CN113848266A - 流体系统、操作流体系统的方法及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于馏分收集的流体系统，包括：切换阀，其包括多个端口，切换阀构造成在不同配置下连接各端口，端口包括第一端口和第二端口；直接连接到第一端口的进入管线；以及直接连接到第二端口的收集装置。该流体系统构造成呈收集配置，第一端口和第二端口连接。端口还包括第三端口和第四端口，流体系统还包括直接连接到第三端口和第四端口的缓冲区段。流体系统还包括第一收集储器并构造成将收集装置定位以将流体排入第一收集储器。该流体系统还构造成呈缓冲配置，该缓冲配置引起流体在缓冲配置下流经进入管线、第一端口、第三端口、缓冲区段、第四端口、第二端口和收集装置。本发明还涉及一种用于操作流体系统的方法和一种计算机程序产品。

Description

流体系统、操作流体系统的方法及计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种用于馏分收集的流体系统和方法，其可至少作为一部分而用于液相色谱系统，优选地用于高性能液相色谱(HPLC)系统。更特别地，它涉及冲洗功能和切换阀，该阀构造成在用于馏分收集的流体系统中使用。

背景技术

色谱系统广泛用于将样品分离成其各种组分。更具体地，色谱法是一组分析方法，用于采集样品(例如针对复杂的混合物)并将其组成物质或分析物相互分离。一般来说，分析色谱法用于确定样品中分析物的存在，有时也确定分析物的浓度。

从样品中分离出来的一些组分(可称为馏分)可能需要进一步的样品处理，比如分离和分析。然后它们可作为已分离的馏分被收集在目标器皿中。本发明的实施例涉及一种馏分收集器，它是流体系统、优选是HPLC系统的装置，用以收集那些目标馏分。可理解的是，在不收集馏分的情形中，色谱法可能只产生关于样品组成的信息，但可能无助于分离不同组分。因此，馏分收集可形成大多数色谱分离过程的一部分。例如在对样品纯化或在对样品的不同组分进行化学测试时可能关注各组分的分离，这可能对医疗应用尤其有利。

在液相色谱系统中，待分析的样品在溶剂(可称为流动相)的帮助下被分析泵推动通过分离柱。分离柱可充填有吸附材料(可称为固定相)，它可与样品的组分分子相互作用。根据样品中存在的不同组分与固定相的相互作用的强度，它们在不同时间从分离柱洗出。然后它们可作为不同的时间时的峰被分离柱下游的检测器检测到，其中，相互作用强的组分比相互作用弱的组分作为在时间上更晚的峰被洗出。

如上所述，可能有利的是，收集从检测器下游的分离柱洗出的馏分以进一步分析。例如，样品可包括多种组分，它们都与分离柱中的第一固定相发生弱相互作用。于是，这些组分的混合物可在分离过程中相对较早地被洗出。于是，可能有利的是，用不同的固定相重复分离过程，以允许进一步分析这种仅与第一固定相发生弱相互作用的混合物。在只有有限体积的样品可用于分析的情况下，这可能是特别有利的，从而可从第一次分离中收集馏分以节省样品体积。

馏分的收集可基于检测器信号，例如，基于对某些峰的识别，或基于在分离柱中的留置时间，例如，在某个开始时间至结束时间之间对从分离柱洗出的馏分的收集。这些可分别归类为基于峰和基于时间的分馏。当要收集的馏分具有已知且稳定的留置时间或已知且稳定的峰形时，可有利地采用基于时间的分馏，以使得馏分收集过程的开始和结束可以是例如基于峰形的斜率。这对于复杂样品来说也可能是特别有利的，在这些复杂样品中，准确区分各个峰可能是困难的，从而使得基于峰的方法可能会产生不准确的收集。然而，基于时间的分馏可提供低分辨率，因为在为收集而选择的时间窗口中可能被洗出的所有组分都将被收集在馏分中。

另一方面，当留置时间和/或峰形未知或不稳定时，基于峰的分馏可能是有利的。然而，它可能提供比基于时间的分馏更高的分辨率，因为只有已知的峰作为馏分被收集。

针对馏分收集系统(可称为馏分收集器)的相关考虑因素例如可能是要在切换储器以收集多于一种馏分时使所损耗的流体体积最小化。例如对于在分离过程中可能间隔较近的馏分而言，另一考虑因素可能是所收集的馏分的纯度。

混合的示例可能是由于(例如)在收集前一馏分结束时未完全清空收集针而导致的带入物(遗留物)。

发明内容

鉴于上述内容，普遍期望的是，拥有一种允许样品分馏的技术。换句话说，普遍期望的是，拥有允许样品在不同时间洗出以彼此分离地收集的技术。这些都是本发明的目的。更具体的是，本发明的目的在于，提供一种具有高回收率和较少或几乎没有带入物的馏分收集技术，尤其是对于紧密排列的馏分/峰以及非常小体积的馏分收集技术。

本发明满足了这些目标中的至少一些。

在第一方面，本发明涉及一种流体系统，其中，流体系统包括：切换阀，切换阀包括多个端口，其中，切换阀构造成在不同配置下连接端口，其中，端口包括第一端口和第二端口；进入管线，进入管线直接连接到第一端口；收集装置，收集装置直接连接到第二端口；以及其中，流体系统构造成呈收集配置，在该收集配置中，第一端口和第二端口连接。该配置可代表用于馏分收集的流体系统的典型配置。来自进入管线上游的分析装置的洗出物可流入收集装置中，且随后被收集在收集储器中。在从分析检测器洗出至馏分出现在收集装置处之间的延迟体积(量)例如可允许有时间将收集装置对准收集储器，这可能是有利的。一般而言，在本说明书中，当单元被说成是直接连接到切换阀的端口时(例如，就像进入管线直接连接到第一端口那样)，这表示在该单元与该端口之间有连接，而在该连接中没有切换阀的另一端口。

端口可包括第三端口和第四端口，流体系统可包括直接连接到第三端口和第四端口的缓冲区段。具有这些部件的流体系统可用于进行具有高回收率的多馏分收集。在典型的馏分收集系统中，当从一种馏分的收集切换到下一种馏分的收集时，可采用中间步骤，让流体流出到废料中，以确保各馏分未混合。然而，如下文将描述的，缓冲区段可有助于收集不同的馏分，例如，较少的体积被排放入废料。换句话说，缓冲区段可防止非期望的馏分/峰流入收集装置。混合馏分或峰可仅存在于缓冲区段内。不同的馏分/峰、甚至是紧密排列的馏分/峰可被隔离，同时使用缓冲区段来减少带入物。

流体系统可构造成呈缓冲配置，在该缓冲配置中，第一端口和第三端口连接，第四端口和第二端口连接。

端口可包括直接连接到泵的泵端口以及直接连接到废料的废料端口。与切换阀的一个端口连接的泵(可以是活塞泵)对于在收集不同馏分之间清理缓冲区段可能有利。它可先被清洁的流动相(如果流体系统包括HPLC系统)或额外的清洁/清洗溶剂充填。然后，它可用来清洗流体连接到切换阀的缓冲区段。清理缓冲区段可确保缓冲区段充满清洁的溶剂或清洁的流动相。

上述流体系统可构造成呈缓冲区段清洗配置，其中，泵端口和第四端口连接，第三端口和废料端口连接。这可允许缓冲区段被冲洗。如上所述，混合的馏分/峰在一些实施例中可以只存在于缓冲区段内。在冲洗完成后，混合的馏分/峰将例如通过致动泵的活塞而被清理并清洗入废料中。然后，例如，缓冲区段可用已经储存在(活塞)泵的腔体内的清洁的流动相或清洁的溶剂重新充填。

这些端口可包括直接连接到废料的排放端口。

上述流体系统还可构造成呈排放配置，在该排放配置中，第一端口连接到排放端口。

上述流体系统可构造成使得缓冲清洗配置和排放配置是相同的。将排放端口以及废料端口直接连接到废料可具有以下优势：例如，当在两个馏分的收集之间使用缓冲区段时，允许在流体系统准备好收集下一馏分的同时对缓冲区段进行清洗和/或重新充填。例如，当收集装置在各收集储器之间运动时，通过进口管线的流量可通过排放端口导入废料。同时，缓冲区段也可将其内容物分配入废料。这可能有助于提高馏分收集过程的效率。

该流体系统还可包括溶剂储器，其构造成连接到切换阀的端口，并允许溶剂从其中抽出。如果流体系统是HPLC系统，则该溶剂可是HPLC系统中使用的流动相。因此，该流动相可另外作为冲洗溶剂，用于冲出或分配收集装置内的剩余液体，该收集装置可包括收集管和收集针，而不是为此目的单独提供额外的清洗溶剂。这可能有助于降低流体系统的复杂性，简化操作，并导致更少的浪费。

