一种用于连续分离和聚焦混合物中各成分的方法，此方法包括： １）通过按顺序布置的ｆ个区建立一个用于层析聚焦的Ｆ单元；所述ｆ个区按从Ｆ（ｆ）到Ｆ（１）的顺序标记，ｆ是大于４的整数，Ｆ（ｆ）区被定义为上游端，Ｆ（１）区被定义为下游端，每个区均有一个层析柱进液端接口和层析柱出液端接口，在两接口之间可拆卸地连接一层析柱；该层析柱可用任何层析固定相填充，包括离子交换相，亲合相，螯合相，手性相，配位体交换相，分子筛相，ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ，聚合体相，正相，反相；层析柱进液端接口与注入管相连，层析柱出液端接口与排出管相连；每个注入管和排出管均有一个分支开口，某一区注入管上的分支开口与上游相邻区排出管上的分支开口相连形成两个相邻区之间的液体通路；Ｆ（ｆ）区注入管上的分支开口和Ｆ（１）区排出管上的分支开口可以阻断或取消，以保证主洗脱液从Ｆ（ｆ）区的注入管进入Ｆ单元并从Ｆ（１）区的排出管流出Ｆ单元； ２）在Ｆ单元中选定至少４个注入管和至少２个排出管用于液体的注入和收集，并且至少有一个液流通路上的注入管和排出管被同时选定；封闭未选定的注入管和排出管，为每个选定的注入管和排出管制定液体的构成和流速，以形成一个连续的解吸梯度，此梯度可以是离子强度梯度、亲酯性梯度、ＰＨ梯度、螯合梯度、氢键梯度、亲合梯度、手性梯度和其它任何层析梯度；所述的未被选定的注入管和排出管也可不含分支开口，而由这些注入管和排出管连接形成相邻区间的液体通路； ３）在Ｆ单元中进行层析聚焦 ａ）用泵通过选定的注入管和排出管，以设定的流速和组成连续并同时的注入和排出下列组成成份的液体： 从Ｆ（ｆ）区的注入管注入高解吸强度的洗脱液； 从至少一个选定的注入管注入样品液； 从剩余选定的注入管注入低解吸强度的聚焦液；聚焦液从某一区的注入管注入并在分支开口处与相邻的上游区洗脱下来的洗脱液混合，构成一个解吸强度较低的洗脱液用于此区的洗脱，在Ｆ单元中，产生一个从Ｆ（ｆ）区到Ｆ（１）区的解吸强度由高到低的解吸梯度，在Ｆ单元的各区中有至少４个解吸强度水平； 从Ｆ（１）区的排出管收集洗出液，从余下的选定的排出管以小于主洗脱液流速５０％的流速收集馏分； ｂ）周期性的重置Ｆ（ｆ）区中的层析柱到Ｆ（１）区，并在同一时间使其余层析柱向上游方向移动一个区来进行连续层析聚焦，样品中的各成分被注入到下游的某个区中，吸附在这一区的层析柱中，随着层析柱的重置一个区一个区的带向上游，由于不同区中解吸强度的差异，各成分选择性的从不同区中解吸下来，从而彼此分离，从某一区解吸下来的成分被洗脱回到相邻的下游区，在那里被重新吸附于含有新注入样品的层析柱上，此成分由于下一次的层析柱重置被再次通过前述的那一区，且由于连续地上样和层析柱的反复重置而被保留并累积在这一区和它相邻的下游区之间。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用多区域模拟移动床结构进行连续层析的方法。更确切的说是一种聚焦分离并且浓缩混合物中的不同单个成分于各自区域的专利技术。
技术介绍
层析分离可以分为两种方式分批层析方式和连续层析方式。大多数的常规层析采取分批层析方式进行。通常，分批层析把样品分批次进行分离。每一批次的分离过程均由相同的上样、洗脱与馏分收集、层析柱再生等步骤构成。分批层析的优点在于能用于分离复杂化合物。但为确保良好的分离效果，上样量应低于层析柱总体积的1％。这是分批层析方式在生产过程中的缺陷之一。又由于前一批次分离过程完全结束后下一批次分离才可开始，所以分批层析方式的另一缺点是需要花费大量时间分离得到定量的产品。同时，有限的层析柱长度阻碍了相似化合物的分离，这是分批层析的另外一个缺点。不同于分批层析，连续层析是一个连续上样、洗脱、馏分收集的过程。样品的注入、洗脱与馏分收集同时进行。由此，增加了上样量；提高了生产效率；节省了洗脱剂和填料。模拟移动床层析系统(以下简称SMB系统)既是典型的连续层析。图1显示了SMB系统的工作过程。如图所示，SMB系统是由数个区组成，这些区串联成一套可通过液体的圆形环路。层析柱被置于各个区中并且能同时同向的从当前区移动至下一个区。在这个环路中分别有两个进液口和两个出液口。进口F用于供给样品，进口D用作输入解吸液。出口R用作收集弱吸附成分(残液)，出口E用作收集强吸附成分(提取物)。环路中液体流动方向与层析柱移动方向相反。样品通过进口F连续的注入系统。弱吸附成分从出口R被洗脱出来，强吸附成分保留在层析柱中，随着层析柱沿逆洗脱方向移至下一个区。最终强吸附成分从出口E被洗脱出来。SMB系统成功的应用于双成分混合物的分离，如分离镜像异构体、蔗糖与非糖成分、二甲基苯及其同分异构体。突出的高产量使层析分离更具经济性是SMB技术的主要优点。然而，SMB技术的特性限制其只能被用于分离双成分混合物，而不能被用于同时分离纯化一个复杂混合物中的多个成分。即使偶尔被用于从复杂混合物中提取某一个成分，也要求此成分在填料上的吸附能力与其它成分的吸附能力相比必须是最强或最弱的，否则SMB系统无法将其从混合物中提取出来。SMB系统应用的局限性源于其分离原理。混合物中的一个成分在SMB系统中可能沿两个方向移动。