CN105051529B

CN105051529B - 校准色谱系统的方法

Info

Publication number: CN105051529B
Application number: CN201480016135.5A
Authority: CN
Inventors: C·A·波尔
Original assignee: Dionex Corp
Current assignee: Dionex Corp
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: WO2014149978A1; EP2972294A1; US20140260509A1; EP2972294B1; US10802000B2; CN105051529A; JP2016510900A; JP6357527B2

Abstract

描述了一种校准色谱系统的方法。该方法包括将标准物注入色谱分离器中。该标准物包括具有第一校准物浓度的第一分析物和具有第二校准物浓度的第二分析物。可以在该色谱分离器中分离该标准物并且使用检测器进行测量。该方法基于该第一峰和该第二峰的面积亦或峰高，以及基于该第一校准物浓度和该第二校准物浓度的比率，自动地识别该第一峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物以及该第二峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物。

Description

校准色谱系统的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月15日提交的美国非临时专利申请序列号13/834,883、标题为“校准色谱系统的方法(Method of Calibrating a Chromatography System)”[代理人案卷号：16633US1/NAT]的优先权权益，该非临时专利申请以其全文通过引用结合在此。

背景

色谱法是用于分子的化学分析和分离的一种广泛使用的分析技术。色谱法涉及从存在于样品中的基质组分中分离一种或多种分析物物种。这些分析物和基质组分具有与固定相的亲和力。在离子交换色谱法中，该固定相是使用将以不同亲和力水平理想地结合这些带电分析物和基质组分的离子部分进行衍生化的。将洗脱液渗透穿过该固定相并且与这些分析物和基质组分竞争结合离子部分。该洗脱液是一个用于描述被泵入到色谱柱中的液体溶液或缓冲溶液的术语。在此竞争过程中，这些分析物和基质组分将通过随着时间变化而从该固定相上洗脱出来彼此分离并且然后随后在检测器上进行检测。一些典型检测器的实例是电导率检测器、UV-VIS分光光度计以及质谱仪。

色谱柱典型地要求校准过程以便同时识别分析物和定量分析物的量。标准溶液经常作为校准过程的一部分用于确定样品溶液的色谱峰的化学身份。该标准溶液可以具有一种或多种类型的分析物，其中每一种处于已知的预定的浓度。该标准溶液的色谱图将提供该标准溶液中的分析物的保留时间、峰高、以及峰面积。可以将用该标准溶液获得的此类信息与样品溶液的色谱图进行比较以便确定该样品溶液中的组分的化学身份和浓度。例如，可以使该标准溶液的峰保留时间与该样品溶液的峰保留时间相关联以便确定该样品色谱图的峰的化学身份。此外，该标准溶液的峰面积可以用于成比例地计算该样品色谱图的相应峰面积的分析物浓度。

可以将该标准溶液的分析物身份和浓度输入色谱数据系统的存储器部分。然后软件系统可以使用该标准溶液的输入的参数处理样品色谱图。然而，申请人相信使用标准溶液的校准过程存在若干问题，如改变色谱柱，这可能导致该标准溶液的参数不再是可适用的(例如，保留时间的偏移)。可能导致输入参数的偏移的其他因数是洗脱液条件、柱劣化、以及柱污染的变化。如此，申请人相信对于自动过程存在需求以便以无缝校准过程识别特定色谱峰的化学身份和相关的浓度。申请人还相信此无缝的且自动的校准过程需要将色谱性能的漂移考虑在内并且当该柱需要替换时通知用户。

概述

一种校准色谱系统的方法可以包括用标准溶液的自动校准方法、用样品溶液的自动分析方法、以及自动重校准方法。该自动校准方法包括将标准物注入色谱分离器中。该标准物包括具有第一校准物浓度的第一分析物和具有第二校准物浓度的第二分析物。在该色谱分离器中可以分离该标准物。分别具有第一保留时间和第二保留时间的第一峰和第二峰可以用检测器进行测量。接着，该方法基于该第一峰和该第二峰的面积亦或峰高，以及基于该第一校准物浓度和该第二校准物浓度的比率，自动地识别该第一峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物以及该第二峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物。

关于以上方法，它可以进一步包括基于该第一保留时间和该第二保留时间计算第一分析物时间间隔和第二分析物时间间隔。可以将样品注入该色谱分离器中，其中该样品包括第一分析物和第二分析物。在该色谱分离器中可以分离该样品。分别具有第三保留时间和第四分析物保留时间的第三峰和第四峰可以用该检测器进行测量。接着，当该第三保留时间落入该第一分析物时间间隔内时该方法自动地输出该第三峰对应于该第一分析物，或者当该第三保留时间落入该第二分析物时间间隔内时该方法自动地输出该第三峰对应于该第二分析物。此外，当该第四保留时间落入该第一分析物时间间隔内时该方法自动地输出该第四峰对应于该第一分析物，或者当该第四保留时间落入该第二分析物时间间隔内时该方法自动地输出该第四峰对应于该第二分析物。