这些端口可包括直接连接到溶剂储器的溶剂端口。

上述流体系统还可构造成呈泵加载配置，其中，溶剂端口连接和泵端口连接。这可允许泵容易地从溶剂储器中抽出溶剂。

泵加载配置可与收集配置相同。如上所述，在缓冲区段清洗配置下，可用已经储存在(活塞)泵的腔体内的溶剂来清洗和/或重新充填缓冲区段。泵加载配置和收集配置的优势可在于，在用清洁的溶剂重新充填缓冲区段后，可用清洁的溶剂重新充填泵，同时收集馏分。这可有助于提高收集过程的效率。

切换阀可包括用于连接各端口的第一连接件。对于连接件而言可能有利的是，在其所连接的两个端口之间具有非常接近零的死体积。

第一连接件可在收集配置下连接第一端口和第二端口，在排放配置下连接第一端口和排放端口，以及在缓冲配置下连接第一端口和第三端口。

切换阀可包括用于连接各端口的第二连接件。第二连接件可在收集配置下连接溶剂端口和泵端口，在排放配置下连接第四端口和泵端口，以及在缓冲配置下连接第二端口和第四端口。

切换阀可包括用于连接各端口的第三连接件。第三连接件可在收集配置下连接第三端口和排放端口，在排放配置下连接第三端口和废料端口，以及在缓冲配置下将废料端口连接到尽头端(死端)。

流体系统还可包括清洗区段，其构造成接收收集装置。这可能有助于在不同馏分的收集之间清洁收集装置，从而导致更少的带入物。

流体系统还可包括第一收集储器，其中，该流体系统可构造成将收集装置定位以将流体排入第一收集储器。

流体系统可包括第二收集储器，其中，该流体系统可构造成将收集装置定位成将流体排入第二收集储器。

收集装置可包括收集针。收集针可根据要收集的样品来选择。相关的考虑因素可能是样品的黏度或表面张力，因为较高的表面张力会意味着更倾向于粘附于收集针的表面。

收集装置可包括收集管。

流体系统还可包括流量传感器，该传感器配置成测量流过它的流体的流速。

上述流体系统可构造成使得流量传感器配置成测量排入废料的流体的流速。对流速的测量可用于确定洗出物从分析检测器流到收集装置所花费的时间。该流动时间可能与确定收集针可定位在收集储器上所用的速度有关，或者与确定切换阀可在不同配置之间切换而作为馏分收集过程的一部分所用的速度有关。

流体系统还可包括控制单元，其构造成在流体系统的不同配置之间进行切换。

控制单元可构造成切换切换阀的配置，以切换流体系统的配置。

切换切换阀的配置可基于对排入废料的流体流速的测量。控制单元可是微处理器，并且可使用例如来自流量传感器的测量值，以确定何时切换切换阀的配置。例如，一旦收集了第一馏分并且在进入管线的上游检测到要收集的第二馏分，控制单元可将切换阀从收集配置切换到缓冲区段配置，从而使流体流被导引通过缓冲区段。这会允许第一馏分借助清洁的溶剂而充填缓冲区段，并可能导致较少的样品损耗。

控制单元还可构造成将收集装置定位为将流体排入收集储器。例如，一旦收集了第一馏分且要进一步收集第二馏分，控制单元就可使收集装置运动到用于第二馏分的收集储器上方的正确位置。可能特别有利的是，对该过程使用控制单元，以确保在不同馏分的收集之间，定时(时间的选择)被准确地控制且是可重现的。

上述泵可以是计量装置。它可包括活塞和壳体。或者，它可是冲洗泵。它还可包括含有加压气体的容器。

流体系统还可包括位于第一端口上游的分析检测器。例如，分析检测器可用于向控制单元指示不同馏分的到来，以便使切换阀和收集装置进入适当的配置，用于将馏分收集在其对应的收集储器中。

上述流体系统可以是液相色谱系统，优选的是高性能液相色谱系统。

上述溶剂可与液相色谱系统中使用的流动相相同。这可与典型的馏分收集过程不同，后者可能需要提供特殊的溶剂来清洗收集管和收集装置，因此可能需要更多的操作和/或特定溶剂。替代地，没有清洗溶剂会用来清洗收集装置，这可导致更多的带入物。

上述溶剂可与液相色谱系统中使用的流动相不同。然而，这可能不是优选的实施例，因为使用额外的溶剂会增加操作和系统的复杂性。

上述的溶剂可以是有机溶剂、无机溶剂、极性溶剂或非极性溶剂中的任何一种。

将上述切换阀从排放配置切换到收集配置可包括：将切换阀旋转10°至80°之间的角度，优选是20°至70°之间的角度，更优选是30°至60°之间的角度。较小的角度可有助于快速切换切换阀。然而，它们也可使切换阀上的端口的布置更加复杂。

将上述切换阀从收集配置切换到缓冲配置可包括：将切换阀旋转10°至80°之间的角度，优选是20°至70°之间的角度，更优选是30°至60°之间的角度。

上述切换阀可包括端口，以使得第二端口在第四端口与排放端口之间，第三端口在排放端口与废料端口之间，溶剂端口在废料端口与泵端口之间。

上述切换阀可包括端口，以使得第四端口在第二端口与泵端口之间，排放端口在第二端口与第三端口之间，废料端口在第三端口与溶剂端口之间，泵端口在溶剂端口与第四端口之间。

上述切换阀可包括端口，以使得第一端口与其他各端口的距离基本相同。

上述清洗区段还可构造成从溶剂储器抽取溶剂，用于清洗收集针的外表面。这可有助于简化系统，因为与用于清洁缓冲区段相同的溶剂可用于清洗收集针的外表面。

上述收集装置可构造成一维定位。例如，当多个收集储器以一维阵列彼此相邻放置时，就可能是这种情形。这可允许用更简易的控制程序使收集装置在收集储器上运动。然而，这也可能限制了可充填有馏分的收集储器的数量。

替代地，收集装置可构造成二维定位。这可允许仅通过收集装置的小幅运动而使更大量的收集储器被充填有馏分。然而，如将理解的，这可能涉及收集装置在收集储器上的更复杂的对准程序。

根据第二方面，本发明还涉及一种切换阀。该切换阀包括多个端口，且该切换阀构造成在不同配置下连接这些端口。这些端口包括第一端口、第二端口和排放端口，切换阀包括定子，定子包括多个端口，并且切换阀包括转子，其中，转子包括用于在不同配置下连接这些端口的至少一个连接件。当术语排放端口与切换阀一起使用时，应理解的是，这只是为了与描述系统时所使用的术语相一致。也就是说，术语排放端口只规定了相应的端口原则上也可用作排放端口，而这并不要求该端口实际用作这种排放端口。在用于描述阀时，对应的考虑也适用于的术语收集配置、排放配置和缓冲配置。同样，这些术语主要用于区分各不同配置，而不一定要将相应配置实际用于收集、排放和缓冲功能。

至少一个连接件可是至少一个槽。

至少一个(连接)件中的一个可包括L形槽，其包括径向区段和周向区段。

至少一个(连接)件包括3个连接件，且2个其他连接件中的每个都可位于L形槽的相对侧上。

转子可包括连接到第二端口且在第二端口与排放端口之间延伸的槽。

转子可包括第三端口。

转子可包括连接到排放端口且在排放端口与第三端口之间延伸的槽。

多个端口中的子集可位于围绕第一端口的圆上。

切换阀可构造成呈收集配置，从而流体地连接第一端口和第二端口。

切换阀可构造成呈排放配置，从而流体地连接第一端口和排放端口。

切换阀可构造成从收集配置过渡到排放配置，以使得第一端口在过渡期间始终连接到第二端口或排放端口。

切换阀可构造成呈缓冲配置，其中，第一端口和第三端口连接。

切换阀可构造成从排放配置过渡到缓冲配置，以使得第一端口在过渡期间始终连接到排放端口或第三端口。

在收集配置下，第一端口与第二端口之间的流体连接可无死体积。

在排放配置下，第一端口与排放端口之间的流体连接可无死体积。

在缓冲配置下，第一端口与第三端口之间的流体连接可不包括死体积。

在所描述的系统中，切换阀可根据第二方面的切换阀来实现。

根据第三方面，本发明涉及一种操作上述流体系统的方法，其中，该方法包括：使流体系统呈收集配置，并使流体流在收集配置下通过进入管线、第一端口、第二端口和收集装置进入第一收集储器。

该方法可包括：使流体系统呈缓冲配置，并使第二流体流在缓冲配置下流过进入管线、第一端口、第三端口、缓冲区段、第四端口、第二端口和收集装置。

上述第二流体流可使流体流入第一收集储器。因此，缓冲区段可用于在接近一个馏分的收集结束时且在开始收集下一馏分之前引导流体流。这可有助于收集两个馏分，即使它们是紧密排列的，而不会使它们彼此污染。被污染的馏分只存在于缓冲区段内，且可在随后的缓冲区段清洗配置下被清洗。

该方法还可包括：在流体系统呈缓冲配置后，使流体系统呈缓冲区段清洗配置，并且流体系统使清洗流在缓冲区段清洗配置下流过泵端口、第四端口、缓冲区段、第三端口、废料端口并流向废料。

该方法还可包括：在流体系统呈缓冲区段清洗配置后，使流体系统再次呈收集配置，并且流体系统使流体流在收集配置下通过进入管线、第一端口、第二端口和收集装置而进入第二收集储器。

