使第二维度梯度适应实际第一维度条件的偏移二维分离的制作方法

专利名称：使第二维度梯度适应实际第一维度条件的偏移二维分离的制作方法
技术领域：
本发明涉及样品分离(sample separation)系统。
背景技术：
在液相色谱法中，流体样品和洗脱剂(液体流动相)可以被泵送经过导管和柱，在柱中进行对样品成分的分离。柱可以包括能够分离流体分析物的不同成分的材料。填充材料(所谓的珠(bead)，可以包括硅胶)可以被填充在柱管中，柱管可以经由导管连接到其他元件(例如，控制单元、含有样品和/或缓冲剂的容器)。通过由不同流体成分以不同的贡献组成流动相可以调节流动相的成分。流体样品的二维分离表示执行在第一分离单元中的第一分离过程以将流体样品 分成多个分部(fraction)、并且执行在第二分离单元中的第二分离过程以进一步将多个分部分成子分部(sub-fraction)的分离技术。二维液相色谱法(2D LC)可以组合两种液相色谱法分离技术。Pavel Jandera、Tomas Hajek、Petr Cesla 发表于 J. Sep. Sci.的 2010 年第 33卷第 1382-1397 页的 “Comparison of various second-dimension gradient types incomprehensive two-dimensional liquid chromatography” 公开了梯度洗脱相对于等度(isocratic)条件提供在峰容量中的显著改进。在第二维度中，梯度被限制到分离可用的短时间段。对综合LC LC中的各种类型的第二维度梯度进行比较(i) “分部中的全体”梯度，( ) “分部中的分段”梯度和(iii) “连续偏移”梯度，这些梯度应用于在第一维度中聚乙二醇柱上的酚酸和黄酮、以及在第二维度中两种类型的多孔外壳熔融核C18柱(AscentisExpress和Kinetex)的正交LC LC分离。多孔外壳柱提供窄带宽和在中等操作压力下的快速第二维度分离，这能够大量节省综合LC LC分离中的整体分离时间。研究梯度类型对第二维度中带宽、理论峰容量、分离时间和柱压力的影响。梯度程序的类型控制样品化合物的亲油性的范围，该样品化合物可以在第二维度反相时间段中被分离。可以使用烷基苯标准对该范围进行标定，以设计完全样品分离的分离条件，避免非洗脱化合物对后续第二维度分部的不利缠绕。但是，这种二维液相色谱法的概念对于用户来说是麻烦的，因为第二维度被分成多个完全不相关的梯度运行，需要用户分别安排这些梯度运行中的每一者。此外，当将2D LC测量的结果绘制在二维坐标系中时，会出现相对大的面积区域保持空着或基本空着。这相当于测量时间的某一部分未有效地利用。

发明内容
本发明的目标是提供有效操作的二维样品分离装置。通过独立权利要求来解决这个目标。通过从属权利要求示出其他实施例。根据本发明的示例性实施例，提供用于分离流体样品的样品分离装置的控制装置，样品分离装置包括第一分离单元和第二分离单元，第一分离单元可被供应待分离的流体样品，第二分离单元在第一分离单元的下游并且可被供应经第一分离单元处理之后的流体样品，其中，控制装置构造成控制第一分离单元在测量时间段内执行初级分离序列，以将流体样品分离成多个分部；控制第二分离单元在测量时间段内执行多个次级分离序列，以将分离的多个分部的至少一部分进一步分离成多个子分部，其中，次级分离序列形成共用样品分离方法的一部分，共用样品分离方法由包括一组参数的、对样品分离的共用规范来限定；随着初级分离序列的进展，调节至少一个参数，多个次级分离序列中的至少一者是根据所述至少一个参数来执行的。根据本发明的另一示例性实施例，提供用于分离流体样品的样品分离装置，其中，样品分离装置包括第一分离单元，其可被供应待分离的流体样品；第二分离单元，其在第一分离单元的下游并且可被供应经第一分离单元处理之后的流体样品；具有上述特征的控制装置，其用于控制第一分离单元和第二分离单元。根据本发明的另一示例性实施例，提供通过第一分离单元和第二分离单元来分离流体样品的方法，第一分离单元可被供应待分离的流体样品，第二分离单元在第一分离单元下游并且可被供应经第一分离单元处理之后的流体样品，其中，该方法包括如下步骤控 制第一分离单元在测量时间段内执行初级分离序列，以将流体样品分离成多个分部；控制第二分离单元在测量时间段内执行多个次级分离序列，以将所分离的多个分部的至少一部分进一步分离成多个子分部，其中，次级分离序列形成共用样品分离方法的一部分，共用样品分离方法由包括一组参数的、对样品分离的共用规范来限定；随着初级分离序列的进展，调节至少一个参数，多个次级分离序列中的至少一者是根据所述至少一个参数来执行的。根据本发明的另一示例性实施例，提供软件程序或产品，该软件程序或产品优选存储在数据载体上，并且该软件程序或产品当在数据处理系统(例如计算机)上运行时用于控制或执行具有上述特征的方法。本发明的实施例可以部分地或整体由一个或多个适合的软件程序来实施或支持，软件程序可以存储在任意类型的数据载体上或者以其他方式由任意类型的数据载体提供，并且软件程序可以在任意适合的数据处理单元中执行或由任意适合的数据处理单元执行。软件程序或例程优选可以在测量控制和测量数据分析的背景下应用。根据本发明的实施例的测量控制和测量数据分析可以通过计算机程序(即，通过软件)、或通过使用一个或多个专用电子优化电路(即，在硬件中)、或以混合形式(即，借助于软件组成部分和硬件组成部分)来执行或辅助。在本申请的背景下，术语“流体样品”可以具体表示待分析的任意液体和/或气体介质，可选地还包括固体颗粒。这种流体样品可以包括应当分离的多个分部的分子或颗粒，例如生物分子(例如蛋白质)。因为将流体样品分离成分部包括某种分离标准(例如，质量、尺寸、体积、化学特性、电荷等)，根据该分离标准执行分离，每个分离的分部还可以按另一分离标准(例如，质量、尺寸、体积、化学特性、电荷等)进一步分离，从而将一个分部分裂或分离成多个子分部。在本发明的背景下，术语“分部”可以具体表示流体样品的具有共同的某种特性(例如，质量、体积、化学特性等)的一群分子或颗粒，根据该共同的某种特性可以执行分离。但是，与一个分部有关的分子或颗粒仍然可以具有某种程度的非均一性，有时候仅是因为第一分离处理的分辨(resolution)不足够充分，但是可以根据另一分离标准进一步分离。在本发明的背景下，术语“子分部”可以具体表示全都与某一分部有关的分别的分子或颗粒群，这些分别的分子或颗粒群仍然在某一特性(例如，质量、体积、化学特性等)方面彼此不同。因此，相比于第一分离的分离标准，给第二分离应用另一分离标准允许通过应用这一分离标准使得这些群进一步彼此分离，从而获得进一步分离的子分部。在本申请的背景下，术语“下游”可以具体表示与另一流体构件相比被定位在下游的流体构件将只能在流体样品与所述另一流体构件(因而布置在上游)相互作用之后才与流体样品相互作用。因此，术语“上游”和“下游”与流体样品的流动方向有关。对于样品分离装置来说，第二分离单元位于第一分离单元的下游。在本申请的背景下，术语“样品分离装置”可以具体表示能够通过应用某种分离技术来分离流体样品的不同分部的任意装置。具体地，当样品分离装置构造成用于二维分离时，两个分离单元可以设置在样品分离装置中。这表示样品首先根据第一分离标准进行分离，随后根据不同的第二分离标准或不同灵敏度的同一标准(参见在两个柱上具有不同温度的RP-RP分离)进行分离。 