CN102439132A - 用于分析样品和收集样品级分的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了方法和装置，所述方法和装置用于在液相色谱系统中使用至少一个检测器分析样品并响应信号的变化在级分收集器中收集新样品级分。

Description

用于分析样品和收集样品级分的方法和装置
技术领域
本发明涉及使用色谱系统来分析样品和收集样品级分(fractions)的方法和装置。
背景技术
本领域中存在对利用色谱系统来高效且有效地分析样品和收集样品级分的方法的需求。本领域中还存在对能够有效地分析样品和收集样品级分的装置的需求。
发明内容
本发明涉及利用色谱系统来分析样品和收集样品级分的方法的发现。与已知的分析样品的方法相比，所公开的方法提供了多个优点。例如，本发明所公开的方法可以利用分流器(splitter)或梭阀(shuttle valve)来主动地控制通过至少一个检测器的流体流以使过程变量(例如，流动限制、总流速(total flow rate)、温度和/或溶剂组成)不会负面地影响通过所述至少一个检测器的所述流体流。本发明所公开的方法还可以利用一个或多个检测器来提供对给定样品的更完整的分析，以及响应于来自所述一个或多个检测器的一个或多个检测器信号收集一个或多个样品级分。
本发明涉及分析样品和收集样品级分的方法。在一个示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量(detection response component)；以及响应于所述信号的变化在级分收集器(fraction collector)中收集新的样品级分，其中所述信号的幅度(amplitude)由所述液相色谱系统来调节。在一个示例实施方案中，所述信号可包括：(i)来自至少一个光学吸收(optical absorbance)检测器(例如，UV检测器)的检测响应分量和(ii)来自至少一个蒸发粒子检测器(evaporative particle detector)的检测响应分量。在一个示例实施方案中，在所述色谱系统中可以采用发色的或非发色的溶剂作为载体流体。在另一示例实施方案中，所述复合信号(composite signal)可包括：(i)包括来自光学吸收检测器(例如，UV检测器)的在两个或更多个特定光波长的两个或更多个检测器响应的检测响应分量，以及(ii)来自蒸发粒子检测器的检测响应分量。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自每个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分，其中所述信号的幅度由电子或数字装置来调节。在一个示例实施方案中，所述信号的增益由所述色谱系统的部件(component)来调节，如由计算机软件或计算机可读介质来调节。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自每个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分，其中所述信号的幅度由光学器件来调节。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度由所述色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源来调节，例如通过改变检测器的光强度，在一个或多个所述检测器中使用可互换的(interchangeable)光源或使用多个光源。
在甚至另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自每个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分，其中所述信号的幅度由流控器件(fluidic means)来调节。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，例如通过改变样品传输设备的设计。例如，在一个使用梭阀来向所述一个或多个检测器传输样品的示例实施方案中，可通过改变梭阀转子或定子室或沟道(channel)的尺寸或形状，使用具有不同定子或转子室或沟道尺寸的多个阀或多个阀部件，或采用不同的阀操作条件(例如改变阀转动频率)来实现传输的样品量。在一个使用其它类型的分流器体系来向所述一个或多个检测器传输样品的示例实施方案中，可通过简单的部件互换，通过使用多个分流器，或通过改变一个或多个分流器的操作条件来改变样品传输速率。
在又另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自每个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分，其中所述信号的幅度由检测器设计来调节。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度通过改变到达所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品的物理特性来调节。例如，在一个使用 EPD 的示例实施方案中，可以改变到达所述检测器的一个或多个光学器件部分的样品的物理特性，例如通过使用不同的撞击器(impactors)(例如平板或筛(screens))或使用不同的漂移管，或它们的组合。在另一示例实施方案中，可通过改变所述一个或多个检测器的机械元件来改变所述一个或多个检测器的信号水平。例如，在一个使用 EPD的示例实施方案中，可以改变雾化器(nebulizer)、漂移管或光学器件模块设计，或它们的组合。在另一示例实施方案中，可通过改变所述一个或多个检测器的操作条件来改变所述一个或多个检测器的信号水平。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分,其中所述信号的幅度为至少约2mV。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；其中所述样品级分小于或等于约100 mg。
在甚至另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分,其中所述信号是由提供给所述一个或多个检测器的至少约40 uL/min的样品产生的。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分，其中所述一个或多个检测器包括 ELSD 且所述信号是由大于约1 mW的光源产生的。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的两个或更多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；以及响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分，其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围(dynamic ranges)的多个检测器。
本发明还涉及能够分析样品的装置。在一个示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合(operatively adapted to)由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器，其中所述液相色谱系统在操作上适合调节所述信号的幅度。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器，其中所述液相色谱系统在操作上适合通过电子或数字装置调节信号的幅度。在一个示例实施方案中，信号的增益通过所述色谱系统的部件如通过计算机软件或计算机可读介质来调节。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器，其中所述液相色谱系统在操作上适合通过光学器件来调节信号的幅度。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度通过所述色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源来调节，例如通过改变检测器的光强度，在所述检测器中使用可互换光源或使用多个光源。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器，其中所述液相色谱系统在操作上适合通过流控器件来调节信号的幅度。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，例如通过改变样品传输设备的设计。例如，在一个使用梭阀来向所述一个或多个检测器传输样品的示例实施方案中，可通过改变梭阀转子或定子室或沟道的尺寸或形状，使用具有不同定子或转子室或沟道尺寸的多个阀或阀部件，或采用不同的阀操作条件(例如改变阀转动频率)来实现传输的样品量。在一个使用其它类型的分流器体系来向所述一个或多个检测器传输样品的示例实施方案中，可通过简单的部件互换，通过使用多个分流器，或通过改变一个或多个分流器的操作条件来调节样品传输速率。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器，其中所述液相色谱系统在操作上适合通过检测器设计来调节信号的幅度。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度通过改变到达所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品的物理特性来调节。例如，在一个使用 EPD的示例实施方案中，可以改变到达所述一个或多个检测器的一个或多个光学器件部分的样品的物理特性，例如通过使用不同的撞击器(例如平板或筛)或使用不同的漂移管，或它们的组合。在另一示例实施方案中，可通过改变所述一个或多个检测器的机械元件来调节所述一个或多个检测器的信号水平。例如，在一个使用 EPD的示例实施方案中，可以调节雾化器、漂移管或光学器件模块设计，或它们的组合。在另一示例实施方案中，可通过改变所述一个或多个检测器的操作条件来调节所述一个或多个检测器的信号水平。
在一个示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器；其中所述液相色谱系统在操作上适合产生至少约2 mV的信号幅度。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器；其中所述液相色谱系统在操作上适合收集小于或等于约100 mg的样品级分。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器；其中所述液相色谱系统在操作上适合由提供给所述一个或多个检测器的至少约30 uL/min的样品产生所述信号。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；以及在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器；其中所述一个或多个检测器包括 ELSD且所述信号是由大于约1 mW的光源产生的。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的两个或更多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；以及在操作上适合响应于所述信号的变化来收集新的样品级分的级分收集器；其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的多个检测器。
在仍另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在液相色谱系统中的级分收集器，所述级分收集器在操作上适合(i)识别、接收和处理来自至少一个检测器的一个或多个信号，和(ii)基于所述一个或多个信号收集一个或多个样品级分。
本发明的方法和装置可以包括至少一个检测器。适合的检测器包括但不限于：非破坏性检测器(即，在检测期间不消耗或者破坏样品的检测器)，如UV、RI、传导率(conductivity)、荧光、光散射、粘度测定法、旋光测定法(polorimetry)等；和/或破坏性检测器(即，在检测期间消耗或者破坏样品的检测器)如蒸发粒子检测器(EPD)，例如蒸发光散射检测器(ELSD)、凝聚成核光散射检测器(CNLSD)等，电晕放电、质谱、原子吸附等等。例如，本发明的装置可以包括至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)(例如，安培或库仑检测器)、或者它们的任意组合。在一个示例实施方案中，所述检测器可以包括一个或多个蒸发粒子检测器(EPD)，其使得可以使用发色和非发色溶剂作为流动相。在另一示例实施方案中，非破坏性检测器可以与破坏性检测器相结合，这使得可以检测样品的各种化合物特异性性质、分子量、化学结构、元素成分和手性，例如与峰相关的化学个体(chemical entity)。
本发明甚至进一步涉及计算机可读介质，其上存储有用于执行本文所述的任一示例性方法中的一个或多个方法步骤的计算机可执行指令。所述计算机可读介质可以被用于将应用程序代码装载到装置或者装置部件上，例如这里所描述的任一装置部件，以(i)提供与操作员的界面(interface)和/或(ii)提供用于执行一个或多个本文所述的方法步骤的逻辑(logic)。
本发明的这些和其它特征和优点在查阅以下对公开的对示例实施方案的详细说明和所附的权利要求之后将变得显而易见。
附图说明
图1示出了本发明的示例性液相色谱系统，该系统包括分流器泵(splitter pump)以主动地控制通往检测器的流体流；
图2示出了本发明的另一示例性液相色谱系统，该系统包括分流器泵和检测器；
图3A示出了本发明的示例性液相色谱系统，该系统包括梭阀和检测器；
图3B-3C示出了适合用于本发明的示例性梭阀的操作；
图4示出了本发明的示例性液相色谱系统，该系统包括分流器泵和两个检测器；
图5示出了本发明的示例性液相色谱系统，该系统包括两个分流器泵和两个检测器；
图6示出了本发明的示例性液相色谱系统，该系统包括梭阀和两个检测器；
图7示出了本发明的示例性液相色谱系统，该系统包括两个梭阀和两个检测器；
图8示出了本发明的示例性液相色谱系统，该系统包括分流器泵、蒸发光散射检测器(ELSD)和紫外线(UV)检测器；
图9示出了本发明的另一示例性液相色谱系统，该系统包括分流器泵、ELSD和UV检测器；
图10A-10C示出了适合用于本发明的示例性梭阀的操作；
图11示出了使用本发明的示例性色谱系统分离各种天然产物的ELSD响应值图；以及
图12示出了使用本发明的示例性色谱系统分离咖啡因的ELSD检测器响应值的图。
具体实施方式
为促进对本发明的原理的理解，随后是本发明的特定示例实施方案的说明并且使用特定语言来描述所述特定示例实施方案。然而，应当理解，这些特定语言的使用并不意在限制本发明的范围。如本发明所属领域的普通技术人员通常能想到的那样，设想了对所讨论的本发明的原理的改变、进一步的修改和此类进一步的应用。
