具有流動相再循環能力的色譜系統的製作方法
2024-03-09 09:21:15
專利名稱：具有流動相再循環能力的色譜系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及色譜系統。
背景技術：
例如高性能液相色譜(HPLC)的液相色譜是一種普遍應用的分離技術，其中要被分析的不同組分的混合物被溶解在液體流動相中。流動相被施加到通常是一個柱的固定相上，其中不同的組分可以以不同的方式與固定相互相作用，從而在不同的時間從柱中洗脫(當使用溶劑的時候)。為了從柱中洗脫不同的組分，經常必須進行包含流動相梯度的梯度洗脫，在流動相梯度中流動相的組成隨時間變化。通常使用例如紫外(UV)或質譜儀(MS)檢測器的適當的檢測器檢測離開固定相的被分離的感興趣組分，這些組分經常被稱作被分析物。作為時間的函數的檢測信號的表示被稱作色譜圖。色譜圖示出了所謂的(信號)峰，它們代表不同的組分。
在製備型HPLC中，色譜系統的操作通常需要大量的用戶輸入。這尤其要說明已經經過柱之後的流動相流的方向。含有感興趣的組分(被分析物)的流動相可能被引導到級分收集器中，用於進一步的分析。含有不再感興趣的成份的流動相可能被排入廢料，但是具有與開始的時候完全相同組分的流動相可能被引導回它們原來的容器，用於再循環目的。例如閥門的流動相開關通常引導流動相流。為了將流動相流引導到上述的不同容器中，該閥門的位置必須依據流動相的組分而改變。
日本專利申請公開JP 10197506 A公開了具有溶劑再循環能力的色譜系統。包含具有級別設置部分的微型計算機的溶劑再循環系統是檢測器的一部分。當檢測器信號超過某個閾值水平時，即檢測到(信號)峰時，閥門被改變，使得流動相被引導到規定的收集皿中或者廢料中。當信號沒有超過該閾值水平時，溶劑被認為是具有被施加到固定相上的溶劑的原來的組分，並因而被重新引導到原來的相的原來的貯存器中，用於再循環目的。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種改進的色譜系統。這由獨立權利的特徵來解決。優選的實施例由從屬權利要求示出。
為了操作根據本發明實施例的色譜系統，固定相可以被充入容器中，或者可以提供已經在HPLC柱中被預先填充的固定相，並且經由流動相流動管線被連接到系統的其他部件。另外，可以提供與固定相不相溶的流動相，進行感興趣的被分析物在流動相與固定相之間的分配平衡。
在根據本發明實施例的色譜系統中，控制系統接收來自檢測器的數據(例如，關於流動相組分變化以及從固定相洗脫的成分存在的信息，所述成分例如是感興趣的被分析物或者雜質)以及來自流動相供應系統的數據(例如，關於流動相流速和被施加到固定相上的流動相的組分的信息)。在處理了這些數據之後，依據數據，控制系統可以將經過了固定相的流動相流引導到不同的位置。由於控制系統適用於控制流動相開關，所以依據流動相的組分以及從固定相洗脫的成分的存在，它可以自動地將流動相流引導到不同的位置。因此，本發明的色譜系統需要最少的用戶輸入。
有益地，流動相供應系統包括由控制系統控制的泵。
在本發明的色譜系統的另一個實施例中，流動相開關包括閥門。依據希望的流向的數量，這些閥門可以包括在閥門中具有用於不同路線的開口的多個埠。因此，閥門可以包括將流動引導到不同位置的被稱作埠的許多開口。一般，這些閥門包括六個埠或者甚至十個埠。
在色譜系統的另一個實施例中，閥門可以包括流道和埠開口，它們的幾何尺寸可以不同，以滿足流動系統的具體的物理要求。
有益地，檢測器和流動相供應系統包括用於與控制系統通信的微處理器。微處理器可以處理在流動相系統或者檢測器處記錄的數據，以方便在控制系統中處理這些數據。
優選地，流動相流動管線包括下列部件中的至少一種管、毛細管和樣品注入器。用於高性能液相色譜系統(HPLC系統)的管或毛細管被特別地設計和製造，以滿足它們不同的個別色譜需要。管和毛細管的長度和內徑可以相等或者不同。
