DE69701534T2

DE69701534T2 - Laborreaktor zur automatisierten Peptidesynthese

Info

Publication number: DE69701534T2
Application number: DE69701534T
Authority: DE
Inventors: Harry A. Anderson; David L. Juranas; Donald D. Munn
Original assignee: TECAN US RESEARCH TRIANGLE PAR
Current assignee: Tecan Trading AG
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2017-01-11
Also published as: DE69701534D1; EP0783922B1; EP0783922A1; US5711917A

Description

Die Erfindung betrifft das automatische mechanisierte Vermengen chemischer Komponenten und die Synthese und Bewertung von Verbindungen aus diesen, und insbesondere einen Reaktorkolben, der dazu verwendet wird, und die Überführung von Inhaltsstoffen in und aus solchen Kolben.
Die gegenwärtige chemische Forschung und Entwicklung beinhaltet die Schaffung und Bewertung zahlreicher chemischer Verbindungen, von welchen sich schließlich einige wenige als erfolgreiche Handelsprodukte erweisen. Das klassische Bild eines Laborwissenschafters, der chemische Komponenten auswählt, mischt und zur Reaktion bringt und die erhaltenen Verbindungen testet, wurde weitgehend durch einen modernen, computerisierten Maschinenpark mit Robotern ersetzt, die der Reihe nach im wesentlichen alle möglichen Kombinationen bilden, um die mannigfaltigen Wahlmöglichkeiten gründlich zu durchmustern. Die automatisierte Synthese ist als bevorzugt anerkannt, um ein unabsichtliches Übersehen einer nicht offensichtlichen, aber günstigen Wahlmöglichkeit auszuschließen.
Ein besonderes System zum Auswählen und Vermengen von Inhaltsstoffen, Erwärmen und Rühren der Mischung, und Entfernen der erhaltenen Verbindung für bewertende Tests sind zum Beispiel die GENESISTM Probenverarbeitungsroboter, die von Tecan US, Inc., Research Triangle Park, North Carolina, geliefert werden. Der GENESISTM-Verarbeitungsroboter verwendet bis zu acht Ansaug- und Einspritzspitzen, die an einem Roboterarm befestigt sind. Dieser Probenverarbeitungsroboter kann Flüssigkeiten zu und von einer Mehrzahl von Reaktionskammern und Kolben befördern, die auf einer Arbeitsfläche des Gerätes aufgebaut sind. Der gesamte Vorgang, einschließlich des Waschens von Gefäßen zwischen aufeinanderfolgenden Reaktionszyklen, wird von einem programmierten Computer gesteuert.
Dieser automatisierte Verarbeitungsroboter ist vorwiegend auf die Festphasensynthese von Peptiden und medizinischen Verbindungen unter Verwendung fester Träger (Harze) ausgerichtet. Die Harze sind für gewöhnlich kleine Kügelchen mit einer Größe im Bereich von 10 um bis 100 um Durchmesser, welche reaktionsfähige Stellen für die kovalente Bindung von Reaktionspartnermolekülen enthalten. Die Harze werden den einzelnen Reaktionskammern als trockenes Pulver oder in einer Aufschlämmung auf Lösemittelbasis zugegeben. Die gewünschten chemischen Verbindungen werden durch eine Reihe von Bausteinzugaben und anschließende chemische Reaktionen synthetisiert. Überschüssige Reaktionspartner und Nebenprodukte werden aus den Reaktionskammern durch Ansaugen der Flüssigkeiten durch ein Fritteglasfilter entfernt, wobei die größeren Harzkügelchen mit kovalent gebundenen Molekülen in der Kammer verbleiben. Nachdem das gewünschte Molekül derart synthetisiert wurde, wird es durch chemische Reaktionen von dem Harzkügelchen abgespalten, so daß das gewünschte Molekül in Lösung verbleibt. Die isolierte Verbindung wird dann aus der Kammer durch das Fritteglasfilter entfernt, wobei das Harzkügelchen in der Kammer verbleibt.
