WO2026002567A1 - Chromatographie-anlage - Google Patents
Chromatographie-anlageInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Chromatographie-Anlage umfassend eine erste Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein erstes Fluid verbindbar oder verbunden ist, und eine zweite Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid verbindbar oder verbunden ist, wobei die Pumpenauslassleitungen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe mit einem Verbindungsstück verbunden sind und nach diesem Verbindungsstück in Flussrichtung gesehen eine Chromatographiesäule vorgesehen ist und in Flussrichtung gesehen vor der Chromatographiesäule eine Zugabeeinheit vorgesehen ist, wobei die Zugabeeinheit eine Probenschleife und ein Injektionsventil umfasst, wobei das Injektionsventil zumindest zwei Probenschleifen-Ports sowie zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid aufweist sowie zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife aufweist.
Description
Chromatographie-Anlage
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Chromatographie-Anlage sowie ein Chromatographie-Verfahren.
Chromatographische Techniken sind wichtige Werkzeuge zur Identifizierung und Trennung komplexer Proben. Das Grundprinzip, das chromatographischen Techniken zugrunde liegt, ist die Trennung eines Gemischs in einzelne Komponenten, indem man die Mischung in einem sich bewegenden Fluid durch ein retentives Medium transportiert. Das sich bewegende Fluid wird typischerweise als die mobile Phase bezeichnet und das retentive Medium wird typischerweise als die stationäre Phase bezeichnet. Die Trennung der verschiedenen Konstituenten der Gemische basiert auf einer unterschiedlichen Verteilung zwischen der mobilen und stationären Phase. Unterschiede im Verteilungskoeffizienten der Komponenten führen zu unterschiedlicher Retention an der stationären Phase, was zur Trennung führt.
Fortgeschrittene und inzwischen gut etablierte Chromatographie-Verfahren sind unter anderem die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und die überkritische Flüssigkeitschromatographie (SFC, Supercritical Fluid Chromatography).
Die zweckmäßige Auftragung der Probe auf die Chromatographiesäule ist für alle Techniken, insbesondere jedoch bei der HPLC und der SFC ein wesentlicher Schritt, um eine gute und zuverlässige Auftrennung zu bewirken.
In der HPLC muss eine zu untersuchende Probe in einen Hochdruck- Flüssigkeitsstrom eingespeist werden, wobei dieser nur so kurz wie möglich unterbrochen werden darf. Für diesen Zweck werden Hochdruck-Injektionsventile verwendet, die eine nahezu unterbrechungsfreie Umschaltung des Flüssigkeitsstroms ermöglichen. Diese Problematik wird beispielsweise in der Druckschrift DE10 2008 006 266 A1 sowie der darin zitierten Veröffentlichungen ausführlich dargestellt.
Durch eine überkritische Flüssigkeitschromatographie (SFC, Supercritical Fluid Chromatography) können viele Vorteile erzielt werden, so dass verschiedene Substanzen besonders einfach und zuverlässig getrennt, chemisch analysiert,
identifiziert und quantifiziert werden können. Bei Verwendung von Kohlendioxid (CO2) als Flüssigkeit in SFC-Anwendungen wird die Extraktion der Substanzen im Allgemeinen oberhalb der kritischen Temperatur von 31 0 C und oberhalb eines kritischen Drucks von 74 bar durchgeführt.
Um CO2 oder ein C02-Gemisch in einem flüssigen Zustand innerhalb einer Chromatographiesäule zu halten, muss das gesamte Chromatographiesystem auf einem vorgegebenen Druckniveau gehalten werden. Zu diesem Zweck ist stromabwärts der Chromatographiesäule und stromabwärts eines jeweiligen Detektors typischerweise ein Rückdruckregler vorgesehen, um den Druck innerhalb des Chromatographiesystems auf einem vorgegebenen Niveau zu halten.
Hierdurch sind jedoch Probleme mit der Probeneinbringung verknüpft. Diese werden beispielsweise in den Druckschriften US 6,428,70 2B1 und US 6,576,125 B2 ausführlich dargestellt.
Die bekannten HPLC- und SFC-Verfahren werden seit längerem sowohl für analytische als auch präparative Zwecke eingesetzt, wobei entsprechende Anlagen kommerziell erhältlich sind. Es ist jedoch ein allgemeines Bestreben, die Eigenschaften dieser Anlagen und Verfahren zu verbessern.
So besteht insbesondere ein Interesse daran die Reinheit der aufgetrennten bzw. aufgereinigten Substanzen zu erhöhen. Ferner sollte der durch die Aufreinigung verursachte Verlust an zu trennenden oder aufzureinigenden Substanzen möglichst gering sein. Weiterhin sollten die Chromatographie-Anlage oder das Chromatographie-Verfahren in der Lage sein, innerhalb kurzer Zeit aufeinander folgende, möglicherweise nicht miteinander verbundene Proben so schnell wie möglich und ohne Kontamination durch frühere Proben zu verarbeiten.
In Anbetracht des Standes der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Chromatographie-Anlage bereitzustellen, die die zuvor dargelegten Probleme löst. Insbesondere sollte die Anlage zu besonders reinen Produkten führen, die mit einer hohen Ausbeute gewonnen werden. Ferner sollte die Anlage einen hohen Durchsatz aufweisen, wobei in einer zügigen Folge verschiedene Proben aufgetragen und aufgereinigt werden können, ohne dass aufwendige Reinigungszyklen notwendig wären.
Weiterhin sollten die zu trennenden Substanzen einen möglichst geringen Laufzeitunterschied aufweisen können, ohne dass hierdurch deren Auftrennung in der Anlage zunichte gemacht werden würde. Weiterhin sollte bei einem vorgegebenen Laufzeitunterschied eine möglichst hohe Auftrennung der Chargen durch die Anlage bewirkt werden. Insbesondere sollte die Chromatographie-Anlage eine exzellente Trennung bewirken, so dass durch eine Detektion sehr klare Signale der aufzutrennenden Substanzen erhalten werden.
Eine weitere Aufgabe besteht darin durch eine Chromatographie-Anlage bereitzustellen, die besonders kostengünstig und wartungsarm betrieben und hergestellt werden kann.
Hierbei sollte die Anlage möglichst einfach und kostengünstig betreibbar sein und zu weiteren Kosten- und Handhabbarkeitsvorteilen führen.
Ferner sollte die Chromatographie-Anlage bezogen auf den Volumenstrom, mit dem diese betrieben wird, möglichst preiswert sein.
Ferner ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Durchführung einer Chromatographie Ziel dieser Erfindung, beim dem eine möglichst hohe Ausbeute an gereinigten Substanzen erzielt werden kann. Hierbei sollten die aufgetrennten Substanzen eine möglichst hohe Reinheit aufweisen. Weiterhin sollte das Verfahren möglichst einfach und kostengünstig durchführbar sein und zu weiteren Kosten- und Handhabbarkeitsvorteilen führen.
Darüber hinaus sollte eine hohe Ausbeute und Reinheit der zu trennenden Substanzen für möglichst unterschiedliche Flüssigkeitsgemische beziehungsweise Gas-Flüssigkeitsgemische erzielbar sein.
Ferner ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Komponenten bereitzustellen, die einen möglichst einfachen Umbau einer bekannten HPLC-Anlage zu einer SFC- Anlage ermöglichen. Hierbei sollte auch ein Umbau von präparativen HPLC-Anlagen ermöglicht werden.
Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne weiteres ableitbar oder
erschließbar sind, durch eine Chromatographie-Anlage mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 .
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend eine Chromatographie-Anlage umfassend eine erste Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein erstes Fluid verbindbar oder verbunden ist, und eine zweite Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid verbindbar oder verbunden ist, wobei die Pumpenauslassleitungen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe mit einem Verbindungsstück verbunden sind und nach diesem Verbindungsstück in Flussrichtung gesehen eine Chromatographiesäule vorgesehen ist und in Flussrichtung gesehen vor der Chromatographiesäule eine Zugabeeinheit vorgesehen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zugabeeinheit eine Probenschleife und ein Injektionsventil umfasst, wobei das Injektionsventil zumindest zwei Probenschleifen-Ports sowie zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid aufweist sowie zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife aufweist, wobei die Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports des Injektionsventils verbindbar oder verbunden ist, und eine dritte Pumpe vorgesehen ist, deren Auslassleitung mit einem Hochdruck-Port des Injektionsventils verbunden ist und die Einlassleitung der dritten Pumpe über ein Pumpenzuleitungsschaltventil schaltbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbindbar oder verbunden ist und in einer zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbindbar oder verbunden ist.
Durch die vorliegende Erfindung wird insbesondere bewirkt, dass besonders reine Produkte erhalten werden, die mit einer hohen Ausbeute gewonnen werden. Ferner weist die Anlage einen hohen Durchsatz auf, wobei in einer zügigen Folge verschiedene Proben aufgetragen und aufgereinigt werden können, ohne dass aufwendige Zyklen zur Reinigung und/oder zum Äquilibrieren der
Chromatographiesäure notwendig wären. Insbesondere steigt die Reproduzierbarkeit von Zyklen zur Reinigung und/oder Auftrennung von Probenzusammensetzungen stark an, so dass die Peaks mit einer verbesserten Genauigkeit vorhergesagt werden können.
Insbesondere im Vergleich mit anderen Chromatographie-Anlagen gelingt eine Verbesserung dahingehend, dass bei einem vorgegebenen Laufzeitunterschied eine sehr hohe Auftrennung der Chargen durch die Chromatographie-Anlage bewirkt werden kann. Weiterhin kann bei einem relativ geringen Laufzeitunterschied der zu trennenden Substanzen, eine sehr gute Auftrennung in der Chromatographie-Anlage bewirkt werden. Insbesondere werden sehr schmale Signale der aufzutrennenden Substanzen bei einer Detektion erhalten.
Hierbei können auch sehr einfach konstruierte Pumpen eingesetzt werden, so dass weitere Investitionskostenvorteile erzielt werden. Dies gilt insbesondere für die erste und die zweite der zuvor dargelegten Pumpen.
Ferner werden sehr gute Ergebnisse auch bei Chromatographieverfahren erzielt, bei denen die Anlage mit einem Gradienten betrieben wird. Darüber hinaus kann ein SFC-Verfahren auch bei sehr unterschiedlichen Volumenströmen des Aerosols durchgeführt werden, ohne dass die wirtschaftlichen Vorteile stark beeinträchtigt werden würden.
Ferner können durch das vorliegende Verfahren sowie die Chromatographie-Anlage zur Durchführung eines Verfahrens, die Komplexität und die Kosten der technischen Ausrüstung reduziert werden, die für die Einrichtung der SFC-Analyse erforderlich ist. Hierbei können auch HPLC-Anlagen umgebaut werden, die für einen präparativen Einsatz vorgesehen sind.
Das erfindungsgemäße Chromatographie-Anlage umfasst mindestens zwei Pumpen, eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe. Die Art der Pumpen ist für die vorliegende Erfindung unerheblich. So können Drehkolbenpumpen, Kreiselpumpen, Zahnradpumpen und Kolbenpumpen eingesetzt werden. Allerdings ermöglicht die Erfindung den Einsatz von kostengünstigen Kolbenpumpen, die vorzugweise mindestens zwei Kolben umfassen können. Bei Kolbenpumpen mit mindestens zwei Kolben können die zwei Kolben über eine Nockenwelle gesteuert werden. Ferner
können die zwei Kolben unabhängig voneinander gesteuert werden, wobei die Steuerung über eine Nockenwelle vielfach kostengünstiger ist und für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Vorzugsweise ist die erste Pumpe und/oder die zweite Pumpe als Kolbenpumpe ausgestaltet ist, wobei der Pumpenkopf bevorzugt kühlbar ist. Die Kühlbarkeit des Pumpenkopfs ist insbesondere bei einer Chromatographie-Anlage zweckmäßig, die als SFC-Anlage ausgestaltet ist.
Die vorliegende Erfindung bewirkt besonders überraschend, dass auch mit kostengünstigen Pumpen hervorragende Trennleistungen erzielbar sind.
Die erste Pumpe ist mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein erstes Fluid verbindbar oder verbunden, und eine zweite Pumpe ist mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid verbindbar oder verbunden. Die Art des Flüssigkeitsreservoirs ist nicht in einer besonderen Weise begrenzt, sondern kann nach den spezifischen Anforderungen ausgestaltet werden.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass dem Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid und der zweiten Pumpe eine Kühlung für das Fluid vorgesehen ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei einer Chromatographie-Anlage zweckmäßig, die als SFC-Anlage ausgestaltet ist. Durch diese Ausführungsform kann sichergestellt werden, dass keine oder nur eine geringe Gasbildung eintritt, wobei dieser Punkt insbesondere bei relativ geringem Druck im Reservoir, bei CO2 von 70 bar oder weniger, insbesondere 60 bar oder weniger sinnvoll ist.
Die zweite Pumpe kann in einer bevorzugten Ausgestaltung als System zum Pumpen einer kompressiblen Flüssigkeit ausgestaltet sein. Ein bevorzugtes System zum Pumpen einer kompressiblen Flüssigkeit ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise der Druckschrift WO 2019/086671 A1 mit der Anmeldenummer PCT/EP2018/080182 mit dem Anmeldedatum 05. November 2018 bekannt, wobei die Offenbarung dieser Druckschrift vollständig durch Referenz hierauf in die vorliegende Anmeldung zu Offenbarungszwecken eingefügt wird.
Die Pumpenauslassleitungen der ersten und der zweiten Pumpe werden in ein Verbindungsstück zusammengeführt und aus diesem Verbindungsstück in eine gemeinsame Auslassleitung ausgeleitet. Nach diesem Verbindungsstück ist in
Flussrichtung gesehen eine Chromatographiesäule vorgesehen. Derartige Verbindungsstücke sind als solche bekannt und unterliegen keiner besonderen Begrenzung.
In Flussrichtung gesehen ist vor der Chromatographiesäule eine Zugabeeinheit vorgesehen. Bevorzugt ist die Zugabeeinheit in Flussrichtung gesehen nach dem Verbindungsstück vorgesehen. Über die Zugabeeinheit wird eine aufzutrennende Probe in die Chromatographie-Anlage eingespeist und auf die Chromatographiesäule aufgetragen. Die Zugabeeinheit umfasst eine Probenschleife und ein Injektionsventil, wobei das Injektionsventil zumindest zwei Probenschleifen-Ports sowie zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid aufweist sowie zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife aufweist.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Injektionsventil acht Ports umfasst, wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports, zwei Ports als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife und zwei verschlossene Ports aufweist. Durch diese Ausgestaltung können überraschende Vorteile erzielt werden. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass Proben über einen langen Zeitraum durch Chromatographie aufgereinigt werden.
Besonders bevorzugt kann in einer Ausführungsform, bei der ein Injektionsventil acht Ports eingesetzt wird, vorgesehen sein, dass in einer ersten Schaltstellung des Injektionsventils die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind und die zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind und die zwei verschlossenen Ports miteinander verbunden sind.
Ferner kann in einer Ausführungsform, bei der ein Injektionsventil acht Ports eingesetzt wird, besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass in einer zweiten Schaltstellung des Injektionsventils zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen- Ports verbunden sind und die zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei verschlossenen Ports verbunden sind.
Die Zugabeeinheit umfasst eine Probenschleife in die eine aufzutrennende Probe eingebracht werden kann, wobei hierzu das Injektionsventil in eine geeignete Schaltstellung überführt wird. Die Probenschleife ist mit den zwei Probenschleifen- Ports mit dem Injektionsventil verbindbar oder verbunden, vorzugsweise verbunden. Die Probenschleife kann vorzugsweise durch einen Unterdrück mit einer Probe beschickt werden, wobei dieser Unterdrück durch die dritte Pumpe erzeugt wird, wie dies nachfolgend dargelegt ist. Das Entladen der Probenschleife erfolgt vorzugsweise über einen Druck der durch die dritte Pumpe erzeugt wird. Das Volumen der Probenschleife kann entsprechend den Bedürfnissen gewählt werden. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Volumen der Probenschleife im Bereich von 0,5 ml bis 30 ml, vorzugsweise im Bereich von 1 ml bis 20 ml, besonders bevorzugt im Bereich von 2,5 ml bis 10 ml aufweist.
Die Chromatographie-Anlage umfasst eine dritte Pumpe, wobei die Auslassleitung der dritten Pumpe mit einem Hochdruck-Port des Injektionsventils verbunden ist und die Einlassleitung der dritten Pumpe über ein Pumpenzuleitungsschaltventil schaltbar ist.
In einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils ist die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbindbar oder verbunden und in einer zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils ist die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbindbar oder verbunden.
Die Einlassleitung der dritten Pumpe ist mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbindbar oder verbunden, wobei die Zugabeeinheit eine Probenschleife und ein Injektionsventil umfasst. Hieraus ergibt sich, dass die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport des Injektionsventils der Zugabeeinheit verbindbar oder verbunden ist. Dies wird insbesondere in den Figuren deutlich.
Die Art der dritten Pumpe ist für die vorliegende Erfindung unerheblich, wobei die zuvor dargelegten Pumpentypen eingesetzt werden können. Überraschende Vorteile können dadurch erzielt werden, dass die dritte Pumpe eine Schrittmotorpumpe ist. Durch diese Ausgestaltung kann eine Probe bei sehr geringen Volumenströmen auf
die Chromatographiesäule aufgetragen werden, ohne dass Probleme hinsichtlich der Präzision oder der Effizienz auftreten.
Die Chromatographie-Anlage der vorliegenden Erfindung umfasst ein Pumpenzuleitungsschaltventil und ein Injektionsventil, wie diese zuvor und nachfolgend beschrieben sind. Vorzugsweise sind das Pumpenzuleitungsschaltventil und das Injektionsventil koordiniert schaltbar. Hierdurch wird eine vereinfachte und sichere Steuerung des Injektionsvorgangs erreicht. Diese Steuerung kann durch eine Steuerung erfolgen, die unter anderem Teil einer Chromatographie-Anlagensteuerung darstellen kann.
