DE112012002245B4

DE112012002245B4 - Method and device for improved chromatographic resolution

Info

Publication number: DE112012002245B4
Application number: DE112012002245.9T
Authority: DE
Inventors: Harald Ritchie; Ross Andrew Shalliker
Original assignee: Of Western Sydney, University of; University of Western Sydney; Thermo Electron Manufacturing Ltd
Current assignee: Of Western Sydney, University of; University of Western Sydney; Thermo Electron Manufacturing Ltd
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2022-03-31
Anticipated expiration: 2032-05-22
Also published as: GB2491169A; GB2491169B; CN103764243A; JP2014515480A; CN103764243B; JP6006787B2; WO2012160033A1; DE112012002245T5; AU2012260982B2; GB201108861D0

Abstract

Vorrichtung für eine Säulenchromatographie, aufweisend eine Chromatographiesäule, wobei die Säule einen Einlass und einen Auslass hat, wobei der Auslass mit einer Frittenanordnung versehen ist, die mindestens zwei separate Frittensegmente aufweist, die durch eine Strömungsbarriere getrennt sind, die zum Teilen eines Eluatstroms, während er durch den Auslass aus der Säule austritt, in mindestens zwei separate Teilströme gestaltet ist, wobei die Vorrichtung zum separaten Verarbeiten der Teilströme gestaltet ist.Apparatus for column chromatography comprising a chromatography column, the column having an inlet and an outlet, the outlet being provided with a frit assembly having at least two separate frit segments separated by a flow barrier for dividing an eluate flow while it exiting the column through the outlet, is configured into at least two separate sub-streams, the apparatus being configured for processing the sub-streams separately.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Säulenchromatographie.This invention relates to the field of column chromatography.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

Chromatographiesäulen werden weitgehend entwickelt und routinemäßig sowohl in der analytischen wie auch präparativen Chromatographie verwendet. Wie allgemein bekannt ist, wird die Trennung einer Probe (auch als Analyt oder gelöster Stoff bezeichnet), die ein Gemisch aus Komponenten enthält, in einer Chromatographiesäule durch Auflösen der Probe in einem Elutionsmittel zur Bildung einer fluiden mobilen Phase und Hindurchleiten der mobilen Phase durch eine stationäre Phase erreicht, die für gewöhnlich in eine rohrförmige Säule gepackt ist, wodurch die Probe veranlasst wird, sich aufgrund der Unterschiede in der Verteilung der verschiedenen Komponenten (d.h. die Komponenten haben unterschiedliche Verteilungskoeffizienten) zwischen der mobilen und stationären Phase in ihre Komponenten zu trennen. Das Elutionsfluid ist meistens eine Flüssigkeit, kann aber ein anderes Fluid wie ein superkritisches Fluid (SCF) sein und die Erfindung betrifft Säulen, die mit mobilen Flüssigkeits- oder SCF-Phasen verwendet werden. Die Erfindung betrifft jedoch keine Gaschromatographie (d.h. das Fluid ist kein Gas). In der Säulenchromatographie weist die stationäre Phase für gewöhnlich die Form eines Bettes gepackter Partikel oder eines porösen monolithischen Blocks innerhalb einer Säule auf. Diese Erfindung betrifft insbesondere gepackte Säulen, ist aber nicht nur auf gepackte Säulen beschränkt. Häufig umfassen die Säulen wiederverwertbare Säulen mit wegwerfbaren Patronen, die beide für gewöhnlich zylindrisch sind. Diese Erfindung kann mit zylindrischen Säulen (äußerst bevorzugt kreisförmigen zylindrischen Säulen) oder Säulen mit anderen Querschnittsprofilen verwendet werden. Das heißt, die Wand der Säule kann zahlreiche Querschnittsprofile aufweisen, hat aber äußerst bevorzugt ein kreisförmiges Profil in ihrem transversalen Querschnitt.Chromatography columns are widely developed and routinely used in both analytical and preparative chromatography. As is well known, the separation of a sample (also referred to as an analyte or solute) containing a mixture of components in a chromatographic column is accomplished by dissolving the sample in an eluent to form a fluid mobile phase and passing the mobile phase through a stationary phase, which is usually packed in a tubular column, causing the sample to separate into its components due to differences in the distribution of the various components (ie the components have different partition coefficients) between the mobile and stationary phases. The elution fluid is most often a liquid but can be another fluid such as a supercritical fluid (SCF) and the invention relates to columns used with liquid or SCF mobile phases. However, the invention does not relate to gas chromatography (i.e. the fluid is not a gas). In column chromatography, the stationary phase usually takes the form of a bed of packed particles or a porous monolithic block within a column. This invention relates in particular to packed columns, but is not limited to only packed columns. Often the columns will include reusable columns with disposable cartridges, both of which are usually cylindrical. This invention can be used with cylindrical columns (most preferably circular cylindrical columns) or columns with other cross-sectional profiles. That is, the wall of the column may have a variety of cross-sectional profiles, but most preferably has a circular profile in its transverse cross-section.

Wie beschrieben, wird die mobile Phase durch die Säule hindurchgeleitet und das Eluat, das die Säule verlässt, wird abhängig von der Zeit erfasst. Die erfasste Signalvariation im Laufe der Zeit, das Chromatogramm, zeigt das Vorhandensein verschiedener Komponenten im Gemisch an. Der Grad der Trennung der verschiedenen Komponenten hängt von der Trennungseffizienz oder Auflösung der Säule ab. Die Auflösung der Säule hängt von vielen Faktoren ab. Solche Faktoren enthalten die Art der mobilen und stationären Phasen, die weitgehend untersucht und entwickelt wurden.As described, the mobile phase is passed through the column and the eluate leaving the column is recorded as a function of time. The detected signal variation over time, the chromatogram, indicates the presence of different components in the mixture. The degree of separation of the various components depends on the separation efficiency or resolution of the column. The resolution of the column depends on many factors. Such factors include the nature of the mobile and stationary phases, which have been widely studied and developed.

Es ist auch bekannt, dass die Form der eingespritzten Probe ein Faktor ist, der die Auflösung der Säule beeinflusst. Die Probe wird üblicherweise im Wesentlichen über den Durchmesser der Säule in die Säule eingeführt. Kopfstücke, wie Fritten, werden üblicherweise am Einlass der Säule verwendet. Es können Verteiler verwendet werden, die das Verteilen der Probe in dem Bemühen erleichtern, eine gleichförmige Probenschicht über den gesamten Durchmesser der Säule zu erhalten. US Patent US 4 999 102 A beschreibt ein Verteilersystem für ein gleichförmiges Verteilen von Flüssigkeit an und/oder gleichförmiges Sammeln einer Flüssigkeit aus einer Zelle eines Trennungssystems in großem Maßstab. Bei Verwendung als Einlass verteilt der Verteiler einen einzelnen Strom durch eine Reihe von Abzweigungen in mehrere Ströme und die abschließende Vielzahl von Fluiddurchlassvorrichtungen ist in einem Muster angeordnet, das annähernd eine gleichförmige Verteilung von Flüssigkeit über die gesamte Zelle an der Grenzfläche zwischen dem Verteiler und der Zelle garantiert. Bei Verwendung als Auslass ist der Verteiler umgekehrt angeordnet, um gleichmäßig über die Zelle verteilte Ströme zu sammeln und durch eine Reihe von Abzweigungen in einer einzigen Leitung zu vereinen. Auf gleich Weise beschreibt US 5 124 133 A ein System für ein gleichförmiges Strömungsprofil einer Flüssigkeit durch ein gepacktes Bett, das das gleichmäßige Verteilen der Flüssigkeit über die obere Oberfläche des gepackten Betts beinhaltet.It is also known that the shape of the injected sample is a factor affecting the resolution of the column. The sample is usually introduced into the column substantially across the diameter of the column. Headers, such as frits, are commonly used at the inlet of the column. Manifolds can be used to facilitate the spreading of the sample in an effort to obtain a uniform layer of sample across the entire diameter of the column. US patent U.S. 4,999,102A describes a distribution system for uniformly distributing liquid to and/or collecting liquid from a cell of a large scale separation system. When used as an inlet, the manifold distributes a single stream into multiple streams through a series of branches and the final plurality of fluid passage devices are arranged in a pattern that provides approximately uniform distribution of liquid throughout the cell at the interface between the manifold and the cell guaranteed. When used as an outlet, the manifold is inverted to collect streams evenly distributed throughout the cell and combine them into a single conduit through a series of branches. Described in the same way U.S. Patent No. 5,124,133 describe a system for uniform flow profile of a liquid through a packed bed, including distributing the liquid evenly over the top surface of the packed bed.

Es sind andere Arten von Einlasssystem, häufig für verschiedene Zwecke, bekannt. Zum Beispiel offenbart EP 0 371 648 A1 eine Vorrichtung, die für eine Verdrängungschromatographie gestaltet ist, bei der ein Einlassverteiler vorhanden ist. Jede Flüssigkeit in der Abfolge der Verdrängungschromatographie fließt durch dieselben radialen Regionen der Säule. Andererseits beschreibt JP S62 - 063 857 A eine plattenförmige Säule mit mehreren Einlässen für möglicherweise mehrere Proben, in welchen ein elektrisches Feld in einer orthogonalen Richtung zum Einlassstrom angelegt werden kann, um eine zweidimensionale Trennung über die Säulenplatte bereitzustellen, die auch mehrere Auslässe hat.Other types of intake systems are known, often for different purposes. For example revealed EP 0 371 648 A1 an apparatus designed for displacement chromatography in which an inlet manifold is present. Each liquid in the displacement chromatography sequence flows through the same radial regions of the column. On the other hand describes JP S62 - 063 857 A a plate-shaped column with multiple inlets for possibly multiple samples, in which an electric field can be applied in a direction orthogonal to the inlet flow to provide two-dimensional separation across the column plate, which also has multiple outlets.

In JP S62 - 240 857 A ist eine Chromatographiesäule für eine präparative Chromatographie beschrieben, in der eine ringförmige Trennung des Stroms vorgesehen ist, der aus der Säule austritt, so dass zentrale Ströme von peripheren Strömen isoliert werden können. Die Spitzenformen der Elutionsbänder aus den zentralen Ringen waren im Vergleich zu jenen der Elutionsbänder von den äußeren Ringen besser, die eine signifikante Bandverzerrung zeigten.In JP S62 - 240 857 A describes a chromatography column for preparative chromatography in which an annular separation of the stream exiting the column is provided so that central Currents can be isolated from peripheral currents. The peak shapes of the elution bands from the central rings were better compared to those of the elution bands from the outer rings, which showed significant band distortion.

EP 0 257 582 A2 beschreibt eine Chromatographiesäule für eine präparative Anwendung, bei der die Probe durch ein Rohr in die Säule geladen wird, das in das Bett vom Säulenauslass einsetzt wird. Dieses Rohr ist in dem Bett ungefähr 20% unter dem Säuleneinlass zentriert. Das heißt, das Packungsmaterial befindet sich über dem Rohr. Sobald die Probe auf die Säule geladen ist, eluiert eine mobile Phase die Probe durch die Säule (außerhalb des Probeneinleitungsrohrs). Die Probe tritt dann durch eine Reihe von Löchern oder Schlitzen am Auslass aus dem Säulenauslass aus. Der Auslass hat an konzentrischen Stellen Schlitze, wobei aber ein zentraler Austrittsschlitz fehlt, da sich das Einleitungsrohr im zentralen Segment der Säule befindet. EP 0 257 582 A2 describes a chromatography column for preparative use in which the sample is loaded into the column through a tube inserted into the bed from the column outlet. This tube is centered in the bed approximately 20% below the column inlet. That is, the packing material is above the tube. Once the sample is loaded onto the column, a mobile phase elutes the sample through the column (outside the sample inlet tube). The sample then exits the column outlet through a series of holes or slots at the outlet. The outlet has slits at concentric locations, but lacks a central exit slit because the inlet tube is in the central segment of the column.

In Bezug auf Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ermöglichten vor kurzem Shalliker et al. in den späten 1990ern das Sichtbarmachen eines Fluidstroms in einer Säule. Es gelang ihnen, in Glassäulen unter Verwendung einer stationären Phase und einer mobilen Phase mit demselben Brechungsindex den Fluidstrom mit Hilfe von Farbstoffmarkern sichtbar zu machen. Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Weise wichtig ist, in der eine Probe zum Bett einer Chromatographiesäule geleitet wird. Im Idealfall sollte der Injektionsstopfen ein zylindrisch-quadratischer Stopfen sein, aber verschiedene Faktoren führen letztendlich zu einem parabolischen Probeband, zum Beispiel wurde mit abnehmender Frittenporosität der Strom durch den Stopfen eher parabolisch. Broyles, Shalliker und Guiochon, (‚Visualization of Solute Migration in Chromatographie Columns. Influence of the Frit Porosity‘. J. Chromatography A., 917 (2001) 1-22) zeigten, dass mit abnehmender Einlassfrittenporosität die Pfropfenströmung eher parabolisch wurde. Die Verwendung eines Verteilers verbesserte die Gleichförmigkeit der Strömungsgeschwindigkeit über den radialen Querschnitt des Bettes, aber auf Kosten einer Erhöhung der axialen Dispersion, was letztendlich zu einer wesentlichen Abnahme in der Trennleistung führte. Unabhängig von der Frittenporosität oder ob ein Verteiler verwendet wurde oder nicht, war die Probenverteilung über den radialen Säulenquerschnitt nicht gleichförmig. Shalliker et. al. (J. Chromatography A, 865 (1999) 83-95) zeigten, dass weder Fritten noch Verteiler einer gleichförmigen Verteilung der Probe über die Säule dienen und eine höhere Neigung besteht, dass die Probe in der zentralen Region des Bettes stärker konzentriert wird (im Gegensatz dazu, in der Umfangsregion des Bettes stärker verdünnt wird). Ferner sollte der Frittendurchmesser zum Innendurchmesser der Säule passen (Broyles, Shalliker und Guiochon, J. Chromatography A, 855 (1999), 367-382). Falls nicht, wird bei einer Fritte mit einem kleineren Durchmesser als jenem der Säule ein beträchtlicher parabolischer Strom erhalten. Für den Fachmann der Chromatographie kann es intuitiv sein, dass der Frittendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Säule sein soll, aber es ist nicht immer möglich, dies zu erreichen, insbesondere, wenn Säulen durch axiale Kompression hergestellt werden, wo das Kopfstückstück im Inneren der Säule selbst sitzt. Für diese Arten von Säulen muss der Durchmesser der Fritte kleiner als jener der Säule sein, da die Fritte in einer Gehäuseeinheit enthalten sein muss, um ein Lecken und eine Beschädigung an der Säulenwand zu verhindern.Regarding high performance liquid chromatography (HPLC), recently Shalliker et al. in the late 1990's to visualize fluid flow in a column. They were able to visualize the fluid flow using dye markers in glass columns using a stationary phase and a mobile phase with the same refractive index. Their results showed that the manner in which a sample is delivered to the bed of a chromatography column is important. Ideally, the injection plug should be a cylindrical-square plug, but several factors ultimately lead to a parabolic sample band, for example, as the frit porosity decreased, the flow through the plug became more parabolic. Broyles, Shalliker and Guiochon, ('Visualization of Solute Migration in Chromatographie Columns. Influence of the Frit Porosity'. J. Chromatography A., 917 (2001) 1-22) showed that as the inlet frit porosity decreased, the plug flow became more parabolic. The use of a diffuser improved flow rate uniformity across the radial cross-section of the bed, but at the cost of increasing axial dispersion, which ultimately resulted in a significant decrease in separation efficiency. Regardless of the frit porosity or whether or not a distributor was used, the sample distribution was not uniform across the column radial cross-section. Shalliker et. al. (J. Chromatography A, 865 (1999) 83-95) showed that neither frits nor distributors serve to evenly distribute the sample across the column and there is a higher tendency for the sample to become more concentrated in the central region of the bed (im in contrast, is more diluted in the peripheral region of the bed). Furthermore, the frit diameter should match the inner diameter of the column (Broyles, Shalliker and Guiochon, J. Chromatography A, 855 (1999), 367-382). If not, a significant parabolic flow will be obtained with a frit of smaller diameter than that of the column. It may be intuitive to those skilled in the art of chromatography that the frit diameter should be equal to the column ID, but it is not always possible to achieve this, particularly when columns are made by axial compression where the header piece is inside the column itself sits. For these types of columns, the diameter of the frit must be smaller than that of the column since the frit must be contained within a housing unit to prevent leakage and damage to the column wall.

In einer anderen Studie zeigten Shalliker et al (‚Physical Evidence of two Wall Effects in Liquid Chromatography‘. J. Chromatography A. 888 (2000) 1-12 und ‚Visualization of Solute Migration in Liquid Chromatography Columns‘. J. Chromatography A, 826 (1998) 1-13), dass, wenn die Probe in das Bett bei einer Tiefe etwa 1 cm unter der Fritte über eine Zentralpunktinjektion (CPI) eingeleitet wurde, die Migration der Probe im zentralen radialen Segment des Bettes deckungsgleich war. Während von Shalliker et. al. bei Anwendung der CPI-Technik eine ausgezeichnete Trennungseffizienz beobachtet wurde, sollte hervorgehoben werden, dass ein solches Probeneinleitungsverfahren mühsam ist und dazu neigt, das Säulenbett zu beschädigen. Somit ist die Technik für Routineanwendungen nicht geeignet. Während ferner Zentralpunktinjektionen das effizienteste Mittel für einen Transport des gelösten Stoffs entlang der Säule bieten, da bei solchen Injektionen die Probe in einer lokalen zentralen Zone innerhalb der am effizientesten gepackten Region der Säule konzentriert werden kann, haben moderne Säulen effektiv die Verwendung solcher Injektionstechniken verhindert, da eine Ventilinjektion die Probe über die Säule verstreut, wenn sie durch eine Fritte und einen Verteiler an der Oberseite der Säule eintritt. Als solche wurden Zentralpunktinjektionsprozesse weitgehend aufgegeben.In another study, Shalliker et al ('Physical Evidence of two Wall Effects in Liquid Chromatography'. J. Chromatography A. 888 (2000) 1-12 and 'Visualization of Solute Migration in Liquid Chromatography Columns'. J. Chromatography A, 826 (1998) 1-13) that when the sample was introduced into the bed at a depth of approximately 1 cm below the frit via central point injection (CPI), the migration of the sample was congruent in the central radial segment of the bed. While by Shalliker et. al. Excellent separation efficiency has been observed using the CPI technique, it should be emphasized that such a sample introduction method is cumbersome and tends to damage the column bed. The technology is therefore not suitable for routine applications. Furthermore, while center point injections offer the most efficient means of solute transport down the column, since such injections allow the sample to be concentrated in a local central zone within the most efficiently packed region of the column, modern columns have effectively prevented the use of such injection techniques, since valve injection scatters the sample across the column as it enters through a frit and manifold at the top of the column. As such, center point injection processes have been largely abandoned.

Die Wirkung der Gegenwart der Säulenwand und der Packung der Säule nahe den Wänden auf den Probenfluss wurde besprochen. Knox, Laird und Raven (J. Chromatography, 122 (1976), 129-145) zeigten, dass die Strömungsgeschwindigkeit sehr nahe bei der Wand etwas höher war als in der Mitte der Säule. Sie zeigten auch, dass eine gestörte Region einer Säulenpackung in die Säule ragt und eine ernsthafte Bandverbreiterung und Spitzenverzerrung bewirkt. Die Wandregion in einer sonst gut gepackten LC-Säule kann sich über etwa 30 Partikeldurchmesser in die Säule erstrecken. Shalliker, Broyles und Guiochon, (J. Chromatography A, 888 (2000) 1-12) beschrieben das Vorhandensein von zwei Wandeffekten. Beide Wandeffekte werden durch eine Heterogenität in der Säulenpackung verursacht. Eine partikelgepackte Chromatographiesäule hat eine geringere Bettdichte im zentralen (radialen) Segment der Säule, wobei das zentrale Segment relativ gleichförmig ist, die aber über diese Zonenpackungsdichte hinaus allmählich zur Wand hin zunimmt. Somit ist die Strömungsgeschwindigkeit im zentralen Segment der Säule am höchsten und nahe der Wand am niedrigsten, und dies trägt zu einer parabolischen Pfropfenströmung bei. In der unmittelbaren Nähe der Wand jedoch nimmt die Packungsdichte rasch ab. Dieser Faktor ist ein Ergebnis der geometrischen Eigenschaft der Säule und der Partikel. Sowohl die Partikel wie auch die Säule sind starr; keines kann verzerrt werden, um das andere aufzunehmen. Somit erhöht sich der leere Raum an der Wand und dort ist der Punkt, wo die Säulenpermeabilität am höchsten ist. Somit ist die Strömungsgeschwindigkeit in der Region unmittelbar neben der Säulenwand am höchsten. Diese beiden Wandeffekte tragen deutlich zu einer Abnahme der Migrationseffizienz bei.The effect of the presence of the column wall and the packing of the column near the walls on sample flux was discussed. Knox, Laird and Raven (J. Chromatography, 122 (1976), 129-145) showed that the flow velocity was slightly higher very close to the wall than in the center of the column. They also showed that a perturbed region of a column packing protrudes into the column and causes serious band broadening and peak distortion. The wall region in an otherwise well-packed LC column can extend about 30 particle diameters into the column. Shalliker, Broyles and Guiochon, (J. Chromatography A, 888 (2000) 1-12) described the presence of two wall effects. Both wall effects are caused by heterogeneity in the column packing. A particle-packed chromatography column has a lower bed density in the central (radial) segment of the column, the central segment being relatively uniform, but beyond this zone packing density gradually increasing toward the wall. Thus, the flow velocity is highest in the central segment of the column and lowest near the wall, and this contributes to parabolic plug flow. In the immediate vicinity of the wall, however, the packing density decreases rapidly. This factor is a result of the geometric nature of the column and the particles. Both the particles and the column are rigid; neither can be distorted to accommodate the other. Thus, the empty space on the wall increases and this is the point where the column permeability is highest. Thus, the flow velocity is highest in the region immediately adjacent to the column wall. These two wall effects contribute significantly to a decrease in migration efficiency.

Broyles, Shalliker und Guiochon, (J. Chromatography A, 867 (2000), 71-92), zeigten, dass unter anderen die Migrationsstrecke nach eine bestimmten Zeit deutlich mit der radialen Position variiert und dass der Austrittsanschluss die Spitzenform beeinflusst, die nach der Säule erfasst wird.Broyles, Shalliker and Guiochon, (J. Chromatography A, 867 (2000), 71-92), showed that, among other things, the migration distance varies significantly with radial position after a certain time and that the exit port affects the tip shape that follows the column is detected.

Es ist daher bekannt, dass die Probenmigration durch eine partikelgepackte Chromatographiesäule nicht durch ein zylindrisches Pfropfenströmungsmodell beschrieben wird. Zahlreiche Faktoren, einschließlich der Art der Fritte, des Vorhandenseins eines Verteilers, des Injektionsprozesses selbst, des Wandeffekts und der Heterogenität der Packungsdichte, führen zu einem Probenstopfen oder Band, der bzw. das parabolisch oder schalenförmig ist und im Allgemeinen eine zentrale Region höherer Konzentration hat, die sich bei höherer Geschwindigkeit bewegt als eine stärker verdünnte Region näher bei der Wand. Es gibt auch eine Region geringer Konzentration mit schneller Strömung sehr nahe der Wand. Die im Allgemeinen parabolische Form des Bandes stellt höhere Anforderungen an die Effizienz der Säule. Es sind mehr Böden notwendig, um parabolisch verbreiterte Zonen zu trennen als zylindrisch verbreiterte Zonen. Somit sind zur Durchführung einer Trennung längere Säulen notwendig, was zu einer längeren Zeit, möglicherweise auch zu einer Abnahme in der möglichen Strömungsgeschwindigkeit führt, um eine längere Säule aufzunehmen. Monolithische stationäre Phasen in Säulen können auch an Wandeffekten leiden und eine Pfropfenströmung durch solche Säulen ist wieder nicht zylindrisch.It is therefore known that sample migration through a particle-packed chromatography column is not described by a cylindrical plug flow model. Numerous factors, including the type of frit, the presence of a manifold, the injection process itself, the wall effect, and the heterogeneity of packing density result in a sample plug or band that is parabolic or bowl-shaped, and generally has a central region of higher concentration , which moves at a higher speed than a more sparse region closer to the wall. There is also a low concentration region of fast flow very near the wall. The generally parabolic shape of the ribbon places higher demands on the efficiency of the column. More trays are needed to separate parabolic broadened zones than cylindrically broadened zones. Thus, longer columns are necessary to perform a separation, resulting in a longer time, possibly also a decrease in the possible flow rate, to accommodate a longer column. Monolithic stationary phases in columns can also suffer from wall effects and plug flow through such columns is again non-cylindrical.

Vor diesem Hintergrund wurde die vorliegende Erfindung gemacht.It is against this background that the present invention has been made.

Kurzdarstellunq der ErfindungSummary of the Invention

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung für eine Säulenchromatographie vorgesehen, aufweisend eine Chromatographiesäule, wobei die Säule einen Einlass und einen Auslass hat, wobei der Auslass mit einer Frittenanordnung versehen ist, die mindestens zwei separate Frittensegmente aufweist, die durch eine Strömungsbarriere getrennt sind und dazu gestaltet ist, einen Eluatstrom, während er durch den Auslass aus der Säule austritt, in mindestens zwei separate Teilströme zu trennen, wobei die Vorrichtung zum separaten Verarbeiten der separaten Teilströme gestaltet ist.According to one aspect of the present invention there is provided an apparatus for column chromatography comprising a chromatography column, the column having an inlet and an outlet, the outlet being provided with a frit assembly having at least two separate frit segments separated by a flow barrier and configured to separate an eluate stream as it exits the column through the outlet into at least two separate substreams, the apparatus being configured to process the separate substreams separately.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren einer Säulenchromatographie vorgesehen, aufweisend: Vorsehen einer mobilen Phase, die eine Probe umfasst, die in Komponenten getrennt werden soll; Strömenlassen der mobilen Phase in Längsrichtung durch eine Flüssigkeitschromatographiesäule von einem Einlass der Säule zu einem Auslass der Säule, wobei die mobile Phase die Säule durch den Auslass als ein Eluat verlässt; Versehen einer Frittenanordnung am Auslass, wobei die Frittenanordnung mindestens zwei separate Frittensegmente aufweist, die durch eine Strömungsbarriere getrennt sind zum Trennen des Eluatstroms, während er die Säule durch den Auslass verlässt, in mindestens zwei separate Teilströme; und getrenntes Verarbeiten der mindestens zwei separaten Teilströme.According to another aspect of the present invention there is provided a method of column chromatography comprising: providing a mobile phase comprising a sample to be separated into components; flowing the mobile phase longitudinally through a liquid chromatography column from an inlet of the column to an outlet of the column, the mobile phase exiting the column through the outlet as an eluate; providing a frit assembly at the outlet, the frit assembly having at least two separate frit segments separated by a flow barrier for separating the eluate stream as it exits the column through the outlet into at least two separate substreams; and separately processing the at least two separate substreams.

Die vorliegende Erfindung kann zahlreiche Vorteile bieten. Mindestens eine der separaten Verarbeitungsarten enthält vorzugsweise den Nachweis des Eluats. Die vorliegende Erfindung kann zum Beispiel einen verstärkten Nachweis von Proben und eine verbesserte Testleistung von einer Chromatographiesäule ermöglichen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Erfindung zum Beispiel einen tieferen Grenzwert für einen Nachweis von Spezies, die chromatographiert werden, aufgrund einer verbesserten Nachweisempfindlichkeit und/oder verbesserten Spitzenkapazität und Spitzenauflösung in einem chromatographischen Test ermöglichen. Es hat sich gezeigt, dass die Anzahl theoretischer Böden signifikant erhöht werden kann und in einigen Ausführungsformen für HPLC hat sich gezeigt, dass die Erfindung die Anzahl theoretischer Böden im Vergleich zu einer herkömmlichen Säule um mehr als 50% erhöht, d.h. in einigen Fällen hat sich die Zunahme in der Trennungseffizienz als höher als 50% im Vergleich zu einem analogen herkömmlichen System ohne den geteilten Eluatstrom und der begleitenden separaten Verarbeitung erwiesen. Im Falle anderer Arten von Säule wurden Zunahmen von mehr als 100% in der Säuleneffizienz (Bodenzahl) festgestellt. Wenn die Säuleneffizienz um einen Faktor x2 zunimmt, nimmt im Allgemeinen die Auflösung um einen Faktor x1,44 zu.The present invention can provide numerous advantages. At least one of the separate types of processing preferably includes detection of the eluate. For example, the present invention may enable enhanced detection of samples and improved assay performance from a chromatography column. For example, in various embodiments, the invention may enable a lower cut-off for detection of species being chromatographed due to improved detection sensitivity and/or improved peak capacity and peak resolution in a chromatographic assay. It has been shown that the number of theoretical plates can be significantly increased and in some embodiments for HPLC it has been shown that the invention increases the number of theoretical Plates increased by more than 50% compared to a conventional column, ie in some cases the increase in separation efficiency has proven to be higher than 50% compared to an analogous conventional system without the divided eluate flow and the accompanying separate processing. In the case of other types of columns, increases of more than 100% in column efficiency (plate count) have been observed. In general, when column efficiency increases by a factor of x2, resolution increases by a factor of x1.44.

Es ist klar, dass als eine Alternative zur Verbesserung der Spitzenauflösung für eine gegebene Säulenlänge die Erfindung die Verwendung kürzerer Säulen ermöglichen kann, um eine bestimmte Spitzenauflösung im Vergleich zu einem analogen herkömmlichen System zu erreichen. Eine kürzere Säule ermöglicht die Durchführung schnellerer chromatographischer Trennungen. Ein weiterer Vorteil ist zum Beispiel, dass die Verwendung nur eines Teilstroms des Eluats für einen Nachweis bedeuten kann, dass eine verringerte Lösemittellast in den Detektor eingeleitet wird, was für gewisse Detektoren, wie Massenspektrometer und andere Detektoren, die in einer Vakuumumgebung arbeiten, oder Detektoren der Biotyp-Reaktion, wie Antioxidans-Detektoren, die in der Entdeckung medizinischer Verbindungen verwendet werden, günstig sein kann. Die Erfindung kann daher die Verwendung von Säulen herkömmlicher Größe mit MS-Nachweis besser ermöglichen. In Bezug auf die präparative Chromatographie kann die Erfindung die Sammlung reinerer Fraktionen von Proben aufgrund der verbesserten Trennungseffizienz ermöglichen. Diese und andere Vorteile werden ausführlicher beschrieben und werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung offensichtlicher.It will be appreciated that as an alternative to improving peak resolution for a given column length, the invention may allow shorter columns to be used to achieve a given peak resolution compared to an analogous conventional system. A shorter column allows faster chromatographic separations to be performed. Another advantage is, for example, that using only a partial flow of the eluate for a detection can mean that a reduced solvent load is introduced into the detector, which is necessary for certain detectors, such as mass spectrometers and other detectors operating in a vacuum environment, or detectors of the biotype response, such as antioxidant detectors used in the discovery of medicinal compounds. The invention may therefore better enable the use of conventional size columns with MS detection. With respect to preparative chromatography, the invention may enable the collection of purer fractions from samples due to improved separation efficiency. These and other advantages are described in more detail and will become more apparent from the following description of the invention.

Die Vorrichtung weist eine Chromatographiesäule auf, die für gewöhnlich eine Flüssigkeitschromatographiesäule ist, aber eine superkritische Fluid-Chromatographiesäule sein kann, wobei die Säule einen Einlass und einen Auslass hat, wobei eine mobile Phase, die ein Lösemittel und eine Probe enthält, die zu trennen sind, durch den Einlass in die Säule geleitet werden kann und in Längsrichtung (d.h. axial) entlang der Säule zum Auslass strömen kann. Der Auslass ist zum Teilen eines Eluatstroms (d.h. der mobilen Phase, die die Säule verlässt) beim Verlassen der Säule gestaltet. Der Auslass ist so gestaltet, dass der Strom in mindestens zwei separate Teilströme geteilt wird und jeder Teilstrom separat verarbeitet wird, z.B. zu einem eigenen Verarbeitungsmittel getrennt von dem Verarbeitungsmittel geleitet wird, zu dem der andere Teilstrom (oder die anderen Teilströme) geleitet wird (oder werden). Die Konfiguration des Säulenauslasses ermöglicht auf diese Weise eine Trennung des Eluatstroms an der Säule, nicht nach der Säule. Somit wird ein Teilstroms des Eluatstroms, der die Säule verlässt, von einem anderen Teilstrom getrennt und separat von dem anderen Teilstrom verarbeitet. In gewissen bevorzugten Ausführungsformen wird ein Teilstrom des Eluatstroms, der die Säule verlässt, von einem anderen Teilstrom getrennt und separat von dem anderen Teilstrom erfasst. In gewissen bevorzugten Ausführungsformen wird ein Teilstrom des Eluatstroms, der die Säule verlässt, von einem anderen Teilstrom getrennt und Fraktionen des Teils werden separat von dem anderen Teilstrom gesammelt.The device comprises a chromatographic column, which is usually a liquid chromatographic column but may be a supercritical fluid chromatographic column, the column having an inlet and an outlet, a mobile phase containing a solvent and a sample to be separated , through which the inlet can be directed into the column and flow longitudinally (ie axially) along the column to the outlet. The outlet is designed to split an eluate flow (i.e. the mobile phase leaving the column) as it leaves the column. The outlet is designed in such a way that the stream is divided into at least two separate sub-streams and each sub-stream is processed separately, e.g. sent to its own processing means separate from the processing means to which the other sub-stream (or sub-streams) is (or will). The configuration of the column outlet in this way allows the eluate stream to be separated at the column, not post-column. Thus, a portion of the eluate stream leaving the column is separated from another portion and processed separately from the other portion. In certain preferred embodiments, a sub-stream of the eluate stream leaving the column is separated from another sub-stream and detected separately from the other sub-stream. In certain preferred embodiments, a portion of the eluate stream leaving the column is separated from another portion and fractions of the portion are collected separately from the other portion.

Der Auslass ist so gestaltet, dass er einen Eluatstrom, während er durch den Auslass aus der Säule austritt, in mindestens zwei separate Teilströme trennt: mindestens einen ersten Teilstrom des Stroms und einen zweiten Teilstrom des Stroms. Vorzugsweise wird ein erster Teilstrom des Eluatsstroms zu einem ersten Verarbeitungsmittel geleitet und ein zweiter Teilstrom des Eluatsstroms wird zu einem zweiten Verarbeitungsmittel geleitet, das separat von dem ersten Verarbeitungsmittel ist und sich von diesem unterscheidet. Zum Beispiel weist vorzugsweise das erste Verarbeitungsmittel einen Detektor zum Nachweisen einer Probe auf, die im Eluat vorhanden ist, und das zweite Verarbeitungsmittel kann einen Abfallbehälter aufweisen oder kann der Einlass derselben oder einer anderen Chromatographiesäule sein, so dass der zweite Teilstrom mindestens einer weiteren Runde Chromatographie unterzogen wird. Das zweite Verarbeitungsmittel kann jedoch auch einen Detektor zum Nachweisen einer Probe aufweisen, die im Eluat vorhanden ist. Viele andere Verarbeitungsmittel und Kombinationen davon können verwendet werden und sind in der Folge ausführlicher besprochen. Auf diese Weise sieht die Erfindung zum Beispiel eine Säule mit einem Auslass vor, der zum selektiven Leiten eines Teilstroms des Eluatstroms zu einem ersten Verarbeitungsmittel, z.B. einem Detektor, gestaltet ist, während er einen anderen Teilstrom zu einem anderen Verarbeitungsmittel leitet, das getrennt von dem ersten Verarbeitungsmittel ist.The outlet is designed to separate an eluate stream as it exits the column through the outlet into at least two separate stream portions: at least a first stream portion and a second stream portion. Preferably, a first portion of the eluate flow is directed to a first processing means and a second portion of the eluate flow is directed to a second processing means separate and distinct from the first processing means. For example, preferably the first processing means comprises a detector for detecting a sample present in the eluate and the second processing means may comprise a waste container or may be the inlet of the same or another chromatographic column such that the second substream undergoes at least one further round of chromatography is subjected to. However, the second processing means may also include a detector for detecting a sample present in the eluate. Many other processing means and combinations thereof can be used and are discussed in more detail below. Thus, for example, the invention provides a column having an outlet configured to selectively direct a portion of the eluate stream to a first processing means, e.g. a detector, while directing another portion to another processing means separate from the first processing means is.

Vorzugsweise, kommen mindestens zwei separate Teilströme des Eluats aus verschiedenen Regionen der Säule kommen, z.B. kann der erste Teilstrom aus einer ersten Region kommen und der zweite Teilstrom kann aus einer zweiten Region der Säule kommen, ganz besonders dem gepackten Säulenbett. Bevorzugter kommen die mindestens zwei separaten Teilströme von verschiedenen radialen Regionen der Säule, z.B. kann der erste Teilstrom aus einer ersten radialen Region kommen und der zweite Teilstrom kann aus einer zweiten radialen Region der Säule kommen, die sich von der ersten radialen Region unterscheidet. Der Begriff radiale Region bezeichnet hier eine Region im transversalen Querschnitt oder der transversalen Ebene der Säule, d.h. der Querschnitt oder die Ebene senkrecht zur Mittel- oder Längsachse der Säule. Der Begriff „radial“ bezieht sich somit hier auf eine Richtung senkrecht zur Mittel- oder Längsachse der Säule. Vorzugsweise ist die erste Region der Säule eine radiale Region, die im Wesentlichen von den Wänden der Säule entfernt liegt. Vorzugsweise ist die Säule eine gepackte Säule mit einem Säulenbett darin und eine erste Region der gepackten Säule ist eine radiale Region, aus der das Eluat die Säule verlässt, nachdem es durch den am homogensten gepackten Teil des Säulenbetts gegangen ist. Noch bevorzugter kommt der erste Teilstrom aus einer zentralen radialen Region der Säule und der zweite Teilstrom kommt aus einer radialen Region, die sich radial außerhalb der zentralen radialen Region befindet. Äußerst bevorzugt ist die zentrale radiale Region der Säule eine Region, die im Wesentlichen auf einer Mittelachse liegt, die in Längsrichtung durch die Säule vom Einlass zum Auslass verläuft. Auf diese Weise kann ein zentraler Kern des Eluatstroms, der eine relativ höhere Probenkonzentration und besser aufgelöste Komponenten enthält, als ein Teilstrom zu einem Detektor geleitet oder anderem Verarbeitungsmittel geleitet werden, während ein Rest des Eluatstroms, z.B. als ein Teilstrom oder mehrere andere Teilströme, woanders hin geleitet wird, z.B. zu einem oder mehreren verschiedenen Verarbeitungsmittel(n). Somit wird vorzugsweise der erste Teilstrom des Eluatstroms anders und separat vom Rest des Eluatstroms verarbeitet. Ohne in irgendeiner Weise den Umfang der Erfindung einzuschränken, wird angenommen, dass dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass ein Teilstrom eines Eluats, der aus einer begrenzten radialen Region genommen wird, aufgrund der parabolischen Form des sich bewegenden Probenbandes eine geringere axiale Verbreiterung der Probe hat, als Eluat, das über die volle Breite der Säule genommen wird.Preferably, at least two separate portions of eluate come from different regions of the column, eg the first portion may come from a first region and the second portion may come from a second region of the column, most particularly the packed column bed. More preferably, the at least two separate subflows come from different radial regions of the column, eg the first subflow can come from a first radial region and the second subflow can come from a second radial region of the column, different from the first radial region. As used herein, the term radial region refers to a region in the transverse cross-section or plane of the column, ie the cross-section or plane perpendicular to the central or longitudinal axis of the column. Thus, as used herein, the term "radial" refers to a direction perpendicular to the central or longitudinal axis of the column. Preferably, the first region of the pillar is a radial region that is substantially remote from the walls of the pillar. Preferably the column is a packed column having a column bed therein and a first region of the packed column is a radial region from which the eluate leaves the column after passing through the most homogeneously packed part of the column bed. More preferably, the first sub-flow comes from a central radial region of the column and the second sub-flow comes from a radial region radially outward of the central radial region. Most preferably, the central radial region of the column is a region that lies substantially on a central axis running longitudinally through the column from inlet to outlet. In this way, a central core of the eluate stream, containing a relatively higher sample concentration and better resolved components, can be directed as a substream to a detector or other processing means, while a remainder of the eluate stream, e.g. as a substream or several other substreams, elsewhere directed towards, e.g. to one or more different processing means(s). Thus, the first partial flow of the eluate flow is preferably processed differently and separately from the rest of the eluate flow. Without in any way limiting the scope of the invention, it is believed that this is due to the fact that a partial flow of eluate taken from a limited radial region has less axial broadening of the sample due to the parabolic shape of the moving sample belt has, as eluate taken across the full width of the column.

In einigen Ausführungsformen ist der Auslass zum Teilen des Eluatstroms beim Verlassen der Säule in mehr als zwei Teilströme angeordnet. Zum Beispiel kann der Auslass in solchen Ausführungsformen zum Teilen des Eluatstroms beim Verlassen der Säule in drei oder mehr separate Teilströme angeordnet sein, wobei jeder Teilstrom zu einem anderen Verarbeitungsmittel als die anderen Teilströme geleitet wird, d.h. so, dass in diesem Fall drei oder mehr separate Verarbeitungsmittel vorhanden sind.In some embodiments, the outlet is arranged to divide the eluate stream into more than two substreams as it exits the column. For example, in such embodiments the outlet may be arranged to split the eluate stream leaving the column into three or more separate streams, each stream being directed to a different processing means than the other streams, ie such that in this case three or more separate processing means are available.

Wie oben festgestellt, nimmt die Konzentration in einem sich bewegenden Probenband innerhalb einer gepackten LC-Säule mit zunehmendem Abstand von der Säulenmittelachse ab, aufgrund des ungleichmäßigen Stroms innerhalb des und über den Säulendurchmesser(s) und teilweise aufgrund der Diffusion und den damit verbundenen Massentransfereffekten, die mit dem Transport innerhalb eines gepackten Bettes und um dieses herum verbunden sind, dessen eigene Dichte und Homogenität mit der Wirksamkeit variieren kann, mit der die Säule gefüllt ist. Das sich bewegende Probenband neigt auch dazu, eine parabolische Form zu haben. Diese Phänomene können zu Nachteilen bei der Probentrennungseffizienz, dem Nachweis und der Auflösung führen, da ein herkömmlicher Säulenauslass Eluat über den gesamten Durchmesser der Säule sammelt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht jedoch, dass der Eluatstrom, der aus der Säule austritt, so geteilt oder segmentiert wird, dass ein Teilstrom des Eluatstroms von mindestens einem anderen Teilstrom getrennt wird und die Teilströme separat verarbeitet werden können. Zum Beispiel kann ein Teilstrom des Eluats, der eine relativ höhere Konzentration einer Probe enthält, die ferner besser getrennt ist, selektiv zu einem Detektor geleitet werden, so dass ein verbesserter Nachweis vorgesehen ist, wobei Spitzen auch besser aufgelöst sind. Das heißt, die Komponentenbänder in einer chromatographierten Probe werden im zentralen Kern der Säule weniger axial verbreitert, so dass Spitzen im Chromatogramm aufgrund des Nachweises benachbarter Komponenten in einer Probe besser getrennt oder aufgelöst werden. In den bevorzugteren Ausführungsformen wird der Nachweis daher nur auf den Teilstrom des Stroms fokussiert, der aus dem Mittelkern der Säule eluiert, d.h. der zentralen radialen Region, da dieser eine relativ höhere Konzentration einer Probe hat als die radial äußere Region näher bei den Säulenwänden. Mit anderen Worten, schädliche Randeffekte, die im Eluatstrom vorhanden sind, können durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung verringert oder eliminiert werden. Im Falle einer präparativen Chromatographie kann der Teilstrom des Eluats, der eine relativ höhere Konzentration der Probe enthält, die besser getrennt ist, für eine Fraktionierung gewählt werden, um reinere Fraktionen der Probe zu erhalten.As noted above, the concentration in a moving sample band within a packed LC column decreases with increasing distance from the column centerline, due to non-uniform flow within and across the column diameter(s) and in part due to diffusion and associated mass transfer effects, associated with transport within and around a packed bed, the intrinsic density and homogeneity of which may vary with the efficiency with which the column is packed. The moving sample tape also tends to be parabolic in shape. These phenomena can lead to disadvantages in sample separation efficiency, detection, and resolution, since a conventional column outlet collects eluate across the entire diameter of the column. However, the present invention allows the eluate stream exiting the column to be split or segmented such that a portion of the eluate stream is separated from at least one other portion and the portions can be processed separately. For example, a portion of the eluate containing a relatively higher concentration of a sample that is further better separated can be selectively directed to a detector to provide improved detection, with peaks also being better resolved. That is, the component bands in a chromatographed sample become less axially broadened in the central core of the column such that peaks in the chromatogram due to the detection of adjacent components in a sample are better separated or resolved. In the more preferred embodiments, therefore, the detection is only focused on the fraction of the stream eluting from the center core of the column, i.e. the central radial region, as this has a relatively higher concentration of sample than the radially outer region closer to the column walls. In other words, deleterious edge effects present in the eluate stream can be reduced or eliminated through use of the present invention. In the case of preparative chromatography, the partial flow of the eluate containing a relatively higher concentration of the sample, which is better separated, can be chosen for fractionation in order to obtain purer fractions of the sample.

Aus dem Vorhergesagten geht hervor, dass die Vorrichtung in besonderen Ausführungsformen vorzugsweise einen Detektor aufweist, der für den Nachweis mindestens eines Teilstroms des Eluats separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen angeordnet ist. Bevorzugter ist der Detektor zum separaten Nachweisen eines Teilstroms des Eluats angeordnet, der aus einer zentralen radialen Region der Säule kommt. In weiteren besonderen Ausführungsformen weist die Vorrichtung einen Fraktionssammler auf, der zum Sammeln von Fraktionen von mindestens einem Teilstrom des Eluats separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen angeordnet ist. In solchen Ausführungsformen kann die Vorrichtung zum Senden des anderen Teilstroms oder der anderen Teilströme zu einem Abfallbehälter angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung zum Senden des anderen Teilstroms oder der anderen Teilströme zum Einlass einer Säule für eine weitere Chromatographie des anderen Teilstroms oder der anderen Teilströme gestaltet sein. Der andere Teilstrom oder die anderen Teilströme kommen vorzugsweise aus einer äußeren radialen Region der Säule relativ zur zentralen radialen Region.It follows from the above that in particular embodiments the device preferably has a detector which is arranged for the detection of at least one partial flow of the eluate separately from the other partial flow or the other partial flows. More preferably, the detector is arranged to separately detect a portion of the eluate coming from a central radial region of the column. In further particular embodiments, the device has a fraction collector which is arranged to collect fractions from at least one partial flow of the eluate separately from the other partial flow or the other partial flows. In such embodiments, the device may be arranged to send the other partial flow or flows to a waste container. In some embodiments, the device for sending the other substream or the other Part streams to the inlet of a column for further chromatography of the other part stream or streams be designed. The other sub-flow or sub-flows preferably come from an outer radial region of the column relative to the central radial region.

