CN118035613A - 一种层析柱柱效检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种层析柱柱效检测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定层析柱对应的目标信号峰曲线，并确定层析柱的当前保留体积；基于当前保留体积和目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前分布方差；基于当前保留体积、当前分布方差和层析柱的柱高，确定层析柱对应的当前理论塔板高度；基于当前保留体积、当前分布方差和目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前偏度；基于当前理论塔板高度和当前偏度，确定层析柱的当前柱效检测结果。通过本发明实施例的技术方案，实现层析柱柱效的自动检测，完整反映整个层析柱柱效信号的变化，提高层析柱柱效检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及生物制药技术领域，尤其涉及一种层析柱柱效检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
制备级层析柱被广泛应用于生物制药工艺下游进行目标蛋白和杂质的分离。为确保稳健且符合预期的层析分离表现，层析柱柱效需控制在一个可接受范围之内。
现有技术中，传统的层析柱柱效检测方法需要基于一些现实中较难完全满足的前提假设，或是仅是基于信号中的一些离散点计算，其结果不能完整反映整个信号曲线的形状，从而导致层析柱柱效检测结果不准确。
发明内容
本发明提供了一种层析柱柱效检测方法、装置、设备及存储介质，以实现对层析柱柱效的自动检测，完整反映整个层析柱柱效信号的变化，提高层析柱柱效检测结果的准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种层析柱柱效检测方法，包括：
对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
基于所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前保留体积；
基于所述当前保留体积和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述层析柱的柱高，确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前偏度；
基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果。
第二方面，本发明实施例还提供了一种层析柱柱效检测装置，包括：
曲线确定模块，用于对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
体积确定模块，用于基于所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前保留体积；
方差确定模块，用于基于所述当前保留体积和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差；
高度确定模块，用于基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述层析柱的柱高，确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度；
偏度确定模块，用于基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前偏度；
结果确定模块，用于基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任意实施例所提供的层析柱柱效检测方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时能够执行本发明任意实施例所提供的层析柱柱效检测方法。
本发明实施例的技术方案，通过对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定层析柱对应的目标信号峰曲线。基于目标信号峰曲线进行积分处理，从而可以准确确定层析柱对应的当前保留体积。基于当前保留体积和目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差。基于当前保留体积、当前分布方差和层析柱的柱高，可以确定层析柱对应的当前理论塔板高度，从而反映层析柱中的信号整体变化情况。基于当前保留体积、当前分布方差和目标信号峰曲线进行积分处理，可以确定所述层析柱对应的当前偏度。基于当前理论塔板高度和所述当前偏度，可以准确确定所述层析柱的当前柱效检测结果，无需任何前提假设，实现了对层析柱柱效的自动检测，可以完整反映整个层析柱柱效信号的变化，极大提高了层析柱柱效检测结果的准确性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例一提供的一种层析柱柱效检测方法的流程图；
图2是根据本发明实施例一所涉及的一种对层析柱进行离线柱效检测的示例图；
图3是根据本发明实施例二提供的一种层析柱柱效检测方法的流程图；
图4是根据本发明实施例二所涉及的一种对层析柱进行在线柱效检测的示例图；
图5是根据本发明实施例三提供的一种层析柱柱效检测装置的结构示意图；
图6是实现本发明实施例的层析柱柱效检测方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“目标”、“当前”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种层析柱柱效检测方法的流程图，本实施例可适用于对层析柱柱效进行检测的情况。如图1所示，该方法可以由层析柱柱效检测装置来执行，该层析柱柱效检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该层析柱柱效检测装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法具体包括以下步骤：
