(57)【要約】  本発明の実施形態は、本体と、分離媒体と、フリット要素とを有する装置を特徴とする。本体の外面は、小型のアセンブリを形成するために媒体チャンバ及びフリット部のうちの少なくとも１つの周囲に半径方向に配置された第１の取り付け手段を有する。
2010519546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いから溶体内の化合物又は溶体の望まれていない成分を分離するための装置であって、
ａ．内面と、外面と、第１の開口と、第２の開口とを有する本体を備え、前記第１の開口及び前記第２の開口が、前記内面と前記外面との間の境界を画定し、前記内面が、前記本体内に通路を形成する少なくとも１つの壁を有し、前記通路が、少なくとも１つのフリット部と、前記第１の開口の近くにある媒体チャンバと、前記第２の開口の近くにあるマニホールド部とを有し、前記少なくとも１つのフリット部が、フリットを保持するためのものであり、前記媒体チャンバが、媒体を保持するためのものであり、前記マニホールド部が、前記フリット部から流体を受け入れる又は排出するためのものであり、前記外面が、第１の結合手段を有し、外面及び内面のうちの少なくとも１つが、第２の結合手段を有し、前記第１の結合手段が、流体源、流体排出導管、カラム、及び、検出器のうちの少なくとも１つと流体連通して前記媒体チャンバを設置するために前記第１の開口に向いており、前記第２の結合手段が、流体源、流体排出導管、カラム、及び、検出器から構成される群のうちの少なくとも１つと通じて前記マニホールド部を設置するために前記第２の開口に向いており、第１の取り付け手段が、前記媒体チャンバ及び前記少なくとも１つのフリット部の周囲に半径方向に配置されており、さらに前記装置は
ｂ．媒体チャンバを通って流れる溶体内の化合物の分離をもたらすために前記媒体チャンバ内に保持される分離媒体と、
ｃ．前記分離媒体を保有するために少なくとも１つのフリット部に保持されるフリット要素とを備え、前記本体が、溶体の他の化合物又は溶体の望まれていない成分から選択される群のうちの少なくとも１つからの化合物の分離をもたらすために少なくとも１つの化合物を含む溶体と流体連通して前記通路を設置するように第１の導管取り付け手段及び第２の取り付け手段を受け入れる、装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのフリット要素が、前記フリット部に受け入れられた第１のフリット要素と、第２のフリット要素とを備え、前記第２のフリットが、第１の端部において又は前記第１の端部周囲に受け入れられている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記通路が第２のフリット部を有する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
外面が、フリットディスクを受け入れるために前記第１の開口周囲に延在しているリムを有し、前記第２のフリット要素がフリットディスクである、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記リムが、リム平面と、前記第１の開口を囲む少なくとも１つのリム隆起部とを有し、前記フリットディスクが、前記リムに対する圧縮によって前記リム隆起部を受け入れて前記フリットディスクを密封するためのディスク平面を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記フリットディスクに取り付けられた第１の結合手段をさらに備え、前記第１の結合手段が、フリットディスクから流体を取り除くために若しくは流体をセットするために、又は、カラムに取り付けるために、又は、検出器に取り付けるために、導管に取り付けるためのものである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の結合手段が、ロッドアセンブリと、圧縮取り付け部とを備え、前記ロッドアセンブリが、管部と、圧縮プレート部とを有し、前記管部が前記フリットディスクと流体連通しており、前記プレート部が前記フリットディスクに対して密封関係で押し込むための第１の平面と、圧縮取り付け部の圧縮面を受け入れるための第２の平面とを有し、前記圧縮取り付け部が、前記リムに対して前記プレート部及びフリットディスクを圧縮するために前記本体の前記第１の取り付け手段に受け入れられている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の圧縮取り付け部が、取り付け内面及び取り付け外面と、第１の端部及び第２の端部とを有し、前記取り付け内面が、前記第１の端部における第１の開口と、前記第２の端部における第２の開口とを有する管路を画定し、前記管路が、狭窄部と、拡張部と、圧縮面とを有し、前記圧縮面が、前記狭窄部と前記拡張部との間に介在されており、前記拡張部及び前記取り付け手段が、前記管路から延在している前記管部によって前記リム上で前記圧縮面が前記プレート部及びフリットディスクを圧縮するのを可能とするように協働ネジを有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記圧縮取り付け部が、前記第１の端部を有し、前記第１の端部及び第２の端部によって前記ロッドアセンブリを受け入れ、前記管路が、前記ロッドを受け入れるためのものであり、前記第１の取り付け手段が、協働ネジを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記取り付け外面が回転面を有する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記回転面が凹みを付けられている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
