CN103270403A - 粘度测量设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种测量样品溶液的粘度的设备和方法。毛细管(2)具有第一和第二间隔开的探测窗口(W1，W2)，其充满载体溶液。样品溶液的栓(4)或连续体积(4)注入该毛细管(2)的第一末端，并且以第一泵压力泵送通过该毛细管(2)通过该第一和第二探测窗口(W1，W2)。使用光源照亮每个探测窗口(W1，W2)至少一部分。来自光源的光在每个探测器窗口(W1，W2)通过该载体溶液或该样品溶液，使用阵列探测器(6)，包括二维阵列探测器位置，其生成阵列探测器输出信号，指示该样品溶液栓(4)或流动前沿(4)通过每个探测窗口(W1，W2)的光吸光度的分布。根据这一点，确定样品溶液栓(4)或流动前沿(4)在每个探测窗口(W1，W2)的探测时间之间的时间差，考虑到已知的以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓(4)或流动前沿(4)在每个探测窗口(W1，W2)的探测时间之间的时间差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，允许计算该样品溶液的比粘度ηsp。
Description
技术领域
本发明涉及测量样品溶液的相对粘度和比粘度的设备和方法。本发明的实施例提供了一种同时测量溶液粘度，溶质浓度，扩散系数和尺寸的设备。
背景技术
紫外线(UV)吸收是使用于分离科学中的一项关键技术，用于分析样品中的种类(分子，离子，等等)。采用这种技术的一个特定总成揭露于属于本申请人的美国专利No.US-7262847和欧洲专利No EP-1530716-B1中。美国专利No.US-7262847揭露了一种光学总成，包括光源，许多毛细管形式的样品容器以及探测器。所述毛细管以使光线能够传播穿过毛细管的方式设于在该光源和探测器之间产生的光路中。该光源提供平行光束，并且该探测器具有多个探测位置。该探测器为面型成像器，例如有源像素传感器(APS)。所述毛细管每个包括壁和相关形状和尺寸的中心，适合于容纳供探测的流经所述毛细管的液流中的样品。所述毛细管限定空间上分离的传输光路，包括第一壁路径，其仅进入和退出每个毛细管的所述壁并且空间上与第二中心路径分离，第二中心路径进入和退出毛细管的所述壁以及中心。所述空间上分离的壁路径和中心路径连接至所述探测器上的单独探测器位置。此外，该探测器上的另外的单独的探测器位置安排为接受来自所述光源的另外的空间上分离的不通过所述毛细管的光路。众所周知，使用美国专利US-7262847的总成通过使用泰勒散布分析(TDA)测量样品的扩散系数和流体动力学半径。
众所周知，需要充分表征包含生物制药，蛋白质和纳米粒子的溶液和配方以更好的理解它们在体内如何作用。特别是，众所周知，期望能够测量溶液粘度，以及还有该溶液流变学和溶液中样品种类的流体动力学半径。而且，众所周知，期望能够在使用很小样品体积时监视这些参数而无需进一步稀释。不得不稀释样品溶液是欲避免的，因为这会影响按配方制造的样品的性质。此外，许多生物制药配方具有高浓度活性成分(10-400mg/ml，也就是1-40％w/w)并且不顺从于许多无需稀释的标准技术(例如常规的标准路径长度细胞内的UV吸收，以及尺寸排阻色谱法)。
可以应用下面的已知技术来表征包含感兴趣物质的溶液和配方：
可以使用动态光散射法来计算扩散系数，但是必需具有对该样品粘度的单独了解以使用Stokes Einstein方程转换该扩散系数为流体动力学半径。
常用尺寸排阻色谱法来确定单体，低聚物和聚集体的比例，但是这需要稀释(通常在不同于该配方的缓冲媒质中)以及色谱分离。
毛细管粘度测定法是一种得到确认的用于测量流体粘度的技术，并且还包括通过使用相对粘度计(例如，Viscotek公司所市售的)同时测量溶剂和样品粘度以及它们的差的变体。然而，这些测定粘度的技术无一允许使用TDA同时测量扩散系数和流体动力学半径。
经典的毛细管粘度计为基于Ubbelohde和Ostwald设计。测量液体的弯液面在重力驱动流体下在两个标记之间行进所花时间。一般的，该时间与标准液体的时间作参照，从而允许测量作为该样品所花时间与该标准液体所花时间的比例的相对粘度。众所周知，使用成像摄像机以改进Ubbelohde粘度计的计时精度，例如由Will等人所描述的：www.cenam.mx/simposio2008/sm_2008/.../SM2008-S3C1-1104.pdf。所有这样的毛细管方法都使用大体积液体，当仅有小样品体积并且优选不稀释该样品时这样的毛细管方法既麻烦又成问题。
含聚合物溶液的粘度已经用毛细管电泳仪器(Bergman等人，J.Microcolumn Separations 1998，10，19-26)测量。亚异丙基丙酮作为UV标记物溶解于该聚合物溶液中，并且使用恒压0.35bar驱动进入50μm内直径的充满该相同聚合物溶液的毛细管中。测量该亚异丙基丙酮前沿到达该毛细管末端附近的窗口所花时间，并且与亚异丙基丙酮水溶液驱动进入充满水的该相同毛细管所花时间作参照。作为该两个时间的比例，获得了相对粘度。Bergman等人的方法相对经典毛细管黏度测定法的一个好处是可以使用小体积液体。
毛细管流变仪根据剪切速率测量粘度，但是它们并非设计来测量尺寸。
上面的技术凭其自身使用没有一个同时提供关于粘度的信息以及扩散系数和尺寸。
美国专利US-7039527-B2(Caliper Life Sciences公司)揭露了一种确定溶质在微通道内的分子扩散性的方法，其中，溶质输入微通道的第一末端并且在沿该微通道的第一和第二位置测量第一浓度分布图。而且，这项技术允许随该分子扩散性同时测量速率。然而，没有这种工艺可以如何应用至测量粘度的建议，甚至也没有任何表面其期望这样做。