S110、对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线。
其中，层析柱可以是指装填好的层析柱，外壳是玻璃管或有机玻璃，里面装填填料，其是一种用于分离混合物中不同成分的实验室设备。对于在线柱效检测，目标信号可以是指在溶液切换过程中，由于层析柱内混合溶液各组分浓度变化(高到低或是低到高)产生的信号(可以是电导，紫外吸收或是pH值，这三者都是在反映该组分浓度的变化)。目标信号峰曲线可以是指在溶液切换过程中，对层析柱内混合溶液各组分浓度变化产生的信号曲线进行求导后得到的信号变化率对应的变化曲线，该变化曲线通常呈现出特定的峰形，可以根据峰的形状、位置和大小来评估层析柱的性能和分离效果。对于离线柱效检测，目标信号可以是指脉冲注射进入层析柱的某种高浓度组分溶液产生的信号(该信号可以是电导，紫外吸收或是pH值，反映的是脉冲注射进入层析柱的某种组分的浓度随着流出体积的变化)。目标信号峰曲线可以是指脉冲注射进入层析柱的某种高浓度组分溶液产生的信号所形成的信号曲线，该信号曲线通常呈现出特定的峰形，可以根据峰的形状、位置和大小来评估层析柱的性能和分离效果。预设柱效信号可以是指在层析柱层析分离过程中产生的，可以用来确定层析柱柱效的信号。例如，预设柱效信号可以是指电导信号、紫外线信号、pH值、溶液溶度等。
具体的，在对层析柱进行离线柱效检测时，使用脉冲信号模拟层析柱的实际操作情况。将层析柱直接连接到检测设备上，并向层析柱内脉冲注射某种高浓度组分溶液。同时，监测对应预设柱效信号信号数值的变化，并记录预设柱效信号对应的信号数值随脉冲注射的某种高浓度组分溶液流经层析柱的柱体积的变化曲线，并将该变化曲线确定为对层析柱进行离线柱效检测时的目标信号峰曲线。在对层析柱进行在线柱效检测时，监测在溶液切换过程中，由于组分浓度变化造成的对应预设柱效信号信号数值的变化，并记录预设柱效信号对应的信号数值在溶液切换过程中随流动相流经层析柱的柱体积的变化曲线。对预设柱效信号随流动相流经层析柱的柱体积的变化曲线进行求导，确定预设柱效信号的信号变化率，并将预设柱效信号的信号变化率随流动相流经层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线确定为层析柱对应的目标信号峰曲线，可以作为评估层析柱性能的一个重要指标。需要说明的是，流动相可以是指通过层析柱的液体或气体等，它作为推动力，使待分离的物质在层析柱中按照一定的方向移动。流动相的选择和流速的控制对于层析分离效果有着重要影响。流动相流经层析柱的柱体积可以是指流入层析柱的流动相的体积，该柱体积可以基于流动相流经层析柱的时间和流速确定。在离线柱效检测中，使用脉冲信号作为检测信号，此时脉冲输入产生的输出信号的变化率先增大后减小再变负。在在线柱效检测中，通常使用非脉冲信号作为检测信号，此时非脉冲输入产生的输出信号的变化率先增大后减小。
需要说明的是，在线柱效检测相较于离线柱效检测，还存在即时性和准确性更高的优点。在在线柱效检测中，即时性更高是指在生产过程中就可以即时地获取柱效信息。准确性更高是指此时得到的柱效信息是层析柱实际工作时的柱效状态，比离线检测柱效更能反映层析柱实际工作时的柱效，更具有参考意义。
示例性的，S110中的“对层析柱进行离线柱效检测，确定层析柱对应的目标信号峰曲线”，可以包括：在层析柱的流动相中脉冲注入预设柱效信号分子，以使预设柱效信号分子流经层析柱；获取预设柱效信号分子流出层析柱的原始信号峰曲线，原始信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经层析柱的柱体积先增大后减小的原始变化曲线；对原始信号峰曲线进行去噪处理，获得层析柱对应的目标信号峰曲线。
其中，预设柱效信号分子可以是指具有特定的化学结构和性质，且在层析过程中不与流动相中的其他物质发生相互作用的分子。例如，预设柱效信号分子可以是示踪剂。当预设柱效信号分子流经层析柱时，它们不会被吸附或洗脱，根据柱子里面填料的填充情况，如空隙率，是否填充均匀等，并产生相应的信号峰。例如，预设柱效信号分子可以是能够产生紫外或电导信号的化学物质。原始信号峰曲线可以是指通过层析柱的预设柱效信号分子所形成的原始信号曲线。
具体的，离线柱效检测方式可以是指在层析柱分析过程中，中断分离工艺的操作，建立、启动一个专门测柱效的程序，并准备特定浓度的预设柱效信号分子，专门进行柱效检测。如图2所示，在层析柱的流动相中脉冲注入预设柱效信号分子，可以模拟待分离的物质在层析柱中的流动行为，以使预设柱效信号分子流经层析柱。通过监测预设柱效信号分子流出层析柱的信号变化，可以记录下预设柱效信号对应的信号数值随流动相流经层析柱的柱体积的变化曲线，并将预设柱效信号的信号数值随流动相流经层析柱的柱体积先增大后减小的原始变化曲线确定为层析柱对应的原始信号峰曲线。由于实验条件、设备噪声等因素的影响，原始信号峰曲线可能会存在噪声和波动。为了获得更准确的目标信号峰曲线，需要进一步对原始信号峰曲线进行去噪处理，从而获得更清晰、更准确的层析柱对应的目标信号峰曲线。
需要说明的是，由于实验条件、设备等因素的影响，原始信号峰曲线的信号强度可能会有所不同。为了消除这种影响，还可以对原始信号峰曲线进行归一化处理。归一化处理可以将原始信号峰曲线的信号强度统一到一个标准范围，从而消除不同实验条件和设备对结果的影响。
S120、基于目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前保留体积。
其中，当前保留体积可以是指当前时刻下流动相在层析柱内停留的体积。需要说明的是，保留体积的大小取决于流动相的性质、层析柱的填料和分离条件等因素。
具体的，选取目标信号峰开始位置处的柱体积和结束位置的柱体积为积分上下限，对流动相流经层析柱的柱体积和目标信号峰曲线的乘积进行积分，并对目标信号峰曲线进行积分，将两者相除确定层析柱对应的当前保留体积。通过积分处理，可以将目标信号峰曲线转化为具体的数值，从而能够准确地定量分析层析柱的保留性能。需要说明的是，当流动相流经层析柱的柱体积为当前保留体积时，目标信号峰曲线左右两侧所对应的面积相等。
示例性的，基于如下公式确定层析柱对应的当前保留体积：
其中，VR为层析柱对应的当前保留体积，h(V)为目标信号峰曲线，V为流经层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积。
