TWM422071U - Facility for executing chromatographic process - Google Patents

Description

M422071 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關於-種用於執行層析流程之設備，特別 係指-種液相層析流程’是指工業上之應用，分別使用至 少一部具有驅動裝置之泵浦，用以供給產品以及液相（移 動相）進入至少一個分離管柱（固定相）。 【先前技術】 • I所周知’層析為一流程技術，利用混合物中各項單 -成分於岐相與移動相分布的差異，達到分離混合物中 各單一成分的目的。 應用此技術時，藉由-移動相將標的樣品攜入一固定 相中’由於樣品、固定相與移動相間之交互作用，樣品中 各單-成分會被以不同速度傳輸，進而達到互相分離。 執行層析須具備下列各要素：造成移動相之流動、添 加欲分離的樣品、分離過程本身以及緊接著之價測，移動 • 才目之流動通常係以泵浦（潤滑系浦）所產生之壓力來達成 〇 除了實驗室分析用途外，以層析來達到分離以及純化 有4貝物質已在工業界獲得應用，雖然在實驗室中有一系列 合適的泵浦可供各種不同介質與分離管柱挑選，但是工業 領域中可供挑選的泵浦範圍卻有限，在工業上，例如生技 或製藥，泵浦必須處於無菌且密封狀態，並且需克服管柱 中因物質累積造成不斷變化的反壓力，而保持固定^品 產出量以及液相流量’此外，由於工業對輸送量的需求已 3 M422071 提升至每小時數立方公尺，因此整體系統中必須使用先進 之流體科技。 目别整體之技術趙勢，是由非連續式的批次式處理進 展至連續式生產（例如模擬移動床技術SMB)，原因即在於 傳輸介質使用量、移動相濃度與緩衝溶液濃度日漸增加與 多變，使用批次式操作會導致經濟效益不彰，因此連續式 操作具有ifj效率的優點。 此種新型的操作方式也引出新的問題，除了不同介質 足夠的預儲量造成空間與成本需求提高，以及必須具備充鲁 分的管理規劃外，連續式層析操作也須具有安全考量上的 充分分析與事後修正的功能，因此，連續式層析系統中用 於製備移動相之泵浦、閥門、混合設備以及測量儀器必須 特別可靠、準確、且須確保無菌狀態。 因此業界均致力發展設計新型設備以符合上述需求， 新α備需具備所需之所有重要功能之完整模組可與層析儀 器设備直接結合，可提供準確、穩定的供料精確度，具有 大的調整範圍，且可確保產品之高品質。 · 【新型内容】 本創作之主要目的，係在提供一種於層析流程中改善 各單一成分之分離，並且達到提升分離程序之精準度。 本創作立基於一簡易卻相當有效的概念：每個用於供 給產品以及鑛相進人分離錄（固定相）之泵浦均使用一 高動力之驅動裝置’藉由内建式記錄系統可確實掌握路程 與日年間身说’經由-智慧型動作調整控制系統轉換為控制 4 M422071 扣7，藉此，可明顯降低泵浦所產生典型的壓力與體積脈 衝。 經由此驅動裝置與泵浦的結合，可在不同的操作模式 下提供準確的體積流量，亦可配合㈣設備的硬體特性（ 如t裝之配件等）加以調整泵浦之動作控制。 本創作其他設計，每個泵浦之驅動裝置均具備一伺服 馬達’尤其是-常激式之交流同步飼服馬達，以及一所屬 的具有動作調整控制功能之驅動智慧型裝置，該裝置係一 内建於驅動裝置中之程式碼。 系浦可以使用往復式潤滑栗浦，尤其是指一隔膜栗浦 ，尤佳為定量隔膜泵浦或一旋轉式潤滑泵浦。 