管圧縮アセンブリをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記管圧縮アセンブリが、フェルールと、フェルール取り付け部とを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記フェルール取り付け部が、前記圧縮取り付け部から延在している前記管に受け入れられている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記フェルール取り付け部が、フェルール取り付け内面と、フェルール取り付け外面と、第１の端部と、第２の端部とを有し、前記フェルール取り付け内面が、フェルール取り付け狭窄部と、フェルール取り付け拡張部とを有するフェルール取り付け管路を画定し、前記フェルール取り付け狭窄部が、前記管部を受け入れるためのものであり、前記フェルール取り付け拡張部が、前記回転面を隠すように圧縮取り付け回転面上に受け入れられている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記フェルール取り付け管路が、前記第１の端部においてフェルール取り付け開口を有し、前記開口が、前記フェルール取り付け外面と前記フェルール取り付け内面との境界を画定するリムを画定し、前記リムが、フェルール雌取り付け部によって前記フェルールが圧縮されるのを可能とするように前記フェルールを受け入れるリム圧縮面を形成する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記フェルール取り付け部が、フェルール雌取り付け部の取り付け手段を有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記フェルール雌取り付け部及び前記フェルール雌取り付け部の取り付け手段が協働ネジである、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
第２の本体端部が、分析カラム又は導管に対して流体連通して取り付けられるための第２の端部取り付け手段を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記第２の端部取り付け手段が、カラムの協働ネジを受け入れるための協働ネジである、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第２の端部取り付け手段が、導管取り付け部の協働ネジを受け入れるための協働ネジである、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
圧縮要素をさらに備え、前記圧縮要素が、加圧下でなく粒子によって占有される総容積のおよそ．１％から５％を占有するように、前記チャンバに保持された媒体を強制する、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記圧縮要素が、容積のおよそ２％を占有するように静止した粒子を押し入れる、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記圧縮要素が、およそ０．３８から０．３５の間隙体積分率を形成するように粒子を強制する、請求項２に記載の装置。
【請求項２５】
前記間隙体積分率が、およそ０．３６５から０．３７５である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記圧縮要素が、およそ５％から１５％の静止した容積からの間隙体積分率の低減をもたらすように粒子を強制する、請求項２に記載の装置。
【請求項２７】
前記低減が約８％から１２％である、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記第２のフリット要素が、フリット密封リングと、第２のフリットとを備え、前記第２のフリットが、前記フリット密封リングにおける開口に保持されている、請求項２に記載の装置。
【請求項２９】
前記第２のフリットが、フリット厚みを有し、第２のフリット密封リングが、密封リング厚みを有し、前記フリット厚みが、第２のフリット突起を形成するためにフリット密封リングの開口の外側に突出するように前記密封リング厚みを上回る、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記第２のフリット突起が、静止時に前記チャンバを占有する粒子容積の２％の空間を占有する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
ワイパーをさらに備え、前記チャンバが、ワイパー凹部を有し、前記ワイパーが、弾性リングを備え、粒子の圧縮層を形成して維持するのを容易とするように前記凹部に受け入れられている、請求項２に記載の装置。
【請求項３２】
本体と、分離媒体と、フリット要素とを有する装置を提供するステップを備え、互いから溶体内の化合物又は溶体の望まれていない成分を分離する方法であって、
