DE19905117A1 - End piece for monolithic chromatography columns - Google Patents

Abstract

The invention relates to encased monolithic sorbents on the basis of porous moulded parts. The lateral area of said monolithic sorbent is encased in a liquid-tight manner by a pressure-proof casing made, for example, of a plastic material and a filter unit is integrated into the casing for low dead-volume, centered sample introduction. According to the invention the filter unit is pressed on to the monolithic sorbent by a snug-fitting, moulded end piece. The invention also relates to the integration of a precolumn, the use of the monolithic sorbent provided for by the invention in a chromatography column and the use of such a monolithic sorbent for the chromatographic separation of at least two substances.

Description

Die Erfindung betrifft Halterungsvorrichtungen für monolithische Sorbentien.The invention relates to mounting devices for monolithic Sorbents.

Zur Herstellung konventioneller Chromatographiesäulen mit partikulären Sorbentien wird das Füllmaterial in ein Edelstahl- oder Kunststoffrohr mit passgenauen Enden gefüllt. Dabei wird erreicht, daß das Sorbensbett am Mantel der Säule dicht anliegt und die Partikel homogen über den gesamten Querschnitt der Säule verteilt sind. Aus diesem Grund sollte eine ideale Probenaufgabe bei mit partikulären Sorbentien gefüllten Säulen über den gesamten Querschnitt der Säule erfolgen. Ersetzt man, wie es in WO 94/19 687 und in WO 95/03 256 offenbart ist, partikuläre durch monolithische Sorbentien, so ergibt sich das Problem, die Ummantelung des Sorbens flüssigkeitsdicht und druckstabil abzudichten. Nur so ist gewährleistet, daß Probe und Elutionsmittel ausschließlich durch das Sorbens transportiert werden.For the production of conventional chromatography columns with particulate Sorbents are filled with the filling material in a stainless steel or plastic tube filled ends. It is achieved that the sorbent bed on The column fits tightly and the particles homogeneously over the entire cross section of the column are distributed. For this reason, one should ideal sample application for columns filled with particulate sorbents the entire cross section of the column. If you replace, as in WO 94/19 687 and in WO 95/03 256 is disclosed by particulate monolithic sorbents, so the problem arises, the casing to seal the sorbent liquid-tight and pressure-stable. The only way is ensures that the sample and eluent are used exclusively by the Sorbent can be transported.

Verschiedene Möglichkeiten zur flüssigkeitsdichten Ummantelung von monolithischen Sorbentien sind in DE 197 26 164 offenbart. Dazu gehört beispielsweise eine Ummantelung mit druckstabilen Kunststoffen wie z. B. PEEK (Polyetheretherketon). Die in DE 197 26 164 offenbarten ummantelten monolithischen Sorbentien schließen bündig mit dem Mantel ab. Die Enden werden zum Abdichten mit einer flachen Filtereinheit versehen. Bei der Verwendung derartig ummantelter monolithischer Sorbentien wurde gefunden, daß Trennleistung und insbesondere Peaksymmetrie verbesserungsbedürftig erscheinen.Different possibilities for the liquid-tight sheathing of monolithic sorbents are disclosed in DE 197 26 164. That is part of it for example, a casing with pressure-stable plastics such. B. PEEK (polyether ether ketone). The disclosed in DE 197 26 164 coated monolithic sorbents close flush with the coat from. The ends are used for sealing with a flat filter unit Mistake. When using such coated monolithic Sorbents have been found to have separation performance and in particular Peak symmetry appears to be in need of improvement.

Es besteht also die Aufgabe, die aus DE 197 26 164 bekannten Säulen mit monolithischen Sorbentien bezüglich Trennleistung und Peaksymmetrie zu verbessern. There is therefore the task of using the columns known from DE 197 26 164 monolithic sorbents with regard to separation performance and peak symmetry improve.  

Die Verbesserung wird erreicht, indem man die Endbereiche der. Ummantelung der monolithischen Sorbentien entsprechend der vorliegenden Erfindung neu gestaltet.The improvement is achieved by looking at the end areas of the. Sheathing the monolithic sorbents according to the present invention redesigned.

