CN1021373C - 液相色谱系统和其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液相色谱系统和一种应用该系统的方法。该液相色谱系统的特征在于它包含多个用于收集在分离柱中被洗脱之组分的分离过的组份容器，用于组份提取的流动系统导管，通过此导管，在分离柱中分离的组份被分别输送至分离组份容器中，和用于样品引入的流动系统导管，通过此导管，任何收集在多个分离组份容器中的分离的组份有选择地被提取并被送至分离柱的上流侧。本发明具有使混合物样品中的大量组份可被分别收集的优点，以及可使任意被收集的组份有选择地和自动地进行重新分离的优点。

Description

本发明涉及一种液相色谱系统，特别是适用于混合物样品的分别收集组份的液相色谱系统。

在普通的用于从含混合物的样品中分离某一种组份的液相色谱系统中，如日本专利公开6275261中所公开的，当一些从色谱柱中流出的样品组份的色谱峰被检测时由于某一组份的不充分分离而拖尾时，产生不理想的峰形的组份在进样环管滞留一段时间，然后为了重新分离，在六通阀内变换洗脱剂通路使其组份反复通过色谱柱，这样，便将所要的样品收集到一溜分收集器中。

在上述的普通系统中，如果所要求的样品组份不能充分地被分离，含有所要的样品组份和属于某一组份色谱区间的不要的样品组份被反复通过柱子以分离出所要的样品组份。所以，当要求收集多种样品组份时，便产生了一个问题，即：按上述方法分离一种所要的样品组份时，其他所要的样品就不能被收集了。

本发明的目的之一就是分别收集混合物样品中的多种组分，也可有选择地和自动地重新分离任何一种收集的组份。

为了达到此目的，本发明提供了这样一种液相色谱系统，其分离柱中注入洗脱剂，并将待分离的混合样品送入此洗脱剂液流中，进而将从此样品中分离的组分进行分别收集。此系统包括若干个用于收集从分离柱中洗脱之组份的容器，用于提取组份的流动系统导管，在分离柱中被分离的组份分别通过此导管输送到分离组份容器中和用于引入样品的流动系统导管，任何一种被收集在多种分离组份容器内的分离组份有选择地通过此导管从容器中被排出并送入分离柱的上流侧，组份提取流动系统导管和样品引入流动系统导管各在其导管的特定区 域内包含一公共的导管段，并带有用来清洗此导管段的机构。

此外，本发明的液相色谱系统还包括一位于洗脱剂供应泵和分离柱之间的样品注射室，一选择地插入分离的组份容器的喷嘴，和一操作此喷嘴的装置，此装置的操作使收集在多种分离组份容器内的任一分离组份有选择地从其容器中通过此喷嘴排出，并送入样品注射室内。也提供了一连接部件用于连接喷嘴和分离柱下流侧的导管。对于这种连接构件，要求用一种阀门使分离柱下流侧的导管能与喷嘴断通并与一排放管接通。

本发明的此液相色谱系统还可包括与各个分离组份容器相联的若干个通道以输送分离柱中洗脱的组份，和一用来选用任一通道将收集在与其相联的分离组份的容器中的组份送入洗脱剂液流中。一样品引入阀装置固定于洗脱剂供应泵和分离柱之间，此阀装置带有入口以使样品能从外面注入。上述的通道带有开关阀用来选择地开/关各自通道。此外，连接部件还可选择性地连接分离柱的下流侧和组份提取的流动系统导管或排放管。

一种应用本发明的液相色谱系统的方法，其特征包括以下步骤：将样品送入分离柱;在分离柱中通过公共导管部件进入多个分离组份容器而收集分离柱中的分离组份;清洗公共导管部件;从其分离组份容器中有选择地排放任何一种组分并通过清洗过的导管部件将该组份送入分离柱。

根据本发明的液相色谱系统，可将在分离柱中已被分离的单一组份或多种组份收集到各自的分离组份容器中，通过操作单一喷嘴或开关位于通道上用来输送分离柱中洗脱的组份的阀，而使所说的容器与流动系统保持独立。当任何一种所要收集的组份没有得到充分地分离， 则可将其重新注入分离柱，进行重新分离，然后作为高纯组份重新收集。此效果可按如下方式获得：通过注射器的吸入，通过公共导管部件将分离组份容器中的组份吸入，此公共导管部件为组份提取流动系统导管和样品引入流动系统导管所共用。然后，通过注射器的注射，将组份通过样品引入流动系统导管注入分离柱中。

