校準(zhǔn)色譜系統(tǒng)的方法
【專利說明】校準(zhǔn)色譜系統(tǒng)的方法 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0001] 本申請(qǐng)要求2013年3月15日提交的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/834, 883、標(biāo) 題為"校準(zhǔn)色譜系統(tǒng)的方法（Method of Calibrating a Chromatography System)" [代理 人案卷號(hào)：16633US1/NAT]的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該非臨時(shí)專利申請(qǐng)以其全文通過引用結(jié)合在此。 背景
[0002] 色譜法是用于分子的化學(xué)分析和分離的一種廣泛使用的分析技術(shù)。色譜法涉及從 存在于樣品中的基質(zhì)組分中分離一種或多種分析物物種。這些分析物和基質(zhì)組分具有與固 定相的親和力。在離子交換色譜法中，該固定相是使用將以不同親和力水平理想地結(jié)合這 些帶電分析物和基質(zhì)組分的離子部分進(jìn)行衍生化的。將洗脫液滲透穿過該固定相并且與這 些分析物和基質(zhì)組分競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合離子部分。該洗脫液是一個(gè)用于描述被栗入到色譜柱中的液 體溶液或緩沖溶液的術(shù)語。在此競(jìng)爭(zhēng)過程中，這些分析物和基質(zhì)組分將通過隨著時(shí)間變化 而從該固定相上洗脫出來彼此分離并且然后隨后在檢測(cè)器上進(jìn)行檢測(cè)。一些典型檢測(cè)器的 實(shí)例是電導(dǎo)率檢測(cè)器、UV-VIS分光光度計(jì)以及質(zhì)譜儀。
[0003] 色譜柱典型地要求校準(zhǔn)過程以便同時(shí)識(shí)別分析物和定量分析物的量。標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng) 常作為校準(zhǔn)過程的一部分用于確定樣品溶液的色譜峰的化學(xué)身份。該標(biāo)準(zhǔn)溶液可以具有一 種或多種類型的分析物，其中每一種處于已知的預(yù)定的濃度。該標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖將提供 該標(biāo)準(zhǔn)溶液中的分析物的保留時(shí)間、峰高、以及峰面積?？梢詫⒂迷摌?biāo)準(zhǔn)溶液獲得的此類信 息與樣品溶液的色譜圖進(jìn)行比較以便確定該樣品溶液中的組分的化學(xué)身份和濃度。例如， 可以使該標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰保留時(shí)間與該樣品溶液的峰保留時(shí)間相關(guān)聯(lián)以便確定該樣品色譜 圖的峰的化學(xué)身份。此外，該標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積可以用于成比例地計(jì)算該樣品色譜圖的相 應(yīng)峰面積的分析物濃度。
[0004] 可以將該標(biāo)準(zhǔn)溶液的分析物身份和濃度輸入色譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器部分。然后軟 件系統(tǒng)可以使用該標(biāo)準(zhǔn)溶液的輸入的參數(shù)處理樣品色譜圖。然而，申請(qǐng)人相信使用標(biāo)準(zhǔn)溶 液的校準(zhǔn)過程存在若干問題，如改變色譜柱，這可能導(dǎo)致該標(biāo)準(zhǔn)溶液的參數(shù)不再是可適用 的（例如，保留時(shí)間的偏移）。可能導(dǎo)致輸入?yún)?shù)的偏移的其他因數(shù)是洗脫液條件、柱劣化、 以及柱污染的變化。如此，申請(qǐng)人相信對(duì)于自動(dòng)過程存在需求以便以無縫校準(zhǔn)過程識(shí)別特 定色譜峰的化學(xué)身份和相關(guān)的濃度。申請(qǐng)人還相信此無縫的且自動(dòng)的校準(zhǔn)過程需要將色譜 性能的漂移考慮在內(nèi)并且當(dāng)該柱需要替換時(shí)通知用戶。 概述
