专利名称：层析柱组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种层析柱，特别是适用于中草药、天然产物、生物 制品等活性成分分离纯化的中压层析柱。
背景技术：
层析柱是一种常用的化学、生物学、药学实验室器材。层析柱在中草 药、天然产物、生物制品等活性成分分离纯化中具有广泛的应用前景。常 见的层析柱是常压或低压层析柱，通常由柱体、柱头、密封件、筛网等组 成。目前，结构简单、价格便宜的层析柱往往柱头、密封件等不耐有机溶 剂，密封性也不是很好，会发生漏液现象，导致其应用范围非常有限。因
此不宜用于天然产物、中草药活性成分的分离纯化。个别;s析柱可耐受有 机溶剂，可应用于天然产物、中草药有效成分分离纯化，但其耐受范围也
非常有限；而且往往价格高昂、结构复杂、填料的装入和拆卸操作复杂、
不能进行一次性填料的装填，导致柱效不高，最终也不能广泛满足天然产 物、中草药等冇效成分分离纯化的要求。例如名为"天然产^物分离纯化用
层析柱"的中国实用新型申请01244876.1、名为"--种新型中压分离层析 柱"的中国实用新型申请200520121983.0等所公开的层析柱都存在结构复 杂、操作不便、柱效不高等问题。
鉴于现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种成本低廉、结构 简单、操作方便、适用范围广的广泛适用于中草药、天然产物、生物制品 等活性成分分离纯化的层析柱组^^。
为了解决上述技术问题，本实用新型的一个技术方案提供了一种层析 柱组件，包括tii头、密封件、筛网、柱休，其中柱体是一圆筒状屮空訾柱，在其两个端部外壁形成有外螺纹；柱头外形为帽状，其内壁形成有与 柱体的外螺纹相配合的内螺纹，且柱头顶部形成有通孔；密封件和筛网被 成形为能置于柱头之内起到密封和过滤的作用；并且密封件在与柱头的通 孔相对应的位置处形成有通孔。
柱体的材料通常是玻璃，优选为石英玻璃或高硼硅玻璃。密封件的材 料通常为含氟树脂，例如聚四氟乙烯。筛网通常由耐腐蚀材料制成，例如 由不锈钢制成，例如316L不锈钢。柱头的材料通常是金属或塑料，例如 工程塑料，例如聚甲醛.，
在本实用新型的另--个技术方案提供的层析柱组件中，所述密封件被 直接置于柱头之内与柱头的内壁配合起到密封作用；且所述密封件形成有 一凹腔，所述筛网被置于所述回腔之内。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析&f且件中，所述密封件和 筛网被各自直接置于柱头之内。优选地，在柱头与柱体连接时，筛网被置 于密封件与柱体顶部之间。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析柱组件中，所述密封件和 筛网被置于柱头之内的上部位置处(即靠近柱头顶部的位置)。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析柱组件中，所述柱头、密 封件和筛网中的至少两个被结合成一体。例如，柱头与密封件结合成一整 体，或者密封件与筛网结合成一整体，或者柱头、密封件和筛网全部结合 成一整体。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析柱组件中，所述外螺纹和 内螺纹的螺纹圈数为4.5。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析柱组件中，所述层析柱组 件还包括连接件、密封圈和辅助管柱，其中辅助管柱是一圆筒状中空管 柱，在其至少一个端部外壁形成有外螺纹；连接件是--圆套筒，其内壁形 成有与柱体外螺纹和辅助管柱外螺纹分别配合的内螺纹；密封圈是一环状 垫片，在柱体与辅助管柱通过连接件连接时被置于柱体与辅助管柱之间。 辅助管柱的材料通常是玻璃，优选为石英玻璃或高硼硅玻璃，通常与柱体 相同。连接件的材料通常是金属或塑料，例如聚甲醛，通常与柱头相同。密封圈的材料通常为含氟树脂，例如聚四氟乙烯，通常与密封件相同。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析柱组件中，所述辅助管柱 与柱体管径相同。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析柱组件中，所述辅助管柱
