用於分析樣本和收集樣本流份的方法和裝置製造方法

2023-10-09 21:24:59 2

用於分析樣本和收集樣本流份的方法和裝置製造方法
【專利摘要】公開了使用至少一個檢測器的用於分析樣本的方法和裝置。
【專利說明】用於分析樣本和收集樣本流份的方法和裝置
[0001]本申請是 申請人:全技術聯合公司於2010年1月18日提交的同名中國專利申請200880025137.5的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明旨在利用層析系統來分析樣本和收集樣本流份(sample fraction)的方法和裝置。
【背景技術】
[0003]本領域存在如下需求:利用層析系統來有效率地和有效力地分析樣本和收集樣本流份的方法。本領域還存在如下需求:能夠有效力地分析樣本和收集樣本流份的裝置。

【發明內容】

[0004]本發明涉及利用層析系統來分析樣本和收集樣本流份的方法的發現。相比於已知的分析樣本的方法，所公開的方法提供了多個優點。例如，本發明所公開的方法可以利用分流泵或者選擇滑閥(shuttle valve)來主動地控制流體流經過至少一個檢測器以便過程變量(例如，流動限制、總流速、溫度和/或溶劑成分)不會負面地影響所述流體流經過所述至少一個檢測器。本發明所公開的方法還可以利用兩個或更多檢測器以提供對給定樣本的更完整的分析，以及一個或更多樣本流份的收集以響應於來自兩個或更多檢測器的一個或更多檢測器信號。
[0005]本發明旨在分析樣本和收集樣本流份的方法。在一個示例性實施例中，分析樣本的方法包括步驟:從液體層析系統中的兩個或更多檢測器產生複合信號，該複合信號包括來自每個檢測器的檢測響應分量；以及在流份收集器中收集新的樣本流份以響應於所述複合信號中的變化。在一個實施例中，所述複合信號可以包括:(i)來自至少一個光學吸收檢測器(例如，UV檢測器)的檢測響應分量和(ii )來自至少一個蒸發粒子檢測器(evaporativeparticle detector)的檢測響應分量。在一個實施例中，在層析系統中，可以採用發色的和非發色的溶劑作為載流流體(carrier fluid)。在另一實施例中，所述複合信號可以包括:
(i)檢測響應分量，該檢測響應分量包括來自光學吸收檢測器(例如，UV檢測器)的在兩個或更多特定光波長上的兩個或更多檢測器響應，以及(ii)來自蒸發粒子檢測器的檢測響應分量。
[0006]在根據本發明的又一示例性實施例中，使用層析法分析樣本的方法包括步驟:使用至少一個檢測器以觀測包括至少一個非發色分析物化合物的樣本；以及在流份收集器中收集新樣本流份以響應於非發色化合物的檢測器響應中的變化。所述樣本可以包括多種不同的發色和非發色化合物。另外，運載所述樣本的流動相(mobile phase)可以包括一個或更多發色或非發色化合物。
[0007]在另一實施例中，在層析系統中可以使用通用載流流體，包括揮發性液體和各種氣體。在又一實施例中，無損檢測器(例如，R1、UV檢測器等)可以和破壞性檢測器相結合(例如，蒸發粒子檢測器、質譜儀、分光光度計、發射分光鏡、NMR等等)，這使得能夠檢測樣本的各種化合物特定屬性，諸如，例如，與峰值有關的化學個體。
[0008]在又一示例性實施例中，分析樣本的方法包括步驟:使用至少一個檢測器在兩個或更多特定光波長處觀測樣本；以及在流份收集器中收集新樣本流份以響應於:(i )在第一波長處檢測器響應的變化，(ii)在第二波長處檢測器響應的變化，或者(iii)由在第一和第二波長處檢測器響應所表示的複合響應的變化。給定檢測器響應的變化可以包括但不限於:檢測器響應值的變化、達到或超出閾值檢測器響應值、檢測器響應值隨時間的斜率、檢測器響應值隨時間的閾值斜率、檢測器響應值隨時間的斜率的變化、檢測器響應值隨時間的斜率的閾值的變化，或者上述的任意組合。在該實施例中，所述方法可以包括:在至少一個檢測器中使用η個傳感器以觀測涵蓋了吸收光譜範圍的η個特定波長，其中η是大於1的整數；以及在流份收集器中收集新樣本流份以響應於:(i)來自η個傳感器的η個檢測器響應的任意一個的變化，或者(ii)由所述η個檢測器響應表示的複合響應的變化。
[0009]又在另一示例性實施例中，分析樣本的方法包括步驟:提供液體層析系統，所述液體層析系統包括(i)層析柱，(ii)具有第一進口、第一出口和第二出口的三通管，(iii)與所述三通管的第一出口流體連通的流份收集器和(iv)與所述三通管的第二出口流體連通的檢測器；以及(v)通過設置成與三通管的第二出口和所述檢測器流體連通的分流泵，主動地控制經過所述檢測器的流體流。在其它示例性實施例中，可以使用選擇滑閥代替三通管和分流泵來主動地控制流經至至少一個檢測器的流體流。在一示例性實施例中，所述選擇滑閥是連續流選擇滑閥，其具有從樣本流中移除非常少的樣本量的能力。
[0010]在本發明的再一個示例性實施例中，使用層析法分析流體樣本的方法包括步驟:提供來自層析柱的流出物的第一流體；提供第二流體以將流體樣本運載到至少一個檢測器；使用選擇滑閥以將流體的等分樣本從第一流體中移除並且將該等分傳輸到第二流體，同時維持經過所述選擇滑閥的第二流體的連續路徑；使用至少一個檢測器以觀測所述流體的等分樣本；以及在流份收集器中收集第一流體的新樣本流份以響應於檢測器響應的變化。在一個實施例中，當所述流體的等分樣本從第一流體被移除時，維持經過所述選擇滑閥的第一流體的連續流路徑。在另一實施例中，當所述流體的等分樣本從第一流體中被移除並被傳送到所述第二流體時，維持經過所述選擇滑閥的第一流體和第二流體的連續流路徑。
[0011]在根據本發明的另一示例性實施例中，使用層析法分析流體樣本的方法包括步驟:提供包含該樣本的第一流體；使用選擇滑閥將流體等分樣本從所述第一流體中移除並且基本上不影響經過選擇滑閥的第一流體的流動性；使用至少一個檢測器以觀測所述流體的等分樣本；以及在流份收集器中收集第一流體的新的樣本流份以響應於至少一個檢測器響應的變化。經過選擇滑閥的第一流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過閥的至少一部分的第一流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在又一示例性實施例中，經過選擇滑閥的第一流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，第一流體的經過選擇滑閥的流速可以基本上不變。在可替代的實施例中，使用第二流體將所述流體的等分樣本從選擇滑閥運載到檢測器。經過選擇滑閥的第二流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過閥的至少一部分的第二流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在示例性實施例中，經過選擇滑閥的第二流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，第二流體的經過所述選擇滑閥的流速可以基本上不變。
[0012]在另一示例性實施例中，分析樣本的方法包括步驟:提供無損系統液體層析系統，該系統包括:(i)層析柱，(ii)兩個或更多無損檢測器(例如，諸如UV檢測器的光吸收檢測器)，並且在系統中不出現破壞性檢測器(例如，質譜儀)，以及(iii)與兩個或更多無損檢測器流體連通的流份收集器；並且收集一個或更多樣本流份以響應於來自兩個或更多無損檢測器的檢測器信號。
[0013]在根據本發明的另一示例性實施例中，使用快速層析法(flash chromatography)分析樣本的方法包括步驟:使用能夠檢測單個化合物的蒸發粒子檢測器來觀測樣本；以及在流份收集器中收集新樣本流份以響應於化合物的檢測器響應的變化，其中所述蒸發粒子檢測器是用於分析該樣本的唯一的檢測器。該蒸發粒子檢測器能夠檢測化學組成、化學結構、分子量或者其它化學或物理屬性。所述檢測器可以包括ELSD、CNLSD或者質譜儀。
[0014]在又一示例性實施例中，分析樣本的方法包括步驟:從液體層析系統中的至少一個檢測器產生檢測器信號，該檢測器信號的產生是響應於:(i)作為時間的函數的檢測器響應的斜率(即，檢測器響應的一階導數)，(?)作為時間的函數的檢測器響應的斜率的變化(即，檢測器響應的二階導數)，(iii)可選擇地，達到或超出閾值檢測器響應值，或(iv)(i )到(iii )的任意組合，理想地，包括至少(i )或至少(ii );以及收集一個或更多樣本流份以響應於來自至少一個檢測器的至少一個檢測器信號。
[0015]在又一另外的示例性實施例中，分析樣本的方法包括步驟:在液體層析系統的流份收集器中收集樣本流份，其中所述流份收集器可操作地適用於:(i)識別、接收和處理來自至少一個檢測器的一個或更多信號，以及(i i )基於該一個或更多信號收集一個或更多樣本流份。
[0016]本發明的目的還在於能夠分析樣本的裝置。在一個示例性實施例中，用於分析樣本的裝置包括:可操作地適用於從液體層析系統中的兩個或更多檢測器產生複合信號的系統硬體，該複合信號包括來自每個檢測器的檢測響應分量；和可操作地適用於收集新樣本流份以響應於所述複合信號的變化的流份收集器。
[0017]在另一示例性實施例中，用於分析樣本的裝置包括:至少一個可操作地適用於觀測兩個或更多特定光波長(例如，UV波長)的檢測器；和流份收集器，所述流份收集器可操作地適用於收集新樣本以響應於:(i)檢測器響應在第一波長的變化，(ii)檢測器響應在第二波長的變化，或者(iii)由在第一和第二波長的檢測器響應表示的複合響應的變化。如上所述，給定的檢測器響應的變化可以包括但不限於:檢測器響應值的變化、達到或超出閾值檢測器響應值、檢測器響應值隨時間的斜率、檢測器響應值隨時間的閾值斜率、檢測器響應值隨時間的斜率的變化、檢測器響應值隨時間的斜率的閾值變化，或者上述的任意組合。
[0018]該至少一個檢測器可以一起包括η個傳感器以觀測涵蓋吸收光譜範圍的η個特定波長，其中η是大於1的整數。並且，所述流份收集器可操作地適用於收集新樣本以響應於:(i )來自η個傳感器的η個檢測器響應中的任意一個的變化，或者(ii )由所述η個檢測器響應表示的複合響應的變化。在一個實施例中，所述裝置包括單個UV檢測器,該UV檢測器僅包括η個傳感器或者與一個或更多附加的檢測器相結合。
[0019]在又一示例性實施例中，用於分析樣本的裝置包括:能夠從液體層析系統中的至少一個檢測器產生檢測器信號的系統硬體，該檢測器信號的產生是響應於:(i)作為時間的函數的檢測器響應的斜率(即，檢測器響應的一階導數)，(ii)作為時間的函數的檢測器響應的斜率的變化(即，檢測器響應的二階導數)，(iii)可選擇地，達到或超出閾值檢測器響應值，或(iv) (i)到(iii)的任意組合，理想地，包括至少(i)或至少(ii);所述裝置可以進一步包括流份收集器，所述流份收集器可操作地適用於收集一個或更多樣本流份以響應於來自所述至少一個檢測器的檢測器信號。