本发明上述的以及其它目的，及优点将在下面较佳的实施例的描述中变得更加明显。现参照下图：

图1是表示本发明第一个实例的示意图。

图2是一透视图，部分删去，表示第一个实例主要部份的操作系统。

图3是一表示本发明第二个实例的示意图。

图4是一表示本发明第二个实例的改进的实例的示意图。

图5是表示本发明第一个实例的系统操作的时间图表。

图6是表示本发明的第二个实例的系统操作的时间图表。

图7和图8是表示图5中示意的实例的部分系统的局部示意图，目的在于在特定条件下对本发明的实施例作详细说明。

本发明较佳的实例的液相色谱系统将参照附图进行描述。

现参照图1描述本发明的一个实施例。

通过注射器2的抽吸，由喷嘴7将样品从样品容器8中吸入。充入用于样品引入的流动系统导管47。然后，将喷嘴7转入样品注射室11中;并在此将样品送入计量管13中，此计量管与通过注射器2的注射而作为样品引入阀装置的六通阀12相联。此时，将六通阀转动以使洗脱剂17不再流进计量管13中。在样品的抽吸和注射过程中，用于连接喷嘴7和组份提取的流动系统导管46的四通阀有如 图1所示的通路，流动系统导管46将喷嘴7与分离柱15的上流侧和与注射器2（清洁剂1）、四通阀4相联的三通阀联连。下一步，通过转换六通阀12，将计量管13中的样品引入由洗脱剂供应泵14供应的洗脱剂液流中，进入分离柱15。从样品混合物中分离出来的组份和洗脱剂在分离柱中被检测器16检测，检测信号转入控制回路18中。根据此信号所提供的信息，控制回路18操作不同的阀门和喷嘴7的驱动装置。当只有洗脱剂流动时，它通常通过四通阀的排放管38放掉，但当此四通阀转换时，洗脱剂17被通入喷嘴7。这样，当从分离柱15洗脱的组份到达喷嘴7时，洗脱剂17通过喷嘴7排入排放管48，但当洗脱的组份被检测器检测时，此组份流经喷嘴7被收集入多组分离组份容器中的第一级分离组份容器9中，然后，喷嘴7转入清洁容器5中，转换三通阀3将清洁剂吸入注射器2中。通过再次转换三通阀3，用流经公共导管和喷嘴的抽吸清洗剂1清洗喷嘴7和与该喷嘴相连的样品引入流动系统导管47和组份提取流动导管46的共同导管。如组份的分离不完全，喷嘴7将再次转向初分离组份容器9，所收集的组份通过注射器2的抽吸被吸出，并通过样品注射室11引入分离柱15以便进行重新分离。经过上述的重复操作，第二次分离的组份被收集在二次分离组份容器10中。尽管初收集和二次收集在上述情况下各进行一次，初收集也可以作为多种成份在二次收集前重复多次。而且，此操作将在下面具体地描述。

图1所示之实例的主要部件的操作系统如图2所示。与图1所示的同一部件以相同的参数表示。喷嘴7通过垂直的或上下驱动机构30上下移动，如图2所示。喷嘴7下移至最低点，a），抽吸容器中第一次收集的样品或组份，b），然后插入样品注射室11以便将 样品送进计量管13，c），然后插入清洗容器5，和d）为满足一些要求，如，如果确信所收集的样品太少而无法从组份容器中取出，则将从含清洗剂的容器中抽吸清洗剂。一个包括了喷嘴7，臂6，和上下驱动机构30的操作系统通过纵向的或前后的驱动机构31而前后移动，机构31通过脉冲马达33驱动。此前后驱动整体机构包括了喷嘴7，臂6和上下驱动机构30，由通过横向的或左右驱动机构32左右移动来带动，机构32由脉冲马达34驱动。六通阀12，四通阀4和三通阀3分别由各自的脉冲马达35，43和36独立地操动。此外，注射器2的吸入和注射由注射器驱动机构44控制，44由脉冲马达37驱动。这些脉冲马达分别由控制回路18所控制。样品容器8，初分离组份容器9，和二次分离组份容器10排在接收容器架40上，参照图1，样品的组份在此收集。当收集含二组份的样品时，它们将分别地在初收集过程中被收集进入第一种组份的初分离组份容器9和第二种组份的初分离容器41中。然后，这些组份在二次收集中分别被收集进入第一种组份的二次分离组份容器10和第二种组份的二次分离组份容器42中。当样品中被收集的组份多于2种时，要准备两种以上的初分离组份容器和两种以上的二次分离组份容器来进行同样的分离。