Nach dem Stand der Technik ist die Reaktionskammer für gewöhnlich ein Hohlraum, der in einem Te flon®-Reaktorblock gebildet ist. An dem Block ist eine Dichtungsmembran, oder eine Scheidewand, befestigt, um die Oberseite der Kammer abzudichten. Der Boden der Kammer ist mit einem Fritteglasfilter bedeckt, so daß das Lösemittel durch den Boden der Kammer hindurchgehen kann, während das Harz zurückbleibt. Ein Rohr ist an jeder Kammer unter dem Fritteglasfilter befestigt, das sich nach oben in eine Höhe erstreckt, die mit der Oberseite der Kammer vergleichbar ist, und wieder nach unten, zurück zu dem Boden des Blocks verläuft. Die Serpentinrohrleitung dient als Klappe oder Ventil, um ein Ablaufen des Lösemittels aus der Kammer zu verhindern. Nach dem Stand der Technik ist ein querverlaufender Kanal in dem Block ausgebildet, um eine herkömmliche, mit Druck beaufschlagte Schutzgasquelle an alle Kammern anzuschließen. Wenn Gas eingeleitet wird und ein ausreichender Druck von 1406 kg/m&supmin; - 2109 kg/m&supmin; (2- 3 lb/in&supmin;) ausgeübt wird, wird die Flüssigkeit in der Reaktionskammer durch das Fritteglasfilter und die untere Rohrleitung gepreßt, während gleichzeitig die Flüssigkeit in allen Kammern evakuiert wird, aber das Harz in der Kammer verbleibt.
Die beschriebene, bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß sich die Chemikalien in ständigem Kontakt mit dem Material des Blockes befinden. Die Blockmaterialien der Wahl sind entweder rostfreier Stahl oder TEFLON® (E. I. duPont De Nemours Company) Polytetrafluorethylenharz, die jeweils gewisse Einschränkungen aufweisen. Während rostfreier Stahl im wesentlichen gegenüber einem chemischen Angriff beständig ist, ist er sehr schwer und leitet Wärme gut. TEFLON® ist chemisch ziemlich inert, wird aber von gewissen Chemikalien angegriffen. Bei beiden Materialien ist die Reinigung der Rohrleitung und maschinell bearbeiteten Öffnungen schwierig und unzuverlässig.
In dem Saugrohr der Erfindung, wie auch bei jenem nach dem Stand der Technik, ist ein gesintertes Fritteglasfilter in abdichtendem Verhältnis mit dem unteren Ende des Saugrohres verschmolzen und wirkt als Filter zur Abtrennung der Harzkristalle und zur Entfernung des Fluids aus dem Kolben. Als eine Matrix aus Glaskügelchen und Zwischengitterhohlräumen wirkt jedoch die Glasfritte wie eine Kapillare, wenn sie in die Flüssigkeit in dem Kolben getaucht wird. Wie in der Folge ausführlicher beschrieben wird, kann es aufgrund dieser Kapillarwirkung zu einem Verschluß der Glasfritte und zu einer Störung der Fluidsteuerung kommen, die in dem Reaktorsystem notwendig ist, woraus sich betriebliche Schwierigkeiten und verzerrte Bewertungen ergeben. Insbesondere wenn Fluid dem Kolben aus einem Einlaßrohr zugeführt wird, steigt aufgrund der gesättigten Glasfritte Fluid in dem Saugrohr hoch und wird von dem Rest des Reaktionsmaterials isoliert.
Neben dem zuvor besprochenen Reinigungsproblem müssen zur Aufrechterhaltung der Reinheit in dem Reaktorgefäß die Inhaltsstoffe aus reinen Quellen zugegeben werden und das Gefäß vor und während des Reaktionszyklus dicht verschlossen werden. Eine Dichtungsmembran, oder eine Scheidewand, bedeckt für gewöhnlich den Zugang zu den Einlaß- und Auslaßrohren. Die verwendeten Einträufelspitzen müssen die Scheidewand durchbohren und die Scheidewand muß chemisch inaktiv und dicht verschließbar sein. Obwohl eine Scheidewand aus Naturlatex eine angemessene Dichtung böte, ist Latex für eine allgemeine Anwendung gegenüber einem chemischen Angriff nicht ausreichend beständig. Eine bessere und allgemein getroffene Wahl für die chemische Reinheit ist eine TEFLON®- beschichtete Silikongummi-Verbundschicht. Das Silikon sorgt für die erforderliche Elastizität, die zum Abdichten notwendig ist, und das TEFLON® sorgt für die chemische Inaktivität. TEFLON® ist jedoch hinsichtlich der chemischen Beständigkeit keine perfekte Wahl, wie zuvor festgehalten wurde, und Silikon schließt sich nach der Durchbohrung nicht so gut wie eine Latexschicht. Da TEFLON® eine gewisse Reaktionsfähigkeit mit chemischen Mitteln aufweist, ist es wichtig, den Oberflächenbereich der Scheidewand in der Reaktionskammer, der den chemischen Mitteln ausgesetzt ist, auf ein Minimum zu reduzieren und die Scheidewand mit einem gewissen Abstand zu den reaktionsfähigen Lösemitteln anzuordnen.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, die obengenannten Nachteile zu beheben oder deutlich zu verringern.
