1.本发明涉及一种包括基于对流的色谱材料的色谱装置。
背景技术：
2.历史上，使用多孔珠(bead)的常规填充床色谱是极其强大的分离工具。在基于多孔珠的系统中，目标分子/杂质与固相之间的结合事件取决于向多孔珠中的扩散。因此，在分子与基于多孔珠的系统的固相的相互作用和停留时间(以及因此所应用的流率)之间存在强的相关性。因此，结合能力随着停留时间的减小来下降。该类型的色谱可称为基于扩散的色谱。基于扩散的色谱材料包括由颗粒组成的任何基质，且基本表现出传质的扩散限制，因为吸附过程和解吸过程的速率由归因于物质的扩散系数的物质进入和离开颗粒的扩散速率决定，该扩散系数在很大程度上取决于物质的尺寸或分子量，以及在其尺寸、结构和深度方面的颗粒中的孔的可达性。
3.作为基于多孔珠的系统的备选方案，可使用单块(monolith)或膜。通过此类材料的流动以及关于分子与固相相互作用的机制是对流的而不是扩散的，且它们的结合能力因此远远不如基于多孔珠的系统对流动那么敏感。这些材料可在比基于多孔珠的材料远远更高的流率下运行。在(膜)吸附色谱中，流体的组分(例如单个分子、关联物或颗粒)结合到与流体接触的固体的表面，而不需要通过扩散来在孔中传输，且固相的活性表面对于分子来说可通过对流传输来达到。膜吸附器优于填充色谱柱的优点是它们能适于在更高得多的流率下运行。这也称为基于对流的色谱。一种基于对流的色谱材料包括其中在基质的流入和流出之间的液压压力差的应用迫使基质灌注的任何基质，实现物质基本对流传输到基质中或到基质和基质表面外，目的是与所述物质相互作用，其因此在高流率下很快地实现。
4.在例如us20140296464a1、us20160288089a1、wo2018011600a1和wo2018037244a1中描述基于对流的色谱和膜吸附器，这些专利由此通过引用以其整体并入。
5.然而，与多孔珠相比，关于膜吸附器的一个问题是，可达到以用于与目标分子相互作用的固体支承的总表面积可能较小。因此，结合能力也可能降低。这是由于多孔珠结构在珠内部提供高表面积的事实，由此便于高结合能力以使足够小的物质借助于所描述的缓慢扩散机制达到该多孔结构。为了增加关于基于对流的膜吸附器的表面积和能力并补偿由扩散孔提供的面积不足，可减小膜吸附器中的对流孔的尺寸。由此，实现更大数量的对流孔，产生对流孔的更大的体积比表面积，以及因此还有可达到以用于物质和基质之间相互作用的更大的总表面积。由此，对流基质的结合能力可显著增加。
6.然而，与常规填充床相比，膜吸附器的较小对流孔的结果是增加对流动的液压阻力。然而，与填充床相比，膜吸附器可构造成很短的高度，它们增加的液压阻力可通过基质的较短的高度来补偿。膜吸附器的优点是，它们可通过设计实现短的基质高度，因为基质由膜材料的连续片组成。与由单独的珠所填充的传统色谱床相比，这是显著的优点，由于在获得稳定且均匀的填充床方面的实际原因，传统色谱床受限于几何形状和床高度。
7.虽然膜吸附器可借助于它们的小的对流孔来提供高的通量和结合能力，且虽然它
们的高的液压阻力可通过具有短的高度的吸附器的吸附器几何形状来补偿，在横跨基质的入口和出口分配(和收集)流体方面的效率可能限制总体性能。当液体必须在具有大的入口和出口面积的基质上分配和收集时，这在更大的尺度上尤其重要。
8.因此，关于利用由对流基质和膜吸附器提供的优点的一个遗留问题是在基质的入口和出口表面处液体和物质的有效分配和收集，使得可提供高的色谱效率。
技术实现要素：
9.本发明的目标是提供一种改进的色谱装置，该色谱装置包括基于对流的色谱材料。