在此系统中，必须放掉不需要的组份、洗脱剂、清洗喷嘴7和公共管件后所用的清洗剂等等。此排放液直接通过喷嘴7或排放管38收集到废液瓶中。

此外，尽管未在图2中表示出来，但也装有洗脱剂供应泵14，分离柱15和检测器16。洗脱剂供应泵14和分离柱15与六通阀12相联，检测器16与四通阀4相联。

图5表示时间图表，用于解释有关图1所示实施例中操作机构之各部件的操作。

当喷嘴7下放至样品容器8中时，三通阀3经如此安放便使由注射器2至四通阀4的通路连通。此结构安装显示在图1中。这种条件下，当用注射器2进行抽吸时，样品容器8中的样品通过喷嘴7便被吸入样品引入流动系统导管46中。同时，六通阀12进行如下（图1所示）的连接使洗脱剂由泵14供到分离柱15中。

如图5的时间图表所示，当喷嘴7开始注射，即当喷嘴7插入样品注射室11时，六通阀12转至样品注射位置。位于样品注射位置的六通阀12进行如图7所示的连接。被注射的样品位于计量管13中。当六通阀12转回以前的图1所示的洗脱剂供应的连接位置时，计量管13中的样品便被送入分离柱15。

图5的时间图表表示了在样品的吸入和注射期间，如上所述，四通阀4总是被安放得使喷嘴7和注射器2彼此连通，这样，洗脱剂通过分离柱15和检测器16后，便被排进排流管48。当四通阀4从此位置变到使喷嘴7和检测器16彼此连通的位置时，通过了分离柱15和检测器16的洗脱剂被输出喷嘴7。如此连接的四通阀4如图8所示。这种条件下，首先将洗脱剂排入排流管38。考虑到组份从检测器16至喷嘴7的传送有少许的时间间隔，在第一种组份的组份峰1增加被检测器16检测后一定的时间范围内，将喷嘴7移至用于收集第一种组份的分离组份容器9。同样，在组份峰1降低被检测器16检测后一定的时间范围内，将喷嘴7从分离组份容器9中移开，图5中标为收集〔1〕的组份收集便完成了。紧接着，根据从检测器16得来的第二种组份的组份峰2的信息，用另一不同的容器而不是 用收集〔1〕的分离组份容器进行收集〔2〕。除非测有更多的收集组份峰，否则将喷嘴7移至排放管48。

然后，将四通阀4转回先前的位置使喷嘴7和注射器2彼此联通，来自检测器16的洗脱剂经四通阀4排入排放管38。同时，将三通阀3的通路打开使清洗剂通过，并将清洗剂1吸入注射器2中。然后，将三通阀3转向，使喷嘴7和三通阀3经四通阀接通，并开始用注射器2进行注射。在此操作过程中，将喷嘴7置于清洗容器5中，使喷嘴7与其相联的共同导管部件用从喷嘴7输送的清洗剂1清洗。

如果第一次收集的任一组份不够纯，而需进一步提高其纯度的话，则接着进行此组份的二次收集。此操作顺序基本与上述过程相同，因此，省略不再叙述。然而，因为已经收集过一次的组份被再次分离，除非样品中含大量杂质，否则将只检测出一个组份峰。作为一个例子，一种组份的重收集如图5所示。在任一收集过的组份的重新分离和收集完成而符合要求后，进行按上述顺序的新的样品收集。