Es ist bekannt, eine Vorrichtung zur chemischen Synthese bereitzustellen, umfassend einen Reaktorblock mit einem ersten und zweiten Kanal, die durch diesen hindurchgehen, eine Reaktorkammer in Fluidverbindung mit dem ersten und zweiten Kanal, ein Saugrohr, Abdichtungsmittel zum Abdichten des ersten und zweiten Kanals und Filtermittel.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorkammer ein Gefäß umfaßt, das lösbar mit dem Reaktorblock verbunden ist, wobei das Saugrohr eine Entlüftungsöffnung an seiner Seite aufweist, die das Innere des Saugrohres mit dem zweiten Kanal verbindet, wobei das Filtermittel an ein unteres Ende des Saugrohres angeschlossen ist, wobei das Abdichtungsmittel eine erste durchdringbare Dichtung umfaßt, die lösbar mit dem ersten Kanal verbunden ist, und eine zweite durchdringbare Dichtung, die lösbar mit einem Ende des zweiten Kanals verbunden ist, wobei das eine Ende einen Innendurchmesser aufweist, der sich von dem Innendurchmesser an dem anderen Ende des zweiten Kanals unterscheidet.
Es wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Beispiel mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines Saugrohres der Erfindung, in dem ein Segment eines eingeengten Bohrungsabschnittes der Deutlichkeit wegen teilgeschnitten dargestellt ist.
Fig. 2 einen Aufriß einer bekannten Fluidextraktionsnadel, die in Verbindung mit der Erfindung verwendet wird,
Fig. 3 einen Aufriß eines Reaktorblocks der Erfindung, mit einem bekannten Reaktorkolben und einem Saugrohr von Fig. 1, von welchem ein Segment weggebrochen ist, um eine Entlüftungsöffnung zu zeigen, und wobei zusätzliche Flüssigkeit in den Reaktorkolben strömt und nicht in dem Saugrohr aufsteigt,
Fig. 4 die Reaktorvorrichtung von Fig. 3, wobei die Extraktionsnadel von Fig. 2 gleitend in die enge Bohrung des Saugrohres eingesetzt ist,
Fig. 5 eine vergrößerte Draufsicht von oben auf ein Abstandsstück, das mit Gasströmungskanälen ausgebildet ist, zur Verwendung in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes von Fig. 3, wobei Fluiddruck-Anzeigepfeile zur Besprechung hinzugefügt wurden.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist ein Saugkanal 48 so ausgebildet, daß er von einem oberen Ende zu einem unteren Ende eines Reaktorblocks 20 verläuft und einen vergrößerten oberen Abschnitt mit einer Schulter 38 und einem Innenverschlußgewinde 39 aufweist. Ein Einlaßkanal 18 ist durch den Block 20 hindurch ausgebildet, dessen oberer Abschnitt im wesentlichen parallel und seitlich versetzt zu dem Saugkanal 48 liegt und dessen unterer Abschnitt in einem Winkel angeordnet ist, so daß das untere Ende des Einlaßkanals 18 den Saugkanal 48 in der Nähe seines tiefsten Punktes im Reaktorblock 20 schneidet. Ein mit einem Kolben in Eingriff stehendes Gewinde 14 ist in einem vergrößerten unteren Abschnitt des Saugkanals 48 für die Aufnahme eines Reaktorkolbens 12 sowie zur Aufnahme des unteren Endes des winkeligen unteren Abschnittes des Einlaßkanals 18 ausgebildet. Der Reaktorblock 20 ist vorzugsweise aus einem im wesentlichen inerten Material gebildet, wie aus rostfreiem Stahl oder TEFLON, was in erster Linie von den Chemikalien, die im Spiel sind, abhängt.
