在配比与混合流体时防止相分离的制作方法
【专利摘要】一种流体供应系统(150)，该流体供应系统(150)被配置为用于供应流体，该流体供应系统(150)包括：流体包供应单元(180)，该流体包供应单元(180)被配置为用于控制流体包(222到230)的序列(250)的供应，流体包(222到230)包括第一流体的包(B，223)和第二流体的包(C，225)，其中第一流体和第二流体是在第一流体的包(B，223)与第二流体的包(C，225)之间发生直接相互作用时易发生相分离的介质；以及相分离抑制单元(190)，该相分离抑制单元(190)被配置为用于通过在第一流体的包(B，223)与所述第二流体的包(C，225)之间插入中间流体包(A，224)来抑制相分离。
【专利说明】在配比与混合流体时防止相分离
【背景技术】
[0001]本发明涉及流体供应系统、供应流体的方法以及软件程序或产品。本发明进一步涉及样本分离系统，特别是高效液相色谱系统，并且涉及流体包的序列。
[0002]在液相色谱法中，流体样本和洗提剂(液体流动相)可通过导管和柱泵送，在柱中发生样本组分的分离。该柱可包括能够分离流体分析物的不同组分的材料。该填充材料(即所谓的固定相或吸附剂，可包括硅胶)可被填充到柱形管中，该柱形管可通过导管连接到其他元件(例如，溶剂驱动单元、包括样本和/或缓冲剂的容器)。流动相的组成可通过从具有各种贡献量的不同的流体组分来组成流动相而进行调整。
[0003]在多个流体经组合形成溶剂合成物的传统色谱系统中，溶剂合成物的各流体之间可能发生不希望发生的相互作用，该相互作用可能会对色谱性能具有消极影响。例如，该不希望发生的相互作用可能导致盐晶体的形成。该盐晶体可使操作恶化或者甚至破坏色谱系统的组件(例如，泵)，例如可导致流扰动或者甚至堵塞泵的入口阀。
【发明内容】
[0004]可能存在对于防止在被供应的流体合成物的各流体之间发生不希望发生的相互作用的需求。该目的被独立权利要求解决。进一步的实施例由从属权利要求示出。
[0005]根据本发明的示例性实施例，提供了流体供应系统，该流体供应系统被配置为用于供应流体(例如任意液体、任意气体、任意液体和气体的混合物,可选地包括固体颗粒)，该流体供应系统包括:流体包供应单元，该流体包供应单元被配置为用于控制流体包的序列的供应，该流体包包括第一流体的包和第二流体的包，其中第一流体和第二流体是在第一流体的包与第二流体的包之间发生直接相互作用时，易发生相分离的介质；以及相分离抑制单元，该相分离抑制单元被配置为用于通过在第一流体的包与第二流体的包之间插入中间流体包来抑制相分离(即，多于一个分离相的形成)(从而，特别是在空间上将第一流体介质与第二流体介质分离，或将包的至少一部分转变到相分离被抑制或消除的稀释状态中，或至少在包之间建立包组分的混溶性被提升的中间区域)。
[0006]根据另一示例性实施例，提供了样本分离系统，该样本分离系统用于分离流动相中的样本流体(特别是样本液体)的组分，该样本分离系统包括:流体供应系统，该流体供应系统具有上述特征，并且该流体供应系统被配置为驱动流体作为流动相通过该样本分离系统；以及分离单元，优选是色谱柱，该分离单元被配置为用于分离流动相中的样本流体的组分。
[0007]根据本发明的另一示例性实施例，提供了流体包的序列，该流体包的序列包括:多个有机溶剂包；多个缓冲剂包；以及多个中间流体包；其中有机溶剂包和缓冲剂包被交替地安排在流体包的序列中；其中有机溶剂和缓冲剂是在彼此直接相互作用时，能够形成沉淀物(例如，盐晶体)的介质；其中多个中间流体包中相应的一个被插入每对相邻的溶剂包和缓冲剂包之间。
[0008]根据本发明的另一示例性实施例，提供了供应流体(特别是流体混合物)的方法，其中该方法包括:控制流体包的序列的供应，该流体包包括第一流体的包和第二流体的包，其中第一流体和第二流体是在彼此直接接触或相互作用时，能够形成分离相(即，相分离)的介质；并且通过在第一流体和第二流体的包之间的每个接触面处插入中间流体包来抑制分离相的形成。
[0009]根据本发明的另一示例性实施例，提供了软件程序或产品，优选地被存储在数据载体上，当软件程序或产品在数据处理系统(例如，计算机(例如，便携式计算机、便携式数据处理器或专用控制器))上运行时，用于控制或执行具有上述特征的方法。
[0010]本发明的实施例可以由一个或多个适合的软件程序部分地或全部地实现或支持，该软件程序可以被存储在任意种类的数据载体上，或由任意种类的数据载体提供，并且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。软件程序或例行程序可优选地应用于流体供应控制的环境中。根据本发明的实施例的流体供应控制策略可用以下方式执行或协助:由计算机程序(即，由软件)；或通过使用一个或多个专用电子优化电路，即，在硬件中；或以存储于控制硬件中的非易失性存储器中的程序的形式，也就是以嵌入式软件的形式；或以混合形式，即，通过任意以上组件的组合的方式)。换句话说，软件、固件(嵌入式软件)和/或硬件(例如，通过ASIC，专用集成电路)中的任意实现均是可能的。
[0011]在本申请的上下文中，术语“流体包供应单元”可以特别表示控制多个流体包将要沿流体路径或流体供应线路被供应的模式的实体。该实体可以是处理器，例如微处理器或中央处理单元(CPU)，并且可以分离于晶体形成抑制单元而被提供或与晶体形成抑制单元一体形成。流体包供应单元可以控制供应源自不同流体容器的独立的流体包的阀的切换，和/或控制输送该流体包的泵的操作，从而限定在成分上不同的流体包沿流体路径被输送的顺序。
[0012]在本申请的上下文中，术语“相分离抑制单元”可以特别表示在考虑抑制或消除由于第一与第二流体之间直接相互作用而导致不希望发生的相分离的形成(特别是由有机溶剂与浓缩缓冲剂之间的相互作用而导致的盐晶体形成)的边界条件的情况下控制流体包的供应的实体。例如，相分离抑制单元还可以是上述类型的微处理器，并且可以分离于流体包供应单元而被提供或与流体包供应单元一体形成。
[0013]在本申请的上下文中，术语“流体包”可以特别表示沿流体路径传输并且由均匀介质组成的限定体积的流体。
[0014]在本申请的上下文中，术语“中间流体包”可特别表示能够被有意插入前面的流体包和后面的流体包之间的附加流体包。该中间流体包可以通过相边界与后面的和/或前面的流体包分离(例如，在前面、中间或后面的包中的一个包是气态的而其他的包是液态的情况下)，或可以与前面的流体包和后面的流体包中的至少一个至少部分地混合。但是，中间流体包由完全或至少部分不同于前面的流体包和后面的流体包的介质组成，以便对前面的流体包和后面的流体包之间的相互作用具有影响。因此，前面的流体包和后面的流体包之间的干扰作用可通过中间流体包降低或排除。
[0015]在本申请的上下文中，术语“有机溶剂”可特别表示包括有机液体或由有机液体组成的溶剂。该有机液体可以是例如乙腈(ACN)或甲醇(MeOH)。有机溶剂可以被用于样本分离系统中，例如液相色谱系统。在梯度运行过程中，有机溶剂可有助于从色谱柱中释放流体样本的被捕获的级分。
