针清洗机构的制作方法

本发明涉及一种用在制备分离-精制系统(preparativeseparation-purificationsystem)和其它系统中的针清洗机构。

背景技术：

在制药及其它领域中，例如，利用液相色谱法(liquidchromatograph)的制备分离-精制系统用于收集各种化学合成化合物的样品，以便将这些样品存储在库中或者更详细地分析它们。专利文献1和2中公开了制备分离-精制系统的传统例。

在这些传统装置中，以如下方法从样品溶液中收集目标成分。首先，通过液相色谱法暂时地分离出样品溶液中的目标成分(化合物)。然后，将分离出的目标成分分别导入不同的捕获柱(trapcolumn)并且临时地捕获目标成分。然后，将溶剂供给到各个捕获柱，以从捕获柱中洗提所述成分，并且将目标成分收集在容器中。因此，均包含一种高浓度的目标成分的多个洗出液被分别收集在多个容器中。然后，将这些分离收集的溶液进行蒸发和干燥处理，以去除溶剂并且收集固态的目标成分。

在这种制备分离-精制系统中，使用在内部具有允许液体通过的流路的针。例如，用于洗掉除捕获在捕获柱中的目标成分以外的杂质的清洁液(柱清洁液)流过针的流路，用于洗提目标成分的溶剂(洗提溶剂)流过流路进入到清洗后的捕获柱中。被供给通过柱清洁液的配管或被供给通过洗提溶剂的配管连接到针的基部。针的顶端插入到设置在捕获柱的入口端的针端口中。这将配管和捕获柱连接。由于将不同的液体供给到不同的针，因此分开地设置柱清洁液供给针和洗提溶剂供给针。对于两个针、为了使用共用驱动机构以便简化系统构造，针并排立设于基部。也就是，驱动单个基部，以将两个针移动到期望的捕获柱附近，然后更精确地移动基部，以将期望的针连接到目标捕获柱。

如上所述，设置有柱清洁液供给针和洗提溶剂供给针。当针与捕获柱解除连接时，在捕获柱中捕获的成分及其它物质残留在针的顶端的周部。如果将具有附着于针的顶端的残留成分的针与下一捕获柱连接，则残留成分进入该捕获柱，这引起污染。鉴于此，传统地，每次柱清洁液的供给或洗提溶剂的供给完成时，就利用图5所示的针清洗机构来清洗针的顶端。

在图5所示的传统的针清洗机构中，设置具有向上开口的开口的两个清洗孔91a、91b，两者之间的距离与两个针19a、19b之间的距离对应，使得可以同时清洗两个针19a、19b。在驱动基部40以将针19a、19b分别插入清洗孔91a、91b之后，通过针清洁液供给部件100将针清洁液供给到设置在针19a、19b的内部的流路。针清洁液从针19a、19b的顶端流出并且填充清洗孔91a、91b。然后，针清洁液从清洗孔91a、91b的顶部的开口92a、92b溢出，并且由未示出的托盘收集。该处理去除了附着于针19a、19b的顶端的周部的残留成分。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]wo-a2009/044427

[专利文献2]jp-a2003-149217

技术实现要素：

发明要解决的问题

在上述传统的针清洗机构中，如图5所示，清洗孔91a、91b的上部是开口的。因此，在使用高挥发性的有机溶剂作为针清洁液的情况中，从清洗孔91a、91b溢流出的针清洁液挥发并且扩散到空气中，这涉及到环境污染。因此，可用的针清洁液局限于那些低挥发性的液体，如水等。这引起如下问题：不能够根据附着于针的残留成分的种类充分地清洗针。

这种问题不仅发生在设置于上述制备分离-精制系统中的针清洗机构中，而且还发生在用于清洗将样品溶液供给到流路中或用于改变液相色谱装置、自动取样器和其它装置的流路构造的一个或多个针的针清洗机构中。

已经做出了本发明以便解决上述问题，本发明的目的是提供一种针清洗机构，其允许在不考虑挥发性的情况下，选择适当的针清洁液。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明提供一种针清洗机构，其具有：多个针，其并排立设于基部，每个针的内部均具有供液体通过的通路；多个清洗端口，各清洗端口均包括清洗孔，所述清洗孔具有开口，在每个开口中插入所述针中的任一个针；以及针清洁液供给部件，其用于将针清洁液供给到所述清洗孔中的每个清洗孔，所述针清洗机构包括：

a)盖部分，其设置于所述多个针中的每个针的外周面，所述盖部分用于在所述针被插入到所述清洗孔中时封闭所述清洗孔中的每个清洗孔的开口；

b)施力部件，其用于朝向所述开口对所述多个清洗端口中的每个清洗端口施力；及

c)排液流路，其设置在所述清洗端口中，所述排液流路用于将所述针清洁液从所述多个清洗孔中的每个清洗孔排出。

本发明的针清洁液供给部件可以通过设置在所述针中的通路将所述针清洁液供给到所述清洗孔中的每个清洗孔。可选地，所述针清洁液供给部件可以通过针清洁液给液流路将所述针清洁液供给到所述清洗孔中的每个清洗孔，所述针清洁液给液流路在所述清洗孔的内周面或内底面开口。