术语“分离单元”可以具体表示流体构件，流体样品传输经过该流体构件，并且该流体构件构造成在引导流体样品通过分离单元之后使得该流体样品分离成不同的分子或颗粒群(分别称作分部或子分部)。分离单元的示例是液相色谱柱，液相色谱柱能够捕捉和选择性地释放流体样品的不同分部。在本申请的背景下，术语“初级分离序列”可以具体表示分离方法或分离方法的一部分，流体样品将根据该分离方法或分离方法的一部分在第一分离单元中被分离。这可以包括将连续执行的多个步骤。对这些步骤的执行发生在所谓的测量时间段内。在优选实施例中，初级分离序列是梯度运行(gradient run),通过该梯度运行,通过逐渐地改变两个(或多个)溶剂的比率使流体样品在第一分离单元中被分离，从而在第一分离单元上选择性地捕获并之后释放流体样品的单独的分部。在本申请的背景下，术语“多个次级分离序列”可以具体表示与第一序列具有类似或相同特性、但是将由第二分离单元执行的序列。此外，执行每个次级分离序列的时间段小于与初级分离序列相关的测量时间段。也就是说，在初级分离序列的时间段内可以执行多个或很多次级分离序列。这表示在执行初级分离序列期间流体样品被分裂或分离成各种分部，而次级分离序列通过采用另外的至少部分不同的分离标准将分离的分部进一步分离成子分部。例如，与一个初级分离序列有关的次级分离序列的数量可以在5至3000之间的范围内，特别是在10至500之间。在本申请的背景下，术语“(初级)测量时间段”可以具体表示执行初级分离序列所需要的时间段。这种时间段可以在Imin(分钟)至5h(小时)之间的范围内，特别是在5min至Ih之间。这可以与在构造成液相色谱柱的第一分离单元上执行梯度运行所需要的时间有关。根据持久的初级分离序列，样品可以按第一分离标准(例如，尺寸)被分离成多个分部。随后，至少部分正交(orthogonal)的次级分离序列可以将在初级分离序列期间分离的每个分部进一步分离成多个子分部(具体地，根据诸如化学特性(例如溶解度)的另一分离标准)。在本申请的背景下，术语“初级分离序列的进展”表示起始至实际测量时间段之间的时间段。有多个次级分离序列并行地执行，这些次级分离序列具有的参数取决于初级分离的进展。因此，在执行初级分离序列期间，可以执行调节次级分离序列的参数。这会需要或简单地包括将初级分离单元的进展(或计时)通知给第二分离单元，或反之亦然。在本申请的背景下，术语“参数(多个分离序列中的一者根据该参数执行)”可以具体地表示在测量时间段持续期间可以在控制单元的控制下和/或基于用户输入而改变的一个或多个定量值(例如，溶剂成分、温度、次级分离序列的持续时间的值)和/或一个或多个定性测量参数(例如，分离单元进行操作所依据的操作模式)。在本申请的背景下，术语“由包括一组参数的、对样品分离的共用规范来限定的共用样品分离方法”可以具体地表示限定样品分离装置将如何操作或运行的工作流程、算法或一组操作参数。因此，共用样品分离方法可以包括在提供至样品分离装置时限定本样品分离装置的复杂操作的完整的一组数据。例如，共用样品分离方法可以限定通过样品分离装置分离流体的不同成分的过程(例如，如何运行液相色谱法、气相色谱法或凝胶电泳试验的处方)或需要官方批准的过程(例如，在美国，是FDA(食品和药品管理局)的批准过程)、对装置进行冲洗的过程(例如，提供冲洗溶液以去除来自之前的研究的流体痕迹从而 抑制不期望的串扰或污染的算法)、对用于样品分离装置的溶剂的选择(例如，选择这种溶剂的多种成分、它们的相对含量等)、将浓度梯度应用于样品分离装置的过程(例如，以使用色谱柱执行液相色谱法分析)和/或对用于样品分离装置的操作温度(和/或其他物理参数(例如压力))的选择。操作模式可以限定可提供至样品分离装置以对样品分离装置进行操作的一系列指令。这一系列指令足以根据期望的方案运行流体装置。具体地，在二维液相色谱法领域中，样品分离可以是色谱方法。根据本发明的示例性实施例，以可参数化的方式执行流体样品的二维分离(即，基于两种不同分离标准对流体样品的分离)，这涉及到在第二维度中的分离。通常，梯度被安排成时间表(TTBL)，在时间表中在特定时间点指示固定值，但是现在在简单方法中，例如在该TTBL中，输入所谓的“关键”值，对于该“关键”值在给定的执行时刻监视第一维度分离的进程，由此填入这些关键值。在TTBL中可以给出这些关键值的演变或梯度。这提供限定这种发展的执行协议的用户友好且直观的方式。也就是说，不需要严格执行某些初级和次级分离序列，而是与此相反，通过控制参数组来例如连续地调节这种二维分离系统的第二维度。例如，相应二维分离的结果可沿着二维坐标系绘制出，沿着一个轴绘制第一分离标准(例如，第一液相色谱色谱法分离的保留时间)并沿着第二轴绘制第二分离标准(例如，根据不同的第二液相色谱法分离的保留时间)。在该二维区域内与分别的分部和子分部有关的分别的峰值的均等分布假设两种分离标准完全正交(即，两种分离标准之间没有相关性)。但是，实际上并不总是如此。例如，可以根据质量考虑第一分离标准，并根据颗粒的体积考虑第二分离标准。不可能具有超大质量的颗粒同时具有超小的体积。考虑到两个分离标准之间与完全正交性的这种部分偏差，在二维绘制区域内峰值的布置不是均匀的，从而不能有效地使用二维绘图。此外，在只能找到几个感兴趣的峰值或者找不到感兴趣的峰值的区域中，在(与测量有关的)二维绘图的特定区域中找不到测量时间的值。本发明的示例性实施例现在解决这种现象，并允许调节次级分离序列的参数以在测量时间、样品分离装置及其结果的显示方面更有效地使用资源。依据初级分离序列的进程来限定次级分离序列的操作过程的分级方法已经被证明为能够使得二维分离过程对于用户来说更有效和更灵活。通过构造样品分离系统以使得次级分离序列形成共用样品分离方法的一部分，该共用样品分离方法由包括一组参数(例如，存储在一个文件中的一个数据组)的对样品分离的共用规范限定，可以确保在执行样品分离期间或在测量时间段中分离方法总是保持相同(即，不改变)。本领域技术人员将理解，方法的改变将需要大量的时间(例如至少10秒)，以致于随着第一分离序列的进展改变方法以调节参数将涉及显著延迟，并且甚至会妨碍样品分离或者会使分离效果降低。与此相反，本发明的实施例限定依据单一共用分离方法的至少全部的次级分离序列同时允许随着第一分离序列的进展调节次级分离序列的参数。具体地，该实施例可以表示为调谐型参数调节概念。尽管在上述有关关键值的示例中，系统以更类似查找表的方式工作，但是调谐型参数的概念具有更多的自保持特性。例如，这种概念可以通过规则(例如，“开始于5，以2%递增直到达到8为止”)来限定参数的发展。此外，这里可以限定复杂的数学函数，该数学函数甚至可以考虑来自此前的分离实验或专家规则的数据或结果。例如，可以执行搜索运行过程，其中，当前峰值分布被用于改进 或优化对二维显示区域的使用。可以通过使用占位符(placeholder)在第二维度中安排形状(例如梯度)，占位符可以随着第一维度的进展(运行时间或测量时间段)而呈现不同的值。因此，仅通过非常有限的一组支持点(例如，采样点)，或者甚至通过关系或函数，就能实现很多次级分离序列的选择性适应或调整。在下文中，将说明控制装置的其他示例性实施例。但是，这些实施例也可应用于样品分离系统、方法、以及软件程序或产品。在实施例中，共用样品分离方法的共用规范包括参数化的形状关系，该关系是对次级分离序列中的至少两个(特别是全部的)序列共用地限定的；发展指令，其随着第一分离序列的进展而给所述至少两个(特别是全部的)次级分离序列限定形状关系的参数。