CN107107029A - 有机凝胶或液相色谱法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及色谱法，其中包含待分离物种的气体、液体或超临界移动相循环通过填充物，所述填充物包含：‑多个毛细导管，所述毛细导管在填充物中在上游面和下游面之间延伸，移动相穿透所述上游面进入填充物，移动相通过所述下游面离开填充物，和‑对于分子扩散而言具有渗透性的连续介质，所述连续介质在所述导管之间延伸，包含多孔有机凝胶或有机液体并且包含至少一个连通孔的网络，所述连通孔的尺寸大于至少一种待分离物种的分子直径的两倍并且在导管上打开，从而在所述导管之间为所述至少一种物种提供扩散路径。本发明还涉及用于实施所述方法的填充物和用于制造所述填充物的方法。

Description

有机凝胶或液相色谱法

技术领域

本发明涉及基于有机凝胶或液体的色谱法。

背景技术

色谱是分子分离方法，其目的在于在通过移动相(也被称为“洗脱相”)的流以动态方式带走所述物种和通过固定相保留所述物种的对立行为下分离样品中的混合物种。

保留条件取决于每种物种和固定相之间的化学亲和度。

色谱的特征在于其需要固定相及其载体的高规则度和低的特征扩散距离。该扩散距离通常是颗粒床的固体粒子的尺寸或空毛细管的直径。在实践中，该距离始终小于0.5毫米。这通常造成大于200的理论分离级数。

色谱是一种特定技术，具有其优点和特定限制，因此以同样的方式不同于使用固体填充物和流体的其它技术(例如吸附和多相催化)。

在吸附时，旨在将流体洗脱剂中的化合物保持在表面上，所述化合物等温吸附至所述表面或在所述表面上反应。旨在纯化所述流体。需要高比表面积。需要高容量床。填充物的效率不是决定性的(理论板数)并且优选使用直径为1至2毫米的粒子床。实际上，效率对床的尺寸仅产生可忽略的影响，因为其仅对渗透前沿的刚度起作用，只要得到约20个理论板效率就是合适的。然后必须通过除去吸附或组合的杂质的装置、温度或化学反应的组合使吸附剂再生。因此操作是连续的但是周期时间为数天或数周。一个维度是基于床的质量。压降低。

在催化中，旨在在固体表面上进行化学反应。希望反应试剂与固体保持接触最佳的时间。在此同样存在吸附力和化学反应力。着重感兴趣的是膨胀时间的标准。理论板数的推论是无效的。填充物的规则性是一个特别因素，但是在催化选择性面前是次要因素。不旨在分离分子。压降低。

在色谱中，在洗脱流体的作用下使流体负载中存在的多个物种在数分钟的短时间间隔内连续地从固体柱的入口点传送至出口点从而进行分离。然后可以通过与洗脱剂的驱动效应、分隔、吸附、空间相互作用、离子相互作用等竞争的各种力获得分离。该方法提供高的分辨能力，每个组分的表现不同。为了增强该分辨能力，柱应当具有例如1,000的较大理论板数。这还意味着必须使扩散阻力达到最小化，因此扩散距离较短，并且柱必须较长。这些组合因素保证色谱是需要极好的流动规则性和极好的填充物规则性的技术，并且填充物的小的特征尺寸造成压降，所述压降对于颗粒固体迅速变得至关重要。这些是色谱中必须解决的问题。

另一方面，可以以实际和简单的方式进行的制备色谱是化学工程的一个基本问题。

Cussler E.的专利US 4,957,620描述了使用聚合物空心纤维束作为色谱柱。然而空心纤维如同色谱柱那样彼此独立地作用。因此，纤维之间的行为差异造成极差的效率。纤维具有较少接触或不具有接触并且不通过扩散联通。它们以不是很紧凑的方式堆叠。分子扩散只能在导管之间进行。相对于单个纤维约6,000的预期最大值，这解释了获得分离的约40的极小的理论板数。

Hongbing Ding和E.Cussler的公开“Hollow–Fiber Liquid Chromatography”(AIChE Journal，1989，第35卷，第5期，第814–820页)详细记载了之前专利的基础。其在第815页清楚提到在包含27,000个空心纤维的直径为4cm的模块上进行试验，所述空心纤维的内径为100μm并且壁厚为30μm。简单计算表明，空心纤维不具有紧凑堆叠，并且纤维外部的体积占模块总体积的50％以上。其还在第815页最后三行中明确提到形成固定相的溶剂润湿疏水纤维，但是不朝向纤维的外部流动通过纤维。纤维外部的体积因此保持被气体(在该情况下为空气)填充并且不含任何溶剂。其结果是材料在纤维之间径向转移的阻力增加，造成分离效率降低。

Kanig G.的美国专利No.4,007,138描述了设置有聚合物增强基质的PS–DVB(聚苯乙烯–二乙烯基苯)凝胶的制造方法。

Clarke等人的美国专利No.8,017,015描述了有机凝胶的制造方法及其在色谱柱中的应用的现有技术。

美国专利No.7,922,908描述了使用X射线引发有机凝胶的聚合。该方法特别可以用于制备本体填充物。还应注意聚合温度可以接近室温，从50℃至90℃。

Xie S.的专利No.7,473,367描述了用于获得有机凝胶的方法。

Parmentier的专利申请WO 2011/114017显示了由整块多孔填充物组成的用于色谱的填充物。在其实施例中，描述了可以根据现有技术制备的热固性聚酯树脂的填充物。然而，该填充物由刚性无孔聚合物组成并且不允许任何可感知的扩散。实际上，公开[1]提供了热固性聚酯的渗透性和扩散性的测量值。其结果是水在该材料中具有0.6 10^–12m²/s的扩散性，对应于750Barrer的渗透性。该渗透性与聚乙烯或聚碳酸酯相似，聚乙烯或聚碳酸酯是被视为防漏且无孔的材料并且用于制备容器或非渗透壁。热固性聚酯因此不允许通过相邻导管之间的分子扩散进行材料交换，所述填充物在色谱中的效率有限。

通过现有技术发现这些有机整块不容易制造，特别是不容易以大尺寸制造，并且具有难以再现的特征。它们还对施加的压力敏感并且在溶剂或待分离分子的存在下经受膨胀。其孔尺寸难以调节。其机械脆性使其不太能抵抗明显的压缩力。因此其不能用于在大于数bar的高压降下操作的色谱柱。目前的填充物通常为颗粒状的，具有高压降，因此发现颗粒直径有限，并由此效率有限。

然而相比于二氧化硅，有机整块由于其完全不溶于水因此特别是在孔尺寸和高pH下的化学稳定性方面具有许多优点。

因此仍然需要提供可以以大尺寸再现制造的稳定有效和低成本的有机整块。

发明内容

本发明提出一种色谱法，其中包含待分离物种的气体、液体或超临界移动相循环通过填充物，所述填充物包含：

-多个毛细导管，所述毛细导管在填充物中在所谓的上游面和所谓的下游面之间延伸，移动相穿透所述上游面进入填充物，移动相通过所述下游面离开填充物，和

-对于分子扩散而言具有渗透性的连续介质，所述连续介质在所述导管之间延伸，包含多孔有机凝胶或有机液体并且包含至少一个连通孔的网络，所述孔的尺寸大于至少一种待分离物种的分子直径的两倍并且在导管上打开，从而在所述导管之间为所述至少一种物种提供扩散路径。

根据一个实施方案，毛细导管在上游面和下游面之间彻底穿过填充物。根据另一个实施方案，毛细导管包含在填充物中并且至少一个端部在所述填充物内打开。

有利地，移动相穿透全部第一群连通孔从而实现导管之间的单相移动相的连续体。

有利地，待分离物种在导管之间的分子扩散在所述移动相的连续体内进行。

有利地，待分离物种在相邻导管之间在所述物种在所述导管的壁之间的给定的浓度差的作用下扩散的平均摩尔流速大于物种在导管和由填充物形成的固定相之间在待分离物种在由导管输送的流体和所述导管的壁之间的相同的浓度差的作用下扩散的平均摩尔流速的0.01倍。

优选地，所述连续介质对于待分离物种的渗透性大于5,000Barrer，即大于5.10^–7(cm³O₂cm)/(cm²s cm Hg)。

根据一个实施方案，填充物的毛细导管的直径小于或等于500μm，优选小于或等于150μm，甚至更优选小于或等于50μm。

根据一个实施方案，所述连续介质由有机凝胶形成，所述有机凝胶选自：

(a)苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，

(b)聚甲基丙烯酸甲酯，

(c)甲基丙烯酸羟乙酯和二乙烯基苯的共聚物。

根据另一个实施方案，所述连续介质由有机凝胶形成，所述有机凝胶为多糖。

根据另一个实施方案，所述连续介质由在所述连通孔的网络中延伸的有机液体形成，所述有机液体选自：

(a)脂族或芳族烃，

(b)脂族或芳族醇，

(c)脂族或芳族酮，

(d)脂族或芳族胺，

(e)卤代有机化合物。

填充物可以包含对于分子扩散而言具有渗透性的整块有机凝胶，所述毛细导管延伸通过所述有机凝胶，所述连通孔的网络在所述有机凝胶内延伸。

替代性地，填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料包含所述连通孔的网络，所述孔填充有对于分子扩散而言具有渗透性的所述有机凝胶或所述有机液体。

替代性地，填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料包含所述连续的孔的网络，所述孔的表面以选定厚度覆盖有对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶从而在所述孔的网络中留下使移动相扩散的自由体积，所述有机凝胶在导管之间形成连续的孔的网络。

优选地，所述整块化学惰性的材料选自二氧化硅、氧化铝或二氧化硅和氧化铝的组合。

根据一个实施方案，填充物包含多孔纤维的堆叠，每个多孔纤维包含内腔和壁，所述内腔形成填充物的毛细导管，所述壁包含连通孔的网络，通过对于分子扩散而言具有渗透性的多孔有机凝胶或有机液体使所述纤维邻近。

每个纤维的壁可以由对于分子扩散而言具有渗透性的所述有机凝胶形成。

替代性地，每个纤维的壁的孔填充有对于分子扩散而言具有渗透性的所述凝胶或所述有机液体。

替代性地，每个纤维的壁的孔表面以选定厚度覆盖有对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶从而在所述孔的网络中留下使移动相扩散的自由空间，所述有机凝胶在所述壁内形成连续的孔的网络。

根据一个实施方案，对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶形成色谱固定相。

替代性地，有机凝胶具有包含第三方实心体的孔，所述第三方实心体形成色谱固定相。

本发明的另一个目的涉及用于上述色谱法的填充物的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

-提供一束所谓的毛细导管的前体丝线，

-围绕丝线或导管形成多孔基质从而形成整块，

-除去丝线从而形成所述毛细导管。

基质有利的是有机凝胶。

替代性地，基质包含化学惰性的材料并且所述基质负载有机凝胶。

毛细导管的前体丝线有利地是在小于基质的分解温度的温度下可熔化的丝线，并且除去所述丝线包括熔化并且从填充物中排出所述丝线。

例如，可熔化丝线包括铟、铋、锡、镓、银或其与除了铅、汞和镉之外的其它金属的合金。

本发明的另一个目的涉及用于上述色谱法的填充物的另一种制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

-提供紧凑束的空心纤维，

-在空心纤维的多孔壁中包含有机凝胶或所述有机凝胶的旨在原位聚合的前体，从而保持空心纤维的内腔自由和开放，

-在所述空心纤维之间用所述有机凝胶或液体产生扩散连接。

本发明的另一个目的涉及用于上述色谱法的填充物的另一种制造方法，其中实现将有机凝胶模制进入限定所述毛细导管的结构。

本发明的另一个目的涉及用于色谱的填充物，所述填充物包含：

-多个毛细导管，所述毛细导管在所谓的上游面和所谓的下游面之间横穿填充物，所述上游面旨在使相进入填充物，所述下游面旨在使移动相流出填充物，和

-对于分子扩散而言具有渗透性的连续介质，所述连续介质在所述导管之间延伸，包含多孔有机凝胶或有机液体并且包含至少一组连通孔。

有利地，填充物的毛细导管的直径小于或等于500μm，优选小于或等于150μm，甚至更优选小于或等于80μm。

当连续介质由有机凝胶形成时，所述有机凝胶可以选自：

(a)苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，

(b)聚甲基丙烯酸甲酯，

(c)甲基丙烯酸羟乙酯和二乙烯基苯的共聚物。

替代性地，有机凝胶可以是多糖。

当所述连续介质由在连通孔的网络中延伸的有机液体形成时，所述有机液体选自：

(a)脂族或芳族烃，

(b)脂族或芳族醇，

(c)脂族或芳族酮，

(d)脂族或芳族胺，

(e)卤代有机化合物。

根据一个实施方案，填充物包含对于分子扩散而言具有渗透性的整块有机凝胶，所述毛细导管延伸通过所述有机凝胶。

根据另一个实施方案，填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料具有连续的孔的网络，所述孔填充有对于分子扩散而言具有渗透性的所述凝胶或所述有机液体。

根据另一个实施方案，填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料具有连续的孔的网络，所述孔的表面以选定厚度覆盖有对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶从而在所述孔的网络中留下使移动相扩散的自由空间，所述有机凝胶在导管之间形成连续的孔的网络。

根据另一个实施方案，填充物包含多孔纤维的堆叠，每个多孔纤维包含内腔和壁，所述内腔形成填充物的毛细导管，所述壁包含连续的孔的网络，通过对于分子扩散而言具有渗透性的凝胶或有机液体使所述纤维邻近。

每个纤维的壁则可以由对于分子扩散而言具有渗透性的所述有机凝胶形成。

替代性地，每个纤维的壁的孔填充有对于分子扩散而言具有渗透性的所述凝胶或所述有机液体。

附图说明

通过如下详细说明参考附图显示本发明的其它特征和优点，在附图中：

-图1为根据本发明的实施方案的整块填充物在平行于所述填充物的纵向轴线的平面中的示意图的截面图，

-图2为所述填充物在垂直于所述填充物的纵向轴线的平面中的示意图的截面图，

-图3为包括尺寸稳定的多孔骨架的多毛细管填充物的示意图的截面图，所述多孔骨架的孔覆盖有对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶，

-图4为根据本发明的实施方案的由空心纤维的堆叠形成的填充物在垂直于所述填充物的纵向轴线的平面中的示意图的截面图，

-图5和6为经模制的有机凝胶的俯视图和截面图，

-图7显示了多毛细管填充物的效率，其中导管的壁为无孔的(a)和多孔的(b)。

-图8和9显示了相邻导管之间和相同导管内部的扩散流动。

-图10和11显示了色谱法的两个替代性实施方案。

-图12显示了由有机凝胶形成的填充物，所述有机凝胶由有机金属材料组成，所述有机金属材料的本体中包含正硅酸盐和硅烷的共聚缩合产物。

-图13显示了根据本发明的由有机或矿物多孔物料形成的填充物，所述多孔物料包含分散在其孔中的颗粒或纳米颗粒。

-图14示意性地显示了在具有多孔壁的多毛细管填充物上分离两种化学物种的计算机模拟，所述多孔壁的通孔的直径大于这些物种的分子直径的两倍。

-图15示意性地显示了在填充物上分离相同化学物种的计算机模拟，所述填充物具有与用于图14的模拟的填充物相同的尺寸特征但是通孔的直径小于这些物种之一的分子直径的两倍。

-图16显示了根据本发明的实施方案的用于色谱的替代性填充物沿着平行于其主轴线的方向的截面图，其中导管包含在整块多孔物料中，

-图17至24为色谱柱的构造的图，

-图25和26显示了用于组装整块的导管的前体丝线的方法，

-图27示意性地显示了在部件90中组装一束丝线。

-图28显示了穿孔板，所述穿孔板的洞以具有三种不同直径的层的形式分布。

-图29显示了在洗脱分子的分子直径小于孔直径的两倍从而能够在相邻导管之间扩散(虚线曲线)的情况下以及在其分子直径大于孔直径的两倍从而不允许扩散(实线曲线)的情况下相同柱的色谱响应，所述柱包含三组以重叠层的形式设置的具有不同直径的导管，

