JP2024510259A - 外部圧縮を使用した、分取カラムのための動的軸圧縮法 - Google Patents

Abstract

動的軸圧縮カラムが本明細書に開示されている。この動的軸カラムは、カラムにおけるエンドプレートスペースの生成を防止するために外部圧縮を利用した。動的軸カラムは、以下：第１の開口部；第２の開口部；及び、それらの間に延びるルーメン、を画定するチューブを含み得る。動的軸カラムは、以下：第１の開口部を封止し、かつ第１の開口部を介して少なくとも部分的にルーメンの中へと可動的に延びる第１のエンドプレートアセンブリと；第２の開口部を封止する第２のエンドプレートアセンブリと；チューブの外側に沿って延び、かつ第１のエンドプレートアセンブリと第２のエンドプレートアセンブリとを接続する複数のロッドと；チューブの外部にあり、複数のロッドのうちの１つと係合しかつ第１のエンドプレートアセンブリを第２のエンドプレートアセンブリに向けて付勢する、第１の複数の圧縮デバイスと、を含むことができる。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、２０２１年４月２８日に出願された米国仮特許出願第６３／１８１，１３３号、及び２０２１年３月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／１６１，８２３号に対する優先権の利益を主張し、その各々の全体はあらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。

背景
クロマトグラフィーは、混合物を分離するための技術である。混合物は、移動相と呼ばれる流体（気体又は水などの液体）に溶解される。流体は、固定相と呼ばれる材料を含む特徴物を通して混合物を運ぶ。混合物内の異なる分子は、異なる時間にわたって固定相上又は固定相に留まり、分離を引き起こす。

固定相は、カラム内に詰められた及び／又は充填された媒体であってもよい。クロマトグラフィック分離プロセスでは、使用されるカラムの効率が重要なパラメータである。カラムにおける固定相は一般的に、微粒子の形態での固体生成物である。微粒子はカラムに密に充填され、クロマトグラフィックベッドを形成する。カラム自体は一般的に、充填された粒子を収容するために両エンドに固定されたエンドプレートを含む、中空チューブである。一般的に、ボトムプレートはカラム内側に固定されているが、トッププレートは上下に移動して、異なる高さのベッドの充填を可能にする。

高い効率を得るためには、カラム内側の粒子の配置が可能な限り均質でなければならない。加えて、トッププレートの下側と充填されたベッドのトップ表面との間には、ほとんど又はまったく隙間があってはならない。シリカ、ヒドロキシアパタイト、ガラスなどの非圧縮性粒子の場合、充填後のクロマトグラフィックベッドの沈降により、均質性およびトッププレートとベッド表面との接触を維持することが困難になる場合がある。このような沈降は、例えば輸送中又は移動相をカラムに流すときに発生する可能性がある。したがって、クロマトグラフィックカラムの改良は非常に有益である。

概要
本開示の一態様は、動的軸圧縮カラムに関する。動的軸圧縮カラムは、以下：第１の開口部；第２の開口部；及び、第１の開口部からチューブを通って第２の開口部まで延びるルーメン、を画定するチューブを含む。動的軸圧縮カラムは、以下：第１の開口部を封止し、かつ第１の開口部を介してルーメンの中へと少なくとも部分的に可動的に延びる第１のエンドプレートアセンブリと；第２の開口部を封止する第２のエンドプレートアセンブリと；チューブの外側に沿って延び、かつ第１のエンドプレートアセンブリと第２のエンドプレートアセンブリとを接続する複数のロッドと；チューブの外部にある第１の複数の圧縮デバイスと、を含む。いくつかの実施形態では、第１の複数の圧縮デバイスの各々は、複数のロッドのうちの１つと係合しかつ第１のエンドプレートアセンブリを第２のエンドプレートアセンブリに向けて付勢する。

いくつかの実施形態では、動的軸圧縮カラムは、ルーメンを満たす媒体を更に含む。いくつかの実施形態では、媒体は圧縮性である。いくつかの実施形態では、媒体は非圧縮性である。いくつかの実施形態では、媒体は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ガラス、ヒドロキシアパタイト、及びフルオロアパタイトのうちの少なくとも１つであってもよい。

いくつかの実施形態では、第１の複数の圧縮デバイスは、ルーメンを満たす媒体に第１の圧力を加えることができる。いくつかの実施形態では、媒体を損なうことなく媒体に加えるために、第１の圧力は、最大圧力よりも小さい。