Ein Gaskanal 22 ist durch den Reaktorblock 20 hindurch in einer derartigen Ausrichtung gebildet, daß er einen vergrößerten oberen Abschnitt des Einlaßkanals 18 und den vergrößerten oberen Abschnitt des Saugkanals 48 schneidet. In Betrieb ist der Gaskanal 22 mit einem druckbeaufschlagten Gas geringer Reaktionsfähigkeit gefüllt, wie Stickstoff oder Argon. Ein Strömungsbegrenzungsventil (nicht dargestellt) ist an ein Auslaßende des Gaskanals 22 angeschlossen, so daß der Druck in diesem aufrechterhalten wird. Ein Saugrohr 50, das ein Filtermedium 50f, wie zum Beispiel ein gesintertes Fritteglasfilter, an seinem unteren Ende aufweist, ist satt anliegend in den Saugkanal 48 eingesetzt, wobei sein oberes Ende über der Schulter 38 liegt. Der Reaktorkolben 12 ist an dem unteren Abschnitt des Saugkanals 48 mittels einem Schraubengewinde 14 befestigt, um das gesinterte Fritteglasfilter 50f zu umschließen.
Das Saugrohr 50 ist in dem Reaktorblock 20 befestigt und abgedichtet. Ein ringförmiges Dichtungselement 34, z. B. ein O-Ring, liegt satt über dem Außendurchmesser des Saugrohres 50 und befindet sich mit der im wesentlichen ebenen Schulter 38 in Kontakt. Eine Druckdichtung 32 mit einem Längskanal, der von einem oberen ebenen Ende ausgeht und an einem unteren Ende als nach innen konischer Hohlraum endet, ist so angeordnet, daß sie mit dem oberen Abschnitt des Dichtungselements 34 in Eingriff steht. Ein unteres Dichtungselement, wie eine untere Scheidewand 30, die im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässig ist, ist auf der Druckdichtung 32 angeordnet. Die untere Scheidewand 30 ist vorzugsweise aus einer durchdring baren laminierten Folie gebildet, die aus einer unteren Schicht aus einem Polymer geringer Reaktionsfähigkeit, wie z. B. TEFLON®, und einer oberen Schicht aus einem elastischen Polymer, wie z. B. Silikon, besteht.
Ein Abstandsstück 28, das ausführlicher in Fig. 5 dargestellt ist, sitzt auf der unteren Scheidewand 30, und die obere Scheidewand 26 liegt darüber. Das Abstandsstück ist, wie in Fig. 5 dargestellt, scheibenförmig mit einem Paar paralleler, ebener Oberflächen. Eine axiale Bohrung 62 verläuft senkrecht durch das Abstandsstück 28, und zwei diametrale Bohrungen 64, 66 sind so ausgebildet, daß sie zueinander senkrecht sind und entlang zwei Achsen in einer Ebene im wesentlichen parallel zu und zwischen den ebenen Oberflächen des Abstandsstückes 28 liegen. Ein Kanal 68 ist so ausgebildet, daß er über den Umfang des Abstandsstückes 28 offen ist. Die Bohrungen 62, 64, 66 und der Kanal 68 sind miteinander verbunden. Beim Einbau in die Vorrichtung der Erfindung steht der Gaskanal 22 mit den diametralen Bohrungen 64, 66 durch den Umfangskanal 68 in Fluidverbindung, um einen Druck in der axialen Bohrung 62 zu erzeugen, so daß die untere Scheidewand 30 gegen ein Lecken abgedichtet ist. Die obere Scheidewand 26 besteht aus einem ähnlichen Laminat und weist eine ähnliche Ausrichtung auf, wobei sie im wesentlichen parallel zu der unteren Scheidewand 30 liegt. Ein Stopfen 24 mit einem inneren, konischen Einlaß 36, der vertikal durch seine Mitte gebildet ist, und mit einem Außengewinde ist lösbar in dem Innengewinde 39 befestigt, wodurch ein Dichtungsdruck auf die zuvor beschriebenen Komponenten 26, 28, 30, 32 und 34 ausgeübt wird.
