KR102118982B1

KR102118982B1 - Packing system and method of preparative hplc column

Info

Publication number: KR102118982B1
Application number: KR1020180002375A
Authority: KR
Inventors: 이수창; 박형석; 오석근; 최환
Original assignee: (주)영진바이오크롬
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2020-06-16
Also published as: KR20190084524A

Abstract

본 발명은 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베드를 컬럼 내 전체에 결쳐 균일하게 충전할 수 있는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 감속기가 장착된 서보모터를 이용하여 고압으로 끊김없이 베드 압축이 가능하며, 무빙스토퍼에 의한 기계적 압축과 더불어 무빙스토퍼에 구비된 이동상 인렛을 통한 유체에 의한 압축이 가능하여 컬럼의 상부, 중간부 및 하부 모두에 균일한 압력을 가할 수 있다. 이에 따라 컬럼 내 베드의 충진밀도를 컬럼 베드층 전체에 걸쳐서 균일하게 유지시킬 수 있어 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 성능이 크게 향상될 수 있다.The present invention relates to a filling system and a filling method of a high performance liquid chromatography column for preparation, and more particularly, to a filling system and a filling method of a high performance liquid chromatography column for preparation that can uniformly fill a bed in the entire column. It is about.
According to the present invention, it is possible to compress the bed without interruption at high pressure by using a servo motor equipped with a reduction gear, and mechanical compression by a moving stopper as well as compression by a fluid through a mobile phase inlet provided in the moving stopper enables column compression. Uniform pressure can be applied to both the top, middle and bottom. Accordingly, since the packing density of the bed in the column can be uniformly maintained over the entire column bed layer, the performance of the high performance liquid chromatography column for preparative can be greatly improved.

Description

PACKING SYSTEM AND METHOD OF PREPARATIVE HPLC COLUMN}

본 발명은 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베드를 컬럼 내 전체에 결쳐 균일하게 충전할 수 있는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a filling system and a filling method for a high performance liquid chromatography column for preparation, and more particularly, a filling system and a filling method for a high performance liquid chromatography column for preparative use, which can uniformly fill the bed in the entire column. It is about.

액체 크로마토그래피에 사용된 컬럼은 통상, 캐리어 액체와 다공성 매체의 고체상 사이의 재료 수집에 의해 분리가 일어나면서, 캐리어 액체가 유동하는 다공성 크로마토그래피 매체를 포위하는 관형체를 포함한다. 통상 다공성 매체는 충전된 베드로서 컬럼 내에 포위되며, 보통은 일 단부로부터, 컬럼 내로 펌핑되거나 부어지거나 흡입되는 슬러리로 알려진 별개의 입자의 서스펜션을 통합시킴에 의해 통상 형성된다. 슬러리를 충전된 베드로 통합하는 것은 슬러리를 압축함에 의해 얻어져서, 슬러리가 침전된 베드를 형성하도록 오직 중력의 영향 하에서만 충전된 경우라면 점유되었을 체적보다 작은 체적 내로 충전된다. 연속적인 크로마토그래피 분리의 효율은 충전 베드의 유체 입구 및 출구에서의 액체 분배 및 수집 시스템과 충전된 베드의 압축에 크게 의존한다. 압축 베드의 압축이 너무 낮으면 크로마토그래피 분리는 "트레일링(tailing)"을 겪는 베드 상에서 수행된다. 압축 베드의 압축이 너무 크다면 크로마토그래피 분리는 "리딩(leading)"을 겪는 베드 상에서 수행된다. 압축이 최적이라면 분리 피크는 리딩도 트레일링도 나타내지 않는 사용동안에 형성되며 대체로 대칭이다. 컬럼용으로 요구되는 압축의 최적 정도는 각각의 컬럼 크기(너비 또는 직경), 베드 높이 및 베드 매체에 대해 실험적으로 결정된다. Columns used in liquid chromatography usually include a tubular body surrounding the porous chromatography medium through which the carrier liquid flows, with separation occurring by material collection between the carrier liquid and the solid phase of the porous medium. The porous media is usually enclosed in a column as a packed bed, usually formed by incorporating a suspension of discrete particles known as a slurry that is pumped, poured into or sucked into the column from one end. Incorporating the slurry into the filled bed is obtained by compressing the slurry, so that the slurry is filled into a volume smaller than the volume that would have been occupied if only filled under the influence of gravity to form a precipitated bed. The efficiency of the continuous chromatographic separation is highly dependent on the liquid distribution and collection system at the fluid inlet and outlet of the packed bed and the compression of the packed bed. If the compression of the compression bed is too low, chromatographic separation is carried out on the bed undergoing "tailing". If the compression of the compression bed is too large, chromatographic separation is performed on the bed undergoing "leading". If compression is optimal, separation peaks are formed during use that show neither leading nor trailing and are generally symmetrical. The optimum degree of compression required for the column is determined experimentally for each column size (width or diameter), bed height and bed medium.