いくつかの実施形態では、複数のロッドは、少なくとも２本のロッドである。いくつかの実施形態では、第１の複数の圧縮デバイスの各々は、ばねであってもよい。いくつかの実施形態では、ばねはディスクばねとすることができる。いくつかの実施形態では、ディスクばねは、複数の積み重ねられたディスクであってもよい。いくつかの実施形態では、複数の積み重ねられたディスクのうちの少なくとも２つは、反対の配向を有する。

いくつかの実施形態では、動的軸圧縮カラムは、第１の複数の圧縮デバイスと第１のエンドプレートアセンブリとの間に位置付けられた均等化プレートを更に含む。いくつかの実施形態では、均等化プレートは、第１の複数の圧縮デバイスから第１のエンドプレートアセンブリに均等に力を伝達することができる。

いくつかの実施形態では、第２のエンドプレートアセンブリは、第２の開口部を介してルーメンの中へと少なくとも部分的に可動的に延びる。いくつかの実施形態では、動的軸圧縮カラムは、第２の複数の圧縮デバイスを更に含む。いくつかの実施形態では、第２の複数の圧縮デバイスの各々は、チューブの外部にある。いくつかの実施形態では、第２の複数の圧縮デバイスの各々は、複数のロッドのうちの１つと係合し、第２のエンドプレートアセンブリを第１のエンドプレートアセンブリに向けて付勢する。

いくつかの実施形態では、第１の複数の圧縮デバイスは、第１のエンドプレートアセンブリを第２のエンドプレートアセンブリに向けて付勢するために第１の圧力を加えることができる。いくつかの実施形態では、第１の圧力は、クロマトグラフィーカラムの背圧以上であり、それによってヘッドスペースの生成が排除される。

いくつかの実施形態では、チューブは円形である。いくつかの実施形態では、チューブの直径は少なくとも３センチメートルである。いくつかの実施形態では、第１のエンドプレートアセンブリは、第１の内面を含む。いくつかの実施形態では、第２のエンドプレートアセンブリは、第２の内面を含む。いくつかの実施形態では、第１の内面及び第２の内面の各々はフリットによって覆われている。

クロマトグラフィーカラムの一部分の斜視図である。 クロマトグラフィーカラムの別部分の斜視図である。 動的軸圧縮カラムの一実施形態である。 ディスクばねのディスクの一実施形態の斜視図である。 ディスクばねを形成するディスクの積み重ねの一実施形態の側面図である。 均等化プレートを含むクロマトグラフィーカラムの一実施形態の図である。 クロマトグラフィーカラムの別の実施形態の図である。 クロマトグラフィーカラムの第２のエンドプレートに対するクロマトグラフィーカラムの第１のエンドプレートの動きの概略図である。

詳細な説明
クロマトグラフィーカラムの効率及び／又は有効性は、クロマトグラフィックベッドの充填剤の均質性に少なくとも部分的に依存する。具体的には、クロマトグラフィックベッド内の空隙又はチャネルの形成は、カラムの効率及び有効性を減少させる。

高い効率は、カラムの充填されたベッド内の粒子が可能な限り均質で安定でなければならないことを必要とする。しかしながら、このような均質性及び安定性の維持は困難であり得、これは、輸送、保管、又は設置中に起こり得るようなカラムの移動又は揺さぶり、又はカラムを通る移動相の流動に起因して生じ得る、充填後のクロマトグラフィックベッドの沈降に起因する。さらなる沈降により、カラムのトップに空隙が生じ、これがベッド効率を低下させる場合がある。

図１及び２は、クロマトグラフィーカラム１００及び２００の部分の図である。空洞１０１及び２０１はそれぞれ、充填されたベッド１０１及び１０２内に形成され、充填されたベッドとカラムのエンドプレートアセンブリとの間には液体で満たされたスペースがある。これらの図では、カラムのボトムに入りトップで出る流れによって、カラムは稼働される。したがって、充填後の樹脂の継続的な沈降が、流れ中でベッド全体を上方に押して、カラムベッドのボトムに空隙を生じさせる。流れが下向きの方向になれば、空隙はカラムベッドのトップに形成されていたであろう。

空洞１０１及び２０１、並びにカラム１００及び２００のエンドスペースの存在は、カラム１００及び２００を通した移動相の不均一な移動をもたらし得る。空洞及びエンドスペースを通過する移動相の部分は、より長い経路を介してクロマトグラフィーベッドを通過する移動相の部分よりも速く垂直距離を移動する。当業者は、移動相のこの異なる流れが、複数のピーク及び／又は非理想的なピークを生成し、カラム性能の低下をもたらすことを認識している。

