CN1828289A - 自动试样引导装置 - Google Patents

Abstract

在一种全部体积注射方法的自动采样器中提供在试样上自动执行预处理的功能，该自动采样器即使在试样数量少的时候也可以实现高的测量精度。多口阀和多位置阀彼此相连，并且多种清洁溶液还有流动相连接到多口阀。通过在连接到用于吸取试样的测量泵的管中设置一定的体积，所述泵可以在一次吸取操作中吸取足够数量的清洁溶液或稀释溶液。结果，根据本发明的装置可以处理诸如清洁和稀释的预处理，而没有重复相同的吸取/排放操作。

Description

自动试样引导装置

本申请要求2005年3月2日提交日本专利局的日本专利申请No.2005-058124的优先权，其全部内容在此作为参考引入。

技术领域

本申请涉及一种试样引导装置，该装置用于将试样引导进入诸如液相色谱仪的分析器，特别涉及一种适用于带有预处理的分析的试样引导装置。

背景技术

大体上，在用于液相色谱仪的自动试样引导装置(也称作自动采样器或自动注射器)中有两种注射方法。其中一种方法是“全部体积注射方法”，其中从试样瓶(vial)测量并采集到的试样的全部体积被注射，而另一种方法是“部分注射方法”，其中从试样瓶测量并采集到的部分试样被填充在试样回路中并且随后被排出(例如，参考Shimadzu公司的“HPLC//LCtalkNo.46，自动采样器的注射方法(全部体积注射方法和部分注射方法之间的比较)”，在线文档，http://www.an.shimadzu.co.jp/support/lib/lctalk/46/46tec.htm，搜寻于2005年2月21日)。

“全部体积注射方法”中的试样引导装置使用用于试样测量的试样回路，试样回路具有设置在其顶端部分处的用于试样引导的针，并且将所述针插在试样瓶中。然后，试样引导装置通过使用注射器将试样吸入试样回路，并且测量所述试样。结果，所述装置将针连接到液相色谱仪的试样引导口，并且将馈送流动相的流动路径通过试样回路从针改变到柱。因此，所述装置执行试样引导(例如，参考JP-A-6-148157)。

由于在试样注射时的注射数量的精确性是高的，并且由于所测量的试样的全部体积注射没有试样损失，所以用于引导试样的试样引导装置，诸如液相色谱仪，经常使用“全部体积注射方法”。

根据分析的目的或将要被分析的试样，在试样上进行预处理。这种预处理诸如是试样的集中控制，内部标准物质的添加或衍生物的形成等。这种试样的预处理是在试样瓶被设置在试样引导装置中之前进行的。例如，在使用液相色谱仪的分析中，存在的情况是，所述试样被初步地衍生为某种预定物质，从而便于所述试样的检测。在这种情况下，通过混合试样和衍生试剂从而因此导致它们之间的反应所获得的预制试样通过所述试样引导装置被引入高性能的液相色谱仪。

在全部体积注射方法中，当用清洁流体清洁所述针的内部时，清洁流体填充试样回路的内部。因此，部分清洁流体可以被注射进入流动相的流动路径中。在所述清洁流体在成分上不同于流动相的情况下，难以充分地清洁所述针的内部。因此，在试样上进行预处理时，经常使用以某种注射方法工作的试样引导装置，在该注射方法中所述针设置在流动相的流动路径外侧，即“部分注射方法”。结果，在试样的带有预处理的分析中，测量精度变差。

为了在需要预处理的分析中使用“全部体积注射方法”，可以考虑一种操作，其中进行预处理的试样被馈送到试样瓶中，并且随后所述试样瓶被安装在试样引导装置中。但是，由于试样的数量大，执行预处理的效果随时间变化(例如，试样和流动相的变差)，并且存在试样和流动相的损失，这种操作是没有效率的。

发明内容

在某些实施例中，本发明的自动试样引导装置包括：用于测量试样的试样回路；用于注射试样的针，所述针设置在所述试样回路的端部；测量泵；多位置阀；以及第一多口阀，其中所述多位置阀包括：连接到第一多口阀的第一口；连接到流动相溶液的第二口；连接到清洁溶液的第三口；以及连接到测量泵的公用口，所述多位置阀具有所述公用口通过切换与所述口中的任何一个连通的状态，以及所述口中的任何两个口彼此连通的状态，第一多口阀包括：连接到试样回路的第四口；连接到供应流动相的上游侧上的流动路径的第五口；连接到包括柱的下游侧上的流动路径的第六口；连接到试样引导口的第七口；以及连接到多位置阀的第八口，测量泵连接到所述多位置阀，并且第一多口阀具有一种注射状态，其中在所形成的流动路径中流动相通过试样回路、针和试样引导口流动到所述柱，第一多口阀具有一种加载状态，其中在所形成的流动路径中流动相没有流过试样回路、所述针和所述试样引导口流动到所述柱。

本发明的自动试样引导装置还包括：用于保持引入到第一多口阀的第六口中的试样的保持机构。

在本发明的自动试样引导装置中，所述保持机构包括第二多口阀和保持管，第二多口阀包括：连接到第一多口阀的第九口；连接到包括所述柱的下游侧上的流动路径的第十口；连接到保持管的其中一端的第十一口；以及连接到保持管的另一端的第十二口，第二多口阀具有仅第九口和第十口彼此连通的状态，以及其中第九口、第十口、第十一口和第十二口彼此连通的状态。