必须注意，除非文中清楚地另外指出，在这里和在所附的权利要求书中使用的单数形式“a”、“an”和“the”都包括复数所指事物。因此，例如，提及“a 溶剂”时包括多种这样的溶剂，并且提及“溶剂”时包括提及一种或多种溶剂以及本领域技术人员所知的其等同物，等等。
在描述本公开的示例实施方案中所采用的修饰例如组合物中成分的量、浓度、体积、处理温度、处理时间、收率或产率、流速以及类似的值及其范围的 “约”是指可能存在的数量上的变化，例如，由于典型的测量和处理过程；由于在这些过程中不注意的误差；由于用于实施所述方法的成分的差异；以及类似的近似考虑。术语“约”还包括由于具有特定起始浓度或混合物的配方老化造成的量的差异，和由于混合或处理具有特定起始浓度或混合物的配方造成的量的差异。无论是否用术语“约”修饰，这里所附的权利要求都包括了与这些量等同的量。
在本文中，术语“幅度”是指检测器显示的色谱峰的大小。
在本文中，术语“色谱”是指一种物理分离方法，在所述方法中要被分离的组分被在两个相之间分配，其中一个是固定的(固定相)而另一个(流动相)在确定方向上移动。
在本文中，术语"动态范围"是指参数(如功率、电流、电压或频率)的规定最高水位与该参数的最小可检测值之比。在本申请中，动态范围是指检测器将正确触发级分收集器的最小与最大样品量之间的倍数。
在本文中，术语“增益(gain)”是指检测器信号的放大。
在本文中，术语“液相色谱”是指通过使溶解在“流动相”中的流体混合物通过包含固定相的柱来分离混合物，其将分析物(即，目标物质)与混合物中的其它分子分开并使其被分离。
在本文中，术语“流动相”是指包括被分离和/或被分析的样品以及将包括分析物的样品移动穿过柱的溶剂的流体液体、气体或者超临界流体。所述流动相移动穿过色谱柱或管(即，装有固定相的容器)，在其中，所述样品中的分析物与固定相发生相互作用并被从样品中分离。
在本文中，术语“固定相”是指固定在所述柱或管内的材料，通过使溶解在“流动相”中的流体混合物通过包含固定相的柱，其在混合物的流动相分离中从样品中选择性地吸附分析物，其将要测量的分析物与混合物中的其它分子分开并使其被分离。
在本文中，术语“快速色谱(flash chromatography)”是指通过让溶解在“流动相”中的流体混合物在压力下通过包含固定相的柱而分离混合物，其将分析物(即，目标物质)与混合物中的其它分子分开并使其被分离。
在本文中，术语“梭阀”是指调节流体从一个或多个源到另一位置的供应的控制阀。所述梭阀可以利用旋转或线性运动来将样品从一个流体移动到另一个。
在本文中，术语“流体”是指气体、液体和超临界流体。
在本文中，术语“层流”是指流体的平滑、有序移动，其中没有湍流(turbulence)并且任何给定的潜流(subcurrent)都或多或少地与任何其它邻近的潜流平行移动。
在本文中，术语“基本上(substantially)”是指在合理的量之内，但包括从绝对值变化约0％到约50％、约0％到约40％、约0％到约30％、约0％到约20％、或约0％到约10％的量。
本发明涉及分析样品和收集样品级分的方法。本发明还涉及能够分析样品和收集样品级分的装置。本发明甚至进一步涉及适合用于能够分析样品和收集样品级分的装置或装置部件的计算机软件，其中该计算机软件使得所述装置能够执行本文所述的一个或多个方法步骤。
在色谱行业中，各种类型的样品都是通过快速色谱分离和提纯的候选。在一个根据本发明的示例实施方案中，来自样品组分的检测器信号触发级分收集器，该级分收集器将所关心的化合物与其余基质分离。为了正确操作，组分的检测器信号的幅度必须足够大，以使软件能够区别该组分的信号与背景噪声。在操作中，用户输入阈值幅度值(threshold amplitude value)。只要检测器信号幅度超过该阈值，级分收集器就将该峰引导到收集容器。如果组分信号幅度过低(低于该阈值)，则其将不会被收集。在很多情况下，组分的量足以产生将触发级分收集器的信号幅度。然而，对于某些样品类型，如在类型衍化(lead generation)或天然产物分离中，组分的存在量并不足以触发级分收集器。在这些情形下，必须增大检测器信号的幅度以使得可以进行收集。
下面提供了对示例性分析样品的方法和能够分析样品的装置的说明。
I.分析样品的方法
本发明涉及分析样品和收集样品级分的方法。所述分析样品的方法可以包括多个处理步骤，其中一些步骤说明如下。
A.对到检测器的流体流的主动控制
在本发明的一些示例实施方案中，分析样品的方法包括包含通过分流器泵或梭阀主动地控制到检测器的流体流的步骤。一个描绘这样的方法步骤的示例性液相色谱系统在图1中示出。如图1所述，示例性液相色谱系统10包括：(i)色谱柱11，(ii)具有第一进口21、第一出口22和第二出口23的三通管(tee)12，(iii)与三通管12的第一出口22流体连通的级分收集器14，(iv)与三通管12的第二出口23流体连通的第一检测器13；以及(v)设置成与三通管12的第二出口23和第一检测器13流体连通的分流器泵15。
在该示例性系统中，分流器泵15主动地控制通往第一检测器13的流体流。在本文中，用语“主动控制”是指给定的分流器泵或梭阀控制通过给定检测器的流体流的能力，即使在液相色谱系统的其它部分中流体流速可能有变化。与仅仅分流流体流的“被动”流动分流器不同，本发明中使用的所述分流器泵和梭阀控制通往至少一个检测器的流体流而不管液相色谱系统内的流体流中的可能波动，例如，流动限制、总流速、温度和/或溶剂组成。
主动地控制通往给定检测器的流体流的步骤可以包括，例如，向所述分流器泵或梭阀发送激活信号以：(i)激活所述分流器泵或梭阀，(ii)失活(deactivate)所述分流器泵或梭阀，(iii)改变所述分流器泵或梭阀的一个或多个流动和/或压力设置，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合。合适的流动和压力设置包括但不限于：(i)阀的位置，(ii)分流器泵或梭阀的压力，(iii)到阀的空气压力，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合。通常，所述激活信号呈例如如下形式，电信号、气动信号、数字信号或无线信号。
如图1所示，在示例性液相色谱系统10中，主动地控制通往检测器13的流体流的步骤包括使用分流器泵15来将流体从三通管12泵入(pump)检测器13中。在其它示例实施方案中，主动地控制通往检测器的流体流的步骤可以包括使用分流器泵来抽吸(pull)流体经过检测器。此类系统配置在图2中示出。
图2示出了示例性液相色谱系统20，该系统包括色谱柱11；具有第一进口21、第一出口22和第二出口23的三通管12；与三通管12的第一出口22流体连通的级分收集器14；与三通管12的第二出口23流体连通的第一检测器13；以及被设置为从三通管12的第二出口23抽吸流体通过检测器13的分流器泵15。
在一些期望的示例实施方案中，梭阀，例如在图3A-3C中示出的示例性梭阀151，被用于主动地控制通往检测器，如检测器131的流体流。如图3A所示，示例性液相色谱系统30包括：色谱柱11；具有色谱管入口111、级分收集器出口114、气体或液体入口115和检测器出口113的梭阀151；与梭阀151的级分收集器出口114流体连通的级分收集器14；与梭阀151的检测器出口113流体连通的第一检测器131；以及向梭阀151的气体或液体入口115提供流体的流体源152。
在本发明的又另一示例实施方案中，使用色谱法分析流体样品的方法包括步骤：提供来自色谱柱的流出物的第一流体；提供第二流体将所述流体样品运载到至少一个检测器；使用梭阀从第一流体中移出等分量的流体样品并将该等分量传输到所述第二流体，同时维持经过该梭阀的第二流体的连续路径；使用至少一个检测器观测所述等分量的流体样品；以及响应于检测器响应的变化在级分收集器中收集第一流体的新样品级分。在一个示例实施方案中，当所述等分量的流体样品被从第一流体移出时，维持经过梭阀的第一流体的连续流动路径。在另一示例实施方案中，当所述等分量的流体样品被从所述第一流体中移出并被传送到所述第二流体时，维持经过所述梭阀的第一流体和第二流体两者的连续流动路径。
在根据本发明的另一示例实施方案中，使用色谱法分析流体样品的方法包括步骤：提供包含所述样品的第一流体；使用梭阀从第一流体中移出等分量的(aliquot)流体样品而基本上不影响经过所述梭阀的第一流体的流动特性；使用至少一个检测器观测所述等分量的流体样品；以及响应于至少一个检测器响应的变化在级分收集器中收集第一物流的新的样品级分。经过所述梭阀的第一流体流可以基本上是层状的，这是由于经过所述阀的至少一部分的所述第一流体路径或者通道基本上是线性或直线的。在又一示例实施方案中，经过所述梭阀的所述第一流体的压力基本上保持不变和/或其基本上不增加。在另一示例实施方案中，经过所述梭阀的所述第一流体的流速可以基本上恒定。在可选择的示例实施方案中，使用第二流体来将所述等分量的流体样品从所述梭阀运载到所述一个或多个检测器。经过所述梭阀的第二流体流可以基本上是层状的，这是由于经过所述阀的至少一部分的第二流体路径或者通道基本上是线性或直线的。在一个示例实施方案中，经过所述梭阀的第二流体的压力基本上保持不变和/或其基本上不增加。在另一示例实施方案中，经过所述梭阀的第二流体的流速可以基本上恒定。
图3B-3C描绘了在一个示例实施方案中梭阀如何在给定的液相色谱系统内操作。如图3B所示，梭阀151包括色谱管入口111，其将来自色谱柱(例如，柱11)的流体流提供给梭阀151；流入样品等分量体积116；级分收集器出口114，其将来自梭阀151的流体流提供给级分收集(例如，级分收集14)；气体或液体入口115，其提供流动经过梭阀151的一部分的气体(例如，空气、氮气等等)或液体(例如，醇)；流出样品等分量体积117；和检测器出口113，其将来自梭阀151的流体流提供给检测器(例如，检测器131，如ELSD)。
当流体从色谱管到入口111到级分收集器出口114流过梭阀151时，流入样品等分量体积116被在这里称作样品等分量118(在图3B中以阴影区域示出)的特定体积的流体充满。在期望的时间，梭阀151将在流入样品等分量体积116内的样品等分量118传送到流出样品等分量体积117中，如图3C所示。一旦样品等分量118被传送到流出样品等分量体积117中，从入口115流过流出样品等分量体积117的气体或液体就将样品等分量118经过检测器出口113传输到检测器131(例如，ELSD)。
梭阀151可以被编程以按期望的取样频率从样品中取出样品等分量(例如，样品等分量118)以传输到至少一个检测器。在一个示例实施方案中，所述取样频率为每10秒至少1个样品等分量(或者每5秒至少1个样品等分量，或者每3秒至少1个样品等分量，或者每2秒至少1个样品等分量，或者每0.5秒1个样品等分量，或者每0.1秒至少1个样品等分量)。
图10A-C示出了本发明的示例性梭阀以及其在给定的液相色谱系统内如何操作。如图10A所示，梭阀151包括色谱管入口111，其将来自色谱柱(例如，柱11)的流体流提供给梭阀151；将入口111连接到出口114的通道117；位于动态体(dynamic body)119的凹部(dimple)116中的流入样品等分量体积118；级分收集器出口114，其将来自梭阀151的流体流提供给级分收集(例如，级分收集14)；气体或液体入口115，其提供流过梭阀151的气体(例如，空气、氮气等等)或液体(例如，醇)；位于凹部116中的流出样品等分量体积118；将入口115连接到出口113的通道120；和检测器出口113，其将来自梭阀151的流体流提供给检测器(例如，检测器131，如ELSD)。
当流体从色谱管到入口111经由通道117到级分收集器出口114流过梭阀151时，位于凹部116中的流入样品等分量体积118被在这里称作样品等分量118(在图10A中以阴影区域示出)的特定体积的流体充满。在期望的时间，通过经凹部旋转路径旋转动态体119中的凹部116，梭阀151将凹部116内的取自通道117的样品等分量118传送到通道120。一旦样品等分量118被传送到通道120中，从入口115流过通道120的气体或液体就将样品等分量118经由检测器出口113传输到检测器131(例如，ELSD)。本发明的梭阀的另一优点涉及通过所述阀的所述通道的流控(fluidics)设计。为了最小化色谱系统中的反压(backpressure)，经过通道117和120的流动是连续的。这是通过将通道117和120置于静态体(static body)122内来实现的，使得不管动态体119的位置在哪里，经过梭阀151的流动都是连续的(如图10B所示)。如图10A所示，至少一部分的样品流通道117和检测器流通道120可以基本上是平面(planar)或者周向的(circumferential)，这减少了湍流并进一步最小化了经过阀的压力升高。另外，至少一部分的样品流通道117和检测器流通道120可以在与凹部116邻接时基本上与其平行，这进一步限制了湍流和阀内的任何压力升高。这包括了不会将阀内压力升高到超过50psi的那些构造，优选地不超过30psi，更优选地不超过20psi，以及更加优选地不超过10、9、8、7、6、5、4、3、2或者1 psi。凹部116位于动态体119内并且与邻接静态体122的动态体表面流体连通，由此，当动态体119处于第一位置时，凹部116将与样品流通道117流体连通，当被移动到第二位置时，所述凹部116将与检测器流通道120流体连通。凹部116可以是任何形状的，但被显示为凹的半球形，且其可以是任意尺寸的。在一个示例实施方案中，所述凹部的尺寸可以非常小(例如，小于2000nL，优选地小于约500nL，更优选地小于约100nL，以及更加优选地小于大约1nL，但是可以包括从1nL到2000nL的任意尺寸)，其使得可以快速取样。另外，小的凹部116尺寸允许非常短的凹部旋转路径121，其显著减少了动态体119和静态体122表面上的磨损并且导致梭阀151在需要维护之前具有延长的服务寿命(例如，在保养前可能有超过1千万个循环)。尽管在图10A-C中描述了旋转移动梭阀，但在本发明中也可以采用线性移动梭阀或它们的等同方案。
梭阀151可以被编程(be programmed)以按理想的取样频率从样品中取出样品等分量(例如，样品等分量118)传输到至少一个检测器。在一个示例实施方案中，所述取样频率为每10秒至少1个样品等分量(或者每5秒至少1个样品等分量，或者每3秒至少1个样品等分量，或者每2秒至少1个样品等分量，或者每0.5秒1个样品等分量，或者每0.1秒至少1个样品等分量)。这种梭阀在共同未决的美国临时专利申请No.61/200814中有进一步描述，其整个主题通过引用的方式并入本文。