本開示の実施形態は、流れの方向に関係なく、カラムのベッド内の空洞及びエンドスペースの形成を除去及び／又は最小化することができる動的軸圧縮カラムに関する。

具体的には、動的軸圧縮カラムは、ルーメンを画定するチューブを含む。このチューブは、第１の（トップ）エンドアセンブリ及び第２の（ボトム）エンドアセンブリを有し、これらはチューブ内に挿入されると、ルーメンの範囲を決め、かつ第１の（トップ）エンドの第１の開口部と第２の（ボトム）エンドの第２の開口部との間に延びるチューブ内にルーメンスペースを画定する。第１の（トップ）エンドアセンブリは、第１の（トップ）エンドアセンブリと第２の（ボトム）エンドアセンブリとの間の距離が変化可能であるように、第２の（ボトム）エンドアセンブリに対して、及びチューブに対して、可動であり得る。いくつかの実施形態では、第１の（トップ）エンドプレート上の圧力は、第２の（ボトム）エンドアセンブリに向かう第１の（トップ）エンドアセンブリの移動を引き起こすことができ、第１の（トップ）エンドアセンブリと第２の（ボトム）エンドアセンブリとの間の距離が減少する。距離におけるこの減少は、ルーメンスペースの体積を減少させることができる。

本文書では、エンドアセンブリ又はその一部を参照するときに、「第１の」及び「トップ」は互換的に使用される。用語「第２の」及び「ボトム」は、同様に互換的に使用される。用語は、単に説明のためであり、使用中のエンドアセンブリ又はその一部の、地上での相対的な高さを必ずしも指さない。すなわち、カラムが反転した場合、この文書で観察者にとって「トップ」と記載されているものは「ボトム」と見られ、その逆も同様である。

いくつかの実施形態では、第１のエンドアセンブリは、圧縮デバイスによって第２のエンドアセンブリに向けて付勢され得る。この付勢により、第１及び第２のエンドアセンブリは、カラム内の媒体のいかなる沈降時にも、一緒に、より近くに移動することができ、それによって空洞の形成を防止することができる。この圧縮デバイスはルーメンの外部にある。

図３を参照すると、カラム３００の一実施形態が示され、どのカラム３００がクロマトグラフィーカラム３００であってもよく、本明細書では動的軸圧縮カラム３００とも称される。カラム３００は、チューブ３０２を含み、第１のエンド３４６及び第２のエンド３４８を有し、ルーメン３０４を画定する。チューブ３０２は、様々な形状及びサイズを含むことができ、様々な材料から作製することができる。いくつかの実施形態では、チューブ３０２は円形であってもよい。チューブ３０２は、１種又は複数種の金属、合金、ポリマー、複合材料、ガラスなどを含む、任意の所望の材料から作製することができる。いくつかの実施形態では、材料は、チューブ３０２を通して所望の圧力範囲及び移動相を処理するように選択され得る。

図３に見られるように、カラム３００は、以下：本明細書では第１のエンドプレートアセンブリ３０６、トップエンドアセンブリ３０６、又はトップエンドプレートアセンブリ３０６とも称される、第１のエンドアセンブリ３０６；及び、本明細書では第２のエンドプレートアセンブリ３０８、ボトムエンドアセンブリ３０８、又はボトムエンドプレートアセンブリ３０８とも称される、第２のエンドアセンブリ３０８、を含む。いくつかの実施形態では、各エンドアセンブリ３０６、３０８は、以下：チューブ３０２の外部であるエンドプレート３１０；インサート３１２；及び任意で、インサート３１２の下部表面と接触し得るフリット３２０、から構成されてもよい。エンドアセンブリ３０６、３０８は、Ｏリング、ガスケット、膨張式袋などの封止機構３１４もまた含み、これはカラムの動作中にルーメン内の材料がチューブから逃れるのを防止する。

いくつかの実施形態では、エンドプレート３１０及びインサート３１２は、単一の部品である。いくつかの実施形態では、エンドプレート３１０及びインサート３１２は、２つの別個の部品が一緒に接合されている。

第１及び第２のエンドアセンブリの各々は、様々な形状及びサイズを含んでもよく、様々な材料から作製されてもよい。いくつかの実施形態では、エンドアセンブリの構成要素部品のうちの１つ以上は、１種又は複数種の金属、合金、ポリマー、複合材料、前述物又は類似のものの組み合わせから作製することができる。いくつかの実施形態では、材料は、チューブ３０２を通して所望の圧力範囲及び移動相を処理するように選択され得る。