术语“参数化的形状关系”(或包络线)可以具体表示对这两个或所有的次级分离序列的群组限定处理流程的实验变量(例如，测量时间和溶剂成分)之间的关系。例如，对色谱法梯度运行而言，每个次级分离序列可以由缓慢上升沿之后是快速下降沿的一般形状限定，可能在缓慢上升沿和快速下降沿之间具有恒定值段。一个或多个参数可以对于不同的次级分离序列不同地把这样的一般形状关系个性化。也就是说，一般形状关系可以对于两个或全部次级分离序列的群组而言是相同的，而一般形状关系的参数可以对于不同的次级分离序列而言是不同的，从而对于分别的次级分离序列来区分或调整这些参数。在实施例中，形状关系可以是形状函数。形状关系的至少一部分参数可以是随着初级分离序列的进程进行调节的一个或多个参数的至少一部分。在实施例中，发展指令包括发展关系，发展关系限定了参数的发展，S卩，限定了参数值与依时间顺序的多个次级分离序列之间的抽象关系。术语“发展关系”可以具体表示对参数依据关系或规则针对每个次级分离序列的发展进行限定的(数学)关系，特别是(数学)函数。例如，发展关系可以是多项式函数或三角函数。为了对多个(例如五十个)次级分离序列调节某一参数的发展，对于用户来说简单地以抽象术语限定发展指令就足够了，而不需要对于每个次级分离序列分别人工输入大量的参数值(如果每个次级分离序列构造成单独的分离方法，则需要这种人工输入)。这使得调节参数的任务或者甚至重新调节现有方法的参数的任务对于用户来说是可行的。在实施例中，发展指令可以包括根据来自之前的分析分离的数据所计算的样品特定(sample specific)形状和进展。因此,来自历史试验的知识也可以用作确定发展特性的基础。附加地或可替换地，发展指令包括存储在发展数据库中的一组特定参数值，每个特定参数值依照时间顺序被分配给特定的次级分离序列。发展数据库(例如，查找表)可以在特定参数值方面限定用于每个次级分离序列的参数。因此，通过以机器可读的方式存储参数而不需要用户人工输入用于(例如五十个)次级分离序列中每一者的单独参数的概念，可以显著地改进用户引导。因此，发展指令的概念可以做到随着测量时间段来调整次级分离序列。在实施例中，初级分离序列形成与次级分离序列相同的共用样品分离方法的一部分。因此，可以依据单一共用样品分离方法(即，共用的一组指令和参数)来执行整个二维分离，使得参数化可行并且能够快速处理。对于液相色谱法实施例，这意味着可以依据共用色谱方法限定初级以及次级分离序列，共用色谱方法在整体上或以集成的体系限定二维液相色谱法分离。 在实施例中，控制装置构造成调节至少一个参数，以使得梯度运行(这些梯度运行作为所述多个次级分离序列)执行偏移(drift)(特别是连续偏移)，而另一梯度运行作为初级分离序列来执行。在此实施例中，实现多个梯度曲线，作为次级分离序列。这种梯度(例如，用于形状函数)可以开始于基准值(例如，用于形状函数的可调节参数)，可以沿着恒定线性曲线行进直到某一溶剂成分达到最终值(例如，用于形状函数的可调节参数)，可以暂时保持恒定(例如，用于形状函数的可调节参数)，然后可以再次返回到溶剂成分的初始的基准值。在该实施例中，多个次级分离序列现在使用溶剂成分的相应成形的时间相依性，但是该时间相依性会沿着限定溶剂成分的竖直轴彼此相对偏移。因此，在绘制图中，测量时间的中心可以设置在期望有很多种类或者特别是感兴趣的种类的绘制部分上。这允许在测量时间、软件和硬件方面更有效地利用资源。在实施例中，初级分离序列和多个次级分离序列当中的至少一者与色谱法梯度运行有关。在此实施例中，两个分离单元都是填充有球珠的色谱分离柱，用于捕获和选择性地释放流体样品的单独的分部。例如，对于两个柱与流体样品的化学相互作用、颗粒尺寸、多孔性、温度或任意其他有关分离的特性，两个柱可以不同。但是，在其他实施例中，可以结合其他类型的分离技术，例如，色谱法与电泳、质谱法等。在实施例中，多个次级分离序列中的至少一者被参数化，其中，根据预定进展规贝U，相应参数的至少一部分随着初级分离序列的进展而调节。这种进展规则可以是抽象规则(例如，关系、函数、迭代规则、或判定标准)，参数的值根据该抽象规则而发展，而不需要间断随时间进行的初级分离序列。因此，具体地，可以调节表示单独的次级分离序列的参数。但是，附加地或可替换地，在用户和/或控制单元的控制下，还可以执行对初级分离序列的调节。在实施例中，多个次级分离序列中的至少两个(特别是每一个)与被限定为梯度曲线的参数化的形状关系有关，梯度曲线从第一局部极值(作为参照点，例如局部最小或基值、或局部最大或顶值)开始、随后升高或降低到第二局部极值(作为另一参考点，例如局部最大或顶值、或局部最小或基值)、然后降低或升高到下一个第一局部极值(局部最小或局部最大值)，其中，参数化的梯度曲线的相应参数的至少一部分随着初级分离序列的进展而调节。更具体地，多个次级分离序列中的至少两个(特别是每一个)与被限定为梯度曲线的参数化的形状关系有关，梯度曲线从基点开始、随后升高到顶点、然后降低到下一个基点，其中，参数化的梯度曲线的相应参数的至少一部分随着初级分离序列的进展而调节。因此，上述形状关系可以以抽象术语来限定色谱法梯度运行。在此实施例中，参数可以是在基点的溶剂成分、在顶点的溶剂成分、梯度的斜率、从底点行进到顶点的时间段等。例如，对于每个其他的次级分离序列，基点的溶剂成分可以根据连续增加函数沿着初级分离进程进行调节。在可替换实施例中，还可以是多个次级分离序列中的至少两个(特别是每一个)与被限定为梯度曲线的参数化的形状关系有关，梯度曲线从顶点开始、随后降低到基点、然后升高到下一个顶点，其中，参数化的梯度曲线的相应参数的至少一部分随着初级分离序列的进展而调节。此实施例可以涉及与前一实施例相比沿着相反方向的梯度运行(例如，从95%至40%)的情况(例如，对于亲水作用液相色谱法(HILIC)的情况)。在另一可替换实施例中，次级分离序列的参考点不需要是局部极值(即，局部最小值或最大值)，而是还可以与序列中在梯度曲线中产生弯折(即，梯度曲线的一阶导数不连续的位置)等的位置有关。在该弯折之前和之后，梯度曲线的一阶导数的代数符号可以相同，其在，梯度曲线的一阶导数的代数符号在局部极值处改变。
在实施例中，控制装置构造成使得第一局部极值(基点和/或顶点)经调节而在多个次级分离序列中的不同次级分离序列之间不同，特别是沿着相继的多个次级分离序列连续增大(或可替换地连续减小)。也就是说，某一次级分离序列在初级测量时间段内越晚，则基点将越高，次级分离序列在该基点处开始以进行第二维度中的下一次梯度运行。在实施例中，初级分离序列与被限定为从第一局部极值开始、随后升高或降低到第二局部极值、然后降低或升高到第一局部极值的梯度曲线的参数化的形状关系有关。更具体地，初级分离序列还与被限定为从基点开始、随后升高到顶点、然后降低到基点的梯度曲线的参数化的形状关系有关，或者反之亦然。因此，不仅次级分离序列可以被参数化，而且第一分离序列也可以由同样可调节的一个或多个参数限定。从而，系统的灵活性可以进一步提闻。在实施例中，控制装置包括确定单元，该确定单元构造成确定二维绘图，二维绘图表示流体样品沿着第一维度分离成多个分部、并且用于表示分离的多个分部沿着第二维度分离成多个子分部。在此实施例中，二维绘图可以显示在显示装置(例如监视器)上，以使得用户可以从视觉上获知流体样品分离的结果。两个维度或轴可以垂直，以使得可以例如沿着横轴绘制根据第一分离单元的分离、以及由此的第一分离标准，而第二分离单元的分离可以沿着纵轴绘制，或者反之亦然。然后，可以观察到每个分部或子分部，作为该二维坐标系中的某一峰值或点。