该方法还可包括：在流体系统的任何配置下，测量流体的流动路径的死体积。

该方法还可包括：使用在某配置下测量的死体积和由流量传感器测量的流体流速来确定切换流体系统配置的时间。

该方法还可包括：使用控制单元来切换流体系统的配置。

该方法还可包括：切换收集装置的位置以切换流体系统的配置。

该方法还可包括：切换切换阀的配置以切换流体系统的配置。例如，切换阀可在收集配置、缓冲区段配置与缓冲区段清洗配置之间进行切换，其中，在这些配置中的每一个中，多个连接件连接不同的端口对。

该方法还可包括：在流体系统呈收集配置后，使流体系统呈排放配置，并且流体系统使清洗流在排放配置下通过进入管线、第一端口并流向废料。这可能是如下一种配置：流体系统用于收集馏分，而没有中间的缓冲区段清洗配置。省略缓冲区段清洗配置可有助于进一步提高收集过程的效率。

该方法还可包括：在流体系统呈排放配置后，使流体系统再次呈收集配置，并且流体系统使流体流在收集配置下通过进入管线、第一端口、第二端口和收集装置而流入第二收集储器。

当流体流入第一收集储器时，第一样品成分可被收集在第一收集储器中，而当流体流入第二收集储器时，第二样品成分可被收集在第二样品储器中。

根据第三方面，本发明涉及一种计算机程序产品，包括指令，指令配置成，当在流体系统的控制单元上运行时，使流体系统执行根据前述任一项方法实施例的方法。例如，这种产品可包括指令，一旦有馏分出现在分析检测器处，该指令就将切换阀切换到例如收集配置。或者，如果正在收集第一馏分，而第二馏分出现在分析检测器处，则控制单元可被编程为将切换阀切换到缓冲区段配置。类似地，在收集第一馏分即将结束时，控制单元可被编程为将收集装置定位在第二收集储器的上方。

总的来说，本技术的各实施例可能因此涉及到一种流体学设计，它使得用冲洗功能来收集紧密排列的馏分/峰(冲出或分配收集管和针内的剩余液体，以提高回收率并减少带入物)成为可能。在各实施例中，可称为馏分阀(实现为多端口旋转阀)的阀可用于馏分收集器，其嵌入产品内部，通过在至少三个位置、即废料位置、收集位置和冲洗位置上的高速切换，将HPLC系统流量导入废料、收集器皿或冲洗位置(仍然连接到收集器皿)。

下面，将论述系统的实施例。这些实施例用字母“S”后续数字来缩写。凡是本文中提到的系统的实施例，都是指这些实施例。

S1.一种流体系统，其中，流体系统包括：

切换阀，切换阀包括多个端口，其中，切换阀构造成在不同配置下连接这些端口，其中，端口包括第一端口和第二端口；

进入管线，进入管线直接连接到第一端口；

收集装置，收集装置直接连接到第二端口；以及

其中，流体系统构造成呈收集配置，其中，第一端口和第二端口连接。

S2.根据前一实施例所述的流体系统，

其中，端口包括第三端口和第四端口；

其中，流体系统包括缓冲区段，缓冲区段直接连接到第三端口和第四端口。

S3.根据前一实施例所述的流体系统，

其中，流体系统构造成呈缓冲配置，其中，第一端口和第三端口连接，第四端口和第二端口连接。

S4.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，

其中，端口包括直接连接到泵的泵端口以及直接连接到废料的废料端口。

S5.根据前一实施例所述且带有实施例S2的特征的流体系统，

其中，流体系统构造成呈缓冲区段清洗配置，其中，泵端口和第四端口连接，第三端口和废料端口连接。

S6.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，

其中，这些端口包括直接连接到废料的排放端口。

S7.根据前一实施例所述的流体系统，

其中，流体系统构造成呈排放配置，其中，第一端口连接到排放端口。

S8.根据前一实施例所述且带有实施例S5的特征的流体系统，其中，缓冲清洗配置和排放配置是相同的。

S9.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，该流体系统还包括溶剂储器，其构造成连接到切换阀的(一个)端口，并允许溶剂从其中抽出。

S10.根据前一实施例所述的流体系统，

其中，这些端口包括直接连接到溶剂储器的溶剂端口。

S11.根据前一实施例所述且带有实施例S4的特征的流体系统，

其中，流体系统构造成呈泵加载配置，其中，溶剂端口和泵端口连接。

S12.根据前一实施例所述的流体系统，其中，泵加载配置与收集配置相同。

S13.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，切换阀包括用于连接端口的第一连接件。

S14.根据前一实施例所述的流体系统，其中，第一连接件在收集配置下连接第一端口和第二端口。

S15.根据前述2项实施例中任一项所述的流体系统，其中，第一连接件在排放配置下连接第一端口和排放端口。

S16.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S3和S13的特征的流体系统，其中，第一连接件在缓冲配置下连接第一端口和第三端口。

S17.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，切换阀包括用于连接端口的第二连接件。

S18.根据前一实施例所述且带有实施例S4和S10的特征的流体系统，其中，第二连接件在收集配置下连接溶剂端口和泵端口。

S19.根据前述2项实施例中任一项所述且带有实施例S2和S4的特征的流体系统，其中，第二连接件在排放配置下连接第四端口和泵端口。

S20.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S2和S17的特征的流体系统，其中，第二连接件在缓冲配置下连接第二端口和第四端口。

S21.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，切换阀包括用于连接端口的第三连接件。

S22.根据前一实施例所述的流体系统，其中，第三连接件在收集配置下连接第三端口和排放端口。

S23.根据前数第二个实施例所述且带有实施例S3和S7的特征的流体系统，其中，第三连接件在排放配置下连接第三端口和废料端口。

S24.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S3、S4和S21的特征的流体系统，其中，第三连接件在缓冲配置下将废料端口连接到尽头端(死端)。

S25.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，流体系统包括构造成接纳收集装置的清洗区段。

S26.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，流体系统包括第一收集储器，且其中，流体系统构造成将收集装置定位成将流体排入第一收集储器。

S27.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，流体系统包括第二收集储器，且其中，流体系统构造成将收集装置定位成将流体排入第二收集储器。

S28.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，收集装置包括收集针。

S29.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，收集装置包括收集管。

S30.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，流体系统还包括流量传感器，该传感器配置成测量流过它的流体的流速。

S31.根据前一实施例所述且带有实施例S4的特征的流体系统，其中，该流量传感器配置成测量(正)被排入废料的流体的流速。

S32.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，流体系统还包括控制单元，其构造成在流体系统的不同配置之间进行切换。

S33.根据前一实施例所述的流体系统，其中，控制单元构造成切换切换阀的配置，以切换流体系统的配置。

S34.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S31和S32的特征的流体系统的流体系统，其中，切换切换阀的配置是基于对(正)排入废料的流体的流速的测量进行的。

S35.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S32的特征以及实施例S26和S27中任一项的特征的流体系统，其中，控制单元还配置成将收集装置定位成将流体排入收集储器。

S36.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S4的特征的流体系统，其中，泵是计量装置。

S37.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S4的特征的流体系统，其中，泵包括活塞和壳体。

S38.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S4的特征的流体系统，其中，泵是冲洗泵。

S39.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S4的特征的流体系统，其中，泵包括含有加压气体的容器。

S40.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，流体系统还包括位于第一端口上游的分析检测器。

S41.根据前述实施例中任一项的流体系统，其中，该流体系统是液相色谱系统，优选是高性能液相色谱系统。

S42.根据前一实施例所述且带有实施例S9的特征的流体系统，其中，溶剂与液相色谱系统中使用的流动相相同。

S43.根据前数第二个实施例所述且带有实施例S9的特征的流体系统，其中，溶剂与液相色谱系统中使用的流动相不同。

S44.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S9的特征的流体系统，其中，溶剂是有机溶剂。

S45.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S9的特征的流体系统，其中，溶剂是无机溶剂。

S46.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S9的特征的流体系统，其中，溶剂是极性溶剂。

S47.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S9的特征的流体系统，其中，溶剂是非极性溶剂。

S48.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S7的特征的流体系统，将切换阀从排放配置切换到收集配置包括：将切换阀旋转10°至80°之间的角度，优选是20°至70°之间的角度，更优选是30°至60°之间的角度。

S49.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S3的特征的流体系统，将切换阀从收集配置切换到缓冲配置包括：将切换阀旋转10°至80°之间的角度，优选是20°至70°之间的角度，更优选是30°至60°之间的角度。

S50.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S2、S4、S6和S10的特征的流体系统，其中，

第二端口在第四端口与排放端口之间；

第三端口在排放端口与废料端口之间；以及

溶剂端口在废料端口与泵端口之间。

S51.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S2、S4、S6和S10的特征的流体系统，其中，