임의의 분리 공정에 앞서, 베드는 컬럼 내로 도입되어야만 하는 입자의 슬러리로부터 시작하여 준비되어야만 한다. 베드 형성의 공정은 "충전 공정"이라고 언급되며, 정확히 충전된 베드는 충전된 베드를 포함하는 컬럼의 성능에 영향을 비치는 중요한 요소이다. 패킹 공정의 목표는 최적 양의 압축-최적 압축 계수에 의해 압축된 베드를 제공하는 것이다. 최적으로 압축되었을 때의 베드의 높이는 타겟 압축된 베드 높이라고 언급된다. 큰 축척 컬럼은 양호하게는 컬럼 내로의, 중심 슬러리 노즐을 통해 주입됨에 의해 준비되며, 슬러리의 소정의 체적은 매체 입자의 특정 농도를 갖는다. 슬러리의 소정의 체적이 컬럼 내로 주입되기만 하면, 보통 일정한 속도 예컨대, 1cm/min에서 컬럼의 바닥을 향해 컬럼의 종방향 축 아래로 이동가능한 무빙스토퍼를 이동시킴에 의해 압축될 수 있다. 이 과정 동안의 잉여 액체는 입자들을 관통시키도록 허용하기에는 너무 작은 세공을 갖는 '베드 지지체'라고 불리는 필터 재료에 의해 컬럼 출구에서 제거된다. 충전 과정은 충전된 베드가 최적양으로 압축되면 완성된다. 충전 공정은 압축된 베드가, 베드에 걸친 체류 시간의 견지에서 정량화된 양호하고 견고한 크로마토그래피 성능을 허용하는 경우라면 성공적인 것으로 간주될 것이다. 그러나, 이러한 최적 압축 베드를 제조하는 것은 용이하지 않다. 베드 충전은 지금까지 과학이라기보다는 기술로 간주되어 왔으며 최종 충전된 베드의 품질은 컬럼의 충전을 제어하는 조작자의 숙련도에 달려있다. 이것에 대한 한 가지 이유는 컬럼 내에서 공급된 실제 슬러리 농도가 컬럼 내로 얼마만큼의 슬러리가 공급되어야 하는지의 계산에 사용된 특정 농도와 정확히 동일한 것인지를 보증하기가 어렵기 때문이다. 실제 슬러리 농도와 특정 슬러리 농도 사이의 임의의 차이는 타겟 베드 높이와 상이한 실제 베드 높이 및/또는 특정한 압축과 상이한 베드의 압축의 실제량을 초래할 것이다. 컬럼의 충전 및 후속적인 충전 동안에, 조작자는 유속, 촉진의 무빙스토퍼의 속도 및 베드 압축과 같은 충전 인자들을 수동으로 선택하고 조정하며, 무빙스토퍼가 베드를 압축하기 시작할 때 그 지점을 판단해야 한다. 이 지점은 요구되는 압축의 양을 얻기 위해 무빙스토퍼가 얼마나 멀리 이동해야만 하는지를 계산하도록 이용된다. 이러한 충전 인자들 중 임의의 것의 선택에서의 실수는 열악하게 수행되는 컬럼으로 유도될 수 있다. Prior to any separation process, the bed must be prepared starting from a slurry of particles that must be introduced into the column. The process of bed formation is referred to as a “filling process”, and a precisely packed bed is an important factor affecting the performance of the column containing the packed bed. The goal of the packing process is to provide a bed compressed by an optimal amount of compression-optimal compression coefficient. The height of the bed when optimally compressed is referred to as the target compressed bed height. The large scale column is preferably prepared by injection through a central slurry nozzle, into the column, and a given volume of slurry has a certain concentration of media particles. As long as a given volume of slurry is injected into the column, it can usually be compressed by moving a movable stopper down the longitudinal axis of the column towards the bottom of the column at a constant rate, such as 1 cm/min. The excess liquid during this process is removed at the column exit by a filter material called a'bed support' with pores that are too small to allow the particles to penetrate. The filling process is completed when the filled bed is compressed to the optimum amount. The filling process would be considered successful if the compressed bed allowed good and robust chromatographic performance quantified in terms of residence time across the bed. However, it is not easy to manufacture such an optimal compression bed. Bed filling has so far been considered a technology rather than a science, and the quality of the final packed bed depends on the skill of the operator controlling the filling of the column. One reason for this is that it is difficult to ensure that the actual slurry concentration supplied in the column is exactly the same as the specific concentration used in the calculation of how much slurry should be fed into the column. Any difference between the actual slurry concentration and the specific slurry concentration will result in an actual bed height different from the target bed height and/or an actual amount of compression of the bed different from the specific compression. During filling of the column and subsequent filling, the operator must manually select and adjust filling factors such as flow rate, speed of the moving stopper to accelerate and bed compression, and determine the point when the moving stopper begins to compress the bed. This point is used to calculate how far the moving stopper has to move to get the required amount of compression. Mistakes in the selection of any of these filling factors can lead to poorly performing columns.