[0016]在本申请的上下文中，术语“缓冲剂”可特别表示溶液，更特别是水溶液，在该溶液中，盐或盐合成物被溶解来调整缓冲剂的性能。缓冲剂的示例(特别是针对液相色谱应用)是甲酸钾/甲酸、醋酸铵或氢氧化铵/氨。技术人员知道用于支持或优化色谱应用的许多其他适合的缓冲剂。这样的(例如用水或任意其他非有机溶剂稀释的)缓冲剂可用于样本分离系统，例如液相色谱系统。在梯度运行过程中，缓冲剂可有助于调节样本组分，调节色谱柱中的介质和/或从色谱柱中释放流体样本的被捕获的级分。
[0017]在本申请的上下文中，术语“相分离”可特别表示导致相关的流体、其组分或呈现在相关的流体中的其他物质的额外相的形成或在它们之间的边界处发生相互作用时出现的任意种类的作用。同样，相边界的形成也可被表示为相分离。新的相可以是例如由相互作用的流体的组分形成或由沉淀形成的固定相。作为相分离的示例，可分为多个液体相和/或固体沉淀物的流体混合物可被形成；局部结晶或气泡形成也是相分离的示例。
[0018]根据本发明的示例性实施例，提供了流体供应系统，该流体供应系统不易发生不希望发生的相分离(例如，盐晶体的沉淀)，该相分离通常会发生在不同流体(例如，有机溶剂流体包和直接相邻的浓缩缓冲剂流体包)之间的流体(特别是液体)接触面处。意外地发现，不同流体之间这样的直接流体接触面可简单且快速地导致相分离(例如，沉淀)，该相分离则可恶化流体供应系统的强健性或功能。基于此认知，本发明教导在第一流体(例如，溶剂)的流体包与第二流体(例如，缓冲剂)的流体包之间插入一个或多个中间包，从而来防止这两个流体包之间的直接相互作用。该中间包的尺寸和材料可被设置为使得流体包的序列总是保持在新相形成或相分离(例如，沉淀或固体颗粒的形成)被安全地防止的相状态中。因此，流体供应系统的敏感组件(例如，流体阀或具有往复元件的泵室)可免于由于不希望发生的与新相(特别是与固态相)的相互作用而发生的故障。
[0019]下面将说明流体供应系统的进一步示例性实施例。但是，这些实施例也应用于该样本分离系统，该流体包序列，该方法以及该软件程序或产品。
[0020]相分离抑制单元可以被配置为用于防止第一流体的包和第二流体的包之间的直接接触，特别是防止二者之间具有共同边界。在实施例中，相分离抑制单元可被进一步配置为用于形成中间流体包，从而对于第一流体的包与第二流体的包之间的剩余间接相互作用而言，相互作用的流体和/或其组分保持在其混溶范围或可溶范围内且在相分离范围外。“剩余间接相互作用”发生的位置可以在流的方向中(动态位置)，但也可以在流经过的交叉点处(静态位置)。流体包供应单元可被配置为用于在流体线路(例如，流体导管)中，通过分配的一对前面的中间流体包和后面的中间流体包将第一流体的包和第二流体的包中的至少一个围住。在一个实施例中，中间流体包是稀释剂，该稀释剂用于稀释第一流体的包和第二流体的包中的至少一个的至少一部分到相分离被防止的程度。中间流体包可被配置为用于保持第一流体的包在空间上与第二流体的包分离。第一流体和第二流体中的至少一个是由以下各项组成的集合中的至少一项:纯液体，液体或溶液的混合物以及固体、液体和/或气体的溶液。第一流体和第二流体可以是在第一流体和第二流体之间发生直接相互作用时，由于第一流体和第二流体的有限的混溶性，或在第一流体和第二流体的混合物中或在第一流体和第二流体中的一个中的混合物组分或溶质中的一个的有限的可溶性中的一个，而执行相分离的介质。在实施例中，第一流体是溶剂，特别是有机溶剂，而第二流体是缓冲剂。
[0021]在实施例中，相分离抑制单元被配置为用于通过在第一流体的包和第二流体的包之间、在任意其接触面处插入中间流体包来抑制新相或新相边界的形成。新相形成或新相边界的形成可以是沉淀物形成、凝胶形成、溶胶形成、悬浮形成、乳浊形成和泡沫形成中的至少一个。
[0022]在实施例中，分离相的形成是沉淀物(特别是盐晶体)的形成。
[0023]在实施例中，可以通过在储备溶液(作为第一流体)开始与第二流体(例如，溶齐IJ)接触的任意接触面位置处插入稀释流体(作为中间流体包)，来直接从储备溶液(例如，第一流体和第二流体)可靠地且连续地供应流体混合物。该混合物可形成成包的流动流或连续的流动流。该稀释流体可以作为额外包被插入成包的流中，作为储备溶液与溶剂之间的流体层的流被插入连续共轴、并行或平行流中，或通过连续支流中的额外分支被插入。储备溶液与溶剂之间的相互作用可以包括由以下各项组成的集合中的至少一项:沉淀；沉积；除气；形成乳浊；形成悬浮；形成泡沫；形成凝胶；形成溶胶；以不想要或不受控制的方式反应，例如形成不想要的种类或中间物或产生额外的热量或能量；以及产生浑浊。
[0024]接下来将参考作为相分离的示例的对盐晶体的形成的抑制来说明多个实施例，并且这些实施例将集中于第一流体为缓冲剂且第二流体为溶剂的情况。但是，这些实施例中的每一个可针对不同于盐晶体形成的其他种类的相分离和/或针对不同于缓冲剂和溶剂的其他种类的第一或第二流体来实现。
[0025]在实施例中，相分离抑制单元是晶体形成抑制单元，该晶体形成抑制单元被配置为用于防止第一流体的包(这里具体化为溶剂包)和第二流体的包(这里将具体化为缓冲剂包)之间的直接接触，特别用于防止在二者之间形成直接边界表面。因此，当晶体形成抑制单元控制各流体包的序列时，晶体形成抑制单元确保缓冲剂包的介质与有机溶剂包的介质之间的直接相互作用总是(即，在时间上)且在任意位置(即，在地点上)被防止。
[0026]在实施例中，晶体形成抑制单元被配置为用于控制中间流体包的形成，从而对于溶剂包与缓冲剂包之间的剩余间接(即，通过另一中间层)相互作用，相互作用的流体总是保持在可溶范围内且在沉淀范围外。在该实施例中，中间流体包的组成可由晶体形成抑制单元以下述方式来控制:溶剂流体包和缓冲剂流体包之间可残留一些相互作用(例如，由于平衡、对流或稀释作用)，但该相互作用可被调整到足够微弱以至于任意沉淀被避免、延缓、或至少减少。为此，相图数据(例如，代表表示在开始时就具有的或在混合物中形成的一个或多个组分的相行为的相图的一个或多个曲线的数据对)可以被存储于可被晶体形成抑制单元访问的数据库中。这样的曲线可以特别表示基于一个或多个参数的沉淀范围和可溶范围之间的边界。因此，中间包可以总是被静态地或者甚至动态地配置为使得流体包序列，尤其是包的边界上的条件，总是保持在可溶范围中而从不进入沉淀范围中。
[0027]在实施例中，流体包供应单元被配置为用于将中间流体包和/或缓冲剂包和/或有机溶剂包的尺寸限定为具有在大约0.5μ I和大约200 μ I之间的范围内的体积，特别是在大约I μ I和大约40 μ I之间的范围内，更特别是在大约2 μ I和大约10 μ I之间的范围内。采用这些微升量级的体积，流体供应系统可以被配置为用于提供适合色谱设备(例如，液相色谱设备)中的样本分离程序的流体包。缓冲剂包、中间包和溶剂包的序列可以采用相同或不同的体积贡献而被重复多次。在该重复的过程中，各个流体包的相对量可被改变，例如在液相色谱设备的梯度运行的环境下。
