装填色谱柱的匀浆罐及装填装置的制作方法

本发明涉及用于装填色谱柱的匀浆罐及装填装置，尤其适用于内径20mm至100mm的制备型色谱柱的匀浆法装填。

背景技术：

目前，在生物和化工领域，为了更加准确快速地制备分离目标产物，高效液相色谱分离系统被广泛应用，特别是制药行业。在整个分离生产线上，高效液相色谱分离系统是生产线的核心。而分离系统中，以制备型色谱柱最为关键。

制备型色谱柱的好坏主要体现在稳定性、载样量和分离度，而色谱柱柱床的均匀性是影响这些参数的主要因素之一。制备型色谱柱的装填方法主要包括：轴向压缩填充法和匀浆法。目前，在匀浆法中，装填装置还无法避免高压顶替液进入匀浆罐时对填料匀浆液的冲击，使得填充的制备型色谱柱柱床不够均匀，影响色谱柱的分离效果。此外，这些装填装置无法控制和解决装填制备型色谱柱卸柱时柱床填充物的反弹，使得填充的制备型色谱柱柱床不够严实，色谱柱质量不高、使用寿命短。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种装填色谱柱的匀浆罐，其可降低高压顶替液进入匀浆罐时对填料匀浆液的冲击，提高色谱柱柱床的均匀性。

本发明的另一个目的是提供一种装填色谱柱的匀浆罐，其可降低装填制备型色谱柱卸柱时柱床填充物的反弹，使色谱柱柱床均匀且严实。

本发明的还一个目的是提供一种色谱柱的装填装置，其可降低高压顶替液进入匀浆罐时对填料匀浆液的冲击，提高色谱柱柱床的均匀性。

本发明的还一个目的是提供一种色谱柱的装填装置，其可降低装填制备型色谱柱卸柱时柱床填充物的反弹，使色谱柱柱床均匀且严实。

本发明提供了装填色谱柱的匀浆罐，其包括：一个罐体、一个上盖和一个高压管连接件。罐体具有一个进料端和一个出料端。上盖设置于罐体的进料端。高压管连接件可拆卸地穿设于上盖，其可连通罐体的内腔与用于装填的一个高压泵。高压管连接件朝向罐体的内腔的一端设置有复数个沿高压管连接件周向均匀分布的出料通道，出料通道的轴线与高压管连接件的轴线的夹角为45至90度。

在装填色谱柱的匀浆罐的另一种示意性实施方式中，出料通道的轴线与高压管连接件的轴线的夹角为90度。

在装填色谱柱的匀浆罐的还一种示意性实施方式中，出料通道的数量为3至20个。

在装填色谱柱的匀浆罐的还一种示意性实施方式中，匀浆罐还包括一个紧固螺帽，其可连接上盖并与上盖挤压固定高压管连接件。

在装填色谱柱的匀浆罐的还一种示意性实施方式中，匀浆罐还包括一个出料螺栓，罐体的出料端藉由出料螺栓与色谱柱管连通；出料螺栓的内径与色谱柱管的内径之比为1：4至1：10。该结构可降低装填制备型色谱柱卸柱时柱床填充物的反弹，使色谱柱柱床更加均匀、严实。

在装填色谱柱的匀浆罐的还一种示意性实施方式中，罐体的内腔接近进料端的部分为圆柱形，接近出料端的部分为圆锥形，且该圆锥形的锥顶部朝向出料端。这样的结构有利于罐体内的液体快速且均匀地自出料端流出，可提高色谱柱装填的效率和装填质量。

本发明还提供了色谱柱的装填装置，其包括：一个高压泵和一个上述的匀浆罐，匀浆罐通过高压管连接件与该高压泵连通。

本发明提供的装填色谱柱的匀浆罐和装填装置，尤其适用于内径20mm至100mm的制备型色谱柱的匀浆法装填。其使用过程中，高压顶替液通过高压管连接件的出料通道进入罐体，形成柱状下压，使罐体内的填料匀浆液等速下降达到均匀沉降。该匀浆罐降低了高压顶替液进入匀浆罐时对填料匀浆液的冲击，提高了色谱柱柱床的均匀性。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对装填色谱柱的匀浆罐及装填装置的上述技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是本发明的匀浆罐的一种示意性实施方式的结构示意图。

图2至图4是图1所示匀浆罐的高压管连接件的结构示意图，其中图4是沿图3中Ⅰ-Ⅰ向的剖视图。

图5是本发明的高压管连接件的另一种示意性实施方式的结构示意图。

图6是本发明的高压管连接件的还一种示意性实施方式的结构示意图。

图7是本发明的匀浆罐的另一种示意性实施方式的结构示意图。

标号说明

10 罐体

12 密封圈

20 上盖

22 进料口

30 紧固螺帽

40，41，42 高压管连接件

46，47，48 出料通道

50 出料螺栓

60 螺栓紧固螺帽

70 色谱柱管。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构和真实比例。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”仅用于表示相关部分之间的位置关系，而非限定它们的绝对位置。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

