Columna de cromatografía mejorada.

Una columna de cromatografía que comprende

un tubo de columna (52;

110),

una placa de base (50; 102) a la cual está unido un extremo inferior del tubo de columna (52; 110) en unadisposición estanca a los líquidos,

una placa final superior móvil (66; 124) que se puede mover para que entre y salga del tubo de columna (52; 110), yuna estructura de soporte (54, 56, 60; 114, 116, 118) externa del tubo de columna (52; 110) y libre de soporte sobreel tubo de columna (52; 110) para soportar cargas longitudinales aplicadas sobre la columna, comprendiendo dichaestructura de soporte

dos o más pilares (54; 114) unidos a la placa de base (50; 102) externa del tubo de columna (52; 110),un travesaño (56; 116) unido de manera selectiva a los dos o más pilares (54; 114) de tal manera que atraviesala anchura y la línea central del tubo de columna (52; 110) y de tal manera que se puede hacer pivotar paraalejarlo de la línea central del tubo de columna (52; 110), y un ajustador central (60; 118) situado sobre eltravesaño (56; 116) por encima de la línea central del tubo de columna (52; 110), estando dicho ajustador (60;118) conectado con el movimiento permitido a una parte superior de la placa final superior (66; 124).

Columna de cromatografía mejorada La presente invención se refiere a una columna de cromatografía. Más en concreto, se refiere a una columna de cromatografía que utiliza una estructura externa para soportar cualquier carga longitudinal aplicada sobre la columna.

Antecedentes de la Invención Las columnas de cromatografía se han usado durante años para la separación y/o la purificación de diferentes materiales como por ejemplo proteínas.

Estas columnas están formadas por tres componentes básicos; un tubo de columna, un extremo fijado inferior y un extremo superior, móvil. Véanse las Patentes U.S. 4.350.595 y U.S. 6.139.732. El extremo superior se mueve con respecto al tubo para que se pueda desmontar para la introducción y la extracción de medios de cromatografía en el tubo y para que se pueda desplazar longitudinalmente por el interior del tubo para comprimir los medios para su uso.

Sin embargo, este extremo superior necesita estar fijado en algún punto a la columna para moverse con respecto a dicha columna.

Un primer medio para conseguir esto es conformar un tubo con materiales de alta resistencia, incluidos metales como por ejemplo el acero inoxidable, o plásticos estructurales rígidos, tales como los plásticos acrílicos o los polimetilpentenos como por ejemplo el plástico TPX® comercializado por Mitsui Petrochemical Industries Ltd. Corporation de Japón. El tubo tiene una pestaña en el extremo superior en la cual se une una placa superior a la columna y una pestaña en el extremo inferior a la cual se une un extremo inferior fijo. A continuación se une el extremo superior, móvil, a esta placa superior y se mueve con respecto a ella entrando y saliendo del tubo.

En la Figura 1 se muestra un ejemplo de este tipo de estructura. El tubo 2 tiene una placa 4 inferior fijada en su sitio por tornillos 6 unidos a una pestaña 8 del tubo 2. Una placa 10 superior está fijada a una pestaña 12 superior del tubo 2 por tornillos 13 de fijación. Un extremo 14 móvil está situado en posición central en la placa 10 superior y, mediante el movimiento de una varilla 16, se puede mover para que entre y salga del tubo 2.

Cuando se mueve el extremo 14 por el interior del tubo 2 para comprimir el lecho 18 de medios para su uso, se transmiten fuerzas longitudinales desde el extremo 14 a la varilla 16 hasta la placa 10 superior y a continuación al propio tubo 2.

En la Figura 2 se muestra la otra alternativa. Esta alternativa utiliza una serie de varillas o tornillos 20 alineadas a poca distancia alrededor de la cara exterior del tubo 24 para transmitir las fuerzas longitudinales en lugar de la pared del propio tubo. Esto permite utilizar materiales con menor rigidez estructural, tales como vidrio o plásticos, preferiblemente plástico acrílico o estireno, y también permite utilizar tubos de paredes más delgadas. Todo esto reduce el peso y el coste del dispositivo.

