柱填充方法技术

一种用于由是介质颗粒和液体的悬浮液的浆料来填充柱（３）中的介质床的方法，所述方法包括以下步骤：ａ）估计浆料浓度；ｂ）用来自连接到柱上的浆料罐（１３）的一定体积的浆料装填柱（３）；ｃ）用浆料填充测试介质床；ｄ）检测测试介质床固结在何处；ｅ）使用关于固结测试介质床高度的信息来对柱提供在进一步填充之后将给出用户目标床高度的量的浆料；ｆ）用浆料填充介质床。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于柱的介质填充系统和用于在柱中使用的介质填充方法。更具体而 言，本专利技术涉及用于提高将层析介质填充到层析柱中的质量、简易性和一致性的方法。
技术介绍
在液相层析法中使用的柱典型地包括封闭多孔层析介质的填充床的管状主体，载 液流过多孔层析介质，通过载液和多孔介质的固相之间的材料收集来进行分离。典型地，介 质作为通过固结离散颗粒的悬浮液(已知为泵送、倾注或吸入柱中的浆料)形成的填充床 而封闭在柱中。通过压缩浆料使其填充一定体积(该体积小于在允许浆料在重力的作用下 沉淀来形成沉积床的情况下其将占用的体积)中来实现将浆料固结到固结的填充床中。随 后的层析分离的效率强烈地依赖于1)在填充床的流体入口和出口处的液体分配和收集系 统，2)填充床中的介质颗粒的空间定向(也已知为填充几何)，以及3)填充床的压缩。如 果填充床的压缩(程度)太低，则在该床上执行的层析分离会经受“拖尾(tailing)”，而且 一般而言，这种未充分压缩的床是不稳定的。如果填充床的压缩(程度)太高，则由床执行 的层析分离会经受“前延(leading) ”，而且这种过度压缩的床可影响生产量和粘合能力，而 且一般而言，造成高得多的操作压力。如果压缩是最佳的，则在使用期间形成的分离峰会展 现低得多的前延或拖尾，并且分离峰基本是对称的。针对各个柱大小(宽度或直径)、床高 度和介质类型，用实验的方式确定柱所需的最佳压缩程度。在任何分离过程之前，必须通过从必须引入到柱中的颗粒的浆料开始来准备床。 床形成的过程称为“填充程序”，并且正确地填充的床是影响填充床的性能的关键因素。填 充程序的主要目标之一是提供被压缩达最佳压缩量(即最佳压缩系数)的床。通常在床被 最优地压缩时由用户定义的床的高度称为目标压缩床高度。可通过将具有规定浓度的介质颗粒的预定体积的浆料吸入或喷射入柱中来准备 大型的柱。一旦预定体积的浆料输送到柱中，就需要固结和压缩该浆料。这可例如通过沿 着柱的纵向轴线朝向柱的底部移动可动适配器来实现，通常以恒定速度将液体和颗粒两者 推向柱的底部。在柱出口处排出在此程序期间的过量液体，同时借助于过滤材料(所谓的 “床支承件”)来保持介质颗粒，其中，孔太小以至于不能允许介质颗粒通过。一旦填充床被 压缩达最佳压缩程度，填充过程就完成。存在可在本专利技术中使用的备选填充方式。例如，可 应用流来强制浆料中的颗粒移向柱的出口，而非向下移动适配器。另外的备选方案是使用 喷雾嘴，喷雾嘴在浆料中喷射，直到实现填充床为止。将在下面对这些方法进行进一步的描 述。如果压缩床允许获得良好且稳定可靠的层析性能，就认为填充过程是成功的。但是，通 过人工手段将这样的最优地压缩的层析介质床填充到层析柱中在实践中是不容易完成的， 因为最终填充床的质量在很在程度上取决于操作员的技能。在柱的装填和随后的填充期 间，操作员人工地选择和调节所有的填充参数，例如阀位置、泵速度、适配器的移动速度等。 操作员必须测量浆料浓度，以便决定应当将多少浆料装填到柱中。如果浆料浓度的测量是 不正确的(经常出现这种情况，因为难以准确地测量浆料浓度)，装填到柱中的浆料的体积就不是最优的，而且固结床将沉淀在不期望的床高度处(根据实测浆料浓度所计算出的)， 并且从而不能在目标床高度处实现目标填充系数。此外，操作员还必须判断适配器开始压 缩床的点。这个点用来计算适配器还必须进一步移动多少以便获得需要的压缩量。选择任 何填充参数时的错误通常都将导致性能不良的柱。另外，在配备有透明管的柱中，可能难以 用眼睛判断实际上何时开始压缩床，而在配备有非透明管(例如不锈钢)的柱中，不可能用 眼睛判断实际上何时开始压缩床，而且在这一点上的重大误差使得不可能获得最优地压缩 的床。如果用户作出错误决定的话，还存在损害介质和柱的风险。因此，需要一种用于将层析介质精确且可再生地填充到层析柱中的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是提供一种用于将介质填充到柱中的柱填充系统和方法，以便 克服现有技术的系统的缺点。这在根据权利要求1的方法、根据权利要求9的计算机程序产品和根据权利要求 10的控制单元中得到实现。在此，首先填充测试床，并且测量和使用这个测试床的高度，以便能够计算应当对 柱提供多少浆料，以实现最终用户目标床高度。这个最终填充的床将非常接近床的预定义 的期望状况，因为当根据测试床高度计算出浆料浓度时，浆料浓度的测量是非常好的。在一个实施例中，对测试床进行卸料，并且将其稀释到已知浆料浓度。然后，用根 据用户目标床高度和这个新的已知浆料浓度来计算出的体积的浆料装填柱。