[0020]在根據本發明的又一示例性實施例中，使用層析法分析樣本的裝置包括:至少一個檢測器，該檢測器能夠檢測樣本中的發色和非發色分析物化合物；以及流份收集器，所述流份收集器能夠響應於非發色化合物的檢測器響應的變化。所述樣本可以包括多種不同的發色和非發色化合物。另外，運載所述樣本的流動相可以包括一個或更多發色或非發色化合物。
[0021]又在另一示例性實施例中，用於分析樣本的裝置包括:(i)層析柱；(ii)具有第一進口、第一出口和第二出口的三通管；(iii)與所述三通管的第一出口流體連通的流份收集器；(iv)與所述三通管的第二出口流體連通的第一檢測器；以及(v)設置成與所述三通管的第二出口和所述第一檢測器流體連通的分流泵，該分流泵可操作地適用於主動地控制經過所述第一檢測器的流體流。在其它示例性實施例中，可以使用選擇滑閥代替所述三通管和分流泵以主動地控制流經至至少一個檢測器的流體流。在示例性實施例中，所述選擇滑閥是連續流選擇滑閥。
[0022]在根據本發明的又一另外的示例性實施例中，使用層析法分析流體樣本的裝置包括:來自層析柱或者層析管(cartridge)的流出物的第一流體路徑；至少一個能夠分析流體樣本的檢測器；和選擇滑閥，所述選擇滑閥將流體等分樣本從第一流體路徑傳送到檢測器並且基本上不影響經過所述第一流體路徑的流體的流動性。經過所述第一流體路徑的流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過閥的至少一部分的第一流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在又一示例性實施例中，經過所述第一流體路徑的流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，經過所述第一流體路徑的流體的流速可以基本上不變。在可替代實施例中，使用第二流體路徑來將所述流體的等分樣本從所述選擇滑閥運載到所述檢測器。經過第二流體路徑的流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過閥的至少一部分的第二流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在示例性實施例中，經過第二流體路徑的流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，經過第二流體路徑的流體的流速可以基本上不變。
[0023]在又一示例性實施例中，使用層析法分析流體樣本的裝置包括:來自層析柱的流出物的第一流體路徑；將流體樣本運載到至少一個能夠分析該樣本的檢測器的第二流體路徑；和選擇滑閥，所述選擇滑閥將流體的等分樣本從第一流體路徑傳輸到第二流體路徑並且同時維持經過所述選擇滑閥的連續的第二流體路徑。在一個實施例中，當流體的等分樣本從第一流體路徑被移除時，維持經過所述選擇滑閥的連續的第一流路徑。在另一實施例中，當所述流體的等分樣本從所述第一流體路徑中被移除並且被傳送到所述第二流體路徑時，維持經過所述選擇滑閥的連續的第一流路徑和第二流路徑。
[0024]在另一示例性實施例中，用於分析樣本的裝置包括:(i)層析柱；(ii)兩個或更多無損檢測器，並且系統中沒有破壞性檢測器；(iii)與所述兩個或更多無損檢測器流體連通的流份收集器，該流份收集器可操作地適用於收集一個或更多樣本流份以響應於來自兩個或更多無損檢測器的一個或更多檢測器信號。
[0025]在根據本發明的再一示例性實施例中，使用快速層析法(flash chromatography)分析樣本的裝置包括:能夠檢測樣本中的單個化合物的蒸發粒子檢測器；以及能夠響應於檢測的化合物的檢測器響應的變化的流份收集器，其中所述蒸發粒子檢測器是用於分析該樣本的唯一的檢測器。該蒸發粒子檢測器能夠檢測化學組成、化學結構、分子量或者其它物理或化學屬性。所述檢測器可以包括ELSD、CNLSD或者質譜儀。
[0026]在又一另外的示例性實施例中，用於分析樣本的裝置包括:在液體層析系統中的流份收集器，該流份收集器可操作地適用於:(i)識別、接收和處理來自至少一個檢測器的一個或更多信號，以及(ii)基於該一個或更多信號收集一個或更多樣本流份。
[0027]本發明的方法和裝置可以包括至少一個檢測器。合適的檢測器包括但不限於:無損檢測器(即，在檢測期間不消耗或者毀壞樣本的檢測器)，諸如UV、R1、傳導性(conductivity)、突光、光散射、粘度測定法、旋光測定法(polorimetry)及其類似物；和/或破壞性檢測器(即，在檢測期間消耗或者毀壞樣本的檢測器)，諸如蒸發粒子檢測器(EH))，例如蒸發光散射檢測器(ELSD)、集成核光散射檢測器(CNLSD)等等，電暈放電、質譜分析、原子吸附，及其類似物。例如，本發明的裝置可以包括至少一個UV檢測器、至少一個蒸發光散射檢測器(ELSD)、至少一個質譜儀(MS)、至少一個集成核光散射檢測器(CNLSD)、至少一個電暈放電檢測器、至少一個折光率檢測器(RID)、至少一個螢光檢測器(FD)、手性檢測器(CD)或者以上的任意組合。在一個示例實施例中，所述檢測器可以包括一個或多個蒸發粒子檢測器(EH))，其允許使用發色和非發色溶劑作為流動相。在另一實施例中，無損檢測器可以與破壞性檢測器相結合，這使得可以檢測樣本的各種化合物特定屬性、分子量、化學結構、元素成分和手性，例如與峰值有關的化學個體。
[0028]本發明的進一步的目的在於計算機可讀介質，其上已經存儲了計算機可執行的指令，用於執行這裡所描述的任一示例性方法中的一個或多個方法步驟。為了(i)給操作員提供接口和/或(ii)提供用於執行一個或多個這裡所描述的方法步驟的邏輯，所述計算機可讀介質可以被用於將應用程式代碼裝載到裝置或者裝置部件上，例如這裡所描述的任一裝置部件。
[0029]本發明的這些和其它特徵和優勢在查閱以下公開的實施例的詳細說明和所附的權利要求書之後將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1示出了本發明的示例性液體層析系統，該系統包括分流泵以主動地控制流體流到檢測器；
圖2示出了本發明的另一示例性液體層析系統，該系統包括分流泵和檢測器；
圖3A示出了本發明的示例性液體層析系統，該系統包括選擇滑閥和檢測器；
圖3B-3C示出了適宜於在本發明中使用的示例性選擇滑閥的操作；
圖4示出了本發明的示例性液體層析系統，該系統包括分流泵和兩個檢測器；
圖5示出了本發明的示例性液體層析系統，該系統包括兩個分流泵和兩個檢測器；
圖6示出了本發明的示例性液體層析系統，該系統包括選擇滑閥和兩個檢測器；
圖7示出了本發明的示例性液體層析系統，該系統包括兩個選擇滑閥和兩個檢測器；圖8示出了本發明的示例性液體層析系統，該系統包括分流泵、蒸發光散射檢測器(ELSD)和紫外線(UV)檢測器；
圖9示出了本發明的另一示例性液體層析系統，該系統包括分流泵、ELSD和UV檢測器。
[0031]圖10A-10C示出了適宜於在本發明中使用的示例性選擇滑閥的操作；以及
圖11示出了使用本發明的示例性層析系統從兩個成分的混合物的分離所產生的色層
-1'TfeP曰。
【具體實施方式】
[0032]為促進對本發明的原理的理解，隨後是本發明的特定實施例的說明並且使用特定語言來描述所述特定實施例。然而，應當理解這些特定語言的使用並不意在限制本發明的範圍。本發明所屬的領域的普通技術人員通常能想到對所討論的本發明的原理的改變、進一步的修改和此類進一步的應用。
[0033]必須注意，這裡和在所附的權利要求書中使用的單數形式「一個」、「和」和「該」包括多個指示物，除非文中清楚地另有所指。因此，例如，引用「一個溶劑」包括多個這樣的溶劑並且引用「溶劑」包括對一個或多個溶劑的引用以及本領域技術人員所知的它的等同物
坐坐寸寸。
[0034]例如，修飾在描述公開的實施例中採用的組合物中成分的量、濃度、容量、處理溫度、處理時間、恢復或產出、流速以及類似的值和它們的範圍的詞「大約」是指可能發生的數量上的變化，例如，由於典型的測量和處理過程；由於在這些過程中疏忽的誤差；由於在用於實現所述方法的成分上的差異；以及類似的近似的考慮。術語「大約」還包括了由於特定起始濃度或者混合比而使配方老化造成的量的差異和使用特定起始濃度或混合比混合或處理配方而造成的量的差異。無論是否由術語「大約」修飾，這裡所附的權利要求包括了與這些量等同的量。
[0035]如這裡所使用的，術語「層析法」意思是分離的物理方法，在所述方法中要被分離的成分在兩個相之間被分布，其中一個是固定的(固定相)而另一個(流動相)在確定的方向移動。
[0036]如這裡所使用的，術語「液體層析法」意思是通過讓在「流動相」中溶解的流體混合物通過包括固定相的柱來分離混合物，其將分析物(即，目標物質)從混合物中的其它分子中分離並且允許其被離析。
[0037]如這裡所使用的，術語「流動相」意思是包括被分離的和/或被分析的樣本的流體液體、氣體或者超臨界流體和將包括分析物的樣本移動而經過柱的溶劑。所述流動相移動而經過層析柱或者層析管(即，裝有固定相的容器)，在其中，所述樣本中的分析物與固定相相互作用並且從樣本中被分離出。
[0038]如這裡所使用的，術語「固定相」意思是固定在所述柱或者層析管內的材料，其通過讓溶解在「流動相」中的流體混合物經過包含固定相的柱，在混合物的流動相分離中從樣本選擇性地吸附分析物，其中所述固定相將要測量的分析物從混合物中的其它分子中分離且允許其被離析。
[0039]如這裡所使用的，術語「快速層析法」意思是通過讓溶解在「流動相」中的流體混合物在壓力下經過包含固定相的柱而分離混合物，其中所述固定相將分析物(即，目標物質)從混合物中的其它分子中分離且允許其被離析。
[0040]如這裡所使用的，術語「選擇滑閥」意思是調節從一個或更多源到另一位置的流體的供應的控制閥。所述選擇滑閥可以使用旋轉或者線性運動而將樣本從一個流體移動到另一個。
[0041]如這裡所使用的，術語「流體」意思是氣體、液體和超臨界流體。
[0042]如這裡所使用的，術語「層狀流」意思是流體的平滑、有序的移動，其中沒有湍流(turbulence)並且任何給定的潛流(subcurrent)的移動或多或少地與鄰近的潛流平行。
[0043]如這裡所使用的,術語「基本上(substantially)」意思是在合理的數量內，但是包括絕對值從大約0%變化到大約50%的量，從大約0%到大約40%、從大約0%到大約30%、從大約0%到大約20%、從大約0%到大約10%。
[0044]本發明的目的在於分析樣本和收集樣本流份的方法。本發明的進一步的目的在於能夠分析樣本和收集樣本流份的裝置。本發明的再進一步的目的在於適合於在能夠分析樣本和收集樣本流份的裝置或裝置部件中使用的計算機軟體，其中該計算機軟體使得所述裝置能夠執行這裡描述的一個或更多方法步驟。
[0045]以下提供示例性的分析樣本的方法和能夠分析樣本的裝置的說明。
[0046]分析樣本的方法
本發明的目的在於分析樣本和收集樣本流份的方法。所述分析樣本的方法可以包括多個處理步驟，其中一些步驟的說明如下。
[0047]流體流到檢測器的主動控制
