CN115461139A - 用于色谱系统中的溶剂混合的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

溶剂混合系统400包括混合三通401、离心混合路径403和低频共混混合器405。混合三通具有至少两个溶剂输入端口407和溶剂输出端口409，该至少两个溶剂输入端口和该溶剂输出端口彼此流体连通。离心混合路径具有与混合三通的溶剂输出端口流体连通的混合路径入口。离心混合路径包括介于混合路径入口与混合路径出口之间的至少一个盘绕区段402。低频共混混合器与离心混合路径的出口流体连通。

Description

用于色谱系统中的溶剂混合的系统和方法
相关申请
本申请要求于2020年4月29日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR SOLVENTMIXING IN A CHROMATOGRAPHY SYSTEM”的美国临时专利申请序列号63/017,154的优先权，该专利申请的内容据此以引用方式全文并入本文。
技术领域
本公开涉及色谱法，并且具体地涉及用于在色谱系统内混合溶剂的系统和方法。
背景技术
一般来讲，根据传统技术，色谱系统内的不同溶剂可以在具有用于接收不同溶剂流的两个输入端口的混合器内混合。在尝试正确共混溶剂流时可能会遇到许多挑战。如果溶剂未正确共混，则可能无法整合一些色谱峰。在双输入混合器中，可以在熔块界面处或在混合室珠粒床处存在空隙，并且这些空隙可以引起溶剂的分层和不良混合。尽管通过使用较高体积混合器可以增加混合质量，但在一些情况下，这可能是不可能的或不可取的。因此，需要一种防止分层并且不需要混合体积增加的高效混合器。
发明内容
一般来讲，本发明技术的实施方案涉及在色谱系统内混合溶剂流。根据本公开的一个方面，公开了一种溶剂混合系统。溶剂混合系统包括混合三通，该混合三通具有至少两个溶剂输入端口和溶剂输出端口，该至少两个溶剂输入端口和该溶剂输出端口彼此流体连通。溶剂混合系统还包括离心混合路径，该离心混合路径具有与混合三通的溶剂输出端口流体连通的混合入口。离心混合路径包括介于混合路径入口与混合路径出口之间的至少一个盘绕区段。溶剂混合系统还包括与离心混合路径的出口流体连通的低频共混混合器。在一些实施方案中，混合三通具有约0.045uL的内部混合体积。在一些实施方案中，混合三通是小体积先进先出(FIFO)混合点。在一些实施方案中，混合三通消除了至少两个溶剂流动流的分层。在一些实施方案中，离心混合路径为波状外形的且被成形为向在混合路径入口与混合路径出口之间以约150英寸/分钟至17,000英寸/分钟的速度通过的高速溶剂混合物赋予离心力。在一些实施方案中，离心混合路径具有约0.0005英寸至0.090英寸的内径。在一些实施方案中，低频共混混合器是单个入口混合器。在一些实施方案中，低频共混混合器包括：与离心混合路径的出口流体连通的混合器输入端口；位于混合器输入端口下游的第一过滤器/保持器；混合室；和位于混合室下游的第二过滤器/保持器。在一些实施方案中，混合室是珠粒填充的混合室。在一些实施方案中，混合室是扩散粘结的混合室。
根据本公开的另一方面，公开了一种用于混合溶剂流的方法。该方法包括将至少两个溶剂流动流引导到小体积混合三通。该方法还包括将溶剂流动流在小体积混合三通内混合以形成合并的溶剂流。该方法还包括将合并的溶剂流引导通过盘绕的离心混合路径以向合并的溶剂流赋予离心力。该方法还包括使用位于盘绕的离心混合路径下游的低频共混混合器进一步混合该合并的溶剂流。在一些实施方案中，将溶剂流动流在小体积混合三通内混合消除了至少两个溶剂流动流的分层。在一些实施方案中，将合并的溶剂流引导通过盘绕的离心混合路径向在约150英寸/分钟至17,000英寸/分钟的速度下的合并的溶剂流动流赋予离心力。在一些实施方案中，离心混合路径具有约0.0005英寸至0.090英寸的内径。在一些实施方案中，低频共混混合器是单个入口混合器。在一些实施方案中，使用低频共混混合器混合该合并的溶剂流包括：使用位于混合器输入端口下游的第一过滤器过滤该合并的溶剂流；将该合并的溶剂流在混合室内混合；以及使用位于混合室下游的第二过滤器过滤该合并的溶剂流。在一些实施方案中，混合室是珠粒填充的混合室。在一些实施方案中，混合室是具有多个通道的扩散粘结的混合室，以形成溶剂混合。