具体的，选取目标信号峰开始位置处的柱体积a和结束位置的柱体积b为积分上下限，对流动相流经层析柱的柱体积V和目标信号峰曲线h(V)的乘积Vh(V)进行积分，并对目标信号峰曲线h(V)进行积分，将和/>相除确定层析柱对应的当前保留体积VR。通过积分处理，可以将目标信号峰曲线转化为具体的数值，从而能够准确地定量分析层析柱的保留性能。
S130、基于当前保留体积和目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前分布方差。
其中，当前分布方差可以是指当前时刻流动相流经层析柱的柱体积与其期望(当前保留体积)之差的平方的加权平均值。方差越大，说明流动相流经层析柱的柱体积在期望周围波动的程度越大；方差越小，说明流动相流经层析柱的柱体积变化相对稳定。方差是衡量随机变量离散程度的一种常用指标。
具体的，选取目标信号峰开始位置处的柱体积和结束位置的柱体积为积分上下限，对流动相流经层析柱的柱体积与当前保留体积之差的平方和目标信号峰曲线的乘积进行积分，并对目标信号峰曲线进行积分，将两者相除得到层析柱对应的当前分布方差。通过积分处理，可以更精确地计算当前保留体积和目标信号峰曲线之间的差异，从而得到更准确的当前分布方差。
示例性的，基于如下公式确定层析柱对应的当前分布方差：
其中，σ2为层析柱对应的当前分布方差，VR为层析柱对应的当前保留体积，h(V)为目标信号峰曲线，V为流经层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积。
具体的，选取目标信号峰开始位置处的柱体积a和结束位置的柱体积b为积分上下限，对流动相流经层析柱的柱体积V与当前保留体积VR之差的平方和目标信号峰曲线h(V)的乘积进行积分，并对目标信号峰曲线进行积分，将与/>相除得到层析柱对应的当前分布方差σ2。通过积分处理，可以更精确地计算当前保留体积和目标信号峰曲线之间的差异，从而得到更准确的当前分布方差。
S140、基于当前保留体积、当前分布方差和层析柱的柱高，确定层析柱对应的当前理论塔板高度。
其中，当前理论塔板高度可以是指当前时刻层析柱中溶质分子在流动相和固定相之间进行传质和分离的理论高度。它反映了层析柱的效能和分离能力，是色谱分析中一个重要的参数。需要说明的是，理论塔板高度越小，说明层析柱的柱效越高，分离效果越好。
具体的，基于当前保留体积和当前分布方差，将当前分布方差和当前保留体积的平方进行相除处理。将当前分布方差和当前保留体积的平方的相除结果和层析柱的柱高进行相乘，确定层析柱对应的当前理论塔板高度。理论塔板高度作为评估层析柱性能的重要指标，通过计算理论塔板高度，可以更准确地评估层析柱的分离效果。
示例性的，基于如下公式确定层析柱对应的当前理论塔板高度：
其中，HETP为层析柱对应的当前理论塔板高度，VR为当前保留体积，σ2为当前分布方差，L为层析柱的柱高。
具体的，基于当前保留体积VR和当前分布方差σ2，将当前分布方差σ2和当前保留体积的平方VR 2进行相除处理。将当前分布方差σ2和当前保留体积的平方VR 2的相除结果和层析柱的柱高L进行相乘，并将乘积结果确定为层析柱对应的当前理论塔板高度HETP。通过计算理论塔板高度，从而可以更准确地评估层析柱的分离效果。
S150、基于当前保留体积、当前分布方差和目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前偏度。
其中，当前偏度可以是指层析柱在当前实验条件下，目标信号峰曲线对应的信号峰的形状在垂直方向上的不对称程度。需要说明的是，当偏度为正值时，信号峰的右侧尾部比左侧更长或更重，峰顶偏向左侧，即信号峰偏左；当偏度为负值时，信号峰的左侧尾部比右侧更长或更重，峰顶偏向右侧，即信号峰偏右。偏度为零则表示信号峰形状对称。
具体的，基于当前保留体积和流动相流经层析柱的柱体积，计算流动相流经层析柱的柱体积与当前保留体积的差值，并确定该差值的奇数次方。选取目标信号峰开始位置处的柱体积和结束位置的柱体积为积分上下限，对流动相流经层析柱的柱体积与当前保留体积的差值的奇数次方与目标信号峰曲线的乘积进行积分处理，并对目标信号峰曲线进行积分处理。将两个积分处理结果进行相除，确定相除结果。将该相除结果与当前分布方差对应的标准差的奇数次方进行相除处理，确定层析柱对应的当前偏度。通过计算当前偏度，可以评估层析柱的性能。需要说明的是，流动相流经层析柱的柱体积与当前保留体积的差值的奇数次方与标准差的奇数次方相同。例如，两者的奇数次方可以均为3。
示例性的，基于如下公式确定层析柱对应的当前偏度，包括：
其中，Skew为层析柱对应的当前偏度，VR为当前保留体积，σ2为当前分布方差，σ为当前分布标准差，h(V)为目标信号峰曲线，V为流经层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积，i为奇数。
具体的，基于当前保留体积VR和流动相流经层析柱的柱体积V，计算流动相流经层析柱的柱体积V与当前保留体积VR的差值(V-VR)，并确定该差值的奇数次方(V-VR)i。选取目标信号峰开始位置处的柱体积a和结束位置的柱体积b为积分上下限，对流动相流经层析柱的柱体积V与当前保留体积VR的差值的奇数次方(V-VR)i与目标信号峰曲线h(V)的乘积(V-VR)ih(V)进行积分处理，并对目标信号峰曲线h(V)进行积分处理。将两个积分处理结果进行相除，确定相除结果将该相除结果与当前分布方差对应的标准差的奇数次方σi进行相除处理，确定层析柱对应的当前偏度Skew。通过计算当前偏度，可以评估层析柱的性能。需要说明的是，i一般默认取值为3。
S160、基于当前理论塔板高度和当前偏度，确定层析柱的当前柱效检测结果。
其中，当前柱效检测结果可以是指在当前实验条件下，通过特定的检测方法，对层析柱的分离效能进行评估所得出的结果。
具体的，基于当前理论塔板高度和当前偏度，将当前理论塔板高度和当前偏度与历史上使用相同填料装填的层析柱的柱效结果进行比较。基于比较结果对当前柱效检测结果进行评估，并基于评估结果确定层析柱的当前柱效检测结果。需要说明的是，历史上使用相同填料装填的层析柱指的是在历史实验或生产过程中，应已被证明能够达到目标的分离效果的层析柱(即填料装填出来的效果/柱效好，足够满足这一步层析工艺的需求)。这些历史层析柱的柱效结果可以是用离线方法专门去测量得到的，也可以是用实验、生产的工艺数据(即在线信号)计算出来的。