-图30显示了在洗脱分子的分子直径小于孔直径的两倍从而允许在相邻导管之间扩散(虚线曲线)的情况下以及在其分子直径大于孔直径的两倍从而不允许扩散(实线曲线)的情况下相同柱的色谱响应，所述柱包含导管，所述导管的直径根据高斯定律无规分布并且标准偏差对应于导管的平均直径的5％。

-图31至34显示了通过根据本发明的设备获得的色谱图。

具体实施方式

色谱法使用充当填充物(下文将描述其不同的实施方案)的固定相和包含待分离物种的移动相。

色谱是特定的分子分离法，其特征在于在如下对立行为下进行化学物质的混合物的分离

·通过洗脱相的流以动态方式带走这些物种，

·通过固定相保留这些物种。

优选地，该方法继续直至从固定相中完全洗脱经分离物种。

区分色谱法的两个一般种类：洗脱色谱和亲和色谱。

图10显示了洗脱色谱法。根据该方法，具有任选可变的组成和温度的移动相28的连续流随着时间穿过填充有固定相22的色谱柱21。将待分离负载体积23注入供应流。在化学物种被固定相可逆保留和被移动相洗脱或带走的对立作用下，物种以不同速度沿着柱21迁移并且分离成带或洗脱峰24、25、26等。

通过对柱中流出的流进行分馏来分离经分离物种从而在离开柱时收集洗脱溶剂中的每个带。

在非连续情况下该分馏可以基于时间，或者在连续环状设备中可以是角度法。其可以包括具有模拟移动床的设备的头馏分和尾馏分的分离。

色谱图显示柱出口处物种的浓度峰24、25、26随时间的变化。

图11显示了允许分离生物分子的亲和色谱法。将包含待分离生物分子27的连续溶剂30流供应至填充有固定相22的色谱柱21，所述固定相22对待分离生物分子具有强亲和度。在该强亲和度的作用下，分子连续地结合至固定相直至固定相饱和。在该第一阶段的条件下，该结合是几乎不可逆的。在该情况下27中的浓度的前进前沿31是朝着出口前进的部段。当柱出口处的溶剂中的27中的浓度变得明显时，柱饱和。

在第二阶段的过程中，改变洗脱溶剂29的性质(pH、离子力等)或特性从而降低或除去生物分子27对固定相22的亲和度，并且将生物分子溶解在溶剂29中。生物分子27洗脱至离开柱21的溶剂29直至柱21中存在的量耗尽。然后使柱21再生并且用于新的循环。

色谱图显示了在附接阶段和之后的洗脱阶段的过程中柱出口处的物种27的浓度曲线随时间的变化。

有利地，本发明采取洗脱色谱法。

洗脱色谱可以用任何已知的技术进行，例如基于柱的非连续色谱、径向或轴向的连续环状色谱、模拟移动床。

有利地，使用的色谱法可以是亲和色谱法。

有利地，色谱分离或色谱法的特征有利地在于其包括至少300个理论级，优选至少1000个理论级。

这使其特别不同于薄膜分离、催化过程和通过吸附或离子交换进行的分离。

有利地，对于非保留化合物，有可能通过下式计算方法的最佳NET理论级数：

NETMax＝1.6*L/(Dh+e*P)

其中L为柱的长度，Dh为导管的平均水力直径(算术平均)，e为壁的平均厚度，P为壁的空隙率。

色谱应用于液相、气相和超临界相。

本发明能够通过选择最有利的填充物的形态和结构从而优化色谱过程的效率和速度。

本发明涉及色谱法，其中包含待分离物种的移动相循环通过填充物，

所述填充物包含：

-多个毛细导管，所述毛细导管在所谓的上游面和所谓的下游面之间穿过填充物，移动相穿透所述上游面进入填充物，移动相通过所述下游面离开填充物，和

-对于分子扩散而言具有渗透性的连续的和连通的介质，所述介质在所述导管之间延伸，包含多孔有机凝胶或有机液体并且包含一组孔从而保证所述导管之间的连通性。

所述方法因此包括移动相和固定相之间的材料交换，所述固定相可以包含凝胶或有机液体本身或包含在有机凝胶的孔隙中的第三方实心体。

“对于分子扩散而言具有渗透性”表示填充物的导管通过连续和连通的相连通，所述连续和连通的相一方面包含至少一种多孔有机凝胶和/或有机液体，另一方面任选包含移动相，并且包含一组孔从而保证所述导管之间的连通性。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于至少一种待分离物种的分子直径的两倍。有利地，当存在多种待分离物种时，孔的尺寸大于至少两种待循序洗脱的物种的分子直径的两倍，或甚至大于所有待分离物种的分子直径的两倍。

该特征使得能够在最佳效率条件下使用填充物。这通过图14和15所示。

图14示意性地显示了在具有多孔壁的多毛细管填充物上分离两种化学物种的计算机模拟，所述多孔壁的通孔的直径大于这些物种的每一者的分子直径的两倍。填充物的毛细导管的直径具有统计变化性。这些直径根据高斯曲线分布并且标准偏差等于其平均直径的5％。

这些物种例如为溶解在水中的矿物盐例如氯化钠40和肽41。

确定两个洗脱峰的良好分离，其能够分离两种物种。

图15示意性地显示了在填充物上分离相同化学物种的计算机模拟，所述填充物具有相同的尺寸特征但是连通孔的直径大于物种40的分子直径的两倍并且小于物种41的分子直径的两倍。

确定两个峰重叠并且不再允许有效和完全地分离两个物种。该效果的原因在于如下事实：凝胶的多孔特性允许在物种40的情况下通过分子扩散造成导管之间的浓度平衡，但是在物种41的情况下不再允许分子扩散。因此，由于毛细导管的直径的不规则特性不再得到相邻导管之间的分子扩散的补偿，物种41经受额外的明显蔓延。

因此，在存在两种(或更多种)具有连续峰的物种的情况下，为了优化分离性能，需要保证连通孔的尺寸大于每种物种的分子直径的两倍。

根据菲克定律，分子扩散通常与浓度差和扩散系数相关。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的10倍。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的两倍并且小于待分离物种的分子直径的1,000倍。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的两倍并且小于待分离物种的分子直径的30倍。

有利地，移动相穿透全部第一群连通孔从而实现导管之间的移动相的单相连续体。

有利地，移动相在导管中的分子扩散在所述移动相的连续体内进行。

因此导管中的分子扩散的重要性增加。

有利地，使导管连通的连续和连通的相为凝相。

有利地，在壁之间延伸的连续的和连通的多孔介质不具有任何材料中断。

在色谱中材料的孔隙可以有利地以三种方式限定：

1.有机凝胶的孔隙可以源自经交联凝胶在有机、矿物或含水溶剂中的膨胀，膨胀有利地占其体积的2％以上，优选占其体积的10％以上。

2.其可以源自凝胶在非溶剂化状态下的孔隙。

3.其可以源自载体的孔隙，聚合物凝胶以薄层形式沉积在所述载体上。

在该分子渗透性的定义内，有利地表示在色谱法的条件下并且对于待分离物种，如下两种流速彼此接近：

·一方面，在相邻导管之间在待分离物种在所述导管的壁之间的给定的浓度差的作用下的平均摩尔扩散流速Phip，

·另一方面，在导管和形成填充物的固定相之间在待分离物种在由导管输送的流体和所述导管的壁之间的相同的浓度差的作用下的平均摩尔扩散流速Phic。

平均流速表示流速是在整个填充物上测得的流速的平均值。

通常认为导管和形成填充物的固定相之间的摩尔扩散流速Phic以如下方式测得：在壁处施加均匀浓度Cs并且计算流动通过导管的流体相对于平均浓度Ce的交换。在流体以层流方式流动的圆形截面管的情况下，其通过等于3.66的舍伍德数表示。彼此接近特别表示待分离物种在相邻导管之间在其壁之间的材料转移的摩尔流速是与导管及其固定相之间的材料转移相关的摩尔流速的至少0.01倍，有利地至少0.1倍，甚至更有利地至少0.5倍。

在本文中，根据相关物质的分子量以两种方式计算分子直径。

对于具有气相并且知晓其临界坐标的物质，使用协体积(范德华方程的术语b)除以4并且除以阿佛加德罗数，并且计算具有等效体积的球体的直径。实际上已知协体积b等于分子体积的四倍。通过相关物体的临界坐标容易知晓协体积。

对于大分子、生物分子(蛋白质等)和不知晓临界坐标的分子，通过动态光扩散测量水动力直径。

在所述方法的应用条件下，移动相为气态、液态或超临界态。

优选地，在所述方法的应用条件下，移动相为液态或超临界态。

更优选地，在所述方法的应用条件下，移动相为液态。

实际上，填充物的效率随着穿过填充物的移动相的密度和扩散性成比例地增加。为了增加填充物的效率，通过在所述移动相的临界点附近或在液态下操作从而增加穿过填充物的移动相的密度。

此外，填充物具有足够的坚固性、刚性和机械强度从而允许搬运填充物。

填充物可以有利地以工业规模应用并且压降在1巴/米和数巴/米之间。

应用于本发明的填充物为多孔填充物，所述多孔填充物包含多个在移动相的循环方向上延伸的平行毛细导管，所述方向被视为填充物的纵向方向。所述填充物被称为“多毛细管”。

这些导管可以被视为不同于填充物材料的一组各向异性的大孔，所述填充物材料围绕所述导管并且包含所述导管，并且移动相以对流方式在所述填充物材料中流动。

有利地，导管为直线的，彻底穿过整块并且在其上游面和下游面打开。

在所述填充物中，毛细导管有利地不含任何固体材料而围绕导管的材料为多孔的。特别地，至少导管的壁具有连续的孔的网络，所述孔在导管上打开。

毛细导管有利地为直线的，虽然不排除导管具有弯曲或角度。

毛细导管相对于彼此并且在其长度上具有均匀截面。

通常通过相对标准偏差定义导管的截面变化性。该相对标准偏差表示导管的直径的标准偏差与导管的平均直径的比例，用百分比表示。有利地，导管具有从一个导管至另一个导管基本上恒定的平均直径，使得填充物的导管样品上的直径的标准偏差不超过平均直径的30％，优选不超过平均直径的10％，甚至更优选不超过平均直径的2.0％。在本文中，变量X的一组值的平均表示其算术平均E[X]。标准偏差定义为算术平均(X-E[X])²的平方根。在本文中，分布表示变量X的一组值。

有利地，在相同导管的长度上，直径的变化不大于50％。

有利地，在相同导管的长度上，直径的变化优选不大于20％。还更有利地，在相同导管的长度上，直径的变化不大于10％。还有利地，在相同导管的长度上，直径的变化不大于2％。

有利地，导管彻底穿过填充物，因此能够最小化色谱分离法过程中填充物内的压降。

有利地，毛细导管的体积占填充物的总体积的5％以上，优选占该总体积的30％以上，还更优选占填充物的总体积的50％以上。在本文中，“填充物的总体积”表示填充物占据的体积，包括其孔隙及其导管；因此可以通过所述填充物的外部尺寸计算所述总体积。导管的体积以如下方式测得：导管数×导管的平均截面×导管的平均长度。

有利地，填充物中的有机凝胶占据的体积大于填充物的除了导管的体积的2％，优选大于所述体积的10％，甚至更优选大于所述体积的40％。“填充物的除了导管的体积”表示填充物的总体积和毛细导管的体积之间的差。

导管可以具有任何合适形状的截面，例如圆形、正方形、矩形、六边形、星形、狭槽形等。当导管具有非圆形截面时，所述导管的“直径”表示其水力直径。

有利地，导管具有小于或等于500μm的水力直径。根据一个实施方案，导管的水力直径小于或等于150μm，甚至是小于或等于50μm。水力直径通常被计算为等于导管截面(单位为m²)的四倍除以被移动相润湿的所述导管的周长(单位为m)。

对于液相色谱法，导管优选具有小于500μm，非常优选小于30μm，甚至更优选小于15μm的直径。

对于超临界相色谱法，导管优选具有小于80μm，非常优选小于30μm，甚至更优选小于5μm的直径。

对于气相色谱法，导管优选具有小于500μm，非常优选小于250μm，甚至更优选小于50μm的直径。

实际上，液相色谱在经受重力的装置中以简单方式进行，其中填充物上的流体柱的重量造成其流动。

当流体以允许填充物最佳效率的速度流动造成的压降等于床高度上的相关流体柱的重量时，获得毛细管的直径的上限。

已知对于多毛细管填充物，在最佳效率下：

泊肃叶定律为

由流体高度LG造成的压力为

ΔP＝ρ*g*LG

其结果为：

下表示例了色谱中常见的不同液体的d_max。

溶剂	μ(Po)	Do(m2/s)	VR	ρ(kg/m3)	dmax(μm)
						水	0.001	1E–09	5	1000	25.3869139
己烷	0.00031	3E–09	5	659	28.4754613
						甲醇	0.00055	2E–09	5	791	28.3363475
氯仿	0.00057	2E–09	5	1480	23.2716977

V_R通常在2和5之间。

以简化的方式，50μm的值可以被认为是导管直径的上限阈值，其能够有用地得益于多毛细管色谱的优点。以相同简化的方式，考虑到固定相的厚度，80μm的值可以被认为是导管内径的上限阈值。

在这些式中，V_c为导管中的移动相的速度，d_c为导管的平均内径，D₀为待分离物种在移动相中的扩散性，μ为移动相的粘度，ρ为移动相的密度，LG为柱的长度，g为重力加速度，ΔP为导管中的流体的压降，d_max为用于色谱分离的最大可容许的平均内径。所有这些量以SI单位制表示。

有利地，导管以单模分布，即约为单个平均直径。

然而不偏离本发明的范围，导管的直径也可以以多模分布，特别是以双模分布。可以使用与多组平均和差异相关的已知定律从而观察与平均和相对标准偏差相关的在先数值约束。

此外，导管可以沿着规则的正方形或三角形轴向网格规则设置。这表示导管的轴线设置在具有基本上恒定边长的紧密堆叠的正方形或具有基本上恒定边长的紧密堆叠的等边三角形的顶点处。

最后，在填充物的截面上测得的分离两个相邻导管的壁的厚度的相对标准偏差优选小于30％，甚至更优选小于10％，甚至更优选小于2.0％。在该情况下，相对标准偏差表征壁的厚度的标准偏差和壁的厚度的平均之间的比例，用％表示。

有利地，填充物可以具有在0.1和1,200m²/g之间的任何比表面积。

有利地，当填充物包含多孔整块有机凝胶(通过在其多孔表面上吸附而充当固定相)时，该表面积优选大于60m²/g，甚至更优选在80和600m²/g之间。该表面积可以是原表面积或通过化学表面处理修改的表面积。

有利地，当填充物包含的有机凝胶被基底结构支撑并且在其本体中通过待分离分子穿透进入其体积而作用时，有机相的支撑结构的比表面积优选小于60m²/g，优选小于20m²/g，甚至更优选小于2m²/g。

有利地，根据需要和使用的色谱类型，填充物的导管的壁的平均孔径在数埃米和数百纳米之间。

填充物的壁的孔体积有利地在0cm³/g(例如当填充物的壁填充有液体固定相时的情况)和数cm³/g(例如PS–DVB型的整块聚合物固定相的情况)之间。

如上所述，本发明应用填充物，所述填充物包含对于分子扩散而言具有渗透性的凝胶或有机液体。

该凝胶或有机液体可以是填充物的构成材料，或者仅形成填充物的一部分，例如作为不同特性的多孔材料的孔隙的浸渍物或者作为沉积在不同特性的多孔材料上的涂布层从而覆盖所述材料的孔。