两个端部外壁均形成有外螺纹，且螺纹圈数为4.5。
在本实用新型的另一个技术方案提供的层析柱组件中，所述层析柱组 件还包括与柱头的顶部通孔相配合的堵头。
本实用新型的另一个技术方案提供了一种层析柱组件，包括柱头、密 封件、筛网、柱体，其中柱体是一圆筒状中空管柱，在其两个端部外壁 形成有外螺纹；柱头外形为帽状，其顶部形成有通孔，其内壁形成有与柱 体的外螺纹相配合的内螺纹，所述柱头通过所述内、外螺纹连接于柱体上 下两端；所述密封件和筛网被置于所述柱头之内，介于所述柱头的顶部与 所述柱体顶部之间；密封件在与柱头的通孔相对应的位置处形成有通孔。
在本实用新型的各个不同技术方案中所提到技术特征可以彼此任意组 合，这些组合均在本实用新型的范围之内。
本实用新型可以达到以下一个或多个效果
1. 根据本实用新型的一个技术方案的层析柱组件结构简单，密封性 好，操作方便，维护清洗方便。
2. 根据本实用新型的一个技术方案的层析柱组件可以改变传统的填 料装填方式，可以方便进行一次性填料装填，方便拆卸。
3. 根据本实用新型的一个技术方案的层析柱组件可以耐压lMPa，可 通过压力的控制保证层析过程稳定的流速，达到较好的层析效果。通过调 节压力，调整层析过程的流速，减少层析过程中所耗费的时间，增大分离 纯化处理量。
4. 根据本实用新型的一个技术方案的层析柱组件可以耐受所有有机 溶剂，层析过程可以选择广泛的洗脱条件，使得样品分离效果更好，适用 范围更广。尤其是中草药、天然产物、发酵液中有效成分分离。
5. 根据本实用新型的一个技术方案的层析柱组件可以反复多次使 用，延长使用寿命，减少材料浪费，价格低廉。
图1是根据本实用新型的一个技术方案的中压层析柱组件100的组合
状态示意图。
图2是图1所示层析柱组件100的端部分解示意图。 图3是图1所示层析柱组件100的端部示意性的结构剖视图(放 大)。
图4是根据本实用新型另一个技术方案的层析柱组件200的端部示意 性的结构剖视图(放大)
图5是根据本实用新型另一个技术方案的层析柱组件300的组合状态 示意图。
图6是图5所示层析柱组件300的分解示意图。
图7是图5所示层析柱组件300中元伴5的放大剖视图。
图8是图5所示层析柱组件300中元件6的放大俯视图。
具体实施方式
为了便于更好地理解本实用新型，以下将描述本实用新型的若十实施 例。但是应该认识到，这些实施例只是能够体现本实用新型精神的具体^ 例，是示例性而非穷举性的，并且本领域的技术人员在这些实施例的教导 之下，很容易对以下给出的具体实施例做出替代、变形和改进，所以本实 用新型并不限于以下的具体实施例。另外，在说明和描述中，对某些公知 的结构、部件、特征、方法没有进行详细说明，以免喧宾夺主而混淆了本 实用新型。在附图中，除非特别指明，相同或类似的标号农示相同或类似 的部件或歩骤。为了示出部件的细节，附图并不是严格按比例绘制的。
图1是根据本实用新型的 一个技术方案的中压层析柱组件100的组合 状态示意图。本领域技术人员明白，本实用新型的层析柱组件包括多个元 件，它们既可以组装在一起，也可以分解成独立的元件。图2是层析柱组 件100的一个端部的分解示意图。图3是层析柱组件100 —个端部示意性 的放大剖视图。在本实施例中，层析柱组件100的两个端部结构是相同的，所以图2、图3中只示出了一个端部结构。本领域技术人员明白，层 析柱组件的两个端部的结构通常是相同的，但是本实用新型并不限于此， 也可以按照需要采用端部结构略有不同的层析柱。