該設計之優點在於，當系統具有兩部定量隔膜泵浦、 上述之驅動裝置以及所配屬之動作調整控制裝置，兩部泵 浦可藉由電子同步以及可變式角速度將泵浦間動作相互配 合調整達到最佳之操舰態，由第三圖之操作曲線可明顯 看出，該最佳狀態可以是每部泵浦隨著時間的相對體積流 量衝程。 藉由此類型之動作控制，可產生較佳的流量狀態，例 如可降低體積流量與壓力脈衝，進而對層析管柱進料具有 多項高度優點。 藉由本創作之設備亦可大幅提升改善分離流程之精準 度’同時達到擴大動力可調整範圍以及保證無脈衝狀態。 在該分離管柱之頂私與底端均設有收集器與盤體，利 用連接至分配的盤體上之泵浦間的最佳化協同操作狀態， 5 =到mmi敎平均之介分配、保咖定相等 ，糟由輕賴作齡糊縣麟作的科調整控 ^可獲得各種柯分離程序之最雜定量鱗，以及移 動相最適齡質獅（等敍、随錢梯料操作模式） 進而達到較佳之分離條件。 ”各泵浦以及其驅練置均為全自動化，無时動式果 程調整造成之錯誤，並且可雜體純進行完整記錄 =查，因此可達到 GMP(Good Manufacturing Practi 礎之規範。 ^為了確鮮確敎之定量精確度、大的可調整範圍以 ^高產品品質’本創作之設備可朗於下列工業流 中· ⑴工業型低至中壓力層析，20bar條件下流量範圍1公升/ 小時至大於5000公升/小時； (2) 阿壓層析流程，壓力高於35此虹，流量範圍1公升/小 時至大於5000公升/小時； (3) 連續式流程。 使用本創作之設備可具有多項優勢，例如將「可調式 轉速」以及「半衝賴式」組合制’可擴大調整範圍至 1:100，若使用傳統技術，則必須額外加裝變頻器、電子式 衝私控制器，此外尚需安裝必要之功率與資料傳輸組件； 而本創作僅需單-連接阜，除此之外，在卫業低壓與高壓 層析流程中，移動相供給的梯降亦可任意且精準設定，最 後，藉由兩部泵浦的智慧型控制，可達到無脈衝供料的目 本創作並具有下列各優點： (1) 分離管柱内產品流低脈衝傳輸； (2) 對高敏感性天然生物性物質造成低剪力環境，特別是使 用定量隔膜泵浦時； ⑶依照絲，可在定濃度、階段狀變或濃度梯降式操作 下設定定體積流量，而不受反壓力影響； ⑷含分離管柱在_有微量之殘餘體積（HQld up)，藉此 可達到較佳的梯降，也就是較佳峰的顯示，無回流混合 的風險’ gj為所有零件體積均小；整體*言，設備内的 殘，液體總體積量微小’所造成的固定壓力之果浦曲線 可縮小管徑以及零組件體積，也可避免額外使用脈衝減 低器； 1:150或更两’因此可達到更高之 (5)泵浦調整範圍可高至 緩衝濃度； 可私式控制系統可達到全自動化操作，如此可排除如手 動衝程調整等人為錯誤； ⑺全f動操作可同時進行流程全程記錄； 1)對畔價物質而言，可達到較高之回收 【實施方式】 術手段關為達上述之使用目的與功效’所採用之技 述如丁·牛出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳 本創作之實施例， 請參閱第一圖所示，係設有垂直設 置之=離s柱1 ’而在其頂端與底端均設有一收集器4 (或 分散器）與盤體5 ’該頂端及底端之盤體5上均設有-蓋體2 〇 如第一騎717 ’該分離管柱1底部之收集器4與-谓測 ㈣連接，可胁_分離後之單—成分其後連接至一單 成分收集系統7，可分別收集分離後之各單一成分。 如第-圖所示，該分離管柱丨配有兩部用於 =移_之_8、8，（如隔縣浦），似_用於供 α相之_9、9 (如隔膜泵浦），此四部栗浦8、8， 銳料触砂料柱1之頂端， 、他㈣松式下’此四部栗浦8、8，、9、9, *一如 的輸送請連触分離紐1之底端紐。 