Zum Beladen der Probenschleife oder zur Zugabe von drittem Lösungsmittel, welches in einer Ausführungsform identisch mit dem ersten Lösungsmittel ist, auf die Chromatographiesäule, sind das Pumpenzuleitungsschaltventil und das Injektionsventil getrennt schaltbar.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer ersten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind und die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind. In dieser ersten Schaltstellung des Injektionsventils der Zugabeeinheit und der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils wird die Probenschleife nicht über die dritte Pumpe mit einem Fluid be- oder entladen.
Ferner kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass in einer zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbunden ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer ersten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind. In dieser ersten Schaltstellung des Injektionsventils der Zugabeeinheit und der zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils wird die Probenschleife über die dritte Pumpe mit einer Probe beladen.
Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, dass in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer zweiten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind. In dieser zweiten Schaltstellung des Injektionsventils der Zugabeeinheit und der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils wird die Probenschleife über die dritte Pumpe durch die Zuführung eines dritten Fluids entladen, so dass eine Probe auf die Chromatographiesäule aufgetragen wird.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, das Pumpenzuleitungsschaltventil mindestens vier Ports aufweist, wobei ein Port mit der Einlassleitung der dritten Pumpe verbunden ist, ein Port mit einem Probebeladungsport für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden ist, ein Port mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und ein Port zum Entspannen dient.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Pumpenzuleitungsschaltventil mindestens 6 Ports aufweist, wobei ein Port mit der Einlassleitung der dritten Pumpe verbunden ist, zwei Ports mit zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden sind, ein Port mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist, ein Port mit einem Probenbehälter und/oder einer Probenzuführung verbunden ist und ein Port zum Entspannen dient. Ein Pumpenzuleitungsschaltventil mit mindestens 6 Ports, vorzugsweise mindestens 7 Ports ermöglicht die Verwendung eines Systems zum Spülen einer Probenzuführung. Ein System zum Spülen einer Probenzuführung umfasst üblich ein Flüssigkeitsreservoir für ein Fluid und eine Pumpe zum Spülen, die beispielsweise als Schlauchpumpe ausgestaltet sein kann, wobei auch andere Pumpen verwendet werden können, wie diese hierin dargelegt sind. Das Flüssigkeitsreservoir für ein Fluid kann vorzugsweise ein erstes oder ein drittes Lösungsmittel umfassen, wie diese hierin dargelegt sind.
Bei einer Injektion wird durch gepumptes drittes Fluid in der Probenschleife Druck aufgebaut. Bei einem weiteren Beladen der Probenschleife könnte dieser Druck bewirken, dass drittes Fluid, welches sich in der Probenschleife befindet, zumindest
teilweise in einen Probenbehälter überführt wird. Dies kann zu einer unerwünschten Verdünnung der sich im Probenbehälter befindlichen Probe führen.
In einer weiteren Ausgestaltung kann das Pumpenzuleitungsschaltventil weniger Ports aufweisen, beispielsweise drei Ports, wobei in diesem Fall ein Probebeladungsport des für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils unmittelbar mit einem Probebehälter verbunden sein kann.
Falls das Pumpenzuleitungsschaltventil mindestens 6 Ports aufweist, kann vorgesehen sein, dass in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und ein Port, der mit einem Probebeladungsport für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden ist, mit dem Port, der zum Entspannen dient, zusammengeschaltet ist. In einer weiteren Ausgestaltung kann hierbei vorgesehen sein, dass in einer zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbunden ist und der Port, der mit einem Probenbehälter verbunden ist, mit einem Port, der mit einem Probebeladungsport für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden ist, zusammengeschaltet ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein zweites Verbindungsstück vorgesehen ist, welches in Flussrichtung gesehen nach dem ersten Verbindungsstück und vor der Chromatographiesäule vorgesehen ist, wobei das zweite Verbindungsstück mit einem Hochdruck-Port für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid des Injektionsventils, mit dem ersten Verbindungsstück und der Chromatographiesäule verbunden ist. Vorzugsweise ist zwischen dem Hochdruck-Port für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid des Injektionsventils und dem zweiten Verbindungsstück ein Rückschlagventil vorgesehen.
Durch die Ausgestaltung einer Chromatographie-Anlage mit einer zuvor dargelegten Zugabeeinheit in Kombination mit einer dritten Pumpe, deren Einlassleitung der dritten Pumpe über ein Pumpenzuleitungsschaltventil schaltbar ist, können überraschende Vorteile hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der Chromatographie- Anlage erzielt werden, wie dies zuvor dargelegt ist. Diese Vorteile werden
möglicherweise dadurch erzielt, dass die Auftragung der Probe über ein kleines Volumen erfolgen kann. Beispielsweise können relativ hoch konzentrierte Proben in einen Volumenstrom gegeben werden, die über diesen so verdünnt werden, dass kein Präzipitat entsteht. Dies kann beispielsweise über ein drittes Lösungsmittel erfolgen, in welchem sich die Probe sehr gut löst oder über die Einstellung des Volumenstroms, mit dem die Probe in die Anlage eingespeist wird. Darüber hinaus kann das zu durchströmende Volumen beim Aufträgen geringgehalten werden. Insbesondere muss die Probe beim Aufträgen kein Volumen eines Mischers durchlaufen. Ferner kann die Leitung zwischen Zugabeeinheit beziehungsweise einem zweiten Verbindungsstück und der Chromatographiesäule kurz gehalten werden, so dass eine unerwünschte Diffusion der Probe beim Aufträgen minimiert wird.
Vorzugsweise ist die Zugabeeinheit über eine Steuerung steuerbar. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Chromatographie-Anlage mehrere Probenbehälter umfassen, wobei die Steuerung der Chromatographie-Anlage beziehungsweise der Zugabeeinheit ermöglicht Proben aus den verschiedenen Probenbehälter zu entnehmen und auf die Chromatographiesäule sequentiell aufzutragen. Hierdurch kann eine bevorzugte Chromatographie-Anlage verschiedene Proben über einen längeren Zeitraum aufreinigen und die Fraktionen verschiedener Proben in unterschiedlichen Behälter der Fraktionssammel-Vorrichtung oder des Fraktionssammlers zu sammeln. Beispielsweise kann eine Probenentnahme-Nadel Proben von verschiedenen Probebehältern entnehmen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, die Probenentnahme- Nadel und die Leitungen zwischen der Probenentnahme-Nadel und des Ventils an das die Probenentnahme-Nadel angeschlossen ist, zu spülen. Ein System zur Bereitstellung von verschiedenen Proben, welches mehrere Probenbehälter umfasst, so dass der Chromatographie-Anlage verschiedene Proben automatisch zugeführt werden können, wird hierin auch als Probenzuführung bezeichnet. Vorzugsweise kann eine Probenzuführung mit einem System zum Spülen verbunden werden, um die zuvor dargelegte Probennadel zwischen verschiedenen Auftragungen zu reinigen.
Ferner kann die Chromatographie-Anlage ein System zum Spülen der Probenschleife umfassen, wobei dieses System üblich mit einem
Flüssigkeitsreservoir für ein Fluid und eine Pumpe zum Spülen, die beispielsweise als Schlauchpumpe ausgestaltet sein kann, wobei auch andere Pumpen verwendet werden können, wie diese hierin dargelegt sind. Das Flüssigkeitsreservoir für ein Fluid kann vorzugsweise ein erstes oder ein drittes Lösungsmittel umfassen, wie diese hierin dargelegt sind. Dieses System kann an einen Port des Pumpenzuleitungsschaltventils angeschlossen sein, wobei nähere Ausführungen hierzu in den Figuren dargelegt sind. Dieses System zum Spülen der Probenschleife kann mit einem System zum Spülen einer Probenzuführung kombiniert werden, wobei dies nicht notwendig ist.
Darüber hinaus kann die Probenschleife in einer Kombination der Schaltstellungen des Pumpenzuleitungsschaltventils und des Injektionsventils, die für ein Beladen der Probenschleife vorgesehen ist, gespült werden. Vorzugsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass das zur Spülung vorgesehene Fluid nicht über eine Chromatographiesäule geleitet wird, um eine Kontamination derselben zu minimieren. Demgemäß kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage ein Spülschaltventil umfasst, welches in der Verbindungsleitung zwischen dem Injektionsventil und der Chromatographiesäule vorgesehen ist, wobei das Spülschaltventil mit in einem Abfallbehälter in Verbindung steht. Hierbei kann das Spülschaltventil auch ein Teil einer Chromatographiesäulen- Auswahleinheit darstellen, wie diese unter anderem in der Druckschrift
WO 2013/134222A1 als Säulen-Manager (SFC column manager) unter anderem auf Seite 5, Zeilen 10 bis 15 dargelegt ist, wobei hier eine Säuleneinheit als Leersäule ausgestaltet sein kann.
Die Chromatographie-Anlage kann vorzugsweise mindestens einen Mischer umfassen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen dem Verbindungsstück und der Zugabeeinheit ein Mischer vorgesehen. Falls die Anlage ein zweites Verbindungsstück umfasst, ist dieses in Flussrichtung gesehen nach dem Mischer und vor der Chromatographiesäule vorgesehen.
Falls ein Mischer eingesetzt wird, kann der Mischer kann als aktiver oder passiver Mischer ausgestaltet sein. Überraschende Vorteile können durch den Einsatz von passiven Mischern erreicht werden. Besondere, nicht vorhersagbare Vorteile können insbesondere dadurch erzielt werden, dass der Mischer als statischer Mischer
ausgestaltet ist. Statische Mischer umfassen strömungsbeeinflussende Elemente, die ein einen Körper eingebracht sind, der einen Zu- und eine Ableitung aufweist. Beispielsweise kann ein rohrförmiger, mit inerten Partikeln versehener Körper als statischer Mischer eingesetzt werden.
Das Volumen des Mischers kann nach den Bedürfnissen des Anwenders gewählt werden, wobei dies im Allgemeinen von der Leistungsfähigkeit der Anlage abhängig ist, wie beispielsweise dem Volumenstrom, den die Anlage bereitstellen kann. Je größer der Volumenstrom, desto größer das Volumen bevorzugter Mischer. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Mischer ein Volumen im Bereich von 0,5 ml bis 60 ml, vorzugsweise im Bereich von 1 ml bis 30 ml aufweist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass mit der Anlage eine Chromatographie mit einem Lösungsmittelgradienten durchführbar ist.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage über eine Chromatographie-Anlagen-Steuerung steuerbar ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage mindestens einen Detektor aufweist. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie- Anlage einen UV-Detektor umfasst. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage ein Massenspektrometer als Detektor umfasst. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anlage einen UV-Detektor und ein Massenspektrometer.
Weiterhin kann die Chromatographie-Anlage einen Fraktionssammler oder eine andere Vorrichtung aufweisen, über den oder die die aufgereinigten Proben gesammelt werden können.
Mit einer speziellen Ausführungsform einer Fraktionssammel-Vorrichtung, wie diese nachfolgend dargelegt wird, lassen sich überraschende Vorteile erzielen, wobei dies insbesondere die Wirtschaftlichkeit, Bedienungssicherheit und Überprüfbarkeit von Ergebnissen betrifft. Eine derartige Fraktionssammel-Vorrichtung ist neu und erfinderisch und ist daher ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Chromatographie- Anlage umfassend eine erste Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein
erstes Fluid verbindbar oder verbunden ist, und eine zweite Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid verbindbar oder verbunden ist, wobei die Pumpenauslassleitungen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe mit einem Verbindungsstück verbunden sind und nach diesem Verbindungsstück in Flussrichtung gesehen eine Chromatographiesäule vorgesehen ist und in Flussrichtung gesehen vor der Chromatographiesäule eine Zugabeeinheit vorgesehen ist, wobei die Chromatographie-Anlage eine in Flussrichtung gesehen nach der Chromatographiesäule vorgesehene Fraktionssammel-Vorrichtung umfasst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fraktionssammel-Vorrichtung ein erstes Fraktionsschaltventil und ein zweites Fraktionsschaltventil umfasst, wobei das erste Fraktionsschaltventil mindestens vier Ports aufweist, wobei ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit der Auslassleitung der Chromatographiesäule verbunden ist, ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit der Auslassleitung einer Spülpumpe verbunden ist, ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist, ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit einem Fraktionssammler oder einem Abfallsammelgefäß verbunden ist.
Eine Fraktionssammel-Vorrichtung weist vorliegend ein erstes Fraktionsschaltventil und ein zweites Fraktionsschaltventil, wobei eine Fraktionssammel-Vorrichtung vorzugsweise weitere Komponenten umfasst, die zum Sammeln von Fraktionen dienen können. Beispielsweise kann eine Fraktionssammel-Vorrichtung wenige, beispielsweise 19 oder weniger, vorzugsweise 16 oder weniger, größere Sammelgefäße umfassen, die je nach Betriebsweise zum Sammeln von Abfall- Fraktionen oder wertvollen Fraktionen einer Probe dienen. Ferner kann eine Fraktionssammel-Vorrichtung einen Fraktionssammler aufweisen, der eine Vielzahl kleinerer Sammelgefäße, beispielsweise mindestens 20, bevorzugt mindestens 30 oder mehr umfasst. Weiterhin ist zu erwähnen, dass Fraktionssammler, die eine Vielzahl kleinerer Sammelgefäße umfassen, vielfach mit einem Abfallsammelgefäß verbunden sind, wobei wertvolle Fraktionen über ein Ventil in die kleineren Sammelgefäße geleitet wird und uninteressante Fraktionen in ein Abfallsammelgefäß. Daher ist der Ausdruck „mit einem Fraktionssammler oder einem Abfallsammelgefäß verbunden“ inklusive zu verstehen.
Es ist festzuhalten, dass die Merkmale des zweiten erfindungsgemäßen Gegenstandes beliebig mit den Merkmalen des ersten Gegenstandes kombiniert
werden können, wobei die Zugabeeinheit des zweiten Gegenstandes nicht auf die zuvor dargelegte Zugabeeinheit, die ein Injektionsventil, eine dritten Pumpe und ein Pumpenzuleitungsschaltventil umfasst, begrenzt ist, sondern auch hier auch Zugabeeinheiten eingesetzt werden können, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise werden geeignete Zugabeeinheiten in den Druckschriften DE 10 2008 006266 A1 , WO 2008/107562 A2, WO 2010/139359 A1 , DE 2020/16100451 U1 , WO 2018/128836 A1 , WO 2013/134222 A1 und EP 4215912 A1 beschrieben, wobei zu Offenbarungszwecken die Beschreibung der in diesen Druckschriften dargelegten Zugabeeinheiten durch Referenz hierauf in die vorliegende Anmeldung eingefügt werden, Vorzugsweise wird jedoch eine Zugabeeinheit, die ein Injektionsventil, eine dritten Pumpe und ein Pumpenzuleitungsschaltventil umfasst, eingesetzt, wie diese zuvor dargelegt ist, wobei auch hier die zuvor dargelegten bevorzugten Ausgestaltungen eingesetzt werden können, wobei hier überraschende Synergien erzielt werden können, die sich ins besonders in einer hohen Ausbeute, einer hohen Reinheit und einer ausgezeichneten Trennschärfe zeigen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass in einer ersten Schaltstellung des ersten Fraktionsschaltventils die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit dem Fraktionssammler oder dem Abfallsammelgefäß verbunden ist und die Auslassleitung einer Spülpumpe mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass in einer zweiten Schaltstellung des ersten Fraktionsschaltventils die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das erste Fraktionsschaltventil mindestens fünf Ports aufweist, wobei der fünfte Port mit einem Port eines Pumpenzuleitungsschaltventils, wie dies zuvor insbesondere im Zusammenhang mit dem ersten Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, verbunden ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass in einer zweiten Schaltstellung des ersten Fraktionsschaltventils die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist und die Auslassleitung einer Spülpumpe mit einem Port des Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden ist.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage als SFC-Anlage ausgestaltet ist. Hierbei weist die Chromatographie-Anlage vorzugsweise eine Chromatographiesäule und in Flussrichtung gesehen nachfolgend mindestens ein Rückdruckregler auf.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass in Flussrichtung gesehen nach dem Rückdruckregler ein Gas-Flüssig-Abscheider vorgesehen ist.
Eine solche SFC-Chromatographie-Anlage wird beispielhaft unter Verwendung von überkritischem CO2 zusammen mit einem Lösungsmittel beispielsweise mit Methanol betrieben. Demgemäß weist eine für überkritische Flüssigkeitschromatographie ausgelegte Chromatographie-Anlage mindestens einen Speicherbehälter für das Lösungsmittel und einen Speicherbehälter für das überkritische Fluid, beispielsweise CO2 auf. Im Allgemeinen wird das Fluid aus dem Speicher entnommen und mit einer jeweils mindestens einer Pumpe in die ein Mischer überführt, welche mit einer Chromatographiesäule in Fließverbindung steht. Die Pumpen und/oder das Mischer sowie die Chromatographiesäule können mit einer Temperierung versehen sein, um jeweils eine vorgegebene Temperatur einstellen zu können. Hierzu können insbesondere Wärmetauscher vorgesehen sein. Die Zugabe von zu trennenden Mischungen, insbesondere aufzureinigenden Substanzen, kann durch eine zuvor näher ausgeführte Zugabeeinheit erfolgen, die vorzugsweise in der Leitung vorgesehen sind, in der das Lösungsmittel zum Mischer geführt wird.
Das die Chromatographiesäule verlassende Fluid wird vorzugsweise zumindest teilweise einer Detektions- oder Analyseeinheit zugeführt. Beispiele für eine Detektions- oder Analyseeinheit sind unter anderem UV-Detektoren und/oder Massenspektrometer.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage eine Zugabeeinheit, vorzugsweise eine Injektionsvorrichtung umfasst, mit der automatisch Proben in die Chromatographie-Anlage injiziert werden können. Eine bevorzugte Ausgestaltung ist hierin zuvor für den ersten Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Das die Chromatographiesäule verlassende Fluid wird vorzugsweise zumindest teilweise einer Detektions- oder Analyseeinheit zugeführt. Vorzugsweise kann
vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage einen UV-Detektor umfasst. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage ein Massenspektrometer als Detektor umfasst. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Anlage einen UV-Detektor und ein Massenspektrometer. Hierbei können auch weitere Verfahren zur Detektion eingesetzt werden, die beispielsweise die Lichtstreuung, die Fluoreszenz oder den Brechungsindex messen. Ferner werden vielfach Massenspektrometer und/oder Leitfähigkeitsdetektoren usw. eingesetzt. Detektoren können auch für HPLC-Anlagen eingesetzt werden, so dass diese Ausführungen sowohl für SFC- als auch für HPLC- Anlagen Geltung haben.