Gegenstand der Erfindung ist eine Trennvorrichtung umfassend ein monolithisches Sorbens auf der Grundlage von porösen Formkörpern und eine flüssigkeitsdichte Ummantelung, wobei in die Ummantelung in den Endbereichen eine Aussparung zum totvolumenfreien Einsetzen eines dichtenden Filterelements eingearbeitet ist.The invention relates to a separating device comprising a monolithic sorbent based on porous moldings and a liquid-tight casing, wherein in the casing in the End areas a recess for inserting a dead volume-free sealing filter element is incorporated.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung ist eine Ummantelung bestehend aus einem Verbundwerkstoff aus PEEK und Glas- oder Carbonfasern.A preferred embodiment of the invention Separating device is a casing consisting of a Composite made of PEEK and glass or carbon fibers.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung, wobei zusätzlich eine Vorsäule mit Filtereinheiten auf beiden Seiten über ein Zwischenstück in die Säulenkonstruktion integriert ist.The invention further relates to an invention Separating device, with a guard column with filter units integrated into the column structure on both sides via an intermediate piece is.

Bevorzugte Ausführungsform ist eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung, wobei die Enden der Trennvorrichtung mit Endstücken zur Abdichtung und Flüssigkeitszufuhr versehen sind.A preferred embodiment is a separating device according to the invention, the ends of the separator with end pieces for sealing and Hydration are provided.

Weiterhin Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der ummantelten monolithischen Sorbentien zur chromatographischen Trennung mindestens zweier Substanzen.The invention furthermore relates to the use of the encased at least monolithic sorbents for chromatographic separation two substances.

In der Abb. 1 ist der obere Endbereich eines erfindungsgemäß ummantelten monolithischen Sorbens dargestellt. Fig. 1 shows the upper end region of a monolithic sorbent coated according to the invention.

Abb. 2 zeigt eine entsprechende Konstruktion mit integrierter Vorsäule. Fig. 2 shows a corresponding construction with an integrated guard column.

Der untere Endbereich der ummantelten monolithischen Sorbentien ist jeweils vorzugsweise entsprechend dem oberen ausgeführt.The lower end of the jacketed monolithic sorbents is each preferably carried out according to the above.

Abb. 3 zeigt Chromatogramme von Trennungen, die mit einer Säule vor und nach Belastungstests durchgeführt wurden. Fig. 3 shows chromatograms of separations that were carried out with a column before and after stress tests.

Monolithische Sorbentien sind grundsätzlich aus der Literatur bekannt; dazu gehören vor allem poröse keramische Formkörper, wie sie in WO 94/19 687 und in WO 95/03 256 offenbart sind. Von dem Begriff mono­ lithische Sorbentien werden im weiteren Sinn auch Formkörper aus Poly­ merisaten umfaßt, wie sie von F. Svec und J. M. Frechet (1992) Anal. Chem. 64, Seiten 820-822, und von S. Hjerten et al. (1989) J. Chromatogr. 473, Seiten 273-275, beschrieben wurden. Besonders bevorzugt sind monolithische Sorbentien auf der Grundlage von porösen Formkörpern, die untereinander verbundene Makroporen sowie Mesoporen in den Wänden der Makroporen aufweisen, wobei der Durchmesser der Makroporen einen Medianwert größer als 100 nm aufweist, und wobei der Durchmesser der Mesoporen einen Medianwert von 2 und 100 nm auf­ weist.Monolithic sorbents are generally known from the literature; this includes, above all, porous ceramic moldings, as described in WO 94/19 687 and WO 95/03 256. From the term mono In the broader sense, lithic sorbents are also molded articles made of poly merisaten, as described by F. Svec and J. M. Frechet (1992) Anal. Chem. 64, pages 820-822, and by S. Hjerten et al. (1989) J. Chromatogr. 473, pages 273-275. Especially monolithic sorbents based on porous are preferred Shaped bodies, the interconnected macropores and mesopores have in the walls of the macropores, the diameter of the Macropores has a median value greater than 100 nm, and wherein the Diameter of the mesopores have a median value of 2 and 100 nm points.