美国专利US-7039527-B2提及非高斯的分布图，特别是拖尾。本申请特定实施例的目的在于通过利用与理论详细拟合的分布图来识别表示依赖于浓度或剪切的流动的特征以扩展这一点，特别是当该样品和载体媒质具有不同成分时(例如，不同程度的盐，糖或其它添加剂)影响在该样品和载体媒质之间边界的分布图的特征。没有其它已知的工艺允许在单独的测量中提取依赖于浓度的粘度。
本领域众所周知，对该样品溶液作为脉冲或前沿注入载体溶液的情况应用泰勒散布分析(TDA)原则。本发明特定实施例的目的在于应用这一点测量扩散系数和流体动力学半径。此外，迄今为止在本领域中一直没有认可这些技术可以应用于测量粘度。
PCT专利申请PCT/EP2009/053013(WO/2010/009907)由Centre National dela Recherche Scientifique提出，优先权日为2008年7月21日，主题为“通过毛细管内混合物的泰勒散布分析确定混合物的流体动力学半径和/或成分”。摘要如下。一种方法，用于分析混合物M，其包含(i)第一单分散种类，以及(ii)第二种类，在至少一检测装置上具有与该第一种类(i)的反应系数不同的反应系数，所述方法包括下面的步骤：(A)该混合物M在毛细管的入口注入并且通过由在该毛细管的入口和出口之间的正流体动力学和/或流体静力学压力引起的载体液体流动推动其在所述毛细管中运输，从而该混合物M的种类的泰勒散布现象出现在该毛细管内；(B)通过使用能够同时探测种类(i)和(ii)两者的探测装置并且放置于该毛细管的出口附近，测量反映步骤(A)中获得的泰勒散布的信号；(C)分析步骤(B)中获得的该信号，从而确定种类(i)和(ii)的具体贡献并且因此确立下面至少其中之一：-该混合物M中种类(i)和/或(ii)的含量；和/或，-该种类(ii)的平均流体动力学半径或种类(i)的流体动力学半径。此外，在文献中还有一些在先描述的使用TDA确定混合物中个别种类含量的方法。
下面进一步详细描述的本发明的特定实施例与PCT专利申请PCT/EP2009/053013中描述的技术不同，典型的准备探测单一种类。好处在于，因为探测单一种类，反应系数(在指定细胞路径长度吸光度随浓度的变化)通常不依赖于环境。而且，PCT专利申请PCT/EP2009/053013未给出根据环境探测所述种类的分布图以及粘度的建议。例如，这种情况可能发生于，当移动穿过不同成分的样品和载体媒质之间的边界时，或者该样品的流变行为强烈依赖于其浓度之处，并且这一浓度在该毛细管内随依赖于时间的分布图变化。而且，在此将描述的工艺允许探测涉及该样品和该载体媒质内组分的结合平衡。由于揭露于属于本申请人的美国专利No.US-7262847和欧洲专利No EP-1530716-B1中的设备和工艺的独有能力，这种情况下该载体媒质为强UV吸收或散射。本发明的特定实施例利用多个探测器位置以及UV吸收的有限曝光。由于该样品以匀速移动穿过该成像器但是噪音随机出现并且不相关于时间和空间，使用适当的时间平移叠加曝光是用来从噪音中区别信号。
发明内容
本发明的一目的在于排除或减轻关联于现有技术的无论是在此还是在别处认定的一或更多问题。特别的，本发明实施例的一目的在于提供一种替代的测量溶液粘度的方法。在特定实施例中，本发明的目的在于测量粘度同时测量溶液中种类的扩散系数以及尺寸。本发明的特定实施例允许表征溶液中种类的浓度和粘度之间的关系，以及在这种条件下对峰分布图和粘度的影响。这种表征可以包括所述种类溶解于具有与载体溶液不同成分的注射溶液的情况。
根据本发明的第一方面，提供了一种测量样品溶液粘度的方法，该方法包括：用载体溶液充满毛细管，该毛细管包括第一和第二间隔开的探测窗口；将样品溶液的栓注入该毛细管的第一末端并且以第一泵压力泵送该样品溶液的栓通过该毛细管以使该样品溶液的栓处于前面并且由该载体溶液跟随，或者以第一泵压力连续泵送样品溶液通过该毛细管以使该样品溶液的流动前沿处于该载体溶液前面，从而使该栓或该流动前沿通过该第一和第二探测窗口；使用光源照亮每个探测窗口至少一部分；出自该光源的探测光在使用阵列探测器的每个探测器窗口穿过该载体溶液或样品溶液，该阵列探测器包括二维阵列的探测器位置；生成阵列探测器输出信号，指示通过每个探测窗口的样品溶液栓或流动前沿的光吸光度分布；确定该样品溶液的栓或流动前沿在每个探测器窗口的探测时间；确定该样品溶液栓或流动前沿在每个探测窗口的探测时间之间的时间差Δt；以及计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的栓的该时间差Δt，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，注入该毛细管该第一末端的栓的长度linj，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×(L/linj)；或者计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的流动前沿的该时间差Δt，该毛细管在该第一末端和第一探测器窗口之间的长度l1，该毛细管在该第一末端和第二探测器窗口之间的长度l2，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×[2L/(l1+l2)]。
本发明的一个好处在于，提供了改进的测量粘度的方法，比现有技术更简单且更精确，并且具有附加的仅需要非常小体积样品的好处。在特定实施例中，可以准确表征溶液中种类的浓度，对于包含高浓度的赋形剂和药用活性成分的混合物的特定的生物制药配方具有特别的好处，并且，其中粘度强烈依赖于所有种类的浓度。好处是，本发明允许样品溶液的比粘度精确测量，即使是高度粘稠的样品也可以。人们期望能够测量在压力驱动下流动的高度粘稠的流体，就药用化合物而言，单一的注射器给药可能需要浓缩的蛋白质制剂。然而，制剂流动的方式取决于其粘度。此外，流体以高剪切速率通过针头可能损坏蛋白质，如果良好表征粘度关于剪切速率的依赖性就可以避免，而使用本发明的工艺就可能做到。