心 於第之另一實施例，如第二圖所示’嶋列有別 、弟圖所不’四部栗浦8、8’、9、9， =之吸人端設有控制閥門組，於泉浦之 ^ 料接砂料仏此粒計可m 9,1 藉===，伽機4㈣範圍加大， 部泵削正ΐ q端之閥門組開關’可自由調整四 ^ 8 、9、9以進行不同之操作模式。 每部泵浦8、8，、9、q， ( 之驅w 浦）均配有高動力 、ιι、ι;，均配右、U、U’，每部驅動農置10、10， 摔作㈣ 式控織統，可分_控各種不同 :單概式或梯度式操作 ； ~-義的疋’母_動裝置1G、⑽、u、u’均配有常激 2交流同抑服馬達，由於其構造 Μ可^槪讎__整。 日第―圖所不’料本創作栗浦之吸、排體積流量隨 η逢化之曲線圖’由該曲線圖可知，每部定量隔膜泵浦 之體積好.衝程可隨時間相互配合至最佳狀態。、 1、’ντ、上所述’本創作確實已朗所翻之使用目的與功 政’且更較習知者為之理想、實H上述實施例僅係 針對本創作之-種較佳實施例進行具體說明而已，此實施 例並非用紐定本創作之帽專概圍，舉凡其它未脫離 本創作所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均 應包含於本創作所涵蓋之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第一圖所示係為本創作實施例用於執行液體層析流程設備 之示意圖。 第二圖所示係為本創作另一實施例之組裝方式示意圖。 第三圖所示係為本創作實施例泵浦之吸、排體積流量隨時 間變化之曲線圖。 【主要元件符號說明】 1分離管柱 2蓋體 4收集器 5盤體 6偵測器 7收集系統 M422071 8泵浦 8, 9泵浦 9, 10驅動裝置 10, 11驅動裝置 11， 泵浦 栗浦 驅動袭置 驅動農置

Claims (1)

1. 申請專利範圍： 1. 一種用於執行層析流程之設備，尤其是液相層析流程， 特別是指工業上之應用，分別使用至少一部具有驅動裝 置之泵浦，用以供給產品以及液相進入至少一個分離管 柱 其特徵係在：每部泵浦之驅動裝置為一高動力驅動裝置 二配有内建式可記錄路程、時間資訊之記錄系統，所得 資訊經由一上層之動作調整控制系統可轉換成適當之控 制指令。 2.如申請專第丨項所於執行層析流程之設備， /、中’該每部粟浦之驅動裝置均為飼服馬達，配有一内 建式，錄系統可記錄路程、時間資訊，所記錄之路程、 時間資訊經由-上層之動作調整控制錢可轉換成 之控制指令。 3.=請專利範圍第！項所述用於執行層析流程之設備’ ^，母部栗浦之驅動裝置均為常激式之交流同步飼服 =配有—内建式記錄系統可記錄路程、時間資訊， 時間資訊經由一上層之動作調整控制系 統了轉換成適當之控制指令。 圍第吻述崎行層析流程之設備， 別，隔膜其是隔膜泵浦，特 问動力驅動裝置，且配有 M422071 -所屬之動作調整控㈣統，可糾電子鋼步化以及 可變式角速度將泵浦間動作配合調整至最佳狀離。 6.如申請專利範圍第丨項所義於執行層析流程:設備， 其中，在該分離餘之頂端與底躺設有㈣器與盤體 ’利用連接至分配義體上之_間之最佳化協同操作 狀態’可達職脈衝且敎平均之介f供料分配、保護 固定相等目的，藉由適當的操作指令對泵浦動作的準確 調整控制’可獲得各種不同分離程序之最適化定量程序 丄以及移動相最適化介質獅，進而達到較佳之分 件。 7.如申請專概圍第丨項所_於執行層析餘之設備， 其中，各泵浦以及其鶴裝置均為全自動化，無因 式泵浦衝简整造狀錯誤，並且可對整 — 整記錄存查，耻可_GMp基叙規範。…進仃元 12