在優選的實施例中，基於二極體陣列的UV檢測器(DAD)可以在流程期間的任何時間測量經過了固定相的流動相組分的總的光譜，以及從固定相洗脫的成分的光譜，因此允許監測流動相以及除了流動相之外的流動相中從不同來源產生的任何組分。例如，基於二極體陣列的UV檢測器可以同時在例如254nm、210nm和260nm/280nm波長處監測洗脫的成分的光譜。這三個不同的、被單獨定義的波長允許同時檢測芳香族化合物(254nm)、肽(210nm)以及其他物質，例如核酸(260nm/280nm)。取決於檢測器的光學質量，從190nm或200nm開始，通常可以在整個光譜範圍上監測流動相的組分。一但控制系統已經確定出經過了固定相的流動相的組分顯示出與被施加到固定相上的初始流動相組分完全相同或者近似相同的光譜(例如UV光譜)，則流動相可以容易地被重新引導回到原先的貯存容器，用於再循環。
因為在流動相開關與貯存容器之間的直接的流動相流動管線連接是系統的一部分，所以這是可能的。在檢測器監測到存在從固定相洗脫的成分的情況中，如果這些成分是雜質，則含有這些成分的流動相可以被引導進入廢料，如果這些成分是感興趣的被分析物，則流動相可以被引導到級分收集器中，用於進一步的分析。
有益地，控制系統適用於將進入固定相之前的流動相組分的數據與流動相組分剛剛經過探測器之後被檢測到的那些數據相結合。數據優選地從檢測器和流動相供應系統接收。
具有/不具有注入樣品的洗脫液流組分的兩種數據的結合允許在控制系統容易地進一步處理來自檢測器和流動相供應系統的全部數據。
優選地，流動相供應系統提供每時間單位的關於流動相流速和組分的數據，檢測器提供下列數據中的至少一種或者其組合折射率的變化、UV吸收、螢光強度、質譜分析中的質/荷(m/z)比、光散射強度，用於確定在流程期間特定時間的流動相的組分和從固定相洗脫的成分的存在。
在使用例如用於確定被分析物的m/z比的質譜儀之類的被分析物破壞檢測器的情況中，可以有益地提供分流器。該分流器將流動相流動管線分為兩個不同的流動管線，一個用於通向流動相開關的大部分流動相的第一流動管線，以及另一個用於通向被分析物破壞檢測器以進行分析的小部分流動相的第二流動管線。在這種情況中，第二流動管線中的小部分流動相被分析，並且然後可以根據從分析和/或流動相供應系統獲得的信息，控制被連接到第一流動管線的流動相開關。
檢測器也可以包括不同類型的光譜儀，例如UV光譜儀和折射率(RI)檢測器，以便通過使用和組合不同的檢測方法，允許更容易地確定流動相的組分。
優選地，由流動相供應系統產生的流動相流速是根據從檢測器接收的數據，被控制系統可變地調節的。例如，這允許根據已經離開固定相併被檢測器監測到的流動相的組分，容易地調節將經過了固定相的流動相流速和流動相的組分。
因此，一旦某個事件已經發生(例如感興趣的物質已經從固定相被洗脫並且已經在檢測器中被檢測)，色譜系統可以被調整例如來增大流速和/或其流動相組分。
從而，被增大的流動相流速可以加速用新的流動相組分平衡固定相，用於隨後的色譜流程，以便降低將整個系統帶回初始狀態所必須的開銷時間。
有益地，控制系統包括計算機系統，該計算機系統被連接到控制系統以處理和分析從檢測器和流動相供應系統所接收的數據。計算機系統優選地適用於控制流動相開關、閥門和流動相供應系統。計算機系統可以包括允許用戶手工輸入並監測色譜流程的手持控制系統或者類似臺式計算機的固定系統(例如參見圖2和圖3)。
此外，流動相開關可以包括用於測試化合物的第二檢測器，其中，流動相開關向控制系統提供關於測試化合物的數據。
用於測試化合物的第二檢測器可以包括用於檢測染料的光電二極體。例如，發射藍色的染料可以通過使用被構建到例如閥門的流動相開關中的紅色雷射光電二極體被檢測。染料可以用作測試化合物，其使得控制系統能夠確定UV檢測器與流動相開關之間的延遲體積。
在這種情況中，控制系統從檢測系統接收關於如下內容的數據，即測試化合物(染料)何時被檢測器檢測到，以及染料何時在流動相開關中被檢測到。本發明色譜系統的這個特定實施例允許非常精確地確定延遲時間，從而確定檢測器與流動相開關之間的延遲體積。在US-A-6,106,710中也公開了一種允許確定延遲時間的檢測系統，其被全部結合於此。