図３を参照すると、下部エンドアセンブリの場合、一実施形態では、エンドプレートは、チューブ３０２の下部エンドと直接接触し得る。トップアセンブリの場合、一実施形態では、ギャップ３１８は、エンドプレート３１０のボトム表面とチューブ３０２のトップ表面との間に任意で存在し得る。

いくつかの実施形態では、トップエンドアセンブリは、チューブ３０２に対して移動することができ、一方で、封止機構３１４は、チューブ３０２の第１の開口部３５０とも本明細書で称されるトップ開口部３５０を封止し続けることができる。トップ開口部３５０は、チューブ３０２の第１のエンド３４６に配置されることができる。いくつかの実施形態では、例えば、トップエンドアセンブリは、距離３１８が減少し、距離３１６が増加するように、チューブ３０２に対して移動することができる。具体的には、いくつかの実施形態では、ルーメン内の媒体が沈降又は更に圧縮すると、トップエンドアセンブリ３０６のボトムエンドアセンブリ３０８への移動により、ルーメンスペースの体積が減少し、形成され得るいかなる空洞又はエンドスペースも除去される。

いくつかの実施形態では、ボトムエンドアセンブリ３０８は、トップエンドアセンブリ３０６と類似の特徴部を介して、トップエンドアセンブリ３０６に対して、及び／又はチューブ３０２に対して可動であり得る。いくつかの実施形態では、ボトムエンドアセンブリ３０８は、チューブ３０２に対して固定され得る。ボトムエンドアセンブリ３０８は、いくつかの実施形態では、チューブ３０２の第２の開口部３５２とも称されるボトム開口部３５２を封止することができる。ボトム開口部３５２は、チューブ３０２の第２のエンド３４８に配置されることができる。

第１及び第２のヘッド３０６、３０８の各々は、内面３１３を含み得る。したがって、第１のヘッド３０６は、第１の内面３１３を有してもよく、第２のヘッド３０８は、第２の内面３１３を有してもよい。いくつかの実施形態では、ヘッド３０６、３０８の内面３１３は、細長い部材３０２のルーメン３０４の中に最も延びるインサートの部分である。いくつかの実施形態では、及び図３に示すように、内面３０６、３０８の各々はフリット３２０によって覆われる。フリット３２０は、固定相の通過を防止しながら移動相の通過を可能にする多孔性部材を含むことができる。フリット３２０は、例えば、メッシュ、スクリーン、フリットガラス、フリットプラスチック、焼結セラミック若しくは金属、又は類似のものを含むことができる。

トップ及びボトムエンドアセンブリ３０６、３０８は、複数のロッド３２２を介して結合及び／又は接続することができる。ロッド３２２は、様々な形状及びサイズを含んでもよく、様々な材料から作製されてもよい。いくつかの実施形態では、図３に示すように、ロッド３２２の各々は、チューブ３０２の外側に沿って延びていてもよく、トップエンドアセンブリ３０６及びボトムエンドアセンブリ３０８を接続することができ、トップエンドアセンブリ３０６のエンドプレート３１０をボトムエンドアセンブリ３０８のエンドプレート３１０に特に接続することができる。いくつかの実施形態では、ロッド３２２の各々は、第１のヘッドアセンブリ３０６のエンドプレート３１０の穴を通って延び、トップエンドプレートアセンブリ３０６がロッド３２２に対して移動することを可能にする。いくつかの実施形態では、ロッド３２２の各々は、エンドプレート３１０及びボトムエンドアセンブリ３０８の穴を通って延び、ボトムエンドプレート３１０がロッド３２２に対して移動することを可能にする。

いくつかの実施形態では、複数のロッド３２２は、任意の所望の数のロッド３２２を含むことができる。いくつかの実施形態では、複数のロッド３２２は、例えば、少なくとも２本のロッド３２２、少なくとも３本のロッド３２２、少なくとも４本のロッド３２２などを含み得る。いくつかの実施形態では、ロッドの数は、チューブ３０２の幅又は直径が増加するにつれて増加し得る。