图3表示本发明的第二个实施例的液相色谱系统结构示意图。样品容器49和多个分离组份容器50至52置于容器接收架19中，这些容器分别供给有若干个与组份提取流动系统导管46相联的通道，且通道53上装有开关阀23a至23e。包括了与样品引入流动系统导管47相联的样品注射孔54的样品引入阀门装置被安装在洗脱剂供应泵14和分离柱15之间的导管上。此外，三通阀22与检测器16的下流侧和组份提取流动系统导管46相联。

以下参照表示本发明第二个实施例的图3和表示第二个实施例之时间图表的图6进行详细描述操作过程。

首先，开通插入样品容器49之通道上的转换阀23a，此时， 关闭节流阀21和开通节流阀20。将排放管阀22开通来联通检测器16至排放管56的导管。这样，当注射器进行吸入操作时，样品从样品容器中吸出充入样品贮存段45。当关闭节流阀20并打开节流阀21时，注射器2便进行注射操作。此时，将六通阀12旋至样品送入的位置，样品贮存段45中的样品经六通阀12上的样品注射孔54进入计量管13。然后，当六通阀12转回先前的洗脱剂供应位置时，样品被洗脱剂供应泵14输送至分离柱15。

当开通三通阀22使检测器16下流侧与组份提取流动系统导管46相连通时，经检测器16供应的液体从分离柱15被送到分离组份容器50至52。首先打开排放管55的开关阀23e，但当检测器16检测到组份峰时，将与用于收集第一种组份的分离组份容器50相联的开关阀23b打开，收集第一种组份。类似地，当检测到组份峰2时，将与用于收集第二种组份的分离组份容器51相联的开关阀23c打开，收集第二种组份。当组份的收集完成后，将排放管55的开关阀再次打开，排掉洗脱剂17。

然后，当使三通阀22连通排放管56和检测器16的下流侧时，来自检测器16的洗脱剂17从排放管56放掉。当与注射器2相联的三通阀3的通路与清洗剂1相联时，通过抽吸将清洗剂1吸入注射器2中，当三通阀3的通路再次旋转时，将节流阀20打开并关闭节流阀21，使样品贮存段45和样品引入流动系统导管47与组份提取流动系统导管46所共用的导管段57经注射器2的注入操作而得到清洗。

例如，如果任意的分离组份需要进行进一步分离，重分离与重收集可任意地按上述类似的顺序进行。此操作步骤与图1所示实例的方 法相同，因此，具体的描述在此省略了。

此实例的优点在于它不但可以按上述一般的方式进行，而且也可以按如下方式进行，当要收集一个组份时，在重分离之前，不是将分离过的组份收集于容器中，而是使其进行循环。

虽然初收集取样和重收集取样在上面实例中是用由安装在容器接受架上的容器完成的，图4表示了另一种方法，其中，初组份收集取样是用单独提供取样机构即用注射阀25完成的，并且此单组份重分离的取样是按图3所示的第二实施例的相同方式完成的。也可以用手动注射试着收集某种样品，或连续收集很多种样品。可在注射阀上使用自动取样器。

具有上述结构的本发明具有如下所述的效果。由于采用与流动系统独立的多个分离组份容器，并且将流动系统分成为组份提取流动系统导管和样品引入流动系统导管，单一组份或多组份样品或大量样品中的每一种组份均可被分别收集，此外，已被分离过一次的任一组份如需要的话可任意地重复送入分离柱。

另外，由于组份提取流动系统导管和样品引入流动系统导管在公共导管部分彼此连接，样品或收集的组份的吸入和注射可通过单一的流动系统进行，因此简化了样品引入装置的布局。

此外，样品或收集的组份可通过单一喷嘴吸出或注入，这样，样品引入装置的布局被简化而降低成本。

多个分离组份容器可分别装有若干个通道，通道上装有各自的开关阀，因此，液体可通过任选的流动系统的管道进行循环，从而使本发明可普遍应用于循环类液相色谱系统。

而且，分离组份容器可既有取样器又有分提收集器的双重功能，因此，不必再另外提供这两种装置。

Claims (13)