根据一个实施方案，填充物是由所述有机凝胶形成的整块。在该填充物中，有机凝胶形成连续骨架，所述连续骨架限定连续的孔的网络，所述孔在导管之间延伸并且在导管上打开。

根据另一个实施方案，填充物是包含多孔骨架的整块，所述多孔骨架由除了有机凝胶之外的材料形成并且所述多孔骨架的孔填充有凝胶或有机液体。因此，凝胶或有机液体形成在导管之间延伸的对于分子扩散而言具有渗透性的连续介质。

根据一个替代形式，填充物是包含多孔骨架的单块，所述多孔骨架由除了有机凝胶之外的材料形成并且所述多孔骨架的孔表面覆盖有有机凝胶膜，使得材料的孔包括不具有任何有机凝胶的剩余体积，可以自由用于移动相的扩散。

根据另一个实施方案，填充物包含多孔空心纤维的堆叠。每个纤维包括内腔和壁，所述内腔形成毛细导管，所述壁包含连续的孔的网络。

有利地，这些纤维以紧凑方式堆叠从而占据填充物的总体积的60％以上，优选填充物的总体积的80％以上。

根据一个实施方案，每个纤维由有机凝胶组成。

替代性地，每个纤维覆盖或浸渍有有机凝胶。

优选地，通过对于分子扩散而言具有渗透性的凝胶或有机液体使所述纤维邻近。

相比于由有机凝胶的多孔物料形成而无任何毛细导管的填充物，有机凝胶的多毛细管填充物具有相等的效率、明显更小的压降(约为十分之一至三十分之一)。

因此，填充物中毛细导管的形成使得能够通过减少压降补偿有机凝胶填充物的相对低的机械强度，因此获得在色谱法过程中施加至填充物的适中的机械应力。

为了保证填充物良好的机械内聚力，有利地通过导管之间的连续固体介质并且包含对于分子扩散而言具有渗透性的凝胶或有机液体从而以机械方式保护毛细导管。该连续介质在导管之间产生连接，所述连接允许在相邻导管之间自由进行分子扩散。

正如下文将讨论的，在导管之间应用扩散交换使得能够增加色谱分离法可用的理论板数，因此增加所述方法的效率。

在导管之间应用扩散交换使得能够调平单个导管之间的行为差异。因此需要增加这些交换的强度从而获得在可用理论板方面测得的效率。

该效率的增加表现为填充物对于给定混合物而言更明显的分辨率。可以更容易地分辨具有非相接近性质的物种的混合物，并且以更高纯度分离这些物种。

由于有机凝胶在干燥状态和湿润状态之间经历一些膨胀，为了避免导管直径的变化，有利的是通过比所述有机凝胶尺寸更稳定的结构增强有机凝胶。

“尺寸稳定的结构”表示在填充物的使用条件下具有少量或不具有机械变形的结构。特别地，在色谱法的液相或超临界相的特征性洗脱溶剂的存在下该结构不具有任何明显的膨胀效果，所述膨胀有利地保持小于填充物总体积的10％，优选小于所述总体积的2％。

可以用于获得适用于本发明的填充物的尺寸稳定的结构包含尽可能多孔的体积从而用作凝胶或有机液体的储存器。所述孔体积优选大于填充物的除了导管的体积的20％，有利地大于该体积的40％，还更有利地大于该体积的60％。

有利地，所述尺寸稳定的结构具有化学惰性的表面和低比表面积从而不干扰有机凝胶中进行的色谱法。有利地，该比表面积小于20m²/g，优选小于2m²/g，还更优选小于0.2m²/g。

根据一个实施方案，尺寸稳定的结构为矿物或有机材料的纺织物或无纺织物。有利地，该织物由一种或多种结构纤维制成，例如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、金属纤维或其混合物。为了形成所述结构，有利地使用编织技术：导管的前体纤维(即外径等于导管的直径并且旨在随后破坏从而形成导管)作为纬纱编织而结构纤维作为经纱设置，或反之亦然。例如通过轧制或堆叠使织物成形。用有机凝胶或另一种材料的多孔基质的前体液体进行浸渍。前体液体聚合并且多孔基质结合从而赋予组件最佳的机械强度。结构纤维保证支撑与材料膨胀相关的应力并且改进其耐久性及其在操作中的尺寸稳定性。

替代性地，尺寸稳定的结构为一束矿物的或有机材料的纤维。

根据另一个实施方案，尺寸稳定的结构为增强件负载，例如纤维、微米纤维、纳米纤维(短切或研磨)、沉淀二氧化硅、硅藻土等。在短切、切碎或研磨纤维中，应注意聚烯烃纤维、玻璃纤维、二氧化硅纤维、芳纶纤维、金属纤维。

根据一个实施方案，尺寸稳定的结构形成填充物的刚性骨架。该尺寸稳定的结构可以是多毛细管整块多孔结构，例如整块陶瓷、整块金属或整块聚合物。在可能的陶瓷中，将以非限制性方式特别提及氧化钛、氧化锆、氧化铝、铝硅酸盐、堇青石、莫来石、二氧化硅、玻璃、金属硅酸盐例如硅酸锌、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铝、硅酸钛、硅酸锆等，或这些金属的铝硅酸盐。这些整块可以通过已知方法获得，例如通过挤出和烧结获得。然而这些通过挤出的方法不太适合制备直径小于0.8至1.2毫米的导管，因此对于扩散现象而言不太有效，特别地其生产率不高。

有利地，所述整块通过Parmentier的申请WO 2011/114017和WO 2013/064754中描述的任何方法获得。

所述整块有利地包含尽可能多孔的体积从而用作凝胶或有机液体的储存器，所述体积优选大于填充物的除了导管的体积的20％，有利地大于该体积的40％，甚至更有利地大于该体积的60％。

用于实施本发明的多毛细管整块有利地基于有机或矿物聚合物的网络。

用于实施本发明的多毛细管整块有利地基于高度交联聚合物的网络或者基于多孔二氧化硅或氧化铝网络或其组合。这些网络可以以与在本文中被称为用于色谱的整块填充物的填充物(其为具有高孔隙率的非多毛细管大孔整块)相同的方式制得。

二氧化硅和氧化铝的组合表示以组合形式或以混合物形式或同时以组合形式和混合物形式主要包含二氧化硅和氧化铝的任何制剂。特别地，多毛细管整块可以由双峰二氧化硅组成。该双峰二氧化硅由三维中孔多孔骨架组成，所述多孔骨架中包含联通的大孔体积。在该情况下，有机凝胶任选堵塞在中孔体积中。

“中孔”表示直径在2和50纳米之间的孔；“大孔”表示直径大于50纳米的孔；“微孔”表示直径小于2纳米的孔。

取决于试验材料的特性，本文提及的孔的尺寸根据两种不同的技术测得：当试验材料是矿物材料并且特别是二氧化硅时，对于大孔和中孔使用的技术是汞测孔隙率法，对于微孔使用氮吸附测孔隙率法；当试验材料是聚合物材料或者基于覆盖有有机凝胶的矿物基质时，对于大孔使用汞测孔隙率法，对于中孔和微孔使用氮吸附测孔隙率法。

根据一个实施方案，有机凝胶覆盖中孔的骨架。中孔的体积有利地保持打开并且联通从而保证移动相中包含的物种在整块本体中自由扩散。

有利地，增加中孔和大孔的体积。

还能够在二氧化硅中通过在其表面上沉淀或吸附氧化锆稳定化支撑整块从而使其在碱性pH下稳定。

有利地，作为有机凝胶或有机液体的载体，使用中孔体积在总孔体积的10％和40％之间的双峰二氧化硅。

有利地，作为有机凝胶或有机液体的载体，使用大孔体积在总孔体积的60％和90％之间的双峰二氧化硅。

当有机凝胶包含在多孔结构中时，其可以由具有低分子量(有利地小于1,000克/摩尔，甚至更有利地小于500克/摩尔，还更优选小于150克/摩尔)的分子组成。在该特定情况下，这些低分子量物质可以是有机液体。

在液相色谱的情况下，可以用作应用于本发明的有机凝胶的有机液体特别是醛、酮(甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基环己酮、二甲基环己酮)、酯(乙酸环己酯、乙酸糠醇酯、乙酸戊酯)、脂族和芳族烃(己烷、十二烷、苯、甲苯)的醚(2–氯代–2–甲氧基二乙醚、二异丙醚)、醇(异丁醇、戊醇、辛醇、十二烷醇、甲基环己醇、2–乙基己醇)、羧酸(辛酸、环烷酸)。可以使用其它有机液体，例如磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、三辛基氧化膦、膦酸酯、邻苯二甲酸二甲酯、草酸二乙酯、芳基磺酸、羟基肟、肟衍生物、β–二酮、烷基芳基磺酰胺、伯胺、仲胺、叔胺、季胺等。

有机液体相对于有机凝胶的优点是其非常均匀的老化，即使当填充物经受老化时仍然能够维持填充物内均匀的色谱法。所述老化特别归因于污染颗粒的存在。不同于有机凝胶，有机液体允许这些颗粒在其本体中扩散从而获得液体内的规则分布。

当使用所述方法分离生物分子(例如蛋白质)时，有机液体优选包含在低极性相中通过表面活性剂(被称为反胶束)稳定化的水溶液的纳米胶束。这些反胶束取决于pH带有一定的静电荷，能够溶解相反电荷的蛋白质。在色谱法的范围内，当待分离产品为蛋白质并且有机固定相包含所述反胶束时，调节移动相的pH使得这些反胶束溶解特定的蛋白质。分离净电荷基本上相似(不溶于反胶束)的蛋白质之后，可以通过改变移动相的pH洗脱反胶束中溶解的蛋白质。

在气相色谱的情况下，可以用于本发明的有机液体特别是包括甲基、苯甲基、三氟丙基、环丙基等的聚硅氧烷、聚乙二醇等。

有机凝胶具有足够的渗透性从而允许移动相的物种在相邻的不同导管之间的高扩散性。因此通过相邻导管之间的分子扩散调平直径、壁厚等略微不同的毛细导管的行为差异使得色谱法的效率明显增加。

根据一个实施方案，出于该目的在有机凝胶的物料中或围绕有机凝胶产生连续的连通孔的网络。这些连通孔由中孔、中孔和大孔，或大孔组成。

有利地，这些孔属于至少两个独立的中孔网络和大孔网络。

优选地，保证包含有机凝胶的填充物的孔体积大于填充物的除了导管体积的总体积的20％，优选大于40％，还更优选大于60％。

有利地但是不排外地，保证有机凝胶包含尺寸大于50纳米的大孔。这些大孔允许溶剂分子和它们负载中的一些迅速扩散至有机凝胶。

根据本发明的特别有利的实施方案，填充物的壁包括不含有机凝胶或液体和(如果需要的话)固定相的体积部分。通过释放引发的机械应力并且通过保证导管的完整性和直径的尺寸耐久性，该部分能够用作抵抗有机凝胶与溶剂或溶质接触时所经历的膨胀现象的体积。事实上，有机凝胶的膨胀现象通过导管壁的内部体积中的该空心体积得以吸收和宏观补偿，并且不会对用于移动相流动的体积产生任何作用。

有利地，该空心体积部分使得能够到达固定相。

有利地，该空心体积部分占有机凝胶的体积的5％以上，优选占有机凝胶的体积的10％以上，还更优选占有机凝胶的体积的25％以上。该现象以特别有利的方式与具有尺寸稳定结构的有机凝胶增强件结合使用。

事实上，通过支撑与有机凝胶在其使用周期中的膨胀现象或收回现象相关的机械应力，尺寸稳定的结构保证填充物的几何尺寸(特别是导管的直径)的恒定性。因此，通过有机凝胶的孔体积彻底阻止了这些收回现象和膨胀现象。通过保持宏观包封的尺寸(特别是导管的直径)恒定，有机凝胶的与溶解差异相关的体积的增加或减小完全体现为其孔体积的减小或增加。

出于该目的，可以在多孔载体上以薄层形式沉积有机凝胶。

可以通过本领域技术人员已知的任何技术实现该沉积，例如在有机凝胶与溶剂的溶液或有机凝胶前体的溶液中浸渍尺寸稳定的结构。排出结构并且蒸发溶剂从而在该结构的整个内壁或特定表面积上留下有机凝胶或有机凝胶前体(所述前体可以原位聚合或交联)的薄层。

该有机凝胶的薄层留出有机凝胶的空心孔体积。

有利地，该自由孔体积连续并且连通，即其孔彼此联通。能够到达移动相的该孔体积允许溶解分子在相邻导管之间的有效扩散。

根据一个实施方案，有机凝胶以薄层形式沉积在双峰二氧化硅结构或有机整块的骨架上。所述薄层具有微米或亚微米厚度。

所述薄层可以以足够量沉积从而覆盖整块的骨架，但是以非足够量沉积从而不会填充大孔体积。特别地，沉积薄层从而保持填充物中和导管之间的连通和连续的大孔体积。可以例如通过用溶解于挥发性溶剂的状态的有机凝胶前体填充大孔和中孔并且均匀蒸发溶剂然后任选使有机凝胶原位交联从而进行所述沉积。

可以在结构的整个本体中或者仅在结构的一部分上进行沉积。特别地，其可以包括沉积在表面以及导管壁上的有机凝胶层。

为了赋予聚合物有机凝胶希望的孔隙率，可以在成孔剂的存在下进行聚合，之后除去所述成孔剂。该成孔剂可以是之后通过溶解、蒸发或化学蚀刻除去的溶剂或物体，例如大分子或硅胶或铝胶。当其为溶剂时，其将造成有机凝胶在其聚合过程中沉淀。当其为大分子时，其可以特别用于聚集或凝聚聚合物有机凝胶的颗粒。

成孔剂可以特别是有机溶剂或水。例如有可能使用有机溶剂，例如醇、酯、醚、脂族和芳族烃、酮、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丁二醇、甘油等。在重质成孔溶剂中，将提及四氢化萘、十氢化萘、蒽、联苯、石蜡油、硬脂酸、油酸、棕榈酸、邻苯二甲酸二烷基酯、莰酮及其酯、十二烷醇–1、辛醇–1、环己醇或其混合物。

成孔剂的量可以在包含单体的最终混合物的体积的10和90％之间，优选在20和60％之间变化。

成孔剂对孔尺寸的最终分布产生影响。

根据一个实施方案，尺寸稳定的结构通过化学键特别是共价键结合至聚合物有机凝胶。有利地，通过在尺寸稳定的结构的表面上接枝能够在交联或聚合之前、之后或过程中与有机凝胶反应的偶联剂从而产生这些共价键。所述偶联剂可以包括用于偶联至乙烯基凝胶、苯乙烯凝胶或丙烯酸凝胶的乙烯基键、丙烯酸键或甲基丙烯酸键。有利地，该偶联剂包含醇基，更有利地是糖分子或低聚糖分子从而在其交联过程中与多糖(例如葡聚糖或琼脂糖)偶联。在可以使用的偶联剂中，将以非限制性方式特别提及十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、n–辛基三乙氧基硅烷、n–辛基三甲氧基硅烷、n–丙基三甲氧基硅烷、n–丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(2–甲氧基乙氧基)硅烷、3–氯丙基三乙氧基硅烷、3–氯丙基三甲氧基硅烷、3–氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3–氨基丙基三乙氧基硅烷、2–氨基乙基–3–氨基丙基三甲氧基硅烷、3–氨基丙基三甲氧基硅烷、双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、3–脲基丙基三甲氧基硅烷、3–缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷、3–缩水甘油基丙基甲基二甲氧基硅烷、3–甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3–甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、双(3–三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(3–三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3–巯基丙基三甲氧基硅烷、3–巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷、乙烯基肟基硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟)硅烷、甲基肟基硅烷、四(甲基乙基酮肟)硅烷、三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、包含环氧键的硅烷等。

