本发明涉及用于确定一个或多个缓冲组合物配方的仪器、方法、计算机程序和计算机程序产品。特别地,涉及配置成用于执行色谱分析(chromatography)的色谱仪器的缓冲组合物配方。
背景技术:
色谱分析是一种公知的用于分析和制备化学混合物或化学样品的过程。样品通常可以溶解在液体中,称为缓冲组合物。混合物的各种样品组分以不同的速度行进,从而促使将它们分离。该分离可以用于在分馏步骤中分离样品组分,其中移动相可以被引导到不同的容器,例如通过色谱仪器的出口阀。
所使用的缓冲组合物的选择将大大影响从色谱分析过程输出的质量,例如想要的样品组分的纯度和/或产量。特别地,缓冲的酸碱度ph值和电导率具有重要意义。
在一些现有的缓冲组合物的制备或生产系统中,缓冲组分根据配方或摩尔配方混合成缓冲组合物,由此获得具有想要的ph或电导率的缓冲组合物。这样的系统的缺点是:如果不知道配方,则必须凭借测试进行大量努力来确定缓冲组合物配方或来查明配方中的缓冲组分的份额,从而产生具有想要的ph或电导率的缓冲组合物。这意味着以工时(man-hours)和浪费的缓冲组分的形式浪费了大量资源。
此外,一些现有的商业软件系统可能能够确定缓冲组合物配方。这样的系统的缺点是:当在不同浓度使用盐、添加剂和多个缓冲物时,它们的准确性被削弱。就这样的系统可能考虑这样的影响来看,它们的准确性仅对于缓冲组合物组分和缓冲组合物浓度的相对少量的组合而言是可接受的。
从而,需要有改进的装置(特别在实验室规模下)和用于确定一个或多个缓冲组合物和对应缓冲组合物配方以用于执行色谱分析的方法。
发明目标
本发明的实施例的目标是提供一种溶液,其减轻或解决上文描述的缺点和问题。
技术实现要素:
上文以及另外的目标通过本文描述的主旨实现。本文进一步限定了本发明的另外的有利实现形式。
根据本发明的第一方面,上文提到以及其他目标利用用于确定配置用于执行色谱分析的色谱仪器的一个或多个缓冲组合物配方的方法来实现。该方法包括:获得实验设计doe数据,其中doe数据指示缓冲组合物的集合和对应的独特配方,其中缓冲组合物的集合被选择作为来自设计范围内的缓冲组合物的总集合的子集,通过连续提供根据由所述doe数据所指示的每个独特配方而混合的缓冲组合物作为到所述色谱仪器的唯一输入,来运行实验的第一集合;获得实验结果roe数据作为来自所述色谱仪器的输出,其中所述roe数据至少指示缓冲组合物的所述集合的每个缓冲组合物的酸碱度ph值和电导率值;获得实验预测poe数据,其中所述poe数据至少指示缓冲组合物的所述总集合的每个缓冲组合物的预测ph值和预测电导率值;获得第一目标函数,所述第一目标函数依赖于ph值和电导率值;从对应ph值和电导率值优化所述第一目标函数的缓冲组合物的所述总集合选择第二子集;确定用于化学样品的色谱分析的所述一个或多个缓冲组合物配方,作为对应于来自缓冲组合物的所述总集合的所述第二子集的独特配方。
根据第一方面的本发明的至少一个优势是:通过自动化实验获得缓冲组合物,从而在采用减少的时间中并且在降低的复杂度的情况下,获得一个/多个缓冲组合物或一个/多个缓冲组合物一个/多个配方。另外的优势是:通过使用根据本发明的方法,浪费的缓冲组分的量可以减少。
在根据第一方面的第一实施例中,由所述doe数据210所指示的每个独特配方100至少指示第一液体110的第一份额111、第二液体120的第二份额121和第三液体130的第三份额131。
根据第一实施例的本发明的至少一个优势是:获得了适合于蛋白质色谱分析的经改进的一个/多个缓冲组合物或一个/多个缓冲组合物一个/多个配方。在色谱仪器设置中对移动相的类似ph、电导率、缓冲物浓度(bufferconcentration)等所谓的关键过程参数的控制,对于不仅确保生产效率而且还确保纯度简档(purityprofile)并由此确保产物本身的功能或效率而言是至关重要的。