La mayoría de los elementos de ese tubo 24 de la Figura 2 son similares a los de la Figura 1. Uno tiene una placa 22 final superior móvil, una placa 26 inferior, unida a un extremo 27 inferior fijo, pestañas 28, ya sea como parte del tubo 24 o, en este ejemplo, como piezas independientes para sujetar la placa 30 superior fija y la placa 26 inferior al tubo 24. A través de la placa 30 se extiende una varilla 32 que está conectada al extremo 22 móvil por una manivela 34. El movimiento del extremo 22 comprime un lecho 37 de medio de cromatografía. En la Figura 2 también se muestra una serie de varillas 36 de guiado, las cuales se usan en columnas más grandes para mantener horizontal el extremo 22 durante su movimiento. La placa 30 normalmente está fijada a la pestaña 28 y unida por numerosos sujetadores mecánicos 31.

Estos dos diseños tienen sus limitaciones. La necesidad de usar materiales estructurales rígidos para el tubo en la realización de la Figura 1 limita las elecciones de materiales y a menudo es más caro. Asimismo, los materiales utilizados no son translúcidos por lo que no se puede ver el interior de la columna. Desmontar el extremo móvil de la columna, así como añadir o extraer medio es una tarea engorrosa que requiere el desmontaje de la placa y de los tornillos superiores para realizarla. Asimismo, se debe encontrar un lugar para colocar estas piezas (placa 10 superior, varilla 16 y extremo 14) una vez desmontadas donde no resulten dañadas o contaminadas.

La realización de la Figura 2 proporciona la capacidad de utilizar materiales translúcidos tales como vidrio o plástico acrílico; sin embargo, las varillas (las cuales típicamente ascienden a entre 8 y 12 por columna) tapan la vista de una persona. Además, esta realización es incluso más engorrosa de desensamblar. Antes de desmontar la placa 30 superior y el conjunto final (22, 32, 34) se deben desconectar todos los sujetadores mecánicos 31 de los extremos de las varillas 20. Esta realización tiene también el inconveniente de tener que encontrar un lugar para colocar estas piezas donde no resulten dañadas o contaminadas. Además, el reensamblaje es difícil, ya que se necesita alinear cada uno de los sujetadores mecánicos 31 en su respectivo agujero de la placa 30 superior y de la pestaña 33.

Lo que se necesita es un mecanismo más simple y más fácil para soportar la carga longitudinal de una columna y que permita ensamblar y desensamblar la columna fácilmente cuando sea necesario.

La patente EP 0078435 A presenta un dispositivo para cerrar columnas de cromatografía que tiene una placa de soporte vertical sobre la cual están montadas una base de apoyo inferior y un elemento de presión superior. Un tubo de columna está unido a la base inferior por medio de una pinza inferior y un elemento de sellado y está conectado al elemento de presión superior por medio de una pinza superior y un elemento de sellado situados entre el extremo superior del tubo de columna y un pistón del elemento de presión superior. El tubo de columna se puede desmontar del dispositivo después de que se mueva linealmente en vertical el pistón y se retire de ese modo de su engrane con la pinza superior y con el elemento de sellado.

La Patente EP 0649019 A presenta otro dispositivo de cierre para columnas de cromatografía que incluye un cuerpo cilíndrico que se puede montar mediante tornillos sobre una pestaña superior de un tubo de columna para aplicar una fuerza de compresión axial hacia abajo sobre una placa final superior del tubo de columna. El extremo inferior del tubo de columna está unido a una placa de base en una configuración estanca a los líquidos.

La Patente WO 97/32207 A presenta un aparato desmontable para comprimir material de sellado en una columna de cromatografía líquida que es similar al dispositivo del documento EP 0078435 A, pero que además comprende cuatro varillas externas que guían el movimiento de un elemento de soporte móvil que corre verticalmente sobre las varillas de guiado y que transporta un mecanismo de compresión hidráulico con cilindro y varilla.

Resumen de la invención La presente invención proporciona una columna de cromatografía como se define en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferentes.

La presente invención elimina totalmente la carga longitudinal del tubo de columna y la transmite a un sistema de travesaño y pilar situado alrededor del tubo de columna pero externo a él. Usando el sistema de travesaño/pilar, se puede usar el ajustador central para mover el extremo superior para que entre y salga de la carcasa. De esta manera, cuando se aplica presión interna a la columna, el tubo no experimenta ninguna carga longitudinal. Además, el diseño de travesaño y pilar permite el desmontaje completo del extremo del tubo sin un desensamblaje engorroso. Además, el travesaño proporciona un lugar para retener el extremo mientras el tubo se está llenando, vaciando, limpiando o reparando.