ａ．前記本体が、内面と、外面と、第１の開口と、第２の開口とを有し、前記第１の開口及び前記第２の開口が、前記内面と前記外面との間の境界を画定し、前記内面が、前記本体内に通路を形成する少なくとも１つの壁を有し、前記通路が、少なくとも１つのフリット部と、前記第１の開口の近くにある媒体チャンバと、前記第２の開口の近くにあるマニホールド部とを有し、前記少なくとも１つのフリット部が、フリットを保持するためのものであり、前記媒体チャンバが、媒体を保持するためのものであり、前記マニホールド部が、前記フリット部から流体を受け入れる又は排出するためのものであり、前記外面が、第１の結合手段と、第２の結合手段とを有し、前記第１の結合手段が、流体源及び流体排出導管のうちの少なくとも１つと流体連通して前記媒体チャンバを設置するために前記第１の開口に向いており、前記第２の結合手段が、導管又はカラムから構成される群のうちの少なくとも１つと通じて前記マニホールド部を設置するために前記第２の開口に向いており、第１の取り付け手段が、前記媒体チャンバ及び前記少なくとも１つのフリット部の周囲に半径方向に配置されており、
ｂ．前記分離媒体が、媒体チャンバを通って流れる溶体内の化合物の分離をもたらすために前記媒体チャンバ内に保持され、
ｃ．前記フリット要素が、前記分離媒体を保有するために少なくとも１つのフリット部に保持され、前記本体が、溶体の他の化合物又は溶体の望まれていない成分から選択される群のうちの少なくとも１つからの１つ以上の化合物の分離をもたらすために溶体を含むカラムと流体連通して前記通路を設置するように第１の導管取り付け手段及び第２の取り付け手段を受け入れ、
１つ以上の化合物を分離するように前記装置を介して流体を流す、方法。
【請求項３３】
本体と、分離媒体と、少なくとも１つのフリット要素と、少なくとも１つの圧縮要素とを提供するステップを備える分離装置を製造する方法であって、
前記本体が、内面と、外面と、第１の開口と、第２の開口とを有し、前記第１の開口及び前記第２の開口が、前記内面と前記外面との間の境界を画定し、前記内面が、前記本体内に通路を形成する少なくとも１つの壁を有し、前記通路が、少なくとも１つのフリット部と、前記第１の開口の近くにある媒体チャンバと、前記第２の開口の近くにあるマニホールド部とを有し、前記少なくとも１つのフリット部が、フリットを保持するためのものであり、前記媒体チャンバが、媒体を保持するためのものであり、前記マニホールド部が、前記フリット部から流体を受け入れる又は排出するためのものであり、前記外面が、第１の結合手段と、第２の結合手段とを有し、前記第１の結合手段が、流体源及び流体排出導管のうちの少なくとも１つと流体連通して前記媒体チャンバを設置するために前記第１の開口に向いており、前記第２の結合手段が、導管又はカラムから構成される群のうちの少なくとも１つと通じて前記マニホールド部を設置するために前記第２の開口に向いており、第１の取り付け手段が、前記媒体チャンバ及び前記少なくとも１つのフリット部の周囲に半径方向に配置されており、
前記分離媒体を保有するために前記少なくとも１つのフリット部に前記第１のフリットを設置し、
媒体チャンバを通って流れる溶体内の化合物の分離をもたらすために前記媒体チャンバ内に、静止時容積を有する分離媒体を設置し、
安定した分離媒体を形成するために前記静止時容積の５から１５％に前記分離媒体を圧縮するように前記本体に前記圧縮要素を設置する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年２月２２日に出願された米国特許出願第６０／８９１，０９１号、及び、２００８年２月１日に出願された米国特許出願第６１／０２５，４１６号の利益及び優先権を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、分離、特に分析目的のためにクロマトグラフィによって実行される分離を実行するための装置、方法、及び、機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、化学的分離を実行するための、特にクロマトグラフィを実行するための装置、方法、及び、機器に関する。用語「クロマトグラフィ」は、親和性又は吸着性の差異に基づいた化合物の分離に関連する。クロマトグラフィにおいて、化合物は、ガス、液体、又は、超臨界流体の溶体内に保持される。化合物が溶解される溶体は、「溶媒」として知られている。溶解された化合物は、溶媒に溶解されない媒体に対して吸着性又は親和性の差異を呈する。この媒体は、適所に保持され、溶解された化合物を保持する溶体の流れに対して静止している。この媒体は、一般に、固相物質である。
【０００４】
クロマトグラフィは、一般的な研究道具であり、様々な検出技術によって分析用の試料を処理するために使用されることができる。クロマトグラフィは、抽出技術として、試料から多くの化合物を徹底的に分離するように使用される。クロマトグラフィはまた、分子構造及び機能における微妙な変化が固定媒体に対する化合物の親和性を変える細かい分離技術として利用されることもできる。例えば薬物及び薬物代謝産物等の密接に関連する化合物は、有効に分離されることができる。
【０００５】
クロマトグラフィは、開放系又は閉鎖系において実行される。開放系において、クロマトグラフィは、有意な圧力差なしで実行される。開放タイプの系において使用される装置の例は、９６ウェル抽出プレート等のウェル種の装置である。
【０００６】
閉鎖系の例は、高性能又は高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）である。閉鎖クロマトグラフィは、通常、溶体が加圧下で送流されるカラム及びカートリッジを用いて実行される。カラム及びカートリッジは、一般に、化合物が吸着するシリカ又はポリマー粒子等の固定媒体の充填剤を有する。試料は、媒体を介して流され、試料中の化合物は、媒体に吸着する。本明細書は、カラムとカートリッジとの間の区別を設けず、具体的に別に述べられなければ、カラム又はカートリッジを意味するように用語「カラム」を使用する。分析カラムは、密接に関連する化合物の再現可能な定性的及び定量的分離をもたらすために高い製作公差で形成されたカラムである。カラム、特に分析カラムは、高価である。