Nach der Chromatographiesäule und vorzugsweise nach der Detektions- oder Analyseeinheit ist im Allgemeinen ein Rückdruckregler und vorzugsweise nach dem Rückdruckregler ein Wärmetauscher vorgesehen. Das den Wärmetauscher verlassende Aerosol wird vorzugsweise nachfolgend einem Gas-Flüssig-Abscheider zugeführt.
Bevorzugt einzusetzende Gas-Flüssig-Abscheider sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der Druckschrift WO 2014/012962 A1 mit der Anmeldenummer PCT/EP2013/06067 mit dem Anmeldedatum 17. Juli 2013 bekannt, wobei die Offenbarung dieser Druckschrift vollständig durch Referenz hierauf in die vorliegende Anmeldung zu Offenbarungszwecken eingefügt wird.
Ein besonders bevorzugt einzusetzender Gas-Flüssig-Abscheider wird in der PCT- Anmeldung WO 2018/210818 A1 mit der Anmeldenummer PCT/EP2018/062537 mit dem Anmeldedatum 15. Mai 2018 dargelegt, wobei die Offenbarung dieser Druckschrift, insbesondere die darin dargelegten Gas-Flüssig-Abscheider sowie die bevorzugten Ausführungsformen der Gas-Flüssig-Abscheider, vollständig durch Referenz hierauf in die vorliegende Anmeldung zu Offenbarungszwecken eingefügt wird. Insbesondere werden die Ausführungsformen der in den Figuren 1 bis 9 dargelegten Gas-Flüssig-Abscheider, durch Referenz auf die PCT-Anmeldung mit der Anmeldenummer PCT/EP2018/062537 in die vorliegende Anmeldung zu Offenbarungszwecken eingefügt.
Eine unerwartete Verbesserung einer Prallabscheidung kann durch die Anordnung und Ausgestaltung einer Abscheideöffnung erzielt werden. Hierdurch kann
insbesondere das bei der Prallabscheidung bereitgestellte Gasvolumen vermindert werden, so dass das Gesamtvolumen des Gas-Flüssig-Abscheiders verringert werden kann. Hierdurch kann überraschend die Trennleistung der Chromatographie- Anlage verbessert werden.
Ein bevorzugter Gas-Flüssig-Abscheider umfasst einen Abscheidebereich mit einer Einlassdüse, einer Pralleinheit und einer Gasleiteinheit.
Vorzugsweise ist Abscheidebereich so ausgestaltet, dass eine Prallabscheidung bewirkt wird. Prallabscheidung bedeutet, dass sich die im Aerosol befindlichen Flüssigkeitströpfchen gegen eine Pralleinheit geleitet werden, wodurch die Flüssigkeitströpfchen einen Flüssigkeitsfilm bilden können.
Als Pralleinheit kann hierbei jeder Körper dienen, gegen den der Aerosolstrom geleitet werden kann. Beispielsweise kann der Aerosolstrom gegen einen oberen Bereich des Abscheidebereichs geleitet werden, beispielsweise gegen einen oberen Abschluss des Abscheidebereichs. Hierbei kann ein Vorsprung, beispielsweise ein Dom oder ähnliches vorgesehen sein, auf den der Aerosolstrom beaufschlagt wird, so dass die auf die Pralleinheit geleiteten Flüssigkeitströpfchen nicht zurückgeworfen werden oder von der Pralleinheit zurückprallen, sondern einen Film bilden.
Ein bevorzugter Gas-Flüssig-Abscheider nutzt im Betrieb die Gravitation, die eine Trennung von Gas und Flüssigkeit bewirkt. Demgemäß bezieht sich der Ausdruck oben auf die Ausrichtung des Gas-Flüssig-Abscheiders, die im Betrieb vorliegt, so dass ein Gas nach oben ausströmen kann, während unten die Gegenrichtung ist, über die eine Flüssigkeit den Gas-Flüssig-Abscheider verlässt.
Neben einer Pralleinheit ist im Abscheidebereich des Gas-Flüssig-Abscheiders vorzugsweise eine Einlassdüse vorgesehen. Durch die Einlassdüse wird das Aerosol in den Gas-Flüssig-Abscheider, insbesondere in den Abscheidebereich des Gas- Flüssig-Abscheiders geleitet.
Hierbei ist Einlassdüse vorzugsweise so ausgestaltet, dass ein durch die Einlassdüse geleiteter Gas-Flüssigstrom gegen die Pralleinheit beaufschlagbar ist, wie dies zuvor bereits im Hinblick auf die Pralleinheit dargelegt wurde.
Die Form und die Art der Einlassdüse sind unkritisch, so dass diese vom Fachmann im Rahmen seiner Fähigkeiten gewählt werden kann. So kann die Einlassdüse beispielsweise so ausgestaltet sein, dass das Aerosol in Form eines sehr engen Strahls auf die Pralleinheit geleitet wird. Ferner kann die Einlassdüse auch so konstruiert ist, dass ein kegelförmiger Spühnebel auf die Pralleinheit geleitet wird.
Der Gas-Flüssig-Abscheider weist vorzugsweise eine Abscheideöffnung auf, die zwischen Abscheidebereich und Trennbereich angeordnet ist, so dass eine gas- und flüssigkeitsoffene Verbindung zwischen diesen Bereichen besteht. Durch die Abscheideöffnung wird vorzugsweise eine Trägheitsabscheidung bewirkt. Dies bedeutet, dass die an der Pralleinheit und/oder der Gasleiteinheit in Form eines Flüssigkeitsfilms nach unten laufende Flüssigkeit von dem Gas durch Trägheit abschieden wird. Hierbei beschleunigt das Gas vorzugsweise die Flüssigkeit, so dass die Flüssigkeit mit einer höheren Geschwindigkeit in den Trennbereich überführt wird, als ohne diese Gasbeschleunigung. Hierbei verbleibt der Flüssigkeitsfilm vorzugsweise an einer Wand des Abscheidebereichs, die vorzugsweise als Teil der der Pralleinheit und/oder der Gasleiteinheit ausgestaltet ist, in Form eines Films und geht unmittelbar in den Trennbereich über, ohne dass der Flüssigkeitsfilm diese Wand, die in den Trennbereich übergeht, verlässt. Die Gasphase haftet im Gegensatz zur Flüssigphase nicht an einer Wand, sondern ist in der Lage nach oben auszutreten und in den Gasausleitbereich überzugehen. Im Gegensatz hierzu wird die Flüssigkeit in den Trennbereich abgeleitet und über den Flüssigauslass, der im Trennbereich vorgesehen ist, dem Gas-Flüssig-Abscheider entnommen.
Vorzugsweise ist der Abstand der Einlassdüse von der Pralleinheit größer als die kleinste Längenausdehnung der Abscheideöffnung. Hierbei ergibt sich der Abstand der Einlassdüse von der Pralleinheit aus dem Weg des Aerosols vom Verlassen der Einlassdüse bis zum Auftreffen auf die Pralleinheit. Die kleinste Längenausdehnung der Abscheideöffnung bezieht sich auf die Breite oder Länge der Abscheideöffnung, wobei sich die Ausdehnung der Ebene bis zum Rand der Abscheideöffnung auf die Ebene zwischen Abscheidebereich und Trennbereich bezogen wird, die zu einer minimalen Fläche der Abscheideöffnung führt. In dieser Ebene, in der die Abscheideöffnung liegt, wird die Länge der längsten Ausdehnung der Abscheideöffnung bestimmt, so dass anschließend die kürzeste Länge der
Abscheideöffnung gemessen werden kann, die senkrecht zur längsten Ausdehnung der Abscheideöffnung liegt. Diese kleinste Längenausdehnung kann hierin auch als Breite der Abscheideöffnung angesehen werden.
Die räumliche Form des Abscheidebereichs ist nicht kritisch und kann den Bedürfnissen angepasst werden. Hierbei wird vorzugsweise im Abscheidebereich eine Gasleiteinheit gebildet. Die Gasleiteinheit bewirkt eine Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit eines Gases, so dass im Bereich der Einlassdüse eine geringere Gasgeschwindigkeit vorliegt als im Bereich der Abscheideöffnung. Da der Volumenstrom bei gleicher Aerosolzusammensetzung als konstant angesehen werden kann, bedeutet dies, dass dem Aerosol zunächst in einen relativ großen Raum geleitet wird, der anschließend verengt wird, so dass die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt.
Demgemäß kann die Querschnittsfläche des Abscheidebereichs beispielsweise kreisförmig sein, wobei diese beispielsweise von Einlassdüse in Richtung Abscheideöffnung vorzugsweise keilförmig verengt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Abscheidebereich keine kreisförmige Querschnittsfläche im Bereich der Einlassdüse auf, wobei der Abscheidebereich vorzugsweise mindestens drei Seitenwände umfasst, die zusammen mit einem oberen Abschluss einen Raum definieren, der über die Abscheideöffnung mit dem Trennbereich verbunden ist.
Der Gasausleitbereich dient zur Ableitung der Gasphase aus dem Gas-Flüssig- Abscheider, so dass dieser einen Gasauslass umfasst.
Vorzugsweise ist der Gasausleitbereich so ausgestaltet, dass die Gasgeschwindigkeit am Gasauslass maximal ist, vorzugsweise die Gasgeschwindigkeit in Gasflussrichtung vom Trennbereich in Richtung Gasauslass gesehen, zunimmt. Hierdurch kann ein Saugeffekt erzeugt werden, der zu einem sicheren und wartungsarmen Betrieb des Gas-Flüssig-Abscheiders führt. Ferner kann hierdurch das Volumen des Gas-Flüssig-Abscheiders verringert werden, ohne dass dessen Leistungsfähigkeit in anderen Eigenschaften, beispielsweise die Trenneigenschaften abnimmt.
In Umkehrung des Abscheidebereichs nimmt daher der Raum von Richtung Trennbereich hin zum Gasauslass ab. Vorzugsweise verjüngt sich demgemäß die Querschnittsfläche von Richtung Trennbereich hin zum Gasauslass.
Die Gasphase des Aerosols kann je nach Art des Gases aufgefangen und aufbereitet werden oder, beispielsweise bei Verwendung von CO2 auch in die Umgebung freigesetzt werden.
Die Flüssigkeitsphase des Aerosols wird bevorzugt in einem Fraktionssammler gesammelt. Die gesammelten Fraktionen werden besonders bevorzugt automatisch als Hauptfraktionen gesammelt, während überschüssiges Lösungsmittel einer Aufbereitung oder einer Entsorgung unterworfen werden kann. Hierbei können übliche Fraktionssammler, die sich durch eine Vielzahl kleinerer Sammelgefäße, beispielsweise 20, 30 oder mehr auszeichnen, oder andere Fraktionssammel- Vorrichtungen, die wenige, beispielsweise 19 oder weniger, vorzugsweise 16 oder weniger, größere Sammelgefäße umfassen, eingesetzt werden, wobei eine bevorzugte Ausführungsform beide dieser Ausgestaltungen umfassen kann, wie dies hierin als zweiter Gegenstand der Erfindung dargelegt ist. Die Verbindungsleitung zwischen dem Flüssigauslass des Gas-Flüssig-Abscheiders und des Fraktionssammlers kann bevorzugt so ausgestaltet sein, dass Reste der Gasphase, vorzugsweise CO2-Reste über diese Verbindung entweichen können. Hierfür kann ein semipermeables Kunststoffmatenal eingesetzt werden, beispielsweise Teflon, besonders bevorzugt AF 2400 (kommerziell erhältlich von DuPont).
Ein bevorzugtes Verfahren zum Betreiben eines Fraktionierungssammlers bei einer Chromatographie ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise der Druckschrift WO 2019/048369 A1 mit der Anmeldenummer PCT/EP2018/073503 mit dem Anmeldedatum 03. September 2018 bekannt, wobei die Offenbarung dieser Druckschrift vollständig durch Referenz hierauf in die vorliegende Anmeldung zu Offenbarungszwecken eingefügt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage eine Chromatographie-Anlagen-Steuerung umfasst, die in Wirkverbindung mit einem Detektor und einem Fraktionssammler beziehungsweise einer Fraktionssammel- Vorrichtung steht.
Vorzugsweise ist die Steuerung so programmierbar, dass die Menge an Flüssigkeit, die in ein Gefäß des Fraktionssammlers einleitbar ist, in Abhängigkeit des Anteils an dem ersten Lösungsmittel festlegbar ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage eine Chromatographie-Anlagen-Steuerung umfasst, die in Wirkverbindung mit der ersten Pumpe steht, wobei die Pumpleistung der ersten Pumpe über die Chromatographie- Anlagen-Steuerung steuerbar ist. Ferner kann die Chromatographie-Anlagen- Steuerung zusätzlich in Wirkverbindung mit der zweiten Pumpe stehen und deren Pumpleistung steuern.
Vorzugsweise ist die Chromatographie-Anlage als SFC-Anlage ausgestaltet, wobei eine Chromatographie mit einem Lösungsmittelgradienten durchführbar ist.
Die SFC-Chromatographie-Anlage ist vorzugsweise bei einem Volumenstrom im Bereich von 10 ml/min bis 450 ml/min, besonders bevorzugt im Bereich von 50 ml/min bis 300 ml/min und speziell bevorzugt 100 ml/min bis 250 ml/min betreibbar. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die SFC- Chromatographie-Anlage vorzugsweise bei einem Volumenstrom von mindestens 10 ml/min, besonders bevorzugt von mindestens 50 ml/min und speziell bevorzugt von mindestens 100 ml/min betreibbar ist.
Weiterhin kann die Chromatographie-Anlage als HPLC-Anlage ausgestaltet sein. Eine HPLC-Anlage unterscheidet sich unter anderem von einer SFC-Anlage dadurch, dass eine HPLC-Anlage keinen Rückdruckregler aufweist, der insbesondere in Flussrichtung gesehen nachfolgend eine Chromatographiesäule angeordnet ist. Ferner umfassen HPLC-Anlagen in Flussrichtung gesehen nach dem Rückdruckregler keinen Gas-Flüssig-Abscheider.
Gemäß einem anderen Aspekt wird auch ein Umwandlungskit bereitgestellt, durch das eine Hochleistungs-Flüssig-Chromatographie-Anlage (HPLC) in eine SFC- Anlage umwandelt werden kann. Ein derartiges Kit umfasst mindestens einen Gasflüssigkeitsabscheider und mindestens ein Pumpenzuleitungsschaltventil, wie oben beschrieben. Vorzugsweise enthält das Kit weitere Komponenten, wie diese zuvor und nachfolgend beschrieben sind, um eine HPLC-Anlage in eine SFC- Anlage
umzuwandeln, wie Wärmetauscher oder Rückdruckregler. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Kit eine Schrittmotorpumpe umfasst.
Je nach konkreter Ausgestaltung der umzubauenden Anlage werden unterschiedliche Komponenten benötigt. Im günstigsten Fall ist einer der Pumpen der HPLC-Anlage für den Betrieb mit einer kompressiblen Flüssigkeit, insbesondere mit flüssigem oder überkritischen CO2 geeignet.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Durchführung einer Chromatographie umfassend den Einsatz einer erfindungsgemäßen Chromatographie-Anlage.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass beim Beladen der Probenschleife das Pumpenzuleitungsschaltventil in die zweite Schaltstellung geschaltet ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer zweiten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind, so dass die dritte Pumpe die aufzutrennende Probe aus einem Probenvorratsbehälter in die Probenschleife saugt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass beim Aufträgen einer aufzutrennenden Probe auf die Chromatographiesäule das Pumpenzuleitungsschaltventils in die erste Schaltstellung geschaltet ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer zweiten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid verbunden sind, so dass die dritte Pumpe die aufzutrennende Probe aus der Probenschleife zur Chromatographiesäule mit einem drittes Lösungsmittel pumpt.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Gradienten- Chromatographie durchgeführt wird, wobei der Anteil an erstem Fluid zu Beginn der Chromatographie im Bereich von 0 bis 10 Vol.-% liegt und dieser Anteil an erstem Fluid gesteigert wird, wobei das Pumpenzuleitungsschaltventils in die erste Schaltstellung geschaltet ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer ersten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander
verbunden sind, so dass die dritte Pumpe zu Beginn der Chromatographie mindestens 50 Vol.-% des ersten Fluids zur Bildung des gewünschten Fluidgemisches umfassend ein erstes und ein zweites Fluid zur Verfügung stellt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Fraktionssammler beziehungsweise die Fraktionssammel-Vorrichtung über eine Steuerungseinheit gesteuert wird und die Steuerungseinheit mit einem Detektor in Wirkverbindung steht, wobei bei Detektion einer Substanz durch den Detektor ein Steuerimpuls an den Fraktionssammler oder die Fraktionssammel-Vorrichtung geleitet wird, der einen Wechsel des Sammelgefäßes bewirkt.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Fraktionssammler beziehungsweise die Fraktionssammel-Vorricht über eine Steuerungseinheit gesteuert wird und die Steuerungseinheit mit dem Detektor in Wirkverbindung steht, wobei nach Beendigung der Detektion einer Substanz durch den Detektor ein Steuerimpuls an den Fraktionssammler oder die Fraktionssammel- Vorrichtung geleitet wird, der einen Wechsel des Sammelgefäßes bewirkt. Diese Ausgestaltung ist gegenüber der Ausführungsform, bei der zu Beginn ein Wechsel des Sammelgefäßes bewirkt wird, bevorzugt.