关于以上方法，该第一分析物时间间隔具有第一上限和第一下限，其中该第一上限是该第一保留时间加上该第一保留时间的第一预定的比例并且该第一下限是该第一保留时间减去该第一保留时间的该第一预定的比例。该第一预定的比例可以范围从约0.05至约0.2。

关于以上方法，该第二分析物时间间隔具有第二上限和第二下限，其中该第二上限是该第二保留时间加上该第二保留时间的第二预定的比例并且该第二下限是该第二保留时间减去该第二保留时间的该第二预定的比例。该第二预定的比例可以范围从约0.05至约0.2。

关于以上方法，它可以进一步包括基于该第一峰、第二峰、第三峰以及第四峰的面积或峰高，自动地输出该样品的第一分析物浓度和第二分析物浓度。

关于以上方法，它可以进一步包括重复注射该标准物的步骤和重复在该色谱分离器中分离该标准物的步骤。分别具有第五保留时间和第六保留时间的第五峰和第六峰可以用检测器进行测量。接着，基于该第五保留时间和该第六保留时间的该第一分析物时间间隔和该第二分析物时间间隔可以重新计算。

关于以上方法，它可以进一步包括当该第五保留时间与该第一保留时间之间的绝对差大于第一预定阈值或者该第六保留时间与该第二保留时间之间的绝对差大于第二预定阈值时在计算机屏幕上输出该色谱分离器需要替换的消息。

关于以上方法，该标准物可以包含在具有RFID标签的容器内。可以读取或轮询该RFID标签以便确定该第一分析物和该第二分析物的身份，以及该标准物的第一校准物浓度和第二校准物浓度。

描述了一种识别色谱柱类型的方法。它可以包括将标准物注入色谱分离器中。该标准物可以包括具有第一校准物浓度的第一分析物、具有第二校准物浓度的第二分析物、以及具有第三校准物浓度的第三分析物。在该色谱分离器中可以分离该标准物。用检测器可以测量至少两个峰，其中每一个峰具有保留时间、峰高、以及峰面积。接着，该方法基于这些测量的峰的面积亦或高度，以及基于该第一、第二、以及第三校准物浓度的一个或多个比率，自动地识别第一峰对应于该第一分析物、该第二分析物、该第三分析物、还是其组合，第二峰对应于该第一分析物、该第二分析物、该第三分析物、还是其组合，是否存在第三峰并且如果存在，该第三峰对应于该第一分析物、该第二分析物、还是该第三分析物。该方法还基于该第一、第二、以及第三分析物的洗脱顺序自动地识别该色谱柱类型。

附图的简要说明

结合在此并构成本说明书的一部分的附图说明了本发明当前优选的实施例，并且与上文给出的一般说明和下文给出的详细说明一起用于解释本发明的特征(其中相似数字代表相似元件)。

图1是流程图，展示了一种用标准溶液校准色谱系统的自动方法并且任选地提供一种确定该色谱柱类型的自动方法。

图2是展示一种使用确定分析物身份和分析物浓度的自动方法色谱地分离样品的方法的流程图。

图3是展示一种重校准色谱系统的自动方法的流程图，该自动方法解释了漂移的来源并且任选地提供一种当色谱柱需要替换时通知用户的自动方法。

图4示出了对于标准溶液(A)、样品溶液(B)以及随后重注入的标准溶液(C)的一系列色谱图。

图5展示了适用于与在此所述的色谱法一起使用的色谱系统的实施例。

实施例的详细说明

以下详细说明应参考附图来阅读，其中在不同附图中的相似元件相同地进行编号。不必按比例绘制的这些附图描绘了多个选择的实施例并且不旨在限制本发明的范围。详细说明通过举例的方式而不是限制的方式来说明本发明的原理。本说明将清楚地使得本领域技术人员能够制造并使用本发明，并且描述本发明的若干实施例、改编、变化、替代方案以及用途，包括目前被认为是执行本发明的最好模式。如在此使用的用于任何数值或范围的术语“约”或“近似”指示出于其在此所述的预期目的允许组分的部分或集合起作用的一个适合的尺寸公差。

使用色谱法分析分析物要求将关于这些分析物的细节输入分析软件中。由于从一个色谱柱到另一个的小的差异、洗脱液条件的变化，或由于随着该柱劣化或变得被污染的随时间的推移的变化，此信息频繁地需要被更改。一种标准溶液可以包括两种或更多种校准物，这些校准物具有精确控制的浓度值比率，其进而提供精确控制的检测器响应比率。这将允许该软件自动地识别这些分析物中的每一种，不管在使用过程中的该柱的变化、或该柱的污染如何。在此描述的这些标准溶液还可以称为化学条形码。