10.本发明的另外的目标是提供一种色谱装置，该色谱装置包括基于对流的色谱材料，其可允许高流率，承受高的操作压力和承受高的内部负载，以用于支承处于期望材料厚度的色谱材料。
11.本发明的另外的目标是提供一种色谱装置，其可允许高流率、承受高的操作压力和承受高的内部负载，以用于在一次性使用的范例中支承处于期望材料厚度的基于对流的色谱材料。
12.本发明的另外的目标是提供一种色谱装置，该色谱装置通过均匀(uniform)且同时的有效液体分配和收集来允许高色谱性能，由此允许通过色谱材料的均匀流动和关于通过色谱材料的物质的均匀停留时间分配。
13.本发明的另外的目标是提供一种通过提供具有低液体滞留(holdup)的装置而允许高色谱性能的色谱装置。
14.本发明的另外的目标是提供一种具有易于清洁和消毒的改进的液体分配和收集系统的色谱装置。
15.这由根据权利要求1所述的色谱装置来实现。
16.根据本发明的一个方面，提供一种色谱装置，其包括：-至少一个色谱材料单元，其中，所述色谱材料单元包括基于对流的色谱材料，且是具有长度(l)和宽度(w)的基本矩形形状的；-至少一个流体分配系统，其构造成将流体分配到至少一个色谱材料单元中和从至少一个色谱材料单元向外分配，其中，所述流体分配系统包括分配装置和收集装置，所述色谱材料单元夹(sandwich)在分配装置和收集装置之间；-入口；-至少一个入口流体通道，其经由流体分配系统将入口与每个色谱材料单元连接；-出口；以及-至少一个出口流体通道，其经由流体分配系统将出口与每个色谱材料单元连接，其中，所述分配装置和所述收集装置各自包括多个平行槽，其用于分别分配和收集要通过色谱材料单元的流体，这些平行槽分别经由分配装置的入口公共轨道和收集装置的出口公共轨道与入口和出口流体连接，其中，所述平行槽从平行槽的第一端到第二端在色谱材料单元的基本整个长度(l)上延伸，且在色谱材料单元的基本整个宽度(w)上分配，且其中，所述入口和出口公共轨道是在与平行槽的方向基本垂直的方向上设置的流体通道，且该入口和出口公共轨道与平行槽中的每个的第一端流体连接。
17.由此，由于在色谱材料上均匀的有效液体分配和收集，实现允许高色谱性能的色谱装置。根据本发明的提供用于横跨色谱材料的流体分配和收集的平行槽的一个优点是为色谱材料提供有效的机械支承，以承受除了由处于期望厚度的色谱材料的支承所产生的机械力之外的由于在流动方向上施加在材料上的压力损失所造成的机械力。这通过在槽中间具有用于色谱材料的大壁和接触面积来实现，由此在尽可能大的表面积上分配机械负载且保证色谱材料在大量负载和压力循环中的均匀性和完整性。
18.根据本发明提供用于横跨色谱材料的流体分配和收集的平行槽的另一优点是，液体可横跨材料均匀地且同时地分配和收集。这通过提供所述平行槽的合适间距和截面面积来实现。
19.根据本发明提供用于流体分配和收集的平行槽的另一优点是，所述液体分配和收集可在最低的液体滞留体积下实现。这通过在宽度和深度方面优化和调节槽的几何形状来实现。
20.色谱中的现有技术分配系统典型地表现为提供曲折流径(例如多个槽或类似物的曲折图案)的分配系统，其中目的是应用于色谱基质的液体可选择在入口和出口之间传输的各种和不同的行进路径。关于现有技术设计的曲折路径的缺点是总体滞留体积必然大于本发明的目标。关于现有技术设计的曲折路径的另一缺点是壁支承区域(即不由分配器的开放通道所覆盖的区域)必然比根据本发明的小，由此对色谱基质提供更少的机械支承且允许比本发明更少的负载和操作压力。
21.在本发明的一个实施例中，所述分配装置包括邻接色谱材料单元的入口表面设置的分配板，其中，所述分配板包括用于使从色谱装置的入口提供的流体供给物分配到色谱材料单元的平行槽，且其中，所述收集装置包括邻接色谱材料单元的出口表面设置的收集板，其中，所述收集板包括用于从色谱材料单元收集流体的平行槽。