示例性的，S160可以包括：获取层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围；若检测到当前理论塔板高度处于目标塔板高度允许范围内且当前偏度处于目标偏度允许范围内，则确定层析柱的当前柱效检测结果为柱效合格结果；若检测到当前理论塔板高度未处于目标塔板高度允许范围内或者当前偏度未处于目标偏度允许范围内，则确定层析柱的当前柱效检测结果为柱效不合格结果。
其中，当前层析类型可以是指当前正在使用的层析柱的类型或分类。层析柱根据其分离机制和用途的不同，可以分为多种类型。例如，按照分离机制层析类型可以分为亲和层析，离子交换层析，疏水层析，凝胶层析等。按照使用目的层析类型可以分为用于捕获，精纯，换液等。目标塔板高度允许范围可以是指当前层析类型的层析柱对应的最优塔板高度的取值区间。目标偏度允许范围可以是指当前层析类型的层析柱对应的最优偏度的取值区间。
具体的，可以基于层析柱历史性能数据计算一个统计学范围，并将该统计学范围作为层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围。例如，该统计学范围可以是±3sigma，95/99TI等。也可以基于行业的经验性标准，将行业的经验性标准作为层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围。将当前理论塔板高度与目标塔板高度允许范围进行比较，将当前偏度与目标偏度允许范围进行比较。若检测到当前层析类型下的当前理论塔板高度处于目标塔板高度允许范围内且当前层析类型下的当前偏度处于目标偏度允许范围内，则确定层析柱的当前柱效检测结果为柱效合格结果。若检测到当前理论塔板高度未处于目标塔板高度允许范围内或者当前偏度未处于目标偏度允许范围内，则确定层析柱的当前柱效检测结果为柱效不合格结果，实现了对当前柱效检测结果的自动检测，可以快速、准确地评估层析柱的性能。需要说明的是，层析柱历史性能数据可以是指历史上与当前层析柱使用相同填料装填的层析柱的柱效结果。这些层析柱，在历史的实验或是生产过程中，应已被证明能够达到目标的分离效果(即填料装填出来的效果/柱效好，足够满足这一步层析工艺的需求)。
示例性的，目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围可以使用两种标准的建立方式：1.对于某一种填料，可以基于历史数据给一个统计学范围作为标准。2.对于某一类型填料(比如捕获类型，精纯类型)，可以建立一个行业经验标准，直接给大家参考，尤其是当没有历史数据或历史数据很少的时候。
示例性的，获取所述层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围，包括：分别基于传统柱效检测方式和统计学分析方式，对同一层析柱进行柱效检测，获得传统柱效检测方式对应的第一柱效检测结果和统计学分析方式对应的第二柱效检测结果；对多个层析柱对应的第一柱效检测结果和第二柱效检测结果进行对比分析，确定第一柱效检测结果与第二柱效检测结果之间的拟合关系；基于拟合关系和传统柱效检测方式对应的标准塔板高度允许范围和标准偏度允许范围，确定层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围。
其中，传统柱效检测方式可以是指基于一些现实中较难完全满足的前提假设，或是仅是基于柱效信号中的一些离散点进行柱效检测的方式。例如，传统柱效检测方式可以是传统高斯法。统计学分析方式可以是指应用统计学的原理和方法来对层析工艺过程中的数据进行处理、分析和解读的过程。统计学分析方式可以是指本发明任意实施例提供的层析柱柱效检测方式，比如上述步骤S110-S160描述的层析柱柱效检测过程。拟合关系可以是指传统柱效检测方式与统计学分析方式之间的数学或统计关联，可以是一个拟合函数，用于描述和解释两种方式所得结果之间的相似性或一致性。
具体的，基于传统柱效检测方式对当前层析类型的层析柱进行柱效检测，获得传统柱效检测方式对应的第一柱效检测结果，并基于统计学分析方式对与传统柱效检测方式相同的层析柱进行柱效检测，获得统计学分析方式对应的第二柱效检测结果。对比分析多个层析柱的第一柱效检测结果和第二柱效检测结果，确定传统柱效检测方式和统计学分析方式所得柱效检测结果之间的相似性，从而确定第一柱效检测结果与第二柱效检测结果之间的拟合关系。基于第一柱效检测结果与第二柱效检测结果之间的拟合关系，对传统柱效检测方式对应的标准塔板高度允许范围和标准偏度允许范围进行转换，得到层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围，从而实现对传统柱效检测方式对应的标准塔板高度允许范围和标准偏度允许范围进行优化，可以得到更符合实际应用的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围，为层析柱的柱效检测提供更准确的指导。
示例性的，传统柱效检测方式可以是传统高斯法，用传统高斯法和统计学分析方式同时计算相同层析柱下的第一柱效检测结果和第二柱效检测结果。通过收集大量不同层析柱对应的柱效数据，并对比两种柱效检测方式的计算结果，找到两种方式结果之间的关系(得到一个拟合函数)。再将传统柱效检测方式的行业标准代入此公式，计算得到统计学分析方式对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围。当i取值为3时，不同柱效检测方式在分离(捕获)和纯化(精纯)过程中对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围如下表1所示。
表1传统柱效检测方式和统计学分析方式检测结果的可接受范围
本发明实施例的技术方案，通过对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定层析柱对应的目标信号峰曲线。基于目标信号峰曲线进行积分处理，从而可以准确确定层析柱对应的当前保留体积。基于当前保留体积和目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前分布方差。基于当前保留体积、当前分布方差和层析柱的柱高，可以确定层析柱对应的当前理论塔板高度，从而反映层析柱中的信号整体变化情况。基于当前保留体积、当前分布方差和目标信号峰曲线进行积分处理，可以确定层析柱对应的当前偏度。基于当前理论塔板高度和当前偏度，可以准确确定层析柱的当前柱效检测结果，实现了对层析柱柱效的自动检测，可以完整反映整个层析柱柱效信号的变化，极大提高了层析柱柱效检测结果的准确性。