Obwohl die Menge an Fluid, die für einen Eintritt zum Beispiel in einen Detektor zur Verfügung steht, verringert werden kann, da nur ein Teilstrom des Eluatstroms für den Nachweis ausgewählt wird, ist die Konzentration der Probe im Detektorströmungsweg im Vergleich zu einem herkömmlichen Fall erhöht. Für gewisse Detektortypen, wie zum Beispiel ein Massenspektrometer, wo die Menge an Elutionsmittel, die zum Spektrometer geleitet wird, im Idealfall gering sein sollte, und im Fall gewisser Detektoren wie zum Beispiel UV Detektoren, wo Strömungseffekte relevant sind, ist dies ein Vorteil. Im Falle eines Massenspektrometrie- (MS) Nachweissystems kann dies bedeuten, da nur ein Teilstrom des Eluats für einen Nachweis mit der Erfindung verwendet wird, dass die Erfindung die Verwendung von Säulen herkömmlicher Größe beim MS-Nachweis besser möglich macht. Zum Beispiel kann eine herkömmliche 4,6 mm HPLC-Säule für gewöhnlich eine Strömungsrate von etwa 1,5 ml/min haben, während eine geteilte Strömungsanordnung der Erfindung in einigen Ausführungsformen einen Teilstrom des Eluats für einen Nachweis vorsehen kann, der eine Strömungsrate von nur etwa 0,2 ml/min hat, den das MS-System leichter handhaben kann, da eine größere Vakuumleistung erforderlich ist, um größere Beladungen an Lösemittel zu verdampfen. Einige Biodetektoren, wie der DPPH-Antioxidans-Detektor, erfordern, dass Reagenzien nach der Säule in den Strom gelangen. Eine maximale Empfindlichkeit wird durch das Verhältnis von mobiler Phase zu DPPH-Reagens bestimmt. Die Möglichkeit, den Strom zu teilen, der aus der Säule austritt, verringert auf günstige Weise den Verbrauch an DPPH-Reagens, ohne Verlust an Empfindlichkeit. Mehrere Nachweisvorrichtungen können ebenso gleichzeitig mit einem minimalen Totvolumen verwendet werden. Diese Detektoren können für eine Probe destruktiv sein, da ein Teilstrom der Probe noch immer in Fraktionen für eine weitere Analyse gesammelt werden kann.Although the amount of fluid available to enter a detector, for example, can be reduced since only a partial flow of the eluate flow is selected for detection, the concentration of the sample in the detector flow path is increased compared to a conventional case. For certain types of detectors, such as a mass spectrometer, where the amount of eluent fed to the spectrometer should ideally be small, and in the case of certain detectors, such as UV detectors, where flow effects are relevant, this is an advantage. In the case of a mass spectrometry (MS) detection system, since only a partial flow of the eluate is used for detection with the invention, this can mean that the invention makes the use of conventionally sized columns in MS detection more feasible. For example, a conventional 4.6 mm HPLC column may typically have a flow rate of about 1.5 mL/min, while a split flow arrangement of the invention may in some embodiments provide a partial flow of eluate for detection having a flow rate of only about 0.2 mL/min, which the MS system can handle more easily since greater vacuum power is required to evaporate larger loadings of solvent. Some biodetectors, such as the DPPH antioxidant detector, require post-column reagents to enter the stream. Maximum sensitivity is determined by the ratio of mobile phase to DPPH reagent. The ability to split the stream exiting the column beneficially reduces DPPH reagent consumption without loss of sensitivity. Multiple detection devices can also be used simultaneously with minimal dead volume. These detectors can be destructive to a sample since a portion of the sample can still be collected in fractions for further analysis.

Das Verhältnis der jeweiligen Volumina der verschiedenen Teilströme des Eluatstroms kann variieren und somit kann die Stromsegmentierung abstimmbar sein. Das optimale Strömungsverhältnis hängt für gewöhnlich von dem besonderen ausgeführten Experiment ab. Die Wirksamkeit einer Trennung nimmt systematisch zu, wenn der Anteil, der aus dem zentralen Segment gesammelt wird, abnimmt. Dies ist vorteilhaft, da die Trennung abhängig von der Schwierigkeit abgestimmt werden kann, die mit dem Erreichen der Trennung zusammenhängt, oder abhängig davon, wie viel Probe in einen von der Probenbeladung abhängigen Detektor strömen muss, wie ein Massenspektrometer. Ferner kann die Strömungsmenge aus einer peripheren Region z.B. zum Abfall, gegenüber jener, die aus einer zentralen Region der Säule gesammelt wird, unter Berücksichtigung der Umweltbelastung des Prozesses variiert werden. Diese Erfindung stellt in vorteilhafter Weise ein abstimmbares System bereit, das ökonomische wie auch umweltbezogene Vorteile ins Gleichgewicht bringen kann.The ratio of the respective volumes of the different partial flows of the eluate flow can vary and thus the flow segmentation can be tunable. The optimum flow ratio usually depends on the particular experiment being performed. The effectiveness of a separation increases systematically as the fraction collected from the central segment decreases. This is advantageous because the separation can be tuned depending on the difficulty associated with achieving the separation, or depending on how much sample needs to flow into a sample loading dependent detector, such as a mass spectrometer. Furthermore, the flow rate from a peripheral region, e.g., to waste, versus that collected from a central region of the column can be varied taking into account the environmental impact of the process. This invention advantageously provides a tunable system that can balance economic as well as environmental benefits.

Das Verhältnis von Eluatströmen kann durch verschiedene Mittel variiert werden, wie in der Folge ausführlicher beschrieben ist. Vorzugsweise ist ein Teilstrom des Eluats, der separat verarbeitet wird, 70% oder weniger oder 50% oder weniger (auf das Volumen bezogen) des gesamten Eluats, bevorzugter 30% oder weniger. Zum Beispiel kann der eine Teilstrom 50% oder weniger, 45% oder weniger, 40% oder weniger, 35% oder weniger, 30% oder weniger, 25% oder weniger, 20% oder weniger, 15% oder weniger, 10% oder weniger, oder 5% oder weniger des gesamten Eluats sein. Dieser eine Teilstrom ist vorzugsweise ein Teilstrom, der aus einer zentralen radialen Region der Säule kommt. Dieser eine Teilstrom ist vorzugsweise ein Teilstrom, der separat erfasst oder separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen gesammelt wird.The ratio of eluate flows can be varied by various means, as described in more detail below. Preferably a portion of the eluate that is processed separately is 70% or less or 50% or less (by volume) of the total eluate, more preferably 30% or less. For example, the one substream may be 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less , or 5% or less of the total eluate. This one tributary flow is preferably a tributary flow coming from a central radial region of the column. This one partial flow is preferably a partial flow that is detected separately or collected separately from the other partial flow or the other partial flows.

Das Verhältnis der jeweiligen Volumina der verschiedenen Teilströme des Eluatstroms kann durch Auswählen des Verhältnisses der Flächen der verschiedenen Frittensegmente und/oder durch Auswählen der Anzahl und/oder Größe der Auslassöffnungen variiert werden, wie in der Folge ausführlicher beschrieben ist.The ratio of the respective volumes of the different substreams of the eluate stream can be varied by selecting the ratio of the areas of the different frit segments and/or by selecting the number and/or size of the outlet openings, as described in more detail below.

Das Verhältnis der jeweiligen Volumina der Teilströme des Eluatstroms vom Auslass (Grad an Segmentierung) kann durch Einstellen der Drücke und/oder Strömungsraten in einem oder mehreren der Kanäle variiert werden, die stromabwärts der Ausgangsöffnungen angeschlossen sind (z.B. des Auslassdifferentialdrucks). Der Auslassdifferentialdruck kann z.B. mit Hilfe eines Druck- oder Strömungsreglers in mindestens einem stromabwärts liegenden Kanal variiert werden, der einen der Teilströme führt, und/oder der Auslassdifferentialdruck kann z.B. durch Variieren der Rohrlängen variiert werden, die den Austrittsöffnungen folgen, oder durch Variieren des Durchmessers der Rohre, die den Austrittsöffnungen folgen.The ratio of the respective volumes of the substreams of the eluate stream from the outlet (degree of segmentation) can be varied by adjusting the pressures and/or flow rates in one or more of the channels connected downstream of the exit ports (e.g. the outlet differential pressure). The outlet differential pressure can be varied, e.g. by means of a pressure or flow regulator in at least one downstream duct carrying one of the partial flows, and/or the outlet differential pressure can be varied, e.g of the tubes that follow the outlet openings.

Der Auslass ist mit einer Fritte versehen, wobei die Fritte so angeordnet ist, dass das Eluat, das die Säule verlässt, durch die Fritte strömt. Vorzugsweise ist die Fritte im Innendurchmesser der Säule am Auslass angeordnet.The outlet is fitted with a frit, the frit being positioned so that the eluate leaving the column flows through the frit. Preferably, the frit is located in the inner diameter of the column at the outlet.

Die Auslassfritte befindet sich in einer Frittenanordnung, die zum Teilen des Eluatstroms beim Verlassen der Säule in mindestens zwei separate Teilströme gestaltet ist. Die derartige Konfiguration der Fritte ermöglicht eine Trennung des Eluatstroms an der Säule, nicht nach der Säule. Zum Teilen des Stroms ist die Auslassfrittenanordnung eine Teilungsfrittenanordnung (hierin auch als segmentierte Frittenanordnung bezeichnet), die mindestens zwei separate Frittensegmente aufweist, die durch eine oder mehrere Strömungsbarrieren voneinander getrennt sind, z.B. kann ein nicht poröser Körper eine Strömungsbarriere vorsehen oder eine nicht poröse Beschichtung kann eine Strömungsbarriere vorsehen, wobei z.B. eine solche Beschichtung an einer oder mehreren Oberflächen mindestens eines der separaten Frittensegmente vorgesehen ist, wobei eine oder mehrere beschichtete Oberflächen an dem oder den anderen Frittensegment(en) anliegen. Somit kann das Eluat, das durch ein oder mehrere erste Frittensegment(e) strömt, den ersten Teilstrom des Stroms vorsehen und das Eluat, das durch ein oder mehrere zweite Frittensegment(e) strömt, kann den zweiten Teilstrom des Stroms vorsehen, da das Eluat, das durch das (die) erste(n) Frittensegment(e) strömt, von dem Eluat, das durch das (die) zweite(n) Frittensegment(e) strömt, durch die Fluidbarriere in der Form des nicht porösen Körpers getrennt ist. Die Strömungsbarriere verhindert einen lateralen, d.h. radialen, Eluatstrom zwischen den Frittensegmenten, während das Eluat durch die Frittenanordnung hindurchgeht, wodurch eine Segregation in separate Teilströme möglich ist. Da die Segmente der geteilten Fritte verschiedene Regionen, insbesondere verschiedene radiale Regionen, der Säule einnehmen, bestimmt die geteilte Fritte, dass mindestens zwei separate Teilströme von Eluat wie beschrieben aus verschiedenen Regionen der Säule, vorzugsweise verschiedenen radialen Regionen, kommen. Andererseits ist ein herkömmliches einzelnes Frittenstück weniger effizient, da der Eluatstrom durch die Fritte weniger geordnet ist und daher Eluat, das durch verschiedene Regionen des Säulenbetts geströmt ist, in einem unerwünschten Ausmaß gemischt wird, während es durch die Fritte strömt. Die Verwendung einer geteilten Fritte ermöglicht, dass das Eluat, das durch verschiedene Regionen des Säulenbetts geströmt ist aus der Fritte in verschiedenen Teilströmen austritt, die den verschiedenen Regionen der Säule entsprechen.The outlet frit is located in a frit assembly designed to split the eluate stream exiting the column into at least two separate substreams. Such configuration of the frit allows the eluate stream to be separated at the column, not post-column. For flow dividing, the outlet frit assembly is a dividing frit assembly (also referred to herein as a segmented frit assembly) having at least two separate frit segments separated by one or more flow barriers, e.g., a non-porous body may provide a flow barrier or a non-porous coating may provide a flow barrier, for example such a coating being provided on one or more surfaces of at least one of the separate frit segments, one or more coated surfaces abutting the other frit segment(s). Thus, the eluate flowing through one or more first frit segment(s) can provide the first portion of the flow and the eluate flowing through one or more second frit segment(s) can provide the second portion of the flow since the eluate flowing through the first frit segment(s) is separated from the eluate flowing through the second frit segment(s) by the fluid barrier in the form of the non-porous body. The flow barrier prevents lateral, i.e. radial, eluate flow between the frit segments as the eluate passes through the frit assembly, allowing segregation into separate substreams. Because the segments of the split frit occupy different regions, particularly different radial regions, of the column, the split frit determines that at least two separate substreams of eluate as described come from different regions of the column, preferably different radial regions. On the other hand, a conventional single piece of frit is less efficient because the eluate flow through the frit is less ordered and therefore eluate that has flowed through different regions of the column bed will be mixed to an undesirable extent as it flows through the frit. The use of a split frit allows eluate that has flowed through different regions of the column bed to exit the frit in different split flows corresponding to different regions of the column.

Eine bevorzugte Konfiguration der geteilten Frittenanordnung weist mindestens ein mittleres Frittensegment, einen nicht porösen Körper, der das mindestens eine mittlere Frittensegment umgibt, und mindestens ein äußeres Frittensegment, das das mindestens einen mittleren Frittensegment umgibt, aber von diesem durch den nicht porösen Körper getrennt ist, auf. Bevorzugter weist die geteilte Fritte ein radial zentrales mittleres Frittensegment, einen nicht porösen Körper, der das mittlere Frittensegment ringförmig umgibt, und ein äußeres Frittensegment, das den nicht porösen Körper ringförmig umgibt, auf. Äußerst bevorzugt befindet sich das radial zentrale, mittlere Frittensegment im Wesentlichen auf der Mittelachse, die in Längsrichtung durch die Säule vom Einlass zum Auslass verläuft. Solche geteilten Frittenkonfigurationen am Auslass ermöglichen, dass das (die) zentrale(n) Frittensegment(e) einen Teilstrom erzeugt (erzeugen), der aus einer zentralen radialen Region der Säule kommt, und das (die) äußere(n) Frittensegment(e) einen Teilstrom erzeugt (erzeugen), der aus einer radialen Region kommt, die radial außerhalb (peripher) der zentralen radialen Region liegt.A preferred configuration of the split frit assembly has at least one middle frit segment, a non-porous body surrounding the at least one middle frit segment, and at least one outer frit segment surrounding the at least one middle frit segment but separated therefrom by the non-porous body. on. More preferably, the split frit has a radially central middle frit segment, a non-porous body annularly surrounding the middle frit segment, and an outer frit segment annularly surrounding the non-porous body. Most preferably, the radially central middle frit segment is substantially on the central axis running longitudinally through the column from inlet to outlet. Such split frit configurations at the outlet allow the central frit segment(s) to generate a partial flow emanating from a central radial region of the column and the outer frit segment(s) generate(s) a partial flow coming from a radial region radially outward (peripheral) of the central radial region.

Das mittlere Frittensegment und äußere Frittensegment können aus verschiedenen relativen Flächen bestehen, wodurch der Eluatstrom in Teilströme aus zentralen und peripheren Regionen verschiedener relativer Fläche geteilt wird. Das Verhältnis der Flächen der Frittensegmente kann dadurch ein Mittel zum Verändern des Verhältnisses der jeweiligen Volumina der geteilten Teilströme des Eluatstroms sein. Zum Beispiel kann das Verhältnis der Fläche des äußeren Frittensegments zur Fläche des zentralen Frittensegments z.B. von 90%:10% bis 50%:50%, für gewöhnlicher von 80%:20% bis 50%:50% variieren, aber Verhältnisse außerhalb dieser Bereiche können ebenso verwendet werden. Ein bevorzugtes Verhältnis der Fläche des äußeren Frittensegments zur Fläche des zentralen Frittensegments ist von etwa 6:1 bis etwa 1:1, bevorzugter von etwa 3:1 bis etwa 1:1, noch bevorzugter von etwa 2,5:1 bis etwa 1,5:1, und ist äußerst bevorzugt etwa 2:1.The middle frit segment and outer frit segment can be of different relative areas, thereby dividing the eluate stream into substreams from central and peripheral regions of different relative areas. The ratio of the areas of the frit segments can thereby be a means of varying the ratio of the respective volumes of the divided substreams of the eluate stream. For example, the ratio of the area of the outer frit segment to the area of the central frit segment can vary, for example, from 90%:10% to 50%:50%, more usually from 80%:20% to 50%:50%, but ratios outside of these ranges can also be used. A preferred ratio of the area of the outer frit segment to the area of the central frit segment is from about 6:1 to about 1:1, more preferably from about 3:1 to about 1:1, even more preferably from about 2.5:1 to about 1. 5:1, and is most preferably about 2:1.

Die Frittensegmente können dieselbe oder eine unterschiedliche Dichte aufweisen. Zum Beispiel kann das zentrale Frittensegment eine andere Dichte als das äußere Frittensegment haben. In einer Art von Ausführungsform kann das zentrale Frittensegment eine geringere Dichte als das äußere Frittensegment haben. Somit kann das Eluat so gesteuert werden, dass es vorzugsweise durch ein Frittensegment geringerer Dichte relativ zu einem Frittensegment höherer Dichte strömt.The frit segments can have the same or different densities. For example, the center frit segment can have a different density than the outer frit segment. In one type of embodiment, the center frit segment may have a lower density than the outer frit segment. Thus, the effluent can be controlled to preferentially flow through a lower density frit segment relative to a higher density frit segment.

Die Auslassfrittenanordnung weist für gewöhnlich einen äußeren nicht porösen Anschluss auf, der vorzugsweise aus Polymer besteht, der z.B. zum Auslassende der Säule passt, so dass die Frittenanordnung eine Frittenkappe bildet. Ein solcher äußerer Anschluss ist bevorzugt, da zum Beispiel eine Stahlfritte nicht gut gegen eine Stahlsäulenwand abdichtet. Der Polymeranschluss kann aus verschiedenen Polymeren, z.B. PTFE, ETFE, PEEK oder Kel-F, bevorzugter PEEK, bestehen. Im Allgemeinen können sämtliche nicht porösen Teile der Frittenanordnung aus Kunststoff oder Polymer, z.B. PTFE, ETFE, PEEK oder Kel-F, bevorzugter PEEK, bestehen.The outlet frit assembly typically has an outer non-porous fitting, preferably made of polymer, which fits, for example, the outlet end of the column so that the frit assembly forming a frit cap. Such an external connection is preferred since, for example, a steel frit does not seal well against a steel column wall. The polymer connection can consist of different polymers, eg PTFE, ETFE, PEEK or Kel-F, more preferably PEEK. In general, all non-porous parts of the frit assembly can be made of plastic or polymer, eg PTFE, ETFE, PEEK or Kel-F, more preferably PEEK.

Der äußere nicht poröse Anschluss der Auslassfrittenanordnung kann Öffnungen zum Trennen des Eluatstroms aufweisen. Zum Beispiel kann der äußere nicht poröse Anschluss eine radial zentrale Öffnung haben, die einen Durchfluss eines Teilstroms des Eluats aus der Fritte ermöglicht, der aus einer radial zentralen Region der Säule kommt, und kann eine oder mehrere periphere Öffnungen radial außerhalb der zentralen Öffnung aufweisen, so dass ein Teilstrom des Eluats aus der Fritte möglich ist, der aus einer peripheren radialen Region der Säule kommt (die die radial zentrale Region umgibt). Der Teilstrom, der aus der peripheren Region der Säule kommt, kann von den Außenseiten der Fritte gesammelt werden, z.B. indem eine oder mehrere periphere Öffnungen in den Seitenwänden des äußeren nicht porösen Anschlusses vorgesehen sind.The outer non-porous port of the outlet frit assembly may have openings for separating the eluate flow. For example, the outer non-porous port may have a radially central opening that allows passage of a partial flow of the eluate from the frit coming from a radially central region of the column, and may have one or more peripheral openings radially outward of the central opening. allowing a partial flow of eluate from the frit to come from a peripheral radial region of the column (surrounding the radially central region). The partial flow coming from the peripheral region of the column can be collected from the outside of the frit, e.g., by providing one or more peripheral openings in the side walls of the outer non-porous port.

Die Auslassfrittenanordnung hat vorzugsweise eine kreisförmiges äußere Form, so dass sie zu einer Säule mit kreisförmigem Querschnitt passt, obwohl Frittenanordnungen in anderen Formen verwendet werden können, abhängig zum Beispiel von der Säulenform.The outlet frit assembly preferably has a circular outer shape to match a circular cross-section column, although frit assemblies of other shapes may be used depending on the column shape, for example.

Das Material der Auslassfritte kann herkömmliches Frittenmaterial sein, wie in der LC verwendet, z.B. Stahl. Somit kann die Fritte einfach in der hierin beschriebenen geteilten Weise gestaltet werden, um den durch sie hindurch fließenden Eluatstrom zu teilen. Zum Beispiel können die Dicke (Tiefe) und Porosität des Frittenmaterials herkömmlich sein, wie in LC-Systemen verwendet. Zum Beispiel kann eine Fritte mit einer typischen Dicke von 0,25 bis 2 mm verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Fritte mit einer nominellen Porosität von 2 µm verwendet werden. Es können jedoch Fritten mit anderen Porositäten verwendet werden, z.B. im Bereich von nominell 0,1 - 20 µm. Der nicht poröse Körper der geteilten Frittenausführungsformen besteht vorzugsweise aus Kunststoff oder Polymer, z.B. PTFE, ETFE, PEEK oder Kel-F, bevorzugter PEEK, kann aber aus Metall, z.B. Edelstahl, bestehen. Solche nicht porösen Materialien können auch als Dünnschicht oder Beschichtung auf einer oder mehreren Oberflächen eines oder mehrerer Frittensegmente bereitgestellt sein, die gegen ein anderes Frittensegment liegen, um eine Strömungsbarriere vorzusehen. Die nicht poröse Strömungsbarriere könnte alternativ aus einem Metall bestehen. Eine solche Metallbarriere könnte durch Sputtern als Dünnschicht oder Beschichtung auf einer oder mehreren Oberflächen eines Frittensegments oder mehrerer Frittensegmente gebildet werden, die gegen ein anderes Frittensegment liegen. Solche Dünnschicht- oder Beschichtungsströmungsbarrieren können einen Vorteil eines geringen Strömungswiderstands gegenüber dem Eluatstrom haben.The material of the outlet frit can be conventional frit material as used in LC, e.g., steel. Thus, the frit can easily be designed in the split fashion described herein to split the eluate flow therethrough. For example, the thickness (depth) and porosity of the frit material can be conventional as used in LC systems. For example, a frit with a typical thickness of 0.25 to 2 mm can be used. For example, a frit with a nominal porosity of 2 µm can be used. However, frits with other porosities can be used, e.g. in the nominal range of 0.1 - 20 µm. The non-porous body of the split frit embodiments is preferably made of plastic or polymer, e.g., PTFE, ETFE, PEEK, or Kel-F, more preferably PEEK, but may be made of metal, e.g., stainless steel. Such non-porous materials may also be provided as a thin layer or coating on one or more surfaces of one or more frit segments that lie against another frit segment to provide a flow barrier. The non-porous flow barrier could alternatively be made of a metal. Such a metal barrier could be formed by sputtering as a thin film or coating on one or more surfaces of one or more frit segments facing another frit segment. Such thin film or coating flow barriers can have an advantage of low flow resistance to the eluate flow.

Die Breite (d.h. gemessen in die radiale Richtung) der Strombarriere oder des nicht porösen Körpers ist vorzugsweise im Vergleich zur Breite der Frittensegmente klein, d.h. ist vorzugsweise kleiner als die Breite jedes der Frittensegmente. Sie ist vorzugsweise so klein wie möglich, im Idealfall in Mikrogröße. Somit kann jeder mögliche Strömungswiderstand auf den Strom getrennter Komponenten, der durch das Vorhandensein der Strombarriere im Eluatstrom verursacht werden könnte, oder können sämtliche Totzonenwirkungen hinter der Strömungsbarriere minimiert werden. Es ist jedoch klar, dass die Barriere nicht so dünn sein sollte, dass eine Trennung des Stroms in separate Teilströme nicht effektiv erreicht wird.The width (i.e. measured in the radial direction) of the flow barrier or non-porous body is preferably small compared to the width of the frit segments, i.e. is preferably less than the width of each of the frit segments. It is preferably as small as possible, ideally micro-sized. Thus, any possible flow resistance to the flow of separated components that might be caused by the presence of the flow barrier in the eluate flow, or any dead zone effects behind the flow barrier, can be minimized. However, it is clear that the barrier should not be so thin that separation of the flow into separate sub-flows is not effectively achieved.

In gewissen Ausführungsformen kann der Auslass mit mehreren Kapillaren (Austrittskapillaren) zum Kanalisieren des Eluatstroms versehen sein, wobei eine oder mehrere Kapillaren zum Kanalisieren des ersten Teilstroms anordnet sind und eine oder mehrere andere Kapillaren zum Kanalisieren des zweiten Teilstroms anordnet sind. Somit werden der erste und zweite Teilstrom in separaten Kapillaren kanalisiert und somit voneinander getrennt. Die Austrittskapillaren werden vorzugsweise durch ein nicht poröses Material, z.B. Kunststoff, voneinander getrennt. Auf diese Weise wird der Strom nur entlang der separaten Kapillaren geleitet. Vorzugsweise sind Fritten in den Austrittskapillaren vorgesehen. In einer bevorzugten Anordnung solcher Austrittskapillaren kann eine radial zentrale erste Kapillare von mehreren zweiten Kapillaren (z.B. gebündelten Kapillaren, die gebündelte Kapillaren in einer ringförmigen Anordnung sein können) umgeben sein, vorzugsweise ringförmig umgeben sein, wobei die radial zentrale erste Kapillare den ersten Teilstrom des Eluatstroms kanalisiert und die mehreren zweiten Kapillaren den zweiten Teilstrom des Eluatstroms separat vom ersten Teilstrom kanalisieren.In certain embodiments, the outlet may be provided with a plurality of capillaries (exit capillaries) for channeling the eluate flow, with one or more capillaries arranged for channeling the first partial flow and one or more other capillaries arranged for channeling the second partial flow. Thus, the first and second partial flow are channeled in separate capillaries and thus separated from each other. The exit capillaries are preferably separated from each other by a non-porous material such as plastic. In this way, the flow is only directed along the separate capillaries. Frits are preferably provided in the outlet capillaries. In a preferred arrangement of such outlet capillaries, a radially central first capillary can be surrounded, preferably ring-shaped, by a plurality of second capillaries (e.g. bundled capillaries, which can be bundled capillaries in an annular arrangement), with the radially central first capillary containing the first partial flow of the eluate flow channeled and the plurality of second capillaries channel the second portion of the eluate stream separately from the first portion.

Vorzugsweise befinden sich der Säuleneinlass und -auslass jeweils am Ende der Säule, d.h. an gegenüberliegenden Enden der Säule. Die Säule hat in Verwendung vorzugsweise einen Strömungsverteiler an ihrem Auslassende (Auslassströmungsverteiler). Der Auslassströmungsverteiler ist vorzugsweise so gestaltet, dass er mindestens den ersten und zweiten Teilstrom des Eluatstroms in separaten Kanälen befördert, d.h. der erste Teilstrom wird in einem separaten Kanal oder mehreren separaten Kanälen vom zweiten Teilstrom usw. befördert. Der Strömungsverteiler ist somit effektiv ein Verteiler für den Eluatstrom. Der Auslassströmungsverteiler kann als ein Säulenendstück vorgesehen sein, d.h. als entfernbares Endstück, das in Verwendung lösbar an dem Säulenauslassende befestigt ist. Alternativ kann der Auslassströmungsverteiler einstückig mit dem Ende der Säule gebildet sein. In einer bevorzugten Anordnung ist der Auslassströmungsverteiler ein separates Endstück, das bei Verwendung am Ende der Säule befestigt ist. Es ist jedoch klar, dass es in anderen Ausführungsformen möglich ist, dass der Strömungsverteiler einstückig mit der Säule gebildet wird, mit mehreren separate Kanälen, die mindestens den ersten und zweiten Teilstrom des Eluatstroms befördern. In solchen einstückigen Ausführungsformen ist der Strömungsverteiler kein separates Teil. Obwohl hier die bevorzugte Ausführungsform eines separaten Endstückes vorwiegend zur Darstellung des Strömungsverteilers verwendet wird, gelten die Merkmale eines solchen Endstückes im Allgemeinen auch dann, wenn der Strömungsverteiler einstückig mit dem Säulenende gebildet ist.Preferably, the column inlet and outlet are each at the end of the column, ie at opposite ends of the column. In use, the column preferably has a flow distributor at its outlet end (outlet flow distributor). The outlet flow distributor is preferably designed to carry at least the first and second portions of the eluate stream in separate channels, ie the first portion is carried in a separate channel or multiple separate channels from the second portion and so on. The flow distributor is thus effectively a distributor for the eluate flow. The outlet flow distributor may be provided as a column end piece, ie as a removable end piece which in use is releasably attached to the column outlet end. Alternatively, the outlet flow distributor can be formed integrally with the end of the column. In a preferred arrangement, the outlet flow distributor is a separate end piece which, in use, is attached to the end of the column. However, it will be appreciated that in other embodiments it is possible for the flow distributor to be formed integrally with the column, with a plurality of separate channels conveying at least the first and second portions of the eluate flow. In such one-piece embodiments, the flow distributor is not a separate part. Although the preferred embodiment of a separate end piece is used herein primarily to illustrate the flow distributor, the features of such an end piece generally apply even when the flow distributor is formed integrally with the column end.

Der Strömungsverteiler am Auslass ist mit mehreren separaten Kanälen ausgebildet, um den mindestens ersten und zweiten Teilstrom des Eluatstroms separat zu befördern, der z.B. stromaufwärts am Auslass geteilt wurde, wie durch die beschriebene geteilte Frittenanordnung, oder der Strömungsverteiler alleine kann zum Teilen des Eluatstroms in separate Teilströme gestaltet sein, z.B. wenn eine standardmäßige (nicht geteilte) Fritte am Auslass verwendet wird. Der Strömungsverteiler hat somit mehrere separate Kanäle, in welchen mindestens der erste und zweite Teilstrom des Eluats strömen. Das Eluat kann dadurch in separate Teilströme geteilt werden, die zu verschiedenen Verarbeitungsmitteln verteilt werden. Wie oben beschrieben, ist der Strömungsverteiler vorzugsweise als ein Endstück vorgesehen, wobei das Endstück die mehreren separaten Kanäle enthält.The flow divider at the outlet is formed with a plurality of separate channels to convey separately the at least first and second portions of the eluate stream, e.g., which has been split upstream at the outlet, as by the split frit arrangement described, or the flow divider alone can be used to split the eluate stream into separate Partial flows can be designed, for example when a standard (non-split) frit is used at the outlet. The flow distributor thus has a number of separate channels in which at least the first and second partial streams of the eluate flow. The eluate can thereby be divided into separate sub-streams, which are distributed to different processing means. As described above, the flow distributor is preferably provided as a terminus, with the terminus containing the plurality of separate channels.

Die separaten Kanäle des Auslassströmungsverteilers, z.B. des Endstücks, sind vorzugsweise zum Befördern von Teilströmen des Eluatstroms angeordnet, die aus verschiedenen Regionen der Säule kommen, bevorzugter wie beschrieben aus verschiedenen radialen Regionen der Säule. Die separaten Kanälen des Strömungsverteilers können einen ersten Satz von mindestens einem Kanal (vorzugsweise einem ersten Kanal) aufweisen, der sich im Verteiler befindet, so dass er in einer ersten Region, vorzugsweise einer ersten radialen Region, der Säule liegt. Im Fall zum Beispiel eines Strömungsverteilers, der die Form eines Endstücks aufweist, ist der ersten Satz von mindestens einem Kanal des Endstücks im Anschluss so positioniert, dass, wenn er an dem Auslassende der Säule befestigt wird, der erste Satz in einer ersten Region, vorzugsweise einer ersten radialen Region, der Säule liegt. Die erste radiale Region ist vorzugsweise die zentrale radiale Region der Säule, die bevorzugter im Wesentlichen auf einer Mittelachse liegt, die in Längsrichtung durch die Säule verläuft, und ein erster Satz von mindestens einem Kanal wird hierin in diesem Fall als ein zentraler Kanalsatz bezeichnet. Der erste oder zentrale Kanalsatz befördert einen ersten Teilstrom des Eluatstroms. Der erste Satz von mindestens einem Kanal (z.B. der zentrale Kanalsatz) ist vorzugsweise radial mit einem zentralen Frittensegment einer geteilten Frittenanordnung ausgerichtet, wenn eine geteilte Frittenanordnung verwendet wird. Die separaten Kanäle des Auslassströmungsverteilers können einen zweiten Satz von mindestens einem Kanal (vorzugsweise mehreren Kanälen) aufweisen, der sich im Verteiler befindet, so dass er in Verwendung in einer zweiten Region, vorzugsweise einer zweiten radialen Region, der Säule liegt. Zum Beispiel im Fall eines Endes, das die Form eines Endstücks aufweist, ist der zweite Satz von mindestens einem Kanal (vorzugsweise mehreren Kanälen) des Endstücks im Anschluss so positioniert, dass, wenn er am Auslassende der Säule befestigt ist, der zweite Satz von mindestens einem Kanal in einer zweiten Region, vorzugsweise einer zweiten radialen Region, der Säule liegt. Die zweite radiale Region ist vorzugsweise eine radiale Region, die sich radial außerhalb oder peripher der zentralen radialen Region befindet, und ein zweiter Satz von mindestens einem Kanal wird hierin in diesem Fall als ein äußerer oder peripherer Kanalsatz bezeichnet. Der zweite oder äußere oder periphere Kanalsatz befördert einen zweiten Teilstrom des Eluatstroms. Der zweite Satz von mindestens einem Kanal (z.B. der äußere oder periphere Kanalsatz) ist vorzugsweise radial mit einem äußeren oder peripheren Frittensegment einer geteilten Frittenanordnung ausgerichtet, wenn eine geteilte Frittenanordnung verwendet wird. Ein dritter Satz und optional weitere Sätze von einem Kanal oder mehreren Kanälen können im Strömungsverteiler in anderen Ausführungsformen enthalten sein, z.B. wenn ein dritter Teilstrom und optional weitere Teilströme des Eluats zur Verarbeitung getrennt werden. In bevorzugten Ausführungsformen weist der erste Kanalsatz zum Leiten eines ersten Teilstroms des Eluats einen radial zentralen Kanal auf und der zweite Satz weist mehrere äußere Kanäle radial außerhalb des zentralen Kanals auf. The separate channels of the outlet flow distributor, e.g., the end fitting, are preferably arranged to convey portions of the eluate stream coming from different regions of the column, more preferably from different radial regions of the column as described. The separate channels of the flow distributor may include a first set of at least one channel (preferably a first channel) located in the distributor to lie in a first region, preferably a first radial region, of the column. For example, in the case of a flow distributor that is in the form of an end fitting, the first set of at least one channel of the end fitting is positioned downstream such that when attached to the outlet end of the column, the first set is in a first region, preferably a first radial region, the column lies. The first radial region is preferably the central radial region of the pillar, more preferably lying substantially on a central axis running longitudinally through the pillar, and a first set of at least one channel is referred to herein as a central channel set in this case. The first or central channel set conveys a first partial flow of the eluate flow. The first set of at least one channel (e.g., the central channel set) is preferably radially aligned with a center frit segment of a split frit assembly when a split frit assembly is used. The separate channels of the outlet flow distributor may include a second set of at least one channel (preferably multiple channels) located in the distributor so that in use it lies in a second region, preferably a second radial region, of the column. For example, in the case of an end that is in the form of an end fitting, the second set of at least one channel (preferably multiple channels) of the end fitting is positioned in the connector such that when attached to the outlet end of the column, the second set of at least a channel in a second region, preferably a second radial region, of the column. The second radial region is preferably a radial region that is radially outward or peripheral of the central radial region, and a second set of at least one channel is referred to herein as an outer or peripheral channel set in that case. The second or outer or peripheral set of channels carries a second portion of the eluate flow. The second set of at least one channel (e.g., the outer or peripheral channel set) is preferably radially aligned with an outer or peripheral frit segment of a split frit assembly when a split frit assembly is used. A third set and optionally further sets of one or more channels may be included in the flow divider in other embodiments, e.g., where a third and optionally further substreams of the eluate are separated for processing. In preferred embodiments, the first set of channels for conducting a first portion of the eluate flow comprises a radially central channel and the second set comprises a plurality of outer channels radially outward of the central channel.

Es ist jedoch klar, dass in Ausführungsformen der erste Satz mehrere zentrale Kanäle aufweisen kann, d.h. in einer zentralen radialen Region, und mehrere äußere Kanälen radial außerhalb des ersten Satzes von Kanälen. Der Strom aus den mehreren zentralen Kanälen kann in solchen Fällen gesammelt und als ein erster Teilstrom separat vom Strom aus den mehreren äußeren Kanälen verarbeitet werden, der gesammelt und als ein zweiter Teilstrom verarbeitet werden kann.However, it is understood that in embodiments the first set may have multiple central channels, ie, in a central radial region, and multiple outer channels radially outward of the first set ces of canals. The flow from the multiple central channels can in such cases be collected and processed as a first sub-stream separately from the flow from the multiple outer channels, which can be collected and processed as a second sub-stream.

Vorzugsweise ist der Strömungsverteiler sehr nahe bei oder, äußerst bevorzugt, in Kontakt mit der Frittenanordnung angeordnet, so dass die Teilströme von Eluat, die durch die Frittenanordnung (insbesondere die geteilte Fritte) gegangen sind, die aus verschiedenen radialen Regionen des Säulenbetts kommen, zu den jeweiligen Sätzen von Kanälen im Verteiler strömen, z.B. die ersten und zweiten Eluatteilströme, die durch die Frittenanordnung gegangen sind, gehen jeweils in erste und zweite Sätze von Kanälen im Strömungsverteiler. Durch Anordnen des Strömungsverteilers in direktem Kontakt mit der Frittenanordnung ist es weniger wahrscheinlich, Hohlräume einzuführen. Der Strömungsverteiler sitzt in Verwendung bündig an der Frittenoberfläche. Der Strömungsverteiler kann in Verwendung in Kontakt mit einem oder mehreren der nicht porösen Teilströme der Frittenanordnung sitzen, so dass der eine oder die mehreren nicht porösen Teilströme eine Dichtung zwischen der Fritte (z.B. den Frittensegmenten) und dem Strömungsverteiler bilden, wodurch benachbarte Eluatteilströme voneinander abgedichtet werden. Zum Beispiel können der nicht poröse äußere Frittenanschluss und/oder die nicht poröse Strömungsbarriere (die die porösen Frittensegmente trennt), gegen den Strömungsverteiler abdichten, um dadurch die Eluatteilströme getrennt zu halten.Preferably, the flow distributor is located very close to or, most preferably, in contact with the frit assembly so that the partial streams of eluate that have passed through the frit assembly (particularly the split frit), coming from different radial regions of the column bed, are directed to the respective sets of channels in the distributor, eg, the first and second eluate substreams that have passed through the frit assembly enter first and second sets of channels in the flow distributor, respectively. By placing the flow distributor in direct contact with the frit assembly, voids are less likely to be introduced. The flow distributor sits flush against the frit surface when in use. In use, the flow distributor may be in contact with one or more of the non-porous substreams of the frit assembly such that the one or more non-porous substreams form a seal between the frit (e.g., frit segments) and the flow distributor, thereby sealing off adjacent eluate substreams from one another . For example, the non-porous outer frit port and/or the non-porous flow barrier (separating the porous frit segments) can seal against the flow distributor to thereby keep the eluate split streams separate.

Die Kanäle durch den Auslassströmungsverteiler, vorzugsweise das Endstück, haben vorzugsweise jeweils eine Austritts- oder Auslassöffnung an ihrem stromabwärts liegenden Ende, an die eine Austrittsrohrleitung angeschlossen sein kann, um Eluat z.B. zum Verarbeitungsmittel zu befördern. Die Anzahl von Kanälen kann der Anzahl von Austrittsöffnungen gleich sein oder nicht, zum Beispiel könnten in einigen Ausführungsformen beliebige zwei oder mehr Kanälen im Strömungsverteiler zusammenlaufen und sich eine Austrittsöffnung teilen. Vorzugsweise jedoch ist die Anzahl von Kanälen gleich der Anzahl von Austrittsöffnungen.The channels through the outlet flow distributor, preferably the end piece, preferably each have an exit or outlet opening at their downstream end to which an exit pipe can be connected to convey eluate to, for example, the processing means. The number of channels may or may not equal the number of exit ports, for example in some embodiments any two or more channels in the flow distributor could converge and share one exit port. Preferably, however, the number of channels is equal to the number of exit openings.

Vorzugsweise sind die äußeren oder peripheren Kanäle und ihre Öffnungen symmetrisch um die Mittelachse der Säule angeordnet. Zum Beispiel können die äußeren oder peripheren Kanäle und ihre Öffnungen gleichmäßig beabstandet und/oder äquidistant vom zentralen Kanal und seiner Öffnung sein. Die äußeren oder peripheren Kanäle und ihre Öffnungen könnten asymmetrisch angeordnet sein.Preferably, the outer or peripheral channels and their openings are arranged symmetrically about the central axis of the column. For example, the outer or peripheral channels and their openings can be evenly spaced and/or equidistant from the central channel and its opening. The outer or peripheral channels and their openings could be arranged asymmetrically.

Vorzugsweise weist der Auslassströmungsverteiler einen zentralen Kanal und 2 bis 12 äußere Kanälen auf, d.h. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 äußere Kanäle, bevorzugter einen zentralen Kanal und 3 bis 6 äußere Kanälen. Ein Auslassströmungsverteiler mit 3, 4, 5 oder 6 äußeren Kanälen ist ein gutes Beispiel. Diese Zahlen schränken jedoch die Erfindung nicht ein.Preferably, the outlet flow distributor has a central channel and 2 to 12 outer channels, ie 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12 outer channels, more preferably a central channel and 3 to 6 outer channels . An outlet flow divider with 3, 4, 5 or 6 outer channels is a good example. However, these numbers do not limit the invention.

Als bevorzugtes Beispiel weist in einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Auslassströmungsverteiler, vorzugsweise das Endstück, einen zentralen Kanal und drei äußere Kanälen (d.h. eine Vier-Kanal- oder Öffnungskonfiguration) auf. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist der Strömungsverteiler einen zentralen Kanal und sechs äußere Kanäle (d.h. eine Sieben-Kanal oder Öffnungskonfiguration) auf. Die Anzahl von Kanälen und die Anzahl von Öffnungen kann variieren, z.B. können Vier-Öffnungs-, Fünf-Öffnungs-, Sechs-Öffnungs-, Sieben-Öffnungs-, Acht-Öffnungs-, Neun-Öffnungs-, Zehn-Öffnungs-, Elf-Öffnungs- oder Zwölf-Öffnungskonfigurationen verwendet werden oder tatsächlich können Konfigurationen mit noch höheren Öffnungszahlen verwendet werden.As a preferred example, in a first preferred embodiment, the outlet flow distributor, preferably the end fitting, has a central channel and three outer channels (i.e. a four channel or port configuration). In a second preferred embodiment, the flow distributor has a central channel and six outer channels (i.e., a seven channel or port configuration). The number of channels and the number of ports may vary, eg, four-port, five-port, six-port, seven-port, eight-port, nine-port, ten-port, eleven -Port or 12-port configurations can be used, or indeed even higher port count configurations can be used.

In Bezug auf die Anzahl zentraler Austrittsöffnungen gegenüber der Anzahl peripherer Austrittsöffnungen kann der Auslassströmungsverteiler, vorzugsweise das Endstück, in der oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsform eine zentrale Austrittsöffnung in der Mitte und drei periphere Austrittsöffnungen, die diese umgeben, aufweisen, es sollte aber klar sein, dass die vorliegende Erfindung jede Anzahl von peripheren Austrittsöffnungen in Betracht zieht, z.B. eine oder mehr periphere Austrittsöffnungen. Bevorzugte Beispiele können 3 bis 12, bevorzugter 3 bis 10, periphere Austrittsöffnungen, insbesondere 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 periphere Austrittsöffnungen haben. Ein Strömungsverteiler, vorzugsweise ein Endstück, mit 3, 4, 5 oder 6 peripheren Austrittsöffnungen ist ein gutes Beispiel. Ferner zieht die vorliegende Erfindung jede Anzahl von zentralen Austrittsöffnungen in Betracht (d.h. jene Öffnung, die einen Eluatstrom aus einer zentralen radialen Region weiterleiten), z.B. eine oder mehr zentrale Austrittsöffnungen. Vorzugsweise gibt es eine zentrale Austrittsöffnung. Die Austrittsöffnungen befinden sich im Allgemeinen im Ende oder in den Seiten des Körpers des Strömungsverteilers, vorzugsweise im Ende. Die äußere(n) Austrittsöffnung oder -Öffnungen können sich in den Enden oder Seiten des Strömungsverteilers befinden. Die zentrale(n) Austrittsöffnung oder -Öffnungen können sich in den Enden oder Seiten des Strömungsverteilers befinden, vorzugsweise aber im Ende. In einigen Ausführungsformen kann der Strömungsteil, der aus der peripheren Region der Säule kommt, von den äußeren Seiten der Fritte gesammelt und z.B. durch die äußere(n) Austrittsöffnung oder -Öffnungen geleitet werden, die sich in den Seiten des Strömungsverteilers befinden. Der Strömungsteil, der aus der zentralen Region der Säule kommt, kann aus der Mitte der Fritte gesammelt und z.B. durch eine oder mehrere zentrale Austrittsöffnung oder -Öffnungen geleitet werden, die sich im Ende des Strömungsverteilers befinden.Regarding the number of central outlets versus the number of peripheral outlets, the outlet flow distributor, preferably the end piece, in the above first preferred embodiment may have a central outlet at the center and three peripheral outlets surrounding it, but it should be clear that the present invention contemplates any number of peripheral exit ports, eg, one or more peripheral exit ports. Preferred examples may have 3 to 12, more preferably 3 to 10 peripheral orifices, especially 3, 4, 5, 6, 7 or 8 peripheral orifices. A flow distributor, preferably an end fitting, with 3, 4, 5 or 6 peripheral orifices is a good example. Further, the present invention contemplates any number of central exit ports (ie, those ports that communicate effluent flow from a central radial region), eg, one or more central exit ports. Preferably there is a central exit port. The exit openings are generally located in the end or sides of the body of the flow distributor, preferably in the end. The outer exit port or ports may be in the ends or sides of the flow distributor. The central exit port or ports may be in the ends or sides of the flow distributor, but preferably in the end. In some embodiments, the flow fraction coming from the peripheral region of the column can be collected from the outer sides of the frit and discharged, for example, through the outer exit orifice or orifice(s). ducts located in the sides of the flow divider. The flow portion coming from the central region of the column can be collected from the center of the frit and directed, for example, through one or more central exit port or ports located in the end of the flow distributor.

Die Auswahl der Anzahl und der Größe der Austrittsöffnung(en), die jeden Teilstrom des Eluats kanalisieren, können ein Mittel zum Variieren des Verhältnisses der jeweiligen Volumina der Teilströme des Eluatstroms sein (d.h. des Grades an Segmentierung). Das Verhältnis der jeweiligen Volumina der Teilströme des Eluatstroms aus dem Auslass (Grad an Segmentierung) kann alternativ oder auch durch Einstellen der Drücke in den stromabwärts liegenden Kanälen nach den Austrittsöffnungen (d.h. des Auslassdifferentialdrucks) variiert werden. Der Auslassdifferentialdruck kann z.B. durch Verändern der Rohrlänge oder des Rohrdurchmessers nach den Austrittsöffnungen variiert werden.Selection of the number and size of the orifice(s) channeling each portion of the eluate stream can be a means of varying the ratio of the respective volumes of the portions of the eluate stream (i.e. the degree of segmentation). The ratio of the respective volumes of the partial flows of the eluate flow from the outlet (degree of segmentation) can be varied alternatively or also by adjusting the pressures in the downstream channels after the exit openings (i.e. the outlet differential pressure). The outlet differential pressure can be varied, for example, by changing the tube length or the tube diameter after the outlet ports.

In Gebrauch können eine oder mehrere der Austrittsöffnungen geschlossen, d.h. blockiert werden, so dass Eluat nicht hindurchfließt, sondern stattdessen veranlasst wird, durch die übrigen offenen Öffnungen zu fließen.In use, one or more of the exit ports may be closed, i.e. blocked, so that eluate does not flow through but instead is caused to flow through the remaining open ports.

Ein Teilstrom des Eluatsstroms enthält das gesamte Eluat, das aus dem Auslass gesammelt und zu einem bestimmten Verarbeitungsmittel über eine bestimmte Route gesendet wird. Ein Teilstrom des Eluats kann somit Eluat enthalten, das aus einer oder mehreren Öffnung(en), z.B. mehreren peripheren Öffnungen, des Strömungsverteilers gesammelt wird und gemeinsam zu einem bestimmten Verarbeitungsmittel gesendet wird.A substream of the eluate stream contains all of the eluate collected from the outlet and sent to a specific processing means via a specific route. A partial flow of eluate may thus include eluate collected from one or more ports, e.g., a plurality of peripheral ports, of the flow divider and sent collectively to a particular processing means.

Das Auslassendstück kann ähnliche Außenabmessungen haben wie ein herkömmliches Endstück. Das Endstück kann entweder von Hand, falls notwendig mit Hilfe eines Werkzeugs, am Ende der Säule am Säulenauslass befestigt werden. The outlet end piece can have external dimensions similar to a conventional end piece. The end piece can either be attached by hand, if necessary using a tool, at the end of the column at the column outlet.