在本發明的一些實施例中，分析樣本的方法包括步驟，該步驟包括通過分流泵或者選擇滑閥主動地控制流體流到檢測器。描繪此種方法步驟的一個示例性液體層析系統在圖1中示出。如圖1所述，示例性的液體層析系統10包括:(i)層析柱11，(ii)具有第一進口21、第一出口 22和第二出口 23的三通管12，(iii)與三通管12的第一出口 22流體連通的流份收集器14，(iv)與三通管12的第二出口 23流體連通的第一檢測器13 ;以及(v)設置成與三通管12的第二出口 23和第一檢測器13流體連通的分流泵15。
[0048]在該示例性系統中，分流泵15主動地控制流體流到第一檢測器13。如這裡所使用的，短語「主動地控制」是指給定的分流泵或者選擇滑閥控制流體流經過給定檢測器的能力，即使在液體層析系統的其它部分中的流體流速可能有變化。不同於僅僅分離流體流的「被動的」流分流器，本發明中使用的所述分流泵或者選擇滑閥控制流體流到至少一個檢測器而不管液體層析系統內的流體流中可能的波動，諸如，例如，流動限制、總流速、溫度和/或溶劑成分。
[0049]主動地控制流體流到給定檢測器的步驟可以包括，例如，發送激活信號到所述分流泵或者選擇滑閥以:(i)激活所述分流泵或者選擇滑閥，(ii)去激活所述分流泵或者選擇滑閥，(iii)改變所述分流泵或者選擇滑閥的一個或者更多流和/或壓力設置，或者(iv)
(i)到(iii)的任意組合。合適的流和壓力設置包括但不限於:(i)閥的位置，(ii)分流泵或者選擇滑閥的壓力，(iii)到閥的空氣壓力，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合。通常，所述激活信號是如下的形式，例如，電信號、氣動信號、數位訊號或無線信號。
[0050]如圖1所示，在示例性液體層析系統10中，主動地控制流體流到檢測器13的步驟包括使用分流泵15以將流體從三通管12抽吸(pump)到檢測器13中。在其它實施例中，主動地控制流體流到檢測器的步驟可以包括使用分流泵以拉取(pull)流體經過檢測器。此類系統結構在圖2中示出。
[0051]圖2描繪了示例性液體層析系統20，該系統包括層析柱11 ;具有第一進口 21、第一出口 22和第二出口 23的三通管12 ;與三通管12的第一出口 22流體連通的流份收集器14 ;與三通管12的第二出口 23流體連通的第一檢測器13 ；以及被設置的分流泵15，以便從三通管12的第二出口 23拉取流體經過檢測器13。
[0052]在一些理想的實施例中，選擇滑閥，例如在圖3A-3C中示出的示例性選擇滑閥151，被用於主動地控制流體流到檢測器，諸如檢測器131。如圖3A所示，示例性液體層析系統30包括:層析柱11 ;具有層析管入口 111、流份收集器出口 114、氣體或者液體入口 115和檢測器出口 113的選擇滑閥151 ;與選擇滑閥151的流份收集器出口 114流體連通的流份收集器14 ;與選擇滑閥151的檢測器出口 113流體連通的第一檢測器131 ;以及提供流體到選擇滑閥151的氣體或液體入口 115的流體供應152。
[0053]在本發明的再一個示例性實施例中，使用層析法分析流體樣本的方法包括步驟:提供來自層析柱的流出物的第一流體；提供第二流體將所述流體樣本運載到至少一個檢測器；使用選擇滑閥將流體的等分樣本從第一流體中移除並且傳輸該等分到所述第二流體，同時維持經過該選擇滑閥的第二流體的連續路徑；使用至少一個檢測器以觀測所述流體的等分樣本；以及在流份收集器中收集第一流體的新樣本流份以響應於檢測器響應的變化。在一個實施例中，當所述流體的等分樣本從第一流體被移除時，維持經過選擇滑閥的第一流體的連續流路徑。在另一實施例中，當所述流體的等分樣本從所述第一流體中被移除並且被傳送到所述第二流體時，維持經過所述選擇滑閥的第一流體和第二流體的連續流路徑。
[0054]在根據本發明的另一示例性實施例中，使用層析法分析流體樣本的方法包括步驟:提供包含所述樣本的第一流體；使用選擇滑閥以將流體的等分樣本從第一流體中移除並且基本上不影響經過所述選擇滑閥的第一流體的流動性；使用至少一個檢測器以觀測所述流體的等分樣本；以及在流份收集器中收集第一流體的新的樣本流份以響應於至少一個檢測器響應的變化。經過所述選擇滑閥的第一流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過所述閥的至少一部分的所述第一流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在又一示例性實施例中，經過所述選擇滑閥的所述第一流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，所述第一流體的經過所述選擇滑閥的流速可以基本上不變。在可替代的實施例中，使用第二流體以將所述流體的等分樣本從所述選擇滑閥運載到所述檢測器。經過所述選擇滑閥的第二流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過所述閥的至少一部分的第二流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在示例性實施例中，經過所述選擇滑閥的第二流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，第二流體的經過所述選擇滑閥的流速可以基本上不變。
[0055]圖3B-3C描繪了在一個示例性實施例中的選擇滑閥如何在給定的液體層析系統內操作。如圖3B所示，選擇滑閥151包括層析管入口 111，其將來自層析柱(例如，柱11)的流體流提供給選擇滑閥151 ;進入樣本等分容量116 ;流份收集器出口 114，其將來自選擇滑閥151的流體流提供給流份收集(例如，流份收集14);氣體或者液體入口 115，其提供經過選擇滑閥151的一部分的氣體(例如，空氣、氮等等)或液體(例如，酒精)流；送出樣本等分容量117 ;和檢測器出口 113，其將來自選擇滑閥151的流體流提供給檢測器(例如，檢測器131，諸如 ELSD)。
[0056]隨著流體流經選擇滑閥151從層析管到入口 111到流份收集器出口 114，進入樣本等分容量116被這裡稱作樣本等分118 (在圖3B中以陰影區域示出)的流體的特定量填充。在理想的時間，選擇滑閥151將進入樣本等分容量116內的樣本等分118傳送到送出樣本等分容量117，如圖3C所示。一旦樣本等分118被傳送到送出樣本等分容量117中，來自入口 115的氣體或者液體流經過送出樣本等分容量117將樣本等分118經過檢測器出口113傳輸到檢測器131 (例如，ELSD)。
[0057]選擇滑閥151可以被編程以將樣本等分(例如，樣本等分118)從樣本移除，用於以理想的取樣頻率將其傳輸到至少一個檢測器。在一示例性實施例中，所述取樣頻率為每10秒至少1個樣本等分(或者每5秒至少1個樣本等分，或者每3秒至少1個樣本等分，或者每2秒至少1個樣本等分，或者每0.5秒至少1個樣本等分，或者每0.1秒至少1個樣本等分)。
[0058]圖10A-C描繪了本發明的示例性選擇滑閥以及其在給定的液體層析系統內如何操作。如圖10A所示，選擇滑閥151包括層析管入口 111，其將來自層析柱(例如，柱11)的流體流提供給選擇滑閥151 ;將入口 111連接到出口 114的通道117 ;在動態體119的凹處(dimple) 116中的進入樣本等分容量118 ;流份收集器出口 114，其將來自選擇滑閥151的流體流提供給流份收集(例如，流份收集14);氣體或者液體入口 115，其提供經過選擇滑閥151的氣體(例如，空氣、氮等等)或液體(例如，酒精)流；凹處116中的送出樣本等分容量118 ;將入口 115連接到出口 113的通道120 ;和檢測器出口 113，其將來自選擇滑閥151的流體流提供給檢測器(例如，檢測器131，諸如ELSD)。
[0059]隨著流體流經選擇滑閥151從層析管到入口 111經由通道117到流份收集器出口114，在凹處116中的進入樣本等分容量118被這裡稱作樣本等分118 (在圖10A中以陰影區域示出)的流體的特定量填充。在理想的時間，通過經凹處旋轉路徑而旋轉動態體119中的凹處116，選擇滑閥151將凹處116內的來自通道117的樣本等分118傳送到通道120。一旦樣本等分118被傳送到通道120中，從入口 115流經通道120的氣體或者液體將樣本等分118經由檢測器出口 113傳輸到檢測器131 (例如，ELSD)。本發明的選擇滑閥的另一優勢涉及經過所述閥的所述通道的流體學(fluidics)設計。為了最小化層析系統中的反壓力，經過通道117和120的流是連續的。這是通過將通道117和120置於靜態體122內來完成的，以便不管動態體119的位置在哪裡，經過選擇滑閥151的流都是連續的(如圖10B所示)。如圖10A所示，至少部分的樣本流通道117和檢測器流通道120可以基本上是平面(planar)或者環狀面(circumferential)的，這減少了瑞流和進一步最小化了經過閥的壓力增加。另外，至少部分的樣本流通道117和檢測器流通道120可以基本上與凹處116平行當與其鄰近時，這進一步限制了湍流和閥內壓力的任何增加。這包括了在閥內不增加超過50 psi的壓力的那些結構，優選地不超過30 psi，更優選地不超過20 psi，以及更加優選地不超過10、9、8、7、6、5、4、3、2或者1 psi。凹處116位於動態體119內並且與鄰近靜態體112的該動態體的表面流體連通，由此，當動態體119在第一位置時，凹處116將與樣本流通道117流體連通，並且當被移動到第二位置時，所述凹處116將與檢測器流通道120流體連通。凹處116可以是任何形狀但是被描述為凹的半球形，並且它可以是任意尺寸。在示例性實施例中，所述凹處在尺寸上可以非常小(例如，小於2000nL，優選地小於約500nL，更優選地小於約lOOnL，以及更加優選地小於大約InL，但是可以包括從InL到2000nL的任意尺寸，其使得可以快速取樣)。另外，小的凹處116尺寸允許非常短的凹處旋轉路徑121，其明顯地減少了動態體119和靜態體122表面上的磨損並且導致選擇滑閥151在需要維護之前具有延長的服務壽命(例如，在服務前可能有多於1千萬的周期)。儘管在圖10A-C中描述了旋轉移動的選擇滑閥，但是線性移動選擇滑閥或者它們的等同方案可以在本發明中被米用。
[0060]選擇滑閥151可以被編程以將樣本等分(例如，樣本等分118)從樣本移除，用於以理想的取樣頻率將其傳輸到至少一個檢測器。在一示例性實施例中，所述取樣頻率為每10秒至少1個樣本等分(或者每5秒至少1個樣本等分，或者每3秒至少1個樣本等分，或者每2秒至少1個樣本等分，或者每0.5秒至少1個樣本等分，或者每0.1秒至少1個樣本等
分)。這種選擇滑閥在共同待審的美國臨時專利申請(申請號為_)中被進一步描述，其
整個主題通過引用的方式被合併於此處。
