色谱系统和为此的联接件

技术领域

本发明涉及色谱系统，诸如液相色谱系统，特别但不排他地涉及通用性质的实验室或'台式'大小的系统，其允许对不同的色谱程序进行方便的重新配置和方便的自动化使用，以及与此类设备或系统相关的用于连接管等的可重新连接的流体管联接件。

背景技术

可重新连接的流体管联接件，即可多次拆卸和更换，但仍在每次重新连接时仍为柔性管(诸如花园软管和塑料管道)提供流体密封的联接件，是已知的。然而，它们的连接容易性和/或卫生问题值得怀疑，特别是如果色谱系统采用相同的设计，其中需要卫生联接件且通常遇到更高的流体压力(例如最多达20Bar以上)。色谱系统中使用的典型管道配件具有包括金属弹簧和O形环在内的多个构件，因此具有所得的死端或O形环凹槽，这可在使用中积存有害污染物，例如病原体。这些死端和凹槽非常难清理。此外，当试图进行伽马射线辐照来消毒此类联接件组件时，金属部件的使用出现问题。另外，在寻求连接或断开的速度和简易性的情况下，不希望使用螺纹或专用工具。

在US8662542中示出一种现有技术的倒钩锁定管联接件布置，但该联接件需要用于组装的工具，且不意在易于释放。

液相色谱法是用于分离分子混合物的众所周知的程序，例如用于分离液体样品中的蛋白质。蛋白质通常可悬浮在流体中，且连同缓冲溶液被推动通过色谱分离介质。混合物中的各种样品分子以不同的速度行进通过色谱介质，引起它们分离。该分离可通过分馏步骤完成，其中可将流动相例如通过色谱系统的出口阀引导至不同的容器。

另外，在色谱系统，尤其是台式的实验设备中，通常需要以清洗设备，包括使用中的互连的管，并然后拆除管状设置，以便将管重新制成不同的配置，以适应不同的实验。因此，专用的消毒设备不方便，且需要快速清洁，连同快速断开和重新连接。在通过引用结合在本文中的US8821718中公开一件此类设备，其中色谱系统的可互换模块构件能够通过外部流体导管互连，且将从此类互连的改进手段中受益。

发明内容

本发明的实施例的目标在于，提供一种色谱系统，特别是液相色谱系统，其包括可释放的流体联接件，该流体联接件可快速重新连接，而无需拧紧或扭曲流体导管，也不需要每个流体导管周围的空间来进行此类动作。本发明的目标还在于，提供一种具有以下一个或多个的色谱系统：增强的功能性，例如能够在常规分批色谱法和连续色谱法中操作；能够在更广泛的应用程序中使用；没有大幅增加整体尺寸或制造成本；且操作简单。

本发明的实施例的另一目标在于，提供可容易清洁的联接件，该联接件不带有或带有有限的死端或其它空间，在该处可积聚污染物。本发明的实施例的另一目标在于，提供一种联接件，如果需要，该联接件可在不使用工具的情况下快速地连接和释放。

根据本发明的一个方面，提供根据本文中权利要求的色谱系统。

根据本发明的另一方面，提供一种如本文中的其它权利要求所限定的可释放联接件，该联接件可用作联接件组件的一部分，例如在色谱系统(诸如台式色谱系统)中，其中模块化构件可例如重新布置在支承件上以最适合特定的实验设置，且所布置的模块化构件能够通过流体管互连，该管具有相反端，每个端部包括根据本发明的用于相应模块化构件的流体联接件的联接件组件中的一个。

本发明的其它优选方面在本文中从属权利要求中叙述。

考虑到下文详细描述，本发明的更多优点和益处对于本领域技术人员将容易变得明显。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出联接件构件的分解视图；

图2以截面示出处于流体连接状态的图1的联接件；

图3以截面示出处于可释放状态的同一联接件；

图4以截面示出包括图1的联接件的联接件组件，它们均处于流体密封状态；

图5示出穿过图4的联接件组件的截面视图，但重新构造成可释放的状态；

图6a、b和c示出上文联接件组件的变型；

图7a、b、c和d示出联接件组件的变型；

图8示出采用多个联接件组件的色谱系统；

图9示出联接件释放工具；

图10、图11和图12示出包括卡口锁定特征的本发明的实施例；

图13至图16示出联接件的构件的变型；

图17是色谱系统的示意图；

图18示出图17中示出的色谱系统的示意图；以及

图19、图20和图21示出图17和图18中示出的色谱系统的构造。

图22示出具有四个端口的现有技术模块化构件的第一形式；

图23示出设有四个端口的模块化构件；

图24a和图24b示出转换器的两个变体的截面视图；

图25a示出设有三个端口的现有技术模块化构件的第二形式；

图25b示出用于图25a的模块化构件的螺纹连接器。

图26a和图26b示出适配器的截面视图；

图27示出备选转换器；

图28a和图28b示出带有已安装管的插口的截面视图；

图29a和图29b示出备选的密封脊构造的截面视图。

图30a-30c示出密封构造的一个实施例的截面视图。

具体实施方式

良好生产规范(GMP)规定生物处理程序的准则，如果遵循该准则，需要清洁度标准。有利地，使用所提出的设备更容易达到标准，例如，其中系统中的流体路径至少在一种构造下具有连续的流径，而没有实质性的停滞部分，从而提供完整的清洁而无需分解流体导管。所提出的系统的实施例提供适于GMP和非GMP工作两者的卫生小规模色谱系统。该系统的功能广泛的流量和压力范围使其既适于技术批次的生产和规模扩大的研究，也适于GMP级材料的小规模生产。泵的高精度和高流量范围实现精确的梯度形成，涵盖大范围色谱柱尺寸和更可重复的结果。

在实施例中，模块化构造成不同的用途提供增加的功能。交互式控制软件可实时进行更改，并可快速识别出意外的偏差。台式小尺寸空出实验室空间。该系统允许原位色谱柱包装，即在连接到系统的同时，压缩色谱柱或使用两个或更多色谱柱的每个色谱柱中色谱介质的能力，而无需在执行色谱程序之前断开任何流体导管。