Wenn der Stopfen 24 mit den Dichtungskomponenten wie zuvor beschrieben zusammengefügt wird, liegt das Abstandsstück 28 so, daß es im wesentlichen vertikal auf dem Gaskanal 22 zentriert ist. Nach der Detailzeichnung des Abstandsstückes 28, die in Fig. 5 dargestellt ist, ist die mittlere Bohrung 62 mit dem Einlaß 36 des Stopfens 24 und mit dem Innendurchmesser des Saugrohres 50 fluchtend ausgerichtet. Die senkrecht zueinander stehenden, diametralen Bohrungen 64 und 66 schneiden die mittlere Bohrung 62, und ein Umfangskanal 68 ist an dem Außendurchmesser des Abstandsstückes 28 ausgebildet, um die äußeren Enden der Bohrungen 64 und 66 zu verbinden. Beim Einbau in den Reaktorblock 20, wie zuvor beschrieben, strömt ein druckbeaufschlagtes Gas im Gaskanal 22 in den Umfangskanal 68 und erzeugt durch die diametralen Bohrungen 64, 66 einen Druck in der geschlossenen Kammer, so daß ein Lecken von chemischen Komponenten durch die obere bzw. untere Scheidewand 26, 30 verhindert wird.
Das obere Ende des Einlaßkanals 18 ist mit einer ähnlichen Scheidewand 30, einem Abstandsstück 28, einer Scheidewand 26 und einem Stopfen 24 verschlossen. Bei diesem Zusammenbau umfassen der Reaktorkolben 12, der Einlaßkanal 18, der Saugkanal 48 und das Saugrohr 50 einen im wesentlichen abgedichteten Raum.
Eine hohle Einspritznadel 40 wird in den Einlaßkanal 18 eingesetzt, wobei sie die elastischen Scheidewände 26, 30 durchbohrt. Eine geringe Menge einer reaktionsfähigen Aufschlämmung 44, die einen chemischen Reaktionspartner umfaßt, der in einer Flüssig keit suspendiert ist, ist in dem Reaktorkolben 12 dargestellt. Ein gesintertes Fritteglasfilter 50f erstreckt sich von innerhalb der Aufschlämmung 44 eine Strecke H über die Oberfläche der Aufschlämmung 44. Die Glasfritte 50f ist mit der flüssigen Komponente der Aufschlämmung 44 bis zu der Höhe H aufgrund der Kapillarwirkung der gesinterten Glasmatrix gesättigt. Die festen oder halbfesten Komponenten der Aufschlämmung 44 werden durch das Fritteglasfilter 50f herausgefiltert.
Eine zusätzliche Aufschlämmung 44a wird in das abgedichtete System durch die Nadel 40 eingespritzt, wobei der zusätzliche erzeugte Druck ohne ein Entlüftungsloch 56 die flüssige Komponente der Aufschlämmung veranlaßt, in dem Saugrohr 50 zu steigen, indem sie durch das gesättigte Fritteglasfilter 50f geht. Die chemische Materialaufschlämmung 44b, die in dem Saugrohr 50 über der Glasfritte 50f eingeschlossen ist, wird von dem übrigen System isoliert, das sich im Reaktor 12 befindet, so daß ein getrenntes und weniger steuerbares, reaktionsfähiges Milieu entsteht. In der Praxis, hält das Material, aus dem die Scheidewände 26, 30 bestehen, keine vollständige Dichtung aufrecht, sobald es von der Einspritznadel 40 durchbohrt ist. Wenn die untere Scheidewand 30 durchbohrt ist, wird die Nadel 40 entfernt, und das Gas wird im Gaskanal 22 unter Druck gehalten, wobei ein Teil des druckbeaufschlagten Gases in den Einlaßkanal 18 eindringt und die Flüssigkeit der Aufschlämmung 44 in dem Saugrohr 50 weiter hinauf preßt.