한편, 무빙 스토퍼로 슬러리를 압축하면, 충전층이 다져지면서 저항이 커지기 때문에 컬럼의 양쪽 끝부분과 중간 부분의 충전 밀도가 달라진다. 이 때문에 컬럼 성능이 충전할 때마다 달라 사용하기가 어려운 문제점이 있다.On the other hand, when compressing the slurry with a moving stopper, the packing layer is compacted and the resistance is increased, so the packing density of both ends and the middle part of the column is different. For this reason, there is a problem that it is difficult to use because the column performance is different every time it is filled.

컬럼을 균일하게 충전하기 위해 충전층 길이가 짧게 충전하기도 하지만, 분리능이 필요한 경우에는 적용할 수 없다. 컬럼을 균일하게 충전하기 위해 또 다른 방법은 슬러리를 중력의 힘으로 자연적으로 침강시켜 충전하기도 하지만 충전 시간이 너무 길어 불편하고 주변 온도, 통풍 등의 환경에 따라 컬럼 성능도 달라지는 문제가 있다.In order to uniformly fill the column, the packed bed length may be short, but it cannot be applied when resolution is required. Another method for uniformly filling the column is to charge the slurry by naturally settling with gravity, but the filling time is too long, which is inconvenient, and the column performance varies depending on the environment such as ambient temperature and ventilation.

종래 고압에서 사용하는 컬럼은 대부분 무빙스토퍼를 유압실린더의 힘으로 구동시켜 슬러리를 압축하는 방식이다. 유압실린더는 에어구동 방식 오일펌프로 작동시킨다. 반면에 저압에서 사용하는 컬럼 중에는 무빙스토퍼를 스크류로 이동시켜 슬러리를 압축하는 방식도 있다. 스크류는 서보모터로 작동시며 이러한 방식은 유압실린더 방식보다 무빙스토버의 이동을 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다. Most of the columns used in the conventional high pressure is a method of compressing the slurry by driving the moving stopper with the power of a hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder is operated by an air-driven oil pump. On the other hand, among the columns used at low pressure, there is also a method of compressing the slurry by moving the moving stopper with a screw. The screw is operated by a servo motor, and this method has the advantage of precisely controlling the movement of the moving stove than the hydraulic cylinder method.

하지만, 현재 서보모터로 스크류를 작동시켜 무빙스토퍼를 이동시키는 컬럼 충전 시스템의 경우 스크류잭을 서보모터로 직접 구동시켜 입력 토크가 약하다는 단점이 있다. However, in the case of a column filling system that moves a moving stopper by operating a screw with a servo motor, there is a disadvantage in that the input torque is weak by directly driving the screw jack with the servo motor.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 무빙스토퍼를 구동하는 서보모터에 감속기를 장착하여 컬럼 내에서 베드를 압축할 때 입력 토오크가 향상되며, 무빙스토퍼에 구비된 이동상 인렛을 통해 이동상 용매를 컬럼 내부에 유입함으로써 용매에 의한 압축이 무빙스토퍼에 의한 기계적 압축과 동시에 나타날 수 있는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템을 제공하고자 한다. The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the input torque is improved when compressing the bed in the column by installing a reducer on the servo motor driving the moving stopper, and the mobile phase inlet provided on the moving stopper It is intended to provide a filling system for a high performance liquid chromatography column for preparative use, in which the compression by a solvent can occur simultaneously with mechanical compression by a moving stopper by introducing a mobile phase solvent through the column.