在上述方案的基础上，在S160之后，还包括：获取至少一种传统离线柱效检测方式确定的层析柱的第一柱效检测结果，并基于层析柱的当前柱效检测结果和第一柱效检测结果，确定层析柱的目标柱效检测结果；或者，获取至少一种传统在线柱效检测方式确定的层析柱的第二柱效检测结果，并基于层析柱的当前柱效检测结果和第二柱效检测结果，确定层析柱的目标柱效检测结果。
其中，传统离线柱效检测方式可以是指在层析柱分析过程中，中断分离工艺的操作，建立、启动一个专门测柱效的程序，并准备特定的测柱效溶液，专门进行检测。第一柱效检测结果可以是指当前实验条件下，采用传统离线柱效检测方式对层析柱进行柱效检测得到的结果。目标柱效检测结果可以是指基于当前柱效检测结果和第一柱效检测结果，经过比较和分析后得出的层析柱的最终柱效检测结果。在线柱效检测方式可以是指在层析柱分析过程中，无需将层析柱移出色谱仪，而是在色谱仪内部进行柱效的实时检测的方式。第二柱效检测结果可以是指当前实验条件下，采用传统在线柱效检测方式对层析柱进行柱效检测得到的结果。
具体的，基于至少一种传统离线柱效检测方式对当前层析类型的层析柱进行柱效检测，获得至少一种传统离线柱效检测方式对应的层析柱的第一柱效检测结果。基于层析柱的当前柱效检测结果和第一柱效检测结果，确定层析柱的目标柱效检测结果。或者，基于至少一种传统在线柱效检测方式对当前层析类型的层析柱进行柱效检测，获得至少一种传统在线柱效检测方式对应的层析柱的第二柱效检测结果。基于层析柱的当前柱效检测结果和第二柱效检测结果，确定层析柱的目标柱效检测结果。通过传统柱效检测方式对应的柱效检测结果和当前柱效检测结果确定目标柱效检测结果，可以为柱效检测提供更全面、准确、可靠的依据，有助于提高检测效率、优化层析柱性能并追溯问题原因。
示例性的，基于至少一种传统柱效检测方式对当前层析类型的层析柱进行柱效检测，获得至少一种传统柱效检测方式对应的层析柱的柱效检测结果。基于层析柱的当前柱效检测结果和至少一种传统柱效检测方式对应的柱效检测结果，确定层析柱的目标柱效检测结果的方式可以为：同时要求传统柱效检测方式对应的柱效结果满足两种或多种传统柱效检测方式对应的判定标准，即传统柱效检测方式对应的柱效结果满足对应的可接受范围；或，以本实施例柱效检测方法(即统计学分析方法)对应的柱效检测结果作为主要判断方法，其他传统柱效检测方式的柱效检测结果作为辅助判断方法(不作为绝对标准，只起警示作用)；或，对各柱效检测方式方法结果赋予不同的权重系数，综合计算得到一个数值，针对该数值设定标准。考虑到统计学分析方法更高的灵敏度，且给出的理论塔板数结果更可靠，可以将统计学分析方法作为首要判断方法。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种层析柱柱效检测方法的流程图，本实施例在上述各实施例的基础上，对步骤“对层析柱进行在线柱效检测，确定层析柱对应的目标信号峰曲线”进行优化。其中与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
参见图3，本实施例提供的另一种层析柱柱效检测方法具体包括以下步骤：
S210、获取层析柱在溶液切换过程中采集的预设柱效信号的原始变化曲线，原始变化曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经层析柱的柱体积变化的曲线。
具体的，如图4所示，在溶液切换过程中，持续监测预设柱效信号的信号数值变化。将收集到的预设柱效信号数据以流经层析柱的柱体积为横坐标，预设柱效信号的信号数值为纵坐标，绘制出预设柱效信号的信号数值随流经层析柱的柱体积变化的曲线，获取层析柱在溶液切换过程中采集的预设柱效信号的原始变化曲线，可以作为评估层析柱性能的一个重要指标。
S220、对原始变化曲线进行求导处理，获得层析柱对应的原始信号峰曲线，所述原始信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线。
具体的，基于预设柱效信号随流动相流经层析柱的柱体积变化的原始变化曲线，对原始变化曲线进行求导处理，确定预设柱效信号对应的信号变化率，并将预设柱效信号的信号变化率随流动相流经层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线确定为层析柱对应的原始信号峰曲线，可以作为评估层析柱性能的一个重要指标。
示例性的，S220可以包括：对原始变化曲线进行归一化和平滑处理，获得处理后的目标变化曲线；对目标变化曲线进行求导处理，获得层析柱对应的原始信号峰曲线。
具体的，由于实验条件、设备噪声等因素的影响，原始变化曲线可能会存在波动，原始变化曲线的信号强度也可能会有所不同。为了消除这种影响，可以对原始变化曲线进行归一化和平滑处理，获得处理后的目标变化曲线，从而消除不同实验条件和设备对结果的影响。对目标变化曲线进行求导处理，确定预设柱效信号对应的信号变化率，并将预设柱效信号的信号变化率随流动相流经层析柱的柱体积变化的变化曲线确定为层析柱对应的原始信号峰曲线。
S230、对原始信号峰曲线进行去噪处理，获得层析柱对应的目标信号峰曲线。
具体的，由于实验条件、设备噪声等因素的影响，原始信号峰曲线可能会存在噪声和波动。为了获得更准确的目标信号峰曲线，需要进一步对原始信号峰曲线进行去噪处理，从而获得更清晰、更准确的层析柱对应的目标信号峰曲线。
S240、基于目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前保留体积。
S250、基于当前保留体积和目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前分布方差。
S260、基于当前保留体积、当前分布方差和层析柱的柱高，确定层析柱对应的当前理论塔板高度。
S270、基于当前保留体积、当前分布方差和目标信号峰曲线进行积分处理，确定层析柱对应的当前偏度。
S280、基于当前理论塔板高度和当前偏度，确定层析柱的当前柱效检测结果。