在另一示例实施方案中，可在所述色谱系统中使用通用载体流体，包括挥发性液体和各种气体，来将样品运载到检测器。如图3A所示，来自流体源152的载体流体在入口115处进入梭阀151，其在梭阀151中拾取样品等分量118(在图10A中示出)并随后经出口113进入检测器131。所述样品等分量不应该在阀的载体流体中沉淀，否则相关的管件可能会变的阻塞，或者样品将涂敷流动路径的壁并且一些或所有样品将不会达到所述检测器。在快速色谱法中样品组成非常不同，涵盖大范围的化合物，包括无机分子、有机分子、聚合物、肽、蛋白质和低核苷酸。在各种溶剂中的溶解性在化合物类别之内和之间都不同。检测器相容性也限制了可用的载体流体的类型。例如，对于UV检测，溶剂在检测波长应当是非发色的。对于蒸发粒子检测(EPD)技术(ELSD、CNLSD、质谱等)，溶剂应该在远低于样品熔点的温度下容易蒸发。另外，载体流体应该与在阀入口111和级分收集器出口114之间流动的样品混溶。例如，如果己烷被用在一条流动路径中，则水可能不能被用在另一条流动路径中，因为这两者是不可混溶的。以上所有论述提出每次改变分离溶剂时都应定制载体流体。这是耗时且不实用的。根据本发明的一个示例实施方案，使用可与有机溶剂和水混溶的、挥发性的和非发色的溶剂，避免了这个问题。例如，挥发性的、非发色的中间极性溶剂，例如异丙醇(IPA)，可被用作载体流体。IPA可与几乎所有的溶剂混溶，在通常的UV检测波长下是非发色的并且在低温容易蒸发。另外，IPA溶解宽范围的化学品和化学类别。因此对于几乎所有样品类型来说IPA都是合适的载体流体。其它载体流体可以包括丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丁醇、四氢呋喃，等等。在可选的示例实施方案中，可以使用气体作为载体流体。由于样品仍然保留在分离溶剂或流动相中经过梭阀以及随后经过检测器，所以不会遇到样品沉淀。同样地，分离溶剂或流动相永远不会与另一溶剂混合，所以可混溶性不是问题。由于所述载体是气体，故挥发性也不再是问题。另外，大多数气体是非发色的且与UV检测相容。使用气体作为载体时，如图10C所示，样品等分量118被作为夹在气泡123之间的不连续液栓(slugs)从所述阀151发送到检测器131。使用气体作为载体流体还具有其它优点。例如，当与蒸发光散射检测器或其它在其中所述样品被雾化的检测技术一起使用时，所述气体可被用于传输所述样品和雾化所述样品，消除了对单独的雾化器气体供应的需要。另外，由于气体不需要蒸发，可以使用环境漂移管温度，消除了对漂移管加热器的需要。由于那些在通过漂移管时原本会在较高温度蒸发的样品现在将会保持在固体或液体状态，所以可检测更大范围的样品。各种气体可被用作载体气体，包括空气、氮气、氦气、氢气和二氧化碳。也可以使用超临界流体，例如超临界二氧化碳。
B.流体流内的样品成分的检测
本发明的方法可以进一步包括使用至少一个检测器来检测流体流内的一个或多个样品成分。用于本发明的液相色谱系统的适合检测器包括但不限于：非破坏性检测器和/或破坏性检测器。合适的检测器包括但不限于：非破坏性检测器(即，在检测期间不消耗或者破坏样品的检测器)，如UV、RI、传导率(conductivity)、荧光、光散射、粘度测定法、旋光测定法(polorimetry)，等等；和/或破坏性检测器(即，在检测期间消耗或者破坏样品的检测器)，如蒸发粒子检测器(EPD)，例如蒸发光散射检测器(ELSD)、凝聚成核光散射检测器(CNLSD)等，电晕放电、质谱分析、原子吸附，等等。例如，本发明的装置可以包括至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)(例如安培或库仑检测器)，或者它们的任意组合。在一个示例实施方案中，所述检测器可以包括一个或多个蒸发粒子检测器(EPD)，其使得可以使用发色和非发色溶剂作为流动相。在另一示例实施方案中，非破坏性检测器可以与破坏性检测器相结合，这使得可以检测样品的各种化合物特异性的性质，例如，与每个色谱峰有关的化学个体、化学结构、分子量等等。当与质谱仪检测结合时，可以在检测时确定所述级分的化学结构和/或分子量，流水化对期望的级分的识别。在现有系统中，级分的化学鉴定(identity)和结构必须通过麻烦的分离后技术来确定。
不管使用何种类型的检测器，给定的检测器都提供一个或多个检测器响应，该响应可被用于产生和发送信号至本文所述的液相色谱系统内的一个或多个部件(例如，级分收集器、另一检测器、分流器泵、梭阀或三通管)。通常，给定的检测器响应中的变化触发信号的产生和发送。在本发明中，可能触发信号产生并向一个或多个部件发送所述信号的给定检测器响应中的变化包括但不限于：检测器响应值的变化、达到或超过阈值检测器响应值、检测器响应值随时间的斜率、检测器响应值随时间的阈值斜率、检测器响应值随时间的斜率变化、检测器响应值随时间的斜率的阈值变化，或者上述的任意组合。
在一些示例实施方案中，本发明的液相色谱系统如图4所示包括至少两个检测器。图4中示出的示例性液相色谱系统40包括：色谱柱11；具有第一进口21、第一出口22和第二出口23的三通管12；与三通管12的第一出口22流体连通的级分收集器14；与三通管12的第二出口23流体连通的第一检测器13；主动地控制从三通管12的第二出口23通往第一检测器13的流体流的分流器泵15；和与三通管12的第二出口23流体连通的第二检测器16。
当存在两个或更多个检测器时，所述液相色谱系统向操作者提供更多的分析选项。例如，在图4示出的示例性液相色谱系统40中，分析样品的方法可以包括将一个或多个来自第一检测器13(例如，ELSD)和/或第二检测器16(例如，光学吸收检测器，如UV检测器)的信号发送到级分收集器14以指示级分收集器14收集新的样品级分的步骤。所述来自第一检测器13和/或第二检测器16的一个或多个信号可以包括来自第一检测器13或第二检测器16的单个信号、来自第一检测器13和第二检测器16两个或更多个信号或者来自第一检测器13和第二检测器16的复合信号。在图4示出的示例性液相色谱系统40中，分析样品的方法可以进一步包括步骤：将来自第二检测器16的信号发送到分流器泵15，以指示分流器泵15响应于检测流体流中的样品成分的第二检测器16启动或停止通往第一检测器13的流体流。
在其它示例实施方案中，本发明的液相色谱系统如图5所示包括至少两个检测器和至少两个分流器泵。图5示出的示例性液相色谱系统50包括：色谱柱11；具有第一进口21、第一出口22和第二出口23的第一三通管12；与所述第一三通管12的第二出口23流体连通的第一检测器13；主动地控制从所述第一三通管12的第二出口23到所述第一检测器13的流体流的第一分流器泵15；具有第一进口31、第一出口32和第二出口33的第二三通管18；与第二三通管18的第二出口33流体连通的第二检测器16；主动地控制从第二三通管18的第二出口33到第二检测器16的流体流的第二分流器泵17；以及与第二三通管18的第二出口32流体连通的级分收集器14。
如上所述，本发明的液相色谱系统可以包括一个或多个梭阀来代替一个或多个三通管/分流器泵组合来主动地控制通往至少一个检测器的流体流，如图6-7所示。如图6所示，示例性液相色谱系统60包括：色谱柱11；具有色谱管入口111、级分收集器出口114、气体或液体入口115和检测器出口113的梭阀151；与梭阀151的级分收集器出口114流体连通的级分收集器14；与梭阀151的检测器出口113流体连通的第一检测器131；提供流体到梭阀151的气体或液体入口115的流体源152，以及与梭阀151的检测器出口113流体连通的第二检测器161。
如图7所示，示例性液相色谱系统70包括：色谱柱11；具有色谱管入口111、级分收集器出口114、气体或液体入口115和检测器出口113的第一梭阀151；与梭阀151的检测器出口113流体连通的第一检测器131；提供流体到梭阀151的气体或液体入口115的流体源152；具有色谱管入口121、级分收集器出口124、气体或液体入口125和检测器出口123的第二梭阀171；与梭阀171的检测器出口123流体连通的第二检测器161；提供流体到梭阀171的气体或液体入口125的流体源172；以及与梭阀171的级分收集器出口124流体连通的级分收集器14。
在这些示例实施方案即示例性液相色谱系统50和70中，分析样品的方法可以进一步包括步骤：通过第二分流器泵17(或第二梭阀171)主动地控制通往第二检测器16(或第二检测器161)的流体流，以及通过第一分流器泵15(或第一梭阀151)主动地控制通往第一检测器13(或第一检测器131)的流体流。尽管未在图5中示出，但应当理解第一分流器泵15和/或第二分流器泵17可以被置于示例性液相色谱系统50内以分别推动或者抽取流体通过第一检测器13和第二检测器16。
在一些示例实施方案中，可以使用一个或多个光学吸收检测器，例如一个或多个UV检测器，来在整个吸收光谱范围内的一个或多个波长观测检测器响应和检测器响应的变化。在这些示例实施方案中，可在单个检测器或多个检测器内结合多个传感器使用一个或多个光源，以在多个波长检测样品的光吸收。例如，可以使用一个或多个UV检测器来在整个UV吸收光谱范围内的一个或多个波长观测检测器响应和检测器响应的变化。
在分析样品的一个示例性方法中，该方法包括步骤：使用包括n个传感器的光学吸收检测器，例如UV检测器，来在整个UV吸收光谱范围内的n个特定波长观测样品；和响应于(i)在所述n个特定UV波长的所述n个检测器响应的任意一个中的变化，或者(ii)由所述n个检测器响应表示的复合响应中的变化收集新的样品级分。所述n个传感器和多个检测器，当存在时，可以按照需要彼此相对设置以影响到级分收集器和/或另一系统部件(例如，另一UV检测器)的信号配时。
当使用全光谱UV(或其它光谱范围)分析时，所述光谱可以被划分成任意期望数量的感兴趣的范围(例如，从200nm到400nm的每5nm的范围)。在每个光谱范围内的任何随时间的显著变化都可以被监视。在给定范围内接收的光能量的突然下降(例如，检测器响应的一阶导数和二阶导数均下降)可能表示在给定的感兴趣的波长范围吸收光的物质的到来。在该示例实施方案中，可以让每个范围的宽度更小以增加精确度；或者，可以让每个范围的宽度更大以降低计算负荷(即，每秒的计算越少，所需内存越少)。
在其它示例实施方案中，可使用多个不同类型的检测器来观测给定系统内的多种检测器响应和检测器响应的变化。在图8示出的示例性液相色谱系统80中，蒸发粒子检测器(EPD)，例如蒸发光散射检测器(ELSD)(即，第一检测器13)被单独使用或者与UV检测器(即，第二检测器16)结合使用。示例性液相色谱系统80还包括：色谱柱11；具有第一进口21、第一出口22和第二出口23的三通管12；级分收集器14；与三通管12的第二出口23流体连通的EPD 13；主动地控制通往EPD 13的流体流的分流器泵15；和与三通管12的第一出口22流体连通的UV检测器16。在该示例实施方案中，蒸发粒子检测的使用提供了几个优点。非发色流动相必须与UV检测一起使用否则流动相的背景吸收将湮没样品信号。这排除了使用具有有价值的色谱性能的溶剂如甲苯、吡啶和其它溶剂。使用蒸发粒子检测，流动相发色性质是无关紧要的。只要流动相比样品更容易挥发，其就可以用于蒸发粒子检测。这为通过使用高选择性的发色溶剂作为流动相来改进分离提供了机会。而且，UV检测器不会检测非发色样品成分。仅基于UV检测所收集的级分可能包含一个或多个无法识别的非发色成分，其损害了级分纯度。反过来，非发色样品可能被UV检测完全忽略，并被直接发送到废弃处或被收集在假定为不含样品(sample-free)的级分(空白级分)中。最终结果是损失的生产率、受污染的级分或有价值的样品成分的丢失。当在快速系统(flash system)中单独使用或与UV检测一起使用EPD(例如，ELSD)时，可检测和收集发色和非发色成分，提高了级分纯度。由于仅包括UV检测器的快速系统可能会丢失样品成分或错误地标记纯级分，所以许多快速系统用户将通过薄层色谱法筛选(screen)收集的级分以确认纯度和确认空白级分是真正空白的。这是一项耗时的分离后过程，其减慢了工作流程。那些被发现包含多于一个成分的级分将会频繁地需要第二色谱步骤来适当地分开所述成分。
在示例性液相色谱系统80中，分别来自检测器(例如，ELSD)13和UV检测器16的信号31和61可被发送到级分收集器14以从级分收集器14启动某些行为，例如，收集新的样品级分。在期望的示例实施方案中，响应于来自(i)检测器ELSD 13，(ii)UV检测器16，或(iii)ELSD 13和UV检测器16两者，的一个或多个检测器信号31和61，级分收集器14收集新的样品级分。
与示例性液相色谱系统80类似，在图6示出的示例性液相色谱系统60中，分别来自ELSD 131和UV检测器161的信号311和611可被发送到级分收集器14以从级分收集器14启动一些行为，例如，收集新的样品级分。在期望的示例实施方案中，响应于来自(i)检测器ELSD 131，(ii)UV检测器161，或(iii)ELSD 131和UV检测器161两者，的一个或多个检测器信号311和611，级分收集器14收集新的样品级分。
如上所述，UV检测器16(或者UV检测器161)可以包括n个传感器，所述n个传感器在操作上适合在整个或者一部分UV吸收光谱范围内在n个特定波长观测样品。在图8示出的示例性液相色谱系统80中，响应于(i)来自ELSD 13或UV检测器16之一的单个信号，(ii)来自ELSD 13和UV检测器16两者的两个或者更多信号，或(iii)包括在两个或更多个特定UV波长(即，最高到n个特定UV波长)的两个或者更多检测器响应(即，最高到n个检测器响应)的复合信号，级分收集器14收集新的样品级分。类似地，在图6示出的示例性液相色谱系统60中，响应于(i)来自ELSD 131或UV检测器161之一的单个信号，(ii)来自ELSD 131和UV检测器161两者的两个或者更多信号，或(iii)包括在两个或更多个特定UV波长(即，最高到n个特定UV波长)的两个或者更多检测器响应(即，最高到n个检测器响应)的复合信号，级分收集器14收集新的样品级分。
另外，在示例性液相色谱系统80中，UV检测器16可以被用于产生检测器信号(未示出)，(1)该信号产生于(i)来自单个传感器的单个检测器响应，或者产生于(ii)n个传感器的n个检测器响应(其中n大于1)，以及(2)该信号被发送到分流器泵15、ELSD 13和三通管12中的至少一个。此外，由ELSD 13中的检测器响应产生的检测器信号(未示出)可以被发送到UV检测器16以改变UV检测器16的一个或多个设置。类似地，在图6示出的示例性液相色谱系统60中，UV检测器161可以被用于产生检测器信号(未示出)，(1)该信号产生于(i)来自单个传感器的单个检测器响应，或者产生于(ii)n个传感器的n个检测器响应(其中n大于1)，以及(2)该信号被发送到梭阀151和ELSD 13中的至少一个。另外，由ELSD 131中的检测器响应产生的检测器信号(未示出)可以被发送到UV检测器161以改变UV检测器161的一个或多个设置。
如在图9中示出的示例性液相色谱系统90所示，可以根据要求调整给定系统内的不同类型的检测器的位置以提供一个或多个系统过程特征。在示例性液相色谱系统90中，ELSD 13被置于UV检测器16的下游。在这种配置中，UV检测器16被设置成能够提供检测器响应并且在来自ELSD 13的信号31产生之前为级分收集器14产生信号61(例如，产生于(i)来自单个传感器的单个检测器响应或产生于(ii)n个传感器的n个检测器响应(其中n大于1)的信号)。UV检测器16也被设置成能够提供检测器响应并为分流器泵15、ELSD 13和三通管12中的至少一个产生信号(未示出)(例如，产生于(i)来自于单个传感器的单个检测器响应或产生于(ii)n个传感器的n个检测器响应(其中n大于1)的信号)，以激活或失活分流器泵15、ELSD13和/或三通管12。