利用根据本发明的针清洗机构，当将每个针插入到清洗孔中时，设置在针的外周面的盖部分封闭每个清洗孔的开口。在该状态下，将针清洁液从针清洁液供给部件供给到各清洗孔，以清洗针的顶端的周部。通常，为了更好的清洗效果，所供给的针清洁液的量大于填满清洗孔所需的针清洁液的量。相比之下，利用根据本发明的针清洗机构，由于各盖部分封闭各开口，因此，所供给的超过清洗孔的容量的针清洁液通过排液流路从清洗孔排出，而不会从各清洗孔的开口处溢流。排出的针清洁液可利用排液容器等收集，从而防止针清洁液挥发并扩散到空气中。

如果盖部分的安装位置在针的长度方向上甚至略有不同，则盖部分可能不能够呈现相同的密封性能。在这种情况下，液体泄漏可能发生于清洗孔的开口与任一盖部分之间的间隙。为了避免该问题，在本发明中，在各清洗端口中，设置用于朝向开口对各清洗端口施力的施力部件，由此消除盖部分的安装位置之间的差异。

本发明可以应用于各种系统，诸如制备分离-精制系统、液相色谱装置、自动取样器或针被用来将样品溶液供给到流路或被用于改变流路的其它装置。

发明的效果

如上所述，利用根据本发明的针清洗机构，供给到清洗孔的针清洁液不会挥发并扩散到空气中，而是通过排液流路从清洗孔排出。这允许在不考虑挥发性的情况下，选择适当的针清洁液。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的具有针端口的制备分离-精制系统的主要部分的方框构造图。

图2是根据本实施方式的针清洗机构的纵向截面图。

图3是根据本发明的变形例的针清洗机构的纵向截面图。

图4是根据本发明的另一变形例的针清洗机构的纵向截面图。

图5是传统针清洗机构的纵向截面图。

具体实施方式

参照图1和图2，对根据本发明的针清洗机构的实施方式进行详细说明。图1是方框构造图，其示出根据本发明的实施方式的具有针端口的制备分离-精制系统的主要部件。图2是根据本实施方式的针清洗机构的纵向截面图。图1中的箭头表示液体的流动方向。

本实施方式的针清洗机构设置在制备分离-精制系统1中。制备分离-精制系统1用于收集包含目标成分的溶液中的目标成分、对目标成分进行精制并且获取固态的目标成分，其中，该包含目标成分的溶液是通过分离-收集液相色谱仪(未示出)分离收集的。可选地，分离-收集液相色谱仪可直接连接到之前级，从而直接导入已由分离-收集液相色谱仪分离出的包含目标成分的溶液。

溶液容器11收容如上所述已预先分离收集的包含目标成分的溶液。溶液的溶剂主要是在分离-收集液相色谱仪中使用的流动相(mobilephase)。柱清洗溶液容器12收容纯水，洗提溶剂容器13收容二氯甲烷(图中标记为“dcm”)。在本实施方式中，收容在洗提溶剂容器13中的二氯甲烷也可用作针清洁液(稍后将对其说明)。选择阀14设置成改变流路构造，使得收容在这些容器11、12、13中的液体中的一种液体选择性地供给到设置有送液泵16的选择流路，送液泵16用于以预定流率吸取和传送液体。

选择阀17被设置成改变流路构造，使得从送液泵16传送的液体选择性地流动到流路18a、流路18b及稀释流路15中的一个流路。从送液泵16延伸的配管连接到端口e。稀释流路15和流路18a、流路18b的另一端分别连接到端口f、端口g和端口h。流路18a、流路18b的另一端分别连接到针19a、针19b的基部，针19a、针19b的内部具有液体所通过的通路41a、通路41b。针19a用于将收容在柱清洗溶液容器12中的纯水供给到捕获柱21(稍后将对其说明)。针19b用于将收容在洗提溶剂容器13中的二氯甲烷供给到捕获柱21。稀释流路15的另一端通过设置在针31附近的t型接头33连接到排出流路32(稍后将对其说明)。这使得通过稀释流路15的液体(即，稀释液体)直接流入排出流路32中。