또한, 컬럼의 상부, 중간부 및 하부 모두에 균일한 압력을 부여함으로써 컬럼 내 베드의 충진밀도를 컬럼 베드층 전체에 걸쳐서 균일하게 유지시킬 수 있는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템을 제공하고자 한다.In addition, to provide a filling system for preparative high performance liquid chromatography columns that can maintain the packing density of the bed in the column uniformly over the entire bed of the column by applying uniform pressure to both the upper, middle and lower parts of the column. do.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템에 있어서, 베드 매체 슬러리를 담은 슬러리 탱크부; 이동상 용매를 담은 이동상 탱크부; 종방향 축을 갖는 컬럼; 상기 컬럼 종방향 축 상하로 이동가능한 무빙스토퍼; 상기 컬럼 내부 압력을 감지하기 위한 압력센서; 및 상기 압력센서와 연결되어 상기 이동상 탱크부 및 무빙스토퍼를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 무빙스토퍼는 감속기가 장착된 서보모터에 의해 운동하며, 상기 무빙스토퍼에는 이동상 인렛이 구비되어 무빙스토퍼가 컬럼 종방향 축 상하로 이동할 때 이동상 용매가 컬럼 내부로 유입이 되어 상기 베드가 무빙스토퍼 및 이동상 용매에 의해 압축이 되는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention described above, the present invention is a high-performance liquid chromatography column filling system for preparative, comprising: a slurry tank portion containing a bed medium slurry; A mobile phase tank part containing a mobile phase solvent; A column with a longitudinal axis; A moving stopper movable up and down the longitudinal axis of the column; A pressure sensor for sensing the pressure inside the column; And a control unit connected to the pressure sensor to control the mobile phase tank portion and the moving stopper, wherein the moving stopper is moved by a servo motor equipped with a reducer, and the moving stopper is provided with a mobile phase inlet to move the moving stopper to a column. Provided is a high-performance liquid chromatography column filling system for preparative where the mobile phase solvent flows into the column when the longitudinal axis moves up and down, and the bed is compressed by a moving stopper and a mobile phase solvent.

또한 상기 무빙스토퍼는 제어부에 의해 모니터링되는 동안 이동 가능하고, 상기 제어부에는 상기 무빙스토커가 베드를 압축하기 시작할 때 중단점을 결정하도록 상기 압력센서의 신호를 모니터링하고 분석하기 위한 소프트웨어가 포함되며, 상기 중단점은 기 설정된 컬럼 내부의 베드의 높이 및 압력 조건에 도달할 때 발생되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템을 제공한다.In addition, the moving stopper is movable while being monitored by a control unit, and the control unit includes software for monitoring and analyzing a signal of the pressure sensor to determine a breakpoint when the moving stocker starts compressing the bed. The breakpoint provides a high performance liquid chromatography column filling system characterized in that it is determined to occur when the bed height and pressure conditions inside the predetermined column are reached.

또한 상기 시스템은 무빙스토퍼를 스크류로 이동시켜 베드 매체 슬러리를 압축하는 것을 특징으로 하는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템을 제공한다.The system also provides a high performance liquid chromatography column filling system, characterized in that the moving stopper is moved with a screw to compress the bed medium slurry.

또한 베드 매체 슬러리를 컬럼에 충전하는 단계; 및 감속기가 장착된 서보모터에 연결된 스크류로 무빙스토퍼를 이동시켜 상기슬러리를 기계적으로 압축하면서 상기 무빙스토퍼에 구비된 이동상 인렛을 통해 이동상 용매를 컬럼 내부로 주입하여 용매에 의해 상기 슬러리를 압축하는 단계를 포함하는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 방법을 제공한다.In addition, the bed medium slurry is charged to the column; And compressing the slurry by a solvent by injecting a mobile phase solvent into a column through a mobile phase inlet provided in the moving stopper while mechanically compressing the slurry by moving the moving stopper with a screw connected to a servo motor equipped with a reducer. It provides a method for filling a high performance liquid chromatography column for preparative containing.