[0061]在另一實施例中，通用載流流體，包括揮發性液體和各種氣體，可以在層析系統中被使用以將樣本運載到檢測器。如圖3A所示，來自流體供應152的載流流體在入口 115處進入選擇滑閥151，在那裡，其拾取樣本等分118 (在圖10A中示出)並且隨後經出口 113行進到檢測器131。所述樣本等分不應該在閥的載流流體中沉澱或者關聯的管件可能會變的阻塞，或者樣本將塗敷在流路徑的壁上並且一些或所有樣本將不會達到所述檢測器。在快速層析法中的樣本成分非常多樣化，涵蓋大範圍的化合物，包括無機分子、有機分子、聚合物、肽、蛋白質和低核苷酸。各種溶劑內的溶解性在化合物的類型內和化合物的類型之間都不同。檢測器兼容性也限制了可以被使用的載流流體的類型。例如，對於UV檢測，溶劑在檢測波長處應該是非發色的。對於蒸發粒子檢測(EPD)技術(ELSD、CNLSD、Mass spec等)，溶劑應該在遠低於樣本的熔點的溫度容易蒸發。另外，在閥入口 111和流份收集器114之間流動時，載流流體應該易於與樣本混合。例如，如果己烷被用在一條流路徑中，則水可能不會被用在另一條流路徑中，因為這兩者是不能混合的。所有以上提示每次所述分離溶劑變化時載流流體應該被定製。這是消耗時間而且不實用的。根據本發明的一個示例性實施例，使用與有機溶劑和水可混合的、揮發性的和非發色的溶劑，避免了這個問題。例如，揮發性的、非發色的中間極性溶劑，例如異丙醇(IPA)，可以被用作載流流體。IPA可與幾乎所有的溶劑相混合，在通常的UV檢測波長處是非發色的並且在低溫下容易蒸發。另外，IPA溶解較大範圍的化學物和化學類。IPA因此對於幾乎所有樣本類型是合適的載流流體。其它載流流體可以包括丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丁醇、四氫呋喃，以及類似物。在可替代的示例性實施例中，可以使用氣體作為載流流體。不會遇到樣本沉澱，因為經過選擇滑閥以及隨後經過檢測器，所述樣本仍然保留在分離溶劑或流動相中。同樣地，分離溶劑或流動相不會與另一溶劑相混合，所以可混合性不是問題。由於所述載流是氣體，故揮發性也不再是問題。另外，大多數氣體是非發色的並且與UV檢測相兼容。當使用氣體作為載流時，由於分離的未蒸發的液滴(slugs)插入氣體包123之間，所述樣本等分118從所述閥151被發送到檢測器131。使用氣體作為載流流體具有其它優勢。例如，當與蒸發光散射檢測器或其它在其中所述樣本被霧化的檢測技術一起使用時，所述氣體可以被用於傳輸所述樣本和霧化所述樣本，消除了對單獨的霧化器氣體供應的需要。另外，由於氣體不需要蒸發，可以使用周圍的漂移管(drift tube)的溫度，消除了對漂移管加熱器的需要。較大範圍的樣本可以被檢測，這是由於隨著它們通過所述漂移管，那些原本會在較高溫度蒸發的樣本現在將會保持在固體或液體狀態。各種氣體可以被用作載流氣體，包括空氣、氮氣、氦氣、氫氣和二氧化碳。也可以使用超臨界流體，例如超臨界二氧化碳。
[0062]流體流內的樣本成分的檢測
本發明的方法可以進一步包括使用至少一個檢測器以檢測流體流內的一個或更多樣本成分。適合於在本發明的液體層析系統中使用的檢測器包括但不限於:無損檢測器和/或破壞性檢測器。合適的檢測器包括但不限於:無損檢測器(即，在檢測期間不消耗或者毀壞樣本的檢測器)，諸如UV、R1、傳導性(conductivity)、螢光、光散射、粘度測定法、旋光測定法(polorimetry)，及其類似物；和/或破壞性檢測器(即，在檢測期間消耗或者毀壞樣本的檢測器)，諸如蒸發粒子檢測器(EH))，例如蒸發光散射檢測器(ELSD )、集成核光散射檢測器(CNLSD)等等，電暈放電、質譜分析、原子吸附，及其類似物。例如，本發明的裝置可以包括至少一個UV檢測器、至少一個蒸發光散射檢測器(ELSD)、至少一個質譜儀(MS)、至少一個集成核光散射檢測器(CNLSD)、至少一個電暈放電檢測器、至少一個折光率檢測器(RID)、至少一個螢光檢測器(FD)、至少一個手性檢測器(⑶)或者以上的任意組合。在一個示例性實施例中，所述檢測器可以包括一個或更多蒸發粒子檢測器(EH))，其允許使用發色和非發色溶劑作為流動相。在另一實施例中，無損檢測器可以與破壞性檢測器相結合，這使得可以檢測所述樣本的各種化合物特定屬性，諸如，例如，與每個層析峰值有關的化學個體、化學結構、分子量等等。當與質譜儀檢測結合時，所述流份的化學結構和/或分子量可以在檢測的時候被確定，簡化(streamlining) 了對期望的流份的識別。在現有系統中，流份的化學特性(identity )和結構必須通過麻煩的後分離技術來確定。
[0063]不管使用的檢測器的類型，給定的檢測器提供一個或更多檢測器響應，該響應可以被用於產生和發送信號到此處所描述的一個或更多液體層析系統內的部件(例如，流份收集器、另一檢測器、分流泵、選擇滑閥，或者三通管)。通常，給定的檢測器響應的變化觸發信號的產生和發送。在本發明中，可能觸發信號產生並發送所述信號到一個或更多部件的給定的檢測器響應的變化包括但不限於:檢測器響應值的變化、達到或超出閾值檢測器響應值、檢測器響應值隨時間的斜率、檢測器響應值隨時間的閾值斜率、檢測器響應值隨時間的斜率的變化、檢測器響應值隨時間的斜率的閾值變化，或者上述的任意組合。
[0064]在一些示例性實施例中，本發明的液體層析系統包括如圖4所示的至少兩個檢測器。圖4中示出的示例性液體層析系統40包括:層析柱11 ;具有第一進口 21、第一出口 22和第二出口 23的三通管12 ;與三通管12的第一出口 22流體連通的流份收集器14 ;與三通管12的第二出口 23流體連通的第一檢測器13 ;主動地控制來自三通管12的第二出口 23的流體流到第一檢測器13的分流泵15 ;和與三通管12的第二出口 23流體連通的第二檢測器16。
[0065]當出現兩個或更多檢測器時，所述液體層析系統向操作者提供更多分析選項。例如，在圖4中示出的示例性液體層析系統40中，分析樣本的方法可以包括步驟:將一個或更多來自第一檢測器13 (例如，ELSD)和/或第二檢測器16 (例如，光吸收檢測器，諸如UV檢測器)的信號發送到流份收集器14以指示流份收集器14收集新樣本流份。來自第一檢測器13和/或第二檢測器16的一個或更多信號可以包括來自第一檢測器13或第二檢測器16的單個信號、來自第一檢測器13和第二檢測器16兩個或更多信號或者來自第一檢測器13和第二檢測器16的複合信號。在圖4中示出的示例性液體層析系統40中，分析樣本的方法可以進一步包括步驟:將來自第二檢測器16的信號發送到分流泵15，指示分流泵15啟動或者停止流體流到第一檢測器13以響應於第二檢測器檢測到流體流中的樣本成分。
[0066]在其它示例性實施例中，本發明的液體層析系統包括如圖5所示的至少兩個檢測器和至少兩個分流泵。圖5中示出的示例性液體層析系統50包括:層析柱11 ;具有第一進口 21、第一出口 22和第二出口 23的第一三通管12 ;與所述第一三通管12的第二出口 23流體連通的第一檢測器13 ;主動地控制流體流從所述第一三通管12的第二出口 23到所述第一檢測器13的第一分流泵15 ;具有第一進口 31、第一出口 32和第二出口 33的第二三通管18 ;與第二三通管12的第二出口 33流體連通的第二檢測器16 ;主動地控制流體流從第二三通管18的第二出口 33到第二檢測器16的第二分流泵17 ;以及與第二三通管18的第二出口 32流體連通的流份收集器14。
[0067]如上所述，本發明的液體層析系統可以包括一個或更多選擇滑閥代替一個或更多三通管/分流泵組合以主動地控制流體流到至少一個檢測器，如圖6-7所示例的。如圖6所示，示例性液體層析系統60包括:層析柱11 ;具有層析管入口 111、流份收集器出口 114、氣體或者液體入口 115和檢測器出口 113的選擇滑閥151 ;與選擇滑閥151的流份收集器出口 114流體連通的流份收集器14 ;與選擇滑閥151的檢測器出口 113流體連通的第一檢測器131 ;提供流體到選擇滑閥151的氣體或液體入口 115的流體供應152，以及與選擇滑閥151的檢測器出口 113流體連通的第二檢測器161。
[0068]如圖7所示,示例性液體層析系統70包括:層析柱11 ;具有層析管入口 111、流份收集器出口 114、氣體或者液體入口 115和檢測器出口 113的第一選擇滑閥151 ;與選擇滑閥151的檢測器出口 113流體連通的第一檢測器131 ;提供流體到選擇滑閥151的氣體或液體入口 115的流體供應152 ;具有層析管入口 121、流份收集器出口 124、氣體或者液體入口 125和檢測器出口 123的第二選擇滑閥171 ;與選擇滑閥171的檢測器出口 123流體連通的第二檢測器161 ;提供流體到選擇滑閥171的氣體或液體入口 125的流體供應172 ;以及與選擇滑閥171的流份收集器出口 124流體連通的流份收集器14。
[0069]在這些示例性實施例中，即示例性液體層析系統50和70，分析樣本的方法可以進一步包括步驟:通過第二分流泵17 (或第二選擇滑閥171)主動地控制流體流到第二檢測器16 (或第二檢測器161)，以及通過第一分流泵15 (或第一選擇滑閥151)主動地控制流體流到第一檢測器13(或第一檢測器131)。儘管未在圖5中示出，應當理解第一分流泵15和/或第二分流泵17可以被置於示例性液體層析系統50內，以便推動或者拉取流體分別經過第一檢測器13和第二檢測器16。
[0070]在一些示例實施例中，一個或多個光吸收檢測器，例如一個或更多UV檢測器，可以被用於在一個或更多涵蓋吸收光譜的波長處觀測檢測器響應和檢測器響應的變化。在這些實施例中，一個或更多光源可以被用於與單個檢測器或多個檢測器內的多個傳感器相結合，以在多個波長處檢測由樣本吸收的光。例如，一個或更多UV檢測器可以被用於在涵蓋整個UV吸收光譜的一個或更多波長處觀測檢測器響應和檢測器響應的變化。
[0071]在分析樣本的一個示例性方法中，該方法包括步驟:使用光吸收檢測器，例如UV檢測器，該光吸收檢測器包括η個傳感器以在涵蓋整個UV吸收光譜範圍的η個特定波長處觀測樣本；和收集新樣本流份以響應於:(i)在η個特定UV波長處的η個檢測器響應的任意一個的變化，或者(ii)由所述η個檢測器響應表示的複合響應的變化。所述η個傳感器和多個檢測器，當出現時，可以如期望地相對於彼此被布置以影響對流份收集器和/或另一系統部件(例如，另一 UV檢測器)的信號定時。
[0072]當使用全光譜UV (或其它光譜範圍)分析時，所述光譜可以被劃分成任意期望數量的感興趣的範圍(例如，從200nm到400nm的每5nm範圍)。在每個光譜範圍內的任何隨時間的顯著變化可以被監視。在給定範圍內的接收的光能量(例如，檢測器響應的一階導數和二階導數均下降)的突然下降指示出物質的到達，所述物質吸收在給定的感興趣的波長範圍內的光。在該示例性實施例中，可以讓每個範圍的寬度更小以增加精確度；或者，可以讓每個範圍的寬度更大以降低計算的負擔(即，每秒的計算越少，所需內存越少)。