图1示出根据一个实施例的可释放联接件100的实施例的分解视图。联接件100包括两部分：圆柱形内部构件，其为夹头110的形式，用于接纳流体管；以及圆柱形锁定套环130，其具有内部通孔132，用于可滑移地接纳夹头110。流体管(未示出)在使用中将沿着轴线T延伸，且在夹头110内的中心开孔112内延伸，该夹头110尺寸为紧密地配合在管周围。夹头110具有形成在圆筒形的中间部分116上的夹头凸缘114，以及从夹头110的中间部分116延伸到远端120的多个可弹性偏转且周向布置的指状物118。

夹头110滑移配合在套环130的通孔132中，且因此套环130可安装在夹头110的指状物118和中间部分116上方和周围。套环130可沿着指状物118和中间部分116操纵，以选择性地使指状物118偏转或松弛，如下文更详细地描述的，该偏转引起管的抓紧。套环130的操纵由套环的远端处的套环凸缘134辅助，套环凸缘134从套环的本体136延伸，可手动地拉动或推动套环。套环具有远端140。指状物118朝夹头的远端120向外张开，因此将理解，如果孔口132具有大体上恒定的内径，套环130沿从夹头凸缘114到夹头110的远端120的方向滑移将引起孔口132的内径邻接指状物118的外表面，且将其向内推动以提供管夹紧动作。

图2以截面示出图1的联接件100，其布置在管夹紧位置中。在这里，已通过相对于夹头凸缘114手动重新定位套环凸缘134来将套环130的远端140和夹头110的远端120操纵成对准。在该位置中，孔口132的内表面和指状物的外表面形成互补的表面，该互补表面邻接且因此引起指状物118朝轴线T向内偏转，以向内推动夹头内的管(未示出)的相邻部分，例如压缩，或挤压或夹紧管。沿箭头R的方向操纵套环和其凸缘来实现联接件的释放。

图3再次以截面示出联接件100，且联接件100布置，但在管释放位置中。在这里，套环130已沿方向R朝夹头的远端滑移，但通过孔口132和开孔112两者中的夹头凸缘114和/或台阶138(其中的一个或每个形成止挡件)防止滑出夹头。在该位置中，指状物118松开，且向外弹性回弹，以停止或减小对管的任何推动/压缩/夹紧动作。图3中示出的位置通过沿箭头R(图2)相对于夹头110的方向操纵套环130和其凸缘134来实现。

图4示出联接件组件10的截面图，该联接件组件10包括公部分，在该情况下是连接器插口20形式，公部分具有加宽部，例如，密封脊、卷边或倒钩22，其可定位在柔性流体管30内，超过管30的开口端作为推入配合。通过将管30压缩到插口20上，将管30保持到插口20。联接件100包绕管30，且以上文主要关于图2所描述的方式将管可释放地压缩到插口20上，以将管30可释放地保持到插口20。在该图中，清楚的是，指状物118压缩加宽部22后方的管30，从而辅助将管固定到插口，并有效地将管锁定到插口20。联接件组件10可向模块1供应流体或从模块1去除流体，在该实施例中，该模块1是色谱系统，该色谱系统需要可释放的流体联接件，该流体联接件可容易地清洁且将不携带污染。在另一实施例中，可经由流体管30测量或调整模块1处的流体压力，并因此仅需要流体连通。随之而来的是，在管30内的流体流动不是必需的。

图5示出与图4相同的截面，但在该视图中，联接件组件10在释放位置中，如图3中示出的。在使用中，根据图4定位的联接件100将管30夹紧在插口20上适当位置，且当沿箭头R的方向拉动套环凸缘134时，释放管上的压缩。该释放允许套环凸缘134、套环130和夹头110在图5中的箭头R的方向沿着管撤回。如上文描述的，夹头具有一个或多个止挡件(夹头凸缘114和/或台阶138)，其防止套环脱离夹头，且从而允许夹头与凸缘134一起抽出。在该抽出位置中，可容易地将管30从插口20拉出。通过颠倒上文提到的步骤来执行将管30连接或重新连接到插口。即，将管30装配在插口20上方，以与箭头R相反的方向推动夹头凸缘114，且一旦夹头的远端120牢固地抵靠模块1在适当位置，将套环凸缘134推回原位，以便使指状物118抵靠管的外表面偏转来将管夹紧在插口20上。

联接件100优选仅由两个塑料模制件形成。从图中，可看到套环130的外表面是光滑的，即，套环凸缘134是从环形本体136直立的连续的环形结构，且套环凸缘和套环凸缘形成在其上的套环的外表面具有连续弯曲的轮廓，其中方向上没有突然改变。因此，减小在使用中污染联接件的机会，且可容易地清洁联接件。另外，可使用使用者的两根手指，在套环本体136的每侧上用一根手指保持套环凸缘的每侧，以沿箭头R的方向拉动其(图5)。同时，通过使拇指抵靠与两根手指相反的夹头凸缘114，使用者的拇指可用来对此类拉力反应。

重要的是，确保管30基本完全装配在插口20上。为此，夹头110和套环130可由透明塑料形成。另外，插口可为与管不同的颜色，以提供可视的颜色指示，其中如果可看到任何插口的颜色，管没有与插口完全重叠。图6a、图6b和图6c示出图1至图5中示出的实施例的一个变型，其中：图6a示出改进的插口20'，该插口具有向外延伸的弹性突起24，例如弹性臂；图6b示出完全推回插口20'上的管30。当管完全靠在插口上时，臂24向内移动，然后才允许将夹头指状物118在管上推动，如图6c中示出的，以备将套环130压在指状物上以用于如上文描述的那样夹紧管在适当位置。插口20'未完全插入到管30时，夹头110将不通过臂24。