第四端口在第二端口与泵端口之间；

排放端口在第二端口与第三端口之间；

废料端口在第三端口与溶剂端口之间；以及

泵端口在溶剂端口与第四端口之间。

S52.根据前述2项实施例中任一项所述的流体系统，其中，第一端口与其他端口的距离基本相同。

S53.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S9、S25和S28的特征的流体系统，其中，清洗区段还构造成从溶剂储器抽取溶剂，用于清洗收集针的外表面。

S54.根据前述实施例中任一项所述的流体系统，其中，收集装置构造成一维定位。

S55.根据前述实施例中任一项所述但不带有前一实施例的特征的流体系统，其中，收集装置构造成二维定位。

下面，将论述阀的实施例。这些实施例用字母V后续数字来缩写。凡是本文中提到的阀的实施例，都是指这些实施例。

V1.切换阀，其中，切换阀包括多个端口，其中，切换阀构造成在不同配置下连接端口，其中，端口包括第一端口(0)、第二端口(2)和排放端口(3)；

其中，切换阀包括定子，其中，定子包括多个端口；

其中，切换阀包括转子，其中，转子包括用于在不同配置下连接这些端口的至少一个连接件。

V2.根据前述实施例所述的切换阀，其中，至少一个连接件是至少一个槽。

V3.根据前述阀的实施例中任一项所述的切换阀，其中，至少一个(连接)件中的一个包括L形槽，其包括径向区段和周向区段。

V4.根据前一实施例所述的切换阀，其中，至少一个(连接)件包括3个连接件，且2个其他连接件中的每个都位于L形槽的相对侧上。

V5.根据前述阀的实施例中任一项所述的切换阀，其中，转子包括连接到第二端口且在第二端口与排放端口之间延伸的槽。

V6.根据前述阀的实施例中任一项所述的切换阀，其中，转子包括第三端口。

V7.根据前一实施例所述且带有实施例V5的特征的切换阀，其中，转子包括连接到排放端口且在排放端口与第三端口之间延伸的槽。

V8.根据前述阀的实施例中任一项所述的切换阀，其中，多个端口中的子集位于围绕第一端口的圆上。

V9.根据前述阀的实施例中任一项所述的切换阀，其中，切换阀构造成呈收集配置，从而流体地连接第一端口和第二端口。

V10.根据前述阀的实施例中任一项所述的切换阀，其中，切换阀构造成呈排放配置，从而流体地连接第一端口和排放端口。

V11.根据前一实施例所述且带有前述第二个实施例的特征的切换阀，其中，切换阀构造成从收集配置过渡到排放配置，以使得第一端口在过渡期间始终连接到第二端口或排放端口。

V12.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例V6的特征的切换阀，其中，切换阀构造成呈缓冲配置，其中，第一端口和第三端口连接。

V13.根据前一实施例所述且带有实施例V10的特征的切换阀，其中，切换阀构造成从排放配置过渡到缓冲配置，以使得第一端口在过渡期间始终连接到排放端口或第三端口。

V14.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例V9的特征的切换阀，其中，在收集配置下，第一端口与第二端口之间的流体连接无死体积。

V15.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例V10的特征的切换阀，其中，在排放配置下，第一端口与排放端口之间的流体连接无死体积。

V16.根据前述实施例中任一项所述且带有实施例V12的特征的切换阀，其中，在缓冲配置下，第一端口与第三端口之间的流体连接无死体积。

S56.根据前述系统的实施例中任一项所述的系统，其中，切换阀根据前述阀的实施例中任一项实现。

下面，将论述方法的实施例。这些实施例用字母“M”后续数字来缩写。凡是本文中提到的方法的实施例，都是指这些实施例。

M1.一种操作根据前述实施例中任一项所述且带有实施例S26的特征的流体系统的方法，其中，该方法包括：

使流体系统呈收集配置，并使流体流在收集配置下通过进入管线、第一端口、第二端口和收集装置而流入第一收集储器。

M2.根据前一实施例所述的方法，其中，流体系统包括实施例S3的特征，

其中，该方法包括：

使流体系统呈缓冲配置，并使第二流体流在缓冲配置下流过进入管线、第一端口、第三端口、缓冲区段、第四端口、第二端口和收集装置。

M3.根据前一实施例所述的方法，

其中，第二流体流使流体流入第一收集储器。

M4.根据前述2项实施例所述的方法，其中，流体系统包括实施例S5的特征，

其中，该方法还包括：

在流体系统呈缓冲配置后，使流体系统呈缓冲区段清洗配置，并且流体系统使清洗流在缓冲区段清洗配置下流过泵端口、第四端口、缓冲区段、第三端口、废料端口并流向废料。

M5.根据前一实施例所述的方法，其中，流体系统包括实施例S27的特征，

其中，该方法还包括：

在流体系统呈缓冲区段清洗配置后，使流体系统再次呈收集配置，并且流体系统使流体流在收集配置下通过进入管线、第一端口、第二端口和收集装置而流入第二收集储器。

M6.根据前述方法的实施例中任一项所述的方法，其中，该方法还包括：在流体系统的任何配置下，测量流体的流动路径的死体积。

M7.根据前一实施例所述的方法，其中，流体系统包括实施例S30的特征，其中，该方法还包括：使用在某配置下测量的死体积和由流量传感器测量的流体流速来确定切换流体系统配置的时间。

M8.根据前述方法的实施例中任一项所述的方法，其中，流体系统包括实施例S32的特征，其中，该方法还包括：使用控制单元来切换流体系统的配置。

M9.根据前述方法的实施例中任一项所述的方法，其中，流体系统包括实施例S35的特征，其中，该方法还包括：切换收集装置的位置以切换流体系统的配置。

M10.根据前述方法的实施例中任一项所述的方法，其中，流体系统包括实施例S33的特征，其中，该方法还包括：切换切换阀的配置以切换流体系统的配置。

M11.根据前述方法的实施例中任一项所述的方法，其中，流体系统包括实施例S7的特征，

其中，该方法还包括：

在流体系统呈收集配置后，使流体系统呈排放配置(图9)，并且流体系统使清洗流在排放配置下通过进入管线、第一端口并流向废料。

M12.根据前一实施例所述的方法，其特征在于，流体系统包括实施例S27的特征，

其中，该方法还包括：

在流体系统呈排放配置后，使流体系统再次呈收集配置，并且流体系统使流体流在收集配置下流过进入管线、第一端口、第二端口和收集装置而流入第二收集储器。

M13.根据前述方法的实施例中任一项所述且带有实施例M5和/或M12的特征的方法，其中，当流体流入第一收集储器时，第一样品成分被收集在第一收集储器中，而当流体流入第二收集储器时，第二样品成分被收集在第二样品储器中。

P1.一种计算机程序产品，包括指令，指令配置成当在流体系统的控制单元上运行时使流体系统执行根据前述方法的实施例中任一项的方法。

附图说明

图1示出了处于闲置状态的流体系统；

图2a－2d示出了构造成在流体系统中使用的切换阀；

图3示出了在排放配置下的流体系统，其中，洗出物被引向废料储器；

图4示出了在收集配置下的流体系统，其中，洗出物被收集在收集储器中；

图5示出了在缓冲配置下的流体系统，其中，缓冲区段被带入流体流动路径；

图6a示出了在流体系统中由泵抽取溶剂；

图6b示出了流体系统的准备步骤，以使其准备好收集第一馏分；

图7a示出了第一馏分到达位于流体系统上游的检测器中；

图7b示出了使用流体系统将第一馏分收集在第一收集储器中；

图8a示出了第二馏分到达检测器中；

图8b示出了在缓冲配置下的流体系统，其中，第一馏分在收集前正被推动通过缓冲区段；

图9示出了对缓冲区段的清洗，以使其准备好随后的收集；

图10示出了将第二馏分收集在第二收集储器中；

图11示出了在不使用缓冲区段的情况下，流体系统在收集两个馏分之间切换；以及

图12示出了在不先使用缓冲区段的情况下收集第二种馏分；

图13a－13b示出了切换阀上的端口和连接件；

图14a－14c示出了切换阀在收集配置与排放配置之间切换时的流体连接；以及

图15a－15c示出了切换阀在排放配置与缓冲配置之间切换时的流体连接。

具体实施方式

图1示出了流体系统10的一个实施例，该流体系统10可以是液相色谱系统，优选是HPLC系统，其可用于收集在检测器900下游洗出的馏分。检测器900可以是UV检测器，它可基于流体中各组分对光的吸收来检测流经它的流体中各组分的存在，或者它可以是另一种非破坏性检测器，例如，其他光学检测器。将理解的是，流体系统10可构造成与HPLC系统的其他部件一起使用，这些部件至少可包括：检测器900上游的分离柱860；分离柱860上游的样品储存区段、例如样品环路870；以及分析泵850，该分析泵850驱动溶剂和样品的混合物从储存区段870通过分离柱860。此外，该系统还可包括用于将样品引入系统的单元880，例如是连接到针890的计量装置880，该针890可连接到针座895。尽管为了简明示意，这些部件仅在图1中示出，但本领域技术人员将理解，这些部件也可存在于其他图中示出的配置下。