Das Auslassendstück wird vorzugsweise am Auslassende der Säule durch eine Schraubverbindung befestigt oder kann aufgeschoben oder durch eine andere Art von Verbindung angeschlossen werden. Wie bei vielen herkömmlichen Arten von Endanschlüssen für analytische Säulen, z.B. für HPLC, weist eine typische Verbindung für das Endstück an der Säule ein Außengewinde am Auslassende der Säule und ein Innengewinde im Inneren des Endstücks auf. In solchen Anordnungen wird somit das Endstück auf das Ende der Säule geschraubt und bedeckt den Auslass. In anderen Ausführungsformen kann das Auslassendstück im Inneren des Säulenendes eingesetzt werden, z.B. bei gewissen Arten von selbstgepackten Säulen und axialen Kompressionssäulen. In solchen Ausführungsformen kann das Endstück (reibschlüssig) in das Säulenende geschoben werden und optional ein Dichtungsmittel, wie einen oder mehrere Dichtungsring(e) oder O-Ring(e), an seiner äußeren Oberfläche tragen, um gegen die Innenfläche der Säulenwand abzudichten. Das Auslassendstück kann aus jedem geeigneten Material bestehen. Das Endstück kann aus Metall bestehen, vorzugsweise aus Edelstahl, insbesondere, wenn es an einer Metallsäule, z.B. einer Edelstahlsäule, vorzugsweise durch eine Schraubverbindung oder unter Verwendung eines Swagelok™-Anschlusses befestigt wird. In anderen Fällen, wenn die Säule z.B. Glas ist, kann das Endstück aus anderen geeigneten Materialien, z.B. Kunststoff, zum Beispiel PEEK, bestehen.The outlet end fitting is preferably attached to the outlet end of the column by a screw connection, or may be slipped on or connected by some other type of connection. As with many conventional types of end fittings for analytical columns, e.g., HPLC, a typical connection for the terminus on the column has male threads at the outlet end of the column and female threads on the interior of the terminus. Thus in such arrangements the end fitting screws onto the end of the column and covers the outlet. In other embodiments, the outlet end fitting can be inserted inside the column end, e.g., in certain types of self-packed columns and axial compression columns. In such embodiments, the end piece may be slid (frictionally) into the column end and optionally carry a sealing means such as one or more gasket(s) or O-ring(s) on its outer surface to seal against the inner surface of the column wall. The outlet end piece can be made of any suitable material. The end piece may be metal, preferably stainless steel, particularly when attached to a metal column, e.g., a stainless steel column, preferably by a screw connection or using a Swagelok™ fitting. In other cases, for example when the column is glass, the end piece can be made of other suitable materials, for example plastic, for example PEEK.

Es ist offensichtlich, dass ein Schlüsselmerkmal der Erfindung darin besteht, dass die Trennung des Eluatstroms an der Säule und nicht nach der Säule wie bei dem herkömmliche Verfahren durchgeführt wird. Dies wird durch die hierin beschriebenen Merkmale der Erfindung erreicht, wie die geteilte Frittenanordnung und den Strömungsverteiler.It is evident that a key feature of the invention is that the separation of the eluate stream is performed on the column and not post-column as in the conventional method. This is accomplished by the features of the invention described herein, such as the split frit assembly and flow distributor.

Der Säulenauslass kann den Eluatstrom, der die Säule verlässt, in mehr als zwei Teilströme, z.B. drei, vier oder mehr Teilströme, teilen. Vorzugsweise teilt der Auslass den Eluatstrom in zwei Teilströme, wodurch eine kostengünstige, elegante und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vorgesehen wird, wie hierin ausführlicher dargestellt.The column outlet can divide the eluate stream leaving the column into more than two sub-streams, e.g. three, four or more sub-streams. Preferably, the outlet divides the eluate stream into two sub-streams, thereby providing a low cost, elegant and advantageous embodiment of the invention as detailed herein.

Die geteilten Teilströme des Eluats, die den Auslass verlassen, können durch Eluatleitungsmittel weiter, d.h. stromabwärts des Strömungsverteilers, zum Verarbeitungsmittel geleitet werden. Vorzugsweise empfängt das Eluatleitungsmittel zum Leiten der Teilströme des Eluats zum Verarbeitungsmittel den Eluatstrom, nachdem er am Auslass geteilt wurde, z.B. nach dem Strömungsverteiler, und weist für gewöhnlich mehrere Leitungen, z.B. Rohrleitungen, auf. An jeder Auslassöffnung des Strömungsverteilers, durch die Eluat in Verwendung strömt, ist vorzugsweise eine Leitung befestigt. Vorzugsweise werden die mindestens zwei separaten Teilströme des Eluats in separaten Kanälen oder Leitungen zu ihrem jeweiligen separaten Verarbeitungsmittel geleitet. Eine geeignete Rohrleitung zu diesem Zweck kann jede standardmäßige oder herkömmliche Rohrleitung zur Verwendung in der Flüssigkeitschromatographie enthalten, z.B. eine Kunststoffrohrleitung (vorzugsweise PEEK-Rohrleitung) oder Metallrohrleitung (vorzugsweise Stahlrohrleitung). Jeder Teilstrom des Eluatstroms wird vorzugsweise durch seinen eigenen Satz aus einer oder mehr Leitung(en) zu einem jeweiligen Verarbeitungsmittel geleitet.The split substreams of eluate leaving the outlet may be conducted further, ie downstream of the flow distributor, to the processing means by eluate conduit means. Preferably, the eluate conduit means for directing the portions of eluate to the processing means receives the eluate stream after it has been divided at the outlet, eg after the flow divider, and usually comprises a plurality of conduits, eg tubing. A conduit is preferably attached to each outlet port of the flow distributor through which eluate flows in use. Preferably, the at least two separate partial flows of the eluate become their respective separate in separate channels or lines processing means passed. Suitable tubing for this purpose may include any standard or conventional tubing for use in liquid chromatography, eg, plastic tubing (preferably PEEK tubing) or metal tubing (preferably steel tubing). Each substream of the eluate stream is preferably routed through its own set of one or more conduits to a respective processing means.

Vorzugsweise befinden sich der Einlass und Auslass jeweils an einem Ende der Säule, d.h. der Einlass und Auslass befinden sich an gegenüberliegenden Enden der Säule. Der Einlass ist zum Einleiten eines Stroms einer mobilen Phase in die Säule ausgestaltet, der eine Probe befördert, wobei sich die Probe in Komponenten trennt, während sie sich in Längsrichtung durch die Säule vom Einlass zum Auslass bewegt, getragen von der mobilen Phase. Der Einlass kann ein herkömmlicher Einlass für eine Säulenchromatographie sein. Mit anderen Worten, die Erfindung kann durch Ausführung von Modifizierungen, wie hierin beschrieben, nur am Auslassende der Säule ausgeführt werden. Die Probe kann zum Beispiel in die Säule am Einlass über die Breite der Säule, entweder über eine einzelne Einlassöffnung oder über mehrere Einlassöffnungen (wie einen Einlass- oder Kopfströmungsverteiler mit mehreren Einlassöffnungen, die über die Breite der Säule verteilt sind, um den Strom über die Säulenbreite geleichmäßig zu verteilen) oder an einer begrenzten radialen Region der Säule, z.B. durch Zentralpunktinjektion (CPI), oder an einer begrenzten radialen Region der Säule unter Verwendung eines Vorhangströmungsprozesses, der unter Verwendung eines geteilten Strömungs- oder segmentierten Strömungsanschlusses (ähnlich dem Auslassendstück) erreicht wird, am Säuleneinlass eingeleitet werden. In solchen Fällen kann die Probe dadurch vorzugsweise (d.h. in einer relativ größeren Menge) über eine oder mehrere der Öffnungen eingeleitet werden, wobei andere Öffnungen weniger oder keine Probe in der mobilen Phase zuleiten. Der Teilstrom der mobilen Phase, der mit der Probe zugeleitet wird, die vorzugsweise darin enthalten ist, kann somit radial begrenzt durch die Säule strömen, eingeschränkt durch den Teilstrom der mobilen Phase, der mit weniger oder keiner Probe zugeleitet wird.Preferably, the inlet and outlet are each at one end of the column, i.e. the inlet and outlet are at opposite ends of the column. The inlet is configured to introduce into the column a flow of mobile phase carrying a sample, the sample separating into components as it moves longitudinally through the column from the inlet to the outlet, carried by the mobile phase. The inlet may be a conventional column chromatography inlet. In other words, the invention can be practiced only at the outlet end of the column by making modifications as described herein. For example, the sample may be introduced into the column at the inlet across the width of the column, either via a single inlet port or via multiple inlet ports (such as an inlet or overhead flow distributor with multiple inlet ports distributed across the width of the column to direct flow across the column to evenly distribute column width) or at a limited radial region of the column, e.g. by center point injection (CPI), or at a limited radial region of the column using a curtain flow process achieved using a split flow or segmented flow port (similar to the outlet end fitting). will be introduced at the column inlet. In such cases, this allows the sample to be introduced preferentially (i.e., in a relatively greater amount) via one or more of the ports, with other ports introducing less or no sample in the mobile phase. The mobile phase split that is introduced with the sample, which is preferably contained therein, can thus flow radially through the column restricted by the mobile phase split that is introduced with little or no sample.

Es kann eine Fritte in der Säule am Einlass wie bei vielen Arten einer herkömmlichen LC verwendet werden.A frit can be used in the column at the inlet as in many types of traditional LC.

In gewissen bevorzugten Ausführungsformen ist der Einlass zum Zuleiten des Stroms der mobilen Phase in die Säule in mindestens zwei separaten Teilströme ausgestaltet, die unabhängig steuerbar sind, und zum Zuleiten der Teilströme in verschiedene radiale Regionen der Säule, so dass die Teilströme in Längsrichtung durch die Säule in verschiedene radiale Regionen strömen. Vorzugsweise sind die Probenkonzentrationen in jedem Teilstrom oder die Strömungsgeschwindigkeit jedes Teilstroms oder beide unabhängig steuerbar. Die Zusammensetzung der Teilströme der mobilen Phase kann steuerbar sein. Dadurch können die Teilströme der mobilen Phase dieselbe oder eine unterschiedliche Zusammensetzung haben, z.B. dieselben oder verschiedene Lösemittel haben. Ein Teilstrom, z.B. ein radial peripherer Teilstrom, kann sogar ein Nicht-Lösemittel oder zumindest ein Lösemittel mit geringerer Löslichkeit für die zu trennende Probe (z.B. Wasser) sein, wodurch das Zurückhalten der Probe im anderen, z.B. radial zentralen, Teilstrom gefördert wird.In certain preferred embodiments, the inlet is configured to direct the mobile phase flow into the column in at least two separate substreams that are independently controllable, and to direct the substreams into different radial regions of the column such that the substreams flow longitudinally through the column flow into different radial regions. Preferably, the sample concentrations in each substream, or the flow rate of each substream, or both, are independently controllable. The composition of the mobile phase split streams may be controllable. As a result, the partial flows of the mobile phase can have the same or different composition, e.g. have the same or different solvents. A partial flow, e.g. a radially peripheral partial flow, can even be a non-solvent or at least a solvent with lower solubility for the sample to be separated (e.g. water), whereby retention of the sample in the other, e.g. radially central, partial flow is promoted.

Vorzugsweise sind die Probenkonzentrationen in jedem Teilstrom unabhängig steuerbar, wodurch die zu trennende Probe in einem der Teilströme in einer höheren Konzentration enthalten ist als in dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen.Preferably, the sample concentrations in each substream are independently controllable, whereby the sample to be separated is contained in one of the substreams at a higher concentration than in the other substream or substreams.

Der Auslass ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Teilströme der mobilen Phase, die durch die Säule in verschiedener Regionen aufgrund des segmentierten Einlasses geströmt sind, am Auslass geteilt werden, um die separaten Teilströme des Eluats vorzusehen. Das Eluat am Auslass, das in zwei oder mehr Teilströme getrennt ist, kann somit einen Eluatteilstrom enthalten, der zumindest einige, oder alle, der Teilströme der mobilen Phase aufweist, die durch die Säule geströmt sind, die die relativ höhere Probenmenge (oder im Wesentlichen die gesamte Probe) enthalten. Das Eluat am Auslass, das in zwei oder mehr Teilströme getrennt ist, kann somit einen Eluatteilstrom enthalten, der zumindest einige, oder alle, der Teilströme der mobilen Phase aufweist, die durch die Säule geströmt sind, die die relativ geringere Probenmenge (oder im Wesentlichen keine Probe) enthalten. Ein solcher Teilstrom kann zum Beispiel wiederverwendet werden.The outlet is preferably designed so that the mobile phase aliquots that have flowed through the column in different regions due to the segmented inlet are split at the outlet to provide the separate eluate aliquots. The eluate at the outlet, which is separated into two or more aliquots, may thus contain an eluate aliquot comprising at least some, or all, of the aliquots of mobile phase which have flowed through the column containing the relatively higher amount of sample (or substantially the entire sample). The eluate at the outlet, which is separated into two or more aliquots, may thus contain an eluate aliquot comprising at least some, or all, of the aliquots of mobile phase which have flowed through the column containing the relatively smaller amount of sample (or substantially no sample) included. Such a partial flow can be reused, for example.

Vorzugsweise ist der Einlass zum Zuleiten eines Stroms der mobilen Phase in die Säule in mindestens zwei separaten Teilströmen ausgestaltet: mindestens einem ersten Teilstrom und einem zweiten Teilstrom. Vorzugsweise enthält ein erster Teilstrom der mobilen Phase die Probe in einer höheren Konzentration als der zweite Teilstrom. Somit ist in solchen Fällen die Probenkonzentration in jedem Teilstrom unabhängig steuerbar. Dies kann in einem einfachen Fall durch Anordnen eines Probeninjektionsventils erreicht werden, um die Probe in einen der Teilströme (einen ersten Teilstrom) in einer steuerbaren Menge zu injizieren, nicht aber in den anderen Teilstrom oder die anderen Teilströme, zum Beispiel indem das Probenventil auf einer Leitung, durch die nur einer der Teilströme hindurchströmt, vor dem Säuleneinlass angeordnet wird. Der andere Teilstrom oder die anderen Teilströme kann (können) jeweils kein Probeninjektionsventil auf der Leitung haben, durch die nur einer der Teilströme vor dem Säuleneinlass hindurchströmt, so dass der andere Teilstrom nur Lösemittel enthält, oder können ein separates Probeninjektionsventil auf der Leitung haben, um eine andere Probenmenge (einschließlich des Falls keiner Probe) als jene zuzuleiten, die in den ersten Teilstrom eingespritzt wurde.Preferably, the inlet is configured to introduce a mobile phase stream into the column in at least two separate substreams: at least a first substream and a second substream. Preferably, a first portion of the mobile phase contains the sample at a higher concentration than the second portion. Thus, in such cases, the sample concentration in each partial flow can be controlled independently. This can be achieved in a simple case by arranging a sample injection valve to inject the sample into one of the substreams (a first substream) in a controllable amount, but not into the other substream or substreams, for example by having the sample valve on a line through which only one of the substreams flows placed at the column inlet. The other tributary or tributaries may each have no sample injection valve on the line through which only one of the tributaries passes prior to the column inlet, such that the other tributary contains only solvent, or may have a separate sample injection valve on the line to to supply a different amount of sample (including the case of no sample) than that injected into the first substream.

Das Verfahren, das die Erfindung vorsieht, kann daher das Vorsehen von mindestens zwei separaten Teilströmen einer mobilen Phase an einem Einlass einer Chromatographiesäule beinhalten, von welchen mindestens einer eine Probe, die in Komponenten zu trennen ist, in einer höheren Konzentration als in dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen enthält; das Zuleiten der mindestens zwei separaten Teilströme der mobilen Phase in verschiedene radiale Regionen der Säule; das Strömenlassen der Teilströme der mobilen Phase in Längsrichtung durch die Säule in den verschiedenen radialen Regionen vom Einlass der Säule zu einem Auslass der Säule, um die Probe in Komponenten zu trennen. Vorzugsweise weist das Verfahren das Steuern der transversalen Diffusion der Probe aus dem Teilstrom mit der höheren Probekonzentration durch den Strom des anderen Teilstroms oder der anderen Teilströme auf.The method contemplated by the invention may therefore involve providing at least two separate mobile phase split streams at an inlet of a chromatography column, at least one of which contains a sample to be separated into components at a higher concentration than in the other split stream or contains the other partial streams; directing the at least two separate substreams of mobile phase into different radial regions of the column; flowing the mobile phase splits longitudinally through the column in the different radial regions from the inlet of the column to an outlet of the column to separate the sample into components. Preferably, the method comprises controlling the transverse diffusion of the sample from the substream having the higher sample concentration through the flow of the other substream or substreams.

Die zu trennende Probe ist vorzugsweise in einem der Teilströme in einer höheren Konzentration enthalten als in dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen, zumindest am Einlass, wo die Teilströme in die Säule eingeleitet werden. Die Probe, die in einem der Teilströme der mobilen Phase in einer höheren Konzentration als in dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen enthalten ist, enthält den bevorzugten Fall, wo die gesamte, d.h. im Wesentlichen die gesamte Probe in einem der Teilströme der mobilen Phase enthalten ist und der andere Teilstrom oder die anderen Teilströme vorzugsweise zumindest am Einlass, wo die Teilströme in die Säule geleitet werden, und bevorzugter auch am Auslass keine, d.h. im Wesentlichen keine, Probe enthalten (d.h. der andere Teilstrom oder die anderen Teilströme ist (sind) nur Lösemittel). Die transversale Diffusion der Probe von dem Teilstrom mit der höheren Probenkonzentration kann durch den Strom des anderen Teilstroms oder der anderen Teilströme eingeschränkt werden.The sample to be separated is preferably contained in one of the substreams in a higher concentration than in the other substream or substreams, at least at the inlet where the substreams are introduced into the column. The sample contained in one of the mobile phase substreams at a higher concentration than in the other substream or streams includes the preferred case where all, ie substantially all, of the sample is contained in one of the mobile phase substreams and the other sub-stream or sub-streams preferably contain no, i.e. essentially no, sample at least at the inlet where the sub-streams are introduced into the column, and more preferably also at the outlet (ie the other sub-stream or sub-streams is (are) only solvents). The transverse diffusion of the sample from the substream with the higher sample concentration can be restricted by the flow of the other substream or substreams.

Die Erfindung ermöglicht in solchen bevorzugten Ausführungsformen somit das Einleiten der Probe in den Einlass der Säule, die vorzugsweise in einem der Teilströme der mobilen Phase enthalten ist, und dass dieser Teilstrom in eine begrenzte radiale Region, vorzugsweise die zentrale Region, der Säule eingeleitet wird und durch diese hindurchströmt. Ein solcher Teil, der eine höhere Probenkonzentration enthält, wird hierin auch als Probenstrom bezeichnet. Ein sogenannter Vorhangstrom kann dann durch einen oder mehrere der anderen Teilströme der mobilen Phase vorgesehen werden, der vorzugsweise durch die Wand oder periphere Region der Säule strömt (die die zentrale Region ringförmig umgibt), der die transversale Migration (d.h. Diffusion), z.B. die Migration zur Wand der Probe begrenzt. In gewissen bevorzugten Ausführungsformen weist der Vorhangstrom die Form eines ringförmigen Bands der mobilen Phase auf, die um den Probenstrom strömt, das die Form eines zentralen Bandes der mobilen Phase hat. Bei Verwendung in Verbindung mit dem geteilten oder segmentierten Strom am Auslass, tritt somit die Probe, die aus der Säule austritt, konzentriert in eine bestimmte radiale Region, vorzugsweise die zentrale Region, aus. Der Nachweis einer Probe kann dadurch verstärkt werden, indem die Probe innerhalb einer begrenzten Region der Säule, vorzugsweise der zentralen Region, gehalten und konzentriert wird, da dies für gewöhnlich die homogenste gepackte Region in einer gepackten Säule ist und wo die Probentrennungseffizienz für gewöhnlich auch am höchsten ist. Im Prinzip dienen daher solche Ausführungsformen dazu, die Probe, die durch die Chromatographiesäule strömt, in einer definierten Region, vorzugsweise der zentralen, zylindrischen Region, des Säulenbetts zu halten, um den Nachweis von Komponenten zu verbessern, die aus der Säule eluieren. Diese Ausführungsformen dienen somit zur Verringerung der transversalen Diffusion der Probe innerhalb der Säule, während sie sich in Längsrichtung durch die Säule fortbewegt. Verbesserungen im Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) chromatographischer Spitzen können somit durch das Eingrenzen der Probe in einem kleineren Eluatvolumen erreicht werden. Ein Strom einer mobilen Phase in einer Wand- oder peripheren radialen Region der Säule vermeidet in vorteilhafter Weise, dass die Probe in einem Strom einer mobilen Phase in einer zentralen radialen Region der Säule zur Säulenwand migriert. Auf diese Weise kann ein Sammeln und/oder Nachweisen nur des zentralen Teilstroms der mobilen Phase des Eluats, in dem die Probe im Wesentlichen durch die Funktion der vorliegenden Erfindung gehalten werden kann, bis zu einer 100% effektiven Verwendung der Probe führen (d.h. bis zu nur 0% der Probe werden im peripheren Teilstrom verschwendet). In solchen Ausführungsformen wird effektiv eine Säule mit schmälerem Durchmesser für die Trennung und Analyse verwendet, aber mit dem Druckabfall einer Säule mit weiterer Bohrung, bei den höheren Strömungsgeschwindigkeiten des Betts mit breiterer Bohrung und mit den zusätzlichen Totvolumenvorteilen eines Betts größeren Volumens.The invention thus enables, in such preferred embodiments, the introduction of the sample into the inlet of the column, which is preferably contained in one of the mobile phase tributaries, and that this tributary is introduced into a limited radial region, preferably the central region, of the column and flows through them. Such a portion containing a higher concentration of sample is also referred to herein as a sample stream. A so-called curtain flow can then be provided by one or more of the other mobile phase sub-flows, preferably flowing through the wall or peripheral region of the column (which annularly surrounds the central region), which facilitates transverse migration (i.e., diffusion), e.g. migration limited to the wall of the sample. In certain preferred embodiments, the curtain stream is in the form of an annular band of mobile phase flowing around the sample stream, which is in the form of a central band of mobile phase. Thus, when used in conjunction with the split or segmented flow at the outlet, the sample exiting the column is concentrated in a particular radial region, preferably the central region. The detection of a sample can be enhanced by holding and concentrating the sample within a confined region of the column, preferably the central region, as this is usually the most homogeneous packed region in a packed column and where the sample separation efficiency is also usually highest is highest. In principle, therefore, such embodiments serve to keep the sample flowing through the chromatography column in a defined region, preferably the central, cylindrical region, of the column bed in order to improve the detection of components eluting from the column. These embodiments thus serve to reduce transverse diffusion of the sample within the column as it moves longitudinally through the column. Improvements in the signal-to-noise ratio (S/N) of chromatographic peaks can thus be achieved by confining the sample in a smaller eluate volume. A mobile phase flow in a wall or peripheral radial region of the column advantageously prevents the sample in a mobile phase flow in a central radial region of the column from migrating to the column wall. In this way, collecting and/or detecting only the central mobile phase portion of the eluate, in which the sample can be substantially retained by the function of the present invention, can result in up to 100% effective use of the sample (i.e. up to only 0% of the sample is wasted in the peripheral substream). In such embodiments, a smaller diameter column is effectively used for the separation and analysis, but with the pressure drop of a wider bore column, at the higher flow rates capabilities of the wider bore bed and with the added dead volume benefits of a larger volume bed.

Ein weiterer Vorteil solcher Ausführungsformen ist, dass die linearen Strömungsgeschwindigkeiten der verschiedenen mobilen Phasenteile gesteuert werden können. Die Strömungsgeschwindigkeiten können entweder unter Verwendung separater Pumpen für die Teilströme (eine separate Pumpe für jeden Teilstrom), oder durch andere Mittel gesteuert werden, zum Beispiel durch Anordnen von Strömungsbegrenzern in der Rohrleitung, die jeden Teilstrom befördert (d.h. zum Erzeugen eines Differentialdruck zwischen den Rohrleitungen, die jeden Teilstrom befördern, zum Beispiel zwischen peripheren Fluidleitungen und einer zentralen Fluidleitung).Another advantage of such embodiments is that the linear flow velocities of the different mobile phase parts can be controlled. The flow rates can be controlled either using separate pumps for the sub-streams (a separate pump for each sub-stream), or by other means, for example by placing flow restrictors in the pipeline carrying each sub-stream (i.e. to create a differential pressure between the pipelines , which convey each partial flow, for example between peripheral fluid lines and a central fluid line).

Die Strömungsgeschwindigkeiten können so gestaltet sein, dass sie im Wesentlichen dieselben sind. In einer herkömmlichen Säule mit einer einzigen Einlassöffnung wird der Probenstrom auf die zentrale Region des Säulenbetts fokussiert, in der Strömungsgeschwindigkeiten natürlich auf alle Fälle höher sind. Dies führt zu einem schalenförmigen Probenband, wobei sich die Probe in der zentralen Region schneller bewegt und sich die Probe in der peripheren oder Wandregion langsamer bewegt. Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können diesen Mangel durch Anordnen separater Ströme verschiedener Teilströme der mobilen Phasen, wie eines zentralen Teilstroms und eines zusätzlichen peripheren Teilstroms, beheben oder verringern, wobei ihre Strömungsgeschwindigkeiten so gestaltet werden können, dass sie im Wesentlichen dieselben sind, wodurch ein Strömungsgeschwindigkeitsprofil im transversalen Querschnitt vorgesehen wird, das im Wesentlichen flach oder zumindest signifikant flacher als im herkömmlichen Fall ist. Flache Strömungsprofile können Spitzen an den Auslass in einem schmäleren Zeitband ausgeben (d.h. schmälere Spitzenbreiten im Chromatogramm) und somit die Auflösung verbessern.The flow rates can be designed to be essentially the same. In a conventional column with a single inlet port, the sample flow is focused on the central region of the column bed where flow velocities are naturally higher in any case. This results in a bowl-shaped sample band, with the sample moving faster in the central region and the sample moving slower in the peripheral or wall region. The described embodiments of the invention can overcome or reduce this deficiency by arranging separate streams of different sub-streams of the mobile phases, such as a central sub-stream and an additional peripheral sub-stream, whereby their flow velocities can be made to be substantially the same, thereby creating a flow velocity profile is provided in transverse cross-section which is substantially flat or at least significantly flatter than in the conventional case. Flat flow profiles can output peaks to the outlet in a narrower time band (i.e. narrower peak widths in the chromatogram) and thus improve resolution.

Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung eines solchen Vorhangstroms, der nur Lösemittel ist, die Probe die Wand überhaupt nicht berühren könnte. Es hat sich gezeigt, dass bis zu 100% der Probe so angeordnet werden können, dass sie aus der zentralen Region der Säule eluieren, und bis zu nur 0% peripher zu dieser Region eluieren. Mit dem Vorhangstrom kann somit erreicht werden, dass es im Wesentlichen einen Probenverlust bis null aus der zentralen Region gibt, und im Wesentlichen bis zu 100% Lösemittel wiedergewonnen werden, das im peripheren Vorhangstrom verwendet wird. Daher kann die Probe so angeordnet werden, dass sie als Pfropfen durch die Mitte der Säule eluiert. Dies bietet einen der Hauptvorteile des Vorhangstroms, nämlich die Erhöhung der Probenkonzentration, die durch Kanalisieren der konzentrierten Probe aus der zentralen Region über einen zentralen Auslass des Stroms geringeren Volumens zu einem separaten Verarbeitungsmittel, vorzugsweise einer Probensammelvorrichtung oder einen Detektor erreicht wird. Das bis zu 100% gewonnene Lösemittel, das im Vorhangstromteil der mobilen Phase verwendet wird, kann wiederverwendet werden, was zu zahlreichen Umweltvorteilen führt.It has been found that when using such a solvent-only curtain flow, the sample could not touch the wall at all. It has been found that up to 100% of the sample can be arranged to elute from the central region of the column and down to only 0% elute peripherally to that region. Thus, with curtain flow, there can be essentially zero sample loss from the central region, and essentially up to 100% recovery of solvent used in the peripheral curtain flow. Therefore, the sample can be arranged to elute as a plug through the center of the column. This offers one of the main benefits of curtain flow, namely the increase in sample concentration achieved by channeling the concentrated sample from the central region via a lower volume central outlet of the flow to a separate processing means, preferably a sample collection device or detector. The up to 100% recovered solvent used in the curtain flow part of the mobile phase can be reused, resulting in numerous environmental benefits.

In Ausführungsformen, in welchen die mobile Phase in die Säule als zwei oder mehr separate Teilströme in verschiedene radiale Regionen der Säule geleitet wird, ist der Einlass vorzugsweise so gestaltet, dass er einen Strom einer mobilen Phase in die Säule so leitet, dass die mobile Phase in mindestens zwei separaten Teilströmen vorgesehen ist, wobei jeder Teilstrom vorzugsweise separat, z.B. über seinen eigenen Satz aus einem oder mehreren Zuleitungskanälen eingeleitet wird (ein solcher Einlass wird hierin als segmentierter Einlass bezeichnet). In gewissen bevorzugten Ausführungsformen strömt ein Teilstrom der mobilen Phase in einer anderen Region der Säule als ein anderer Teilstrom in und durch die Säule und wird bevorzugter separat von dem anderen Teilstrom erfasst oder gesammelt.In embodiments in which the mobile phase is introduced into the column as two or more separate substreams into different radial regions of the column, the inlet is preferably designed to direct a mobile phase stream into the column such that the mobile phase is provided in at least two separate sub-flows, each sub-flow preferably being introduced separately, eg via its own set of one or more supply channels (such an inlet is referred to herein as a segmented inlet). In certain preferred embodiments, a mobile phase portion flows in a different region of the column than another portion flow into and through the column, and more preferably is captured or collected separately from the other portion flow.

Vorzugsweise ist der segmentierte Einlass so gestaltet, dass er einen Strom einer mobilen Phase in die Säule in mindestens zwei separaten Teilströmen einleitet: mindestens einem ersten Teilstrom und einem zweiten Teilstrom. Vorzugsweise enthält ein erster Teilstrom der mobilen Phase eine Probe bei einer höheren Konzentration als der zweite Teilstrom. Der erste und zweite Teilstrom des Eluatstroms sind vorzugsweise der Ausfluss des ersten bzw. zweiten Teilstroms der mobilen Phase, die durch die Säule geströmt ist. Ebenso sind die erste und zweite Region, aus der der erste und zweite Teilstrom des Eluatstroms kommen, vorzugsweise die erste bzw. zweite Region der Säule, durch die der erste und zweite Teilstrom der mobilen Phase geströmt sind.Preferably, the segmented inlet is configured to introduce a mobile phase flow into the column in at least two separate splits: at least a first split and a second split. Preferably, a first portion of the mobile phase contains a sample at a higher concentration than the second portion. The first and second portions of the eluate stream are preferably the effluent of the first and second portions, respectively, of the mobile phase that has passed through the column. Likewise, the first and second regions from which the first and second portions of the eluate stream come are preferably the first and second regions, respectively, of the column through which the first and second portions of the mobile phase have passed.

Vorzugsweise, werden mindestens zwei separate Teilströme der mobilen Phase unter Verwendung des segmentierten Einlasses zu verschiedenen Regionen der Säule geleitet, z.B. kann der erste Teilstrom zu einer ersten Region geleitet werden und der zweite Teilstrom kann zu einer zweiten Region der Säule geleitet werden, insbesondere zum Säulenbett. Bevorzugter können die mindestens zwei separaten Teilströme zu verschiedenen radialen Regionen der Säule geleitet werden, z.B. kann der erste Teilstrom zu einer ersten radialen Region geleitet werden und der zweite Teilstrom kann zu einer zweiten radialen Region der Säule geleitet werden, die sich von der ersten radialen Region unterscheidet. Vorzugsweise ist die erste Region der Säule eine radiale Region, die im Wesentlichen entfernt von den Wänden der Säule liegt. Vorzugsweise ist die Säule eine gepackte Säule mit einem Säulenbett darin und eine erste Region der gepackten Säule ist eine radiale Region, durch die eine mobile Phase in Längsrichtung durch den am homogensten gepackten Teil des Säulenbetts geht. Noch bevorzugter wird der erste Teilstrom der mobilen Phase zu einer zentralen radialen Region der Säule geleitet und fließt durch diese hindurch und der zweite Teilstrom wird zu einer radialen Region geleitet und fließt durch diese hindurch, die sich radial außerhalb der zentralen radialen Region befindet, d.h. eine periphere Region ist. Äußerst bevorzugt ist die zentrale radiale Region der Säule eine Region, die sich im Wesentlichen auf einer Mittelachse befindet, die in Längsrichtung durch die Säule vom Einlass zum Auslass verläuft. Auf diese Weise kann ein zentraler Kern des mobilen Phasenstroms, der vorzugsweise eine höhere Probenkonzentration und besser aufgelöste Komponenten enthält, über den Auslass als ein Teilstrom zu einem Detektor oder einem anderen Verarbeitungsmittel gelenkt werden, während ein Rest des Stroms, z.B. als ein Teilstrom oder mehrere andere Teilströme, über den Auslass woanders hin gelenkt wird, z.B. zu einem oder mehreren verschiedenen Verarbeitungsmittel(n). Somit wird vorzugsweise der erste Teilstrom anders und separat vom Rest des Stroms verarbeitet. In einigen Ausführungsformen ist der Einlass so angeordnet, dass er den Strom einer mobilen Phase in mehr als zwei Teilströmen in die Säule leitet, zum Beispiel kann der Einlass in solchen Ausführungsformen so angeordnet sein, dass er den Strom in drei oder mehr separaten Teilströmen zur Säule leitet.Preferably, at least two separate mobile phase splits are directed to different regions of the column using the segmented inlet, e.g. the first split may be directed to a first region and the second split may be directed to a second region of the column, particularly the column bed . More preferably, the at least two separate substreams may be directed to different radial regions of the column, eg the first substream may be directed to a first radial region and the second partial flow may be directed to a second radial region of the column different from the first radial region. Preferably, the first region of the pillar is a radial region that is substantially remote from the walls of the pillar. Preferably, the column is a packed column having a column bed therein, and a first region of the packed column is a radial region through which a mobile phase passes longitudinally through the most homogeneously packed portion of the column bed. More preferably, the first portion of mobile phase is directed to and flows through a central radial region of the column and the second portion is directed to and flows through a radial region radially outward of the central radial region, ie, one peripheral region is. Most preferably, the central radial region of the column is a region that is substantially on a central axis running longitudinally through the column from inlet to outlet. In this way, a central core of the mobile phase stream, which preferably contains a higher sample concentration and better resolved components, can be directed via the outlet as a substream to a detector or other processing means, while a remainder of the stream, e.g. as one or more substreams other partial flows, is directed elsewhere via the outlet, eg to one or more different processing means(s). Thus, the first partial flow is preferably processed differently and separately from the rest of the flow. In some embodiments, the inlet is arranged to direct the flow of a mobile phase into the column in more than two splits, for example in such embodiments the inlet may be arranged to direct the flow in three or more separate splits to the column directs.

Wie oben festgestellt, nimmt die Konzentration in einem sich bewegenden Probenband innerhalb einer gepackten LC-Säule mit zunehmendem Abstand von der Säulenmittelachse aufgrund eines ungleichmäßigen Stroms innerhalb und über den Säulendurchmesser und teilweise aufgrund der Diffusion und den zugehörigen Massentransfereffekten ab, die mit dem Transport in und um ein gepacktes Bett verbunden sind, dessen eigene Dichte und Homogenität mit der Wirksamkeit variieren können, mit der die Säule gefüllt ist. Das sich bewegende Probenband neigt auch dazu, eine parabolische Form aufzuweisen. Diese Phänomene können zu Nachteilen bei der Probentrennungseffizienz, dem Nachweis und der Auflösung führen, da ein herkömmlicher Säulenauslass Eluat über den gesamten Durchmesser der Säule sammelt. Der segmentierte Einlass ermöglicht jedoch, dass der Strom einer mobilen Phase, der in die Säule eintritt, so segmentiert wird, dass ein Teilstrom von mindestens einem anderen Teilstrom getrennt wird und die Teilströme im Wesentlichen parallel entlang der Säule strömen können. Zum Beispiel kann ein Teilstrom der mobilen Phase, der eine relativ höhere Konzentration einer Probe enthält, selektiv durch die zentrale Region der Säule strömen und vorteilhaft separat bei einem Detektor so gelenkt werden, dass ein verbesserter Nachweis bereitgestellt wird, in dem Spitzen auch besser aufgelöst sind. Das heißt, die Komponentenbänder in einer chromatographierten Probe werden im zentralen Kern der Säule weniger axial verbreitert, so dass Spitzen im Chromatogramm aufgrund des Nachweises benachbarter Komponenten in einer Probe besser getrennt oder aufgelöst werden. In den bevorzugteren Ausführungsformen wird der Nachweis dadurch nur auf den Teilstrom fokussiert, der aus dem mittleren Kern der Säule, d.h. der zentralen radialen Region, eluiert, da dieser eine relativ höhere Konzentration einer Probe hat als die radial äußere Region, die näher zu den Säulenwänden liegt. Der Auslass der Säule ist somit vorzugsweise so gestaltet, dass der Eluatstrom, der die Säule verlässt, in verschiedene Teilströme geteilt wird, die aus verschiedenen Regionen der Säule kommen, wobei die verschiedenen Teilströme separat verarbeitet werden.As noted above, concentration in a moving sample band within a packed LC column decreases with increasing distance from the column centerline due to non-uniform flow within and across the column diameter and in part due to diffusion and associated mass transfer effects associated with transport in and connected around a packed bed, the intrinsic density and homogeneity of which can vary with the efficiency with which the column is packed. The moving sample tape also tends to have a parabolic shape. These phenomena can lead to disadvantages in sample separation efficiency, detection, and resolution, since a conventional column outlet collects eluate across the entire diameter of the column. However, the segmented inlet allows the mobile phase stream entering the column to be segmented such that one substream is separated from at least one other substream and the substreams can flow substantially parallel down the column. For example, a mobile phase split stream containing a relatively higher concentration of sample may flow selectively through the central region of the column and advantageously be directed separately at a detector such that improved detection is provided in which peaks are also better resolved . That is, the component bands in a chromatographed sample become less axially broadened in the central core of the column such that peaks in the chromatogram due to the detection of adjacent components in a sample are better separated or resolved. In the more preferred embodiments, the detection is thereby only focused on the partial flow eluting from the central core of the column, ie the central radial region, as this has a relatively higher concentration of sample than the radially outer region closer to the column walls lies. The outlet of the column is thus preferably designed in such a way that the eluate stream leaving the column is divided into different sub-streams coming from different regions of the column, which different sub-streams are processed separately.

Der segmentierte Einlass erzeugt dadurch vorzugsweise einen Strom einer mobilen Phase (bevorzugter nur Lösemittel), der hierin als Vorhangstrom bezeichnet wird, der durch einen der Teilströme der mobilen Phase gebildet wird, der vorzugsweise in einer radialen äußeren Region der Säule eingeleitet wird, um somit durch die Säule in einer radial äußeren Region der Säule zu strömen. Dieser Vorhangstrom bewegt sich vorzugsweise bei einer vergleichbaren, bevorzugter im Wesentlichen derselben, linearen Geschwindigkeit wie der zentrale Teilstrom der mobilen Phase, der z.B. eine relativ höhere Konzentration einer Probe enthält (bevorzugter die gesamte Probe enthält), der hierin als Probenstrom bezeichnet wird, der vorzugsweise in einer radial zentralen Region der Säule eingeleitet wird und somit durch die Säule in einer radial zentralen Region der Säule strömt. Diese Übereinstimmung von Geschwindigkeiten bietet somit einen Strömungswiderstand zu der transversalen Diffusion der Probe aus dem Probenstrom innerhalb der Säule. Auf diese Weise wird ein zentraler Teilstrom der mobilen Phase von einem peripheren Teilstrom der mobilen Phase getrennt gehalten.The segmented inlet thereby preferably creates a flow of mobile phase (more preferably only solvent), referred to herein as a curtain flow, formed by one of the partial flows of mobile phase, which is preferably introduced in a radially outer region of the column so as to flow through to flow the column in a radially outer region of the column. This curtain stream is preferably moving at a comparable, more preferably substantially the same, linear velocity as the central mobile phase substream, eg containing a relatively higher concentration of sample (more preferably containing all of the sample), referred to herein as the sample stream, which preferably is introduced in a radially central region of the column and thus flows through the column in a radially central region of the column. This matching of velocities thus presents a flow resistance to the transverse diffusion of sample from the sample stream within the column. In this way, a central portion of the mobile phase is kept separate from a peripheral portion of the mobile phase.

Die Vorrichtung in solchen Ausführungsformen ist somit vorzugsweise für separate Ströme aus verschiedenen Teilströmen der mobilen Phase angeordnet, wie einen zentralen Teilstrom und einen zusätzlichen peripheren Teilstrom, wobei ihre Strömungsgeschwindigkeiten so gestaltet werden können, dass sie im Wesentlichen dieselben sind, wodurch ein Strömungsgeschwindigkeitsprofil im transversalen Querschnitt bereitgestellt wird, das im Wesentlichen flach oder viel flacher als im herkömmlichen Fall ist. Flache Strömungsprofile geben auch Spitzen zum Auslass in einem schmäleren Zeitband ab (d.h. schmälere Spitzenbreiten im Chromatogramm). In gewissen Ausführungsformen kann eine geringere Strömungsgeschwindigkeit in der zentralen Region relativ zur peripheren Region vorliegen.The apparatus in such embodiments is thus preferably arranged for separate streams of different mobile phase sub-streams, such as a central sub-stream and an additional peripheral sub-stream, whereby their flow velocities can be made to be substantially the same, thereby creating a flow velocity profile in the transverse cross-section is provided which is substantially flat or much flatter than the conventional case. Flat flow profiles also deliver peaks to the outlet in a narrower time band (ie, narrower peak widths in the chromatogram). In certain embodiments, there may be less flow velocity in the central region relative to the peripheral region.

Wenn der mobile Phasenstrom den Auslass der Säule erreicht, wird das Eluat vorzugsweise derart getrennt, dass eine wesentliche Mischung der Teilströme des mobilen Phasenstroms vermieden wird. Am Auslass der Säule wird das Eluat vorzugsweise derart geteilt, dass der Vorhangstrom vom Probenstrom getrennt gehalten wird. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein zentraler Strom, der eine relativ höhere Probenkonzentration enthält, zu einem Detektor gelenkt werden, während ein peripherer Strom (Vorhangstrom) woanders hin gelenkt wird. Dies kann den unteren Nachweisgrenzwert für zu chromatographierende Komponenten verbessern und die Spitzenkapazität in einem chromatographischen Test verbessern, mit dem Vorteil, dass eine verbesserte Testleistung erhalten wird.When the mobile phase stream reaches the outlet of the column, the eluate is preferably separated such that substantial mixing of the mobile phase stream splits is avoided. At the outlet of the column, the eluate is preferably split in such a way that the curtain flow is kept separate from the sample flow. In this way, for example, a central stream containing a relatively higher sample concentration can be directed to one detector while a peripheral (curtain) stream is directed elsewhere. This can improve the lower limit of detection for components to be chromatographed and improve peak capacity in a chromatographic assay, with the benefit of obtaining improved assay performance.

Das Verhältnis der jeweiligen Volumina der verschiedenen Teilströme des mobilen Stroms kann mit Hilfe des segmentierten Einlasses variiert werden und somit kann die Stromsegmentierung abstimmbar sein. Das optimale Strömungsverhältnis hängt für gewöhnlich von dem besonderen ausgeführten Experiment ab. Ferner kann die Menge eines Stroms durch eine periphere Region, der wenig oder keine Probe enthält, gegenüber der Menge eines Stroms durch eine zentrale Region der Säule, der die Probe enthält, variiert werden, um die Umweltbelastung des Prozesses zu berücksichtigen. Diese Erfindung stellt in vorteilhafter Weise ein abstimmbares System bereit, dass ökonomische wie auch umweltbezogene Vorteile ins Gleichgewicht bringen kann.The ratio of the respective volumes of the different partial flows of the mobile flow can be varied with the aid of the segmented inlet and thus the flow segmentation can be tunable. The optimum flow ratio usually depends on the particular experiment being performed. Furthermore, the amount of flow through a peripheral region containing little or no sample versus the amount of flow through a central region of the column containing the sample can be varied to account for the environmental impact of the process. This invention advantageously provides a tunable system that can balance economic as well as environmental benefits.

Das Verhältnis des Stroms unter Verwendung des segmentierten Einlasses kann durch verschiedene Mittel variiert werden, wie in der Folge ausführlicher beschrieben ist. Vorzugsweise ist ein Teilstrom der mobilen Phase 70% oder weniger (auf das Volumen bezogen), oder 50% oder weniger, bevorzugter 30% oder weniger der gesamten mobilen Phase. Zum Beispiel kann der eine Teilstrom 50% oder weniger, 45% oder weniger, 40% oder weniger, 35% oder weniger, 30% oder weniger, 25% oder weniger, 20% oder weniger, 15% oder weniger, 10% oder weniger, oder 5% oder weniger der gesamten mobilen Phase sein. Dieser eine Teilstrom ist vorzugsweise ein Teilstrom, der durch eine zentrale radiale Region der Säule strömt.The ratio of flow using the segmented inlet can be varied by various means, as described in more detail below. Preferably, a partial flow of mobile phase is 70% or less (by volume), or 50% or less, more preferably 30% or less, of the total mobile phase. For example, the one substream may be 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less , or 5% or less of the total mobile phase. This one tributary is preferably a tributary flowing through a central radial region of the column.

Das Verhältnis der jeweiligen Volumina der verschiedenen Teilströme des mobilen Phasenstroms durch den segmentierten Einlass kann durch Wählen des Flächenverhältnisses verschiedener Frittensegmente und/oder durch Wählen der Anzahl und/oder Größe der Einlassöffnungen variiert werden, wie hierin in der Folge ausführlicher beschrieben ist.The ratio of the respective volumes of the different portions of the mobile phase flow through the segmented inlet can be varied by choosing the area ratio of different frit segments and/or by choosing the number and/or size of the inlet openings, as described in more detail hereinafter.

Der segmentierte Einlass ist vorzugsweise mit einer Einlassfritte versehen, wobei die Fritte derart angeordnet ist, dass die mobile Phase, die in die Säule eintritt, durch die Fritte strömt. Vorzugsweise ist die Einlassfritte im Innendurchmesser der Säule am Einlass angeordnet.The segmented inlet is preferably provided with an inlet frit, the frit being positioned such that the mobile phase entering the column flows through the frit. Preferably, the inlet frit is located in the inner diameter of the column at the inlet.