Monolithische Sorbentien bestehen also aus Materialien, wie sie für parti­ kuläre Sorbentien im Gebrauch sind. In vielen Fällen (z. B. SiO₂) können diese Sorbentien ohne weiteres für chromatographische Trennungen ver­ wendet werden. Häufiger jedoch werden die Basisträger derivatisiert, um die Trenneigenschaften zu verbessern; dabei werden zusätzliche Gruppie­ rungen eingeführt, die unter der Bezeichnung Separationseffektoren zu­ sammengefaßt werden.Monolithic sorbents therefore consist of materials such as those used for particulate sorbents. In many cases (e.g. SiO ₂ ) these sorbents can easily be used for chromatographic separations. However, the base supports are derivatized more frequently in order to improve the separation properties; additional groupings are introduced, which are summarized under the name separation effectors.

Separationseffektoren und Verfahren zu ihrer Einführung in den Basisträger sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt und können beispielsweise DE 197 26 164 und der dort zitierten Literatur entnommen werden.Separation effectors and methods for their introduction into the Basic supports are generally known to the person skilled in the art and can  for example, taken from DE 197 26 164 and the literature cited therein become.

Unter dem Begriff monolithisches Sorbens wird erfindungsgemäß sowohl ein poröser Grundkörper als auch ein mit Separationseffektoren derivatisierter poröser Grundkörper verstanden.According to the invention, the term monolithic sorbent includes both a porous body as well as one with separation effectors derivatized porous body understood.

Zur Ummantelung monolithischer Sorbentien können, wie in WO 94/19 687 beschrieben, zunächst Werkstoffe wie Teflon, PTFE oder FEP als dünner Schlauch aufgeschrumpft werden und anschließend mit einer druckfesten Umhüllung in ein Rohr mit Kunstharz, z. B. einem Epoxy- oder Polyiminharz eingegossen, oder mit einem Kunststoff eingesintert werden.For coating monolithic sorbents, as in WO 94/19 687 described, initially materials such as Teflon, PTFE or FEP as thinner Hose can be shrunk on and then with a pressure resistant Wrapping in a tube with synthetic resin, e.g. B. an epoxy or polyimine resin cast in, or sintered with a plastic.

Auch eine zusätzliche Umhüllung mit einem Verbundwerkstoff mit einer Verstärkung aus Glas- oder Carbonfasern ist geeignet, um die innere Ummantelung dicht an das monolithische Sorbens zu drücken.Also an additional covering with a composite material with a Reinforcement made of glass or carbon fibers is suitable to the inner To press the jacket close to the monolithic sorbent.

Durch die große Druckstabilität der mit Glas- oder Carbonfasern verstärkten Werkstoffe, insbesondere PEEK, können diese Materialien auch für eine direkte Ummantelung der monolithischen Sorbentien eingesetzt werden.Due to the great pressure stability with glass or carbon fibers Reinforced materials, especially PEEK, can use these materials also for direct sheathing of the monolithic sorbents be used.

Diese Art der direkten Ummantelung mit Glas- oder Carbonfaser­ verstärkten Verbundwerkstoffen zeigt besondere Stabilität auch bei hohem Druck während einer chromatographischen Trennung. Diese Vorteile lassen sich auch auf Säulen und Ummantelungen anderer Geometrie, wie sie beispielsweise in DE 197 26 164 offenbart sind, übertragen.This type of direct cladding with glass or carbon fiber reinforced composite materials show particular stability even at high Pressure during a chromatographic separation. These advantages can also be on columns and jackets of other geometry, such as they are disclosed, for example, in DE 197 26 164.