【０００７】
媒体上への試料の初期流れは、「取り込み」と称される。関心対象の潜在的化合物を取り除くことは、「溶出」として知られている。溶出は、大抵は溶媒組成を変化させることによって実行される。試料を受け入れるために媒体を準備することは、「調製」として知られている。次の試料が媒体に取り込まれるのを可能とするように先の試料が媒体から取り除かれるのを保証することは、「洗浄」として知られている。
【０００８】
用語「試料」は、処理のために受け入れられる任意の物質を示すように使用される。臨床環境では、試料は体液又は生体組織を含んでもよい。用語「検体」は、試料中に潜在的に存在する関心対象の組成物を意味するように使用される。試料及び溶媒は、分析又は診断対象ではない微粒子、小球、及び、他の物質を含んでもよい。便宜上、本明細書は、全てのそのような微粒子、小球、及び、物質を、微粒子と称する。これらの微粒子は、カラムがもはや役に立たないように、カラム内の流れを蓄積及び低減することがある。
【０００９】
カラムは、通常、検出器と流体連通する。本明細書において使用されるように、用語「検出器」は、組成物の有無に応じて信号を発生する装置に関連する。代表的な検出器は、限定されるものではないが、例として、本質的に、質量分析計、ラマン検出器、光散乱検出器、蛍光検出器、化学発光検出器、光吸収検出器、光屈折検出器等の光センサ、電気化学的検出器、粘度検出器、核磁気共鳴検出器の範疇に入っている。
【００１０】
ＨＰＬＣは、通常、最高５０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の圧力で実行される。しかしながら、５０００ｐｓｉから最高１５０００ｐｓｉまでの超高圧範囲における圧力を含む、５０００ｐｓｉを超える圧力で作動したいという要望がある。そのような高圧において且つそのような圧力と関連するより高い流量により、流体素子間における流体連通をもたらすカラム及び導管の大きさは、一般に縮小される。より小さい大きさについて、カラムは、微粒子及び圧力の脈動に対してより敏感である。本明細書において使用されるように、圧力の脈動は、ポンプ、弁、及び、他の機械的な非効率性及び誤差に関連する圧力の変化に関連する。
【００１１】
保護して分析カラムの耐用年数を延長するためにガードカラムが使用される。しかしながら、分析カラム等の他のカラムを保護するガードカラムの使用は、大抵は、実質的に追加の導管及び配管を必要とする。追加の配管及び導管は、漏洩の可能性を増加させ、導管及び管の壁の影響に起因する帯域拡張の一因となり、溶出処理又は洗浄処理中における流体の変化に対するシステムの応答性を低減する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
高圧及び超高圧環境における微粒子及び圧力の脈動及びリップルの影響に対して敏感なカラム及び検出器を保護するように機能する装置、方法、及び、機器についての要求がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態は、互いから又は望まれていない化合物若しくは微粒子から関心対象の１つ以上の化合物を分離する装置、機器、及び、方法を特徴とする。装置の１つの実施形態は、本体と、分離媒体と、フリット要素とを有する。
【００１４】
本体は、本体内面と、本体外面と、第１の本体端部における第１の本体開口と、第２の本体端部における第２の本体開口とを有する。第１の本体開口及び第２の本体開口は、本体内面と本体外面との間の境界を画定する。本体内面は、本体内に通路を形成する少なくとも１つの壁を有する。通路は、少なくとも１つのフリット部と、第１の開口の近くにある媒体チャンバと、第２の開口の近くにあるマニホールド部とを有する。フリット部は、フリット要素を保持するためのものである。媒体チャンバは、分離媒体を保持するためのものである。マニホールド部は、フリット部から流体を受け入れる又は排出するためのものである。本体外面は、第１の結合手段を有し、本体外面及び本体内面のうちの少なくとも１つは、第２の結合手段を有する。第１の結合手段は、流体源又は流体排出導管又はカラム又は検出器のいずれかと流体連通して媒体チャンバを設置するために第１の開口に向いている。第２の結合手段は、流体源又は流体排出導管又はカラム又は検出器のいずれかと通じてマニホールド部を設置するために第２の開口に向いている。外面は、媒体チャンバ及びフリット部のうちの少なくとも１つの周囲に半径方向に配置された第１の取り付け手段を有する。
【００１５】
分離媒体は、媒体チャンバを通って流れる溶体内の化合物の分離をもたらすために媒体チャンバ内に保持されている。フリット要素は、分離媒体を保有するためにフリット部に保持されている。本体は、溶体内の他の化合物から１つ以上の化合物又は望まれていない微粒子の分離をもたらすために溶体と流体連通して上記通路を設置するように第１の導管取り付け手段及び第２の取り付け手段を受け入れる。
【００１６】
好ましくは、装置は、フリット部に受け入れられる第１のフリット要素と、第２のフリット要素とを備える。第２のフリットは、通路の第２のフリット部における第１の端部において若しくは第１の端部周囲に又は外面周囲に受け入れられている。例えば、１つの実施形態は、第２のフリット要素としてのフリットディスクを受け入れるために第１の開口周囲に延在しているリムを有する外面を特徴とする。好ましくは、リムは、リム平面と、第１の開口を囲む少なくとも１つのリム隆起部とを有する。フリットディスクは、リム隆起部を受け入れて上記リムに対する圧縮によってフリットディスクを密封するためのディスク平面を有する。