也可称为馏分收集器的流体系统10还可包括旋转阀200(其可称为馏分阀或切换阀)，它包括多个端口(0至8，其中，第一端口0通过进入管线直接连接到检测器900，并承载从分离柱洗出的混合物)以及多个连接件210，这些连接件可称为第一连接件210b、第二连接件210a和第三连接件210c。每个连接件210构造成可改变地连接阀200的多个端口。系统10还包括直接连接到阀的排放端口3和废料端口5的废料储器700。系统10还可包括直接连接到泵端口8的泵100(其可以冲洗泵，或带有加压气体的容器，或计量装置)，以及收集装置300，该收集装置300可包括收集管320和收集针310。收集装置300可直接连接到第二端口2。例如，泵100可构造成提供8巴的操作压力。它还可包括内部腔体，该内部腔体可储存清洁/清洗溶剂。内部腔体的容积可以例如是1ml。所示出的系统10还包括：清洗区段600，其可用于清洗收集针310；以及缓冲区段400，其可以是缓冲环，且直接连接到切换阀200的第三端口4和第四端口1。

当提到部件直接连接到切换阀200的端口时，这应该表示该部件与切换阀200的相应端口之间的流体连接，且在该部件与相应端口之间的该连接中不存在另一端口。例如，在图1中所示出的配置下，检测器900直接连接到第一端口0。这两个件彼此连接，且在该连接中不存在其他端口。此外，在图1中，检测器900还连接到端口3，该端口3可称为排放端口3。然而，检测器900与排放端口3之间的连接要通过第一端口0也即，在该连接中存在阀200的另一端口，从而该连接不是本说明书中使用的直接连接。

进一步关于这些图，要指出的是，在所示出的图中，没有示出端口6。因此，只要提到端口0至8，就可理解为端口6不在切换阀上。替代地，它可能存在于切换阀上，但可能不参与执行下文描述的方法。

流体系统10还包括：多个收集储器500(500a、500b、500c)，其也可称为小瓶，其可用于收集从位于检测器900上游的分离柱洗出的多种馏分；以及溶剂储器50，其可包括可用于清洗流体系统10、比如缓冲区段400或收集装置300中流体的溶剂。收集针310可构造成在需要时被移入多个收集储器500中的一个。在实施例中，收集储器500可布置成一维或二维阵列，且可适当地配置收集针310的运动。溶剂储器50还可直接连接到清洗区段600，以提供清洗溶剂，用于清洗连接针310的外表面。

流体系统10还可包括至少一个流量传感器800(或多个流量传感器)。这些流量传感器800中的至少一个可安装在废料管线上，即在废料储器700的上游，且配置成测量流入废料储器700的流体的流速。这可有助于如下确定待收集的馏分到达收集针310的时间：例如在分离过程的开始时可确定将检测器900的出口连接到收集针310的流体装置的延迟体积(量)。然后，例如，基于被排入废料储器700的流体的流速，可确定在从检测器900洗出后峰行进到收集针310所需的时间。于是，这将代表例如在检测器900中检测到峰后准确切换切换阀200并将收集针310带到空的收集储器500所需时间的上限。

流体系统10还可包括控制单元60，其配置成基于来自流量传感器800的反馈来控制转子的旋转，其中，数据连接被示出为虚线。这可允许将流体系统10的操作模式切换到如下文进一步描述的合适的模式。

也可称为控制器60的控制单元60可操作地连接到其他部件，如图1中的虚线所示出的。更具体地，控制器60可操作地连接到阀200(更具体地是其可旋转的驱动器)、传感器800、泵100、计量装置880(更具体地是计量装置880的步进马达)以及收集装置300。

控制器60可包括数据处理单元，且可配置成控制系统和执行特定的方法步骤。控制器可发送或接收指令的电子信号。控制器也可称为微处理器。控制器可包含在集成电路芯片上。控制器可包括带有存储器和相关联的电路的处理器。微处理器是一种计算机处理器，它在单个集成电路(IC)、或者有时也可以是多达多个集成电路、比如8个集成电路上具有中央处理单元的功能。微处理器可是多用途、时钟驱动、基于寄存器的数字集成电路，它接受二进制数据作为输入，根据储存在其存储器中的指令对其进行处理，并提供结果(也呈二进制形式)作为输出。微处理器可能包含组合逻辑和时序数字逻辑。微处理器对二进制数字系统表示的数字和符号进行操作。

尽管控制器60仅在图1中示出(为简明起见)，但应理解，当系统呈现其他图中所示出的其他配置时，控制器通常也存在。

此外，流体系统10还可构造成与计算机程序产品一起使用，该计算机程序产品可包括用于使控制单元切换切换阀200和/或使收集针310运动到指定的收集储器500上方的指令。

图1还示出了流体系统10的如下配置，其中，第二连接件210a连接端口1和8，第一连接件210b连接端口0和3，第三连接件210c连接端口4和5。图1中所示出的配置可代表没有馏分收集器的色谱分离过程中的典型设置，其中，流体在检测器900中被分析后被送入废料储器700。在该配置下，没有洗出物被收集在收集储器500中。因为废料储器700可能已经用于收集来自分离过程中在先步骤、包括例如清洗和平衡分离柱的步骤的流体，故而废料储器700中所收集的混合物可能不适用于进一步分析。因此，如果要对洗出的馏分进行进一步的分析，则可能有利的是，提供单独的馏分收集程序(即，将样品的各明确馏分收集到不同储器的程序)。

还可指出的是，用于在图1中所示出的收集装置300和收集针310内分配剩余液体的冲洗溶剂可以是用于流体系统(其可能是HPLC系统)的流动相，也可以是由用户准备的额外的清洗溶剂。额外的清洁/清洗溶剂也可用于在每次样品注入前充填泵100。

因此，换句话说，图1中示出的流体系统10可包括馏分收集系统，可称为馏分收集器。流体系统10可包括：多端口旋转阀、或切换阀200，其也可称为馏分阀；流量传感器800(或多个流量传感器)，其安装在通往废料储器700的废料管线上；泵100；收集装置300，其包括收集针310和收集管320；以及其清洗区段600；还有缓冲区段400。

本发明的目的在于，使用如图1中所示出的附加部件，即切换阀200、缓冲区段400和收集储器500，以提供一种稳健的方法来收集检测器900下游的馏分。现在将描述该方法的实施例以及所示出的配置如何可用于收集多种馏分。

图2a示出了切换阀200的示例性设计。它可包括静态部分，其可称为定子，其包括多个端口0至8，这些端口与上述流体系统10的其他部件直接连接。如图2a中所示，多个端口0至8可以圆形布置定位在定子上。

切换阀200还可包括旋转区段，其可称为转子，其可包括多个连接件210，例如，3个连接件210a、210b、210c，这些连接件构造成在它们各自连接的定子的各端口之间提供流体连接。例如，连接件可定位在转子上，如图2b至2d中所示。图2b至2d中的虚线表示从图2a中示出的视图中隐藏的切换阀200的部分，其中，转子附接在定子下面。

转子可构造成围绕垂直于转子平面并通过其中心的轴线进行旋转。转子可被允许旋转的角度可由连接件210和端口0至8的相对位置确定。例如，在图2c－2d中所示出的配置下，转子可构造成相对于图2b中所示出的排放配置旋转±45°，其中，第二连接件210a被示出为连接端口1和8，第一连接件210b被示出为连接端口0和3，第三连接件210c被示出为连接端口4和5。要指出的是，这也是图1中所示出的配置。旋转角度可选择在10°至80°之间，优选地在20°至70°之间，更优选地在30°至60°之间。较小的旋转角度可允许转子快速旋转，从而提高分馏过程的效率。

图2c－2d还示出了转子的两个附加配置。图2c示出了转子的收集配置，其中，第二连接件210a连接端口7和8，第一连接件210b连接端口0和2，第三连接件210c连接端口3和4。该配置可通过例如将转子从图2b中所示出的排放配置旋转-45°来获得。

图2d中示出了另外的配置，其可称为缓冲配置，其通过将转子从排放配置(见图2b)旋转+45°来获得。在该配置下，第二连接件210a连接端口1和2，第一连接件210b连接端口0和4，第三连接件210c将端口5连接到尽头端口(死端口)，即停止进入端口5的流量(停止流入端口5)。

在所示出的实施例中，连接件210a、210b和210c被示出为具有特定的形状。关于图1至图2d，将理解的是，第一端口0可在阀200的中心，其他端口1至8可布置在环或圆上，且与中心端口0的距离相同。第一连接件210b一般可构造成将中心端口0与周向端口1至3中的一个连接，第二连接件210a和第三连接件210c构造成将周向端口1至8中的两个连接。

在所示出的实施例中，第一连接件210b被示出为钩状。也即，它包括平直区段和弧形区段。然而，将理解的是，这只是一个示例，而第一连接件也可以其他方式实现，例如，它可只包括平直区段。