从图1、图2、.图3可以看出，层析柱组件100包括柱头1，密封件 2，筛网3，柱体4。
柱体4是圆筒状中空管柱，在其两个端部(末端)外壁形成有外螺纹 44。柱体4的材料是高硼硅玻璃，适于中压层析。对于柱体4的长度、管 径、壁厚并无特殊要求，通常可以根据需要进行选择。
柱头1外形为帽状(瓶盖状)，其内壁下部形成有与柱体4的外螺纹 44相配合的内螺纹14。这样通过螺纹连接，柱体4与柱头1可以紧密连接 在一起。柱头1顶部有通孔10，在层析柱使用过程中，液体从这个通孔 IO流入或流出。柱头l的材料是聚甲醛。在使用时，柱头l连接于柱体4 上下两端，从而封闭柱体4上下两端
密封件2和筛网3被配置为能置于柱头1之内(一般在靠近柱头1顶 部的上部位贾处)，从而在使用时位于柱头1的顶部和柱体4的顶部之 间，起到密封和过滤的作用。木文中"置于柱头1之内"既可以是直接置 于柱头1之内，也可以是间接地置于柱头1之内。具体地，在这个实施例 中，密封件2外缘与柱头1的内壁上部相配合从而能被直接置于柱头1之 内起到密封的作用。密封件2在与柱头1的通孔IO相对应的位置处形成有 通孔20。这样，密封件2在与柱头1连接后，液体可以经通孔10、 20流 入或流出柱体4。从图3可知，密封件2还形成有一凹腔，筛网3被置于 (嵌入)所述凹腔之内从而被间接地置于柱头1之内。
密封件2用于加强密封，防止漏液，其材料为聚四氟乙烯，这样可以 耐压、耐有机溶剂、延长使用寿命。筛网3由316L不锈钢制成。一方面 可以进行样品的过滤，避免堵塞，提高分离纯化的效果。另一方面进行样 品分配，避免样品进入层析柱内吋破坏空心管体内表面。不锈钢材质保证 了耐腐蚀性，为卫生级标准，非常适合生物医药行业使用。另外，本实用 新型中的"筛网"应该按照本领域最广义的含义进行解释，其一般表示具 有过滤功能且能置于柱头内的部件。例如，由具有特定孔隙率的多孔材料(例如多孔陶瓷)构成的滤垫也被视为落入本实用新型的"筛网"范围之 内。
在本实施例(图3)中，筛网3直接嵌入密封件2，密封件2再直接 嵌入柱头1之内。但是本实用新型不限于此。例如，参见图4，根据本实 用新型另一个技术方案的层析柱组件200.的筛网3和密封件2具有相同的 外径，都约等于柱头1的内径，并且各自直接嵌入柱头1之内。书外，木 领域技术人员还可以根据需要对密封件2、筛网3的外形和结构进行调整 和修改，只要它们能与柱头1配合在--起，起到密封和过滤的作用即可。 例如，柱头1内壁fir以全部形成内螺纹，密封件2外壁形成外螺纹，密封 件2也通过螺纹与柱头1连接。
在本实施例的层析柱组件100中，筛网3、密封件2、柱头1被形成 一个整体提供给用户。即提供给用户的产品从表观上看只有柱头1和柱体 4，而筛网3、密封件2已经在加工过程屮嵌入/柱头l之内。这样，实际 用户使用时，只需简单地将柱头l旋紧于柱体4之上，就可以实现密封， 用于层析实验。但是本实用新型并不限于此，本领域技术人员明白，筛网 3、密封件2、柱头1的其中一个或两个或三个元件可以独立提供。例如， 在图4所示的层析柱组件200中，柱头1和密封件2可以被集成在一起， 而筛网3独立提供。这样用户操作时需要先将筛网3放入柱头1内，再将 柱头1安装到柱体4。或者，也可以密封件2、筛网3集成在一起，而仅 柱头1单独提供。甚至，筛网3、密封件2、柱头1都独立提供。后面这 几种方式略微牺牲了实验操作的方便性，但是便于密封件2或筛网3 (尤 其是筛网3)的更换或清洗。
