瓶子加压输送系统的制作方法
【专利说明】瓶子加压输送系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月14日美国临时专利申请第61/785，000号的权益，其内容以参见的方式纳入本文。
[0003]发明背景
[0004]本发明属于高压或高性能液体色谱(HPLC)分析领域，具体地用于将试剂、稀释剂、溶剂和其它流体输送到HPLC仪器仪表系统。更具体地说，本发明涉及用于通过正压将溶剂流体输送到HPLC仪器的流体处理系统。
[0005]HPLC是用于在分析化学和生物化学中分离化合物的混合物的色谱技术，其目的是识别、测定或纯化混合物中的各组分。通常，HPLC依靠栗使加压液体和样品混合物经过充满吸附剂的柱，导致样品组分分离。柱的活性组分、吸附剂通常是由固体颗粒制成的粒状物料。样品混合物的各组分由于它们与吸附剂颗粒的不同程度的相互作用而彼此分离开。加压液体通常是溶剂(例如，水、乙腈、甲醇)的混合物并被称为“流动相”。除了流动相的组成和温度外，流动相的流体压力通过影响发生在样品组分和溶剂之间的相互作用而在分离过程中起主要作用。这些相互作用性质上是物理的，诸如疏水性的(分散的)、偶极-偶极和离子的并且通常是其组合。
[0006]HPLC仪器和技术已经变得日益精密和复杂，允许分析多份样品，利用各种不同溶剂流体或分析具有相同或不同溶剂的各种样品。此类系统需要能够在一段延长的持续时间中在特定压力下分配精确量的溶剂的流体分配系统以及从一种溶剂切换到另一种溶剂的能力。
[0007]本领域中已知的HPLC系统通常要求仪器所用的溶剂流体升高以便利用重力将溶剂流体向下吸入仪器中，并且因此装填HPLC仪器的流体管线。
[0008]鉴于上述，仍有对提供溶剂给HPLC仪器仪表而没有上述和本领域已知的缺点的需求。
【发明内容】
[0009]本发明的实施例涉及将诸如溶剂流体等流体介质输送到HPLC仪器中的加压系统，并且涉及诸如栗组、分离模块或稀释模块等位于HPLC仪器内的模块。一组瓶子(也被称为“试剂盒”或“容器组件”)各自均包含封闭袋或袋状物，溶剂、试剂、缓冲剂、稀释剂的溶液和/或其它流体介质容纳在该封闭袋或袋状物内。然后用诸如空气等气体将各个瓶子内的袋之间的空间的间隙容积加压。增大的气体压力施加力在袋的外部上，从而促进诸如溶剂流体的流体介质从封闭袋经由流体连接器流出。流体连接器通向HPLC仪器，并且因此本发明相对于环境条件在正压下将溶剂流体提供给HPLC仪器和系统。
[0010]本发明的某些实施例包括在瓶子的流体连接器上的截流阀，当瓶子在HPLC仪器外或未正确联接到HPLC仪器时，该截流阀防止流体流出。截流连接器也用在HPLC仪器上以防止在未连接瓶子时空气被栗吸入。在HPLC仪器上的每个瓶子位置具有用于加压和减压的单独阀，该加压和减压从集中贮器提供并释放到环境大气。在袋失效致使瓶子中的空间容积充满加压流体的情况下，阀将流体从HPLC仪器内的电子设备排放到接滴盘中。瓶子可由金属、塑料、加固材料或其它适当刚性或半刚性材料制成以当在压力下时总体上保持瓶子的形状。在某些方面上，此类瓶子的结构壁可以当在压力下时可恢复地挠曲、膨胀到一定程度，而当不在压力下时重新恢复基本、未膨胀状态。瓶子可位于附加的外部壳体内以有助于当在压力下时保持瓶子的形状并加固瓶子。
[0011]本发明的其它实施例允许在正压下将流体提供给仪器而无需额外升高以启动系统。正压也便于使用不需要栗的正压脱气系统。试剂耗材中的正压与在本系统的体积流体模块中的除泡器的组合使耗材能容易连接到该系统而没有气泡注入该流体系统中。
[0012]本发明的某些实施例包括一种保持流体介质的容器组件，该容器组件包括:具有第一端口和第二端口的外部容器，外部容器限定流体连接到第一端口的容积；以及容纳在外部容器内并与所述容积流体密封隔开的内部容器，内部容器保持流体介质并藉由阀流体连接到第二端口。
[0013]本发明的另外实施例包括一种处理在仪器内的流体介质的方法，包括:将内部容器保持在外部容器内，外部容器限定与内部容器流体密封隔开的容积，将流体介质保持在内部容器内；将第一端口联接到外部容器并到该仪器的加压系统，通过经由第一端口的加压气体填充该容积来压缩内部容器；将第二端口联接到内部容器并到仪器的系统；以及在正压下将来自内部容器内的流体介质经由第二端口输送到该仪器。