在实施例中，控制装置构造成根据规则或优化算法来调节至少一个参数以增加均一性程度，子分部根据该均一性程度沿着二维绘图的二维区域进行分布。因此，可以执行对一个或多个参数的调节，以更好地使用绘图的可获得的二维显示区域。通过跳过或快速扫描期望或预计没有峰值、没有感兴趣的峰值、或者仅有非常小密度的峰值的显示区域，可以更有效地使用测量资源。在实施例中，控制装置构造成调节至少一个参数，以沿着二维绘图的二维区域均等地分布子分部。峰值在二维显示区域中的这种均等分布好像在第一视图中控制的。因此，为了向用户表示已经由于调节参数而执行对轴线的重新标度，通过标记或者采用由色码显示出这种显示密度的条可以沿着轴示出沿着两个轴中一者的表示偏离线性表示的相应函数。在实施例中，控制装置构造成确定表征在二维绘图的二维区域中与子分部有关的峰值的至少一个局部低密度区域的信息，并且控制装置构造成调节至少一个参数，以使得由于调节而引起峰值的密度在二维绘图的至少一个局部低密度区域中增大(可以在至少一个高密度区域中减小)。通过采用这种措施，未充分使用的显示区域资源可以被检测到，分离序列可以经调节以更有效地使用这些显示区域。在实施例中，控制装置构造成根据用户输入来调节至少一个参数。因此，例如在用于只对与某一部分的分部有关的信息感兴趣、而对其他分部或子分部不感兴趣的情况下，还可以根据用户偏好或用户选择来执行次级分离序列。然后，测量可以集中于这些感兴趣的点，之后可以更精确地或更快速地检测这些感兴趣的点。此外，通过由用户相应地调节参数(例如，梯度曲线的斜率、次级分离序列花费的时间、特定溶剂成分等)也可以调节单独 的峰值的显示特性。在实施例中，控制装置构造成在色谱法运行期间调节作为至少一个参数的溶剂成分。例如，这种溶剂可以是水和乙腈(ACN)的混合物。然后，溶剂成分是这两种(或更多)溶剂之间的比率，例如水和ACN之间的比率。这种比率以及溶剂成分随着时间改变所依据的特性可以被参数化并随着初级分离序列的进展进行调节。在实施例中，控制装置构造成在色谱法运行期间调节作为至少一个参数的时间体积比特性(特别是流率)。例如，时间可以表示测量时间段的扩展。体积或体积相关参数可以是任意流体体积，例如流动相和/或流体样品的流体体积。通过调节时间和体积之间的关系，可以调节流率。在实施例中，控制装置构造成调节作为至少一个参数的第一分离单元和/或第二分离的温度。因此，外部参数(例如温度或者甚至压力)也可以针对分离单元进行调节，以修改由两个至少部分正交的分离过程所应用的分离标准。在下文中，将说明样品分离系统的其他示例性实施例。但是，这些实施例也可以应用于控制装置、方法、以及软件程序或产品。在实施例中，第一分离单元和第二分离单元构造成根据不同的分离标准(特别是根据至少部分正交但并非完全正交的分离标准)执行分别的样品分离。在此背景下，术语“正交”可以具体表示在二维液相色谱法系统中两个不同的分离标准完全解耦的通常但并不非常精确的理解。实际上并非如此，因为例如相对于质量的分离和相对于颗粒(例如分子)体积的分离并不完全独立。本发明的示例性实施例受益于这种认知，并提出在考虑到两个分离单元的分离标准并不完全彼此独立的事实的情况下调节参数。这对于二维色谱图中获得高密度分部的可能性高于其他区域的区域有影响。这可以通过调节参数来解决。在实施例中，第一分离单元和第二分离单元构造成在同一分离介质上执行分别的样品分离、但是具有不同的操作条件。这些操作条件可以是不同溶剂、不同斜率的洗脱梯度、不同的柱温度、不同的流动和/或不同的压力，以使得分离标准部分正交但并非完全正交。但是，并不是分离单元与非完全正交分离有关、或并不仅是分离单元与非完全正交分离有关，而是附加地或可替换地，可以通过使用类似的或者甚至相同的分离技术实现部分正交性，并通过调节装置特性以获得部分正交性。例如，可以两次使用相同的分离柱，但是在不同的温度下和/或采用不同的溶剂或溶剂成分来进行操作。在实施例中，第一分离单元和第二分离单元构造成在同一分离介质上执行分别的样品分离、但是具有不同的操作条件，操作条件特别是由不同溶剂、不同斜率的洗脱梯度、不同的柱温度、不同的流动和不同的压力组成的群组中的至少一者，以使得分离标准部分正交但并非完全正交。但是，并不是分离单元与非完全正交分离有关、或并不仅是分离单元与非完全正交分离有关，而是附加地或可替换地，可以通过使用类似的或者甚至相同的分离技术实现部分正交性，并通过调节装置特性以获得部分正交性。例如，可以两次使用相同的分离柱，但是在不同的温度下和/或采用不同的溶剂或溶剂成分来进行操作。在实施例中，第一分离单元和第二分离单元中的至少一者构造成根据由液相色谱法、超临界流体色谱法、毛细管电色谱法、电泳和气相色谱法组成的群组中的一者来执行分离。但是，也可以应用其他分离技术。
在实施例中，样品分离装置构造成二维液相色谱法样品分离装置。可以应用所谓的中心切割方法。在这种操作模式中，仅针对特定区域特定地并单独地执行第二维度(与次级分离序列有关)，例如因为沿着第一轴的分离已经显示出可能值得进一步对相应分部的子分部进行分离。每个经识别的分部可以由不同的第二维度操作条件或序列来分离。第一和/或第二分离单元可以填充有分离材料。这种分离材料也可以表示为固定相，这种分离材料可以是允许具有与样品相互作用的可调节度以能够分离这种样品的不同成分的任意材料。分离材料可以是液相色谱柱填充材料或填充料，其包括由聚苯乙烯、沸石、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、玻璃、聚合物粉末、二氧化硅、和硅胶、以及具有化学改性(涂覆、覆盖等)表面的任意上述材料组成的群组中的至少一者。但是，例如由于填充材料和分析物的分部之间的不同类型的相互作用或亲和性，可以使用具有使得分析物经过该材料而被分离成不同成分的材料特性的任意填充材料。第一分离单元和第二分离单元组成的群组中的至少一者的至少一部分可以填充有流体分离材料，其中，流体分离材料可以包括具有在约O. Ιμπι至约50 μ m范围内的尺寸的球珠。因此，这些球珠可以是可填充在微流体装置的分离部分内部的小颗粒。球珠可以具有孔，孔具有在约O. 01 μ m至约O. 2 μ m范围内的尺寸。流体样品可以经过孔，其中，在流体样品和孔的表面之间产生相互作用。样品分离装置可以构造成用于分离样品的成分的流体分离系统。当例如通过施加高压使包括流体样品的流动相经过流体装置时，柱的填充物和流体样品之间的相互作用可以实现分离样品的不同成分，如在液相色谱法装置中所执行的。但是，样品分离装置还可以构造成用于净化流体样品的流体净化系统。通过在空间中分离流体样品的不同分部，可以对多成分样品(例如蛋白质溶液)进行净化。当在生化实验室中已经制备蛋白质溶液时，蛋白质溶液仍然可以包括多个成分。例如，如果只对该多成分液体中的单一蛋白质感兴趣，可以使得样品经过柱。由于不同蛋白质分部与(例如，使用凝胶电泳装置或液相色谱法装置的)柱的填充物的不同相互作用，不同的样品可以被区分开，一个样品或一组材料可以被选择性地隔离，作为经净化样品。可以在不同的技术环境中实现样品分离装置，例如传感器装置、测试装置、用户化学、生物和/或药物分析的装置、毛细管电泳装置、毛细管电色谱法装置、液相色谱法装置、气相色谱法装置、电子测量装置、或质谱法装置。具体地，第一维度可以是高效液相色谱法(HPLC)装置，可以对分析物的不同分部进行分离、检验和/或分析。样品分离单元构件可以是用于分离流体样品的成分的色谱柱。因此，可以在液相色谱法装置的背景下具体实现示例性实施例。样品分离装置可以被构造成以高压(特别是至少600bar，更具体地是至少1200bar)引导流动相经过系统。样品分离装置可以构造成微流体装置。术语“微流体装置”可以具体表示本文描述的流体装置，该流体装置能够传送流体经过微通道，微通道具有的尺度小于500 μ m的数量级(特别是小于200 μ m,更具体地是小于100 μ m、或小于50 μ m或更小)。样品分离装置还可以被构造成纳流体装置。术语“纳流体装置”可以具体表示本文描述的流体装置，该流体装置能够传送流体经过纳米通道，纳米通道具有比微通道更小的尺寸。