Bei einem Verfahren unter Verwendung einer Fraktionssammel-Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil kann vorgesehen sein, dass beim Abtrennen von uninteressanten Anteilen einer Probe das erste Fraktionsschaltventil in die erste Schaltstellung geschaltet ist und die Auslassleitung einer Spülpumpe mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist, wobei die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Abfallsammelgefäß verbunden ist.
Darüber hinaus kann bei einem Verfahren unter Verwendung einer Fraktionssammel- Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil vorgesehen sein, dass beim Sammeln von wertvollen Fraktionen einer Probe das erste Fraktionsschaltventil in die zweite Schaltstellung geschaltet ist und die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist. In diesem Betriebsmodus können wertvolle Fraktionen in einem großen Sammelbehälter gesammelt werden.
Des Weiteren kann bei einem Verfahren unter Verwendung einer Fraktionssammel- Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil vorgesehen sein, dass beim Sammeln von wertvollen Fraktionen einer Probe das erste Fraktionsschaltventil in die erste Schaltstellung geschaltet ist und die Auslassleitung einer Spülpumpe mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist, wobei die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Fraktionssammler verbunden ist.
Ferner kann bei einem Verfahren unter Verwendung einer Fraktionssammel- Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil vorgesehen sein, dass beim Abtrennen von uninteressanten Anteilen einer Probe das erste Fraktionsschaltventil in die zweite Schaltstellung geschaltet ist und die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist. In diesem Betriebsmodus können Fraktionen, deren Wert unsicher ist, vor dem endgültigen Entsorgen in einem großen Sammelbehälter gesammelt werden.
In einer Ausführungsform wird ein SFC-Verfahren durchgeführt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Flüssigkeitsreservoir für ein erstes Fluid ein erstes Lösemittel enthält, das bei Normalbedingungen flüssig ist, und das Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid enthält, das bei Normalbedingungen gasförmig ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid ein drittes Lösemittel enthält, das bei Normalbedingungen flüssig ist. In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das dritte Lösungsmittel identisch ist zum ersten Lösungsmittel. Ferner kann sich das dritte Lösungsmittel vom ersten Lösungsmittel unterscheiden.
Im Hinblick auf den Begriff „SFC-Verfahren“ beziehungsweise „überkritische Flüssigkeitschromatographie (SFC, Supercritical Fluid Chromatography)“ ist festzuhalten, dass ein überkritischer Zustand nicht zwingend erreicht werden muss oder über den gesamten Verlauf einer Chromatographie aufrechtzuerhalten ist.
Vielmehr bedeutet der Begriff Begriff „SFC-Verfahren“ beziehungsweise „überkritische Flüssigkeitschromatographie (SFC, Supercritical Fluid Chromatography)“, dass eine Chromatographie unter Verwendung einer
komprimierbaren und leicht in einen überkritischen Zustand zu überführenden Substanz durchgeführt wird, die vorzugsweise bei Normalbedingungen gasförmig ist.
Bei einem SFC-Verfahren wird vorzugsweise eine Lösungsmittelzusammensetzung in eine Chromatographiesäule gepumpt wird, die zumindest einen Anteil an einem ersten Lösemittel enthält, das bei Normalbedingungen flüssig ist, und einen Anteil an einem zweiten Lösemittel enthält, das bei Normalbedingungen gasförmig ist. Es handelt sich hierbei vorzugsweise daher um eine SFC, wie diese zuvor und nachfolgend dargelegt wird. Normalbedingungen bedeuten 273,15 K = 0 °C und 1 ,01325 bar gemäß DIN 1343.
Zur Durchführung einer Trennung mit einem überkritischen Fluid wird ein anorganisches oder organisches Lösungsmittel eingesetzt, welches unter den üblichen Trennbedingungen, bevorzugt bei 25°C und Atmosphärendruck (1013,25 mbar) flüssig ist. Hierbei kann ein polares oder unpolares Lösungsmittel eingesetzt werden, je nach Art der aufzutrennenden oder aufzureinigenden Verbindungen. Diese Substanzen werden vorliegend insbesondere als erstes Lösemittel bezeichnet.
Bevorzugt ist das erste Lösungsmittel ausgewählt aus Alkohol, vorzugsweise Methanol, Ethanol oder Propanol, Hexan, Mischungen mit Dichlormethan, Chloroform, Wasser (vorzugsweise bis max. 3 Vol%, da ansonsten eine Mischungslücke auftreten kann), ein Aldehyd oder ein Keton, vorzugsweise Methylethylketon; ein Ester, vorzugsweise Essigsäureethylester; oder ein Ether, vorzugsweise Tetrahydrofuran, ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Hexan, Cyclohexan, Heptan, Getan; ein aromatischer Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Benzol, Toluol, Xylol. Diese Verbindungen können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise ein Gas eingesetzt wird, welches relativ einfach in einen überkritischen Zustand versetzt werden kann. Zu den bevorzugten Gasen, die diese Eigenschaften aufweist gehören unter anderem Kohlendioxid (CO2), Ammoniak (NH3), Freon, Xenon, wobei Kohlendioxid (CO2) besonders bevorzugt ist. Diese Substanzen werden vorliegend insbesondere als zweites Lösemittel bezeichnet.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das in den überkritischen Zustand zu bringende Gas-Flüssiggemisch ein polares Lösungsmittel und ein Gas umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus, CO2, NH3, Freon, Xenon, vorzugsweise CO2. Vorzugsweise ist das polare Lösungsmittel ein Alkohol, vorzugsweise Methanol, Ethanol oder Propanol, Hexan, Mischungen mit Dichlormethan, Chloroform, Wasser (vorzugsweise bis max. 3 Vol%, da ansonsten eine Mischungslücke auftreten kann), ein Aldehyd oder ein Keton, vorzugsweise Methylethylketon; ein Ester, vorzugsweise Essigsäureethylester; oder ein Ether, vorzugsweise Tetrahydrofuran.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das in den überkritischen Zustand zu bringende Gas-Flüssiggemisch ein unpolares Lösungsmittel und ein Gas umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus, CO2, NH3, Freon, Xenon, vorzugsweise CO2. Vorzugsweise ist das unpolare Lösungsmittel ein aliphatischer Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Hexan, Cyclohexan, Heptan, Getan; ein aromatischer Kohlenwasserstoff, vorzugsweise Benzol, Toluol, Xylol; ein Ester, vorzugsweise Essigsäureethylester; oder ein Ether, vorzugsweise Tetrahydrofuran.
Die aus der Chromatographiesäule fließende Zusammensetzung wird vorzugsweise zumindest teilweise in einen Detektor eingeleitet. Demgemäß wird vorzugsweise eine Überprüfung der entsprechenden Zusammensetzung nach der Chromatographiesäule vorgenommen. Detektoren, die hierfür eingesetzt werden können sind allgemein bekannt, wobei insbesondere Spektroskopieverfahren, bei denen elektromagnetische Wellen eingesetzt werden, wie beispielsweise UV-, VIS- Spektroskopie durchgeführt werden. Hierbei können auch weitere Verfahren zur Detektion eingesetzt werden, die beispielsweise die Lichtstreuung, die Fluoreszenz oder den Brechungsindex messen. Ferner werden vielfach Massenspektrometer und/oder Leitfähigkeitsdetektoren usw. eingesetzt.
Diese Verfahren können kontinuierlich oder chargenweise die Eigenschaften der aus der Chromatographiesäule fließende Zusammensetzung messen, so dass diese Detektoren diese Eigenschaften im Durchfluss oder durch Probenentnahme bestimmen können, wobei die letztere im Allgemeinen vollautomatisch und kontinuierlich erfolgt. Einzelheiten dieser Techniken sind aus dem Stand der Technik
bekannt, wozu insbesondere auf Detektoren verwiesen wird, wie diese bei konventionellen HPLC-Verfahren eingesetzt werden.
Vorzugsweise wird eine das erste Lösungsmittel enthaltende Zusammensetzung nach dem Verlassen der Chromatographiesäule in Abhängigkeit des Detektorsignals in ein Sammelgefäß des Fraktionssammlers oder der Fraktionssammel-Vorrichtung, wie diese zuvor und nachfolgend dargelegt ist, eingeleitet. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Menge an Flüssigkeit, die in ein Sammelgefäß des Fraktionssammlers eingeleitet wird, in Abhängigkeit des Anteils an dem ersten Lösungsmittel gewählt wird.
Durch diese Maßnahme kann insbesondere erreicht werden, dass das Volumen eines Sammelgefäßes des Fraktionssammlers in überraschend guter Weise ausgenutzt werden kann. Hierdurch können insbesondere die zuvor dargelegten Kosten- und Handhabungsvorteile erzielt werden.
Weitere Kosten- und Handhabungsvorteile können dadurch erreicht werden, dass zumindest ein Teil der Zusammensetzung, die das erste Lösungsmittel enthält, nach dem Verlassen der Chromatographiesäule nicht in ein Sammelgefäß eingeleitet wird. Vorzugsweise werden Zusammensetzungen, die keine wertvolle Substanzen enthalten verworfen, wobei dies im Allgemeinen durch ein Steuerventil im Fraktionssammler bewirkt wird, der die zu verwerfenden Anteile der das erste Lösungsmittel enthaltenden Zusammensetzung nach dem Verlassen der Chromatographiesäule in einen Abfallbehälter oder ähnliches leitet.
In einer besonderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die in eine Chromatographiesäule gepumpte Lösungsmittelzusammensetzung im Laufe der Chromatographie verändert wird.
Vorzugsweise wird der Anteil an erstem Lösungsmittel in der Lösungsmittelzusammensetzung im Laufe der Chromatographie erhöht und der Anteil an zweitem Lösungsmittel oder Fluid im Laufe der Chromatographie vermindert, wobei besonders bevorzugt der Anteil an erstem Lösungsmittel zu Beginn der Chromatographie mindestens 5 Vol.-%, speziell bevorzugt mindestens 10 Vol.-%, insbesondere speziell bevorzugt mindestens 20 Vol.-% unter dem Anteil an erstem Lösungsmittel zu Ende der Chromatographie liegt, bezogen auf die
Lösungsmittelzusammensetzung. Demgemäß steigt vorzugsweise der Anteil an Lösungsmittel, welches bei Normalbedingungen flüssig ist, an, während der Anteil an Lösungsmittel, welches bei Normalbedingungen gasförmig ist, abnimmt. Durch diese Ausgestaltung kann überraschend eine Verkrustung in einem Gasabscheider, welcher in einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens eingesetzt wird, minimiert, vorzugsweise vollständig verhindert werden. Hierdurch kann die Trennqualität der Anlage beziehungsweise des Verfahrens überraschend verbessert werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Anteil an erstem Lösungsmittel im Bereich von 5 bis 95 Vol.-% und der Anteil an zweitem Lösungsmittel im Bereich von 5 bis 95 Vol.-% liegt, bezogen auf die Lösungsmittelzusammensetzung.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie bei einem Druck im Bereich von 50 bis 500 bar, vorzugsweise 75 bis 400 bar durchgeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie bei einer Temperatur im Bereich von 20°C bis 80°C, vorzugsweise 35°C bis 60°C durchgeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform einer SFC kann vorgesehen sein, dass das zweite Lösungsmittel, welches in der Zusammensetzung nach der Chromatographiesäule enthalten ist, vor dem Einleiten in den Fraktionssammler zumindest teilweise abgetrennt wird. Hierdurch kann überraschend eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit erzielt werden, da ein Teil des Lösungsmittels vor dem Fraktionssammler abgetrennt und hierdurch bei gleichem Volumen der Sammelgefäße seltener ein Wechsel der Sammelgefäße vorgenommen werden muss.
Der Gas-Flüssig-Abscheider kann im Allgemeinen bei atmosphärischem Druck betrieben werden. Um jedoch eine Ansammlung von größeren Mengen an Flüssigkeit zu vermeiden, z.B. von Methanol kann der Gas-Flüssigkeits-Abscheider bei einem mäßigen inneren Gegendruck von beispielsweise im Bereich von 0,1 bar bis 25 bar von einem Rückdruckregler betrieben werden. Demgemäß kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie-Anlage nach dem Gasauslass ein Rückdruckregler vorgesehen ist, der vorzugsweise im Bereich von 1 bar bis 25 bar
Überdruck (Absolutdruck 2 bar bis 21 bar), vorzugsweise 2 bar bis 15 bar Überdruck regelbar ist. Je nach Ausgestaltung der Anlage, insbesondere bei einer Rückgewinnung des zweiten Fluids, beispielsweise von CO2 können auch höhere Gegendrücke eingesetzt werden, im Bereich von 20 bis 60 bar, vorzugsweise im Bereich von 26 bis 50 bar und besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 40 bar liegen können (Überdruck). Die über den Trennbereich gesammelte und durch den Flüssigkeitsauslasskanal bereitgestellte Flüssigkeitskomponente ermöglicht jedoch eine automatisierte Fraktionierung, die unter atmosphärischem Druck betrieben werden kann. Mit Hilfe des Gas-Flüssigkeits-Abscheiders und vergleichbar mit konventioneller HPLC-Analyse kann auch für die SFC-Analyse eine vollautomatische Fraktionssammlung realisiert werden.
Demgemäß kann vorgesehen sein, dass ein Gas-Flüssig-Abscheider eingesetzt wird, wobei der Druck im Gas-Flüssig-Abscheider bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 25 bar, vorzugsweise 0,5 bis 20 bar und besonders bevorzugt 1 bis 15 bar liegt (Überdruck). In einer weiteren Ausgestaltung, bei der beispielsweise CO2 rückgewonnen werden kann, kann vorgesehen sein, dass der Druck im Gas-Flüssig-Abscheider im Bereich von 20 bis 60 bar, vorzugsweise im Bereich von 26 bis 50 bar und besonders bevorzugt im Bereich von 30 bis 40 bar liegt (Überdruck).
Durch diese Ausgestaltung können weitere überraschende Verbesserungen erzielt werden. Insbesondere wird die Laufzeit zwischen dem Entspannen des Lösungsmittelgemischs und dem Auslass des Gas-Flüssig-Abscheider im Wesentlichen durch den Druckabfall bestimmt. Das im kleinen Volumen entstehende Gas bewirkt einen hohen Druck, der für die Laufzeit bestimmend ist. Die relative Konstanz dieses Druckes, führt zu einer hohen Signalintegrität, da die Laufzeit auch nach dem Entspannen bei der Verwendung eines geeigneten Gas-Flüssig- Abscheiders im Wesentlichen konstant bleibt. Demgemäß kann insbesondere bei Verwendung eines Gas-Flüssig-Abscheiders, der bevorzugt bei einem Überdruck betrieben werden kann, auf eine Zudosierung von Lösungsmittel verzichtet werden, wie diese gemäß dem bisherigen Stand der Technik eingesetzt wurde, um eine Signalintegrität zu gewährleisten. Hierbei ist festzuhalten, dass eine absolute Konstanz des Gasdrucks im Gas-Flüssig-Abscheider nicht notwendig ist, da die Laufzeit auch bei relativ kleinen Drücken sehr kurz ist, so dass Schwankungen keine wesentlichen Auswirkungen auf die Signalintegrität haben, da diese einer üblichen
Schwankung aufgrund von Fehlertoleranzen unterliegt. So führen Druckschwankungen im Bereich von 0,1 bar bis 25 bar im Gas-Flüssig-Abscheider zu zweckmäßigen Ergebnissen, die je nach Ausgestaltung auch höher, beispielsweise bis 60 bar, vorzugsweise bis 50 bar und besonders bevorzugt bis 40 bar liegen können (Überdruck). Bevorzugte Ausführungsformen von geeigneten Gas- Flüssig-Abscheidern sind zuvor und nachfolgend beschrieben, wobei hierauf Bezug genommen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahren, bei dem die Chromatographie- Anlage ein Rückdruckregler umfasst, durch welchen der Druck in dem Gas-Flüssig- Abscheiders regelbar ist, kann vorgesehen sein, dass die Regelung des Drucks in Abhängigkeit vom Lösungsmittelgehalt des Gas-Flüssiggemischs gewählt wird, vorzugsweise kann die Regelung so ausgestaltet sein, dass bei einem hohen Lösungsmittelgehalt ein hoher Druck im Gas-Flüssig-Abscheider vorgesehen ist.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Fraktionierung bei einem geringeren Druck betrieben wird als der Gas-Flüssig-Abscheider, wobei vorzugsweise der Druckunterschied im Bereich von 0,1 bis 60 bar, vorzugsweise 0,5 bis 40 bar und besonders bevorzugt 1 bis 25 bar liegt.
Bevorzugt wird die Fraktionierung bei einem Druck im Bereich von 0 bis 1 bar durchgeführt (Überdruck), besonders bevorzugt 0 bis 0,5 bar, speziell bevorzugt 0 bis 0,2 bar. Die zuvor dargelegten Druckwerte beziehen sich auf Überdruck, wobei dieser Druck, der relativ zum Atmosphärendruck bzw. Luftdruck gemessen wird.
Die Detektion einer zu sammelnden Fraktion kann auf übliche Weise festgelegt werden, die im Allgemeinen auch bei verwandten Chromatographieverfahren eingesetzt werden. Hierzu gehört beispielsweise, dass eine Fraktion bei einer bestimmten Signalhöhe des Detektors, beispielsweise eines UVA/IS-Detektors gesammelt wird. Ferner kann eine Fraktion auch aufgrund einer bestimmten Form des Signals gesammelt werden, beispielsweise der vorgegebenen Änderung der Steigung des Detektorsignals oder einem bestimmten Wert der Steigung des Detektorsignals.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Chromatographie bei einer Flussrate im Bereich von 10 ml/min bis 450 ml/min, besonders bevorzugt im Bereich von 50
ml/min bis 300 ml/min und speziell bevorzugt 100 ml/min bis 250 ml/min durchgeführt wird. Diese Flussrate stellt die Gesamtflussrate dar. Die Flussrate der einzelnen Lösungsmittel, insbesondere des ersten beziehungsweise des zweiten Lösungsmittels, welche jeweils als Gemisch eingesetzt werden, ergibt sich aus dem jeweiligen Volumenanteil.