如上所述，“对于分子扩散而言具有渗透性”表示填充物的导管通过连续和连通的相结合，所述连续和连通的相一方面包含至少一种多孔有机凝胶和/或有机液体，另一方面任选包含移动相，并且包含一组孔从而保证所述导管之间的连通性。

有利地，多孔介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的两倍。

有利地，使导管结合的连续和连通的相为凝相。

有利地，在壁之间延伸的连续和连通的多孔介质不具有任何材料中断。

在色谱中材料的孔隙可以有利地以三种方式限定：

1.有机凝胶的孔隙可以源自经交联凝胶在有机、矿物或含水溶剂中的膨胀，膨胀有利地占其体积的2％以上，优选占其体积的10％以上。

2.其可以源自凝胶在非溶剂化状态下的孔隙。

3.其可以源自载体的孔隙，所述载体上以薄层形式沉积聚合物凝胶。

在该分子渗透性的定义内，有利地表示在色谱法的条件下并且对于待分离物种，如下两种流速彼此接近：

·一方面在相邻导管之间在待分离物种在所述导管的壁之间的给定的浓度差的作用下的平均扩散摩尔流速Phip

·另一方面，在导管和填充物形成的固定相之间在待分离物种在由导管输送的流体和所述导管的壁之间的相同的浓度差的作用下的平均扩散摩尔流速Phic。

通常认为导管和由填充物形成的固定相之间的扩散摩尔流速Phic以如下方式测得：在壁处施加均匀浓度Cs并且计算流动通过导管的流体相对于平均浓度Ce的交换。在流体以层流方式流动的圆形截面管的情况下，其通过等于3.66的舍伍德数表示。

彼此接近特别表示待分离物种在相邻导管的壁之间的材料转移的摩尔流速是与导管及其固定相之间的材料转移相关的所述摩尔流速的至少0.01倍，有利地至少0.1倍，甚至更有利地至少0.5倍。

平均流速表示针对填充物的平均导管直径和平均壁厚度计算所述流速，所述平均为算术平均。

换言之，这相当于与相邻导管的壁之间的材料转移相关的传导率是与导管及其固定相之间的材料转移相关的传导率的至少0.01倍，有利地至少0.1倍，甚至更有利地至少0.5倍。

应记住的是

Sh＝k*D/Diff

k为材料转移系数，D为导管的直径，Diff为扩散系数。

由此推导每单位面积的导管壁的材料转移摩尔流速Phi：

Phic＝k*(Cs–Ce)

有利地，该值在分离条件或色谱法条件下在待分离的混合物组分上测得。

为了确定实际壁结构的渗透性或有效扩散性并且计算分离相邻导管的壁中的摩尔扩散流速Phip和导管及其包含固定相的壁之间的扩散流速Phic，将优选采取包括所述壁和填充物的所有形态细节、几何尺寸和构成细节、物理和物化细节的计算机模拟。软件包(例如COMSOL多物理场)能够容易地实现所述性能。

所述模拟的输入数据基本上为

·壁中被移动相填充的多孔部分，这些多孔部分的弯曲度和平均孔尺寸和孔尺寸分布以及在这些相中在色谱分离条件下测得的待分离物种的分子扩散性。当不能以试验方式测得分子扩散性时，能够通过Wilke和Chang方法进行估算。

·壁中被有机凝胶或有机液体固定相填充的多孔部分，以及在这些凝胶中测得的待分离物种的分子扩散性(在该情况下在色谱分离条件下)。

·壁的几何尺寸，包括例如如下细节：被有机凝胶、有机液体和移动相填充的区域以及任选的死区或被除了移动相、有机液体和有机凝胶之外的液体或物质填充的区域的位置和尺寸，以及在后者中在色谱分离条件下测得的待分离物种的分子扩散性。

·在色谱过程中遇到的浓度范围的存在下，待分离物种在不同相之间的分配系数。

·施加至填充物的压降和洗脱流体的组成及其在色谱分离条件下的粘度。

在更接近方式的模拟初步操作中，能够使用下式接近扩散流速。

可以限定如下数值数量：

G_壁＝K*D_eff/ep

G_移动＝3.66*Do/(Dh)

其中K＝C_固定/C_移动

并且由此推导Phic/Phip>G_移动/G_壁，

其中K是相关物种在被整个壁体积限定的固定相和移动相之间的分配系数，C_固定是待分离物种在固定相中的浓度(mol/m³)，C_移动是在与移动相热动力平衡之后待分离物种在移动相中的浓度(mol/m³)，Deff(m²/s)是在壁材料中的有效扩散性或扩散系数，ep(m)是分离两个导管的壁的平均厚度，Do是相关物种在自由移动相中的扩散系数，并且Dh是毛细导管的平均水力直径。

此外，作为模拟的初步操作，这有利地相当于在不保持在实际材料上的化合物的最佳效率NET下在NETMax分离的最大理论板数和实际观察的理论板数之间的比例上施加条件。

最佳效率下的NETMax可以被视为等于本文之前给出的式。

NETMax＝1.6*L/(Dh+e*P)

有利地，通过计算机模拟获得NETMax。

有利地，NET/NETMax大于0.1，甚至更有利地大于0.5。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的两倍。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的10倍。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的两倍并且小于待分离物种的分子直径的1,000倍。

有利地，连续介质的孔的尺寸大于待分离物种的分子直径的两倍并且小于待分离物种的分子直径的30倍。

在凝相中，通过下式计算由孔造成的扩散位阻(Deen，1987)：

C＝K_p*K_r

其中

K_p＝(1-λ)²

并且

K_r＝1-2.104*λ+2.089*λ²-0.948*λ³

R_h是被视为球体的待分离物种的分子的分子半径并且r₀是孔的半径(孔的直径为d₀)。

K_p是考虑孔和无限介质之间平衡时的浓度偏差的因数。

K_r考虑待分离分子在孔体积中的位阻。

C是为了获得孔中的扩散性而使用的自由介质中的扩散性的降低因数。

因此可见对于0.5的比例λ(对应于小于待分离物种的分子直径的两倍的孔尺寸)，组C变得小于0.1。有效扩散性降低一个数量级，其变得过低，并且分离效率变得较差。

下表计算了不同分子和不同孔尺寸的比例C。

分子	rh(nm)	d0(nm)	λ	Kp	Kr	C
							有机	0.15	0.3	1	0.00	0.04	0.00
有机	0.15	0.6	0.5	0.25	0.35	0.09
							有机	0.15	1	0.3	0.49	0.53	0.26
有机	0.15	2	0.15	0.72	0.73	0.53
							有机	0.15	4	0.075	0.86	0.85	0.73
有机	0.15	6	0.05	0.90	0.90	0.81
							有机	0.15	10	0.03	0.94	0.94	0.88
蛋白质	1.5	6	0.5	0.25	0.35	0.09
							蛋白质	1.5	10	0.3	0.49	0.53	0.26
蛋白质	1.5	30	0.1	0.81	0.81	0.66
							蛋白质	1.5	100	0.03	0.94	0.94	0.88
大分子	5	30	0.33	0.44	0.50	0.22
							大分子	5	100	0.10	0.81	0.81	0.66
大分子	5	300	0.03	0.93	0.93	0.87

在气相中，当扩散流进入Knudsen流时扩散变得受阻。当分子的平均自由路径变得约等于或大于孔直径时出现该情况。

有利地，填充物具有一组连通孔，在所述方法的条件下所述孔的直径大于待分离分子的平均自由路径。

Knudsen扩散性为：

当Knudsen扩散性和分子扩散性彼此对抗时，可以写成：

其中：

通常地，该式简化为：

由此推导系数C：

在这些式中需要注意的是：

D_KA：Knudsen扩散性，m²/s

D_AB：分子扩散性，m²/s

D_Ae：中间条件下的扩散性，m²/s

TK：绝对温度，开尔文

M_A：组分A的摩尔质量，kg/mol

K：Boltzmann常数，MKSA

N_av：Avogadro数

d_pore：孔的直径，m。

特别地，可以考虑液相或25℃饱和蒸汽压下的气相下的水、己烷或甲醇作为标准试样。

术语“有效扩散性”表示在被视为宏观组件的真实材料中以实验方式观察的扩散性。实际材料由除了导管之外的在导管之间延伸的材料组成，其包含至少一种多孔有机凝胶或有机液体(无孔)和可能的结构材料。实际材料中的扩散性与如下相关：

·实际材料的任选的多孔体积，移动相可以穿过所述实际材料并且待分离物种可以扩散进入所述实际材料，和

·在有机凝胶本身中的扩散性。

经交联有机凝胶的孔隙可以源自其在有机、矿物或含水溶剂中的膨胀。例如苯乙烯和2至8％的二乙烯基苯的共聚物正是这种情况。

其还可以源自凝胶在非溶剂化状态下的孔隙。例如苯乙烯和20至80％的二乙烯基苯在成孔溶剂(例如分子中包含8至12个碳原子的脂族醇)的存在下聚合的共聚物正是这种情况。

其还可以源自载体的孔隙，所述载体上以薄层形式沉积聚合物凝胶。

通过在任一侧上施加均匀厚度Eu和溶解在固定相中的分子的不同浓度C_下游和C_上游的实际材料的代表性材料表面S并且测量由此造成的该分子通过所述厚度的材料流量Φ从而测量有效扩散。

根据下式由此推导扩散系数D_eff：

D_eff＝Φ.Eu/((C_上游–C_下游).S)

导管和相邻导管之间的材料交换表面有利地大于其外周的2％，更有利地大于其外周的10％，甚至更有利地大于其外周的20％。

在实践中，导管有利地通过凝态下的连续体或扩散桥结合。

在实践中，待分离物种在填充物的壁中的有效扩散性有利地大于其在自由移动相中的扩散系数的千分之一，更有利地大于其在自由移动相中的扩散系数的百分之一，甚至更有利地大于其在自由移动相中的扩散系数的十分之一。

为了测量有效扩散性，优选使用所谓的静态条件传导单元法。该方法的详细描述参见[3]。特别地，在单元中包含的固定相和进行测量的物种完全平衡之后测量有效扩散性。在亲和色谱的情况下，这通常相当于在被吸附物饱和的固定相上进行测量。

在实践中，有利地保证溶质通过导管壁的有效扩散性在液相色谱中维持高于1e^{– 12}m²/s，在超临界相色谱中高于1e^–10m²/s，并且在气相色谱中高于1e^–10m²/s。

移动相的物种扩散进入填充物的壁可以至少以两种方式实现，即通过扩散进入凝胶或有机液体的本体，或者通过在有机凝胶的外部扩散进入其孔隙。

可以根据本领域技术人员的常识和可用数据通过组合多孔体积、有机凝胶的交联水平、洗脱溶剂和操作温度获得所述扩散性。

本发明中使用的对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶还可以通过如下事实限定：其相对于待分离物种的渗透性大于5,000Barrer。

Barrer是通过(标准条件下的理想气体形式的扩散溶质的cm³.cm)/(cm²s cm Hg)限定的渗透性单位：

1Barrer＝10^–10(cm³O₂cm)/(cm²s cm Hg)

下表显示了常见有机聚合物相对于氧气和水的渗透性。

发现只有对于渗透性高于5,000Barrer(聚异戊二烯、Plexiglas)和优选大于25,000Barrer(纤维素)的材料，水的扩散性才明显。另一方面，例如不饱和聚酯的材料具有与聚乙烯和聚碳酸酯相当的渗透性，所述材料被称为防漏和无孔的，因为其用于制备非渗透性容器或壁。

有利地，有机凝胶相对于待分离物种的渗透性大于10⁵Barrer，甚至更优选大于10⁶Barrer。

为了测量有机凝胶的渗透性，将使用参考文献[1]中描述的组件。

作为对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶，填充物可以包含主要由有机化学物种(因此主要由碳组成)和通常在有机化学范围内结合至碳的物种组成的凝胶。特别地，其主要由碳原子骨架和氢原子、氧原子、氮原子、磷原子、硫原子、氯原子、氟原子、溴原子、碘原子的结合组成。将提及天然源或合成源的烃、卤代烃、羟基烃、氧代烃、磺基烃、磷代烃、硝基烃等物种。

不偏离本发明的范围，该凝胶可以由有机金属物种组成。在本发明可以使用的参与有机凝胶分子的原子中，主要可以提及硅、锡、铅、硼、铝、镓、铟、锌、铍、镁、钛、锆、砷、锑、硒等。

特别地，有机凝胶可以在其本体中包含通过正硅酸盐和有机硅烷的共聚缩合获得的产物。这些硅烷可以包括一个、两个或三个Si–C或Si–R键。R可以是任何烃基，例如丙基、丁基、辛基、十八烷基，伯胺基、仲胺基、叔胺基或季胺基，醇基，有机酸基，反应性基团等。非限制性地，一个或多个单官能、双官能或三官能硅烷可以参与该结构。所述材料的示例可以参见文献[4]，其可以用于进行本发明。

所述凝胶在其使用条件下具有足够的渗透性以允许分子或大分子扩散进入凝胶或进入其多孔体积并且选择性地与其相互作用，从而在数小时内，有利地在数十分钟内，有利地在数分钟内实现色谱过程。“使用条件”基本上表示使用气体移动相、液体移动相或超临界移动相的温度条件，所述温度条件能够通过允许移动相中存下的物种(分子或大分子)扩散进入所述凝胶的本体或多孔体积并且选择性地与其相互作用从而得益于其渗透性。

在本发明的范围内，有机凝胶是基本上大孔的概念。所述凝胶是可以独立于其任选载体存在和搬运的整体材料。

这使其从本质上不同于例如在表面上接枝硅烷而造成的分子厚度的层，所述分子厚度的层不能独立于其载体存在。

根据本发明的一个优选的实施方案，该有机凝胶由有机聚合物组成。

有利地，该聚合物的分子量大于1,000克/摩尔。

根据一个实施方案，有机凝胶为苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物。

苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物相对于溶解在溶剂中的分子具有高扩散性和渗透性。为了增加该扩散性，降低苯乙烯水平。该降低的作用是使聚合物在机械上更脆。然而，由于多毛细管填充物的低压降，聚合物上的机械力比不具有任何导管的填充物更低，相对于不具有任何毛细导管的已知填充物能够降低苯乙烯水平而不会破坏填充物的机械强度。

根据本发明的第一个实施方案，二乙烯基苯在苯乙烯中的重量水平小于20％，有利地小于8％，甚至更有利地小于2％。通过用洗脱溶剂膨胀发展所述凝胶的孔隙。其特别用于空间排阻色谱。

根据本发明的第二个实施方案，二乙烯基苯在苯乙烯中的重量水平大于20％，有利地大于40％，并且在成孔剂(例如不可溶解聚合物的单体的溶剂)的存在下进行聚合。所述凝胶的孔隙是其干燥条件下的结构所固有的。

非限制性地，作为可以用于进行本发明的填充物的组成材料，可以提及如下的凝胶：聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟甲酯、聚丙烯酰胺、与二甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚的聚甲基丙烯酸羟乙酯(GMA–EDMA)等。

聚丙烯酰胺有利地由丙烯酰胺和N,N’–亚甲基–双–丙烯酰胺的共聚物组成。

对于离子交换色谱，还可以提及纤维素(多糖)及其衍生物，特别是羧甲基纤维素和二乙基氨基乙基纤维素。

还能够使用现有技术中已知的使用有机大分子(例如经交联葡聚糖)的多糖有机凝胶，例如使用N,N–亚甲基–二丙烯酰胺或表氯醇。这些凝胶特别通过商标名Sephacryl^TM和Sephadex^TM(来自GE Healthcare公司的产品)已知。