在不需要精確確定死體積(dead volume)的其他情況中，控制系統可以簡單地通過使用關於流動相流速的數據以及在流動相供應系統與流動相開關之間的可用於流動相的體積，來確定流動相供應系統與流動相開關之間的死體積。流動相開關中的用於測試化合物的檢測系統例如被示出在圖3中。
在本發明色譜系統的另一個有益的實施例中，流動相混合器是系統的一部分。例如如圖3所示，流動相混合器可以通過主動地將至少兩種不同的初始洗脫液放到一起，並將它們混合，來產生流動相梯度。在這種情況中，控制系統能夠控制流動相混合器，從而使得能夠混合至少兩種不同的初始洗脫液，產生要被施加到固定相上的流動相。
在本發明色譜系統的另一個實施例中，流動相供應系統可以將兩種不同的初始洗脫液結合成流動相。在這種情況中，流動相混合器可以是流動相供應系統的一部分，如圖1所示。流動相混合器於是可以主動地(例如通過使用攪拌器葉片)或者被動地(例如使用微滴(bead))混合已經被結合的初始洗脫液，保證完全的混合。
使用不同的流動相混合器和流動相供應系統，不同組分的流動相可以被產生，以獲得具有線性和/或非線性流動相組分的梯度。一般，兩種不同的洗脫液被混合在一起，以形成感興趣的流動相。通常它們具有不同的組分，在洗脫液的至少一種組分上是不同的。兩種不同的洗脫液可以例如是乙腈和水。兩種不同的洗脫液也可以包括相同的溶劑，但是鹽的濃度不同。
當使用流動相梯度時，通常被流動相泵或者控制系統控制的梯度混合器允許更複雜的色譜過程，用於物質的分離。
在能夠運行梯度洗脫的本發明的色譜系統中，控制系統優選地適用於將經過了固定相的不同組分的各種流動相經由流動相開關引導到至少一個容器中，並且控制系統適用於通過使用從流動相供應系統和檢測器接收的數據，確定至少一個容器中的新的流動相的組分。在該實施例中，色譜系統適用於確定經過了固定相的流動相的組分，並將經過固定相之後的沒有或者僅有少量汙染的具有不同組分的流動相引導到至少一個容器中。例如，從70％乙腈30％水到90％乙腈10％水之間變化的沒有雜質的流動相被收集在容器中，產生具有不同組分的新的流動相。此外，控制系統適用於允許計算這樣形成的新流動相的新的組分。控制系統從檢測器和流動相供應系統接收關於如下內容的數據流動相流速、流動相在梯度開端的組分、流動相梯度末端的組分、流動相的純度、一個或多個梯度的陡度和它或它們的持續時間以及在檢測器處的流動相的出現。控制系統可以使用全部這些數據，以便確定容器中的流動相的組分和純度。在一個色譜過程中運行兩種或者更多種梯度的情況中，經過了固定相的每種梯度的流動相可以被收集到一個容器中，所述容器每次是不同的，於是具有新的組分的兩種或者更多種流動相可以被本發明的色譜系統產生。
優選地，用於流動相供應系統與檢測器之間的直接數據通信的電子微處理器是系統的一部分。電子微處理器可以至少是流動相供應系統或者檢測器或者這兩者的一部分。這樣的微處理器可以使能流動相供應系統與檢測器之間的直接和簡便的通信，例如如圖3所示。流動相供應系統與檢測器之間經由它們的微處理器的通信還可以涉及區域網系統，例如，通信區域網路(CAN)。
根據本發明實施例的操作方法允許依據流動相的組分以及被分析物或者雜質是否存在或不存在來將流動相自動引導到不同的位置。
優選地，從檢測器接收已經經過固定相的流動相的下列數據以及如果有的話，從固定相洗脫的化合物的下列數據中的至少一種當經過檢測器時的特定時間的光散射能力、當前折射率、UV光譜、螢光光譜或者總離子流(TIC)質譜。
此外，在通過使用從檢測器接收的數據和從流動相供應系統接收的數據來確定經過了所述固定相的所述流動相的組分和純度的步驟中，從流動相供應系統接收下列數據中的至少一種被施加到固定相上的流動相流速、該流動相組分、輸送特定組分的流動相的持續時間以及流動相梯度的陡度。
從檢測器和流動相供應系統接收的這樣的數據使得能夠以非常簡單的方式自動確定經過固定相之後的流動相的組分及其純度。