在色谱分析的过程中，需要将分析物细节输入色谱分析软件中。可以输入的参数包括分析物身份和分析物浓度。一旦连同适合的积分参数一起输入了这些参数，分析软件将自动地识别这些分析物，作为分析报告的一部分。然而，软件系统错误识别分析物是常见的。对此存在若干常见的原因。例如，如果针对一个柱输入了这些参数并且然后稍后替换为一个新柱，则针对前一个柱输入的参数可能不适合用于同该新柱一起使用。在使用色谱分析软件的过程中频繁的调整分析物参数经常是必须的。在没有如此的更改的情况下，分析报告将错误地识别分析物，这就分析员方面来讲不断地要求警惕以便避免此类错误。此外，当改变分离的分析条件时，如通过更改流动相或改变分离的温度，保留特征频繁地偏移足以要求更改这些分析物保留参数。此外，随着柱劣化或变得被污染(通过注入高度保留的污染物杂质)，保留可能以这样一种方式降低使得要求更改这些分析物保留参数以便保证通过该色谱分析软件正确识别分析物。

利用呈精确控制的检测器响应比率的一组定义的分析物浓度的化学条形码将允许在通过使用峰面积信息分析标准物的过程中软件自动识别这些分析物中的每一种，不管柱的变化，污染该柱的方法如何，其中该峰面积信息被编码的方式为使得该色谱分析软件可以自动识别在色谱图中的每种分析物，不管保留时间或保留顺序如何。例如，如果在该标准物中存在四种组分并且该标准物组成的方式为使得这些峰的面积是：对于峰1为1000、对于峰2为2000、对于峰3为3000并且对于峰4为4000，则该软件寻找1:2:3:4的面积比图案以便识别这四种分析物。在此，分析物面积是任意的并且可以使用任何面积比，只要软件可以以足够高的准确度评估该比率以便避免在检测极限附近由操作引起的错误。如果该软件还具有存储在存储器中的以下信息：峰1等于氟离子(或具有1000面积的峰＝氟离子)、峰2等于氯离子、峰3等于溴离子并且峰4等于硝酸根，则该软件可以基于这些峰中的每一个的相对面积，自动地标注每个峰并且识别其位置。

以下将更详细地描述一种校准色谱系统的方法。该校准色谱系统的方法包括一种用标准溶液的自动校准方法(图1)、一种用样品溶液的自动分析方法(图2)、以及一种解释了漂移的来源和色谱参数的变化的自动重校准方法(图3)。

图1是展示一种用标准溶液校准色谱系统的自动方法100的流程图。方法100可以包括注射标准溶液(步骤102)、色谱地分离标准物(步骤104)、测量该标准物的色谱峰(步骤106)、自动确定该标准物的这些峰的分析物身份(步骤108)、基于保留时间计算分析物时间间隔(步骤110)、以及作为任选的步骤自动确定色谱柱的类型(步骤112)。

在步骤102中，可以将标准溶液注入色谱分离器中。含有一种或多种呈精确控制的浓度的预定的分析物的标准溶液可以用于色谱系统的质量控制和校准。该标准溶液可以包括具有第一校准物浓度的第一分析物和具有第二校准物浓度的第二分析物。在一个实施例中，该分析物可以是阴离子如氟离子、氯离子、溴离子、和硝酸根。该第一和第二校准物浓度是预定的，因此可以计算基于这些校准物浓度的比率。

在一个实施例中，具有四种阴离子组分的标准溶液可以包括1ppm氟离子、3ppm氯离子、10ppm溴离子和10ppm硝酸根。此外，七组分阴离子型标准溶液的实例可以包括1ppm氟离子、3ppm氯离子、5ppm亚硝酸根、10ppm溴离子、10ppm硝酸根、15ppm硫酸根和15ppm磷酸根。阳离子型标准溶液的实例可以包括0.5ppm锂、2ppm钠、2.5ppm铵、5ppm钾、2.5ppm镁和5ppm钙。

然后可以在色谱分离器中分离该标准溶液(步骤104)。应注意该样品的分离是该样品的物理转换，即，将这些分析物分离为从该色谱柱洗脱出来的分析物的离散团。在一个实施例中，检测器可以是测量被分离的分析物的电导的电导检测器。典型地，该电导是以西门子(Siemens)(S)单位测量的。一旦这些分析物和基质组分从该柱洗脱出来，可以在检测器作为信号峰测量它们(步骤106)。在一个实施例中，可以存在第一峰P1和第二峰P2，它们分别具有第一保留时间t1和第二保留时间t2，如在图4的色谱图A中图解的。注意为了简单起见这些峰P1和P2绘制为线并且这些峰可以具有其他典型地在色谱图中观察到的形状(如高斯(Gaussian))。