图7a、图7b和图7c以截面示出联接件组件的变型105。在该实施例中，图1的套环130已由具有多个通孔232的锁定板230所代替，每个通孔232接纳夹头110。锁定板包括突起234，其用于代替先前附图中示出的凸缘134。通孔的中心与从模块1突出的多个公部分的中心对准，使得可在一次操作中进行多个连接。

在图7a中，可看到锁定板230提供到模块1，其中夹头110组装在通孔232中，且在夹头110内部，管30已装配在公部分上，诸如插口20。图7b示出与图7a中示出的相同的联接件组件，但锁定板230和夹头110沿箭头R的方向推至模块1的前表面，使得夹头上覆插口20和管30的端部。图7c示出图7a的联接件组件的另一视图，但现在锁定板230沿图7b中的箭头R的方向进一步推动。在图7c中，锁定板以如上文描述的方式用来将夹头110的指状物118在管30周围夹紧。

图7d示出联接件组件的又一变型，其中锁定套环230'分别借助于柔性安装件安装在锁定板231，在该情况下是球形的安装件233，其允许每个套环230'绕安装件233的中心旋转，且从而为模块上的公部分中的一定程度的失准或尺寸误差提供容限。锁定板当然可由柔性材料形成以提供类似的容限。两个联接件在图7a中示出的，但也可采用其它的线性阵列或二维阵列的截头，以匹配公部分20的构造，例如4个联接件的阵列可用来匹配图8中示出的方形公部分布置。联接件不必在同一平面上。如果提供一定程度的柔性，联接件不必具有大体上平行的轴线，例如参照图7d所描述的。为易于使用，管30可在一端具有单个联接件100，且可以歧管的方式在多个联接件105的相反端处汇聚在一起。

图8示出色谱系统11，该系统包括支承件80，该支承件80包括可互换模块形式的常规流体处理模块化构件，诸如：

泵12；

色谱柱13；

各种阀14；

pH监测器15；

电导率监测器16；

混合器17；以及

紫外线监测器18。

可采用其它模块。可使用流体管30以任何合适的方式连接模块，该流体管在每个端部处具有联接件100，为方便起见仅示出其中一个。联接件100可由图7a、b、c或d示出的类型的多个管和联接件105代替，以加速联接件的连接和释放。为了方便，每个阀14具有相同的公部分构造，这意味着锁定板230的相同构造可用于每个阀。

图9示出释放工具200，该工具具有叉形的端部210，该叉形的端部210适于与凸缘134或突起234的每侧接合，以将其远离模块1或12至18向外拉出，或在没有用于指状物拉动的空间的情况下推动其。

在图10、图11和图12中示出联接件300的备选实施例。在该实施例中，锁定套环330(图10)包绕圆柱形内部构件，该圆柱形内部构件为具有上文描述类型的指状物318的夹头310的形式，该指状物318继而包绕流体管30。联接件300在很大程度上可以以与上文描述的联接件100和105相同的方式操作，因为，为形成液密联接件，将管30推过从模块1突出的公部分20，然后使夹头在管上滑移，直到其远端340邻近或邻接模块1，并然后将套环移向模块，以开始加紧夹头310的指状物318。该位置在图11中示出。

将注意，远端340包括一对卡口型开口，其用于接纳互补的锁定销27，互补的锁定销27由从模块1围绕公部分20延伸的凸台25支承。在该实施例中，通过以线性和旋转的方式在凸台25上且沿着凸台25操纵套环的远端340使得卡口开口345接纳销27，直到将其进一步朝模块1推入图12中示出的最终锁定位置中，达到套环330的最终锁定位置。从而将指状物318进一步夹紧到管30，且将套环330(和联接件300)固定到模块1，由销27保持在适当位置。

图10、图11和图12中示出的嵌入物依赖于上文刚提到的锁定套环的基本线性的锁定移动，即，采用一些扭转将套环330固定在适当的位置并施加夹紧力。通过使用从套环330延伸的翼334代替上文提到的凸缘，可使扭转更容易。

图13至图16详细地示出另一夹头410和套环430的部分，其可与联接件100、1050或300一起使用。在该变型中，指状物(此情况下为指状物418)的夹紧可通过套环430围绕夹头410的扭转来实现，作为套环430的滑移运动的备选方案(以上文描述的方式)，或以及所述滑移运动。

更详细地，套环430的内表面具有棘爪432，当套环相对于指状物扭转时，该棘爪用来指状物418的渐缩部分431。周向斜面431分别用作凸轮，在该示例中，在使用中，当沿箭头R的方向扭转套环时，周向斜面431由相应的棘爪向内朝管30推动。由此，指状物418在使用中围绕管30从图13和图14中示出的位置压缩到图15和图16中示出的夹紧位置，在该夹紧位置处棘爪停在互补凹部433中。用于锁定的扭转量为120度以下，且如果使用三个或更多个周向布置的指状物，优选为约90度以下。

实验表明，用于与具有约3到10mm的外径的管一起使用的上文描述的联接件100、105和300能够在联接件处密封管，其中内部流体压力为至少10bar或更高，如15、20、35或30bar或更高，如将在下文更详细论述的那样，联接件的实施例已通过30bar的广泛泄漏测试成功地得到验证。所述联接件提供在公部分周围的管的液密连接，公部分可通过锁定套环130或锁定板230的基本仅线性的运动而可连接和释放，而无需扭转或螺纹连接部分。因此，由于避免扭转的空间，与常规的螺纹联接件相比，联接件可彼此更近地隔开。本文中基本线性的是指旋转120度以下，例如90度以下，小于45度，小于30度，小于15度，小于5度或几乎不旋转。

在不同的实施例中已描述套环元件，每个套环元件在可释放联接件中具有相同的功能，即所描述的特征：锁定套环130、锁定板230、锁定套环230'、锁定套环330和套环430。一个是非圆柱形的(锁定板230)，而其它是圆柱形的。套环元件包括至少一个突起，例如套环凸缘134或翼334，其远离孔口向外延伸，该孔口具有允许在第一位置与第二位置之间手动操纵套环的尺寸。