1、一种液相色谱系统，其中将洗脱剂供应给分离柱，把被分离的混合物样品送入此洗脱剂液流中，使得从此样品分离出的组份被分别收集，该系统包括多个用于收集在分离柱中被洗脱之组份的分离组份容器，用于提取组份的流动系统导管，经此导管在分离柱中已被分离的组份被分别送到分离组份容器中，和用于引入样品的流动系统导管，经此导管，可将收集在所说的多个分离组份容器中的分离过的组份从其容器中有选择地取出并送入分离柱的上流侧，另外，样品中的每一组份都由一检测器进行检测，并且根据检测信号所提供的信息，控制装置操作不同的阀门和喷嘴的驱动装置。

2、根据权利要求1的液相色谱系统，其特征在于所说的组份提取流动系统导管和所说的样品引入流动系统导管在各个导管的某一区域内包含一公共导管部件。

3、根据权利要求2的液相色谱系统，其特征在于它还包括用于清洗所说的公共导管部分的机构。

4、根据权利要求1的液相色谱系统，其中将洗脱剂供应给分离柱，把分离的混合物样品送入此洗脱剂液体中，以使从样品中分装置，此装置的操作使收集在所说的多个分离组份容器中的分离过的组份被有选择地从其容器中经喷嘴送入样品注射室，另外，样品中在每一组份都由一检测器进行检测，并且根据检测信号所提供的信息，控制装置操作不同的阀门和喷嘴的驱动装置。

5、根据权利要求4的液相色谱系统，其特征在于所说的操作喷嘴的装置是自动驱动的。

6、根据权利要求4的液相色谱系统，其特征在于它还包括一联接部件以联接所说的喷嘴和所说的分离柱下流侧上的导管。

7、根据权利要求6的液相色谱系统，其特征在于所说的联接部件的阀，通过此阀，分离柱下流侧上的导管可与喷嘴断接并与排放管接通。

8、根据权利要求1的液相色谱系统，其中将洗脱剂供应给分离柱，把分离的混合物样品送入此洗脱剂液体中，以使从样品中分离的组份被分别收集，此系统包括多个用于收集在分离柱中被洗脱之组份的分离组份容器，多个用于传递在经分离柱时被洗脱之组份的并与各个分离组份容器相连的通道，和用来选择任意一通道以将收集在相连的分离组份容器中的组份引入洗脱剂液流中，另外，样品中的每一组份都由一检测器进行检测，并且根据检测信号所提供的信息，控制装置操作不同的阀门和喷嘴的驱动装置。

9、根据权利要求8的液相色谱系统，其特征在于它还包括位于洗脱剂供应泵和所说的分离柱之间的样品引入阀装置，装在液体引入阀装置上以便样品可从外面被注射进来的孔。

10、根据权利要求8的液相色谱系统，其特征在于所说的多个通道装有用来选择性地开关各个通道的开关阀。

11、根据权利要求8的液相色谱系统，其特征在于它还包括连接部件以选择性地联接所说的分离柱的下流侧和用于提取组份的流动系统导管或排放管。

12、一种使用液相色谱系统的方法，该系统是将洗脱剂供应给分离柱，把被分离的混合物样品引入此洗脱剂液流中，样品中的每一组份是通过一检测器进行检测的，并且根据检测信号所提供的信息，控制装置操作不同的阀门和喷嘴的驱动装置以便使从该样品分离出的成分被分别收集;该方法包括以下步骤：将样品引入分离柱，通过一公共导管部件将在分离柱中分离的组份收集在多个分离组份容器中，清洗公共导管，有选择性地从其分离组份容器中通过清洗的公共导管部件任意提取组份，和将此组份送入分离柱中。

13、根据权利要求1的液相色谱系统，其中将洗脱剂供应给分离柱，把分离的混合物样品送入此洗脱剂液体中，以使从样品中分离的组份被分别收集，该系统包括安装在取样器上，接收此样品的样品杯，取样器上还装有多个用于收集在分离柱中被洗脱之组份的分离组份容器，另外，样品中的每一组份都由一检测器进行检测，并且根据检测信号所提供的信息，控制装置操作不同的阀门和喷嘴的驱动装置。

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