有益地，在本發明的方法的這樣的步驟中，即，使用流動相供應系統將初始流動相施加到所述固定相上，其中至少兩種不同的洗脫液以可變的方式被混合在一起，產生用於施加到所述固定相上的所述初始流動相的步驟，進行梯度洗脫和/或分步梯度洗脫，至少兩種不同的初始洗脫液可以以時間上可變的方式被混合在一起，產生用於施加到固定相上的流動相，運行線性梯度洗脫和/或分步梯度洗脫。在本發明的這種形式的方法中，在通過使用從檢測器接收的數據和從流動相供應系統接收的數據來確定經過了固定相的流動相的組分和純度的步驟中，使用從流動相供應系統接收的另外的數據確定流動相的組分。優選地，從流動相供應系統接收下列另外的數據中的至少一種流動相在梯度開端的組分、流動相在梯度末端的組分以及梯度的持續時間。
本發明的這種形式的方法使得能夠在梯度洗脫和/或分步梯度洗脫過程期間，自動確定經過了固定相的流動相的組分。
還可以在等度色譜流程中再循環具有恆定組分的流動相。
優選地，在另外的這樣的步驟中(即，依據在通過使用從檢測器接收的數據和從流動相供應系統接收的數據來確定經過了固定相的流動相的組分和純度的步驟中所接收的數據，通過使用流動相開關，將經過了固定相的流動相引導到容器中，其中，具有不同組分的所述流動相被引導到至少一個容器中，產生新的流動相)，具有不同組分的流動相被自動地引導到至少一個容器中，產生新的流動相，其中，在另外的這樣的步驟中(即，通過使用在通過使用從檢測器接收的數據和從流動相供應系統接收的數據來確定經過了固定相的流動相的組分和純度的步驟中所接收的數據，確定新的流動相的組分)，使用在通過使用從檢測器接收的數據和從流動相供應系統接收的數據來確定經過了固定相的流動相的組分和純度的步驟中從流動相供應系統和檢測器接收的數據，自動地確定該新的流動相的組分。
本發明的這種形式的方法允許通過將經過了固定相的具有不同組分的流動相混合為全新的組分，允許產生新近被調整的流動相，並從而允許被改進的並被簡化的流動相再循環。使用該方法，還可以再循環規定的具有比在梯度洗脫期間所使用流動相使用之前的汙染更低汙染的流動相。能夠使用這樣的方法被操作的色譜系統被示出在圖3中。本發明的這種操作方法允許在一個容器中具有不同組分的使用過的流動相的再循環，以產生具有被系統所自動確定的新組分的新流動相。
優選地，使用至少一個用於流動相貯存的容器。在這種情況中，可以在這樣的步驟中(即，依據在通過使用從檢測器接收的數據和從流動相供應系統接收的數據來確定經過了固定相的流動相的組分和純度的步驟中所接收的數據，通過使用流動相開關，將經過了固定相的流動相引導到容器中，其中，具有不同組分的所述流動相被引導到至少一個容器中，產生新的流動相)自動地將具有與被施加到固定相上的流動相相同組分的經過了固定相的流動相引導到至少一個容器中。本發明的這種方法允許將沒有明顯雜質的流動相直接再循環回到經由流動相流動管線與流動相開關連接的貯存容器中(例如參見圖1)。因為容器也可以被連接到流動相供應系統，所以本發明的這種方法使得能夠立即重新使用再循環的流動相。
在本發明的另一種形式的方法中，通過使用下列數據中的至少一種，確定流動相供應系統(在等度流程的情況中)或者流動相混合器(在梯度流程的情況中)與流動相開關之間的延遲時間從檢測器接收的用於確定在特定時間在檢測器中的流動相的流動相組分變化的光散射、折射率、UV光譜、螢光光譜、TIC質譜，從流動相供應系統接收的關於流動相流速的信息，以及連接檢測器和流動相開關的流動相流動管線的物理體積。
本發明的這樣形式的方法允許確定流動相供應系統與流動相開關之間的延遲體積，因而確定流動相的延遲時間。流動相供應系統與流動相開關之間的延遲時間或者延遲體積基本上由兩種不同的延遲體積構成。第一種是流動相供應系統或者混合器與檢測器之間的延遲體積，第二種是檢測器與流動相開關之間的延遲體積(例如參見圖1)。可以通過使用關於從流動相供應系統輸送的流動相的組分和流動相流速的數據以及從檢測器接收的指示已經經過固定相的流動相組分和在檢測器出現流動相的時間的數據，確定流動相供應系統與檢測器之間的延遲體積。可以使用關於連接檢測器和流動相開關的流動相流動管線的物理體積的信息以及關於流動相流速的信息，確定檢測器與流動相開關之間的延遲體積。