接着，方法100将自动地确定在该标准溶液色谱图中的标准物的这些峰的分析物身份(步骤108)。换言之，该方法将确定哪个峰对应于哪种分析物。例如，该方法将自动地识别该第一峰是对应于该第一分析物还是第二分析物。类似地，该方法将自动地识别该第二峰是对应于该第一分析物还是第二分析物。此自动识别可能是基于该第一峰和第二峰的面积或峰高。基于该第二校准物浓度[A2]和该第一校准物浓度[A1]的比率可以使用注射之前的该标准溶液的组成的先前知识进行计算。例如，当该第二校准物浓度比该第一校准物浓度大2倍时，比值(A2:A1)可以是2，假定该检测器具有对于每单位浓度的该第一分析物和第二分析物的相同的灵敏度。可以使该比值乘以该第一峰面积以便看看是否乘积值对应于该第二峰面积，并且如果是这样，该第一峰将对应于第一分析物并且该第二峰将对应于第二分析物。类似地，可以使该比值乘以该第二峰面积以便看看是否乘积值对应于该第一峰面积，并且如果是这样，该第二峰将对应于第一分析物并且该第一峰将对应于第二分析物。应注意如在此描述的不使用保留时间计算分析物身份。这允许对于多于一种类型的色谱柱自动地计算分析物身份。

在某些情况下，检测器信号响应可以具有与该标准溶液中的第二分析物A2相比，对于第一分析物A1的不同的灵敏度。基于该第一校准物浓度[A1]和该第二校准物浓度[A2]的比率可以使用下式计算：k×[A1]/[A2]，其中k＝灵敏度值。例如，与每单位浓度的第二分析物A2相比，检测器可能对于每单位浓度的第一分析物A1是10倍更敏感的，并且因此，k＝10。为了将该标准溶液配置为具有2:1(A1:A2)的峰面积比，该第二校准物浓度[A2]需要比该第一校准物浓度[A1]大五倍。2的比率可以使用上式计算(例如，10×1/5＝2)。因此，当进行步骤108并且该检测器对于第一分析物A1和第二分析物A2存在不同的灵敏度时，可以计算基于这些校准物浓度和灵敏度值的比率以便确定分析物身份。

既然已经识别了该标准溶液的峰的化学身份，可以基于保留时间计算分析物时间间隔(步骤110)。这些分析物时间间隔可以用于识别样品溶液的色谱峰的化学身份。此外，这些分析物时间间隔可以用于设定积分参数以便确定这些峰下的面积。可以分别基于第一保留时间t1和第二保留时间t2计算第一分析物时间间隔t_AN1和第二分析物时间间隔t_AN2(图4的色谱图A)。更具体地说，该第一分析物时间间隔t_AN1可以具有第一上限t_UL1和第一下限t_LL1，如图4中图解的。该第一上限t_UL1可以是该第一保留时间t1加上该第一保留时间t1的第一预定的比例并且该第一下限t_LL1可以是该第一保留时间t1减去该第一保留时间t1的该第一预定的比例。在一个实施例中，该第一预定的比例可以范围从约0.05至约0.2。例如，该第一保留时间的第一预定比例可以是0.1×t1。

类似于该第一分析物时间间隔t_AN1，该第二分析物时间间隔t_AN2可以具有第二上限t_UL2和第二下限t_LL2，如图4中图解的。该第二上限t_UL2可以是该第二保留时间t2加上该第二保留时间t2的第二预定的比例并且该第二下限t_LL2可以是该第二保留时间t2减去该第二保留时间t2的该第二预定的比例。该第二预定的比例可以范围从约0.05至约0.2。例如，该第二保留时间的第二预定比例可以是0.1×t2。

在步骤110之后，方法100可以过渡到自动地确定色谱柱类型的任选的步骤112或到分析样品溶液并且示于图2中的自动方法200。应注意任选的步骤112将稍后进行描述。如图2中所示，方法200可以包括注射样品(步骤202)、色谱地分离该样品(步骤204)、测量该样品的色谱峰(步骤206)、自动确定该样品的这些峰的分析物身份(步骤208)、以及自动地确定对应于该样品的这些峰的分析物浓度(步骤210)。