好处是，本发明的特定实施例提供了一种设备，通过使用高分辨率面型成像探测器，可以同时测量溶液粘度，溶质浓度，扩散系数和尺寸。适合的探测器一般可以指面型成像器并且包括有源像素传感器(APS)，也可以指CMOS传感器。高分辨率面型成像探测器具有高空间和时间分辨率，可以实时表征样品分布，流动前沿和流速这些在压力驱动流经具有多个窗口的毛细管期间变化的参数。
该方法可以进一步包括：在缓冲溶液中溶解分析物以形成该样品溶液。
根据本发明的第二方面，提供了一种表征样品溶液的粘度对该样品溶液的浓度的依赖性的方法，该方法包括：将该分析物以第一浓度溶解于该缓冲溶液中，根据权利要求2的方法测量样品溶液的比粘度；以及将该分析物以一或更多不同于该第一浓度的另外的浓度溶解于该缓冲溶液中，根据权利要求2的方法测量样品溶液的比粘度。
根据本发明的第三方面，提供了一种测量样品溶液的粘度的设备，该设备包括：毛细管，具有第一末端和第二末端以及第一和第二间隔开的探测窗口；注射器，安排为选择性的以第一泵压力供给溶液至该毛细管的第一末端；光源，安排为照亮每个探测窗口至少一部分；阵列探测器，其包括二维阵列的探测器位置，其安排为探测出自该光源穿过该毛细管内溶液的光，并且其安排为生成阵列探测器输出信号，指示通过该毛细管内溶液的光的光吸光度分布；以及处理器，安排为接收来自该阵列探测器的该输出信号；其中，该注射器安排为用载体溶液填充该毛细管并且将样品溶液的栓注入该毛细管的第一末端以使该样品溶液的栓处于前面并且由该载体溶液跟随，或者该注射器安排为用载体溶液填充该毛细管并且随后连续泵送样品溶液通过该毛细管以使该样品溶液的流动前沿处于该载体溶液前面，从而使该栓或该流动前沿通过该第一和第二探测窗口；其中，该处理器安排为根据该阵列探测器输出信号确定该样品溶液的栓或流动前沿在每个探测器窗口的探测时间，并且确定该样品溶液栓或流动前沿在每个探测窗口的探测时间之间的时间差Δt；以及其中，该处理器安排为计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的栓的该时间差Δt，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，注入该毛细管该第一末端的栓的长度linj，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×(L/linj)；或者
该处理器安排为计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的流动前沿的该时间差Δt，该毛细管在该第一末端和第一探测器窗口之间的长度l1，该毛细管在该第一末端和第二探测器窗口之间的长度l2，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×[2L/(l1+l2)]。
该二维阵列的探测器位置可以安排为提供信号，用于指示该载体和样品溶液穿过每个探测窗口的光吸光度的二维分布。
该光源可以发射至少一波长的光，该至少一波长的光由包含在该样品溶液内的一或更多吸收种类吸收。
该光源可以安排为提供紫外(UV)光，并且该阵列探测器安排为提供指示UV吸光度的信号。
该光源可以安排为提供波长范围160至1200nm的光，优选安排为提供波长范围180或190至1200nm的光。
该阵列探测器可以包括固态传感装置，优选为CMOS APS，CCD或CID。
附图说明
下面将通过实施例结合相应的附图来说明本发明，其中；
图1绘示根据本发明第一实施例测量扩散系数，尺寸和相对粘度的实验；
图2为UV吸收分布图，在压力驱动样品的栓流经两窗口期间获得，样品包含一系列浓度蛋白质溶于载体溶液；
图3绘示根据本发明第二实施例测量扩散系数，尺寸和相对粘度的实验；
图4是UV吸光度分布图，其获取于样品经压力驱动流经两窗口连续注入包含载体溶液的毛细管期间，样品包括参考样品的样品和两个药物配方，其中药物的注射液具有不同于载体溶液的成分，显示出不寻常的粘度/浓度依赖性；以及
图5是UV吸光度对时间的曲线图，注入样品的栓后在两探测窗口成像，样品来自咖啡因溶解于(i)PBS，(ii)0.1％黄原胶的PBS溶液以及(iii)0.1％琥珀酰聚糖的PBS溶液。
图6绘示前沿运行，其使用200ppm咖啡因水溶液(0％蔗糖)作为参考样品溶解于S，水作为载体溶液S。前沿和后沿都已给出，使用累积高斯函数拟合至前沿分布图。
具体实施方式
根据本发明的实施例，提供了一种测量设备和方法，其运转经由以恒定泵压力驱动样品溶液，也就是溶液A，通过初始充满载体溶液S的毛细管。溶液A可以作为脉冲注入，并且由溶液S的连续流跟随，或者可以作为前沿来驱动。流动的趋势(SAS表示脉冲，SA表示前沿)在沿该毛细管长度的两个分离的窗口成像，例如，使用包括面型成像器的美国专利US-7262847中所描述形式的总成。分析当该样品脉冲或样品前沿通过各个窗口时的一系列画面可以为各个窗口确定离开该窗口的时间，吸光度分布图以及该脉冲或前沿的变化。对于尖脉冲，还可以确定流速。随着了解该毛细管的长度以及窗口的位置，该样品溶液的比粘度可以根据本发明测量。在本发明的特定实施例中，如下面将更详细所描述，下面的参数也可以同时确定：溶质浓度，扩散系数和尺寸。当确定该样品的光吸收度在特定波长为不适当的，也可以改变光源的波长。例如，蛋白质的稀溶液理论上是在214nm监测。然而，由于在这些条件下在214nm的吸收度太高并且探测器将超出其线性动态范围运转，因此最佳于280nm监测前沿运行中的蛋白质浓缩溶液。此外，通过在实验运行之间改变浓度，能够进一步表征粘度随浓度变化。