ロッド３２２の各々は、第１のエンド３２４及び第２のエンド３２６を含み得る。いくつかの実施形態では、第１のエンド３２４及び第２のエンド３２６の各々は、ストップ特徴部３２８を含むことができる。ストップ特徴部３２８は、エンドプレートアセンブリ３０６、３０８のうちの１つと、特にエンドプレートアセンブリ３０６、３０８のエンドプレート３１０の１つと係合して、エンドプレートアセンブリ３０６、３０８、特にそのストップ特徴部３２８を越えてエンドプレート３１０が移動するを防止するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ストップ特徴部３２８は、ナット、フランジ、スナップリング、コッターピンなどを含むことができる。例えば、ボトムエンドアセンブリ３０８がロッド３２２に対して可動ではない、いくつかの実施形態では、ストップ特徴部３２８は、ロッド３２２とボトムエンドアセンブリ３０８、特に例えば、溶接部などの、ボトムエンドアセンブリのエンドプレート３１０との間の物理的接続を含み得る。いくつかの実施形態では、ストップ特徴部３２８は、ナットを含んでもよく、ロッド３２２の第１及び第２のエンド３２４、３２６の各々は、ねじ込んでそれによってナットと係合するように、ねじ込みされてもよい。

いくつかの実施形態では、及び図３に示すように、クロマトグラフィーカラム３００は、複数の圧縮デバイス３３０を含み得る。これら圧縮デバイスの各々は、チューブ３０２の外部にあってもよく、これら圧縮デバイス３３０の各々は、ロッド３２２のうちの１つ及びエンドプレートアセンブリ３０６、３０８のうちの１つと係合して、それによって、エンドアセンブリ３０６、３０８を互いに向けて移動させることができる。図３に示す実施形態では、ロッド３２２と係合する圧縮デバイス３３０であって、ロッド３２２とロッド３２２のストップ特徴部３２８を介して特に係合し、かつトップエンドプレートアセンブリ３０６と、トップエンドプレートアセンブリ３０６の基部３１０と特に係合する、圧縮デバイス３３０を、ロッド３２２の各々は有する。圧縮デバイス３３０は、クロマトグラフィーカラム３００の他の構成要素に第１の力を生成及び加えて、第１のエンドプレートアセンブリ３０６を第２のエンドプレートアセンブリ３０８に向けて付勢することができる。

圧縮デバイス３３０の各々は、付勢力を生成するように構成された部材を含むことができる。いくつかの実施形態では、圧縮デバイス３３０の各々は、例えば、コイルばね、ディスクばね、波ばねなどのばねを含むことができる。ばねがディスクばねを含むいくつかの実施形態では、ディスクばねは、図４に示すように複数のディスク４００を含んでもよく、ディスク４００は、図５に示すようにスタック５００を形成するように配置されてもよい。いくつかの実施形態では、圧縮デバイス３３０のうちの１つ以上は、空気シリンダ、油圧シリンダ、ポリマー圧縮デバイス、金属ばね、ポリマーばねなどを含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、圧縮デバイス３３０の各々は、複数の積み重ねられたディスク４００を含むことができる。いくつかの実施形態では、スタック５００は、スタック５００のディスク４００の全てが、同じ配向を有する平行スタック、又は直列スタック、又はディスク４００の一部、若しくは言い換えれば、スタック５００におけるディスク４００の少なくとも２つが反対の配向を有する並列－直列スタックを含んでもよい。