根据本公开的另一方面，公开了一种溶剂混合系统，其包括内部混合体积为约0.045uL的小体积先进先出(FIFO)混合三通。混合三通包括至少两个溶剂输入端口和溶剂输出端口并且被配置成消除至少两个溶剂流动流的分层，该至少两个溶剂输入端口和该溶剂输出端口彼此流体连通。该系统还包括盘绕的离心混合路径，该盘绕的离心混合路径与混合三通的输出端口流体连通并且被配置成向从混合三通接收的合并的溶剂流动流赋予离心力。该系统还包括低频单个入口共混混合器，该低频单个入口共混混合器与离心混合路径的出口流体连通并且被配置成进一步混合位于盘绕的离心混合路径下游的合并的溶剂流动流。
本公开的各个方面提供以下优点中的一个或多个优点。使用混合三通、离心混合路径和共混混合器允许消除共混混合器处的集成三通入口，消除混合器内的空隙，并且防止分层。在一些实施方案中，混合三通和具有小得多的内部体积的最终混合器的组合可与离心混合路径一起使用以提供显著较大混合器体积的噪声性能和混合质量。
结合附图考虑，从以下详细描述中，其他实施方案将变得显而易见。然而，应理解，附图仅被设计为图示，并且不作为本发明局限性的定义。
附图说明
为了帮助本领域技术人员在制造和使用扩散器组件的所公开的示例性实施方案，请参考附图，其中：
图1示出了根据本公开的实施方案的示例性溶剂混合系统。
图2是根据本公开的实施方案的两个混合器(包括图1的溶剂混合系统)的基线结果的图表。
图3A示出了两种传统系统和根据本公开的实施方案的图1的溶剂混合系统的保留时间标准偏差的比较图表。
图3B-图3D示出了根据本公开的实施方案的三个不同混合器(包括图1的溶剂混合系统)的基线结果的比较。
图4示出了根据本公开的实施方案的另一个示例性溶剂混合系统。
图5示出了根据本公开的实施方案的示例性单个入口混合器。
图6为示出了根据本公开的实施方案的用于混合溶剂流的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及色谱系统内的溶剂混合。在一些实施方案中，色谱系统是液相色谱系统或气相色谱系统。如上所述，一些传统混合器可以使用例如具有两个输入端口的50uL混合器，以用于混合两种溶剂。如果将这些溶剂有效地共混，则用户可以在具有高分辨率，理想情况下具有高信噪比的紫外检测器上对峰积分。如果混合性能较差，则某些色谱峰可能无法积分。在传统的双输入混合器中，可以在熔块界面处或在珠粒混合室的床处存在空隙，并且这些空隙可以引起溶剂的分层和不良混合。尽管通过使用较高体积混合器可以增加混合质量，但在所有情况下，这可能是不可能的或不可取的。
根据一些实施方案，本公开涉及一种溶剂混合系统，该溶剂混合系统包括混合三通、离心混合路径和混合器，它们彼此串联布置。单独地，这三个部件中的每一者具有一些混合能力，并且其一起提供有效的溶剂混合，而没有分层，并且体积没有显著增加。
在一些实施方案中，混合三通以小体积先进先出(FIFO)混合点操作。这种混合点可以消除溶剂的分层。在一个实施方案中，混合三通可以消除离开三通的合并的分析物内的分层。
在一些实施方案中，离心混合路径可以包括管的区段，该管的区段包括一个或多个线圈。当通过离心混合管的线圈时，离心力在合并的溶剂流中产生湍流，添加额外的包混合。在一些实施方案中，可以使用扩散粘结的部件或其它类型的离心混合路径代替管。可以使用具有相同或相似几何形状的任何合适的路径代替管作为离心混合路径。
在一些实施方案中，共混混合器包括珠粒混合器。溶剂不是使用双输入混合器，而是在进入共混混合器的入口之前在混合三通和离心混合路径处预先组合和部分地混合。根据该实施方案，空隙由于预混合而不再是溶剂分层点。在一些实施方案中，共混混合器可包括具有多个孔通道的扩散粘结的混合室，以形成溶剂共混。