Nachfolgend sollen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von 18 Figuren beispielhaft beschrieben werden, ohne dass hierdurch eine Begrenzung der Erfindung erfolgen soll. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Chromatographie-Anlage,
Figur 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einsetzbaren
Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer Schaltposition,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition,
Figur 4 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition,
Figur 5 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einzusetzenden Fraktionssammel-Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil,
Figur 6 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einzusetzenden Fraktionssammel-Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil in einer weiteren Schaltposition,
Figur 7 eine schematische Darstellung einer als SFC-Anlage ausgestaltete Chromatographie-Anlage,
Figur 8 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer Schaltposition,
Figur 9 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition,
Figur 10 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer Schaltposition,
Figur 11 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition,
Figur 12 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition,
Figur 13 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer Schaltposition,
Figur 14 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition,
Figur 15 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer Schaltposition,
Figur 16 eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition,
Figur 17 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition, und
Figur 18 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einsetzbaren Zugabeeinheit und eines Pumpenzuleitungsschaltventils in einer weiteren Schaltposition.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Chromatographie-Anlage 1 , wie diese beispielsweise als HPLC-Anlage ausgestaltet sein kann.
Eine geeignete Chromatographie-Anlage 1 umfasst zwei Fluidströme, wobei ein erstes Fluid durch ein erstes Flüssigkeitsreservoir 3 und ein zweites Fluid durch ein zweites Flüssigkeitsreservoir 5 bereitgestellt wird. Die beiden Fluide werden von den Flüssigkeitsreservoirs 3 bzw. durch eine erste Pumpe 7, die vorliegend zwei Kolben 7a, 7b umfasst, beziehungsweise durch eine zweite Pumpe 9, die vorliegend ebenfalls zwei Kolben 9a, 9b umfasst, jeweils in ein Verbindungsstück 11 überführt. In Flussrichtung gesehen ist nach dem Verbindungsstück 11 ein Mischer 13 vorgesehen. Ein Mischer ist kein notwendiger Teil einer erfindungsgemäßen Chromatographie-Anlage. Hierdurch können jedoch vielfach überraschende Vorteile erzielt werden. In Flussrichtung gesehen nach dem Mischer 13 ist ein zweites Verbindungsstück 15 vorgesehen, über welches eine Probe über eine Zugabeeinheit 17 in die Chromatographie-Anlage eingespeist werden kann, wobei zwischen Verbindungsstück 15 und Zugabeeinheit 17 ein Rückschlagventil 16 vorgesehen ist, welches verhindert, dass ein Fluid aus Mischer 13 in die Zugabeeinheit 17 überführt wird. Die Zugabeeinheit 17 umfasst ein Injektionsventil 19 und eine Probenschleife 21. Das Injektionsventil 19 ist über Leitungen mit einem Pumpenzuleitungsschaltventil 23 verbunden, wobei eine dritte Pumpe 25 in einer Leitung zwischen Injektionsventil 19 und Pumpenzuleitungsschaltventil 23 vorgesehen ist. Ferner ist das Pumpenzuleitungsschaltventil 23 mit einem Flüssigkeitsreservoir 27 für ein drittes Fluid verbunden und mit Flüssigkeitsreservoir 29 für eine Probe verbunden.
Die Schaltstellungen und die Verbindungen des Injektionsventils 19 und des Pumpenzuleitungsschaltventils 23 werden in den Figuren 2, 3, 4 und 8 bis 16 näher erläutert, so dass hierauf verwiesen wird.
Das erste Fluid wird vom Flüssigkeitsreservoir 3 durch eine Pumpe 7 und das zweite Fluid vom Flüssigkeitsreservoir 5 durch eine Pumpe 9 in das zuvor dargelegte Verbindungsstück 11 überführt, so dass nach dem Verbindungsstück 11 eine Zusammensetzung vorliegt, die durch einen in Flussrichtung gesehen nach dem Verbindungsstück 11 angeordneten Mischer 13 gemischt wird. Zur Klarstellung ist festzuhalten, dass die vorliegende Chromatographie-Anlage zur Durchführung einer Chromatographie geeignet ist, bei der zu Beginn nur ein Fluid eingesetzt wird, so dass der Begriff „Zusammensetzung“ weit auszulegen ist und hierin nur beispielhaft verwendet wird.
Nach dem Mischer 13 wird der Zusammensetzung eine Probe zugegeben, wobei diese über das zweite Verbindungsstück 15 mit der Zugabeeinheit 17 in Zusammenwirkung mit der dritten Pumpe 25 und dem Pumpenzuleitungsschaltventil 23 in die Chromatographiesäule 31 überführt wird. Nach der Chromatographiesäule 31 ist vorliegend vorzugsweise eine Fraktionssammel-Vorrichtung 33 vorgesehen.
Die Fraktionssammel-Vorrichtung 33 kann über ein oder mehrere, vorliegend nicht dargestellte Steuerungseinheiten gesteuert werden, wobei diese Steuerungseinheiten in Wirkverbindung mit einem oder mehreren Detektoren stehen. Die Detektoren sind, in Flussrichtung gesehen zwischen Chromatographiesäule 31 und Fraktionssammel-Vorrichtung 33 geschaltet.
Der Begriff Fraktionssammel-Vorrichtung 33 umfasst hierin einen üblichen Fraktionssammler mit vielen kleineren Sammelgefäßen sowie eine Vorrichtung, wie diese in Figuren 5 und 6 näher erläutert wird, die mehrere größere Sammelgefäße umfasst.
Figur 2 beschreibt ein bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 40 und einer Zugabeeinheit 49 mit einem Injektionsventil 50 in einer Schaltposition, bei der die Probenschleife 51 beladen wird.
In Figur 2 ist ein Pumpenzuleitungsschaltventil 40 mit acht Ports (41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48) dargestellt, wobei die mit dem Zeichen „X“ markierten Ports (42, 45) verschlossen sind. Der Port 41 dient zum Entspannen von unter Druck stehendem Fluid, insbesondere drittem Fluid, so dass hier eine bevorzugte Ausführungsform eines Pumpenzuleitungsschaltventils dargestellt wird. Port 44 ist mit einem Probenbehälter 38, Port 46 mit einem Flüssigkeitsreservoir 37 für ein drittes Fluid und Port 47 mit einer Einlassleitung einer dritten Pumpe 36 verbunden.
Die Auslassleitung der dritten Pumpe 36 ist mit einem Hochdruck-Port 52 des Injektionsventils 50 verbunden. Das Injektionsventil 50 umfasst 6 Ports (52, 53, 54, 55, 56, 57), wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports (54, 57), zwei Ports (52, 53) als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid sowie zwei Ports (55, 56) als Ports für das Zu- und Ausleiten von Probenzusammensetzung und/oder Fluid in und aus der Probenschleife ausgestaltet
sind. Hierbei sind die Ports 54 und 57 mit der Probenschleife 51 verbunden und als Probenschleifen-Ports ausgestaltet. Die Ports 52 und 53 dienen als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, wobei Port 52 mit der Auslassleitung der dritten Pumpe 36 verbunden ist und Port 53 ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule erlaubt, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird. Die Ports 55, 56 des Injektionsventils 50 sind vorliegend mit Ports 43 und 48 des Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden, so dass über diese Ports 55 und 56 eine Probe in die Probenschleife 51 eingebracht und Fluid aus der Probenschleife ausgeleitet werden kann.
In einer Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 36 mit einem Probenschleifen-Port 56 der Zugabeeinheit 49 verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 50 wird hierin auch als erste Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 als zweite Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils.
In dieser ersten Schaltstellung des Injektionsventils 50 der Zugabeeinheit 49 sind die Probenschleifen-Ports (55, 56) für das Beladen der Probenschleife 51 mit den zwei Probenschleifen-Ports (54, 57) verbunden und in der zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 ist Port 44, an den der Probenbehälter 38 angeschlossen ist, mit Port 43 verbunden und Port 47, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 36 angeschlossen ist, mit Port 48, wobei die Ports 43 und 48 des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 mit Ports 55 beziehungsweise 56 des Injektionsventils 50 verbunden sind.
In dieser Schaltposition kann eine Probe in die Probenschleife 51 eingebracht werden. In dieser Schaltstellung ist Port 44 mit Port 43 des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 verbunden. Ferner ist im Injektionsventil Port 54 mit Port 55 und Port 56 mit Port 57 verbunden. Die dritte Pumpe 36 saugt demgemäß eine Probe aus Probenbehälter 38 über die Ports 44, 43, 55, 54 in die Probenschleife 51 ein, wobei sich ein zuvor in der Probenschleife 51 befindliches Fluid, beispielsweise ein drittes Fluid oder Lösungsmittel über die Ports 57, 56, 48 und 47 in die Einlassleitung der dritten Pumpe 36 befördert wird.
Nach dem Beladen der Probenschleife 51 werden die Ventile zur Probeninjektion umgeschaltet, wie dies in Figur 3 dargelegt ist. Diese Umschaltung erfolgt vorzugsweise koordiniert.
Figur 3 beschreibt schematisch ein bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 40 und eine Zugabeeinheit 49 mit einem Injektionsventil 50 in einer Schaltposition, bei der die Probe aus der Probenschleife 51 in die Chromatographiesäule aufgetragen wird. Wie in Figur 2 beschrieben umfasst die Zugabeeinheit 49 ein Injektionsventil 50 und eine Probenschleife 51 , wobei das Injektionsventil 50 sechs Ports (52, 53, 54, 55, 56, 57) umfasst. Des Weiteren ist in Figur 3 ein Pumpenzuleitungsschaltventil 40 mit acht Ports (41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48) dargestellt, welches mit weiteren Komponenten verbunden ist, wie beispielsweise einer dritten Pumpe 36, einem Flüssigkeitsreservoir 37 für ein drittes Fluid und einem Probenbehälter 38. Diese Komponenten sind zuvor ausführlicher beschrieben, wobei identische Bezugszeichen für gleiche Komponenten stehen, so dass auf Figur 2 zur Beschreibung dieser Komponenten verwiesen wird.
In Figur 3 befindet sich das Injektionsventil 50 in einer weiteren Schaltposition, in der eine Probe aus der Probenschleife 51 auf eine Chromatographiesäule aufgetragen wird. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 50 wird hierin auch als zweite Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die weitere des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 in einer als erste Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils. in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 36 mit einem Flüssigkeitsreservoir 37 für ein drittes Fluid verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Das Injektionsventil 50 ist so geschaltet, dass eine Probe aus Probenschleife 51 auf eine nicht dargestellte Chromatographiesäule aufgetragen wird.
In dieser zweiten Schaltstellung des Injektionsventils 50 der Zugabeeinheit 49 sind die Hochdruck-Ports (52, 53) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports (54, 57) verbunden, wobei Port
52 mit Port 57 und Port 54 mit Port 53 zusammen geschaltet ist. In der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 ist Port 46, an den das Flüssigkeitsreservoir 37 für ein drittes Fluid angeschlossen ist, mit Port 47 verbunden, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 36 angeschlossen ist.
In dieser Schaltposition des Injektionsventils 50 wird drittes Fluid von der Pumpe 36 in Port 52 gepumpt, so dass dieses Fluid über den mit Port 52 verbundenen Port 57 eine Probe aus Probenschleife 51 über Port 54 in Port 53 überführt. Port 53 ermöglicht ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird.
Figur 4 beschreibt eine weitere Kombination der Schaltpositionen des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 und des Injektionsventils 50. In der in Figur 4 dargelegten Positionskombination befindet sich das Pumpenzuleitungsschaltventil 40 in der ersten Schaltstellung, bei der drittes Fluid in die Einlassleitung der dritten Pumpe gesaugt wird und in Port 52 des Injektionsventils 50 gepumpt wird. Das Injektionsventil 50 der Zugabeeinheit 49 ist in einer ersten Schaltstellung geschaltet, wobei die zwei Hochdruck-Ports (52, 53) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind.
In der Schaltstellung des Injektionsventils 50 ist Port 56 mit Port 57 und Port 54 mit Port 55 verbunden, wobei die Ports 55 und 56 mit Ports 43 und 48 des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 verbunden sind. Die Ports 41 und 48 sind in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 verbunden, wobei Port 41 zur Entspannung des unter Druck stehenden Fluids in der Probenschleife 51 dient. Bei der in Figur 3 dargelegten Injektion wird durch gepumptes drittes Fluid in der Probenschleife 51 Druck aufgebaut. Bei der in Figur 2 dargelegten Schaltstellung könnte dieser Druck bewirken, dass drittes Fluid, welches sich in der Probenschleife 51 befindet, zumindest teilweise in den Probenbehälter 38 beziehungsweise Probenzuführung 59 überführt wird. Dies kann zu einer unerwünschten Verdünnung der sich im Probenbehälter 38 beziehungsweise Probenzuführung 59 befindlichen Probe führen. Zum Auffangen von Fluid kann Port 41 mit einem Behälter verbunden sein.
Darüber hinaus wird in Figur 4 eine Fortentwicklung der in Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Zusätzlich zu den zuvor dargelegten Komponenten weist diese Ausgestaltung ein System 58 zum Spülen einer Probenzuführung 59 auf, wobei die Probenzuführung 59 mit einem Probenbehälter in Fließverbindung gebracht werden kann. Vorzugsweise kann die Probenzuführung sequentiell Proben aus zwei oder mehr Probenbehältern entnehmen, so dass bei einem Wechsel der Probenbehälter zweckmäßig eine Spülung der Probenzuführung erfolgt. Dies wird zuvor näher erläutert. Dies kann in der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 erfolgen, wobei ein Fluid, vorzugsweise ein drittes Fluid über Ports 45 und 44 in die Probenzuführung 59 gepumpt wird.
Figur 5 eine schematische Darstellung einer bevorzugt einzusetzenden Fraktionssammel-Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil in einer Schaltposition, bei der eine Fraktion aus einer Chromatographiesäule in das zweite Fraktionsschaltventil geleitet wird.
In Figur 5 ist eine bevorzugte Fraktionssammel-Vorrichtung 61 mit einem ersten Fraktionsschaltventil 63 dargestellt, wobei das erste Fraktionsschaltventil 63 sechs Ports (65, 66, 67, 68, 69, 70) umfasst. Port 66 des ersten Fraktionsschaltventils 63 ist mit einem zweiten Fraktionsschaltventil 72 verbunden, Port 64 mit einer Chromatographiesäule 84, wobei je nach Ausgestaltung der Chromatographie- Anlage weitere Komponenten derselben zwischen der Chromatographiesäule und Port 65 vorgesehen sein können, wie beispielsweise Detektoren und, im Falle einer SFC, ein Rückdruckregler und ein Gas-Flüssig-Abscheider, die bei einer HPLC nicht vorhanden sind. Port 70 ist je nach Ausgestaltung der Anlage mit einem Fraktionssammler 82, der vorzugsweise eine Vielzahl kleinerer Sammelgefäße umfasst, oder mit einem Abfallsammelgefäß 82, verbunden. Port 67 ist mit der Auslassleitung einer Spülpumpe 86 verbunden, welche wiederum mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein Fluid verbunden ist. Port 68 des ersten Fraktionsschaltventils 63 ist in der vorliegenden Ausführung mit einem Port eines Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden, wobei dieses nicht dargelegt ist.
In der in Figur 5 dargelegten Schaltposition des ersten Fraktionsschaltventils 63 kann ein mit der Spülpumpe 86 über Port 67 und Port 68 gepumptes Fluid zum Spülen der
in Figur 4 dargelegten Probenzuführung dienen, so dass hierauf Bezug genommen wird und die in Figur 5 dargelegte Spülpumpe 86 kann als System zum Spülen einer Probenzuführung dienen.
Das zweite Fraktionsschaltventil 72 umfasst einen Zuleitungsport 74, der mit Port 66 des ersten Fraktionsschaltventils 63 verbunden ist und über den ein Fluid aus dem ersten Fraktionsschaltventil 63 in das zweite Fraktionsschaltventil 72 geleitet werden kann. Ferner umfasst das zweite Fraktionsschaltventil 72 mehrere Ausleitungsports 76, die jeweils mit einem vorzugsweise großen Sammelgefäß 78 verbunden sind, über die Fraktionen gesammelt werden können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur ein Sammelgefäß 78 dargestellt, jedoch eine Vielzahl an Ausleitungsports 76. In der vorliegenden Darstellung wird eine zu sammelnde Fraktion über den Zuleitungsport 74 in das Sammelgefäß 78 geleitet. Zum Sammeln der nächsten Fraktion kann das zweite Fraktionsschaltventil 72 umgeschaltet werden, so dass die Fraktion in ein weiteres nicht dargestelltes Sammelgefäß geleitet wird.
In der vorliegend dargestellten Schaltposition des ersten Fraktionsschaltventils 63 wird Fluid, welches von der Chromatographiesäule 84 über Port 65 in das erste Fraktionsschaltventil 63 geleitet wird, über Port 66 in Port 74 des zweiten Fraktionsschaltventils 72 überführt und über Port 76 in ein Sammelgefäß 78.
In dieser Schaltstellung ist Port 67 mit Port 68 verbunden, so dass die Spülpumpe 86 zum Spülen einer Probenzuführung dienen kann, wie dies in Figur 4 dargelegt ist.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eine schematische Darstellung einer bevorzugt einzusetzenden Fraktionssammel-Vorrichtung mit einem ersten Fraktionsschaltventil und einem zweiten Fraktionsschaltventil in einer weiteren Schaltposition, bei der eine Fraktion aus einer Chromatographiesäule in einen Fraktionssammler oder ein Abfallsammelgefäß geleitet wird.
Die in Figur 6 dargelegten Komponenten entsprechen im Wesentlichen denen, die in Figur 5 dargelegt sind, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten beschreiben.
In der in Figur 6 dargelegten Schaltposition des ersten Fraktionsschaltventils 63 wird Fluid, welches aus der Chromatographiesäule 84 über Port 65 in das erste Fraktionsschaltventil 63 geleitet wird, über Port 70 in einen Fraktionssammler oder ein Abfallgefäß 82 überführt.