还能够使用其它使用有机大分子(例如经交联琼脂糖)的多糖有机凝胶，例如使用表氯醇。这些凝胶特别通过商标名Sepharose^TM和Superdex^TM、Superose^TM(来自GEHealthcare公司的产品)已知。

还能够使用其它使用合成大分子(例如包含许多羟基的乙烯基聚合物)的有机凝胶。这些凝胶特别通过商标名ToyoPearl^TM(来自Tosoh集团的产品)已知。

特别地，这些有机凝胶可以由单官能单体和多官能单体的混合物制得。多官能单体使得获得的聚合物交联。

这些有机凝胶可以由本领域已知的单官能单体、双官能单体和多官能单体制得。后者可以是包含环氧基团、乙烯基或羟基硅氧烷基团的单体。它们可以是苯乙烯及其包含羟基、卤素、氨基、磺酸基、羧基、NO₂基团、C4、C8、C12、C18烷基链等的衍生物。这些单体可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸。硅氧烷可以包含羟基、乙烯基、烷基等。

特别地，这些单体可以是氯甲基苯乙烯、4–乙酰氧基苯乙烯、甲基、乙基、丙基、丁基、己基、月桂基、三苯基甲基、吡啶基–2–二苯基甲基、甲基、乙基、丙基、丁基、己基、月桂基、甲基丙烯酸缩水甘油酯、AMPS、2–乙烯基–4,4–二甲基吖内酯、甲基2–3–甲基丙烯酸环氧丙酯等。

可以在聚合之前或之后提供这些官能团。

单官能单体水平可以在所有单体的2重量％和98重量％之间变化。

有利地，其在所有单体的2重量％和40重量％之间。

双官能或多官能单体可以是基于苯、萘、吡啶、烷基乙烯、二醇等的包含两个或多个乙烯基官能团或环氧官能团的单体。这些化合物的示例为二乙烯基苯，二乙烯基萘，二丙烯酸烷基酯和二甲基丙烯酸烷基酯，二丙烯酰胺，和二甲基丙烯酰胺，二乙烯基吡啶，乙二醇的二甲基丙烯酸酯或二丙烯酸酯，聚乙二醇，三羟甲基丙烷二或三甲基丙烯酸酯，1,3丁二醇二丙烯酸酯，季戊四醇，二、三或四甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，或其混合物。可以使用通常由烷氧基硅烷产生的二、三或四羟基化硅氧烷。

双官能单体或多官能单体的水平可以在所有单体的100重量％和2重量％之间变化。

有利地，所述水平在所有单体的98重量％和60重量％之间。

聚合使用的引发剂包括现有技术中包括的所有引发剂，例如偶氮化合物和过氧化物。常见的示例为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰，引发剂的常见量通常基于单体重量在从0.4至2重量％变化。

在硅氧烷的情况下，优选酸解。

有利地，这些混合物在成孔剂的存在下聚合，之后如同有机溶剂或非反应性聚合物那样除去成孔剂。这些成孔剂在上文提及。将特别提及十二烷醇–1和环己醇–1。

成孔剂的量可以在包含单体的最终混合物的体积的10和90％之间，优选在20和60％之间变化。

可以使用X射线或γ射线聚合从而均匀地制造具有大尺寸的部件。

有利地，可以处理这些有机凝胶的表面从而通过例如用硅烷接枝使其官能化。有可能为其提供磺化基团(磺化)、季铵、十八烷基、辛基、丁基、苯基、胺、二乙基氨基、乙基、磺丙基、羧甲基、亲水聚合物、α环糊精、β环糊精、γ环糊精(甲基化或未甲基化)、L–氨基酸或D–氨基酸、蛋白质等。

对于包含芳环的凝胶，有可能使用官能化反应例如氯甲基化、胺化、硝化、磺化、傅-克烷基化和酰化等。

有利地，可以用于离子交换色谱或络合色谱的有机凝胶包含氨基二乙酸酯、膦酸酯、氨肟、酰胺基膦酸酯、硫醇、磺酸酯、伯胺、仲胺或叔胺或季胺、羧基和吡啶基等基团。

有利地，可以用于电子给体受体络合物色谱的有机凝胶包含硝基–或氯–芳族基团或苯氧基、芘、喹唑啉–2基团，例如二硝基–2–4–氨基丙基、三硝基–2,4,6–苯胺基丙基、四硝基–2,4,7–芴亚氨基丙基、四氯苯邻二甲酰亚胺基丙基、硝基–3–萘酰亚胺基–1,8–丙基、萘四羧基–1,4,5,8–二酰亚胺基丙基、均苯四二酰亚胺基丙基、五氟苯并酰胺基丙基、咖啡因、苯氧基、喹唑啉–2,喹啉醇,–8,2,2,2三氟–1(10–甲基–9–蒽基)乙醇、芘丙基等。

有利地，可以用于配体交换色谱的有机凝胶包含双–二硫代氨基甲酸酯、环拉胺、8-羟基喹啉、二烷基二硫代氨基甲酸酯基团等。

有利地，可以用于分离手性分子的有机凝胶包含通常选自如下的手性选择剂：Pirkle型、环糊精和冠醚、天然和合成聚合物、蛋白质。

在Pirkle型中可以特别提及：

R或S(二硝基–3,5)苯甲酰基)苯基甘氨酸

R或S N–(二硝基–3,5–苯甲酰基)酪氨酸n–丁酰胺

S–N–(二硝基–3,5苯甲酰基)酪氨酸(萘基–1)–1乙酰胺

R或S–(二硝基–3,5苯甲酰基)苯基甘氨酸

S–(二硝基–3,5–苯甲酰基)亮氨酸

S–(二硝基–3,5–苯甲酰基)苯基丙氨酸

R或S萘胺

Rα–甲基苄基脲

Sα–(萘基–1)乙胺。

还将提及如下产物的衍生物：

R–苯基甘氨酸和S–(氯–4–苯基)–4–异戊酸

R–苯基甘氨酸和1–R,3–R,–菊酸

二硝基–3,5–苯甲酰和R或S萘基–1甘氨酸

叔丁胺和S缬氨酸

二硝基–3,5–苯胺和S缬氨酸

二硝基–3,5–苯胺和S–叔亮氨酸

S–(α–萘基)–1乙胺和S–缬氨酸

R–(α–萘基)–1乙胺和S–缬氨酸

R–苯基甘氨酸和R–(α–萘基)–1–乙胺

R–苯基甘氨酸和S–(α–萘基)–1–乙胺

S–脯氨酸和R–(α–萘基)–1–乙胺

S–脯氨酸和S–(α–萘基)–1–乙胺

S–叔亮氨酸和R–(α–萘基)–1–乙胺

S–叔亮氨酸和S–(α–萘基)–1–乙胺

酒石酸和二硝基苯甲基苯基–乙胺

在配体交换剂中将特别提及：

脯氨酸、羟基脯氨酸、缬氨酸等

羧基甲基氨基–2–二苯基–1,2–乙醇

在环糊精和冠醚中将特别提及：

冠醚和衍生物

α、β、γ环糊精

乙酰化α、β、γ环糊精

β环糊精的衍生物(S–羟基丙基)

β环糊精的衍生物(外消旋羟基丙基)

β环糊精的衍生物(S或R(α–萘基)–1–氨基甲酸乙酯)

β环糊精的衍生物(外消旋(α–萘基)–1–氨基甲酸乙酯)

β环糊精的衍生物(二乙基–3,5–苯基氨基甲酸酯)

β环糊精的衍生物(对甲苯甲酰基)

在天然聚合物中将特别提及：

三乙酰化微晶纤维素

纤维素三乙酸酯

纤维素三苯甲酸酯

纤维素三苯基氨基甲酸酯

纤维素三–(二甲基–3,5–苯基)氨基甲酸酯

纤维素三–4–氯苯基氨基甲酸酯

纤维素三–4–甲基苯基氨基甲酸酯

纤维素三–4–甲基苯甲酸酯

纤维素三肉桂酸酯

直链淀粉三–(苯乙胺)氨基甲酸酯

直链淀粉三–(二甲基–3,5–苯基)氨基甲酸酯

在合成聚合物中将特别提及：

聚(N–丙烯酰基–1–苯丙氨酸乙酯)

聚(三苯基甲基丙烯酸甲酯)

聚(吡啶基–2–二苯基–甲基丙烯酸甲酯)

在蛋白质中将特别提及：

牛血清白蛋白(BSA)

α–糖蛋白酸

人血清白蛋白

卵类粘蛋白。

这些物质的列表参见文献[2]第574和575页。

这些有机凝胶可以用于进行亲和色谱。亲和色谱基于高特异性相互作用分离生物化学分子，例如抗原–抗体、酶–基质或受体–配体。

通过使移动相循环通过填充物的导管从而实现接触，所述导管允许靶标分子结合在有机凝胶上。

通常通过改变pH、pI、盐浓度、电荷或离子力洗脱结合的化合物。这通过梯级(狭槽)或洗脱梯度而进行从而回收感兴趣的分子。

通常考虑不同形式的亲和色谱：通过免疫亲和性，通过固定金属离子，通过重组蛋白，通过凝集素(特别参见维基百科针对该技术的文章)。

特别地，通过免疫亲和性，蛋白质共价结合至基材(例如琼脂糖)，并且用于纯化其抗体。

特别地，通过固定金属离子，例如Cu、Ni、Co的金属离子与基材(例如琼脂糖)结合从而纯化蛋白质或包括组氨酸的多肽。例如Fe、Zn、Ga的金属离子与基材(例如琼脂糖)结合从而纯化磷酸化蛋白质或多肽。通过改变pH或通过竞争剂(例如咪唑)的溶液完成洗脱。

特别地，通过重组蛋白，蛋白被标记，从而能够使用标记物例如谷胱甘肽S转移酶(GST)、六聚组氨酸(Hs)、麦芽糖(MSP)对其进行选择。组氨酸通过配位或共价对Ni或Co具有高亲和性。使用包含过量的能够结合至固定金属的溶质(例如咪唑)或例如过量的谷胱甘肽的溶液进行洗脱。

特别地，通过凝集素的亲和性，分子的标记使其能够选择性地结合至碳水化合物。配体例如伴刀豆球蛋白A结合至糖蛋白的葡萄糖链，使得能够对其进行分离。

根据本发明的包含有机凝胶的填充物使得能够通过亲和性对其进行分离。

由于这些凝胶的特征在于高的体积单位成本，有利的是对于给定的生产减小其固定体积。

有利地，用于亲和色谱的填充物具有相对于填充物的总体积较小的导管体积，优选小于填充物的总体积的40％，更优选小于20％，甚至更优选小于10％。

有利地，相邻导管之间的距离小于0.5毫米，优选小于0.25毫米，还优选小于0.1毫米，从而保证扩散过程的足够的迅速性。被保留分子的前进前沿因此更陡峭并且可以使用较小的柱长度，从而进一步减小填充物的体积。

有利地，有机凝胶占填充物的除了导管体积的体积的较高体积，有利地大于其40％，更优选大于其60％。

有利地，这些填充物在径向或轴向连续环状色谱设备中用于亲和色谱。因此通过在低压下操作的仪器以较短的循环时间减少固定相的量从而将给定生产所需的固定相的量减小至最小而无需任何昂贵设备。

根据本发明的一个实施方案，多孔聚合物有机凝胶可以在其孔隙中包含第三方实心体。在该情况下有利地，包含聚合物有机凝胶并且旨在用作第三方实心体的载体的填充物具有大尺寸连通孔，所述尺寸大于50nm，优选大于200nm，甚至更优选大于500nm。

有利地，包含聚合物有机凝胶并且旨在用作第三方实心体的载体的填充物具有小于20m²/g的比表面积。

有利地，该第三方实心体为色谱的固定相。

有利地，该第三方实心体可以是上文列举的任何固定相。

有利地，该第三方实心体可以是矿物固定相或有机金属固定相。在有机金属固定相中，可以以非限制性方式指定硅、铝、钛、锆的氧化物。

有利地，该第三方实心体可以是用于色谱的具有高比表面积的二氧化硅。

更一般而言，本发明在液相色谱领域中涉及：

-液–液分配色谱，

-基于接枝固定相和非离子聚合物的分配色谱，

-离子交换色谱，

-离子色谱，

-离子对色谱，

-配体交换色谱，

-具有电子供体–受体络合物的色谱，

-空间排阻色谱，

-亲和色谱的所有替代形式。

有利地，通过过滤器完成移动相的注入，所述过滤器的截止直径小于导管的直径并且优选为导管直径的十分之一。

图1为根据本发明的实施方案的多毛细管填充物3在平行于所述填充物的纵向轴线的平面中的截面图。

在该实施方案中，填充物为由有机凝胶2形成的多孔整块，毛细导管1穿过所述有机凝胶2，穿过填充物3的流体或超临界移动相可以在所述毛细导管1中自由循环。“整块”表示包含连续骨架的单块多孔材料，所述连续骨架可以由一种或多种材料形成。

在图1所示的实施例中，毛细导管笔直、平行并且规则隔开。不同导管具有尽可能相同的形态和直径。每个导管彻底穿过填充物，即其端部有利地在填充物的每一侧4和5上打开，允许流体从入口侧4循环至出口侧5。

因此所述填充物可以用于色谱柱。

图2为图1的填充物的表面5当沿着方向6观察时的俯视图。各个毛细导管1的开口在有机凝胶的本体2中得以区分。

根据一个替代性实施方案，由于有机凝胶通常具有有限的机械强度，整块包括多孔骨架，所述多孔骨架由尺寸稳定的材料形成并且比有机凝胶更具抵抗性，并且所述骨架的孔至少部分地覆盖有有机凝胶。

图3因此显示了例如通过根据填充物的形状烧结成型粉末或挤出粉末获得的或者通过溶胶凝胶法或负载粘合剂法获得的由尺寸稳定材料形成的骨架7。有机凝胶8以薄层形式沉积在骨架7的表面，并且特别是沉积在孔的表面。填充物具有连续的大孔网络9，允许分子迅速扩散进入填充物的整个厚度和相邻导管之间。

图4显示了填充物的另一个实施方案。

根据该实施方案，空心纤维沿着最佳堆叠尽可能紧凑地并列。这些空心纤维由空芯101和多孔包封100组成，移动相在所述空芯101中流动，所述多孔包封100保持有机凝胶或者由有机凝胶组成。纤维102之间的空间填充有固定相或者填充有凝胶或有机液体。

现在将描述用于制造上述填充物的各种方法。

根据本发明的第一个实施方案，能够用有机凝胶涂布通过挤出和烧结获得的多毛细管整块。该整块应当是多孔的。因此必须在允许保留明显孔隙率的条件下制备和烧结。然而，通过所述挤出方法获得的导管的直径(约为一毫米)对于色谱应用来说通常过大。

根据一个实施方案，为了形成整块填充物，使用包括如下步骤的方法：

-提供一束被称为“导管前体”的丝线，即旨在随后除去从而留下其痕迹作为导管的丝线。有利地，丝线的外径等于导管的内径，

-围绕丝线或导管形成多孔基质，

-除去丝线从而形成所述毛细导管。

根据一个实施方案，围绕丝线或导管形成的基质由聚合物有机凝胶组成。

替代性地，围绕丝线或导管形成的基质负载有有机凝胶。

任选地，导管的前体丝线包括涂布材料的烧蚀层，在第一步骤的过程中除去所述烧蚀层从而对丝线进行除去处理。该烧蚀材料可以特别是蜡或石蜡。

可以使用市售的尼龙纤维、聚丙烯、纤维素乙酸酯、聚酯、芳纶、碳纤维、金属等作为这些具有所述限制的导管的前体丝线。优选使用不包含任何毒性金属盐的纤维从而不污染材料的最终结构。

