专利名称：用于色谱柱的塑料床支撑体的润湿的利记博彩app
技术领域：
本发明总的涉及分离并具体涉及过程色谱法。更特别地，其涉及用于色谱柱的床支撑体的润湿。
背景技术：
色谱柱可用于工业过程以纯化过程液体并从过程液体分离关注的物质。一个重要的应用在于生物处理，其中从复杂的生物原料纯化蛋白质和其它生物药物。典型的色谱柱包含空心柱管形式的柱壁，其连接于可拆卸的上端板组件和可拆卸的下端板组件。一个端板组件提供有过程流体入口布置，其一般包含入口管和入口阀，而另一个端板组件提供有过程流体出口布置，其一般包含 出口管和出口阀。柱管的每一端通常提供有在柱内部的可拆卸的分布器板。这些入口和出口分布器板可附着于各自的端板组件，或可将上分布器板布置为可朝向或远离端板组件而移动。在使用期间，柱中分布器板之间的空间通常以色谱介质填充。通常在每个分布系统和介质之间提供多孔床支撑体以防止介质颗粒脱出柱。入口分布器板预期将进入的流体均匀地分布在位于柱入口端的介质的表面上，而出口分布器板预期从位于柱出口端的介质的表面均匀地收集流体。这种柱可重数吨。多孔床支撑体跨柱的基本整个内径而延伸，且通常沿柱的外周和在柱的中部固定。所述支撑体可由金属或聚合物的织造线制备，或它们可由烧结的颗粒制备。它们还可以是例如通过烧结结合的若干织造网的多层构造。在生物分子的处理中，普遍使用腐蚀性液体，例如带有高浓度的氯化物、酸性缓冲液、次氯酸盐等的溶液，而在这些情况下通常优选使用塑料床支撑体以消除不锈钢等的腐蚀。普遍使用的塑料床支撑体类型包含由烧结的聚合物颗粒制备的多孔玻璃料(porous frits)。这些玻璃料可在数种材料中得到,例如来自像Porvair PLC (UK)和Porex Corp (US)公司的聚乙烯、聚丙烯等。这些材料是憎水的，且当其在干储存后用于柱中时，必须将其彻底润湿以取代来自孔结构的空气。这样做的一种方法是将床支撑体浸入具有低表面张力的液体中，例如水可混溶的溶剂或水性表面活性剂溶液，且一旦空气已被替换，以水或用于柱操作的水性溶液洗漆。I Bemberis 等人(BioPharm International Guide (国际生物药物指南)23-30页，2003年7月)推荐将床支撑体浸入> 80%乙醇、异丙醇或甲醇中。溶剂法的缺点是溶剂可燃且仅可在爆炸分类的场所(其中所有电气设备是防爆的)处理。因为溶剂在多数生物处理设备中一般不经处理，这包含大量额外成本。溶剂还可能侵蚀生物处理柱(其设计成主要用于水性体系)中的材料。表面活性剂的问题为它们导致起泡且它们强烈吸附到孔表面，引起可能的缓慢脱附并引起表面活性剂痕量泄漏进入生物药物产品。表面活性剂是胃肠外药物中不期望的污染物，因为它们是刺激剂并使细胞膜破
裂 ο因此，需要既不包括可燃液体也不包括表面活性剂的润湿方法。发明简述
本发明的一个方面是提供装备有塑料床支撑体的柱中的有效色谱法，其中床支撑体没有空气。这通过如权利要求1定义的润湿方法并通过如权利要求13定义的色谱方法而实现。这种方法的一个优点是不必须使用表面活性剂或可燃溶液。以上的一个或多个方面可通过如所附权利要求所定义的本发明实现。本发明的另外的方面、细节和优势将从以下的详述和权利要求显现。附图简沭
图1显示带有床支撑体的色谱柱。图2显示根据本发明润湿塑料床支撑体的方法。图3显示根据本发明润湿塑料床支撑体的方法。图4显示根据本发明进行色谱法的方法。定义