当混合三通、离心混合路径和共混混合器中的每一者串联组合时，结果是成为溶剂混合系统，其中每个部件互补。在一些实施方案中，可以将混合三通和具有小得多的内部体积的最终混合器与离心混合路径一起使用以制造溶剂混合系统，该溶剂混合系统提供显著较大混合器体积的噪声性能和混合质量。
图1示出了根据本公开的实施方案的示例性溶剂混合系统100。在该实施方案中，溶剂混合系统100包括三通101、离心混合路径103和混合器105，它们彼此串联布置。单独地，这三个部件中的每一者具有一些混合能力。
在一些实施方案中，混合三通101以小体积、高频率先进先出(FIFO)混合点操作。这种混合点可以消除溶剂的分层。在一个实施方案中，在0.5mL/min的流量(>10,000包/分钟)下，混合三通101可以具有约0.045uL的内部混合体积。在一些实施方案中，混合三通101具有约0.005uL至3.000uL的内部混合体积，并且可以覆盖内径在约0.003英寸至0.060英寸之间的一系列管道，其中共同长度为约0.045英寸。在一些实施方案中，取决于系统的约束，长度可以介于约0.010英寸至6英寸之间。
在一些实施方案中，离心混合路径103可以包括管的区段，该管的区段包括一个或多个线圈102。当通过离心混合路径103的线圈102时，离心力在合并的溶剂流中产生湍流，添加额外的包混合。在一些实施方案中，来自混合三通101的合并的溶剂可以高速泵送通过离心混合路径，以便促进湍流并增加混合。例如，来自混合三通101的合并的溶剂流可以约150英寸/分钟至17,000英寸/分钟的速度泵送通过离心混合路径103。在一些实施方案中，离心混合路径103具有约0.0005英寸至约0.090英寸的内径。在一个特定实施方案中，离心混合路径的内径为约0.005英寸。在一些实施方案中，本文所公开的混合器设计可以按比例缩放，以达到约10uL/min的低微流量，或至多约1,000mL/min的高流量应用。
在一些实施方案中，共混混合器105包括带珠粒床和单个流体输入端的珠粒混合器。溶剂不是使用双输入混合器，而是在进入共混混合器105的入口之前在混合三通101和离心混合路径103处预先组合和部分地混合。根据该实施方案，空隙由于预混合而不再是溶剂分层点。在一些实施方案中，共混混合器105可以包括具有多个孔通道的扩散粘结混合室而不是珠粒混合室，以形成溶剂共混。在一些实施方案中，共混混合器可以是可在0.5个循环/分钟至80.0个循环/分钟之间的范围内操作的低频混合器。在一个特定实施方案中，共混混合器可以约10个循环/分钟操作。
图2是根据本公开的实施方案的两个混合器(包括图1的溶剂混合系统)的基线结果的图表200。在该曲线图中，上部三个迹线201、203、205对应于在没有三通/管道/混合器组合的传统混合装置上的三个运行，而下部迹线207对应于本公开的三通/管/混合器系统。在该图中可以看出，与传统系统的迹线201、203、205相比，对应于本公开的溶剂混合系统的底部基线迹线207具有显著降低的噪声。这种噪声降低可以显著改善峰积分。在该实施方案中，对应于先前混合器系统的顶部三个迹线201、203、205具有显著更高的噪声，尤其是在12分钟和20分钟之间的时间范围内。根据这些先前技术，如果色谱峰在第12分钟和第20分钟之间出现，则峰积分可能非常困难并且结果可能受到损害。
图3A示出了两种传统系统和根据本公开的实施方案的图1的溶剂混合系统的保留时间标准偏差的比较图表300。在303处示出了使用不同风格混合器的系统的保留时间标准偏差，而在305处示出了使用不同混合器的另一系统的保留时间标准偏差。在301处示出了本公开的三通/管/混合器系统的保留时间标准偏差。在该实施方案中，可以看出，根据本公开的混合系统，包括50uL混合三通、离心混合路径和单个输入混合器，显示出显著较低的保留时间标准偏差301。保留时间标准偏差的这种降低可以是本文所公开的三个元件的组合的结果，并且由单个输入混合器提高性能。在该示例中，使用0.2mL/min的流量进行比较。