图1是本发明的匀浆罐的一种示意性实施方式的结构示意图，装填色谱柱的匀浆罐包括：一个罐体10、一个上盖20和一个高压管连接件40。罐体10具有一个进料端和一个出料端，使用时出料端可连接色谱柱管。上盖20设置于罐体10的进料端，上盖20与罐体10例如可通过法兰连接，或是其他可拆卸的连接方式。上盖20具有一个进料口22。高压管连接件40藉由进料口22可拆卸地穿设于上盖20，其可连通罐体10的内腔与用于装填的一个高压泵。当高压管连接件40安装于上盖20上时，进料口22即被高压管连接件40堵住；当高压管连接件40从上盖20上卸下时，进料口22可连通罐体10的内腔。

图2至图4是图1所示匀浆罐的高压管连接件的结构示意图，其中图4是沿图3中Ⅰ-Ⅰ向的剖视图。高压管连接件40朝向罐体10的内腔的一端设置有六个沿高压管连接件40周向均匀分布的出料通道46。高压管连接件40藉由出料通道46与罐体10的内腔连通。在本示意性实施方式中，出料通道46的轴线与高压管连接件40的轴线的夹角α为90度（参见图3）。在其他示意性实施方式中，出料通道46的轴线与高压管连接件40的轴线的夹角可以为45至90度范围内的任一角度。例如在图5所示的高压管连接件的示意性实施方式中，出料通道47的轴线与高压管连接件41的轴线的夹角β为45度。使用过程中，高压顶替液通过出料通道进入罐体10，形成柱状下压，使罐体10内的填料匀浆液等速下降达到均匀沉降。该匀浆罐降低了高压顶替液进入匀浆罐时对填料匀浆液的冲击，提高了色谱柱柱床的均匀性。

在示意性实施方式中，匀浆罐还包括一个紧固螺帽30，其可连接上盖20并与上盖20挤压固定高压管连接件40。当需要将高压管连接件40从上盖20上卸下时，需首先卸下紧固螺帽30，再将高压管连接件40从上盖20上取出。紧固螺帽30例如是手旋螺帽，以方便安装和拆卸。

在示意性实施方式中，出料通道46的数量为六个，在其他示意性实施方式中，出料通道的数量可以是三至二十个，例如在图6所示的高压管连接件的示意性实施方式中，出料通道48的数量为八个。

在本示意性实施方式中，罐体的内腔接近进料端的部分为圆柱形，接近出料端的部分为圆锥形，且该圆锥形的锥顶部朝向出料端。这样的结构有利于罐体内的液体快速且均匀地自出料端流出，可提高色谱柱装填的效率和装填质量。

在示意性实施方式中，匀浆罐在其罐体10和上盖20之间还包括一个密封圈12。密封圈12的材质例如是三元乙丙。该结构可提高匀浆罐的密封性，防止漏液，提高装填的效率和成功率。

本发明还提供了色谱柱的装填装置，其包括：一个高压泵（图中未示）和一个如图1所示的匀浆罐，匀浆罐通过高压管连接件40与该高压泵连通。

上述的装填装置可用于装填制备型色谱柱，尤其适用于内径20mm至100mm的制备型色谱柱。装填方法包括：步骤a、将准备好的色谱柱管连接至罐体10的出料端；步骤b、从上盖20上卸下高压管连接件40，从进料口22向罐体10中添加填料匀浆液，至达到罐体10的额定容积，再将高压管连接件40安装至上盖20；和步骤c、将高压泵连接至高压管连接件40，启动高压泵开始装柱；装柱完成后关闭高压泵，卸下装填完成的色谱柱。填料匀浆液在配制完成后需经过超声处理，以去除其中多余的气体。

其中，步骤c启动高压泵后，高压泵中的高压顶替液首先进入高压管连接件40，再藉由出料通道46分流后进入罐体10。高压顶替液进入罐体10时，由于具有较高的液压，其液体流动方向与出料通道46的轴线方向基本一致，最终以一定角度冲向罐体10的内壁（在图1所示的示意性实施方式中，该角度为90度，即液体流动方向垂直于罐体10的内壁），而非直接冲击罐体10中的填料匀浆液，如此高压顶替液可形成柱状下压，使罐体内的填料匀浆液等速下降达到均匀沉降。

图7是本发明的匀浆罐的另一种示意性实施方式的结构示意图。本示意性实施方式的匀浆罐与图1所示的匀浆罐相同或相似的部分不再赘述，与之不同之处是它还包括一个出料螺栓50，罐体10的出料端藉由出料螺栓50与色谱柱管70连通；出料螺栓50的内径与色谱柱管70的内径之比为1：4至1：10。

在示意性实施方式中，匀浆罐还包括一个螺栓紧固螺帽60，其可连接罐体10的出料端并与罐体10的出料端挤压固定出料螺栓50。出料螺栓50和罐体10的出料端之间还可设置一个三元乙丙密封环，以提高匀浆罐的密封性。

包括如图7所示的匀浆罐和高压泵的色谱柱的装填装置，可降低装填制备型色谱柱卸柱时柱床填充物的反弹，使色谱柱柱床更加均匀、严实，提高了色谱柱的产品质量及合格率。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。