在根据第一方面的第二实施例中,该方法还包括:通过进一步连续提供缓冲组合物的所述第二子集和所述化学样品作为到所述色谱装置的输入,来运行实验的第二集合,获得第二实验结果roe数据作为来自所述色谱装置的输出,其中所述第二roe数据至少指示所述样品中所包括的想要的物质的纯度和/或产量;获得第二目标函数,所述第二目标函数依赖于纯度和/或产量,从所述第二子集选择第三子集,所述第三子集优化所述第二目标函数,以及确定用于化学样品的色谱分析的所述一个或多个缓冲组合物配方,作为所述第三子集的独特配方。
该实施例的至少一个优势是:通过优化要用于色谱分析的缓冲组合物而获得想要的物质的经改进的纯度和/或产量。
在根据第一方面的第三实施例中,该方法还包括:使用根据所述一个或多个确定的缓冲组合物配方混合的至少一个缓冲组合物,来执行化学样品的色谱分析。
根据第二实施例的本发明的至少一个优势是:通过在色谱分析过程中使用经优化的缓冲组合物而获得想要的物质的经改进的纯度和/或产量。另外的优势是:来自色谱分析过程的输出的质量通过使用根据本发明选择的缓冲组合物而改进。
根据本发明的第二方面,上文提到以及其他目标利用配置用于执行色谱分析的色谱仪器实现,所述色谱仪器包括:多个入口,每个入口耦合到贮藏器(reservoir)并且每个贮藏器配置成持有液体;注入单元,所述注入单元耦合到所述多个入口并且配置成响应于第一控制信号提供所述多个贮藏器中所包括的混合液体作为缓冲组合物;ph传感器,所述ph传感器耦合到所述注入单元并且配置用于测量所提供的缓冲组合物的ph值;电导率传感器,所述电导率传感器耦合到所述注入单元并且配置用于测量所提供的缓冲组合物的电导率;控制单元,所述控制单元包括电路,所述电路包括:处理器和存储器,所述存储器包含由所述处理器可执行的指令,由此所述色谱仪器可操作以执行根据第一方面所述的方法。
第二方面的优势与第一方面相同。
根据本发明的第三方面,上文提到以及其他目标利用计算机程序实现,所述计算机程序包括计算机可执行指令,以用于在所述色谱仪器中所包括的处理单元上执行所述计算机可执行指令时促使色谱仪器执行根据第一方面的方法步骤中的任一个。
根据本发明的第四方面,上文提到以及其他目标利用计算机程序产品实现,所述计算机程序产品包括计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质具有根据第三方面所述的体现在其中的计算机程序。
本发明的实施例的另外的应用和优势将从下列详细描述显而易见。
附图说明
图1示出根据本公开的一个或多个实施例使用配方混合的缓冲组合物。
图2示意图示根据本公开的一个或多个实施例的实验设计doe数据、实验结果roe数据和实验预测poe数据。
图3示意图示根据本公开的一个或多个实施例的实验。
图4示出根据本公开的一个或多个实施例的色谱仪器。
图5示出根据本公开的一个或多个实施例的控制单元。
图6示出根据本公开的一个或多个实施例的方法的流程图。
图7示出根据本公开的一个或多个实施例的方法的流程图的细节。
图8图示根据本发明的一个或多个实施例如何可以通过色谱仪器400预测roe数据220。
图9示意图示根据本发明的一个或多个实施例的依赖于一个或多个变量的目标函数。
图10图示根据本发明的一个或多个实施例、包括第一对目标函数的目标函数。
通过考虑一个或多个实施例的下列详细描述,将向本领域内技术人员提供对本发明的实施例的更完整理解,以及其额外优势的实现。应当领会:类似的参考标号用于标识图中的一个或多个中所图示的类似元件。
具体实施方式
在本说明书和对应权利要求书中的“或”要理解为数学上的or,其涵盖“与”和“或”,并且不理解为xor(异或)。在本公开和权利要求书中的不定冠词“一”不限于“一个”,并且还可以理解为“一个或多个”,即复数个。
表述“缓冲组合物的设计范围”要在本公开中解释为限定在色谱仪器上进行的实验上的变量空间的一个或多个范围。换而言之,这可以包括限定混合成缓冲组合物的液体的份额内变化的界限的范围。在一个示例中,这可以限定液体(诸如酸、碱、盐和水)的份额在实验期间如何变化。
在本公开中,将能互换地对容器或贮藏器进行引用,从而象征适合于持有液体的盛器(receptacle)。在本公开中,将能互换地对处理器和处理部件进行引用。