本发明实施例的技术方案，通过获取层析柱在溶液切换过程中采集的预设柱效信号的原始变化曲线，并对原始变化曲线进行求导处理，获得层析柱对应的原始信号峰曲线，从而确定原始变化曲线的变化趋势。对原始信号峰曲线进行去噪处理，以去除噪声并保留有用的信号，获得层析柱对应的目标信号峰曲线，从而提高目标信号峰曲线的准确性和可靠性，进一步提高柱效检测准确性。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种层析柱柱效检测装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：曲线确定模块310、体积确定模块320、方差确定模块330、高度确定模块340、偏度确定模块350和结果确定模块360。
其中，曲线确定模块310，用于对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
体积确定模块320，用于基于所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前保留体积；
方差确定模块330，用于基于所述当前保留体积和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差；
高度确定模块340，用于基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述层析柱的柱高，确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度；
偏度确定模块350，用于基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前偏度；
结果确定模块360，用于基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果。
本实施例的技术方案，通过对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定层析柱对应的目标信号峰曲线。基于目标信号峰曲线进行积分处理，从而可以准确确定层析柱对应的当前保留体积。基于当前保留体积和目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差。基于当前保留体积、当前分布方差和层析柱的柱高，可以确定层析柱对应的当前理论塔板高度，从而反映层析柱中的信号整体变化情况。基于当前保留体积、当前分布方差和目标信号峰曲线进行积分处理，可以确定所述层析柱对应的当前偏度。基于当前理论塔板高度和所述当前偏度，可以准确确定所述层析柱的当前柱效检测结果，实现了对层析柱柱效的自动检测，无需任何前提假设，可以完整反映整个层析柱柱效信号的变化，极大提高了层析柱柱效检测结果的准确性。
可选地，曲线确定模块310，具体用于：在层析柱的流动相中脉冲注入预设柱效信号分子，以使所述预设柱效信号分子流经所述层析柱；获取所述预设柱效信号分子流出所述层析柱的原始信号峰曲线，所述原始信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的原始变化曲线；对所述原始信号峰曲线进行去噪处理，获得所述层析柱对应的目标信号峰曲线。
可选地，曲线确定模块310，包括：
原始变化曲线获取单元，用于获取层析柱在溶液切换过程中采集的预设柱效信号的原始变化曲线，所述原始变化曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积变化的曲线；
原始信号峰曲线获取单元，用于对所述原始变化曲线进行求导处理，获得所述层析柱对应的原始信号峰曲线，所述原始信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
目标信号峰曲线获取单元，用于对所述原始信号峰曲线进行去噪处理，获得所述层析柱对应的目标信号峰曲线。
可选地，原始信号峰曲线获取单元，具体用于：对所述原始变化曲线进行归一化和平滑处理，获得处理后的目标变化曲线；对所述目标变化曲线进行求导处理，获得所述层析柱对应的原始信号峰曲线。
可选地，体积确定模块320，具体用于：基于如下公式确定所述层析柱对应的当前保留体积：
其中，VR为所述层析柱对应的当前保留体积，h(V)为所述目标信号峰曲线，V为流经所述层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积。
可选地，方差确定模块330，具体用于：基于如下公式确定所述层析柱对应的当前分布方差：
其中，σ2为所述层析柱对应的当前分布方差，VR为所述层析柱对应的当前保留体积，h(V)为所述目标信号峰曲线，V为流经所述层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积。
可选地，高度确定模块340，具体用于：基于如下公式确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度：
其中，HETP为所述层析柱对应的当前理论塔板高度，VR为所述当前保留体积，σ2为所述当前分布方差，L为所述层析柱的柱高。
可选地，偏度确定模块350，具体用于：基于如下公式确定所述层析柱对应的当前偏度，包括：
其中，Skew为所述层析柱对应的当前偏度，VR为所述当前保留体积，σ2为所述当前分布方差，σ为当前分布标准差，h(V)为所述目标信号峰曲线，V为流经所述层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积，i为奇数。
可选地，结果确定模块360，具体用于：获取所述层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围；若检测到所述当前理论塔板高度处于所述目标塔板高度允许范围内且所述当前偏度处于所述目标偏度允许范围内，则确定所述层析柱的当前柱效检测结果为柱效合格结果；若检测到所述当前理论塔板高度未处于所述目标塔板高度允许范围内或者所述当前偏度未处于所述目标偏度允许范围内，则确定所述层析柱的当前柱效检测结果为柱效不合格结果。
可选地，上述装置还包括：