根据本发明的一个具体实施方案，任选涂布有烧蚀层的导管的前体丝线在形成一束之前涂布有隔离剂，从而保证两个相邻导管之间的最小材料厚度。

根据一个实施方案，将由可水解聚合物组成的丝线组装成束，将所述束浸入多孔有机凝胶的前体溶液，造成所述溶液围绕丝线凝胶，并且通过将填充物浸入酸溶液或碱溶液从而通过水解成具有低分子量的可溶物种而除去丝线。实际上，有机凝胶的高惰性特性使其能够与强酸和强碱水溶液接触。“有机凝胶的前体溶液”表示具有一定组成的液体，所述液体在制造方法的条件下发展而造成有机凝胶。

在可水解聚合物中，可以特别提及源自乙醇酸、乳酸、纤维素的聚酯，特别是纤维素乙酸酯，聚乙醇酸或其与乳酸、ε–己内酯或三亚甲基碳酸酯的共聚物，以及聚二噁烷酮。聚合物优选选自在80至100℃的温度下在酸性介质或优选碱性介质中迅速水解的聚合物。

根据另一个实施方案，多毛细管整块由硅胶制成。整块的导管外部的多孔部分容纳有机凝胶。通过溶解在pH大于11.0的水溶液中从而除去二氧化硅骨架。硅胶在该情况下充当成孔剂。

根据本发明的一个实施方案，丝线由具有低熔点的金属或金属合金组成并且通过熔化和流出材料而被除去。

有利地，金属合金选自熔点小于形成有机凝胶的材料的分解温度的金属合金。优选地，金属选自熔点小于220℃，优选小于150℃，甚至更优选小于100℃的金属。

大量使用这些有机填充物包括对旨在用于人类消耗或动物消耗的分子和液体进行分离。特别是饮用水、药品、辅食等。

在所述方案中，填充物的所有元素和组分必须与严格的卫生约束条件相容。特别地，重要的是避免填充物被制造过程的毒性残余物污染，并且尽可能地避免使用毒性的制造中间体。导管的前体金属丝线的材料或成分属于这些中间体。

实际上，这些金属的残余物可能存在于填充物中并且污染其中待处理的物种，或者事实上在破坏之后分散。

具有低熔点的金属基本上是铅、锡、铋、镓、汞、银、镉和铟。由于铅、镉和汞是有害重金属并且不利于人类和动物健康以及环境，优选选择不含这些金属并且基于锡、铋、铟、镓、银或其与彼此或与其它可熔性较低的金属的任何组合的合金。

特别地，其可以是铋和锡的混合物。特别地，存在这些金属的包含58重量％铋、42重量％锡的在138℃下熔化的共熔混合物。

替代性地，其可以是基于铟的金属合金。在这些铟合金中，优选使用具有52重量％铟和48重量％锡并且在118℃下熔化的合金。还有可能使用在60℃下熔化的32.5％铋、51％铟和16.5％锡的合金。

可以通过负载粘合剂法产生基质。在该情况下有利地，可以由包含第三方实心体(例如小粒径负载)和悬浮在液相中的粘合剂(例如溶胶)的混合物产生基质。该溶胶可以是任何有机溶胶或矿物溶胶、二氧化硅、氧化铝、钛、锆、天然或合成乳胶溶胶、各种聚合物的溶胶、胶质。例如将提及

·天然乳胶的溶胶，

·聚苯乙烯基质及其官能化衍生物(氨基、羧基等)

·苯乙烯与丁二烯、丙烯酸的共聚物的乳胶及其官能化衍生物

·丁腈橡胶的溶胶等

·聚甲基丙烯酸甲酯溶胶

其还可以是通过溶胶凝胶法原位产生的溶胶。

粘合剂还可以是胶质，例如白蛋白、右旋糖酐、明胶、羟基乙基化淀粉等。

有利地，粘合剂不渗透进入负载的孔。这可以例如通过选择尺寸大于孔尺寸的颗粒形式的粘合剂而实现。

特别地，可以在溶胶凝胶法中产生有机凝胶的多毛细管填充物载体。

不偏离本发明的范围，该溶胶凝胶法还可以基于铝硅酸盐例如粘土。

不偏离本发明的范围，该溶胶凝胶法还可以基于氧化锆、氧化钛、稀土氧化物例如氧化钇、氧化铈或氧化镧、氧化硼、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化锶或氧化钡、氧化锗、氧化磷、氧化锂、氧化钾或氧化钠、氧化铌或氧化铜。这些化合物可以是凝胶的基础或者可以组合从而产生多组分凝胶。

有利地，有可能使用氧化锆或氧化钛的凝胶作为凝胶的基础。

有利地，造成这些单组份或多组分凝胶的溶胶凝胶法基于单独或者以与其它有机金属和任选金属盐(例如硝酸盐或氯化物)的混合物的形式的有机金属化合物(例如相关金属的醇化物)的水解。

用于制备根据本发明的填充物的另一种方法包括使用一束具有多孔壁的空心纤维，通过浸泡用有机凝胶浸渍所述空心纤维然后排空从而清空纤维的内腔。因此有可能制造大尺寸填充物。

所述制造方法包括如下步骤：

-提供紧凑束的空心纤维，

-在空心纤维的多孔壁中包含有机凝胶或其原位聚合的前体，从而保持空心纤维的内腔开放和自由，

-在空心纤维之间产生多孔或液体材料扩散桥。

扩散桥表示在纤维之间延伸的对于分子扩散而言具有渗透性的连续材料。

空心纤维堆叠的紧凑性使得能够减小空心纤维之间的分子扩散距离。

空心纤维之间的材料结合有利地形成导管之间的有效扩散桥。

空心纤维有利地彼此固定从而增强其机械内聚力并且进行共同搬运。特别地，空心纤维可以以复合织物的形式纺织或者以层的形式连续针刺。

特别地，空心纤维必须连续针刺从而形成整块。

粘合剂可以是真实的有机凝胶。

根据一个实施方案，有可能在有机液体中浸渍纤维外周外部的体积。

根据一个实施方案，有可能使用除了有机凝胶之外的树脂、多孔粘合树脂作为将纤维粘合在一起的粘合剂。

有可能组合所述最后一种方法以及通过结构纤维织物增强。

根据用于制备本发明的填充物的另一种方法，在限定结构的导管中进行有机凝胶的模制。

有利地，进行该模制方法从而获得具有隔离件作为升高/凹陷部分的有机凝胶膜。导管的壁可以构成该隔离件。可以通过压花、挤出、压延预先存在的膜从而进行模制。该方法可以单独进行或者在增强膜或增强织物上进行。

所述方法可以包括有机凝胶在模具(所述模具具有间隔件的预成形体)中的原位聚合然后从模具中除去。

替代性地，所述方法包括在模具中模制熔化有机凝胶或其熔化前体并且凝固，然后从模具中除去。

然后堆叠或缠绕膜从而获得最终填充物。

间隔件形成流体穿过结构的自由通道。

当多孔聚合物有机凝胶包含第三方实心体时，有可能通过如下方式通过沉积形成所述第三方本体：将多毛细管填充物浸泡在包含第三方本体的悬浮液或第三方本体的前体或同时包含两者的制剂中，然后排空然后干燥凝胶。

特别地，可以使用负载粘合剂法形成第三方实心体。在该情况下有利地，可以由包含第三方实心体(作为构成用于颗粒尺寸色谱的固定相的小粒径负载，小于聚合物有机凝胶的孔尺寸)和粘合剂(例如悬浮在用于孔隙浸渍的液相中的溶胶)的混合物形成第三方实心体。该溶胶可以是有机溶胶或矿物溶胶、硅溶胶、天然或合成乳胶、各种聚合物的溶胶等。其还可以是通过溶胶凝胶法原位产生的溶胶或凝胶。

特别地，可以通过用胶状溶液浸渍从而在聚合物凝胶的表面形成第三方实心体，之后任选进行其凝胶及其干燥。特别注意到具有高比表面积的硅溶胶是特别合适的。

特别地，可以通过溶胶凝胶法在聚合物凝胶的表面形成第三方实心体。

可以使用上文描述的任何溶胶凝胶法。特别地，其可以是通过溶胶凝胶法获得的双峰二氧化硅。

有利地，该第三方实心体是通过硅溶胶结合的具有高比表面积的用于色谱的二氧化硅。

图5和6分别显示了被导管11覆盖的有机凝胶10的俯视图和截面图。该有机凝胶是通过在预成形体上模制获得的片。可以将其加至底层织物12从而保证更好的机械强度。有机凝胶可以包含增强负载。所述片可以缠绕或堆叠从而形成任何希望的形状。

有利地，有机凝胶或其支撑的第三方本体在形成导管之后进行官能化。

官能化表示提供特定的化学基团从而赋予原始填充物反应性或原则性。特别是提供离子交换反应基团，用于通过硅烷处理的基团，多糖接枝基团，蛋白质和手性分子接枝等。

填充物通常具有大于20cm²，优选大于100cm²的截面积。

填充物可以具有圆盘或柱的形状，所述柱具有用作机械保护的连续包封中的两个平坦封装截面。

可以通过粘合剂、聚合物或塑料膜(特别是热收缩膜)保证填充物和包封之间的连接密封。

有利地，填充物可以在所述包封中直接形成。

色谱法通常通过用理论板数表示的填充物效率进行表征。

有利地，填充物具有大于1,000个理论板/米填充物，优选大于10,000个理论板/米填充物，还更优选大于100,000个理论板/米填充物的效率。

图7对比了当分离毛细导管的壁为多孔或无孔时，通过计算机模拟获得的多毛细管填充物相对于色谱分离的效率。

横坐标轴表示填充物的用微米表示的长度。

纵坐标轴表示填充物的用理论板数(NPT)表示的效率。

导管的直径根据高斯定律分布。

曲线(a)针对无孔壁显示了由导管组成的填充物，所述导管具有平均约10μm的根据高斯统计定律的无规变化的直径并且标准偏差为0.5μm。

曲线(a)显示了所述填充物的效率，所述填充物的壁是无孔的，因此毛细管彼此独立运作。该效率开始增加然后持平从而倾向于独立于填充物长度的极限。该现象的原因是毛细管的直径不均匀而是根据无规高斯定律分布。

曲线(b)显示了具有多孔壁的相同束，所述多孔壁具有55％的多孔体积，壁厚为2μm并且孔尺寸为待分离物种的分子直径的十倍。

曲线(b)因此显示出尺寸与前一者相同但是导管壁多孔的填充物的效率，其中相邻的毛细导管通过分子扩散而联通。在该情况下，虽然直径以高斯分布，效率不再持平而是与填充物的长度成比例增加。这些导管的行为的不均匀性通过导管之间的分子扩散而持平。

该现象与需要高效率的色谱法特别相关。注意到所述性质对于吸附法或催化法具有次要重要意义，但是对于过滤法无用。

图8和9显示了扩散流动，被认为限定了根据本发明的分子渗透性的概念。

图8显示了在相邻导管之间在待分离物种在所述导管的壁之间的给定的浓度差的作用下的摩尔扩散流速。假设导管13具有通过造成平均浓度Ce的流动的水力条件指定的浓度曲线。假设相邻导管具有小于Ce的浓度Cs。通过离开导管13的外周并且穿过填充物14的流(15、15’、15”、15”’)的总和形成平均摩尔扩散流速Phip。介质14由多孔有机凝胶、有机液体和移动相和移动相的任选多孔载体组成。

图9显示了在导管和形成填充物的固定相之间在待分离物种在导管和所述导管的壁之间的相同的浓度差的作用下的平均扩散摩尔流速Phic。在待分离物种的相同的浓度差的作用下，通过限制流体流动的空心毛细管的导管的外周区域测量导管13和由填充物形成的固定相之间的扩散摩尔流速。基于导管中的洗脱剂流速的平均浓度Ce计算交换。假设导管的外周处于浓度Cs。通过从导管13的中央区域至填充物14的流(16、16’、16”、16”’)的总和形成扩散摩尔流速。

浓度用mol/m³表示。

图12显示了由有机凝胶形成的填充物，所述有机凝胶在其本体中包含正硅酸盐和硅烷的共聚缩合产物。这些硅烷可以包括一个、两个或三个Si–C或Si–R键。导管在该情况下为各向异性大孔，其方向或形态促进包含在大孔中的洗脱相在填充物中的轴向流动。R可以是任何烃基，例如丙基、丁基、辛基、十八烷基、伯胺、仲胺、叔胺或季胺、醇等，或者以非限制性方式为选自上文在偶联剂列表中提及的一种或多种单官能硅烷、双官能硅烷或三官能硅烷。

图13显示了根据本发明的由有机或矿物多孔物料50形成的填充物，所述多孔物料50包含分散在其孔中的有机颗粒或纳米颗粒51。

图16显示了根据本发明的用于色谱的替代性填充物沿着平行于其主轴线的方向的截面图，其中导管61、61’包含在多孔整块物料63中并且堆叠和并列。在该情况下，导管在洗脱剂可渗透的材料62中以有序方式或以无规方式打开。为了观察该结构，可以认为这些导管具有堆叠和并列的纤维作为切口前体，所述纤维定向从而使其平均方向平行于填充物中的流体的流动方向。根据本发明有利地，导管具有均匀长度和直径并且尽可能平行。

以下实施例描述用于进行根据本发明的色谱法的填充物的不同制造方法。

实施例1：以阴离子交换剂制造多毛细管填充物

起始材料是比例分别为58重量％、42重量％的锡和铋的合金的丝线。其具有15/100毫米的直径。通过浸泡为丝线覆盖苯乙烯、8重量％二乙烯基苯、0.4重量％聚合活化剂(偶氮双异丁腈)的混合物和研磨至10μm的玻璃粉末(对于一倍溶液体积，使用一倍体积的玻璃粉末)的薄层。在70℃下在氮气中放置24小时。丝线切割成长度为200毫米的直线部段。然后以直径约4毫米的束的形式将其引入预先制备的长度为160毫米并且内径为4毫米的玻璃管。

然后通过丝线部段之间的间隙将苯乙烯、8重量％二乙烯基苯和0.4重量％聚合活化剂(叔丁基过氧化氢)的混合物浇铸进入管中从而完全填充该空间。混合物在120℃下聚合24小时。

通过在玻璃管的任一侧与其端部齐平垂直于所述部段切割丝线部段从而释放由此制备的复合物。

在炉中使复合物达到145℃直至丝线部段熔化并且通过超声振动在重力和压缩空气循环的作用下除去熔化的金属。

通过在0℃下经受具有氯二甲醚中的15重量％四氯化锡的溶液流的作用6小时将由此制备的整块转化成碱性离子交换剂。然后用甲醇然后用水清洗填充物并且通过40％三甲胺的水溶液流的作用季铵化十小时的时间。然后清洗填充物直至中性并且将季铵转化成其羟基化形式。

实施例2：以阳离子交换剂制造多毛细管填充物

通过挤出和烧结基本直径为20μm的α氧化铝粉末制备具有α氧化铝多孔壁的整块，所述整块具有160毫米的长度并且具有根据正方形网格分布的直径为0.45毫米的100个导管并且具有1.2毫米的边长。

然后将49克苯乙烯、1克二乙烯基苯、200毫克聚合活化剂(叔丁基过氧化氢)和150毫升戊烷的混合物浇铸进入整块中从而完全填充壁的孔隙。从导管的芯部排出包含的液相。使整块达到50℃从而蒸发大部分戊烷，然后短暂地施加真空从而增强该蒸发。因此以覆盖氧化铝粒子的壁的液体膜的形式沉积的单体和活化剂的沉积物在120℃下在氮气氛中聚合24小时。

通过磺化将由此制备的整块转化成酸性离子交换剂。用包含0.1重量％碳酸银的浓硫酸流在100℃下处理整块3小时。然后用浓度较低的硫酸最后用蒸馏水逐步处理磺化填充物。

实施例3：制造具有孔隙的多毛细管填充物

制备包含8克甲基丙烯酸羟乙酯、32克二乙烯基苯、445毫克偶氮双异丁腈、60克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