또한 상기 서보모터 및 상기 이동상 용매를 주입하는 펌프는 제어부에 의해 모니터링되는 동안 구동되며, 상기 제어부는 컬럼 내부의 압력을 감지하는 압력센서의 신호를 모니터링하여 기 설정된 컬럼 내부의 베드의 높이 및 압력 조건에 도달하면 상기 서보모터 및 상기 이동상 용매를 주입하는 펌프의 구동을 중단하는 것을 특징으로 하는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 방법을 제공한다.In addition, the servo motor and the pump for injecting the mobile phase solvent are driven while being monitored by a control unit, and the control unit monitors a signal from a pressure sensor that senses the pressure inside the column, and the height and pressure conditions of the bed inside the predetermined column. It provides a method for filling a high-performance liquid chromatography column for preparative, characterized in that to stop the operation of the pump for injecting the servo motor and the mobile phase solvent.

본 발명에 따르면, 감속기가 장착된 서보모터를 이용하여 고압으로 끊김없이 베드 압축이 가능하며, 무빙스토퍼에 의한 기계적 압축과 더불어 무빙스토퍼에 구비된 이동상 인렛을 통한 유체에 의한 압축이 가능하여 컬럼의 상부, 중간부 및 하부 모두에 균일한 압력을 가할 수 있다. 이에 따라 컬럼 내 베드의 충진밀도를 걸럼 베드층 전체에 걸쳐서 균일하게 유지시킬 수 있어 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 선능이 크게 향상될 수 있다. According to the present invention, it is possible to compress the bed without interruption at high pressure by using a servo motor equipped with a reduction gear, and mechanical compression by a moving stopper as well as compression by a fluid through a mobile phase inlet provided in the moving stopper allows the column to be compressed. Uniform pressure can be applied to both the top, middle and bottom. Accordingly, the packing density of the bed in the column can be uniformly maintained over the entire bed layer, and thus the performance of the high performance liquid chromatography column for preparative can be greatly improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼 충전 시스템의 구성도이다. 1 is a block diagram of a high performance liquid chromatography column filling system for preparation according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are given to similar parts throughout the specification, and detailed configuration directions will be described with reference to the drawings. Also, in the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components, unless otherwise stated.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템(100)은 슬러리 탱크부(110), 이동상 탱크부(120), 컬럼(130), 가압장치부(140), 압력계(150) 및 제어부(160)을 포함한다. Referring to Figure 1, the high-performance liquid chromatography column filling system 100 according to the present invention is a slurry tank section 110, mobile phase tank section 120, column 130, pressurization unit 140, pressure gauge It includes 150 and the control unit 160.

상기 슬러리 탱크부(110)는 슬러리 탱크(111), 제1밸브(112) 및 슬러리 인렛(113)을 포함할 수 있다.The slurry tank unit 110 may include a slurry tank 111, a first valve 112 and a slurry inlet 113.

상기 슬러리 탱크(111)는 베드 매체 슬러리를 저장하는 공간으로 상기 슬러리 탱크(111)에 저장된 베드 매체 슬러리는 제1밸브(112)를 거쳐 슬러리 인렛(113)을 통해 컬럼(130)에 충전이 될 수 있다. The slurry tank 111 is a space for storing the bed medium slurry, and the bed medium slurry stored in the slurry tank 111 will be charged to the column 130 through the slurry inlet 113 through the first valve 112. Can be.

본 발명에서 상기 베드 및 매체는 그 종류가 특별히 제한되지 않으며 당업계에서 분취용 컬럼 충전용으로 사용되는 베드 및 매체라면 모두 본 발명의 범위에 포함이 될 수 있다. In the present invention, the type of the bed and the medium is not particularly limited, and any bed and medium used for filling a column for preparative use in the art may be included in the scope of the present invention.

상기 이동상 탱크부(120)는 이동상 탱크(121), 펌프(122), 제2밸브(123), 제3밸브(124) 및 이동상 인렛(125)을 포함할 수 있다. The mobile phase tank unit 120 may include a mobile phase tank 121, a pump 122, a second valve 123, a third valve 124, and a mobile phase inlet 125.

상기 이동상 탱크(121)는 이동상 용매가 저장이 되는 공간으로 본 발명에서 상기 이동상 용매는 그 종류가 특별히 제한되지 않으며, 당업계에서 분취용 컬럼에 사용되는 이동상 용매라면 모두 본 발명의 범위에 포함이 될 수 있다.The mobile phase tank 121 is a space in which the mobile phase solvent is stored. In the present invention, the type of the mobile phase solvent is not particularly limited, and any mobile phase solvent used in the preparative column in the art is included in the scope of the present invention. Can be.