图1示出根据本公开的一个或多个实施例使用配方100混合的缓冲组合物140。缓冲组合物的配方100可以包括多个液体或缓冲组分110、120、130以及混合成缓冲组合物140的它们的相应份额或部分或相对数量111、121、131的标识。配方100可以由数据结构或硬件副本(诸如打印件(printout))表示。配方100可以指示缓冲组合物140、多个液体或缓冲组分110、120、130以及当混合成缓冲组合物140时它们的相应份额或部分或相对数量111、121、131的标识。配方通常用于通过使用相应份额或部分或相对数量111、121、131来使缓冲组分110、120、130混合而产生缓冲组合物140。在配方的集合中所表示(例如实验设计doe数据210中所表示的)的配方自此被称为独特配方,其中每个配方具有份额或部分或相对数量111、121、131的独特组合。换而言之,在独特配方的集合中,没有两个配方具有相同的份额或部分或相对数量111、121、131。
图2示意图示根据本公开的一个或多个实施例的实验设计doe数据210、实验结果roe数据220和实验预测poe数据230。doe数据210包括输入因子(f11-fmn),在运行实验(实验1-实验m)时使用所述输入因子(f11-fmn)。doe数据通常包括从设计范围内的缓冲组合物的总集合选择的缓冲组合物的子集。每行或备选地每列可以表示实验的输入因子。可以限定任意数量的实验m和任意数量的输入因子n。在实施例中,doe数据210指示缓冲组合物的集合和对应的独特配方100。
在一个示例中,独特配方100包括doe数据中所包括的一行因子(f11-f1n)。配方包括要被混合成缓冲组合物140并且被提供给色谱仪器400的第一液体110、第二液体120和第三液体130的份额111、121、131,例如在示例中的酸、碱和水的份额。
roe数据220包括每个实验的响应或结果(r11-rmo),例如通过使用本领域内公知的传感器或分析设备对来自色谱仪器400的输出液体执行测量而获得的。在一个示例中,使用因子f11-f1n的实验将输出对应的响应或结果r11-r1o。
poe数据230包括预测响应或结果。poe数据230通常使roe数据220扩大以包括设计范围内的另外的结果、点或值。在图2中,这由额外实验所图示,指示为“实验1”和“实验2”,其被预测且被增添到roe数据中。在一个或多个实施例中,doe数据和/或poe数据和/或roe数据可以实现为诸如表之类的数据结构。
在一个实施例中,由doe数据210所指示的独特配方100包括恒定的酸的第一份额111和变化的碱的第二份额121。在一个示例中,变化的碱的第二份额121根据第二梯度而变化。
在一个实施例中,由doe数据210所指示的独特配方100包括变化的酸的第一份额111和恒定的碱的第二份额121。在一个示例中,变化的酸的第一份额111根据第一梯度而变化。
在一个实施例中,由doe数据210所指示的独特配方100包括恒定的酸的第一份额111和变化的碱的第二份额121以及变化的盐溶液的第四份额。在一个示例中,变化的碱的第二份额121根据第二梯度变化并且盐溶液的第四份额根据第四梯度变化。
在一个实施例中,由doe数据210所指示的独特配方100包括变化的酸的第一份额111和恒定的碱的第二份额121以及变化的盐溶液的第四份额。在一个示例中,变化的酸的第一份额111根据第一梯度变化并且盐溶液的第四份额根据第四梯度变化。
图3示意图示根据本公开的一个或多个实施例的实验310。对实验310限定多个因子320,例如作为doe数据210。在运行实验之后,所得的测量在结果或响应330中聚集,例如作为roe数据220。
在示例中,因子320是第一液体110、第二液体120和第三液体130的份额111、121、131,即缓冲组分。例如,x%的液体1、y%的液体2和z%的液体3。总份额通常总计为100%或基本上100%。第一液体110、第二液体120和第三液体130可以混合成缓冲组合物140并且被提供给色谱仪器400或被提供给色谱仪器400并且由色谱仪器400混合。结果或响应是由色谱仪器400测量的缓冲组合物140的ph和电导率值。