尽管未示出，但是应当理解，可使用梭阀代替在图9示出的示例性液相色谱系统90内的三通管12和分流器泵15来提供类似的系统过程特征。在这种配置中，UV检测器16被设置成能够提供检测器响应并且在来自ELSD 13的信号31产生之前为级分收集器14产生信号61(例如，产生于(i)来自单个传感器的单个检测器响应或产生于(ii)n个传感器的n个检测器响应(其中n大于1)的信号)。UV检测器16也被设置成能够提供检测器响应并为梭阀和ELSD 13中的至少一个产生信号(未示出)(例如，产生于(i)来自单个传感器的单个检测器响应或产生于(ii)n个传感器的n个检测器响应(其中n大于1)的信号)，以激活或失活所述梭阀和/或ELSD 13。尽管系统60、80和90提及ELSD和UV作为检测器，任何破坏性检测器，如EPD，都可被用于所述ELSD，并且任何非破坏性检测器都可被用于代替所述UV检测器。
在其它示例实施方案中，本发明的液相色谱系统可以包括非破坏性系统，其中所述非破坏性系统包括两个或更多个非破坏性检测器(例如，一个或多个光学吸收检测器，如上述的UV检测器)而没有破坏性检测器(例如，质谱仪)存在于系统中。在一个示例实施方案中，液相色谱系统包括两个光学吸收检测器，如UV检测器，并且分析样品的方法包括步骤：使用两个或更多个检测器在两个或更多个特定的波长观测样品；以及响应于：(i)第一波长的第一检测器响应中的变化，(ii)第二波长的第二检测器响应中的变化，或(iii)由第一检测器响应和第二检测器响应表示的复合响应中的变化，收集新的样品级分。在这些示例实施方案中，所述第一波长可以基本上等于所述第二波长或者与所述第二波长不同。
在使用两个或更多个光学吸收检测器，如两个或更多个UV检测器，的示例实施方案中，所述光学吸收检测器可被设置在给定的液相色谱系统内以便提供一个或多个系统优点。所述两个或更多个光学吸收检测器可以被设置成彼此并联(parallel)的关系，以使样品在基本上相同的时间到达各个检测器，且所述两个或更多个光学吸收检测器可以基本上同时产生并向级分收集器发送信号(即，来自第一检测器和第二检测器响应)。
在另一示例实施方案中，可以单独使用或者与破坏性检测器(例如，EPD、质谱仪、分光光度计、发射光谱、NMR等等)结合使用非破坏性检测器(例如，RI检测器、UV检测器等等)。例如，破坏性检测器如质谱仪检测器使得能够同时检测成分峰和与该峰相关的化学个体。这使得能够立即确定包含目标化合物的级分。对于其它检测技术，可能需要分离后确定哪个级分包含目标化合物，例如通过分光光度法、质谱法、发射光谱法、NMR等。当使用某些检测器(即，那些不能识别化学个体之间差异的检测器)时，由于这些检测器不能确定化学组成，所以如果两种或更多种化学个体在相同时间从快速色谱管洗脱(即，具有相同的保留时间)，则它们将会被系统沉淀在相同的小瓶(vial)里。在质谱仪检测器被用作破坏性检测器的示例实施方案中，在相同时间洗脱的所有化合物都可以被识别。这消除了对在分离之后确认纯度的需要。
在任何上述的液相色谱系统中，将至少一个检测器，例如至少一个UV检测器，置于至少一个其它检测器(如，至少一个其它UV检测器或ELSD)的下游(例如，以串联方式)可能是有利的。在这种示例实施方案中，第一检测器中的第一检测器响应可被用于产生并发送信号到(1)分流器泵，(2)梭阀，(3)第二检测器，和(4)三通管中的至少一个。例如，第一检测器中的第一检测器响应可被用于产生并发送信号到分流器泵或梭阀以(i)激活所述分流器泵或所述梭阀，(ii)失活所述分流器泵或所述梭阀，(iii)改变所述分流器泵或者所述梭阀的一个或多个流动或压力设置，或者(iv)从(i)到(iii)的任意组合。合适的流动和压力设置包括但不限于上述的流动和压力设置。通常，信号的形式为，例如，电信号、气动信号、数字信号或者无线信号。
在一些示例实施方案中，可以设置多个检测器(即两个或更多个检测器)，以使每个检测器都可以独立于系统中的其它检测器而发送信号到(1)分流器泵，(2)梭阀，(3)另一检测器，和(4)三通管中的至少一个。例如，可在给定的系统中设置多个光学吸收检测器(例如，UV检测器)以向梭阀提供独立的信号，以使梭阀向另一检测器如ELSD提供主动控制的流体取样。
在其它示例实施方案中，第一检测器中的第一检测器响应可被用于产生并且发送信号到第二检测器以(i)激活所述第二检测器，(ii)在基本上与第一检测器中使用的第一波长相似的波长激活所述第二检测器，(iii)在与第一检测器中使用的第一波长不同的波长激活所述第二检测器，(iv)失活所述第二检测器，(v)改变所述第二检测器的一些其它设置(例如，所述第二检测器观测的波长)，或者(vi)从(i)到(v)的任意组合。
在另一些示例实施方案中，第一检测器中的第一检测器响应可被用于产生并且发送信号到三通管以(i)打开阀或(ii)关闭阀，以便启动或者停止经过液相色谱系统一部分的流体流。如上所述，通常，所述信号的形式为，例如，电子信号、气动信号、数字信号或者无线信号。
C.由检测器响应产生信号
本发明的方法可以进一步包括由一个或多个检测器响应产生信号的步骤。在一些示例实施方案中，例如在图1示出的示例性液相色谱系统10中，单个检测器检测样品成分的存在并基于流体流内的样品成分的存在和浓度产生检测器响应。在其它示例实施方案中，例如图6示出的示例性液相色谱系统50中，可使用两个或更多个检测器来检测一个或多个样品成分的存在，并基于流体流内的一个或多个样品成分的存在和浓度产生两个或更多个检测器响应。
如上所述，给定的检测器提供一个或多个检测器响应，所述检测器响应可被用于产生和发送信号到本文所述的液相色谱系统内的一个或多个部件(例如，级分收集器、另一检测器、分流器泵、梭阀或三通管)。通常，给定的检测器响应中的变化触发信号的产生和发送。可能触发信号产生并发送信号到一个或多个部件的给定的检测器响应中的变化包括但不限于：检测器响应值的变化、达到或超出阈值检测器响应值、检测器响应值随时间的斜率、检测器响应值随时间的阈值斜率、检测器响应值随时间的斜率的变化、检测器响应值随时间的斜率的阈值变化，或者上述的任意组合。
在一示例实施方案中，本发明的方法包括由至少一个检测器产生检测器信号的步骤，该检测器信号的产生是响应于：(i)作为时间的函数的检测器响应的斜率(即，检测器响应的一阶导数)，(ii)作为时间的函数的检测器响应的斜率的变化(即，检测器响应的二阶导数)，(iii)任选地，阈值检测器响应值，或(iv)(i)到(iii)的任意组合，理想的组合包括至少(i)或至少(ii)。在该示例实施方案中，从检测器响应的形状，尤其是检测器响应随时间的一阶和/或二阶导数(即，分别为斜率和斜率的变化)，识别出物质。特别地，计算机程序分析检测器响应值的时间序列并且测量其变化速率(即，一阶导数)和所述变化速率的速率(即，二阶导数)。当一阶导数和二阶导数两者都升高时，物质开始被检测到。类似地，当一阶导数和二阶导数两者都降低时，物质停止被检测到。
实际的(real-world)检测器值通常是有噪声的(例如，锯齿状的(jagged))，所以使用随时间的低通数字滤波(low-pass numerical filtering)(例如，校平(smoothing))是理想的。因此，由至少一个检测器产生检测器信号的步骤理想地进一步包括对下列进行低通数字滤波：(i)随时间的斜率数据，(ii)随时间的斜率数据的变化，(iii)任选地，阈值检测器响应值，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合，以将(i)随时间的斜率数据，(ii)随时间的斜率数据的变化，(iii)任选地，阈值检测器响应值，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合的实际变化从检测器响应中的可能噪声中区分出来。在期望的示例实施方案中，有限脉冲响应(FIR)滤波器或者无限脉冲响应(IIR)滤波器可以被用于随时间的数据(例如，可能只是几个样品的平均值)的低通数字滤波。通常，判定算法使用少量的时间上的顺序结果(sequential successes in time)作为对实际的检测器响应/信号而非噪声的确认。
在其它示例实施方案中，分析样品的方法可以包括：产生包括来自各个检测器的检测响应分量的复合信号，和响应于所述复合信号的变化收集新的样品级分。在这些示例实施方案中，产生复合信号的步骤可以包括：数学上关联来自各个检测器(即，两个或更多个检测器中的每一个)的(i)检测器响应值，(ii)作为时间的函数的给定的检测器响应的斜率(即，给定的检测器响应的一阶导数)，(iii)作为时间的函数的给定的检测器响应的斜率的变化(即，给定的检测器响应的二阶导数)，或(iv)(i)到(iii)的任意组合。例如，在一些示例实施方案中，复合信号可以包括：(i)在给定时间，各个检测器(两个或更多个检测器中的每一个)的检测器响应值的乘积，(ii)在给定时间，检测器响应的一阶导数的乘积，(iii)在给定时间，检测器响应的二阶导数的乘积，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合。
在使用复合信号的其它示例实施方案中，产生复合信号的步骤可以包括：单独地或者与系统中存在的任何其它检测器响应相结合，数学上关联来自检测器内的各个传感器(即，在n个特定的波长观测样品的n个传感器)的(i)检测器响应值，(ii)作为时间的函数的给定的检测器响应的斜率(即，给定的检测器响应的一阶导数)，(iii)作为时间的函数的给定的检测器响应的斜率的变化(即，给定的检测器响应的二阶导数)，或(iv)(i)到(iii)的任意组合。例如，在一些示例实施方案中，复合信号可以包括：(i)在给定时间，检测器内的各个传感器(即，在n个特定的波长观测样品的n个传感器)的检测器响应值和来自其它检测器(例如，来自与UV检测器结合使用的ELSD)的任何另外的检测器响应值的乘积，(ii)在给定时间，检测器内的各个传感器(即，在n个特定的波长观测样品的n个传感器)的检测器响应和来自其它检测器的任何另外的检测器响应的一阶导数的乘积，(iii)在给定时间，检测器内的各个传感器(即，在n个特定的波长观测样品的n个传感器)的检测器响应和来自其它检测器的任何另外的检测器响应的二阶导数的乘积，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合。
在另一示例实施方案中，分析样品的方法可以包括：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；和调节所述来自液相色谱系统的一个或多个检测器的信号的幅度。这种幅度调节可通过电子或数字、光学、机械、或流控器件进行。
在以电子或数字方式调节来自一个或多个检测器的信号的幅度的一个示例实施方案中，这种调节可通过使用该色谱系统的部件改变所述信号的增益来实施。所述增益可使用被编程来通过数学变换如乘法调节信号水平的计算机软件或计算机可读介质来改变。可通过模拟数字装置改变信号的电子处理例如改变运算放大器的类型或设置来以电子方式改变所述信号。
在以光学方式调节来自一个或多个检测器的信号的幅度的一个示例实施方案中，这种调节可通过该色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源来实施。在一个示例实施方案中，可通过在色谱系统的所述一个或多个检测器中的每一个内使用不同的光源来调节信号的幅度。在另一示例实施方案中，可通过改变色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源的强度来调节信号的幅度。在又另一示例实施方案中，可通过在色谱系统的所述一个或多个检测器中的每一个内使用多个光源来调节信号的幅度。例如，对于蒸发光散射检测器来说，提高光源的功率增加样品颗粒在通过所述检测器时散射的光的量。散射的光的增加增大了信号的幅度。
在通过流控器件调节来自一个或多个检测器的信号的幅度的一个示例实施方案中，这种调节可通过改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器中的样品量来实施。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过改变通过流体传输设备的样品的流速从而改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过改变通过流体传输设备的样品流动路径从而改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过使用多个流体传输设备改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节。在甚至另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过使用可互换的流体传输设备部件改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括改变流体传输设备的操作条件。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可以通过改变至少一个梭阀转子或定子的形状或尺寸，至少一个定子或转子室(例如样品等分量体积输送室或凹部)或沟道的形状或尺寸，或它们的组合从而改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节。在甚至另一示例实施方案中，所述信号的幅度可以通过改变至少一个或多个分流器部件、梭阀部件或泵部件的形状或尺寸，或它们的组合从而改变传输到色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节。所有这些调节都会增加到达检测器的样品量，这接着又会增大信号的幅度。例如，在蒸发光散射检测器中，增加样品量增加了到达检测器光学器件的样品颗粒的数目。这进而增加散射的光的量，增大信号幅度。
在以机械方式调节来自一个或多个检测器的信号幅度的一个示例实施方案中，这种调节可通过检测器设计来实现。在一个示例实施方案中，所述调节可通过在色谱系统中使用每个检测器具有不同部件的多个检测器来实现。在另一示例实施方案中，信号的幅度通过在色谱系统对于每个检测器使用可互换的检测器或它们的部件来调节。例如，系统可以包括两个各自具有不同功率光源的蒸发光散射检测器。具有更高强度光源的检测器相对于具有较低功率光源的检测器来说将产生高幅度信号。
在另一示例实施方案中，信号的幅度可通过改变到达检测器的样品的物理特性来调节。例如，在蒸发光散射检测器中，较大的颗粒比较小的颗粒散射更多的光，且较小的颗粒有助于可能掩盖样品信号的噪声。这些颗粒在雾化器产生且改变，例如，雾化器气体流速、雾化器气体类型、雾化器液体流速、雾化器液体类型、雾化器设计或类型将改变所产生的颗粒的尺寸。例如，可以使用错流雾化器或同心雾化器。较大的颗粒散射更多的光，增大信号幅度。在另一示例实施方案中，通过从气溶胶(aerosol)流中除去小样品颗粒从而使得只有较大的颗粒到达检测器而产生了更高幅度的信号。较小的颗粒可能有助于背景噪声，而背景噪声干扰较大颗粒所产生的信号。除去这些较小的颗粒增大了信号的幅度。现有技术中已知的各种类型和设计的撞击器都可被用于在较小颗粒到达检测器之前将其选择性地除去。可以使用平板撞击器、筛(screen)撞击器、球形撞击器、肘撞击器(elbow impactors)、三维撞击器或其它非线性流动结构撞击器，或它们的组合。在另一示例实施方案中，可以通过改变蒸发特性来调节颗粒的尺寸。例如，改变一个或多个气溶胶区域(雾化器，漂移管，光学模块，排出模块)内的温度可能使样品颗粒偏向较大尺寸，增大信号幅度。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；其中所述信号的幅度为至少约 2 mV。在此示例实施方案中，所述信号的幅度可以为至少约 3 mV 、4 mV 、5 mV 、6 mV 、7 mV 、8 mV 、9 mV 、10 mV ，或更高。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；其中样品级分小于或等于约100 mg。在此示例实施方案中，收集的样品级分可以小于或等于约 100 mg 直至至少约 0.1 mg，或此范围内的其任意整数或分数。例如，收集的样品级分可以小于或等于约 90 mg、80 mg、70 mg、60 mg、50 mg、40 mg、30 mg、20 mg、10 mg，或更少。