可以将样品注入该色谱分离器中，其中该样品包括一种或多种分析物如像，第一分析物和第二分析物(步骤202)。在该色谱分离器中可以分离该样品(步骤204)。该检测器可以使用检测器以具有相关的保留时间的色谱峰的形式测量这些分离的分析物(步骤206)。在如图4的色谱图B图解的一个实施例中，分别具有第三保留时间t3和第四分析物保留时间t4的第三峰P3和第四峰P4可以用检测器进行测量。当相关的保留时间落入特定的分析物时间间隔内时，该系统然后可以自动地确定这些测量的峰的分析物身份(步骤208)。一旦确定了分析物身份，可以将其通过软件用户界面输出给用户。

在自动分析物身份确定步骤208中，当该第三保留时间t3落入该第一分析物时间间隔t_AN1内时该方法将确定该第三峰P3是否对应于该第一分析物，或者当该第三保留时间t3落入该第二分析物时间间隔t_AN2内时该方法将确定该第三峰P3是否对应于该第二分析物。注意当保留时间大于t_LL并且小于t_UL时，该保留时间落入分析物时间间隔内。当该第四保留时间t4落入该第一分析物时间间隔t_AN1内时该方法还将确定该第四峰P4是否对应于该第一分析物，或者当该第四保留时间t4落入该第二分析物时间间隔t_AN2内时该方法还将确定该第四峰P4是否对应于该第二分析物。

既然该确定该样品的这些峰的分析物身份的方法已经进行了描述，以下将描述步骤210，该步骤是自动确定这些样品峰的分析物浓度的方法。基于该第一峰、第二峰、第三峰以及第四峰的面积或峰高计算该样品的第一分析物浓度和第二分析物浓度。在很多情况下，当该峰面积代表在分析物时间间隔内的信号的积分时，该峰面积用于计算该分析物浓度。然而，对于其他情况，使用峰高代替峰面积可能是更方便的，当该峰高可以用于通过回归分析计算该分析物浓度时。在一个实施例中，该第一和第二峰面积可以用于通过回归分析建立该第一和第二分析物的校准系数。在校准后，该第三和第四峰面积可以用于使用这些建立的校准系数计算该样品的第一和第二分析物浓度。

在步骤210之后，方法200可以过渡到用另一次进样再次进行方法200或它可以过渡到一种重校准方法300。当已经进行了预定数目的进样，在预定量的时间已经逝去后，或已经改变了色谱参数，如柱、洗脱液组成、或温度时，方法200可以过渡到重校准方法300。在一个实施例中，该预定量的逝去时间由于进行该标准物的校准100可以范围从10分钟至约8小时。

如图3中所示，方法300可以包括重注射标准物(步骤302)、重复该标准物的色谱分离(步骤304)、重复该标准物的色谱峰的测量(步骤306)、基于保留时间重计算分析物时间间隔(步骤308)、以及确定该标准物与该重注射的标准物的保留时间的绝对差(步骤310)。如果该绝对差不大于预定阈值，则方法300将回流到方法200(使用这些重计算的分析物时间间隔)。然而，如果该绝对差大于该预定阈值，则方法300将输出该色谱柱需要替换的消息(步骤312)。应注意步骤310确定保留时间的变化是否是适度的以及常规运行变化的一部分是否与该色谱柱的性能说明一致，在这种情况下，重校准是适当的。然而，保留时间的变化可能是足够大的并且超出正常运行变化的范围并且表明需要用一个新的色谱柱替换该色谱柱。应注意该预定阈值可以基于或者绝对差(例如，保留时间的绝对时间偏移)或者绝对％差。对于绝对％差，它可能范围从特定保留时间的约5％至约50％，如对于关键的分析物。

关于步骤306，该检测器可以使用检测器以具有相关的保留时间的色谱峰的形式测量这些分离的分析物。在如图4的色谱图C图解的一个实施例中，分别具有第五保留时间t5和第六分析物保留时间t6的第五峰P5和第六峰P6可以用检测器进行测量。

关于步骤308，可以分别基于该第五保留时间t5和第六保留时间t6重计算第一分析物时间间隔t_AN1和第二分析物时间间隔t_AN2。如图4的色谱图C中所图解的，由于漂移或其他色谱参数变化，该第一分析物时间间隔t_AN1和第二分析物时间间隔t_AN2可能偏移。

关于步骤310，当该第五保留时间t5与该第一保留时间t1之间的绝对差大于第一预定阈值或者该第六保留时间t6与该第二保留时间t2之间的绝对差大于第二预定阈值时，可以在计算机屏幕上输出该色谱分离器需要替换的消息。可替代地，对于P1的绝对％差可以通过以下方式计算：从t5中减去t1，除以t1，乘以100，并且取绝对值(即，)。对于P2的绝对％差可以通过以下方式计算：从t6中减去t2，除以t2，乘以100，并且取绝对值(即，)。