图4示出根据本公开的一个或多个实施例的色谱仪器400。色谱仪器400通常可以包括多个入口455-458。每个入口耦合到贮藏器451-454并且每个贮藏器配置成持有液体,例如第一液体110、第二液体120和第三液体130中的任一个。入口455-458可以例如实现为管状元件,诸如管或软管。色谱仪器400可以还包括注入单元480,所述注入单元480耦合到多个入口455-458并且配置成响应于第一控制信号而提供多个贮藏器451-454中所包括的混合液体作为缓冲组合物140。注入单元480可以包括四元阀(quaternaryvalve)和/或四元泵系统和/或混合器481,其配置成提供如上文描述的液体混合物。色谱仪器400可以还包括ph传感器431,所述ph传感器431耦合到注入单元480并且配置用于测量所提供的缓冲组合物140的ph。色谱仪器400可以还包括电导率传感器432,所述电导率传感器432耦合到注入单元480并且配置用于测量所提供的缓冲组合物140的电导率。ph传感器431和/或电导率传感器432可以进一步配置成向包括电路的控制单元410提供测量的ph和测量的电导率作为包括测量数据的控制信号。控制单元410包括处理器和存储器。存储器包含由处理器可执行的指令,由此所述色谱仪器可操作以执行本文描述的方法中的任一个。关于图5进一步描述控制单元410。色谱仪器400可以还包括出口阀420,所述出口阀420耦合到注入单元480。出口阀420可以具有一个或多个出口或出口端口421-423并且配置成响应于例如从控制单元410接收的第二控制信号而向一个或多个出口421-423提供缓冲组合物140。色谱仪器400可以可选地包括分流器470,所述分流器470耦合到注入单元480并且耦合到ph传感器431、电导率传感器432和出口阀420中的任一个的选择部(selection)。可选地响应于第三控制信号,分流器470可以配置成将从注入单元480接收的流体引导到ph传感器431、电导率传感器432和出口阀420中的任一个的任一个。分流器470可以经由列441或列连接442(诸如管状元件)而耦合到注入单元480。出口阀420、ph传感器431和电导率传感器432可以经由分流器470和/或列441和/或列连接442而耦合到注入单元480。ph传感器431和电导率传感器432还可以在分流器470与出口阀420之间串联连接。
图5示出根据本发明的一个或多个实施例的控制单元410。控制单元410可以采用例如电子控制单元、服务器、机载计算机、固定计算装置、膝上型计算机、平板计算机、手持计算机、手腕式计算机、智能手表、智能电话或智能tv的形式。控制单元410可以包括处理器412,所述处理器412通信地耦合到配置用于有线或无线通信的收发器404。控制单元410可以还包括至少一个可选天线(未在图中示出)。天线可以耦合到收发器404并且配置成在通信网络(诸如wifi、蓝牙、3g、4g、5g等)中传送和/或发射和/或接收有线或无线信号。在一个示例中,处理器412可以是处理电路和/或中央处理单元和/或处理器模块和/或配置成互相合作的多个处理器中的选择部中的任一个。此外,控制单元410可以还包括存储器415。该存储器415可以例如包括硬ram、盘驱动、软盘驱动、闪速驱动或其他可移除或固定媒体驱动或本领域内公知的任何其他适合的存储器中的选择部。存储器415可以包含由处理器可执行的指令,所述指令用于执行本文描述的方法中的任一个。处理器412可以通信地耦合到收发器404、存储器415、ph传感器431、电导率传感器432、出口阀420、分流器470和注入单元480中的任一个的选择部。控制单元410可以配置成直接向上文提到的单元中的任一个或向外部节点发送/接收控制信号或经由有线和/或无线通信网络发送/接收控制信号。