术语“非表面活性剂润湿剂”在本文指用于塑料床支撑体的润湿剂，其不是表面活性齐Li。表面活性剂(如定义于例如 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 第24 卷，http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471238961.1921180612251414.aOl.pub2/abstract)是包含C8-C18烃或氟碳链和亲水基团(极性或离子性)的物种。因此，表面活性剂具有高于130D的分子量。润湿剂是提高水性液体在固体基底上的散布和穿透力的添加剂。非表面活性剂润湿剂的实例是水溶性溶剂和碱金属氢氧化物。术语“闪点”在本文指在该温度下挥发性液体可在空气中蒸发以形成可燃混合物的最低温度。闪点可通过例如ASTM D3828或ASTM D93闭口杯法测量，而且是液体的可燃性的指示。术语“水溶性”在本文指物质在室温下(即约25°C)可溶于水达至少2重量％浓度。术语“水可混溶”在本文指物质在室温下(即约25°C)在整个0-100%浓度范围可溶于水。发明详沭
本发明的一个方面，由图2说明，涉及提供不使用表面活性剂或可燃溶液而从塑料床支撑体有效去除空气。这通过以下方法实现:其中提供在孔结构中具有空气的多孔塑料床支撑体，将塑料床支撑体浸泡在包含0.1-30重量％非表面活性剂润湿剂的水性溶液中，导致从孔结构去除空气的至少约60%。水性溶液中非表面活性剂润湿剂的浓度可有利地为
0.1-20重量％，例如0.1-17重量％或12-17重量％。该方法还可导致从孔结构去除空气的至少约80%，例如至少约90%，或基本全部空气。应理解孔结构中的空气可包含任何气态材料，例如源自多孔塑料床支撑体的制造或储存。空气的去除可通过例如称量经浸泡的床支撑体而检验一完全的空气去除由对应于全部孔体积被填充的重量增加而指示。孔体积通常由材料供应者提供，但也可通过本领域中已知的孔隙率计或密度计方法而测量。监测空气去除的替代方法可以是通过测量包含经处理的床支撑体的柱的色谱性能一基本全部空气的去除在此由以下所指示:对于给定填充材料和柱构造达到理论上可达到的塔板数，以及当在柱中进行介质的重复填充时稳定的塔板数。在某些实施方案中，由图3说明，该方法还包含以下步骤:当浸泡在所述水性溶液中时，施加至少IOkPa (例如至少50kPa或至少IOOkPa)过压至所述塑料床支撑体,和/或当浸泡在所述水性溶液中时使所述塑料床支撑体振动。所述振动可为连续的或间歇的，并可包含恒定或变化频率的振动。可对单独的浸泡容器或对包含经浸泡的塑料床支撑体的色谱柱进行过压的施加。所述过压可施加为在每个脉冲后带有压力释放的一个或多个脉冲。脉冲长度可为最多数小时，例如至少一小时。该处理还可包含降低的压力(例如真空)的一个或多个脉冲。在某些实施方案中该方法还包含将塑料床支撑体装入色谱柱中的步骤。该步骤可在将床支撑体浸泡在非表面活性剂润湿剂溶液中以及振动或加压之后进行。在这个情况下，床支撑体可在单独的浸泡容器或槽中经浸泡以及振动或加压，之后装入柱中。此方法对于较小的床支撑体(例如最多300_直径)特别有利。替代地，装入步骤还可在浸泡以及振动或加压前进行，在该情况下浸泡以及振动或加压将在柱中发生。在这个情况下，浸泡可通过用包含非表面活性剂润湿剂的水性溶液部分地或完全地填充柱而方便地进行。这种方法对较大的床支撑体(例如至少300mm直径)特别有利。在一些实施方案中该方法还包含洗涤塑料床支撑体以去除非表面活性剂润湿剂的步骤。当将床支撑体装入柱中时可进行洗涤，例如通过使洗涤流体经过柱，或替代性地通过用洗涤流体取代浸泡容器或槽中的润湿剂溶液。洗涤流体可为水性流体，例如水或缓冲液或盐溶液。在一个实施方案中使经浸泡的床支撑体振动的步骤包含施加超声至塑料床支撑体。超声可包含20-400kHz频率范围内的振动，并可通过以下而施加:例如通过将超声变换器浸入非表面活性剂润湿剂溶液中、通过使超声变换器接触浸泡容器/槽/柱的壁或通过使用超声浴作为浸泡容器或槽。