除了分析物保留时间的变化，其他指标可以用作识别何时该柱应该被替换的基础。例如，可能要求一对峰如图4的第一和第二峰具有指定的最小分辨率、或指定的最小保留时间，然后该软件可以自动地通知用户何时这两个参数中的任一项降到出厂设置最小值或用户可设定的最小值以下。

如前所述，用户可以输入与在方法100中使用的标准溶液相关的校准参数。然而，RFID标签可以用于无缝地且自动地传递这些参数。在一个实施例中，该标准溶液包含在具有RFID标签的容器内。该RFID标签可以具有携带这些相关校准参数的存储器部分并且可以将该信息传递给该色谱系统。这样的信息可以包括该第一分析物和该第二分析物的身份，以及该第一校准物浓度和该第二校准物浓度。可替代地，该信息可以是允许该系统识别标准物的相关参数的部件号或数字码。该色谱系统可以在自动进样器中包括RFID读取器，其可以无线地询问或轮询该RFID标签这样使得数据可以传递到该系统中。可替代地，该标准物容器可以具有与该仪器相关的存储指定位置，这样使得一旦将该标准物容器置于指定的标准物固持器中该仪器可以自动地从该标准物容器中读取该信息。此外，标准物的稀释因子也可以编码到该标记的信息中这样使得稀释信息也将自动地载入校准软件中。

返回参考图1的步骤112，方法100还可以包括识别色谱柱的类型。例如，该类型可以包括IonPac AS4A-SC柱、IonPac AS12A柱、或IonPac AS14柱(从美国加尼福利亚州森尼维耳市的赛默飞世尔科技戴安公司(Thermo Scientific Dionex,Sunnyvale,California,USA)可商购)。以下将描述方法100，该方法使用含有三种分析物的标准溶液实施自动确定色谱柱的类型。该标准溶液含有具有第一校准物浓度的第一分析物、具有第二校准物浓度的第二分析物、以及具有第三校准物浓度的第三分析物。在色谱分离器中分离标准物(步骤104)之后，用检测器可以测量至少两个峰，其中每一个峰具有保留时间、峰高、以及峰面积(步骤106)。注意如果这些分析物中的两种共洗脱则可能仅存在两个峰。接着，可以自动地确定这些测量的峰中的每一个的分析物身份(步骤108)。基于这些测量的峰的面积亦或高度，以及基于该第一、第二、以及第三校准物浓度的一个或多个比率，该方法将确定该第一峰、第二峰、以及第三峰(如果存在)与该标准溶液的具体分析物的对应性。一旦已经确定了该样品中的分析物的洗脱顺序，可以自动地识别色谱柱的类型(步骤112)。该洗脱顺序代表从该色谱柱输出的峰的连续时间排列顺序。注意，多种类型的柱的分析物的洗脱顺序可以存储在该色谱系统的存储器部分中。

作为色谱柱识别的实例，标准溶液可以具有四种分析物。此标准溶液具有氟离子作为第一分析物，氯离子作为第二分析物，溴离子作为第三分析物，以及硝酸根作为第四分析物。该第一、第二、第三和第四分析物分别具有第一、第二、第三和第四分析物浓度。该第二分析物浓度可以比该第一分析物浓度大两倍，该第三分析物浓度可以比该第一分析物浓度大三倍，并且该第四分析物浓度可以比该第一分析物浓度大四倍。

应注意这些分析物峰的洗脱顺序可以根据色谱柱的类型变化。例如，使用第一类型的柱，该洗脱顺序可以是氟离子、氯离子、溴离子、以及硝酸根，其中归一化至氟离子的峰面积比率是1:2:3:4。然而，当使用第二类型的色谱柱时，该洗脱顺序可能变为氟离子、氯离子、硝酸根、以及溴离子，其中归一化至氟离子的峰面积比率是1:2:4:3。因为用于识别标准溶液的自动识别过程是基于峰面积比率而不是保留时间值，在此描述的校准方法可以使用多于一种类型的色谱柱(具有不同的洗脱时间顺序)进行。

还应注意分析物峰可以根据色谱柱的类型共洗脱。例如，使用第三类型的柱，这四种分析物中的两种可以共洗脱。溴离子和硝酸根可以一起共洗脱，导致氟离子、氯离子、以及溴离子/硝酸根的洗脱顺序，其中归一化至氟离子的峰面积比率是1:2:7。

在以上标准溶液的自动分析中，对于该标准溶液色谱图可以分析许多的排列。当存在两种分析物共洗脱时，该自动分析可以查询包括1:2:7、1:5:4、3:3:4、5:2:3等的排列。因此，同一种标准溶液可以在多于一种类型的色谱柱上使用并且进行自动分析。

此外，柱选择性参数和洗脱顺序的知识还可以使得能够组合一组制成表的柱的标准物信息和保留信息，这些柱具有不同的选择性以便使得能够仅基于与此参考信息的比较识别该柱类型。