一为解吸液洗脱此成分向下游(沿洗脱方向)移动，二为层析柱重置带动成分向上游(逆洗脱方向)移动。当层析柱移动频率快时，全部成分会向上游方向移动。假如两个成分在层析柱上的吸附能力不同，当它们被同时从进口F注入系统时，它们会有不同的移动速度。如果解吸液的流速和层析柱的移动频率被适当调节，则吸附能力强的成分会向上游方向移动并从出口E洗脱出来，吸附能力弱的成分向下游方向移动并从出口R洗脱出来。但当此混合物中还混有其它成分时，它们就会随着吸附能力强的成分或随吸附能力弱的成分移动而最终将其污染。由于同样的原因，为分离复杂混合物而在SMB系统上设置更多区和更多出口的尝试也没有成功。当复杂混合物中某个成分的吸附能力不是最强或最弱时，SMB系统同样不能将其与吸附能力相似的其它成分分离开来。因此，为分离复杂混合物，分离原理必须与SMB系统的原理不同。SMB层析过程是一个稀释过程。纯化后的成分在馏分中的浓度只是其在样品中原浓度的几十分之一。为获得高浓度的馏分和节省洗脱液，几个以前的专利在SMB系统中应用了梯度洗脱。这些专利包括美国专利(专利号US 4031155、US 4031156)；美国专利申请(20020017492，WO 0033943)。梯度洗脱的做法是利用解吸液和样品溶剂在层析柱中解吸能力的不同，沿洗脱方向产生两个解吸强度，从而以梯度方式分离样品成分。这项被专利保护的改进可节省解吸液，并使馏分中提取物的浓度比其在原样品中的浓度更高。然而，这几项专利技术沿用了典型SMB系统的原理，所以仍然只能分离双成分样品。使用梯度洗脱的目的在于使向上游方向移动的成分更快的被从系统中洗脱出来，同时节省解吸液。同样的梯度洗脱方式在如下文章中也有阐述Dorota Antos et al.(Chemical Engineering Science，VOL.56，(2001)6667-6682)、Thomas.B.Jensen et al.(Journal of Chromatography A，873(2000)149-162)、Stefanie Abel etal.(Journal of Chromatography A，944(2002)23-29)、Joukje Houwing et al.(Journalof Chromatography A，944(2002)189-201)、Dorota Antos et al.(Journal ofChromatography A，944(2002)77-91)、Joukje Houwing et al.(Journal of ChromatographyA，952(2002)85-98)。美国专利(专利号US 6069289)公开了另外一个使用两种解吸液进行梯度洗脱的过程。该方法能用于分离含三种成分的混合物。此专利着重于如何分离混合物中的三种成分，并未对馏分的低浓度问题加以改善。因为此专利的生产过程要求含提取物的馏分的体积必须为样品上样体积的2.2-10倍。也既是说，分离后馏分中成分的浓度为在原样品中浓度的0.1-0.45倍。同时，这项专利也采用了典型的SMB系统原理。综上所述，为分离一个复杂混合物，连续层析过程必须使用不同于典型SMB系统的原理。此系统应能分离复杂混合物，应是一个高产出低消耗的连续过程，要能有效的节约填料和洗脱剂，有更高的产率，并且能获得比原样品浓度更高的馏分浓度。
技术实现思路
为分离复杂混合物，模拟移动床聚焦层析系统(以下简称SMBCF)形成的聚焦单元(以下简称F单元)的设计为本专利技术的关键特点。F单元由被标记为F(1)到F(f)的数个区构成，这些区被串联在一起，每个区安装一个层析柱。系统的主洗脱液从F(f)区进入并从F(1)区流出。当主洗脱液从一个区流出、进入邻近的下一个区时，系统对主洗脱液进行修饰以降低其解吸能力。F单元中至少包含数个区，其中通过的洗脱液的解吸能力彼此不同。F(1)区和F(f)区可以相邻摆放，使这些串联在一起的区形成一个圆环。但F(1)区和F(f)区之间可能并没有液体交流。所有区中的层析柱均周期性地同时逆着主洗脱液流动方向从当前区移至相邻区。样品混合物从下游的某一区注入，吸附在此区中的层析柱上，并随着层析柱逆洗脱方向的移动被一个区接一个区的带向上游。样品中的各个成分在不同区中依次解吸下来，从而得以分离。被聚焦的成分动态的存在于含有较低解吸强度洗脱液的F(i)区和含有较高解吸强度洗脱液的F(i+1)区。在F(i+1)区中吸附力弱的成分被主洗脱液向下游方向洗脱进入F(i)区，与从下游区中随层析柱移动进入F(i)区中的混合物汇合并重新吸附在F(i)区中的层析柱中。成分就是这样被积累并随着层析柱的移动又一次带入到F(i+1)区中。由于层析柱不停的移动和系统连续的进样，被聚焦成分便在F(i)与F(i+1)区之间逐渐的积累起来。假如每次在F(i)与F(i+1)区之间从主洗脱液本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：马起凤，
申请(专利权)人：奥代科公司，
类型：发明
国别省市：
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