针19a、针19b并排立设于基部40。可借助于三轴驱动机构51使基部40上下(即，在图中的z轴方向上)和水平(即，在图中的x轴方向和y轴方向上)移动。

捕获柱21的内部填充有可吸收目标成分的填充剂(filler)的颗粒。捕获柱21以入口端22指向下且出口端23指向上的方式由柱架20保持于大致竖立位置。尽管图1仅示出一个捕获柱21，实际上，可沿图中的y轴方向(即与纸面垂直的方向)并排保持多个捕获柱21。针端口设置在捕获柱21的入口端22。将针19a、19b中的一个针的顶端插入捕获柱21的针端口，则将捕获柱21与流路18a、18b中的一个流路连接。

另一针端口设置在捕获柱21的出口端23。将安装到排出流路32的端部的针31的顶端插入到针端口中，而使捕获柱21与排出流路32连接。排出流路32的另一端连接到具有圆筒状形状的排出喷嘴37的基部。从排出喷嘴37的顶端排出的液体滴入到沿图中的y轴方向(即与纸面垂直的方向)排列的多个收集容器38中的任一收集容器中。

排出流路32、针31和排出喷嘴37被安装到馏分收集器头(fractioncollectorhead)35，馏分收集器头35可借助于三轴驱动机构51上下(即，在图中的z轴方向上)和水平(即，在图中的x轴方向和y轴方向上)移动。通过水平地移动馏分收集器头35，针31可以在保持在柱架20中的多个捕获柱21中的期望捕获柱21的上方移动，并且排出喷嘴37可以在多个收集容器38中的期望收集容器38的上方移动。包括液体储存部和连接到废液箱(未示出)的排液流路的排液端口39被设置在馏分收集器头35借助于三轴驱动机构51移动的移动范围内。

包括中央处理单元(cpu)和其它部件的控制器52根据预先准备的程序通过切换阀14、17、控制三轴驱动机构51的驱动操作、控制送液泵16的操作(流率或流速)以及执行其它操作，而自动地执行制备分离-精制作业。借助于操作单元53输入和设定制备分离-精制作业的条件和其它信息。

如上所述，根据本实施方式的制备分离-精制系统1包括用于清洗针19a、针19b的针清洗机构。下文，详细说明针清洗机构。

如图2所示，针清洗机构包括两个清洗端口60a、60b和一个底板70。在底板70中，形成用于安装清洗端口60a、60b的两个通孔71a、71b，两个通孔71a、71b之间有与针19a、19b之间的距离对应的距离。清洗端口60a包括下部68a和上部67a，清洗端口60b包括下部68b和上部67b。下部68a、68b具有外径比通孔71a、71b的直径小的圆柱状形状。上部67a、67b具有外径比通孔71a、71b的直径大的圆柱状形状。清洗端口60a、60b从上方以松配合的方式安装到通孔71a、71b，以能够相对于底板70上下移动。为螺旋弹簧的弹性构件65a、65b被插在上部67a、67b的下表面和底板70的上表面之间，由此对清洗端口60a、60b向上施力。代替螺旋弹簧，可使用衬垫或其它构件作为弹性构件65a、65b。

均具有底部和开口顶部的清洗孔61a、61b被设置在清洗端口60a、60b中。在清洗针19a、19b的过程中，将这些针19a、19b从设置在清洗孔61a和61b的顶部的开口62a和62b同时插入到清洗孔61a、61b中。

在清洗针19a、19b的过程中，将针清洁液从针19a、19b的基部侧导入针的通路41a、41b。通过通路41a、41b的针清洁液从针19a、19b的顶端排出，从而流入清洗孔61a、61b中。然后，从分别设置在清洗端口60a、60b中的排液流路63a、63b排出针清洁液。排液流路63a、63b是连接清洗孔61a、61b的内周面和清洗端口60a、60b的外周面的通孔。排液流路63a、63b分别经由排液管72a、72b连接到排液容器73。

从针19a、19b的外周面径向突出的盖部分64a、64b设置在针19a、19b的长度方向上的中间部分。盖部分64a、64b具有渐缩形状，其朝向针19a、19b的顶端变细。盖部分64a、64b的最小外径比清洗孔61a、61b的开口62a、62b的直径小，而盖部分64a、64b的最大外径比开口62a、62b的直径大。因此，当将针19a、19b插入到清洗孔61a、61b中预定深度时，清洗孔61a、61b的开口62a、62b由盖部分64a、64b封闭。