目标结果确定模块，用于获取至少一种传统离线柱效检测方式确定的所述层析柱的第一柱效检测结果，并基于所述层析柱的当前柱效检测结果和所述第一柱效检测结果，确定所述层析柱的目标柱效检测结果；或者，获取至少一种传统在线柱效检测方式确定的所述层析柱的第二柱效检测结果，并基于所述层析柱的当前柱效检测结果和所述第二柱效检测结果，确定所述层析柱的目标柱效检测结果。
本发明实施例所提供的层析柱柱效检测装置可执行本发明任意实施例所提供的层析柱柱效检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图6示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备12的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，台式计算机、工作台、服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图6所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发实施例所提供的一种层析柱柱效检测方法步骤，该方法包括：
对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
基于所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前保留体积；
基于所述当前保留体积和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述层析柱的柱高，确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前偏度；
基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果。
当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的层析柱柱效检测方法的技术方案。
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的层析柱柱效检测方法步骤，该方法包括：
对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
基于所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前保留体积；
基于所述当前保留体积和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述层析柱的柱高，确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前偏度；
基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++、Python，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (14)
1.一种层析柱柱效检测方法，其特征在于，包括：
对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
基于所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前保留体积；
基于所述当前保留体积和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述层析柱的柱高，确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度；
基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前偏度；
基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对层析柱进行离线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，包括：
在层析柱的流动相中脉冲注入预设柱效信号分子，以使所述预设柱效信号分子流经所述层析柱；
获取所述预设柱效信号分子流出所述层析柱的原始信号峰曲线，所述原始信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的原始变化曲线；
对所述原始信号峰曲线进行去噪处理，获得所述层析柱对应的目标信号峰曲线。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对层析柱进行在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，包括：
获取层析柱在溶液切换过程中采集的预设柱效信号的原始变化曲线，所述原始变化曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积变化的曲线；
对所述原始变化曲线进行求导处理，获得所述层析柱对应的原始信号峰曲线，所述原始信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
对所述原始信号峰曲线进行去噪处理，获得所述层析柱对应的目标信号峰曲线。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述原始变化曲线进行求导处理，获得所述层析柱对应的原始信号峰曲线，包括：
对所述原始变化曲线进行归一化和平滑处理，获得处理后的目标变化曲线；
对所述目标变化曲线进行求导处理，获得所述层析柱对应的原始信号峰曲线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于如下公式确定所述层析柱对应的当前保留体积：
其中，VR为所述层析柱对应的当前保留体积，h(V)为所述目标信号峰曲线，V为流经所述层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于如下公式确定所述层析柱对应的当前分布方差：
其中，σ2为所述层析柱对应的当前分布方差，VR为所述层析柱对应的当前保留体积，h(V)为所述目标信号峰曲线，V为流经所述层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于如下公式确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度：