【００１７】
好ましくは、装置は、フリットディスクに取り付けられた第１の結合手段を有する。第１の結合手段は、フリット要素から流体を取り除くために若しくはフリット要素内に流体をセットするために、又は、カラム若しくは検出器と通じて設置するように導管に取り付けるためのものである。
【００１８】
１つの好ましい第１の結合手段は、ロッドアセンブリ及び圧縮取り付け部を備える。ロッドアセンブリは、管部及び圧縮プレート部を有する。管部は、フリットディスクと流体連通している。プレート部は、フリットディスクと密封関係で押し込むための第１の平面と、圧縮取り付け部の圧縮面を受け入れるための第２の面とを有する。圧縮取り付け部は、リムに対してプレート部及びフリットディスクを圧縮するための本体の上記第１の取り付け手段に受け入れられている。
【００１９】
好ましくは、圧縮取り付け部は、取り付け内面及び取り付け外面と、第１の取り付け開口及び第２の取り付け開口とを有する。取り付け内面は、第１の取り付け開口と第２の取り付け開口との間の管路を画定する。管路は、狭窄部と、拡張部と、圧縮面とを有する。圧縮面は、狭窄部と拡張部との間に介在されている。拡張部及び本体の取り付け手段は、管路内に受け入れられ且つ管路から延在している上記管部によってリム上で圧縮面がプレート部及びフリットディスクを圧縮するのを可能とするように協働ネジを有する。
【００２０】
したがって、ロッドアセンブリは、管路における管部とともに圧縮取り付け部に受け入れられて第１の取り付け開口から外側に延在し、プレート部が圧縮面に当接している。本体に対して圧縮取り付け部を回転させることは、密封係合の際に、プレート部、フリットディスク、及び、本体のリムを圧縮する。好ましくは、本体及び圧縮取り付け部のうちの少なくとも１つ、さらにより好ましくは、その双方は、刻み付き面、レンチ受け入れ切り込み、及び、他の回転面等、回転を容易とする外面を有する。好ましくは、圧縮取り付け部上の回転面は、凹みを付けられ（ｒｅｃｅｓｓｅｄ）、第２の開口の近くにある。凹みを付けられた回転面は、好ましくは、管圧縮アセンブリによって隠されている。管圧縮アセンブリは、検出器、カラム、又は、導管と流体連通して管部を設置するようにロッドアセンブリの管部に受け入れられている。
【００２１】
好ましくは、管圧縮アセンブリは、フェルールと、フェルール取り付け部とを備える。したがって、フェルール及びフェルール取り付け部は、圧縮取り付け部から延在している管に受け入れられている。フェルール取り付け部は、フェルール取り付け内面と、フェルール取り付け外面と、第１のフェルール取り付け開口と、第２のフェルール取り付け開口とを有する。フェルール取り付け内面は、第１のフェルール取り付け開口と、第２のフェルール取り付け開口との間のフェルール取り付け管路を画定する。フェルール取り付け管路は、フェルール取り付け狭窄部と、フェルール取り付け拡張部とを有する。フェルール取り付け狭窄部は、管部を受け入れる。フェルール取り付け拡張部は、そのような回転面を隠すように圧縮取り付け回転面を受け入れる。したがって、ユーザは、圧縮取り付け部から本体が分離して潜在的にその内部に含まれる分離媒体を傷つけるのが阻止される。
【００２２】
好ましくは、フェルール取り付け部は、第２のフェルール取り付け開口に雄端部を有する。好ましくは、フェルール取り付け部は、協働するフェルール雌取り付け部によってフェルールが圧縮されるのを可能とするように上記フェルールを受け入れるためのフェルール取り付けリムを有する。雄端部及びフェルール雌取り付け部は、好ましくは、協働ネジを有する。
【００２３】
好ましくは、第２の本体端部は、分析カラム、検出器、又は、導管に対して流体連通して取り付けられるための第２の端部取り付け手段を有する。例えば、限定されるものではないが、第２の端部取り付け手段は、カラム又は検出器若しくは導管、又は、フェルール圧縮取り付け部等を含むさらなる取り付け部の協働ネジを受け入れるための協働ネジを備える。
【００２４】
本発明のさらなる実施形態は、互いから溶体内の化合物又は溶体の望まれていない成分を分離する方法を含む。方法は、本体と、分離媒体と、上述したような且つ化合物を互いから又は微粒子から分離するように装置を介して溶体が流れるフリット要素とを有する装置を提供するステップを備える。
【００２５】
本発明のさらなる実施形態は、機器を含む。機器は、上述したような装置と、高性能クロマトグラフィポンプ、検出器、及び、カラムを含む群から選択される１つ以上の器具とを有する。
【００２６】
したがって、本発明の実施形態は、１つ以上の化合物を互いから又は微粒子から分離する装置、方法、及び、機器を特徴とする。装置は、少ない内容積を有し、したがって、有意に帯域拡張に寄与しない。装置は、容易に製造され、潜在的に分離媒体の望ましくない開口をもたらす要素を隠す。
【００２７】
これらの及び他の特徴及び効果は、本発明の詳細な説明を読んで図面を見ることにより、当業者にとって明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の特徴を具体化した装置の横断面図を示している。
【図２】本発明の特徴を具体化した装置の横断面図を示している。
【図３Ａ】図２における装置の分解図を示している。
【図３Ｂ】ワイパー及び突出フリットを有する図１における装置の分解図を示している。
【図３Ｃ】図３Ｂにおける装置の詳細図を示している。
【図４】図１の装置の分解図を示している。