[0005] -種校準(zhǔn)色譜系統(tǒng)的方法可以包括用標(biāo)準(zhǔn)溶液的自動(dòng)校準(zhǔn)方法、用樣品溶液的自 動(dòng)分析方法、以及自動(dòng)重校準(zhǔn)方法。該自動(dòng)校準(zhǔn)方法包括將標(biāo)準(zhǔn)物注入色譜分離器中。該 標(biāo)準(zhǔn)物包括具有第一校準(zhǔn)物濃度的第一分析物和具有第二校準(zhǔn)物濃度的第二分析物。在該 色譜分離器中可以分離該標(biāo)準(zhǔn)物。分別具有第一保留時(shí)間和第二保留時(shí)間的第一峰和第二 峰可以用檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)量。接著，該方法基于該第一峰和該第二峰的面積亦或峰高，以及基 于該第一校準(zhǔn)物濃度和該第二校準(zhǔn)物濃度的比率，自動(dòng)地識(shí)別該第一峰是對(duì)應(yīng)于該第一分 析物還是該第二分析物以及該第二峰是對(duì)應(yīng)于該第一分析物還是該第二分析物。
[0006] 關(guān)于以上方法，它可以進(jìn)一步包括基于該第一保留時(shí)間和該第二保留時(shí)間計(jì)算第 一分析物時(shí)間間隔和第二分析物時(shí)間間隔。可以將樣品注入該色譜分離器中，其中該樣品 包括第一分析物和第二分析物。在該色譜分離器中可以分離該樣品。分別具有第三保留時(shí) 間和第四分析物保留時(shí)間的第三峰和第四峰可以用該檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)量。接著，當(dāng)該第三保 留時(shí)間落入該第一分析物時(shí)間間隔內(nèi)時(shí)該方法自動(dòng)地輸出該第三峰對(duì)應(yīng)于該第一分析物， 或者當(dāng)該第三保留時(shí)間落入該第二分析物時(shí)間間隔內(nèi)時(shí)該方法自動(dòng)地輸出該第三峰對(duì)應(yīng) 于該第二分析物。此外，當(dāng)該第四保留時(shí)間落入該第一分析物時(shí)間間隔內(nèi)時(shí)該方法自動(dòng)地 輸出該第四峰對(duì)應(yīng)于該第一分析物，或者當(dāng)該第四保留時(shí)間落入該第二分析物時(shí)間間隔內(nèi) 時(shí)該方法自動(dòng)地輸出該第四峰對(duì)應(yīng)于該第二分析物。
[0007] 關(guān)于以上方法，該第一分析物時(shí)間間隔具有第一上限和第一下限，其中該第一上 限是該第一保留時(shí)間加上該第一保留時(shí)間的第一預(yù)定的比例并且該第一下限是該第一保 留時(shí)間減去該第一保留時(shí)間的該第一預(yù)定的比例。該第一預(yù)定的比例可以范圍從約0. 05 至約0. 2。
[0008] 關(guān)于以上方法，該第二分析物時(shí)間間隔具有第二上限和第二下限，其中該第二上 限是該第二保留時(shí)間加上該第二保留時(shí)間的第二預(yù)定的比例并且該第二下限是該第二保 留時(shí)間減去該第二保留時(shí)間的該第二預(yù)定的比例。該第二預(yù)定的比例可以范圍從約0. 05 至約0. 2。
[0009] 關(guān)于以上方法，它可以進(jìn)一步包括基于該第一峰、第二峰、第三峰以及第四峰的面 積或峰高，自動(dòng)地輸出該樣品的第一分析物濃度和第二分析物濃度。
[0010] 關(guān)于以上方法，它可以進(jìn)一步包括重復(fù)注射該標(biāo)準(zhǔn)物的步驟和重復(fù)在該色譜分離 器中分離該標(biāo)準(zhǔn)物的步驟。分別具有第五保留時(shí)間和第六保留時(shí)間的第五峰和第六峰可以 用檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)量。接著，基于該第五保留時(shí)間和該第六保留時(shí)間的該第一分析物時(shí)間間 隔和該第二分析物時(shí)間間隔可以重新計(jì)算。
[0011] 關(guān)于以上方法，它可以進(jìn)一步包括當(dāng)該第五保留時(shí)間與該第一保留時(shí)間之間的絕 對(duì)差大于第一預(yù)定閾值或者該第六保留時(shí)間與該第二保留時(shí)間之間的絕對(duì)差大于第二預(yù) 定閾值時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上輸出該色譜分離器需要替換的消息。