根据本发明的粘度测量设备绘示于图1和3中，并且其包括连接两小瓶V1和V2的毛细管2。液体以恒定压力从V1驱动至V2。小瓶1容纳载体溶液S以使该毛细管2初始充满该载体溶液。小瓶1随后换为容纳样品溶液A的第三小瓶V3。该样品代表性的为溶解于该载体溶液S或不同的媒质S1中的制药或生物制药种类。S1可以不同于S，与S相比具有以不同浓度溶解的赋形剂，例如盐或糖。这在设计为稳定有效药物种类的配方中是典型的。窗口W1，W2沿小瓶之间的该毛细管2的长度间隔开，并且，通过将两个窗口相互毗邻排列在由面型成像探测器6的像素阵列成像的区域内，该毛细管2可以形成环以使两个窗口W1，W2都可以使用单一的光学总成成像。为注入样品A的栓进入该毛细管2，在该样品A的适当体积已经在压力下注入后，第三小瓶V3交换回第一小瓶V1。当样品溶液SAS的脉冲或流动前沿SA通过各个窗口时，该探测器捕捉包括在该面型成像器6处所接收光强度的测量的画面序列，一般在软件中转换以提供关于吸光度相对时间的数据。
从这样的数据确定扩散系数和尺寸的步骤已经描述于在先技术中，例如，来自从www.paraytec.com可获得的操作说明书TN001，AN001，AN005和AN015(″使用泰勒散布的流体动力学半径″；″在广阔浓度范围上测量标准蛋白质的流体动力学半径″；″量子点和纳米粒子的快速依大小排列″；以及″使用ActiPix TDA200纳米依大小排列系统精确和准确确定蛋白质尺寸″)。从这样的数据确定扩散系数和尺寸的步骤也已经描述于现有技术中，例如在美国专利US-7039527中。
从峰的中心(实验基于所注入的样品溶液栓)，或各个前沿的中点(对于前沿分析)到达各个窗口末端所花的时间t1和t2，可以确定时间差Δt＝t2-t1。值得注意的是，在美国专利US-7039527中，这一点允许速度的确定。根据本发明特定的实施例，这一工作得到扩展并且该时间差和/或速度的确定为测量粘度的关键参数，归功于当与图1相关的下面所描述的毛细管以恒温器控制于恒温并且驱动压力控制良好时，其测量的高精度和再现性。好处是，美国专利US-7262847中所描述类型的探测器总成可以连同适当的软件使用，以在各个窗口所捕捉的UV吸收分布图上执行时间-位移的平均，以转换各个曝光为在该探测器上的最后像素的退出时间。无论如何，美国专利US-7262847中并未认可测量时间差可以如下面所描述用来与其它参数关联以测量粘度。另外，本发明甚至在毛细管内具有不均匀成分流体的时候(像图3中绘示的流动前沿测量的情况，其中载体溶液S和样品溶液A的比例随时间变化)允许执行这些测量。
通过注入稀释溶液参考样品的栓(其不显著影响粘度)，例如咖啡因，进入两种溶液中并且测量在两个窗口之间的时间差，载体溶液S1的粘度可以很容易的相对标准溶剂S0测量。例如，以水作为标准溶剂S0，并且其它载体溶液为S1，公式1给出相对粘度ηrel。
ηrel＝ηS1/ηS0＝Δto，S1/Δto，S0 (1)
相对粘度和比粘度(粘度增量)通过下面所给出的公式4相联系。
公式1中的下标O表示标记物样品为稀释的并且不扰乱粘度。也就是说，Δto为稀释溶液，例如咖啡因的水溶液，的探测窗口之间的时间差，与其对比可以评估其它样品溶液的性状。表1(稍后提供)给出使用1mg/mL浓度的蛋白质作为标记物所获得的数据例子，以及采用范围4-9(n)的许多复现实验来证明获得如何高精度时间差测量的成组实验。
好处是，通过使用两个测量窗口，扩展了泰勒散布分析(TDA)的已知技术。在所述探测器窗口之间行进的时间的测量允许以更好的精度和准确计算粘度。使用具有一个测量窗口的方法的一个特别优势在于，通过使用时间差，这样除去了对从压力一次又一次上升以达到稳定状态的毛细管入口效应中所测得的粘度做任何纠正的需要。这种效应对两个窗口都以相同方式改变时间并且因此通过测量行进于两个窗口之间的时间差而自动除去。
好处是，本发明的特定实施例允许同时测量溶液粘度，溶质扩散系数和流体动力学半径，以及溶质浓度。这一点的实现是通过应用上面所描述的技术从UV吸收数据确定溶液粘度，以及应用已知技术从该相同的UV吸收数据确定剩余的参数。
好处是，通过使用美国专利US-7262847中所描述形式的面型成像探测器，当样品溶液的栓或流动前沿通过沿毛细管长度的两探测窗口时，使用单一的探测器能够获得高度准确和精密的时间差测量。
好处是，通过使用窄孔毛细管以及对照背景散射鉴别信号，本发明的特定实施例提供在高浓缩溶液中执行测量的能力。好处是，本发明允许快速表征按配方制造的生物制药溶液，不用任何稀释，过滤或其它改变。本发明的实施例可能证明有用于配发开发(R&D)和稳定性测试(R&D，QC)。本发明的实施例提供在体液特性的媒质中，例如血清，血浆，测量蛋白质-小分子和蛋白质-蛋白质相互作用的能力。体液是具有高浓度蛋白质和粘度的载体溶液，不同于诸如磷酸盐缓冲盐水(PBS)的标准载体溶液。
本发明的特定实施例通过详细分析峰分布图，允许依赖单独运行中的粘度，扩散系数和流体动力学半径测量浓度。具体来说，如果当峰作为脉冲注入通过探测器窗口时实现对单一高斯曲线的，这表示粘度随浓度没有显著的变化。然而，具有伸舌性状的峰分布图可能表示样品具有显著高于载体媒质的粘度。这一点绘示于图5中，将在下面详述。使用前沿法，所用的拟合函数为累积高斯。如果从拟合该前沿所获得的表现半径高于拟合后沿，这表示粘度随样品浓度增加。如果显著的偏离于累积高斯拟合函数，这可能表示粘度和浓度之间的不寻常关系，例如图4。