Eine andere Möglichkeit, derartig ummantelte monolithische Sorbentien herzustellen, besteht darin, den Kunststoff auf den Keramikstab aufzu­ extrudieren. Dabei wird der Keramikstab parallel zur Extrusion eines Schlauches durch einen Querkopf zugeführt. Der frisch extrudierte Schlauch umschließt (heiß) den Keramikstab und wird z. B. durch eine Andrückvorrichtung zusätzlich an den Keramikstab angedrückt. Dabei ist es auch möglich, einen vorgeformten Schlauch zu erwärmen, statt einen Schlauch durch Extrusion zu erzeugen. Durch dieses mechanische Andrücken und das zusätzliche Sintern beim Abkühlen entsteht eine dichte Ummantelung. Es ist auch möglich, den Keramikstab in einen vorgefertig­ ten Schlauch, dessen Innendurchmesser geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser des Keramikstabes einzubringen und dann den Kunststoff zu erwärmen, so daß der Schlauch auf den Enddurchmesser abgezogen werden kann und dabei den Keramikstab dicht umschließt.Another possibility, such coated monolithic sorbents to make is to put the plastic on the ceramic rod extrude. The ceramic rod is parallel to the extrusion of one Hose fed through a crosshead. The freshly extruded one Hose encloses (hot) the ceramic rod and is z. B. by a  Pressing device additionally pressed onto the ceramic rod. It is also possible to heat a preformed hose instead of one Produce tubing by extrusion. Through this mechanical Press on and the additional sintering when cooling creates a dense Sheathing. It is also possible to pre-fabricate the ceramic rod th hose, the inside diameter of which is slightly larger than that Introduce the outer diameter of the ceramic rod and then the Heat plastic so that the hose to the final diameter can be removed and tightly encloses the ceramic rod.

Bei einer weiteren Variante wird die Kunststoffummantelung durch Flamm­ spritzen oder ein- oder mehrfaches Aufschrumpfen erzeugt.In a further variant, the plastic coating is made by flame injection or single or multiple shrinkage generated.

Arbeitsverfahren und -parameter sind dem Fachmann der Kunststoff­ verarbeitung geläufig oder können nach üblichen Verfahren optimiert werden.Working methods and parameters are the specialist of plastics processing common or can be optimized by customary methods become.

Grundsätzlich ist es möglich, auch die letztgenannten Varianten der Um­ mantelung nach einer vorherigen ersten Ummantelung mit z. B. einem Schrumpfschlauch oder ähnlichem nicht druckstabilem Material auszu­ führen.In principle, it is also possible to use the latter variants of the order sheathing after a previous first sheathing with z. B. one Shrink tube or similar non-pressure stable material to lead.

Zur Nutzung des druckfest ummantelten monolithischen Sorbens als Chromatographiesäule muß die Säule mit Endstücken zum Anschluß von Elutionsmittelzu- und -ableitungen versehen werden. Zusätzlich sollte die Möglichkeit zum Einbau von Filtereinheiten und Vorsäulen gegeben sein. Bei monolithischen Chromatographiesäulen ist ein Filterelement an den beiden Endstücken der Säule theoretisch nicht notwendig. Es wird aber dennoch bevorzugt eingesetzt, um den Säulenkopf vor mechanischen Zerstörungen zu schützen. Außerdem dient das Filterelement als Filtrationsmedium für den Eluenten. To use the pressure-resistant coated monolithic sorbent as Chromatography column must be the column with end pieces for the connection of Eluent supply and discharge are provided. In addition, the Possibility of installing filter units and guard columns. In the case of monolithic chromatography columns, a filter element is attached to the theoretically, both end pieces of the column are not necessary. But it will nevertheless preferred used to protect the column head from mechanical To protect destruction. The filter element also serves as Filtration medium for the eluent.  

Die Qualität einer chromatographischen Säule wird durch die Trennleistung und Peaksymmetrie bestimmt.The quality of a chromatographic column is determined by the separation performance and peak symmetry determined.

Die Trennleistung einer Chromatographiesäule ergibt sich aus der Anzahl N der theoretischen Böden pro Meter Säule (N/m).The separation performance of a chromatography column results from the number N of theoretical floors per meter column (N / m).

Der Symmetriewert Q ist idealerweise Q = 1.The symmetry value Q is ideally Q = 1.