【図５】さらなるカラム、導管、又は、器具を有する部分横断面における図１の装置の図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態は、ガードカラムと一般に称される分析カラムを保護するために使用されるカラムに関して記載され、そのようなカラムが分析カラムなしでクロマトグラフィを実行するために使用されることができると理解される。実際に、そのようなカラムは、分析、診断用計測器、検出器等とともに直接使用されることができる。以下の説明は、本発明の装置、方法、及び、機器の好ましい実施形態を記載する。当業者は、本教示から逸脱することなく特定の要求に対処するように本発明が変更及び修正されることができると容易に認識する。
【００３０】
ここで図１を参照すると、一般に符号１１によって指定される装置が横断面において示されている。装置は、互いから又は望まれていない化合物若しくは微粒子から関心対象の１つ以上の化合物を分離するためのものである。装置１１は、以下の主要素、すなわち、本体１３と、分離媒体１５と、フリット要素１７ａ、１７ｂとを有する。
【００３１】
図２において最も良好にみられるように、本体１３は、本体内面２１と、本体外面２３と、第１の本体端部２７における第１の本体開口２５と、第２の本体端部３３における第２の本体開口３１とを有する。第１の本体開口２５及び第２の本体開口３１は、本体内面２１と本体外面２３との間の境界を画定する。本体内面２１は、本体１３内に通路３７を形成する少なくとも１つの壁３５を有する。本体１３及び装置１１の全ての要素は、特に明記しない限り、プラスチック及び金属等の略剛体材料から形成されている。好ましい金属は、チタン、真鍮、及び、ステンレス鋼である。本体１３は、超高圧用途のために、直径がおよそ２．１ミリメートルであり、長さが５ミリメートルである。通路３７は、その最も狭い直径が約  ．０５０インチから  ．０００５インチである。
【００３２】
通路３７は、少なくとも１つのフリット部３９ａと、第１の開口２５の近くにある媒体チャンバ３９ｂとを有する。通路３７は、フリット部３９ａと流体連通するマニホールド部３９ｃと、第２の開口３１のより近くにある接続部３９ｄとを有する。
【００３３】
フリット部３９ａは、第１のフリット要素１７ａを保持するためのものである。媒体チャンバ３９ｂは、分離媒体１５を保持するためのものであり、当該技術分野で知られている多孔質モノリス、粒子、ビーズ若しくは他の固形又は繊維の充填層（図示せず）を備える。分離媒体１５は、媒体チャンバを通って流れる溶体内の化合物の分離をもたらすために媒体チャンバ３９ｂ内に保持されている。超高圧におけるガードカラム用途のために、チャンバ３９ａは、１７立方ｍｍから１９立方ｍｍの容積を有する。粒子の層が充填される場合、好ましい粒子は、同様の超高圧で充填される。好ましい粒子層は、１．７ミクロンの平均径を有する粒子を有する。
【００３４】
第１のフリット１７ａは、媒体チャンバ３９ｂにおける粒子の充填層を保持するためにフリット部３９ａに保持されている。第１のフリット１７ａは、チタン、プラスチック、又は、ステンレス鋼等の材料から当該技術分野で知られている方法で形成された多孔質フィルタディスクである。
【００３５】
マニホールド部３９ｃは、フリット部３９ａから受け入れる又はフリット部３９ａに排出するためのものである。接続部３９ｄは、さらなる導管、計測器、又は、検出器と流体連通してマニホールド部を設置するように取り付け部（図示せず）を受け入れるための結合手段として構成されて配置されている。当業者は、そのような結合手段が外面２３の一部として形成されることができることを容易に認識する。
【００３６】
第２のフリット１７ｂ及びフリット密封リング４３ａを備える第２のフリット要素は、第１のフリット１７ａの方法で通路の第２のフリット部（図示せず）における第１の本体端部２７において又は第１の本体端部２７の周囲に、又は、図２及び図３Ａにおいて示されるように、第１の本体１３の端面２７の外側に、又は、以下により詳細に記載されることになる図３Ｂ及び図３Ｃにおいて示されるように、通路の第２のフリット部と組み合わせて通路面２７の外側に突出して受け入れられている。
【００３７】
ここで図２及び図３Ａを参照すると、第１のフリット１７ａと同様に、第２のフリット１７ｂは、チタン、プラスチック、又は、ステンレス鋼等の材料から形成された多孔質フィルタディスクである。第２のフリット１７ｂは、フリット密封リング４３ａのフリット密封リング開口６３に保持されている。
【００３８】
外面２３は、第１の本体開口２５の周囲に延在しているリム４１を有する。リム４１は、フリット密封リング４３ａを受け入れるためのリム平面を有する。ここで図２を参照すると、フリット密封リング４３ａは、リム４１の平坦面と結合する平坦面を有する。リム４１の平坦面及びフリット密封リング４３ａの平坦面のうちの少なくとも１つは、隆起部を有する。図示されるように、図２において、リム面４１は、第１の開口２５を囲む隆起部４５を有する。フリット密封リング４３ａは、リング平坦面に接触して隆起部４５を受け入れる。隆起部４５は、上記リム４１に対する圧縮によってフリット密封リング４３ａを密封する。
【００３９】
ここで図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、そのような図は、第２のフリット１７ｂが他の分離媒体の粒子によって占有されるチャンバ３９ｂ内に設置された実施形態を示している。好ましくは、スリーブ（図示せず）、フリット密封リング４３ａ、後でより詳細に記載されることになるワイパー要素１６１、又は、本明細書において記載されているように第２のフリット１７ｂ等の圧縮要素は、加圧下でなく粒子によって占有される総面積のおよそ．１％から５％を占有するように、チャンバ３９ｂに保持された媒体を強制する。より好ましくは、第２のフリット１７ｂ等の圧縮要素は、容積のおよそ２％を占有するように静止した粒子を押し入れる。圧縮は、およそ０．３８から０．３５の間隙体積分率を形成するように粒子を押し込む。好ましくは、圧縮は、およそ０．３６５から０．３７５の間隙体積分率を形成するように粒子を押し込む。これらの間隙体積分率は、およそ５％から１５％、好ましくは約８％から１２％の静止した間隙体積分率の低減を示す。圧縮された粒子は、層の安定性を促進して空隙の形成を回避するように最適層密度を有する。