在24小时内使该混合物达到70℃。使混合物聚合。

通过渗透THF 30分钟清洗由此制得的整块A并且在炉中在90℃下干燥。

在液氮下研磨整块A直至获得希望的粒子直径。

通过在热条件下将熔化的蜡加入粉末伴随搅拌从而用在80℃下熔化的石蜡填充这些粒子的孔隙。

实施例4：

制备直径为0.25毫米并且在118℃下熔化的重量比例为48：52的铟和锡的混合物的丝线。

通过PVA(聚乙烯醇)水溶液通过粘合结合为丝线表面覆盖实施例3中获得的单块A的研磨至50μm的粒子的单层。将丝线切割成长度为12cm的直线部段，在预先制备的长度为100毫米并且内径为4毫米的玻璃管中组装成直径约4毫米的束。

同时制备包含8克甲基丙烯酸羟乙酯、32克二乙烯基苯、445毫克偶氮双异丁腈、60克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

用该混合物填充预先制备的束并且在24小时内使其达到70℃。使混合物聚合。

通过在玻璃管的任一侧与其端部齐平垂直于所述部段切割丝线部段从而释放由此制备的复合物。

在炉中使组合物达到125℃，直至丝线部段熔化，并且通过施加超声振动通过重力在加压空气的轻微循环下容易地除去熔化的金属。

在120℃下用正辛烷的流冲洗由此制得的整块30分钟，然后在室温下用THF(四氢呋喃)冲洗30分钟。

实施例5：制造具有孔隙的多毛细管填充物

制备包含8克甲基丙烯酸羟乙酯、32克二乙烯基苯、445毫克偶氮双异丁腈、60克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

在24小时内使该混合物达到70℃。使混合物聚合。

通过渗透THF 30分钟清洗由此制得的整块B并且在炉中在90℃下干燥。

在液氮中研磨整块B直至获得50μm的粒子直径。

通过在热条件下将熔化的蜡加入粉末伴随搅拌从而用在80℃下熔化的石蜡填充这些粒子的孔隙。

制得直径为0.25毫米的聚二噁烷酮丝线。

通过预先沉积的聚乙烯醇水溶液通过浸泡和粘合为丝线覆盖整块B的研磨至50μm的粒子的薄层。然后将丝线切割成120毫米的长度，在预先制备的长度为100毫米并且内径为4毫米的玻璃管中组装成直径约4毫米的束。

同时制备包含8克甲基丙烯酸羟乙酯、32克二乙烯基苯、890毫克偶氮双异丁腈、60克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

用该混合物填充预先制备的束并且在24小时内使其达到70℃。使混合物聚合。

通过在玻璃管的任一侧与其端部齐平垂直于所述部段切割丝线部段从而释放由此制备的复合物。

在120℃下用正辛烷的流冲洗由此制得的整块30分钟，然后在室温下用THF(四氢呋喃)冲洗30分钟。

在90℃下用渗透通过填充物的苏打N溶解聚二噁烷酮丝线1小时，然后用蒸馏水清洗填充物直至中性并且在105℃下干燥。

使整块在炉中在125℃下经受强烈真空，直至蜡残余物和轻质有机材料熔化和挥发。

实施例6：以交联琼脂糖制造多毛细管填充物

制备包含8克甲基丙烯酸羟乙酯、32克二乙烯基苯、445毫克偶氮双异丁腈、60克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

在24小时内使该混合物达到70℃。使混合物聚合。

通过渗透THF 30分钟清洗由此制得的整块C并且在炉中在90℃下干燥。

在液氮中研磨整块C直至获得50μm的粒子直径。

通过在热条件下将熔化的蜡加入粉末伴随搅拌从而用在80℃下熔化的石蜡填充这些粒子的孔隙。

制得直径为0.25毫米的聚二噁烷酮丝线。

通过浸泡为丝线覆盖整块C的研磨至50μm的粒子的薄层。然后将丝线切割成120毫米的长度，在预先制备的长度为100毫米并且内径为4毫米的玻璃管中组装成直径约4毫米的束。

同时制备包含8克甲基丙烯酸羟乙酯、32克二乙烯基苯、445毫克偶氮双异丁腈、60克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

用该混合物填充预先制备的束并且在24小时内使其达到70℃。使混合物聚合。

通过在玻璃管的任一侧与其端部齐平垂直于所述部段切割丝线部段从而释放由此制备的复合物。

在120℃下用正辛烷的流冲洗由此制得的整块30分钟，然后在室温下用THF(四氢呋喃)冲洗30分钟。

在90℃下用渗透通过填充物的苏打N溶解聚二噁烷酮丝线1小时，然后用蒸馏水清洗填充物直至中性并且在105℃下干燥。

使整块在炉中在125℃下经受强烈真空，直至蜡残余物和轻质有机材料熔化和挥发。将一分升琼脂糖珠溶解在一分升95℃软化水中。

通过浸泡用该溶液浸渍整块的孔隙并且在95℃下使导管的芯部排空然后冷却。

用蒸馏水清洗堵塞和凝胶的琼脂糖。

制备一分升包含2毫升表氯醇和0.5克NaBH₄的NaOH溶液1N。用所述溶液填充整块的导管。

使组件达到60℃一小时。

用热水冲洗获得的交联凝胶直至中性。

实施例7：以交联琼脂糖制造多毛细管填充物

通过挤出和烧结基本直径为20μm的α氧化铝粉末制备具有α氧化铝多孔壁的整块，所述整块具有300毫米的长度并且具有根据正方形网格分布的直径为0.45毫米的100个导管并且具有1.2毫米的边长。

将一分升琼脂糖珠溶解在一分升95℃软化水中。

通过浸泡用该溶液浸渍整块的孔隙并且在95℃下使导管的芯部排空然后冷却。

用蒸馏水清洗堵塞和凝胶的琼脂糖。

制备一分升包含1毫升表氯醇和0.25克NaBH₄的NaOH溶液1N。用所述溶液填充整块的导管。

使组件达到60℃一小时。

用热水冲洗获得的交联凝胶直至中性。

实施例8：以交联琼脂糖制造多毛细管填充物

通过挤出和烧结基本直径为20μm的Pyrex玻璃粉末制备具有Pyrex玻璃多孔壁的整块，所述整块具有150毫米的长度并且具有根据正方形网格分布的直径为0.45毫米的100个导管并且具有1.2毫米的边长。

将一分升琼脂糖珠溶解在一分升95℃软化水中。

通过浸泡用该溶液浸渍整块的孔隙并且在95℃下使导管排空然后冷却。

用蒸馏水清洗堵塞和凝胶的琼脂糖。

制备一分升包含20毫升表氯醇和5克NaBH₄的NaOH溶液1N。用所述溶液填充整块的导管。

使整个组件达到60℃一小时。

用热水冲洗获得的交联凝胶直至中性。

制备50毫升NaOH 2N和0.25克NaBH₄。用该溶液渗透整块，并且在120℃下高压蒸汽处理一小时。

用包含0.5％热NaBH₄的NaOH 1N清洗溶胶然后冷却。

将整块迅速转移至通过乙酸和乙酸钠的溶液缓冲至pH 4的冰浴。

通过循环热蒸馏水清洗整块，然后冻结。

实施例9：以交联和官能化琼脂糖制造多毛细管填充物

通过挤出和烧结基本直径为20μm的α氧化铝粉末制备具有α氧化铝多孔壁的整块，所述整块具有150毫米的长度并且具有根据正方形网格分布的直径为0.45毫米的100个导管并且具有1.2毫米的边长。

将一升琼脂糖珠溶解在一升95℃软化水中。

通过浸泡用该溶液浸渍整块的孔隙并且在95℃下使导管排空然后冷却。

用蒸馏水清洗堵塞和凝胶的琼脂糖。

制备一分升包含1毫升表氯醇和0.25克NaBH₄的NaOH溶液1N。用所述溶液填充整块的导管。

使整个组件达到60℃一小时。

用热水冲洗获得的交联凝胶直至中性。

制备50毫升NaOH 2N和0.25克NaBH₄。用该溶液渗透整块，并且在120℃下高压蒸汽处理一小时。

用包含0.5％热NaBH₄的NaOH 1N清洗溶胶然后冷却。

将整块迅速转移至通过乙酸和乙酸钠的溶液缓冲至pH 4的冰浴。

通过循环热蒸馏水清洗整块，然后冻结。

冻干整块并且用60毫升等体积的吡啶和乙酸的混合物处理干凝胶。通过加入4毫升乙酰氯通过使混合物循环通过导管在60℃下进行乙酰化75分钟。

将整块转移至100毫升干二噁烷。在介质中加入1克LiAlH₄，使混合物循环通过导管。将温度缓慢增加至80℃并且保持2小时。

通过加入乙酸乙酯然后加入水停止反应。

在冰浴中冷却整块。使盐酸1M循环通过导管。用HCl 0.1M然后用水简单清洗整块。

使用包含0.1％NaBH₄的NaOH M在80℃下进行脱乙酰化15分钟。

实施例10：通过浸渍空心聚丙烯纤维以聚合物凝胶制造多毛细管填充物

使500根微孔聚丙烯纤维CELGARD x 30–240在内径为8毫米的玻璃管中连续对齐，所述聚丙烯纤维的外径为300μm并且内径为240μm并且长度为300毫米并且具有圆柱体形状。

制备包含16克甲基丙烯酸羟乙酯、64克二乙烯基苯、890毫克偶氮双异丁腈、120克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

通过真空浸入用该混合物浸渍空心纤维束的壁、内腔和间隙，然后恢复大气压力之后使纤维的内腔排空。

使束达到70℃24小时。使混合物聚合。

混合物在这些条件下在纤维的多孔壁中凝胶。

用THF清洗由此制得的整块30分钟，然后在干气流中在70℃下干燥。

实施例11：通过模制以聚合物凝胶制造多毛细管填充物

在约160℃的温度下将两份MI为0.8g/10分钟的聚丙烯和一份半四氢化萘混合成均匀混合物，在140℃下冷却之后与一份包含8重量％二乙烯基苯的苯乙烯混合物混合。在混合物中加入0.5重量％对甲氧基苯酚作为聚合引发剂并且加入0.1重量％二叔丁基过氧化氢作为聚合引发剂。连续混合5分钟。然后在加压反应器中在180℃下使混合物聚合8小时。

将所得聚合物挤制成宽度为50毫米并且厚度为0.5毫米的片，所述片包括100个宽度为0.4毫米并且深度为0.4毫米的等距凹槽。

将所得片切割成长度为250毫米的片。通过沸腾甲醇提取这些片中存在的溶剂。

然后根据其长度以正方形束的形式堆叠100个片，形成用于色谱的填充物。

实施例12：制造支撑硅胶的多毛细管填充物

根据实施例5中给出的程序获得整块。

通过渗透溶胶然后从纤维的内腔中排空从而用具有30％干材料的硅溶胶LudoxSM30溶液浸渍整块的孔隙。

通过在80℃下循环干空气原位干燥硅溶胶。

实施例13：以纤维素制造多毛细管填充物

通过挤出和烧结基本直径为20μm的α氧化铝粉末制备具有α氧化铝多孔壁的整块，所述整块具有300毫米的长度并且具有根据正方形网格分布的直径为0.45毫米的100个导管并且具有1.2毫米的边长。

在薄层(商标Sigma Aldrich)上将用于色谱的150克纤维素研磨至1μm的颗粒直径。

将获得的粉末逐渐加入50毫升颗粒尺寸为0.35μm并且重量浓度为5％的含水胶状聚苯乙烯(商标PolyScience Inc.)中直至获得粘度为约1泊肃叶的稠悬浮液。

将获得的悬浮液通过导管浇铸进入整块从而填充壁的孔隙，并且使导管排空其包含的悬浮液。

在炉中在80℃下干燥整块。

实施例14：制造具有有机液体固定相的多毛细管填充物

通过实施例5中显示的程序制备有机整块。

通过浸入乙酸环己酯浸渍填充物，然后使导管的内腔排空。

实施例15：通过将空心聚丙烯纤维浸入有机液体制造多毛细管填充物

使500根微孔聚丙烯纤维CELGARD X30–240在内径为8毫米的玻璃管中连续对齐，所述聚丙烯纤维的外径为300μm并且内径为240μm并且长度为300毫米并且具有圆柱体形状。

通过真空完全浸入用乙酸环己酯浸渍纤维之间的壁、空心纤维束的内腔和间隙，然后恢复大气压力之后使纤维的内腔排空。

用乙酸环己酯填充各个纤维之间的间隙。

实施例16：制造具有有机液体固定相的多毛细管填充物

通过挤出和烧结基本直径为20μm的Pyrex玻璃粉末制备具有Pyrex玻璃多孔壁的整块，所述整块具有300毫米的长度并且具有根据正方形网格分布的直径为0.45毫米的100个导管并且具有1.2毫米的边长。

将填充物浸入六甲基二硅氮烷并且在封闭容器中加压达到140℃从而使玻璃表面疏水。

通过浸入乙酸环己酯浸渍填充物，然后使导管的内腔排空。

实施例17：以琼脂糖制造多毛细管填充物

通过挤出和烧结基本直径为20μm的α氧化铝粉末制备具有α氧化铝多孔壁的整块，所述整块具有300毫米的长度并且具有根据正方形网格分布的直径为0.45毫米的100个导管并且具有1.2毫米的边长。

在液氮中将150克琼脂糖(GE HealthCare)研磨至1μm的颗粒直径。将获得的粉末逐渐加入50毫升颗粒尺寸为0.80μm并且重量浓度为5％的含水胶状聚苯乙烯(商标PolyScience Inc.)中直至获得粘度为约1泊肃叶的稠悬浮液。

将获得的悬浮液通过导管浇铸进入整块从而填充壁的孔隙，并且使导管排空其包含的悬浮液。

在炉中在80℃下干燥整块。

示例性实施方案18

制备包含8克乙基苯乙烯、32克二乙烯基苯、445毫克偶氮双异丁腈、120g十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

使该混合物达到70℃24小时。使混合物聚合。

通过渗透THF 30分钟清洗由此制得的整块A并且在炉中在90℃下干燥。

在液氮中研磨整块A直至获得25μm的粒子直径。

通过在热条件下将熔化的蜡加入粉末伴随搅拌从而用在80℃下熔化的石蜡填充这些粒子的孔隙。

制得直径为0.05毫米的聚二噁烷酮丝线。

通过预先沉积的聚乙烯醇水溶液通过浸泡和粘合为丝线覆盖整块B的研磨至25μm的粒子的薄层。然后将丝线切割成120毫米的长度，在预先制备的长度为75毫米并且外径为6.35毫米并且内径为4毫米的玻璃管中组装成直径约4毫米的束。

同时制备包含8克乙基苯乙烯、32克二乙烯基苯、890毫克偶氮双异丁腈、120克十二烷醇的混合物并且使混合物在氮气中脱气20分钟。

用该混合物填充预先制备的束并且使其达到70℃24小时。使混合物聚合。

通过在玻璃管的任一侧与其端部齐平垂直于所述部段切割丝线部段从而释放由此制备的复合物。

在120℃下用正辛烷的流冲洗由此制得的整块30分钟，然后在室温下用THF(四氢呋喃)冲洗30分钟。

在90℃下用渗透通过填充物的苏打N溶解聚二噁烷酮丝线1小时，然后用蒸馏水清洗填充物直至中性并且在105℃下干燥。使整块在炉中在125℃下经受强烈真空，直至蜡残余物和轻质有机材料熔化和挥发。