Im Falle eines Tailings verschieben sich die Symmetriewerte in den Bereich Q < 0, im Falle eines Frontings zu Q < 0.In the case of a tailing, the symmetry values shift into the Range Q <0, in the case of fronting to Q <0.

In Abb. 1 ist ein erfindungsgemäß ummanteltes monolithisches Sorbens mit dem Filtereinsatz gezeigt; die obere Hälfte ist dargestellt. Das monolithische Sorbens (1) ist von dem Kunststoffmantel (2) flüssigkeitsdicht umhüllt. Die aus einem Polymer, vorzugsweise PEEK bestehende Ummantelung (2) schließt nicht plan mit dem monolithischen Sorbens ab, sondern reicht über das monolithische Sorbens hinaus, wobei eine Aussparung entstehen kann. Der Überstand beträgt zwischen ca. 1 mm und in Abhängigkeit vom Durchmesser des monolithischen Sorbens bis zu ca. 1 cm und darüber. Die Aussparung kann vorzugsweise durch Ausfräsen des monolithischen Sorbens oder sonstige dem Fachmann bekannten Verfahren zur Materialabtragung erzeugt werden. Bevorzugterweise kann zusätzlich zur Ausfräsung des monolithischen Sorbens die Aussparung durch Materialabtragung an der Innenseite der Ummantelung vergrößert werden. Genauso können die erfindungsgemäßen Aussparungen durch den temporären Einbau formgebender Elemente während der Ummantelung gebildet werden. In die Aussparung wird ein Filterelement (3) dichtend eingefügt. Das Filterelement (3) besteht typischerweise aus einem Filter (3a) und einem Dichtungseinsatz (3b) Der Filter, der direkt auf dem monolithischen Sorbens aufsitzt, besteht vorzugsweise aus Metall oder anderen üblichen Materialien. Der Dichtungseinsatz besteht vorzugsweise aus Teflon und läßt sich paßgenau in die Aussparung einfügen. Typischerweise verengt er sich nach innen zum Filter hin konisch. Das dichtende Filterelement (3) kann erfindungsgemäß auch (in Abbildung nicht dargestellt) aus einem porösen plastischen Material bestehen, das sowohl filternde als auch dichtende Eigenschaften besitzt, so daß das Filterelement nicht aus Filter und Dichtungseinsatz, sondern nur aus einem Werkstück besteht. Das dichtende Filterelement wird durch Anfügen eines entsprechend geformten Endstücks (5) auf das monolithische Sorbens gepresst und ermöglicht eine effektive Abdichtung. Das Endstück (5) ist derart geformt, daß es sich paßgenau in die Filtereinheit einfügt und der Elutionsmittelzulauf (7) auf das Zentrum des Filters trifft. Die erfindungsgemäßen Endstücke bestehen aus Polymeren oder vorzugsweise aus Metall. Sie werden aufgeklebt, aufgeschrumpft, über eine Kartuschenhalterung fixiert, oder bevorzugt über ein Außengewinde mit einer Schraubkappe (6) aufgeschraubt. Fig. 1 shows a monolithic sorbent coated with the filter insert according to the invention; the top half is shown. The monolithic sorbent ( 1 ) is encased in a liquid-tight manner by the plastic jacket ( 2 ). The sheathing ( 2 ) consisting of a polymer, preferably PEEK, does not end flush with the monolithic sorbent, but extends beyond the monolithic sorbent, whereby a recess can be created. The protrusion is between approximately 1 mm and, depending on the diameter of the monolithic sorbent, up to approximately 1 cm and above. The recess can preferably be produced by milling out the monolithic sorbent or other methods of material removal known to the person skilled in the art. In addition to milling out the monolithic sorbent, the cutout can preferably be enlarged by removing material on the inside of the casing. In the same way, the cutouts according to the invention can be formed by the temporary installation of shaping elements during the sheathing. A filter element ( 3 ) is inserted sealingly into the recess. The filter element ( 3 ) typically consists of a filter ( 3 a) and a sealing insert ( 3 b). The filter, which sits directly on the monolithic sorbent, is preferably made of metal or other conventional materials. The sealing insert is preferably made of Teflon and can be inserted into the recess with a precise fit. Typically, it narrows conically towards the filter. According to the invention, the sealing filter element ( 3 ) can also consist (not shown in the figure) of a porous plastic material which has both filtering and sealing properties, so that the filter element does not consist of a filter and sealing insert, but only of a workpiece. The sealing filter element is pressed onto the monolithic sorbent by adding an appropriately shaped end piece ( 5 ) and enables an effective seal. The end piece ( 5 ) is shaped in such a way that it fits snugly into the filter unit and the eluent inlet ( 7 ) hits the center of the filter. The end pieces according to the invention consist of polymers or preferably of metal. They are glued on, shrunk on, fixed using a cartridge holder, or preferably screwed on using an external thread with a screw cap ( 6 ).