图3B-图3D示出了根据本公开的实施方案的三个不同混合器(包括图1的溶剂混合系统)的基线结果的比较。图3B中示出了第一不同系统设计的基线结果，图3C中示出了第二不同系统的基线结果，并且在图3D中示出了根据本公开的混合系统的基线结果。虽然图3B和图3C中所示的基线不一定是嘈杂的，但是它们显著不稳定并且包括大量漂移。这使得峰积分变得困难。相比之下，图3D所示的本发明系统的基线消除了这种不需要的行为中的一些行为。
图4示出了根据本公开的实施方案的另一个示例性溶剂混合系统400。在该实施方案中，溶剂混合系统400包括串联布置的三通401、具有多个线圈402的离心混合路径403和混合器405。在一些实施方案中，混合三通401作为小体积、高频率先进先出(FIFO)混合点操作，其中内部混合体积为约0.045uL。在一些实施方案中，混合三通401具有约0.005uL至3.000uL的内部混合体积，并且可以覆盖内径在约0.003英寸至0.060英寸之间的一系列管道，其中共同长度为约0.045英寸。在一些实施方案中，取决于系统的约束，长度可以介于约0.010英寸至6英寸之间。在该实施方案中，混合三通401包括至少两个溶剂输入端口407和溶剂输出端口409并且被配置成消除至少两个溶剂流动流的分层，该至少两个溶剂输入端口和该溶剂输出端口彼此流体连通。
离心混合路径403与输出端口409流体连通，并且包括多个线圈102，这些线圈可以向从混合三通401接收的合并的溶剂流动流赋予离心力。当通过离心混合路径403的线圈402时，离心力在合并的溶剂流中产生湍流，添加额外的包混合。在一些实施方案中，离心混合路径403具有约0.0005英寸至约0.090英寸的内径。在一个特定实施方案中，离心混合路径403的内径为约0.005英寸。离心混合路径403可以包括单个线圈或多个线圈，具体取决于应用，并且线圈的数量和紧凑性可以取决于被混合的溶剂或其它应用特定因素。在一些实施方案中，来自混合三通401的合并的溶剂流可以约150英寸/分钟至17,000英寸/分钟的速度泵送通过离心混合路径403。
在一些实施方案中，共混混合器405包括位于盘绕的离心混合路径403下游的低频单个入口混合器。在一些实施方案中，共混混合器405可以是可在0.5个循环/分钟至80.0个循环/分钟之间的范围内操作的低频混合器。在一些实施方案中，共混混合器405可以具有带多个孔通道的珠粒或扩散粘结的混合室，以形成溶剂共混。
图5示出了根据本公开的实施方案的示例性单个入口混合器500。在该实施方案中，混合器500包括与离心混合路径流体连通的单个输入端501。根据一些实施方案，输入端501可由钛、不锈钢或化学相容性的任何合适的材料制成。混合器500还包括位于混合室505上游的第一过滤器/保持器503和位于混合室505下游的第二过滤器/保持器507。在一些实施方案中，混合器500可以是100uL混合器。根据一些实施方案，混合室505可以是具有多个孔通道的珠粒混合室或扩散粘结的混合室，以形成溶剂共混。在不需要双输入混合器的情况下，没有在溶剂流中产生分层的空隙。
图6为示出了根据本公开的实施方案的用于混合溶剂流的示例性方法600的流程图。在该特定实施方案中，该方法开始于将至少两个溶剂流动流引导601到小体积混合三通。然后，该方法进行将溶剂流动流在小体积混合三通内混合603，以形成合并的溶剂流。在一些实施方案中，将溶剂流动流在小体积混合三通内混合消除了溶剂流动流的分层。在一些实施方案中，混合三通具有约0.005uL至3.000uL的内部混合体积，并且可以覆盖内径在约0.003英寸至0.060英寸之间的一系列管道，其中共同长度为约0.045英寸。在一些实施方案中，取决于系统的约束，长度可以介于约0.010英寸至约6英寸之间。