상기 펌프(122)는 이동상 탱크(121)에 저장된 이동상 용매를 제어부(160)의 신호에 따라 펌핑하여 컬럼 내부로 전달하는 동력을 제공하는 장치로서 모터에 의해 구동이 될 수 있다. The pump 122 is a device that pumps the mobile phase solvent stored in the mobile phase tank 121 according to a signal from the controller 160 and provides power to transfer it into the column, and may be driven by a motor.

상기 제2밸브(123)는 이동상 용매를 이동상 인렛(125) 또는 린스 인렛(171) 중 어느 한 방향으로 전송하기 위한 관문으로 작용하며, 상기 제3밸브(124)는 이동상 용매를 이동상 인렛(125)로 운반하거나 또는 모든 작업이 종료된 이후에 린스 인렛(171)을 통해 유입된 이동상 용매를 린스 아울렛(172)으로 배출하는 관문으로 작용한다. The second valve 123 acts as a gateway for transmitting the mobile phase solvent to either the mobile phase inlet 125 or the rinse inlet 171, and the third valve 124 moves the mobile phase solvent to the mobile phase inlet 125 ) Or acts as a gateway for discharging the mobile phase solvent introduced through the rinse inlet 171 to the rinse outlet 172 after all operations are completed.

상기 이동상 인렛(125)은 펌프(122)에 의해 운반된 이동상 용매를 컬럼(130) 내부로 전달하는 통로가 되며, 가압장치부(140)의 무빙스토퍼(143)와 직접 연결되어 무빙스토퍼(143)의 가압 방향과 동일한 방향으로 이동상 용매를 주입할 수 있다. The mobile phase inlet 125 serves as a passage for transferring the mobile phase solvent carried by the pump 122 into the column 130, and is directly connected to the moving stopper 143 of the pressurizing device 140, and the moving stopper 143 The mobile phase solvent may be injected in the same direction as the pressing direction.

상기 컬럼(130)은 충전된 베드 매체 슬러리가 무빙스토퍼(143)에 의해 압축이 되는 장소로서, 내경은 200mm 이상일 수 있으며, 높이는 100mm~700mm일 수 있다. The column 130 is a place where the packed bed medium slurry is compressed by the moving stopper 143, the inner diameter may be 200 mm or more, and the height may be 100 mm to 700 mm.

상기 가압장치부(140)는 서보모터(141), 스크류(142) 및 무빙스토퍼(143)을 포함할 수 있다. The pressurizing device 140 may include a servo motor 141, a screw 142, and a moving stopper 143.

상기 서보모터(141)의 회전운동은 스크류(142)를 통해 직선운동으로 변환되어 무빙스토퍼(143)가 컬럼 종방향 축 상하로 이동할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에서 상기 서보모터(141)는 스크류(142)와 직접적으로 연결이 되지 않고 감속기를 통해 연결이 될 수 있다. 상기 서보모터(141)가 스크류(142)와 직접 연결이 될 경우 입력 토크가 너무 낮아 컬럼 내 베드의 압축이 충분히 일어나지 않을 수 있으며, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기 서보모터(141)에 감속기를 장착하여 스크류와 연결하는 것을 특징으로 할 수 있다. The rotational motion of the servomotor 141 is converted to a linear motion through a screw 142 so that the moving stopper 143 can move up and down in the column longitudinal axis. Preferably, in the present invention, the servo motor 141 may not be directly connected to the screw 142, but may be connected through a reduction gear. When the servo motor 141 is directly connected to the screw 142, the input torque may be too low to compress the bed in the column sufficiently, and in the present invention, the servo motor 141 is provided with the servo motor 141. It may be characterized in that the reducer is mounted and connected to the screw.

상기 압력센서(150)는 컬럼(130) 내부의 압력을 측정할 수 있는 장치로서, 압력신호를 제어부(160)로 전송할 수 있다. The pressure sensor 150 is a device capable of measuring the pressure inside the column 130 and may transmit a pressure signal to the control unit 160.