本發明的實施例從而允許在除了等度模式之外的不同的色譜模式下自動地運行色譜系統。此外，在色譜過程期間出現的任何雜質可以被反映出來，例如機械永動零件的磨損。可以提供自動色譜過程，其中，依據在流動相存在或者不存在被分析物以及流動相的組分，流動相被自動地引導進入廢料、進入原先的容器中或者進入級分收集器。
下面將通過附圖和實施例更詳細地說明本發明。所有的附圖僅僅是用於舉例說明目的的簡化的示意性表示。
圖1示出了具有控制系統特定實施例的本發明的一種形式的色譜系統。
圖2示出了用於等度色譜流程(run)的本發明的色譜系統的另一個實施例。
圖3描繪了能夠進行梯度洗脫的本發明的色譜系統。
圖4示出了一個色譜圖。
具體實施例方式
圖1描繪了能夠進行梯度洗脫的本發明的色譜系統1的示意性表示。圖1以及其他所有圖形中的實線表示流動相流動管線10，而虛線表示數據通信線40。色譜系統包括流動相供應系統20、例如柱的固定相5、檢測器15以及流動相開關25，所有這些通過流動管線10流動連通，其中流動相供應系統20在本情形中是具有流動相混合器45的泵。泵20經由流動相流動管線10被連接到兩個容器2A和2B，每個容器具有不同的洗脫液(例如水和乙腈)。泵20適用於經由流動相流動管線10將流動相輸送到固定相5上，並且還能夠為了產生梯度而結合容器2A和2B中的不同洗脫液。梯度混合器45可以充分混合已經被結合的洗脫液，從而避免流動相中的濃度差。在已經經過固定相5之後，流動相可以流過檢測器15和流動相開關25。色譜系統還包括控制系統30，控制系統30包括與數據處理器30B相數據通信的微處理器30A，數據處理器30B可以處理從控制系統接收的數據。微處理器與泵20以及與檢測器15相數據通信。數/模(D/A)轉換器30D和模/數(A/D)轉換器30E處在微處理器30A與泵20之間以及微處理器30A與檢測器15之間的數據通信線之中。微處理器30A從泵20接收數據，例如關於被驅動到色譜系統中的流動相組分、流動相第一次供應的時間以及流動相流速的信息。另一方面，微處理器還從檢測器15接收數據，例如關於在特定時間在檢測器處檢測到的流動相組分的信息。檢測器可以包括UV或IR(紅外)檢測器、質譜儀或者用於確定折射率的裝置或者它們的任何組合。
微處理器30A適用於利用數據處理器30B處理從檢測器15和泵20接收的數據。微處理器30A可以向檢測器15和泵20發送控制信號，並還可以適用於經由流動相開關驅動器30C控制流動相開關25。參考標號100表示泵20與檢測器15之間的延遲體積(delay volume)。參考標號110描繪檢測器15與流動相開關25之間的延遲體積。
在色譜流程中，含有待分析的樣品的若干化合物可以經由樣品注入器12被注入到通過流動相線路10被泵20抽運的流動相中。
在其通過流動相線路10的途中，被注入的樣品例如進入完全被固定相充滿的HPLC柱管5。被注入的化合物於是可以與固定相相互作用，產生不同的保留時間。
使用泵20，這些化合物可以經由流動相通過固定相而被洗脫，並進入檢測器15。檢測器15以及泵20向微處理器30A發送數據，用於進一步的處理和分析。微處理器30A然後被利用來經由流動相開關驅動器30C控制流動相開關25，從而將流向改變為進入到不同的位置。如果泵20和檢測器15所接收的信息指示已經經過固定相的純淨的初始流動相已經到達了流動相開關25，則控制系統經由流動相開關25將流動相重新引導回其各自的容器2A或2B，其中所述流動相來源於容器2A或2B。
在由檢測器15和泵20接收的數據指示被雜質汙染的流動相已經經過固定相5的情況中，控制系統可以將該流動相引導進入廢料容器26。從固定相洗脫出的感興趣化合物可以被例如引導到級分收集器27中，用於進一步的操作。
圖2示出了僅使用容器2中的一種預混合流動相的用於等度流程的本發明色譜系統的另一個實施例。與圖1中所示的色譜系統相比，與控制系統30相數據通信的計算機系統90是色譜系統的一部分。計算機系統90使得能夠進行用於本發明色譜系統的控制的手動用戶輸入，而且允許監測色譜流程。另外，微處理器20A和15A是泵20和檢測器15的一部分。這些微處理器可以簡化兩個部件與控制系統30之間的數據連接和處理。