在甚至另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；其中该信号由提供给所述一个或多个检测器的至少约 40 uL/min 的样品产生。在此示例实施方案中，提供给所述一个或多个检测器的样品可以为至少约40 uL/min直至约500 uL/min，或此范围内的其任意整数或分数。例如，提供给所述一个或多个检测器的样品可以为至少 50 uL/min、60 uL/min、70 uL/min、80 uL/min、90 uL/min、100 uL/min，或更大。样品可以借助于设置为与至少一个检测器流体连通的流体传输设备提供给液相色谱系统中的一个或多个检测器。所述流体传输设备可包括梭阀、分流器、泵等等。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；其中所述一个或多个检测器包括 ELSD 且所述信号由大于约1 mW 的光源产生。在此示例实施方案中，所述信号可以由至少约1 mW直至约100 mW的光源产生，或此范围内的其任意整数或分数。例如，所述信号可以由至少约 1 mW 、2 mW、3 mW、4 mW、5 mW、6 mW、7 mW、8 mW、9 mW、10 mW或更高的光源产生。
在另一示例实施方案中，该分析样品的方法包括步骤：由液相色谱系统中的两个或更多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的多个检测器。在某些样品中，可能存在一些量大的成分和一些量小的成分。在这种情况下，检测器必须具有大的动态范围。当在高端超出所述动态范围时，样品信号幅度会过大以至于一部分峰(位于所述动态范围之上的部分)不可见。如果单个样品包含多于一个成分，其中一个在检测器的动态范围之内而另一个在动态范围之外，则所述成分中的一个可能不能被正确地收集。具体检测器的动态范围取决于检测原理和构造。
例如，如果检测器的动态范围为 100 到1且触发级分收集器的最少样品量为 100mg，则不会在检测器上限被模糊(obscured)的最大样品量为1000mg(100mg x 动态范围)。如果样品包含一个 200mg的成分和一个 500mg的成分，则级分收集器将正确地分离所述成分。如果一个成分为 1mg而另一个成分为 200mg，则第一个成分将不被收集。或者，如果第一个成分为 200mg而第二个成分为 1500mg，则由于峰的上部将不可见且可能实际上是未充分分辨以显示低于动态范围上限的谷的多个成分，所以第二成分可能不能被正确地收集。在这后两种情形下，不能获得可接受的结果。
根据一个示例实施方案，克服此问题的一种方法是在同一系统中使用多于一个检测器。一个检测器可以具有不同于另一个的动态范围。所述两个检测器可以是具有不同结构的相同类型(即，具有不同光源的两个 ELSD)，或者是不同类型的检测器(即，UV和ELSD)。在这些情形下，总的动态范围是来自两个检测器的最小可收集量和最大可检测量。例如，如果第一个检测器的最小可收集量为 10mg且动态范围为 100 - 1，则其对于从 10mg到1000mg的样品将正常运转。如果第二检测器的最小可收集量为 50mg且动态范围为 100 - 1，则其对于从 50mg到5000mg的样品将正常运转。但是，其组合将在10mg - 5000mg， 500 - 1的动态范围正常地收集。或者，同一检测器可以具有动态范围不同的两个区域。例如，ELSD 可以包括功率不同的两个光源。或者 UV 检测器可以包含光程长不同的流动池。
D.一个或多个样品级分的收集
本发明的方法可以进一步包括响应于来自给定的液相色谱系统中的至少一个检测器的一个或多个信号使用级分收集器，如在图1-3A和4-9中示出的示例性级分收集器14，收集一个或多个样品级分。例如，在图1、2和3A分别示出的示例性液相色谱系统10、20和30中，分析样品的方法可以进一步包括响应于来自第一检测器13的一个或多个信号收集一个或多个样品级分的步骤。在图4、5和6分别示出的示例性液相色谱系统40、50和60中，分析样品的方法可以进一步包括响应于来自第一检测器13(或者第一检测器131)、第二检测器16(或者第二检测器161)，或者第一和第二检测器13和16(或者第一和第二检测器131和161)两者的一个或多个信号收集一个或多个样品级分的步骤。
在本发明的一些示例实施方案中，级分收集器在操作上适合识别、接收和处理来自至少一个检测器的一个或多个信号，并且基于所述一个或多个信号收集一个或多个样品级分。在其它示例实施方案中，使用附加的计算机或者微处理装置处理来自至少一个检测器的一个或多个信号并且随后向级分收集器提供可识别的信号，其指示所述级分收集器基于来自附加的计算机或者微处理装置的一个或多个信号收集一个或多个样品级分。
如上所述，系统部件可以被置于给定的液相色谱系统中以提供一个或多个系统特性。例如，至少一个检测器可被置于给定的液相色谱系统中，以最小化以下两者之间的任何时间延迟：(i)给定检测器响应的检测和(ii)基于由所述检测器响应产生的信号收集样品级分的步骤。在本发明的示例实施方案中，液相色谱系统理想地显示小于约2.0秒(或小于约1.5秒，或小于约1.0秒，或小于约0.5秒)的给定的检测器信号到级分收集器的最大时间延迟(即，以下两者之间的时间延迟：(i)给定检测器响应的检测和(ii)基于所述检测器响应产生的信号收集样品级分的步骤)。
在使用两个或更多个检测器或者包含n个传感器(如上所述)的至少一个检测器的本发明的示例实施方案中，液相色谱系统对于从任意检测器到级分收集器的任意检测器信号理想地显示小于约2.0秒(或小于约1.5秒，或小于约1.0秒，或小于约0.5秒)的最大时间延迟(即，以下两者之间的时间延迟：(i)给定检测器响应的检测和(ii)基于所述检测器响应产生的信号(例如单个或复合信号)收集样品级分的步骤)。
E.一个或多个样品成分分离步骤
本发明的方法使用液相色谱(LC)步骤来分离给定样品中的化合物。根据具体的样品，可以使用各种LC柱、流动相和其它工艺步骤条件(例如，进给速率、梯度等)。
许多LC柱可用在本发明中。通常，任何基于聚合物或无机物的正相、反相、离子交换、亲合力(affinity)、疏水作用、亲水作用、混合模式和尺寸排阻柱都可用在本发明中。示例性的可商购获得的柱包括但不限于：可以商品名VYDAC®、GRACERESOLV™、DAVISIL®、ALLTIMA™、VISION™、GRACEPURE™、EVEREST™和DENALI®得自Grace Davison Discovery Sciences，以及其它类似公司的柱。
许多流动相组分可用于本发明。合适的流动相组分包括但不限于：乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、庚烷、丙酮、乙醚、四氢呋喃、三氯甲烷、己烷、甲醇、异丙醇、水、乙醇、缓冲液(buffers)，及它们的组合。
F.用户交互步骤
本发明中的分析样品的方法可以进一步包括一个或多个步骤，在该一个或多个步骤中，操作者或者用户与液相色谱系统的一个或多个系统部件交互。例如，分析样品的方法可以包括一个或多个以下步骤：将样品输入到液相色谱系统中进行测试；调整系统内的一个或多个部件的一个或多个设置(例如，流动或者压力设置、波长等)；对至少一个检测器编程以基于考虑了来自一个或多个传感器和/或检测器的一个或多个检测器响应的期望的数学算法产生信号；对一个或多个系统部件(不同于检测器)编程以基于考虑了一个或多个检测器响应的期望的数学算法产生信号；对级分收集器编程以识别来自至少一个检测器的信号(例如，单个或者复合信号)并基于接收的信号收集一个或多个样品级分；对一个或多个系统部件(不同于级分收集器)编程以识别来自至少一个检测器的输入信号，将该输入信号转换成可被级分收集器识别并处理的信号，以使所述级分收集器能够基于来自一个或多个系统部件的输入收集一个或多个样品级分；以及在期望的时间或者响应于液相色谱系统内的一些其它行为(例如，显示给操作者或者用户的检测器响应)激活或者失活一个或多个系统部件(例如，三通阀、分流器泵、梭阀或者检测器)。
II.分析样品的装置
本发明还涉及使用一个或多个上述方法步骤能够分析样品或有助于分析样品的装置和装置部件。
如上所述，在本发明的一些示例实施方案中，用于分析样品的装置可以包括：(i)色谱柱，(ii)具有第一进口、第一出口和第二出口的三通管，(iii)与三通管的第一出口流体连通的级分收集器，(iv)与三通管的第二出口流体连通的第一检测器；以及(v)设置成与所述三通管的第二出口和所述第一检测器流体连通的分流器泵，该分流器泵在操作上适合主动地控制通往所述第一检测器的流体流。在本发明的其它示例实施方案中，可以使用梭阀代替三通管/分流器泵组合来主动地控制通往所述第一检测器的流体流。
尽管没有在图1-9中示出，但上面所描述的任何装置(例如，示例性液相色谱系统10到90)或者装置部件都可以进一步包括使得实现以下功能的系统硬件：(i)识别检测器响应值或者检测器响应值的变化，(ii)由检测器响应值或者检测器响应值的变化产生信号，(iii)发送信号到一个或多个系统部件，(iv)由接收部件识别产生的信号，(v)在接收部件内处理识别出的信号，以及(vi)响应于所述识别出的信号启动接收部件的处理步骤。
在一个示例实施方案中，所述装置(例如，示例性液相色谱系统10到90)或者给定的装置部件可以进一步包括具有以下功能的系统硬件：能够使第一检测器发送激活信号到分流器泵或梭阀以(i)激活该分流器泵或梭阀，(ii)失活所述分流器泵或梭阀，(iii)改变所述分流器泵或梭阀的一个或多个流动或压力设置，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合。合适的流动和压力设置可以包括但不限于：(i)阀位置，(ii)分流器泵或梭阀压力，(iii)到阀的空气压力，或(iv)(i)到(iii)的任意组合。
在一些示例实施方案中，分流器泵可以被设置在三通管与第一检测器之间(例如，参见图1，分流器泵15设置在三通管12与第一检测器13之间)。在其它示例实施方案中，第一检测器可以被设置在三通管与所述分流器泵之间(例如，参见图2，第一检测器13被设置在三通管12与分流器泵15之间)。
在其它示例实施方案中，本发明的装置包括：(i)色谱柱，(ii)两个或更多个检测器；以及(iii)与两个或更多个检测器流体连通的级分收集器，其在操作上适合响应于来自两个或更多个检测器的一个或者更多检测器信号收集一个或多个样品级分。在一些示例实施方案中，所述两个或更多个检测器包括两个或更多个非破坏性检测器(例如，两个或更多个UV检测器)，并且在系统中没有破坏性检测器(例如，质谱仪)。
当存在两个或更多个检测器时，分流器泵或梭阀可以被用于将在第一检测器和第二检测器之间的一定量的流体流分流。在其它示例实施方案中，分流器泵或梭阀可以被用于响应于来自另一检测器的检测器响应启动或者停止到一个检测器的流体流。另外，可以在给定的系统中使用多个分流器泵和/或梭阀来主动地控制通往两个或更多个检测器的流体流。
如上所述，该装置可以进一步包括使得能由一个或多个检测器响应产生检测器信号的系统硬件。在一个示例实施方案中，该装置包括使得能够产生检测器信号的系统硬件，该检测器信号响应于下列而产生：(i)作为时间的函数的检测器响应的斜率(即，检测器响应的一阶导数)，(ii)作为时间的函数的检测器响应的斜率的变化(即，检测器响应的二阶导数)，(iii)任选地，阈值检测器响应值，或(iv)(i)到(iii)的任意组合，理想的组合包括至少(i)或至少(ii)。该系统硬件理想地进一步包括低通数字滤波能力，以过滤随时间的(i)斜率数据，(ii)斜率数据的变化，(iii)任选地，阈值检测器响应值，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合，以将(i)斜率数据，(ii)斜率数据的变化，(iii)任选地，阈值检测器响应值，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合的实际变化从给定检测器响应中的可能噪声区分出来。
在多检测器系统中，系统硬件还可以被用于使得产生复合信号，该复合信号包括来自每个检测器的检测响应分量，以及来自给定检测器中的多个传感器的检测响应分量。在这些示例实施方案中，所述系统硬件在操作上适合响应于所述复合信号的变化而发送命令/信号到级分收集器，指示所述级分收集器收集新的样品级分。该复合信号可以包括来自每个检测器的下列之间的数学关联：(i)检测器响应值，(ii)作为时间的函数的给定的检测器响应的斜率(即，给定的检测器响应的一阶导数)，(iii)作为时间的函数的给定的检测器响应的斜率的变化(即，给定的检测器响应的二阶导数)，或(iv)(i)到(iii)的任意组合。例如，该复合信号可以包括：(i)在给定时间，每个检测器的检测器响应值的乘积，(ii)在给定时间，检测器响应的一阶导数的乘积，(iii)在给定时间，检测器响应的二阶导数的乘积，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合。
在一个理想的配置中，用于分析样品的装置包括至少一个在操作上适合在两个或更多个特定光波长(例如，在UV光谱内)观测样品的检测器，和能够使级分收集器响应于下列而收集新的样品级分的系统硬件：(i)在第一波长检测器响应的变化，(ii)在第二波长检测器响应的变化，或者(iii)由在第一和第二波长的检测器响应表示的复合响应的变化。每个检测器能够运行在相同的波长、不同的波长或者多个波长。进一步地，每个检测器可以彼此是并联的关系、彼此是串联的关系或者是并联和串联检测器的某些组合。
如上所述，在一个示例实施方案中，该装置可以包括如下所述的单个检测器和系统硬件：所述单个检测器包括在操作上适合在一部分或者整个UV吸收光谱(或使用一些其他类型的检测器的，吸收光谱的任何其它部分)的n个特定光波长观测样品的n个传感器，所述系统硬件能够使级分收集器响应于下列而收集新的样品级分：(i)在n个特定光波长的n个检测器响应中的任何一个的变化，或者(ii)由n个检测器响应表示的复合响应的变化。
当存在分流器泵或梭阀来主动地控制通往至少一个检测器的流体流时，用于分析样品的装置可以进一步包括具有以下功能的系统硬件，所述系统硬件使得能够产生到该分流器泵或梭阀的激活信号以(i)激活所述分流器泵或梭阀，(ii)失活所述分流器泵或梭阀，(iii)改变所述分流器泵或梭阀的一个或多个流动或者压力设置，或者(iv)(i)到(iii)的任意组合。所述激活信号可以由例如系统操作员或者系统部件如检测器(即，如上所述，响应于该检测器的检测器响应值或者检测器响应值的变化，由该检测器产生并发送激活信号)产生。