[0014]本发明的某些实施例包括一种用于处理仪器中的流体介质的系统，包括:进气和加压装置；多个容器组件，其中每个容器组件包括外部容器和内部容器，所述外部容器具有第一端口和第二端口的外部容器，每个外部容器限定流体连接到第一端口的第一容积，以及所述内部容器限定容纳在外部容器内的第二容积并且与第一容积流体密封隔开，其中每个第一容积流体连接到该进气和加压装置，并且其中每个第二容积保持流体介质；以及仪器，该仪器流体连接到每个容积组件的第二容积，使得来自每个容器组件的流体介质可进入仪器。
[0015]应当注意，虽然本发明总地涉及HPLC仪器仪表和化学，但用于输送流体介质的该加压系统可用于需要加压输送试剂、缓冲剂、稀释剂、溶剂或其它流体介质的任何适当设计的化学或生物化学仪器。
【附图说明】
[0016]下面参照下列附图详细描述各说明性方面。
[0017]图1是根据某些实施例的试剂盒的结构示意图。
[0018]图2是根据某些实施例的试剂盒及其部件的分解视图。
[0019]图3根据某些实施例示出了说明体积流体模块的方面之间的相互作用和连接的设计流程图。
[0020]图4是根据某些实施例的耗材增压系统的详细示意图。
[0021]图5A是根据某些实施例的容器组件的剖视示意图。
[0022]图5B是根据某些实施例的在体积流体模块内的试剂耗材区、泄漏探测区、试剂减压区、流体组合器区、缓冲剂调节器和稀释剂调节器以及通过这些区的流体流动的示意图。
[0023]图6是根据某些实施例的体积流体模块的废弃流体处理组件。
[0024]图7A是根据某些实施例的具有容器组件的HPLC仪器的示意图。
[0025]图7B是根据某些实施例的容器组件的示意图。
【具体实施方式】
[0026]本发明涉及将流体介质输送到HPLC仪器和系统中的加压系统，其中，瓶子或试剂盒用于储存和供应溶剂。试剂盒设计成用来简单且有效地装入并锁定到HPLC仪器中，从而使将溶剂再装到HPLC仪器上所需的时间和工作最少。试剂盒还可提高储存在试剂盒内的溶剂的保存期。
[0027]如本文所用的，术语“流体介质”可以指试剂溶液、缓冲溶液、溶剂、稀释剂、样品流体(诸如血液、尿液或其它生物流体)和/或其它流体。此类流体介质可以是在领域已知的用作或待用作HPLC仪器仪表中的流动相的部分的流体介质。在替代实施例中，流体介质和流体介质的加压输送可以应用于普通生命科学或诊断研究流体仪器仪表，诸如离子交换色谱法、蛋白纯化、固相提取、液-液萃取、蒸馈、分馈、流体分离、磁分离、汽提(stripping)、薄膜过滤或网孔过滤、絮凝、淘洗、浸出的仪器仪表或其它此类仪器仪表。在某些方面上，流体介质可以是HPLC溶剂，即专门用于HPLC仪器仪表的流体。在其它方面上，流体介质可以是在分离技术、过滤技术、萃取技术、纯化技术、蒸馏技术、絮凝技术、洗脱技术、浸出技术等中所用的流体。示例流体介质包括但不限于:水、乙酸、丙酮、乙腈、二硫化碳、四氯化碳、氯苯、氯仿、环己烷、环戊烷、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、二乙醚、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧杂环己烷、乙醇、乙酸乙酯、氟代烷烃、庚烷、己烷、甲醇、甲基乙基酮、间二甲苯、乙酸正丁酯、正丁基醚、硝基甲烷、N-甲基吡咯烷酮、戊烷、石油醚、1-丙醇、2-丙醇、吡啶、四氢呋喃、甲苯、三乙胺、2，2，4-三甲基戊烷及它们的组合、混合物和变体。
[0028]试剂盒的使用还允许容易识别容纳在瓶子内的试剂液。这可通过将试剂盒本身彩色编码来实现。此外或者替代地，试剂盒可以有条形码、QR码或用其它方式贴有识别数据。另外，各试剂盒的标识可储存在与诸如HPLC系统的流体仪器系统相连的计算机化数据库中，以便记录多少流体介质已经从任何给定的试剂盒分配。关于瓶子中剩余的流体介质的内含物和/或量的信息可以通过使用指示灯显露给仪器的用户。在某