22.在本发明的一个实施例中，所述平行槽各自具有从第一端朝第二端减小的截面面积。
23.在本发明的一个实施例中，所述入口和出口公共轨道设置成从入口和出口公共轨道的第一端到第二端在色谱材料单元的基本整个宽度(w)上延伸，且其中，入口流体通道连接到入口公共轨道的第一端，使得流体从流体分配系统的第一转角提供到分配装置中，且其中，出口流体通道连接到出口公共轨道的第一端，使得流体从流体分配系统的第二转角从收集装置收集，该第二转角与所述第一转角对角地相反。
24.在本发明的一个实施例中，入口公共轨道和出口公共轨道沿色谱材料单元的相反侧边缘设置。
25.在本发明的一个实施例中，所述入口公共轨道具有从入口公共轨道的第一端朝第二端减小的截面面积。
26.在本发明的一个实施例中，设置在分配装置/收集装置中的平行槽中间并面向色谱材料单元的壁表面的组合总面积大于面向色谱材料单元的槽的组合总面积的两倍。
27.在本发明的一个实施例中，平行槽各自具有小于1.5 mm的宽度，且以大于2 mm间隔开。
28.在本发明的一个实施例中，关于色谱装置的滞留体积小于色谱单元的膜体积的1.6倍，诸如1.5倍。
29.在本发明的一个实施例中，出口公共轨道具有比入口公共轨道更大的流体体积。
30.在本发明的一个实施例中，所述色谱装置包括至少一个盒，其中，每个盒包括流体分配系统和色谱材料单元。
31.在本发明的一个实施例中，所述色谱装置包括堆叠在一起的至少两个盒，且这些盒各自包括入口流体通道的一部分，其与设置在该盒中的入口公共轨道流体连接，且其可与色谱装置的入口(可能地经由色谱装置的一个或多个其它盒)流体连通，且这些盒各自包括出口流体通道的一部分，出口流体通道的该部分与设置在该盒中的出口公共轨道流体连接，且可与色谱装置的出口(可能地经由色谱装置的一个或多个其它盒)流体连通。
32.在本发明的一个实施例中，所述色谱装置还包括第一端板和第二端板，所述至少两个盒设置在第一端板和第二端板之间，其中，所述色谱装置还包括锁定部件，该锁定部件构造成用于将第一和第二端板锁定到彼此。
33.在本发明的一个实施例中，所述色谱装置还包括弹性体密封件，其设置到色谱材料单元的外周边以用于抵靠分配装置和收集装置进行密封且包绕所述平行槽。
34.在本发明的一个实施例中，每个色谱材料单元包括至少一个吸附膜。在本发明的一个实施例中，所述吸附膜是聚合物纳米纤维膜。
35.在本发明的一个实施例中，每个色谱材料单元包括夹在至少一个顶部间隔层和至少一个底部间隔层之间的至少一个吸附膜，或者堆叠在彼此上且与间隔层隔开且夹在至少一个顶部间隔层和至少一个底部间隔层之间的至少两个吸附膜。
附图说明
36.图1是根据本发明的一个实施例的色谱装置的分解透视图。
37.图2a和图2b分别示出根据分配系统的一个实施例的分配装置或收集装置的第一侧和相反的第二侧，该分配系统可设置在根据本发明的色谱装置中。
38.图2c和图2d分别是如图2a中示出的分配装置或收集装置的沿线a-a和b-b的截面。
39.图3a-3c示出已组装的如图1中示出的本发明的色谱装置，其中，图3a示出组装后的色谱装置的前侧或后侧，且图3c是沿图3a的c-c的色谱装置的截面，且图3c是沿图3a的d-d的色谱装置的截面。
40.图4a是根据本发明的另一实施例的色谱装置的透视图，其中如图1和图3a-3c中示出的多个色谱装置组装且并联连接。
41.图4b是如图4a中示出的色谱装置的截面。
42.图4c更详细地示出图4b中的截面的一部分。