【００４０】
したがって、フリット密封リング４３ａ及び第２のフリット１７ｂは、第２のフリット１７ｂがフリット密封リング開口６３の外側に突出するのを可能とするように寸法決めされる。突出量は、第２のフリット１７ｂ又はフリット密封リング４３ａの厚みを変化させることによって変化することができる。図３Ｃにおいて最も良好にみられるように、開口６３の外側に突出している第２のフリット１７ｂの一部は、チャンバ３９ｂを占有する粒子容積の２％の空間を占有する。容積がおよそ１８立方ミリメートルであり、直径が２．１ｍｍであるチャンバについて、突出量は、およそ０．０５１ｍｍから０．３３０ｍｍである。
【００４１】
再度図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、ワイパー１６１は、チャンバ３９ｂを形成する通路３７における凹部１６３に受け入れられている。ワイパー１６１は、層を形成する充填材料の半径方向圧縮を提供し、且つ、チャンバ３９ｂ内に第２のフリット１７ｂを押し込むことによって層の圧縮を容易とするように、プラスチック等の弾性材料からなるリングである。好ましいプラスチックは、商標ＴＥＦＬＯＮ（Ｒ）（デュポン社）で販売されるフッ素重合体である。第２のフリット１７ｂは、通常、粒子が取り込まれた後に第１の本体１３に取り付けられる。図３Ｂ及び図３Ｃの構造の残りは、図３Ａに関して述べたのと同様である。
【００４２】
ここで図２を参照すると、本体１３は、協働する取り付け部、導管、又は計測器及び検出器に関連する構造を備える第１の結合手段により、導管、計測器、及び、検出器に取り付けられている。第１の結合手段は、図示されるように、本体外面２３と、媒体チャンバ３９ｂ及びフリット部３９ａのうちの少なくとも１つの周囲に半径方向に配置された取り付け面５１とを備える。取り付け面は、当該技術分野で知られているピン、カム、及び、ロッキング取り付け部と、図示されるように本体１３のネジ部とを備える。
【００４３】
ここで図２から図３Ｃを参照すると、１つの第１の結合手段は、ロッドアセンブリ５５と、圧縮取り付け部５７とを備える。ロッドアセンブリは、好ましくは、硬質プラスチック、及び、真鍮、チタン、及び、ステンレス鋼等の金属から形成されている。ロッドアセンブリ５５は、管部５９と、圧縮プレート部６１とを有する。管部５９は、第２のフリット１７ｂのフリット中央開口６３とポート６７を介して流体連通する。
【００４４】
圧縮プレート部６１は、フリット密封リング４３ａの対応する平面に接触して密封関係で押し込むための第１のプレート面６５ａを有する。好ましくは、プレート面６５ａ及びフリット密封リング４３ａの平面のうちの少なくとも１つは、密封をもたらすための隆起部を有する。図３Ａにおいて図示されるように、第１のプレート面６５ａは、ポート６７の周囲に延在している隆起部７１を有する。圧縮することにより、隆起部７１は、プレート部６１に接触してフリット密封リング４３ａを押し込んで密封する。圧縮プレート部６１は、圧縮取り付け部５７の圧縮面７３を受け入れるための第２のプレート面６５ｂを有する。
【００４５】
圧縮取り付け部５７は、取り付け内面８１及び取り付け外面８３と、第１の取り付け開口８５及び第２の取り付け開口８７とを有する。図２において最も良好にみられるように、取り付け内面８１は、第１の取り付け開口８５と第２の取り付け開口８７との間の管路９１を画定する。
【００４６】
管路９１は、狭窄部９３ａと、拡張部９３ｂと、圧縮面７３とを有する。圧縮面７３は、狭窄部９３ａと拡張部９３ｂとの間に介在されている。拡張部９３ｂ及び本体１３の取り付け面５１は、本体１３のリム４１上で圧縮面７３が圧縮プレート部６１及びフリット密封リング４３ａを圧縮するのを可能とするように協働ネジを有する。管部５９は、管路９１内に受け入れられて管路９１から延在している。
【００４７】
一方向への本体１３に対する圧縮取り付け部５７の回転は、密封係合の際に、圧縮プレート部６１、フリット密封リング４３ａ、及び、本体１３のリム４１を圧縮する。反対方向への圧縮取り付け部５７の回転は、減圧及び密封係合の損失を引き起こす。好ましくは、本体１３及び圧縮取り付け部５７のうちの少なくとも１つ、さらにより好ましくは、その双方は、刻み付き面、レンチ受け入れ切り込み、及び、他の回転面等、回転を容易とする外面を有する。そのような回転面は、装置１１の製造を容易とする。
【００４８】
しかしながら、装置が分離媒体１５で充填された後に、圧縮プレート部６１、フリット密封リング４３ａ、及び、本体１３のリム４１の密封関係を維持するのが望ましい。密封関係の崩壊は、分離媒体１５がそのような媒体をより効果的でなくするのを阻害する。この点で、装置１１が作られた後に、圧縮取り付け部５７及び本体１３の回転を可能としない又は阻止するのが望ましい。図３Ａから図４において最も良好にみられるように、圧縮取り付け部５７は、レンチ又は同様の工具（図示せず）を受け入れるために切り込みの形態で回転面９５を有する外面８３を有する。回転面９５は、凹みを付けられ、第２の開口８７の近くにある。
【００４９】