返回参考方法100，软件将需要知道标准物的身份以便该软件正确地分配峰。该标准物可以通过部件号或数字码数字地识别或该标准物可以通过条形码或RFID标签识别。该数字码、RFID标签或条形码可以在校准仪器之前提供给该仪器或该仪器可以自动地读取该RFID标签或条形码，如果此类信息位于含有该标准物的自动进样器小瓶上。可替代地，该标准物容器可以具有与该仪器相关的存储指定位置，这样使得一旦将该标准物容器置于指定的标准物固持器中该仪器可以自动地从该标准物容器中读取该信息。此外，标准物的稀释因子也可以编码到该标准物信息中这样使得稀释信息也将自动地载入校准软件中。

以下描述了一种适用于与在此描述的本发明一起使用的通用色谱系统。图5图解了色谱系统500的一个实施例，该色谱系统包括自动进样器522、泵502、电解洗脱液产生装置503、催化消除装置508、脱气组件510、注射阀512、色谱分离装置514、检测器516、微处理器518、以及RFID读取器524。一条再循环管线520可以用于将来自检测器516的输出端的液体传递到脱气组件510的入口。

泵502可被配置为泵送来自液体源的液体并且流体性地连接至电解洗脱液产生装置503。电解洗脱液产生装置503被配置为产生洗脱液如像KOH或甲磺酸。催化消除装置508被配置为通过催化反应去除气体。催化消除装置508可以包括催化剂如像，铂或能够使氢气和氧气结合成水并且使过氧化氢和臭氧分解的其他材料。关于催化消除装置的细节可以见于美国专利号7,329,346和8,043,507中，这些专利特此通过引用结合在此。脱气组件510可以用于去除通过催化消除装置508没有去除的残留气体。在一个实施例中，残留气体可能是二氧化碳、氢气、和氧气。可以使用经由在检测器516下游的再循环管线520的再循环的液体将该气体从脱气组件510中清除。可使用注射阀512来将一团液体样品注入到洗脱液流中。色谱分离装置514可用于从所考虑的分析物中分离存在于液体样品中的各种基质组分。色谱分离装置514的输出端可流体连接至检测器516，以测量液体样品的分离的化学成分的存在。

检测器516可处于以下形式：紫外可见光光谱仪、荧光光谱仪、电化学检测器、电导检测器、电荷检测器、或其组合。关于基于一个带电屏障和两个电极的电荷检测器的详情可在美国授权前公开号20090218238中找到，该公开通过引用全部结合在此。对于其中不需要再循环管线520的情况，检测器516还可以处于质谱仪或电雾式检测器的形式。电雾式检测器雾化流出物流，并且产生可以按与分析物浓度成比例的电流形式测量的带电颗粒。关于电雾式检测器的细节可以见于美国专利号6,544,484和6,568,245中，这些专利特此通过引用完全结合在此。

电子线路可包括微处理器518和存储器部分。微处理器518可用于控制色谱系统500的运行。微处理器518可以或者被整合到色谱系统500中或者可以是与色谱系统500相联通的个人计算机的一部分。微处理器518可被配置为与色谱系统的一个或多个部件如自动进样器522、RFID读取器524、泵502、电解洗脱液产生装置503、注射阀512以及检测器516相联通并控制它们。注意色谱系统500是用于分析标准溶液和样品溶液以便识别化学成分和相关浓度值的特定机器。

虽然在此已示出并描述了本发明的多个优选实施例，但是本领域技术人员将清楚此类实施例仅通过举例的方式来提供。本领域技术人员现在将想到许多变化、改变和替代而不背离本发明。虽然已根据多个具体变化和说明性附图描述了本发明，但是本领域普通技术人员将认识到本发明并不限于所述的这些变化或附图。另外，在以上描述的多种方法和步骤指明某些事件以特定顺序发生时，本领域普通技术人员将认识到可以修改某些步骤的排序并且此类修改是根据本发明的变化来进行的。另外，可能时可以在一个平行过程中同时进行以及如上所述地依次进行某些步骤。因此，在本发明存在处于本披露的精神内或等同于权利要求书中找到的这些发明的多种变化的程度上，意图是本专利也将覆盖那些变化。