43.图5a示意性地示出与图4a-4c中示出的色谱装置类似的色谱装置中的流径，其中像图1和图3a-3c中示出的色谱装置那样的八个色谱装置并联连接。
44.图5b示意性地示出与图4a-4c中示出的色谱装置类似的另一色谱装置中的流径，其中像图1和图3a-3c中示出的色谱装置那样的八个色谱装置并联连接。
45.图6a和图6b以透视示意性地示出根据本发明的另一实施例的流体分配系统。
46.图6c示意性地示出根据本发明的又另一实施例的流体分配系统的透视图。
具体实施方式
47.图1是根据本发明的一个实施例的色谱装置201的分解透视图。色谱装置201包括至少一个色谱材料单元203，其中，所述色谱材料单元包括基于对流的色谱材料。色谱材料单元适当地是轴流装置，且可包括平板膜材料。色谱材料单元是具有长度l和宽度w的基本矩形形状的。基本矩形将意味着色谱材料单元可具有例如倒圆或倒角的转角或弯曲的侧壁。基本矩形也可包括更椭圆形形式或呈菱形形式的色谱材料。
48.如上文论述的，基于对流的色谱材料可为例如吸附膜，其中通过此类材料的流动是对流的而不是扩散的。吸附膜可例如为聚合物纳米纤维膜，诸如例如纤维素、醋酸纤维素和纤维素纤维(其被处理以用于作为吸附剂使用)。吸附膜可备选地为单块材料或通过乳化制成的常规膜。
49.可选地，吸附膜包括聚合物纳米纤维。聚合物纳米纤维可具有从10nm至1000nm的平均直径。对于一些应用，具有从200nm至800nm的平均直径的聚合物纳米纤维是合适的。对于某些应用，具有从200nm至400nm的平均直径的聚合物纳米纤维可为合适的。可选地，聚合物纳米纤维以一个或多个非织造片的形式设置，该一个或多个非织造片各自包括一个或多个聚合物纳米纤维。可选地，吸附剂色谱介质由一个或多个非织造片形成，该一个或多个非织造片各自包括一个或多个聚合物纳米纤维。包括一个或多个聚合物纳米纤维的非织造片是一个或多个聚合物纳米纤维的垫(mat)，对于每个纳米纤维来说是基本随机定向的，即它没有制造成使得一个或多个纳米纤维采用特别的图案。可选地，色谱材料单元包括一个或多个间隔层。可设置间隔层以增加吸附剂色谱介质的结构完整性。特别地，间隔层可比纳米纤维的非织造片更加机械刚性。间隔层可有助于减小吸附剂色谱介质在色谱系统的制造和/或使用期间的变形来使以流动板形成的通道保持开放。理想地，间隔层应是不可压缩的或在很大程度上(largely)不可压缩的，以允许可压缩聚合物纳米纤维的交替分层，以允许该堆叠的孔隙度在比可压缩纳米纤维被单独堆叠的情况更高的流率下保持。间隔材料的格式和组成没有特别地限制，但应比纳米纤维层更多孔且具有最小的厚度以减小堆叠中的死体积。适当的材料将是10-120(克每平方米)的非织造聚丙烯。
50.根据本发明的色谱装置201还包括至少一个流体分配系统207，该流体分配系统207构造成将流体分配到至少一个色谱材料单元203中和从至少一个色谱材料单元203向外分配。在图1的实施例中，仅提供一个色谱材料单元203和一个流体分配系统207。在图4-5中，示出包括八个色谱材料单元203和八个流体分配系统207的色谱装置201'。现在参照图1-3，流体分配系统207包括分配装置209a和收集装置209b，所述色谱材料单元203夹在分配装置209a和收集装置209b之间。
51.在其中在色谱材料单元(间隔层或色谱材料)中使用总数的任何类型片的情况下，色谱材料单元在周边处或附近通过弹性体密封件281密封，使得在不显著影响吸附剂材料的表面积的情况下形成每个夹层之间的流体连接。色谱材料单元203的优选实施例包括机械结合(封装形式)的弹性体密封件281，其用来在色谱材料单元203层与分配装置209a和收集装置209b之间产生流体连接。