[0073]在其它示例性實施例中，多個不同類型的檢測器可以被用於觀測給定系統內的多種檢測器響應和檢測器響應的變化。在圖8示出的示例性液體層析系統80中，蒸發粒子檢測器(EH))，例如蒸發光散射檢測器(ELSD) (S卩，第一檢測器13)被單獨使用或者與UV檢測器(即，第二檢測器16)相結合。示例性液體層析系統80還包括:層析柱11 ;具有第一進口21、第一出口 22和第二出口 23的三通管12 ;流份收集器14 ;與三通管12的第二出口 23流體連通的EPD 13 ;主動地控制流體流到EPD 13的分流泵15 ;和與三通管12的第一出口 22流體連通的UV檢測器16。在該示例性實施例中，蒸發粒子檢測的使用提供了幾個優點。非發色流動相必須與UV檢測一起使用或者流動相的背景吸收將消除樣本信號。這排除了使用諸如甲苯、吡啶和其它具有另外的有價值的色譜性能的溶劑。使用蒸發粒子檢測，流動相發色性質是不重要的。只要流動相比樣本更容易揮發，則其就可以與蒸發粒子檢測一起使用。這為通過使用高度選擇的發色溶劑作為流動相來改進分離提供了機會。而且，UV檢測器將不會檢測非發色樣本成分。基於UV檢測收集的流份僅可能包含一個或更多不能識別的非發色成分，其損害了流份純度。相反地，非發色樣本可能被UV檢測完全地忽略，並且被直接發送到廢棄處或者在假定為不做為樣本(sample-free)(空流份)的流份中被收集。最終結果是損失的生產率、受汙染的流份或有價值的樣本成分的丟失。當EPD(例如，ELSD)在快速系統中(flash system)被單獨地使用或者與UV檢測一起使用時，發色和非發色成分被檢測和收集，以提高流份純度。由於僅包括UV檢測器的快速系統可能會丟失樣本成分或錯誤地標記純的流份，許多快速(flash)用戶將通過薄層層析法篩選(screen)收集的流份以確認純度並確認空流份確實為空。這是耗時的後分離過程，其減慢了工作流程。那些被發現包含多於一個成分的流份將會頻繁地需要第二層析步驟以適當地隔離所述多個成分。
[0074]在示例性液體層析系統80中，分別來自檢測器(例如，ELSD)13和UV檢測器16的信號31和61可以被發送到流份收集器14以從流份收集器14啟動某個行為，諸如，例如，收集新樣本流份。在理想的實施例中，響應於來自(i)檢測器ELSD 13，(ii)UV檢測器16，或者(iii) ELSD 13和UV檢測器16兩者，的一個或更多檢測器信號31和61，流份收集器14收集新樣本流份。
[0075]與示例性液體層析系統80類似，在圖6中示出的示例性液體層析系統60中，分別來自ELSD 131和UV檢測器161的信號311和611可以被發送到流份收集器14以從流份收集器14啟動某個行為，諸如，例如，收集新樣本流份。在理想的實施例中，響應於來自(i )檢測器ELSD 131，(ii)UV檢測器161，或者(iii)ELSD 131和UV檢測器161兩者，的一個或多個檢測器信號311和611，流份收集器14收集新樣本流份。
[0076]如上所述，UV檢測器16 (或者UV檢測器161)可以包括η個傳感器，所述η個傳感器可操作地適用於在涵蓋整個或者一部分UV吸收光譜範圍的η個特定波長處觀測樣本。在圖8示出的示例性液體層析系統80中，響應於(i)來自ELSD 13或者UV檢測器16之一的單個信號，(ii)來自ELSD 13和UV檢測器16兩者的兩個或者更多信號，或者(iii)包括在兩個或更多特定UV波長(即，直到η個特定UV波長)處的兩個或者更多檢測器響應(即，直到η個檢測器響應)的複合信號，流份收集器14收集新樣本流份。類似地，在圖6示出的示例性液體層析系統60中，響應於(i)來自ELSD 131或者UV檢測器161之一的單個信號，
(ii)來自ELSD 131和UV檢測器161兩者的兩個或者更多信號，或者(iii)包括在兩個或更多特定UV波長(S卩，直到η個特定UV波長)處的兩個或者更多檢測器響應(即，直到η個檢測器響應)的複合信號，流份收集器14收集新樣本流份。
[0077]進一步，在示例性液體層析系統80中，UV檢測器16可以被用於產生檢測器信號(未示出)，(1)該信號產生於(i )來自於單個傳感器的單個檢測器響應，或者產生於(ii ) η個傳感器的η個檢測器響應(其中η大於1)，以及(2)該信號被發送到分流泵15、ELSD 13和三通管12中的至少一個。另外，由ELSD 131中的檢測器響應產生的檢測器信號(未示出)可以被發送到UV檢測器16以改變UV檢測器16的一個或多個設置。類似地，在圖6示出的示例性液體層析系統60中，UV檢測器161可以被用於產生檢測器信號(未示出)，(1)該信號產生於(i )來自於單個傳感器的單個檢測器響應，或者產生於(ii ) η個傳感器的η個檢測器響應(其中η大於1)，以及(2)該信號被發送到選擇滑閥151和ELSD 13中的至少一個。另外，由ELSD 131中的檢測器響應產生的檢測器信號(未示出)可以被發送到UV檢測器161以改變UV檢測器161的一個或多個設置。
[0078]如在圖9中示出的示例性液體層析系統90所示，給定系統內的不同類型的檢測器的位置可以根據期望被調整以提供一個或更多系統過程特性。在示例性液體層析系統90中，ELSD13被置於UV檢測器16的下遊。在這種配置中，UV檢測器16被布置成能夠提供檢測器響應並且在來自ELSD 13的信號產生之前，為流份收集器14產生信號61 (例如，產生於(i )來自單個傳感器的單個檢測器響應，或者產生於(ii )由η個傳感器的η個檢測器響應(其中η大於1)的信號)。UV檢測器16也被布置成能夠提供檢測器響應並且為分流泵
15、ELSD 13和三通管12中的至少一個產生信號(未示出)(例如，產生於(i )來自於單個傳感器的單個檢測器響應，或者產生於(ii ) η個傳感器的η個檢測器響應(其中η大於1)的信號)，以便激活或去激活分流泵15、ELSD 13和/或三通管12。
[0079]儘管未示出，但是應當理解，在圖9中示出的示例性液體層析系統90內，選擇滑閥可以被用於代替三通管12和分流泵15，以提供類似的系統過程特性。在這種配置中，UV檢測器16被布置成能夠提供檢測器響應並且在來自ELSD 13的信號產生之前，為流份收集器14產生信號61 (例如，產生於(i)來自單個傳感器的單個檢測器響應，或者產生於(ii )η個傳感器的η個檢測器響應(其中η大於1)的信號)。UV檢測器16也被布置成能夠提供檢測器響應並且為選擇滑閥和ELSD 13中的至少一個產生信號(未示出)(例如，產生於(i)來自單個傳感器的單個檢測器響應，或者產生於(ii )n個傳感器的η個檢測器響應(其中η大於1)的信號)，以便激活或去激活所述選擇滑閥和/或ELSD 13。儘管系統60、80和90將ELSD和UV作為檢測器，任何的破壞性檢測器，諸如EPD，可以被用作ELSD，並且任何無損檢測器可以被用於代替UV檢測器。
[0080]在其它示例性實施例中，本發明的液體層析系統可以包括無損系統，其中所述無損系統包括兩個或更多無損檢測器(例如，一個或更多光吸收檢測器，諸如上述的UV檢測器)而沒有破壞性檢測器(例如，質譜儀)出現在系統中。在一個示例性實施例中，液體層析系統包括兩個諸如UV檢測器的光吸收檢測器，並且分析樣本的方法包括步驟:在兩個或更多特定的波長處使用兩個或更多檢測器觀測樣本；以及收集新樣本流份以響應於:(i)第一檢測器響應在第一波長的變化，(ii)第二檢測器響應在第二波長的變化，或者(iii)由第一檢測器響應和第二檢測器響應表示的複合響應的變化。在這些實施例中，所述第一波長可以基本上等於所述第二波長或者與所述第二波長不同。
[0081]在使用諸如兩個或更多UV檢測器的兩個或更多光吸收檢測器的實施例中，所述光吸收檢測器可以被置於給定的液體層析系統內，以便提供一個或更多系統優點。該兩個或更多光吸收檢測器可以被布置成彼此並聯(parallei)的關係，以便樣本在基本上相同的時間到達每個檢測器，並且該兩個或更多光吸收檢測器可以在基本相同的時間產生並且發送信號(即，來自第一檢測器和第二檢測器響應)到流份收集器。
[0082]在又一實施例中，無損檢測器(例如，RI檢測器、UV檢測器等等)可以被單獨使用或者與破壞性檢測器(例如，EPD、質譜儀、分光光度計、發射分光鏡、NMR等等)相結合。例如，諸如質譜儀檢測器的破壞性檢測器能夠同時檢測成分峰值和與該峰值有關的化學個體。這使得能夠立即確定包含目標化合物的流份。使用其它檢測技術，可能需要哪個流份包含目標化合物的後分離確定，諸如通過，例如，分光光度計、質譜儀、發射分光鏡、NMR等等。當使用某些檢測器(即，那些不能識別化學個體之間的差異的檢測器)時，如果兩個或更多化學個體在相同的時間從快速層析管中洗提(即，具有相同的保留時間)，則它們將會被系統沉澱在相同的小瓶(vial)裡，這是因為這些檢測器不能確定化學組成。在質譜儀檢測器被用作破壞性檢測器的示例性實施例中，在相同的時間洗提的所有化合物可以被識別。這消除了在分離之後確認純度的需要。
[0083]在任何上述的液體層析系統中，將至少一個檢測器，例如至少一個UV檢測器，置於(例如，以串聯方式)至少一個其它檢測器(諸如，至少一個其它UV檢測器或者ELSD)的下遊可能是有利的。在這種實施例中，第一檢測器中的第一檢測器響應可以被用於產生並發送信號到:(1)分流泵，(2)選擇滑閥，(3)第二檢測器，和(4)三通管中的至少一個。例如，第一檢測器中的第一檢測器響應可以被用於產生並發送信號到分流泵或者選擇滑閥以(i )激活所述分流泵或者所述選擇滑閥，(i i )去激活所述分流泵或者所述選擇滑閥，(i i i )改變所述分流泵或者所述選擇滑閥的一個或更多流或壓力設置，或者(iv)從(i)到(iii)的任意組合。合適的流和壓力設置包括但不限於:上述的流和壓力設置。通常，信號的形式為，例如，電信號、氣動信號、數位訊號或者無線信號。
[0084]在一些實施例中，可以安置多個檢測器(即兩個或更多檢測器)，以便每個檢測器可以獨立於系統中的其它檢測器而發送信號到(1)分流泵，(2)選擇滑閥，(3)另一檢測器，和(4)三通管中的至少一個。例如，多個光吸收檢測器(例如，UV檢測器)可以被置於給定的系統中以提供獨立的信號到選擇滑閥，以使選擇滑閥提供主動控制的流體樣本到另一檢測器，諸如ELSD。
[0085]在其它實施例中，第一檢測器中的第一檢測器響應可以被用於產生並且發送信號到第二檢測器以(i)激活所述第二檢測器，(ii)在基本上與第一檢測器中使用的第一波長相似的波長處激活所述第二檢測器，(iii)在與第一檢測器中使用的第一波長不同的波長處激活所述第二檢測器，(iv)去激活所述第二檢測器，(v)改變所述第二檢測器的一些其它設置(例如，所述第二檢測器的觀測的波長)，或者(vi)從(i)到(v)的任意組合。
[0086]在另一些實施例中，第一檢測器中的第一檢測器響應可以被用於產生並且發送信號到三通管以(i)打開閥或者(ii)關閉閥，以便啟動或者停止經過一部分液體層析系統的流體流。如上所述，通常，所述信號的形式為，例如，電子信號、氣動信號、數位訊號或者無線信號。
[0087]從檢測器響應產生信號
本發明的方法可以進一步包括從一個或更多檢測器響應產生信號的步驟。在一些實施例中，例如在圖1中示出的示例性液體層析系統10，單個檢測器檢測樣本成分的出現並且基於流體流內的樣本成分的濃度和出現產生檢測器響應。在其它實施例中，例如圖6中示出的示例性液體層析系統50，兩個或更多檢測器可以被用於檢測一個或更多樣本成分的出現，並且基於流體流內的一個或更多樣本成分的濃度和出現產生兩個或更多檢測器響應。