Die Einlassfritte ist vorzugsweise eine Einlassfrittenanordnung, die zum Trennen des Stroms einer mobilen Phase, wenn er in die Säule eintritt, in mindestens zwei separate Teilströme gestaltet, ist. Zur Teilung des Stroms ist die Einlassfrittenanordnung vorzugsweise eine geteilte Frittenanordnung (hierin auch als segmentierte Frittenanordnung bezeichnet), die mindestens zwei separate Frittensegmente aufweist, die durch eine oder mehrere Strömungsbarrieren voneinander getrennt sind, z.B. kann ein nicht poröser Körper eine Strömungsbarriere vorsehen oder eine nicht poröse Beschichtung kann eine Strömungsbarriere vorsehen, wobei z.B. eine solche Beschichtung an einer oder mehreren Oberflächen mindestens eines der separaten Frittensegmente vorgesehen ist, wobei eine oder mehrere beschichtete Oberflächen gegen das oder die anderen Frittensegment(e) liegen. Somit kann der mobile Phasenstrom durch das eine oder die mehreren erste(n) Frittensegment(e) den ersten Teilstrom des mobilen Phasenstroms vorsehen und der mobile Phasenstrom durch ein zweites oder mehrere zweite Frittensegment(e) kann den zweiten Teilstrom des mobilen Phasenstroms vorsehen, da der mobile Phasenstrom durch das (die) erste(n) Frittensegment(e) vom mobilen Phasenstrom durch das (die) zweite(n) Frittensegment(e) durch die Fluidbarriere in der Form des nicht porösen Körpers getrennt ist. Die Strömungsbarriere verhindert einen lateralen, d.h. radialen, Strom einer mobilen Phase zwischen den Frittensegmenten während die mobile Phase durch die Frittenanordnung geht, wodurch eine Stromtrennung in separate Teilströme möglich wird. Da die Segmente der geteilten Fritte verschiedene Regionen, insbesondere verschiedene radiale Regionen, der Säule einnehmen, bestimmt die geteilte Fritte, dass mindestens zwei separate Teilströme der mobilen Phase in verschiedene Regionen der Säule, vorzugsweise verschiedene radiale Regionen wie beschrieben geleitet werden. Andererseits ist ein einziges Frittenstück weniger effizient, da der Strom einer mobilen Phase durch die Fritte weniger geordnet ist und daher die mobile Phase darin bis zu einem unerwünschten Grad gemischt werden kann, während sie durch die Fritte strömt.The inlet frit is preferably an inlet frit assembly designed to separate the mobile phase stream as it enters the column into at least two separate substreams. To divide the flow, the inlet frit assembly is preferably a split frit assembly (also referred to herein as a segmented frit assembly) having at least two separate frit segments separated by one or more flow barriers, e.g., a non-porous body may provide a flow barrier or a non-porous one Coating may provide a flow barrier, for example such a coating being provided on one or more surfaces of at least one of the separate frit segments with one or more coated surfaces facing the other frit segment(s). Thus, mobile phase flow through the one or more first frit segment(s) can provide the first portion of mobile phase flow and mobile phase flow through a second or more second frit segment(s) can provide the second portion of mobile phase flow, since the mobile phase flow through the first frit segment(s) is separated from the mobile phase flow through the second frit segment(s) by the fluid barrier in the form of the non-porous body. The flow barrier prevents lateral, ie, radial, flow of a mobile phase between the frit segments as the mobile phase passes through the frit assembly, thereby allowing flow separation into separate subflows. Because the segments of the split frit occupy different regions, particularly different radial regions, of the column, the split frit dictates that at least two separate split streams of mobile phase are directed into different regions of the column, preferably different radial regions, as described. On the other hand, a single piece of frit is less efficient because the flow of a mobile phase through the frit is less ordered and therefore the mobile phase therein can be mixed to an undesirable degree while flowing through the frit.

Eine bevorzugte Konfiguration einer Frittenanordnung mit geteiltem Einlass weist mindestens ein mittleres Frittensegment, einen nicht porösen Körper, der das mindestens eine mittlere Frittensegment umgibt, und mindestens ein äußeres Frittensegment, das das mindestens eine mittlere Frittensegment umgibt, aber von dem nicht porösen Körper getrennt ist, auf. Bevorzugter weist die geteilte Fritte ein radial zentrales mittleres Frittensegment, einen nicht porösen Körper, der das mittlere Frittensegment ringförmig umgibt, und ein äußeres Frittensegment, das den nicht porösen Körper ringförmig umgibt, auf. Äußerst bevorzugt befindet sich das radial zentrale mittlere Frittensegment im Wesentlichen auf der Mittelachse, die in Längsrichtung durch die Säule vom Einlass zum Auslass verläuft. Solche geteilte Frittenkonfigurationen ermöglichen, dass das oder die zentrale(n) Frittensegment(e) einen Teilstrom zu einer zentralen radialen Region der Säule erzeugt (erzeugen) und das (die) äußere(n) Frittensegment(e) einen Teilstrom zu einer radialen Region erzeugt (erzeugen), die radial außerhalb (peripher) der zentralen radialen Region liegt.A preferred configuration of a split-inlet frit assembly has at least one middle frit segment, a non-porous body surrounding the at least one middle frit segment, and at least one outer frit segment surrounding the at least one middle frit segment but separate from the non-porous body. on. More preferably, the split frit has a radially central middle frit segment, a non-porous body annularly surrounding the middle frit segment, and an outer frit segment annularly surrounding the non-porous body. Most preferably, the radially central middle frit segment is substantially on the central axis running longitudinally through the column from inlet to outlet. Such split frit configurations allow the central frit segment(s) to generate partial flow to a central radial region of the column and the outer frit segment(s) to generate partial flow to a radial region (create) that is radially outward (peripheral) of the central radial region.

Das mittlere Frittensegment und äußere Frittensegment können verschiedene relative Flächen haben, wodurch der mobile Phasenstrom in Teilströme aus zentralen und peripheren Regionen unterschiedlicher relativer Flächen geteilt wird. Das Verhältnis der Flächen der Frittensegmente kann dadurch ein Mittel zum Variieren des Verhältnisses der jeweiligen Volumina der Teilströme des mobilen Phasenstroms sein. Zum Beispiel kann das Verhältnis der Fläche des äußeren Frittensegments zur Fläche des zentralen Frittensegments z.B. von 90%:10% bis 50%:50%, gewöhnlicher von 80%:20% bis 50%:50% variieren, aber es können auch Verhältnisse außerhalb dieser Bereiche verwendet werden. Ein bevorzugtes Verhältnis der Fläche des äußeren Frittensegments zur Fläche des zentralen Frittensegments ist von etwa 6:1 bis etwa 1:1, bevorzugter von etwa 3:1 bis etwa 1:1, noch bevorzugter von etwa 2,5:1 bis etwa 1,5:1, und ist äußerst bevorzugt etwa 2:1.The center frit segment and outer frit segment can have different relative areas, thereby dividing the mobile phase flow into subflows from central and peripheral regions of different relative areas. The ratio of the areas of the frit segments can thereby be a means of varying the ratio of the respective volumes of the sub-streams of the mobile phase stream. For example, the ratio of the area of the outer frit segment to the area of the central frit segment can vary, for example, from 90%:10% to 50%:50%, more usually from 80%:20% to 50%:50%, but ratios outside can also be used of these areas are used. A preferred ratio of the area of the outer frit segment to the area of the central frit segment is from about 6:1 to about 1:1, more preferably from about 3:1 to about 1:1, even more preferably from about 2.5:1 to about 1. 5:1, and is most preferably about 2:1.

Die Frittensegmente können dieselbe oder eine unterschiedliche Dichte haben. Zum Beispiel kann das zentrale Frittensegment eine andere Dichte haben als das äußere Frittensegment. In einer Art von Ausführungsform kann das zentrale Frittensegment eine geringere Dichte haben als das äußere Frittensegment. Somit kann die mobile Phase so gesteuert werden, dass sie vorzugsweise durch ein Frittensegment geringerer Dichte relativ zu einem Frittensegment höherer Dichte strömt.The frit segments can have the same or different densities. For example, the center frit segment can have a different density than the outer frit segment. In one type of embodiment, the center frit segment may have a lower density than the outer frit segment. Thus, the mobile phase can be controlled to preferentially flow through a lower density frit segment relative to a higher density frit segment.

Die Einlassfrittenanordnung weist für gewöhnlich einen äußeren nicht porösen Anschluss auf, der vorzugsweise aus Polymer besteht, der z.B. zum Einlassende der Säule passt, so dass die Frittenanordnung eine Frittenkappe bildet. Ein solcher äußerer Anschluss ist bevorzugt, da zum Beispiel eine Stahlfritte nicht gut gegen eine Stahlsäulenwand abdichtet. Der Polymeranschluss kann aus verschiedenen Polymeren bestehen, z.B. PTFE, ETFE, PEEK oder Kel-F, bevorzugter PEEK. Im Allgemeinen können sämtliche nicht porösen Teile der Frittenanordnung aus Kunststoff oder Polymer, z.B. PTFE, ETFE, PEEK oder Kel-F, bevorzugter PEEK, bestehen oder können aus Metall, z.B. Edelstahl, bestehen.The inlet frit assembly typically has an outer non-porous fitting, preferably made of polymer, which fits, for example, to the inlet end of the column so that the frit assembly forms a frit cap. Such an external connection is preferred since, for example, a steel frit does not seal well against a steel column wall. The polymer connector can be made of different polymers, e.g. PTFE, ETFE, PEEK or Kel-F, more preferably PEEK. In general, all non-porous parts of the frit assembly can be made of plastic or polymer, e.g., PTFE, ETFE, PEEK or Kel-F, more preferably PEEK, or can be made of metal, e.g., stainless steel.

Die Einlassfrittenanordnung kann in einigen anderen Ausführungsformen eine einstückige poröse Fritte, d.h. anstelle von Frittensegmenten, aufweisen. Die einstückige poröse Fritte kann wie in den anderen beschriebenen Ausführungsformen in einem äußeren nicht-porösen, vorzugsweise polymeren, Anschluss gehalten werden, der z.B. zum Auslass der Säule passt, so dass die Frittenanordnung eine Frittenkappe bildet.In some other embodiments, the inlet frit assembly may include a one-piece porous frit, i.e., instead of frit segments. The one-piece porous frit, as in the other described embodiments, can be retained in an external non-porous, preferably polymeric, fitting that fits, for example, the outlet of the column so that the frit assembly forms a frit cap.

Der äußere nicht poröse Anschluss kann Öffnungen haben, die eine separate Einleitung des Stroms der mobilen Phase ermöglichen. Zum Beispiel kann der äußere nicht poröse Anschluss eine radial zentrale Öffnung aufweisen, so dass ein Durchfluss eines Teilstroms der mobilen Phase durch die Fritte zu einer radialen zentralen Region der Säule möglich ist, und kann eine oder mehrere periphere Öffnung(en) radial außerhalb der zentralen Öffnung haben, so dass ein Durchfluss eines Teilstroms der mobilen Phase durch die Fritte zu einer peripheren radialen Region der Säule (die die radial zentrale Region umgibt) möglich ist. Der Teilstrom des mobilen Phasenstroms zur peripheren Region der Säule kann von den Außenseiten der Fritte eingeleitet werden, indem z.B. eine oder mehrere periphere Öffnung(en) in den Seitenwänden des äußeren nicht porösen Anschlusses vorgesehen sind.The outer non-porous port may have ports that allow separate introduction of the mobile phase flow. For example, the outer non-porous port may have a radially central opening to allow a portion of the mobile phase flow to flow through the frit to a radially central region of the column, and may have one or more peripheral openings radially outward of the central Have an orifice to allow a partial flow of mobile phase to flow through the frit to a peripheral radial region of the column (surrounding the radially central region). The mobile phase bleed to the peripheral region of the column can be introduced from the outside of the frit, for example by providing one or more peripheral openings in the side walls of the outer non-porous port.

Die Einlassfrittenanordnung hat vorzugsweise eine kreisförmige äußere Form, so dass sie zu einer Säule mit kreisförmigem Querschnitt passt, obwohl abhängig von der Säulenform zum Beispiel Frittenanordnungen anderer Formen verwendet werden können.The inlet frit assembly preferably has a circular outer shape to match a circular cross-section column, although depending on the column shape, for example, other shaped frit assemblies may be used.

Das Material der Einlassfritte kann ein herkömmliches Frittenmaterial sein, das in LC verwendet wird, z.B. Stahl. Somit kann die Fritte einfach eine geteilte Gestalt aufweisen, wie hierin beschrieben, um den Eluatstrom zu teilen, der durch sie hindurch strömt. Zum Beispiel können das Frittenmaterial, die Dicke (Tiefe) und Porosität herkömmlich sein, wie sie in LC-Systemen verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Fritte mit einer typischen Dicke von 0,25 bis 2 mm verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Fritte mit 2 µm Porosität verwendet werden. Der nicht poröse Körper der Ausführungsformen mit geteilter Fritte besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff oder Polymer, z.B. PTFE, ETFE, PEEK oder Kel-F, bevorzugter PEEK, oder kann aus einem Metall, z.B. Edelstahl, bestehen. Solche nicht porösen Materialien können auch als eine Dünnschicht oder Beschichtung auf einer oder mehreren Oberfläche(n) eines Frittensegments oder mehrerer Frittensegmente vorgesehen sein, die gegen ein anderes Frittensegment liegt bzw. liegen, um eine Strömungsbarriere vorzusehen. Die nicht poröse Strömungsbarriere könnte auch aus einem Metall bestehen. Eine solche Metallbarriere könnte durch Sputtern als Dünnschicht oder Beschichtung auf einer oder mehreren Oberfläche(n) eines Frittensegments oder mehrerer Frittensegmente gebildet sein, die gegen ein anderes Frittensegment liegt bzw. liegen. Solche Dünnschicht- oder Beschichtungsströmungsbarrieren können einen Vorteil eines geringen Strömungswiderstands gegen den Strom bieten.The material of the inlet frit can be any conventional frit material used in LC, eg steel. Thus, the frit may simply have a split shape as described herein to split the eluate stream flowing through it. For example, the frit material, thickness (depth) and porosity can be conventional as used in LC systems. For example, a frit with a typical thickness of 0.25 to 2 mm can be used. For example, a 2 µm porosity frit can be used. The non-porous body of the split frit embodiments is preferably made of a plastic or polymer, eg PTFE, ETFE, PEEK or Kel-F, more preferably PEEK, or may be made of a metal, eg stainless steel. Such non-porous materials may also be provided as a thin layer or coating on one or more surfaces of one or more frit segments that lies against another frit segment to provide a flow barrier. The non-porous flow barrier could also consist of a metal. Such a metal barrier could be formed by sputtering as a thin film or coating on one or more surfaces of one or more frit segments that lie against another frit segment. Such thin film or coating flow barriers can offer an advantage of low resistance to flow against the current.

Die Breite (d.h. gemessen in der radialen Richtung) der Strombarriere oder des nicht porösen Körpers ist vorzugsweise im Vergleich zur Breite der Frittensegmente gering, d.h. ist vorzugsweise geringer als die Breite der Frittensegmente. Somit können jeder mögliche Strömungswiderstand gegen den Strom getrennter Komponenten, der durch das Vorhandensein der Strombarriere im Strom verursacht wird, oder sämtliche Totzoneneffekte hinter der Strömungsbarriere, minimiert werden. Es ist jedoch klar, dass die Barriere nicht so dünn sein soll, dass die Trennung des Stroms in separate Teilströme nicht effektiv erreicht wird.The width (i.e. measured in the radial direction) of the flow barrier or non-porous body is preferably small compared to the width of the frit segments, i.e. is preferably less than the width of the frit segments. Thus, any possible drag against the flow of separate components caused by the presence of the flow barrier in the flow, or any dead zone effects behind the flow barrier, can be minimized. However, it is clear that the barrier should not be so thin that the separation of the flow into separate sub-flows is not effectively achieved.

Der segmentierte Einlass hat in Gebrauch vorzugsweise einen Einlassströmungsverteiler an seinem Einlassende, z.B. zum Erzeugen des Vorhangstroms um einen zentralen Strom. Der Einlassströmungsverteiler hat vorzugsweise eine ähnliche Struktur wie der oben beschriebene Auslassströmungsverteiler. Der Einlassströmungsverteiler ist vorzugsweise so gestaltet, dass er den mindestens ersten und zweiten Teilstrom des mobilen Phasenstroms in separaten Kanälen transportiert, d.h. der erste Teilstrom wird in einem oder mehreren Kanälen getrennt vom zweiten Teilstrom transportiert usw. Der Einlassströmungsverteiler ist somit effektiv ein Verteiler für den mobilen Phasenstrom. Der Einlassströmungsverteiler kann als ein Säulenendstück vorgesehen sein, d.h. ein abnehmbares Endstück, das in Gebrauch lösbar am Säulenauslassende angebracht ist. Alternativ kann der Einlassströmungsverteiler einstückig mit dem Einlassende der Säule gebildet sein. In einer bevorzugten Anordnung ist der Einlassströmungsverteiler ein separates Endstückteil, das in Gebrauch am Ende der Säule angebracht ist. Es ist jedoch klar, dass es in anderen Ausführungsformen möglich ist, dass der Strömungsverteiler einstückig mit der Säule mit mehreren separaten Kanälen gebildet ist, um den mindestens ersten und zweiten Teilstrom des mobilen Phasenstroms zu befördern. In solchen einstückigen Ausführungsformen ist der Strömungsverteiler kein separates Teil. Obwohl hierin vorwiegend die bevorzugte Ausführungsform eines separaten Endstücks verwendet wird, um den Einlassströmungsverteiler darzustellen, sind die Merkmale eines solchen Endstückes im Allgemeinen auch bei dem Fall anwendbar, wo der Strömungsverteiler einstückig mit dem Säulenende ausgebildet ist.In use, the segmented inlet preferably has an inlet flow distributor at its inlet end, e.g., for creating the curtain flow around a central flow. The inlet flow distributor is preferably of similar structure to the outlet flow distributor described above. The inlet flow divider is preferably configured to transport the at least first and second portions of the mobile phase flow in separate channels, i.e. the first portion is transported in one or more channels separately from the second portion, etc. The inlet flow divider is thus effectively a divider for the mobile phase phase current. The inlet flow distributor may be provided as a column end piece, i.e. a detachable end piece which is releasably attached to the column outlet end in use. Alternatively, the inlet flow distributor can be formed integrally with the inlet end of the column. In a preferred arrangement, the inlet flow distributor is a separate end fitting part which, in use, is attached to the end of the column. However, it will be appreciated that in other embodiments it is possible for the flow distributor to be formed integrally with the column with a plurality of separate channels to convey the at least first and second portions of the mobile phase flow. In such one-piece embodiments, the flow distributor is not a separate part. Although the preferred embodiment of a separate end fitting is primarily used herein to represent the inlet flow distributor, the features of such an end fitting are generally applicable to the case where the flow distributor is formed integrally with the column end.

Der Einlassströmungsverteiler ist so gestaltet, dass er mehrere separate Kanäle aufweist, um den mindestens ersten und zweiten Teilstrom des mobilen Phasenstroms zu befördern. Der Einlassströmungsverteiler alleine kann zum Zuleiten des mobilen Phasenstroms in den separaten Teilströmen gestaltet sein, wenn z.B. eine standardmäßige (nicht geteilte) Fritte am Einlass verwendet wird. Der Einlassströmungsverteiler hat somit mehrere separate Kanälen zum Einströmen des mindestens ersten und zweiten Teilstroms der mobilen Phase. Die separaten Teilströme der mobilen Phase können dadurch zu verschiedenen Regionen der Säule verteilt werden. Wie oben beschrieben, ist der Strömungsverteiler vorzugsweise als ein Endstück vorgesehen, wobei das Endstück die mehreren separaten Kanäle enthält.The inlet flow distributor is configured to have a plurality of separate channels for conveying the at least first and second portions of the mobile phase flow. The inlet flow distributor alone can be designed to direct the mobile phase flow into the separate subflows, for example if a standard (non-split) frit is used at the inlet. The inlet flow distributor thus has a plurality of separate channels for the inflow of the at least first and second partial flow of the mobile phase. The separate mobile phase streams can thereby be distributed to different regions of the column. As described above, the flow distributor is preferably provided as a terminus, with the terminus containing the plurality of separate channels.

Die separaten Kanälen des Einlassströmungsverteilers, z.B. des Endstücks, sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie Teilströme des mobilen Phasenstroms befördern, die zu verschiedenen Regionen der Säule, bevorzugter verschiedenen radialen Regionen der Säule, wie beschrieben, geleitet werden. Die separaten Kanäle des Strömungsverteilers können einen ersten Satz von mindestens einem Kanal (vorzugsweise einem ersten Kanal) aufweisen, der sich im Verteiler befindet, so dass er in Gebrauch in einer ersten Region, vorzugsweise ersten radialen Region, der Säule liegt. Zum Beispiel liegt im Fall eines Einlassströmungsverteilers, der die Form eines Endstücks aufweist, der erste Satz von mindestens einem Kanal des Endstücks im Anschluss derart, dass, wenn es am Einlassende der Säule angebracht ist, der erste Satz in einer ersten Region, vorzugsweise ersten radialen Region, der Säule liegt. Die erste radiale Region ist vorzugsweise die zentrale radiale Region der Säule, die bevorzugter im Wesentlichen auf einer Mittelachse liegt, die in Längsrichtung durch die Säule verläuft, und ein erster Satz von mindestens einem Kanal wird hierin in diesem Fall als ein zentraler Einlasskanalsatz bezeichnet. Der erste oder zentrale Kanalsatz befördert einen ersten Teilstrom des mobilen Phasenstroms. Der erste Satz von mindestens einem Kanal (z.B. der zentrale Kanalsatz) ist vorzugsweise radial mit einem zentralen Frittensegment einer geteilten Einlassfrittenanordnung ausgerichtet, wenn eine geteilte Frittenanordnung verwendet wird. Die separaten Kanäle des Einlassströmungsverteilers können einen zweiten Satz von mindestens einem Kanal (vorzugsweise mehreren Kanälen) aufweisen, der sich im Verteiler befindet, so dass er in Gebrauch in einer zweiten Region, vorzugsweise zweiten radialen Region, der Säule liegt. Zum Beispiel liegt im Fall eines Strömungsverteilers, der die Form eines Endstücks aufweist, der zweite Satz von mindestens einem Kanal (vorzugsweise mehreren Kanälen) des Endstücks im Anschluss so, dass, wenn er an dem Einlassende der Säule angebracht ist, der zweite Satz von mindestens einem Kanal in einer zweiten Region, vorzugsweise zweiten radialen Region, der Säule liegt. Die zweite radiale Region ist vorzugsweise eine radiale Region, die radial außerhalb oder peripher der zentralen radialen Region liegt, und ein zweiter Satz von mindestens einem Kanal wird in diesem Fall hierin als ein äußerer oder peripherer Einlasskanalsatz bezeichnet. Der zweite oder äußere oder periphere Kanalsatz befördert einen zweiten Teilstrom des mobilen Phasenstroms. Der zweite Satz von mindestens einem Kanal (z.B. der äußere oder periphere Einlasskanalsatz) ist vorzugsweise radial mit einem äußeren oder peripheren Frittensegment einer geteilten Einlassfrittenanordnung ausgerichtet, wenn eine geteilte Frittenanordnung verwendet wird. Ein dritter Satz und optional weitere Sätze aus einem Kanal oder mehreren Kanälen können in anderen Ausführungsformen im Strömungsverteiler enthalten sein, z.B. wo dritte und optional weitere getrennte Teilströme der mobilen Phase zur Säule geleitet werden. In bevorzugten Ausführungsformen weist der erste Kanalsatz zum Zuleiten eines ersten Teilstroms der mobilen Phase einen radial zentralen Kanal auf und der zweite Satz weist mehrere äußere Kanäle radial außerhalb des zentralen Kanals aus. Es ist jedoch klar, dass in Ausführungsformen der erste Satz mehrere zentrale Kanäle, d.h. in einer zentralen radialen Region, und mehrere äußere Kanälen radial außerhalb des ersten Satzes von Kanälen aufweisen kann. In anderen Ausführungsformen kann der zentrale Kanal fehlen. Der mobile Phasenstrom durch die mehreren zentralen Kanäle kann in solchen Fällen gesammelt und letztendlich als ein erster Teilstrom separat vom Strom aus den mehreren äußeren Kanälen verarbeitet werden, die gesammelt und als ein separater, zweiter Teilstrom verarbeitet werden können.The separate channels of the inlet flow distributor, eg end fitting, are preferably arranged to carry aliquots of the mobile phase stream which are directed to different regions of the column, more preferably different radial regions of the column as described. The separate channels of the flow distributor may comprise a first set of at least one channel (preferably a first channel) located in the distributor so that in use it lies in a first region, preferably a first radial region, of the column. For example, in the case of an inlet flow distributor that is in the form of an end piece, the first set of at least one channel of the end piece is connected such that when attached to the inlet end of the column, the first set is in a first region, preferably a first radial Region where the pillar lies. The first radial region is preferably the central radial region of the column, which more preferably lies substantially on a central axis that is longitudinal direction through the column, and a first set of at least one duct is referred to herein in this case as a central inlet duct set. The first or central channel set carries a first sub-stream of the mobile phase stream. The first set of at least one channel (eg, the central channel set) is preferably radially aligned with a central frit segment of a split inlet frit assembly when a split frit assembly is used. The separate channels of the inlet flow distributor may include a second set of at least one channel (preferably multiple channels) located in the distributor so that in use it lies in a second region, preferably second radial region, of the column. For example, in the case of a flow distributor that is in the form of an end fitting, the second set of at least one channel (preferably multiple channels) of the end fitting is located adjacent to the connector such that when attached to the inlet end of the column, the second set of at least a channel in a second region, preferably second radial region, of the column. The second radial region is preferably a radial region that is radially outward or peripheral of the central radial region, and a second set of at least one duct is in that case referred to herein as an outer or peripheral inlet duct set. The second or outer or peripheral channel set carries a second portion of the mobile phase flow. The second set of at least one channel (eg, the outer or peripheral inlet channel set) is preferably radially aligned with an outer or peripheral frit segment of a split inlet frit assembly when a split frit assembly is used. A third set and optionally further sets of one or more channels may be included in the flow distributor in other embodiments, eg where third and optionally further separate split streams of mobile phase are fed to the column. In preferred embodiments, the first set of channels for introducing a first portion of the mobile phase flow comprises a radially central channel and the second set comprises a plurality of outer channels radially outward of the central channel. However, it is understood that in embodiments the first set may include multiple central channels, ie, in a central radial region, and multiple outer channels radially outward of the first set of channels. In other embodiments, the central channel may be absent. The mobile phase flow through the multiple central channels can in such cases be collected and ultimately processed as a first sub-stream separate from the flow from the multiple outer channels, which can be collected and processed as a separate, second sub-stream.

Vorzugsweise befinden sich die Kanäle des Einlassströmungsverteilers im Wesentlichen an denselben radialen Positionen wie die Kanäle des Auslassströmungsverteilers.Preferably, the inlet flow distributor channels are at substantially the same radial positions as the outlet flow distributor channels.

Vorzugsweise ist der Einlassströmungsverteiler sehr nahe bei oder, äußerst bevorzugt, in Kontakt mit der Einlassfrittenanordnung angeordnet, so dass die Teilströme der mobilen Phase, die durch die jeweiligen Sätze von Kanälen im Einlassströmungsverteiler gegangen sind, jeweils durch die Frittenanordnung als erster und zweiter Teilstrom der mobilen Phase in verschiedenen radialen Regionen der Säule gehen. Durch Anordnen des Strömungsverteilers in direktem Kontakt mit der Frittenanordnung ist es weniger wahrscheinlich, dass Hohlräume eingeleitet werden. Der Einlassströmungsverteiler kann in Gebrauch bündig gegen die Frittenoberfläche sitzen. Der Strömungsverteiler kann in Gebrauch in Kontakt mit einem oder mehreren der nicht porösen Teile der Frittenanordnung sein, so dass das eine oder die mehreren nicht porösen Teil(e) für eine Dichtung zwischen der Fritte (z.B. den Frittensegmenten) und dem Strömungsverteiler sorgen, wodurch benachbarte Teilströme des mobilen Phasenstroms am Einlass voneinander abgedichtet werden. Zum Beispiel können der nicht poröse äußere Frittenanschluss und/oder die nicht poröse Strömungsbarriere (die die porösen Frittensegmente trennt) gegen den Einlassströmungsverteiler abdichten, um dadurch die Teilströme der mobilen Phase getrennt zu halten, während sie durch die Einlassfritte gehen.Preferably, the inlet flow distributor is located in close proximity to, or most preferably in contact with, the inlet frit assembly such that the mobile phase splits that have passed through the respective sets of channels in the inlet flow distributor pass through the frit assembly as first and second splits of mobile phase, respectively phase in different radial regions of the column. By placing the flow distributor in direct contact with the frit assembly, voids are less likely to be introduced. The inlet flow distributor may sit flush against the frit surface in use. The flow distributor may, in use, be in contact with one or more of the non-porous parts of the frit assembly such that the one or more non-porous parts provide a seal between the frit (e.g., frit segments) and the flow distributor, whereby adjacent Partial streams of the mobile phase stream are sealed from each other at the inlet. For example, the non-porous outer frit port and/or the non-porous flow barrier (separating the porous frit segments) may seal against the inlet flow distributor to thereby keep the mobile phase split streams separate as they pass through the inlet frit.

Die Kanäle durch den Einlassströmungsverteiler, vorzugsweise das Endstück, haben vorzugsweise jeweils eine Eingangs- oder Einlassöffnung an ihrem stromaufwärts liegenden Ende, an die ein Zuleitungsrohr angeschlossen werden kann, um die mobile Phase zur Säule zu befördern. Die Anzahl von Kanälen kann gleich der Anzahl von Eingangsöffnungen sein oder nicht, zum Beispiel könnten in einigen Ausführungsformen beliebige zwei oder mehr Kanälen im Einlassströmungsverteiler eine Eingangsöffnung teilen. Vorzugsweise ist jedoch die Anzahl von Kanälen gleich der Anzahl von Eingangsöffnungen.The channels through the inlet flow distributor, preferably the terminus, preferably each have an entry or inlet port at their upstream end to which a feed tube can be connected to convey the mobile phase to the column. The number of channels may or may not equal the number of input ports, for example in some embodiments any two or more channels in the inlet flow distributor could share an input port. Preferably, however, the number of channels is equal to the number of entry ports.

Vorzugsweise sind die äußeren oder peripheren Kanäle und ihre Öffnungen im Einlassströmungsverteiler symmetrisch um die Mittelachse der Säule angeordnet. Zum Beispiel können die äußeren oder peripheren Kanälen und ihre Öffnungen gleichmäßig beabstandet und/oder äquidistant von der Mittelachse/dem zentralen Kanal und der Öffnung sein. Die äußeren oder peripheren Kanälen und ihre Öffnungen könnten jedoch asymmetrisch angeordnet sein.Preferably, the outer or peripheral channels and their openings in the inlet flow distributor are arranged symmetrically about the central axis of the column. For example, the outer or peripheral channels and their openings can be evenly spaced and/or equidistant from the central axis/channel and the opening. However, the outer or peripheral channels and their openings could be arranged asymmetrically.

Vorzugsweise weist der Einlassströmungsverteiler einen zentralen Kanal und 2 bis 12 äußere Kanäle auf, d.h. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12 äußere Kanäle, bevorzugter einen zentralen Kanal und 3 bis 6 äußere Kanäle. Ein Einlassströmungsverteiler mit 3, 4, 5 oder 6 äußeren Kanälen ist ein gutes Beispiel. Diese Zahlen sind jedoch für die Erfindung nicht einschränkend.Preferably, the inlet flow distributor has a central channel and 2 to 12 outer channels, ie 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12 outer channels, more preferably a central channel and 3 to 6 outer channels . An inlet flow distributor with 3, 4, 5 or 6 outer ports is a good example. However, these numbers are not limiting for the invention.

Der Einlassströmungsverteiler hat vorzugsweise dieselbe Anzahl zentraler Kanäle (insbesondere einen zentralen Kanal) und dieselbe Anzahl äußerer Kanäle wie der hierin beschriebene Auslassströmungsverteiler.The inlet flow distributor preferably has the same number of central channels (particularly one central channel) and the same number of outer channels as the outlet flow distributor described herein.

Als bevorzugte Beispiele weist in einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Einlassströmungsverteiler, vorzugsweise das Endstück, einen zentralen Kanal und drei äußere Kanäle (d.h. eine Vier-Kanal oder -Öffnungskonfiguration) auf. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist der Einlassströmungsverteiler einen zentralen Kanal und sechs äußere Kanälen (d.h. eine Sieben-Kanal oder -öffnungskonfiguration) auf. Die Anzahl von Kanälen und die Anzahl von Öffnungen kann variiert werden, z.B. können Konfigurationen mit vier Öffnungen, fünf Öffnungen , sechs Öffnungen, sieben Öffnungen, acht Öffnungen, neun Öffnungen, zehn Öffnungen, elf Öffnungen oder zwölf Öffnungen verwendet werden oder es können sogar Konfigurationen mit noch höheren Anzahlen von Öffnungen verwendet werden.As preferred examples, in a first preferred embodiment, the inlet flow distributor, preferably the end fitting, has a central channel and three outer channels (i.e. a four channel or port configuration). In a second preferred embodiment, the inlet flow distributor has a central channel and six outer channels (i.e., a seven channel or port configuration). The number of channels and the number of ports may be varied, eg, four port, five port, six port, seven port, eight port, nine port, ten port, eleven port, or twelve port configurations may be used, or even configurations with even higher numbers of openings can be used.

In Bezug auf die Anzahl zentraler Eingangsöffnungen gegenüber der Anzahl peripherer Eingangsöffnungen kann der Einlassströmungsverteiler, vorzugsweise das Endstück, in der oben genannten ersten bevorzugten Ausführungsform eine zentrale Eingangsöffnung in der Mitte und drei periphere Eingangsöffnungen, die diese umgeben, aufweisen, es sollte aber klar sein, dass die vorliegende Erfindung jede Anzahl peripherer Eingangsöffnungen in Betracht zieht, z.B. eine oder mehrere periphere Eingangsöffnungen. Bevorzugte Beispiele können 3 bis 12, bevorzugter 3 bis 10, periphere Eingangsöffnungen aufweisen, insbesondere 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 periphere Eingangsöffnungen. Ein Einlassströmungsverteiler, vorzugsweise ein Endstück, mit 3, 4, 5 oder 6 peripheren Austrittsöffnungen ist ein gutes Beispiel. Ferner zieht die vorliegende Erfindung jede Anzahl zentraler Eingangsöffnungen in Betracht (d.h. jene Öffnungen, die einen Strom zu einer zentralen radialen Region weiterleiten), z.B. eine oder mehrere zentrale Eingangsöffnungen. Vorzugsweise ist eine zentrale Eingangsöffnung vorhanden. Die Eingangsöffnungen können sich im Allgemeinen im Ende oder in den Seiten des Körpers des Strömungsverteilers, vorzugsweise im Ende befinden. Die äußere(n) Eingangsöffnung(en) können sich im Ende oder in den Seiten des Strömungsverteilers befinden. Die zentrale(n) Eingangsöffnung(en) können sich im Ende oder in den Seiten des Strömungsverteilers, vorzugsweise aber im Ende befinden.Regarding the number of central entry ports versus the number of peripheral entry ports, the inlet flow distributor, preferably the tail, in the above first preferred embodiment may have a central entry port in the center and three peripheral entry ports surrounding it, but it should be understood that the present invention contemplates any number of peripheral entry ports, eg, one or more peripheral entry ports. Preferred examples may have 3 to 12, more preferably 3 to 10 peripheral entry ports, especially 3, 4, 5, 6, 7 or 8 peripheral entry ports. An inlet flow distributor, preferably an end fitting, with 3, 4, 5 or 6 peripheral orifices is a good example. Further, the present invention contemplates any number of central entry ports (i.e., those ports that direct flow to a central radial region), e.g., one or more central entry ports. Preferably there is a central entry port. The entry ports may be generally in the end or in the sides of the body of the flow divider, preferably in the end. The exterior entry port(s) may be in the end or in the sides of the flow divider. The central entry port(s) may be in the end or in the sides of the flow distributor, but is preferably in the end.

Die Auswahl der Anzahl und der Größe der Eingangsöffnung(en), die jeden Teilstrom der mobilen Phase kanalisieren, können ein Mittel zum Variieren des Verhältnisses der jeweiligen Volumina der Teilströme des mobilen Phasenstroms sein (d.h. des Grades der Einlasssegmentierung). Das Verhältnis der jeweiligen Volumina der Teilströme des mobilen Phasenstroms am Einlass (Grad an Segmentierung) kann alternativ oder auch durch Einstellen der Drücke in den Einlasskanälen (d.h. des Einlassdifferentialdrucks) variiert werden.Selection of the number and size of the entrance orifice(s) channeling each mobile phase tributary can be a means of varying the ratio of the respective volumes of the mobile phase tributaries (i.e. the degree of inlet segmentation). The ratio of the respective volumes of the partial flows of the mobile phase flow at the inlet (degree of segmentation) can be varied alternatively or also by adjusting the pressures in the inlet channels (i.e. the inlet differential pressure).

In Gebrauch kann eine oder können mehrere der Eingangsöffnungen geschlossen, d.h. blockiert sein, so dass die mobile Phase nicht hindurch strömt, sondern stattdessen veranlasst wird, durch die übrigen offenen Öffnungen zu strömen.In use, one or more of the entry ports may be closed, i.e. blocked, so that the mobile phase does not flow through but instead is caused to flow through the remaining open ports.

Das Einlassendstück kann gleiche Außenabmessungen wie ein herkömmliches Endstück haben. Das Einlassendstück kann am Ende der Säule am Säuleneinlass entweder von Hand festgezogen werden oder, falls notwendig, mit Hilfe eines Werkzeugs festgezogen werden. Das Endstück wird vorzugsweise am Einlassende der Säule durch eine Schraubverbindung befestigt oder kann aufgeschoben oder unter Verwendung einer anderen Art von Verbindung befestigt werden. Wie bei vielen herkömmlichen Arten von Endstücken für analytische Säulen, z.B. für HPLC, weist eine typische Verbindung für das Endstück an der Säule ein Außengewinde am Einlassende der Säule und ein Innengewinde im Inneren des Endstücks auf. In solchen Anordnungen wird somit das Endstück auf das Ende der Säule geschraubt und bedeckt den Einlass. In anderen Ausführungsformen kann das Endstück im Inneren des Säulenendes befestigt werden, z.B. bei gewissen Arten von selbstgepackten Säulen und axialen oder radialen Kompressionssäulen. In solchen Ausführungsformen kann das Endstück (reibschlüssig) in das Säulenende geschoben werden und kann optional ein Dichtungsmittel, wie einen oder mehrere Dichtungsring(e) oder O-Ring(e), an seiner Außenfläche zum Abdichten gegen die Innenfläche der Säulenwand tragen. Das Endstück kann aus jedem geeigneten Material bestehen. Das Endstück kann aus Metall, vorzugsweise Edelstahl, bestehen, insbesondere, wenn es an einer Metallsäule, z.B. Edelstahlsäule, vorzugsweise durch eine Schraubverbindung oder unter Verwendung eines Anschlusses der Swagelok™-Art befestigt wird. In anderen Fällen, z.B. wenn die Säule Glas ist, kann das Endstück aus sämtlichen anderen geeigneten Materialien bestehen, z.B. Kunststoff, zum Beispiel PEEK.The inlet end piece can have the same external dimensions as a conventional end piece. The inlet fitting can be hand tightened at the end of the column at the column inlet, or tightened with a tool if necessary. The end piece is preferably attached to the inlet end of the column by a threaded connection, or may be slipped on or attached using some other type of connection. As with many conventional types of terminators for analytical columns, eg for HPLC, a typical connection for the terminator on the column has male threads at the inlet end of the column and female threads on the interior of the terminus. Thus in such arrangements the end fitting screws onto the end of the column and covers the inlet. In other embodiments, the end piece can be fixed inside the column end, for example in certain types of self-packed columns and axial or radial compression columns. In such embodiments, the end piece can be slid (frictionally) into the column end and can optionally carry a sealing means, such as one or more gasket(s) or O-ring(s), on its outer surface for sealing against the inner surface of the column wall. The end piece can be made of any suitable material. The end piece can be made of metal, preferably stainless steel, especially if it is attached to a metal column, eg stainless steel column, preferably by a screw connection or using a Swagelok™ style fitting. In other cases, for example when the column is glass, the end piece can be made of any other suitable material, eg plastic, for example PEEK.

Hier bezeichnet der Begriff „Säule“ jede rohrförmige Struktur zur Ausführung einer Chromatographie an einer Probe. Daher kann die Säule eine gerade Säule oder eine gewundene Säule, vorzugsweise eine gerade Säule sein. Vorzugsweise ist die Säule eine Säule, die mit geeigneten Medien gepackt sein kann. Sie kann zum Beispiel eine Säule in großem Maßstab sein, die für präparative Chromatographie im industriellen Maßstab verwendet wird, oder eine Säule in kleinem Maßstab für eine präparative Chromatographie an kleinen Probenmengen und/oder in einer Laborumgebung. Sie kann eine Säule für eine analytische Chromatographie sein. Für gewöhnlich ist die Säule eine Säule für Flüssigkeitschromatographie, kann aber zum Beispiel eine Säule für superkritische Fluid (SCF)-Chromatographie sein. Die Strömungswege für die SCF durch die Vorrichtung sind in diesem Fall angemessen mit Druck beaufschlagt. Die Säule kann zum Beispiel eine Säule für Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), Ultrahochleistungsflüssigkeitschromatographie (UHPLC), Flash-Säulenchromatographie, Schnelle-Protein-Flüssigkeitschromatographie (FPLC) und andere Formen von Chromatographie sein. Die Säule kann eine Kapillare aufweisen (wie in der Kapillarchromatographie verwendet). Vorteilhafterweise kann die Säule in gewissen Ausführungsformen eine standardmäßige, d.h. herkömmliche, HPLC-Säule sein, wodurch die Erfindung von Benutzern an Standardsäulen verwendet werden kann, wobei nur Modifizierungen am Säulenauslass und optional dem Säuleneinlass vorgenommen werden müssen, z.B. die Verwendung einer modifizierten Frittenanordnung und/oder eines modifizierten Strömungsverteilers wie hierin beschrieben.As used herein, the term "column" means any tubular structure for performing chromatography on a sample. Therefore, the pillar may be a straight pillar or a tortuous pillar, preferably a straight pillar. Preferably the column is a column which may be packed with appropriate media. For example, it may be a large-scale column used for industrial-scale preparative chromatography, or a small-scale column for preparative chromatography on small amounts of sample and/or in a laboratory environment. It can be a column for analytical chromatography. Usually, the column is a liquid chromatography column, but may be, for example, a supercritical fluid (SCF) chromatography column. The flow paths for the SCF through the device are adequately pressurized in this case. The column can be, for example, a column for high performance liquid chromatography (HPLC), ultra high performance liquid chromatography (UHPLC), flash column chromatography, fast protein liquid chromatography (FPLC), and other forms of chromatography. The column may include a capillary (as used in capillary chromatography). Advantageously, in certain embodiments, the column may be a standard, ie conventional, HPLC column, whereby the invention can be used by users on standard columns, with only modifications to the column outlet and optionally the column inlet having to be made, e.g. the use of a modified frit arrangement and/or or a modified flow distributor as described herein.

Geeignete Säulen können, wie bekannt, aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, einschließlich zum Beispiel Metall (vorzugsweise Edelstahl), Glas, Keramik, Polymer usw. Die Säule kann als mikrofabrizierte oder integrierte fluide Chip-Struktur (integrierte Chip-Säulen) hergestellt werden. Die Säule kann jede geeignete Länge aufweisen; vorzugsweise haben Säulen eine Länge im Bereich von 5 mm bis 1000 mm (möglicherweise länger), z.B. 50 bis 200 mm, z.B. etwa 100 mm, insbesondere für analytische, z.B. HPLC, Anwendungen. Die Säule kann jeden geeigneten Durchmesser haben; vorzugsweise liegt der Innendurchmesser der Säule zwischen 300 µm und 1000 mm, z.B. Standardinnendurchmesser wie 4,6 mm Durchmesser für HPLC. Die Säule hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt (d.h. transversalen Querschnitt), obwohl Säulen mit anderen Querschnittsformen verwendet werden können.Suitable pillars can be fabricated from a variety of materials, including, for example, metal (preferably stainless steel), glass, ceramic, polymer, etc., as is well known. The pillar can be fabricated as a microfabricated or integrated fluid chip structure (integrated chip pillars). . The column can be of any suitable length; preferably columns have a length in the range 5mm to 1000mm (possibly longer), for example 50 to 200mm, for example about 100mm, particularly for analytical, for example HPLC, applications. The column can be of any suitable diameter; preferably the internal diameter of the column is between 300 µm and 1000 mm, e.g., standard internal diameters such as 4.6 mm diameter for HPLC. The pillar preferably has a circular cross-section (i.e., transverse cross-section), although pillars having other cross-sectional shapes can be used.

Die Chromatographie, für die die Erfindung nützlich ist, kann in verschiedenen Ausführungsformen analytische Chromatographie, z.B. Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), UltraHochleistungsflüssigkeitschromatographie (UHPLC), multidimensionale oder zweidimensionale Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (MDHPLC oder 2DHPLC), Flash-Säulenchromatographie, Schnelle-Protein-Flüssigkeitschromatographie (FPLC), Parallelnachweis-Chromatographie, SCF-Chromatographie und eine andere Chromatographie, insbesondere HPLC sein.The chromatography for which the invention is useful can be, in various embodiments, analytical chromatography, e.g. high performance liquid chromatography (HPLC), ultra high performance liquid chromatography (UHPLC), multidimensional or two-dimensional high performance liquid chromatography (MDHPLC or 2DHPLC), flash column chromatography, fast protein liquid chromatography (FPLC , parallel detection chromatography, SCF chromatography and other chromatography, especially HPLC.

Die Chromatographie, für die die Erfindung nützlich ist, kann in Ausführungsformen präparative Chromatographie, z.B. präparative Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (PHPLC), Prozesschromatographie, Proteinreinigung, Enzymreinigung, Antikörperreinigungen, Reinigungen kleiner Moleküle, pharmazeutische Reinigungen oder Naturproduktreinigungen sein.The chromatography for which the invention is useful may, in embodiments, be preparative chromatography, e.g., preparative high performance liquid chromatography (PHPLC), process chromatography, protein purification, enzyme purification, antibody purification, small molecule purification, pharmaceutical purification, or natural product purification.

Die Flüssigkeitschromatographie, für die die Erfindung nützlich ist, kann in Ausführungsformen sowohl analytische wie auch präparative Chromatographie sein, wo z.B. das Eluat sowohl für analytische Zwecke erfasst wie auch in gereinigten Fraktionen gesammelt wird.The liquid chromatography for which the invention is useful can, in embodiments, be both analytical and preparative, for example where the eluate is both collected for analytical purposes and collected in purified fractions.

In Bezug auf die Art der mobilen Phase und stationären Phase, die verwendet werden, kann jede geeignete Art der mobilen Phase und stationären Phase verwendet werden, z.B. kann jede geeignete und/oder bekannte Phase verwendet werden, die für die Art von ausgeführter Chromatographie angemessen ist, z.B. jede bekannte mobile Phase und stationäre Phase für HPLC, wenn HPLC durchgeführt wird. In Bezug auf die Art von Trennungsverfahren kann jedes geeignete herkömmliche Verfahren verwendet werden, zum Beispiel entweder eine isokratische oder Gradientenelution oder Verdrängungselution, entweder eine Normalphasen- oder Umkehrphasen- oder hydrophile oder lonenaustausch- oder lonenausschluss- oder Affinitäts- oder chirale oder Größenausschluss-LC usw.With respect to the type of mobile phase and stationary phase used, any suitable type of mobile phase and stationary phase can be used, eg any suitable and/or known phase appropriate to the type of chromatography being performed can be used , e.g. any known mobile phase and stationary phase for HPLC if HPLC is performed. Regarding the type of separation method, any suitable conventional method can be used, for example either isocratic or gradient elution or displacement elution, either normal phase or reversed phase or hydrophilic or ion exchange or ion exclusion or affinity or chiral or size exclusion LC etc .

Wenn die Chromatographie superkritische Fluid-Chromatographie ist, kann die mobile Phase ein herkömmliches SCF wie Kohlendioxid sein, ist aber nicht darauf beschränkt.When the chromatography is supercritical fluid chromatography, the mobile phase can be, but is not limited to, a conventional SCF such as carbon dioxide.

Eine Vorrichtung, die die vorliegende Erfindung verwendet, und Verfahren der vorliegenden Erfindung können für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, einschließlich zum Beispiel Reinheitsanalyse, Komponentenanalyse, Qualitätsanalyse, quantitative Analyse, und Isolierung oder Reinigung im analytischen Maßstab, Pilotmaßstab oder Industriemaßstab. Marktanwendungen enthalten zum Beispiel Arzneimittelentdeckung, klinischen Analyse, Umweltanalyse und Erforschung diagnostischer Marker im Bereich von Proteinen, Glycoprotein, Phosphoprotein, Metaboliten und Nukleinsäuren zum Beispiel. Die Erfindung ist somit zum Beispiel in der pharmazeutischen, chemischen, biotechnologischen, biopharmazeutischen und Herstellungsindustrie anwendbar.Apparatus utilizing the present invention and methods of the present invention can be used for a variety of applications including, for example, purity analysis, component analysis, quality analysis, quantitative analysis, and isolation or purification on an analytical, pilot or industrial scale. Market applications include, for example, drug discovery, clinical analysis, environmental analysis, and diagnostic marker research in the area of proteins, glycoprotein, phosphoprotein, metabolites, and nucleic acids, for example. The invention is thus applicable, for example, in the pharmaceutical, chemical, biotechnological, biopharmaceutical and manufacturing industries.