在根据本发明的又一示例实施方案中，使用色谱法分析流体样品的装置包括：来自色谱柱或者管(cartridge)的流出物的第一流体路径；能够分析流体样品的至少一个检测器；和将流体等分量样品从所述第一流体路径传输到一个或多个检测器而基本上不影响通过所述第一流体路径的流体的流动性质的梭阀。通过所述第一流体路径的流体的流动可以基本上是层状的，这是由于通过所述阀的至少一部分的所述第一流体路径或通道基本上是线性的或直的。在又一示例实施方案中，通过所述第一流体路径的流体的压力基本上保持不变和/或其基本上不升高。在另一示例实施方案中，通过所述第一流体路径的流体的流速可以基本上不变。在一个可选择的示例实施方案中，使用第二流体路径来将等分量的流体样品从梭阀运载到一个或多个检测器。通过第二流体路径的流体的流动可以基本上是层状的，这是由于通过所述阀的至少一部分的所述第二流体路径或通道基本上是线性的或直的。在一个示例实施方案中，通过所述第二流体路径的流体的压力基本上保持不变和/或其基本上不升高。在另一示例实施方案中，通过所述第二流体路径的流体的流速可以基本上不变。
在又一示例实施方案中，使用色谱法分析流体样品的装置包括：来自色谱柱的流出物(effluent)的第一流体路径；将流体样品运载到至少一个能够分析该样品的检测器的第二流体路径；和梭阀，其将等分量的流体样品从第一流体路径传输到第二流体路径并同时维持通过所述梭阀的连续的第二流体路径。在一个示例实施方案中，当等分量的流体样品被从所述第一流体路径移出时，维持经过所述梭阀的连续的第一流动路径。在另一示例实施方案中，当等分量的流体样品被从第一流体路径中移出并被传输到第二流体路径时，维持经过所述梭阀的连续的第一和第二流动路径。
在本发明的示例实施方案中，用于分析样品的装置进一步包括级分收集器，该级分收集器在操作上适合响应于一个或多个检测器信号收集一个或多个样品级分，该一个或多个检测器信号来自于：(i)第一检测器，(ii)第二检测器(或者任何数量的附加的检测器)，或者(iii)第一和第二检测器两者(或者任何数量的额外的检测器)。当使用多个检测器时，如上所述，该装置可以包括在操作上适合响应于考虑了来自每个检测器的一个或多个检测器响应的复合信号的变化而收集新的样品级分的级分收集器。
如上所述，在一些示例实施方案中，用于分析样品的装置包括在操作上适合识别、接收和处理来自至少一个检测器的一个或多个信号，并基于该一个或多个信号收集一个或多个样品级分的级分收集器。在其它示例实施方案中，用于分析样品的装置包括附加的计算机或者微处理装置，其能够处理来自至少一个检测器的一个或多个信号并且将输入信号转换成级分收集器可识别的信号。在该后一示例实施方案中，所述级分收集器基于来自附加的计算机或者微处理装置而不是来自所述级分收集器的信号处理部件的一个或多个信号来收集一个或多个样品级分。
应当注意，任一上述的示例性液相色谱系统都可以包括任意数量的检测器、分流器泵、三通管和梭阀，它们可以有策略地设置在给定系统中以提供一个或多个系统特性。例如，尽管没有在图6的示例性液相色谱系统60中示出，但附加的检测器可被置于柱11与梭阀151之间和/或梭阀151与检测器161之间。尽管没有在图7的示例性液相色谱系统70中示出，但附加的检测器可被置于柱11与梭阀151之间和/或梭阀151与梭阀171之间和/或梭阀171与级分收集器14之间。附加的检测器可被类似地设置在图8和图9分别示出的示例性液相色谱系统80和90中。
在本发明的示例实施方案中，用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于该信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；其中所述液相色谱系统在操作上适合调节所述信号的幅度。在某些示例实施方案中，所述信号的幅度通过电子或数字、光学、机械或流控器件来调节。
在通过电子或数字装置调节所述信号幅度的一个示例实施方案中，这种调节可通过所述色谱系统的在操作上适合改变所述信号的增益的部件来进行。所述增益可使用被编程来通过数学变换如乘法调节信号水平的计算机软件或计算机可读介质来改变。可通过模拟数字装置改变信号的电子处理例如改变运算放大器的类型或设置来以电子方式改变所述信号。
在通过光学器件调节所述信号幅度的一个示例实施方案中，这种调节可通过该色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源来进行。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合在所述一个或多个检测器中的每一个内使用不同光源的色谱系统来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合变化所述一个或多个检测器中的光源的强度的色谱系统来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合在所述一个或多个检测器中的每一个内使用多个光源的色谱系统来调节。例如，对于蒸发光散射检测器来说，提高光源的功率增加样品颗粒在它们通过所述检测器时散射的光的量。散射的光的增加增大信号的幅度。
在通过流控器件调节所述信号幅度的一个示例实施方案中，这种调节可通过在操作上适合变化被传输到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来进行。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合通过改变通过流体传输设备的样品的流速从而改变转移到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合通过改变通过流体传输设备的样品的流动路径从而改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合通过使用多个流体传输设备改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来调节。在甚至另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合通过使用可互换的流体传输设备部件改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合通过改变流体传输设备的操作条件改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来调节。在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合通过改变流体传输设备的一个或多个部件的形状或尺寸从而改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来调节。在一个使用梭阀作为所述流体传输设备的示例实施方案中，至少一个梭阀转子或定子的形状或尺寸，至少一个定子或转子室(例如样品等分量体积传输室或凹部)或沟道的形状或尺寸，或它们的组合。在又另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合通过改变一个或多个分流器部件、梭阀部件或泵部件或它们的组合中的至少一个部件的形状或尺寸从而改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的色谱系统来调节。所有这些调节都增大到达所述检测器的样品量，这进而增大信号的幅度。例如，在蒸发光散射检测器中，增大样品量增加到达检测器光学器件的样品颗粒的数目。这进而增加散射的光的量，增大信号幅度。
在一个以机械方式调节所述信号幅度的示例实施方案中，这种调节可通过改变检测器设计来进行。在一个示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合使用对于所述一个或多个检测器中的每一个具有不同部件的多个检测器的色谱系统来调节。在另一个示例实施方案中，所述信号的幅度可通过在操作上适合对于所述一个或多个检测器中的每一个使用可互换的检测器或它们的部件的色谱系统来调节。例如，系统中可以包括两个各自具有不同功率光源的蒸发光散射检测器。具有更高强度光源的检测器相对于具有较低功率光源的检测器来说将产生高幅度的信号。
在另一示例实施方案中，所述信号的幅度可通过改变到达检测器的样品的物理特性来调节。例如，在蒸发光散射检测器中，较大的颗粒比较小的颗粒散射更多的光，且较小的颗粒有助于可能掩盖样品信号的噪声。这些颗粒在雾化器产生且改变，例如，雾化器气体流速、雾化器气体类型、雾化器液体流速、雾化器液体类型、雾化器设计或类型将改变所产生的颗粒的尺寸。例如，可以使用错流雾化器或同心雾化器。较大的颗粒散射更多的光，增大信号幅度。在另一示例实施方案中，通过从气溶胶流中除去小样品颗粒从而使得只有较大的颗粒到达检测器产生了更高幅度的信号。较小的颗粒可能有助于背景噪声，其干扰较大颗粒所产生的信号。除去这些较小的颗粒增大了信号的幅度。现有技术中已知的各种类型和设计的撞击器都可被用于在较小颗粒到达检测器之前将其选择性地除去。可以使用平板撞击器、筛撞击器、球形撞击器、肘撞击器、三维撞击器或其它非线性流动结构撞击器，或它们的组合。在另一示例实施方案中，可以通过改变蒸发特性来调节颗粒的尺寸。例如，改变一个或多个气溶胶区域(雾化器，漂移管，光学模块，排出模块)内的温度可能会使样品颗粒偏向较大尺寸，增大信号幅度。
在一个示例实施方案中，用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于该信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；其中所述液相色谱系统在操作上适合产生至少约2 mV 的信号幅度。在此示例实施方案中，所述信号的幅度可以为至少约 3 mV、4 mV、5 mV、6 mV、7 mV、8 mV、9 mV、10 mV，或更高。
在另一示例实施方案中，用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，其中所述信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于该信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；其中所述液相色谱系统在操作上适合收集小于或等于约 100 mg 的样品。在此示例实施方案中，收集的样品级分可以小于或等于约 100 mg直至至少约 0.1 mg，或此范围内的其任意整数或分数。例如，收集的样品级分可以小于或等于约 90 mg、80 mg、70 mg、60 mg、50 mg、40 mg、30 mg、20 mg、10 mg，或更少。在此示例实施方案中，所述一个或多个检测器可以包括破坏性和非破坏性检测器。例如，所述一个或多个检测器可以包括至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)或它们的任意组合。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于该信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；其中所述液相色谱系统在操作上适合由提供给所述一个或多个检测器的至少约 30 uL/min的样品产生信号。在此示例实施方案中，提供给所述一个或多个检测器的样品可以为至少约40 uL/min直至约500 uL/min，或此范围内的其任意整数或分数。例如，提供给所述一个或多个检测器的样品可以为至少 50 uL/min、60 uL/min、70 uL/min、80 uL/min、90 uL/min、100 uL/min，或更大。样品可以借助于设置为与至少一个检测器流体连通的流体传输设备提供给液相色谱系统中的所述一个或多个检测器。所述流体传输设备可包括梭阀、分流器、泵等等。
在另一示例实施方案中，该用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，其中所述信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于该信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；其中所述一个或多个检测器包括 ELSD且所述信号由大于约1 mW的光源产生。在此示例实施方案中，所述信号可以由至少约1 mW直至约100 mW，或此范围内的其任意整数或分数，的光源产生。例如，所述信号可以由至少约 1 mW、2 mW、3 mW、4 mW、5 mW、6 mW、7mW、8 mW、9 mW、10 mW或更高的光源产生。
在另一示例实施方案中，用于分析样品的装置包括在操作上适合由液相色谱系统中的两个或更多个检测器产生信号的系统硬件，该信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和在操作上适合响应于该信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的多个检测器。在此示例实施方案中，检测器可以包括破坏性和非破坏性检测器。例如，所述至少一个检测器可以选自至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)或它们的任意组合。在另一示例实施方案，所述两个或更多个检测器可以包括具有不同动态范围的相同类型的多个检测器，例如具有不同动态范围的多个 ELSD。在另一示例实施方案，所述两个或更多个检测器可以包括具有不同动态范围的不同类型的多个检测器，例如具有不同动态范围的至少一个 ELSD 和一个UV检测器。在又另一示例实施方案中，所述两个或更多个检测器可以包括具有两个或更多个动态范围不同的区域的至少一个检测器，例如具有多个功率水平不同的光源的ELSD，或具有多个不同程长(path lengths)的流动池的UV检测器，或两者。
如下所述，许多可商购获得的部件可被用在本发明的装置中。
A.色谱柱
任何已知的色谱柱都可用在本发明的装置中。合适的可商购获得的色谱柱包括但不限于：以商品名称GRACEPURE™、GRACERESOLV™、VYDAC®和DAVISIL®得自Grace Davison Discovery Sciences(Deerfield，IL)的色谱柱。
B.检测器
任何已知的检测器都可用在本发明的装置中。合适的可商购获得的检测器包括但不限于：可从Ocean Optics(Dunedin，FL)以商品名USB 2000™获得的UV检测器；可从Grace Davison Discovery Sciences(Deerfield，IL)以商品名3300 ELSD™获得的蒸发光散射检测器(ELSD)；可从Waters Corporation(Milford MA)以商品名ZQTM获得的质谱仪(MS)；可从Quant(Blaine，MN)以商品名QT-500™获得的凝聚成核光散射检测器(CNLSD)；可从ESA(Chelmsford，MA)以商品名CORONA CAD™获得的电晕放电检测器(CDD)；可从Waters Corporation(Milford MA)以商品名2414获得的折光率检测器(RID)；以及可从Laballiance(St. Collect，PA)以商品名ULTRAFLOR™获得的荧光检测器(FD)。