此外，第二连接件210a和第三连接件210c被示出为弧形的。同样，应理解的是，这仅仅是示例性的，而它们也可是不同的形状(例如，它们可以是平直的)。

此外，如图中所示，周向端口1至7可优选地彼此等距离地定位(端口5和7除外)。此外，仍然如图1中所示出的，连接件210可在各个端口之间建立连接而无死体积。例如参见连接端口0和3而无死体积的连接件210b以及连接端口4和5而无死体积的连接件210c。此外(尽管在图1中未示出)，这对于连接件210a来说也是可能的，它的尺寸也可定为允许各个端口的无死体积的连接。

换句话说，上述切换阀200可在用于馏分收集的流体系统10中使用。它可嵌入HPLC系统内部，例如，通过在上述三种作业配置/位置上高速切换，将HPLC系统流量导入废料储器700、收集储器500或缓冲区段400(当流体系统10仍连接到收集储器500时)，这三种作业配置/位置为：排放配置(图2b)(也可称为废料位置)、收集配置(图2c)和缓冲配置(图2d)(也可称为冲洗位置)。因此，使用缓冲区段400可使得能够通过作为上述流体系统10的一部分的切换阀200来实现额外的“冲洗”步骤。排放配置可优选地位于收集配置与缓冲配置之间。这可有助于减少带入物。切换阀200在流体系统10中针对这些配置的放置也在图3(排放配置)、图4(收集配置)和图5(缓冲配置)中示出。

图3示出了流体系统10的配置，其中，切换阀200处于上述排放配置。当将图3与图1进行比较时，本领域技术人员将理解，在图1中，端口5连接到废料700，端口3也连接到该废料700，而图3示出端口5连接到废料700，但该废料与端口3所连接到的废料700不同。然而，应理解的是，这是可互换的，即，在同样图3中，端口5可连接到端口3所连接到的废料700(这一点也适用于随后的图)。此外，为了简明起见，在图3和随后的图中以简化的方式示出了溶剂储器50与清洗端口600之间的连接。例如如图3中所示出的，端口4连接到废料700。然而，端口5下游的管线在废料储器700的上游也有结点。因此，端口5不仅可连接到废料储器700，而且还可连接到清洗端口600(例如，通过双通阀)。

在该配置下，来自检测器900的洗出物被排入废料储器700，而泵100可用来同时用清洁溶剂充填缓冲区段400，这些溶剂可能是在先前步骤中从溶剂储器50抽取的。更具体地，泵100可使流(量)通过端口8、端口1、缓冲区段400、端口4和端口5朝向废料储器700。然而，如所述的，在端口5与废料储器700之间的连接中也可有阀(例如，双通阀)。通过该阀，流体流也可被引向清洗端口600和废料储器，而废料储器也连接到端口3。因此，流经缓冲区段400的溶剂也可用来清洗清洗端口600。

这可允许缓冲区段400准备好随后的步骤，其中，从检测器900上游的分离柱洗出的馏分可通过缓冲区段400收集在收集储器500中的一个中。

图4示出了利用上述切换阀200的收集配置的流体系统10。在该配置下，收集针310可从清洗区段600运动到收集储器500中的一个、例如是500a，从分离柱洗出的馏分可被收集在其中。要指出，端口7和8也可在该配置下连接，这可允许在先前步骤中例如被清空到缓冲区段400中之后，用来自溶剂储器50的溶剂充填泵100。

图5示出了采用上述切换阀200的缓冲配置的流体系统10。当流体系统10用于收集在时间上相对间隔较短洗出的馏分时，可采用该配置。例如，为了避免第一洗出馏分被第二洗出馏分污染，缓冲区段400可用于包括分离不同馏分的缓冲器。如本领域技术人员将理解的，在图5中所示出的配置下，检测器900流体连接到端口0，但检测器900与端口5之间没有流体连接。尽管在图5中，连接检测器900和端口0的管线似乎与连接件210c接触，但将理解的是，该管线和连接件210c实际上在垂直于绘图平面的方向上彼此偏置的，且这些件之间实际上没有连接。

现在将参考图6a至12来描述采用上述流体系统10来收集两种馏分的典型作业流程。

在可在分离开始前进行的第一准备步骤中，如图6a－6b中所示，可用流体系统10来清洗缓冲区段400和收集针310。将切换阀200旋转到图2c中所述示出的收集配置。为了进行清洗过程，如图6a中所示，将清洗/清洁溶剂抽入泵100。在此，第二连接件210a连接端口7和8，这允许流体流从溶剂储器50进入泵100。泵100可包括活塞和壳体，抽取溶剂可包括：致动活塞以降低泵100内的压力。这还在图6a中示出。

图6a还示出了连接切换阀200的端口0和2的第一连接件210b。因此，从检测器900射入进入管线的流体流入清洗区段600。由于该步骤可在分离过程开始前进行，所以来自检测器900的喷射物可能不存在或只包括溶剂。清洗区段600也可构造成从溶剂储器50抽取溶剂，以使得同时可清洗收集针310的外表面。这可有助于从收集针310的外表面去除在先收集的馏分的痕迹。

一旦已将溶剂抽入泵100，就可将其推入缓冲区段400。这在图6b中示出。切换阀200可从其在图6a中的位置旋转+45°，以便第二连接件210a现连接端口1和8，第一连接件210b现连接端口0和3，第三连接件210c现连接端口4和5。这对应于图2b中所示出的排放配置。在该配置下，在泵100与缓冲区段400之间建立了流体流动路径，且缓冲区段400的其他端口连接到废料储器700。在先前步骤中被抽入泵100的溶剂现可被推入缓冲区段400。在该配置下，来自检测器900的喷射物可直接导入废料储器700。

泵100的体积可选择得足够大，以便在上述泵送过程结束时缓冲区段400被可靠地充填有溶剂。替代地，如果泵100的体积不够大，则可重复上述抽入溶剂并将其推入缓冲区段400的步骤，直到缓冲区段400被溶剂充满为止。

在充填缓冲区段400之后，可用来自溶剂储器50的溶剂充填泵100，以在随后的冲洗过程中使用。这可有助于提高收集过程的效率，且当也许要收集多种间隔较近的馏分时，这可能是有利的。此外，可在收集每种馏分后重复上述清洁并充填缓冲区段400以及充填泵100的过程。这也有助于避免任何馏分被来自其他馏分的成分污染。

如图6a和6b进一步示出的那样，在使流体系统10准备好分馏的整个过程中，收集针310可保持在清洗区段600中。如图7a和7b中所示出的，流体系统10现可用于收集第一馏分。

换句话说，图6a和6b中所示出的步骤可概括为用清洁/清洗溶剂充填泵100和缓冲区段400中，同时清洗收集针310的外表面。这些步骤可包括将溶剂抽入泵100的腔体，并用清洁/清洗溶剂充填泵100的内腔。同时，也可用清洁/清洗溶剂充填缓冲区段400。这可包括将液体分配到废料储器700中，并充填缓冲区段400。要指出，上述步骤也可重复多次，以充填溶剂进入管线(其将溶剂储器50连接到泵100)，从而完成泵的启动任务。同时，也可清洗收集针310的外表面。一旦完成这些，泵100就可准备好随后的缓冲区段清洗功能。当缓冲区段用于实现馏分收集时，每次在清洗缓冲区段400之前都可进行泵100的该充填过程。

图7a示出流体系统10处于馏分收集模式。切换阀200可留在排放配置下，直到在检测器900中检测到示出为直黑色箭头的要收集的第一馏分，并触发收集针310从清洗区段600运动到多个收集储器500中的一个中，例如运动到第一收集储器500a中。此外，还可触发切换阀200的切换。切换阀200可切换到图2c中所示出的收集配置，从而在端口0与2之间建立流动，这允许将第一馏分收集在收集储器500a中，如图7b中所示出的。要指出，准确估计任何馏分从检测器900流到收集针310所需的时间在上述过程中可能是特别有利的。

切换阀200上各端口定位成使得切换阀200的收集配置处于其排放配置与缓冲配置之间可允许通过将切换阀的转子简单地旋转45°而从排放配置快速切换到收集配置。当在切换阀200处于收集配置的情况下收集馏分时，可不操作泵100。这可能涉及，例如，在泵100包括活塞的情形中，不致动泵100的活塞。第一馏分的收集继续进行，直到可能被收集的第二馏分到达检测器900为止。

现可将流体系统10切换到缓冲配置。关于对缓冲配置的功能的阐述，可再次参考图7b。在该图的右侧，示例性样品组成图被示出为1000。1000示出了点1002与收集针310之间的样品组成(参见图7b)。在该图中，纵轴与1002点(对应于图的顶部)与采集针310(对应于图的底部)之间的位置有关。与此垂直地示出了样品组成，其中，在图的底部(对应于采集针310)，存在100％的第一样品成分，在图的顶部(对应于点1002)，存在100％的第二样品成分，样品组成从中间点(对应于端口2)和图的顶部起逐渐变化。也即，在某时间点，这种样品组成可存在于流体系统10中，其中，在点1002，存在100％的第二样品，且在端口2的中间点处减小到约0％。也即，在端口2(及其下游)，可能存在100％的第一样品成分1006，在1002点(及其上游)，可能存在100％的第二样品成分1008。然而，在点1002与端口2之间，样品组成可能在这些样品成分之间逐渐变化。