52.图2a和图2b分别示出根据分配系统的一个实施例的分配装置209a或收集装置209b的第一侧2a和相反的第二侧2b，该分配系统可设置在根据本发明的色谱装置201中。由此，分配装置209a和收集装置209b可相同。
53.图2c和图2d分别是如图2a中示出的分配装置209a或收集装置209b的沿线a-a和b-b的截面。
54.图3a-3c示出已组装的如图1中示出的本发明的色谱装置201，其中，图3a示出组装后的色谱装置201的前侧或后侧，且图3c是沿图3a的c-c的色谱装置201的截面，且图3c是沿图3a的d-d的色谱装置201的截面。
55.色谱装置201；201还包括入口215；215'和出口219、219'。参照图1-3，其中仅设置一个色谱材料单元203和一个流体分配系统207，它们可称为一个盒205，入口和出口分别表示为215和219，且分别是进入和离开色谱装置201的连接端口。参照图4-5，其中八个盒205在色谱装置201'中堆叠且并联连接，入口和出口分别表示为215'和219'。根据本发明的色谱装置201、201'还包括经由流体分配系统207连接入口215；215'与每个色谱材料单元203的至少一个入口流体通道217以及经由流体分配系统207连接出口219；219'与每个色谱材料单元203的至少一个出口流体通道221。
56.根据本发明，所述分配装置209a和所述收集装置209b各自包括多个平行槽255，这些平行槽255用于分别分配和收集要通过色谱材料单元203的流体。平行槽255分别经由分配装置209a的入口公共轨道256a和收集装置209b的出口公共轨道256b与入口215；215'和出口219；219'流体连接。所述平行槽255可从平行槽255的第一端257a到第二端257b在色谱材料单元203的基本整个长度l上延伸，且在色谱材料单元203的基本整个宽度w上分配。在基本整个长度l和基本整个宽度w上例如可表示多于整个长度l和整个宽度w的80%或多于90%。适当地，在最外部的槽和色谱材料的边缘之间的距离不长于在槽之间的距离。且在槽的端部和色谱材料单元的边缘之间的距离可与在槽之间的距离大约相同，例如在槽之间的距离的80-120%或90-110%。此外，如果色谱材料单元不是矩形的而是改为更椭圆形的或具有倒圆的转角，槽中的一些(例如，更接近于色谱材料单元的边缘设置的槽)可比其余的槽更短。由此，所有的槽可不必具有相同的长度。在一个实施例中，槽布置成使得它们覆盖色谱材料的基本整个表面积(例如，表面积的至少80%，诸如至少90%)，使得材料的表面积中的每一个位置由槽供给，该槽离所述位置不远于在分配器的中心处等距间隔的槽的平均距离。在一些实施例中，槽可以以弯曲或弯折的形状应用，以适应偏离严格矩形形状的材料的周向形状。
57.所述入口公共轨道256a和出口公共轨道256b是在与平行槽255的方向基本垂直的方向上设置的流体通道，且该入口公共轨道256a和出口公共轨道256b与平行槽255中的每个的第一端257a流体连接。基本垂直可意味着例如入口公共轨道256a和出口公共轨道256b的方向具有朝平行槽255的方向的角度，该角度为至少80度或至少85度。然而，如果色谱材料单元不是矩形的而是改为更椭圆形的，入口公共轨道256a和出口公共轨道256b可跟随色谱材料的弯折边缘稍微弯折。
58.通过提供在色谱材料单元203的基本整个表面积上分配的平行槽，提供给色谱装置以用于通过色谱材料单元203的流体流可在色谱材料单元203的整个面积上有效地分配。此外，通过提供连接到平行槽的第一端的基本垂直的入口和出口公共轨道，流体流可有效地分配到所有平行槽255。