Das Saugfilterrohr 50 ist in Fig. 1 genauer dargestellt, das in Verbindung mit einer Saugnadel 60 von Fig. 2 verwendet wird. Das Saugrohr 50 hat einen oberen Abschnitt 52 mit einem Innendurchmesser A, der deutlich größer als der Durchmesser D der Saugnadel 60 (Fig. 2) ist. Der obere Abschnitt 52 ist koaxial mit einem eingeengten Abschnitt 54 verbunden, der einen Innendurchmesser B aufweist, der ausreicht, um den unteren Abschnitt der Saugnadel 60 gleitend aufzunehmen. Während der Innendurchmesser des oberen Abschnittes 52 etwas groß im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist, wird in der Erfindung anerkannt, daß das Rohr 50 gemäß den zuvor dargelegten Lehren und Zielsetzungen mit einem eingeengten Innendurchmesser über seine gesamte Länge, wie Durchmesser B, funktionieren würde. Der eingeengte Abschnitt 54 ist seinerseits koaxial mit einem Filterelement, dem Fritteglasfilter 50f, verbunden. Eine Entlüftungsöffnung 56 mit passendem Durchmesser ist radial durch die Wand des Abschnittes 52 mit vollem Durchmesser ausgebildet. Der Außendurchmesser C des eingeengten Abschnittes 54 kann gleich wie oder anders als der Außendurchmesser des Abschnittes 52 mit vollem Innendurchmesser ausgebildet sein. Der eingeengte Innendurchmesser B ist so gebildet, daß er minimal größer als der Außendurchmesser D der Saugnadel 60 (Fig. 2), nominal 0,1 mm (0,004 Inch), ist. Das Fritteglasfilter 50f ist mit einer nominalen Porengröße im Bereich von 70 bis 100 um gebildet. Die Saugnadel 60 hat konzentrische Röhren mit einzelnen Öffnungen 61, 63 und entsprechenden Lumenöffnungen 61', 63'.
Mit erneuter Bezugnahme auf Fig. 3 hat der Reaktorblock 20 einen Saugkanal 48 mit einem Durchmesser C in seinem oberen Abschnitt, der das Saugrohr 50 satt anliegend aufnimmt und festhält. Der untere Ab schnitt des Saugkanals 48 weist einen Durchmesser E auf, der ausreicht, um einen Zwischenraum um den Außendurchmesser C des Saugrohres 50 herum für einen Druckausgleich aufrechtzuerhalten. Die Länge des oberen Abschnittes 52 ist angemessen, um von der unteren Scheidewand 30 bis in das Innere des Reaktorkolbens 12 zu reichen, wenn die beschriebenen Komponenten zusammengebaut sind. Die obere Scheidewand 26 ist an dem Block 20 in einem parallelen Verhältnis zu der unteren Scheidewand 30 mit einem trennenden Abstand befestigt, so daß sie mit dem Gaskanal 22 in Verbindung steht. Schutzgas strömt unter Druck zwischen die obere und untere Scheidewand 26, 30, die als Dichtungsmittel dienen, um ein Lecken der chemischen Komponenten zu verhindern, nachdem die Scheidewände durchbohrt wurden.
Wie in Fig. 3 dargestellt, hat die hohle Einspritznadel 40 sowohl die obere als auch untere Scheidewand durchbohrt, um in den Einlaßkanal 18 zu gelangen. Die Aufschlämmung 44 fließt durch den Einlaßkanal 18 und wird zu der Aufschlämmung 44 in dem Reaktorkolben 12. Das Fritteglasfilter 50f ist mit kapillar angesaugter Flüssigkeit gesättigt, aber es ist keine Flüssigkeit in den Abschnitten des Saugrohres 50 über dem Fritteglasfilter 50f enthalten. Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht des wesentlichen Abschnittes von Fig. 3, der genauer dargestellt ist. Wenn die Aufschlämmung 44a in den Reaktorkolben 12 strömt (oder druckbeaufschlagtes Gas durch eine durchbohrte Scheidewand eindringt, wie zuvor besprochen wurde), wird ein nach oben gerichteter Druck P über der Oberfläche der Aufschlämmung 44 erzeugt. Dieser Druck wird durch das gesättigte Fritteglasfil ter 50f befördert, wie durch den Pfeil P&sub1; angezeigt ist. Gleichzeitig wird der Druck, der über der Aufschlämmung 44 erzeugt wird, durch den Raum um das Saugrohr 50 und in dem Saugkanal 48 übertragen, und gelangt in das Entlüftungsloch 56, wie durch den Pfeil P&sub2; angezeigt ist. Der Druck P&sub1; und der Druck P&sub2; sind von gleicher Größe und entgegengesetzt gerichtet, was zu einem Gleichgewicht führt. Somit erfolgt ein Druckausgleich durch das entlüftete Saugrohr 50 in Verbindung mit der größeren Größe des Saugkanals 48 während des Stroms von Fluid oder des Leckens von Druck in den Reaktorkolben 12.