无线收发器404和/或有线/无线通信网络适配器可以配置成将数据值或参数作为信号发送到处理器412或从处理器412接收、发送到其他外部节点或从其他外部节点接收。例如,测量的ph或电导率值。
在实施例中,收发器404直接或经由无线通信网络与外部节点通信。
在一个或多个实施例中,控制单元410可以还包括输入装置417,其配置成从用户接收输入或指示,并且向处理部件412发送指示用户输入或指示的用户输入信号。
在一个或多个实施例中,控制单元410可以还包括显示器418,其配置成从处理部件412接收指示渲染对象(诸如文本或图形用户输入对象)的显示信号,并且将所接收的信号显示为对象,诸如文本或图形用户输入对象。
在一个实施例中,显示器418与用户输入装置417集成并且配置成从处理部件412接收指示渲染对象(诸如文本或图形用户输入对象)的显示信号,并且将所接收的信号显示为对象,诸如文本或图形用户输入对象,和/或配置成从用户接收输入或指示,并且向处理部件412发送指示用户输入或指示的用户输入信号。
在另外的实施例中,控制单元410可以还包括和/或耦合到一个或多个额外传感器(未在图中示出),其配置成接收和/或获得和/或测量与色谱仪器400有关的物理性质,并且向处理部件412发送指示物理性质的一个或多个传感器信号。
在一个或多个实施例中,处理部件412进一步通信地耦合到输入装置417和/或显示器418和/或额外传感器。
在实施例中,通信网络使用有线或无线通信技术来通信,所述有线或无线通信技术可以包括以下中的至少一个:局域网(lan)、城域网(man)、全球移动网络系统(gsm)、增强数据gsm环境(edge)、通用移动电信系统、长期演进、高速下行链路分组接入(hsdpa)、宽带码分多址(w-cdma)、码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、bluetooth®、zigbee®、wi-fi、基于因特网协议语音(voip)、lteadvanced、ieee802.16m、无线man-advanced、演进高速分组接入(hspa+)、3gpp长期演进(lte)、移动wimax(ieee802.16e)、超级移动宽带(umb)(先前演进数据优化(ev-do)rev.c)、快速低时延接入无缝切换正交频分复用(flash-ofdm)、高容量空分多址(iburst®)和移动宽带无线接入(mbwa)(ieee802.20)系统、高性能无线电城域网(hiperman)、束分多址(bdma)、全球微波接入互操作性(wi-max)和超声通信等,但不限于这些。
在一个实施例中,提供根据本公开的方法500。该方法500可以适合于确定配置用于执行色谱分析的色谱仪器400的一个或多个缓冲组合物和/或缓冲组合物配方。该方法包括获得510实验设计doe数据210,其中该doe数据210指示缓冲组合物的集合和对应的独特配方100。doe数据210可以例如从存储器检索。在实施例中,缓冲组合物的集合被选择作为来自设计范围内的缓冲组合物的总集合的子集。该方法可以还包括运行520实验310的第一集合,例如使用色谱仪器400。在示例中,通过连续提供根据由doe数据210所指示的每个独特配方100而混合的缓冲组合物140作为到色谱仪器400的唯一输入,来运行实验。该方法可以还包括获得530实验结果roe数据220,作为来自实验310的第一集合的输出。在实施例中,roe数据220至少指示缓冲组合物的集合和/或缓冲组合物的总集合的每个缓冲组合物140的酸碱度ph值。可选地,该方法可以还包括获得540第一目标函数600。在实施例中,第一目标函数可以至少依赖于ph值和电导率值。该方法可以还包括从缓冲组合物的集合和/或从对应ph值优化第一目标函数的缓冲组合物的总集合选择550第二子集。可选地,该方法还包括确定560用于化学样品的色谱分析的一个或多个缓冲组合物配方,作为对应于第二子集的独特配方。在实施例中,该方法还包括获得535实验预测poe数据,其中poe数据至少指示缓冲组合物的总集合的每个缓冲组合物140的预测ph值和预测电导率值。关于图8进一步描述预测ph值和电导率值。