[0028]在实施例中，多个中间流体包被配置为用于防止每对相邻的溶剂包和缓冲剂包之间的直接接触，特别是防止二者具有直接边界表面。因此，可以在流体包的整个序列中，将溶剂介质在空间上与缓冲剂介质分离。这可以通过调整相邻流体包的化学物(例如，通过连续地输送首先是亲水的物质，然后是疏水的物质，可以有效地抑制物质交换，反之亦然)，通过调整相(例如，通过例如从粘性流体中选择几乎不透水的中间包)等等来实现。
[0029]在实施例中，流体包供应单元被配置为用于在流体线路(例如，流体导管)中，通过分配的一对前面的中间流体包和后面的中间流体包将溶剂包和缓冲剂包中的至少一个围住。因此，通过中间流体包的介质，可以覆盖相应包的前边缘和后边缘二者。在该实施例中，有机溶剂包完全(即，在流体传输方向的前端处和后端处)由中间流体包包围，由此来确保不与其他流体包(例如，缓冲剂)发生不希望发生的相互作用，反之亦然。
[0030]在实施例中，中间流体包包括气泡(特别是空气泡)和液体包(特别是水)中的一个。因此，中间包可以包括不同气态和/或液态组分，或由不同气态和/或液态组分组成，并且还包括固体颗粒。特别优选的是，中间流体包是能够在流体处理程序的适当阶段与浓缩缓冲剂混合的水。
[0031]在实施例中，中间流体包是稀释剂，该稀释剂用于采用至少一个稀释包来稀释溶剂包和缓冲剂包中的至少一个的至少一部分到防止盐晶体形成的程度。在该实施例中，在有机溶剂和/或缓冲剂接触对方之前，中间包首先稀释有机溶剂和/或缓冲剂以保持流体系统处于可溶范围中。稀释浓缩的缓冲剂储备溶液(对于某些液相色谱应用可能是必需的，例如在梯度运行的过程中)来降低其盐浓度使得发生不希望发生的盐晶体形成的可能性较小。
[0032]在实施例中，中间流体包被配置为用于保持溶剂包在空间上与缓冲剂包分离。在该实施例中，中间包用作流体间隔器，该流体间隔器使得溶剂流体包和缓冲剂流体包之间的任意相互作用不可能发生。在该实施例中，中间流体包禁止了或至少延缓了溶剂流体包与缓冲剂流体包之间的流体连通。
[0033]在实施例中，多个中间流体包中的连续的中间流体包的尺寸被限定为使得前面的中间流体包的体积相对于前面的中间流体包的体积和后面的中间流体包的体积的总体积，占总量的大约30%和大约70%之间的范围内，特别是大约50%。通过保持两个连续的中间包的体积的比例在3: 7和7: 3之间，可避免体积过小的中间流体包。这从阀切换的角度是有利的，因为当各个流体包具有过小的体积时，阀切换变得细微且困难。
[0034]在实施例中，流体包可被配置为使得流体包的整个序列或相邻流体包的子序列的平均组成符合预定或想要的目标混合物组成。例如，对于色谱分离，需要溶剂和缓冲剂的精确组成来用于执行色谱方法。换句话说，在执行该色谱方法的过程中，应提供精确计量的预定目标混合物组成。在所述实施例中，中间流体包(可选地还有溶剂和缓冲剂流体包)可被配置为使得形成的流体组成符合想要的目标混合物组成，只有各个包的顺序和体积可调整以适用于防止相形成。该实施例不限于有机溶剂和缓冲剂作为第一和第二流体的示例，还可以针对在相互作用时易形成多相系统或发生相分离的任意种类的第一和第二流体来实现。
[0035]在实施例中，流体供应系统被配置为用于按限定比例计量流体，包括溶剂和缓冲齐?，并且用于供应合成的混合物，其中流体供应系统包括多个流体供应线路，每个流体供应线路与提供各自流体的流体源流体地连接；泵单元，该泵单元包括往复元件，该往复元件被配置为用于摄入在泵单元的入口处供应的流体，并且用于在泵单元的出口处供应加压的流体，其中该泵单元被配置为用于按限定比例从选定的流体供应线路摄入流体，并且用于在其出口处供应加压的流体混合物；以及配比阀，该配比阀被插入流体供应线路和泵单元的入口之间，并且由流体包供应单元和相分离抑制单元控制，该配比阀被配置为用于在泵单元的流体摄入阶段的过程中，通过顺序地将溶剂供应线路中选定的溶剂供应线路与泵单元的入口相连接来调整溶剂组成。在该实施例中，流体计量被高度精确地提供，因为由不想要的相分离形成的产物(例如，盐晶体的沉淀)可以被防止。
[0036]在实施例中，在往复元件的摄入运动过程中，当流体经由泵单元的入口被吸入时，配比阀在不同溶剂供应线路之间执行切换。因此，流体混合可通过在摄入过程期间进行切换来执行。还可能的是，在流体经由泵单元的入口被吸入的间隔之间，配比阀在不同溶剂供应线路之间执行切换。因此，切换还可在流体停止供应的时间间隔内执行。
[0037]在实施例中，配比阀包括多个开关阀，在泵单元的往复元件的摄入运动过程中，一些或全部的开关阀被顺序地驱动。每个开关阀可由相对对方可旋转以用于切换的两个切换部件组成，即，定子和转子。
[0038]在实施例中，配比阀被配置为用于选择溶剂供应线路中选定的一个，相当于多路复用器策略。在上下文中，术语“多路复用器”可以表示在某一时刻，总有多个开关阀中的不多于一个被连接到泵单元。多路复用器选择多个输入流体流中的一个，并且允许该选定的输入流体在多路复用器的出口处流入单个流体流中。但是，尤其可以将多个阀与同一溶剂的多个源并联地连接，并同时或以重叠的方式对阀进行开关。这可能是有利的，因为通过多个阀的流可具有令人满意的性能，从而其可适合于允许多个开关阀同时打开。但是，这与多路策略并不冲突，只要所有同时操作的开关阀调度同样组成的流体。
[0039]在实施例中，往复元件的摄入运动的预定部分被分配给吸入泵单元中的不同溶齐U，其中配比是通过体积包、时间片段和往复元件的位置中的一个的计量来完成的。在上下文中，体积包可定义具有确定体积的流体部分。术语“时间片段”可表示在往复元件的工作周期中确定单个相的某一确定的时间间隔，给定往复元件的确定的运动模式，则该时间片段转化为确定的摄入体积部分。往复元件在摄入过程开始时在泵室中相对于参考位置(例如，泵室中的相反点)的位置也可被用作对于要计量的流体量的测量。所述包中的体积、时间片段和往复元件的位置可基于计算(例如，相应的命令运动模式的计算)或相应的传感器(例如，流传感器、体积传感器、压力传感器、位置传感器、旋转或线性位置编码器、靠近度传感器等等)的测量信号被直接或间接地定义、确定或测量。
[0040]在实施例中，泵单元包括另一个往复元件，该往复元件适用于与往复元件协作来转移在泵单元的入口处供应的流体，以及在泵单元的出口处供应被进一步加压的流体。在该实施例中，多于一个往复元件(例如，两个活塞)可以在一个且为同一个泵室中往复运动。多个往复元件可全部按照如上所述的对于只有单个往复元件的情况来控制。
[0041]在实施例中，流体供应系统包括另一个泵单元，该泵单元被安装在泵单元的下游，并且适用于通过另一个往复元件来转移在泵单元的出口处和另一个泵单元的入口处供应的流体，以及用于在另一个泵单元的出口处供应被进一步加压的流体。在该实施例中，提供了多个具有独立的往复元件和室的泵单元。例如，多个泵单元可以被液压地串联连接。多个泵单元可以全部以如上所述对于只有单个泵单元的情况的协作方式来控制。
[0042]在实施例中，往复元件包括活塞、膜，或可以被调整作为压力室。但是，往复元件的其他实施例也是可能的，只要往复元件能够在泵室内往复运动，从而导致室内的流体可用的体积的往复变化。