In dieser Schaltstellung ist Port 67 mit Port 66 verbunden, so dass die Spülpumpe 86 zum Spülen des zweiten Fraktionsschaltventils 72, beginnend von Port 67 des ersten Fraktionsschaltventils 63 bis zum jeweils angeschlossenen Sammelgefäß 78 dienen kann.
Die in Figuren 5 und 6 dargelegte Fraktionssammel-Vorrichtung 61 kann vorzugsweise in zwei Betriebsmodi mit Vorteil eingesetzt werden, wobei diese nachfolgend beschrieben werden.
In einem ersten Betriebsmodus ermöglicht diese Fraktionssammel-Vorrichtung 61 einen effizienten Einsatz von großen Sammelgefäßen 78, wie diese an das zweite Fraktionsschaltventil 72 angeschlossen sind. Üblich werden bei der Verwendung von großen Sammelgefäßen Abfallfraktionen zwischen den Sammelgefäßen für wertvolle Fraktionen gesammelt.
Im ersten Betriebsmodus ermöglicht die dargelegte Fraktionssammel-Vorrichtung 61 , dass Abfallfraktionen über die in Figur 6 dargelegte Schaltposition des ersten Fraktionsschaltventils 63 in ein Abfallsammelgefäß 82 geleitet werden. In dieser Position kann die Leitung beginnend von Port 67 des ersten Fraktionsschaltventils 63 mit Fluid gespült werden, so dass bei der nächsten Position zum Sammeln einer wertvollen Fraktion keine Reste in der Leitung zwischen Port 66 des ersten Fraktionsschaltventils 63 bis zum nächsten Sammelgefäß 78 vorhanden sind und diese in das nächste Sammelgefäß 78 geleitet werden können, wie dies in Figur 5 dargestellt ist.
In einem zweiten Betriebsmodus ermöglicht diese Fraktionssammel-Vorrichtung 61 die Sammlung von Fraktionen zwischen den wertvollen Fraktionen, um vor dem Verwerfen der Abfallfraktion diese nochmals prüfen zu können. Dies ist insbesondere von Interesse, falls komplexe Detektionssysteme nicht zur Verfügung stehen.
Im einem zweiten Betriebsmodus werden wertvolle Fraktionen in der in Figur 6 dargelegten Schaltposition des ersten Fraktionsschaltventils 63 in einen
Fraktionssammler 82 geleitet. In dieser Position kann die Leitung beginnend von Port 67 des ersten Fraktionsschaltventils 63 mit Fluid gespült werden, um Kreuzkontaminationen zwischen möglichen Abfallfraktionen zu vermeiden. In der in Figur 5 dargelegten Schaltstellung werden verschiedene Abfallfraktionen in das zweite Fraktionsschaltventil 72 geleitet und von dort in verschiedene Sammelgefäße 78 überführt.
Figur 7 zeigt in schematischer Darstellung eine Chromatographie-Anlage 100 mit einem Gas-Flüssig-Abscheider 130, welche für eine überkritische Flüssigkeitschromatographie geeignet ist.
Ein solches System wird beispielhaft unter Verwendung von überkritischem CO2 beschrieben, wobei Methanol als exemplarisches Lösungsmittel dargestellt wird. Selbstverständlich sind Systeme in denen andere Lösungsmittel, vorzugsweise organische Lösungsmittel eingesetzt werden, oder andere überkritische Fluide verwendet werden, ähnlich aufgebaut.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, werden die jeweiligen Fluide in Vorratsbehältern vorgehalten, insbesondere können das in einem überkritischen Zustand eingesetzte Gas in einem Speichertank 102 und das Lösungsmittel einem Speichertank 104 bereitgestellt werden, welche über jeweils über eine Pumpe 106, 108 aus den Speichertanks 102, 104 zu den weiteren Bestandteilen der Anlage gefördert werden können. In der vorliegend beschriebenen Anlage 100 ist vorzugsweise in jeder Fluidzuleitung eine Vorbereitungsstufe 110, 112 vorgesehen, über die die Flüssigkeiten temperiert werden können. Ferner kann eine Nivellierung der durch die Pumpen indizierten Druckschwankungen bereitgestellt werden. Demgemäß kann diese Vorbereitungsstufe beispielsweise als Wärmetauscher oder als Pumpe ausgebildet sein. Die aus den Speichertanks 102, 104 entnommenen Fluide werden vorliegend in Verbindungsstück 114 und nachfolgend einen Mischer 115 geleitet.
Nach dem Mischer ist ein zweites Verbindungsstück 116 vorgesehen, über welches eine Probe der Chromatographie-Anlage 100 zugeführt werden kann, die auf die Chromatographiesäule 120 aufgetragen wird. Das Bezugszeichen 117 symbolisiert eine Zugabeeinheit, wobei eine bevorzugte Ausgestaltung derselben zuvor in
Figuren 2, 3 und 4 näher dargelegt ist und weitere Komponenten aufweisen kann, einschließlich einer dritten Pumpe, deren Einlassleitung über ein Pumpenzuleitungsschaltventil schaltbar ist. Diese Komponenten sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt, so dass auf die zuvor dargelegten Figuren verwiesen wird. Das Flüssigkeitsreservoir 118 für ein drittes Fluid und ein Probenbehälter 119 stehen in Fließverbindung mit der durch Bezugszeichen 117 dargelegten Komponenten, wobei dies ausführlich zuvor in Figuren 2, 3 und 4 näher beschrieben ist.
In der vorliegenden Anlage 100 sind der Chromatographiesäule 120 zwei Analyseeinheiten nachgeschaltet, wobei hierzu eine Probeausleiteinheit 121 mit einem Massenspektrometer 122 verbunden ist und nach der Probeausleiteinheit ein UV-Detektor 124 vorgesehen ist. Nach der Analyseeinheit ist vorliegend eine Einrichtung zur Bereitstellung eines Zusatzvolumens 125 dargelegt, welches insbesondere dazu dient, die Laufzeit der Flüssigkeit zu erhöhen, um Ergebnisse beispielsweise des Massenspektrometers 122 auswerten zu können. Der in der Leitung nach der Einrichtung zur Bereitstellung eines Zusatzvolumens 125 vorgesehene Rückdruckregler 126 hält den jeweiligen Druck aufrecht, der notwendig ist, dass das Fluid in einem überkritischen Zustand verbleibt. Nach dem Rückdruckregler 126 ist ein Wärmetauscher 128 vorgesehen, der ein Einfrieren des Aerosols beim Entspannungsvorgang verhindert. Nachfolgend wird das Aerosol in einen Gas-Flüssig-Abscheider 130 eingeleitet, wobei das Gas der Anlage über Auslass 132 abgeleitet wird.
Die Flüssigkeit wird in einen Fraktionssammler oder eine Fraktionssammel- Vorrichtung 134 eingeleitet und in diesem fraktioniert. Das in den fraktionierten Proben enthaltene Lösungsmittel kann aus den Proben entfernt werden.
Figur 8 beschreibt ein weiteres bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 140 und einer Zugabeeinheit 139 mit einem Injektionsventil 50 in einer Schaltposition, bei der die Probenschleife 51 beladen wird.
In Figur 8 ist ein Pumpenzuleitungsschaltventil 140 mit vier Ports (142, 144, 146, 148) dargestellt. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass auch ein Ventil mit mehr
Ports verwendet werden kann, wobei in diesem Fall Ports verschlossen oder auf geeignete Weise miteinander zu verbinden sind. Der Port 146 dient zum Entspannen von unter Druck stehendem Fluid, insbesondere drittem Fluid, so dass hier eine bevorzugte Ausführungsform eines Pumpenzuleitungsschaltventils dargestellt wird. Port 148 ist mit einem Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid und Port 142 mit einer Einlassleitung einer dritten Pumpe 136 verbunden.
Die Auslassleitung der dritten Pumpe 136 ist mit einem Hochdruck-Port 52 des Injektionsventils 50 verbunden. Das Injektionsventil 50 umfasst 6 Ports (52, 53, 54, 55, 56, 57), wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports (54, 57), zwei Ports (52, 53) als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid sowie zwei Ports (55, 56) als Ports für das Zu- und Ausleiten von Probenzusammensetzung und/oder Fluid in und aus der Probenschleife ausgestaltet sind. Hierbei sind die Ports 54 und 57 mit der Probenschleife 51 verbunden und als Probenschleifen-Ports ausgestaltet. Die Ports 52 und 53 dienen als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, wobei Port 52 mit der Auslassleitung der dritten Pumpe 36 verbunden ist und Port 53 ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule erlaubt, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird. Port 55 des Injektionsventils 50 ist vorliegend mit einem Probenbehälter 138 und Port 56 des Injektionsventils ist Port 144 des Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden, so dass über diese Ports 55 und 56 eine Probe in die Probenschleife 51 eingebracht und Fluid aus der Probenschleife ausgeleitet werden kann.
In einer Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 mit einem Probenschleifen-Port 56 der Zugabeeinheit 139 verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 50 wird hierin auch als erste Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 als zweite Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils.
In dieser ersten Schaltstellung des Injektionsventils 50 der Zugabeeinheit 139 sind die Probenschleifen-Ports (55, 56) für das Beladen der Probenschleife 51 mit den zwei Probenschleifen-Ports (54, 57) verbunden und in der zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 ist Port 142, an welchen die Einlassleitung der
dritten Pumpe 36 angeschlossen ist, mit Port 144, an den Port 56 des Injektionsventils angeschlossen ist, verbunden.
In dieser Schaltposition kann eine Probe in die Probenschleife 51 eingebracht werden. In dieser Schaltstellung ist Port 142 mit Port 144 des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 verbunden. Ferner ist im Injektionsventil Port 54 mit Port 55 und Port 56 mit Port 57 verbunden. Die dritte Pumpe 136 saugt demgemäß eine Probe aus Probenbehälter 138 über die Ports 55, 54 in die Probenschleife 51 ein, wobei sich ein zuvor in der Probenschleife 51 befindliches Fluid, beispielsweise ein drittes Fluid oder Lösungsmittel über die Ports 57, 56, 144 und 142 in die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 befördert wird.
Nach dem Beladen der Probenschleife 51 werden die Ventile zur Probeninjektion umgeschaltet, wie dies in Figur 9 dargelegt ist. Diese Umschaltung erfolgt vorzugsweise koordiniert.
Figur 9 beschreibt schematisch ein bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 140 und eine Zugabeeinheit 139 mit einem Injektionsventil 50 in einer Schaltposition, bei der die Probe aus der Probenschleife 51 in die Chromatographiesäule aufgetragen wird. Wie in Figur 8 beschrieben umfasst die Zugabeeinheit 139 ein Injektionsventil 50 und eine Probenschleife 51 , wobei das Injektionsventil 50 sechs Ports (52, 53, 54, 55, 56, 57) umfasst. Des Weiteren ist in Figur 9 ein Pumpenzuleitungsschaltventil 140 mit vier Ports (142, 144, 146, 148) dargestellt, welches mit weiteren Komponenten verbunden ist, wie beispielsweise einer dritten Pumpe 136 und einem Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid. Diese Komponenten sind zuvor ausführlicher beschrieben, wobei identische Bezugszeichen für gleiche Komponenten stehen, so dass auf Figur 8 zur Beschreibung dieser Komponenten verwiesen wird.
In Figur 9 befindet sich das Injektionsventil 50 in einer weiteren Schaltposition, in der eine Probe aus der Probenschleife 51 auf eine Chromatographiesäule aufgetragen wird. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 50 wird hierin auch als zweite Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die weitere des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 in einer als erste Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils.
in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 mit einem Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Das Injektionsventil 50 ist so geschaltet, dass eine Probe aus Probenschleife 51 auf eine nicht dargestellte Chromatographiesäule aufgetragen wird.
In dieser zweiten Schaltstellung des Injektionsventils 50 der Zugabeeinheit 139 sind die Hochdruck-Ports (52, 53) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports (54, 57) verbunden, wobei Port 52 mit Port 57 und Port 54 mit Port 53 zusammen geschaltet ist. In der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 ist Port 148, an den das Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid angeschlossen ist, mit Port 142 verbunden, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 angeschlossen ist.
In dieser Schaltposition des Injektionsventils 50 wird drittes Fluid von der Pumpe 136 in Port 52 gepumpt, so dass dieses Fluid über den mit Port 52 verbundenen Port 57 eine Probe aus Probenschleife 51 über Port 54 in Port 53 überführt. Port 53 ermöglicht ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird.
Figur 10 beschreibt eine weitere Kombination der Schaltpositionen des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 und des Injektionsventils 50. In der in Figur 10 dargelegten Positionskombination befindet sich das Pumpenzuleitungsschaltventil 140 in der ersten Schaltstellung, bei der drittes Fluid in die Einlassleitung der dritten Pumpe gesaugt wird und in Port 52 des Injektionsventils 50 gepumpt wird. Das Injektionsventil 50 der Zugabeeinheit 139 ist in einer ersten Schaltstellung geschaltet, wobei die zwei Hochdruck-Ports (52, 53) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind.
In der Schaltstellung des Injektionsventils 50 ist Port 56 mit Port 57 und Port 54 mit Port 55 verbunden, wobei die Port 55 mit einem Probenbehälter 138 und Port 56 mit Port 144 des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 verbunden ist. Die Ports 144 und 146 sind in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 140 verbunden, wobei Port 146 zur Entspannung des unter Druck stehenden Fluids in der Probenschleife 51 dient. Bei der in Figur 9 dargelegten Injektion wird durch
gepumptes drittes Fluid in der Probenschleife 51 Druck aufgebaut. Bei der in Figur 8 dargelegten Schaltstellung könnte dieser Druck bewirken, dass drittes Fluid, welches sich in der Probenschleife 51 befindet, zumindest teilweise in den Probenbehälter 138 überführt wird. Dies kann zu einer unerwünschten Verdünnung der sich im Probenbehälter 138 befindlichen Probe führen. Zum Auffangen von Fluid kann Port 146 mit einem Behälter verbunden sein.
Figur 11 beschreibt ein weiteres bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 160 und einer Zugabeeinheit 139 mit einem Injektionsventil 50 in einer Schaltposition, bei der die Probenschleife 51 beladen wird.
In Figur 11 ist ein Pumpenzuleitungsschaltventil 160 mit drei Ports (162, 164, 166) dargestellt. Port 166 ist mit einem Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid und Port 162 mit einer Einlassleitung einer dritten Pumpe 136 verbunden.
Die Auslassleitung der dritten Pumpe 136 ist mit einem Hochdruck-Port 52 des Injektionsventils 50 verbunden. Das Injektionsventil 50 umfasst 6 Ports (52, 53, 54, 55, 56, 57), wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports (54, 57), zwei Ports (52, 53) als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid sowie zwei Ports (55, 56) als Ports für das Zu- und Ausleiten von Probenzusammensetzung und/oder Fluid in und aus der Probenschleife ausgestaltet sind. Hierbei sind die Ports 54 und 57 mit der Probenschleife 51 verbunden und als Probenschleifen-Ports ausgestaltet. Die Ports 52 und 53 dienen als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, wobei Port 52 mit der Auslassleitung der dritten Pumpe 136 verbunden ist und Port 53 ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule erlaubt, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird. Port 55 des Injektionsventils 50 ist vorliegend mit einem Probenbehälter 138 und Port 56 des Injektionsventils ist Port 164 des Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden, so dass über diese Ports 55 und 56 eine Probe in die Probenschleife 51 eingebracht und Fluid aus der Probenschleife ausgeleitet werden kann.
In einer Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 160 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 mit einem Probenschleifen-Port 56 der Zugabeeinheit 138 verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 50 wird hierin auch als erste Schaltstellung des Injektionsventils
bezeichnet und die des Pumpenzuleitungsschaltventils 160 als zweite Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils.
In dieser ersten Schaltstellung des Injektionsventils 50 der Zugabeeinheit 139 sind die Probebeladungsports (55, 56) für das Beladen der Probenschleife 51 mit den zwei Probenschleifen-Ports (54, 57) verbunden und in der zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 160 ist Port 162, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 angeschlossen ist, mit Port 164, an den Port 56 des Injektionsventils angeschlossen ist, verbunden.
In dieser Schaltposition kann eine Probe in die Probenschleife 51 eingebracht werden. In dieser Schaltstellung ist Port 162 mit Port 164 des Pumpenzuleitungsschaltventils 160 verbunden. Ferner ist im Injektionsventil Port 54 mit Port 55 und Port 56 mit Port 57 verbunden. Die dritte Pumpe 136 saugt demgemäß eine Probe aus Probenbehälter 138 über die Ports 55, 54 in die Probenschleife 51 ein, wobei sich ein zuvor in der Probenschleife 51 befindliches Fluid, beispielsweise ein drittes Fluid oder Lösungsmittel über die Ports 57, 56, 164 und 162 in die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 befördert wird.
Nach dem Beladen der Probenschleife 51 werden die Ventile zur Probeninjektion umgeschaltet, wie dies in Figur 12 dargelegt ist. Diese Umschaltung erfolgt vorzugsweise koordiniert.
Figur 12 beschreibt schematisch ein bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 160 und eine Zugabeeinheit 139 mit einem Injektionsventil 50 in einer Schaltposition, bei der die Probe aus der Probenschleife 51 in die Chromatographiesäule aufgetragen wird. Wie in Figur 11 beschrieben umfasst die Zugabeeinheit 139 ein Injektionsventil 50 und eine Probenschleife 51 , wobei das Injektionsventil 50 sechs Ports (52, 53, 54, 55, 56, 57) umfasst. Des Weiteren ist in Figur 12 ein Pumpenzuleitungsschaltventil 160 mit drei Ports (162, 164, 166) dargestellt, welches mit weiteren Komponenten verbunden ist, wie beispielsweise einer dritten Pumpe 136 und einem Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid. Diese Komponenten sind zuvor ausführlicher beschrieben, wobei identische Bezugszeichen für gleiche Komponenten stehen, so dass auf Figur 11 zur Beschreibung dieser Komponenten verwiesen wird.