再次参考图7b，当收集馏分直到图7b的时间点时，只有第一样品成分1006将被收集在第一收集储器500a中。然而，如果系统继续在该配置下操作，则第二样品成分1008也将被收集在第一收集储器500a中，这可能是非期望的。

然而，如果直接切换系统以在另一收集储器中(例如，在第二收集储器500b中)收集样品，也会收集混合的样品成分。

因此，图7a和7b中所示出的上述步骤可概括为以下内容。可使收集针310运动到第一收集储器500a。流体系统10可在排放配置下保持闲置，直到第一目标馏分到达为止。当收集时间窗口开始时，切换阀200可切换到收集配置，以便将第一馏分收集在第一收集储器500a中，直到第二目标馏分到来。将第一目标馏分通过收集管320和收集针310分配到第一收集储器500a中。此时，例如，泵100是“关闭”的，即切换到零流量，而不致动活塞。

例如，为了避免这种情况，系统10可切换到图8a中所示出的缓冲配置。因此，缓冲区段中的溶剂可用作分离器，该分离器将纯净组分1006(其在切换时存在于端口2和其下游)与组分1006和1008的混合物分离。因此，存在于该区段中的纯净组分1006在该配置下仍可被迫进入第一收集储器500a，而不存在组分1008也被收集在该收集储器1008中的风险(因为在组分1006的上游现存在缓冲溶剂1010)。

同样，图8a中的图示1000’进一步示出了这一点，该图示示出了在图8a中所示出的配置下，端口4与收集装置300之间存在的溶剂和样品。值得注意的是，在端口2与收集装置300之间，存在样品成分1006，而在其上游在端口4与端口2之间，存在缓冲溶液1010。当继续在该配置下操作系统时，样品成分1006将被进一步收集在储器500a中，直到缓冲溶液到达收集装置300为止—参见图8b，此处的图示1000”对应于图示1000’。也即，在该配置下，在收集装置300的上游区段，将存在缓冲溶液，且进一步上游将存在含有1006和1008的混合物的区段。

于是，系统可切换到图9中所示出的配置，从而允许将混合区段从系统中(漂)洗出，以达到在端口3(及其上游)存在纯净样品成分1008的状态。然后，人们可将系统切换到图10中所示出的配置，以将样品组分1008收集在第二收集储器500b中。在这方面，也可能在呈现图10中所示出的确切配置之前，将收集装置300定位在清洗区段600中，因为这可允许最初存在于端口2与收集装置300之间的缓冲溶液被排出。也即，可呈这样的配置，直到纯净样品组分1008存在于收集装置300(及其上游)为止，然后系统可切换到图10中所示出的配置，以便可将纯净样品组分1008收集在收集储器500b中，如图9中所示出的。

换句话说，从图7b中所示出的配置开始，系统10可切换到图8a中所示出的配置，以将缓冲区段400切换到管线中。更具体地，切换阀200可旋转+90°，使其达到图2d中所示出的缓冲配置。这可允许缓冲区段400被引入流动路径中，以使得可仍然从进入管线流出进入流体系统10的第一馏分可通过缓冲区段400被导入收集储器500a。如上所述，在先前步骤中可能已经用清洁/清洗溶剂充填缓冲区段400，以使得第一馏分在流经缓冲区段400时不被污染。缓冲区段400的优势可以是防止会被收集的第一馏分和第二馏分的混合。这可通过以下方式实现。

切换阀200可保持在其缓冲配置下，直到所有的第一馏分都已被分配在收集储器500a中为止。同样，该时间可借助于第一馏分的峰持续时间和峰流向收集针310所需的时间(包括缓冲区段400的体积)来确定。还要指出，第二馏分的一些部分可流入缓冲区段400，直到第一馏分已完全分配入收集储器500a为止(参见图8b中的图示1000”)。因此，此时，缓冲区段400可部分地被第一馏分、第二馏分和溶剂(流动相)充填。

换句话说，在第二馏分到达时，将切换阀200切换到缓冲区段配置并继续通过缓冲区段400收集第一馏分。即，在第二目标馏分流入收集管320之前，将切换阀200切换到缓冲配置，从而允许流体系统10保持将收集管320和收集针310内的剩余第一目标馏分推动通过缓冲区段400内预先充填的清洁的溶剂。因此，缓冲区段400被用来防止第一目标馏分与第二目标馏分之间的混合。保持该配置，直到所有的第一目标馏分都分配入第一收集储器500a为止。此时，缓冲区段400可几乎全部被第一馏分、第二馏分和溶剂(流动相)充填。缓冲配置可有助于提高第一目标馏分的回收率。同时，缓冲区段400可用于防止第一目标馏分与第二目标馏分之间的混合，从而减少带入物(遗留物)。

一旦第一馏分的收集完成，切换阀200就可再次切换，这次是切换到图2c中所示出的排放配置。这将流体系统10带到图9中所示出的配置。

第一连接件210b现可连接端口0和3，从而允许一些第二馏分流入废料储器700。同时，泵100现可被带到与缓冲区段400的一个端口流体连接，而它的其他端口可连接到废料储器700。缓冲区段400现可通过推动储存在泵100中的溶剂来清洁溶剂与第一馏分和第二馏分的混合物，这些混合物可能是先前收集步骤所留下的。清洁的溶剂可流入缓冲区段400，同时第一馏分和第二馏分与溶剂的混合物被推出进入废料储器700。这可通过致动泵100的活塞来实现。此外，例如，如图9所示出的，收集针310可运动到第二收集储器500b。这可使流体系统10准备好收集第二馏分。

图10示出了用于将第二馏分收集在第二收集储器500b中的流体系统10的配置。除了收集储器的不同之外，该配置可与图7b中所示出的用于收集第一馏分的配置基本相似。切换阀200可切换回到图2c中所示出的收集配置，并且第二馏分流经进入管线、第一连接件210b和收集装置300进入收集储器500b。如果要收集另外的第三馏分，可将缓冲区段400再次连接到流动路径中，并用于收集，而馏分不进行任何混合。

换句话说，在完成上述通过缓冲区段400对第一馏分的收集后，切换阀200可切换到排放配置，其中第二目标馏分的一部分流入废料储器700。在此期间，可致动泵100，以将缓冲区段400内的液体混合物推入废料储器700，并用来自泵100的腔体的清洁的溶剂对其重新充填。同时，收集针310可运动到下一个收集储器500b。然后，切换阀200可切换回收集配置，以将第二馏分分配到第二收集储器500b中，而没有任何混合且没有带入物。

这可在启用中间缓冲配置的情况下完成馏分收集的整个过程。

图11和12示出了上述流体系统10的替代配置，其中，可实现收集储器从500a切换到500b以收集第二馏分，而无需包括清洗缓冲区段400的中间缓冲配置。如图11中所示出的，一旦第一馏分已被收集到收集储器500a中，就可使切换阀200运动到排放配置(参见图2b)，类似于图7a中所示出的配置，但无需操作泵100将溶剂推入缓冲区段400。此后可使收集针310从收集储器500a运动到收集储器500b。

要指出，这与上述过程不同，其中，在部分收集第一馏分后，将切换阀200切换到将缓冲区段400引入流动路径的缓冲配置。这涉及到将切换阀200旋转+90°。反而可能更有效的是，跳过缓冲配置，只将切换阀200旋转-45°，以将其带入收集配置(参见图2c)。

因此，如图12中所示出的，一旦连接针310容纳在收集储器500b中，就将切换阀200旋转到收集配置，这可将进入管线带到与收集装置300直接连接，以使得第二馏分可流入收集储器500b。由于在该实施例中没有使用缓冲区段400，所以在收集过程之前，可能无需用溶剂充填泵100或清洗缓冲区段400。

换句话说，在无缓冲配置的情况下，泵100可始终保持静止。当目标馏分到达时，流体系统10触发收集。切换阀200在两种配置间高速切换：收集配置(参见图11)和排放配置(参见图12)。这可包括无缓冲配置的作业流程。

然而，使用这些配置进行收集过程可能涉及大量的第一馏分和第二馏分流入废料储器700。这是因为第一馏分的收集可能不得不提前终止，并将切换阀200从收集配置切换到图11中所示出的排放配置，以避免第二馏分流入储器500a。同样，为了可靠地确保一旦切换阀200运动到图12中所示出的位置，第二馏分就流入储器500b，可在将切换阀200切换回收集配置之前允许一定量的第二馏分流出进入废料储器。上述缓冲区段400的优势可以是允许这种切换，而没有大量的第一馏分或第二馏分被排入废料储器700。

在图13a至15c中示出了切换阀200的示例性实施例。图13a示出了切换阀200的转子210的示例性实施例。如上所述，转子210可包括连接件210a、210b和210c，它们可实现为槽。连接件210b可以是L形槽，其包括长区段210b1和短区段210b2。区段210b1也可称为径向区段210b1，区段210b2也可称为周向区段210b2。连接件210a、210c可位于槽210b的两侧上。长区段210b1可基本平行于切换阀200的半径，而短区段210b2可基本平行于切换阀200的弧段。连接件210a、210c也可基本平行于切换阀200的弧段。L形连接件210b和标记为角A的槽对于在切换阀200从一个配置切换到下一个配置时减少背压尖突和连续流动可能特别有利。