圖3示出了適於進行梯度洗脫過程的本發明的色譜系統的另一種形式。在該色譜系統中，梯度混合器45可以結合和混合源於容器2A和2B的兩種洗脫液。梯度混合器45可以是泵20的一部分，或者可以是色譜系統的獨立的部件。
梯度混合器45與含有不同洗脫液A和B的兩個貯存容器2A和2B流動連通，用於混合流動相。同樣，計算機系統90是色譜系統的一部分。流動相開關25還包括針對測試化合物的檢測系統，該檢測系統可以是光電二極體25A。如上所述，該檢測系統也可以與控制系統30相數據通信，並且允許準確確定檢測器15與流動相開關25之間的延遲體積。為了確定該延遲體積，因為測試化合物易於與固定相相互作用，所以固定相5必須用流動相流動管線10代替。例如包括閥門的流動相開關25可以被控制系統30控制。依據由控制系統30所接收的信息，流動相開關25可以將流動相流引導到廢料容器26A中或者級分收集器27中。由於數據控制系統30能夠確定任何時刻的已經經過固定相5的流動相的組分和純度，所以控制系統還能夠將不同組分的流動相流引導到容器26B中。這產生了上述的新的流動相，該流動相的組分可以使用從檢測器15和泵20接收的數據由控制系統30確定出。另外，作為泵20和檢測器15的一部分的微處理器20A和15A還可以建立這些部件之間的如虛線所示的直接數據通信和處理。
圖4示出了由檢測器15記錄的色譜圖。當檢測器15是包含多個不同二極體的基於二極體陣列的檢測器時，不同波長的信號可以被同時檢測。坐標50表示由線60指示的流動相在某個預定義的波長的例如UV吸收之類的吸收，線60即所謂的基線，以及如果存在的話，表示流動相中的化合物在某個預定義的波長的吸收。
橫坐標55指示色譜流程的時間過程。線150示出了流速，線160示出了在某個時刻的流動相組分曲線和在色譜流程中設定的波長處的UV吸收。色譜圖顯示出了在預定義的波長處的變化的流動相組分，這是由於存在被混合到樣品注射器12中的被注入的樣品而引起的，是分離設備5與由混合器45完成的洗脫液A和洗脫液B的梯度組分的分離能力的結果。
例如，在色譜圖的開端，純淨的洗脫液A或者洗脫液A和B的規定的組分被檢測器檢測到，而在由G表示的色譜流程的末端，純淨的洗脫液B或者與開始時的組分相同或不同的規定的組分可以被檢測到。
在圖4所示的色譜圖中，被標記為60A的區域由純淨的洗脫液A組成，當使用例如圖3所示的本發明的色譜系統(容器2A用於洗脫液A)時，該洗脫液A可以容易地被引導回到用於洗脫液A的容器中。色譜圖的被標記為60B的區域含有被從固定相洗脫出的被分析物，在不感興趣的情況下它們可以被引導到廢料容器中，或者它們可以被引導到級分收集器27中。
區域60C指示了色譜圖中的一個峰。該峰指示出當如線160所示，在梯度中洗脫液B相對於洗脫液A的濃度增大時，至少一個感興趣的化合物被從固定相洗脫出。
使用本發明的色譜系統，該區域60C可以自動地被引導到級分收集器27中。區域60D含有洗脫液A和洗脫液B之間的已知組分的純淨混合物，因此可以被自動地引導到第三貯存容器中，用於再利用(例如，圖3中的容器26B)。區域60E中的峰指示當洗脫液B被進一步增加時，從固定相洗脫出的雜質。這些雜質也可以被自動地引導進入廢料(例如圖3中的容器26A)。區域60F含有純淨的洗脫液B，它可以被引導回到原來的容器中(例如圖3中的用於洗脫液B的容器2B)。區域60G含有當在原來的初始條件下平衡柱時，和區域60A相同的原來的初始條件(洗脫液A)與洗脫液B的混合物。該區域60G可以被引導進入廢料。
區域60A再次含有純淨的洗脫液A，其被施加到固定相上，用於準備下一個色譜流程。在該區域60A中的溶劑可以被引導回到圖3中所示的用於洗脫液A的容器2A中。當從固定相洗脫感興趣的組分時，流速150可以保持恆定。然後，流速可以如圖4所示地被增大，以便加速用原來的初始條件平衡固定相。