结合图1-7将内部构件描述为夹头110，该夹头可设有止挡部分，诸如夹头凸缘114和/或台阶138。夹头凸缘114向外延伸，且具有助于手动操纵联接件的尺寸。此外，可弹性偏转的部分是等同于结合图1-7描述的可偏转指状物118和结合图13-16描述的指状物418的用语。

图17示出根据本发明的方面的色谱设备400。该设备包括但不限于如下文列出的单独模块化构件51至75，其中至少一些可从设备400的支承件410的有孔前面板420上拆卸下来，并在一个大体上竖直平面中安装到其上，使得模块化构件之间所需的液体连接只能在前面420进行。在实践中，可拆卸的模块化构件具有不超过两个标准尺寸，如果需要，可将其重新定位在面板420上以适合不同的程序。每个模块化构件具有串行总线通信连接和电源连接，使得其物理位置对于位于支承件410中或位于远程的控制器不重要。由此，模块化构件可认为是模块化的，且从而可重新定位和/或互换。

图17中示出的色谱设备具有以下模块化构件：

51 控制面板

52 pH监测器

53 出口阀1-3，端口1可用于废物

54 出口阀4-6

55 电导率监测器

56 出口阀7-9

57 柱前电导率监测器

58 柱阀单元，包括柱前和柱后压力传感器

59 用于泵冲洗液的瓶

60 入口阀A1-A3

61 入口阀A4-A6

62 入口阀B1-B3

63 入口阀B4-B6

64 固定橡胶脚

65 可调脚

66 系统泵A

67 系统泵B

68 限流器，包括系统压力监测器

69 混合器模块化构件

70 混合阀

71 空气阱阀，包括空气传感器

72 空气阱

73 开/关按钮

74 内联过滤器的保持器(示出典型的过滤器胶囊)

75 紫外线监测器。

如上文解释的，可省略或重新定位模块化构件。将明显的是，一些模块化构件可由其它模块化构件代替，或由省略的模块化构件留下的空间可由封板填充(例如见图20的76)。必要情况下可使用一个以上的相同编号的模块化构件。

设备的流体操纵模块化构件(即，除了模块化构件51、64、65和73之外的上文列出的所有模块化构件)与外部模块化构件(例如样品输入储器、缓冲剂储器、色谱柱和馏分收集设备，所有这些未在图17中示出)之间的流体互连经由在该情况下以柔性塑料管形式的流体导管进行，流体导管可容易以任何期望构造，例如使用如先前描述的联接件，与流体操纵模块化构件的对应端口容易地联接和断开。

图18示出色谱设备400的主要模块化构件之间的一种可能的液体互连构造，在该情况下，该设备连接到两个色谱柱700和800，但该设备允许模块化构件和额外部分(诸如多个柱)与液体储器之间的任何可工作的互连。可重构液体互连由短链虚线580表示。

设备400的核心是柱阀单元58，在该情况下柱阀单元58具有如2017年9月22日提交的未决申请GB 1715399.0中公开的构造，且该申请通过引用结合在本文中。阀单元58提供流动的多个切换，以允许在任一方向(在图中向上或向下)中的一个或两个柱700/800中的流动。用户可选择上流或下流，或选择绕过一个柱或两个柱。可将流引导至废物或流径中的下一个构件。柱也可串联连接，每个柱包括用于容纳色谱分离介质的可变体积的室和可移动以增加或减小每个所述体积的适配器，且其中柱阀单元58与每个适配器流体连通，且借助于流体压力的改变，可选择性地操作成独立地或共同地移动每个适配器，因此改变每个体积，并在使用中引起每个柱体积内介质的压缩或减轻压缩。

柱阀单元58包括柱前和柱后压力传感器，且还包括构造成接收输入流体的流体入口510。输入流体可例如是悬浮在缓冲剂组合物中的化学样品。柱阀单元58还包括构造成从阀单元提供输出流体的流体出口520。所提供的输出流体通常可为使所接收的输入流体通过色谱设备400的一个或多个柱之后的所得流体。阀单元100还包括构造成联接到第一柱700的第一对流体端口531和532以及构造成联接到第二柱800的第二对流体端口541和542。阀单元58还包括联接阀组件，该联接阀组件构造成响应于一个或多个控制信号，在流体入口510、流体出口520、第一对流体端口531和532以及第二对流体端口541和542之间引导流体。

另外，阀具有端口550，端口550可用来改变作为柱700和800的一部分的液压缸710和810的体积，例如以提供对柱内容物的压缩，也称为柱填充。该填充过程可自动化。已发现，采用此类系统，可以此方式填充约25至250mm的直径。柱可预先填充，但借助于测量柱内的压力产生的背压的阀单元58中的压力传感器并根据已知规程冲洗和重新固结，已知规程例如在WO2007045491中描述，其公开内容通过引用结合在本文中。

其余系统400包括：

入口阀组A和B、60、61、62和63，适于提供可选择的液体，包括含油样品的液体、缓冲溶液和清洁流体；

入口阀为两个系统泵供应，此处每个泵均具有一对活塞和相关的单向阀，提供每分钟0-600毫升之间(最大1200毫升/分钟)的可变流量，并具有高流量和流量分辨率，使得保持准确的流速。此准确性可确保在较大的柱直径范围内获得良好的结果可重复性；

在泵送的液体转移到柱阀单元58之前，泵与流量限制器68串联供应，其包括系统压力监测器、混合器阀70和混合器模块69。

任何夹带的空气可经由空气阱阀71和空气阱排出口72逸出，该排出口还具有从柱700和800流出的空气。空气阱可根据2017年4月5日提交的未决申请GB1713993来构造，其公开内容通过引用结合在本文中；