超声变换器和超声浴为本领域内熟知并可得自许多供应者。施加超声的优势是:非表面活性剂润湿剂溶液进入塑料床支撑体的孔结构内的渗透得以改进，且空气分散为可容易地从床支撑体去除的小泡。在一个具体实施方案中，调节超声的频率和/或振幅以提供从床支撑体和浸泡容器/槽的特定组合的最优空气去除。在某些实施方案中，使经浸泡的床支撑体振动的步骤还可包含施加非超声频率的振动(即在20-400kHz范围外)至塑料床支撑体。振动频率可低于20kHz，例如在25_500Hz区间，其中用于例如混凝土振动的市售设备容易可得。可使用内部“插入式(poker)”振动器和安装在容器/槽/柱上的外部振动器两者。在某些实施方案中，非表面活性剂润湿剂的分子量小于130D，例如小于IlOD乃至小于70D。其还可具有50-130D (例如50-110D)的分子量。具有低分子量的优势为较易洗出润湿剂，而避免最低分子量以降低挥发性和可燃性可以是有利的。在一些实施方案中，非表面活性剂润湿剂选自碱金属氢氧化物和水溶性C3-C6醇、二醇和二醇醚，例如水溶性C3-C6伯醇。合适的碱金属氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷和氢氧化铯。由于成本原因，优选氢氧化钠和氢氧化钾。碱金属氢氧化物可按0.1-10重量％ (例如2-8重量％)的浓度合适地应用。当用碱金属氢氧化物溶液作业时，重要的是使用充足的保护设备例如防护眼镜。碱金属氢氧化物的优势为它们非可燃，因此它们的水性溶液不具有闪点。水溶性C3-C6醇的实例为正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、2- 丁醇、叔丁醇、戊醇、己醇和苯甲醇，其中正丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇和苯甲醇是伯醇。正丙醇和异丙醇在室温下是完全水可混溶的。水溶性(和完全水可混溶的)C3-C6 二醇的实例包括1，2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、二甘醇等。水溶性(和完全水可混溶的)C3-C6 二醇醚的实例包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚等。使用水溶性C3-C6醇、二醇或二醇醚的优势为它们是比例如乙醇更好的润湿剂，并可因此以更低浓度使用。在相等浓度下它们的水性溶液还具有比乙醇溶液更高的燃点。在一个实施方案中水性非表面活性剂润湿剂溶液包含2-30重量％ (例如10-25%、12-21%或12-17%)的一种或多种C3-C6醇、二醇或二醇醚。不超过30%浓度的醇、二醇或二醇醚的一个优势为溶液的闪点可保持高于操作温度。另一个优势为，在这些浓度下溶液较不可能侵蚀一些生物过程柱中的敏感材料，例如丙烯酸柱管和橡胶垫圈。溶液可为均质的，即水性非表面活性剂润湿剂的浓度不超过其室温水溶解度。水性非表面活性剂润湿剂的室温水溶解度可为至少4重量％，例如至少12重量％或其可以是完全水可混溶的。还考虑了不同非表面活性剂润湿剂的混合物。它们可以是不同的醇、二醇和二醇醚的混合物，以及一种或多种这些物质与一种或多种碱金属氢氧化物的混合物。在这个情况下，非表面活性剂润湿剂的总浓度可为0.1-30重量％，例如0.1-20重量％、0.1-17重量％或12-17重量％。在某些实施方案中，步骤b.中所述水性溶液不具有闪电或具有至少约30°C (例如高于约35°C或约40°C)的(闭口杯)闪点。这具有以下优势:水性溶液在使用条件下不认为可燃，从而不必须使用昂贵的防爆设备和地点。碱金属氢氧化物非可燃，因此它们的水性溶液不具有闪点。乙醇、正丙醇和异丙醇的水性溶液的闪点在表I给出。表1.不同浓度的水性醇溶液的闭口杯闪点(°C)。
