傳統(tǒng)的軸向流層析技術(shù)中，其流體在柱內(nèi)從一端流向另一端，通常是柱上端往下端流動(dòng)，液流方向沿著中軸重力方向向下流動(dòng)。

而徑向?qū)游黾夹g(shù)不同于傳統(tǒng)的軸向流層析技術(shù)，徑向流色譜柱流動(dòng)相攜帶樣品沿徑向遷移。徑向?qū)游鲋O(shè)計(jì)成了套筒狀，即填料形狀不是傳統(tǒng)的柱狀，而是類似于甜甜圈的形狀，層析柱包含內(nèi)外表面，中間通道裝載填料。

通常，徑向?qū)酉抵辛鲃?dòng)相從柱頂部進(jìn)入，后通過管路分散至外擋板，后垂直與中軸徑向往內(nèi)擋板流動(dòng)，填料即裝載與內(nèi)外擋板之間，如下圖所示：

為了保持柱高及線流速不變，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募兓?藝放?，結(jié)合徑向及傳統(tǒng)軸向柱的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的Wedge柱應(yīng)運(yùn)而生。輕松實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的軸向柱到大規(guī)模的徑向柱的線性放大。

另外，Wedge 柱實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)軸向?qū)游?藝到徑向?藝的橋接，免除了那些?試或中試使?傳統(tǒng)軸向?qū)游龉に?中試或?產(chǎn)想要使用徑向?qū)游龉に嚳蛻舻暮箢欀畱n。

Wedge柱為更大規(guī)模徑向?qū)游鲋目s?模型，類似于切蛋糕，?型徑向?qū)游鲋鶠榈案?，Wedge柱為切下來的??塊。如下圖所示：

superflo徑向?qū)游鲋脑O(shè)計(jì)有效避免了過高的系統(tǒng)反壓，可以大幅縮短保留時(shí)間、提升層析效率，現(xiàn)將徑向柱與傳統(tǒng)軸向柱進(jìn)行性能比對(duì)。

實(shí)驗(yàn)材料如下所示：

本實(shí)驗(yàn)中使用同一種填料裝填的不同層析柱，保持兩種柱子體積流速及保留時(shí)間一致，使用超純水為流動(dòng)相，測(cè)試其在不同運(yùn)行流速下的壓力情況，從而反應(yīng)運(yùn)行效率。

測(cè)試結(jié)果如下：

目前層析工藝中所使用的保留時(shí)間通常介于5-10min, 本次實(shí)驗(yàn)考察了2.2-50min保留時(shí)間內(nèi)徑向和軸向?qū)游龉に嚨倪\(yùn)行效果，表中可見，軸向工藝隨著保留時(shí)間的縮短壓力上升顯著高于徑向工藝，保留時(shí)間2.2min時(shí)軸向工藝已經(jīng)超過了一般軟膠的耐受壓力0.3Mpa, 而徑向工藝仍然處于很低的反壓水平。

Wedge柱為superflo徑向柱的縮小模型，通常用于工藝開發(fā)中，最小規(guī)格柱體積為5ml, 本次對(duì)比測(cè)試采用20ml wedge柱進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)材料如下所示：

本實(shí)驗(yàn)中使用同一種填料裝填的不同層析柱，保持兩種柱子線性流速及保留時(shí)間一致，使用超純水為流動(dòng)相，測(cè)試其在不同運(yùn)行流速下的壓力情況，從而反應(yīng)運(yùn)行效率。

測(cè)試結(jié)果如下：

目前層析工藝中所使用的保留時(shí)間通常介于5-10min, 本次實(shí)驗(yàn)考察了2-50min保留時(shí)間內(nèi)wedge柱和傳統(tǒng)軸向?qū)游龉に嚨倪\(yùn)行效果。

圖中可見，軸向工藝隨著保留時(shí)間的縮短壓力上升顯著高于徑向工藝，保留時(shí)間2min時(shí)軸向工藝反壓0.26 Mpa已經(jīng)逼近了一般軟膠的耐受壓力0.3Mpa。

值得注意的是本次使用純水作為流動(dòng)相，實(shí)際研發(fā)及生產(chǎn)中上樣樣品為高濃度發(fā)酵上清，樣品性狀、流動(dòng)性等遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于純水，上樣后頭部柱料高密度富集樣品，會(huì)造成更高的反壓。

另外，本次實(shí)驗(yàn)使用聚合物硬膠填料進(jìn)行測(cè)試，其壓力表現(xiàn)本來就顯著*于軟膠填料，而目前研發(fā)及生產(chǎn)中軟膠市場(chǎng)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，可以預(yù)見，在工業(yè)客戶軟膠層析的使用場(chǎng)景中，wedge柱徑向工藝會(huì)展現(xiàn)出比本次硬膠填料測(cè)試更強(qiáng)勁的性能。

本次測(cè)試保留時(shí)間2min時(shí)wedge柱徑向工藝反壓0.12Mpa，顯著低于傳統(tǒng)軸向柱反壓，從而為更快的線性流速、更短的保留時(shí)間提供了高效率層析的數(shù)據(jù)支撐。

徑向?qū)游黾夹g(shù)具有快速、高效的核心優(yōu)勢(shì)，對(duì)于進(jìn)行中試及生產(chǎn)的客戶可大幅節(jié)省時(shí)間成本。