一旦液体到达柱阀单元58，就可根据2017年9月22日提交的未决申请GB1715399.0中描述的布置来输送，且从而可执行多种色谱模式，从仅用一个柱进行直接色谱分离过程的简单批处理工作到更接近复制大规模商业程序的程序，其中可使用两个或更多个柱，一个准备好使用，而另一个则用于分离；

色谱柱的输出通过端口520传递到：电导率监测器55、紫外线吸收率监测器75和pH监测器52，并取决于来自三个监测器的信号将其导入适当的存储容器中，且从而将分离的馏分收集在适当的容器501中。可将柱洗涤液收集在废物容器500中；

图2中的长链虚线610表示系统总线，该系统总线传送信号和电源往返于上文提到的模块化构件，往返于控制器600。将认识到，可根据已知协议无线地发送控制和监测信号，而无需通信总线。色谱系统400还包括显示屏530。控制器上运行的软件将在屏幕530上示出多个图标，并允许用户操纵屏幕上的图标以拖放图标以形成表示用户限定的色谱控制方法的一系列图标，以易于使用。用户限定的色谱控制方法包括通过在所述柱阀单元58中选择性打开阀来使用所述两个或更多个色谱柱的连续色谱法。

图19、图20和图21示出用于各种构造的与管连接的系统，其中这些图中仅保留图17中引用的一些模块化构件，且由去除的模块化构件留下的孔口由封板526所覆盖，并拧入孔口上方适当位置，以防止液体意外进入支承件410。

在图19中，系统400'具有模块化构件的构造，该模块化构件的构造适于其中系统在工厂中定制构造的监管环境。该系统已交付安装、校准和性能测试，且适于在GMP环境中工作。图20示出去除一些模块化构件的一个系统400"，且图21示出带有在适当位置的更多模块化构件的系统400"'，类似于图17，且示出典型的管状互连件580。

在使用中，模块化构件非常容易去除或添加到系统中，并通过可识别每个模块化构件的软件中的一键激活来完成安装。该软件可提供全面和可定制的操作控制以及先发制人的维护。除了上文描述的模块化构件之外，输入输出通信模块化构件还可用来与模拟和/或数字外部传感器或其它设备(诸如自动馏分收集装置)对接。较宽的流速和压力范围使内径范围为25至250mm的柱可进行40倍以上的缩放。此宽范围使该设备适于过渡到GMP环境。

使用上文描述系统的色谱柱的填充(和重新填充)可由控制面板51启动的控制器600完全控制。控制器600能够驱动显示屏530(图18)以帮助可视化填充过程和进度。控制软件包括能够访问的柱填充记录。因此，柱填充记录可从软件限定、产生和更新，以用于可追溯性和质量保证目的。此外，该记录可用来监测柱性能并提供使用情况、分离性能和填充间隔的统计信息。

显示屏可提供过程可视化，这可快速为操作者提供系统功能的概况，操作步骤和警报的进度，而每个步骤仅提供所需的信息量。活动流径始终示出在过程可视化中，以最大程度地减小用户错误。实时变化可通过选择可视化屏幕上的适当过程来进行，例如，在屏幕上选择或拖动图标。控制、图形界面提供用于特定区段(诸如柱阀单元58)。

使用预编程步骤，但可修改这些，并将其保存为用户限定的步骤，以用于添加定制。

上文描述和示出的系统是为卫生环境设计的。例如，支承件410是平坦的或弯曲的，除在面的边缘处没有联接件、间隙或显著的凹面，这使擦拭变得容易，并减小灰尘和液体捕集的机会。pH监测器52具有内联校准，且柱阀单元58提供过程中的柱填充，因此可采用贯穿操作的封闭流径，意味着在一个或多个色谱柱的填充/再生阶段以及整个分离操作中，无需中断流径。

图22示出现有技术的模块化构件810，其设有四个端口811，每个端口适于连接到现有技术的流体连接件812。由于将流体连接件812固定到端口811所需的联接件813的尺寸，故联接件必须布置在不同的高度。这是一个笨重的解决方案，且还需要在模块化构件周围提供空间，以便于将流体连接件812与相应的端口811的安装/拆卸。

图23示出具有四个端口821的模块化构件820，每个端口具有管822，该管在其第一端处设有可释放联接件100(如结合图1-6描述的)，该可释放联接件100连接到每个相应的端口821。管中的一个的第二端通过另一可释放联接件100连接到转换器823，以提供不适于直接连接到端口821的流体连接的附件。结合图24a和图24b更详细地描述转换器823。当将流体连接件连接到模块化构件时，使用可释放联接件的结果是体积较小的设计，因为端口可彼此更接近地定位。同样，可释放联接件更易于清洗，安装/拆卸并在需要时更换。

图24a示出转换器823的截面视图，该转换器具有本体830、凸缘831、通孔832和与本体830一体化的插口833。在该实施例中，转换器823由单件材料制成，诸如塑料、金属等。在该示例中，凸缘831适于用在三钳(TC)联接件中，且插口833适于接纳设有可释放联接件100(未示出)的管。

图24b示出备选转换器823'的截面视图，其类似于结合图24a描述的转换器，有一个例外。转换器823'包括两个部分，其中本体830和凸缘831由单件材料(例如，塑料)制成，且插口833'由另一材料(例如，金属)制成。

图25a示出具有三个螺纹孔作为端口911的现有技术的模块化构件910。分别设有螺纹连接器913的管912固定到相应的端口911。图25b示出螺纹连接器913，其包括端凸缘914，该端凸缘914固定到管912的第一端并适于在布置在螺纹孔911中时提供密封，以及本体，其具有螺纹部分915和设计成在将螺纹连接器913固定到模块化构件910时使用的抓握部分916。如图23中示出的，由于将螺纹连接器913固定到模块化构件910所需的空间，因此与使用可释放联接件相比，该设计相当笨重。