接着，对本实施方式的具有针清洗机构的制备分离-精制系统1的操作进行说明。首先，为了将目标成分捕获到捕获柱21中的填充剂的颗粒中，控制器52借助于选择阀14将溶液容器11(端口b)和送液泵16(端口a)连接。此外，控制器52借助于选择阀17将溶送液泵16(端口e)和流路18a(端口h)连接。控制器52借助于三轴驱动机构51驱动基部40，以便将针19a的顶端插入到捕获柱21的入口端22的针端口中，由此将流路18a连接到捕获柱21。另外，将针31插入到捕获柱21的出口端23的针端口中，将排出喷嘴37插入到排液端口39中。从该状态起，送液泵16被通电，以便以预定流率供给液体。然后，送液泵16吸取收容在溶液容器11中的溶液，并且通过入口端22将溶液传输到捕获柱21。当溶液流过捕获柱21时，包含在溶液中的目标成分由填充剂的颗粒捕获。已去除目标成分的流动相通过出口端23、排出流路32和排出喷嘴37，然后流动相流入排液端口39中。

在将溶液供给到捕获柱21预定时间后或者直到准备在溶液容器11中的溶液耗尽为止，控制器52切换选择阀14，以便将柱清洗溶液容器12(端口c)和送液泵16(端口a)连接。然后，送液泵16从柱清洗溶液容器12吸取纯水并且通过入口端22将纯水传输到捕获柱21中。通过该处理，从捕获柱21的内部去除在捕获目标成分的前述处理中粘附到填充剂的颗粒的任何不期望的水溶性物质(例如，盐类)。归因于填充剂的颗粒的强吸收效果，捕获在填充剂的颗粒中的目标成分能够几乎不洗提到水中。因此，目标成分在捕获的状态下保留在捕获柱21中。

在纯水已被供给到捕获柱21中预定时间之后或供给预定量纯水之后，控制器52借助于选择阀14将洗提溶剂容器13(端口d)和送液泵16(端口a)连接，并且借助于选择阀17将送液泵16(端口e)和流路18b(端口g)连接。控制器52还对基部40通电，以使针19a和捕获柱21解除连接，并且将针19b的顶端插入到捕获柱21的入口端22的针端口中，使得流路18b连接到捕获柱21。另外，控制器52驱动馏分收集器头35，以便从排液端口39拔出排出喷嘴37，然后将排出喷嘴37插入到收集容器38中。在该状态下，操作送液泵16，以便以预定的恒定流率供给液体。然后，送液泵16吸取收容在洗提溶剂容器13中的二氯甲烷，并且通过入口端22将二氯甲烷供给到捕获柱21中。由于二氯甲烷具有强洗提力，当二氯甲烷通过捕获柱21时，由填充剂的颗粒捕获的目标成分将溶解在二氯甲烷中。然后，包含目标成分的二氯甲烷通过出口端23排出，通过排出流路32和排出喷嘴37，以被收集在收集容器38中。

二氯甲烷具有强洗提力。因此，包含高浓度的目标成分的洗出液流过排出流路32。因此，目标成分易于在流路中析出，这可能堵塞配管和阀，阻碍洗出液的顺畅流动。然而，在本实施方式的系统中，在该操作中，在洗提溶剂开始从捕获柱21的出口端排出的时间点起的预定时间段期间，控制器52控制选择阀17以便间歇地将流路从针18b侧(端口g)改变到稀释流路15侧(端口f)，从而将由送液泵16吸取的二氯甲烷直接传送到排出流路32，而不通过捕获柱21。结果，包含高浓度的目标成分的洗出液被稀释，这使得在排出流路32中难以发生目标成分的析出。

在将二氯甲烷供给到捕获柱21中预定时间段之后或供给预定量的二氯甲烷之后，控制器52停止送液泵16的液体供给操作，并且使针19b和捕获柱21解除连接。

在该时间点，在捕获柱21中捕获的成分和其它成分残留在针19a、19b的顶端的周部。控制器52借助于三轴驱动机构51驱动基部40，从而将针19a、19b同时插入到清洗孔61a、61b中。结果，清洗孔61a、61b的开口62a、62b由设置于针19a、19b的外周面的盖部分64a、64b封闭。

如前所述，通过弹性构件65a、65b对清洗端口60a、60b向上施力。因此，即使在针19a、19b上的盖部分64a、64b的安装高度存在微小差异的情况下，高度差也可以通过弹性构件65a、65b消除。因此，盖部分64a、64b的外周面紧密地安装到开口62a、62b的外缘。