本發明的範圍並不限於在圖形中示出的實施例。實際上，包括示於圖中的不同特徵的任何種類組合的色譜系統的變化也是可能的。對於被連接到流動相開關的貯存容器和級分收集器的數量，進一步的變化也是可能的。此外，控制系統可以是檢測器、泵、流動相開關的一部分，或者可以是本發明色譜系統的獨立的部件。
權利要求
1.一種色譜系統(1)，包括固定相(5)，提供流動相流動路徑的流動相流動管線(10)，檢測器(15)，所述檢測器(15)能夠檢測經過了所述固定相的所述流動相的組分，並能夠檢測從所述固定相洗脫的成分的存在，流動相供應系統(20)，用於將所述流動相輸送到所述流動相流動管線，流動相開關(25)，所述流動相開關(25)適用於將所述流動相流引導到不同的位置，所述流動相供應系統(20)、所述固定相(5)、所述檢測器(15)和所述流動相開關(25)經由所述流動相流動管線(10)連接，其中，所述檢測器(15)和所述流動相開關(25)位於在流向上相對於所述固定相(5)的下方，和與所述檢測器(15)和所述流動相供應系統(20)相數據通信的控制系統(30)，所述控制系統(30)適用於控制所述流動相供應系統(20)，其中，所述控制系統(30)適用於根據從所述檢測器(15)和所述流動相供應系統(20)接收的數據，控制所述流動相開關(25)，其中，所述控制系統適用於經由所述流動相開關將離開所述固定相之後的不同組分的各種流動相引導到至少一個容器中，產生具有新組分的新的流動相，以及其中，所述控制系統適用於使用從所述流動相供應系統和所述檢測器接收的數據，確定所述新的流動相的組分和純度。
2.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述流動相供應系統(20)包括泵，所述泵被所述控制系統控制。
3.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述流動相開關(25)包括閥門。
4.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述檢測器(15)和所述流動相供應系統(20)包括用於與所述控制系統(30)通信的微處理器(15A、20A)
5.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述流動相流動管線(10)包括下列部件中的至少一種管、毛細管、樣品注入器。
6.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述檢測器包括基於二極體陣列的紫外線測器，所述紫外檢測器能夠貯存所述流動相的光譜以及從所述固定相洗脫的組分的光譜，其中，至少一個用於流動相的貯存容器被連接到所述流動相流動管線，其中，所述控制系統適用於將經過了所述固定相的所述流動相流重新引導到所述貯存容器中。
7.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述控制系統適用於將進入所述固定相之前的所述流動相組分的數據與離開所述固定相的所述流動相的數據相結合。
8.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述流動相供應系統提供關於所述流動相流速和組分的數據，所述檢測器提供下列數據中的至少一種或者其組合在一個流程期間特定時間處的光散射強度、折射率的變化、紫外吸收、螢光強度、質/荷比。
9.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，由所述流動相供應系統產生的所述流動相流速根據從所述檢測器接收的數據可由所述控制系統可變化地調節。
10.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述控制系統包括被連接到所述控制系統上的計算器系統。
11.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述流動相開關包括用於測試化合物的第二檢測器，其中，所述流動相開關向所述控制系統提供關於所述測試化合物的數據。
