[实用新型]一种球形高效液相色谱制备柱

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及液相色谱柱技术领域，具体地说，是一种球形高效液相色谱制备柱。

【背景技术】

自1906年Tswett创立色谱法以来，分析型色谱和制备型色谱均得到了长足发展，广泛运用于生产生活中的各个领域。首次真正意义上的制备型液相色谱分离是于20世纪30年代对植物代谢产物——色素的分离。制备型色谱的主要作用是对次生类代谢产物及天然产物的分离，对于大分子的分离纯化，色谱分离也用于分离某些重要的药用生物活性蛋白、生物治疗品与诊断试剂，以符合高纯度的要求。为了满足高纯度、高产量的需求，人们在寻找一种高分离效率的制备色谱模式。对于高分离效率的要求，促进了新型填料的研究和新装柱技术的发展。近年来，如何提高制备液相色谱的柱效和选择性，降低生产成本，得到高纯的样品成为研究的热点。

为了同时兼顾进样量和分离效率，人们曾考虑将一根大内径柱与一根小内径柱串联，由前面大内径柱提供大的柱容量，后面小内径柱提供有效的分离。但是实验发现串联并不能有效提高柱效。1981年，Said通过理论计算证明锥形柱具有更好的效果。1990年，瑞士的Moerker Theophile发明了一种内径逐渐扩大的锥形柱，由于柱形符合了样品在竹内流动时逐渐向管壁扩散的趋势，样品谱带不会扩散到管壁，因而克服了“管壁效应”，呈现出“无限直径效应”，大大提高了柱效。2005年，关亚风等发明了一种内径逐渐缩小的锥形柱，由于开口内径大于出口内径，因而上样量大，对样品稀释效应变小，也有效提高了柱效。但是至今，没有关于球形制备色谱柱的报道。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种球形高效液相制备色谱柱。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种球形高效液相色谱制备柱，包含柱头、可调预柱、球形柱体和柱尾；柱头和柱尾分别以螺帽和螺纹配于可调预柱的上端和球形柱体下端的出口管；

所述的柱头包含螺帽、螺纹、导向槽、密封圈、分配盘和多孔筛板；柱头以螺帽和螺纹配于可调预柱的上端，柱头内面凹成的导向槽下有密封圈，分配盘及与可调预柱内径相匹配的多孔筛板；

所述的可调预柱为圆柱形可调预柱，其内径r小于球形柱体直径R，r＝0.1R～0.2R，柱长L＝0.2R～0.3R，可调预柱上、下两端外面均有螺纹，分别与柱头和柱体相连；

所述的球形柱体，包含进口管、上半球形柱体、法兰盘、第二密封圈、螺栓、下半球形柱体和出口管；上半球形柱体下有其下沿外面凸出形成的法兰盘、第二密封圈、螺栓、下半球形柱体上沿外面凸出形成的法兰盘和下半球形柱体；上、下半球形柱体以法兰盘、螺栓密封；所述的上半球形柱体的顶部开一进口，柱壁外面向外凸出形成一20mm长圆柱形进口管；进口管内径与可调预柱匹配，其内面有螺纹，通过螺纹与可调预柱连接；上半球形柱体下沿外面柱壁向外凸出，形成4个均匀分布的法兰盘；所述的下半球形柱体上沿外面柱壁向外凸出，形成与上半球形柱体的法兰盘对应的4个法兰盘；其底部有一直径为5mm的开口，开口外面向外凸出形成一长10mm、内径5mm的圆柱形出口管；该出口管内面有螺纹，下半球形柱管通过此出口管以螺纹与柱尾相连；

所述的球形柱体的柱体直径R＝50～2000mm；

所述的柱尾包含多孔筛板、密封圈、螺纹、导向槽和螺帽；螺尾上有柱尾内面凹成的导向槽、密封圈及与出口管内径相匹配的多孔筛板，柱尾以螺帽和螺纹配于出口管下端。

本实用新型使用的柱体，为球形柱体，球体中，球心距球面各处距离相等；由流体动力学可知，本球形柱体管壁各处受力大小一致；因而使用简单装柱技术，即可填充出柱体内各处均匀、高柱效的色谱柱，简化了装柱过程；本柱体上半球部分，是柱内径逐渐扩大的柱形，符合样品在柱体中流动时的扩散趋势，样品谱带不会扩散到管壁，因而克服了“管壁效应”，呈现出“无限直径效应”，能大大提高柱效；柱体下半球部分，是柱内径逐渐减小的柱形，具有与锥形柱相似功能，使得管壁区流动相线速度增加的幅度大于柱中心区，且流动相线速度从柱内管壁区到柱中心区是逐步减小的，从而使色谱谱带流型呈下抛物面状，因而能有效提高柱效；且内径逐渐减小，对样品具有一定的富集效果，因此在制备生产中只需处理更少的溶剂就可以得到一样的产品，可以减少溶剂消耗，降低生产成本。