[0012] 關(guān)于以上方法，該標(biāo)準(zhǔn)物可以包含在具有RFID標(biāo)簽的容器內(nèi)?？梢宰x取或輪詢?cè)?RFID標(biāo)簽以便確定該第一分析物和該第二分析物的身份，以及該標(biāo)準(zhǔn)物的第一校準(zhǔn)物濃度 和第二校準(zhǔn)物濃度。
[0013] 描述了一種識(shí)別色譜柱類型的方法。它可以包括將標(biāo)準(zhǔn)物注入色譜分離器中。該 標(biāo)準(zhǔn)物可以包括具有第一校準(zhǔn)物濃度的第一分析物、具有第二校準(zhǔn)物濃度的第二分析物、 以及具有第三校準(zhǔn)物濃度的第三分析物。在該色譜分離器中可以分離該標(biāo)準(zhǔn)物。用檢測(cè)器 可以測(cè)量至少兩個(gè)峰，其中每一個(gè)峰具有保留時(shí)間、峰高、以及峰面積。接著，該方法基于這 些測(cè)量的峰的面積亦或高度，以及基于該第一、第二、以及第三校準(zhǔn)物濃度的一個(gè)或多個(gè)比 率，自動(dòng)地識(shí)別第一峰對(duì)應(yīng)于該第一分析物、該第二分析物、該第三分析物、還是其組合，第 二峰對(duì)應(yīng)于該第一分析物、該第二分析物、該第三分析物、還是其組合，是否存在第三峰并 且如果存在，該第三峰對(duì)應(yīng)于該第一分析物、該第二分析物、還是該第三分析物。該方法還 基于該第一、第二、以及第三分析物的洗脫順序自動(dòng)地識(shí)別該色譜柱類型。 附圖的簡(jiǎn)要說明
[0014] 結(jié)合在此并構(gòu)成本說明書的一部分的【附圖說明】了本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，并且 與上文給出的一般說明和下文給出的詳細(xì)說明一起用于解釋本發(fā)明的特征（其中相似數(shù) 字代表相似元件）。
[0015] 圖1是流程圖，展示了一種用標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)色譜系統(tǒng)的自動(dòng)方法并且任選地提供 一種確定該色譜柱類型的自動(dòng)方法。
[0016] 圖2是展示一種使用確定分析物身份和分析物濃度的自動(dòng)方法色譜地分離樣品 的方法的流程圖。
[0017] 圖3是展示一種重校準(zhǔn)色譜系統(tǒng)的自動(dòng)方法的流程圖，該自動(dòng)方法解釋了漂移的 來源并且任選地提供一種當(dāng)色譜柱需要替換時(shí)通知用戶的自動(dòng)方法。
[0018] 圖4示出了對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)溶液（A)、樣品溶液（B)以及隨后重注入的標(biāo)準(zhǔn)溶液（C)的一 系列色譜圖。
[0019] 圖5展示了適用于與在此所述的色譜法一起使用的色譜系統(tǒng)的實(shí)施例。 實(shí)施例的詳細(xì)說明
[0020] 以下詳細(xì)說明應(yīng)參考附圖來閱讀，其中在不同附圖中的相似元件相同地進(jìn)行編 號(hào)。不必按比例繪制的這些附圖描繪了多個(gè)選擇的實(shí)施例并且不旨在限制本發(fā)明的范圍。 詳細(xì)說明通過舉例的方式而不是限制的方式來說明本發(fā)明的原理。本說明將清楚地使得本 領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造并使用本發(fā)明，并且描述本發(fā)明的若干實(shí)施例、改編、變化、替代方 案以及用途，包括目前被認(rèn)為是執(zhí)行本發(fā)明的最好模式。如在此使用的用于任何數(shù)值或范 圍的術(shù)語"約"或"近似"指示出于其在此所述的預(yù)期目的允許組分的部分或集合起作用的 一個(gè)適合的尺寸公差。
[0021] 使用色譜法分析分析物要求將關(guān)于這些分析物的細(xì)節(jié)輸入分析軟件中。由于從一 個(gè)色譜柱到另一個(gè)的小的差異、洗脫液條件的變化，或由于隨著該柱劣化或變得被污染的 隨時(shí)間的推移的變化，此信息頻繁地需要被更改。一種標(biāo)準(zhǔn)溶液可以包括兩種或更多種校 準(zhǔn)物，這些校準(zhǔn)物具有精確控制的濃度值比率，其進(jìn)而提供精確控制的檢測(cè)器響應(yīng)比率。這 將允許該軟件自動(dòng)地識(shí)別這些分析物中的每一種，不管在使用過程中的該柱的變化、或該 柱的污染如何。在此描述的這些標(biāo)準(zhǔn)溶液還可以稱為化學(xué)條形碼。
[0022] 在色譜分析的過程中，需要將分析物細(xì)節(jié)輸入色譜分析軟件中?？梢暂斎氲膮?shù) 包括分析