当使用螺纹连接器将流体管连接到端口时，在将螺纹连接器固定到螺纹孔时存在流体管的意外旋转(约2-3圈)。当固定短的流体管(例如10-30cm长)时，这特别是一个缺点，其中管经历扭结行为。此外，可需要单独的O形环以产生所需的压力和流体密封。

为受益于由可再密封联接件100提供的优点，可将适配器引入模块化构件910的螺纹孔中。

图26a示出适配器915的截面视图，该适配器具有本体920、螺纹部分921、通孔922和与本体920一体化的插口923。在该实施例中，适配器920由单件材料制成，诸如塑料、金属等。在该示例中，螺纹部分921适于使用本体920作为抓握部分而引入到模块化构件的螺纹孔中，且插口923适于接纳具有可再密封的联接件100(未示出)的管。

图26b示出备选适配器915'的截面视图，该适配器类似于结合图26a描述的适配器，有一个例外。转换器915'包括两个部分，其中本体920和螺纹部分921由单件材料(例如，塑料)制成，且插口923'由另一材料(例如，金属)制成。

图27示出备选转换器925的截面视图，其具有本体930、带有螺纹孔931的部分、通孔932和与本体830一体化的插口933。在该实施例中，转换器925由单件材料制成，诸如塑料、金属等。螺纹孔931在该示例中适于接纳如结合图25b描述的螺纹连接器。插口933适于接纳设有可再密封的联接件100(未示出)的管。应注意，与具有螺纹孔的本体和部分相比，插口可用不同的材料分别制造。

可释放联接件组件10的优点是没有螺纹，这意味着清洁且需要较少的维护。如图25a和图25b中示出的，与螺纹孔的进入非常有限的常规螺纹连接器相比，从面板的前部延伸出的插口20上的简单加宽部22(即密封脊、倒钩或卷边)更加易于清洁。

另一优点是，与结合图22示出的相比，不需要凸缘，且因此可能在使用可释放的连接器100连接其之前手动切割管。因此，由于管的内径的静置尺寸与插口20上的密封脊22的外径在相同范围内，故容易在需要时更换管，管的内径的静止尺寸优选小于插口的外径的±10%。

另一优点是不需要O形环或垫圈，与现有技术的解决方案相比，这意味着更少的维护和更稳健的解决方案。使用与密封脊22直接密封接合的管材实现密封。然而，这要求管具有一定程度的柔韧性和变形特性。可再密封的联接件在不同材料和部分之间提供最少数量的连接/联接件，这在需要时改进清洁流体连接的可能性。另一优点是可再密封的联接件组件易于附接，例如用于低压应用的单手卡扣配合。

如结合图24a、图24b和图27所描述的，转换器连接器可用来提供到其它连接器(例如TC连接器)的连接。如结合图26a和图26b描述的，螺纹适配器可用来将具有螺纹孔的旧设备(见图25a)升级为适于在附接管时使用可释放联接件的连接器。

如上文描述的，与提供螺旋型连接器或TC连接器相比，插口20可布置得更接近在一起。这将使得模块化构件(例如阀)中的内部流径更短，由此可释放联接件组件的使用可减小具有内部流径的流体构件的尺寸。反过来，这将影响整个色谱系统，并减小相对于流动能力的占地面积。

图28a和图28b示出不具有和具有已安装的管的插口的截面视图。应强调的是，管的尺寸(内径D1)和插口的尺寸(外径D2)对产生适当的密封和避免在管30与插口280的开口端281之间产生空穴是重要的，在空穴中可捕获生物材料残留物的沉积。管的弹性模量将提供管的必要变形，以使其通过紧接开口端821设置的密封脊282。密封脊的形状对于实现关键方面的所需功能非常重要：

-可清洁性，因为直接密封产生无空穴构造，避免其中可夹住生物材料的空穴，

-将管保持到插口的压力上限。

如上文提到的，其它重要参数是：

-流体管的弹性模量

-流体管的内径和插口的外径

在一些实施例中，密封脊具有倒圆的设计，该倒圆的设计具有半径R和距插口中心的高度h。该半径延伸到插口的开口端，并提供一个角度，以允许使用对普通操作者足够低的力使管在密封脊上滑移到插口上，且当在密封脊上滑移时，管在压力下不弯曲，倒圆区段的起始半径可类似于管的内半径，高度由管的弹性模量和连接器的压力极限确定。

密封脊的其它形状在图28a、图29a和图29b中示出。图28b中的箭头F1-F3示意性地指示将管端30密封并锁定在插口280上所涉及的力。在一个实施例中，例如上文的连接器100所例示的，夹头布置成在密封脊的中点的插口侧施加管夹紧压力，如由图28b中的F2所指示的。在一个实施例中，主要通过管的弹性来获得在管与接近插口的开口端的密封脊的前端之间的基本流体密封力F1。当将密封脊定位成紧接开口端时，在没有任何空穴的情况下实现密封，即，在插口的开口端处没有平区段。

通过在密封脊的中点后面施加基本为F2的锁定压力，基本所有可用的夹紧力用来将管保持在密封脊上。压力极限取决于密封脊的高度、夹紧力、密封脊的斜率以及管与插口之间的摩擦系数。然而，所有表面应尽可能光滑，以便清洁。在备选实施例中，可用的夹紧力的一部分可施加在插口280的端部区段281处，以便进一步固定插口和管之间的密封。在所公开的实施例100中，夹头110的指状物118设计成使得它们仅向密封脊282附近施加特定的夹紧力，而在处于夹紧位置时在插口的下端为管留出空间。以此方式，由于夹紧力将涉及指状物118在夹紧位置周围的弹簧加载，因此夹紧力较少地取决于不同构件(插口、管、夹头和套环)中的尺寸变化。在所公开的实施例中，可用的夹紧力由操作者在将套环130越过夹头110推入管夹紧位置时施加的力确定，由此指状物118移位以邻接管，通过推动套环130来锁定夹具所需的力应适于对使用者是合理的力，同时避免为释放夹具而需要太大的释放力。

