[发明专利]用于色谱柱的密封组件

说明书

技术领域

本发明涉及用于色谱柱的密封。特别地，本发明提供在转接器静 止或运动时在转接器和色谱柱的内壁之间改进的密封。本发明还允许 从柱壁的侧部去除微粒介质。

背景技术

色谱柱提供分离、净化和隔离化学和生物混合物的手段。在这些 操作中使用的色谱柱的大小和类型通常取决于所述工艺的规模，小型 玻璃或塑料壁色谱柱通常用于研究目的，而更大型金属色谱柱用于工 业过程。例如，可在生产过程中使用色谱柱来净化过程液体和使感兴 趣的物质从这种液体分离；典型实例包括对精细的化学品和医药品以 及生物制品进行大规模的预备性净化。

虽然本发明涉及玻璃/塑料壁色谱柱和更大的金属壁色谱柱两者， 但是本发明对制造业色谱柱和工业级色谱柱特别有用。

工业级色谱柱通常包括空心的轴向竖直的管状外壳，其在上端处 包括液体入口，待分离的缓冲剂和物质通过该入口被分配到位于管的 腔内的介质床，以及在下端处的液体收集系统，用于收集物质和缓冲 剂。缓冲剂流体和/或物质通过其分离的微粒色谱介质或色谱床和净化 滤液位于液体入口和收集系统之间。

转接器组件通常固定在管状外壳的上端，而底座组件则固定在下 端，底座组件在此处螺栓连接到底部凸缘上。这些组件中的各个通常 包括坚固的背板和分配器板，分配器板进一步支撑床支撑件；床支撑 件是一层网、筛、过滤器、烧结物或允许过程液体流入和流出色谱床 空间或腔而同时保持微粒介质床的其它流体可渗透的介质保持材料。 为了提供床高度和床压缩的可调性和控制，转接器组件通常制成为在 色谱柱管内部的活塞或滑动转接器的形式。在柱通常通过阀或喷嘴装 以床介质之后，可朝管的底部推动转接器，以压缩介质床或对介质床 加压。大体上，底座组件是固定的结构，其螺栓连接抵靠在柱管的底 部凸缘上，但是在一些情况下，底座组件也可为可动地可滑动的活塞 或转接器的形式。

底座组件的背板通常充当柱的支撑件，其本身支撑在腿部或允许 有用于出口管道在底座组件下面凸出的空隙的一些其它支架布置上。

在使用实验级和工业级色谱柱两者时常常遇到的问题是诸如缓 冲剂或流动相的液体或微粒介质材料越过转接器或活塞从床空间或 腔泄漏。通常使用诸如O形环的密封件来阻止这种泄漏，但是这些密 封件在由于磨损和密封不充分造成的操作条件下往往表现欠佳。所造 成的泄漏可能会导致由于液体流失而引起的色谱性能不良，而且可能 会在O形环和转接器壁之间的死区中收集液体的地方导致细菌污染。

US5,671,928描述了一种用于小型的玻璃或塑料壁柱的密封件， 其宣称能提供良好的可释放性和密封能力，允许在视觉上观察到已经 建立好密封，色谱效率提高以及细菌生长的显著降低。但是，US 5,671,928中公开的密封件是由诸如橡胶的弹性密封材料制成的，其需 要涂有诸如聚四氟乙烯的降摩擦聚合物来减小磨损。这种涂层难以施 加，且其性质不倾向于为永久性的。另外，此文献所描述的密封件自 补偿到压力的增大使密封力增大的程度。这种设计可能会由于所得到 的增大的摩擦和磨损而引起问题。

因此需要提供用于在色谱柱中使用的改进的密封，以便在正常的 填充和操作压力下保持高水平的色谱性能。优选地，密封件应具有足 够的柔性，以在柱的范围中使用，以在制造内部柱壁时不需要高的公 差水平。除了阻止缓冲剂或液体越过转接器或活塞从床空间泄漏且由 此降低微生物污染之外，这种密封件应优选地能够从柱的内壁清除、 去除和压缩微粒介质，以协助填充过程，并进一步降低泄漏风险。另 外，在操作色谱柱需要的温度范围下，密封应该是稳定的。

发明内容

在本发明的第一个方面中，提供了一种用于借助于设置在转接器 和圆柱形外壳的内圆柱形表面之间的密封组件在转接器和圆柱形外 壳的内圆柱形表面之间的色谱柱内形成密封的方法，

组件包括由具有低摩擦系数的材料构成的密封元件和用于与该 密封元件协作的分开的弹性部件，

密封元件包括相对的第一面和第二面，其中第一面包括密封表 面，第二面包括压缩表面，

其中弹性部件对密封元件的压缩表面施加力，以在密封表面和圆 柱形表面之间形成密封。