通过参照下列对本发明的更详细描述以及附图可以更容易领会并更好地理解本发明的实施例的其他目标和很多相伴的优点。实质上或功能上等效或类似的特征将由相同的附图标记表示。图I示出根据示例性实施例的二维液相色谱法系统。图2示出根据本发明的示例性实施例的具有控制装置的用于二维液相色谱法的样品分离装置。图3示出表示作为从二维液相色谱法获得的流体样品的经分离分部和子分部的示图。图4示出表示由二维液相色谱法装置(作为图2中所示的装置)中的第一液相色谱柱所执行的初级分离序列的示图。图5示出表示在与图4有关的液相色谱分析期间当操作第二色谱柱时所执行的多个次级分离序列的示图。图6示出表示具有与图5中不同的其他参数的第二分离柱的可替换操作的另一示图。图7示出由二维液相色谱法装置的上游色谱柱所执行的初级分离序列的另一示例。图8示出与图7的初级分离序列有关的次级分离序列的相应顺序并且示出各种参数，各种参数可修改以随着根据图7的初级分离序列的进展来调节次级分离序列。图9示出叠加的多个次级分离序列，以表示参数如何随着各种次级分离序列而连续改变。图10示出与图3的示图类似的示图，其中，绘制出次级分离序列的参数修改对峰值位置的影响以及对控制可获得的显示区域的影响。图11示出绘制根据本发明的示例性实施例的共用二维色谱法的初级分离序列和多个次级分离序列的示图。图12示出表示用于根据图11的多个次级分离序列的形状函数的图。
图13示出表示发展函数的示图，发展函数限定用于根据图11和图12的多个次级分离序列的形状函数的参数的发展。附图中的示例是示意性的。
具体实施方式
在二维分离技术的实施例中，第一维度分离的过程伴随有沿着第二维度对参数的连续或逐渐调节。在下文中，将提及本发明人的某些基本概念，根据这些基本概念开发出本发明的实施例。在实施例中，提供二维液相色谱法(2D-LC)系统，第二维度梯度适应于实际第一维度条件。也就是说，在第一维度运行一梯度时，第二维度参数可以偏移。在二维色谱法系统中，通常独立地对分别的分离进行优化。为了优化最大峰容量(PC)，优选的目标是实现两个维度中的正交分离。只有那时，理论上可实现的最大pc值等于第一维度的PC值PC-Ist和第二维度中的PC值pc-2nd的乘积pc = pc-lst*pc_2nd但是实际上这经常没有实现。可获得的固定相或样品成分的特性中的限制通常导致在两个分别的分离中发现某些共同的成分。在很多实例中，可以发现存在很大程度的共同性。峰值在整个显示空间上非随机地分配，但是较多峰值布置成紧密围绕中心线。在很多情况下，峰值洗脱在第一维度中较早而在第二维度中非常晚的可能性很小。同样地，在第一维度中较晚的峰值洗脱在第二维度中的较早洗脱的可能性低。相应地，采用两个分别的分离维度的非常独立的操作，一个分离维度会失去调谐能力。首先从第二维度开始，为了满足Nyquist采样标准，期望尽可能快地运行。所以可以采用非常短的分析周期1.为了在第二维度柱的开始具有足够的堆集，可能期望慢速开始并具有梯度。2.为了确保在下一周期之前第二维度柱被清洁，可能将洗脱强度提高至最大。自然的结果是将会在全跨度中运行快速维度，对于RP(反相)分离，通常在最大速度下0%至100%有机物。根据本发明的示例性实施例，样品分离系统的调谐型控制允许组合来自两个维度的方法。在存在给出的很大程度非正交性的情况下，通过2D绘图中空的区域可以被使用并填充有峰值的事实，该依赖性操作可以增加峰容量。基本上，用户可以缩放到实际存在感兴趣的峰值的区域中，沿着给定的区域散布这些给定的峰值。要点是用于第二维度的方法可以以支持调谐型参数的方式建立。代替参数列表，该特定第二方法现在包括受控变量(在还依据参数和参数化讨论的该应用的其他部分中)。在下文中，讨论两种情况情况I :作为简单示例，这种变量可以是第二维度柱的柱温度。例如，用户采用不同的柱在两个维度中进行RPxRP分离。存在一个柱能够分离在另一个柱上没有分离的物质的一定几率，反之亦然。在这种状况下，可以沿着第一维度时间，被调制到第二维度中的预先选择的物质然后在第二维度梯度中选择性地相当晚地洗脱。如果用户现在将第二维度柱中的柱温度安排成从一次第二维度运行到另一次第二维度运行逐渐增高，则可以调动后来的样品组更早地洗脱。即使在高温下，某些样品组仍然可以更晚洗脱。所以可以有利地增大峰容量。
情况2 :可以具有偏移梯度。假设用户采用不同的柱在两个维度中进行RPxRP分离的情况，但是现在用户命令在梯度设定上偏移。因为在第一维度时间的早期调制的峰值群显示出较少保留(否则峰值群将不会较早显示)，用户可以不需要一直运行到100%有机物以清洁第二维度柱。所以用户将指示第二维度梯度初始倾斜O至60%有机物，而对于相继的第二维度运行，将组合物的顶端从60%至100%逐渐增加到具有O至100%梯度的最终阶段。以此方式，通过更平坦的梯度洗脱可以获益，更好地分离低保留峰值群(例如填充显示区域的左上区域)，而与此同时，可以接近第一维度运行结束采用更强的洗脱。类似地，可以通过使第二维度梯度的初始值偏移而获益。尽管用户可以在有机物中慢速开始以实现表现出低保留性，在约10% B的基质中洗脱，仍然在之后的第一维度运行时间中实现足够的堆集，其中峰值在50% B的基质中洗脱。所以用户可以指示第二维度梯度初始倾斜O至100%有机物，而对于相继的第二维度运行，用户可以将组合物的低端逐渐增加到40至100%。以此方式，用户可以通过更平坦的梯度洗脱而获益，更好的分离低保留峰值群，这时更接近第一维度运行结束时实现更快速的第二维度洗脱(例如填充显示区 域的右下区域)。现在更详细地参照附图，图I示出液体分离系统10的一般性示意图。第一泵20接收来自第一溶剂供应源25的通常经过第一脱气器27的流动相(也表示为流体)，第一脱气器27进行脱气并因此减少流动相中的溶解气体的量。第一泵20(作为流动相驱动装置)驱动流动相经过包括固定相的第一分离装置30 (例如色谱柱)。采用单元40可以设置在第一泵20和第一分离装置30之间以将样品流体(也表示为流体样品)接受或增加(通常称作样品引入)到流动相中。第一分离装置30的固定相构造成分离样品液体的化合物。第二泵20’接收来自第二溶剂供应源25’的通常经过第二脱气器27’的另一流动相(也表示为流体)，第二脱气器27’进行脱气并因此减少另一流动相中的溶解气体的量。通过流体阀90，图I的二维液相色谱法系统10的第一维度(附图标记20、30、……)可以流体联接到第二维度(附图标记20’、30’、……)。流体样品被第一维度分离成多个分部，每个分部或分部的一部分/切片被调制到第二分离路径中并进一步由第二维度分离成多个子分部。检测器50设置为对样品流体的分离化合物进行检测。光学另一检测器55设置在阀90的上游，并且可以用于在中心切割(heart-cutting)操作中操作装置10。分馏单元60可以设置成输出样品流体的分离化合物。尽管每个流动相可以仅有一种溶剂组成，但是每个流动相还可以由多个溶剂混合成。