该方法继续将合并的溶剂流引导605通过盘绕的离心混合路径以向合并的溶剂流赋予离心力。在一些实施方案中，离心混合路径为波状外形的且被成形为向在混合路径入口与混合路径出口之间以约150英寸/分钟至17,000英寸/分钟的速度通过的高速溶剂混合物赋予离心力。在一些实施方案中，离心混合路径具有约0.0005英寸至约0.090英寸的内径。在一个示例性实施方案中，离心混合路径的内径为约0.005英寸。在一些实施方案中，本文所公开的混合器设计可以按比例缩放，以达到约10uL/min的低微流量，或至多约1,000mL/min的高流量应用。
该方法继续使用位于盘绕的离心混合路径下游的低频共混混合器进一步混合607该合并的溶剂流。在一些实施方案中，共混混合器可以在0.5个循环/分钟至80.0个循环/分钟的范围内操作。在一些实施方案中，共混混合器是以约10个循环/分钟操作的单个入口混合器。在一些实施方案中，使用共混混合器进一步混合合并的溶剂流包括使用位于混合器输入端口下游的第一过滤器过滤溶剂流；将溶剂流在混合室内混合；以及使用位于混合室下游的第二过滤器过滤溶剂流。
虽然本文已经描述了示例性实施方案，但是明确地注意，这些实施方案不应被解释为限制性的，而应解释为对本文明确描述的添加和修改也包括在本发明的范围内。此外，应当理解，本文描述的各种实施方案的特征不是相互排斥的，并且可以以各种组合和排列形式存在，即使在不脱离本发明的精神和范围的情况下，这种组合或排列也是如此。
示例性流程图是为了示意性目的在本文中提供并且是方法的非限制性示例。本领域的普通技术人员将认识到，示例性方法可包括比示例性流程图中所示的步骤更多或更少的步骤，并且示例性流程图中的操作可能以与所示的顺序不同的顺序执行。此外，尽管在本公开内已经参考特定实施方案示出和描述了示例性实施方案，但是本领域普通技术人员将理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下在形式和细节上进行各种替换和变更。此外，其它方面、功能和优点也在本公开的范围内。

Claims (19)

1.一种溶剂混合系统，包括：
混合三通，所述混合三通具有至少两个溶剂输入端口和溶剂输出端口，所述至少两个溶剂输入端口和所述溶剂输出端口彼此流体连通；
离心混合路径，所述离心混合路径具有与所述混合三通的所述溶剂输出端口流体连通的混合路径入口，所述离心混合路径包括介于所述混合路径入口与混合路径出口之间的至少一个盘绕区段；和
低频共混混合器，所述低频共混混合器与所述离心混合路径的所述出口流体连通。
2.根据权利要求1所述的溶剂混合系统，其中所述混合三通具有约0.045uL的内部混合体积。
3.根据权利要求1所述的溶剂混合系统，其中所述混合三通是小体积先进先出(FIFO)混合点。
4.根据权利要求1所述的溶剂混合系统，其中所述混合三通消除了至少两个溶剂流动流的分层。
5.根据权利要求1所述的溶剂混合系统，其中所述离心混合路径为波状外形的且被成形为向在所述混合路径入口与所述混合路径出口之间以约150英寸/分钟至17,000英寸/分钟的速度通过的高速溶剂混合物赋予离心力。
6.根据权利要求1所述的溶剂混合系统，其中所述离心混合路径具有约0.0005英寸至0.090英寸的内径。
7.根据权利要求1所述的溶剂混合系统，其中所述低频共混混合器是单个入口混合器。
8.根据权利要求7所述的溶剂混合系统，其中所述低频共混混合器包括：
混合器输入端口，所述混合器输入端口与所述离心混合路径的所述出口流体连通；
第一过滤器/保持器，所述第一过滤器/保持器位于所述混合器输入端口下游；
混合室；和
第二过滤器/保持器，所述第二过滤器/保持器位于所述混合室下游。
9.根据权利要求8所述的溶剂混合系统，其中所述混合室是珠粒填充的混合室。
10.根据权利要求8所述的溶剂混合系统，其中所述混合室是扩散粘结的混合室。
11.一种用于混合溶剂流的方法，包括：
将至少两个溶剂流动流引导到小体积混合三通；
将所述至少两个溶剂流动流在所述小体积混合三通内混合以形成合并的溶剂流；
将所述合并的溶剂流引导通过盘绕的离心混合路径以向所述合并的溶剂流赋予离心力；以及