상기 제어부(160)는 가압장치부(140)의 서보모터(141), 압력센서(150) 및 이동상 탱크부(120)의 펌프(122)와 연결되어 있으며, 압력센서(150)로부터 전달된 컬럼 내 압력신호에 따라 서보모터(141) 및 펌프(122)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 제어부(160)는 상기 압력센서(150)의 신호에 따라 서보모터(141) 및 펌프(122)의 동작을 제어할 수 있는 소프트웨어를 포함할 수 있다. The control unit 160 is connected to the servo motor 141 of the pressurizing unit 140, the pressure sensor 150, and the pump 122 of the mobile phase tank unit 120, within the column transferred from the pressure sensor 150 The operation of the servo motor 141 and the pump 122 may be controlled according to the pressure signal. The control unit 160 may include software that can control the operation of the servo motor 141 and the pump 122 according to the signal of the pressure sensor 150.

본 발명에 따른 상기 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 시스템에서 상기 무빙스토퍼(143)는 감속기가 장착된 서보모터(141)에 의해 운동할 수 있으며, 상기 무빙스토퍼(143)에는 이동상 인렛(125)이 구비되어 상기 무빙스토퍼(143)가 컬럼(130) 종방향 축 상하로 이동할 때 이동상 용매가 컬럼 내부로 유입이 되어 상기 베드가 무빙스토퍼 및 이동상 용매에 의해 이중으로 압축이 될 수 있다. In the filling system of the preparative high performance liquid chromatography column according to the present invention, the moving stopper 143 can be moved by a servo motor 141 equipped with a reducer, and the moving stopper 143 has a mobile phase inlet 125 ) Is provided so that when the moving stopper 143 moves up and down in the longitudinal axis of the column 130, the mobile phase solvent flows into the column, so that the bed can be double compressed by the moving stopper and the mobile phase solvent.

또한, 상기 무빙스토퍼(143)는 상기 제어부(160)에 의해 모니터링되는 동안 이동 가능하고, 상기 제어부(160)에는 상기 무빙스토퍼(143)가 베드를 압축하기 시작할 때 중단점을 결정하도록 상기 압력센서의 신호를 모니터링하고 분석하기 위한 소프트웨어가 포함되며, 상기 중단점은 기 설정된 컬럼 내부의 베드의 높이 및 압력 조건에 도달할 때 발생할 수 있다. In addition, the moving stopper 143 is movable while being monitored by the control unit 160, and the control unit 160 includes the pressure sensor to determine a breakpoint when the moving stopper 143 starts compressing the bed. Includes software for monitoring and analyzing the signal of, and the breakpoint can occur when the bed height and pressure conditions inside the predetermined column are reached.

즉, 컬럼(130) 내에 충전된 베드 매체 슬러리는 상기 무빙스토퍼(143)의 가압 및 이동상 인렛(125)을 통해 주입되는 이동상 용매에 의해 2중으로 압축이 되며, 베드의 압축이 진행될수록 컬럼 내 베드의 높이가 감소하고 컬럼 내 압력은 증가한다. 이 때 상기 제어부(160)는 컬럼 내 베드의 높이 및 압력센서(150)로부터 전달되는 압력신호를 분석하여, 작업자가 기 설정한 베드의 높이 및 압력조건에 도달하면 상기 무빙스토퍼(143) 및/또는 상기 펌프(122)의 의 동작을 제어하여 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전을 종결할 수 있다.That is, the bed medium slurry filled in the column 130 is double-compressed by the mobile phase solvent injected through the mobile stopper 143 and the mobile bed inlet 125, and the bed in the column progresses as the bed is compressed. And the pressure in the column increases. At this time, the control unit 160 analyzes the pressure signal transmitted from the height and pressure sensor 150 of the bed in the column, and when the operator reaches the preset bed height and pressure condition, the moving stopper 143 and/or Alternatively, the operation of the pump 122 may be controlled to terminate the filling of the high performance liquid chromatography column for preparative use.

본 발명은 또한 베드 매체 슬러리를 컬럼에 충전하는 단계; 및 감속기가 장착된 서보모터에 연결된 스크류로 무빙스토퍼를 이동시켜 상기슬러리를 기계적으로 압축하면서 상기 무빙스토퍼에 구비된 이동상 인렛을 통해 이동상 용매를 컬럼 내부로 주입하여 용매에 의해 상기 슬러리를 압축하는 단계를 포함하는 분취용 고성능 액체크로마토그래피 컬럼의 충전 방법을 개시한다. The present invention also comprises the steps of filling the bed medium slurry into a column; And compressing the slurry by a solvent by injecting a mobile phase solvent into a column through a mobile phase inlet provided in the moving stopper while mechanically compressing the slurry by moving the moving stopper with a screw connected to a servo motor equipped with a reducer. Disclosed is a method of filling a high performance liquid chromatography column for preparative use.