[0043]下面将说明样本分离系统的进一步的示例性实施例。但是，这些实施例也应用于该流体供应系统、该流体包的序列、该方法和该软件程序或产品。
[0044]根据本发明的实施例，样本分离系统进一步包括以下各项中的至少一项:样本注入器，该样本注入器被配置为将样本引入流动相中；检测器，该检测器被配置为检测样本的经分离的组分；收集单元，该收集单元被配置为收集样本的经分离的组分；数据处理单元，该数据处理单元被配置为处理从液体分离系统接收的数据；除气装置，该除气装置用于对流动相进行除气；分离单元，例如色谱柱，该分离单元用于样本组分的分离。
[0045]HPLC系统的一个实施例包括泵装置，该泵装置具有用于在泵工作室内往复运动以将泵工作室中的液体压缩到高压并在高压下输送所述液体的活塞，在该高压下，液体的压缩性变得明显。
[0046]HPLC系统的一个实施例包括以串联或并联的方式连接的两个泵装置。在串联方式中，如EP 309596 Al中公开的那样，第一泵装置的出口被连接到第二泵装置的入口，并且第二泵装置的出口提供了泵的出口。在并联方式中，第一泵装置的入口被连接到第二泵装置的入口，并且第一泵装置的出口被连接到第二泵装置的出口，从而提供了泵的出口。无论哪种情况，第一泵装置的液体出口相对于第二泵装置的液体出口是相移的，优选地具有基本上180度的相移,从而只有一个泵装置在向系统供应,而另一个在摄入液体(例如,从供应处)，从而允许在出口处提供连续的流。但是，清楚的是，至少在某些过渡阶段中，两个泵装置也可并行(同时)操作，例如，用来提供泵装置之间的泵周期的平稳(较平稳)过渡。相移是可以改变的以便补偿由液体的压缩性导致的液体的流中的震动。还熟知的是，可以使用具有大约120度相移的三个活塞泵。
[0047]分离设备优选地包括提供固定相的色谱柱。该柱可以是玻璃管或钢管(例如，具有直径从10 μ m到1mm且长度从Icm到Im)或微流体柱(如EP 1577012 Al中公开的那样或由 申请人:Agilent Technologies提供的Agilent 1200Series HPLC-Chip/MS System,#|1女口见 http://www.chem.agilent.com/Scripts/PDS.asp ? I Page = 38308)。当各个组分以不同速率传输通过具有洗提剂的柱时，各个组分被固定相区别地留住而彼此分离。在柱的末端，各个组分洗提分离，差不多每次一个组分。在整个色谱处理中或在其某些阶段中，洗提剂也可以被收集到一系列级分中。柱色谱法中的固定相或吸附剂通常是固体材料。用于柱色谱法的最常见的固定相是表面改性的硅胶，其次是硅胶和氧化铝。纤维素粉过去经常被使用。熟知的有:离子交换色谱法、反相色谱法(RP)、正相色谱法、亲水作用色谱法、尺寸排除色谱法、亲和色谱法等等。固定相通常是细小粉末或凝胶，而颗粒可以部分或全部是提供扩展的表面区域的介孔和/或微孔。此外，还存在包括用于快速高效液相色谱分离的连续孔隙固定相体的整体柱。
[0048]流动相(或洗提剂)可以是纯溶剂或不同溶剂的混合物。它可被选择来例如调整感兴趣的组分的保留和/或使运行色谱法的流动相的量最小化。流动相可以优选地被选择，从而使得不同组分能够被有效地或选择性地分离和/或隔离，如准备工作中那样。流动相可以包括有机溶剂，例如，甲醇或己腈，最好是用水进行稀释过的。对于梯度操作，水和有机溶剂可以从分离的供应线路或储液器中输送，从分离的供应线路或储液器，梯度泵将程序化的混合物输送到系统。其他常用溶剂可以是异丙醇、THF、乙烷、乙醇或其他有机或无机的液体组分和/或其任意组合或这些与上述溶剂或包括任意上述溶剂(包括水和/或缓冲剂溶液)的预混合的混合物的任意组合。
[0049]样本液体可以包括任意类型的工艺液体、自然样本(例如，汁)、体液(例如,血浆)或其可以是反应的生成物，例如来自发酵液。
[0050]流体最好是液体，但也可以是或包括气体和/或超临界流体(例如，如例如在US4982597 A中公开的用于超临界流体色谱法(SFC)的那样)。
[0051 ] 流动相中的压力可以在2_200Mpa (20到2000bar)的范围内变化，特别是在10-150Mpa(100到1500bar)的范围内变化，更特别是在50_120Mpa (500到1200bar)的范围内变化。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]通过参考以下结合附图对实施例的更详细描述，能够更容易地认识和更好地理解本发明实施例的其他目的及很多附加优势。本质上或功能上相同或类似的特征将用同样的标号表示。附图中的图解是示意性的。
[0053]图1示出了根据本发明的示例性实施例的流体供应系统。
[0054]图2示意性地示出了用图1的流体供应系统注入的流体包的序列。
[0055]图3示出了根据本发明的示例性实施例的色谱样本分离系统。
[0056]图4是说明根据本发明的示例性实施例的、多路复用流体阀的切换周期和流体包的序列的不意图。
[0057]图5示出了流体处理单元，在该流体处理单元中，各流体在进入公用导管之前相互作用，以防止由于不同流体的相互作用而发生不希望发生的盐晶体形成。
[0058]图6示出了根据图5的策略所获得的流体包的序列。
[0059]图7示出了另一流体处理单元，在该流体处理单元中，各流体在防止由于不同流体的相互作用而发生不希望发生的盐晶体形成之前相互作用。
[0060]图8示出了根据图7的策略所获得的流体包的序列。
[0061]图9示出了另一流体处理单元，在该流体处理单元中，各流体在进入公用导管之前相互作用，以防止由于不同流体的相互作用而发生不希望发生的盐晶体形成。
[0062]图10示出了根据图9的策略所获得的流体包的序列。
[0063]图11示出了说明划定不同流体的混合物的沉淀范围与可溶范围的界限的曲线的图。
[0064]图12示出了根据本发明的示例性实施例的、在流体导管中传输的流体包的序列，其中缓冲剂包和溶剂包通过气泡在空间上彼此分离。
[0065]图13示出了根据本发明的另一示例性实施例的、在流体导管中传输的流体包的序列，其中稀释流体部分被安排在浓缩缓冲剂包和溶剂包之间。
[0066]附图中的图解是示意性的。
【具体实施方式】
[0067]以下实施例将参考抑制作为相分离的示例的盐晶体形成来进行描述，并且这些实施例涉及一个流体是缓冲剂而另一流体是溶剂的情形。但是，这些实施例中的每一个均可以被实现用于防止不同于盐晶体形成的其他种类的相分离和/或用于不同于缓冲剂和溶剂的其他种类的第一或第二流体。
[0068]本发明的示例性实施例涉及液相色谱技术中的梯度配比，并且对于缓冲剂何时被混合到有机溶剂中的容许条件具有允许改进过的范围。因此，当缓冲剂与有机溶剂混合时，可执行智能配比来防止、延缓或至少减少盐晶体形成。
[0069]在多溶剂系统上的高效液相色谱法(HPLC)中，可能需要在一个瓶子中提供浓缩缓冲剂，在另一个瓶子中提供稀释剂(例如，水)，在第三个瓶子中提供浓缩或纯的有机溶剂的灵活性，并且还需要允许对目标组分梯度的精确且严格的输送。