因为筛网3、密封件2、柱头1既可以独立提供，又可以集成在一 起，另外在操作过程中，柱头1与柱体4有时连接在一起，有时分开，所 以本实用新型的组件中这儿个部件的相对位置关系是动态的、变化的。所 以，在本实用新型中，当提到一个部件被"置于"、"嵌入"另一个部件 内时，或者当一个部件被"连接"到另一个部件时，并不表示限定这两个 部件必须结合在--起，而是仅表示当各部件装配时的相对位置关系。
另外，可选地，层析柱组件100或200还可以包括两个堵头(图中未示出)，用于在需要时封住柱头1的通孔10。为此目的，可以在通孔10 内加工内螺纹，而堵头上加工外螺纹，借此两者相互连接。或者，通孔10 可以不带螺纹，堵头由略带弹性的材料制成而且其直径略大于通孔10，借
此实现紧密配合。
另外，发明人发现柱头1、柱体4的螺纹圈数为4.5圈时，效果特别 好，可以实现加工方便性与密封性的良好平衡。
层析柱组件100或200的层析实验操作非常简单，操作过程如下
1. 将柱头1 (含密封件2、筛网3)与柱体4的.'端通过螺纹连接。
2. 将处理好的干填料从另一端--次性装入。
3. 等填料完全沉积入柱体内后(必要时，压实)，将柱头1 (含 密封件2、筛网3)通过螺纹连接到柱体4的另一端。
4. 接通进出口，进行分离纯化的相关操作，即层析。
5. 层析结束后，卸下上下两端柱头，通过外加压力打出柱体内填料。
以上是典型的所谓"干法装柱"过程。实验室中，有时需要所谓"湿 法装柱"。这时可以使用根据本实用新型另一个技术方案的层析柱组件 300。参见图5、图6、图7、图8。图5是根据本实用新型另一个技术方 案的层析柱组件300的组合状态示意图。图6是层析柱组件300的分解示 意图。图7是图5所示层析柱组件300中元件5的放大剖视图。图8是图 5所示层析柱组件300中元件6的放大俯视图。
从图5、 6、 7、 8可以看出，层析柱组件300包括柱头1，密封件2， 筛网3，柱体4、连接件5、密封圈6和辅助管柱7。
其中柱头l，密封件2，筛网3，柱体4与层析柱组件100中的相应元 件相同，不再赘述。
辅助管柱7与柱体4结构、材料相同，是--个圆筒状中空管柱，在其 两个端部(末端)外举:形成有外螺纹74。
连接件5是一个圆筒状套件，其内壁有内螺纹54，分别与柱休4的外 螺纹44和辅助管柱7的外螺纹74相配合，从而将柱体4和辅助管柱7连接在一起。连接件5的材料与柱头1相同。
为了密封，在柱体4和辅助管柱7之间通常有一个密封圈6。密封圈 6是--个环状垫片，其材料通常与密封件2相同。
层析柱组件300中，柱体4和辅助管柱7管径相同，外螺纹螺距也相 同，这样便于加工，而且使得柱头1可以通用。但是木领域技术人员明 白，本实用新型并不仅限与此，为了特殊目的，可以采用与柱体4不同管 径的辅助管柱7，此时相应的连接件5需要具有变化的内径以便分别与柱 体4和辅助管柱7相配合。
另外，发明人发现柱头1、杵体4、辅助柱管7的螺纹圈数为4.5圈 时，效果特别好，可以实现加工方便性与密封性的良好平衡。
层析柱组件300的层析实验过程如下
1. 将柱头1 (含密封件2、筛网3)与+￡体4的一端通过螺纹连接。
2. 柱体4的另一端通过连接件5连接辅助柱管7的--端，注意中 间要加上密封圈6。
3. 将处理好的匀浆填料一次性从辅助柱管7另一端装入，通常要 完全装满柱体4，同时要占辅助管柱7的一部分体积。
4. 等填料完全沉积入柱体4内后，卸下辅助柱管7、连接件5、 密封圈6。
5. 将柱头1 (含密封件2、筛网3)通过螺纹连接到柱体4的另--端。
6. 接通进出口，进行分离纯化的相关操作，即层析。
7. 层析结束后，卸下上下两端柱头，通过外加压力打出柱体内填料。
根据工作中的实际需求，可以选择合适内径、长度的柱体、空柱管， 调节流速、压力，选用不同的洗脱溶剂。
本实用新型层析柱组件结构简单、密封性好、可以方便进行一次性填料装填，方便拆卸。适当选择柱体的材料和壁厚，可以使本实用新型层析