상기 서보모터 및 상기 이동상 용매를 주입하는 펌프는 제어부에 의해 모니터링되는 동안 구동되며, 상기 제어부는 컬럼 내부의 압력을 감지하는 압력센서의 신호를 모니터링하여 기 설정된 컬럼 내부의 베드의 높이 및 압력 조건에 도달하면 상기 서보모터 및 상기 이동상 용매를 주입하는 펌프의 구동을 중단할 수 있다.The servo motor and the pump for injecting the mobile phase solvent are driven while being monitored by a control unit, and the control unit monitors a signal from a pressure sensor that senses the pressure inside the column to adjust the height and pressure conditions of the bed inside the preset column. Upon reaching, it is possible to stop driving of the servo motor and the pump injecting the mobile phase solvent.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The preferred embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings. The description of the present invention is for illustration only, and those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that it is possible to easily modify to other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention is indicated by the claims, which will be described later, rather than by the detailed description above, and all modified or modified forms derived from the meaning, scope, and equivalent concepts of the claims are included in the scope of the present invention. It should be interpreted as.

100: 분취용 고성능 액체크로마토그래피 충전 시스템
110: 슬러리 탱크부 111: 슬러리 탱크
112: 제1밸브 113: 슬러리 인렛
120: 이동상 탱크부 121: 이동상 탱크
122: 펌프 123: 제2밸브
124: 제3밸브 125: 이동상 인렛
126: 이동상 아울렛 130: 컬럼
140: 가압장치부 141: 서보모터
142: 스크류 143: 무빙스토퍼
150: 압력센서 160: 제어부
171: 린스 인렛 172: 린스 아울렛100: high performance liquid chromatography filling system for preparative use
110: slurry tank 111: slurry tank
112: first valve 113: slurry inlet
120: mobile phase tank section 121: mobile phase tank
122: pump 123: second valve
124: third valve 125: mobile phase inlet
126: mobile phase outlet 130: column
140: pressing device 141: servo motor
142: screw 143: moving stopper
150: pressure sensor 160: control unit
171: rinse inlet 172: rinse outlet

Claims

In the filling system of a high performance liquid chromatography column for preparative,
A slurry tank part containing the bed medium slurry; A mobile phase tank part containing a mobile phase solvent; A column with a longitudinal axis; A moving stopper movable up and down the longitudinal axis of the column; A pressure sensor for sensing the pressure inside the column; And a control unit connected to the pressure sensor to control the mobile phase tank unit and the moving stopper,
The moving stopper is moved by a servo motor equipped with a reducer, and the moving stopper is provided with a mobile phase inlet so that when the moving stopper moves up and down in the longitudinal axis of the column, the mobile phase solvent flows into the column and the bed stops moving. A high-performance liquid chromatography column filling system that is double-compressed with a mobile phase solvent.
The moving stopper is movable while being monitored by the control unit,
The control unit includes software for monitoring and analyzing a signal of the pressure sensor to determine a breakpoint when the moving stopper starts compressing the bed,
The reducer mounted on the servo motor is connected to the screw,
The screw moves the moving stopper,
The breakpoint is a filling system for a high performance liquid chromatography column for preparative use, characterized in that it is determined to occur when the height and pressure conditions of the bed inside the predetermined column are reached.

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According to claim 1,
The system is a filling system of a high performance liquid chromatography column for preparative use, characterized in that the moving stopper is moved by a screw to compress the bed medium slurry.

Filling the bed media slurry into a column; And
By moving the moving stopper with a screw connected to a servomotor equipped with a reduction gear, while mechanically compressing the slurry, the mobile phase solvent is injected into the column through the mobile phase inlet provided in the moving stopper to compress the slurry in double by a solvent. A method of filling a high performance liquid chromatography column for preparation comprising a step,
The servo motor and the pump for injecting the mobile phase solvent are driven while being monitored by a control unit,
The control unit monitors the signal of the pressure sensor that senses the pressure inside the column, and stops driving the pump that injects the servomotor and the mobile phase solvent when the predetermined height and pressure condition of the bed inside the column is reached. Method of filling a high performance liquid chromatography column for preparative.

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