图28b示出当流体管30安装在密封脊282和插口280的长度上时的情况，且示意性地指示施加到密封脊中点的插口侧的管上的锁定压力。管和接近插口的开口端的密封脊的前端之间的流体密封力F1通过管的弹性来实现。当将密封脊定位成紧接开口端时，在没有任何空穴的情况下实现密封，即，在插口的开口端处没有平区段。

通过在密封脊的中点后面施加F2的锁定压力，基本所有可用的夹紧力用来将管保持在密封脊上。压力极限取决于密封脊的高度、夹紧力、密封脊的斜率以及管与插口之间的摩擦系数。然而，所有表面应尽可能光滑，以便清洁。此外，尖角可意外产生空穴，其中可截留生物材料，且因此应避免尖角以便清洁。

可需要在插口的底部(开口端的反面)提供额外的密封力F3，以增加密封压力极限。在一个实施例中，至少80%的夹紧力施加在密封脊的中点后方(用F2指示)。在一个实施例中，在插口的底部或附近施加邻接或较小压力以稳定连接。

可使用如上文描述的可释放联接件来提供夹紧力。其它类型的联接件是可能的，只要它们提供如上文描述的合适量的夹紧力，例如软管夹、偏心联接件。必须基于插口的长度选择所选连接器的长度，以避免杠杆作用。

图29a和图29b示出备选的密封脊构造的截面视图。在图29a中示出插口290，其具有设有不一致轮廓的第一备选密封脊292。密封脊的后边缘291从密封脊的中点到插口的外表面下降得更快。这改进连接的压力极限。此外，密封脊292的前端与插口的开口端成直线，如由参考标号D3所指示的。与结合图28a和图28b描述的插口相比，这将增加安装流体管(未示出)所需的力。

图29b示出插口295，其具有设有不一致轮廓的第二备选密封脊297。密封脊的后边缘296从密封脊的中点到插口的外表面以半径r2弯曲。从密封脊的中点到插口的开口端的轮廓以半径r1弯曲，r1大于r2。

此外，密封脊297的前端与如由参考标号D4所指示的插口的开口端成直线，在该示例中，D4大于D3，这指示与结合图29a描述的插口相比，安装流体管(未示出)所需的力。

大体上，本发明涉及一种用于色谱系统的新颖的连接器概念，其中图25a和图25b示出的常规螺纹流体连接器可由更加方便的插口型连接器代替，其中只需简单地将色谱系统中用于互连构件的管推到插口上，且然后通过可释放的夹具将其固定在插口上，对管的外周施加径向夹紧力。如提到的，插口优选设有密封脊，以便使连接器概念能够在所需的压力范围内使用。惊讶地证实，可能设计此类连接器，以在超过液相色谱法要求的范围的内部压力(20bar，且甚至最多达30bar以上)下提供防泄漏流体连接，同时仍显著地改进对于操作者的易用性。根据其实施例的将管连接到色谱系统中的端口的程序仅涉及以下步骤：将管端推过插口，将可释放的连接器夹具定位在管端周围，以及通过促动连接器夹具来施加锁定力。类似地，根据其实施例的用于管与色谱系统中的端口断开的程序仅涉及以下步骤：促动连接器夹具以释放锁定力，可选地从管端去除可释放的连接器夹具，以及将管端从插口拉出。所公开的实施例的一个主要优点是，推动和施加锁定夹具的步骤不需要扭转运动，该扭转运动可将旋转运动传递到管，从而在施加步骤期间，管相对于公部分不旋转。如提到的，这防止管扭曲和形成扭结，扭结可限制流体流动，或甚至损坏管段。此外，与具有需要凸缘管的连接器的常规色谱系统相比，例如，内径为1至10mm的管，本系统提供的好处是可通过增加在互连路径之前将管段切割成最佳长度的步骤来允许定制流体路径。

连接器泄漏测试。

已验证本连接器/色谱系统的实施例以在液相色谱的期望压力范围内提供防泄漏连接。在一个实施例中，色谱系统的操作上限压力为20Bar，且为验证20Bar下的正确密封性，定期对连接器进行30Bar的泄漏测试。在测试中，将确定泄漏的极限值设置为在测试的流径中每个连接器20Bar下为1μl/min。在以下条件下进行成功的测试：

•在4-40℃的温度范围内于20Bar下进行泄漏测试。

•6000次重复的连接和断开，每500个循环在30Bar下进行泄漏测试(针对两个不同的尺寸执行)

•在40℃下的12个月期间进行静态泄漏测试，每周在30Bar下进行一次泄漏测试。

•拉伸测试0-20N、10000个循环，每个循环之前和之后在30bar下的泄漏测试

如先前提到的，惊讶地发现，与常规的连接相比，在提供此类改进的易用性的同时可实现这一点。

除了上文的泄漏测试之外，还通过在系统中使2.5M(NH4)2SO4的流动相循环整晚(约12小时)，背压为1.5MPa，进行盐蠕变测试。此后，针对连接器、阀和其它模块周围的盐蠕变来目视检查系统。证实连接器和色谱系统通过测试，没有可见的盐蠕变。

图30a-30c示出根据一个实施例的插口20、管30和夹头110及其指状物118之间的相互作用。在图30a中，管端310示为在插口上方，其中虚线指示管的内径与插口元件之间的关系。如可看到的，插口底部略宽于管的内径，且密封脊22显著地更宽，但具有圆形的前边缘，用于允许将管推到插口上。在图30b中，管端已推到插口上(超出拉出的部分)，且夹头110已施加在管端周围，且在锁定位置被促动以夹紧管。图30c中更详细公开夹头110，其中可看到指状物118a在插口20的密封脊22的中心区域设有用于夹紧管的夹紧区段350。在一个实施例中，管的内径为3.2mm，且外径为4.8，而插口底部直径为3.25和密封脊3.45，其与来自夹具10的锁定力一起提供无泄漏的连接。在该类型的液相色谱系统中使用的管大体上具有足够坚硬的材料的管，以便符合所涉及的压力，且可例如由氟化乙丙烯(FEP)塑料制成。