Die Erfindung ist bei gepackten Säulen anwendbar. Gepackte Säule bedeutet hierin eine Säule, die ein geeignetes Bett für die stationäre Phase enthält. Jedes herkömmliche Bettmedium kann in das Innere der Säule als Säulenbett gepackt werden, abhängig von der Art von ausgeführter Chromatographie. Das Bettmedium kann zum Beispiel Partikel oder poröses monolithisches Material (z.B. polymeres oder keramisches monolithisches Bett), vorzugsweise Partikel enthalten. Das Bettmedium kann aber auch ein Membranbett oder jedes andere Bett aufweisen. Die Erfindung ist besonders für Betten nützlich, die heterogen verteilt sind. Partikelgrößen des bevorzugten Partikelmediums reichen zum Beispiel von 1 µm bis 150 µm, aber weder untere oder obere Grenzwerte der Partikelgröße begrenzen die Erfindung. Ein weiter Bereich von Porendurchmessern kann mit porösen Medien verwendet werden, die in der Erfindung abhängig von der Art von Chromatographie eingesetzt werden; vorzugsweise reichen Porengrößen von 30 Å bis 3000 Å (3 bis 300 nm). Porositäten können in einem weiten Bereich verwendet werden; vorzugsweise liegen Porositäten im Bereich von 0% bis 80%. Packungsmedien können verschiedene Chemikalien enthalten, abhängig von der Art von Chromatographie, zum Beispiel alkylgebundene Phasen, typische polargebundene Phasen und chirale stationäre Phasen, Integrierte Chip-Säulen können Partikel- oder poröse monolithische Betten verwenden.The invention is applicable to packed columns. Packed column means herein a column containing a suitable bed for the stationary phase. Any conventional bed medium can be packed inside the column as a column bed, depending on the type of chromatography being performed. The bed medium may, for example, contain particles or porous monolithic material (e.g. polymeric or ceramic monolithic bed), preferably particles. However, the bed medium can also comprise a membrane bed or any other bed. The invention is particularly useful for beds that are heterogeneously distributed. Particle sizes of the preferred particulate media range, for example, from 1 micron to 150 microns, but neither lower nor upper particle size limits limit the invention. A wide range of pore diameters can be used with porous media employed in the invention depending on the type of chromatography; preferably pore sizes range from 30 Å to 3000 Å (3 to 300 nm). Porosities can be used over a wide range; preferably porosities range from 0% to 80%. Packing media can contain different chemicals depending on the type of chromatography, for example alkyl bonded phases, typical polar bonded phases and chiral stationary phases. Integrated chip columns can use particle or porous monolithic beds.

Die Art von Detektoren, die in dem Verarbeitungsmittel verwendet wird, kann jeden herkömmlichen Detektor für Säulenchromatographie aufweisen, z.B. Ultraviolett- oder sichtbare (UV/Vis), massenspektrometrische (MS), Fluoreszenz-(FL), Chemilumineszenz- (CL), Brechungsindex- (RI), Leitfähigkeits- (CD), evaporative Lichtstreuungs- (ELSD) Detektoren usw. Ferner kann jeder nicht herkömmliche Detektor für Säulenchromatographie im Verarbeitungsmittel verwendet werden, z.B. Kernmagnetresonanz- (NMR) oder Infrarot- (IR) oder Antioxidans-Detektoren oder jeder andere Detektor vom Bio-Typ. In einigen Fällen kann ein Nachweis innerhalb der Säule verwendet werden, wobei ein Detektor im Säulenbett so angeordnet wird, dass zum Beispiel der Detektor nur die mobile Phase aus einer bestimmten radialen Region erfasst, insbesondere der zentralen Region. Solche Detektoren können Leitfähigkeitsdetektoren aufweisen.The type of detectors used in the processing means can include any conventional detector for column chromatography, e.g. ultraviolet or visible (UV/Vis), mass spectrometric (MS), fluorescence (FL), chemiluminescence (CL), refractive index (RI), conductivity (CD), evaporative light scattering (ELSD) detectors, etc. Furthermore, any non-conventional detector for column chromatography can be used in the processing means, eg nuclear magnetic resonance (NMR) or infrared (IR) or antioxidant detectors or any other bio-type detector. In some cases, in-column detection may be used, placing a detector in the bed of the column such that, for example, the detector only detects the mobile phase from a particular radial region, particularly the central region. Such detectors can include conductivity detectors.

Vorzugsweise wird ein erster Teilstrom des Eluats zu einem ersten Verarbeitungsmittel gelenkt und ein zweiter Teilstrom des Eluats wird zu einem zweiten Verarbeitungsmittel gelenkt. Die Teilströme werden getrennt voneinander verarbeitet, d.h. das erste und zweite Verarbeitungsmittel sind getrennt. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein erster Teilstrom mit einer relativ höheren Trennungsauflösung separat von einem zweiten Teilstrom mit einer relativ geringeren Trennungsauflösung erfasst werden. Selbst der Teilstrom mit einer relativ geringeren Trennungsauflösung kann jedoch besser aufgelöste Spitzen aufweisen als eine herkömmliche Anordnung, die Eluat erfasst, das über die gesamte Breite der Säule mit einer einzigen zentralen Auslassöffnung gesammelt wird, oder andernfalls kollektiv Eluat verarbeitet, das über die gesamte Breite der Säule gesammelt wurde. Die Erfindung kann dadurch z.B. ein Chromatogramm vom ersten Teilstrom und/oder ein Chromatogramm vom zweiten Teilstrom jeweils mit einer höheren Auflösung von Spitzen liefern als wenn die Teilströme gemeinsam erfasst werden. In einem anderen Beispiel kann ein erster Teilstrom mit einer höheren Trennungsauflösung separat in Fraktionen von einem zweiten Teilstrom mit einer geringeren Trennungsauflösung gesammelt werden. Dadurch können gesammelte Fraktionen vom ersten Teilstrom mit einer höheren Reinheit bereitgestellt werden, als wenn Fraktionen gemeinsam von den Teilen gesammelt werden.Preferably, a first portion of the eluate is directed to a first processing means and a second portion of the eluate is directed to a second processing means. The sub-streams are processed separately from each other, i.e. the first and second processing means are separate. In this way, for example, a first partial flow with a relatively higher separation resolution can be detected separately from a second partial flow with a relatively lower separation resolution. However, even the partial flow with a relatively lower separation resolution can exhibit better resolved peaks than a conventional arrangement that captures eluate collected across the entire width of the column with a single central outlet port, or otherwise collectively processes eluate collected across the entire width of the column was collected. The invention can thereby provide, for example, a chromatogram from the first partial flow and/or a chromatogram from the second partial flow, each with a higher resolution of peaks than when the partial flows are acquired together. In another example, a first substream with a higher resolution of separation can be separately collected in fractions from a second substream with a lower resolution of separation. As a result, collected fractions from the first partial flow can be provided with a higher purity than if fractions are collected together from the parts.

Es ist daher offensichtlich, dass die Erfindung des Weiteren in einem weiteren Aspekt eine Vorrichtung zur Durchführung einer Multiplex-Chromatographie vorsieht, aufweisend: eine Chromatographiesäule, wobei die Säule einen Einlass und einen Auslass hat, wobei der Auslass dazu gestaltet ist, einen Eluatstrom, während er durch den Auslass aus der Säule austritt, in mindestens zwei separate Teilströme zu trennen, wobei die Vorrichtung zum separaten Verarbeiten der Teilströme gestaltet ist. Ebenso sieht die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren einer Multiplex-Chromatographie vor, aufweisend: Vorsehen einer mobilen Phase, die eine Probe aufweist, die in Komponenten getrennt werden soll; Strömenlassen der mobilen Phase in Längsrichtung durch eine Chromatographiesäule, von einem Einlass der Säule zu einem Auslass der Säule, wobei die mobile Phase die Säule durch den Auslass als ein Eluat verlässt; Teilen des Eluatstroms, während er die Säule durch den Auslass verlässt, in mindestens zwei separate Teilströme; und getrenntes Verarbeiten der mindestens zwei separaten Teilströme. Die separaten Teilströme haben jeweils eine chromatographische Trennung von Komponenten in der Säule erfahren. Die separate Verarbeitung kann das separate Erfassen der Teilströme aufweisen, z.B. jedes Teilstroms mit einem anderen Detektor. Auf diese Weise können verschiedene Detektoren, jeder mit seinen einzigartigen Vorteilen im Nachweis, zum parallelen Analysieren von Teilströmen desselben Eluats verwendet werden. Der Vorteil des Multiplexens kann in einer Erhöhung des Probendurchsatzes liegen. Die bevorzugten Merkmale der Vorrichtung und des Verfahrens zur Ausführung einer Multiplex-Flüssigkeitschromatographie sind hierin in Verbindung mit den anderen Aspekten der Erfindung beschrieben.It is therefore apparent that the invention further provides, in a further aspect, an apparatus for performing multiplex chromatography, comprising: a chromatography column, the column having an inlet and an outlet, the outlet being configured to have an eluate flow while exiting the column through the outlet, into at least two separate sub-streams, the apparatus being designed to process the sub-streams separately. Likewise, the present invention also provides a method of multiplex chromatography, comprising: providing a mobile phase comprising a sample to be separated into components; flowing the mobile phase longitudinally through a chromatography column, from an inlet of the column to an outlet of the column, the mobile phase exiting the column through the outlet as an eluate; parts of the eluate roms, as it leaves the column through the outlet, into at least two separate substreams; and separately processing the at least two separate substreams. The separate partial streams have each undergone a chromatographic separation of components in the column. The separate processing may include detecting the sub-streams separately, eg each sub-stream with a different detector. In this way, different detectors, each with its unique advantages in detection, can be used to analyze substreams of the same eluate in parallel. The advantage of multiplexing can be an increase in sample throughput. The preferred features of the apparatus and method for performing multiplex liquid chromatography are described herein in connection with the other aspects of the invention.

In den Ausführungsformen mit segmentiertem Einlass ist die Probe vorzugsweise im Wesentlichen zur Gänze im ersten Teilstrom der mobilen Phase enthalten, der in die Säule eingeleitet wird, um dadurch einen Probenteilstrom vorzusehen, und der zweite Teilstrom der mobilen Phase, der in die Säule eingeleitet wird, ist im Wesentlichen frei von Probe (d.h. besteht nur aus dem Lösemittel der mobilen Phase), um dadurch einen Vorhangteilstrom vorzusehen, der frei von Probe ist. Auf diese Weise kann zum Beispiel der erste oder Probenteilstrom mit einer Probe, die in Komponenten entlang der Säule getrennt wurde, separat vom zweiten oder Vorhangteilstrom im Wesentlichen ohne Probe darin erfasst werden. Der erste oder Probenteilstrom ist vorzugsweise der Teilstrom, der durch die zentrale Region der Säule geströmt ist, wo die Trennungseffizienz am höchsten ist. Der Vorhangstrom dient zum Begrenzen der transversalen Migration oder Diffusion der Probe und/oder zum Abflachen des Strömungsgeschwindigkeitsprofils im transversalen Querschnitt. Der Vorhangstrom, der im Wesentlichen keine Probe enthält, kann als ein Teilstrom des Eluats, das die Säule verlässt, verarbeitet werden, indem er in einer weiteren Runde Chromatographie verwendet wird. Auf diese Weise werden Kosteneinsparungen beim Lösemittelverbrauch erzielt, mit begleitenden Vorteilen für die Umwelt. Daher ist in solchen Ausführungsformen die Vorrichtung vorzugsweise zur Wiederverwendung des Teilstroms des Eluats, das aus einer peripheren radialen Region oder dem Vorhangstrom kommt, in einer weiteren Chromatographie gestaltet.In the segmented inlet embodiments, the sample is preferably substantially entirely contained in the first mobile phase portion introduced into the column to thereby provide a sample portion and the second mobile phase portion introduced into the column, is essentially free of sample (ie consists only of the mobile phase solvent) to thereby provide a curtain split flow which is free of sample. In this way, for example, the first or sample substream with sample separated into components along the column can be detected separately from the second or curtain substream with substantially no sample therein. The first or sample split is preferably the split that has flowed through the central region of the column where the separation efficiency is highest. The curtain flow serves to limit the transverse migration or diffusion of the sample and/or to flatten the flow velocity profile in the transverse cross-section. The curtain flow, which contains essentially no sample, can be processed as a partial flow of the eluate leaving the column, using it in another round of chromatography. In this way, cost savings in solvent consumption are achieved, with attendant environmental benefits. Therefore, in such embodiments, the device is preferably designed for reuse in a further chromatography of the partial flow of the eluate coming from a peripheral radial region or the curtain flow.

Vorzugsweise ist das zweite Verarbeitungsmittel eine andere Art von Verarbeitungsmittel als das erste Verarbeitungsmittel. In einigen Ausführungsformen ist jedoch klar, dass das erste und zweite Verarbeitungsmittel dieselbe Art von Verarbeitungsmittel sein können (z.B. können sie jeweils dieselbe Art von Detektor aufweisen), wobei ein Mittel einen ersten Teilstrom verarbeitet und das andere Mittel den zweiten Teil verarbeitet, solange die Teilströme getrennt verarbeitet werden. Vorzugsweise ist jedoch das zweite Verarbeitungsmittel von einer anderen Art als das erste Verarbeitungsmittel, da die Teilströme für gewöhnlich unterschiedliche Grade an Trennung aufweisen und es wünschenswert ist, sie auf verschiedene Weisen zu verarbeiten. Zum Beispiel können das erste und zweite Verarbeitungsmittel (und optional weitere Verarbeitungsmittel, wo das Eluat in einen dritten Teilstrom oder weitere Teilströme getrennt wird) unabhängig eines oder mehrere der folgenden aufweisen: einen Detektor, einen Abfallbehälter, eine Fraktionsaufnahme- oder -sammelvorrichtung und einen Säuleneinlass. Somit ist die Verarbeitung für jeden Teilstrom vorzugsweise (unabhängig) eines oder mehrere von: Erfassen, Sammeln von Fraktionen, Senden zum Abfall und Senden zu einem Säuleneinlass. Vorzugsweise weist in einigen Ausführungsformen die Verarbeitung eines Teils, z.B. des ersten Teilstroms, das Erfassen des Teilstroms separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen, z.B. für analytische Chromatographie, auf. Vorzugsweise weist in einigen Ausführungsformen die Verarbeitung eines Teils, z.B. des ersten Teilstroms, das Sammeln von Fraktionen aus dem Teilstrom separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen, z.B. für präparative Chromatographie oder für multidimensionale HPLC, entweder in einer umfassenden Analyse, oder in einer Heart Cutting-Analyse auf. Vorzugsweise weist in einigen Ausführungsformen die Verarbeitung eines Teils, z.B. des zweiten Teilstroms, das Senden des Teilstroms zu einem Säuleneinlass separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen auf. In einigen Ausführungsformen können Teilströme zu mehreren separaten Säulen für den Zweck gesendet werden, eine unterschiedliche Selektivität bei der Trennung und Analyse vorzusehen. Vorzugsweise weist in einigen Ausführungsformen die Verarbeitung eines Teils, z.B. des zweiten Teilstroms, das Senden des Teilstroms zum Abfall, separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen auf.Preferably, the second processing means is a different type of processing means than the first processing means. However, in some embodiments it will be appreciated that the first and second processing means may be the same type of processing means (e.g. they may each comprise the same type of detector), one means processing a first sub-stream and the other means processing the second part, as long as the sub-streams be processed separately. Preferably, however, the second processing means is of a different nature than the first processing means, since the substreams usually have different degrees of separation and it is desirable to process them in different ways. For example, the first and second processing means (and optionally further processing means where the eluate is separated into a third substream or further substreams) may independently comprise one or more of the following: a detector, a waste container, a fraction receiver or collector, and a column inlet . Thus, the processing for each substream is preferably (independently) one or more of: acquisition, collection of fractions, sending to waste, and sending to a column inlet. Preferably, in some embodiments, the processing of one portion, e.g., the first portion, comprises detecting the portion separately from the other portion or portions, e.g., for analytical chromatography. Preferably, in some embodiments the processing of one portion, eg the first substream, comprises collecting fractions from the substream separately from the other substream or substreams, eg for preparative chromatography or for multidimensional HPLC, either in a comprehensive analysis, or in a Heart Cutting Analysis. Preferably, in some embodiments the processing of a portion, e.g., the second portion, comprises sending the portion to a column inlet separate from the other portion or portions. In some embodiments, aliquots may be sent to multiple separate columns for the purpose of providing differential selectivity in separation and analysis. Preferably, in some embodiments, the processing of a portion, e.g., the second substream, includes sending the substream to waste, separate from the other substream or substreams.

Vorzugsweise wird ein erster Teilstrom (z.B. für gewöhnlich ein Teilstrom mit einer relativ höheren Trennungsauflösung) separat von einem zweiten Teilstrom (z.B. für gewöhnlich ein Teilstrom mit einer relativ geringeren Trennungsauflösung) erfasst. Bevorzugter ist der erste Teilstrom in solchen Ausführungsformen ein Teilstrom, der aus einer zentralen radialen Region der Säule kommt.Preferably, a first sub-stream (e.g. typically a sub-stream with a relatively higher separation resolution) is detected separately from a second sub-stream (e.g. typically a sub-stream with a relatively lower separation resolution). More preferably, in such embodiments, the first tributary flow is a tributary flow emanating from a central radial region of the column.

In einigen Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, sowohl einen Teilstrom, der aus einer zentralen radialen Region kommt, wie auch einen Teilstrom aus der äußeren radialen Region zu erfassen, da beide Regionen besser aufgelöste Spitzen als eine herkömmliche Anordnung mit einer einzigen zentralen Auslassöffnung aufweisen können, d.h. beide Eluatströme können für analytische und/oder präparative Zwecke verwendet werden, wenn der Strom segmentiert wird. Ohne den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken, wird dies auf die Tatsache zurückgeführt, dass ein Teilstrom des Eluats, der aus einer begrenzten radialen Region genommen wird, eine kleinere axiale Ausbreitung an Probe hat als Eluat, das über die volle Breite der Säule entnommen wird.In some embodiments, it may be desirable to detect both a partial flow coming from a central radial region and a partial flow from the outer radial region. since both regions can have better resolved peaks than a conventional arrangement with a single central outlet port, ie both eluate streams can be used for analytical and/or preparative purposes if the stream is segmented. Without limiting the scope of the invention in any way, this is attributed to the fact that a partial flow of eluate taken from a limited radial region has a smaller axial spread on sample than eluate taken across the full width of the column will.

Vorzugsweise weist das erste Verarbeitungsmittel einen ersten Detektor auf. Als ein Beispiel kann das erste Verarbeitungsmittel einen Detektor zum Nachweisen einer Probe aufweisen, die im Eluat vorhanden ist, und das zweite Verarbeitungsmittel kann einen Abfallbehälter aufweisen, der für gewöhnlich erreicht wird, ohne den Detektor des ersten Verarbeitungsmittels zu passieren. Als ein anderes Beispiel kann das erste Verarbeitungsmittel einen Detektor wie zuvor beschrieben aufweisen und das zweite Verarbeitungsmittel kann den Einlass derselben oder einer anderen Chromatographiesäule aufweisen, so dass der zweite Teilstrom mindestens einer weiteren Runde Chromatographie unterzogen wird, die z.B. die Wiederverwertung der mobilen Phase beinhaltet. Das zweite Verarbeitungsmittel kann ein Ventil aufweisen, das von einem Steuersystem gesteuert wird und das zwischen einer ersten Position, die den Strom des zweiten Teilstroms zum Einlass derselben oder einer anderen Chromatographiesäule ermöglicht, und einer zweiten Position, die den Strom des zweiten Teilstroms anderswo, z.B. zu einem Detektor, einem Fraktionssammler, einer anderen Säule oder zum Abfall ermöglicht, umgeschaltet wird. Als weiteres Beispiel kann das erste Verarbeitungsmittel einen Detektor wie zuvor aufweisen (einen ersten Detektor) und das zweite Verarbeitungsmittel kann einen Detektor (einen zweiten Detektor) aufweisen, wobei der zweite Detektor optional eine Messung liefern kann, die (z.B. vom Steuersystem) zur Bestimmung verwendet werden kann, ob der zweite Teilstrom zum Einlass derselben oder einer anderen Chromatographiesäule strömt, so dass der zweite Teilstrom mindestens einer weiteren Runde Chromatographie unterzogen wird. Das Steuersystem ist vorzugsweise vorgesehen, das vorzugsweise die Signale von dem einen oder den mehreren Detektor(en) empfängt, die im ersten und/oder zweiten Verarbeitungsmittel enthalten sind. Das Steuersystem kann für eines oder mehrere der Verarbeitungsmittel den Betrieb eines Ventils oder mehrerer Ventile auf der Basis eines Signals von einem Detektor im Verarbeitungsmittel steuern, so dass ein Teilstrom des Eluats, nachdem er den Detektor passiert hat, zu einer gewünschten Stelle, z.B. zum Abfall oder einem Säuleneinlass, gelenkt wird. Somit kann die Vorrichtung eine Form von datenabhängiger Verarbeitung ausführen.Preferably the first processing means comprises a first detector. As an example, the first processing means may include a detector for detecting a sample present in the eluate and the second processing means may include a waste container which is usually reached without passing the detector of the first processing means. As another example, the first processing means may include a detector as previously described and the second processing means may include the inlet of the same or a different chromatography column so that the second split stream is subjected to at least one further round of chromatography, e.g. involving mobile phase recycling. The second processing means may comprise a valve controlled by a control system and operable between a first position allowing flow of the second portion to the inlet of the same or another chromatographic column and a second position allowing flow of the second portion elsewhere, e.g to a detector, fraction collector, another column, or to waste. As a further example, the first processing means may comprise a detector as before (a first detector) and the second processing means may comprise a detector (a second detector), where the second detector may optionally provide a measurement used (e.g. by the control system) for the determination whether the second substream flows to the inlet of the same or another chromatography column, so that the second substream is subjected to at least one further round of chromatography. The control system is preferably provided, which preferably receives the signals from the one or more detectors included in the first and/or second processing means. The control system may control the operation of a valve or valves for one or more of the processing means based on a signal from a detector in the processing means so that a partial flow of eluate, after passing the detector, is directed to a desired location, e.g. to waste or a column inlet. Thus, the device can perform some form of data dependent processing.

Wenn ein Verarbeitungsmittel den Einlass einer Chromatographiesäule aufweist, kann das Verarbeitungsmittel ferner ein Gefäß oder eine Strömungsschleife aufweisen, in dem oder der Eluat, das weiter chromatographiert werden soll, gesammelt wird und vorzugsweise vor einer weiteren Chromatographie erneut konzentriert wird.Where a processing means comprises the inlet of a chromatography column, the processing means may further comprise a vessel or flow loop in which the eluate to be further chromatographed is collected and preferably reconcentrated prior to further chromatography.

Auf diese verschiedenen Weisen sieht zum Beispiel die Erfindung eine Säule mit einem Auslass vor, der zum selektiven Lenken eines Teilstroms des Eluats zu einem ersten Verarbeitungsmittel, z.B. einem Detektor, gestaltet ist, während er einen anderen Teilstrom zu einem anderen Verarbeitungsmittel lenkt, das sich vom ersten Verarbeitungsmittel unterscheidet. Vorzugsweise weist das erste Verarbeitungsmittel für analytische Zwecke einen Detektor auf, der so angeordnet ist, dass der erste Teilstrom separat vom zweiten Teilstrom erfasst wird. Vorzugsweise weist das erste Verarbeitungsmittel für präparative Zwecke eine Fraktionsaufnahmevorrichtung auf, die so angeordnet ist, dass Fraktionen des ersten Teilstroms separat vom zweiten Teilstrom aufgenommen werden (wenn das erste Verarbeitungsmittel eine Fraktionsaufnahmevorrichtung aufweist, kann es auch einen Detektor aufweisen).In these various ways, for example, the invention provides a column having an outlet configured to selectively direct a portion of the eluate to a first processing means, e.g. a detector, while directing another portion to another processing means diverging from the first processing means is different. Preferably, for analytical purposes, the first processing means comprises a detector arranged to detect the first sub-flow separately from the second sub-flow. Preferably, the first preparative processing means comprises a fraction receiver arranged to collect fractions of the first sub-stream separately from the second sub-stream (if the first processing means comprises a fraction receiver, it may also comprise a detector).

Es ist offensichtlich, dass viele andere Verarbeitungsmittel und Kombinationen davon verwendet werden können und einige von diesen sind hier ausführlicher beschrieben. Hier enthält das Verarbeitungsmittel die Route, der ein Teilstrom des Eluats folgt, nachdem er die Säule verlassen hat, so dass die Teilströme zum Beispiel in gewissen Ausführungsformen zu demselben Detektor aber über verschiedene Routen gelenkt werden können, so dass die Teilströme separat erfasst (verarbeitet) werden, z.B. in diesem Fall nicht zur selben Zeit. In den meisten Fällen ist jedoch bevorzugt, dass die getrennten Teilströme vollkommen getrennten Routen folgen, nachdem sie am Säulenauslass geteilt wurden.It is evident that many other processing means and combinations thereof can be used and some of these are described in more detail here. Here the processing means contains the route that a partial flow of eluate follows after leaving the column, so that the partial flows can be directed to the same detector but via different routes, for example in certain embodiments, so that the partial flows are detected (processed) separately. e.g. in this case not at the same time. In most cases, however, it is preferred that the separate substreams follow entirely separate routes after being split at the column outlet.

In einigen Ausführungsformen könnten die verschiedenen Teilströme des Eluats, die am Auslass geteilt werden, stromabwärts des Auslasses wieder vereint werden. Die Teilströme können wieder vereint werden, nachdem die Teilströme einer separaten Verarbeitung unterzogen wurden. Zum Beispiel können die Teilströme wieder vereint werden, nachdem ein Teilstrom, vorzugsweise der zentrale Teilstrom, separat von dem anderen Teilstrom oder den anderen Teilströmen erfasst wurde. Die wieder vereinten Teilströme können dann zum Beispiel einer oder mehrerer weiteren chromatographischen Abtrennung(en) unterzogen werden, optional nach einer erneuten Konzentration der Teilströme.In some embodiments, the different sub-streams of eluate that are split at the outlet could be recombined downstream of the outlet. The substreams can be recombined after the substreams have undergone separate processing. For example, the substreams can be recombined after one substream, preferably the central substream, has been detected separately from the other substream or substreams. The reunited sub-streams can then, for example, be subjected to one or more further chromatographic separation(s), optionally after reconcentration of the substreams.

Mehrere Vorrichtung gemäß der Erfindung können miteinander verbunden werden, das heißt, einer (oder mehrere) der Teilströme des Eluats, das am Auslass der Säule getrennt wurde, können in den Einlass einer weiteren Säule geleitet werden, d.h. einer weiteren Vorrichtung gemäß der Erfindung. Somit kann eine Kaskade von Säulen gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden werden. Alternativ kann eine weitere Säule eine herkömmliches Säule oder andere Säule sein, die keine Säule gemäß der vorliegenden Erfindung ist. Im Allgemeinen kann die Erfindung daher das Lenken des Stroms von einem (oder mehreren) der Teilströme des Eluats zu einer weiteren Säule für eine weitere chromatographische Trennung aufweisen. Auf diese Weise kann ein Teilstrom (oder mehr als ein Teilstrom) des Eluats, in dem Komponenten einer Probe nicht angemessen getrennt, d.h. aufgelöst, wurden, in eine weitere Säule geleitet und darin einer Chromatographie unterzogen werden, um die Komponenten weiter zu trennen. Die Anzahl von Säulen, die in dieser Art einer Kaskade verbunden werden können, ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können zwei, drei, vier oder mehr Säulen in Serie miteinander verbunden werden. Das Eluat kann vor dem Einspritzen in jede weitere Säule oder weitere Säulen erneut konzentriert werden. Der Teilstrom des Eluats, der zu einer weiteren chromatographischen Trennung geleitet wird, ist vorzugsweise der Teilstrom, der aus der äußeren oder peripheren radialen Region der Säule kommt, da Komponenten darin für gewöhnlich weniger gut getrennt sind als in dem Teilstrom, der aus der zentralen Region kommt, aber der Teilstrom des Eluats, der vom zentralen Teilstrom kommt, könnte optional zu einer weiteren chromatographischen Trennung geleitet werden, wie dies bei einer multidimensionalen oder zweidimensionalen HPLC der Fall wäre.Several devices according to the invention can be connected to each other, i.e. one (or more) of the partial flows of the eluate separated at the outlet of the column can be directed into the inlet of another column, i.e. another device according to the invention. Thus, a cascade of columns can be connected according to the present invention. Alternatively, another column can be a conventional column or other column that is not a column according to the present invention. In general, therefore, the invention may involve directing the flow of one (or more) of the substreams of the eluate to a further column for further chromatographic separation. In this way, a portion (or more than one portion) of the eluate in which components of a sample have not been adequately separated, i.e. dissolved, can be passed to another column and subjected to chromatography therein to further separate the components. The number of columns that can be connected in this type of cascade is not particularly limited. For example, two, three, four or more columns can be connected in series. The eluate can be reconcentrated before injection into each additional column or columns. The aliquot of eluate that is sent to further chromatographic separation is preferably the aliquot coming from the outer or peripheral radial region of the column, since components therein are usually less well separated than in the aliquot coming from the central region but the eluate aliquot coming from the central aliquot could optionally be sent to a further chromatographic separation as would be the case in multidimensional or two-dimensional HPLC.

Als weitere Variation der vorangehenden Ausführungsformen kann das Eluat wiederverwertet werden, z.B. über Leitungen, d.h. zum Einlass derselben Säule für einen Durchgang oder mehrere weitere Durchgänge durch dieselbe Säule gelenkt werden (d.h. eine oder mehrere Runden Chromatographie). Insbesondere kann einer (oder mehrere) der Teilströme des Eluats, das am Auslass der Säule getrennt wurde, in den Einlass der Säule zurückgeleitet werden. Auf diese Weise kann ein Teilstrom (oder mehr als ein Teilstrom) des Eluats, in dem Komponenten einer Probe nicht angemessen getrennt, d.h. aufgelöst, wurden, wieder in die Säule geleitet und darin einer weiteren Chromatographie unterzogen werden, um die Komponenten weiter zu trennen. Das Eluat wird vorzugsweise vor der erneuten Injektion in die Säule für den einen Durchgang oder die mehreren weiteren Durchgänge durch die Säule konzentriert. Der Teilstrom des Eluats, der auf diese Weise wiederverwertet wird, ist vorzugsweise der Teilstrom, der aus der äußeren oder peripheren radialen Region der Säule kommt, da Komponenten darin für gewöhnlich weniger gut getrennt sind als in dem Teilstrom, der aus der zentralen Region kommt. In Fällen, wo der Teilstrom des Eluats im Wesentlichen frei von Probe ist (d.h. nur Lösemittel ist), z.B. wo ein Vorhangteilstrom nur aus Lösemittel durch die Säule geströmt ist und von dem anderen Teilstrom am Auslass geteilt wird, kann der Teilstrom nur aus Lösemittel als mobile Phase in einer weiteren Chromatographie wiederverwendet werden, wodurch der gesamte Verbrauch an mobiler Phase der Vorrichtung verringert wird.As a further variation on the previous embodiments, the eluate may be recycled, e.g., via conduits, i.e., directed to the inlet of the same column for one or more further passes through the same column (i.e., one or more rounds of chromatography). In particular, one (or more) of the partial streams of eluate separated at the outlet of the column can be returned to the inlet of the column. In this way, a substream (or more than one substream) of the eluate in which components of a sample have not been adequately separated, i.e. dissolved, can be fed back into the column and subjected to further chromatography therein to further separate the components. The eluate is preferably concentrated prior to reinjection into the column for the one or more subsequent passes through the column. The portion of eluate that is recycled in this way is preferably the portion coming from the outer or peripheral radial region of the column, since components therein are usually less well separated than in the portion coming from the central region. In cases where the effluent aliquot is essentially free of sample (i.e. is solvent only), e.g. where a solvent-only curtain aliquot has passed through the column and is split by the other solvent-only aliquot at the outlet, the solvent-only aliquot can be used as a mobile phase can be reused in another chromatography, thereby reducing the overall mobile phase consumption of the device.

Die Erfindung kann ferner in verschiedenen Ausführungsformen weitere bekannte Komponenten einer Chromatographievorrichtung aufweisen. Zum Beispiel kann die Erfindung ferner mindestens ein Mobile-Phase-Reservoir zum Zuleiten der mobilen Phase zum Einlass der Säule aufweisen. Die Erfindung kann ferner mindestens eine Pumpe zum Pumpen der mobilen Phase aus mindestens einem Mobile-Phase-Reservoir durch die Säule aufweisen. In einigen Ausführungsformen, in welchen zum Beispiel zwei oder mehr separate Teilströme der mobilen Phase durch einen Mehrfachöffnungseinlass eingeleitet werden, können zwei oder mehr Pumpen verwendet werden (z.B. eine für jeden Teilstrom). Es kann jedoch möglich sein, eine einzige Pumpe selbst dann zu verwenden, wenn mehrere Teilströme der mobilen Phase am Einlass eingeleitet werden, indem eine Strömungsregulierung verwendet wird, wie eine Anordnung mit einer einzigen Pumpe, aber mit Druckbeschränkungen in den Leitungen, die die mobile Phase befördern, um den Grad an Strömungsbeschränkung unabhängig in jeder Leitung zu variieren. Die Erfindung kann ferner mindestens einen Probeninjektor aufweisen, z.B. ein Injektionsventil, um eine Probe in die mobile Phase stromaufwärts des Säuleneinlasses einzuspritzen. Die Erfindung kann ferner einen oder mehrere Druckregler oder Strömungsbegrenzer zum Ausgleichen des Stroms aus zahlreichen Austrittsöffnungen bei gewünschten Pegeln aufweisen, wobei der eine oder die mehreren Druckregler vorzugsweise stromabwärts des Säulenauslasses liegen. Die Vorrichtung wird vorzugsweise von einem Steuer- und Datensammelsystem gesteuert, das z.B. einen Computer und Steuerelektronik aufweist. Das Steuer- und Datensammelsystem dient vorzugsweise zum Steuern (in jedem Fall, wenn die Komponente vorhanden ist) der eine oder mehreren Pumpen zum Pumpen der mobilen Phase durch die Säule, des Probeninjektors zur Probeninjektion und des einen oder der mehreren Druckregler zum Ausgleichen des Stroms durch die Austrittsöffnungen. Das Steuer- und Datensammelsystem dient vorzugsweise zum Empfangen und optional Verarbeiten von Daten von einem oder mehreren Detektoren der Verarbeitungsmittel. Das Steuer- und Datensammelsystem kann auch einen Ausgang der Daten vorsehen, z.B. mit oder ohne deren Verarbeitung, je nach Bedarf. Das Steuer- und Datensammelsystem kann zusätzlich andere Komponenten der Vorrichtung steuern.The invention can also have other known components of a chromatography device in various embodiments. For example, the invention may further include at least one mobile phase reservoir for supplying the mobile phase to the inlet of the column. The invention may further include at least one pump for pumping mobile phase from at least one mobile phase reservoir through the column. In some embodiments, for example, where two or more separate mobile phase split streams are introduced through a multi-orifice inlet, two or more pumps may be used (eg, one for each split stream). However, it may be possible to use a single pump even when multiple inlet mobile phase splits are introduced by using flow regulation, such as a single pump arrangement but with pressure limitations in the lines carrying the mobile phase convey to vary the degree of flow restriction independently in each line. The invention may further include at least one sample injector, eg an injection valve, to inject a sample into the mobile phase upstream of the column inlet. The invention may further include one or more pressure regulators or flow restrictors for balancing the flow from various orifices at desired levels, with the one or more pressure regulators preferably being located downstream of the column outlet. The device is preferably controlled by a control and data collection system comprising, for example, a computer and control electronics. The control and data collection system preferably serves to control (in any event when the component is present) the one or more pumps for pumping the mobile phase through the column, the sample injector for sample injection, and the one or more pressure regulators for balancing the flow through the exit openings. The control and data collection system is preferably for receiving and optionally processing data from a or more detectors of the processing means. The control and data collection system may also provide for an output of the data, eg with or without processing it as required. The control and data collection system can additionally control other components of the device.

Figurenlistecharacter list

1 Fig. 12 schematically shows, in flow chart form, a conventional configuration of an HPLC system.
2 Figure 12 shows schematically an axial cross-sectional side view through a conventional packed chromatography column in which a single sample component elutes.
3 shows the view from 2 with four different eluting sample components.
4 Figure 12 shows schematically an axial cross-section side view through a packed chromatography column according to the invention, showing the principle of a flow distributor at the outlet.
5A Figure 12 shows a perspective view of a preferred embodiment of a frit assembly according to the invention; 5B shows a bottom view of the embodiment in the direction of arrow A; and 5C Fig. 12 shows a side cross-sectional view of the embodiment along line BB.
5D Figure 12 shows a perspective view of another preferred embodiment of a frit assembly according to the invention; and 5E Fig. 12 shows the bottom view of the embodiment.
5F and 5G 12 schematically show further embodiments of the frit assemblies according to the invention.
5H and 5I 12 schematically show embodiments of exit capillary arrangements at the column outlet according to the invention.
6A Figure 12 shows, in exploded view, an embodiment of the invention having a split segment frit and a four port end fitting;
and 6B shows a similar embodiment as 6A but with a one-piece frit.
7 Figure 12 shows, in exploded view, another embodiment of the invention having a split segment frit and a four port end fitting.
8A Figure 12 shows, in exploded view, another embodiment of the invention having a split segment frit and a seven-port end cap.
8B shows the assembled embodiment of FIG 8A in a cropped view.
9 shows a cropped view of the in 7 embodiment shown in assembled form with exit tube attached.
10 Figure 12 shows schematically in the form of a flow chart an embodiment of an analytical LC system according to the invention.
11A Fig. 12 shows schematically in the form of a flow chart a further embodiment of an LC system according to the invention utilizing the recycling of a partial flow of the eluate.
11B Figure 12 shows schematically a system for cascading the mobile phase from one device according to the invention to other devices according to the invention.
12 Figure 12 shows a comparison of a single butylbenzene eluting peak arriving in an HPLC system under different eluate segmentation conditions.
13 shows the elution profiles of three dissolved test substances, toluene, propylbenzene and butylbenzene, in an HPLC system under different conditions of eluate segmentation.
14 shows butylbenzene peaks superimposed and normalized in height 13 .
15 shows the elution profiles in an HPLC system of the sample of toluene, propylbenzene and butylbenzene eluting from the central region of the column (solid lane), and the wall region (dotted line).
16A shows the elution profiles in an FPLC system using a glass column of a sample of toluene, ethylbenzene, propylbenzene and butylbenzene with and without segmentation of the eluate.
16B shows an enlarged view of a region of the in 16A shown elution profiles.
17A shows the elution profile of a four-component sample using a poorly packed chromatography column without flow segmentation;
and 17B Figure 12 shows the elution profile of the same sample using the same column with flow segmentation.
18 Figure 12 shows schematically an axial cross-sectional side view through a packed chromatography column according to the invention, showing the principle of an inlet flow distributor and an outlet flow distributor.
19 Figure 12 shows schematically in flow chart form another embodiment of an analytical LC system according to the invention with segmented flow inlet.
20 Figure 12 shows schematically in flow chart form another embodiment of an LC system according to the invention with a segmented flow inlet recycling a partial flow of the eluate.
21 Figure 12 shows a comparison of peaks from three solutes, toluene, propylbenzene and butylbenzene, arriving in an HPLC system under different conditions of mobile phase segmentation using an inlet flow distributor.
22 Figure 12 shows the elution profiles in a comparison by elution volume of the propylbenzene peak in the HPLC system under different mobile phase segmentation conditions using an inlet flow distributor.

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed Description of the Invention

Für ein umfassenderes Verständnis der Erfindung, ohne jedoch deren Umfang einzuschränken, werden nun verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und Versuche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.In order that the invention may be more fully understood without, however, limiting the scope thereof, various exemplary embodiments and experiments will now be described with reference to the accompanying drawings.

In einer herkömmlichen Konfiguration eines HPLC-Systems (wie schematisch in 1 in der Form eines Flussdiagramms dargestellt), werden eine oder mehrere Flaschen des oder der Lösemittel der mobilen Phase 2 über eine Rohrleitung zu einem Lösemittelabgabesystem 6 geleitet, das eine Pumpe verwendet, die bei hohen oder geringen Drücken pumpt, oder werden über eine Rohrleitung durch Schwerkraft (nur geringer Druck) geleitet. Das Lösemittelabgabesystem 6 gibt das gewünschte Lösemittel der mobilen Phase oder Gemische davon (hierin einfach als Lösemittel bezeichnet) durch eine Probeninjektionsöffnung oder ein Ventil 8 ab, wobei eine Probe in den Lösemittelstrom und dann in eine chromatographischen Säule 15 geleitet wird, die mit einer stationäre Phase oder einem Bett gepackt ist oder mit einer monolithischen stationären Phase versehen ist. Die Säule ist für gewöhnlich eine zylindrische Säule mit kreisförmigem Querschnitt. Der Strom durch die Säule 15 wird radial über die volle Breite des Querschnitts des Säulenbetts durch eine Kopf- oder Einlassfritte 9 verteilt, wie auch durch das Säulenbett selbst und dann erfolgt eine anschließende chromatographische Trennung, während die Probe von dem Lösemittel der mobilen Phase die Länge der Säule nach unten befördert wird. Am Ausgang oder Auslass einer herkömmlichen HPLC-Säule wird die ausströmende mobile Phase oder das Eluat von einer zweiten oder Auslassfritte 11 gesammelt, die für gewöhnlich von einem Endstück in Position gehalten wird, das am Auslassende der Säule befestigt ist, so dass der gesamte Querschnitt des Stroms an eine kleine Austrittsöffnung 40 abgegeben wird, die sich in der Mitte des Querschnitts der Säule befindet. Das heißt, Material aus äußeren radialen Regionen der Säule nahe der Wand wird radial nach innen gepresst, so dass es, gemeinsam mit dem Material, das durch die zentrale radiale Region der Säule gegangen ist, durch die einzige zentrale Austrittsöffnung 40 geht. Getrennte Komponenten der Probe werden dann von dem Eluatstrom durch geeignete Verbindungsrohrleitungen in einen Detektor 16 befördert, der eine chromatographische Spur erzeugt. In der analytischen Chromatographie werden die getrennten Komponenten entweder nach dem Nachweis zum Abfall 18 gesendet oder während des Nachweises zerstört. In der präparativen Chromatographie wird ein Teilstrom des Eluats erfasst und als Grundlage für das Sammeln gewünschter Komponenten aus dem Strom verwendet, wobei ein Reservoir oder eine Fraktionssammelvorrichtung 19 verwendet wird. Das System wird von einem Steuer- und Datensammelsystem 4, z.B. einem Computer und zugehöriger Steuerelektronik gesteuert, die insbesondere das Lösemittelabgabesystem 6 und den Injektor 8 steuert und Daten vom Detektor 16 steuert und sammelt, wie auch andere Komponenten steuert. Das Steuer- und Datensammelsystem 4 kann auch die Daten für eine Ausgabe, z.B. als Chromatogramm verarbeiten.In a conventional configuration of an HPLC system (as schematically shown in 1 shown in the form of a flow chart), one or more bottles of mobile phase solvent(s) 2 are piped to a solvent delivery system 6 using a pump pumping at high or low pressures, or are piped by gravity (only low pressure). The solvent delivery system 6 delivers the desired mobile phase solvent or mixtures thereof (referred to herein simply as solvent) through a sample injection port or valve 8, introducing a sample into the solvent stream and then into a chromatographic column 15 containing a stationary phase or packed in a bed or provided with a monolithic stationary phase. The column is usually a cylindrical column with a circular cross-section. Flow through the column 15 is radially distributed across the full width of the cross-section of the column bed by a top or inlet frit 9, as well as through the column bed itself, and then a subsequent chromatographic separation occurs while the sample is separated from the mobile phase solvent along the length the column is transported down. At the exit or outlet of a conventional HPLC column, the effluent mobile phase or eluate is collected by a second or outlet frit 11, which is usually held in place by an end piece attached to the outlet end of the column so that the entire cross-section of the stream is delivered to a small exit orifice 40 located in the center of the cross section of the column. That is, material from outer radial regions of the column near the wall is forced radially inward so that it passes through the single central exit port 40, along with material that has passed through the central radial region of the column. Separated components of the sample are then carried from the eluate stream through appropriate connecting tubing into a detector 16 which produces a chromatographic trace. In analytical chromatography, the separated components are either sent to waste 18 after detection or destroyed during detection. In preparative chromatography, a substream of the eluate is collected and used as a basis for collecting desired components from the stream using a reservoir or fraction collector 19 . The system is controlled by a control and data collection system 4, such as a computer and associated control electronics, which specifically controls the solvent delivery system 6 and the injector 8 and controls and collects data from the detector 16 as well as controls other components. The control and data collection system 4 can also process the data for an output, for example as a chromatogram.

Wie in 2 dargestellt, die schematisch eine axiale oder longitudinale Querschnittsseitenansicht durch eine herkömmliche gepackte Chromatographiesäule 15 zeigt, sammelt sich eine Probenkomponente, die auf den Kopf der Säule vom Injektor über eine einzige mittlere Einlassöffnung 41 aufgetragen wird, dort in der Form eines relativ dünnen, flachen Bandes 10 an. In drei Dimensionen ist das Band 10 einer dünnen, flachen Scheibe ähnlich, die durch den Innendurchmesser des Säulengehäuses oder der Wand begrenzt ist. Während der Trennung an der Säule, und wenn das Band 10 der Probe von der mobilen Phase die Säule hinab befördert wird, beginnt das Band die Form zu ändern, wie durch das Band bei 20 dargestellt und wie ausführlicher in der oben stehenden Einleitung beschrieben ist. Kurz gesagt, die Mitte des Bandes, die auf der und um die Mittel- oder Längsachse 17 der Säule liegt, bewegt sich schneller als der Umfang des Bandes näher der Wand, wodurch das Materialband in eine Art von Schale oder Becher gezogen wird, wie klar durch das Band bei 25 dargestellt ist. Ferner beginnt sich die Probe nahe der Säulenwand auszubreiten (zu verbreitern) und wird stärker verdünnt. Dieses Phänomen ist progressiv, so dass es am ausgeprägtesten ist, wenn das Fluid die Säule am Austrittsende oder Auslass der Säule verlässt. Am Ende der Säule 30 beginnt die „Schale“ an Material aus dem mittleren Austrittsloch oder der Öffnung 40 auszutreten, das bzw. die sich auf der Mittelachse 17 befindet, nachdem sie durch eine dünne Frittenschicht 11 mit minimaler Impedanz einer lateralen Strömung gegangen ist. An der rechten Seite in 2 ist die Stirnansicht des Endes 30 der Säule dargestellt, mit der mittleren Öffnung 40 in der Mitte. Das Ziel der herkömmlichen Anordnung besteht darin, den vollen Querschnitt des „Probenbandes“ an der mittleren Öffnung 40 zu sammeln und zum Detektor in einer möglichst scharfen Spitze zu leiten.As in 2 1, schematically showing an axial or longitudinal cross-sectional side view through a conventional packed chromatography column 15, a sample component collects, applied to the top of the column from the injector via a single central inlet port 41, there in the form of a relatively thin, flat ribbon 10. In three dimensions, the band 10 resembles a thin, flat disc bounded by the inside diameter of the column casing or wall. During separation on the column, and as the band 10 of sample is carried down the column by the mobile phase, the band begins to change shape as illustrated by the band at 20 and as described in more detail in the introduction above. In short, the center of the ribbon, which lies on and about the central or longitudinal axis 17 of the column, moves faster than the perimeter of the ribbon closer to the wall, thereby pulling the ribbon of material into some sort of bowl or cup, as will be appreciated represented by the band at 25. Furthermore, the sample begins to spread (broaden) near the column wall and becomes more diluted. This phenomenon is progressive, being most pronounced when the fluid exits the column at the exit end or outlet of the column. At the end of the column 30, the "shell" of material begins to emerge from the central exit hole or orifice 40 located on the central axis 17 after passing through a thin layer of frit 11 with minimal impedance to lateral flow. On the right side in 2 1 shows the end view of the end 30 of the column, with the central opening 40 in the middle. The goal of the conventional arrangement is to collect the full cross-section of the "sample tape" at the central aperture 40 and direct it to the detector in as sharp a tip as possible.