这种混合可以是低压混合并设置在泵20、20’的上游，以使得各个泵20、20’已经接收并泵送作为流动相的混合溶剂。可替换地，泵20、20’可以由多个单独的泵送单元组成，其中多个泵送单元中的每一者接收并泵送不同的溶剂或混合物，以使得在高压下在泵20、20’ (或泵20、20’的一部分)的下游产生流动相的混合(由分别的分离装置30、30’接收)。流动相的成分(混合)可以随着时间保持恒定(所谓的等度模式)或者随着时间改变(所谓的梯度模式)。数据处理单元70可以是常规PC或工作站，数据处理单元70可以联接到液体分离系统10中的一个或多个装置，以接收信息和/或控制操作。例如，数据处理单元70可以控制泵20、20’的操作(例如，设定控制参数)并从泵20、20’接收有关实际工作状况的信息(例如，泵的出口处的输出压力、流率等)。数据处理单元70还可以控制溶剂供应源25、25’的操作(例如，设定待供应的一种或多种溶剂或溶剂混合物)和/或脱气器27、27’的操作(例如，设定控制参数，例如真空度等)，并且可以从溶剂供应源25、25’和脱气器27、27’接收有关实际工作状况的信息(例如，随着时间所供应的溶剂成分、流率、真空度等)。数据处理单元70还可以控制采样单元40的操作(例如，控制样品注入或使样品注入与泵20的操作条件同步)。分别的分离装置30、30’也可以由数据处理单元70控制(例如，选择特定流路或柱、设定操作温度等)，并作为回应将信息(例如操作条件)发送至数据处理单元70。相应地，检测器50可以由数据处理单元70控制(例如，关于频谱或波长设定、设定时间常数、开始/停止数据获取)，并将信息(例如，有关检测到的样品化合物)发送至数据处理单元70。数据处理单元70还可以控制分馏单元60的操作(例如，结合从检测器50接收的数据)并提供回数据。数据处理单元70可以包括存储装置75，存储装置75能够存储分析处理的全部或经选择的信息，并且还检索来自之前的分析处理的存储的信息(该信息可以对上述搜索操作有利)。
在下文中，参照图2，将更详细地说明根据本发明的示例性实施例的二维液相色谱法分尚系统200。在描述根据本发明的实施例的操作或控制模式之前，将描述二维液相色谱法装置200的结构。设置控制单元202，其可以是处理器(例如微处理器或中央处理器(CPU))或者一组处理器，控制单元202构造成控制二维液相色谱法装置200的整体操作。在多级方法中，某些或全部的单独功能可以具有它们自己的处理器，以使得处理器由此进行通信以执行协定的功能(例如，使得第二维度泵能够获得有关第一维度的过程的信息)。如下文将更详细描述的，控制单元202中央控制二维液相色谱法装置200的所有其他组件。这在图2中由虚线示出。提供第一维度泵204，其能够将用于液相色谱法分离的期望的溶剂组合物泵送经过图2中所示的各种流体构件。在自动进样器206中，待分离的流体样品可以被注入到由第一维度泵204提供的流动相中。第一维度分离柱208布置在自动进样器206的下游。第一维度分离柱208对应于图I中所示的第一分离单元30。梯度运行或者任意其他操作模式(例如等度模式)可以应用于将流体样品分离成不同的分部，然后不同的分部将经过第一维度柱208下游的进一步分离。由此，如图2中虚线所示，分离的分部可以被导入到具有不同流体端口的第一流体阀210中。此外，在图2中的第一流体阀210处示出很多弓形槽，根据第一流体阀210的切换状态，弓形槽与端口中的特定一者流体互连。第一流体阀210由两个阀构件(转子和定子)形成，一个阀构件具有端口，另一个阀构件具有槽。可替换地，可以用两个转子形成第一流体阀210，每个转子具有独立的运动装置。可替换地，通过连接的开/关阀的组合可以实现阀功能。在图2所示的操作模式中，在第一维度柱208下游的分离的流体样品分部随后被引导经过第一流体阀210进入第一环路218 (第一环路218例如具有20μ I的体积)。当经过环路218时，分离的流体样品推动环路的内含物经过第二流体阀216，第二流体阀216与第一流体阀210类似地构成。由此，第一环路218的原始内含物可以被引导至废物容器220。对于综合2D-LC操作，期望不浪费任意原始样品物质。以此方式，样品化合物的定量化能够被校正。
但是，在相应地对阀210、216进行切换之后，流体样品在被第一分离柱208分离成多个分部之后，可以被引导经过第二环路214(第二环路214具有例如20μ I的内部容积)，而与此同时，第二维度泵212驱动第一环路218的实际内含物(前一分部的切片)由此经过第二流体阀216到达第二维度分离柱222中。在图示的实施例中，如虚线框所示，第二维度柱222可以布置在烘箱中，以在第二维度分离期间被加热到例如70°C的温度。在经过第二维度柱222时，已经被第一维度柱208分离的流体样品的每个分部可以进一步分离成多个子分部，多个子分部然后可以被传送到检测器224以单独地进行检测和/或定量化。在下文中，将更详细地描述样品分离装置200的控制。装置200包括用户界面250，用户界面250与控制单元202双向联接，并且用户界面250适合于使用户能够选择待执行的某一色谱方法、并且在显示装置(例如，液晶显示器、阴极射线管、等离子体显示器等)上以视觉方式显示该方法或操作模式以及测量结果。这种用户界面250可以包括输入单元(例如，触感屏、操作杆、键盘、按钮等)，以使得用户能够向控制单元202输入命令、参数、数据和指令。采用这种用户界面250，用户可以以便利的方式设计、存储和记录操作装置200的方法。 样品分离装置200经构造以使得在第一维度柱208上执行的初级分离序列和在第二维度柱222上执行的次级分离序列形成封闭的共同单一色谱方法的一部分，由对样品分离的封闭的单一共同规范(或描述)(包括一组参数)来限定该封闭的共同单一色谱方法。也就是说，应用的色谱方法的体系使得第一和第二维度分离集成在一起并不可分割。因此，在整体分离过程中或者在测量时间段中，可以防止分离方法在执行样品分离的过程中或者在测量时间段中需要由用户改变，这对于用户来说是麻烦的。在第二分离序列方面，该色谱方法的特征在于参数化的形状函数(例如参见图12)，该形状函数一致地限定为用于至少两个或全部的次级分离序列，S卩，次级分离序列在重复多次以将分部分离成子分部时限定溶剂成分的时间相依性的一般形状。用户可以选择的一个或多个形状函数可以被存储在形状函数数据库252中，控制单元202可以访问形状函数数据库252。形状函数被参数化，这表示只有形状函数的一般形状被预先确定，而可以选择很多参数以对于每个第二分离序列单独地分别考虑形状函数。这些参数可以在发展指令方面进行描述并从发展指令得出，发展指令沿着第一分离序列的进程限定形状函数的参数。可以借助发展函数数据库254中存储的发展函数(例如参见图13)来限定这种发展指令，发展函数限定参数的发展。还可以是，借助于发展数据库256中存储的具体参数值来限定发展指令(发展数据库256对于每个次级序列限定单独的参数组，该参数组分别考虑或限定相应的次级分离序列)。通过这种使得控制单元202能够访问预先填充的或用户定义的数据库252、254、256以沿着初级分离序列的进程调整次级分离序列的方法，使得2D色谱法系统的第二维度的适应性非常用户友好，从而对于用户来说并非必需人工选择数十、数百或数千参数。图3现在示出可以利用类似图2中所示的布置获得的二维色谱图。沿着横轴302，绘制第一保留时间(即，表示第一维度柱208的分离性能)。因此，沿着图300中的横轴302布置不同的分部。沿着图300的纵轴304，绘制出各自与某一分部相关的子分部，该子分部将由第二维度柱222进一步分离。