59.在本发明的一些实施例中，平行槽255可各自具有从第一端257a朝第二端257b减小的截面面积。由此，当在入口/出口公共轨道附近进入色谱材料的流体和离入口/出口公
共轨道更远地进入材料的流体之间的停留时间差减小时，流体流可在色谱材料单元203的长度l上更均匀地分配。槽的截面由表示与色谱材料的开放流体接触表面的槽的宽度和槽的深度来限定。在一些实施例中，槽是矩形形状的。在其它实施例中，槽可具有倒圆的底部表面。在一些实施例中，槽可具有从第一端到第二端减小的截面面积，其通过减小槽的深度、通过减小槽的宽度或通过组合在深度和宽度上的减小来实现。在适当的实施例中，通过减小槽的深度，槽的截面在其长度上减小。
60.通过提供根据本发明的具有分配装置和收集装置(209a、209b)的色谱装置201(其提供用于流体分配的平行槽)，实现允许所有润湿表面有效漂洗和清洁的卫生设计。此外，根据本发明的流体分配系统允许分配装置和收集装置的成本效益合算的设计和制造，因为平行槽的图案可在制造(例如通过注射模制)期间直接应用到所述装置的内壁和表面。
61.参照图1，现在将更详细地描述根据本发明的一个实施例的色谱装置201。分配装置209a包括邻接色谱材料单元203的入口表面253a设置的分配板251a。分配板251a包括平行槽255，这些平行槽255用于使从色谱装置201的入口215提供的流体供给物分配到色谱材料单元203。收集装置209b包括邻接色谱材料单元203的出口表面253b设置的收集板251b，其中，所述收集板251b包括用于从色谱材料单元203收集流体的平行槽255。此外，所述入口公共轨道256a和出口公共轨道256b设置成从入口公共轨道256a和出口公共轨道256b的第一端258a到第二端258b在色谱材料单元203的基本整个宽度w上延伸。在色谱材料单元203的基本整个宽度w上可意指例如在色谱材料单元203的整个宽度w的至少80%或至少90%上。入口流体通道217连接到入口公共轨道256a的第一端258a，使得流体从流体分配系统207的第一转角261a提供到分配装置209a中，且出口流体通道221连接到出口公共轨道256b的第一端258a，使得流体从流体分配系统207的第二转角261b从收集装置209b收集，该第二转角261b与所述第一转角261a对角地相反。入口公共轨道256a和出口公共轨道256b沿色谱材料单元203的相反侧边缘设置。通过将流体从流体分配系统207的第一转角261a引入到分配装置209a，并从流体分配装置207的第二转角261b(该第二转角261b与所述第一转角261a对角地相反)从收集装置209b收集流体，可实现关于通过盒205的所有流体的均匀停留时间。例如，当使流体元素(element)用于从装置的入口移动到出口所必须克服的总距离和体积相加时，在不同位置处通过盒205的两个不同的液体元素将经历类似的总行进长度和因此停留时间。如果流体改为将在更中心的位置中(例如在入口公共轨道的中心处)引入到分配装置209a，在不同位置处通过盒205的不同流体元素的总体行进路径长度将不同，因此它们的停留时间也将基本不同。
62.关于通过装置的所有流体元素的均匀停留时间有利于当在分离过程期间应用一系列不同流体时最大限度地减小冲洗、漂洗和清洁色谱装置和盒205所需要的液体的量。例如，均匀停留时间允许示踪物质在装置的入口处的阶跃变化，导致在装置的出口处的几乎同样明显和尖锐的阶跃响应信号。在出口处的阶跃响应信号越尖锐，可越好地利用结合能力，可越有效地交换流体，且总体的色谱效率越好。