图13b示出了切换阀200的可构造成与转子210协配的定子上的端口0至8的布置的示例性实施例。定子可包括多个端口0至8，这些端口可实现为定子上的孔或槽。如图13b中所示出的，端口1至8可在定子上布置成圆形。图中还示出了两个灰色的小槽220a、220b，其分别连接到第二端口2和排放端口3。其对于在切换阀200从一个配置切换到下一个配置时减少背压尖突和连续流动可能也特别有利，如现将描述的。

图14a－14c示出了在切换阀200从收集配置(图14a)切换到排放配置(图14c)时的切换阀200的示例性状态序列(或各槽的连接状态)。如上所述，在图14a中所示出的收集配置下，端口0和2彼此流体连接，从而使从上游分离过程洗出的馏分被收集到连接到第二端口2的收集储器500中。然后，为了收集第二馏分，可将流体系统10切换到图14c中所示出的排放配置，其中，第一端口0和排放端口3可流体连接。这可涉及使转子210逆时针旋转。如图14b中所示出的，在转子210从收集配置(图14a)逆时针旋转到排放配置(图14c)的过程中，来自第一端口0的流(量)可始终与第二端口2或排放端口3流体连接。因此，在该过渡中，第一端口0始终流体连接到另一端口。

因此，来自端口0的流量可能不会被阻断，也不会引入背压尖突。例如，通过选择第二端口2上的槽的长度(在图13b中示出)，使转子210的连接件210b的短区段210b2和第二端口2的槽可跨越端口2与3之间的转子210的长度，可特别有利于上述这一点，如图14b中所示出的。因此，当在收集配置与排放配置之间切换时，端口0与2之间的流体连接切断，端口0与3之间的流体连接建立。

图15a－15c示出了在切换阀200从排放配置(图15a)切换到缓冲配置(图15c)时的切换阀200的示例性状态序列(或各槽的连接状态)。与图14a－14c中所示出的切换类似，在转子210从排放配置(图15a)逆时针旋转到缓冲配置(图15c)的过程中，来自第一端口0的流(量)可始终与排放端口3或第三端口4流体连接。因此，来自端口0的流量可能不会被阻断，也不会引入背压尖突。同样，通过例如选择排放端口3上的槽的长度(在图13b中示出)，使转子210的连接件210b的短区段210b2和排放端口3的槽可跨越端口3与4之间的转子210的长度，可特别有利于上述这一点，如图15b中所示出的。因此，当在排放配置与缓冲配置之间切换时，端口0与3之间的流体连接切断，端口0与4之间的流体连接建立。

将理解的是，参考图13a至15c描述的阀200可用于参考图1至12描述的系统和方法。然而，本领域技术人员将理解，参考图13a至15c描述的阀200也可独立于参考图1至12描述的系统和方法使用。

因此，总的来说，本技术的实施例特别是对于紧密排列的馏分/峰和非常小体积的馏分收集而言，通过采用缓冲配置(冲出或分配在收集管320和收集针310内的剩余液体，以提高回收率和减少带入物)而允许高效地收集馏分，具有较高的回收率以及具有较少或几乎没有带入物。

每当本说明书中使用相对的术语、比如“约”、“基本”或“近似”时，该术语也应被解释为也包括确切的术语。也即，例如，“基本平直”应解释为也包括“(完全)平直”。

每当在上文或也在所附权利要求中记载步骤时，应指出的是，在本文中记载的步骤的顺序可能是偶然的。也就是说，除非另外指明或除非对本领域技术人员来说很清楚，否则各步骤的记载的顺序可能是偶然的。也即，当本文陈述，例如：方法包括步骤(A)和(B)时，这并不一定意味着步骤(A)在步骤(B)之前，而是也可能步骤(A)与步骤(B)(至少部分地)同时进行，或者步骤(B)在步骤(A)之前。此外，当步骤(X)被说成是在另一步骤(Z)之前，这并不意味着在步骤(X)与(Z)之间没有步骤。也即，步骤(X)在步骤(Z)之前涵盖了步骤(X)紧接在步骤(Z)之前执行的情况，也涵盖了步骤(X)在一个或多个步骤(Y1)、……之前执行然后是步骤(Z)的情况。当使用如“之后”或“之前”这样的术语时，对应的考虑也适用。

虽然上文中已经参照附图描述了优选的实施例，但本领域技术人员将理解，这些实施例只是为了示意性目的而提供的，而绝不应该被解释为限制由权利要求限定的本发明的范围。

Claims (13)

1.一种流体系统，其中，所述流体系统包括：

切换阀，所述切换阀包括多个端口，其中，所述切换阀构造成在不同配置下连接所述端口，其中，所述端口包括第一端口(0)和第二端口(2)；

进入管线，所述进入管线直接连接到所述第一端口(0)；

收集装置(300)，所述收集装置直接连接到所述第二端口(2)；以及

其中，所述流体系统构造成呈收集配置，其中，所述第一端口(0)和所述第二端口(2)连接；

其中，所述端口包括第三端口(4)和第四端口(1)；

其中，所述流体系统包括缓冲区段(400)，所述缓冲区段直接连接到所述第三端口(4)和所述第四端口(1)；

其中，所述流体系统构造成呈缓冲配置，其中，所述第一端口(0)和所述第三端口(4)连接，所述第四端口(1)和所述第二端口(2)连接。

2.根据权利要求1所述的流体系统，

其特征在于，所述端口包括直接连接到泵的泵端口(8)以及直接连接到废料的废料端口(5)；以及

其中，所述流体系统构造成呈缓冲区段清洗配置，其中，所述泵端口(8)和所述第四端口(1)连接，所述第三端口(4)和所述废料端口(5)连接。

3.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述切换阀包括用于连接所述端口的第一连接件。

4.根据权利要求3所述的流体系统，其特征在于，所述第一连接件在所述收集配置下连接所述第一端口(0)和所述第二端口(2)。

5.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述流体系统包括第一收集储器，且其中，所述流体系统构造成将所述收集装置定位成将流体排入所述第一收集储器。

6.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述流体系统包括第二收集储器，且其中，所述流体系统构造成将所述收集装置定位成将流体排入所述第二收集储器。

7.根据权利要求1所述的流体系统，其特征在于，所述端口包括排放端口(3)，

其中，所述切换阀包括定子，其中，所述定子包括所述多个端口；

其中，所述切换阀包括转子，其中，所述转子包括至少一个连接件，用于在不同配置下连接所述端口，其中，所述至少一个连接件是至少一个槽；

其中，所述转子包括连接到所述第二端口且在所述第二端口与所述排放端口之间延伸的槽；

其中，所述切换阀构造成呈收集配置，从而流体地连接所述第一端口和所述第二端口；

其中，所述切换阀构造成呈排放配置，从而流体地连接所述第一端口和所述排放端口；

其中，所述切换阀构造成从所述收集配置过渡到所述排放配置，以使得所述第一端口在过渡期间始终连接到所述第二端口或所述排放端口。

8.一种操作流体系统的方法，所述流体系统是根据权利要求1所述的流体系统，所述流体系统包括第一收集储器，所述流体系统构造成将所述收集装置定位成将流体排入所述第一收集储器，其中，所述方法包括：

使所述流体系统呈所述收集配置，并使流体流在所述收集配置下通过所述进入管线、所述第一端口(0)、所述第二端口(2)和所述收集装置(300)而进入所述第一收集储器。

9.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，所述方法包括：

使所述流体系统呈所述缓冲配置，并使第二流体流在所述缓冲配置下流过所述进入管线、所述第一端口(0)、所述第三端口(4)、所述缓冲区段、所述第四端口(1)、所述第二端口(2)和所述收集装置。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，所述第二流体流使流体流入所述第一收集储器。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述端口包括直接连接到泵的泵端口(8)以及直接连接到废料的废料端口(5)；以及所述流体系统构造成呈缓冲区段清洗配置，所述泵端口(8)和所述第四端口(1)连接，所述第三端口(4)和所述废料端口(5)连接，其中，所述方法还包括：

在所述流体系统呈所述缓冲配置后，使所述流体系统呈所述缓冲区段清洗配置，并且所述流体系统使清洗流在所述缓冲区段清洗配置下通过所述泵端口(8)、所述第四端口(1)、所述缓冲区段、所述第三端口(4)、所述废料端口(5)并流向所述废料。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述流体系统包括第二收集储器，所述流体系统构造成将所述收集装置定位成将流体排入所述第二收集储器，

其中，所述方法还包括：

在所述流体系统呈所述缓冲区段清洗配置后，使所述流体系统再次呈所述收集配置，并且所述流体系统使流体流在所述收集配置下通过所述进入管线、所述第一端口(0)、所述第二端口(2)和所述收集装置而进入所述第二收集储器。

13.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括指令，所述指令配置成当在流体系统的控制单元上运行时使所述流体系统执行根据权利要求8所述的方法。

Images