[0088]如上所述，給定的檢測器提供一個或更多檢測器響應，該檢測器響應可以被用於產生並且發送信號到此處所述的液體層析系統內的一個或更多部件(例如，流份收集器、另一檢測器、分流泵、選擇滑閥或者三通管)。通常，給定的檢測器響應的變化觸發信號的產生和發送。可能觸發信號的產生並發送信號到一個或更多部件的給定的檢測器響應的變化包括但不限於:檢測器響應值的變化、達到或超出閾值檢測器響應值、檢測器響應值隨時間的斜率、檢測器響應值隨時間的閾值斜率、檢測器響應值隨時間的斜率的變化、檢測器響應值隨時間的斜率的閾值變化，或者上述的任意組合。
[0089]在一示例性實施例中，本發明的方法包括從至少一個檢測器產生檢測器信號的步驟，該檢測器信號被產生以響應於:(i)作為時間的函數的檢測器響應的斜率(即，檢測器響應的一階導數)，(?)作為時間的函數的檢測器響應的斜率的變化(即，檢測器響應的二階導數)，(iii)可選擇地，閾值檢測器響應值，或(iv) (i)到(iii)的任意組合，理想地，包括至少(i )或至少(ii )。在該示例性實施例中，根據檢測器響應的形狀，尤其是檢測器響應隨時間的一階和/或二階導數(即，分別為斜率和斜率的變化)，識別出物質。特別地，電腦程式分析檢測器響應值的時間序列並且測量其變化率(即，一階導數)和所述變化率的比率(即，二階導數)。當一階導數和二階導數兩者都增長時，物質將開始被檢測。類似地，當一階導數和二階導數兩者都減少時，物質將停止被檢測。
[0090]實際的(real-world)檢測器值通常是有噪音的(例如，鋸齒狀的)，所以使用隨時間的低通數字濾波(例如，平滑的)是理想的。因此，從至少一個檢測器產生檢測器信號的步驟理想地進一步包括對下列項的低通數字濾波:(i)隨時間的斜率數據，(ii)隨時間的斜率數據的變化，(iii)可選地，閾值檢測器響應值，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合，以將實際的(i)隨時間的斜率數據，(?)隨時間的斜率數據的變化，(iii)可選地，閾值檢測器響應值，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合的實際的變化從檢測器響應中可能的噪音中區分出來。在理想的實施例中，有限脈衝響應(FIR)濾波器或者無限脈衝響應(IIR)濾波器可以被用於隨時間的數據(例如，可能只是幾個樣本的平均值)的低通數字濾波。通常，判定算法使用少量的時間上連續的結果作為實際的檢測器響應/信號而非噪音的確認。[0091]在其它實施例中，分析樣本的方法可以包括:產生包括來自各個檢測器的檢測響應分量的複合信號，並且收集新樣本流份以響應於所述複合信號的改變。在這些實施例中，產生複合信號的步驟可以包括:數學上關聯來自每個檢測器(即，兩個或更多檢測器中的每一個)的(i)檢測器響應值，(ii)作為時間的函數的給定的檢測器響應的斜率(即，給定的檢測器響應的一階導數)，(iii)作為時間的函數的給定的檢測器響應的斜率的變化(即，給定的檢測器響應的二階導數)，或(iv) (i)到(iii)的任意組合。例如，在一些實施例中，複合信號可以包括:(i )在給定時間，每個檢測器(兩個或更多檢測器中的每一個)的檢測器響應值的乘積，(ii)在給定時間，檢測器響應的一階導數的乘積，(iii)在給定時間，檢測器響應的二階導數的乘積，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合。
[0092]在使用複合信號的其它實施例中，產生複合信號的步驟可以包括:數學上關聯來自單個檢測器(即，η個傳感器在η個特定的波長處觀測樣本)中的每個傳感器的(i)檢測器響應值，(ii)作為時間的函數的給定的檢測器響應的斜率(即，給定的檢測器響應的一階導數)，(iii)作為時間的函數的給定的檢測器響應的斜率的變化(即，給定的檢測器響應的二階導數)，或(iv) (i)到(iii)的任意組合，或者將其與系統中出現的任何其它檢測器響應相結合。例如，在一些實施例中，複合信號可以包括:(i)在給定時間，檢測器(即，η個傳感器在η個特定的波長處觀測樣本)中的每個傳感器的檢測器響應值和來自其它檢測器(例如，來自與UV檢測器結合使用的ELSD)的任何附加的檢測器響應值的乘積，(ii)在給定時間，檢測器(即，η個傳感器在η個特定的波長處觀測樣本)中的每個傳感器的檢測器響應和來自其它檢測器的任何附加的檢測器響應的一階導數的乘積，(iii)在給定時間，檢測器(即，η個傳感器在η個特定的波長處觀測樣本)中的每個傳感器的檢測器響應和來自其它檢測器的任何附加的檢測器響應的二階導數的乘積，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合。
[0093]一個或更多樣本流份的收集
本發明的方法可以進一步包括:使用流份收集器，諸如在圖1-3A和4-9中示出的示例性流份收集器14，收集一個或更多樣本流份以響應於來自給定的液體層析系統中的至少一個檢測器的一個或更多信號。例如，在圖1、2和3A中分別示出的示例性液體層析系統10、20和30中，分析樣本的方法可以進一步包括步驟:收集一個或更多樣本流份以響應來自第一檢測器13的一個或更多信號。在圖4、5和6中分別示出的示例性液體層析系統40、50和60中，分析樣本的方法可以進一步包括步驟:收集一個或更多樣本流份以響應來自第一檢測器13 (或者第一檢測器131)、第二檢測器16 (或者第二檢測器161)，或者第一和第二檢測器13和16 (或者第一和第二檢測器131和161)兩者的一個或更多信號。
[0094]在本發明的一些實施例中，流份收集器可操作地適用於識別、接收和處理來自至少一個檢測器的一個或更多信號，並且基於所述一個或更多信號收集一個或更多樣本流份。在其它實施例中，使用附加的計算機或者微處理裝置以處理來自至少一個檢測器的一個或更多信號並且隨後向流份收集器提供可識別的信號，該信號指示所述流份收集器基於來自附加的計算機或者微處理裝置的一個或更多信號收集一個或更多樣本流份。
[0095]如上所述，系統部件可以被置於給定的液體層析系統中以提供一個或更多系統特性。例如，至少一個檢測器可以被置於給定的液體層析系統中，以便最小化以下兩者之間的任何時間延遲:(i )給定檢測器響應的檢測和(ii )基於產生於所述檢測器響應的信號收集樣本流份的步驟。在本發明的示例性實施例中，液體層析系統理想地向流份收集器展示給定的檢測器信號的少於大約2.0秒(或者少於大約1.5秒，或者少於大約1.0秒，或者少於大約0.5秒)的最大時間延遲(即，以下兩者之間的時間延遲(i)給定檢測器響應的檢測和
(ii)基於產生於檢測器響應的信號收集樣本流份的步驟)。
[0096]在使用兩個或者更多檢測器或者包含了 η個傳感器(如上所述)的至少一個檢測器的本發明的示例性實施例中，液體層析系統理想地向流份收集器展示來自任意檢測器的任意信號的少於大約2.0秒(或者少於大約1.5秒,或者少於大約1.0秒,或者少於大約0.5秒)的最大時間延遲(即，以下兩者之間的時間延遲:(i)給定檢測器響應的檢測和(ii)基於產生於檢測器響應的信號(例如，單個信號或者複合信號)收集樣本流份的步驟)。
[0097]樣本成分分離步驟
本發明的方法使用液體層析系統(LC)步驟來分離給定的樣本中的化合物。根據特定的樣本，可以使用各種LC柱、流動相和其它處理步驟條件(例如，饋送速率、梯度等)。
[0098]可以在本發明中使用多個LC柱。通常，任何基於聚合物或者無機物的正相、反相、離子交換、親和力(affinity)、疏水作用、親水作用、混合模式和尺寸排阻柱可以被用在本發明中。示例性的商業可獲得的柱包括但不限於:來自Grace Davison DiscoverySciences 的可獲得的柱，其商標名為:VYDAC?、GRACERESOLV ?、DAVISIL?、ALLTIMA ?、VISION ?、GRACEPURE ?、EVEREST? 和 DENALI?，以及其它類似公司。
[0099]多個流動相組分可以被用於本發明。合適的流動相組分包括但不限於:乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、庚烷、丙酮、乙醚、四氫呋喃、三氯甲烷、己烷、甲醇、異丙醇、水、乙醇、緩衝劑(buffers),及其組合。
[0100]用戶界 面步驟
本發明中的分析樣本的方法可以進一步包括一個或更多步驟，在該一個或更多步驟中，操作者或者用戶與液體層析系統的一個或更多系統部件交互。例如，該分析樣本的方法可以包括一個或更多以下步驟:將樣本輸入到液體層析系統中用於測試；調整系統內的一個或更多部件的一個或更多設置(例如，流或者壓力設置、波長等)；基於考慮了來自一個或更多傳感器和/或檢測器的一個或更多檢測器響應的理想的數學算法對至少一個檢測器進行編程以產生信號；基於考慮了一個或更多檢測器響應的理想的數學算法對一個或更多系統部件(不同於檢測器)進行編程以產生信號；對流份收集器進行編程以識別來自至少一個檢測器的信號(例如，單個或者複合信號)並且基於接收的信號收集一個或更多樣本流份；對一個或更多系統部件(不同於流份收集器)進行編程來識別來自至少一個檢測器的進入信號，將該信號轉換成可以被流份收集器識別並處理的信號，以便所述流份收集器能夠基於來自一個或更多系統部件的輸入收集一個或更多樣本流份；以及在期望的時間或者響應於液體層析系統內的一些其它行為(例如，顯示給操作者或者用戶的檢測器響應)激活或者去激活一個或更多系統部件(例如，三通閥、分流泵、選擇滑閥或者檢測器)。
[0101]分析樣本的裝置
本發明的目的還在於使用一個或更多上述方法步驟的能夠分析樣本或者能夠有助於樣本的分析的裝置和裝置部件。
[0102]如上所述，在本發明的一些示例性實施例中，用於分析樣本的裝置可以包括:(i)層析柱，(?)具有第一進口、第一出口和第二出口的三通管，(iii)與三通管的第一出口流體連通的流份收集器和(iv)與三通管的第二出口流體連通的第一檢測器；以及(v)設置成與所述三通管的第二出口和所述第一檢測器流體連通的分流泵，該分流泵可操作地適用於主動地控制流體流到所述第一檢測器。在本發明的其它示例性實施例中，可以使用選擇滑閥代替三通管/分流泵組合以主動地控制流體流到所述第一檢測器。
[0103]儘管沒有在圖1-9中示出，上面所描述的任何裝置(例如，示例性液體層析系統10到90)或者裝置部件可以進一步包括系統硬體，該系統硬體能夠:(i)識別檢測器響應值或者檢測器響應值的變化，(ii)根據檢測器響應值或者檢測器響應值的變化產生信號，(iii)發送信號到一個或更多系統部件，(iv)由接收部件識別產生的信號，(v)在接收部件內處理識別出的信號，以及(vi)啟動接收部件的處理步驟以響應於所述識別出的信號。
[0104]在一個實施例中，裝置(例如，示例性液體層析系統10到90)或者給定的裝置部件可以進一步包括系統硬體，該系統硬體能夠使第一檢測器發送激活信號到分流泵或者選擇滑閥以(i )激活該分流泵或者選擇滑閥，(i i )去激活所述分流泵或者選擇滑閥，(i i i )改變所述分流泵或者選擇滑閥的一個或更多流或者壓力設置，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合。合適的流和壓力設置可以包括但不限於:(i)閥位置，(ii)分流泵或者選擇滑閥壓力，
(iii)到閥的空氣壓力，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合。