Die Saugnadel 60, die zuvor in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde, ist in Fig. 4 dargestellt, wie sie in das Saugrohr 50 durch die obere Scheidewand 26 und die parallele untere Scheidewand 30 hindurch in einer Position eingesetzt ist, um eine erhaltene chemische Verbindung aus dem Reaktorkolben 12 zu entfernen. Während die Saugnadel 60 durch den eingeengten Abschnitt 54 des Saugrohres 50 geführt wird, ist der minimale diametrale Raum ausreichend klein, um eine Kapillardichtung zu erhalten und somit zu verhindern, daß Gas unter Vakuum in die Nadel 60 gesaugt wird. Die Saugnadel 60 enthält zwei Lumen, von welchen eines das Eindringen von Luft oder einem anderen Gas ermöglicht, wodurch ein Druckausgleich während der Entfernung des Produktes durch das zweite Lumen unter Vakuum stattfinden kann.

Claims

1. Vorrichtung zur chemischen Synthese, umfassend einen Reaktorblock (20) mit einem ersten und zweiten Kanal (18, 48), die durch diesen hindurchgehen, eine Reaktorkammer in Fluidverbindung mit dem ersten und zweiten Kanal (18, 48), ein Saugrohr (50), Abdichtungsmittel zum Abdichten des ersten und zweiten Kanals (18, 48) und Filtermittel (50f), dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorkammer ein Gefäß (12) umfaßt, das lösbar mit dem Reaktorblock (20) verbunden ist, wobei das Saugrohr (50) eine Entlüftungsöffnung (56) an seiner Seite aufweist, die das Innere des Saugrohres (50) mit dem zweiten Kanal (48) verbindet, wobei das Filtermittel (50f) an ein unteres Ende des Saugrohres (50) angeschlossen ist, wobei das Abdichtungsmittel eine erste durchdringbare Dichtung (30) umfaßt, die lösbar mit dem ersten Kanal (18) verbunden ist, und eine zweite durchdringbare Dichtung (26), die lösbar mit einem Ende des zweiten Kanals (48) verbunden ist, wobei das eine Ende einen Innendurchmesser aufweist, der sich von dem Innendurchmesser an dem anderen Ende des zweiten Kanals (48) unterscheidet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, des weiteren umfassend ein ringförmiges Dichtungselement (34), das in Umfangsanordnung zur Halterung des Saugrohres (50) in dem zweiten Kanal (48) befestigt ist und zur Abdichtung des Rohres (50) gegenüber dem Reaktorblock (20) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und zweite Kanal (18, 48) in dem Reaktorblock (20) bei daran angeschlossenem Reaktorgefäß (12) zu einer Schnittstelle hin zusammenlaufen, die in Fluidverbindung mit dem Reaktorgefäß (12) steht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Filtermedium (50f) mit einer nominalen Porengröße von 70 bis 100 um ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, des weiteren umfassend einen Gaskanal (22), der in dem Reaktorblock (20) ausgebildet und zwischen dem ersten und zweiten Dichtungsmittel (26, 30) angeschlossen ist und mit einem druckbeaufschlagten Gas gefüllt ist, um ein Lecken von Flüssigkeiten durch jedes der Dichtungsmittel (26, 30) zu verhindern, nachdem jedes Dichtungsmittel (26, 30) durchbohrt wurde.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, des weiteren umfassend eine Druckdichtung (32), die auf dem Dichtungsmittel (30) montiert ist und eine axiale Bohrung aufweist, die größer als der Außendurchmesser des Saugrohres (50) ist, und einen inneren, konischen Hohlraum aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Gas eine geringe Reaktionsfähigkeit in bezug auf chemische Inhaltsstoffe aufweist, deren Verwendung in der Vorrichtung beabsichtigt ist.