12.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，流動相混合器是所述系統的一部分，其中，所述控制系統適用於控制所述流動相混合器，從而使得能夠將至少兩種洗脫液混合成使能梯度和/或分步梯度洗脫的流動相。
13.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，所述流動相供應系統和所述檢測器提供下列數據流動相流速、所述流動相在梯度開端的組分、所述流動相在所述梯度末端的組分、所述流動相的純度、所述一個或多個梯度的一個或多個陡度和它或它們的持續時間、所述流動相在所述檢測器的出現。
14.根據權利要求1所述的色譜系統，其中，用於所述流動相供應系統與所述檢測器之間的直接數據通信的電子微處理器是所述系統的一部分，其中，所述電子微處理器是至少所述流動相供應系統或者所述檢測器的一部分。
15.一種操作色譜系統的方法，所述系統包括全部經由流動相流動管線連接的用於輸送流動相的流動相供應系統、固定相、樣品注入器、檢測器和能夠將流動相流引導到不同位置的流動相開關，所述方法包括下列步驟A)使用所述流動相供應系統將初始流動相施加到所述固定相上，其中，至少兩種不同的洗脫液以可變的方式被混合在一起，產生用於施加到所述固定相上的所述初始流動相，進行梯度洗脫和/或分步梯度洗脫，B)通過使用從所述檢測器接收的數據和從所述流動相供應系統接收的數據，確定經過了所述固定相的所述流動相的組分和純度，C)通過使用所述流動相開關，依據在步驟B)中所接收的數據，將經過了所述固定相的所述流動相引導到容器中，其中，具有不同組分的所述流動相被引導到至少一個容器中，產生新的流動相，D)通過使用在步驟B)中所接收的數據，確定所述新的流動相的組分。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，在步驟B)中，從所述檢測器接收所述流動相的下列數據中的至少一種折射率、紫外光譜、螢光光譜、總離子流譜圖、光散射信息，其中，在步驟B)中，從所述流動相供應系統接收下列數據中的至少一種流動相流速、流動相組分和輸送所述流動相的持續時間。
17.根據權利要求15所述的方法，其中，所述流動相供應系統提交下列另外的數據中的至少一種所述流動相在所述梯度開端的組分、所述流動相在所述梯度末端的組分以及所述梯度的持續時間。
18.根據權利要求15所述的方法，其中，至少一個容器被用於所述初始流動相的貯存，其中，在步驟C)中，具有與所述初始流動相相同組分的流動相被自動地引導回到所述至少一個容器中。
19.根據權利要求15所述的方法，其中，在步驟E)中，所述流動相供應系統與所述流動相開關之間的所述流動相的延遲時間通過使用下列數據中的至少一種被自動地確定折射率、紫外光譜、螢光光譜、質譜、光散射信息，從所述流動相供應系統接收的流動相流速、由所述流動相供應系統輸送的所述流動相的組分和連接所述檢測器和所述流動相開關的所述流動相流動管線的體積。
20.根據權利要求15所述的方法，其中，在步驟C)中，沒有雜質的流動相被自動地引導到貯存容器中，用於再循環，含有感興趣的被分析物的流動相被自動地引導到級分收集器。
全文摘要
本發明公開了一種色譜系統(1)，包括固定相(5)、流動相流動管線(10)、檢測器(15)、流動相供應系統(20)、注入設備(12)和流動相開關(25)，還包括與檢測器(15)和流動相供應系統(20)相數據通信的控制系統(30)，其中，依據由檢測器(15)和流動相供應系統(20)所接收的數據，控制系統(30)可以經由流動相開關(25)自動地將流動相引導到不同的容器(26A、26B、27)中。
文檔編號G01N30/34GK1627067SQ200410083759
公開日2005年6月15日 申請日期2004年10月19日 優先權日2003年12月9日
發明者貝恩德·霍夫曼 申請人:安捷倫科技有限公司