[0105]在一些實施例中，分流泵可以被置於三通管和第一檢測器之間(例如，參見圖1中的被置於三通管12和第一檢測器13之間的分流泵15)。在其它實施例中，第一檢測器可以被置於三通管和所述分流泵之間(例如，參見圖2中的被置於三通管12和分流泵15之間的第一檢測器13)。
[0106]在其它示例性實施例中，本發明的裝置包括:(i)層析柱，(ii)兩個或更多檢測器；以及(iii)與兩個或更多檢測器流體連通的流份收集器，其可操作地適用於收集一個或更多樣本流份以響應於來自兩個或更多檢測器的一個或者更多檢測器信號。在一些實施例中，所述兩個或更多檢測器包括兩個或更多無損檢測器(例如，兩個或更多UV檢測器)，並且在系統中沒有破壞性檢測器(例如，質譜儀)。
[0107]當存在兩個或更多檢測器時，分流泵或者選擇滑閥可以被用於分流第一檢測器和第二檢測器之間的流體流量。在其它實施例中，分流泵或者選擇滑閥可以被用於啟動或者停止到一個檢測器的流體流以響應於來自另一檢測器的檢測器響應。另外，多個分流泵和/或選擇滑閥可以在給定的系統中被使用以主動地控制流體流到兩個或更多檢測器。
[0108]如上所述，該裝置可以進一步包括系統硬體，該系統硬體能根據一個或更多檢測器響應產生檢測器信號。在一個示例性實施例中，該裝置包括系統硬體，該系統硬體能夠產生檢測器信號，該檢測器信號的產生是響應於:(i)作為時間的函數的檢測器響應的斜率(即，檢測器響應的一階導數)，(ii)作為時間的函數的檢測器響應的斜率的變化(即，檢測器響應的二階導數)，(iii)可選擇地，閾值檢測器響應值，或(iv) (i)到(iii)的任意組合，理想地，包括至少(i )或至少(ii )。該系統硬體理想地進一步包括低通數值濾波能力，用於濾波隨時間的:(i)斜率數據，(ii)斜率數據的變化，(iii)可選地，閾值檢測器響應值，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合，以將實際的(i)斜率數據，(ii)斜率數據的變化，(iii)可選地，閾值檢測器響應值，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合的變化從給定的檢測器響應中的可能的噪音中區分出來。
[0109]在多檢測器系統中，系統硬體還可以被用於產生複合信號，該複合信號包括來自每個檢測器的檢測響應分量，以及來自給定的檢測器中的多個傳感器的檢測響應分量。在這些實施例中，所述系統硬體可操作地適用於響應所述複合信號的變化而發送命令/信號到流份收集器，指示所述流份收集器收集新樣本流份。該複合信號可以包括來自每個檢測器的下列項之間的數學關聯:(i)檢測器響應值，(ii)作為時間的函數的給定的檢測器響應的斜率(即，給定的檢測器響應的一階導數)，(iii)作為時間的函數的給定的檢測器響應的斜率的變化(即，給定的檢測器響應的二階導數)，或(iv) (i)到(iii)的任意組合。例如，該複合信號可以包括:(i)在給定時間，每個檢測器的檢測器響應值的乘積，(ii)在給定時間，檢測器響應的一階導數的乘積，(iii)在給定時間，檢測器響應的二階導數的乘積，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合。
[0110]在一個理想的配置中，用於分析樣本的裝置包括至少一個檢測器和系統硬體，其中，該檢測器可操作地適用於在兩個或更多特定光波長(例如，在UV光譜內)處觀測樣本，該系統硬體能夠使流份收集器響應於下列項而收集新樣本流份:(i)在第一波長處檢測器響應的變化，(ii)在第二波長處檢測器響應的變化，或者(iii)由在第一和第二波長處的檢測器響應表示的複合響應的變化。每個檢測器能夠運行在相同的波長、不同的波長或者多個波長處。進一步，每個檢測器與另一個檢測器可以是並聯的關係、串聯的關係或者是一些並聯和串聯的檢測器的組合。
[0111]如上所述，在一個示例性實施例中，該裝置可以包括單個檢測器和系統硬體。其中，該單個檢測器包括可操作地適用於在涵蓋一部分或者整個UV吸收光譜(或者使用一些其他類型的檢測器的吸收光譜的任何其它部分)的η個特定光波長處觀測樣本的η個傳感器，該系統硬體能夠使流份收集器響應於下列項而收集新樣本流份:(i)在η個特定光波長處的η個檢測器響應中的任何一個的變化，或者(ii)由η個檢測器響應表示的複合響應的變化。
[0112]當存在分流泵或者選擇滑閥以主動地控制流體流到至少一個檢測器時，用於分析樣本的裝置可以進一步包括系統硬體，該系統硬體能夠產生到該分流泵或者選擇滑閥的激活信號以(i)激活所述分流泵或者選擇滑閥，(ii)去激活所述分流泵或者選擇滑閥，(iii)改變所述分流泵或者選擇滑閥的一個或更多流或者壓力設置，或者(iv) (i)到(iii)的任意組合。所述激活信號可以由例如系統操作員或者諸如檢測器(即，如上所述，響應於檢測器響應值或者該檢測器的檢測器響應值的變化，由該檢測器產生並發送的激活信號)的系統部件產生。
[0113]在根據本發明的又一另外實施例中，使用層析法分析流體的樣本的裝置包括:來自層析柱或者層析管(cartridge)的流出物的第一流體路徑；能夠分析流體樣本的至少一個檢測器；和將流體等分樣本從第一流體路徑傳送到檢測器並且基本上不影響經過所述第一流體路徑的流體的流動性的選擇滑閥。經過所述第一流體路徑的流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過閥的至少一部分的第一流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在又一示例性實施例中，經過所述第一流體路徑的流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，經過所述第一流體路徑的流體的流速可以基本上不變。在可替代的實施例中，使用第二流體路徑來將流體的等分樣本從選擇滑閥運載到檢測器。經過所述第二流體路徑的流體的流可以基本上是層狀的，這是由於經過閥的至少一部分的第二流體路徑或者通道基本上是線性的或者直線的。在一示例性實施例中，經過所述第二流體路徑的流體的壓力基本上保持不變和/或其基本上不增加。在另一實施例中，經過所述第二流體路徑的流體的流速可以基本上不變。
[0114]在又一示例性實施例中，使用層析法分析流體樣本的裝置包括:來自層析柱的流出物(effluent)的第一流體路徑；將流體樣本運載到至少一個能夠分析該樣本的檢測器的第二流體路徑；和將流體的等分樣本從第一流體路徑傳送到第二流體路徑並同時維持經過所述選擇滑閥的連續第二流體路徑的選擇滑閥。在一個實施例中，當流體的等分樣本從所述第一流體路徑被移除時，維持經過所述選擇滑閥的連續的第一流路徑。在另一實施例中，當流體的等分樣本從第一流體路徑中被移除並且被傳送到第二流體路徑時，維持經過所述選擇滑閥的連續的第一和第二流路徑。
[0115]在本發明的示例性實施例中，用於分析樣本的裝置進一步包括流份收集器，該流份收集器可操作地適用於收集一個或更多樣本流份以響應於一個或更多檢測器信號，該一個或更多檢測器信號來自於:(i)第一檢測器，(ii)第二檢測器(或者任何數量的附加的檢測器)，或者(iii)第一和第二檢測器兩者(或者任何數量的附加的檢測器)。當使用多個檢測器時，該裝置可以包括流份收集器，該流份收集器可操作地適用於收集新樣本流份以響應於考慮了來自如上所述的每個檢測器的一個或更多檢測器響應的複合信號的變化。
[0116]如上所述，在一些示例性實施例中，用於分析樣本的裝置包括流份收集器，該流份收集器可操作地適用於識別、接收和處理來自至少一個檢測器的一個或更多信號，並且基於該一個或更多信號收集一個或更多樣本流份。在其它實施例中，用於分析樣本的裝置包括附加的計算機或者微處理裝置，該計算機或者微處理裝置能夠處理來自至少一個檢測器的一個或更多信號並且將進入信號轉換成流份收集器可識別的信號。在該後一實施例中，所述流份收集器基於來自附加的計算機或者微處理裝置而不是來自所述流份收集器的信號處理部件的一個或更多信號收集一個或更多樣本流份。
[0117]應當注意到，任一上述的示例性液體層析系統可以包括任意數量的檢測器、分流泵、三通管和選擇滑閥，它們可以根據策略被放置在給定的系統中以提供一個或更多系統特性。例如，儘管沒有在圖6中的示例性液體層析系統60中示出，附加的檢測器可以被置於柱11和選擇滑閥151之間和/或選擇滑閥151和檢測器161之間。儘管沒有在圖7中的示例性液體層析系統70中示出，附加的檢測器可以被置於柱11和選擇滑閥151之間和/或和/或選擇滑閥151和選擇滑閥171之間和/或選擇滑閥171和流份收集器14之間。附加的檢測器可以被類似地放置在圖8和圖9中分別示出的示例性液體層析系統80和90中。
[0118]如下所述，多個商業上可獲得的部件可以被用在本發明的裝置中。
[0119]層析柱
任何已知的層析柱可以被用在本發明的裝置中。合適的商業可獲得的層析柱包括但不限於:來自 Grace Davison Discovery Sciences (Deerfield, IL)的層析柱，其商標為GRACEPURE ?、GRACERESOLV ?、VYDAC? 和 DAVISIL?。
[0120]檢測器
任何已知的檢測器可以被用在本發明的裝置中。合適的商業可獲得的檢測器包括但不限於:從Ocean Optics (Dunedin, FL)可獲得的以USB2000 ?為商標的UV檢測器；從GraceDavison Discovery Sciences (Deerfield, IL)可獲得的以 3300ELSD ?為商標的蒸發光散射檢測器(ELSD);從Waters Corporation (Milford MA)可獲得的以ZQ?為商標的質譜儀(MS);從Quant (Blaine, MN)可獲得的以QT-500 "*為商標的集成核光散射檢測器(CNLSD)；從ESA (Chelmsford, MA)可獲得的以CORONA CAD ?為商標的電暈放電檢測器(⑶D);從Waters Corporation (Milford MA)可獲得的以2414為商標的折光率檢測器(RID);以及從Laballiance (St.Collect, PA)可獲得的以ULTRAFLOR?為商標的螢光檢測器(FD)。
[0121]在一些實施例中，商業上可獲得的檢測器可能需要被修改或者被編程，或者為了執行本發明的一個或更多上面所述的方法步驟，可能需要構造特定的檢測器。
[0122]分流泵
任何已知的分流泵可以被用在本發明的裝置中。合適的商業可獲得的分流泵包括但不限於:從KNF (Trenton, NJ)可獲得的以LIQUID MICRO ?為商標的分流泵。
[0123]選擇滑閥
任何已知的選擇滑閥可以被用在本發明的裝置中。合適的商業可獲得的選擇滑閥包括但不限於:從Valeo (Houston, TX)可獲得的以CHEMINERT ?為商標的選擇滑閥、從IdexCorporation可獲得的以MRA?為商標的Rheodyne?選擇滑閥以及此處所描述的連續流選擇滑閥。
[0124]流份收集器