Es un aspecto de la presente invención proporcionar una columna de cromatografía que comprenda una placa de base, un tubo de columna unido a la placa de base en una disposición estanca a los líquidos, una placa superior móvil que se puede mover para que entre y salga del tubo y una estructura de soporte externa del tubo y sin apoyo sobre el tubo para soportar cargas longitudinales aplicadas sobre la columna.

Otro aspecto de la presente invención es proporcionar una columna de cromatografía que comprenda una placa de base, un tubo de columna, estando un borde inferior del tubo unido a la placa de base en una disposición de sellado estanca a los líquidos, teniendo la placa de base un diámetro mayor que el del tubo, dos o más pilares, teniendo cada uno un extremo inferior y un extremo superior, estando los extremos inferiores... [Seguir leyendo]

1. Una columna de cromatografía que comprende

un tubo de columna (52; 110) ,

una placa de base (50; 102) a la cual está unido un extremo inferior del tubo de columna (52; 110) en una disposición estanca a los líquidos,

una placa final superior móvil (66; 124) que se puede mover para que entre y salga del tubo de columna (52; 110) , y

una estructura de soporte (54, 56, 60; 114, 116, 118) externa del tubo de columna (52; 110) y libre de soporte sobre el tubo de columna (52; 110) para soportar cargas longitudinales aplicadas sobre la columna, comprendiendo dicha estructura de soporte dos o más pilares (54; 114) unidos a la placa de base (50; 102) externa del tubo de columna (52; 110) ,

un travesaño (56; 116) unido de manera selectiva a los dos o más pilares (54; 114) de tal manera que atraviesa la anchura y la línea central del tubo de columna (52; 110) y de tal manera que se puede hacer pivotar para alejarlo de la línea central del tubo de columna (52; 110) , y un ajustador central (60; 118) situado sobre el travesaño (56; 116) por encima de la línea central del tubo de columna (52; 110) , estando dicho ajustador (60; 118) conectado con el movimiento permitido a una parte superior de la placa final superior (66; 124)

2. La columna de la reivindicación 1, en la cual el travesaño (56; 116) está unido de manera selectiva a los dos o más pilares (54; 114) de forma desmontable por un sistema de retención seleccionado del grupo que consiste en tuercas y tornillos, pasadores de horquilla, pasadores partidos y pinzas.

3. La columna de la reivindicación 1 ó 2, en la cual el travesaño (56; 116) está unido de manera selectiva a los dos o más pilares (54; 114) de tal manera que se puede hacer pivotar para alejarlo de la línea central del tubo de columna (52; 110) cuando la placa final superior (66; 124) se ha retirado del tubo de columna (52; 110) .

4. La columna de la reivindicación 3, en la cual el travesaño (56; 116) está unido de manera selectiva a los dos o más pilares (54; 114) de tal manera que se puede hacer pivotar verticalmente para alejarlo de la línea central del tubo de columna (52; 110) cuando la placa final (66; 124) se ha retirado del tubo de columna (52; 110) .

5. La columna de la reivindicación 3, en la cual el travesaño (56; 116) está unido de manera selectiva a los dos o más pilares (54; 114) de tal manera que se puede hacer pivotar horizontalmente para alejarlo de la línea central del tubo de columna (52; 110) cuando la placa final superior (66; 124) se ha retirado del tubo de columna (52; 110) .

6. La columna de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la cual la placa de base (102) contiene una abertura

(108) que se puede cerrar que conforma una entrada o una salida de la columna.

7. La columna de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la cual el travesaño (56; 116) tiene un perfil de sección decreciente hacia arriba en sección transversal.

8. La columna de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la cual sobre el travesaño o pilar está conformado un tope para limitar el rango de movimiento del travesaño.

9. La columna de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la cual la columna de cromatografía es modular y la placa de base puede sostener tubos de columna de tamaños y alturas variables.

(Técnica Anterior)

(Técnica Anterior)