組分進行分離的設(shè)備，所述設(shè)備包括一靜定相(10)，其由位于兩壁板(12、14)之間的合適介質(zhì)構(gòu)成；注入器和供送裝置(26、28)，它們用于將試樣注入到所述靜定相的第一端處，并向所述靜定相的所述端部處供送活動相；以及收集裝置(30、32)，其用于在所述靜定相的相反一端處收集活動相和試樣組分，在供送裝置與收集裝置之間，在所述靜定相(10)中形成至少一條試樣處理路線，所述設(shè)備的特征在于其還包括注射裝置(40、66)，其用于在所述靜定相的所述第一端處將所述活動相注射到所述處理路線的縱向側(cè)旁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于其還包括用于收集活動相的收集裝置(30、68)，其被布置在靜定相的所述相反端處，用于接收被注射到所述處理路線縱向側(cè)的所述活動相流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述注射裝置(40、66)與用于注入試樣和供送活動相的裝置(28、64)分離開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述活動相注射裝置(40、66)位于用于注入試樣和供送活動相的裝置(28、64)的端部處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于在所述靜定相的第一端處，所述設(shè)備包括一用于供送活動相的橫向供送槽(22)和一用于分配試樣和活動相的橫向槽(28)，所述橫向供送槽(22)延伸超出所述用于分布試樣和活動相的橫向槽(28)的端部，以便于形成用于將活動相注射到處理路線縱向側(cè)旁的注射裝置(40)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于在所述靜定相的第一端處，所述設(shè)備包括一橫向槽(64)，用于分布試樣、以及將所述活動相供送到所述處理路線中，在所述橫向槽(64)的端部處，所述設(shè)備還包括單獨的溝槽(66)，其用于將所述活動相注射到所述處理路線(58)的縱向側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于在疊置著的兩板件(42、44)之間，形成一用于供送活動相的溝槽(22)，其中的板件為密封材料，例如是塑料材料，所述兩個板件構(gòu)成所述壁板(12、14)中的其中之一，在與所述靜定相相接觸的其中一板件(44)上，制有一用于分布試樣和活動相的溝槽(28)，另一所述板件具有用于注入試樣和供送活動相的通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述靜定相形成一單條試樣處理路線，所述處理路線被側(cè)壁(36)圍限在所述壁板(12、14)之間；并且，所述活動相注射裝置(40)位于所述側(cè)壁(36)與所述處理路線之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述靜定相包括多條平行并置的處理路線(58)，它們被活動相的流道(60)沿縱向相互分隔開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于所述靜定相被圍限在外側(cè)壁之間，并包括沿著所述側(cè)壁的活動相流道(60)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括設(shè)置在所述靜定相的所述相反端的裝置(72、74)，其用于收集被注射到一處理路線(58)側(cè)旁的活動相流，所述裝置獨立于用于在所述處理路線(58)端部處收集活動相和試樣組分的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備被小型化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述靜定相(80)為圓柱體的形式；并且，在所述圓柱體一端處設(shè)置活動相注射裝置(86)，用于形成包圍著各條試樣處理路線的活動相流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在加壓條件下利用OPLC型層析法、借助于液體對試樣中組分進行分離的設(shè)備，該設(shè)備包括一靜定相(10)，其形成了一條或多條試樣處理路線；用于向靜定相的一端供送活動相的裝置(22)；用于收集活動相的裝置(32)，其位于靜定相的相反一端，在設(shè)備中，在靜定相的側(cè)旁還設(shè)置了用于注射活動相的裝置(40)，以便于消除試樣組分流鋒的邊緣效應(yīng)，并將各處理路線相互分隔開。
文檔編號G01N30/46GK1678905SQ03821080
公開日2005年10月5日 申請日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
發(fā)明者M·馬納克, E·明奇索維克斯, L·凱奇凱什, B·塔帕, E·金哈克 申請人:比奧尼西斯股份有限公司