使用位于所述盘绕的离心混合路径下游的低频共混混合器进一步混合所述合并的溶剂流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述至少两个溶剂流动流在所述小体积混合三通内混合消除了所述至少两个溶剂流动流的分层。
13.根据权利要求11所述的方法，其中将所述合并的溶剂流引导通过所述盘绕的离心混合路径包括向在约150英寸/分钟至17,000英寸/分钟的速度下的所述合并的溶剂流施加离心力。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述离心混合路径具有约0.0005英寸至0.090英寸的内径。
15.根据权利要求11所述的方法，其中所述低频共混混合器是单个入口混合器。
16.根据权利要求15所述的方法，其中使用所述低频共混混合器进一步混合所述合并的溶剂流包括：
使用位于混合器输入端口下游的第一过滤器/保持器过滤所述合并的溶剂流；
将所述合并的溶剂流在混合室内混合；以及
使用位于所述混合室下游的第二过滤器/保持器过滤所述合并的溶剂流。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述混合室是珠粒填充的混合室。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述混合室是扩散粘结的混合室。
19.一种溶剂混合系统，包括：
小体积先进先出(FIFO)混合三通，其具有约0.045uL的内部混合体积，所述混合三通包括至少两个溶剂输入端口和溶剂输出端口并且被配置成消除至少两个溶剂流动流的分层，所述至少两个溶剂输入端口和所述溶剂输出端口彼此流体连通；
盘绕的离心混合路径，所述盘绕的离心混合路径与所述混合三通的所述输出端口流体连通并且被配置成向从所述混合三通接收的合并的溶剂流动流赋予离心力；以及
低频单个入口共混混合器，所述低频单个入口共混混合器与所述离心混合路径的出口流体连通并且被配置成进一步混合位于所述盘绕的离心混合路径下游的所述合并的溶剂流动流。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2719956C2 (de) 1977-05-04 1982-12-02 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Vorrichtung zum Mischen, Reagieren und Ausdampfen
US4501501A (en) 1983-03-04 1985-02-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for dispersing solids in liquid media
JP2008506948A (ja) * 2004-07-13 2008-03-06 ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド 流体混合器アセンブリ
US9194780B2 (en) 2010-12-15 2015-11-24 Dna Medicine Institute, Inc. Microfluidic passive mixing chip
US20150131405A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-14 Xerox Corporation Magnetic mixing for continuous latex preparation
JP6419745B2 (ja) * 2016-03-15 2018-11-07 株式会社東芝 ミキサ構造、流体通路装置、および処理装置

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