第１のエンドプレートアセンブリ３０６がチューブ３０２に対して移動するいくつかの実施形態では、圧縮デバイス３３０は、第１の圧縮デバイス３３０のセットを含むことができる。図７に見られる実施形態に示される、クロマトグラフィーカラム７００の別の実施形態の図にあっては、本明細書では、カラム７００又は動的軸圧縮カラムとも称されるが、第１のエンドプレートアセンブリ３０６及び第２のエンドプレートアセンブリ３０８の各々は、チューブ３０２に対して移動し、圧縮デバイス３３０は、第１の圧縮デバイス３３０－Ａのセット、本明細書では、第１の複数の圧縮デバイス３３０－Ａとも称される、を含んでもよく、及び第２の圧縮デバイス３３０－Ｂのセット、本明細書では、第２の複数の圧縮デバイス３３０－Ｂとも称される、を含んでもよい。いくつかの実施形態では、第１の圧縮デバイス３３０－Ａのセットは、ロッド３２２及び第１のエンドプレートアセンブリ３０６と係合することができ、第２の圧縮デバイス３３０－Ｂのセットは、ロッド３２２及び第２のエンドプレートアセンブリ３０８と係合することができる。いくつかの実施形態では、第１の圧縮デバイス３３０－Ａのセット、及び第２の圧縮デバイス３３０－Ｂのセットは、ルーメン３０４及びチューブ３０２の外部であってもよく、第１の圧縮デバイス３３０－Ａのセットの各々は、ロッド３２２のうちの１つに係合し、かつ第１のエンドプレートアセンブリ３０６を第２のエンドプレートアセンブリ３０８に向けて付勢し、更に第２の圧縮デバイス３３０－Ｂのセットの各々は、ロッド３２２のうちの１つに係合し、かつ第２のエンドプレートアセンブリ３０８を第１のエンドプレートアセンブリ３０６に向けて付勢することができる。いくつかの実施形態では、これは、第１の力及び／又は圧力を加える第１の圧縮デバイス３３０－Ａのセットを含むことができ、第１のエンドプレートアセンブリ３０６を第２のエンドプレートアセンブリ３０８に向けて付勢する。いくつかの実施形態では、及び図６に示すように、クロマトグラフィーカラム７００内に流れる流体は、カラム７００の全ての表面に対して圧力を及ぼすことができる。背圧と称されるこの圧力は、図６における矢印３８０によって示される。背圧が圧縮デバイス３３０によって生成される圧力を超える場合、クロマトグラフィーカラム７００ではヘッドスペースが作り出される。

いくつかの実施形態では、第１の圧縮デバイス３３０－Ａのセットによって加えられる第１の圧力は、クロマトグラフィーカラム７００における背圧と等しいか、又はそれより大きいので、ヘッドスペースの生成を排除する。いくつかの実施形態では、媒体を破壊、損傷、又は破断することなく媒体に加えるために、第１の圧力は、最大圧力未満である。

いくつかの実施形態では、複数の圧縮デバイス３３０は、力及び／又は圧力を加えるように一緒に構成されるので、第１のエンドプレートアセンブリ３０６を第２のエンドプレートアセンブリ３０８に向けて付勢する。いくつかの実施形態では、複数の圧縮デバイス３３０は、力及び／又は圧力をルーメン３０４内に収容されている媒体に加えるように一緒に構成される。

ストップ特徴部３２８がナットを含むいくつかの実施形態では、ストップ特徴部３２８は、圧縮デバイス３３０の圧縮を変更するように調整され得る。いくつかの実施形態では、圧縮デバイス３３０の圧縮のこの変化は、圧縮デバイス３３０によって加えられる力を変化させて、第１のエンドプレートアセンブリ３０６を第２のエンドプレートアセンブリ３０８に向けて付勢することができる。いくつかの実施形態では、ストップ特徴部３２８を調整することは、例えば、ストップ特徴部３２８を含むナットを締めるか、又は緩めることを含み得る。いくつかの実施形態では、例えば、ストップ特徴部３２８を含むナットは、ナットの所望のトルクに達するまで締めるか、又は緩めることができる。

ここで図６を参照すると、本明細書では、カラム６００又は動的軸圧縮カラムとも称される、クロマトグラフィーカラム６００の別の実施形態の図が示されている。カラム６００は、図３に示すカラム３００の構成要素及び特徴物を含み得る。しかしながら、図６に示すカラム６００は、１つ以上の均等化プレート６０２を含み得る。均等化プレート６０２は、圧縮デバイス３３０とエンドプレートアセンブリ３０６、３０８のうちの１つとの間に位置する中間部材を含むことができる。エンドプレートアセンブリ３０６、３０８の各々がチューブ３０２へ移動可能であり、図７に示すように、第１の均等化プレート６０２－Ａは、第１の圧縮デバイス３３０－Ａと第１のエンドプレートアセンブリ３０６との間に配置されことができ、第２の均等化プレート６０２－Ｂは、第２の圧縮デバイス３３０－Ｂと第２のエンドプレートアセンブリ３０８との間に配置されることができる。

図６の実施形態では、均等化プレート６０２は、圧縮デバイス３３０と第１のエンドプレートアセンブリ３０６との間に配置される。均等化プレート６０２は、様々な形状及びサイズを含むことができ、様々な材料から作製することができる。

均等化プレート６０２は、圧縮デバイス３３０から力を受け、かつ均等化プレート６０２によって接触されるエンドプレート３１０の表面にわたって均等に、かつそのため、均等化プレート６０２によって接触されるエンドプレートアセンブリ３０６、３０８にわたって均等に、この力を加えるように構成され得る。したがって、図６に示す実施形態では、均等化プレート６０２は、圧縮デバイス３３０から第１のエンドプレートアセンブリ３０６へ均等に力を伝達する。