Wenn mehrere Komponenten auf eine gepackte Säule aufgebracht werden, bewirken ihre verschiedenen chemischen Affinitäten für mobile und stationäre Phasen in der Säule, dass sie sich jeweils bei unterschiedlichen Raten durch die Säule bewegen. Das ist die Grundlage einer Trennung in einer LC-Säule. 3, die analog zu 2 ist, zeigt vier verschiedene Probenkomponenten 105, 110, 115, 120, die über die Länge der Säule 15 teilweise aufgelöst (d.h. voneinander getrennt) sind. Es sollte klar sein, dass in dem schematischen Beispiel, das in 2B dargestellt ist, in der Mitte der Säule, d.h. auf der Mittelachse 17, Spitzen vollständig aufgelöst sind, aber die Verbreiterung und Verdünnung am Umfang, näher den Säulenwänden bewirkt, dass die Komponenten überlappen und nicht aufgelöst werden. Wenn dieser Satz von Komponenten 105, 110, 115, 120 aus dem einzigen zentralen Loch oder der Öffnung 40 in der Mitte des Chromatographiesäulenauslasses austritt, während Flüssigkeit über die volle Breite durch die Öffnung gepresst wird, zeigen die Spitzen im erhaltenen Chromatogramm 135 eine teilweise oder unvollständige Auflösung. Das heißt, es gibt unterscheidbare Spitzen, die aber im frühen und späten Teil jeder Spitze, z.B. in der Inter-Spitzen-Region 140 nicht vollständig voneinander getrennt sind.When multiple components are loaded onto a packed column, their different chemical affinities for mobile and stationary phases in the column cause them to each move through the column at different rates. This is the basis of a separation in an LC column. 3 , which is analogous to 2 1 shows four distinct sample components 105, 110, 115, 120 partially resolved (ie, separated) along the length of the column 15. FIG. It should be clear that in the schematic example given in 2 B As shown, in the center of the column, ie on the central axis 17, peaks are fully resolved, but the broadening and thinning at the periphery, closer to the column walls, causes the components to overlap and not be resolved. When this set of components 105, 110, 115, 120 emerges from the single central hole or orifice 40 in the middle of the chromatography column outlet while liquid is forced through the orifice over the full width, the peaks in the resulting chromatogram 135 show a partial or incomplete resolution. That is, there are distinct peaks, but they are not completely separated in the early and late part of each peak, eg, in the inter-peak region 140. FIG.

Im Gegensatz zur beschriebenen herkömmlichen Anordnung ist in bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Auslass der Säule mit mehreren Austrittsöffnungen im Gegensatz zur einzigen Austrittsöffnung 40 der herkömmlichen Anordnung gestaltet. Wie in der Folge ausführlicher beschrieben ist, können bevorzugte Ausführungsformen einen End- oder Austrittsanschluss (auch als Endkappe bezeichnet) am Auslassende der Säule verwenden, der so modifiziert wurde, dass er einem herkömmlichen LC-Endstück nicht ähnlich ist. Eine bevorzugte Modifizierung besteht darin, dass die Auslassfritte und/oder die Endstücke so gestaltet sind, dass sie die mobile Phase von der Säule durch mehrere Kanälen ableiten, die an verschiedenen Punkten im transversalen (radialen) Querschnitt der Säule positioniert sind, wenn die Fritte und/oder der Anschluss am Auslass positioniert sind. Auf diese Weise kommt die mobile Phase, die durch die mehreren Kanälen abgeleitet wird, aus verschiedenen Regionen der Säule, insbesondere verschiedenen radialen Regionen der Säule. Dies ermöglicht eine Segregation der verschiedenen fluiden Komponenten über den Durchmesser der Säule. Der Strom aus mehreren Kanälen kann in Form von getrennten Teilen behandelt und unterschiedlich verarbeitet werden. In bevorzugten Ausführungsformen kann die mobile Phase aus mehreren vorteilhaften Regionen der Säule, wie der zentralen radialen Region, getrennt von der weniger vorteilhaften mobilen Phase verarbeitet werden, um zum Beispiel die Auflösung eines dabei erhaltenen Chromatogramms oder die Reinheit gesammelter Fraktionen zu verbessern. Durch Begrenzen der Teilströme des Eluats auf eingeschränkte radiale Regionen der Säule kann jeder Teilstrom Verbesserungen in der Trennungseffizienz im Vergleich zum herkömmlichen Fall zeigen, wo Eluat über die gesamte Säule gesammelt und als ein Strom erfasst wird.In contrast to the conventional arrangement described, in preferred embodiments of the present invention the outlet of the column is configured with multiple orifices as opposed to the single orifice 40 of the conventional arrangement. As described in more detail below, preferred embodiments may use an end or exit fitting (also referred to as an end cap) at the outlet end of the column that has been modified to be dissimilar to a conventional LC end fitting. A preferred modification is that the outlet frit and/or end pieces are designed to drain the mobile phase from the column through multiple channels positioned at different points in the transverse (radial) cross-section of the column when the frit and /or the connection is positioned at the outlet. In this way, the mobile phase derived through the multiple channels comes from different regions of the column, particularly different radial regions of the column. This allows segregation of the different fluid components across the diameter of the column. The flow from multiple channels can be treated as separate parts and processed differently. In preferred embodiments, the mobile phase from several favorable regions of the column, such as the central radial region, can be processed separately from the less favorable mobile phase, for example to improve the resolution of a chromatogram obtained therefrom or the purity of fractions collected. By confining the substreams of eluate to restricted radial regions of the column, each substream can show improvements in separation efficiency compared to the conventional case where eluate is collected throughout the column and collected as one stream.

Es werden nun verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es gibt drei bevorzugte Hauptaspekte bei den Ausführungsformen. Ein erster bevorzugter Hauptaspekt ist, dass die Fritte am Auslass modifiziert ist, um die mobile Phase, die von der Mitte des Säulenquerschnitts eintrifft, von der mobilen Phase, die von der Region eintrifft, die die Mitte umgibt (d.h. aus der Umfangsregion) zu trennen und zu segregieren. Somit wird der Eluatstrom durch die Fritte in einen Teilstrom, der sich durch die Mitte der Säule bewegt hat, und einen Teilstrom, der sich durch die Umfangsregion bewegt hat, getrennt. Ein zweiter bevorzugter Hauptaspekt ist, dass die Ströme von der Mitte und vom Umfang in verschiedene Austrittskanäle und Öffnungen in einem Strömungsverteiler (z.B. Stahlendstück oder Kappe) geleitet werden, der für gewöhnlich am Ende der Säule befestigt (z.B. verschraubt) ist. In einigen Ausführungsformen ist möglich, einen solchen Verteiler ohne die geteilte Fritte zu verwenden, die das Eluat teilt, da der Strömungsverteiler mit mehreren Öffnungen alleine eine Teilung des Eluatstroms in verschiedene Teilströme ausführen kann, z.B. wenn die Oberfläche des Strömungsverteilers, die der Fritte gegenüber liegt, nahe der Oberfläche der Fritte, vorzugsweise in Kontakt mit der Oberfläche der Fritte, liegt. Ein dritter bevorzugter Hauptaspekt ist die Verwendung eines segmentierten Strömungsanschlusses am Säuleneinlass, wodurch eine segmentierte Stromeinspritzung vorgenommen wird, um einen Vorhangstrom durch die Säule zu erzeugen, so dass die Effizienz weiter verbessert wird.Various exemplary embodiments of the invention will now be described. There are three main preferred aspects to the embodiments. A first key aspect is that the frit is modified at the outlet to separate the mobile phase arriving from the center of the column cross-section from the mobile phase arriving from the region surrounding the center (ie, the peripheral region). and to segregate. Thus, the eluate flow is separated by the frit into a partial flow that has passed through the center of the column and a partial flow that has passed through the peripheral region. A second preferred main aspect is that the flows from the center and the periphery are directed into different exit channels and openings in a flow distributor (eg steel end piece or cap) which is for usually fixed (e.g. bolted) to the end of the column. In some embodiments, it is possible to use such a distributor without the split frit dividing the eluate, since the multi-orifice flow distributor alone can split the eluate flow into different sub-flows, e.g. when the surface of the flow distributor facing the frit , is close to the surface of the frit, preferably in contact with the surface of the frit. A third major preferred aspect is the use of a segmented flow port at the column inlet, thereby providing segmented flow injection to create a curtain flow through the column, further improving efficiency.

4 zeigt schematisch das Prinzip eines Strömungsverteilers am Auslass der Säule 15, die eine gepackte Säule, z.B. für HPLC, ist. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht im Längsquerschnitt der Säule ähnlich 2 und 3. An der rechten Seite der Seitenansicht im Längsquerschnitt ist eine Endansicht des Säulenauslasses dargestellt (d.h. eine Endansicht des Strömungsverteilers 172 am Ende der Säule). Der Strömungsverteiler weist eine mittlere Auslassöffnung 175 auf, die ähnlich wie die einzige mittlere Öffnung 40 der herkömmlichen Anordnung positioniert ist, die eine Eluatströmung aus einer zentralen radialen Region des Querschnitts der Säule aufnimmt und weiterleitet (d.h. einer Region, die sich auf der Mittelachse 17 der Säule befindet), die stärker konzentrierte und aufgelöste Komponenten enthält. Der Strömungsverteiler weist ferner sechs periphere Öffnungen 180 auf, die gleichmäßig und symmetrisch beabstandet um die zentrale Öffnung 175 liegen, die Eluat aufnehmen und weiterleiten, das in der Umfangsregion, näher zur Innenwand der Säule strömt, das die stärker verdünnten, später laufenden und für gewöhnlich weniger gut aufgelösten Komponenten der Probe enthält. 4 Fig. 1 shows schematically the principle of a flow distributor at the outlet of the column 15, which is a packed column, eg for HPLC. 4 Figure 12 shows a schematic side view in longitudinal cross-section of the column similarly 2 and 3 . Shown at the right side of the longitudinal cross-sectional side view is an end view of the column outlet (ie, an end view of the flow distributor 172 at the end of the column). The flow distributor has a central outlet port 175, positioned similarly to the single central port 40 of the conventional arrangement, which receives and directs effluent flow from a central radial region of the cross-section of the column (i.e., a region lying on the central axis 17 of the column) containing more concentrated and dissolved components. The flow distributor also has six peripheral ports 180, evenly and symmetrically spaced about the central port 175, which receive and direct eluate flowing in the peripheral region, closer to the inner wall of the column, which is the more dilute, later running, and ordinary contains less well-resolved components of the sample.

Das Eluat, das die Mitte der Säule verlässt, stellt das höchst erwünschte Material dar, da es die höchste Komponentenkonzentration der Probe aufweist und die am schärfsten aufgelösten Komponenten enthält. Somit ermöglicht die separate Verwendung der zentralen Öffnung 175, dass dieser am meisten gewünschte Teilstrom des Eluats selektiv zu einem Detektor und/oder Fraktionssammler (nicht dargestellt) geleitet wird. Die rechte Seite von 4 zeigt die besser aufgelösten Spitzen in einem resultierenden Chromatogramm (Spur 195), die sich aus dem Nachweis nur des Eluats aus der zentralen Öffnung 175 ergeben. Das Chromatogramm 195 zeigt eine Verbesserung in der Auflösungsleistung im Vergleich zum Chromatogramm 135, das unter Verwendung der herkömmlichen Säulenanordnung erhalten wird, wie in 3 dargestellt, wo das gesamte Eluat vom vollen Querschnitt der Säule gesammelt und nachgewiesen wird. Das Eluat aus sechs peripheren Öffnungen 180 wird gesammelt und bildet gemeinsam einen Teilstrom des Eluats, der nicht mit dem Eluat aus der zentralen Öffnung 175 verarbeitet wird. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform, in der Eluat aus der zentralen Öffnung 175 mit Hilfe eines Detektors nachgewiesen wird, das Eluat aus peripheren Öffnungen 180 stattdessen unter Verwendung eines anderen, separaten Detektors nachgewiesen oder separat gesammelt werden oder könnte zum Abfall gesendet werden oder könnte zum Einlass derselben oder einer anderen Säule für eine weitere chromatographische Trennung gesendet werden, um die Komponenten besser aufzulösen, optional nachdem es vor einer solchen weiteren chromatographischen Trennung erneut konzentriert wurde. Das periphere Eluat ist für gewöhnlich weniger wünschenswert als das zentrale Eluat, da es stärker verdünnt und weniger aufgelöst ist. Es hat Regionen eines weniger homogenen Stroms, der zu einer gesamten Verdünnung des gelösten Stoffs führt, da der gelöste Stoff über ein größeres Volumen relativ zum zentralen Strömungsschema verteilt ist. Die Erfindung trennt somit in bevorzugten Ausführungsformen den zentralen, stärker konzentrierten, d.h. enger axial gehaltenen, gelösten Stoff, der am frühesten eluiert, vom peripheren, weniger konzentrierten, d.h. stärker axial verbreiteten, gelösten Stoff, der später eluiert. Dennoch kann das periphere Eluat noch besser aufgelöste Spitzen aufweisen als in einer herkömmlichen Anordnung, wie in 3 dargestellt. Ohne den Umfang der Erfindung einzuschränken, wird dies auf die Tatsache zurückgeführt, dass ein Teilstrom des Eluats, der aus eine begrenzten radialen Region genommen wird, eine geringere axiale Ausbreitung der Probe aufweist, als Eluat, das über die volle Breite der Säule genommen wird.The eluate leaving the middle of the column represents the most desirable material because it has the highest component concentration of the sample and contains the most sharply resolved components. Thus, the separate use of the central port 175 allows that most desirable portion of the eluate to be selectively directed to a detector and/or fraction collector (not shown). The right side of 4 Figure 12 shows the better resolved peaks in a resulting chromatogram (lane 195) resulting from the detection of only the eluate from central aperture 175. The chromatogram 195 shows an improvement in the resolving power compared to the chromatogram 135 obtained using the conventional column arrangement as shown in FIG 3 shown where all eluate from the full cross-section of the column is collected and detected. The eluate from six peripheral ports 180 is collected and together forms a substream of the eluate that is not processed with the eluate from the central port 175 . For example, in an embodiment where effluent from the central opening 175 is detected using one detector, the effluent from peripheral openings 180 may instead be detected using another, separate detector, or collected separately, or could be sent to waste, or could be sent to waste Inlet of the same or another column for a further chromatographic separation to better resolve the components, optionally after being reconcentrated prior to such further chromatographic separation. The peripheral eluate is usually less desirable than the central eluate because it is more dilute and less resolved. It has regions of less homogeneous flow resulting in overall solute dilution as the solute is spread over a larger volume relative to the central flow scheme. Thus, in preferred embodiments, the invention separates the central, more concentrated, ie more narrowly axially held, solute, which elutes earliest, from the peripheral, less concentrated, ie, more axially diffused, solute which elutes later. Nevertheless, the peripheral eluate can show even better resolved peaks than in a conventional arrangement, as in 3 shown. Without limiting the scope of the invention, this is attributed to the fact that a partial flow of eluate taken from a limited radial region has less axial spread of the sample than eluate taken across the full width of the column.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Auslassfritte 11 zu gestalten, die zum Segregieren der Ströme der mobilen Phase vom Auslass der Säule geeignet ist. 5A zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Frittenanordnung 220, wobei 5B eine Ansicht von unten der Ausführungsform in Richtung von Pfeil A zeigt und 5C eine Querschnittsseitenansicht entlang der Linie B-B zeigt, In der dargestellten Ausführungsform ist die Frittenanordnung aus Segmenten der Fritte zusammengebaut, d.h. einer zentralen, kreisförmigen Frittenscheibe 235 und einem umgebenden konzentrischen Frittenring 245, die beide aus porösem Material hergestellt sind, das herkömmlicherweise als Frittenmaterial verwendet wird, z.B. Stahl, die durch eine feste, nicht poröse Strömungsbarriere in der Form eines konzentrischen Rings 240 voneinander getrennt sind, der z.B. aus Polymer wie PEEK besteht. Der nicht poröse Zwischenring 240 verhindert einen seitlichen Eluatstrom zwischen den zwei Frittensegmenten 235 und 245, wodurch die zentralen und peripheren Eluatströme getrennt gehalten werden. Die Breite des nicht porösen Rings 240 ist in diesem Fall geringer als die Breite der Frittensegmente, wodurch ein Strömungswiderstand auf getrennten Komponenten im Eluatstrom verringert wird. Die Scheibe und die Ringe 235, 240, 245 sind aneinander befestigt und werden im Inneren eines ringförmigen, profilierten, äußeren Anschluss 250 gehalten, der auch aus einem festen, nicht porösen Material, z.B. PEEK, besteht, der als ein Anschluss zum Ende der Säule wie unten beschrieben dient. Die oben genannten Teile 235, 240, 245, 250 werden somit so zusammengebaut, dass sie zur Bildung einer Anordnung 220 zusammengefügt sind, die als Frittenkappe dient, wobei der äußere Ring 250 mit einem erweiterten Umfangsrand 224 dimensioniert und profiliert ist, der über das Ende der Säule passt, so dass die Unterseite 222 der Frittenkappe (d.h. reibschlüssig) über das Ende der Säule geschoben wird. Die Oberseite der Frittenkappe 225 steht in Gebrauch mit dem Stahlendstück in Kontakt (in der Folge ausführlicher beschrieben), sobald das Endstück auf das Ende der Säule geschraubt ist. Frittenanordnungen zur Verwendung mit der Erfindung, wie die Anordnung 220, können für gewöhnlich wie dargestellt auf das Säulenende geschoben oder geschraubt werden, werden aber vorzugsweise durch einen Schiebesitz oder reibschlüssigen Sitz angebracht. 5D und 5E zeigen Ansichten einer ähnlichen Frittenanordnungskonstruktion wie jene, die in 5A, B und C dargestellt ist, mit der Ausnahme, dass die Frittenscheibe 235' und die Ringe 240' und 245' verschiedene relative Flächen haben, wodurch das Eluat in Teilströme aus zentralen und peripheren Regionen mit verschiedenen relativ transversalen Flächen geteilt wird. Zum Beispiel kann das Verhältnis der Fläche des äußeren Frittensegments 245 (245') zur Fläche der zentralen Frittenscheibe 235 (235') z.B. von 90%:10% bis 50%:50% variieren, aber für gewöhnlich von 80%:20% bis 50%:50%, wobei Verhältnisse außerhalb dieses Bereichs auch möglich sind. Zum Beispiel kann das oben genannte Verhältnis etwa 70%:30% oder 75%:25% sein. Vorzugsweise ist das Verhältnis etwa 2:1. Das Verhältnis der Flächen der Frittensegmente kann ein Mittel zum Variieren des Verhältnisses der jeweiligen Volumina der geteilten Teilströme des Eluats sein. In einigen Ausführungsformen kann es möglich sein, eine zentrale Frittenscheibe 235 (235') zu verwenden, die eine andere, z.B. geringere Dichte im Vergleich zu den Frittensegmenten 245 (245') aufweist.There are several ways to design an outlet frit 11 suitable for segregating the mobile phase streams from the outlet of the column. 5A 12 shows a perspective view of a preferred embodiment of a frit assembly 220, wherein 5B shows a view from below of the embodiment in the direction of arrow A and 5C Figure 4 shows a cross-sectional side view along line BB. In the illustrated embodiment, the frit assembly is assembled from segments of the frit, ie a central, circular frit disk 235 and a surrounding concentric frit ring 245, both made of porous material conventionally used as frit material, eg steel, separated by a solid, non-porous flow barrier in the form of a concentric ring 240, eg made of a polymer such as PEEK. The non-porous intermediate ring 240 prevents lateral flow of eluate between the two frit segments 235 and 245, whereby the central and peripheral eluate streams are kept separate. The width of the non-porous ring 240 in this case is less than the width of the frit segments, thereby reducing drag on separate components in the eluate stream. The disc and rings 235, 240, 245 are secured together and are held inside an annular, profiled, outer port 250, also made of a rigid, non-porous material, eg PEEK, which serves as a port to the end of the column serves as described below. The above parts 235, 240, 245, 250 are thus assembled so that they fit together to form an assembly 220 which serves as a frit cap, the outer ring 250 being sized and profiled with an enlarged peripheral edge 224 extending over the end of the column so that the bottom 222 of the frit cap slides (ie, frictionally) over the end of the column. In use, the top of the frit cap 225 contacts the steel end piece (described in more detail below) once the end piece is screwed onto the end of the column. Frit assemblies for use with the invention, such as assembly 220, can usually be slid or screwed onto the column end as shown, but are preferably attached by a push fit or friction fit. 5D and 5E show views of a similar frit assembly design to those shown in Fig 5A, B and C 1, except that the frit disk 235' and the rings 240' and 245' have different relative areas, thereby dividing the eluate into substreams from central and peripheral regions with different relative transverse areas. For example, the ratio of the area of the outer frit segment 245 (245') to the area of the center frit disc 235 (235') may vary, for example, from 90%:10% to 50%:50%, but typically from 80%:20% to 50%:50%, with ratios outside this range also possible. For example, the above ratio may be about 70%:30% or 75%:25%. Preferably the ratio is about 2:1. The ratio of the areas of the frit segments can be a means of varying the ratio of the respective volumes of the divided portions of eluate. In some embodiments, it may be possible to use a center frit disk 235 (235') that has a different, eg, lower, density compared to the frit segments 245 (245').

5F und 5G zeigen weitere Frittengestaltungen, die in der vorliegenden Erfindung zum Teilen des Eluatstroms am Säulenauslass verwendet werden könnten, in welchen eine zentrale poröse Frittenscheibe 535 von einer oder mehreren porösen Frittenscheiben 550 umgeben ist, wobei jede der Frittenscheiben 535 und 550 in einem nicht porösen Körper 540 angeordnet ist, wodurch ein lateraler Eluatstrom zwischen den zwei Frittensegmenten 535 und 550 verhindert wird. Andere Anordnungen ähnlich jenen in 5F und 5G könnten mehr oder weniger als die dargestellten sechs peripheren Frittenscheiben 550 aufweisen. Die relativen Flächen der zentralen und peripheren Frittenscheiben 535 und 550 können variiert werden, wobei Beispiele verschiedener relativer Flächen in 5F und 5G dargestellt sind. 5F and 5G show further frit designs that could be used in the present invention for dividing the eluate flow at the column outlet, in which a central porous frit disk 535 is surrounded by one or more porous frit disks 550, each of the frit disks 535 and 550 being disposed in a non-porous body 540 , thereby preventing lateral flow of eluate between the two frit segments 535 and 550. Other arrangements similar to those in 5F and 5G could have more or less than the six peripheral frit disks 550 shown. The relative areas of the central and peripheral frit disks 535 and 550 can be varied, examples of different relative areas being given in FIG 5F and 5G are shown.

In gewissen anderen Ausführungsformen, wie in 5H und 51 dargestellt, kann der Säulenauslass 580 mit mehreren Austrittskapillaren 585, 590 versehen sein, um den Eluatstrom in separate Teilströme aus dem Ende der Säule zu teilen, wobei eine radial zentrale Kapillare 585 zum Kanalisieren des ersten Teilstroms aus der zentralen Region der Säule angeordnet ist und zehn Kapillaren 590, die peripher um die zentrale Kapillare 585 angeordnet sind, zum Lenken des zweiten Teilstroms vorgesehen sind. Somit werden die ersten und zweiten Teilströme in separaten Kapillaren kanalisiert und somit voneinander getrennt. Vorzugsweise sind in solchen Ausführungsformen Fritten 592 in den Enden der Kapillaren vorgesehen, wie in 51 dargestellt. Die Gesamtzahl von Kapillaren kann variiert werden, z.B. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, oder 12 oder mehr Kapillaren.In certain other embodiments, as in 5H and 51 As shown, the column outlet 580 may be provided with a plurality of exit capillaries 585, 590 to divide the eluate stream into separate aliquots from the end of the column, with a radially central capillary 585 arranged to channel the first aliquot from the central region of the column and ten Capillaries 590, which are arranged peripherally around the central capillary 585, are provided for directing the second partial flow. The first and second partial flows are thus channeled in separate capillaries and thus separated from one another. Preferably, in such embodiments, frits 592 are provided in the ends of the capillaries, as in FIG 51 shown. The total number of capillaries can be varied, eg 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12 or more capillaries.

6 zeigt, in auseinander gezogener Ansicht, eine Ausführungsform der Erfindung, die zum Beispiel mit einer standardmäßigen analytischen HPLC-Stahlsäule 270 mit 4,6 mm Innendurchmesser verwendet werden könnte. Die Ausführungsform in 6A verwendet eine geteilte Frittenanordnung 278, 279, und einen Strömungsverteiler in der Form eines Endstückes 280 mit mehreren Strömungskanälen darin mit entsprechenden Auslassöffnungen 281, 282. Die Teile (Einsatz 285) der Fritte mit geteilten Segmenten 278 (entsprechend den Teilen 235, 240 und 245 in 5A-E) werden zusammengebaut und am Säulenauslass angebracht. Die Frittenteile 285 weisen ein zentrales Frittenscheibensegment 255 auf, das in einem nicht porösen PEEK-Zwischenring 260 gehalten wird, wobei der Ring 260 seinerseits in einem äußeren peripheren Ringfrittensegment 265 gehalten wird. Über den Frittenteilen 285 befindet sich ein Anschluss 279, d.h. eine äußere Kappe aus PEEK, der als Strömungsadapter wirkt und zum Ausrichten der jeweils getrennten Strömungspfade durch die geteilte Fritte 278 mit jeweiligen Austrittsöffnungen 281, 282 eines Stahlendstückes 280 dient, wie später beschrieben ist. Der Anschluss 279 weist einen Hauptkörper 271 auf, der eng über dem Ende 268 der Säule (durch reibschlüssige Passung) sitzt und die Frittenteile 285 der Fritte mit geteilten Segmenten 278 am Säulenende umschließt. In einer alternativen Anordnung könnte anstelle der reibschlüssigen Passung der Anschluss 279 durch eine Schraubverbindung am Ende der Säule angebracht sein (d.h. ein Innengewinde im Inneren des Hauptkörpers 271 des Anschlusses 279 könne auf ein Außengewinde am Ende 268 der Säule geschraubt sein). Der Anschluss 279 hat eine radial zentrale Öffnung 272, die mit dem zentralen Frittensegment 255 der geteilten Fritte ausgerichtet ist, um dadurch einen Durchgang von Eluat durch die Öffnung 272 zu ermöglichen, das aus einer zentralen radialen Region der Säule kommt und durch das zentrale Frittensegment gegangen ist. Der Anschluss 279 hat auch mehrere, vorzugsweise gleich beabstandete, periphere Öffnungen 273 (in diesem Fall 5 Öffnungen), die peripher um die zentrale Öffnung 272 positioniert sind und in einer ringförmigen Vertiefung in der Stirnfläche 277 des Adapters liegen. Es ist offensichtlich, dass die Öffnungen 273 kreisförmig oder Schlitze sein können oder eine andere Form aufweisen können. Die peripheren Öffnungen 273 sind in diesem Fall radial mit dem peripheren Frittensegment 265 der geteilten Fritte ausgerichtet. Die Öffnungen 273 ermöglichen dadurch einen Durchgang von Eluat, das aus der peripheren radialen Region der Säule kommt, das durch das periphere Frittensegment 265 gegangen ist. Das periphere Eluat, das auf diese Weise durch Öffnungen 273 gesammelt wird, wird zur ringförmigen Vertiefung geleitet, in der die Öffnungen 273 in der Stirnfläche 277 des Anschlusses 279 liegen. 6 Fig. 12 shows, in exploded view, an embodiment of the invention which could be used, for example, with a standard 4.6 mm ID steel analytical HPLC column 270. Figs. The embodiment in 6A uses a split frit assembly 278, 279, and a flow distributor in the form of an end piece 280 having a plurality of flow channels therein with respective outlet ports 281, 282. The parts (insert 285) of the frit having split segments 278 (corresponding to parts 235, 240 and 245 in 5A-E ) are assembled and attached to the column outlet. The frit parts 285 include a central frit disc segment 255 retained in a non-porous PEEK intermediate ring 260, with the ring 260 in turn being retained in an outer peripheral ring frit segment 265. FIG. Above the frit portions 285 is a fitting 279, ie a PEEK outer cap, which acts as a flow adapter and is used to align each separate flow path through the split frit 278 with respective exit ports 281, 282 of a steel end fitting 280, as later described. The connector 279 has a main body 271 that fits snugly over the column end 268 (by friction fit) and encloses the frit portions 285 of the split segment frit 278 at the column end. In an alternative arrangement, instead of the friction fit, port 279 could be screwed to the end of the column (ie female threads inside the main body 271 of the connector 279 may be screwed onto male threads on the end 268 of the column). Port 279 has a radially central opening 272 which is aligned with the central frit segment 255 of the split frit, thereby allowing passage through opening 272 of eluate emanating from a central radial region of the column and having passed through the central frit segment is. The port 279 also has a plurality of, preferably equally spaced, peripheral openings 273 (in this case 5 openings) positioned peripherally about the central opening 272 and lying in an annular recess in the face 277 of the adapter. It will be appreciated that the openings 273 may be circular, slits, or any other shape. The peripheral openings 273 in this case are radially aligned with the peripheral frit segment 265 of the split frit. Apertures 273 thereby permit passage of eluate emanating from the peripheral radial region of the column that has passed through peripheral frit segment 265 . The peripheral eluate thus collected through openings 273 is directed to the annular recess in which openings 273 in face 277 of port 279 lie.

Das Endstück oder die Endkappe 280 aus Stahl wird an das Außengewinde 275 an der Außenseite des Säulenendes angeschraubt und entweder von Hand oder falls, notwendig mit Hilfe eines Werkzeuges festgezogen. Das Endstück 280 sieht eine oder mehrere Austrittsöffnungen, in diesem Fall drei Austrittsöffnungen, 281, für die mobile Phase vor, die aus der Säule aus peripheren radialen Regionen der Säule austritt (d.h. über das periphere Frittensegment 265 und die peripheren Öffnungen 273), und eine zentrale Austrittsöffnung 282 für die mobile Phase, die aus der Säule aus einer zentralen radialen Region der Säule austritt (d.h. über das zentrale Frittensegment 255 und die Öffnung 272).The steel end piece or end cap 280 is screwed onto the male threads 275 on the outside of the column end and tightened either by hand or with a tool if necessary. End piece 280 provides one or more exit ports, in this case three exit ports, 281, for the mobile phase exiting the column from peripheral radial regions of the column (ie, via peripheral frit segment 265 and peripheral ports 273), and one central exit port 282 for the mobile phase exiting the column from a central radial region of the column (ie, via central frit segment 255 and port 272).

Im zusammengebauten Zustand steht die Unterseite des festgezogenen Endstücks 280 (in der Figur nicht sichtbar) mit der Stirnfläche des Anschlusses 279 in Kontakt. Die beschriebene ringförmige periphere Vertiefung im Ende des Anschlusses 279, die die Öffnungen 273 enthält, ist mit den peripheren Öffnungen 281 ausgerichtet und in Fluidverbindung, so dass der periphere Eluatstrom durch die peripheren Öffnungen 273 dadurch durch die peripheren Öffnungen 281 im Endstück 280 geleitet wird. Die ringförmige Gestalt der Vertiefung bedeutet, dass eine drehende Ausrichtung der peripheren Öffnungen 281 mit den peripheren Öffnungen 273 nicht erforderlich ist. Eluat, das aus den peripheren Öffnungen 281 erhalten wird, kommt von derselben peripheren radialen Region und wird somit vorzugsweise gesammelt und gemeinsam als ein Teilstrom des Eluats verarbeitet, z.B. erfasst oder zum Abfall gelenkt oder zum Einlass einer Chromatographiesäule für eine weitere chromatographische Trennung gesendet. Am häufigsten wird der Strom aus peripheren Öffnungen 281 vereint und als ein Teilstrom verarbeitet. Es ist jedoch offensichtlich, dass ein Strom aus einer oder mehreren peripheren Öffnungen separat verarbeitet werden könnte. Tatsächlich könnte der Strom aus jeder peripheren Öffnung separat verarbeitet werden.When assembled, the underside of the tightened end piece 280 (not visible in the figure) contacts the face of the terminal 279. The described annular peripheral recess in the end of port 279 containing apertures 273 is aligned with peripheral apertures 281 and in fluid communication such that peripheral eluate flow through peripheral apertures 273 is thereby directed through peripheral apertures 281 in end fitting 280. The annular shape of the recess means that rotational alignment of peripheral openings 281 with peripheral openings 273 is not required. Eluate obtained from the peripheral ports 281 comes from the same peripheral radial region and is thus preferably collected and processed together as a split stream of eluate, e.g., captured or sent to waste or sent to the inlet of a chromatographic column for further chromatographic separation. Most commonly, the flow from peripheral ports 281 is combined and processed as a split flow. However, it is apparent that a flow from one or more peripheral ports could be processed separately. In fact, the flow from each peripheral port could be processed separately.

Die zentrale Öffnung 272 im Anschluss 279 steht andererseits mit der zentralen Öffnung 282 des Endstückes in Fluidverbindung. Das Eluat aus der zentralen Öffnung 282 des Endstückes kommt somit aus einer zentralen radialen Region der Säule und wird anders verarbeitet als das Eluat aus peripheren Öffnungen. Das Eluat aus der zentralen Öffnung 282 weist den Teilstrom der mobilen Phase auf, in dem die Komponenten der Probe besser aufgelöst sind und der somit mit erhöhter Auflösung im Fall einer analytischen Chromatographie nachgewiesen werden kann oder in reineren Fraktionen im Fall einer präparativen Chromatographie gesammelt werden kann. Die Austrittsöffnungen 281, 282 haben Oberflächen mit Innengewinde (aufnehmenden Gewinden) zur Aufnahme einer Schraube für die Austrittsrohrleitung, wie unten beschrieben. Alternativ ist es möglich, die Austrittsöffnungen mit einem Außengewinde zu versehen, z.B. einem Außengewinde auf dem vorstehenden Teil, auf das ein Anschluss für die Austrittsrohrleitung geschraubt wird.Central opening 272 in port 279, on the other hand, is in fluid communication with central opening 282 of the end piece. The eluate from the central port 282 of the end fitting thus comes from a central radial region of the column and is processed differently than the eluate from peripheral ports. The eluate from the central port 282 comprises the mobile phase portion in which the components of the sample are better resolved and thus can be detected with increased resolution in the case of analytical chromatography or collected in purer fractions in the case of preparative chromatography . The exit ports 281, 282 have internally threaded (female) surfaces for receiving a screw for the exit tubing, as described below. Alternatively it is possible to provide the outlet openings with an external thread, e.g.

Die Ausführungsform in 6B ist weitgehend dieselbe wie jene, die in 6A dargestellt ist, aber statt der Fritte mit geteilten Segmenten 278 wird eine Frittenanordnung verwendet, die ein einziges Frittenstück 278' im Inneren des Anschlusses 279 aufweist, wobei der Anschluss 279 den Strom an der stromabwärts liegenden Seite des Frittenstücks durch seine Öffnungen 272 und 273 teilt.The embodiment in 6B is largely the same as those found in 6A is shown, but instead of the split segment frit 278, a frit assembly is used which has a single frit piece 278' inside the port 279, the port 279 dividing the flow on the downstream side of the frit piece through its openings 272 and 273.

7 zeigt eine auseinander gezogene Ansicht eines Beispiels einer Säule 293, die an ihrem Auslass ein Endstück 293' mit Außengewinde aufweist, auf das ein Endstück 289 geschraubt wird, das eine Innengewindefläche für diese Verbindung hat. Eine geteilte Frittenanordnung 290 mit Frittenteilen wie dargestellt (siehe Einsatz eine auseinander gezogenen Ansicht), wird über einen Abschnitt 299 des Säulenendes mit kleinerem Außendurchmesser als das Gewindeteil 293' geschoben. Die geteilte Frittenanordnung 290 wird in Position gehalten, sobald das Endstück 289 auf das Ende der Säule geschraubt ist. Die geteilte Frittenanordnung 290 weist in dieser Ausführungsform eine zentrale Frittenscheibe 295 und einen peripheren Frittenring 294 auf, die durch einen nicht porösen PEEK-Ring 296 als Strömungsbarriere voneinander getrennt sind. Die geteilten Frittensegmente werden in der äußeren PEEK-Ringmuffe 297 gehalten, die als eine Schiebemontagekappe dient, die über das Ende 299 der Säule passt. Die Muffe 297 ist ferner am Säulenende mit einem ringförmigen Stahlband 298 befestigt, das den Umfang der PEEK-Muffe 297 umgreift. In der Ausführungsform von 7 unterscheidet sich die Muffe 297 vom Anschluss 279, der als Stromadapter in 6 dient. In diesem Beispiel dichtet die Unterseite des Endstücks 289 gegen die nicht porösen Teile (d.h. Teile 296, 297) der Frittenanordnung 290 ab, wodurch die Teilströme des Eluatstroms aus den Frittensegmenten 295 und 294 strömungstechnisch getrennt gehalten werden. Das Endstück 289 hat eine zentrale Austrittsöffnung 292 in der Mitte und drei periphere Austrittsöffnungen 291, die diese umgeben, aber es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung jede Anzahl von peripheren Austrittsöffnungen 291 in Betracht zieht, z.B. eine oder mehrere periphere Austrittsöffnungen 291. Bevorzugte Beispiele können 3 bis 10 periphere Austrittsöffnungen, insbesondere 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 periphere Austrittsöffnungen haben. Endstücke mit 3 und 6 peripheren Austrittsöffnungen sind gute Beispiele. Ferner zieht die vorliegende Erfindung jede Anzahl von zentralen Austrittsöffnungen in Betracht (d.h. jene Öffnungen, die einen Eluatstrom aus einer zentralen radialen Region weiterleiten), z.B. eine oder mehrere zentrale Austrittsöffnungen. Vorzugsweise jedoch ist eine einzige zentrale Austrittsöffnung vorhanden, wie in der dargestellten Ausführungsform. Die zentrale Austrittsöffnung 292 des Endstücks liegt radial in der zentralen Region der Säule und ist radial mit dem zentralen Frittensegment 295 ausgerichtet und leitet dadurch den Teilstrom des Eluatstroms durch das zentrale Frittensegment. Die drei peripheren Austrittsöffnungen 291 liegen radial in der peripheren Region der Säule und sind radial mit dem peripheren Frittenring 294 ausgerichtet und leiten dadurch den Teilstrom des Eluatstroms durch den peripheren Frittenring. Die Austrittsöffnungen 291, 292 haben Innengewindeflächen zur Aufnahme einer Schraube für eine Austrittsrohrleitung, wie unten beschrieben. 7 Figure 12 shows an exploded view of an example of a column 293 having at its outlet a male threaded end piece 293' onto which is screwed a male end piece 289 having a female threaded surface for this connection. A split frit assembly 290 with frit portions as shown (see inset for an exploded view) is slid over a smaller outside diameter portion 299 of the column end than threaded portion 293'. The split frit assembly 290 is held in place once the end fitting 289 is screwed onto the end of the column. The split frit assembly 290 in this embodiment includes a central frit disk 295 and a peripheral frit ring 294 separated by a non-porous PEEK ring 296 as a flow barrier are separated. The split frit segments are retained in the outer PEEK ring sleeve 297, which serves as a slide mounting cap that fits over the end 299 of the column. The sleeve 297 is further secured to the column end with an annular steel band 298 that encircles the periphery of the PEEK sleeve 297 . In the embodiment of 7 the sleeve 297 differs from the connection 279, which is used as a power adapter in 6 serves. In this example, the underside of end piece 289 seals against the non-porous portions (ie, portions 296, 297) of frit assembly 290, thereby keeping the eluate stream portions from frit segments 295 and 294 fluidly separate. The end piece 289 has a central exit port 292 in the center and three peripheral exit ports 291 surrounding it, but it should be understood that the present invention contemplates any number of peripheral exit ports 291, eg, one or more peripheral exit ports 291. Preferred Examples may have 3 to 10 peripheral orifices, particularly 3, 4, 5, 6, 7 or 8 peripheral orifices. End pieces with 3 and 6 peripheral exit ports are good examples. Further, the present invention contemplates any number of central exit ports (ie, those ports that communicate effluent flow from a central radial region), eg, one or more central exit ports. Preferably, however, there is a single central exit port, as in the illustrated embodiment. The end fitting central exit orifice 292 is radially in the central region of the column and is radially aligned with the central frit segment 295, thereby directing the portion of the eluate stream through the central frit segment. The three peripheral exit ports 291 are located radially in the peripheral region of the column and are radially aligned with the peripheral frit ring 294, thereby directing the portion of the eluate stream through the peripheral frit ring. The exit ports 291, 292 have internally threaded surfaces for receiving a screw for an exit tubing, as described below.

8A zeigt eine auseinander gezogene Ansicht einer alternativen Frittenanordnung 303 und ein Endstück 305, das im Allgemeinen jenem ähnlich ist, das in 7 dargestellt ist. In diesem Beispiel jedoch hat das Endstück 305 sechs periphere Auslassöffnungen 302 um eine zentrale Auslassöffnung 301. Die zusammengebaute Frittenanordnung 303 und das Endstück 305 sind in 8B dargestellt, die abgeschnitten wurde, um das Verhältnis der zusammengefügten Teile im Inneren zu zeigen. 8A Figure 12 shows an exploded view of an alternative frit assembly 303 and end piece 305 generally similar to that shown in Fig 7 is shown. In this example, however, the end piece 305 has six peripheral outlet ports 302 around a central outlet port 301. The assembled frit assembly 303 and end piece 305 are in 8B shown, cropped to show the relationship of the assembled parts inside.

9 zeigt eine abgeschnittene Seitenansicht desselben Vier-Öffnungs-Endstücks, das in 7 dargestellt ist, das aber an der Säule 293 gemeinsam mit einer daran befestigten Austrittsrohrleitung angebracht ist. In dieser Ansicht ist deutlicher erkennbar, dass sich die Austrittsöffnungen 291 und 292 am Ausgang der jeweiligen Kanälen 291' und 292' befinden, die durch das Endstück 289 von seiner Innenfläche, die in Fluidverbindung mit der Frittenanordnung 290 steht, zu seiner Außenfläche verlaufen, wo die Austrittsöffnungen 291, 292 liegen. 9 Figure 12 shows a cut-away side view of the same four-port endpiece shown in 7 shown, but attached to the column 293 along with an exit tubing attached thereto. In this view, it can be more clearly seen that the exit ports 291 and 292 are at the exit of respective channels 291' and 292', which pass through the end piece 289 from its inner surface, which is in fluid communication with the frit assembly 290, to its outer surface, where the outlet openings 291, 292 are located.

Ein Austrittsrohrleitungsrohr 331 vom Standardtyp für HPLC ist an der mittleren Austrittsöffnung 292 durch einen Schraubverschluss 341 mit Außengewinde angebracht. Austrittsrohrleitungsrohre 332, auch wieder vom Standardtyp, sind an den peripheren Austrittsöffnungen 291 durch Schraubverschlüsse 342 derselben Art wie der Schraubverschluss 341 angebracht. A standard HPLC type exit tubing 331 is attached to the center exit port 292 by a male screw cap 341 . Exit tubing 332, again of standard type, is attached to peripheral exit ports 291 by screw caps 342 of the same type as screw cap 341.

Die Schraubverschlüsse 341 und 342 sind in die Kanäle 292' und 291' für die Öffnungen 292 bzw. 291 geschraubt, wobei die Kanäle für diesen Zweck ein Innengewinde aufweisen, und die Rohrleitungen 331, 332 werden dadurch festgeklemmt. Es ist offensichtlich, dass in anderen Gestaltungen die Austrittsrohrleitung an den Austrittsöffnungen durch einen Schraubverschluss mit Innengewinde befestigt werden kann, der zu einer Austrittsöffnung mit Außengewinde am Endstück passt. Das Endstück 289 wird am Ende der Säule 310 fest verschraubt, so dass die Innenfläche oder Unterseite des Endstücks 289 mit der Stirnfläche der Frittenanordnung 290 in Kontakt gelangt und dadurch die jeweiligen zentralen und peripheren Teilströme des Eluats, das durch die Fritte geht, zu den jeweiligen zentralen und peripheren Kanälen 292' und 291' des Endstückes gehen. Die Unterseite des Endstücks 289 dichtet gegen die nicht porösen Teile (d.h. Teile 296, 297) der Frittenanordnung 290 ab, wodurch die Teilströme des Eluats, die aus den Frittensegmenten 295 und 294 strömen, strömungstechnisch getrennt werden.Screw caps 341 and 342 are screwed into channels 292' and 291' for ports 292 and 291, respectively, which channels are internally threaded for this purpose, and tubing 331, 332 are thereby clamped. It will be appreciated that in other configurations the exit tubing may be secured to the exit ports by an internally threaded screw cap mating with a male threaded exit port on the end fitting. The end piece 289 is screwed tightly to the end of the column 310 so that the inner surface or underside of the end piece 289 contacts the face of the frit assembly 290 and thereby directs the respective central and peripheral portions of the eluate passing through the frit to the respective central and peripheral channels 292' and 291' of the tail. The underside of end piece 289 seals against the non-porous portions (i.e., portions 296, 297) of frit assembly 290, thereby fluidly separating the portions of eluate flowing from frit segments 295 and 294.

Es ist offensichtlich, dass viele weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gestaltet werden können, um einen segmentierten Strom am Säulenauslass vorzusehen.It is apparent that many other embodiments of the present invention can be designed to provide segmented flow at the column outlet.

Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, dass die vorliegende Erfindung den großen Vorteil hat, dass sie unter Verwendung bestehender, herkömmlicher, gepackter Chromatographiesäulen durch Segmentieren des Eluatstroms ausgeführt werden kann, indem z.B. ein Endstück mit mehreren Öffnungen vorgesehen wird, so dass ein Eluat aus verschiedenen Regionen der Säule unterschiedlich verarbeitet wird. Die Segmentierung des Eluatstroms wird in vorteilhafter Weise an der Säule, d.h. nicht nach der Säule ausgeführt. Die vorliegende Erfindung kann daher zum Beispiel unter Verwendung eines herkömmlichen HPLC-Systems ausgeführt werden, wobei ein Teilstrom des Eluatstroms zum Detektor geleitet wird und der andere Teilstrom zum Abfall gesendet oder wiederverwertet oder auf andere Weise verarbeitet wird.From the foregoing description, it is apparent that the present invention has the great advantage that it can be carried out using existing, conventional, packed chromatography columns by segmenting the eluate flow, for example by providing a multi-orifice end piece, so that an eluate of different Regions of the column is processed differently. The segmentation of the eluate flow is advantageously carried out on the column, ie not after the column guided. Thus, for example, the present invention may be practiced using a conventional HPLC system, with a portion of the eluate stream being sent to the detector and the other portion being sent to waste or recycled or otherwise processed.