由此获得的整块可以直接用于分子量为500克/摩尔至5,000克/摩尔的分子液相色谱。

示例性实施方案19

根据实施例18中描述的程序制备整块。

图31显示了使用该整块获得的色谱图。

条件如下：

·色谱仪Agilent 1100，具有可变波长的紫外检测器

·溶剂A水/乙腈95/5(v/v)+0.1％三氟乙酸

·溶剂B水/乙腈5/95(v/v)+0.1％三氟乙酸

·梯度模式：60分钟内1–65％B

·室温

·流速：0.012ml/min

·检测波长：235nm

分离物种为血管紧张肽II(1)和溶解酵素(2)。

横坐标轴是单位为分钟的时间，纵坐标轴是检测器的响应。

示例性实施方案20

通过制备由三组直径分别为50、60和70μm的尼龙66丝线组成的束形成整块的通道的预成形体。

通过图30中显示的类型的支撑设备将束形成侧面具有12根丝线的正方形束，所述丝线根据节距120μm的正方形网格分布。

三组丝线在12根相同直径的丝线的连续层中根据顺序50/60/70/60/50/60/70/6050/60/70/60交替设置。

形成长度为75毫米的束。

然后将针状物的束插入在不锈钢316L的20x10x75毫米板中挖出的边长为1.5毫米并且长度为75毫米的正方形壳体，所述壳体具有PTFE(由DuPont de Nemours销售的Teflon商标)的20x10x75毫米板的平面盖。

将孔尺寸为6nm的200克用于色谱的硅胶(SiliCycle)研磨至约3μm的平均颗粒直径。

将粉末逐渐悬浮在200毫升来自Grace的硅溶胶TM50和300毫升软化水的500毫升混合物中，所述混合物具有50％的干材料和20nm的颗粒尺寸。

用该混合物浸渍不锈钢壳体中的尼龙针状物的束。液体应当填充整个束，束应当浸入液体。

不锈钢和Teflon的两个部分相对于彼此旋拧。

在潮湿饱和气氛中将混合物维持于90℃直至溶胶完全凝胶。

从凝胶中取出维持束的上方PTFE盖，清除凝胶的端部，并且在炉中以5℃/min的升温速度使不锈钢壳体中的束逐步达到95℃。在该温度下维持5小时。

在大气下在炉中以1℃/min的升温速度使不锈钢壳体中的干束逐渐达到550℃。在该温度下维持5小时。

作为PTFE半壳的替代品，更换用不锈钢316L的20x10x75毫米板制造的盖从而封闭填充物。

用渗透通过自由导管的去离子水清洗整块并且在105℃下干燥两小时。

将尾端件(图22、23)附接(图24)在柱上并且用双组份环氧粘合剂的膜密封整体。柱连接至色谱。

通过用氮气吸附该整块的硅材料进行表征显示出8nm的中孔中值直径和55％的多孔体积份数。

图32和33显示了通过该整块获得的色谱图。

条件如下：

·色谱仪Agilent 1100，具有二极管阵列的检测器

·等度模式

·溶剂100％水

·室温

·流速：0.01ml/min

·检测波长：235nm

横坐标轴是单位为分钟的时间，纵坐标轴是检测器的响应。

图32：稀释至0.1N的乙酸示踪剂

图33：直径为100nm的聚苯乙烯乳胶微球(Applied Physics AP3100A)示踪剂，具有1,000ppm干材料的溶液。

注意到乙酸在通道之间的扩散允许单个峰形式的色谱响应。相反，聚苯乙烯颗粒的直径阻止出现扩散现象并且每组通道产生其自身的洗脱峰。在后一情况下不再能够将每个峰与单个物种相联系。

示例性实施方案21

通过制备由直径为50μm的聚二噁烷酮丝线组成的束从而形成整块的通道的预成形体。

通过图27至29中显示的类型的支撑设备将束形成侧面具有10根丝线的正方形束，所述丝线根据节距100μm的正方形网格分布。通过在厚度为150μm的不锈钢板中激光穿刺55μm的穿孔从而形成穿孔筛。

形成长度为75毫米的束。

然后将针状物的束插入在不锈钢316L的20x10x75毫米板中挖出的宽度为1.0毫米、深度为2毫米并且长度为75毫米的壳体的底部。用不锈钢的20x10x75毫米板制备平面盖(图19和20)。

在加热的磁力搅拌器上在具有25毫升侵蚀颈的锥形瓶中伴随搅拌混合7克分子量为200克的聚乙二醇、0.37克2,2,2–三–(2,3–环氧丙基)–异氰脲酸酯和1.6克双(4–氨基环己基)甲烷直至溶解。

之后，将混合物注入包括50μm丝线的束的上述不锈钢基壳体并且盖上盖从而限定整块的通道。使整体达到80℃20小时从而使其聚合。

用水和甲醇清洗所得杆状物，然后在90℃下用苏打N渗透24小时直至丝线溶解。

用水清洗直至中性之后，在炉中真空干燥填充物。

将尾端件(图22、23)附接(图24)在柱上并且用双组份环氧粘合剂的膜密封整体。柱连接至色谱。

图34显示了使用该整块获得的色谱图。

条件如下：

·溶剂水/乙腈60/40(100毫升/100毫升)+20mM的pH7磷酸盐缓

冲液

·室温

·流速：0.01ml/min

·检测波长：210nm

分离的物种是尿嘧啶(1)、苯(2)和己基苯(3)。

横坐标轴是单位为分钟的时间，纵坐标轴是检测器的响应。

图17至24显示了多毛细管色谱柱的构造的图。

图17–18和19–20分别显示了形成柱本体的两个元件，即下方块90和上方块91。在下方块90中挖出壳体或矩形截面通道93。该壳体容纳和模制整块。有利地，在壳体内进行整块y的合成。图17为部件90的侧视图，图18为其沿着截面的视图。L表示部件的长度。部件设置有允许进行组装的攻螺孔。

图19为上方块91沿着其截面的视图，图20为其侧视图。部件91包括旨在装入通道93的阳性部分94。

图21显示了装入部件90和91的截面图。其装配产生自由通道95，整块容纳在所述自由通道95中。

图22和23分别显示了柱的允许连接至流体的尾端件92的轮廓图和正视图。部件92包括密封焊接或粘合结合的管121，能够经由环状空间129直至烧结过滤器130引入或排出移动相。过滤器容纳在环状空间128中。穿孔127使得能够组装柱。

图24示意性地显示了元件90、91和92的最终组件的几何形状。通过用双组份粘合剂的膜覆盖简单地进行整体的密封。

下表示例性地解释了图17–24中显示的尺寸。

图25和26显示了用于组装整块的导管的前体丝线152的方法。板150穿孔使其具有151个规则的洞。可以通过激光穿刺在不锈钢板、黄铜板或聚合物板中进行数十微米的极细穿刺。使丝线152在两个以长度L隔开的对称相反的板150的穿孔之间穿过从而形成平行丝线的束。然后用粘合剂液滴将丝线焊接或粘合至板150。

图27示意性地显示了在部件90中组装一束丝线152。在轻微张力下将被板150限制的丝线152的束插入凹槽93的底部。板150的两端实现临时密封。可以用固定相填充束，然后热解、溶解、熔化或者通过任何合适的方式除去。

图28显示了穿孔板150，所述穿孔板150的洞以三种不同直径153、154、155成层分布。因此有可能获得这样的束：具有三种不同直径的丝线以交替层的形式设置。

图29和30显示了在洗脱分子的分子直径小于孔直径的一半从而允许相邻导管之间的扩散的情况下(虚线曲线)和在分子直径大于孔直径的一半从而不允许扩散的情况下(实线曲线)，相同柱的色谱响应。横坐标轴是时间，纵坐标轴是检测器的响应。

在图29的情况下，柱包含具有不同直径并且以重叠层的形式设置的三组导管。所述布局的示例在图28中以截面图的形式显示。

发现当进行扩散时，通过三组导管的相互作用形成单个峰(虚线曲线)。当阻止扩散时，对于相同化合物形成三个峰(实线曲线)，使得不可能读取色谱图。

在图30的情况下，柱包含导管，所述导管的直径根据高斯定律无规分布并且标准偏差对应于导管平均直径的5％。

发现当进行扩散时(虚线曲线)，柱的理论板数为178。当阻止扩散时(实线曲线)，柱的理论板数仅为50，这表明柱的性能明显降低。

参考文献

[1]“Water Diffusion and Permeability in Unsaturated Polyester ResinFilms Characterized by Measurement Performed with a Water–SpecificPermeameter:Analysis of the Transient Permeation”，S.Marais，M.Métayer，M.Labbé，Journal of Polymer Science，1999年12月，第74卷，第14期，第3380-3396页

[2]Chromatographies en phases liquide et supercritique(chromatographies in liquid and supercritical phases)，R.Rosset，M.Caudé，A.Jardy，MASSON第3版，1991

[3]Measurement of the Effective Diffusivity in Porous Media by thediffusion Cell Method.In-Soo Park，Duong D.Do，Catalysis Review:Science andEngineering，1996，第38卷，第2期，第189-247页

[4]US 8,404,346 B2

Claims (32)

1.一种色谱法，其中包含待分离物种的气体、液体或超临界移动相循环通过填充物，所述填充物包含：

-多个毛细导管，所述毛细导管在填充物中在所谓的上游面和所谓的下游面之间延伸，移动相穿透所述上游面进入填充物，移动相通过所述下游面离开填充物，和

-对于分子扩散而言具有渗透性的连续介质，所述连续介质在所述导管之间延伸，包含多孔有机凝胶或有机液体并且包含至少一个连通孔的网络，所述连通孔的尺寸大于至少一种待分离物种的分子直径的两倍并且在导管上打开，从而在所述导管之间为所述至少一种物种提供扩散路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其中待分离物种在相邻导管之间在所述物种在所述导管的壁之间的给定的浓度差的作用下扩散的平均摩尔流速大于物种在导管和形成填充物的固定相之间在待分离物种在由导管输送的流体和所述导管的壁之间的相同的浓度差的作用下扩散的平均摩尔流速的0.01倍。

3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其中所述连续介质对于待分离物种的渗透性大于5,000Barrer，即大于5.10^–7(cm³O₂cm)/(cm²s cm Hg)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中填充物的毛细导管的直径小于或等于500μm，优选小于或等于150μm，甚至更优选小于或等于50μm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述连续介质由有机凝胶形成，所述有机凝胶选自：

(a)苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，

(b)聚甲基丙烯酸甲酯，

(c)甲基丙烯酸羟乙酯和二乙烯基苯的共聚物。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述连续介质由有机凝胶形成，所述有机凝胶为多糖。

7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述连续介质由在所述连通孔的网络中延伸的有机液体形成，所述有机液体选自：

(a)脂族或芳族烃，

(b)脂族或芳族醇，

(c)脂族或芳族酮，

(d)脂族或芳族胺，

(d)卤代有机化合物。

8.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其中填充物包含对于分子扩散而言具有渗透性的整块有机凝胶，所述毛细导管延伸通过所述有机凝胶，所述连通孔的网络在所述有机凝胶内延伸。

9.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其中填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料包含所述连通孔的网络，所述孔填充有对于分子扩散而言具有渗透性的所述有机凝胶或所述有机液体。

10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其中填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料包含连续的孔的网络，所述孔的表面以选定厚度覆盖有对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶从而在所述孔的网络中留下使移动相扩散的自由空间，所述有机凝胶在导管之间形成连续的孔的网络。

11.根据权利要求9或10任一项所述的方法，其中所述整块化学惰性的材料选自二氧化硅、氧化铝或二氧化硅和氧化铝的组合。

12.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其中填充物包含多孔纤维的堆叠，每个多孔纤维包含内腔和壁，所述内腔形成填充物的毛细导管，所述壁包含连通孔的网络，通过对于分子扩散而言具有渗透性的多孔有机凝胶或有机液体使所述纤维邻近。

13.根据权利要求12所述的方法，其中每个纤维的壁由对于分子扩散而言具有渗透性的所述有机凝胶形成。

14.根据权利要求12所述的方法，其中每个纤维的壁的孔填充有对于分子扩散而言具有渗透性的所述凝胶或所述有机液体。

15.根据权利要求12所述的方法，其中每个纤维的壁的孔表面以选定厚度覆盖有对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶从而在所述孔的网络中留下使移动相扩散的自由空间，所述有机凝胶在所述壁内形成连续的孔的网络。

16.根据权利要求1至15任一项所述的方法，其中对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶形成色谱固定相。

17.根据权利要求1至15任一项所述的方法，其中有机凝胶具有包含第三方实心体的孔，所述第三方实心体形成色谱固定相。

18.一种用于根据权利要求8至11任一项所述的色谱法的填充物的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

-提供一束所谓的毛细导管的前体丝线，

-围绕丝线或导管形成多孔基质从而形成整块，

-除去丝线从而形成所述毛细导管。

19.根据权利要求18所述的方法，其中基质为有机凝胶。

20.根据权利要求18所述的方法，其中基质包含化学惰性的材料并且所述基质负载有机凝胶。

21.根据权利要求19至20任一项所述的制造方法，其中毛细导管的前体丝线是在小于基质的分解温度的温度下可熔化的丝线，并且除去所述丝线包括熔化并且从填充物中排出所述丝线。

22.根据权利要求21所述的方法，其中可熔化丝线包括铟、铋、锡、镓、银或其与除了铅、汞和镉之外的其它金属的合金。

23.一种用于根据权利要求12、14或15任一项所述的色谱法的填充物的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：

-提供紧凑束的空心纤维，

-在空心纤维的多孔壁中包含有机凝胶或所述有机凝胶的旨在原位聚合的前体，从而保持空心纤维的内腔自由和开放，

-在所述空心纤维之间用所述有机凝胶或液体产生扩散连接。

24.一种用于根据权利要求1至6任一项所述的色谱法的填充物的制造方法，其中实现将有机凝胶模制进入限定所述毛细导管的结构。

25.一种用于色谱的填充物，所述填充物包含：

-多个毛细导管，所述毛细导管在所谓的上游面和所谓的下游面之间穿过填充物，所述上游面旨在使相流入填充物，所述下游面旨在使移动相流出填充物，和

-对于分子扩散而言具有渗透性的连续介质，所述连续介质在所述导管之间延伸，包含多孔有机凝胶或有机液体并且包含至少一组连通孔。

26.根据权利要求25所述的填充物，其中填充物的毛细导管的直径小于或等于500μm，优选小于或等于150μm，甚至更优选小于或等于80μm。

27.根据权利要求25或26任一项所述的填充物，其中所述连续介质由有机凝胶形成，所述有机凝胶选自：

(a)苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，

(b)聚甲基丙烯酸甲酯，

(c)甲基丙烯酸羟乙酯和二乙烯基苯的共聚物。

28.根据权利要求25或26任一项所述的填充物，其中所述连续介质由有机凝胶形成，所述有机凝胶为多糖。

29.根据权利要求25或26任一项所述的填充物，其中所述连续介质由在连通孔的网络中延伸的有机液体形成，所述有机液体选自：

(a)脂族或芳族烃，

(b)脂族或芳族醇，

(c)脂族或芳族酮，

(d)脂族或芳族胺，

(d)卤代有机化合物。

30.根据权利要求25至28任一项所述的填充物，所述填充物包含对于分子扩散而言具有渗透性的整块有机凝胶，所述毛细导管延伸通过所述有机凝胶。

31.根据权利要求25至29任一项所述的填充物，所述填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料具有连续的孔的网络，所述孔填充有对于分子扩散而言具有渗透性的所述有机凝胶或所述有机液体。

32.根据权利要求31所述的填充物，所述填充物包含整块化学惰性的多孔材料，所述多孔材料具有连续的孔的网络，所述孔的表面以选定厚度覆盖有对于分子扩散而言具有渗透性的有机凝胶从而在所述孔的网络中留下使移动相扩散的自由空间，所述有机凝胶在导管之间形成连续的孔的网络。