任何已知的流份收集器可以被用在本發明的裝置中。合適的商業可獲得的流份收集器包括但不限於:從Gilson (Middleton, WI)可獲得的以215為商標的流份收集器。
[0125]在一些實施例中，商業上可獲得的流份收集器可能需要被修改和/或被編程，或者為了執行本發明的一個或更多上面所描述的方法步驟，可能需要構造特定的流份收集器。例如，如下流份收集器現在在商業上是不能獲得的:即該流份收集器可操作地適用於識另IJ、接收和處理來自至少一個檢測器的一個或更多信號，並且基於該一個或更多信號收集一個或更多樣本流份。
[0126]計算機軟體
本發明的目的還在於計算機可讀媒介，該計算機可讀媒介在其上存儲了計算機可執行的指令，用於執行一個或更多上面所述的方法步驟。例如，所述計算機可讀媒介可以在其上存儲計算機執行指令，用於:調整系統內的一個或更多部件的一個或更多設置(例如，流設置、波長等)；基於考慮了一個或更多檢測器響應的理想的數學算法而產生信號；識別來自至少一個檢測器的信號；基於接收的信號收集一個或更多樣本流份；識別來自至少一個檢測器的進入信號，將該進入信號轉換成可以被流份收集器識別和處理的信號，以便所述流份收集器能夠基於來自一個或更多系統部件的輸入收集一個或更多樣本流份；以及在期望的時間或者響應於液體層析系統內的一些其它行為(例如，檢測器響應)激活或者去激活一個或更多系統部件(例如，三通閥、分流泵、選擇滑閥或者檢測器)。
[0127]應用/使用
上述的方法、裝置和計算機軟體可以被用於檢測各種樣本中的一個或更多化合物的出現。上述的方法、裝置和計算機軟體可以適用於使用液體層析法的任何產業，包括但不限於:石油工業、製藥工業、分析實驗室等。
[0128]示例
本發明通過以下示例進一步被闡明，這些示例不應以任何方式被認為是在其範圍上的強加的限制。相反，應當清楚地理解，在閱讀此處的說明之後，可以啟示本領域技術人員採取(也許不得不)其各種其它實施例、修改和等同方案而不脫離本發明的精神和/或所附權利要求的範圍。
[0129]示例1
在該不例中，使用快速REVELERIS ?系統(可以從Grace Davison Discovery Sciences獲得)。包含蔗糖和阿司匹林的4mL的混合物被注入到4g GRACERESOLV ? C18快速柱(可從Grace Davison Discovery Sciences獲得)中，該快速柱被安裝在快速系統中。使用ALLTECH型300LC泵抽取50/50甲醇/水流動相經過該系統。柱流出物被導向到KNF分流泵，該KNF分流泵將300uL/min的柱流出物轉移到ALLTECH?3300 ELSD。剩餘的流出物流經Ocean Optics UV檢測器到達Gilson流份收集器。
[0130]蔗糖和阿司匹林在快速柱上被分離。蔗糖和阿司匹林兩者都被ELSD檢測到。UV檢測器僅檢測到阿司匹林。兩個檢測器在相同的時間對阿司匹林進行響應。響應於來自UV和ELSD檢測器的複合信號，所述流份收集器在分離的收集小瓶中沉澱蔗糖和阿司匹林。
[0131]示例2
在這個不例中，使用快速REVELERIS ?系統(可以從Grace Davison DiscoverySciences獲得)。包含酞酸二辛酯和對_輕基苯甲酸丁酯的4mL的混合物被注入到4gGRACERESOLV ? C18 快速層析管(可從 Grace Davison Discovery Sciences 獲得)中，該快速層析管被安裝在快速系統中。使用ALLTECH型300LC泵抽取80/20甲醇/水流動相經過該系統。柱流出物被導向到這裡所描述的選擇滑閥，該選擇滑閥將300uL/min的柱流出物轉移到ALLTECH?3300 ELSD。剩餘的流出物流經Ocean Optics UV檢測器到達Gilson流份收集器。
[0132]這兩種成分的混合物包含非發色化合物(不吸收UV光)和發色化合物。所述非發色化合物首先從所述快速層析管中洗提出來。圖11描述的層析譜示出了僅ELSD識別樣本中的所有化合物，如層析譜上的兩個峰值所表明的。UV檢測器不識別非發色化合物(由所述ELSD識別為第一峰值)，即使在兩個波長上。只有ELSD信號能夠適當地控制流份收集器，捕獲兩種化合物。如果UV檢測器驅動流份收集器的話，(即，在常規的快速系統的情況下)，第一化合物將會被送進廢棄處或者不適當地沉澱在收集容器中而不知道這些流份包含的期望的樣本。在常規的快速儀器中，在層析法分離發現UV檢測器可能沒有識別的化合物後，所有流份由薄層層析法(TLC)篩選。這個例子表明裝備了根據本發明的ELSD的快速儀器能夠識別和分離發色和非發色化合物兩者，並且不需要後分離TLC篩選。
[0133]儘管本發明的說明採用了有限數量的實施例，但是這些特定的實施例並不意在限制這裡描述和要求的本發明的範圍。在閱讀此處的示例性實施例之後，對於本領域的普通技術人員來說，如下是顯而易見的:即進一步的修改、等同方案和變化是可能的。示例中以及在說明書的其餘部分中的所有部分和百分比，除非特別說明，指的是重量。進一步，說明書和權利要求中記載的任何數量範圍，諸如表示屬性的特定集合、測量單位、條件、物理狀態或者百分比的數量範圍，意在通過引用(或別的方式)，字面上清楚地包含落入這樣的範圍內的任意數字，包括如上所述的任意範圍內的任意數字的子集。例如，每當公開了具有下限&和上限Ru的數字範圍時，落在這個範圍裡的任意數字R就被明確地公開了。特別地，該範圍內的以下數字R被明確地公開了:R=&+k (Ru-Rj，其中k的變化範圍在1%到100%，增量為 1%，例如，k是 1%、2%、3%、4%、5%...50%,51%,52%...95%、96%、97%、98%、99%或者 100%。而且，由R的任意兩個值表示的任意數值範圍，如上面所計算的，也被明確地公開了。除這裡示出的和描述的之外，本發明的任何修改，根據前述的說明和所附的附圖，對於本領域的技術人員而言將變得顯而易見。這樣的修改將落入所附權利要求的範圍內。這裡引用的所有出版物均通過引用的方式被完全合併在此文中。
【權利要求】
1.一種在層析系統中檢測並收集第一樣本流中的一個或更多樣本成分的方法，所述方法包括:在層析運行期間使用層析柱來從流體混合物中分離一個或更多樣本成分以形成所述第一樣本流；產生包含載流氣體的第二樣本流；將所述第一樣本流的一部分移動到所述第二樣本流，所述第二樣本流與至少一個破壞性檢測器流體連通；在所述層析運行期間從所述破壞性檢測器產生至少一個信號；以及響應於所述至少一個信號的改變，在流份收集器中收集來自所述第一樣本流的一個或更多成分。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述產生和收集步驟在所述層析運行期間被執行。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法包括至少一個破壞性檢測器，所述至少一個破壞性檢測器選自由下述器件組成的組中:蒸發光散射檢測器(ELSD)、質譜儀(MS)、集成核光散射檢測器(CNLSD)、以及電暈放電檢測器。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述層析系統進一步包括至少一個無損檢測器，所述至少一個無損檢測器選自由下述器件組成的組中:光吸收檢測器、折光率檢測器(RID)、螢光檢測器(FD)、 手性檢測器(⑶)、以及傳導性檢測器。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述無損檢測器包括至少一個光吸收檢測器。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述光吸收檢測器觀測兩個或更多光波長，以便產生兩個或更多檢測器響應值。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述破壞性檢測器包括蒸發光散射檢測器。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，移動的所述步驟通過使用如下器件被執行:分流泵；選擇滑閥；或者分流泵和選擇滑閥的組合，其中，所述分流泵、選擇滑閥或其組合都與所述至少一個破壞性檢測器流體連通。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，主動地移動的所述步驟包括從第一樣本流中以每10秒至少一個等分的頻率移動一個等分。
10.一種在其上存儲有計算機可執行的指令的非暫時性計算機可讀媒介，該指令用於執行如權利要求1所述的方法。
11.一種用於通過使用如權利要求1所述的方法來檢測樣本的裝置。
12.—種層析裝置，用於檢測並收集第一樣本流中的一個或更多成分，所述裝置包括:與所述第一樣本流流體連通的層析柱；包括載流氣體的第二樣本流；分流器，所述分流器將所述第一樣本流的一部分移動到第二樣本流，所述第二樣本流與至少一個破壞性檢測器流體連通，以在層析運行期間產生至少一個響應值；處理器，所述處理器適合於接收所述至少一個響應值，以及適合於根據從所述破壞性檢測器接收的至少一個響應值產生至少一個信號；以及流份收集器，所述流份收集器適合於響應於所述至少一個信號的改變而收集對應於所述成分中的至少一個成分的至少一個流份。
13.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述流份在所述層析運行期間被收集。
14.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括至少一個破壞性檢測器，所述至少一個破壞性檢測器選自由下述器件組成的組中:蒸發光散射檢測器(ELSD)、質譜儀(MS)、集成核光散射檢測器(CNLSD)、以及電暈放電檢測器。
15.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述層析系統進一步包括至少一個無損檢測器，所述至少一個無損檢測器選自由下述器件組成的組中:光吸收檢測器、折光率檢測器(RID)、螢光檢測器(FD)、手性檢測器(⑶)、以及傳導性檢測器。
16.如權利要求15所述的裝置，其特徵在於，所述無損檢測器包括至少一個光吸收檢測器。
17.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述破壞性檢測器包括蒸發光散射檢測器。
18.如權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述分流器包括:分流泵；選擇滑閥；或者分流泵和選擇滑閥的組合，其中，所述分流泵、選擇滑閥或其組合都與所述至少一個破壞性檢測器流體連通。
【文檔編號】G01N30/82GK103630640SQ201310539913
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2008年12月4日 優先權日:2007年12月5日
【發明者】J.M.小安德森, R.薩裡－諾爾豪斯, W.門多扎, J.P.拜斯特倫, D.赫爾格莫, B.D.布萊克, N.R.皮查, D.K.麥克裡裡, S.奈爾遜, C.H.波普 申請人:全技術聯合公司