In 10 ist eine Ausführungsform eines analytischen LC-Systems gemäß der Erfindung schematisch in der Form eines Flussdiagramms dargestellt. Das System ist weitgehend dem herkömmlichen System ähnlich, das in 1 dargestellt ist und daher werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Komponenten verwendet. Der Hauptunterschied ist am Auslass der Säule, wo eine geteilte Frittenanordnung und ein Mehrfach-Öffnungs-Endstück, gemeinsam mit dem Bezugszeichen 411 bezeichnet, so angebracht ist, dass das ausströmende Eluat in mindestens zwei Teilströme wie oben beschrieben geteilt wird. Eluat, das aus der zentralen Region der Säule kommt, fließt aus einer kleinen zentralen Austrittsöffnung 440, die sich in der Mitte des Querschnitts der Säule befindet, zum Detektor 16. Getrennte Komponenten der Probe mit einem verbesserten Trennungsgrad werden dadurch vom zentralen Eluatstrom in einen Detektor 16 befördert, der eine verbesserte chromatographische Spur erzeugt. In der analytischen Chromatographie werden die getrennten Komponenten nach dem Nachweis zum Abfallbehälter 18 gesendet oder können während des Nachweises zerstört werden. Eluat, das aus der peripheren Region der Säule kommt, fließt durch mehrere kleine periphere Austrittsöffnungen 442 im Endstück 411 zum Abfallbehälter 18. In anderen Ausführungsformen jedoch kann das Eluat, das aus der peripheren Region über periphere Austrittsöffnungen 442 kommt, selbst für analytische Zwecke verwendet werden und kann somit auch z.B. von einem separaten Detektor erfasst werden. Das periphere Eluat hat auch einen größeren analytischen Wert, da es eine höhere Spitzenauflösung hat als Eluat, das über die gesamte Breite der Säule gesammelt wird. Es ist offensichtlich, dass eine ähnliches System mit verbesserter Auflösung wie jenes, das in 10 dargestellt ist, für die präparative Chromatographie verwendet werden kann, wobei die Probe aus der zentralen Öffnung 440 in Fraktionen gesammelt sind, vorzugsweise nach dem Erfassen mindestens eines Teilstroms von ihr, ähnlich dem Sammelsystem von 1. In dem verbesserten System, das in 10 dargestellt ist, ist bevorzugt, ein Mittel zum Steuern und Ausgleichen der Drücke der mobilen Phase zwischen der mittleren Austrittsöffnung 440 und den peripheren Austrittsöffnungen 442 anzuordnen, so dass sich die größte Menge an konzentriertem Material in der mittleren Region der Säule nach unten bewegt. Für diesen Zweck kann daher ein Strömungs- oder Druckregler 450 an die Austrittsleitung(en) aus peripheren Öffnungen 442 und/oder der zentralen Öffnung 440, vorzugsweise an der Austrittsleitung aus peripheren Öffnungen 442 wie dargestellt angeschlossen sein. Das Steuer- und Datensammelsystem 4, das insbesondere das Lösemittelabgabesystem 6 und die Injektionsöffnung oder das Injektionsventil 8 steuert und auch Daten vom Detektor 16 steuert und empfängt, steuert auch den Strömungs- oder Druckregler 450, z.B. als Reaktion auf eine Signalrückkopplung vom Detektor und/oder den Strömungssensoren. Durch aktives Regeln des Widerstands in den Strömungsleitungen ist es möglich, mehr oder weniger Fluid durch die zentralen oder peripheren Kanäle zu leiten.In 10 1 is an embodiment of an analytical LC system according to the invention shown schematically in the form of a flow chart. The system is largely similar to the conventional system used in 1 is shown and therefore like reference numerals are used to designate like components. The main difference is at the outlet of the column where a split frit assembly and multi-port end fitting, collectively designated by the reference numeral 411, is mounted so that the effluent eluate is divided into at least two substreams as described above. Eluate coming from the central region of the column flows to the detector 16 from a small central exit port 440 located in the middle of the cross section of the column. Separated components of the sample with an improved degree of separation are thereby separated from the central eluate flow into a detector 16 which produces an improved chromatographic trace. In analytical chromatography, the separated components are sent to waste container 18 after detection or may be destroyed during detection. Eluate coming from the peripheral region of the column flows through several small peripheral exit ports 442 in end fitting 411 to waste container 18. In other embodiments, however, the eluate coming from the peripheral region via peripheral exit ports 442 can itself be used for analytical purposes and can therefore also be detected by a separate detector, for example. The peripheral eluate also has greater analytical value as it has a higher peak resolution than eluate collected across the entire width of the column. It is evident that a similar system with improved resolution as that shown in 10 as shown, can be used for preparative chromatography, wherein the sample is collected from the central aperture 440 in fractions, preferably after collecting at least a partial flow thereof, similar to the collection system of FIG 1 . In the improved system introduced in 10 1, it is preferred to place a means for controlling and balancing the mobile phase pressures between the center exit port 440 and the peripheral exit ports 442 so that the greatest amount of concentrated material moves down the center region of the column. For this purpose, therefore, a flow or pressure regulator 450 may be connected to the line(s) exiting peripheral ports 442 and/or the central port 440, preferably to the line(s) exiting peripheral ports 442 as shown. The control and data collection system 4, which specifically controls the solvent delivery system 6 and the injection port or valve 8, and also controls and receives data from the detector 16, also controls the flow or pressure regulator 450, e.g. in response to signal feedback from the detector and/or the flow sensors. By actively controlling the resistance in the flow lines, it is possible to direct more or less fluid through the central or peripheral channels.

Die vorliegende Erfindung kann auch alternative LC-Systeme in präparativen Anwendungen ermöglichen. In einer Ausführungsform, die schematisch in 11A dargestellt ist, wird Eluat, das aus der zentralen Austrittsöffnung 440 gesammelt wird, durch einen Detektor 16 zu einer Fraktionssammelvorrichtung 455 gesendet. Eluat, das aus peripheren Austrittsöffnungen 442 gesammelt wird, wird jedoch nicht durch einen Detektor oder zu einer Fraktionssammelvorrichtung 455 gesendet, sondern wird über ein Ventil 446 in einem oder mehreren Reservoir(s) 445 aufgenommen (die jedes geeignete Reservoir sein können, zum Beispiel eine Falle oder zusätzliche Säule), das bzw. die mit dem Probeninjektionsventil 8 für die primäre Säule 15 für eine Wiederverwertung in Verbindung steht bzw. stehen. Sobald der chromatographische Zyklus für die primäre Säule 15 beendet ist, kann die Säule erneut beladen werden, dieses Mal mit dem peripher eluiertem Material aus einem oder mehreren vorangehenden Durchläufen, das im Reservoir 445 gesammelt wurde und in den Lösemittelstrom durch das Probeninjektionsventil 8 eingespritzt wird. Das zentrale eluierende Eluat wird wieder erfasst und in der Fraktionssammelvorrichtung 455 gesammelt. Weitere Zyklen einer chromatographischen Verarbeitung können verwendet werden, bis ein ausreichend hoher und gewünschter Anteil des gesamten Materials in der ursprünglichen Probe gereinigt und im höchsten verfügbaren Ausmaß einer Chromatographie fraktioniert ist, indem das Material jedes Mal separat von der mittleren Austrittsöffnung 440 genommen und gesammelt wird.The present invention may also enable alternative LC systems in preparative applications. In an embodiment, which is shown schematically in 11A As shown, eluate collected from central exit port 440 is sent through detector 16 to fraction collector 455 . However, eluate collected from peripheral exit ports 442 is not sent through a detector or to a fraction collector 455, but is received via a valve 446 in one or more reservoir(s) 445 (which may be any suitable reservoir, for example a trap or additional column) communicating with sample injection valve 8 for primary column 15 for recycle. Once the chromatographic cycle for primary column 15 is complete, the column can be reloaded, this time with the peripherally eluted material from one or more previous runs collected in reservoir 445 and injected into the solvent stream through sample injection valve 8. The central eluting eluate is recaptured and collected in fraction collector 455 . Further cycles of chromatographic processing can be used until a sufficiently high and desired proportion of the total material in the original sample is purified and fractionated to the highest available extent of chromatography, each time taking the material separately from the center exit port 440 and collecting it.

11B zeigt schematisch ein System zum Kaskadieren der mobilen Phase, in der Richtung, die durch die Pfeile dargestellt ist, aus einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zu einer anderen Vorrichtung gemäß der Erfindung und so weiter. In der dargestellten Ausführungsform sind drei LC-Säulen 615 jeweils mit ihrer eigenen frischen Versorgung an mobiler Phase 606 an ihrem Einlass in Serie verbunden Es ist offensichtlich, dass die Anzahl an LC-Säulen in anderen Ausführungsformen mehr oder weniger als drei sein kann. Jede Säule 615 hat einen Strömungsverteiler an ihrem Auslass zum Teilen des Eluatstroms, der die Säule verlässt, in zwei Teilströme: einen zentrale Teilstrom 600 und einen peripheren Teilstrom 602. In der dargestellten Ausführungsform wird der zentrale Teilstrom 600 erfasst und/oder in Fraktionen am Auslass jeder Säule gesammelt. Der periphere Teilstrom 602 wird andererseits zum Einlass der nächsten Säule stromabwärts geleitet, mit der Ausnahme, dass die abschließende Säule ihren peripheren Teilstrom 602 entweder zum Abfall senden kann oder ihn zur ersten Säule in der Serie zurückleiten oder woanders hin senden kann. 11B Figure 12 shows schematically a system for cascading the mobile phase, in the direction shown by the arrows, from one device according to the invention to another device according to the invention and so on. In the illustrated embodiment, three LC columns 615 are each connected in series with its own fresh supply of mobile phase 606 at its inlet. It will be appreciated that in other embodiments the number of LC columns may be more or less than three. Each column 615 has a flow divider at its outlet for dividing the eluate stream leaving the column into two substreams: a central substream 600 and a peripheral substream 602. In FIG In the illustrated embodiment, the central partial flow 600 is collected and/or collected in fractions at the outlet of each column. The peripheral split 602, on the other hand, is directed to the inlet of the next column downstream, except that the final column can either send its peripheral split 602 to waste or return it to the first column in the series or send it elsewhere.

Beispiele (1)Examples (1)

In der Folge sind Einzelheiten verschiedener Versuche und Ergebnisse zur näheren Darstellung der Erfindung anhand von zusätzlichen Beispielen angeführt.Details of various experiments and results are given below to further illustrate the invention by means of additional examples.

Es wurden sowohl HPLC- wie auch FPLC-Versuchssäulen untersucht.Both HPLC and FPLC test columns were examined.

Für die HPLC-Trennungen wurde eine standardmäßige Edelstahl-Chromatographiesäule (100 x 20 mm) verwendet, die von Thermo Scientific geliefert wurde. In diesem Fall wurde eine Umkehrphasen-Pentafluorophenylphase verwendet. Es ist jedoch offensichtlich, dass in anderen Fällen jede Art von stationärer Phase verwendet werden könnte (z.B. wie C18- oder HILIC-Phasen oder Silica ohne gebundene Phase). Ein kundenspezifisches Mehrfachöffnungs-Strömungsendstück für den Säulenauslass wie in 9 dargestellt, wurde für die Arbeit von Thermo Scientific hergestellt. Das Endstück mit segmentierter Strömung hatte somit 4 Öffnungen (eine zentrale Öffnung und drei äußere Öffnungen). Das Endstück wurde anstelle eines herkömmlichen Anschlusses fest auf das Säulenende geschraubt. Für Vergleichsdurchläufe wurde ein herkömmliches Endstück mit einer einzigen, zentralen Öffnung anstelle des Mehrfachöffnungs-Endstücks verwendet. Eine ringförmige, eingehäuste PEEK-Auslassfritte wurde verwendet.A standard stainless steel chromatographic column (100 x 20 mm) supplied by Thermo Scientific was used for the HPLC separations. In this case a reversed phase pentafluorophenyl phase was used. However, it is obvious that in other cases any type of stationary phase could be used (eg such as C18 or HILIC phases or silica with no bonded phase). A custom multi-port flow end fitting for the column outlet as in 9 shown was manufactured for work by Thermo Scientific. The segmented flow tip thus had 4 ports (one central port and three outer ports). The end piece screwed tightly onto the column end instead of a traditional connector. For comparative runs, a conventional single, central port endpiece was used in place of the multi-port endpiece. An annular housed PEEK outlet frit was used.

Für die Schnelle-Protein-Flüssigkeitschromatographie (FPLC)-Trennungen wurde eine Glassäule (OMNI) mit 70 mm Länge x 17 mm Durchmesser verwendet. Die stationäre Phase in dieser Säule war C18 Silica. Ein Mehrfachöffnungs-Endstück mit segmentierter Strömung mit fünf Austrittsöffnungen (eine zentrale Öffnung und vier äußere Öffnungen) wurde am Säulenauslass verwendet. Das Endstück wurde in diesem Fall im Inneren der Säule eingesetzt, da es sich um eine axiale Kompressionssäule handelte. Für die Vergleichsdurchläufe wurde ein herkömmliches Endstück mit einer einzigen, zentralen Öffnung anstelle des Mehrfachöffnungs-Endstücks verwendet. Für diese Säule wurde eine ringförmige eingehäuste PEEK-Auslassfritte verwendet.A 70 mm long x 17 mm diameter glass column (OMNI) was used for fast protein liquid chromatography (FPLC) separations. The stationary phase in this column was C18 silica. A multi-port segmented flow end fitting with five exit ports (one central port and four outer ports) was used at the column outlet. The end piece in this case was inserted inside the column as it was an axial compression column. For the comparative runs, a conventional single, central aperture tip was used in place of the multi-aperture tip. An annular housed PEEK outlet frit was used for this column.

Alle mobilen Phasen wurden aus Lösemitteln von HPLC-Güte hergestellt, die von Merck (Kilsyth, Victoria, Australien) gekauft wurden. Toluol, Ethylbenzol, Propylbenzol und Butylbenzol, die als gelöste Testsubstanzen verwendet wurden, wurden von Sigma Aldrich (Castle Hill, New South Wales) gekauft. Milli-Q Wasser (18,2 MΩ) wurde im Haus hergestellt und durch ein 0,2 µm Filter filtriert.All mobile phases were prepared from HPLC grade solvents purchased from Merck (Kilsyth, Victoria, Australia). Toluene, ethylbenzene, propylbenzene and butylbenzene used as test solutes were purchased from Sigma Aldrich (Castle Hill, New South Wales). Milli-Q water (18.2 MΩ) was prepared in-house and filtered through a 0.2 µm filter.

Für die HPLC-Säule wurde eine Standardlösung aus Toluol, Propylbenzol und Butylbenzol in mobiler Phase bei Konzentrationen von etwa 4 mmol hergestellt. Die Standardlösung, die für die FPLC-Säule verwendet wurde, enthielt etwa 2 mmol Toluol, Ethylbenzol, Propylbenzol und Butylbenzol in mobiler Phase.For the HPLC column, a standard solution of toluene, propylbenzene, and butylbenzene was prepared in the mobile phase at concentrations of about 4 mmol. The standard solution used for the FPLC column contained about 2 mmol of toluene, ethylbenzene, propylbenzene and butylbenzene in the mobile phase.

Alle chromatographischen Versuche, die die HPLC- Edelstahlsäule verwendeten, wurden mit einem Waters 600E Multi Solvent Delivery LC-System durchgeführt, das mit einem Waters 717 plus Autoinjektor, einer Waters 600E Pumpe, zwei Waters 2487 Serie UV/VIS Detektoren und zwei Waters 600E Systemsteuerungen ausgestattet war. Trennungen wurden unter isokratischen Bedingungen mit einer mobilen Phase aus entweder 80/20 oder 70/30 Methanol/Wasser bei Strömungsraten von 18 mL/min durchgeführt. Die Einspritzvolumina waren 200 µL. Die Auslassströmungssegmentierung wurde durch Einstellen des Auslassdifferentialdrucks unter Verwendung verschiedener Längen einer PEEK-Rohrleitung variiert. Der UV-Extinktionsnachweis (254 nm) wurde an beiden segmentierten Strömen vorgenommen, d.h., an dem Teilstrom, der aus der Säule aus der zentralen Region des gepackten Betts austritt, und an dem separaten Teilstrom, der aus der Säule von der Wandregion des Betts austritt.All chromatographic experiments using the HPLC stainless steel column were performed on a Waters 600E Multi Solvent Delivery LC system equipped with a Waters 717 plus auto-injector, a Waters 600E pump, two Waters 2487 series UV/VIS detectors and two Waters 600E control panels was equipped. Separations were performed under isocratic conditions with a mobile phase of either 80/20 or 70/30 methanol/water at flow rates of 18 mL/min. The injection volumes were 200 µL. The outlet flow segmentation was varied by adjusting the outlet differential pressure using different lengths of PEEK tubing. UV absorbance detection (254 nm) was performed on both segmented streams, ie the split stream exiting the column from the central region of the packed bed and the separate split stream exiting the column from the wall region of the bed .

Chromatographische Trennungen auf der Glas-FPLC-Säule wurden unter Verwendung eines Shimadzu LC-10APvp Systems durchgeführt, das eine Shimadzu LC-10APvp Pumpe, einen Shimadzu SIL-10ADvp Autoinjektor, einen Shimadzu SPD-10Avp UV Detektor und eine Phenomenex Degassex Modell DG-440 Inline-Entgasungseinheit enthielt. Die Trennungen wurden mit einer mobilen Phase aus 80/20 Methanol/Wasser bei einer Strömungsrate von 2 mL/min unter Verwendung isokratischer Bedingungen durchgeführt. Das Einspritzvolumen war 250 µL. Die Strömungssegmentierung wurde mit dem zweckdienlichen Auslassendstück mit segmentierter Strömung erreicht, wobei aber in diesem Fall nur das Eluat aus der zentralen Region der Säule durch UV-Nachweis bei 254 nm überwacht wurde.Chromatographic separations on the glass FPLC column were performed using a Shimadzu LC-10APvp system containing a Shimadzu LC-10APvp pump, a Shimadzu SIL-10ADvp auto-injector, a Shimadzu SPD-10Avp UV detector and a Phenomenex Degassex model DG-440 Inline degassing unit included. The separations were performed with a mobile phase of 80/20 methanol/water at a flow rate of 2 mL/min using isocratic conditions. The injection volume was 250 µL. The flow segmentation was done with the appropriate segmented flow outlet end, but in this case only the eluate from the central region of the column was monitored by UV detection at 254 nm.

Eine Darstellung der parabolischen Eigenschaft des Pfropfenstroms durch ein chromatographisches Bett ist in 2 dargestellt und wurde oben beschrieben. In den hierin beschriebenen Versuchen war das Auslassendstück so gestaltet, dass es die Strömungsregion nahe der Säulenwand von jener der Strömung im zentralen Segment des gepackten Betts trennte. Die Gestaltung dieses Kopfstücks für die HPLC-Versuche ist in 7 und 9 dargestellt. In diesem Endstück wird der Eluatstrom von der Wandregion über einen UV Detektor zum Abfall geleitet, während die zentrale Region alleine auf herkömmliche Weise mit einem separaten UV Detektor nachgewiesen wird.A representation of the parabolic nature of plug flow through a chromatographic bed is given in 2 shown and described above. In the experiments described herein, the outlet tail was designed to separate the flow region near the column wall from that of flow in the central segment of the packed bed. The design of this head piece for the HPLC experiments is in 7 and 9 shown. In this end piece, the eluate flow is directed from the wall region via a UV detector to the waste, while the central region alone is detected in the conventional way with a separate UV detector.

12 zeigt einen Vergleich einer einzigen, Butylbenzol eluierenden Spitze, die im HPLC-System (Standard-Stahlsäule (100 mm Länge x 20 mm Durchmesser)) unter verschiedenen Eluatsegmentierungsverhältnissen eintrifft. Der Unterschied in der chromatographischen Leistung zwischen der Probe, die aus der Mitte der Säule austritt, zu jener einer Probe, die aus der peripheren Region der Säule austritt, wurde somit verglichen. 12 zeigt die Spitzenform von Butylbenzol, das bei verschiedenen Strömungssegmentierungsverhältnissen eluiert: Spitze 1 (keine Segmentierung, 100% über einen zentralen Ausgang erfasst), Spitze 2 (zentral 53% erfasst, peripher 47% zum Abfall), Spitze 3 (zentral 42% erfasst, peripher 58% zum Abfall) und Spitze 4 (zentral 27% erfasst, peripher 73% zum Abfall). Die Elutionsprofile wurden für die Probe aufgezeichnet, die aus der Säule über die zentrale Austrittsöffnung austrat. Eine Erhöhung in der Effizienz (N-Werte) im Vergleich zum nicht segmentierten Fall war bis zu 43% hoch, wenn ein Teilstrom von mehr als 70% zu peripheren Ausgängen gesendet wurde. Die Bodenzahlen (N) waren: Spitze 1 (2047); Spitze 2 (2487); Spitze 3 (2799); und Spitze 4 (2905). Die Spitzenbreiten waren: Spitze 1 (43 Sekunden); Spitze 2 (41 Sekunden); Spitze 3 (37 Sekunden); und Spitze 4 (35 Sekunden). 12 shows a comparison of a single butylbenzene eluting peak arriving in the HPLC system (standard steel column (100 mm length x 20 mm diameter)) under different eluate segmentation ratios. The difference in chromatographic performance between the sample emerging from the center of the column and that of a sample emerging from the peripheral region of the column was thus compared. 12 shows the peak shape of butylbenzene eluting at different flow segmentation ratios: peak 1 (no segmentation, 100% captured via a central exit), peak 2 (central 53% captured, peripheral 47% to waste), peak 3 (central 42% captured, peripheral 58% to fall) and peak 4 (central 27% recorded, peripheral 73% to fall). The elution profiles were recorded for the sample exiting the column via the central exit port. An increase in efficiency (N values) compared to the non-segmented case was as high as 43% when more than 70% fractional flow was sent to peripheral outputs. The floor numbers (N) were: peak 1 (2047); Peak 2 (2487); Peak 3 (2799); and Peak 4 (2905). The peak widths were: peak 1 (43 seconds); peak 2 (41 seconds); peak 3 (37 seconds); and Peak 4 (35 seconds).

Weitere Informationen über die Effizienzverbesserungen sind im Elutionsprofil aller drei gelösten Testsubstanzen erkennbar. 13 - Kurve a (volle Linie) zeigt die Elutionsprofile der drei gelösten Testsubstanzen von der HPLC-Säule in einer 80/20 Methanol/Wasser mobilen Phase, wenn ein herkömmliches Endstück (einzige Austrittsöffnung) für die Trennung verwendet wurde (d.h. es wurde kein segmentierter Strom verwendet). Im Vergleich zeigt das Chromatogramm, das in 13 - Kurve b (gestrichelte Linie) dargestellt ist, die Elutionsprofile derselben Probe, die aber nach einer Strömungssegmentierung mit dem Mehrfachöffnungs-Endstück erreicht wurden, wobei 55% (Volumen-%) des Eluatstroms, d.h. des Stroms von umgebenden Öffnungen, zum Abfall abgelenkt wurden und die verbleibenden 45% des Stroms, d.h. der Strom aus der zentralen Öffnung, erfasst und zur Erstellung des Chromatogramms verwendet wurden. Ebenso ist in 13 - Kurve c (punktierte Linie) dieselbe Trennung erneut dargestellt, wobei aber dieses Mal 77% der Probe, d.h. der Strom aus umgebenden Öffnungen, zum Abfall abgelenkt wurden und nur die verbleibenden 23%, d.h. aus der zentralen Öffnung, für das Chromatogramm erfasst wurden.More information about the efficiency improvements can be seen in the elution profile of all three solute test substances. 13 - Curve a (solid line) shows the elution profiles of the three solute test substances from the HPLC column in a 80/20 methanol/water mobile phase when a conventional end fitting (single exit port) was used for the separation (i.e. no segmented stream was used used). In comparison, the chromatogram shown in 13 - Curve b (dashed line) is shown, the elution profiles of the same sample, but achieved after flow segmentation with the multi-port endpiece, where 55% (volume %) of the eluate flow, ie the flow from surrounding ports, was diverted to waste and the remaining 45% of the flow, ie the flow from the central aperture, was captured and used to create the chromatogram. Likewise is in 13 - Curve c (dotted line) shows the same separation again, but this time 77% of the sample, ie the flow from surrounding apertures, was deflected to waste and only the remaining 23%, ie from the central aperture, was captured for the chromatogram .

Die Verbesserung in der Trennungsqualität und in der Nachweiseffizienz unter Verwendung der segmentierten Strömungsanordnung geht unmittelbar aus 13 in der Form einer geringeren Überlappung zwischen benachbarten Spitzen, schmäleren Spitzenbreiten, geringerem Spitzen-Tailing und intensiveren (höheren) Spitzen hervor. Dies wird ferner durch nähere Untersuchung der normalisierten Spitzenformen der Butylbenzolspitze und der überlappenden Regionen gezeigt. 14 zeigt übereinander gelegte und in der Höhe normalisierte Butylbenzolspitzen von Chromatogrammen, die aus der Trennung des Toluol-, Propylbenzol- und Butylbenzolstandards erhalten worden, wobei der erfasste Strom aus der zentralen Öffnung des Mehrfachöffnungs-Endstücks bei den verschiedenen Verhältnisses einer segmentierten Strömung verwendet wurde, wie in den Kurven a-c von 13 dargestellt. Der geringere Grad einer Spitzenüberlappung mit der benachbarten Spitze, der geringere Grad an Tailing am Ende der Spitze und die verminderte Spitzenbreite sind klar dargestellt. Diese Faktoren verbessern die Auflösungsleistung der Trennung deutlich. Für eine leichte visuelle Überprüfung werden die Elutionszeiten, die in 14 dargestellt sind, auf die Spitzenmaxima normalisiert, um die Verringerung in der Strömungsgeschwindigkeit durch den Detektor infolge des Unterschiedes in der Strömungsgeschwindigkeit durch das zusätzliche Totvolumen nach der Säule auszugleichen, wenn der Anteil der Strömung zum Abfall zunimmt. Die Spitzenhöhen wurden auch normalisiert, um die unterschiedlichen Verweilzeiten in der Detektor-Strömungszelle und die an den Abfall verlorene Probenmenge auszugleichen. Es ist ziemlich klar, dass mit zunehmenden Grad an Strömungssegmentierung (d.h. mit zunehmendem Anteil, der zum Abfall gesendet wird), die Trennungseffizienz in der Elution zunimmt. Es wurde jedoch die offensichtliche visuelle Eigenschaft der Bandverbreiterung nach der Säule für eine Probe nicht berücksichtigt, die in dem langsameren Fluidstrom eluierte. Wäre dies auch in der Analyse einbezogen worden, wären die Verbesserungen in der Spitzenform nach der Segmentierung des Stroms noch wesentlicher gewesen.The improvement in separation quality and detection efficiency using the segmented flow arrangement is immediate 13 in the form of less overlap between adjacent peaks, narrower peak widths, less peak tailing, and more intense (higher) peaks. This is further demonstrated by examining the normalized peak shapes of the butylbenzene peak and the overlapping regions. 14 shows superimposed and height normalized butylbenzene peaks from chromatograms obtained from the separation of the toluene, propylbenzene and butylbenzene standards using the detected flow from the central port of the multiport tail at the various ratios of a segmented flow, such as in the curves ac of 13 shown. The lower degree of peak overlap with the adjacent peak, the lower degree of tailing at the end of the peak, and the reduced peak width are clearly demonstrated. These factors greatly enhance the resolving power of the separation. For easy visual verification, the elution times given in 14 are normalized to the peak maxima to compensate for the reduction in flow rate through the detector due to the difference in flow rate due to the additional post-column dead volume as the fraction of flow to waste increases. The peak heights were also normalized to compensate for the different residence times in the detector flow cell and the amount of sample lost to waste. It is quite clear that as the degree of flow segmentation increases (ie as the proportion sent to waste increases), the separation efficiency in the elution increases. However, it did not take into account the apparent visual characteristic of post-column band broadening for a sample eluting in the slower fluid stream. Had this also been included in the analysis, the improvements in peak shape after segmenting the stream would have been even more significant.

Ein weiterer Vorteil der segmentierten Strömungsanordnung ist, dass eine Erhöhung der Empfindlichkeit beobachtet wird (wie durch eine erhöhte Spitzenintensität in der nicht normalisierten 13 dargestellt), selbst wenn die Substanzmenge, die zum Abfall gelenkt wird, erhöht ist. Es wird angenommen, dass dies ein Ergebnis von zwei Faktoren ist, nämlich einer erhöhten Konzentration des gelösten Stoff in einer weniger verdünnten Region des Stopfens des gelösten Stoffs, und der Abnahme in der Strömungsrate nach der Strömungssegmentierung; somit ist die Verweilzeit des gelösten Stoffs in der Nachweisströmungszelle erhöht. Dies ist ein zusätzlicher Vorteil für Detektoren, die strömungsempfindlich sind, wie z.B. UV-Detektoren.Another benefit of the segmented flow arrangement is that an increase in sensitivity is observed (as evidenced by increased peak intensity in the unnormalized 13 shown) even if the amount of substance directed to waste is increased. This is believed to be a result of two factors, namely an increased concentration of solute in a less dilute region of the solute plug, and the decrease in flow rate after flow segmentation; thus, the residence time of the solute in the detection flow cell is increased. This is an additional benefit for detectors that are flow sensitive, such as UV detectors.

Wie ziemlich klar aus 13 und 14 hervorgeht, war das Probenbandprofil, das sich aus der Elution der zentralen Öffnung im segmentierten Strom ergab (Kurven b und c) für eine Trennung effizienter als der Massestrom durch das nicht segmentierte Kopfstück (Kurve a). Die erhaltenen Bodenmessungen für jeden der drei Analyten im HPLC-System sind in Tabelle 1 gemeinsam mit den Spitzenasymmetriewerten angeführt. Die Daten in Tabelle 1 wurden bei einer Zusammensetzung der mobilen Phase von 70/30 Methanol/Wasser abgeleitet, da unter diesen Bedingungen die Grundlinienauflösung zwischen all drei Komponenten erreicht wurde. Dies ermöglichte eine exakte Messung der Anzahl theoretischer Böden N unter Verwendung des Verfahrens der zweiten Varianz. Unter den segmentierten Strömungsbedingungen, die hier verwendet wurden, war die Zunahme in der Effizienz (Erhöhung in N) 57% hoch. Die Spitzenasymmetrie war unter den segmentierten Strömungsbedingungen auch deutlich verringert.How pretty clear 13 and 14 shows, the sample band profile resulting from elution of the central aperture in the segmented flow (curves b and c) was more efficient for separation than the bulk flow through the non-segmented header (curve a). The bottom measurements obtained for each of the three analytes in the HPLC system are listed in Table 1 along with the peak asymmetry values. The data in Table 1 was derived at a mobile phase composition of 70/30 methanol/water since under these conditions baseline resolution between all three components was achieved. This allowed an accurate measurement of the number of theoretical plates N using the second variance method. Under the segmented flow conditions used here, the increase in efficiency (increase in N) was as high as 57%. Peak asymmetry was also significantly reduced under the segmented flow conditions.

Die Chromatogramme in 15 zeigen das Profil der Probe einer Standardlösung aus Toluol, Propylbenzol und Butylbenzol, die aus dem zentralen Segment der Säule (volle Spur) eluierte, im Vergleich zur Probe, die aus der Wandregion (punktierte Spur) eluierte, für den Fall, dass 70% des gesamten Stroms durch die peripheren Abfallöffnungen geleitet wurden, um die punktierte Spur zu erzeugen. Aus dieser Darstellung geht ziemlich klar hervor, dass die schädliche Wirkung der Wand erkennbar ist. Ein Band-Tailing war weitaus signifikanter für die Probe, die in der Wandregion eluierte und diese Ergebnisse für die Wandregion sind ebenso in Tabelle 1 angeführt. Tabelle 1 Zentrale Region Wandregion Säule Analyt Segmentierung zu Abfall (%) (MP 70/30 MeOH/Wasser) N Asymmetriefaktor N Asymmetriefaktor ΔN (%) Edelstahl Toluol 0 1643 1,32 - - - 30 1649 1,05 1170 1,43 0,4 50 2067 1,06 1350 1,37 26 70 2248 0,96 1476 1,28 37 Propylbenzol 0 1500 1,28 - - - 30 1886 1,18 1256 1,42 26 50 2162 1,13 1494 1,37 44 70 2350 1,05 1428 1,35 57 Butylbenzol 0 1622 1,24 - - - 30 1704 1,18 1286 1,39 5 50 1936 1,14 1383 1,35 19 70 2307 1,04 1506 1,30 42 Glas-FPLC Toluol Standard-Endstück (0% zum Abfall) 556 N/A - - - Segmentierter Strömungsanschluss (50% zum Abfall) 838 N/A - - 51 Ethylbenzol Standard-Endstück 401 N/A - - - Segmentierter Strömungsanschluss 825 N/A - - 106 Propylbenzol Standard-Endstück 619 N/A - - - Segmentierter Strömungsanschluss 1012 1,64 - - 63 Butylbenzol Standard-Endstück 636 0,78 - - - Segmentierter Strömungsanschluss 1138 1,65 - - 79 The chromatograms in 15 show the profile of the sample of a standard solution of toluene, propylbenzene and butylbenzene eluting from the central segment of the column (solid lane) compared to the sample eluting from the wall region (stippled lane) when 70% of the total flow through the peripheral waste ports to create the punctured trace. From this representation it is quite clear that the detrimental effect of the wall can be seen. Band tailing was far more significant for the sample that eluted in the wall region and these results for the wall region are also listed in Table 1. Table 1 Central region wall region pillar analyte Segmentation to waste (%) (MP 70/30 MeOH/water) N asymmetry factor N asymmetry factor ΔN (%) stainless steel toluene 0 1643 1.32 - - - 30 1649 1.05 1170 1.43 0.4 50 2067 1.06 1350 1.37 26 70 2248 0.96 1476 1.28 37 propylbenzene 0 1500 1.28 - - - 30 1886 1:18 1256 1.42 26 50 2162 1:13 1494 1.37 44 70 2350 1.05 1428 1.35 57 butylbenzene 0 1622 1.24 - - - 30 1704 1:18 1286 1.39 5 50 1936 1.14 1383 1.35 19 70 2307 1.04 1506 1.30 42 Glass FPLC toluene Standard tail (0% to waste) 556 N / A - - - Segmented flow port (50% to waste) 838 N / A - - 51 ethylbenzene standard end piece 401 N / A - - - Segmented flow port 825 N / A - - 106 propylbenzene standard end piece 619 N / A - - - Segmented flow port 1012 1.64 - - 63 butylbenzene standard end piece 636 0.78 - - - Segmented flow port 1138 1.65 - - 79

Die oben beschriebenen Verbesserungen in der Elutionseffizienz infolge der Verwendung einer Strömungssegmentierung wurden bei 100 mm HPLC-Säulen handelsüblicher Qualität beobachtet. Selbst dann wurde eine Verbesserung in der Effizienz bis zu 57% in der Anzahl theoretischer Böden beobachtet. Weitere Zunahmen können mit einer weiteren Verfeinerung der Vorrichtung erreicht werden. Noch größere Zunahmen wurden jedoch beobachtet, wenn Glassäulen ähnlich jenen verwendet wurden, die in FPLC-Systemen verwendet werden können. Zum Beispiel ist das Elutionsprofil der standardmäßigen Vier-Komponentenlösung aus Toluol, Ethylbenzol, Propylbenzol und Butylbenzol nach einer Trennung auf der 70 mm (mit C18 Nucleosil Silica) selbestgepackten FPLC-Säule, die mit einem Standard-Endstück (eine Öffnung) und einer herkömmlichen einstückigen Fritte ausgestattet war, in 16A (volle Spur) dargestellt. Wenn die Strömungssegmentierung am Säulenauslass (punktierte Spur) eingeführt wurde, so dass der Strom durch zentrale und periphere Öffnungen unter Verwendung des (Mehrfachöffnungs-) Endstücks mit segmentiertem Auslassstrom austrat, nahm die Anzahl theoretischer Böden bis zum Zweifachen zu, wenn der zentrale Teilstrom separat nachgewiesen wurde, wie in Tabelle 1 im Detail angeführt. Das heißt, Effizienzen, die durch N gemessen wurden, nahmen zwischen 51 und 106% abhängig von jeder Komponente zu (die Messung von N wurde durch den Trennungsgrad und das Spitzen-Tailing in der nicht segmentierten Stromtrennung beeinflusst). Es wurde beobachtet, dass die Auflösung bei Verwendung einer Strömungssegmentierung von 0,81 auf 1,03 stieg. 16B zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Region des Chromatogramms von 16A, um die Trennung von zwei der nahe eluierenden Komponenten deutlicher zu zeigen.The improvements in elution efficiency described above as a result of using flow segmentation have been observed with commercial grade 100 mm HPLC columns. Even then, an improvement in efficiency of up to 57% in the number of theoretical plates was observed. Further increases can be achieved with further refinement of the device. However, even larger increases were observed when using glass columns similar to those that can be used in FPLC systems. For example, the elution profile of the standard four-component solution of toluene, ethylbenzene, propylbenzene, and butylbenzene after a separation on the 70 mm (with C18 Nucleosil Silica) self-packed FPLC column equipped with a standard end-piece (single opening) and a conventional one-piece Frit was fitted in 16A (full lane) shown. When flow segmentation was introduced at the column outlet (dotted trace) such that the flow exited through central and peripheral ports using the segmented outlet flow (multi-port) tail, the number of theoretical plates increased up to two-fold when the central substream was detected separately was as detailed in Table 1. That is, efficiencies measured by N increased between 51 and 106% depending on each component (the measurement of N was affected by the degree of separation and peak tailing in the non-segmented flow separation). It was observed that the resolution increased from 0.81 to 1.03 using flow segmentation. 16B shows an enlarged view of a region of the chromatogram of 16A to more clearly show the separation of two of the closely eluting components.

Ein weiterer Vorteil des Endstücks mit Strömungssegmentierung ist, dass schlecht gepackte Chromatographiesäulen zu funktionellen Säulen mit guter Trennleistung umgeformt werden können. Zum Beispiel ist die Trennung des einfachen Vier-Komponenten-Gemisches unter Verwendung einer schlecht gepackten Chromatographiesäule in 17 dargestellt. Diese Säule wurde absichtlich beschädigt, indem der Kopf der Säule so manipuliert wurde, dass, wenn die Säule auf herkömmliche Weise betrieben wurde, eine geringere Säuleneffizienz erhalten wurde als für eine gut gepackte Säule zu erwarten wäre. Das Chromatogramm in 17A zeigt das Elutionsprofil des Vier-Komponenten-Gemisches, wenn 100% der mobilen Phase, die aus der Säule über eine einzige Austrittsöffnung austritt, zum Detektor geleitet wurde, d.h. unter Verwendung eines herkömmlichen Endstücks mit einer einzigen zentralen Austrittsöffnung. In 17B, ist die chromatographische Trennung dargestellt, wenn dieselben vier Komponenten in derselben Säule unter Verwendung derselben mobilen Phase, wie für 17A verwendet wurde, aber unter Verwendung eines Mehrfachöffnungs-Endstücks mit offenen peripheren Austrittsöffnungen getrennt wurden. Somit trat die flüssige mobile Phase aus einer mittleren Öffnung und vier peripheren Öffnungen aus der Säule, aber nur das mittlere Loch war an den Detektor angeschlossen, der das Chromatogramm in 17B erzeugte. Der Vergleich der in 17A und 17B dargestellten Trennungen zeigt wichtige Unterschiede. In 17A, ähnlich einer herkömmlichen Auslassanordnung, wird ein breiter Ausläufer von Material 355, 360, 365 beobachtet, der aus der Säule nach jeder der Hauptspitzen kommt, die relativ scharf sind, 350, 352, 357, 362. Es ist zu beachten, dass die breiten Ausläufer bewirken, dass es einigen der Spitzen an vollständiger Trennung von ihren benachbarten Spitzen mangelt. Im Gegensatz dazu sind in 17B, unter Verwendung des segmentierten Eluatstroms, die Spitzen 370, 373, 375, und 378, die vom Strom kommen, der aus der mittleren Austrittsöffnung der Säule genommen wurde, schmal, haben keine Ausläufer und sind vollständig aufgelöst. Diese Daten zeigen, dass Endstücke mit segmentierter Strömung nicht nur die Säulenleistung durch Verbessern der Trennungseffizienz erhöhen, sondern auch signifikant die Spitzensymmetrie verbessern. Auf den gut gepackten Edelstahlsäulen nahmen Asymmetriewerte von 1,32 auf nahezu perfekt symmetrische Spitzen mit Asymmetriefaktoren von nur 1,04 ab. Die Verbesserung war auf den FPLC-Glassäulen signifikanter, wo effektiv geteilte Spitzen zu regelmäßig gleichförmige Spitzen mit nur mäßigem Tailing umgeformt wurden.Another advantage of the flow segmentation end-piece is that poorly packed chromatography columns can be transformed into functional columns with good separation performance. For example, the separation of the simple four-component mixture using a poorly packed chromatography column is in 17 shown. This column was intentionally damaged by manipulating the top of the column in such a way that when the column was run in the conventional manner, a lower column efficiency was obtained than would be expected for a well-packed column. The chromatogram in 17A Figure 12 shows the elution profile of the four-component mixture when 100% of the mobile phase exiting the column via a single exit port was directed to the detector, ie using a conventional end-piece with a single central exit port. In 17B , the chromatographic separation is shown when the same four components in the same column using the same mobile phase as for 17A was used, but were separated using a multi-port endpiece with open peripheral exit ports. Thus, the liquid mobile phase exited the column from a center hole and four peripheral holes, but only the center hole was connected to the detector that recorded the chromatogram in 17B generated. The comparison of the 17A and 17B shown separations shows important differences. In 17A , similar to a conventional outlet arrangement, a broad spur of material 355, 360, 365 is observed emerging from the column after each of the main peaks, which are relatively sharp, 350, 352, 357, 362. Note that the broad spurs cause some of the peaks to lack complete separation from their neighboring peaks. In contrast, in 17B , using the segmented eluate stream, the peaks 370, 373, 375, and 378 coming from the stream taken from the center exit port of the column are narrow, have no tails and are completely resolved. These data show that segmented flow tails not only increase column performance by improving separation efficiency, but also significantly improve tip symmetry. On the well-packed stainless steel columns, asymmetry values decreased from 1.32 to near-perfectly symmetrical peaks with asymmetry factors as low as 1.04. The improvement was more significant on the FPLC glass columns, where effectively split peaks were reshaped into regularly uniform peaks with only moderate tailing.

Für gewisse Anwendungen sehen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vor, dass der Einlass wie auch der Auslass der Säule mit einer mehreren Einlassöffnung(en) gestaltet ist, im Gegensatz zu der einzigen Einlassöffnung 41 der herkömmlichen Anordnung, die in 2 und 3 dargestellt ist. Wie in der Folge ausführlicher beschrieben, können bevorzugte Ausführungsformen ein End- oder Einlassstück (auch als Endkappe bezeichnet) am Einlassende der Säule verwenden, das so modifiziert wurde, dass es einem herkömmlichen LC-Endstück nicht ähnlich ist. Eine bevorzugte Modifizierung ist, dass die Einlassfritte und/oder das Einlassendstück so gestaltet sind, dass die mobile Phase durch mehrere Kanäle zur Säule geleitet wird, die an verschiedenen Punkten im transversalen (radialen) Querschnitt der Säule positioniert sind, wenn die Fritte und/oder der Anschluss am Einlass positioniert sind. Auf diese Weise trifft die mobile Phase, die durch die mehreren Kanäle eingeleitet wird, an verschiedenen radialen Regionen der Säule ein. In bevorzugten Ausführungsformen wird ein Teilstrom der mobilen Phase, der mehr Probe enthält, zu den vorteilhafteren Regionen der Säule geleitet, wie der radial zentralen Region, und der andere Teilstrom der mobilen Phase, der weniger oder keine Probe enthält, wird zu weniger vorteilhaften Regionen der Säule wie der Wandregion geleitet. Diese Einlassanordnung ermöglicht eine Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit und eine Steuerung der Probenkonzentration über den Durchmesser der Säule, um konzentriertere, besser aufgelöste und schmälere Komponentenbänder zu erzeugen.For certain applications, preferred embodiments of the present invention provide that the inlet as well as the outlet of the column is designed with a plurality of inlet port(s), in contrast to the single inlet port 41 of the conventional arrangement shown in FIG 2 and 3 is shown. As described in more detail below, preferred embodiments may use an end or inlet fitting (also referred to as an end cap) at the inlet end of the column that has been modified to be dissimilar to a conventional LC end fitting. A preferred modification is that the inlet frit and/or inlet end fitting are designed such that the mobile phase is directed to the column through multiple channels positioned at different points in the transverse (radial) cross-section of the column when the frit and/or the connection are positioned at the inlet. In this way, the mobile phase introduced through the multiple channels arrives at different radial regions of the column. In preferred embodiments, one mobile phase split containing more sample is directed to the more favorable regions of the column, such as the radially central region, and the other mobile phase split containing less or no sample is directed to less favorable regions of the column Pillar headed like the wall region. This inlet arrangement allows flow rate control and sample concentration control across the diameter of the column to produce more concentrated, better resolved, and narrower component bands.

18 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Längsquerschnitts der Säule ähnlich 2, 3 und 4. 18 zeigt schematisch das Prinzip des Einlassströmungsverteilers 182 am Einlass der Säule 15, die eine gepackte Säule ist, z.B. für HPLC. An der linken Seite der Seitenansicht eines Längsquerschnitts ist eine Stirnansicht des Säuleneinlasses dargestellt (d.h. eine Stirnansicht des Strömungsverteilers 182 am Einlassende der Säule). Der Einlassströmungsverteiler weist eine mittlere Einlassöffnung 185 auf, die ähnlich wie die einzige mittlere Einlassöffnung 41 der herkömmlichen Anordnung positioniert ist, die die mobile Phase in die Säule leitet (d.h. die mittlere Einlassöffnung 185 liegt auf der Mittelachse 17 der Säule). Vorzugsweise leitet die mittlere Einlassöffnung 185 des Einlassströmungsverteilers 182 die mobile Phase weiter, die stärker mit Probe konzentriert ist und bevorzugter im Wesentlichen die gesamte Probe enthält. Der Einlassströmungsverteiler 182 weist ferner sechs periphere Einlassöffnungen 190 auf, die gleichmäßig und symmetrisch beabstandet um die zentrale Öffnung 185 liegen, die die mobile Phase zur Umfangsregion, näher zur Innenwand der Säule leiten, die weniger oder vorzugsweise keine Probe enthält (d.h. sie besteht nur aus Lösemittel, wenn keine Probe vorhanden ist). Dieser Umfangsstrom einer mobilen Phase bildet einen Vorhangstrom, der den zentralen Probenstrom ringförmig umgibt. 18 shows a schematic side view of a longitudinal cross-section of the column similarly 2 , 3 and 4 . 18 Fig. 1 shows schematically the principle of the inlet flow distributor 182 at the inlet of the column 15, which is a packed column, eg for HPLC. Shown on the left side of the longitudinal cross-sectional side view is an end view of the column inlet (ie, an end view of the flow distributor 182 at the inlet end of the column). The inlet flow distributor has a center inlet port 185 positioned similar to the single center inlet port 41 of the conventional arrangement that directs the mobile phase into the column (ie, center inlet port 185 lies on the central axis 17 of the column). Preferably, the central inlet port 185 of the inlet flow distributor 182 passes the mobile phase that is more concentrated with sample and more preferably contains substantially all of the sample. The inlet flow distributor 182 also has six peripheral inlet ports 190, evenly and symmetrically spaced about the central port 185, which direct the mobile phase to the peripheral region, closer to the inner wall of the column, which contains less or preferably no sample (i.e., it consists only of solvent if no sample is available). This peripheral flow of mobile phase forms a curtain flow that annularly surrounds the central sample flow.

Es ist offensichtlich, dass, wenn die gesamte Probe über die mittlere Öffnung eingeleitet wird, nur eine Strömungsleitung, die die mittlere Einlassöffnung versorgt, ein Probeninjektionsventil aufweisen muss, d.h. die Strömungsleitungen, die die sechs peripheren Einlassöffnungen 190 versorgen, müssen keine Probeninjektionsventile haben.It is apparent that if all sample is introduced via the central port, only one flow line serving the central inlet port needs to have a sample injection valve, i.e. the flow lines serving the six peripheral inlet ports 190 need not have sample injection valves.

Am Auslass der Säule 15 ist ein Auslassströmungsverteiler 172 vorgesehen. An der rechten Seite der Seitenansicht des Längsquerschnitts ist eine Stirnansicht des Säulenauslasses dargestellt (d.h. eine Stirnansicht des Auslassströmungsverteilers 172 am Ende der Säule). Der Auslassströmungsverteiler weist eine mittlere Auslassöffnung 175 auf, die ähnlich wie die einzige mittlere Öffnung 40 der herkömmlichen Anordnung positioniert ist, die ein Eluat aufnimmt und weiterleitet, das aus einer zentralen radialen Region des Querschnitt der Säule strömt (d.h. einer Region, die sich auf der Mittelachse 17 der Säule befindet), die die stärker konzentrierten und aufgelösten Komponenten enthält. Der Auslassströmungsverteiler weist ferner sechs periphere Öffnungen 180 auf, die gleichmäßig beabstandet um die zentrale Öffnung 175 positioniert sind, die Eluat aufnehmen und weiterleiten, das in der Umfangsregion, näher zur Innenwand der Säule strömt, das die stärker verdünnte oder keine Probe enthält.At the outlet of the column 15, an outlet flow distributor 172 is provided. At the right side of the longitudinal cross-sectional side view, an end view of the column outlet is shown (i.e., an end view of the outlet flow distributor 172 at the end of the column). The outlet flow distributor has a central outlet port 175, positioned similar to the single central port 40 of the conventional arrangement, which receives and directs eluate flowing from a central radial region of the cross-section of the column (i.e., a region centered on the central axis 17 of the column) containing the more concentrated and dissolved components. The outlet flow distributor also has six peripheral ports 180, positioned evenly spaced about the central port 175, which receive and direct eluate flowing in the peripheral region closer to the inner wall of the column containing the more dilute or no sample.