测试床可为将 被相当快地填充且易于卸料的小测试床。在这种情况下，经卸料的测试床适于被送回到浆 料罐且稀释回到与在浆料罐中的任何剩余浆料相同的浆料浓度。或者，浆料罐中的所有浆 料可用于测试床。这可为适当的，因为在这种情况下，介质不需要稀释回到与从开始起完全 相同的浆料浓度，而是可稀释到任何适当的浆料浓度。这是因为当经卸料的床被送回浆料 罐时，浆料罐是空的。在另一个实施例中，测试床是小的，并且当添加更多的浆料时，测试床保持在柱的 内部。基于固结测试床高度和最初装填到柱中的浆料的体积来计算在浆料罐中剩余的浆料 的浆料浓度。这个浆料浓度和用户目标床高度用于计算还需要将多少更多浆料装填到柱 中，从而使得测试床和新的浆料一起将形成具有用户目标床高度的床。在从属权利要求中对本专利技术的另外的实施例进行了描述。附图说明当结合附图阅读以下描述时，本专利技术的这些和其它优点将变得更加显而易见，其 中图1是根据本专利技术的一个实施例的介质填充系统的示意图；图2是描述了根据本专利技术的一个实施例的填充方法的流程图。具体实施例方式参照附图来对本专利技术的目前优选的实施例进行描述。优选实施例的描述是示例性的，并且不意在限制本专利技术的范围。如本文和所附的权利要求书中所用术语“柱”意在包括术语“容器”和“单元”，以及分离领域的实践者使用来通过使 混合物与固体或液体交换介质(已知为填充床)接触来实现来自混合物的成分的分离和/ 或反应和/或催化和/或提取的任何其它结构。术语“浆料”是介质颗粒和液体的悬浮液。术语“纵向流向，，指的是在柱内从入口朝向出口的流动方向。“纵向，，一贯用来指 定通过单元的流体的主要流径，而不考虑方向。术语“分配系统”指的是流体通过其被引导到柱的结构，而术语“收集系统”指的 是用来收集来自柱的流体的结构。术语“沉积床高度”指的是这样的介质颗粒床高度该高度是当在允许浆料中的介 质颗粒仅在重力的作用下沉积之后形成床(这种床称为“沉积床”)时获得的。术语“固结床高度”指的是在这种时候在柱中形成床(这种床称为“固结床”)时 获得的介质颗粒床的高度当在通过1)将液体泵送到柱中，幻通过将液体泵送出柱，或者 3)通过移动(例如降下)可动适配器(这会迫使液体离开柱)来沿纵向流向将流体流应用 通过柱时，浆料中的介质颗粒被迫沉积时。术语“压缩床高度”指的是在这种时候获得的柱中的介质颗粒床的高度当已例 如通过与可动适配器等接触，并且进一步移动可动适配器等，或者通过以比在床的固结期 间使用的速率更高的速率将流体泵送通过柱而压缩固结床或沉积床时一这种床称为“压缩 床”。术语“压缩系数”定义为(沉积床高度)/ (压缩床高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由是介质颗粒和液体的悬浮液的浆料来填充柱（３）中的介质床的方法，所述方法包括以下步骤：　　ａ）估计浆料浓度；　　ｂ）用来自连接到所述柱上的浆料罐（１３）的一定体积的所述浆料装填所述柱（３）；　　ｃ）用所述浆料填充测试介质床；　　ｄ）检测所述测试介质床固结在何处；　　ｅ）使用关于固结测试介质床高度的信息来对所述柱提供在进一步填充之后将给出用户目标床高度的量的浆料；　　ｆ）用所述浆料填充介质床。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 2008-5-30 0801283-31.一种用于由是介质颗粒和液体的悬浮液的浆料来填充柱(3)中的介质床的方法，所 述方法包括以下步骤a)估计浆料浓度；b)用来自连接到所述柱上的浆料罐(1 的一定体积的所述浆料装填所述柱(3)；c)用所述浆料填充测试介质床；d)检测所述测试介质床固结在何处；e)使用关于固结测试介质床高度的信息来对所述柱提供在进一步填充之后将给出用 户目标床高度的量的浆料；f)用所述浆料填充介质床。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e)进一步包括对所述测试介质床进行卸料且将经卸料的测试床稀释到已知的浆料浓度，并且用根据 用户目标床高度和这个新的已知的浆料浓度计算出的体积的所述浆料来装填所述柱。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e)进一步包括通过使用来自固结测试床高度的信息来计算保留在所述浆料罐中的浆料的浆料浓度， 并且在所述测试床保持在所述柱中时，引入更多的这个已知的浆料浓度的浆料，引入的浆 料的量被控制成使得将在进一步填充之后实现用户目标床高度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤e)中的已知的浆料浓度是所述浆 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：N埃德布拉德，
申请(专利权)人：通用电气健康护理生物科学股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]