[0070]在采用所有包的序列为环形序列中的常规配比策略中，总会在某处存在缓冲剂和有机包相邻的边界。例如，可能存在从装有水的第一个瓶子、装有缓冲剂的第二个瓶子和装有有机溶剂(例如，AcN或MeOH)的第三个瓶子中的顺序摄入。在这种情况下，在缓冲剂-溶剂的边界处，存在缓冲剂与有机溶剂的直接并排接触。从浓缩的缓冲剂可能扩散到纯的有机溶剂中去的方面来看，该直接连接是危险的，其(在某些位置处)可能导致超临界的瞬时浓度。形成的沉淀物随后可能被拖至入口阀。不希望发生的结果可能是突发的阀故障、流体导管堵塞等等。
[0071]本发明的示例性实施例是基于对梯度配比阀能够以使得水部分被分成至少两个包的方式来控制的考虑的，因此，在缓冲剂和有机部分的任意接触面均在二者之间存在水。通常，分割的摄入部分存在底侧。每个阀开关承受着压力，其带有风险和时间开销。方便的结果可以是允许每个瓶子对于每个配比环周期只被连接一次并摄入最大允许溶剂量的正常控制序列。当存在特殊的缓冲剂问题或情况时，分割配比会有帮助。现代泵允许指定被提供给泵的摄入通道的溶剂类型。以防在靠近缓冲剂处发现存在水，并且二者均被用于形成被混合到来自第三通道的有机溶剂中的稀释的缓冲剂，于是较大的水部分可被分成最小水塞和剩余塞。分割形成的部分现在被安排在例如缓冲剂部分之前及之后以确保可靠操作。优选地，该安排不仅被用于时间中，还被用于几何构型中。因此，管道或通道布线可在特殊安排下完成，如下将更详细地进行说明。
[0072]图1示出了液体供应系统150,该液体供应系统150被配置为用于按受控比例来计量液体并且用于供应合成的混合物。该液体供应系统包括四个储液器100、101、102、103，每个储液器分别包含溶剂A (在此示例中为水)、B (在此示例中为缓冲剂，即，溶解在溶剂(最好是水)中的盐)、C(在此示例中为有机溶剂)、D(在此示例中为可选的有机改性剂)。每个储液器100到103通过各自的液体供应线路104、105、106、107与配比阀108流体地连接。配比阀108被配置为将四个液体供应线路104到107中选定的一个与供应线路109连接，并且在不同液体供应线路之间进行切换。供应线路109与泵单元110的入口连接。因此，溶剂混合是在泵单元110的低压侧通过计量流体部分的序列来执行的。
[0073]在图1所示的示例中，泵单元110包括第一活塞泵111，该第一活塞泵111与第二活塞泵112流体地串联连接。第一活塞泵111装配有入口阀113和出口阀114。第一活塞115由第一电机116驱动并且在第一泵室117内往复运动。第二活塞118由第二电机119驱动并且在第二泵室120内往复运动。或者，活塞115、118 二者可以由公用驱动系统(例如，差速传动或齿轮)操作。
[0074]在第一活塞泵111的摄入阶段，入口阀113是打开的，而出口阀114是关闭的，并且第一活塞115向下运动。因此，通过供应线路109供应的溶剂被吸入第一泵室117中。在第一活塞115的下行冲程中，配比阀108可在不同液体供应线路之间从而在不同溶剂之间进行切换。因此，在第一活塞115的下行冲程中，一系列不同溶剂可一个接一个地被吸入第一泵室117中。在替换结构中，每个液体供应线路104到107可以存在独立的入口阀，则这些独立的入口阀如同且替代配比阀108而被控制。
[0075]图1还示出了流体阀108 (特别是其切换性能)由处理器170来控制。处理器170具有两个功能模块，用图1中的标号180和190来表示。但是，对于所示配置可替换地，标号180和190作为两个分离的处理器而构成也是可能的。
[0076]处理器170包括流体包供应单元180，该流体包供应单元180配置为用于控制流体阀108的切换操作以便供应限定的流体包序列。流体包供应单元180还可被配置为用于控制泵单元110以便协调流体阀108和泵单元110的操作。由流体包供应单元180限定的流体包包括有机溶剂包(由包含在第三流体容器102中的介质C构成)和缓冲剂流体包(由包含在第二流体容器101中的介质B构成)。缓冲剂B和有机溶剂C具有这样的化学特性，以至于在某些操作条件下，它们的直接相互作用可导致在缓冲剂流体包与有机溶剂流体包之间的液体边界处通过沉淀发生不希望发生的盐晶体的形成。这种盐晶体的形成会恶化例如入口阀113和图1的流体供应系统150的其他敏感组件的功能。
[0077]为了抑制该不希望产生的影响，处理器170还包括晶体形成抑制单元190，该晶体形成抑制单元190被配置为用于通过在每个有机溶剂包和每个与之直接邻接的缓冲剂包之间插入中间流体包来抑制上述盐晶体的形成。从图1可以看出，流体包供应单元180和晶体形成抑制单元190相互通信(即，可交换信息)来执行用于控制或切换流体阀108的协调控制策略。
[0078]图1还示出了处理器170具有双向通信接口 172，即，用户接口，通过通信接口172，处理器170能够与用户进行通信。通过通信接口 172，用户可输入命令并且接收根据图1的流体供应系统150的操作的输出数据。此外，数据库174可被提供，该数据库174可被安装在大容量存储设备上，例如，硬盘。数据库174可包括可用于控制图1的流体供应系统150的信息，例如，图11所示的表示沉淀曲线的数据。特别地，关于由于缓冲剂B与有机溶剂C的相互作用而导致的盐晶体的沉淀的信息可被存储在数据库174中。由于数据库174可被处理器170访问，因此流体供应系统150可被相应地控制。
[0079]图2沿时间轴210 (相当于沿流体路径109的空间轴)绘制，其示出了流体包222到230的序列250，该序列250可由处理器170进行调整以便防止在某些流体接触面处的不希望发生的盐形成的上述影响。序列250包括缓冲剂(B)流体包223、227和有机溶剂(C)流体包225、229的交替序列。但是，在每个连续对B，C或C，B之间，水A的中间流体包222、224、226、228分别被插入序列250中。水A的这些中间流体包222、224、226、228可将包B和/或C稀释到包B和C之间的相互作用被弱化以至于不会发生不希望发生的盐形成的程度。或者，流体包A可被配置(例如，可包括特定流体，可被限定尺寸和/或可被引入这样的温度和/或压力)为使其保持连续包B，C分离。
[0080]因此，图2示出了根据给定的计量策略，在第一活塞的下行冲程中被吸入第一泵室117中的三个不同溶剂A、B、C的示例。首先，第一液体供应线路104被连接到泵单元的入口，并且溶剂A被吸入第一泵室117中(流体包222)。在第一活塞115吸入了一定量的溶剂A之后，在时间点200，配比阀108从溶剂A切换到溶剂B。接着，一定量的溶剂B经由第二液体供应线路105被吸入(流体包223)。在时间点201，配比阀108从溶剂B切换回溶剂
A。然后，一定量的、现在剩余的(相对于混合物中流体A、B和C所期望的总比例)溶剂A被吸入第一泵室117中直到时间点202 (流体包224)。然后，一定量的溶剂C被吸入第一泵室117中直到时间点203 (流体包225)。随后，进一步的流体包226到230 (流体A-B-A-C-A)被吸入，其中流体阀108的切换发生在时间点204、205、206、207。时间点208指示第一活塞的下行冲程的结束。因此，作为结果的重复的配比策略可表示为-A-B-A-C-A-B-A-C-A-。