其中，HETP为所述层析柱对应的当前理论塔板高度，VR为所述当前保留体积，σ2为所述当前分布方差，L为所述层析柱的柱高。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于如下公式确定所述层析柱对应的当前偏度，包括：
其中，Skew为所述层析柱对应的当前偏度，VR为所述当前保留体积，σ2为所述当前分布方差，σ为当前分布标准差，h(V)为所述目标信号峰曲线，V为流经所述层析柱的柱体积，a为信号峰开始位置处的柱体积，b为信号峰结束位置处的柱体积，i为奇数。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果，包括：
获取所述层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围；
若检测到所述当前理论塔板高度处于所述目标塔板高度允许范围内且所述当前偏度处于所述目标偏度允许范围内，则确定所述层析柱的当前柱效检测结果为柱效合格结果；
若检测到所述当前理论塔板高度未处于所述目标塔板高度允许范围内或者所述当前偏度未处于所述目标偏度允许范围内，则确定所述层析柱的当前柱效检测结果为柱效不合格结果。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取所述层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围，包括：
分别基于传统柱效检测方式和统计学分析方式，对同一层析柱进行柱效检测，获得所述传统柱效检测方式对应的第一柱效检测结果和所述统计学分析方式对应的第二柱效检测结果；
对多个层析柱对应的所述第一柱效检测结果和所述第二柱效检测结果进行对比分析，确定所述第一柱效检测结果与所述第二柱效检测结果之间的拟合关系；
基于所述拟合关系和传统柱效检测方式对应的标准塔板高度允许范围和标准偏度允许范围，确定所述层析柱的当前层析类型对应的目标塔板高度允许范围和目标偏度允许范围。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，在基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果之后，还包括：
获取至少一种传统离线柱效检测方式确定的所述层析柱的第一柱效检测结果，并基于所述层析柱的当前柱效检测结果和所述第一柱效检测结果，确定所述层析柱的目标柱效检测结果；或者，
获取至少一种传统在线柱效检测方式确定的所述层析柱的第二柱效检测结果，并基于所述层析柱的当前柱效检测结果和所述第二柱效检测结果，确定所述层析柱的目标柱效检测结果。
12.一种层析柱柱效检测装置，其特征在于，包括：
曲线确定模块，用于对层析柱进行离线柱效检测或者在线柱效检测，确定所述层析柱对应的目标信号峰曲线，其中，离线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号数值随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线，在线柱效检测时所述目标信号峰曲线是指预设柱效信号的信号变化率随流经所述层析柱的柱体积先增大后减小的变化曲线；
体积确定模块，用于基于所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前保留体积；
方差确定模块，用于基于所述当前保留体积和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前分布方差；
高度确定模块，用于基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述层析柱的柱高，确定所述层析柱对应的当前理论塔板高度；
偏度确定模块，用于基于所述当前保留体积、所述当前分布方差和所述目标信号峰曲线进行积分处理，确定所述层析柱对应的当前偏度；
结果确定模块，用于基于所述当前理论塔板高度和所述当前偏度，确定所述层析柱的当前柱效检测结果。
13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-11中任一项所述的层析柱柱效检测方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-11中任一项所述的层析柱柱效检测方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410232612.7A CN118035613A (zh) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | 一种层析柱柱效检测方法、装置、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410232612.7A CN118035613A (zh) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | 一种层析柱柱效检测方法、装置、设备及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118035613A true CN118035613A (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=90989105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410232612.7A Pending CN118035613A (zh) | 2024-02-29 | 2024-02-29 | 一种层析柱柱效检测方法、装置、设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118035613A (zh) |
-
2024
- 2024-02-29 CN CN202410232612.7A patent/CN118035613A/zh active Pending
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