Abb. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Trennvorrichtung mit integrierter Vorsäule. Fig. 2 shows a separation device according to the invention with an integrated guard column.

In die Ummantelung (2) des monolithischen Sorbens (1) ist die dichtende Filtereinheit (3) mit Filter (3a) und Teflondichtung (3b) eingepaßt. Erfindungsgemäß kann die dichtende Filtereinheit auch in einem Stück aus einem Werkstoff gearbeitet sein, der sowohl filternde als auch dichtende Eigenschaften besitzt (nicht in Abbildung gezeigt). Auf das dichtende Filterelement wird ein Zwischenstück (8) aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise PEEK, mit zentralem Elutionsmittelzulauf (9) aufgesetzt. Dieses ist entsprechend dem Endstück (5) derart geformt, daß es totvolumenarm in die Filtervorrichtung eingefügt werden kann.The sealing filter unit ( 3 ) with filter ( 3 a) and Teflon seal ( 3 b) is fitted into the casing ( 2 ) of the monolithic sorbent ( 1 ). According to the invention, the sealing filter unit can also be made in one piece from a material that has both filtering and sealing properties (not shown in the figure). An intermediate piece ( 8 ) made of metal or plastic, preferably PEEK, with a central eluent inlet ( 9 ) is placed on the sealing filter element. This is shaped in accordance with the end piece ( 5 ) such that it can be inserted into the filter device with a low dead volume.

Typischerweise weist es an beiden Enden eine konische Form auf, damit die Vorsäule auf der anderen Seite angefügt werden kann. Die Vorsäule besteht aus dem Sorbens (10), das von einem Mantel (11) umgeben wird, in den beidseitig die erfindungsgemäßen Filtereinheiten (12) integriert sind. Dadurch wird die Vorsäule zur Trennsäule hin auf das Zwischenstück gepresst und zur gegenüberliegenden Seite durch ein erfindungsgemäßes Endstück (5) fixiert. Bevorzugterweise wird das Endstück (5) durch eine den Maßen der Vorsäule angepaßte Schraubkappe (13) gegen den Kunststoffmantel (2) und die Filtereinheit (12) gedrückt.Typically it has a conical shape at both ends so that the guard column can be attached on the other side. The guard column consists of the sorbent ( 10 ), which is surrounded by a jacket ( 11 ) in which the filter units ( 12 ) according to the invention are integrated on both sides. As a result, the guard column is pressed toward the separating column onto the intermediate piece and fixed on the opposite side by an end piece ( 5 ) according to the invention. The end piece ( 5 ) is preferably pressed against the plastic jacket ( 2 ) and the filter unit ( 12 ) by a screw cap ( 13 ) adapted to the dimensions of the guard column.

Die Dimensionen der genannten Bestandteile der Erfindung, wie Länge oder Durchmesser der Säulen, entsprechen denen, die für ähnliche Konstruktionen im Bereich der partikulären Sorbentien üblich sind.The dimensions of the mentioned components of the invention, such as length or diameter of the columns, correspond to those for similar ones Constructions in the field of particulate sorbents are common.