63.在本发明的一些实施例中，所述入口公共轨道256a可具有从入口公共轨道256a的第一端258a朝第二端258b减小的截面面积。由此，随着液体滞留体积减小和停留时间差减小，流体流可在分配装置209a上更好地分配，导致在装置出口处的更尖锐的信号响应。类似地，所述出口公共轨道256b可具有从第一端258a朝第二端258b减小的截面面积。
64.分配装置209a和收集装置209b中的平行槽255可具有小于1.5 mm的宽度。在一个实施例中，平行槽具有1.2 mm或更小的宽度。由此，当无支承区域的宽度和距离最大限度地减小时，色谱材料单元203的机械支承和稳定性得以优化。
65.分配装置209a和收集装置209b中的平行槽255可以以大于2 mm(且在一些实施例中以大于3 mm)间隔开，由此提供色谱材料单元203的良好机械支承和稳定性。
66.在平行槽255中间的面向色谱材料单元203的壁表面的组合总面积可大于色谱材料单元203的槽255的组合总面积的两倍。在一个实施例中，在平行槽255中间的面向色谱材料单元203的壁表面的组合总面积可大于色谱材料单元203的槽255的组合总面积的3倍。
67.关于分配系统中的槽，现有技术系统通常具有联网的分配通道，而不是根据本发明的单个(单向)槽。所述现有技术的缺点是滞留体积增加和基质的支承表面积减小。
68.关于根据本发明的槽的另一优点是分配器中的液体体积可最大限度地减小，这减小装置中的液体滞留体积。在本发明的一个实施例中，从入口到出口的整个装置中的液体体积小于膜体积的1.5倍(《1.5mv)。
69.在本发明的一些实施例中，出口公共轨道256b具有更宽的尺寸，且因此具有比入口公共轨道256a更大的流体体积。这在较大的装置尺寸下可为有利的，其中，公共轨道中的液体流动是完全湍流的。此类实施例在图5b中示出。具有比入口公共轨道256a更大的流体体积的出口公共轨道256b将补偿当收集在层流条件下以低速离开盒的流体并使流体加速到高速和湍流流动状态时的所需要的动态压力累积。由此，在入口侧处的公共轨道中的压力上的变化和压力损失可与在出口侧处的公共轨道中的压力上的变化和压力损失匹配。通过匹配在入口和出口公共轨道中的压力损失分布，可实现流体横跨色谱装置的更均匀的速度，其导致横跨装置的更均匀的停留时间分配以及因此更高的色谱效率。
70.根据本发明的色谱装置201；201'包括至少一个盒205，其中，每个盒205包括流体分配系统207和色谱材料单元203。在如图1和图3中示出的色谱装置201中，仅提供一个盒205，且在如图4-5中示出的色谱装置201'中，提供八个盒205。然而，盒205的数量当然可改变。如果提供有多于一个盒205，盒205可堆叠在一起，如图4a-4c中示出的。每个盒205包括入口流体通道217的一部分，其与设置在该盒205中的入口公共轨道256a流体连接，且其可与色谱装置201；201'的入口215、215'(可能地经由色谱装置201；201的一个或多个其它盒205)流体连通。每个盒205还包括出口流体通道221的一部分，其与设置在该盒205中的出口公共轨道256b流体连接，且其可与色谱装置201；201'的出口219；219'(可能地经由色谱装置201、201'的一个或多个其它盒205)流体连通。
71.如例如图4a-4c中示出的，在包括多于一个盒205的色谱装置201'中，色谱装置201'还可包括第一端板271a和第二端板271b，所述至少两个盒205设置在第一端板271a和第二端板271b之间。所述色谱装置201'还可包括锁定部件273，该锁定部件273构造成用于将第一端板271a和第二端板271b锁定到彼此。密封件可设置在盒之间以及在最外部的盒和端板271a、271b之间。