根据一个实施例，公开用于色谱系统11的构件12-18；810；910。构件(可为模块化的)包括一个或多个端口，每个端口能够经由插口20；923、923'进入，插口20；923、923'用于接收流体管30；812；912的第一端。第一端可通过管端外部的可释放联接件100、105、300在插口周围密封，且该联接件具有可释放的夹紧动作，这能够通过联接件的套环元件130、230、230'，330、430沿着流体管的端部的滑移运动来促动。

插口(20)可为构件12-18的组成部分。此外，插口923；923'可设在适配器915；915'上，适配器构造成连接到构件910的端口。在一些实施例中，端口是螺纹孔911，且适配器915、915'包括对应的螺纹部分921、本体920和插口923；923'。

在一些实施例中，适配器915由单件材料制成，其中单件材料可为塑料或金属。

在一些实施例中，插口923'由第一材料制成，且本体920和螺纹部分921由第二材料制成，其中第一材料可为金属，且第二材料可为塑料。

根据一个实施例，公开一种可拆卸的联接件100，其构造成将流体管保持到插口。联接件包括：

-圆柱形内部构件110；310；410，其构造成接纳流体管30，所述内部构件包括可弹性偏转的部分118；418，其布置成将管的外表面朝插口推动；以及

-套环元件130，其具有用于可滑移地接纳内部构件的内部通孔132，孔口和可弹性偏转的部分具有互补的表面结构，该互补的表面结构在安装到内部构件的套环元件的第一位置中提供用于使用中的所述弹性偏转，且在第二不同的位置中防止相对于流体管的外表面的动作。

套环元件包括至少一个突起，其远离孔口向外延伸，该孔口具有允许在第一位置与第二位置之间手动操纵套环的尺寸。

在一些实施例中，内部构件110还包括止挡部分138；114，以与套环元件协作以防止或抑制套环元件沿至少一个方向远离内部构件的滑移。

在一些实施例中，套环元件能够在内部构件上从其中提供偏转的第一位置滑移到其中套环元件邻接止挡部分的第二位置。

在一些实施例中，套环凸缘134形成在套环元件的一端，其中止挡部分形成在内部构件的一端处。可通过手动操纵将套环凸缘134和止挡部分带到第二位置附近，且可通过手动操纵将套环元件进一步滑移到第一位置，在该第一位置处套环凸缘134与止挡部分隔开。

在一些实施例中，该部分是夹头凸缘114，该夹头凸缘114向外延伸且具有助于手动操纵联接件的尺寸。在一些实施例中，套环凸缘134是从套环的本体136直立的连续的环形结构。

在一些实施例中，套环凸缘134和在其上形成套环凸缘的套环元件的外表面具有连续弯曲的轮廓，其中方向上没有突然改变。

在一些实施例中，内部构件110；310；410的可弹性偏转的部分118；418包括多个周向布置的指状物，在使用中，这些指状物可向内朝管偏转。在一些实施例中，套环元件330还包括与互补的锁定销27协作的卡口开口345，以将联接件可释放地固定到模块1。

根据一个实施例，公开用于将第一流体管822的端部连接到第二流体管的端部的转换器823；823'；925。该转换器包括用于接纳第一流体管822的端部的插口833；833'；933，其中第一流体管的端部可通过在管端外部的可释放联接件100、105、300在插口周围密封。该联接件具有可释放的夹紧动作，该可释放的夹紧动作能够通过联接件的套环元件130、230、230'，330、430沿着流体管的端部的滑移运动来促动。

在一些实施例中，转换器823；823'还包括本体830和凸缘831，或本体930以及具有螺纹孔931的部分，其构造成连接到第二流体管的端部。

在一些实施例中，转换器823由单件材料制成，其中单件材料可为塑料或金属。

在一些实施例中，插口833'由第一材料制成，且本体830和凸缘831，或本体930和具有螺纹孔931的部分由第二材料制成。第一材料可为金属，且第二材料可为塑料。

根据一个实施例，公开包括如上文描述的多个构件12-18；810；910的色谱系统11能够通过流体管30流体互连。构件包括用于接纳流体管30的相应端的一个或多个插口20f，流体管端可通过如上文描述的可释放联接件100、105、300在插口周围密封，联接件具有可释放的夹紧动作，所述动作能够通过联接件的套环元件130、230、230'，330、430沿着流体管的端部的滑移运动来促动。

在一些实施例中，滑移运动是大体上朝相应构件的运动，且通过远离所述构件的运动，可释放的夹紧动作。

在一些实施例中，多个构件12-18是能够在支承件80上重新布置位置的模块化构件，且流体管30包括多个长度的流体管，每个流体管具有相反端，在每个端部处设有一个所述联接件100、105、300，其一起使用以允许相应的模块化构件之间大体上密封的流体流动或流体连通。

在一些实施例中，滑移运动仅为线性运动，或是基本线性运动，其中扭转运动为120度以下。

在一些实施例中，色谱系统是由多个构件形成的色谱系统。

在一些实施例中，色谱系统还包括如上文描述的转换器。

根据一个实施例，提供一种色谱系统，该色谱系统包括多个流体处理构件，该多个流体处理构件能够通过流体管30流体互连以形成色谱流体流径，所述流体处理构件包括一个或多个流体端口，该流体端口带有从构件面延伸且用于接纳流体管的相应端的插口，使得流体管端密封地包围插口，且用于接收可释放的锁定夹具，该可释放的锁定夹具对管端的外表面施加径向锁定力，以将流体管端锁定在插口上，其中互连在至少10Bar(优选15、20、25或30Bar)的内部压力下是防泄漏的。

本发明不应视为受上文描述的实施例限制，而是可在所附权利要求的范围内变化，这对本领域技术人员容易是明显的。