Auch ohne weitere Ausführungen wird davon ausgegangen, daß ein Fach­ mann die obige Beschreibung im weitesten Umfang nutzen kann. Die bevorzugten Ausführungsformen und Beispiele sind deswegen lediglich als beschreibende, keineswegs als in irgendeiner Weise limitierende Offen­ barung aufzufassen.Even without further explanations, it is assumed that a subject man can use the above description to the widest extent. The preferred embodiments and examples are therefore only as descriptive, in no way as in any way limiting to understand the agreement.

Die vollständige Offenbarung aller vor- und nachstehend aufgeführten Anmeldungen, Patente und Veröffentlichungen sind durch Bezugnahme in diese Anmeldung eingeführt.The complete disclosure of all those listed above and below Applications, patents and publications are referenced in introduced this application.

Beispiel 1example 1 Vergleich von monolithischen Chromatographiesäulen bezüglich Trennleistung (N/m) und Peaksymmetrie (Q)Comparison of monolithic chromatography columns regarding Separation power (N / m) and peak symmetry (Q)

Es wurden jeweils 11 Säulen mit einem monolithischen Sorbens der Länge 10 cm und Durchmesser 4,6 mm verglichen. Die Säulen der Gruppe A weisen, entsprechend dem Stand der Technik wie in DE 197 26 164 offenbart, kein eingearbeitetes Filterelement auf, sondern schließen bündig mit der Ummantelung ab. Die Säulen der Gruppe B enthalten ein erfindungsgemäß in eine Aussparung eingearbeitetes Filterelement.
Bedingungen:
Eluent: Acetonitril/Wasser 60/40 (v/v)
Fluß: 2 ml/min
Detektion: UV 254 nm
Raumtemperatur
Aufgabesubstanz: Anthrazen
In each case 11 columns with a monolithic sorbent with a length of 10 cm and a diameter of 4.6 mm were compared. The columns of group A, in accordance with the prior art as disclosed in DE 197 26 164, do not have an incorporated filter element, but are flush with the casing. The columns of group B contain a filter element which is worked into a recess according to the invention.
Conditions:
Eluent: acetonitrile / water 60/40 (v / v)
Flow: 2 ml / min
Detection: UV 254 nm
Room temperature
Task substance: anthracene

Der Vergleich der Werte von Gruppe A und B zeigt eine starke Verbesserung der Symmetriewerte und eine deutlich bessere Trennleistung. The comparison of the values of groups A and B shows a strong one Improve the symmetry values and a much better one Separation performance.  

Beispiel 2Example 2 Darstellung von Trennleistung und Druckstabilität von Chromatographiesäulen mit glasfaserverstärkter PEEK-UmmantelungRepresentation of separation performance and pressure stability of Chromatography columns with glass fiber reinforced PEEK coating

Eine monolithische Säule der Länge 10 cm und Durchmesser 4,6 mm wurde mit glasfaserverstärktem PEEK ummantelt und in einem Reversed Phase (RP) System bezüglich ihrer Trennleistung nach Dauerbelastung mit hohem Druck geprüft.A monolithic column 10 cm long and 4.6 mm in diameter was coated with glass fiber reinforced PEEK and in a reversed Phase (RP) system with regard to their separation performance after continuous exposure with checked under high pressure.

Zunächst wurde die Säule unter normalen RP Bedingungen eingesetzt, dann mit Methanol/Wasser 40/60 (v/v) mit einem Fluß von 7 ml/min für 18 h bei 22°C im Dauertest belastet. Der korrespondierende Rückdruck betrug 215 bar. Anschließend wurde erneut unter normalen RP Bedingungen chromatographiert.
RP-Bedingungen:
Eluent: Acetonitril/Wasser 60/40 (v/v)
Fluß: 2 ml/min
Detektion: UV 254 nm
Raumtemperatur
Aufgabesubstanz: Anthrazen (letzter Peak).The column was first used under normal RP conditions, then loaded with methanol / water 40/60 (v / v) with a flow of 7 ml / min for 18 h at 22 ° C. in a long-term test. The corresponding back pressure was 215 bar. It was then chromatographed again under normal RP conditions.
RP conditions:
Eluent: acetonitrile / water 60/40 (v / v)
Flow: 2 ml / min
Detection: UV 254 nm
Room temperature
Task substance: anthracene (last peak).