当如上所述地密封清洗端口60a、60b的清洗孔61a、61b时，控制器52首先切换选择阀17从而将送液泵16(端口e)连接到流路18a(端口h)，并且对送液泵16通电。然后，送液泵16吸取收容在溶剂容器13中的二氯甲烷，二氯甲烷通过流路18a和针19a内的通路41a，然后从针19a的顶端流出。为了更好的清洗效果，针清洁液(在本实施方式中为二氯甲烷)的量要比填满清洗孔61a所需的量大。在根据该实施方式的针清洗机构中，所供给的超过清洗孔61a的容量的针清洁液经由排液流路63a从清洗孔61a排出，通过排液管72a，以被收集在排液容器73中。

在将附着于针19a的顶端的周部的残留成分去除之后，控制器52切换选择阀17以将送液泵16(端口e)与流路18b(端口g)连接。结果，针清洁液(二氯甲烷)通过流路18b和针19b内的通路41b，以从针19b的顶端排出。以这种方式，将针清洁液供给到清洗端口60b的清洗孔61b，并且附着于针19b的顶端的周部的残留成分被去除。

如上所述，在根据本实施方式的制备分离-精制系统1中，收容在溶剂容器13中的二氯甲烷不仅用作洗提溶剂，而且用作针清洁液。也就是，在本实施方式中，收容二氯甲烷的洗提溶剂容器13、选择阀14、送液泵16、流路18a、18b和选择阀17与本发明的针清洁液供给部件对应。

在针19a、19b的清洗完成之后接着使用柱架20上的不同的捕获柱进行另一制备分离-精制操作的情况下，控制器52驱动基部40，使得针19a被连接到下一捕获柱的入口端。控制器52还驱动馏分收集器头35，使得针31被连接到下一捕获柱的出口端23，并且排出喷嘴37被插入到下一收集容器中。然后，溶液容器11被收容另一溶液(该溶液包含用于下一制备分离-精制的目标成分)的容器替换，执行如前所述的制备分离-精制操作。在该新操作的初始时刻，附着于针19a、19b的顶端的周部的残留成分已被完全去除。将针19a、19b连接到下一捕获柱的入口端将不会造成污染。

如上所述，利用根据本实施方式的针清洗机构，当清洗针19a、19b时，清洗孔61a、61b被盖部分64a、64b密封，用过的针清洁液通过清洗孔61a、61b和排液流路63a、63b，以被收集在排液容器73中。因此，针清洁液将不会挥发或扩散到空气中，这允许诸如上述二氯甲烷等具有环境毒性的挥发性有机溶剂用作针清洁液。该构造允许根据被附着(或被期望附着)于针19a、19b的顶端的周部的残留成分的种类选择适当的针清洁液而不必考虑挥发性，确保了针19a、19b的清洗。

目前为止，已使用实施方式对实施本发明的最佳模式进行了说明。然而，本发明不限于该实施方式，可以在本发明的主旨范围内适当地改变。

图3示出根据本发明的针清洗机构的变形例。根据该变形例的针清洗机构具有在清洗孔61a、61b的内底面开口的针清洁液给液流路69a、69b。针清洁液不是经由针19a、19b的通路41a、41b供给到清洗孔61a、61b中，而是经由针清洁液给液流路69a、69b。可选地，如图4所示，针清洁液给液流路69a、69b可以在清洗孔61a、61b的内周面开口。

在上述实施方式中，用作洗提溶剂的二氯甲烷还用作针清洁液。然而，可使用与洗提溶剂不同的液体作为针清洁液。在该情况下，除了上述洗提溶剂容器13和送液泵16之外，设置针清洁液用的容器和送液泵，使得通过送液泵从容器吸取的针清洁液被供给到清洗孔61a、61b。

在上述实施方式中，针清洁液被顺次供给到多个清洗端口。然而，供给针清洁液的方法不限于此，针清洁液可以同时被供给到多个清洗端口。

本实施方式的针清洗机构不仅可应用于上述制备分离-精制系统，还可应用于液相色谱装置、自动取样器或其它装置。

附图标记说明

1制备分离-精制系统

11溶液容器

12柱清洗溶液容器

13洗提溶剂容器

14、17选择阀

15稀释流路

16送液泵

19a、19b、31针

20柱架

21捕获柱

22入口端

23出口端

32排出流路

33t型接头

37排出喷嘴

38收集容器

39排液端口

40基部

41a、41b通路

51三轴驱动机构

52控制器

53操作单元

60a、60b清洗端口

61a、61b、91a、91b清洗孔

62a、62b、92a、92b开口

63a、63b排液流路

64a、64b盖部分

65a、65b弹性构件

67a、67b上部

68a、68b下部

69a、69b针清洁液给液流路

70底板

71a、71b通孔

72a、72b排液管

73排液容器