权利要求
1.一种润湿用于色谱柱的塑料床支撑体的方法，所述方法包含以下步骤: a.提供带有孔结构的塑料床支撑体，所述孔结构中包含空气，和 b.将所述塑料床支撑体浸泡在包含0.1-30重量％非表面活性剂润湿剂的水性溶液中，导致从所述孔结构去除所述空气的至少约60%。
2.权利要求1的方法,还包含步骤c.当浸泡在所述水性溶液中时施加至少1OkPa过压至所述塑料床支撑体，和/或当浸泡在所述水性溶液中时使所述塑料床支撑体振动。
3.权利要求1或2的方法，其中步骤b包含将所述塑料床支撑体浸泡在包含0.1-17重量％，例如12-17重量％，非表面活性剂润湿剂的水性溶液中。
4.任一前述权利要求的方法，还包含步骤d.洗涤所述塑料床支撑体以去除所述非表面活性剂润湿剂。
5.任一前述权利要求的方法，其中步骤c.包含施加超声至所述塑料床支撑体。
6.任一前述权利要求的方法，其中步骤b.中所述水性溶液不具有闪点或具有至少约30 V，例如高于约35 °C的闪点。
7.任一前述权利要求的方法，其中所述非表面活性剂润湿剂选自碱金属氢氧化物和水溶性C3-C6醇、二醇和二醇醚，例如水溶性C3-C6伯醇。
8.任一前述权利要求的方法，其中所述非表面活性剂润湿剂选自正丙醇、氢氧化钠和氢氧化钾。
9.任一前述权利要求的方法，其中所述水性溶液包含12-21重量％正丙醇，例如12-17重量％。
10.任一前述权利要求的方法,其中所述塑料床支撑体具有至少5cm,例如至少30cm的直径。
11.任一前述权利要求的方法，其中所述塑料床支撑体包含烧结的多孔塑料。
12.任一前述权利要求的方法，其中所述塑料支撑体包含聚烯烃例如聚乙烯。
13.—种在柱(7)上分离生物分子的方法，所述柱(7)包含至少一个塑料床支撑体(4)，所述方法包含以下步骤: a.提供包含带有孔结构的塑料床支撑体(4)的柱(7)，所述孔结构中包含空气， b.将所述塑料床支撑体浸泡在包含包含0.1-30重量％非表面活性剂润湿剂的水性溶液中， c.当将所述塑料床支撑体浸泡在所述水性溶液中时施加至少IOkPa过压至所述柱，和/或当将所述塑料床支撑体浸泡在所述水性溶液中时使所述柱振动，导致从所述孔结构去除所述空气的至少约60%， d.洗涤所述塑料床支撑体， e.在所述柱中填充色谱介质的床(8)和 f.在所述柱上施用包含生物分子的液体。
14.权利要求13的方法，其中步骤b中所述水性溶液不具有闪点或具有至少30°C，例如高于35 °C的闪点。
15.权利要求13或14的方法，其中步骤b中所述水性溶液包含12-21重量％，例如12-17重量％，正丙醇或0.1-10重量％氢氧化钠或氢氧化钾。
16.权利要求13-15中任一项的方法，其中所述塑料床支撑体包含烧结的多孔塑料。
17.权利要求13-16中任一项的方法，其中所述塑料支撑体包含聚烯烃例如聚乙烯。
18.权利要求13-17中任一项的方法，其中所述塑料床支撑体具有至少5cm，例如至少30cm的直径 。
全文摘要
一种润湿用于色谱柱的塑料床支撑体的方法，其包含以下步骤提供带有孔结构的塑料床支撑体，所述孔结构中包含空气，并将塑料床支撑体浸泡在包含0.1-30重量%非表面活性剂润湿剂的水性溶液中，导致从所述孔结构去除所述空气的至少约60%。
文档编号B01D15/14GK103109182SQ201180045678
公开日2013年5月15日 申请日期2011年9月21日 优先权日2010年9月24日
发明者L.安德斯泰特, J.F.阿瓦林, J.卡尔松 申请人:通用电气健康护理生物科学股份公司