[发明专利]色谱柱中或与其相关的改进

说明书

发明领域

本发明涉及液相色谱法的领域。

发明背景

液相(LC)色谱柱已经得到广泛地发展并且常规地用于分析型和制备型色谱法两者中。在液相色谱柱中分离包含多种组分的混合物的样品是通过以下方式实现的：将处于液体流动相的样品输送通过固定相，从而导致该样品分离成其多种组分，这是由于每种组分在流动相与固定相之间的不同分配(即，这些组分具有不同的分配系数)。在液相色谱法中，固定相典型地处于在柱(通常管状柱)内填充的颗粒床的形式。本发明涉及此种所谓的填充柱，其中该柱介质包含填充颗粒。

二氧化硅颗粒通常用作固定相床，尽管可以使用其他材料。无孔材料具有低样品容量。因此，通常使用多孔颗粒，其含有孔网络以增加固定相的表面积并且因此改进分离容量。较大的多孔颗粒倾向于具有对于样品的更长传质距离，这导致与用较小的多孔颗粒相比更慢的分离和更宽的保留时间峰。因此，减小多孔颗粒的尺寸以便改进分离的动力学和分辨率已成为趋势。这对于分离大生物分子(如例如蛋白质)是重要的。然而，使用较小多孔颗粒的结果是增加的流动阻力并且因此需要更高的操作压力来递送所需求的流动。更高的压力增加了仪器装备的成本和复杂性。

对于上述全多孔型颗粒(其中这些孔延伸穿过整个颗粒的本体)的一种替代方案已经使用所谓的熔融核颗粒，这些熔融核颗粒有时也被称为表面多孔型颗粒。这些是具有无孔核(也被称为熔融或实心核)的颗粒并且仅在包围该核的外部层或区域(也被称为壳)中是多孔的，即，它们仅在表面处是多孔的，而不是遍及这些颗粒的本体。这些颗粒具有小多孔颗粒的一些优点，例如由外部多孔壳提供的短传质距离以及因此高色谱效率，但由于该实心核使得能够使用较低的操作压力，总体粒径更大。由于更有效地分类更大、更重的颗粒的能力，熔融核颗粒还提供了具有比多孔颗粒更窄的粒径分布的可能性。

尽管使用熔融核颗粒已改进了可以用较低压力递送的柱效率，然而仍存在需要来在保持良好的柱效率的同时再进一步减少操作压力。

针对此背景，做出了本发明。

发明概述

根据本发明的一个方面，提供了一种含有填充颗粒的床的色谱柱，其中这些填充颗粒包含熔融核颗粒并且这些填充颗粒的粒径沿着该柱变化。

根据本发明的另一个方面，提供了一种色谱方法，该方法包括使含有待分离的样品的流动相流动通过含有填充颗粒的床的色谱柱，其中这些填充颗粒包含熔融核颗粒并且这些填充颗粒的粒径沿着该柱变化。

优选地，该床的颗粒是根据它们的粒径安排在该柱中，如以下进一步详细描述的，最优选按从入口端至出口端渐增的粒径的顺序。该颗粒的床可以包含如以下进一步详细描述的多个床区段。在此种实施例中，优选地至少一个床区段、更优选地每个床区段具有与其他一个或多个床区段不同的平均粒径(从在那个区段中的颗粒计算出的)。具有不同粒径的床区段是优选按从该柱的入口至出口渐增的粒径的顺序安排的。较小颗粒具有比较大颗粒更大的每单位体积的表面积，这样使得将样品装载到在该柱的入口端处的较小颗粒上需要更低的柱体积并且因此减小样品塞尺寸。然后在该柱中的其余颗粒作用在这个小样品塞上并且维持柱效率。相反地，如果使用随机粒径混合物，那么将样品装载到这些颗粒上将需要更大的柱体积并且因此样品塞尺寸将更大。然后在该柱中的其余颗粒将作用在这个更宽的样品塞上。

根据本发明的又另一个方面，提供了一种色谱柱，该柱含有填充颗粒的床，这些填充颗粒包含熔融核颗粒，其中该床包含多个床区段，并且每个床区段具有从在那个区段中的颗粒计算出的平均粒径，并且存在至少两个不同平均粒径的床区段，其中每个床的颗粒通过隔离物与相邻床的颗粒分开，该隔离物是液体可渗透的以允许通过流动相的流。该隔离物实质上防止来自一个区段的颗粒与相邻区段的颗粒混合。优选地，每个床区段具有与其他一个或多个区段不同的平均粒径。

优选地，这些床区段是根据它们的平均粒径安排的，最优选地按从入口端至出口端渐增的平均粒径的顺序。因此，最优选地，具有最小粒径的床区段被安排在入口端并且具有最大粒径的床区段被安排在出口端，任何另外的床区段优选按从入口至出口渐增的粒径的顺序被安排在中间。