从图3可以看出，在接近对称轴306处(即，在图300的二维绘制区域的中央部分中)存在相应峰值308(各自与某一子分部相关)的聚集。与此相反，在区域310和312中，几乎没有可见的峰值或者仅有几个可见的峰值。相应地，为区域310和312花费的测量时间没有有效地利用。这背后的原因是由第一维度柱208和由第二维度柱222应用的两个分离标准不同，但是彼此没有完全独立。可以这样讲，两个分离标准共用共同的分量或矢量。根据这种认知，可以以下列方式构造控制单元302，使得尤其是第二维度柱222的分离过程经调整，以使得图3中的绘制区域可以被更有效地利用(即，测量时间以及因此的测量区域310、312所需要的资源被利用、和/或这种测量区域被用于绘制图300的具有更好选择性和/或更高精度的(即，在不同的峰值之间具有更大的距离并因此具有更好的分辨率)感兴趣部分)。为此，控制装置202控制第一维度柱208以在测量时间段420 (测量时间段420对应于沿着图3中的横轴302所示的约30分钟)内执行初级分离序列，以将流体样品分离成多个分部。图4中示出表征初级分离序列的处理流程的相应的图400。图400具有横轴402，沿着横轴402绘制时间。沿着纵轴404，绘制溶剂成分，表示所述的色谱梯度运行的溶剂成 分的时间相依性。因此，从基准的408开始，溶剂成分沿着线性梯度曲线410连续增加，直到到达顶点412为止。由此初级分离序列完成并且沿着基本竖直的线414返回到基准点416，从而重新调整分离柱以为开始新的允许做准备。因为液相色谱装置200构造成用于二维色谱法，控制装置202还以更快速的方式控制第二维度柱222的操作，以使得在为图4所示的初级分离序列花费的测量时间中执行多个次级分离序列。这例如在图5中更详细地示出，图5示出表示各种次级分离序列504、506,508,……的图500，在控制装置202的控制下在第二维度柱222中执行各种次级分离序列504、506、508、……。沿着横轴502，绘制出时间。沿着纵轴404’，还绘制出在作为次级分离序列所执行的多个梯度运行期间溶剂成分的时间相依性。从图5可以看出，在图4所示的初级分离序列400的测量时间中，执行多个次级分离序列504、506、508。通过这些次级分离序列504、506、508中的每一者，由第一维度柱208分离并由调节阀90分开的一个分部被第二维度柱222进一步分尚成多个子分部。在图5所示的实施例中，如附图标记510所示，各种梯度运行504、506、508、……
的基准点连续增大。返回到图3和区域310、312中的测量，通过使得控制装置202以自作用方式或在用户的控制下调节参数可以避免这种测量区域，各种次级分离序列(图5中的504、506、508)根据该参数进行操作。尽管在图5中没有用附图标记示出，但是这些梯度运行也可以由参数(例如，利用附图标记408、410、412、414、416对图4的初级分离序列所示出的参数)来识别。图6示出替换图600，替换图600与图500类似，除了各种次级分离序列602、604、606、……现在就它们各自沿着横轴502延伸的参数方面受到控制。这将对图300中峰值的分布具有其他影响。图7示出图700，图700表示另一初级分离序列但是非常类似于图4。根据该初级分离序列，可以在相应的次级分离序列中修改的各种参数在图8的图800中示出，图800具有纵轴802。具体地，可以对每个次级分离序列单独调整图示的参数X、y、z。
图9示出不同观察角度的情况。横轴现在是第二维度时间，其中相继的周期重叠。箭头902表示第一维度分离的进程。这里示出有利的实施例，其中次级分离序列的各种梯度运动的基准点随着测量时间段的前进以及初级分离序列的前进而连续增大。这通过箭头902示意性示出，表示相继的次级分离序列(1)、⑵、⑶、⑷和(5)的参数的发展。从图10可以得出适当参数化、以及沿着初级分离序列选择用于次级分离序列的参数的影响。如这里双箭头所示，单独的峰值308可以在相应改变次级分离序列的参数之后偏移。图11示出根据本发明的示例性实施例的初级分离序列1102和多个次级分离序列1104重叠的图1100。沿着横轴1106，绘制出时间。沿着图1100的纵轴1108，绘制出溶剂成分(ACN)。区分出第一时间分段1120、第二时间分段1130、第三时间分段1140、以及第四时间分段1150。限定次级分离序列1104的梯度运行的基准点或起始点的参数随着初级分离序列1102的进展而连续增大。图12示出根据图11的用于多个次级分离序列1102的形状函数1202的图1200。 沿着横轴1204，绘制出时间。沿着图1200的纵轴1206，绘制出溶剂成分(ACN)。由参数P1、P2、P3来限定参数化形状函数1202。图13示出根据图11和图12的示出发展函数1302的图1300，发展函数1302限定用于多个次级分离序列1104的形状函数1202的参数Pl至P3的发展。对于每个分段1120、1130、1140、1150，绘制出参数Pl至P3的分别的发展。参数Pl至P3在分段1120中保持恒定，在分段1130中略有增加，在分段1140中强烈增加，在分段1150中再次略有增加。可替换地，还可以是分别的形状函数在参数Pl至P3的幅度方面以及在时间关系方面(例如参见图5和图6)单独描述参数Pl至P3的发展。应当理解，多个次级分离序列随着第一维度分离时间的进展还可以由复杂数学项或函数限定，例如，形状可以表示为一系列Bezier函数，它们的参数的前进发展可以由三角函数(trigonomical function)限定。可替换地，控制单元202可以使用来自之前的分析运行的结果，以构造相继次级分离序列的优化方案，目标是更有效地利用分离空间。应当理解，术语“包括”并不排除其他元件或特征，冠词“一”并不排除多个。此外，结合不同实施例而描述的元件可以组合。还应当理解，权利要求书中的附图标记不应认为是对权利要求的限制。
权利要求
1.一种样品分离装置的控制装置，所述样品分离装置用于分离流体样品，所述样品分离装置包括第一分离单元和第二分离单元，所述第一分离单元可被供应待分离的流体样品，所述第二分离单元在所述第一分离单元的下游并且可被供应经所述第一分离单元处理之后的流体样品，其中，所述控制装置被构造成 控制所述第一分离单元在测量时间段内执行初级分离序列，以将所述流体样品分离成多个分部； 控制所述第二分离单元在所述测量时间段内执行多个次级分离序列，以将经分离的多个分部的至少一部分进一步分离成多个子分部，其中，这些次级分离序列形成共用样品分离方法的一部分，所述共用样品分离方法由包括一组参数的、对样品分离的共用规范来限定; 随着所述初级分离序列的进展，调节至少一个参数，所述多个次级分离序列中的至少一者是根据所述至少一个参数来执行的。
2.根据权利要求I所述的控制装置，其中，对所述共用样品分离方法的共用规范包括 参数化的形状关系，它是对这些次级分离序列中的至少两个序列一致地限定的，特别是对这些次级分离序列中全部的序列；和 发展指令，其随着第一分离序列的进展而限定用于这些次级分离序列中的所述至少两个序列的形状关系的参数，特别是这些次级分离序列中全部的序列。
3.根据权利要求2的控制装置，其中，所述发展指令包括由下列项构成的群组中的一项 发展关系，特别是发展函数，所述发展关系限定参数的发展；和 用于发展数据库中存储的参数的渐进参数值；和 根据此前的分析分离所得的数据所计算的样品特定形状和进展。