在一些示例实施方案中，为了执行本发明的一个或多个上面所述的方法步骤，可能需要修改或编程可商购获得的检测器，或者可能需要构造特定的检测器。
C.分流器泵(splitter pumps)
任何已知的分流器泵都可用在本发明的装置中。合适的可商购获得的分流器泵包括但不限于：可从KNF(Trenton，NJ)以商品名LIQUID MICRO™获得的分流器泵。
D.梭阀
任何已知的梭阀都可用在本发明的装置中。合适的可商购获得的梭阀包括但不限于：可从Valco(Houston，TX)以商品名CHEMINERT™、Rheodyne®获得的梭阀、可从Idex Corporation以商品名MRA®获得的梭阀以及本文所记述的连续流动梭阀。
E.级分收集器
任何已知的级分收集器都可用在本发明的装置中。合适的可商购获得的级分收集器包括但不限于：可从Gilson(Middleton，WI)以商品名215获得的级分收集器。
在一些示例实施方案中，为了执行本发明的一个或多个上面所描述的方法步骤，可能需要修改和/或编程可商购获得的级分收集器，或者可能需要构造特定的级分收集器。例如，如下级分收集器当时在商业上是不可获得的：在操作上适合识别、接收和处理来自至少一个检测器的一个或多个信号，并且基于所述一个或多个信号收集一个或多个样品级分的级分收集器。
III.计算机软件
本发明还涉及计算机可读介质，该计算机可读介质在其上存储有计算机可执行的指令，用于执行一个或多个上面所述的方法步骤。例如，所述计算机可读介质可以在其上存储有计算机执行指令，用于：调整系统内的一个或多个部件的一个或多个设置(例如，流动设置、波长等)；基于考虑了一个或多个检测器响应的期望数学算法产生信号；识别来自至少一个检测器的信号；基于接收的信号收集一个或多个样品级分；识别来自至少一个检测器的输入信号，将该输入信号转换成可被级分收集器识别和处理的信号，以使所述级分收集器能够基于来自一个或多个系统部件的输入收集一个或多个样品级分；以及在期望的时间或者响应于液相色谱系统内的一些其它行为(例如，检测器响应)激活或者失活一个或多个系统部件(例如，三通阀、分流器泵、梭阀或者检测器)。
IV.应用/用途
上述的方法、装置和计算机软件可被用于检测各种样品中的一个或多个化合物的存在。上述方法、装置和计算机软件可用于使用液相色谱的任何产业，包括但不限于：石油工业、制药工业、分析实验室等。
实施例
通过以下实施例对本发明做进一步说明，这些实施例不应以任何方式被认为是对本发明的范围施加限制。相反，应当清楚地理解，在阅读此处的说明之后，在不脱离本发明的精神和/或所附权利要求的范围的情况下，本发明的各种其它示例实施方案、修改和等同方案对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
实施例1
在此实施例中，比较了两个不同的快速色谱系统(可从 Grace Davison Discovery Sciences 获得的 REVELERIS®系统)。第一个(对比)系统("系统A")装有具有1 mW 激光器的 ALLTECH® ELSD ，具有300 nL的转子凹部和150 ms的分配和再充填时间的梭阀，以及具有0.1 mm的UV流动池的UV检测器。第二个系统("系统B")装有具有4.6 mW激光器的 ALLTECH® ELSD(可从 Midwest Laser Products, Inc.获得)，具有600 nL的转子凹部和250 ms的分配时间和50ms的再充填时间的梭阀，以及具有0.1 mm的UV流动池的Ocean Optics UV检测器。两个系统都如图 3A 所示配置。通过称量0.5 g天然产物，将其加入100 mL的容量瓶中，并用20/80的甲醇/水混合物稀释到100 mL标记处，制备各自含有五种不同天然产物(即咖啡因、 大黄素(emodine)、硫辛酸(lipoic acid)、 儿茶素(cathechin)和桑色素)的 5 mg/mL 的溶液。对于每个天然产物样品，使用 5 mL 的塑料注射器将 1 mL 注入安装在所述快速系统中的4 g GRACERESOLV™ C18 快速柱(flash column)(可从 Grace Davison Discovery Sciences获得)中。在以下梯度条件下将流动相泵送通过所述系统；在头3分钟甲醇的量被增大到直至 60%并接着被保持在 60% 1分钟。将柱流出物送往梭阀，所述梭阀对于系统 A将 36 uL/min 的所述柱流出物，和对于系统B将 72 uL/min 的所述柱流出物，转向ALLTECH® ELSD。其余的所述流出物流过 UV 检测器到达级分收集器。
在相同的 4 g GRACERESOLVTM C18 快速柱上分离每个天然产物样品。图11所示的结果表明系统 A ELSD 未检测到样品中除 大黄素之外的任何天然产物，而系统 B ELSD 检测到了所有这些天然产物。
实施例 2
在此实施例中，系统 B 被调整成在所述 ALLTECH® ELSD 中包括 7.5 mW 的激光器(可从 Midwest Laser Products, Inc.获得)("系统C")，和在所述 ALLTECH® ELSD 中包括 10 mW 的激光器(可从 Midwest Laser Products, Inc.获得)("系统D")。仅对咖啡因样品执行与实施例 1中相同的分离过程。图 12所示的结果表明，系统C ELSD显示的响应是系统B ELSD的两到三倍，系统D ELSD显示的响应是系统B ELSD的四倍。
实施例 3
在此实施例中，比较了系统A与系统 D的性能。仅对咖啡因样品执行与实施例 1中相同的分离过程。下面表1所示的结果表明，系统D ELSD显示的响应是系统A ELSD的四十倍，系统 D的UV检测器显示的响应是系统A的UV检测器的两倍。
表1
尽管已经使用了有限数量的示例实施方案对本发明进行了说明，但这些特定的示例实施方案并不意在限制这里描述和要求保护的本发明的范围。在阅读此处的示例实施方案之后，对于本领域的普通技术人员来说，显然进一步的修改、等同方案和变化是可能的。实施例中以及在说明书其余部分中的所有份数和百分比，除非特别说明，都是基于重量。另外，说明书或权利要求中记载的任何数值范围，如表示属性的特定集合、测量单位、条件、物理状态或者百分比的数值范围，都意在通过引用或其它方式，在文字上清楚地在本文中加入落入这种范围内的任意数字，包括如上所述的任意范围内的任意数字子集。例如，每当公开了具有下限RL和上限RU的数字范围时，落在这个范围里的任意数字R就被明确地公开了。特别地，该范围内的以下数字R被明确地公开了：R＝RL+k(RU-RL)，其中k是范围在1％到100％，增量为1％的变量，例如，k为1％、2％、3％、4％、5％...50％、51％、52％...95％、96％、97％、98％、99％或100％。而且，由如上面所计算的R的任意两个值表示的任意数值范围，也被明确地公开了。除这里示出的和描述的之外，本发明的任何修改，根据前述的说明和所附的附图，对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。这样的修改将落入所附权利要求的范围内。这里引用的所有出版物均通过引用的方式完全合并在此文中。

Claims (114)

1.分析样品的方法，所述方法包括如下步骤：
(a)由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，所述信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；以及
(b)响应于所述信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；
其中通过所述液相色谱系统调节所述信号的幅度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过电子或数字装置来调节所述信号的幅度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过使用所述色谱系统的部件改变所述信号的增益来调节。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过计算机软件或计算机可读介质来调节。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过光学器件来调节。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过所述色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源来调节。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过在所述色谱系统的所述一个或多个检测器的每一个内使用不同的光源来调节。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变所述色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源强度来调节。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过在所述色谱系统的所述一个或多个检测器的每一个内使用多个光源来调节。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过流控器件来调节。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
(a) 通过设置为与所述液相色谱系统中的至少一个检测器流体连通的流体传输设备主动地控制到所述至少一个检测器的流体流动。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括改变通过所述流体传输设备的样品的流速。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括改变通过所述流体传输设备的样品的流动路径。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括使用多个流体传输设备。
16.根据权利要求12所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括使用可互换的流体传输设备部件。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括改变所述流体传输设备的操作条件。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括改变所述流体传输设备的至少一个部件的形状或尺寸。
19.根据权利要求12所述的方法，其中所述流体传输设备包括梭阀、分流器或泵。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括改变一个或多个分流器部件、梭阀部件或泵部件的形状或尺寸。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变传输到所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品量来调节，包括改变至少一个梭阀转子或定子的形状或尺寸、至少一个定子或转子室或沟道的形状或尺寸、或它们的组合。
22.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过检测器设计来调节。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述信号的幅度通过检测器设计来调节，包括在所述色谱系统中使用每个检测器具有不同部件的多个检测器。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述信号的幅度通过检测器设计来调节，包括在所述色谱系统中对于每个检测器使用可互换的检测器或它们的部件。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变到达所述色谱系统的所述一个或多个检测器的样品的物理特性来调节。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述检测器包括EPD且所述物理特性通过增大样品颗粒的尺寸、减少小样品颗粒的数量、或它们的组合来改变。
27.根据权利要求25所述的方法，其中所述检测器包括EPD且所述物理特性通过使用至少一个不同的撞击器；不同的漂移管；不同的雾化器气体流、雾化器气体类型、雾化器气体温度；不同的入口、漂移管、光学器件或排出温度；或它们的组合，来改变。
28.根据权利要求25所述的方法，其中所述检测器包括EPD且所述物理特性通过使用至少一个不同的平板撞击器、筛撞击器、球形撞击器、肘撞击器、三维撞击器或其它非线性流动结构撞击器、或它们的组合来改变。
29.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变所述一个或多个检测器的机械元件如雾化器、漂移管或光学器件模块设计、或它们的组合来调节。
30.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号的幅度通过改变所述至少一个检测器的操作条件来调节。
31.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个检测器包括蒸发光散射检测器(ELSD)。
32.根据权利要求1所述的方法，其中所述液相色谱系统包括两个或更多个检测器。
33.根据权利要求1所述的方法，其中所述液相色谱系统包括选自以下的至少一个检测器：至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)、或它们的任意组合。
34.计算机可读介质，其上存储有用于执行权利要求1-33任意一项中所述的一个或多个方法步骤的计算机可执行的指令。
35.装置，其能够使用权利要求1-33中任意一项所述的方法分析样品。
36.装置或装置部件，其能够有助于使用权利要求1-33中任意一项所述的方法分析样品。
37.装置或装置部件，其能够有助于使用权利要求34所述的计算机可读介质分析样品。
38.分析样品的方法，所述方法包括步骤：
(a)由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和
(b)响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；
其中所述样品级分小于或等于约100mg。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述样品级分为小于或等于约100mg到至少约0.1mg。
40.根据权利要求38所述的方法，其中所述样品级分为小于或等于约90mg。
41.根据权利要求38所述的方法，其中所述检测器包括破坏性和非破坏性检测器。
42.根据权利要求38所述的方法，其中所述液相色谱系统包括选自以下的至少一个检测器：至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)、或它们的任意组合。
43.分析样品的方法，所述方法包括步骤：
(a)由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和