[0081]在第一活塞115的下行冲程中，第二活塞118执行上行冲程并输送流体流，并且在泵单元的出口 121处，高压下的合成溶剂流被提供。
[0082]在相应量的不同溶剂被吸入第一泵室117中后，入口阀113关闭，第一活塞115开始向上运动并将容纳于第一泵室117中的液体压缩到系统压力。在替换结构中，当配比阀108能够承受高压时，可省去额外的入口阀113。在这种情况下，线路109应在此刻被阀108关闭。出口阀114打开，并且在以下溶剂输送阶段，第一活塞115向上运动，第二活塞118向下运动，并且合成溶剂从第一泵室117输送到第二泵室120。在此阶段，由第一活塞泵111输送的合成溶剂量超出由第二活塞泵112吸入的合成溶剂量，因此，在出口 125处可维持连续的合成溶剂流。
[0083]在明确限定的合成溶剂量从第一活塞泵111被供应到第二活塞泵112后，输出阀114关闭，第二活塞118向上运动，因此维持了连续的合成溶剂流，当第一活塞115开始向下运动时，入口活塞113打开，并且不同溶剂再一次被吸入第一泵室117中。
[0084]图1所示的流体供应系统150可被用于例如将合成溶剂流供应给配置为用于分离样本液体的组分的样本分离设备350。图3示出了该样本分离系统350的设置。样本分离系统350包括容纳四个储液器300到303，这四个储液器300到303包含四种不同溶剂A、
B、C、D，并且与配比阀304流体地连接。配比阀304负责在不同溶剂之间进行切换以及向在泵单元的低压侧的泵单元306的入口 305提供各溶剂。因此，不同溶剂在泵单元306的低压侧被结合到一起。泵单元306被配置为向分离设备307提供合成溶剂流，该分离设备307可以是例如色谱柱。样本注入器308位于泵单元306与分离设备307之间。借助样本注入器308，样本液体309可被引入分离流路径中。由泵单元306供应的合成溶剂流驱动样本通过分离设备307。在通过分离设备307的过程中，样本的组分被分离。位于分离设备307的下游的检测单元310被配置为当检测样本的各组分出现在分离设备307的出口处时，对其进行检测。
[0085]用于混合各流体包的混合单元330可位于配比阀304的下游且在泵单元306的上游。
[0086]图1、图2所示的流体供应系统非常适合用于液体分离系统中，例如，液相色谱系统中。但是，应该注意的是，图1所示的流体供应系统也可被用于其他领域。根据本发明的示例性实施例，可执行流体包的智能配比来防止、延缓或至少减少相分离，特别是当缓冲剂与有机溶剂混合时，防止盐晶体形成。
[0087]图4示出了结合活塞115或118的往复运动性能来说明阀(例如，阀108)的切换性能的图400。沿图400的横坐标402绘制时间。沿纵坐标404绘制活塞位置。纵坐标值“O”表示相对于例如图1的活塞运动的上止点，而活塞的下止点由曲线406的最小值限定并且也绘于图4中。图4中的矩形轨迹450将摄入(高级)和输送(低级)阶段表示为逻辑等级。标号408表示输送状态,标号410表示摄入阶段。标号412表示解压缩体积。曲线460示出了溶剂流入。它还表示入口阀113的状态，入口阀不是在打开状态(高逻辑值)就是在关闭状态(低逻辑值)。当通道打开时，见标号414，独立流体包222到226沿流体图1的供应路径路线109顺序供应。从图4中可以看出，较大的水部分(A)可被分成第一水塞(a)和剩余塞(a)以及终止塞A (226)。一个分割部分(a)现在被安排在缓冲剂部分B之前，而另一部分(a)被安排在缓冲剂部分(B)之后，以保证可靠操作并且防止流体包223与225 (缓冲剂B与溶剂C)之间的直接接触。图4现在表示-A-B-A-C-A-类型的溶剂配比策略。
[0088]图5示出了流体处理单元500 (例如，流结合器或连接器，混合单元、配比单元、溶剂混合单元、混合溶剂生成器等等)，该流体处理单元500用于将当阀502被激活时来自容器的水A与当阀504被激活时来自容器的缓冲剂B和当阀506被激活时来自容器的溶剂C进行相互作用。各T点512、514、516、518被示于图5中，在这些T点处，各组分A、B、C被混合。流体处理可由控制各组分A、B、C的供应的阀502、504、506来进行控制。采用图6所示的切换策略，可获得用标号222到226表示的流体包的序列600。采用该序列，可避免在组分B和C之间，特别是在T点512、514、516处发生不希望发生的相互作用。
[0089]图7示出了不同于图5的替换的流体处理单元700，其不同之处特别在于水是通过用标号A1、A2表不的两条通道供应的。因此,两个阀602、604被提供,而不是在图5中的一个阀502。图8示出了相应的流体包222到226的序列800，对比标号Al和A2针对源自相应的容器100的水的相应的流体包。
[0090]根据本发明的另一示例性实施例的流体处理单元900被示于图9中。这里，当阀902被激活时，容器中的组分D也被包括在混合物中，这使得另外的阀902是必需的。流体D可以是有机改性剂并且是可选的。采用图9的配置，组分可在点912处被引入相互作用中，并且可通过出口线路904来供应。这导致了流体包222到228的序列1000的形成(只有其一部分被不于图10中)。
[0091 ] 图11示出了说明缓冲剂B和有机溶剂C的混合物的混溶图的图1100，坐标轴表示有机含量(见横坐标1102)和缓冲剂摩尔浓度(见纵坐标1104)。曲线1110将沉淀范围1106与可溶范围1108分开。在沉淀范围1106内，可能发生不希望发生的盐晶体的形成，其中在可溶范围1108内，混合物保持在完全可溶相。例如，本发明的示例性实施例可保证系统沿轨线1112或最好在空间和时间中的任意点处总是保持在可溶范围1118内的类似轨线驱动或控制。这可由相应的中间包的提供来进行调整。
[0092]图12示出了根据本发明的示例性实施例的、沿流体导管109向传输方向1206传输的流体包的序列1200。在此实施例中，缓冲剂包223和溶剂包225通过空气泡224在空间上彼此分离。中间空气泡224保持溶剂包225在空间上与缓冲剂包223分离。因此，不希望发生的盐形成不会发生，因为在溶剂包225和缓冲剂包223之间不存在直接的流体接触面。
[0093]图13示出了根据本发明的另一示例性实施例的、沿流体导管109向传输方向1206传输的流体包的序列。第一稀释流体部分1302和第二稀释流体部分1304被安排在剩余部分纯浓缩缓冲剂223和纯溶剂225之间，第一稀释流体部分1302由浓缩缓冲剂包223的前边缘与水的中间包(在图13中不再可见)的后边缘之间的混合物产生，第二稀释流体部分1304由水的中间包224的前边缘与溶剂包225的后边缘之间的混合物产生。因此，不希望发生的盐晶体形成不会发生，因为溶剂包225和缓冲剂包223在相邻体积范围内用水稀释以便保持在沉淀范围(见图11中的标号1106)之外。