いくつかの実施形態では、このエンドプレート３１０に均等な力を加えることは、ルーメン３０４における媒体に等しい力を加えるエンドプレートアセンブリ３０６、３０８をもたらす。更に、エンドプレートアセンブリ３０６、３０８がチューブ３０２に対して移動する場合、エンドプレート３１０に均等な力を加えることは、エンドプレートアセンブリ３０６、３０８、及び具体的には、インサート３１２が、第１及び第２のインサート３１２及びフリット３２０（ルーメンと接触するそれらの面）の内面が平行であり、かつ平行のままであるように、チューブ３０２に対して等しく移動している。

ここで図８を参照すると、本明細書ではカラム８００又は動的軸圧縮カラム８００とも称される、一連のクロマトグラフィーカラム８００における、第２のエンドプレートアセンブリ３０８及びチューブ３０２に対する第１のエンドプレートアセンブリ３０６の移動の概略図が示されている。図８は、３つの異なる位置に第１のエンドプレートアセンブリ３０６を有する単一のカラム８００を図示する。カラム８００は、ルーメン３０４を画定するチューブ３０２を含む。ルーメン３０４は、媒体８０２で満たされる。媒体は、圧縮性であっても非圧縮性であってもよい。いくつかの実施形態では、媒体８０２は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ガラス、ヒドロキシアパタイト、及びフルオロアパタイトのうちの少なくとも１つを含む非圧縮性媒体であってもよい。いくつかの実施形態では、媒体８０２は、クロマトグラフィックベッド用にルーメン３０４の中に充填される微細粒子の形態の固体生成物を含むことができる。

カラム８００は、上述の第１のエンドプレートアセンブリ３０６及び第２のエンドプレートアセンブリ３０８を含む。第１のエンドプレートアセンブリ３０６は、圧縮デバイス３３０によって第２のエンドプレートアセンブリ３０８に向けて付勢される。圧縮デバイス３３０は、第１のエンドプレートアセンブリ３０６に力を加えることによって、ルーメン３０４を満たす媒体８０２に圧力を加える。媒体８０２を破壊、損傷、又は破断することなく媒体８０２に加えるために、媒体に加えられるこの圧力は、最大圧力よりも小さくてもよい。

図８に示されるように、カラム８００－Ａの第１のエンドプレートアセンブリ３０６は第１の位置にあり、カラム８００－Ｂの第１のエンドプレートアセンブリ３０６は第２の位置にあり、カラム８００－Ｃの第１のエンドプレートアセンブリ３０６は第３の位置にある。いくつかの実施形態では、カラム８００の各々は、同じ量の媒体８０２を含み得るが、カラム８００－Ｂ、８００－Ｃにおける媒体は、カラム８００－Ａにおける媒体８０２よりも多く沈降及び／又は圧縮していた。媒体８０２が沈降すると、圧縮デバイス３３０は、第１のエンドプレートアセンブリ３０６が第１の位置から第２の位置へ進み、その後更に、第３の位置へ、圧縮及び／又は沈降するように、第１のエンドプレートアセンブリ３０６に力を加える。第１のエンドプレートアセンブリ３０６のルーメンへのこの前進により、空洞及び／又はエンドプレートスペースは形成が防止される。したがって、第１のエンドプレートアセンブリ３０６のこの移動は、クロマトグラフィックベッドの圧縮に対応することができる。

本説明は、個々のステップの順序又は要素の配置が明示的に記述されている場合を除き、様々なステップ若しくは要素間の、又はそれらの間の任意の特定の順序若しくは配置を暗示していると解釈されるべきではない。図面又は上述した構成要素、並びに図示又は説明されていない構成要素及びステップの異なる配置が可能である。同様に、いくつかの特徴及びサブコンビネーションが有用であり、他の特徴及びサブコンビネーションを参照することなく採用され得る。本発明の実施形態は、限定する目的ではなく例示のために記載されており、代替的な実施形態は本特許の読者に明らかとなるであろう。したがって、本発明は、上記に記載される又は図面に描写される実施形態に限定されず、様々な実施形態及び修正は、以下の特許請求の範囲の範疇から逸脱することなく行うことができる。

Claims (22)