(b)响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；
其中所述信号由提供给所述一个或多个检测器的至少约40uL/min的样品产生。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述样品通过设置为与所述至少一个检测器流体连通的流体传输设备提供给所述液相色谱系统中的所述一个或多个检测器。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述流体传输设备包括梭阀、分流器或泵。
46.根据权利要求43所述的方法，其中所述信号由提供给所述一个或多个检测器的至少约50uL/min的样品产生。
47.根据权利要求43所述的方法，其中所述信号由提供给所述一个或多个检测器的至少约60uL/min的样品产生。
48.分析样品的方法，所述方法包括步骤：
(a)由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和
(b)响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；
其中所述一个或多个检测器包括ELSD且所述信号由大于约1mW的光源产生。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述信号由大于约2mW的光源产生。
50.根据权利要求48所述的方法，其中所述信号由大于约5mW的光源产生。
51.分析样品的方法，所述方法包括步骤：
(a)由液相色谱系统中的两个或更多个检测器产生信号，该信号包括来自至少一个检测器的检测响应分量；和
(b)响应于该信号的变化在级分收集器中收集新的样品级分；
其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的多个检测器。
52.根据权利要求51所述的方法，其中所述检测器包括破坏性和非破坏性检测器。
53.根据权利要求51所述的方法，其中所述液相色谱系统包括选自以下的至少一个检测器：至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)、或它们的任意组合。
54.根据权利要求51所述的方法，其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的相同类型的多个检测器。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述两个或更多个检测器包括多个ELSD。
56.根据权利要求51所述的方法，其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的不同类型的多个检测器。
57.根据权利要求56所述的方法，其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的至少一个ELSD和一个UV检测器。
58.根据权利要求51所述的方法，其中所述两个或更多个检测器包括具有两个或更多个具有不同动态范围的区域的至少一个检测器。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述至少一个检测器包括具有多个具有不同功率水平的光源的ELSD。
60.根据权利要求58所述的方法，其中所述至少一个检测器包括具有多个具有不同程长的流动池的UV检测器。
61.用于分析样品的装置，所述装置包括：
(a)在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，所述信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和
(b)在操作上适合响应于该信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；
其中所述液相色谱系统在操作上适合调节所述信号的幅度。
62.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过电子或数字装置来调节。
63.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变所述信号的增益的所述色谱系统的部件来调节。
64.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过计算机软件或计算机可读介质来调节。
65.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过光学器件来调节。
66.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过所述色谱系统的所述一个或多个检测器中的光源来调节。
67.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合在所述一个或多个检测器中的每一个内使用不同光源的所述色谱系统来调节。
68.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变所述一个或多个检测器中的光源的强度的所述色谱系统来调节。
69.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合在所述一个或多个检测器中的每一个内使用多个光源的所述色谱系统来调节。
70.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过流控器件来调节。
71.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节。
72.根据权利要求61所述的装置，所述装置进一步包括设置为与所述一个或多个检测器流体连通并主动控制到所述一个或多个检测器的流体流动的流体传输设备。
73.根据权利要求72所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括改变通过所述流体传输设备的样品的流速。
74.根据权利要求72所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括改变通过通过所述流体传输设备的样品的流动路径。
75.根据权利要求72所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括使用多个流体传输设备。
76.根据权利要求72所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括使用可互换的流体传输设备部件。
77.根据权利要求72所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括改变所述流体传输设备的操作条件。
78.根据权利要求72所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括改变所述流体传输设备的至少一个部件的形状或尺寸。
79.根据权利要求72所述的装置，其中所述流体传输设备包括梭阀、分流器或泵。
80.根据权利要求79所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括改变一个或多个分流器部件、梭阀部件或泵部件的形状或尺寸。
81.根据权利要求79所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变传输到所述一个或多个检测器的样品量的所述色谱系统来调节，包括改变至少一个梭阀转子或定子的形状或尺寸、至少一个定子或转子室或沟道的形状或尺寸、或它们的组合。
82.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过检测器设计来调节。
83.根据权利要求82所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合使用对于所述一个或多个检测器中的每一个具有不同部件的多个检测器的所述色谱系统来调节。
84.根据权利要求82所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合对于所述一个或多个检测器的每一个使用可互换的检测器或它们的部件的所述色谱系统来调节。
85.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过在操作上适合改变到达所述一个或多个检测器的样品的物理特性的所述色谱系统来调节。
86.根据权利要求85所述的装置，其中所述一个或多个检测器包括至少一个EPD且所述信号的幅度通过在操作上适合改变到达所述一个或多个检测器的一个或多个光学器件部分的样品的物理特性的所述色谱系统的来调节。
87.根据权利要求61所述的装置，其中所述一个或多个检测器包括至少一个EPD且所述信号的幅度通过所述色谱系统的来调节，其中所述色谱系统在操作上适合通过使用至少一个不同的撞击器；不同的漂移管；不同的雾化器气体流、雾化器气体类型、雾化器气体温度；不同的入口、漂移管、光学器件或排出温度；或它们的组合来改变到达所述一个或多个检测器的一个或多个光学器件部分的样品的物理特性。
88.根据权利要求61所述的装置，其中所述一个或多个检测器包括至少一个EPD且所述信号的幅度通过所述色谱系统的来调节，其中所述色谱系统在操作上适合通过使用至少一个不同的平板撞击器、筛撞击器、球形撞击器、肘撞击器、三维撞击器或其它非线性流动结构的撞击器、或它们的组合来改变到达所述一个或多个检测器的一个或多个光学器件部分的样品的物理特性。
89.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过所述色谱系统来调节，其中所述色谱系统在操作上适合改变所述一个或多个检测器的机械元件如雾化器、漂移管或光学器件模块设计、或它们的组合。
90.根据权利要求61所述的装置，其中所述信号的幅度通过所述色谱系统来调节，其中所述色谱系统在操作上适合改变所述一个或多个检测器的操作条件。
91.根据权利要求61所述的装置，其中所述至少一个检测器包括蒸发光散射检测器(ELSD)。
92.用于分析样品的装置，所述装置包括：
(a)在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，所述信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和
(b)在操作上适合响应于所述信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；
其中所述液相色谱系统在操作上适合收集小于或等于约100mg的样品级分。
93.根据权利要求92所述的装置，其中所述样品级分为小于或等于约100mg到至少约0.1mg。
94.根据权利要求92所述的装置，其中所述样品级分为小于或等于约90mg。
95.根据权利要求92所述的装置，其中所述检测器包括破坏性和非破坏性检测器。
96.根据权利要求92所述的装置，其中所述液相色谱系统包括选自以下的至少一个检测器：至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)、或它们的任意组合。
97.用于分析样品的装置，所述装置包括：
(a)在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，所述信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和
(b)在操作上适合响应于所述信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；
其中所述液相色谱系统在操作上适合由提供给所述一个或多个检测器的至少约40uL/min的样品产生信号。
98.根据权利要求97所述的装置，其中所述样品通过设置为与所述至少一个检测器流体连通的流体传输设备提供给所述液相色谱系统中的所述一个或多个检测器。
99.根据权利要求98所述的装置，其中所述流体传输设备包括梭阀、分流器或泵。
100.根据权利要求97所述的装置，其中所述信号由提供给所述一个或多个检测器的至少约50uL/min的样品产生。
101.根据权利要求97所述的装置，其中所述信号由提供给所述一个或多个检测器的至少约60uL/min的样品产生。
102.用于分析样品的装置，所述装置包括：
(a)在操作上适合由液相色谱系统中的一个或多个检测器产生信号的系统硬件，所述信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和
(b)在操作上适合响应于所述信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；
其中所述一个或多个检测器包括ELSD且所述信号由大于约1mW的光源产生。
103.根据权利要求102所述的装置，其中所述信号由大于约2mW的光源产生。
104.根据权利要求102所述的装置，其中所述信号由大于约5mW的光源产生。
105.用于分析样品的装置，所述装置包括：
(a)在操作上适合由液相色谱系统中的两个或更多个检测器产生信号的系统硬件，所述信号包括来自一个或多个检测器的检测响应分量；和
(b)在操作上适合响应于所述信号的变化收集新的样品级分的级分收集器；
其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的多个检测器。
106.根据权利要求105所述的装置，其中所述检测器包括破坏性和非破坏性检测器。
107.根据权利要求105所述的装置，其中所述液相色谱系统包括选自以下的至少一个检测器：至少一个UV检测器、至少一个蒸发光散射检测器(ELSD)、至少一个质谱仪(MS)、至少一个凝聚成核光散射检测器(CNLSD)、至少一个电晕放电检测器、至少一个折光率检测器(RID)、至少一个荧光检测器(FD)、至少一个手性检测器(CD)、至少一个电化学检测器(ED)、或它们的任意组合。
108.根据权利要求105所述的装置，其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的相同类型的多个检测器。
109.根据权利要求108所述的装置，其中所述两个或更多个检测器包括多个ELSD。
110.根据权利要求105所述的装置，其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的不同类型的多个检测器。
111.根据权利要求110所述的装置，其中所述两个或更多个检测器包括具有不同动态范围的至少一个ELSD和一个UV检测器。
112.根据权利要求105所述的装置，其中所述两个或更多个检测器包括具有两个或更多个具有不同动态范围的区域的至少一个检测器。
113.根据权利要求112所述的装置，其中所述至少一个检测器包括具有多个具有不同功率水平的光源的ELSD。
114.根据权利要求112所述的装置，其中所述至少一个检测器包括具有多个具有不同程长的流动池的UV检测器。
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