[0094]应该注意的是，术语“包括”不排除其他元件或特征，并且冠词“一”不排除多个的情形。此外，结合不同实施例而描述的元件可被结合。还应该注意的是，权利要求中的标号不应被解释为限制权利要求的范围。
【权利要求】
1.一种流体供应系统(150)，所述流体供应系统(150)被配置为用于供应流体，所述流体供应系统(150)包括: 流体包供应单元(180),所述流体包供应单元(180)被配置为用于控制流体包(222到230)的序列(250)的供应，所述流体包(222到230)包括第一流体的包(223)和第二流体的包(225)，其中所述第一流体和所述第二流体是在所述第一流体的包(223)与所述第二流体的包(225)之间发生直接相互作用时易发生相分离的介质； 相分离抑制单元(190)，所述相分离抑制单元(190)被配置为用于通过在所述第一流体的包(223)与所述第二流体的包(225)之间插入中间流体包(224)来抑制相分离。
2.如权利要求1所述的流体供应系统(150)，其中所述相分离抑制单元(190)被配置为用于防止所述第一流体的包(223)与所述第二流体的包(225)之间的直接接触，特别是直接边界表面。
3.如权利要求1或2所述的流体供应系统(150)，其中所述相分离抑制单元(190)被配置为用于将所述中间流体包(224)形成为对于所述第一流体的包(223)与所述第二流体的包(225)之间的剩余间接相互作用而言，相互作用的流体和/或其组分保持在其混溶范围或可溶范围内且在相分离范围外。
4.如权利要求1到3中的任一项所述的流体供应系统(150)，其中所述流体包供应单元(180)被配置为用于限定所述中间流体包(224)、所述第一流体的包(223、227)和所述第二流体的包(225)中的至少一个的尺寸以具有在0.5μ I和200 μ I之间的范围内的体积，特别是在I μ I和40 μ I之间的范围内，更特别是在2 μ I和10 μ I之间的范围内。
5.如权利要求1到4中的任一项所述的流体供应系统(150)，其中所述流体包供应单元(180)被配置为用于在流体线路(109)中，通过分配的一对前面的中间流体包(222、224)和后面的中间流体包(224、226)将所述第一流体的包(223)和所述第二流体的包(225)中的至少一个围住，所述流体线路(109)例如为流体导管。
6.如权利要求1到5中的任一项所述的流体供应系统(150)，其中所述中间流体包(224)包括气泡和液体包中的一个，所述气泡特别是空气泡，所述液体包特别是水。
7.如权利要求1到6中的任一项所述的流体供应系统(150)，其中所述中间流体包(224)是稀释剂，该稀释剂用于稀释所述第一流体的包(223)和所述第二流体的包(225)中的至少一个的至少一部分到相分离被防止的程度。
8.如权利要求1到6中的任一项所述的流体供应系统(150)，其中所述中间流体包(224)被配置为用于保持所述第一流体的包(223)在空间上与所述第二流体的包(225)分离。
9.如权利要求1到8中的任一项所述的流体供应系统(150)，包括以下特征中的至少一个特征: 所述第一流体和所述第二流体中的至少一个是由以下各项组成的集合中的至少一项:纯液体，液体或溶液的混合物，以及固体、液体和/或气体的溶液； 所述第一流体和所述第二流体是在所述第一流体和所述第二流体之间发生直接相互作用时执行相分离的介质，该相分离是由于所述第一流体和所述第二流体的有限的混溶性，或在所述第一流体和所述第二流体的混合物中或在所述第一流体和所述第二流体中的一个中的混合物组分或溶质中的有限的可溶性而导致的； 所述第一流体是溶剂，特别是有机溶剂； 所述第二流体是缓冲剂； 所述第一流体和所述第二流体是在所述第一流体的包(223)与所述第二流体的包(225)之间发生直接相互作用时易形成盐晶体的介质； 所述第一流体和所述第二流体或它们的组分在它们接触时可能发生产生不均匀混合物的化学变化，特别是发生相分离； 所述第一流体和所述第二流体或它们的组分在它们接触时可能发生不希望发生或不受控制的化学反应； 所述相分离抑制单元(190)是晶体形成抑制单元，所述晶体形成抑制单元被配置为用于通过在所述第一流体的包(223)和所述第二流体的包(225)之间插入所述中间流体包(224)来抑制晶体形成； 所述相分离抑制单元(190)被配置为用于通过在所述第一流体的包(223)和所述第二流体的包(225)之间插入所述中间流体包(224)来抑制新相或新相边界的形成； 所述相分离抑制单元(190)被配置为用于通过在所述第一流体的包(223)和所述第二流体的包(225)之间插入所述中间流体包(224)来抑制新相的形成，其中所述新相的形成是沉淀物形成、凝胶形成、溶胶形成和悬浮形成中的至少一个； 所述相分离抑制单元(190)被配置为用于通过在所述第一流体的包(223)和所述第二流体的包(225)之间插入所述中间流体包(224)来抑制新相边界的形成，其中所述新相边界的形成是乳浊形成和泡沫形成中的至少一个；
10.如权利要求1到9中的任一项所述的流体供应系统(150)，被配置为用于按限定比例计量流体，包括所述第一流体和所述第二流体，并且用于供应合成的混合物，所述流体供应系统(150)包括: 多个流体供应线路(104到107)，每个流体供应线路与提供各自流体的流体源(100到103)流体地连接； 泵单元(110)，所述泵单元(110)被配置为用于摄入在所述泵单元(110)的入口处供应的流体，并且用于在所述泵单元(110)的出口处供应加压的流体，其中所述泵单元(110)被配置为用于按限定比例从选定的流体供应线路(104到107)摄入流体，并且用于在其出口处供应加压的流体混合物； 配比阀(108)，所述配比阀(108)被插入所述流体供应线路(104到107)和所述泵单元(110)的入口之间，并且由包括所述流体包供应单元(180)和所述相分离抑制单元(190)的处理器(170)控制，所述配比阀(108)被配置为用于在所述泵单元(110)的流体摄入阶段的过程中，通过顺序地将溶剂供应线路(104到107)中选定的那些与所述泵单元(110)的入口相连接来调整溶剂组成。
11.如权利要求10所述的流体供应系统(150)，进一步包括以下内容中的至少一项: 所述泵单元(110)包括往复元件(115)，所述往复元件(115)被配置为用于摄入在所述泵单元(110)的入口处提供的流体，并且用于在所述泵单元(110)的出口处供应加压的流体； 在摄入流体的过程中，当流体经由所述泵单元(110)的入口被吸入时，或在流体经由所述泵单元(110)的入口被吸入的间隔之间时，所述配比阀(108)在不同流体供应线路(104到107)之间执行切换； 所述配比阀(108)包括多个开关阀，在所述泵单元(110)的往复元件(115)的摄入运动的过程中，所述开关阀被顺序地驱动； 所述配比阀(108)包括至少一个多端口选择阀； 所述配比阀(108)被配置为用于对应于多路复用器策略选择所述流体供应线路(104到107)中选定的一个； 往复元件(115)的摄入运动的预定部分被分配给吸入所述泵单元(110)的不同溶剂，其中配比是通过体积包、时间片段和所述往复元件(115)的位置中的一个的计量来完成的； 所述泵单元(110)包括另一个往复元件(118)，所述另一个往复元件(118)被配置为用于与第一往复元件(115)协作来转移在所述泵单元(110)的入口处被供应的流体，并且用于在所述泵单元(110)的出口处供应被进一步加压的流体； 所述流体供应系统(150)包括被安装在所述泵单元(110)的下游的另一个泵单元，该泵单元被配置为用于通过另一个往复元件来转移在所述泵单元(110)的出口处和所述另一个泵单元的入口处供应的流体，并且用于在所述另一个泵单元的出口处供应被进一步加压的流体； 所述流体供应系统(150)包括被安装为液压地与所述泵单元(110)并联的另一个泵单元，该泵单元被配置为用于通过另一个往复元件与所述泵单元(110) —起以交替方式来转移从所述配比阀(108)供应或摄入的流体。