Die Chromatogramme der beiden Trennungen sind in Abb. 3 dargestellt. Chromatogramm 1 zeigt eine Trennung vor dem Belastungstest, Chromatogramm 2 eine Trennung nach der Dauerbelastung. The chromatograms of the two separations are shown in Fig. 3. Chromatogram 1 shows a separation before the stress test, chromatogram 2 shows a separation after the permanent stress.

Chromatographische Werte für Anthracen:
Chromatographic values for anthracene:

Vor und nach dem Belastungstest werden gleiche Werte für Peaksymmetrie und Trennleistung erhalten. Dies zeigt eine große mechanische Stabilität der Ummantelung. Wäre durch die hohe Druckbelastung eine mechanische Instabilität aufgetreten, so hätten sich zwischen monolithischem Sorbens und Ummantelung Kanäle gebildet. Diese Kanalbildung äußert sich in einer Verkleinerung der Symmetriewerte, da zusätzlich zu dem schon vor der Belastung auftretenden Tailing ein Fronting erzeugt würde. Diese Beobachtung wird bei Verwendung glasfaserverstärkter Ummantelungen nicht gemacht.Before and after the stress test, the same values for Maintain peak symmetry and separation performance. This shows a big one mechanical stability of the casing. Would be by the high Mechanical instability occurred, so there would have been Channels formed between the monolithic sorbent and the jacket. This channel formation manifests itself in a reduction in the symmetry values, because in addition to the tailing that occurs before the load Fronting would be generated. This observation is in use glass fiber reinforced sheathing not made.

Claims (6)

1. Trennvorrichtung umfassend ein monolithisches Sorbens (1) auf der Grundlage von porösen Formkörpern, eine flüssigkeitsdichte Ummantelung (2) und ein dichtend eingesetztes Filterelement (3), dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens ein Endbereich so ausgeführt ist, daß das monolithische Sorbens (1) kürzer ist als die Ummantelung (2) und sich so ein Hohlraum bildet, in den das Filterelement (3) dichtend eingefügt wird.1. Separating device comprising a monolithic sorbent ( 1 ) based on porous moldings, a liquid-tight casing ( 2 ) and a sealingly inserted filter element ( 3 ), characterized in that at least one end region is designed such that the monolithic sorbent ( 1 ) is shorter than the casing ( 2 ) and thus forms a cavity into which the filter element ( 3 ) is inserted in a sealing manner. 2. Trennvorrichtung entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitsdichte Ummantelung aus einem Verbundwerkstoff aus PEEK und Glas- oder Carbonfasern besteht.2. Separating device according to claim 1, characterized in that the liquid-tight jacket made of a composite material consists of PEEK and glass or carbon fibers. 3. Trennvorrichtung entsprechend Anspruch 1 oder 2, wobei zusätzlich eine Vorsäule (10, 11) mit Filtereinheiten (12) auf beiden Seiten über ein Zwischenstück (8) integriert ist.3. Separating device according to claim 1 or 2, wherein in addition a guard column ( 10 , 11 ) with filter units ( 12 ) is integrated on both sides via an intermediate piece ( 8 ). 4. Trennvorrichtung entsprechend Anspruch 1-3, wobei die Enden der Trennvorrichtung mit Endstücken (5) zur Abdichtung und Flüssigkeitszufuhr versehen sind.4. Separating device according to claims 1-3, wherein the ends of the separating device are provided with end pieces ( 5 ) for sealing and supplying liquid. 5. Verwendung eines ummantelten monolithischen Sorbens nach Anspruch 1-4 in einer chromatographischen Säule.5. Using a jacketed monolithic sorbent after Claims 1-4 in a chromatographic column. 6. Verwendung eines ummantelten monolithischen Sorbens nach Anspruch 1-4 bei der chromatographischen Trennung mindestens zweier Substanzen.6. Using a jacketed monolithic sorbent after Claims 1-4 in the chromatographic separation at least two substances.