图6示出根据本公开的方法500的流程图。方法500可以适合于确定配置用于执行色谱分析的色谱仪器400的一个或多个缓冲组合物和/或缓冲组合物配方。该方法包括:
获得510实验设计doe数据210,其中doe数据210指示缓冲组合物的集合和对应的独特配方100。在实施例中,缓冲组合物的集合被选择作为来自设计范围内的缓冲组合物的总集合的子集。该方法可以还包括运行520实验310的第一集合。可以通过连续提供根据由doe数据210所指示的每个独特配方100而混合的缓冲组合物140,例如作为到色谱仪器400的唯一输入,来执行运行520的步骤。在实施例中,该方法500还包括获得530实验结果roe数据220,例如作为来自色谱仪器400的输出。roe数据220可以至少指示缓冲组合物的集合的每个缓冲组合物140的酸碱度ph值。在实施例中,该方法500还包括获得535实验预测poe数据或实验预测poe的数据。poe数据可以至少指示缓冲组合物的总集合的每个缓冲组合物140的预测ph值和预测电导率值。在实施例中,该方法500还包括获得540第一目标函数600,第一目标函数至少依赖于ph值和电导率值。在实施例中,该方法500还包括从由对应ph值优化第一目标函数的doe数据所指示的缓冲组合物的总集合选择550第二子集。在实施例中,该方法500还包括确定560用于化学样品的色谱分析的一个或多个缓冲组合物配方,作为对应于来自缓冲组合物的总集合的第二子集的独特配方。
在一个或多个实施例中,其中roe数据220还指示缓冲组合物的集合的每个缓冲组合物140的电导率值。在一个或多个实施例中,其中poe数据还指示缓冲组合物的总集合的每个缓冲组合物140的电导率值。第一目标函数可以还依赖于电导率值。在实施例中,从缓冲组合物的总集合选择550第二子集还包括选择对应电导率值优化第一目标函数的第二子集。
在示例中,这涉及选择对应ph值和/或电导率值优化第一目标函数的缓冲组合物。
在一个或多个实施例中,其中roe数据220还指示缓冲组合物的集合的每个缓冲组合物140的缓冲组合物浓度值,其中第一目标函数还依赖于缓冲组合物浓度值,其中从由doe数据所指示的缓冲组合物的集合选择550第二子集还包括选择对应电导率值优化第一目标函数的第二子集。
在示例中,这涉及选择对应ph值和缓冲组合物浓度值优化第一目标函数的缓冲组合物。
在一个或多个实施例中,由doe数据210所指示的每个独特配方100至少指示第一液体110的第一份额111、第二液体120的第二份额121和第三液体130的第三份额131。
在一个或多个实施例中,第一液体110是酸,第二液体120是酸的碱,并且第三液体130是水。
在一个或多个实施例中,由doe数据210所指示的每个独特配方100还指示第四液体的第四份额,其中第四液体是盐溶液。
在一个或多个实施例中,由doe数据210所指示的每个独特配方100还指示第四液体的第四份额,其中第四液体是另一溶液。这样的另一溶液的示例可以是尿素溶液、酒精溶液、糖溶液、洗涤剂溶液以及额外的酸或碱溶液,像edta溶液和三羟甲基氨基甲烷碱溶液。
在一个或多个实施例中,酸和碱是共轭对。
图7示出根据本公开的方法500的流程图的细节。在一个或多个实施例中,该方法500还包括以下步骤:
通过进一步连续提供缓冲组合物的第二子集和化学样品作为到色谱仪器的输入,来运行561实验的第二集合。
获得562第二实验结果roe数据,作为来自色谱仪器的输出,其中第二roe数据至少指示样品中所包括的想要的物质的纯度和/或产量。
可选地获得562b指示样品中所包括的想要的物质的预测纯度和/或预测产量的实验预测poe数据或实验预测poe的数据。
获得563第二目标函数,该第二目标函数依赖于纯度和/或产量和/或依赖于ph和/或电导率和/或浓度值。
从第二子集选择564第三子集,在步骤550中选择该第二子集,所述第三子集优化第二目标函数。
确定565用于化学样品的色谱分析的一个或多个缓冲组合物配方,作为第三子集的独特配方。