12.—种样本分离系统(350)，特别是色谱分离系统，所述样本分离系统(350)用于分离流动相中的样本流体的组分，所述样本分离系统(350)包括: 流体供应系统(150)，所述流体供应系统(150)如权利要求1到11中的任一项所述,并且被配置为驱动流体作为流动相通过所述样本分离系统(350)； 分离单元(308)，优选是色谱柱，所述分离单元(308)被配置为用于分离流动相中的样本流体的组分。
13.如权利要求12所述的样本分离系统(350)，进一步包括以下各项中的至少一项: 样本注入器(309)，所述样本注入器(309)被配置为将样本流体引入流动相中； 检测器(310)，所述检测器(310)被配置为检测样本流体的经分离的组分； 收集单元(312)，所述收集单元(312)被配置为收集样本流体的经分离的组分； 数据处理单元，所述数据处理单元被配置为处理从所述样本分离系统(350)接收的数据； 除气装置，所述除气装置用于对流动相进行除气。
14.一种供应流体，特别是流体混合物，的方法，所述方法包括: 控制流体包(222到230)的序列(250)的供应，所述流体包(222到230)包括第一流体的包(223)和第二流体的包(225)，其中所述第一流体和所述第二流体是在彼此直接相互作用时能够形成分离相的介质； 通过在第一流体和第二流体的这些包(223、225)之间的至少一个接触面处，特别是每个接触面处，插入中间流体包(223)来抑制新的分离相的形成。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述新的分离相的形成是沉淀物的形成，特别是盐晶体的形成。
16.如权利要求14或15所述的方法，包括通过在所述第一流体开始与所述第二流体接触的任意位置处插入稀释流体作为中间流体包的帮助下，直接从储备溶液中供应流体混合物，所述第一流体例如储备溶液，所述第二流体例如溶剂。
17.如权利要求16所述的方法,其中所述混合物形成成包的流动流或连续的流动流。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述稀释流体作为额外包被插入成包的流中，作为所述第一流体与所述第二流体之间的流体层的流的被插入连续共轴流中，或通过额外分支被插入连续支流中。
19.如权利要求14到18中的任一项所述的方法，其中在第一溶液与第二溶液之间的相互作用包括由以下各项组成的集合中的至少一项:沉淀；沉积；除气；形成乳浊；形成悬浮；形成泡沫；形成凝胶；形成溶胶；以不想要或不受控制的方式反应，例如形成不想要的种类或中间物或产生过量的热量或能量；以及产生浑池。
20.如权利要求14到19中的任一项所述的方法，其中所述中间流体包(223)的形成是基于对针对所述第一流体、所述第二流体和第三流体的给定的系统的相图或混溶性图的考虑而执行的，所述第三流体构成所述中间流体包(223)。
21.一种软件程序或产品，优选地被存储在数据载体上，当所述软件程序或产品在数据处理系统(170)上运行时，用于控制或执行如权利要求14-20中的任一项所述的方法，所述数据处理系统(170)例如是计算机。
22.—种流体包(222到230)的序列(250)，所述序列(250)包括: 多个有机溶剂包(223、227)； 多个缓冲剂包(225、229);以及 多个中间流体包(222、224、226、228)； 其中所述有机溶剂包(223、227)和所述缓冲剂包(225、229)被交替地安排在流体包(222到230)的所述序列(250)中； 其中所述有机溶剂和所述缓冲剂是在一定条件下当彼此直接相互作用时能够形成沉淀物的介质； 其中所述多个中间流体包(222、224、226、228)中相应的一个被插入每对相邻的溶剂包(223)和缓冲剂包(225)之间。
23.如权利要求22所述的序列(250)，其中所述多个中间流体包(222、224、226、228)被配置为用于防止每对相邻的溶剂包(223)和缓冲剂包(225)之间的直接接触，特别是防止二者之间具有直接边界表面。
24.如权利要求22或23所述的序列(250)，其中所述多个中间流体包(222、224、226、228)中的至少一部分包括气泡和液体包中的一个，所述气泡特别是空气泡，所述液体包特别是水。
25.如权利要求22到24中的任一项所述的序列(250)，其中所述多个中间流体包(222、224、226、228)中的至少一部分包括稀释剂，该稀释剂用于将成对的溶剂包(223)和缓冲剂包(225)中的至少一个的至少一部分稀释到防止在该对溶剂包(223)和缓冲剂包(225)之间形成盐晶体的程度。
26.如权利要求22到25中的任一项所述的序列(250)，其中所述多个中间流体包(222、224、226、228)中的至少一部分被配置为用于保持成对的溶剂包(223)与缓冲剂包(225)在空间上分离。
27.如权利要求22到26中的任一项所述的序列(250)，其中所述多个中间流体包(222、224、226、228)中的至少一个，所述多个缓冲剂包(225、229)中的至少一个和/或所述多个有机溶剂包(223、227)中的至少一个具有在1μ I和200 μ I之间的范围内的体积，特别是在5 μ I和40 μ I之间的范围内的体积，更特别是在2 μ I和10 μ I之间的范围内的体积。
28.如权利要求22到27中的任一项所述的序列(250)，其中所述多个中间流体包中的后面的那些流体包(224、226)被限定尺寸为使得前面的中间流体包(224)的体积除以前面的中间流体包(224)的体积加上后面的中间流体包(226)的体积在30%和70%之间的范围内，特别是为50%。
29.如权利要求22到28中的任一项所述的序列(250)，其中所述流体包(222到230)被配置为使得所述流体包(222到230)的整体的平均组成符合预定目标混合物组成。
【文档编号】G01N30/34GK104254774SQ201280072710
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2012年4月25日 优先权日:2012年4月25日
【发明者】克劳斯·威特, 康斯坦丁·乔伊海特 申请人:安捷伦科技有限公司