回転面９５は、好ましくは、管圧縮アセンブリ１０１によって隠されている。管圧縮アセンブリ１０１は、ロッドアセンブリ５５の管部５９に受け入れられている。図５において最も良好にみられるように、管圧縮アセンブリ１０１は、一般に符号１０３によって指定される取り付け部、検出器、カラム、又は、導管と流体連通して管部５９を設置するのを容易とする。管圧縮アセンブリ１０１は、プラスチック及び金属等の剛体材料から形成されている。
【００５０】
管圧縮アセンブリ１０１は、フェルール１０３と、フェルール取り付け部１０５とを備える。フェルール取り付け部１０５は、移動することができるように圧縮取り付け部５７から延在している管部５９に回転可能且つ摺動可能に受け入れられている。フェルール取り付け部１０５は、フェルール１０３に対して堅く締着されるとき、管部５９に沿って軸方向に移動する。図５において最も良好にみられるように、一般に符号１３３によって指定される取り付け部、検出器、カラム、又は、導管は、フェルール取り付け部１０５が堅く締着されるのを可能とするように、フェルール取り付け部１０５上のネジ面１０９ｂと協働するフェルール取り付け部受け入れ面１０９ａを有する。フェルール１０３は、一般に符号１３３によって指定される取り付け部、検出器、カラム、又は、導管をフェルール受け入れ面１０７に対してフェルール１０３が圧縮するのを可能とするように管部５９に摺動可能に受け入れられる。フェルール取り付け部１０５が堅く締着されるのにともない、フェルール１０３は、管部５９及びフェルール受け入れ面１０７に対する圧縮下で密封される。
【００５１】
ここで図１及び図４を参照すると、装置１１が一般に符号１３３によって指定される取り付け部、検出器、カラム、又は、導管に取り付けられない場合には、フェルール取り付け部１０１及びフェルール１０３を適所に保持するように「Ｏ」リング１１１が管部５９に取り付けられる。使用時に、「Ｏ」リング１１１は、取り除かれる。
【００５２】
フェルール取り付け部１０５は、フェルール取り付け内面１１３と、フェルール取り付け外面１１５と、第１のフェルール取り付け開口１１７と、第２のフェルール取り付け開口１１９とを有する。フェルール取り付け内面１１３は、図１において最も良好にみられるように、第１のフェルール取り付け開口１１７と、第２のフェルール取り付け開口１１９との間のフェルール取り付け管路１２１を画定する。フェルール取り付け管路１２１は、フェルール取り付け狭窄部１２３ａと、フェルール取り付け拡張部１２３ｂとを有する。フェルール取り付け狭窄部１２３ａは、管部５９を受け入れる。
【００５３】
図１において最も良好にみられるように、フェルール取り付け拡張部１２３ｂは、圧縮取り付け部の回転面９５を受け入れて隠す。したがって、ユーザは、圧縮取り付け部５７から本体１３が分離するのを阻止される。
【００５４】
フェルール取り付け部１０５は、第２のフェルール取り付け開口１１９に雄端部１２５を有する。フェルール取り付け部１０５は、フェルール１０３を受け入れるためのフェルール取り付けリム１２７を有する。
【００５５】
ここで図５を参照すると、第２の本体端部３３において本体１３は、一般に符号１３１によって指定される分析カラム、取り付け部、検出器、又は、導管に対して流体連通して取り付けられるための第２の端部取り付け手段を有する。当業者は、装置１１がいずれの方向の流れにも適合することができ、用語「分析カラム、取り付け部、検出器、又は、導管」の使用が、いずれの方向の流れによる装置１１の使用を含むように意図されることを認識する。
【００５６】
再度図１を参照すると、第２の端部取り付け手段は、通路３７の接続部３９ｄを含む。接続部３９ｄは、一般に符号１３１によって指定されるカラム又は検出器若しくは導管又はさらなる取り付け部の協働ネジを受け入れるためのネジ１４１を有する。そのような協働ネジは、フェルール圧縮取り付け部等と共通である。ガードカラム用途について、端部３１における通路２１の狭窄部から管５９の端部までの総容積は、およそ２０から２２マイクロリットルであり、およそ１０から１２マイクロリットルの装置の総容積について、その９から１０マイクロリットルが微粒子層１５によって占有される。
【００５７】
本発明のさらなる実施形態は、互いから溶体内の化合物又は溶体の望まれていない成分を分離する方法を含む。方法は、本体１３と、分離媒体１５と、上述したような少なくとも１つのフリット要素１７ａ又は１７ｂとを有する装置１１を提供するステップを備える。方法は、互いから又は微粒子から化合物を分離するように装置１１を介して溶体を流すさらなるステップを備える。
【００５８】
ここで図５を参照すると、本発明のさらなる実施形態は、一般に符号１５１によって指定される機器を含む。機器１５１は、上述したような装置１１と、一般に符号１３３又は１３１によって指定される高性能クロマトグラフィポンプ、検出器、及び、カラムを含む群から選択される１つ以上の器具とを備える。
【００５９】
このように、本発明の実施形態は、本明細書における教示から逸脱することなく、本発明が変更及び修正されることができるという理解のもとで、好ましい形態及びステップに関して記載された。したがって、本発明は、本明細書における正確な詳細に限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲の主題及びそれらの均等物を含むべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2010519546.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図４】
2010519546.tif 000008
【図５】
2010519546.tif 000009
【国際調査報告】
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