72.弹性体密封件281可机械地结合到色谱材料单元203的外周边，当盒205安装时，在色谱材料单元203层与分配装置209a和收集装置209b之间产生流体连接。弹性体密封件281将包绕所述平行槽255。当色谱材料单元203在分配装置209a和收集装置209b之间的间隔的范围内夹在流体分配系统207的分配装置209a和收集装置209b之间时，所述弹性体密封件
healthcare life sciences)和kleenpak
tm (pall)。预消毒的装置可适当地填充在双袋中，以便于进入到制造清洁室中。
81.在另一实施例中，提供外部保持器或夹紧机构，且色谱装置201'适配到所述保持器或夹紧机构中，以使端件271a、271b能够抵靠彼此进一步轴向锁定和/或压缩，以便允许装置201'承受由支承处于正确厚度的色谱材料所产生的高流体压力和机械负载，而不损害装置完整性和/或性能。
82.图6a和图6b以透视示意性地示出根据本发明的另一实施例的流体分配系统207'。在该流体分配系统207'中，入口公共轨道256a'/出口公共轨道256b'设置成来自分配装置209a'/收集装置209b'的与平行槽255所设置成来自的相同侧(与图1-5中示出的先前描述的实施例相反，在图1-5中示出的先前描述的实施例中，公共轨道256a、256b设置到分配装置209a/收集装置209b的第一侧2a且平行槽255设置到分配装置209a/收集装置209b的第二和相反侧2b)。在该实施例中，需要插入件291来覆盖公共轨道并在公共轨道和平行槽255之间提供开口。插入件291与收集装置209b'分离，见于图6b中。
83.图6c示意性地示出根据本发明的又另一实施例的流体分配系统207''的透视图。在该实施例中，流体分配系统207''是3d打印的，且入口公共轨道256a''/出口公共轨道256b''不是设置成来自分配装置209a''/收集装置209b''的侧部中的任何，而是改为设置为在分配装置209a''/收集装置209b''内的内部槽。流体通路还设置在入口公共轨道256''/出口公共轨道256b''和平行槽255中的每个之间。
84.3d打印是用于上文描述的所有实施例和所有细节的可能的生产方法的一个示例。注射模制是用于实施例中的一些实施例的另一可能的生产方法。在另一实施例中，通过3d打印、注射模制或机加工所提供的部分的组合可组装以提供根据本发明的装置。
85.盒205中的每个中的入口流体通道217的一部分可在一些实施例中包括在第一转角261a处夹在分配装置209a和收集装置209b的部分之间的弹性体导管，且盒205中的每个中的出口流体通道221的一部分可包括在第二转角261b处夹在分配装置209a和收集装置209b的部分之间的弹性体导管，作为在第一和第二转角处的在分配装置209a和收集装置209b之间的流体连接的器件。其中，所述弹性体导管在分配装置209a和收集装置209b之间的间隔距离的范围内与分配装置209a和收集装置209b流体连接。
86.通过入口流体通道217、出口流体通道221和所述弹性体密封件281的所述弹性体部分(导管)的组合，可为每个盒提供至少两种操作状态的便利。例如，1)松弛状态，为低操作压力和机械负载提供分配装置209a和收集装置209b之间的流体连接；通过去除压缩形变影响来保持弹性体密封件的材料特性，以用于延长架的寿命；以及2)压缩状态，为高的操作压力和机械负载提供分配装置209a和收集装置209b之间的流体连接，以用于实现期望的色谱材料单元203厚度。