In Figur 12 befindet sich das Injektionsventil 50 in einer weiteren Schaltposition, in der eine Probe aus der Probenschleife 51 auf eine Chromatographiesäule aufgetragen wird. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 50 wird hierin auch als zweite Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die weitere des Pumpenzuleitungsschaltventils 160 in einer als erste Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils. in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 160 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 mit einem Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Das Injektionsventil 50 ist so geschaltet, dass eine Probe aus Probenschleife 51 auf eine nicht dargestellte Chromatographiesäule aufgetragen wird.
In dieser zweiten Schaltstellung des Injektionsventils 50 der Zugabeeinheit 139 sind die Hochdruck-Ports (52, 53) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports (54, 57) verbunden, wobei Port 52 mit Port 57 und Port 54 mit Port 53 zusammen geschaltet ist. In der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 160 ist Port 166, an den das Flüssigkeitsreservoir 137 für ein drittes Fluid angeschlossen ist, mit Port 162 verbunden, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 136 angeschlossen ist.
In dieser Schaltposition des Injektionsventils 50 wird drittes Fluid von der Pumpe 136 in Port 52 gepumpt, so dass dieses Fluid über den mit Port 52 verbundenen Port 57 eine Probe aus Probenschleife 51 über Port 54 in Port 53 überführt. Port 53 ermöglicht ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird.
Figur 13 beschreibt ein bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 240 und einer Zugabeeinheit 249 mit einem Injektionsventil 250 in einer Schaltposition, bei der die Probenschleife 251 beladen wird.
In Figur 13 ist ein Pumpenzuleitungsschaltventil 240 mit acht Ports (241 , 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248) dargestellt, wobei der mit dem Zeichen „X“ markierte Port (242) verschlossen ist. Der Port 241 dient zum Entspannen von unter Druck stehendem Fluid, insbesondere drittem Fluid, so dass hier eine bevorzugte
Ausführungsform eines Pumpenzuleitungsschaltventils dargestellt wird. Port 244 ist mit einer Probenzuführung 280, Port 246 mit einem Flüssigkeitsreservoir 237 für ein drittes Fluid und Port 247 mit einer Einlassleitung einer dritten Pumpe 236 verbunden. Probenzuführung 290 kann mehrere nicht näher ausgeführte Probenbehälter umfassen, aus denen über eine Probennadel verschiedene Proben der Chromatographie-Anlage zugeführt werden können. Ferner weist die vorliegend dargelegte Ausgestaltung ein System 280 zum Spülen der Probenzuführung 290 auf, die über Port 245 mit dem Pumpenzuleitungsschaltventil 240 verbunden ist.
Die Auslassleitung der dritten Pumpe 236 ist mit einem Hochdruck-Port 253 des Injektionsventils 250 verbunden. Das Injektionsventil 250 umfasst 8 Ports (252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259), wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports (252, 255), zwei Ports (253, 254) als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid sowie zwei Ports (256, 259) als Ports für das Zu- und Ausleiten von Probenzusammensetzung und/oder Fluid in und aus der Probenschleife ausgestaltet sind. Die mit dem Zeichen „X“ markierten Ports (257, 258) sind verschlossen.
Hierbei sind die Ports 252 und 255 mit der Probenschleife 251 verbunden und als Probenschleifen-Ports ausgestaltet. Die Ports 253 und 254 dienen als Hochdruck- Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, wobei Port 253 mit der Auslassleitung der dritten Pumpe 236 verbunden ist und Port 254 ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule erlaubt, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird. Die Ports 256, 259 des Injektionsventils 250 sind vorliegend mit Ports 243 und 248 des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 verbunden, so dass über diese Ports 256 und 259 eine Probe in die Probenschleife 251 eingebracht und Fluid aus der Probenschleife ausgeleitet werden kann.
In einer Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 236 mit einem Probenschleifen-Port 256 der Zugabeeinheit 249 verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 250 wird hierin auch als erste Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 als zweite Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils.
In dieser ersten Schaltstellung des Injektionsventils 250 der Zugabeeinheit 249 sind die Probebeladungsports (256, 259) für das Beladen der Probenschleife 251 mit den zwei Probenschleifen-Ports (252, 255) verbunden und in der zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 ist Port 244, an den die Probenzuführung 290 angeschlossen ist, mit Port 243 verbunden und Port 247, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 236 angeschlossen ist, mit Port 248, wobei die Ports 243 und 248 des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 mit Ports 256 beziehungsweise 259 des Injektionsventils 250 verbunden sind.
In dieser Schaltposition kann eine Probe in die Probenschleife 251 eingebracht werden. In dieser Schaltstellung ist Port 244 mit Port 243 des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 verbunden. Ferner ist im Injektionsventil Port 256 mit Port 255 und Port 252 mit Port 259 verbunden. Die dritte Pumpe 36 saugt demgemäß eine Probe aus Probenzuführung 290 über die Ports 244, 243, 256, 255 in die Probenschleife 251 ein, wobei sich ein zuvor in der Probenschleife 251 befindliches Fluid, beispielsweise ein drittes Fluid oder Lösungsmittel über die Ports 252, 259, 248 und 247 in die Einlassleitung der dritten Pumpe 236 befördert wird.
Zusätzlich zu den zuvor dargelegten Komponenten weist diese Ausgestaltung ein System 280 zum Spülen einer Probenzuführung 290 auf, wobei die Probenzuführung 290 mit einem Probenbehälter in Fließverbindung gebracht werden kann.
Vorzugsweise kann die Probenzuführung sequentiell Proben aus zwei oder mehr Probenbehältern entnehmen, so dass bei einem Wechsel der Probenbehälter zweckmäßig eine Spülung der Probenzuführung erfolgt. Dies wird zuvor näher erläutert. Dies kann in der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventil 240 erfolgen, wobei ein Fluid, vorzugsweise ein drittes Fluid über Ports 245 und 244 in die Probenzuführung 290 gepumpt wird.
Nach dem Beladen der Probenschleife 251 werden die Ventile zur Probeninjektion umgeschaltet, wie dies in Figur 14 dargelegt ist. Diese Umschaltung erfolgt vorzugsweise koordiniert.
Figur 14 beschreibt schematisch ein bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 240 und eine Zugabeeinheit 249 mit einem Injektionsventil 250 in einer Schaltposition, bei der die Probe aus der Probenschleife 251 in die Chromatographiesäule aufgetragen wird. Wie in Figur 13 beschrieben
umfasst die Zugabeeinheit 249 ein Injektionsventil 250 und eine Probenschleife 251 , wobei das Injektionsventil 250 acht Ports (252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259) umfasst. Des Weiteren ist in Figur 14 ein Pumpenzuleitungsschaltventil 240 mit acht Ports (241 , 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248) dargestellt, welches mit weiteren Komponenten verbunden ist, wie beispielsweise einer dritten Pumpe 236, einem Flüssigkeitsreservoir 237 für ein drittes Fluid, ein System 280 zum Spülen einer Probenzuführung 290 und eine Probenzuführung 290. Diese Komponenten sind zuvor ausführlicher beschrieben, wobei identische Bezugszeichen für gleiche Komponenten stehen, so dass auf Figur 13 zur Beschreibung dieser Komponenten verwiesen wird.
In Figur 14 befindet sich das Injektionsventil 250 in einer weiteren Schaltposition, in der eine Probe aus der Probenschleife 251 auf eine Chromatographiesäule aufgetragen wird. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 250 wird hierin auch als zweite Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die weitere des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 in einer als erste Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils. in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 236 mit einem Flüssigkeitsreservoir 237 für ein drittes Fluid verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Das Injektionsventil 250 ist so geschaltet, dass eine Probe aus Probenschleife 251 auf eine nicht dargestellte Chromatographiesäule aufgetragen wird.
In dieser zweiten Schaltstellung des Injektionsventils 250 der Zugabeeinheit 249 sind die Hochdruck-Ports (253, 254) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports (252, 255) verbunden, wobei Port 253 mit Port 252 und Port 254 mit Port 255 zusammen geschaltet ist. In der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 ist Port 246, an den das Flüssigkeitsreservoir 237 für ein drittes Fluid angeschlossen ist, mit Port 247 verbunden, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 236 angeschlossen ist.
In dieser Schaltposition des Injektionsventils 250 wird drittes Fluid von der Pumpe 236 in Port 253 gepumpt, so dass dieses Fluid über den mit Port 253 verbundenen Port 252 eine Probe aus Probenschleife 251 über Port 255 in Port 254 überführt. Port 254 ermöglicht ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule, wobei dies
über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird.
Figur 15 beschreibt eine weitere Kombination der Schaltpositionen des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 und des Injektionsventils 250.
Wie in Figur 13 beschrieben umfasst die Zugabeeinheit 249 ein Injektionsventil 250 und eine Probenschleife 251 , wobei das Injektionsventil 250 acht Ports (252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259) umfasst. Des Weiteren ist in Figur 15 ein Pumpenzuleitungsschaltventil 240 mit acht Ports (241 , 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248) dargestellt, welches mit weiteren Komponenten verbunden ist, wie beispielsweise einer dritten Pumpe 236, einem Flüssigkeitsreservoir 237 für ein drittes Fluid, ein System 280 zum Spülen einer Probenzuführung 290 und eine Probenzuführung 290. Diese Komponenten sind zuvor ausführlicher beschrieben, wobei identische Bezugszeichen für gleiche Komponenten stehen, so dass auf Figur 13 zur Beschreibung dieser Komponenten verwiesen wird.
In der in Figur 15 dargelegten Positionskombination befindet sich das Pumpenzuleitungsschaltventil 240 in der ersten Schaltstellung, bei der drittes Fluid in die Einlassleitung der dritten Pumpe gesaugt wird und in Port 253 des Injektionsventils 250 gepumpt wird. Das Injektionsventil 250 der Zugabeeinheit 249 ist in einer ersten Schaltstellung geschaltet, wobei die zwei Hochdruck-Ports (253, 254) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind.
In der Schaltstellung des Injektionsventils 250 ist Port 252 mit Port 259 und Port 255 mit Port 256 verbunden, wobei die Ports 259 und 256 mit Ports 243 und 248 des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 verbunden sind. Die Ports 241 und 248 sind in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 verbunden, wobei Port 241 zur Entspannung des unter Druck stehenden Fluids in der Probenschleife 251 dient. Bei der in Figur 14 dargelegten Injektion wird durch gepumptes drittes Fluid in der Probenschleife 251 Druck aufgebaut. Bei der in Figur 13 dargelegten Schaltstellung könnte dieser Druck bewirken, dass drittes Fluid, welches sich in der Probenschleife 251 befindet, zumindest teilweise in die Probenzuführung 290 überführt wird. Dies kann zu einer unerwünschten Verdünnung der sich in der
Probenzuführung 290 befindlichen Probe führen. Zum Auffangen von Fluid kann Port 241 mit einem Behälter verbunden sein.
Weiterhin kann in der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 erfolgen ein Spülen, wobei ein Fluid, vorzugsweise ein drittes Fluid über Ports 245 und 244 in die Probenzuführung 290 gepumpt wird.
Figur 16 beschreibt eine weitere Kombination der Schaltpositionen des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 und des Injektionsventils 250.
Wie in Figur 13 beschrieben umfasst die Zugabeeinheit 249 ein Injektionsventil 250 und eine Probenschleife 251 , wobei das Injektionsventil 250 acht Ports (252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259) umfasst. Des Weiteren ist in Figur 16 ein Pumpenzuleitungsschaltventil 240 mit acht Ports (241 , 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248) dargestellt, welches mit weiteren Komponenten verbunden ist, wie beispielsweise einer dritten Pumpe 236, einem Flüssigkeitsreservoir 237 für ein drittes Fluid, ein System 280 zum Spülen einer Probenzuführung 290 und eine Probenzuführung 290. Diese Komponenten sind zuvor ausführlicher beschrieben, wobei identische Bezugszeichen für gleiche Komponenten stehen, so dass auf Figur 13 zur Beschreibung dieser Komponenten verwiesen wird.
In der in Figur 16 dargelegten Positionskombination befindet sich das Pumpenzuleitungsschaltventil 240 in der zweiten Schaltstellung, wobei die Einlassleitung der dritten Pumpe 236 mit einem Probenschleifen-Port 259 der Zugabeeinheit 249 verbunden ist. Das Injektionsventil 250 der Zugabeeinheit 249 ist in einer zweiten Schaltstellung geschaltet, wobei die Hochdruck-Ports (253, 254) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports (252, 255) verbunden sind, wobei Port 253 mit Port 252 und Port 254 mit Port 255 zusammen geschaltet ist.
In der Schaltstellung des Injektionsventils 250 ist Port 252 mit Port 253 und Port 255 mit Port 254 verbunden. Ferner ist Port 259 mit Port 258 und Port 257 mit Port 256 verbunden. Die Ports 241 und 242 sind in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 240 verbunden. Ferner ist Port 243 mit 244, Port 247 mit Port 248 und Port 246 mit Port 245. Die Ports 242, 258 und 257 sind verschlossen.
Es ist hierbei festzuhalten, dass in dieser in Figur 16 dargelegten Positionskombination der Schaltstellungen beider Ventile mit jeweils acht Ports, die dritte Pumpe 236 ausgeschaltet ist, da Port 258 verschlossen ist. Daher wird üblich nach einer kurzen Zeit von der in Figur 15 dargestellten Positionskombination der Schaltstellungen beider Ventile, die insbesondere zur Entspannung eines in der Probenschleife 251 befindlichen Fluids in die in Figur 16 dargelegte Positionskombination der Schaltstellungen beider Ventile geschaltet, wobei dies vorzugsweise koordiniert erfolgen kann. Hierbei wird auch die dritte Pumpe 236 ausgeschaltet.
Die Verwendung eines Injektionsventils mit acht Ports führt zu überraschenden Verbesserungen. Dies gilt insbesondere für die Ausbeute an gereinigten Substanzen sowie die Reinheit der aufgereinigten Substanzen. Hierzu ist festzuhalten, dass in der in Figur 13 dargelegten Positionskombination der Schaltstellungen beider Ventile in der zwischen den Ports 243 und 256 vorgesehenen Leitung Probe vorhanden ist, die in die Probenschleife 251 überführt wird. In der in Figur 3 dargelegten Situation ist Port 56 des Injektionsventils 51 mit Port 48 des Pumpenzuleitungsschaltventils 40 verbunden, wobei in der Leitung zwischen diesen beiden Ports drittes Fluid vorhanden ist, welches durch die Injektion in die Probenschleife 51 eingebracht und aus dieser bei der Beladung aus derselben in den Leitungsabschnitt zwischen den Ports 56 und 48 überführt wird. Da in der in Figur 3 dargelegten Positionskombination der Schaltstellungen beider Ventile der Leitungsabschnitt zwischen Port 43 und Port 55 mit dem Leitungsabschnitt zwischen Port 56 und Port 48 zusammengeschaltet ist. Kann eine Diffusion beider Leitungsabschnitte zu einer Verdünnung der Probe führen, die sich in der Leitung zwischen Port 43 und Port 55 befindet. Ferner findet sich durch Diffusionsvorgänge Probe im Leitungsabschnitt zwischen Port 56 und Port 48. Dieses Fluid wird bei einer Beladung der Probenschleift 51 ungewollt auf die Chromatographiesäule aufgetragen. Dies kann dazu führen, dass zu einem Undefinierten Zeitpunkt diese ungewollt aufgetragenen Substanzen von der Chromatographiesäule gespült werden, so dass Kontaminationen auftreten können.
Es ist klar, dass dieser Punkt für viele Anwendungen von untergeordneter Bedeutung ist, so dass für viele Chromatographien keine Auswirkungen erkennbar sind. Dies gilt insbesondere falls immer eine identische Probe aufgetragen wird, die in kleineren
Portionen über mehrere Chromatographien aufgereinigt werden soll. Ferner ist eine Diffusion von der Querschnittsfläche der Leitungen bzw. der Ports abhängig, wobei diese vielfach klein sind, und der Zeit, über die Chromatographie durchgeführt wird. Bei sehr umfangreichen Chromatographien können jedoch unerwartete Vorteile erzielt werden.
In der in Figur 16 dargelegten Positionskombination der Schaltstellungen beider Ventile ist die Leitung zwischen Port 243 und Port 256 von Leitung zwischen Port 259 und Port 248. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass keine Kreuzkontamination bei Auftragung verschiedener Proben oder eine Verdünnung einer sich in Leitung zwischen Port 243 und Port 256 befindlichen Probe stattfindet.
In Figur 17 ist ein Pumpenzuleitungsschaltventil 300 mit acht Ports (301 , 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308) dargestellt. Der Port 301 dient zum Entspannen von unter Druck stehendem Fluid, insbesondere drittem Fluid, so dass hier eine bevorzugte Ausführungsform eines Pumpenzuleitungsschaltventils dargestellt wird. Ferner ist Port 302 mit einem System zu Spülen verbunden, wie dies später dargelegt ist, so dass über Port 301 eine Spülung der Probenschleife 320 erfolgen kann. Port 304 ist mit einem Probenbehälter 324, Port 305 mit einem System 328 zum Spülen einer Probenzuführung, Port 306 mit einem Flüssigkeitsreservoir 326 für ein drittes Fluid und Port 307 mit einer Einlassleitung einer dritten Pumpe 322 verbunden.
Die Auslassleitung der dritten Pumpe 322 ist mit einem Hochdruck-Port 314 des Injektionsventils 312 verbunden. Das Injektionsventil 312 umfasst 6 Ports (314, 315, 316, 317, 318, 319), wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports (316, 319), zwei Ports (314, 315) als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid sowie zwei Ports (317, 318) als Probebeladungsports für das Zu- und Ausleiten von Probenzusammensetzung und/oder Fluid in und aus der Probenschleife ausgestaltet sind. Hierbei sind die Ports 316 und 319 mit der Probenschleife 320 verbunden und als Probenschleifen-Ports ausgestaltet. Die Ports 314 und 315 dienen als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, wobei Port 314 mit der Auslassleitung der dritten Pumpe 322 verbunden ist und Port 315 ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule erlaubt, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück
erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird. Die Ports 317, 318 des Injektionsventils 312 sind vorliegend mit Ports 303 und 308 des Pumpenzuleitungsschaltventils 300 verbunden, so dass über diese Ports 317 und 318 eine Probe in die Probenschleife 320 eingebracht und Fluid aus der Probenschleife ausgeleitet werden kann.