Claims

1.一种校准色谱系统的方法，该方法包括：

将标准物注入色谱分离器中，该标准物包括：具有第一校准物浓度的第一分析物和具有第二校准物浓度的第二分析物；

在该色谱分离器中分离该标准物；

用检测器测量分别具有第一保留时间和第二保留时间的第一峰和第二峰；并且

当所述检测器具有对于每单位浓度的该第一分析物和第二分析物的相同的灵敏度时，基于该第一峰和该第二峰的面积亦或峰高，以及基于该第一校准物浓度和该第二校准物浓度的比率，自动地识别该第一峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物，以及该第二峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物；和当所述检测器对于第一分析物和第二分析物存在不同的灵敏度时，基于该第一校准物浓度和该第二校准物浓度的比率以及与每单位浓度的第二分析物相比，所述检测器对于每单位浓度的第一分析物的灵敏度值，自动地识别该第一峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物，以及该第二峰是对应于该第一分析物还是该第二分析物。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于该第一保留时间和该第二保留时间计算第一分析物时间间隔和第二分析物时间间隔；

将样品注入该色谱分离器中，该样品包括第一分析物和第二分析物；

在该色谱分离器中分离该样品；

用该检测器测量分别具有第三保留时间和第四分析物保留时间的第三峰和第四峰；

当该第三保留时间落入该第一分析物时间间隔内时自动地输出该第三峰对应于该第一分析物，或者当该第三保留时间落入该第二分析物时间间隔内时自动地输出该第三峰对应于该第二分析物；

当该第四保留时间落入该第一分析物时间间隔内时自动地输出该第四峰对应于该第一分析物，或者当该第四保留时间落入该第二分析物时间间隔内时自动地输出该第四峰对应于该第二分析物。

3.如权利要求2所述的方法，其中该第一分析物时间间隔具有第一上限和第一下限，该第一上限是该第一保留时间加上该第一保留时间的第一预定的比例并且该第一下限是该第一保留时间减去该第一保留时间的该第一预定的比例。

4.如权利要求3所述的方法，其中该第一预定的比例范围从0.05至0.2。

5.如权利要求2-4中任一项所述的方法，其中该第二分析物时间间隔具有第二上限和第二下限，该第二上限是该第二保留时间加上该第二保留时间的第二预定的比例并且该第二下限是该第二保留时间减去该第二保留时间的该第二预定的比例。

6.如权利要求5所述的方法，其中该第二预定的比例范围从0.05至0.2。

7.如权利要求2-4和6中任一项所述的方法，进一步包括：

基于该第一峰、第二峰、第三峰以及第四峰的面积或峰高自动输出该样品的第一分析物浓度和第二分析物浓度。

8.如权利要求2-4和6中任一项所述的方法，进一步包括：

重复注射该标准物的步骤；

重复在该色谱分离器中分离该标准物的步骤；

用检测器测量分别具有第五保留时间和第六保留时间的第五峰和第六峰；

基于该第五保留时间和该第六保留时间重新计算该第一分析物时间间隔和该第二分析物时间间隔。

9.如权利要求8所述的方法，该方法进一步包括：

当该第五保留时间与该第一保留时间之间的绝对差大于第一预定阈值或者该第六保留时间与该第二保留时间之间的绝对差大于第二预定阈值时，在计算机屏幕上输出该色谱分离器需要替换的消息。

10.如权利要求2-4和6中任一项所述的方法，其中该标准物包含在容器中，该容器具有RFID标签，该方法进一步包括：

轮询该RFID标签以便确定该第一分析物和该第二分析物的身份、以及该第一校准物浓度和该第二校准物浓度。

11.一种识别色谱柱类型的方法，该方法包括：

将标准物注入色谱分离器中，该标准物包括：具有第一校准物浓度的第一分析物、具有第二校准物浓度的第二分析物、具有第三校准物浓度的第三分析物；

在该色谱分离器中分离该标准物；

用检测器测量至少两个峰，其中每一个峰具有保留时间、峰高、以及峰面积；

当所述检测器具有对于每单位浓度的该第一分析物、第二分析物和第三分析物的相同的灵敏度时，基于这些测量的峰的面积亦或高度，以及基于该第一、第二、以及第三校准物浓度的一个或多个比率，自动地识别第一峰对应于该第一分析物、该第二分析物、该第三分析物、还是其组合，第二峰对应于该第一分析物、该第二分析物、该第三分析物、还是其组合，是否存在第三峰并且如果存在，该第三峰对应于该第一分析物、该第二分析物、还是该第三分析物；和当所述检测器对于第一分析物、第二分析物和第三分析物存在不同的灵敏度时，基于该第一校准物浓度、该第二校准物浓度和该第三校准物浓度的比率以及与每单位浓度的第二分析物和第三分析物相比，所述检测器对于每单位浓度的第一分析物的灵敏度值，自动地识别第一峰对应于该第一分析物、该第二分析物、该第三分析物、还是其组合，第二峰对应于该第一分析物、该第二分析物、该第三分析物、还是其组合，是否存在第三峰并且如果存在，该第三峰对应于该第一分析物、该第二分析物、还是该第三分析物；

基于该第一、第二、以及第三分析物的洗脱顺序自动地识别该色谱柱类型。