1. 以下：
   チューブであって、
   第１の開口部、
   第２の開口部、及び
   前記第１の開口部から前記チューブを通って前記第２の開口部まで延びる、ルーメン
   を画定する、チューブと；
   前記第１の開口部を封止し、かつ前記第１の開口部を介して前記ルーメンの中へと少なくとも部分的に可動的に延びる、第１のエンドプレートアセンブリと；
   前記第２の開口部を封止する、第２のエンドプレートアセンブリと；
   前記チューブの外側に沿って各々が延び、かつ前記第１のエンドプレートアセンブリと前記第２のエンドプレートアセンブリとを接続する複数のロッドと；
   前記チューブの外部にある第１の複数の圧縮デバイスであって、前記第１の複数の圧縮デバイスの各々が、前記複数のロッドのうちの１つと係合し、かつ前記第１のエンドプレートアセンブリを第２のエンドプレートアセンブリに向けて付勢する、第１の複数の圧縮デバイスと
   を含む、動的軸圧縮カラム。
2. 前記ルーメンを満たす媒体を更に含む、請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。
3. 前記媒体が圧縮性である、請求項２に記載の動的軸圧縮カラム。
4. 前記媒体が非圧縮性である、請求項２に記載の動的軸圧縮カラム。
5. 前記媒体が、以下：
   シリカ、
   アルミナ、
   ジルコニア、
   ガラス、
   ヒドロキシアパタイト、及び
   フルオロアパタイト
   のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の動的軸圧縮カラム。
6. 前記第１の複数の圧縮デバイスが、前記ルーメンを満たす前記媒体に第１の圧力を加えるように構成されている、請求項４に記載の動的軸圧縮カラム。
7. 前記媒体を損なうことなく前記媒体に加えるために、前記第１の圧力が、最大圧力よりも小さい、請求項６に記載の動的軸圧縮カラム。
8. 前記複数のロッドが、少なくとも２本のロッドを含む、請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。
9. 前記第１の複数の圧縮デバイスの各々が、ばねを含む、請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。
10. 前記ばねが、ディスクばねを含む、請求項９に記載の動的軸圧縮カラム。
11. 前記ディスクばねが、複数の積み重ねられたディスクを含む、請求項１０に記載の動的軸圧縮カラム。
12. 前記複数の積み重ねられたディスクのうちの少なくとも２つが、反対の配向を有する、請求項１１に記載の動的軸圧縮カラム。
13. 前記第１の複数の圧縮デバイスと前記第１のエンドプレートアセンブリとの間に位置付けられた均等化プレートを更に含み、
    前記均等化プレートが、前記第１の複数の圧縮デバイスから前記第１のエンドプレートアセンブリに力を均等に伝達するように構成されている、
    請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。
14. 前記第２のエンドプレートアセンブリが、前記第２の開口部を介して前記ルーメンの中へと少なくとも部分的に可動的に延びる、請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。
15. 第２の複数の圧縮デバイスを更に含む、請求項１４に記載の動的軸圧縮カラム。
16. 前記第２の複数の圧縮デバイスの各々が前記チューブの外部にあり、
    前記第２の複数の圧縮デバイスの各々が前記複数のロッドのうちの１つと係合し、かつ前記第２のエンドプレートアセンブリを前記第１のエンドプレートアセンブリに向けて付勢する、
    請求項１５に記載の動的軸圧縮カラム。
17. 前記第２の複数の圧縮デバイスと前記第２のエンドプレートアセンブリとの間に位置付けられた第２の均等化プレートを更に含み、
    前記第２の均等化プレートが、前記第２の複数の圧縮デバイスから前記第２のエンドプレートアセンブリに力を均等に伝達するように構成されている、
    請求項１６に記載の動的軸圧縮カラム。
18. 前記第１の複数の圧縮デバイスが、前記第１のエンドプレートアセンブリを前記第２のエンドプレートアセンブリに向けて付勢するために第１の圧力を加えるように構成されている、請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。
19. 前記第１の圧力が、クロマトグラフィーカラムにおける背圧以上であり、それによってヘッドスペースの生成が排除される、請求項１８に記載の動的軸圧縮カラム。
20. 前記チューブが円形である、請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。
21. 前記チューブが少なくとも３センチメートルの直径を有する、請求項２０に記載の動的軸圧縮カラム。
22. 前記第１のエンドプレートアセンブリが第１の内面を含み、
    前記第２のエンドプレートアセンブリが第２の内面を含み、
    前記第１の内面及び前記第２の内面の各々がフリットによって覆われている、
    請求項１に記載の動的軸圧縮カラム。

Images