4.根据权利要求I所述的控制装置，其中，所述初级分离序列形成与所述次级分离序列相同的共用样品分离方法的一部分。
5.根据权利要求I所述的控制装置，其中，所述控制装置构造成调节至少一个参数，以使得作为所述多个次级分离序列的梯度运行执行偏移，特别是连续偏移，而另一梯度运行作为所述初级分离序列来执行。
6.根据权利要求I所述的控制装置，其中，所述多个次级分离序列和所述初级分离序列当中的至少一者与色谱法梯度运行有关。
7.根据权利要求I所述的控制装置，其中，所述多个次级分离序列中的至少一者被参数化，其中，根据预定进展规则，相应参数的至少一部分随着所述初级分离序列的进展而被调节。
8.根据权利要求I所述的控制装置，其中，所述多个次级分离序列中的至少两个序列，特别是每个序列，与被限定为梯度曲线的参数化的形状关系有关，所述梯度曲线从第一局部极值开始、随后升高或降低到第二局部极值、然后降低或升高到下一个第一局部极值，其中，这些参数化的梯度曲线的相应参数的至少一部分随着所述初级分离序列的进展而被调节。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其中，所述控制装置构造成使得所述第一局部极值被调节成对于所述多个次级分离序列中的不同序列而言不同，特别是沿着相继的所述多个次级分离序列而连续增大或连续减小。
10.根据权利要求8所述的控制装置，其中，所述初级分离序列与下述参数化的形状关系有关该形状关系被限定为从第一局部极值开始、随后升高或降低到第二局部极值、然后降低或升高到第一局部极值的梯度曲线。
11.根据权利要求I所述的控制装置，包括确定单元，所述确定单元被构造成确定二维绘图，所述二维绘图表示所述流体样品沿着第一维度分离成多个分部、并且用于表示所分离的多个分部沿着第二维度分离成多个子分部。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其中，所述控制装置被构造成调节所述至少一个参数以增加均一性程度，所述子分部是根据所述均一性程度在所述二维绘图的二维区域上分布的。
13.根据权利要求11所述的控制装置，其中，所述控制装置被构造成调节所述至少一个参数，以在所述二维绘图的二维区域上均等地分布这些子分部。
14.根据权利要求11所述的控制装置，其中，所述控制装置被构造成确定表征在所述二维绘图的二维区域上与这些子分部有关的峰值的至少一个局部低密度区域的信息，并且被构造成调节所述至少一个参数，以使得由于此调节而引起峰值的密度在所述二维绘图的所述至少一个局部低密度区域中增大。
15.根据权利要求I所述的控制装置，其中，所述控制装置被构造成根据用户输入来调节所述至少一个参数。
16.根据权利要求I所述的控制装置，包括下列特征中的至少一项 所述控制装置被构造成在色谱法运行期间调节作为所述至少一个参数的溶剂成分； 所述控制装置被构造成在色谱法运行期间调节作为所述至少一个参数的时间与体积关系特性，特别是流率； 所述控制装置被构造成调节作为所述至少一个参数的、由所述第一分离单元和所述第二分离单元组成的群组中的至少一者的温度。
17.一种用于分离流体样品的样品分离装置，所述样品分离装置包括 第一分离单元，其可被供应待分离的流体样品； 第二分离单元，其在所述第一分离单元的下游并且可被供应经所述第一分离单元处理之后的流体样品； 根据权利要求I所述的控制装置，其用于控制所述第一分离单元和所述第二分离单J Li ο
18.根据权利要求17所述的样品分离装置，包括下列特征中的至少一项 所述第一分离单元和所述第二分离单元被构造成根据不同的分离标准来执行各自的样品分离，特别是根据至少部分正交但并非完全正交的分离标准； 所述第一分离单元和所述第二分离单元被构造成对同一分离介质但在不同的操作条件下执行各自的样品分离，所述不同的操作条件特别是由不同溶剂、不同斜率的洗脱梯度、不同的柱温度、不同的压力构成的群组中的至少一者，以使得分离标准部分正交但并非完全正交； 所述第一分离单元和所述第二分离单元中的至少一者被构造成根据由液相色谱法、超临界流体色谱法、毛细管电色谱法、电泳和气相色谱法构成的群组中的一者来执行分离；所述样品分离装置被构造成二维液相色谱法样品分离装置； 所述样品分离装置被构造成分析所述流体样品的至少一个化合物的至少一个物理、化学和/或生物参数； 所述样品分离装置包括由色谱法装置、液相色谱法装置、HPLC装置、气相色谱法装置、毛细管电色谱法装置、电泳装置、毛细管电泳装置、凝胶电泳装置和质谱法装置构成的群组中的至少一者； 所述样品分离装置被构造成以高压力引导流体样品； 所述样品分离装置被构造成以至少IOObar的压力引导流体样品，特别是至少500bar，更特别地是至少IOOObar ； 所述样品分离装置被构造成引导液态流体； 所述样品分离装置被构造成微流体装置； 所述样品分离装置被构造成纳流体装置； 由所述第一分离单元和所述第二分离单元构成的群组中的至少一者被构造成保留所述流体样品的一部分成分而允许所述流体样品的其他成分通过； 由所述第一分离单元和所述第二分离单元构成的群组中的至少一者包括分离柱； 由所述第一分离单元和所述第二分离单元构成的群组中的至少一者包括色谱柱；由所述第一分离单元和所述第二分离单元构成的群组中的至少一者的至少一部分填充有分离材料； 由所述第一分离单元和所述第二分离单元构成的群组中的至少一者的至少一部分填充有分离材料，其中，所述分离材料包括尺寸在Ιμπι至50 μ m范围内的球珠； 由所述第一分离单元和所述第二分离单元构成的群组中的至少一者的至少一部分填充有分离材料，其中，所述分离材料具有孔，所述孔的尺寸在Ο.ΟΙμπι至0.2μπι范围内。
19.一种通过第一分离单元和第二分离单元来分离流体样品的方法，所述第一分离单元可被供应待分离的流体样品，所述第二分离单元在所述第一分离单元下游并且可被供应经所述第一分离单元处理之后的流体样品，其中，所述方法包括 控制所述第一分离单元在测量时间段内执行初级分离序列，以将所述流体样品分离成多个分部； 控制所述第二分离单元在所述测量时间段内执行多个次级分离序列，以将所分离的多个分部的至少一部分进一步分离成多个子分部，其中，所述次级分离序列形成共用样品分离方法的一部分，所述共用样品分离方法由包括一组参数的、对样品分离的共用规范来限定; 随着所述初级分离序列的进展，调节至少一个参数，所述多个次级分离序列中的至少一者是根据所述至少一个参数来执行的。
20.一种存储在数据载体上、并且当在数据处理系统上运行时用于执行根据权利要求19的方法的软件程序或产品。
全文摘要
本发明涉及使第二维度梯度适应实际第一维度条件的偏移二维分离。提供了用于样品分离装置的控制装置，包括第一分离单元和第二分离单元，第二分离单元位于第一分离单元下游并被供应经第一分离单元处理之后的流体样品。控制装置构造成控制第一分离单元在时间段内执行初级分离序列，以将流体样品分离成分部；并控制第二分离单元在时间段内执行次级分离序列，以将分离的分部进一步分离成子分部，其中，次级分离序列形成共用样品分离方法的一部分，共用样品分离方法由包括一组参数的、对样品分离的共用规范来限定；随着初级分离序列的进展，调节至少一个参数，多个次级分离序列中的至少一者是根据该至少一个参数来执行的。
文档编号G01N30/06GK102866216SQ201210237370
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月9日 优先权日2011年7月8日
发明者克劳斯·威特 申请人:安捷伦科技有限公司