在一个或多个实施例中,该方法500还包括以下步骤:
使用根据一个或多个确定的缓冲组合物配方混合的至少一个缓冲组合物,来执行化学样品的色谱分析570。
该实施例的优势是:来自色谱分析过程的输出的质量通过使用根据本发明选择的缓冲组合物而改进。
在实施例中,获得530实验结果roe数据220包括通过从ph传感器431接收测量的ph值和/或从电导率传感器432接收测量的电导率值而获得ph值。
图8图示根据本发明的一个或多个实施例如何可以通过色谱仪器400预测poe数据230。poe数据230可以通过应用预测函数而获得。通过连续提供根据由doe数据210所指示的每个独特配方100而混合的缓冲组合物140作为到色谱仪器400的唯一输入,来运行实验310的第一集合。作为第一步骤,获得从缓冲组合物的集合选择的缓冲组合物的集合或搜寻集合的测量的ph值和/或测量的电导率值。搜寻可以等于或小于步骤550中选择的缓冲组合物的总集合。搜寻集合可以根据任何常规方法来选择,例如缓冲组合物的集合的每n个缓冲组合物。
在实施例中,作为第二步骤,获得缓冲组合物的剩余集合的预测ph值和/或预测电导率值。包括缓冲组合物的缓冲组合物的剩余集合被包括在缓冲组合物的集合中,并且从缓冲组合物的搜寻集合中被排除。
该实施例的至少一个优势是:获得缓冲组合物的整个集合的ph值和/或电导率值所花的时间,通过对缓冲组合物的搜寻集合测量的ph或电导率并且对缓冲组合物的剩余集合预测ph或电导率而减少。
在实施例中,作为第二步骤,获得缓冲组合物的外推集合(extrapolatedset)的预测ph值和/或预测电导率值,该缓冲组合物的外推集合包括具有从缓冲组合物的集合外推的且在设计范围内的配方或份额的缓冲组合物。
该实施例的至少一个优势是:与doe数据210相比可以获得更高分辨率的roe数据220,因而通过使用根据本发明选择的缓冲组合物而改进从色谱分析过程的输出的质量。
在实施例中,计算机程序包括计算机可执行指令,以用于当在色谱仪器400或控制单元410中包括的处理单元上执行计算机可执行指令时,促使色谱仪器400或控制单元110执行本文描述的实施例中的任一个的方法步骤中的任一个。
在实施例中,计算机程序产品包括存储器和/或计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质具有上文描述的体现在其中的计算机程序。
优化通常涉及关于依赖于来自可用备选方案的一些集合的变量的准则或目标函数来选择一个或多个最佳元素。目标函数的变量可选地可以通过约束或条件来限定。
图9示意图示根据本发明的一个或多个实施例依赖于一个或多个变量的目标函数600。在图9中示出的示例中,变量包括ph值、电导率值和缓冲组合物浓度值中的任一个的选择部。依赖于变量,生成目标函数600的输出值或目标值601。变量的值范围可以通过例如在roe数据中指示的下约束和上约束来限定。在图9中示出的示例中,优化目标函数600通常涉及找到使目标函数600最大化和/或最小化的每个变量的值或值范围。这样的约束可以例如包括ph值范围、电导率值范围和缓冲组合物浓度值范围。
在一个示例中,选择由roe数据所指示的位于给定ph值范围内的ph值,并且将其单独馈送给目标函数600,使得为所选择的ph值中的每个ph值获得对应的目标值601。如果一个或多个缓冲组合物的对应的ph值优化目标函数600,则可以选择所述一个或多个缓冲组合物。这可以涉及具有最大目标值601或具有高于预定阈值(例如phdesiredmin)的目标值601。备选地或另外地,这可以涉及具有最小目标值601或具有低于预定阈值phdesiredmax的目标值601。
要理解,目标函数可以是多维的并且因而依赖于多个变量。优化目标函数可以涉及多个变量的多维优化。
在实施例中,第一目标函数依赖于ph值和/或电导率值和/或缓冲组合物浓度值。
在一个示例中,第一目标函数可以定义为:
其中p是指示ph的变量,phdesiredmin是最小期望ph并且phdesiredmax是最大期望ph。从对应ph值优化第一目标函数的缓冲组合物的集合选择第二子集通常包括使该目标函数的目标值601最大化和/或最小化。