参见图1，其绘示根据本发明一实施例测量样品溶液比粘度的实验设备的示意图。好处是，该相同设备也可以用于测量扩散系数和尺寸(也就是，流体动力学半径-根据这一详述的目的，所述术语为同义的)。左侧视图绘示初始布置，具有毛细管2延伸于输入和输出小瓶之间。该输入小瓶初始为容纳载体溶液的V1。该毛细管充满该载体溶液并且随后容纳样品溶液V3的第三小瓶V3代替小瓶V1。左侧视图绘示该样品溶液A在泵压力ΔPinj下注入毛细管2。该样品溶液A可以包括溶解于该载体溶液S中的分析物。中心视图绘示该相同的设备，在V1和V2之间具有以恒定压力ΔP驱动的样品溶液A的注入脉冲以及用通过泰勒散布扩大的该脉冲4成像且使脉冲4的中心处于第一窗口W1的末端。右侧视图绘示该样品溶液4进一步由另外的泰勒散布扩大并且使其处于第二窗口W2末端的中心成像。使用绘示于W1和W2成像窗口后面并且根据美国专利US-7262847中所揭露形式的单一的有源像素传感器所形成的面型成像探测器6来执行成像。尽管在图1中未清晰可见，可以理解，最大吸光度将在各个栓的中心显现。
为了计算扩散系数，尺寸和相对粘度，有必要测量样品区域离开该成像器窗口所花时间(在窗口的输出端测得的中心时间)t1和t2，从而时间差为：
t2-t1＝Δt (2)
在各个窗口测量吸光度(A)的分布图，对照在各个窗口的时间t制图，并且在各个窗口的平面图的参数(例如标准偏差，方差)能够计算。
表1给出使用1mg/mL浓度的蛋白质作为参考样品所获得的数据例子，以及具有范围4-9(n)的许多复现实验的成组实验。相对粘度根据该样品的时间差与参考样品的时间差比较确定。在表1的例子中，涉及一系列浓度和蔗糖赋形剂水平的蛋白质溶液的粘度是相对于1mg/mL没有添加蔗糖的蛋白质溶液作为标准来确定。表1所示结果举例说明使用公式1测量相对粘度。
表1：对涉及一系列蛋白质和蔗糖浓度的未添加或添加蔗糖的蛋白质计时；探测波长214nm。复现实验的数量在第二栏中给出，并且各个时间给出平均值及其标准偏差。
时间差与使用误差传播理论计算所得相比较看起来具有较小误差。具体来说，误差传播理论中，未修正的误差为累积的。对于W＝X-Y，W的误差为[(x的误差)2+(y的误差)2]的平方根，例如，对于表中1mg/mL的数据，(0.542+0.532)1/2＝0.76，然而所观察的实际的误差为0.39；这证实了时间是相关的。时间差的相对标准偏差(RSDs)范围为0.1-0.4％。这表明相对粘度能够以优于0.5％的精度测量。相对粘度列在最后一栏，以未添加蔗糖的1mg/mL蛋白质的结果作为参照。
使用图1的设备，制备90mg/mL蛋白质溶解于磷酸盐缓冲盐水(PBS)的溶液以提供表征生物制药配方的载体溶液S，并且制备100mg/mL该相同蛋白质溶解于PBS的溶液作为样品溶液A且将其注入该90mg/mL的蛋白质的PBS载体溶液S中。这样举例说明了如欧洲专利EP-1530716-B1所描述的具有时间-位移积分的UV面型成像探测器连同图1的实验设置，对作为载体的完全浓缩的蛋白质溶液起作用以及由于样品和载体之间的浓度净差为10mg/mL着眼于差异影响的能力。众所周知，扩散最好用与样品在成分上紧密匹配的载体溶液来测量。
图2中绘示的屏幕截图显示关于将100mg/mL蛋白质(人血清白蛋白)的PBS溶液注入载体溶液90mg/mL相同蛋白质的PBS溶液中，连同将10mg/mL蛋白质的PBS溶液注入作为载体溶液的PBS中(所有成像在280nm处)的运行。图2中显示四条痕迹：A，B，C，D及对应如下：A和B为将100mg/mL溶于PBS的溶液注入载体溶液90mg/mL的PBS溶液中，分别表示在窗口1和2；C和D为将10mg/mL的PBS溶液注入载体溶液PBS中，分别表示在窗口1和2。峰值振幅看上去相似：这与各情况中样品和载体溶液之间的蛋白质浓度差异为10mg/mL一致。90mg/mL蛋白质的PBS溶液作为载体溶液(A和B)所花时间看起来比PBS作为载体溶液所花时间长很多(对于窗口1是11分钟比6.5分钟；对于窗口2是21分钟比12.5分钟)。这一点意味着在此描述的面型成像器和工艺允许在高浓缩蛋白质溶液中测量粘度。
下面的表2在表的最后一行显示来自这一实验的数据。对将100和10mg/mL蛋白质样品的PBS溶液注入载体溶液PBS中(行1和2)的结果，以及将100mg/mL蛋白质的PBS溶液注入作为载体溶液的90mg/mL蛋白质的PBS溶液中(行3)的结果进行了比较。水的粘度值用于计算流体动力学半径。粘度以10mg/mL蛋白质的PBS溶液作为参考样品。
表2：相对粘度比较
*计算所有半径时采用了水的粘度值
显然时间差存在巨大的增加，表明与单独的缓冲液相比，该载体溶液90mg/mL蛋白质溶于缓冲液中的相对粘度要高的多。以10mg/mL的溶液作为参考样品，相对粘度为时间差的比，公式1显示ηrel＝575.10/358.35＝1.605。这个值与对90mg/mL血清白蛋白溶的PBS溶液的相对粘度的单独测量符合良好。
此时扩散系数是相同的，当粘度修正为90mg/mL溶液的粘度时，重新计算的半径为3.337/1.605＝2.079nm。这个标称值指示了蛋白质-蛋白质相互作用。其它技术，例如动态光散射，对血清白蛋白显示相近的效果。
在本发明的第一实施例中，当注入具有不同于载体溶液粘度的样品溶液A的长度linj的栓时，可以采取测量。这可以用来计算该样品溶液相对该载体溶液S的粘度ηrel，以及由是使用公式4计算该样品溶液A的比粘度。好处是，这意味着不需要提供匹配的缓冲溶液。这种粘度差可能因为该样品自身为高浓缩(例如100mg/mL蛋白质)出现，或者也可能因为该样品为按配方制造于具有诸如糖或盐的高浓度赋形剂的溶液中，并且这种配方溶液不同于载体溶液。许多生物制药蛋白质是按配方制造于专有缓冲液中，并且在这种情况下诸如PBS的标准缓冲液可以用作载体溶液。样品栓注入充满载体溶液S的毛细管中。该样品的比粘度ηsp可以使用有两窗口的毛细管来确定，根据注入的具有大约等于载体溶液粘度的测试物质的稀释溶液栓的时间差Δto，例如咖啡因标记物溶解于载体溶液中，以及根据待确定其相对粘度和比粘度的该样品的时间差Δt。这需要了解初始充满该样品的毛细管的分数linj/L。通过类比，这可以看作像串联的电阻器(参见例如D.Kim，N.C.Chesler和D.J.Beebe所著，使用水力串联电阻表征动态系统的方法，发表于LabChip，2006，6，639-644)。如果有高电阻部分(相当于该注入的栓)，整体电阻与长度和不同部分的电阻成比例增加。比粘度由公式3给出，并且比粘度和相对粘度由公式4相联系。
ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×(L/linj) (3)
ηsp＝(η-ηS0)/ηS0＝ηrel-1 (4)
注入长度linj一般使用泊肃叶定律计算，已知毛细管长度L，毛细管半径r，压力ΔP以及该压力施加注入的时间tinj。
linj＝r2ΔPtinj/8ηS0L (5)
熟知本领域的技术人员很了解，当已知粘度ηS0和密度ρ的溶剂(例如水)由已知压力ΔP驱动固定时间t移动通过该毛细管时，通过确定质量Δm，该半径r可以很容易得到。为了计算半径，这一方法使用重新整理形式的泊肃叶定律
r＝[8ηS0LΔm/πρΔPt]1/4 (6)
通过考虑在使用溶解于碳水化合物生物聚合物黄原胶和琥珀酰聚糖溶液中的咖啡因的栓的实验中所获得的结果，本发明的实施例得以举例说明。两者都是已知用来提高低浓度水溶液的粘度。这些溶液为剪切稀化的，也就是，具有随增加的剪切速率减少的粘度。图5绘示稀释溶液的栓的注入结果，来自咖啡因溶解于(i)PBS，(ii)0.1％w/v黄原胶的PBS溶液以及(iii)0.1％w/v琥珀酰聚糖的PBS溶液，整个运行以PBS作为载体溶液。图5对以1000mbar恒定压力的运行给出所有数据的覆盖图，对该三个样品在两个窗口各自给出三个重复痕迹，并且证明了该技术的复现性。波长对于(i)和(ii)为214nm，对于(iii)为254nm。虽然所有注入体积为相同的，由于咖啡因在254nm具有低于214nm的吸收系数，这对(iii)中较低的信号振幅作出解释。
由考虑这些数据产生的本发明关于粘度测量的几个好处。首先，使用非常小的样品值获得结果。注入体积仅为230纳升。这小于其它技术几个数量级。显然，溶解于琥珀酰聚糖的咖啡因行进最慢，并且因此这种溶液具有最高的粘度。如下面所阐述，各种粘度参数的定量测量由该结果产生。
第二个好处是来自峰分布图的信息。鉴于关于PBS中的样品的分布图具有高斯对称性，关于琥珀酰聚糖中的样品的分布图显示非对称性，具有显著的吐舌。这种性状与剪切稀化一致。由于毛细管中剪切稀化流体的流动，处于速度梯度为零的中心的样品经历零剪力并因此具有高粘度，而处于该毛细管壁的样品具有最高的剪力以及因此最低的粘度。在这种情况下，预计流动前沿背离表征牛顿流体的抛物线状并且采取较平坦的塞状分布图。图5中的结果证明使用峰分布图定性研究剪切稀化溶液中非牛顿性状的益处。
表3举例说明使用公式3，4和5对于0.1％琥珀酰聚糖在三个不同驱动压力下给出相对粘度和比粘度的值，这些条件下溶液的绝对粘度，以及与来自标准流变测量学方法的值作比较。该毛细管具有L＝129.9cm以及r＝38.6μm。样品溶液以500mbar压力注入6s时间。温度＝25.0℃。水在25℃的粘度ηS0为0.8905mPa s，并且对L，r，ΔPinj和tinj代入值到公式5给出注入长度为linj＝4.83cm。由此系数L/linj＝129.9/4.83＝26.89。第四栏中给出的比粘度值来源于计时和长度比系数，并且第六栏的粘度值通过相对粘度乘以水的粘度获得。在第七栏给出的处于壁的剪切速率使用公式4(l2-l1)/(rΔt)计算，并且数值的获得使用了毛细管半径，窗口之间长度(l2-l1)＝40.5cm＝0.405m，以及来自第二栏的时间差。表3中最后一栏给出的值来自于根据剪切速率对0.1％琥珀酰聚糖粘度的独立流变测量学研究。很明显，依赖于使用本发明第一实施例所测粘度的剪切和独立方法的剪切之间具有良好的一致性。
表3.对咖啡因峰使用计时以确定相对粘度，比粘度以及关于0.1％琥珀酰聚糖的粘度。各个时间差为来自于三次复现实验运行的平均值。最后一栏的粘度值来自于独立的流变测试。
虽然上面所描述的本发明的实施例涉及通过注入样品的栓到充满载体溶液的毛细管中来计算样品配方的性质，现在要描述的本发明另外的实施例中，该毛细管初始充满该载体溶液并且然后样品溶液在恒定压力下连续供给至该毛细管。测量该样品的流动前沿。
因为前沿分析，在两窗口可以获得时间以及由此得到时间差Δt，比粘度通过参照用参考样品诸如咖啡因作为溶剂中的稀释溶液的运行给出时间差Δto获得，使得该参考样品不显著影响该载体溶液的粘度。当作为栓或前沿注入时，稀释咖啡因不增加对载体溶液的抵抗，并且因此符合参考样品的要求。
参见图3，其绘示以前沿分析方式测量扩散系数，尺寸和相对粘度的实验设备。可以理解，这与图1的设备大体上相同并且因此使用相同的编号。左侧视图绘示初始布置，具有毛细管延伸于均容纳有载体溶液S输入和输出小瓶(V1和V2)之间。中心视图绘示输入小瓶V1已被容纳样品溶液A的小瓶V3代替，样品溶液A正由恒定压力ΔP驱动通过该毛细管。中心视图中，流动前沿的中心位于第一窗口W1的下游端。右侧视图绘示在稍后时间的该样品流动前沿，该流动前沿的中心在第二窗口W2末端成像。绘示于W1和W2后面的面型成像探测器6在单一的有源像素传感器上对两个窗口都成像。
当该SA流动前沿通过各个窗口时，该成像探测器(示意图中以阴影线表示单独的像素)捕捉该SA前沿移动穿过成像区域的画面序列。通过分析两个画面序列，能够计算前沿中心分别在窗口1和2的时间t1和t2，以及前沿的标准偏差和方差。时间差Δt＝t2-t1与当驱动溶解于S中的参考样品的稀释溶液进入S时，或者与当如上面所述驱动溶解于S中的参考样品的栓时，所测得的时间差Δto作比较。知道这些时间差以及分别至第一和第二窗口末端的长度l1和l2，还有该毛细管的总长度L，比粘度随后得出。
ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]x[2L/(l1+l2)] (7)
这个公式使用流体学原理得出。流速，水力阻力和压力降类似于电路中的电流，电阻和电压(参考上文)。在恒定压力驱动通过毛细管期间，由于该样品的水力阻力大于缓冲液的水力阻力，流速随时间减少。注意到水力阻力直接正比于粘度，行进距离在时间上的积分得出公式7。
如果需要，样品溶液的比浓对数粘度ηi可以使用公式8从比粘度ηsp结合质量浓度c算出，比粘度ηsp可以从栓分析或前沿分析算出。
ηi＝ln(1+ηsp)]/c (8)
众所周知，在外推至0浓度的限制下，比浓对数粘度等于特性粘度[η](参见例如J.L.Richards所著，粘度和高分子形状，刊登于J.Chem.Educ.1993，70，685-689)。特性粘度，通常用单位cm3-1记录，不依赖浓度并且是单独表征溶质的参数，对于蛋白质和聚合物特别重要。
通过考虑在使用溶解于一系列浓度(％w/v)蔗糖溶液中的咖啡因的实验中所获得的结果，本发明的第二实施例得以举例说明。图6绘示前沿运行，其使用200ppm咖啡因水溶液(0％蔗糖)作为参考样品溶解于S，水作为载体溶液S。探测波长为214nm，驱动压力为630mbar。绘示了对于在各个窗口的前沿拟合至累积高斯曲线，并且在这种情况下从这些曲线中心获取时间以给出时间差Δto。参见图3可以理解来自这一前沿运行的痕迹。SA前沿已经通过第二窗口并且充满毛细管后，小瓶V3由V1替换。随后驱动载体溶液通过该毛细管以使分布图的后沿可见(也就是转变AS)。当AS分布图已经通过窗口后，吸光度返回至表征载体溶液的基线。
根据使用200ppm咖啡因溶解于包含一系列浓度蔗糖的溶液中的前沿运行，以水作为载体溶液，表4给出相对粘度和比粘度。表4中给出的关于Δt的各个值为三次测量的平均值。咖啡因的水溶液是参考样品，并且表中第一行给出Δto。百分比相对标准偏差(RSD)显示了复现性，并且说明关于相对浓度的所有值都能以优于2％的精度获得。最后一栏给出的值来源于文献(J.Chirife和M.Buera所著，发表于J.Food Eng.，1997，33，221-226)，并且显示与该技术的误差范围具有良好的一致性。
表4.关于增加的蔗糖浓度在第一和第二窗口的峰之间的时间差，以及关于5％，10％，15％和20％蔗糖溶液的比粘度和相对粘度。该毛细管具有L＝132.2cm，l1＝44.9cm，l2＝89.9，2L/(l1+l2)＝1.96。温度＝25.0℃。
使用本发明第二实施例的实验得出的结果也可以用于提供样品浓度和流体动力学半径的测量。已知在测量波长的吸收系数，根据与浓度相关的痕迹的振幅，也就是关于载体溶液和样品之间吸光度的差，获得浓度。流体动力学半径根据别处所描述获得。从这样的数据确定扩散系数和尺寸的步骤已经描述于在先技术中，例如，来自从www.paraytec.com可获得的操作说明书TN001，AN001，AN005和AN015(″使用泰勒散布的流体动力学半径″；″在广阔浓度范围上测量标准蛋白质的流体动力学半径″；″量子点和纳米粒子的快速依大小排列″；以及″使用ActiPix TDA200纳米依大小排列系统精确和准确确定蛋白质尺寸″)。要注意的是，为了改正运行期间速度的变化影响标准泰勒散布公式，假定载体溶液的粘度所获得的半径在前沿分析时一般应当除以系数Δt/Δto，而在后沿分析时应当乘以这一系数。
接下来考虑应用本发明第二实施例至更复杂的系统。现在参见图5，其绘示一系列样品的栓穿过第一和第二探测窗口的吸光度分布图。痕迹A和B分别绘示在窗口1和2的低浓度，小分子前沿(山梨酸酯)，在相同位置还显示作为咖啡因栓的锐前沿(参见曲线A和C下的高斯，但是未标记)。由于山梨酸酯流动前沿不影响流体阻力，这提供了参考时间差Δto。还绘示了使用高浓度(60mg/mL，也就是6％w/v)药物溶于包含4％w/v糖的溶液中的两供选择的配方的两前沿运行。载体溶液为水。配方1在窗口1给出痕迹C以及在窗口2给出痕迹E。配方2在窗口1给出痕迹D以及在窗口2给出痕迹F。很明显这些为显著减慢，因此相对粘度和比粘度能够以良好精度计算。关于该前沿的扩散系数和半径通过拟合至两部分重叠的累积高斯函数获得。该前沿的上部涉及在糖溶液中的扩散(其中该配方为稳定的)，并且尺寸结果符合预期的分子。该前沿的底部涉及该药物在水中的扩散。数据分析显示该药物水中部分具有高流体动力学半径，符合形成分子团聚集式。糖独立扩散给出了相对的锐前沿，因此该药物前沿的前缘肯定已经移动离开该糖的部分。
表5举例说明使用公式7和8对于两种药物配方给出相对粘度和比粘度值，以及对两种配方中的药物给出比浓对数粘度。
表5.关于两种配方的药物，使用计时来提供关于比粘度，相对粘度和比浓对数粘度的信息。两个配方都有c＝0.060gcm-3。参考样品为山梨酸酯或咖啡因的水溶液，Δto＝28.5s。毛细管具有L＝143.3cm，l1＝46.9cm，l2＝96.3，2L/(l1+l2)＝2.00。温度＝25.0℃。
好处是，本发明的实施例允许测量样品的比粘度，即使是非常小的样品体积也可以。在脉冲方式(第一实施例)下注入的体积一般为100-250纳升。在前沿方式下(第二实施例)，体积一般在5微升左右。这是实际超过以往技术的好处，现有技术一般单次测量要50微升或更多。
本发明提供了测量样品溶液相对粘度和比粘度的方法，其将使用不同技术实现的粘度测量联系起来。参见图5和表3，通过在峰分布图上观察剪切稀化效果，还能够评估剪切稀化效果。
好处是，本发明的实施例允许前沿或栓分布的不同部分作不同分析，从而可以对应载体媒质的不同成分。这一点可以参见上面对图4的讨论；前沿未对单独的累积高斯函数拟合，但是可以作为具有不同半径成分的两个部分重叠的累积高斯来成功分析。