柱组件耐压达lMPa，由此可通过压力的控制保证层析过程稳定的流速， 达到较好的层析效果；通过调节压力，调整层析过程的流速，减少层析过 程中所耗费的时间。适当选择柱头、密封件和筛网的材料，可以使本实用 新型层析柱组件耐受所有有机溶剂，层析过程可以选择广泛的洗脱条件， 使得样品分离效果更好，适用范围更广，尤其是中草药、天然产物、发酵 液中有效成分分离。另外，本实用新型层析柱组件价格低廉，可反复多次 使用，减少材料浪费。
以上对本实用新型进行了详细描述，其中结合特定实施例陈述了很多 具体特征，但是本实用新型并不限于以上描述的特定实施方式。在各个具 体实施例中，上述各种具体特征也并不限于所描述的结合方式，而是可以 任意组合。任何落入权利要求所限定的本实用新型的范围内的对木实用新 型具体实施例的替代、变形和改进及其等同物都应视为落入本实用新型的 保护范围之内。
权利要求1.一种层析柱组件，其特征在于，所述层析柱组件包括柱头(1)、密封件(2)、筛网(3)、柱体(4)，其中柱体(4)是一圆筒状中空管柱，在其两个端部外壁形成有外螺纹(44)；柱头(1)外形为帽状，其内壁形成有与柱体(4)的外螺纹(44)相配合的内螺纹(14)，且柱头(1)顶部形成有通孔(10)；密封件(2)和筛网(3)被成形为能置于柱头(1)之内起到密封和过滤的作用；并且密封件(2)在与柱头(1)的通孔(10)相对应的位置处形成有通孔(20)。
2. 根据权利要求1所述的层析柱组件，其特征在于所述密封件 (2)被直接置于柱头(1)之内与柱头(1)的内壁配合起到密封作用；且密封件(2)形成有--凹腔，所述筛网(3)被置于所述凹腔之内。
3. 根据权利要求1所述的中压层析柱组件，其特征在于所述密封件 (2)和筛网(3)被各自直接置于柱头(1)之内。
4. 根据权利要求1所述的层析柱组件，其特征在于所述密封件 (2)和筛网(3)被置于柱头(1)之内靠近柱头(1)顶部'的上部位置处。
5. 根据权利要求1所述的层析柱组件，其特征在于所述柱头 (1)、密封件(2)和筛网(3)中的至少两个被结合成一体。
6. 根据权利要求1_5中任一项所述的层析柱组件，其特征在于所述外螺纹(44)和内螺纹(14)的螺纹圈数为4.5。
7. 根据权利要求l一5中任一项所述的层析柱组件，其特征在于所 述层析柱组件还包括连接件(5)、密封圈(6)和辅助管柱(7)，其 中辅助管柱(7)是一圆筒状中空管柱，在其至少一个端部外壁形成有 外螺纹(74);连接件(5)是一圆套筒，其内壁形成有与外螺纹(44)和外螺纹 (74)分别配合的内螺纹；密封圈(6)是一环状垫片，在柱体(4)与辅助管柱(7)通过连接 件(5)连接时被置于柱体(4)与辅助管柱(7)之间。
8. 根据权利要求7所述的层析柱组件，其特征在于所述辅助管柱 (7)与柱体(4)管径相同。
9. 根据权利要求7所述的层析柱组件，其特征在于所述辅助管柱 (7)两个端部外壁均形成有外螺纹(74)，且外螺纹(74)的螺纹圈数为4.5。
10. 根据权利要求l一5中任一项所述的层析柱组件，其特征在于所 述层析柱组件还包括与柱头(1)的顶部通孔(10)相配合的堵头。
专利摘要本实用新型公开了一种特别适用于中草药、天然产物、生物制品等活性成分分离纯化的层析柱组件，包括柱头、密封件、筛网、柱体，其中柱体是一圆筒状中空管柱，在其两个端部外壁形成有外螺纹；柱头外形为帽状，其内壁形成有与柱体的外螺纹相配合的内螺纹，且柱头顶部形成有通孔；密封件和筛网被成形为能置于柱头之内起到密封和过滤的作用；并且密封件在与柱头的通孔相对应的位置处形成有通孔。本实用新型的层析柱组件结构简单，密封性好，操作方便；可以方便进行填料装填，方便拆卸；并且分离效果更好、柱效高、适用范围广、使用寿命长。
文档编号B01D15/22GK201379989SQ200920000139
公开日2010年1月13日 申请日期2009年1月5日 优先权日2009年1月5日
发明者栗云天 申请人:栗云天