In der in Figur 17 dargelegten Positionskombination befindet sich das Pumpenzuleitungsschaltventil 300 in der ersten Schaltstellung, bei der drittes Fluid in die Einlassleitung der dritten Pumpe gesaugt wird und in Port 314 des Injektionsventils 312 gepumpt wird. Das Injektionsventil 312 der Zugabeeinheit 310 ist in einer ersten Schaltstellung geschaltet, wobei die zwei Hochdruck-Ports (314, 315) für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind.
In der Schaltstellung des Injektionsventils 312 ist Port 316 mit Port 317 und Port 318 mit Port 319 verbunden, wobei die Ports 317 und 318 mit Ports 303 und 308 des Pumpenzuleitungsschaltventils 300 verbunden sind. Die Ports 301 und 308 sind in dieser Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 300 verbunden, wobei Port 301 zur Entspannung des unter Druck stehenden Fluids in der Probenschleife 320 dient, wobei hierzu nähere Ausführung in der Beschreibung der Figur 3 dargelegt sind.
Darüber hinaus wird in Figur 17 eine Fortentwicklung der in Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen beschrieben. Neben zu den zuvor dargelegten Komponenten weist diese Ausgestaltung ein System 328 zum Spülen einer Probenzuführung 324 auf, wobei die Probenzuführung 324 mit einem Probenbehälter in Fließverbindung gebracht werden kann. Vorzugsweise kann die Probenzuführung sequentiell Proben aus zwei oder mehr Probenbehältern entnehmen, so dass bei einem Wechsel der Probenbehälter zweckmäßig eine Spülung der Probenzuführung erfolgt. Dies wird zuvor näher erläutert. Dies kann in der ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 300 erfolgen, wobei ein Fluid, vorzugsweise ein drittes Fluid über Ports 305 und 304 in die Probenzuführung 324 gepumpt wird. Darüber hinaus weist die in Figur 17 dargelegte Ausführungsform ein System 330 zum Spülen der Probenschleife 320 und der Verbindungsleitung zwischen den Ports 303 und 317 sowie der Verbindungsleitung zwischen den Ports 308 und 318 auf. In
der in Figur 17 dargestellten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 300 und des Injektionsventils 312 der Zugabeeinheit 310 können sowohl die Probenzuführung 324 als auch die Probenschleife 320, die Verbindungsleitung zwischen den Ports 303 und 317 sowie die Verbindungsleitung zwischen den Ports 308 und 318 gespült werden. Hierbei können die Systeme 328 und 330 zum Spülen in einer Spüleinheit zusammengefasst sein, so dass eine Pumpe zum Spülen vorhanden ist, die jeweils umgeschaltet wird. Ferner kann das System zum Spülen auch durch die in Figur 5 dargelegte Spülpumpe 86 in Kombination mit weiteren Komponenten ausgebildet sein, so dass beispielsweise der in Figur 5 dargelegte Port 68 über ein Schaltventil sowohl mit Port 305 als auch mit Port 302 des Pumpenzuleitungsschaltventils 300 verbindbar ist.
Figur 18 beschreibt schematisch ein bevorzugt einsetzbares Pumpenzuleitungsschaltventil 340 und eine Zugabeeinheit 350 mit einem Injektionsventil 351 in einer Schaltposition, bei der die Probenschleife 352 beladen werden kann.
In Figur 18 ist ein Pumpenzuleitungsschaltventil 340 mit acht Ports (341 , 342, 343, 344, 345, 346, 347, 348) dargestellt, wobei die mit dem Zeichen „X“ markierten Ports (342, 345) verschlossen sind. Der Port 341 dient zum Entspannen von unter Druck stehendem Fluid, insbesondere drittem Fluid, so dass hier eine bevorzugte Ausführungsform eines Pumpenzuleitungsschaltventils dargestellt wird. Port 344 ist mit einem Probenbehälter 360, Port 346 mit einem Flüssigkeitsreservoir 362 für ein drittes Fluid und Port 347 mit einer Einlassleitung einer dritten Pumpe 364 verbunden.
Die Auslassleitung der dritten Pumpe 364 ist mit einem Hochdruck-Port 353 des Injektionsventils 351 verbunden. Das Injektionsventil 351 umfasst 6 Ports (353, 354, 355, 356, 357, 358), wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports (355, 358), zwei Ports (353, 354) als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid sowie zwei Ports (356, 357) als Probebeladungsports für das Zu- und Ausleiten von Probenzusammensetzung und/oder Fluid in und aus der Probenschleife ausgestaltet sind. Hierbei sind die Ports 355 und 358 mit der Probenschleife 352 verbunden und als Probenschleifen-Ports ausgestaltet. Die Ports
353 und 354 dienen als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, wobei Port 353 mit der Auslassleitung der dritten Pumpe 364 verbunden ist und Port 354 ein Überführen der Probe in die Chromatographiesäule erlaubt, wobei dies über ein zweites Verbindungsstück erfolgen kann, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt wird. Die Ports 356, 357 des Injektionsventils 351 sind vorliegend mit Ports 343 und 348 des Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden, so dass über diese Ports 356und 357 eine Probe in die Probenschleife 352 eingebracht und Fluid aus der Probenschleife ausgeleitet werden kann.
In einer Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 340 ist die Einlassleitung der dritten Pumpe 364 mit einem Probenschleifen-Port 357 der Zugabeeinheit 350 verbunden, wie dies nachfolgend ausführlicher dargelegt ist. Diese Schaltstellung des Injektionsventils 351 wird hierin auch als erste Schaltstellung des Injektionsventils bezeichnet und die des Pumpenzuleitungsschaltventils 340 als zweite Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils.
In dieser ersten Schaltstellung des Injektionsventils 351 der Zugabeeinheit 350 sind die Ports (356, 357) für das Beladen der Probenschleife 352 mit den zwei Probenschleifen-Ports (355, 358) verbunden und in der zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils 340 ist Port 344, an den der Probenbehälter 360 angeschlossen ist, mit Port 343 verbunden und Port 347, an welchen die Einlassleitung der dritten Pumpe 364 angeschlossen ist, mit Port 348, wobei die Ports 343 und 348 des Pumpenzuleitungsschaltventils 340 mit Ports 356 beziehungsweise 357 des Injektionsventils 50 verbunden sind.
In dieser Schaltposition kann eine Probe in die Probenschleife 352 eingebracht werden. In dieser Schaltstellung ist Port 344 mit Port 343 des Pumpenzuleitungsschaltventils 340 verbunden. Ferner ist im Injektionsventil Port 355 mit Port 356 und Port 357 mit Port 358 verbunden. Die dritte Pumpe 364 saugt demgemäß eine Probe aus Probenbehälter 360 über die Ports 344, 343, 356, 355 in die Probenschleife 352 ein, wobei sich ein zuvor in der Probenschleife 352 befindliches Fluid, beispielsweise ein drittes Fluid oder Lösungsmittel über die Ports 358, 357, 348 und 347 in die Einlassleitung der dritten Pumpe 364 befördert wird.
Wird über den Probenbehälter 360 ein Fluid, vorzugsweise ein Lösungsmittel zum
Spülen bereitgestellt, so wird die Probenschleife 352 und die Verbindungsleitung zwischen den Ports 343 und 356 sowie die Verbindungsleitung zwischen den Ports 348 und 357 gespült.
In der in Figur 18 dargelegten Ausgestaltung ist eine Spülung der Probenschleife 352 und der Verbindungsleitung zwischen den Ports 343 und 356 sowie der Verbindungsleitung zwischen den Ports 348 und 357 in einer bevorzugten Ausgestaltung möglich, wobei diese Ausgestaltung zur Verbesserung dieser Spülung ein Spülschaltventil 370 umfasst, wobei in einer Spülposition das Spülschaltventil 370 ein Fluid in einen Abfallbehälter 372 und während einer Chromatographie in eine Chromatographiesäule 374 zuleitet, wie dies in Figur 1 näher ausgeführt ist. Hierbei wird vorzugsweise in die Probenzuführung ein Fluid, besonders bevorzugt ein Lösungsmittel gegeben, welches über den Port 344 in das Pumpenzuleitungsschaltventils 340 eingeleitet wird.
Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei einem Wechsel eines Lösungsmittels oder Fluids, welches in Flüssigkeitsreservoir 362 bevorratet wird, zweckmäßig. Diese Ausgestaltung kann selbstverständlich auch bei den in Figuren 2, 8, 11 und 13 beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden. Ferner kann das Spülschaltventil 370 auch als Teil einer Chromatographiesäulen-Auswahleinheit ausgestaltet sein, wie diese unter anderem in der Druckschrift WO 2013/134222A1 als Säulen-Manager (SFC column manager) unter anderem auf Seite 5, Zeilen 10 bis 15 dargelegt ist, wobei hier eine Säuleneinheit als Leersäule ausgestaltet sein kann.
Die zuvor beschriebene Positionskombination der Ventile 340 und 351 wurde in ähnlicher Weise in Figuren 2, 8, 11 und 13 beschrieben, so dass die an diesen Stellen dargelegten Ausführungen auch auf die in Figur 18 beschrieben Ausgestaltung entsprechend gelten.
Die in der voranstehenden Beschreibung, sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Claims
1. Chromatographie-Anlage umfassend eine erste Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein erstes Fluid verbindbar oder verbunden ist, und eine zweite Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid verbindbar oder verbunden ist, wobei die Pumpenauslassleitungen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe mit einem Verbindungsstück verbunden sind und nach diesem Verbindungsstück in Flussrichtung gesehen eine Chromatographiesäule vorgesehen ist und in Flussrichtung gesehen vor der Chromatographiesäule eine Zugabeeinheit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabeeinheit eine Probenschleife und ein Injektionsventil umfasst, wobei das Injektionsventil zumindest zwei Probenschleifen-Ports sowie zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid aufweist sowie zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife aufweist, wobei die Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports des Injektionsventils verbindbar oder verbunden ist, und eine dritte Pumpe vorgesehen ist, deren Auslassleitung mit einem Hochdruck-Port des Injektionsventils verbunden ist und die Einlassleitung der dritten Pumpe über ein Pumpenzuleitungsschaltventil schaltbar ist, wobei in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbindbar oder verbunden ist und in einer zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbindbar oder verbunden ist.
2. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Pumpe eine Schrittmotorpumpe ist.
3. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabeeinheit nach dem Verbindungsstück vorgesehen ist, in Flussrichtung gesehen.
4. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenzuleitungsschaltventil und das Injektionsventil koordiniert schaltbar sind.
5. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer ersten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind und die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind.
6. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbunden ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer ersten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind.
7. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer zweiten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind.
8. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verbindungsstück und der Zugabeeinheit ein Mischer vorgesehen ist.
9. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chromatographie-Anlage über eine Chromatographie-Anlagen-Steuerung steuerbar ist.
10. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Verbindungsstück vorgesehen ist, welches in Flussrichtung gesehen nach dem ersten Verbindungsstück und vor der Chromatographiesäule vorgesehen ist, wobei das zweite Verbindungsstück mit einem Hochdruck-Port für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid des Injektionsventils, mit dem ersten Verbindungsstück und der Chromatographiesäule verbunden ist.
11 . Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hochdruck-Port für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid des Injektionsventils und dem zweiten Verbindungsstück ein Rückschlagventil vorgesehen ist.
12. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenzuleitungsschaltventil mindestens vier Ports aufweist, wobei ein Port mit der Einlassleitung der dritten Pumpe verbunden ist, ein Port mit einem Probebeladungsport für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden ist, ein Port mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und ein Port zum Entspannen dient.
13. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und ein Port, der mit einem Probebeladungsport für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden ist, mit dem Port, der zum Entspannen dient, zusammengeschaltet ist.
14. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenzuleitungsschaltventil mindestens 6 Ports aufweist, wobei ein Port mit der Einlassleitung der dritten Pumpe verbunden ist, zwei Ports mit zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden sind, ein Port mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist, ein Port mit einem Probenbehälter und/oder einer Probenzuführung verbunden ist und ein Port zum Entspannen dient.
15. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein drittes Fluid verbunden ist und ein Port, der mit einem Probebeladungsport für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden ist, mit dem Port, der zum Entspannen dient, zusammengeschaltet ist.
16. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Schaltstellung des Pumpenzuleitungsschaltventils die Einlassleitung der dritten Pumpe mit einem Probebeladungsport der Zugabeeinheit verbunden ist und der Port, der mit einem Probenbehälter verbunden ist, mit einem Port, der mit einem
Probebeladungsport für das Beladen der Probenschleife des Injektionsventils verbunden ist, zusammengeschaltet ist.
17. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektionsventil acht Ports umfasst, wobei zwei Ports als Probenschleifen-Ports, zwei Ports als Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid, zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife und zwei verschlossene Ports aufweist.
18. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Injektionsventils die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind und die zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind und die zwei verschlossenen Ports miteinander verbunden sind.
19. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Schaltstellung des Injektionsventils zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid mit den zwei Probenschleifen-Ports verbunden sind und die zwei Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei verschlossenen Ports verbunden sind.
20. Chromatographie-Anlage umfassend eine erste Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein erstes Fluid verbindbar oder verbunden ist, und eine zweite Pumpe, die mit einem Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid verbindbar oder verbunden ist, wobei die Pumpenauslassleitungen der ersten Pumpe und der zweiten Pumpe mit einem Verbindungsstück verbunden sind und nach diesem Verbindungsstück in Flussrichtung gesehen eine
Chromatographiesäule vorgesehen ist und in Flussrichtung gesehen vor der Chromatographiesäule eine Zugabeeinheit vorgesehen ist, wobei die Chromatographie-Anlage eine in Flussrichtung gesehen nach der Chromatographiesäule vorgesehene Fraktionssammel-Vorrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Fraktionssammel-Vorrichtung ein erstes Fraktionsschaltventil und ein zweites Fraktionsschaltventil umfasst, wobei das erste Fraktionsschaltventil mindestens vier Ports aufweist, wobei ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit der Auslassleitung der Chromatographiesäule verbunden ist, ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit der Auslassleitung einer Spülpumpe verbunden ist, ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist, ein Port des ersten Fraktionsschaltventils mit einem Fraktionssammler oder einem Abfallsammelgefäß verbunden ist.
21 . Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des ersten Fraktionsschaltventils die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Fraktionssammler oder einem Abfallsammelgefäß verbunden ist und die Auslassleitung einer Spülpumpe mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist.
22. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 20 oder 21 , dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Schaltstellung des ersten Fraktionsschaltventils die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist.
23. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fraktionsschaltventil mindestens fünf Ports aufweist, wobei der fünfte Port mit
einem Port des in Anspruch 1 dargelegten Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden ist.
24. Chromatographie-Anlage gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Schaltstellung des ersten Fraktionsschaltventils die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist und die Auslassleitung einer Spülpumpe mit einem Port des Pumpenzuleitungsschaltventils verbunden ist.
25. Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chromatographie-Anlage als SFC-Anlage ausgestaltet ist, wobei die Chromatographie-Anlage eine Chromatographiesäule und in Flussrichtung gesehen nachfolgend mindestens ein Rückdruckregler aufweist.
26. Verfahren zur Durchführung einer Chromatographie umfassend den Einsatz einer Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 25.
27. Verfahren gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsreservoir für ein erstes Fluid ein erstes Lösemittel enthält, das bei Normalbedingungen flüssig ist, und das Flüssigkeitsreservoir für ein zweites Fluid enthält, das bei Normalbedingungen gasförmig ist.
28. Verfahren gemäß Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass beim Beladen der Probenschleife das Pumpenzuleitungsschaltventil in die zweite Schaltstellung geschaltet ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer zweiten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den zwei Probenschleifen-Ports
verbunden sind, so dass die dritte Pumpe die aufzutrennende Probe aus einem Probenvorratsbehälter in die Probenschleife saugt.
29. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufträgen einer aufzutrennenden Probe auf die Chromatographiesäule das Pumpenzuleitungsschaltventils in die erste Schaltstellung geschaltet ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer zweiten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die Probebeladungsports für das Beladen der Probenschleife mit den die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid verbunden sind, so dass die dritte Pumpe die aufzutrennende Probe aus der Probenschleife zur Chromatographiesäule mit einem drittes Lösungsmittel pumpt.
30. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gradienten-Chromatographie durchgeführt wird, wobei der Anteil an erstem Fluid zu Beginn der Chromatographie im Bereich von 0 bis 10 Vol.-% liegt und dieser Anteil an erstem Fluid gesteigert wird, wobei das Pumpenzuleitungsschaltventils in die erste Schaltstellung geschaltet ist und das Injektionsventil der Zugabeeinheit in einer ersten Schaltstellung geschaltet ist, wobei die zwei Hochdruck-Ports für das Zuführen und Abführen von unter hohem Druck stehendem Fluid miteinander verbunden sind, so dass die dritte Pumpe zu Beginn der Chromatographie mindestens 50 Vol.-% des ersten Fluids zur Bildung des gewünschten Fluidgemisches umfassend ein erstes und ein zweites Fluid zur Verfügung stellt.
31 . Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass beim Sammeln von wertvollen Fraktionen einer Probe das erste Fraktionsschaltventil in die zweite Schaltstellung geschaltet ist und
die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist.
32. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 26 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Sammeln von wertvollen Fraktionen einer Probe das erste Fraktionsschaltventil in die erste Schaltstellung geschaltet ist und die Auslassleitung einer Spülpumpe mit einem Port des zweiten Fraktionsschaltventils verbunden ist, wobei die Auslassleitung der Chromatographiesäule mit einem Fraktionssammler verbunden ist.
33. Umwandlungskit zum Umbau einer Hochleistungs-Flüssig-Chromatographie- Anlage zu einer Chromatographie-Anlage gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Kit mindestens einen Gasflüssigkeitsabscheider und mindestens ein Pumpenzuleitungsschaltventil aufweist.
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