熟知本领域的技术人员很容易明白对本发明进一步的修饰或应用不脱离所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种测量样品溶液的粘度的方法，其特征在于，该方法包括：
用载体溶液充满毛细管，该毛细管包括第一和第二间隔开的探测窗口；
将样品溶液的栓注入该毛细管的第一末端并且以第一泵压力泵送该样品溶液的栓通过该毛细管以使该样品溶液的栓处于前面并且由该载体溶液跟随，或者以第一泵压力连续泵送样品溶液通过该毛细管以使该样品溶液的流动前沿处于该载体溶液前面，从而使该栓或该流动前沿通过该第一和第二探测窗口；
使用光源照亮每个探测窗口至少一部分；
出自该光源的探测光在使用阵列探测器的每个探测器窗口穿过该载体溶液或样品溶液，该阵列探测器包括二维阵列的探测器位置；
生成阵列探测器输出信号，指示通过每个探测窗口的样品溶液栓或流动前沿的光吸光度分布；
确定该样品溶液的栓或流动前沿在每个探测器窗口的探测时间；
确定该样品溶液栓或流动前沿在每个探测窗口的探测时间之间的时间差Δt；以及
计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的栓的该时间差Δt，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，注入该毛细管该第一末端的栓的长度linj，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×(L/linj)；或者
计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的流动前沿的该时间差Δt，该毛细管在该第一末端和第一探测器窗口之间的长度l1，该毛细管在该第一末端和第二探测器窗口之间的长度l2，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×[2L/(l1+l2)]。
2.如权利要求1所述的测量样品溶液的粘度的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
在缓冲溶液中溶解分析物以形成该样品溶液。
3.一种表征样品溶液的粘度对该样品溶液的浓度的依赖性的方法，其特征在于，该方法包括：
将该分析物以第一浓度溶解于该缓冲溶液中，根据权利要求2的方法测量样品溶液的比粘度；以及
将该分析物以一或更多不同于该第一浓度的另外的浓度溶解于该缓冲溶液中，根据权利要求2的方法测量样品溶液的比粘度。
4.一种测量样品溶液的粘度的设备，其特征在于，该设备包括：
毛细管，具有第一末端和第二末端以及第一和第二间隔开的探测窗口；
注射器，安排为选择性的以第一泵压力供给溶液至该毛细管的第一末端；
光源，安排为照亮每个探测窗口至少一部分；
阵列探测器，其包括二维阵列的探测器位置，其安排为探测出自该光源穿过该毛细管内溶液的光，并且其安排为生成阵列探测器输出信号，指示通过该毛细管内溶液的光的光吸光度分布；以及
处理器，安排为接收来自该阵列探测器的该输出信号；
其中，该注射器安排为用载体溶液填充该毛细管并且将样品溶液的栓注入该毛细管的第一末端以使该样品溶液的栓处于前面并且由该载体溶液跟随，或者该注射器安排为用载体溶液填充该毛细管并且随后连续泵送样品溶液通过该毛细管以使该样品溶液的流动前沿处于该载体溶液前面，从而使该栓或该流动前沿通过该第一和第二探测窗口；
其中，该处理器安排为根据该阵列探测器输出信号确定该样品溶液的栓或流动前沿在每个探测器窗口的探测时间，并且确定该样品溶液栓或流动前沿在每个探测窗口的探测时间之间的时间差Δt；以及
其中，该处理器安排为计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的栓的该时间差Δt，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，注入该毛细管该第一末端的栓的长度linj，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×(L/linj)；或者
该处理器安排为计算该样品溶液的比粘度ηsp，根据关于该样品溶液的流动前沿的该时间差Δt，该毛细管在该第一末端和第一探测器窗口之间的长度l1，该毛细管在该第一末端和第二探测器窗口之间的长度l2，该毛细管在该第一和第二末端之间的长度L，以及已知的时间差Δto，该时间差Δto为以该第一泵压力泵送时参考样品溶液的栓在每个探测窗口的探测时间之间的差，该参考样品溶液的粘度近似等于该载体溶液的粘度，其中，ηsp＝[(Δt-Δto)/Δto]×[2L/(l1+l2)]。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该二维阵列的探测器位置安排为提供信号，用于指示该载体和样品溶液穿过每个探测窗口的光吸光度的二维分布。
6.如权利要求4或5所述的设备，其特征在于，该光源发射至少一波长的光，该至少一波长的光由包含在该样品溶液内的一或更多吸收种类吸收。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，该光源安排为提供紫外(UV)光，并且该阵列探测器安排为提供指示UV吸光度的信号。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，该光源安排为提供波长范围160至1200nm的光，优选安排为提供波长范围180或190至1200nm的光。
9.如权利要求4-8其中任一所述的设备，其特征在于，该阵列探测器包括固态传感装置，优选为CMOS APS，CCD或CID。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20151021 |