Колонка для жидкостной хроматографии Советский патент 1982 года по МПК G01N31/08 

(54). КОЛОНКА ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

1

Изобретение относится к технике жидкостной колоночной хроматографии, конкретно к оборудованию.для гель- проникающей и ионообменной хроматографии с применением в .качестве.сорбентов мягких гелей, и может быть. . использовано в научных исследованиях в области биохимии, биоорганической химии, молекулярной биологии, генетики, медицины.

Известны хроматрграфические колонки в виде прямых трубок с соотношением диаметра и высоты 1:10 1:100, снабженных в верхнем конце переходником для подачи из резервуара или от насоса жидкой фазы, а в нижнем конце отводящим переходником, соединенным с детектором и опорой для сорбента из пористого стекла или стекловаты 1.

Однако применение таких колонок не эффективно в случае работы с мягкими гелями, значительная сжимаемость которых под действием давления приводит к снижению скорости потока элюента, вплоть до полной закупорки колонки.

Известны также колонки, позволяющие уменьшить сжатие гелевой насадки путем разделения столба геля на ряд

секций. Секционирование достигается заполнением всей колонки при набивке ее гелем стеклянньми шариками .

Однако при использовании колонок со стеклянными шариками для сохранения полезного объема колонки, занятого гелем, приходится значительно увеличивать ее высоту (почти в 2 раза при стандартно диаметре шариков

10 6 мм) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемьил результатам является система последовательно соединенных друг с другом

15 колонок для жидкостной хроматографии, включающих цилиндрический корпус с коммуникациями подвода элюента и отвода элюата соединительными элементами 3 .

20 Однако применение такой системы усложняет процесс подготовки к анализу и, кроме того, ведет к увеличению мертвых зон на стыках колонок, что ухудшает качество хроматографи25 ческого разделения.

Целью изобретения является упрощение конструкции колонки.

Поставленная цель достигается тем, что в колонке для жидкостной

30 хроматографии, йключакщей цилиндрический корпус с коммуникациями подвода элюента и отвода элюата и соединительными элементами, в корпусе выполнены углубления, образующие внутри корпуса конические выступы с высотой, равной радиусу колонки.

Выступы расположены перпендикулярно продольной оси колонки и равномерно по всему корпусу или ярусами, равноотстоящими друг от друга, причем выступы распределены во круг продольной оси колонки так, что через одинаковые интервалы высоты колонки, составляющие 2-10 радиусов колонки, достигается полное перекрытие внутреннего просвета колонки.

Выступы распределены вокруг продольной оси колонки так, что через определенные отрезки высоты колонки достигается полное перекрытие внутреннего просвета колонки, при этом сумма площадей горизонтального сечения выступов, приходящихся на данную единицу объема колонки, равна или превышает площадь поперечного сечения колонки. Таким образом колонка как бы делится на ряд одинаковых секций. Высота секции зависит от природы используемого сорбента и составляет 2-10 радиусов колонки. Чем мягче гель, тем меньше должна быть высота секции. Предельные же величины этого параметра определяются, с одной стороны, высотой всей колонки при заданном полезном ее объеме, а с другой стороны, ее эффективностью (при более частом расположении секций возрастает занимаемый выступами объем, а при более редком увеличивается сжатие сорбента под дейгствием давления.

На фиг. 1 изображена колонка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1(горизонтальный разрез); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

В стенке колонки 1 выполнены углубления 2, образующие внутри колонки конические выступы, доходящие до центра с углом при вершине близким к 45°. Выступы перпендикулярны продольной оси колонки и размещены ярусами по 4 выступа в каждом. Соседние выступы одного и того же яруса расположены под углом 90 друг относительно друга (фиг.2).

Выступы соседнего яруса (фиг.З) сдвинуты вокруг продольной оси колонки на 45°. Выступы двух соседних ярусов полностью закрывают внутренний просвет колонки. Колонка снабжена переходником 3, соединенным с входной трубкой 4, идущей от резервуара с буфером, который расположен выше нижнего конца выходной трубки 5. Зауженный нижний конец колонки снабжен опорой для сорбента в виде фильтра из пористого стекла б.

Устройство работает следующим образом.

Колонку известными приемами равномерно заполняют сорбентом. Анализируемую смесь веществ, растворенную

в небольшом объеме буфера, наносят на поверхность сорбента, после чего колонку соединяют с резервуаром, содержащим подвижную фазу. В процессе хроматографии анализируемые

вещества элюируются согласно своим физико-химическим свойствам и через выходную трубку подаются на детектор.

При соблюдении основного требования - постепенного перекрытия выступами внутреннего просвета колонки через определенные интервалы высоты - предлагаемая конструкция допускает изменение формы выступов,

Q например, в виде плоского сектора или в виде пирамиды.

Наличие выступов внутри колонки, вызывая увеличение высоты колонки лишь на 10-15%, приводит к значительному увеличению скорости элюции, особенно в случае применения мягких . гелей, по сравнению с известной секционной колонкой с прямьми стенками того же диаметра и заполненной тем же количеством сорбента. Так, приведенная опытная проверка показала/

что при использовании в качестве сорбента сефадекса Г/200 (Pharmacia, Швеция) Б разработанной колонке скорость элюирования возрастала в 3 раза,

5 при использовании биогеля А-15 м

(Bio-Rad, США) - в 12 раз, а в случае применения еще более мягких сорбентов биогель А-150 м (Bio-Rad и биогель P-300/Ferak, Берлин) - более,

0 чем в 16 раз.

В предлагаемой конструкции колонки в связи с тиеныпением сжатия сорбента фильтрационные свойства сорбента сохраняются в течение большого

5 числа циклов хроматографии, тогда как при использовании известной колоюки с прямыми стенками . для врсстановления скорости фильтрации приходится перенабивать колонку сорбентом через

каждые 5-7 хроматографических циклов. Так, за время испытаний предлагаемая колонка вьщержала более 50 циклов хроматографии без замены сорбента.

Формула изобретения

1. Колонка для жидкостной хроматографии, включающая цилиндрический

корпус с коммуникациями подвода элюента и отвода элюата и соединительными элементами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции колонки, в корпусе выполнены углубления, образующие внут