Im Gegensatz zu den schalenförmigen, teilweise aufgelösten Bändern 105, 110, 115, 120, die durch die herkömmliche Einlassanordnung in 3 erzeugt werden, liefert die Einlassanordnung der Erfindung, die in 4 dargestellt ist, flachere Probenbänder 150, 155 und 160, die die Säulenwände überhaupt nicht berühren könnten, wenn die Probe vorwiegend oder vollständig im zentralen Probenstrom am Einlass enthalten ist. Der separat eingeleitete Vorhangstrom, der durch die peripheren Einlassöffnungen 190 gebildet wird, ermöglicht, dass die Strömungsgeschwindigkeit der mobilen Phase in der peripheren Region der Säule enger mit der Strömungsgeschwindigkeit in der zentralen Region übereinstimmt, wodurch das Probenband abgeflacht wird. Die jeweiligen Teilströme können für diesen Zweck unabhängig gepumpt werden (z.B. durch separate Pumpen gepumpt werden) oder es kann als Alternative eine einzige Pumpe beide Teilströme antreiben und Strömungsbegrenzer in den Strömungsleitungen für jeden Teilstrom können die jeweiligen Strömungsgeschwindigkeiten steuern. Der Vorhangstrom verringert auch die Neigung der Probe in der zentralen Region, transversal zu migrieren oder zu diffundieren, d.h. nach außen zur Wand, wodurch die Probe in der zentralen Region konzentriert wird. Daher sind die Probenbänder 150, 155 und 160, die den Auslass der Säule erreichen, stärker konzentriert, flacher und schmäler, wodurch erfasste Spitzen mit einem höheren S/N erhalten werden, die schärfer und besser aufgelöst sind. Die Teilströme der mobilen Phasen können dieselbe oder eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen, z.B. dasselbe oder unterschiedliche Lösemittel. Ein Teilstrom, z.B. ein radial peripherer Teilstrom, kann sogar ein Nicht-Lösemittel oder zumindest ein Lösemittel mit geringerer Löslichkeit für die zu trennende Probe (z.B. Wasser) sein, wodurch das Zurückhalten der Probe in dem anderen, z.B. radial zentralen, Teilstrom weiter gefördert wird.In contrast to the cupped, partially resolved bands 105, 110, 115, 120 produced by the conventional inlet arrangement in 3 are generated, the inlet arrangement of the invention provides in the 4 shown, flatter sample bands 150, 155 and 160 which might not touch the column walls at all if the sample is predominantly or entirely contained in the central sample stream at the inlet. The separately introduced curtain flow created by the peripheral inlet ports 190 allows the mobile phase flow rate in the peripheral region of the column to more closely match the flow rate in the central region, thereby flattening the sample band. The respective streams may be pumped independently for this purpose (eg pumped by separate pumps) or alternatively a single pump may drive both streams and flow restrictors in the flow lines for each stream may control the respective flow rates. The curtain flow also reduces the tendency of the sample in the central region to migrate or diffuse transversely, ie outward towards the wall, thereby concentrating the sample in the central region. Therefore, the sample bands 150, 155, and 160 that reach the outlet of the column are more concentrated, flatter, and narrower, yielding detected peaks with higher S/N that are sharper and better resolved. The partial flows of the mobile phases can have the same or different composition, eg the same or different solvents. A partial flow, e.g. a radially peripheral partial flow, can even be a non-solvent or at least a solvent with lower solubility for the sample to be separated (e.g. water), whereby retention of the sample in the other, e.g. radially central, partial flow is further promoted .

Diese Verbesserung im Probenbandprofil, das sich durch die Säule bewegt, kann am effektivsten von den Auslassströmungsverteilern 172 genutzt werden. Das Eluat, das die Mitte der Säule verlässt, stellt das besonders erwünschte Material dar, da es die höchste Konzentration an Komponenten der Probe aufweist und die am schärfsten aufgelösten Komponenten hat. Somit ermöglicht die separate Verwendung der zentralen Öffnung 175 des Auslassströmungsverteilers 172, dass dieser äußerst erwünschte Teilstrom des Eluats selektiv zu einen Detektor und/oder Fraktionssammler (nicht dargestellt) geleitet wird. Das Eluat aus sechs peripheren Öffnungen 180 wird gesammelt und bildet gemeinsam einen Teilstrom des Eluats, der nicht mit dem Eluat aus der zentralen Öffnung 175 verarbeitet wird. In einer Ausführungsform zum Beispiel, wo der Vorhangstrom etwas Probe enthält, in dem das Eluat aus der zentralen Öffnung 175 unter Verwendung eines Detektors erfasst wird, kann das Eluat des Vorhangstroms aus peripheren Öffnungen 180 stattdessen entweder unter Verwendung eines anderen, separaten Detektors erfasst oder separat gesammelt werden oder könnte zum Abfall gesendet werden oder könnte zum Einlass derselben oder einer anderen Säule für eine weitere chromatographische Trennung gesendet werden, um die Komponenten besser aufzulösen, optional nachdem es vor einer solchen weiteren chromatographischen Trennung erneut konzentriert wurde. Das periphere Eluat ist für gewöhnlich weniger wünschenswert als das zentrale Eluat, da es stärker verdünnt und weniger aufgelöst ist. Wenn das Eluat des peripheren Vorhangstroms wenig oder keine Probe enthält, kann es aus peripheren Austrittsöffnungen 180 separat vom zentralen Probenstrom gesammelt und wieder als mobile Phase in einer folgenden Runde Chromatographie verwendet werden, wodurch weniger mobile Phase verbraucht wird.This improvement in the sample band profile moving through the column can be used most effectively by the outlet flow distributors 172 . The eluate leaving the center of the column represents the most desirable material because it has the highest concentration of sample components and has the most sharply resolved components. Thus, the separate use of the central opening 175 of the outlet flow distributor 172 allows this highly desirable partial flow of eluate to be selectively directed to a detector and/or fraction collector (not shown). The eluate from six peripheral ports 180 is collected and together forms a substream of the eluate that is not processed with the eluate from the central port 175 . For example, in one embodiment where the curtain flow contains some sample, in which the eluate from the central opening 175 is detected using one detector, the eluate of the curtain flow from peripheral openings 180 may instead be either detected using another, separate detector or separately collected or could be sent to waste or could be sent to the inlet of the same or another column for further chromatographic separation to better resolve the components, optionally after being reconcentrated prior to such further chromatographic separation. The peripheral eluate is usually less desirable than the central eluate because it is more dilute and less resolved. If the peripheral curtain flow eluate contains little or no sample, it can be collected from peripheral outlet ports 180 separately from the central sample flow and reused as mobile phase in a subsequent round of chromatography, thereby consuming less mobile phase.

Es ist offensichtlich, dass der Einlassströmungsverteiler dieselbe Gestalt wie jeder der Auslassströmungsverteiler aufweisen kann, die in den Figuren dargestellt und oben beschrieben sind, und wo die Auslassströmung als getrennt durch den Auslassströmungsverteiler bezeichnet wird, können solche Verweise an die Stelle von Verweisen auf die Trennung des Einlassstroms einer mobilen Phase gesetzt werden. Es ist offensichtlich, dass der Einlassströmungsverteiler mit einer Einlassfrittenanordnung verwendet werden kann, die ebenso dieselbe Gestalt wie jede der Auslassfrittenanordnungen aufweisen kann, die in den Figuren dargestellt und oben beschrieben sind, und wo der Auslassstrom als getrennt von der Auslassfrittenanordnung bezeichnet wird, können solche Verweise an die Stelle der Verweise auf die Trennung des Einlassstroms einer mobilen Phase gesetzt werden.It will be appreciated that the inlet flow distributor may have the same shape as each of the outlet flow distributors illustrated in the figures and described above, and where the outlet flow is referred to as being separated by the outlet flow distributor, such references may take the place of references to the separation of the inlet stream of a mobile phase are set. It will be appreciated that the inlet flow divider may be used with an inlet frit assembly that may also have the same shape as any of the outlet frit assemblies illustrated in the figures and described above, and where the outlet flow is referred to as being separate from the outlet frit assembly, such references may be substituted for the references to the separation of the inlet stream of a mobile phase.

Es ist offensichtlich, dass die Erfindung signifikante Verbesserungen in der Form eines erhöhten Nachweises von Proben und einer verbesserten Testleistung aus einer Flüssigkeitschromatographiesäule bieten kann. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Erfindung zum Beispiel einen Nachweis eines unteren Grenzwertes für chromatographierte Spezies aufgrund einer verbesserten Nachweisempfindlichkeit und/oder verbesserten Spitzenkapazität und Spitzenauflösung in einem chromatographischen Test ermöglichen. Es ist klar, dass als Alternative zur Verbesserung der Spitzenauflösung für eine bestimmte Säulenlänge die Erfindung die Verwendung kürzerer Säulen ermöglichen kann, um eine bestimmte Spitzenauflösung im Vergleich zu einem analogen herkömmlichen System zu erreichen. Eine kürzere Säule ermöglicht die Ausführung schnellerer chromatographischer Trennungen. Ein weiterer Vorteil ist zum Beispiel, dass die Verwendung nur eines Teilstroms des Eluats für den Nachweis bedeuten kann, dass eine verringerte Lösemittellast in den Detektor geleitet wird, was für gewisse Detektoren wie Massenspektrometer und andere Detektoren, die in einer Vakuumumgebung arbeiten, sehr günstig sein kann. Die Erfindung kann daher die Verwendung von Säulen herkömmlicher Größe mit MS-Nachweis besser ermöglichen. In Bezug auf die präparative Chromatographie kann die Erfindung das Sammeln reinerer Fraktionen von Proben aufgrund der verbesserten Trennungseffizienz ermöglichen. Die Erfindung kann einfach mit günstigen Materialien, z.B. Frittenmaterial und Stahlendstücken, durchgeführt und auf einfache Weise gestaltet werden, z.B. in der Form von Endstücken mit Mehrfachöffnungen anstelle einer einzigen Öffnung.It is evident that the invention can provide significant improvements in the form of increased detection of samples and improved assay performance from a liquid chromatography column. For example, in various embodiments, the invention may enable detection of a lower limit for chromatographed species due to improved detection sensitivity and/or improved peak capacity and peak resolution in a chromatographic assay. It will be appreciated that as an alternative to improving peak resolution for a given column length, the invention may allow shorter columns to be used to achieve a given peak resolution compared to an analogous conventional system. A shorter column enables faster chromatographic separations to be performed. Another advantage is, for example, that using only a partial flow of the eluate for detection can mean that a reduced solvent load is fed into the detector, which is very beneficial for certain detectors such as mass spectrometers and other detectors operating in a vacuum environment can. The invention can therefore use of conventional size columns with MS detection. With respect to preparative chromatography, the invention may enable collection of purer fractions from samples due to improved separation efficiency. The invention can be easily implemented with inexpensive materials, eg frit material and steel end pieces, and can be designed in a simple manner, eg in the form of end pieces with multiple openings instead of a single opening.

In 19 ist eine andere Ausführungsform eines analytischen LC-Systems gemäß der Erfindung, das ein segmentiertes Einlasssystem verwendet, schematisch in der Form eines Flussdiagramms dargestellt. Das System ist weitgehend dem in 10 dargestellten System ähnlich und daher werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Komponenten verwendet. Am Einlass der Säule ist der Unterschied, dass das oder die Lösemittel 2 über eine Rohrleitung an ein Lösemittelabgabesystem 6 abgegeben wird bzw. werden, das in diesem Beispiel zwei Pumpen verwendet. Das oder die einströmenden Lösemittel, falls nicht dem System 6 bereits in der Form von zwei separaten Teilströmen zugeführt, wird bzw. werden in zwei Teilströme geteilt. Ein erster Teilstrom des Lösemittels wird zu einer ersten Pumpe gelenkt und von dieser gepumpt und ein zweiter Teilstrom des Lösemittels wird zu einer zweiten Pumpe im System 6 gelenkt und von dieser gepumpt. Die unabhängigen Pumpen ermöglichen eine unabhängige Steuerung der Strömungsgeschwindigkeiten der Teilströme. Die Lösemittel werden über Strömungsleitungen in der Form von Rohrleitungen 6a, 6b und 6c zur Säule 15 gepumpt. Der erste Teilstrom des Lösemittels wird durch Leitung 6a durch ein Probeninjektionsventil 8 gepumpt, wobei eine Probe in diesen Teilstrom von Lösemittel eingeleitet wird. Der erste Teilstrom des Lösemittels, der mit Probe beladen ist, wird in die Säule 15 über eine mittlere Einlassöffnung 440' geleitet, die auf der Mittelachse der Säule liegt. Der zweite Teilstrom des Lösemittels, der keine Probe enthält, wird durch Leitungen 6b in die Säule 15 über äußere oder periphere Einlassöffnungen 442' geleitet, die die mittlere Einlassöffnung 440' ringförmig umgeben. Der Einlass hat auch eine geteilte Frittenanordnung 9', so dass der erste Teilstrom des Lösemittels durch ein zentrales Segment der Fritte strömt und der zweite Teilstrom des Lösemittels durch ein peripheres Segment der Fritte strömt, das das zentrale Segment ringförmig umgibt. Es ist offensichtlich, dass Variationen der dargestellten Ausführungsform vorgesehen sein können, zum Beispiel könnten die Leitungen 6b auch ein Probeninjektionsventil 8 haben und durch dieses nach Wunsch mit einer Probenmenge versorgt werden.In 19 1 is another embodiment of an analytical LC system according to the invention using a segmented inlet system, shown schematically in flow chart form. The system is largely the same as in 10 system shown are similar and therefore like reference numerals are used to designate like components. At the inlet of the column, the difference is that the solvent or solvents 2 are delivered via tubing to a solvent delivery system 6, which in this example uses two pumps. The inflowing solvent or solvents, if not already supplied to the system 6 in the form of two separate substreams, is or are divided into two substreams. A first portion of solvent is directed to and pumped by a first pump and a second portion of solvent is directed to and pumped by a second pump in system 6 . The independent pumps allow independent control of the flow rates of the partial flows. The solvents are pumped to the column 15 via flow lines in the form of tubing 6a, 6b and 6c. The first partial flow of solvent is pumped through line 6a through a sample injection valve 8, a sample being introduced into this partial flow of solvent. The first portion of solvent, loaded with sample, is introduced into the column 15 via a central inlet port 440' located on the central axis of the column. The second portion of solvent, which does not contain sample, is directed through lines 6b into column 15 via outer or peripheral inlet ports 442' annularly surrounding central inlet port 440'. The inlet also has a split frit arrangement 9' such that the first portion of solvent flows through a central segment of the frit and the second portion of solvent flows through a peripheral segment of the frit annularly surrounding the central segment. It is obvious that variations of the illustrated embodiment can be envisaged, for example the lines 6b could also have a sample injection valve 8 and be supplied with an amount of sample by this as desired.

In einer anderen Ausführungsform, wie schematisch in 20 dargestellt, wird Eluat, das aus der zentralen Austrittsöffnung 440 gesammelt wird, durch einen Detektor 16 zu einer Fraktionssammelvorrichtung 455 gesendet. Eluat, das aus den peripheren Austrittsöffnungen 442 gesammelt wird, wird jedoch nicht durch einen Detektor oder zu einer Fraktionssammelvorrichtung 455 gesendet, sondern kann über ein Ventil 446 entweder zum Lösemittelabgabesystem 6 zur Wiederverwendung des Lösemittels gesendet oder in einem oder mehreren Reservoir(s) 445 aufbewahrt werden (die jedes geeignete Reservoir, wie zum Beispiel eine Falle oder zusätzliche Säule sein können), das oder die mit dem Probeninjektionsventil 8 für die primäre Säule 15 zur Wiederverwertung in Verbindung steht bzw. stehen. Zu einem passenden Zeitpunkt kann die primäre Säule 15 dann erneut geladen werden, dieses Mal mit dem peripher eluierten Material (wenn darin Probe enthalten ist) aus einem vorangehenden Lauf oder mehreren vorangehenden Läufen, das in dem Reservoir 445 gesammelt wurde und durch das Probeninjektionsventil 8 in den Lösemittelstrom eingespritzt wird. Das zentrale eluierende Eluat wird einmal mehr in der Fraktionssammelvorrichtung 455 erfasst und gesammelt. Es können weitere Zyklen einer chromatographischen Verarbeitung verwendet werden, bis ein ausreichend hoher und erwünschter Anteil des gesamten Materials in der ursprünglichen Probe unter dem höchsten verfügbaren Ausmaß einer Chromatographie gereinigt und fraktioniert ist, indem das Material von der mittleren Austrittsöffnung 440 jedes Mal separat genommen und gesammelt wirdIn another embodiment, as schematically shown in 20 As shown, eluate collected from central exit port 440 is sent through detector 16 to fraction collector 455 . However, eluate collected from the peripheral exit ports 442 is not sent through a detector or to a fraction collector 455, but can be sent via a valve 446 either to the solvent delivery system 6 for solvent reuse or stored in one or more reservoir(s) 445 (which may be any suitable reservoir such as a trap or additional column) communicating with the sample injection valve 8 for the primary column 15 for recycle. At an appropriate time, the primary column 15 can then be reloaded, this time with the peripherally eluted material (if sample is contained therein) from a previous run or runs collected in the reservoir 445 and injected through the sample injection valve 8 in is injected into the solvent stream. The central eluting eluate is once again captured and collected in the fraction collector 455 . Additional cycles of chromatographic processing may be used until a sufficiently high and desirable proportion of the total material in the original sample is purified and fractionated to the highest available level of chromatography, by taking and collecting the material from central exit port 440 separately each time will

Beispiele (2)Examples (2)

Es wurden weitere Versuche durchgeführt, um die Wirkung eines segmentierten Einlasses zu zeigen.Further experiments were conducted to show the effect of a segmented inlet.

Die Versuche wurden an einer 100 x 21 mm Stahlsäule, gepackt mit 12 µm Pentafluorophenyl-Silica-Partikeln als stationäre Phase ausgeführt. Verschiedene Versuche, die die verschiedenen Säulengerätekonfigurationen testeten, wurden an derselben Säule durchgeführt, wobei Kopfstücke nach Bedarf getauscht wurden. Die durchgeführten Versuche verwendeten: (1) eine herkömmliche Säule (eine einzige Einlassöffnung und eine einzige Auslassöffnung); (2) einen herkömmlichen Säuleneinlassanschluss (eine einzige Einlassöffnung) mit segmentiertem Strömungsauslassanschluss (4 Öffnungen: 1 zentrale Öffnung und 3 periphere Öffnungen); und (3) einen Vorhangstrom-Säuleneinlassanschluss (4 Öffnungen: 1 zentrale Öffnung und 3 periphere Öffnungen) mit segmentiertem Strömungsauslassanschluss (4 Öffnungen: 1 zentrale Öffnung und 3 periphere Öffnungen). Eine Injektion von Toluol, Propylbenzol und Butylbenzol, in eine 30/70 Wasser/Methanol mobile Phase (250 µL) wurde zum Testen der Leistung für diese drei Betriebsmodi verwendet. Die Ergebnisse sind unten beschrieben.The experiments were carried out on a 100 x 21 mm steel column packed with 12 µm pentafluorophenyl silica particles as the stationary phase. Various experiments testing the different column equipment configurations were performed on the same column, swapping headers as needed. The experiments performed used: (1) a conventional column (a single inlet port and a single outlet port); (2) a conventional column inlet port (single inlet port) with segmented flow outlet port (4 ports: 1 central port and 3 peripheral ports); and (3) a curtain flow column inlet port (4 ports: 1 central port and 3 peripheral ports) with segmented flow outlet port (4 ports: 1 central port and 3 peripheral ports). An injection of toluene, propylbenzene, and butylbenzene, in a 30/70 water/metha nol mobile phase (250 µL) was used to test performance for these three modes of operation. The results are described below.

Eine Darstellung der parabolischen Eigenschaft des Pfropfenstroms durch eine herkömmliche Säule ist in 2 dargestellt und wurde oben beschrieben. In den Versuchen (2) und (3) wie hierin beschrieben war das Auslassendstück so gestaltet, dass es die Region des Stroms nahe der Säulenwand von jener des Stroms im zentralen Segment des gepackten Betts trennte. Das Einlassendstück wurde so gestaltet, dass es separate Ströme der mobilen Phase jeweils in die Region nahe der Säulenwand und in die Region im zentralen Segment des gepackten Betts trennte. Die Gestaltung der Anschlüsse, die für die Versuche verwendet wurden, ist in 7 und 9 dargestellt. Mit diesem Endstück wurde der Eluatstrom von der Wandregion über einen UV-Detektor zum Abfall geleitet, während die zentrale Region auf herkömmliche Weise unter Verwendung eines separaten UV-Detektors alleine analysiert wurde.A representation of the parabolic nature of plug flow through a conventional column is given in 2 shown and described above. In experiments (2) and (3) as described herein, the outlet end fitting was designed to separate the region of flow near the column wall from that of flow in the central segment of the packed bed. The inlet end fitting was designed to separate separate flows of mobile phase into the region near the column wall and into the region in the central segment of the packed bed, respectively. The design of the connections used for the experiments is in 7 and 9 shown. With this end piece, the eluate stream was directed from the wall region to the waste via a UV detector, while the central region was analyzed alone in the conventional manner using a separate UV detector.

21 zeigt die chromatographische Trennung der drei Komponentengemische, die für jeden Betriebsmodus (1), (2) und (3) erhalten wurde. Die Elutionsreihenfolge war Toluol, Propylbenzol und dann Butylbenzol. Der herkömmliche Chromatographiemodus (1) ist durch die gestrichelte Linie dargestellt, der segmentierte Auslassströmungsmodus (2) ist durch die punktierte Linie dargestellt und der Vorhangstrommodus (3) ist durch die volle Linie dargestellt. Das Teilungsverhältnis des segmentierten Auslassstroms war 54% der mobilen Phase, die über die peripheren Öffnungen zum Abfall eluierten, wobei der Rest über die mittlere Öffnung erfasst oder gesammelt wurde. Das Vorhangströmungsverhältnis war 1:3,5 (zentrale Zone:Vorhangszone). Die gesamten Strömungsraten am Säuleneinlass waren 18 mL/min. Von primärer Signifikanz in diesen Abtrennungen war die 155% Erhöhung in der Empfindlichkeit im Vergleich zu einem normalen Betriebsmodus (1), die für die Vorhangstrominjektion in Versuch (3) beobachtet wurde, wie ausführlich in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 Mitte Wand Strömungsmodus Höhe (µV) N Asymmetriefaktor %ΔN relativ zum Normalmodus Höhe (µV) N Asymmetriefaktor (1) Normal 16380 2111 1,10 - - - - (2) Segmentierter Stromauslass 20988 2457 0,97 16 17403 2374 0,99 (3) Vorhangstrom-Punktinjektion 41786 2100 1,00 0 - - - 21 shows the chromatographic separation of the three component mixtures obtained for each mode of operation (1), (2) and (3). The order of elution was toluene, propylbenzene, and then butylbenzene. Conventional chromatography mode (1) is represented by the dashed line, segmented outlet flow mode (2) is represented by the dotted line, and curtain flow mode (3) is represented by the solid line. The split ratio of the segmented outlet stream was 54% of the mobile phase eluting via the peripheral ports to waste with the remainder being detected or collected via the central port. The curtain flow ratio was 1:3.5 (central zone:curtain zone). Total flow rates at the column inlet were 18 mL/min. Of primary significance in these separations was the 155% increase in sensitivity compared to normal operating mode (1) observed for curtain flow injection in experiment (3), as detailed in Table 2. Table 2 center Wall flow mode Height (µV) N asymmetry factor %ΔN relative to normal mode Height (µV) N asymmetry factor (1) Normal 16380 2111 1.10 - - - - (2) Segmented power outlet 20988 2457 0.97 16 17403 2374 0.99 (3) Curtain current point injection 41786 2100 1.00 0 - - -

Es wird angenommen, dass diese Erhöhung in der Empfindlichkeit das Ergebnis einer zweifachen Wirkung ist:

(i) Die gesamte Probe im Vorhangstrommodus (3) wurde direkt über die zentrale Einlassöffnung in die zentrale Säulenzone geladen und anschließend eluierte die Probe (100% davon) durch die zentrale Öffnung des segmentierten Auslassanschlusses, wobei keine Elution der Probenkomponente in den Abfallstrom über die peripheren Auslassöffnungen beim Nachweisgrenzwert beobachtet wurde. Somit eluierte die Probe mit derselben Massebeladung wie im normalen Betriebsmodus (1), aber in einem wesentlich geringeren Elutionsvolumen, wie in der Folge ausführlicher erklärt.
(ii) Der Volumenstrom durch den Detektor war geringer, da nur 46% des Lösemittels durch den Detektor gesendet wurden. Das heißt, die Strömungsrate durch den Detektor im Betriebsmodus (3) war 8,3 mL/min, im Vergleich zu 18 mL/min im normalen Betriebsmodus (1). Somit ergab die Verlängerung der Detektor-Verweilzeit eine größere Empfindlichkeit.

It is believed that this increase in sensitivity is the result of a dual effect:

(i) The entire sample in curtain flow mode (3) was loaded directly into the central column zone via the central inlet port and subsequently the sample (100% of it) eluted through the central port of the segmented outlet port, with no elution of the sample component into the waste stream via the peripheral outlet ports was observed at the detection limit. Thus, the sample eluted with the same mass loading as in the normal operating mode (1), but in a much lower elution volume, as explained in more detail below.
(ii) The volume flow through the detector was lower since only 46% of the solvent was sent through the detector. That is, the flow rate through the detector in operational mode (3) was 8.3 mL/min compared to 18 mL/min in normal operational mode (1). Thus, increasing the detector dwell time resulted in greater sensitivity.

In 21 ist auch erkennbar, dass der segmentierte Auslassmodus (2) chromatographische Profile ergab, die wesentlichen schmäler als sowohl im normalen Betriebsmodus (1) wie auch im Vorhangstrombetriebsmodus (3) waren. Bodenzahlen (N) und andere Leistungszahlen, die die Effizienz beschreiben, sind auch in Tabelle 2 enthalten. Es gab eine 16% Erhöhung in der Effizienz für den segmentierten Betriebsmodus, aber keine Veränderung in der Trennungseffizienz für den Vorhangstrommodus im Vergleich zum normal Betriebsmodus. Es sollte jedoch festgehalten werden, dass diese Messungen von N nicht das beste Maß für die spezifischen verwendeten Gestaltungen sind, wie näher besprochen wird (siehe folgenden Text). Die Trennung im Vorhangstrommodus (3) ergab jedoch eine Spitze, die perfekt symmetrisch war, im Gegensatz zum schwachen Tailing, das im normalen Betriebsmodus (1) beobachtet wurde. Aus den Daten in Tabelle 2 ist auch festzustellen, dass die Probe, die im Abfallstrom über die peripheren Öffnungen unter Verwendung des segmentierten Auslassbetriebsmodus (2) eluierte, etwa 12,5% effizienter war als im normalen Betriebsmodus.In 21 it can also be seen that the segmented outlet mode (2) yielded chromatographic profiles that were significantly narrower than either the normal mode of operation (1) or the curtain flow mode of operation (3). Plate numbers (N) and other figures of merit that describe efficiency are also included in Table 2. There was a 16% increase in efficiency for segmented mode of operation but no change in separation efficiency for curtain current mode compared to normal mode of operation. However, it should be noted that these measurements of N are not the best measure for the specific designs used, as will be discussed further (see below Text). However, separation in curtain current mode (3) gave a peak that was perfectly symmetrical, in contrast to the weak tailing observed in normal operating mode (1). It is also noted from the data in Table 2 that the sample eluted in the waste stream via the peripheral ports using the segmented outlet mode of operation (2) was approximately 12.5% more efficient than the normal mode of operation.

Die Messung der Bodenzahlen N erfordert isokratische Beharrungsbedingungen. Ein Kernaspekt der beschriebenen Versuche, der den Leistungsvergleich zwischen den verschiedenen Betriebsmodi begrenzt, ist, dass sich die Strömungsrate durch den Detektor zwischen dem normalen Betriebsmodus und jedem anderen Betriebsmodus unterscheidet, der einen segmentierten Auslassstrom durch einen Detektor beinhaltet. In allen Betriebsmodi - normal (1), segmentierter Auslass (2), oder Vorhangstrom mit segmentiertem Auslass (3), blieb der volumetrische Strom durch das Bett konstant, aber die Stromteilung am Säulenauslass führt dazu, dass nur 46% des Lösemittels in den segmentierten Betriebsmodi durch den Detektor gingen. Somit war die offensichtliche Spitzenbreite für die Modi (2) und (3) im Prinzip zweimal so breit wie für den normalen Betriebsmodus (1). Dies verringert künstlich das offensichtliche Maß der Anzahl theoretischer Böden. Eine bessere Reflexion der Trennleistung in segmentierten Betriebsmodi kann daher durch Messung des gelösten Stoffs erhalten werden, der im Sammelvolumen der Probe eluiert (d.h. die Konzentration des gelösten Stoffs). Für diese Messung wurde daher eine weitere Studie durchgeführt, in der Probenbänder über ihr Elutionsvolumen in Intervallen von fünf Sekunden fraktioniert wurden. Jede Fraktion wurde dann analysiert, um die Menge an gelöstem Stoff zu bestimmen, die eluierte. Die Menge an gesammeltem gelöstem Stoff wurde dann als eine Funktion des Elutionsvolumen aus der Säule eingetragen und die Ergebnisse sind in 22 dargestellt. Spur A wurde im herkömmlichen Modus (1) erhalten, Spur B wurde im segmentierten Strommodus (2) unter Verwendung einer Probe, die aus der mittleren Öffnung eluierte, erhalten, Spur C wurde im segmentierten Strommodus (2) unter Verwendung einer Probe, die von der Wandregion (den peripheren Öffnungen) eluierte, erhalten und Spur D wurde im Vorhangstrommodus (3) erhalten.The measurement of the plate numbers N requires isocratic steady-state conditions. A key aspect of the described experiments that limits the performance comparison between the different modes of operation is that the flow rate through the detector differs between the normal mode of operation and any other mode of operation that involves a segmented outlet flow through a detector. In all modes of operation - normal (1), segmented outlet (2), or curtain flow with segmented outlet (3), the volumetric flow through the bed remained constant, but flow sharing at the column outlet results in only 46% of the solvent entering the segmented Operating modes went through the detector. Thus, the apparent peak width for modes (2) and (3) was basically twice as wide as for normal operating mode (1). This artificially reduces the apparent measure of the number of theoretical plates. A better reflection of the separation performance in segmented modes of operation can therefore be obtained by measuring the solute eluting in the sample collection volume (ie the solute concentration). A further study was therefore carried out for this measurement, in which sample tapes were fractionated via their elution volume at intervals of five seconds. Each fraction was then analyzed to determine the amount of solute that eluted. The amount of solute collected was then plotted as a function of the elution volume from the column and the results are given in FIG 22 shown. Lane A was obtained in conventional mode (1), Lane B was obtained in segmented flow mode (2) using a sample eluting from the central aperture, Lane C was obtained in segmented flow mode (2) using a sample obtained from eluted from the wall region (peripheral openings) and lane D was obtained in curtain flow mode (3).

22 zeigt den Vergleich in der Trennleistung (gemessen an der Elution des Propylbenzolbandes) zwischen dem normalen Betriebsmodus (1) und jedem segmentierten Strombetriebsmodus (2) und dem Vorhangstrominjektionsmodus (3) für diese Fraktionierungsstudie. Diese Trennungen zeigen deutlich ein fortgeschrittenes Maß an Trennleistung für jeden der segmentierten Strömungsbetriebsmodi und den Vorhangstrom. Das Probensammelvolumen für den segmentierten Strombetriebsmodus (2), für Probe, die aus dem zentralen Strom gesammelt wurde (Spur B), war etwa 4 mL und 7 mL aus der Wandregion (Spur C). Das Probensammelvolumen für die Vorhangstrominjektion (Spur D) mit segmentiertem Auslassstrom war etwa 5,5 mL. Im herkömmlichen Betriebsmodus war das Probensammelvolumen 11 mL. Daher war der effizienteste Modus einer Probenkomponentenextraktion, zumindest in Bezug auf das Spitzenvolumen, der segmentierte Strombetriebsmodus mit Probe, die durch das zentrale Auslasssegment gesammelt wurde. In diesem Betriebsmodus jedoch wurden etwa 50% der Probe zum Abfallstrom gesendet, wenn auch die Probe dann anschließend in etwa 7 mL Lösemittel enthalten war. Da im Vorhangstrombetriebsmodus 100% der Probe über den zentralen Strom eluieren, ergab dieser Betriebsmodus den effizientesten Extraktionsprozess, der 100% effizienter als der herkömmliche Betriebsmodus war, zumindest in Bezug auf die Probensammlungskonzentration (und somit die Nachweisempfindlichkeit), und wies auch eine verbesserte Trennungseffizienz in Bezug auf das Spitzenvolumen auf. Eine weitere Kosteneffektivität konnte hinsichtlich der Lösemittelwiederverwertung erreicht werden, da in der Beobachtung keine Probe von der Wandregion der Säule mit dem Vorhangstromschema eluierte. Dieses Lösemittel könnte somit ohne Energiebedarf wiederverwertet werden, was im beschriebenen Betriebsmodus 54% des gesamten Lösemittelverbrauchs bedeuten würde. 22 Figure 12 shows the comparison in separation efficiency (measured by elution of the propylbenzene band) between the normal mode of operation (1) and each segmented flow mode of operation (2) and curtain flow injection mode (3) for this fractionation study. These separations clearly demonstrate an advanced level of separation performance for each of the segmented flow modes of operation and curtain flow. The sample collection volume for the segmented stream mode of operation (2), for sample collected from the central stream (lane B), was approximately 4 mL and 7 mL from the wall region (lane C). The sample collection volume for curtain flow injection (lane D) with segmented outlet flow was approximately 5.5 mL. In the conventional mode of operation, the sample collection volume was 11 mL. Therefore, the most efficient mode of sample component extraction, at least in terms of peak volume, was the segmented stream mode of operation with sample collected through the central outlet segment. However, in this mode of operation, approximately 50% of the sample was sent to the waste stream, even though the sample was then subsequently contained in approximately 7 mL of solvent. Since in the curtain flow mode of operation 100% of the sample elutes via the central stream, this mode of operation yielded the most efficient extraction process that was 100% more efficient than the conventional mode of operation, at least in terms of sample collection concentration (and hence detection sensitivity), and also exhibited improved separation efficiency relation to the peak volume. Further cost-effectiveness was achieved in terms of solvent recycling, since no sample was observed to elute from the wall region of the curtain flow column column. This solvent could thus be recycled without energy being required, which would mean 54% of the total solvent consumption in the operating mode described.

Wie hierin verwendet, einschließlich in den Ansprüchen, sollen, falls der Zusammenhang nicht anderes verlangt, die Singularformen der Begriffe hierin so verstanden werden, dass sie die Pluralform enthalten und umgekehrt. Zum Beispiel, falls der Zusammenhang nicht anderes verlangt, bedeutet eine Angabe im Singular wie „eine“ „eine oder mehrere“.As used herein, including in the claims, unless the context otherwise dictates, the singular forms of the terms herein shall be understood to include the plural form and vice versa. For example, unless the context otherwise dictates, a singular phrase such as "a" means "one or more".

In der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen dieser Patentschrift bedeuten die Wörter „aufweisen“, „enthaltend“, „haben“ und „beinhalten“ und Variationen der Wörter, zum Beispiel „aufweisend“ und „weist auf“ usw., „enthaltend, ohne aber darauf beschränkt zu sein‟ und sollen andere Komponenten nicht ausschließen (und schließen diese nicht aus).Throughout the specification and claims of this specification, the words "comprise," "including," "have," and "include," and variations of the words, for example, "comprising" and "comprises," etc., mean "including, but not 'limited thereto' and is not intended to exclude (and does not exclude) other components.

Es ist offensichtlich, dass Variationen der vorangehenden Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, die weiterhin in den Umfang der Erfindung fallen. Jedes Merkmal, das in dieser Patentschrift offenbart ist, kann, falls nicht anderes angegeben, durch alternative Merkmale ersetzt werden, die demselben, äquivalenten oder ähnlichen Zweck dienen. Somit, falls nicht anderes angegeben, ist jedes offenbarte Merkmal nur ein Beispiel einer allgemeinen Reihe äquivalenter oder ähnlicher Merkmale.It is evident that variations of the foregoing embodiments of the invention can be made which still fall within the scope of the invention. Each feature disclosed in this specification, unless otherwise specified, may be replaced by alternative features, serving the same, equivalent or similar purpose. Thus, unless otherwise indicated, each feature disclosed is one example only of a general series of equivalent or similar features.

Die Verwendung eines und aller Beispiele oder beispielhafter Ausdrücke („zum Beispiel“, „wie“, „beispielsweise“, „z.B.“ und ähnliche Ausdrücke), die hierin angeführt sind, sollen die Erfindung nur besser darstellen und stellen keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung dar, falls nicht anderes beansprucht wird. Kein Ausdruck in dieser Patentschrift sollte so verstanden werden, dass er ein nicht beanspruchtes Element als wesentlich für die Ausführung der Erfindung angibt.The use of any and all examples or exemplary phrases ("for example," "like," "for example," "eg," and similar phrases) provided herein is intended only to better illustrate the invention and does not constitute a limitation on the scope of the invention unless otherwise claimed. Nothing in this specification should be construed to identify a non-claimed element as essential to the practice of the invention.

Sämtliche Schritte in dieser Patentschrift können in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, falls nicht anders angegeben oder der Zusammenhang nicht anderes verlangt.All steps in this specification may be performed in any order or simultaneously unless otherwise indicated or the context dictates otherwise.

Alle in dieser Patentschrift offenbarten Merkmale können in einer beliebigen Kombination kombiniert werden, außer in Kombinationen, wo zumindest einige solcher Merkmale und/oder Schritte wechselseitig ausschließend sind. Insbesondere sind die bevorzugten Merkmale der Erfindung bei allen Aspekten der Erfindung anwendbar und können in beliebiger Kombination verwendet werden. Ebenso können Merkmale, die in nicht essentiellen Kombinationen beschrieben sind, separat (nicht in Kombination) verwendet werden.All of the features disclosed in this specification may be combined in any combination, except combinations where at least some of such features and/or steps are mutually exclusive. In particular, the preferred features of the invention are applicable to all aspects of the invention and can be used in any combination. Likewise, features that are described in non-essential combinations can be used separately (not in combination).

Claims

Apparatus for column chromatography comprising a chromatography column, the column having an inlet and an outlet, the outlet being provided with a frit assembly having at least two separate frit segments separated by a flow barrier for dividing an eluate flow while it exiting the column through the outlet, is configured into at least two separate sub-streams, the apparatus being configured for processing the sub-streams separately.

device after claim 1 wherein the outlet is configured to direct a first portion of flow to a first processing means and a second portion of flow to a second processing means separate from the first processing means.

device after claim 1 or 2 , wherein the at least two separate subflows come from different radial regions of the column.

device after claim 3 wherein a first sub-flow comes from a central radial region of the column and a second sub-flow comes from a radial region radially outward of the central radial region.

device after claim 4 , wherein the central radial region of the column is a region that lies on a central axis that runs through the column from the inlet to the outlet.

Apparatus according to any preceding claim, wherein a partial flow comes from a region of the column from which flows eluate which has passed through the most homogeneously packed part of the column.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the outlet is designed to split the eluate flow on leaving the column into three or more separate sub-flows.

Apparatus according to any preceding claim, wherein a portion of the eluate is 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less , 10% or less, or 5% or less of the total eluate by volume.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the flow barrier comprises a non-porous body made of plastic or polymeric material.

Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the frit assembly comprises at least one radially central frit segment, a flow barrier surrounding the at least one central frit segment, and at least one radially outer frit segment surrounding the at least one central frit segment and separated therefrom by the flow barrier. having.

device after claim 10 wherein the ratio of the area of the outer frit segment to the area of the central frit segment is 2.5:1 to 1.5:1.

device after claim 10 or 11 , where the width of the current barrier is less than the width of each frit segment.

Device according to one of claims 9 until 12 , wherein the frit arrangement has an outer non-porous connection with at least two openings for separating the eluate flow into at least two separate partial flows.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the column has a flow distributor at the outlet to convey the at least two separate sub-streams of the eluate stream in separate channels therein.

device after Claim 14 , the flow distributor being a separate part which, in use, is attached to the end of the column.

device after Claim 14 or 15 wherein the flow distributor comprises a first set of at least one channel arranged so that in use the first set lies in a first radial region of the column to convey a first portion of the eluate and a second set of at least one channel arranged so that in use the second set lies in a second radial region of the column to convey a second portion of the eluate.

device after Claim 16 wherein the first radial region of the pillar is a central radial region and the second radial region of the pillar is a region radially outward of the central radial region.

device after Claim 16 or 17 , wherein the flow distributor has a central channel in the first set and three to ten outer channels in the second set.

Device according to one of Claims 16 18 through 18, wherein the flow distributor is in contact with one or more non-porous part(s) of the frit assembly so that the one or more non-porous part(s) of the frit assembly provide a seal between the frit and the flow distributor, whereby adjacent partial streams of the eluate are separated from one another.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the apparatus comprises a detector arranged to detect at least one portion of the eluate separately from the other portion or portions.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the apparatus comprises a fraction collector arranged to collect fractions from at least one sub-stream of the eluate separately from the other sub-stream or streams.

device after claim 20 or 21 wherein the detector or fraction collector is arranged to separately detect or collect fractions of a partial flow of the eluate coming from a central radial region of the column.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the apparatus is configured to send one or more aliquots to a waste container or to the inlet of an LC column.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the apparatus comprises at least first and second processing means for separately processing the at least first and second portions of eluate, the first and second processing means each independently comprising one or more of: a detector, a waste reservoir, a fraction collector and a column inlet.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the column is an analytical chromatography column selected from: high performance liquid chromatography (HPLC), ultra high performance liquid chromatography (UHPLC), multi-dimensional or two-dimensional high performance liquid chromatography (MDHPLC or 2DHPLC), flash column chromatography, fast protein liquid chromatography (FPLC), and supercritical fluid (SCF) chromatography.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the column is a preparative chromatography column.

Apparatus according to any preceding claim, wherein the inlet is configured to introduce the flow of mobile phase into the column in at least two separate sub-streams that are independently controllable, and to introduce the sub-streams into different radial regions of the column such that the sub-streams are longitudinal flow through the column in different radial regions.

device after Claim 27 wherein a first mobile phase split is directed into a central radial region of the column and a second mobile phase split is directed into a peripheral radial region radially outward of the central radial region.

device after claim 28 , wherein a sample to be separated is contained in the first partial flow of the mobile phase in a higher concentration than in the second partial flow.

Device according to one of claims 27 until 29 , whereby the partial flows of the mobile phases can be controlled so that they have the same flow velocity.

Device according to one of claims 27 until 30 wherein the inlet is provided with an inlet frit arrangement designed to segment the mobile phase into at least two separate substreams.

Device according to one of claims 27 until 31 wherein the column has an inlet flow distributor at the inlet for conveying the at least two separate split streams of mobile phase in separate channels therein.

A method of column chromatography, comprising: providing a mobile phase comprising a sample to be separated into components; flowing the mobile phase longitudinally through a chromatography column from an inlet of the column to an outlet of the column, the mobile phase exiting the column through the outlet as an eluate; providing a frit assembly at the outlet, the frit assembly having at least two separate frit segments separated by a flow barrier configured to divide the eluate flow upon exiting the column through the outlet into at least two separate substreams; and separately processing the at least two separate substreams.

procedure after Claim 33 and comprising directing a first portion of flow to a first processing means and directing a second portion of flow to a second processing means separate from the first processing means.

procedure after Claim 33 or 34 , wherein the at least two separate subflows come from different radial regions of the column.

procedure after Claim 35 wherein a first sub-flow comes from a central radial region of the column and a second sub-flow comes from a radial region radially outward of the central radial region.

procedure after Claim 36 , wherein the central radial region of the column is a region that lies on a central axis that runs through the column from the inlet to the outlet.

Procedure according to one of Claims 33 until 37 , with a partial flow coming from a region of the column from which flows eluate that has passed through the most homogeneously packed part of the column.

Procedure according to one of Claims 33 until 38 , wherein the outlet is designed to split the eluate stream leaving the column into three or more separate substreams.

Procedure according to one of Claims 33 until 39 , wherein a partial stream of the eluate is 50% or less, 45% or less, 40% or less, 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, 15% or less, 10% or less, or 5% or less of the total eluate by volume.

Procedure according to one of Claims 33 - 40 wherein the frit comprises at least one radially central frit segment, a flow barrier surrounding the at least one central frit segment, and at least one radially outer frit segment surrounding the at least one central frit segment and separated therefrom by the flow barrier.

procedure after Claim 41 wherein the ratio of the area of the outer frit segment to the area of the central frit segment is 2.5:1 to 1.5:1.

Procedure according to one of Claims 41 until 42 , wherein the frit assembly has an outer non-porous port with openings for separating the eluate stream into at least two separate sub-streams.

Procedure according to one of Claims 33 until 43 comprising providing the column with a flow distributor at the outlet to convey the at least two separate substreams of the eluate stream in separate channels therein.

procedure after Claim 44 , the flow distributor being a separate part which, in use, is attached to the end of the column.

procedure after Claim 44 or 45 wherein the flow distributor comprises a first set of at least one channel arranged so that in use the first set lies in a first radial region of the column to convey a first portion of the eluate and a second set of at least one channel arranged so that in use the second set lies in a second radial region of the column to convey a second portion of the eluate.

procedure after Claim 46 wherein the first radial region of the pillar is a central radial region and the second radial region of the pillar is a region radially outward of the central radial region.

procedure after Claim 47 , wherein the flow distributor has a central channel in the first set and three to ten outer channels in the second set.

Procedure according to one of Claims 44 until 48 , wherein the flow distributor is in contact with one or more non-porous part(s) of the frit assembly, such that the one or more non-porous part(s) of the frit assembly provide a seal between the frit and the flow distributor, whereby adjacent partial flows of the eluate flow are sealed from each other.

Procedure according to one of Claims 33 until 49 , comprising collecting at least one partial flow of the eluate separately from the other partial flow or the other partial flows.

Procedure according to one of Claims 33 until 50 , comprising collecting fractions from at least one substream of the eluate separately from the other substream or substreams.

procedure after Claim 50 or 51 , comprising separately capturing or collecting fractions of a substream of the eluate coming from a central radial region of the column.

Procedure according to one of Claims 50 until 52 , comprising sending the other substream or substreams to a waste container or to the inlet of a column.

Procedure according to one of Claims 33 until 53 wherein the chromatography is analytical chromatography selected from: high performance liquid chromatography (HPLC), ultra high performance liquid chromatography (UHPLC), flash column chromatography, fast protein liquid chromatography (FPLC) and supercritical fluid (SCF) chromatography; or the chromatography is preparative chromatography.

Procedure according to one of Claims 33 until 54 , comprising directing at least a partial flow of the eluate from the outlet back to the inlet of the column, wherein the at least one partial flow is optional is reconcentrated before being returned to the inlet, or to the inlet of another column, wherein the at least one substream is optionally reconcentrated before being returned to the inlet of the other column.

Procedure according to one of Claims 33 until 55 , further comprising providing the mobile phase at the inlet in at least two separate substreams that are independently controllable, at least one of which contains the sample to be separated, and introducing the at least two separate substreams of the mobile phase into different radial regions of the column.

procedure after Claim 56 comprising introducing a first portion of mobile phase into a central radial region of the column and a second portion of mobile phase into a peripheral radial region radially outward of the central radial region.

procedure after Claim 57 , wherein the sample to be separated is contained in a higher concentration in the first partial flow than in the second partial flow.

procedure after Claim 57 or 58 wherein the second portion of mobile phase restricts migration of the sample from the first portion to a wall of the column.

Procedure according to one of Claims 56 until 59 , wherein the mobile phase split flows are controlled to have substantially the same flow rate.

Procedure according to one of Claims 56 until 60 , further comprising providing the inlet with an inlet frit assembly configured to segment the mobile phase into at least two separate substreams.

Procedure according to one of Claims 56 until 61 , further comprising providing the column with an inlet flow distributor for conveying the at least two separate mobile phase split streams in separate channels therein.