在一个另外的示例中,第一目标函数可以定义为:
其中c是指示电导率的变量,电导率desiredmin是最小期望电导率,并且电导率desiredmax是最大期望电导率。从对应电导率值优化第一目标函数的缓冲组合物的集合选择第二子集通常包括使该目标函数的目标值601最大化和/或最小化。
图10图示根据本发明的目标函数,所述目标函数包括第一对目标函数。
在实施例中,第一目标函数600包括第一对目标函数611、612,其包括ph目标函数611和/或电导率目标函数612。ph目标函数611可以依赖于预测ph值的集合和期望ph值范围,例如[phdesiredmin,phdesiredmax]。电导率目标函数612可以依赖于预测电导率值的集合和期望电导率值范围,例如[电导率desiredmin,电导率desiredmax]。
在实施例中,预测ph值的集合可以至少部分通过应用ph预测函数311而获得。备选地或另外地,预测电导率值的集合可以至少部分通过应用电导率预测函数312而获得。关于图8进一步描述应用预测函数。
在实施例中,ph预测函数配置成基于doe数据预测缓冲组合物的集合的每个缓冲组合物140的ph值,和/或电导率预测函数配置成基于doe数据预测缓冲组合物的集合的每个缓冲组合物140的电导率值。
在一个示例中,其示出第一目标函数如何包括ph目标函数611和电导率目标函数612,如下所示:
ph目标函数611和电导率目标函数612然后可以组合为目标函数600。
其中p是指示ph的变量,c是指示电导率的变量,如上文定义的那样。优化目标函数通常包括使该目标函数最大化和/或最小化。
在一个另外的示例中,第一目标函数可以定义为:
其中p是指示ph的变量,c是指示电导率的变量,如上文定义的那样,k1和k2是常数并且phdesired和电导率desired是ph和电导率的目标值。优化目标函数通常包括使该目标函数最小化和/或最大化。
在实施例中,第二目标函数依赖于纯度和/或产量。
在一个另外的示例中,第二目标函数可以定义为:
其中y是指示产量的变量。产量desired是产量的目标值。优化目标函数通常包括使该目标函数最小化和/或最大化。
在一个另外的示例中,第二目标函数可以定义为:
其中pur是指示色谱仪器输出液体的纯度的变量,例如从想要的蛋白质方面来看。纯度desired是纯度的目标值。优化目标函数通常包括使该目标函数最小化和/或最大化。
此外,本领域内技术人员认识到,控制单元410可以包括采用例如功能、部件、单元、元件等形式以用于执行本技术方案的必需通信能力。其他这种部件、单元、元件和功能的示例是:处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、去速率匹配器、映射单元、乘法器、决策单元、选择单元、交换机、交织器、解交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、传送器单元、dsp、msd、tcm编码器、tcm解码器、电力供应单元、功率馈送器、通信接口、通信协议等,其适当地布置在一起以用于执行本技术方案。
特别地,本公开的处理器和/或处理部件可以包括以下的一个或多个实例:处理电路、处理器模块和配置成互相合作的多个处理器、中央处理单元(cpu)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(asic)、微处理器、现场可编程门阵列(fpga)或可以解释和执行指令的其他处理逻辑。表述“处理器”和/或“处理部件”因而可以表示处理电路,其包括多个处理电路,诸如例如上文提到的那些中的任一个、一些或全部。处理部件可以进一步执行数据处理功能,以用于输入、输出和处理数据,其包括数据缓冲和装置控制功能,诸如调用处理控制、用户界面控制等。
最后,应理解本发明不限于上文描述的实施例,还涉及并且包含所附的独立权利要求范围内的所有实施例。