此外，本发明的自动试样引导装置还包括：用于第二多口阀和保持管的温度调整机构(特别是加热)。

根据本发明的自动试样引导装置，使用测量精度高的全部体积注射方法以确保注射精度，同时可以执行诸如试样稀释、试剂添加以及添加剂和试样之间反应的预处理。因此，可以防止由于预处理的试样损失。此外，根据本发明的装置可以处理各种类型的清理。

附图说明

图1是示出本发明实施例的图示；

图2A和2B是示出具有进一步设置在本发明的实施例的预处理部件中的反应管的流动路径的图示；

图3是示出进一步具有用于加热进一步设置在本发明实施例中的反应管的机构的流动路径的图示；

图4是示出试样瓶等设置在试样盘上的状态的图示。

具体实施方式

图1示出在所述自动试样引导装置用于液相色谱仪的情况下，根据本发明的自动试样引导装置的实施例。

由液体传送装置20从容器10传送流动相溶液，并且流入自动试样引导装置30的多口阀31。在多口阀31中，口a被连接到在其端部具有针34的试样回路，口b被连接到诸如泵的液体传送装置20，口c被连接到包括柱(未示出)的下游侧上的流动路径，口d被连接到试样引导口35，以及口f被连接到多位置阀32。在通过加热导致的反应功能被设置作为预处理的情况下，使用多口阀31的口e，这会在后面进行说明。附带地，口e被连接到隔离接头，止回阀等，从而在不使用时阻断所述口。多口阀31的状态适当地在加载状态(图1中由虚线所示)和注射状态(图1中由实线所示)之间改变，在加载状态中每对口a-f、e-d和b-c彼此连通，而在注射状态中每对口a-b、c-d和e-f彼此连通。

当多口阀31处于加载状态时，多位置阀32的口k和公用口n彼此连通。还有，连接到多口阀31的口a的试样回路33和针34相对于设置在试样盘39上的试样通过针移动部分(未示出)被移动。所述试样通过针34被吸入试样回路33。随后，移动针34以插入试样注射口35中。然后，多口阀31的状态被改变到注射状态。结果，形成一流动路径，其中流动相溶液从容器10通过试样回路33、针34和试样引导口35流到柱。因此，测量试样的全部体积被引入。

在多位置阀32中，口L被连接到包括容器10的流动路径，口m和h被分别连接到不同的清洁溶液存储保持器11和12，口J被连接到清洁口37，口i被连接到测量泵36。测量泵36连接到公用口n从而使得测量泵36可以吸取多种类型的清洁溶液和流动相溶液。附带地，测量泵36例如是一柱塞泵。结果，当用多种类型的清洁溶液进行清洁时，留在流动路径中的溶液可以被具有与流动相溶液相同成分的溶液所代替。在图1中，连接到测量泵36的管具有特定的体积，从而增加了清洁效果。还有，包括清洁溶液、液体传送装置、清洁罐以及排水管的清洁装置38被设置在所述的自动试样引导装置30中，从而执行对针外部的清洁。

图4是示意性图表，其示出试样盘39上的试样瓶的布局。在试样盘39上有分别容纳着将要被分析的试样S₁至S_n的瓶子，分别容纳将与试样S混合的试剂R₁至R_n的瓶子以利于试样S的分离和检测，并且瓶子T₁至T_n最初是空的。使用试剂R，从而使得试样S在预处理中与试剂R反应，并且促进试样S的分析。因此，相同的试剂R可以被包含在瓶子R₁至R_n中。

下面对在进行预处理的情况下根据本发明的自动试样引导装置的每个部分的操作进行说明。

针34执行用于吸取试样S₁的操作。多口阀31进入加载状态，并且多位置阀32的公用口n和口k是彼此连通的。针34插入在试样盘39上容纳试样S1的瓶子中，并且通过测量泵36的抽吸操作吸取试样S₁。随后，针34被移动到试样盘39上的瓶子T₁之上，并且所述试样S₁由测量泵36的排放操作排放。与流动路径中的试样接触的流动相也被排放，从而使得吸取的试样被完全地排放，即增强了测量的准确性。

随后，针34被移动到清洁罐37。多位置阀32的公用口n和口m彼此连通，并且测量泵36吸取清洁溶液存储容器11中的清洁溶液11a。然后，所述多位置阀32被切换，从而使得公用口n和口k彼此连通，并且吸取的清洁溶液11a从针34被排放到清洁罐37。结果，留在针34和试样回路33内部的试样成分被排放，并且针34和试样回路33的内部可以被清洁。

类似地，当测量泵36吸取容器10中的流动相溶液并且针34排放所述吸取的流动相溶液时，留在针34和试样回路33内部中的清洁溶液可以被流动相溶液所代替。然后，针34移动到清洁单元38的清洁罐，并清洁针的外部。

在试剂R₁上执行类似的操作，从而使得试样S₁和试剂R₁在瓶子T₁中混合。为了防止在混合液体中出现集中的不均匀性，试样S₁和试剂R₁的有利混合是需要的。在试剂R₁被排放到瓶子T₁中之后，空气通过针34被吸到混合液体和流动相彼此不接触的程度。此后，混合液体的吸取和排放适当地重复。然后，在对针34和试样回路33进行清洁处理后，混合液体通过针34吸取。随后，移动针34以插入试样注射口35。然后，多口阀31的状态被改变到注射状态。

在仅有稀释作为预处理的情况下，按上述配置自动试样注射装置是足够的。但是，在所述预处理涉及某种反应的情况下，可能需要延时一段所述混合液体实际到达所述柱的时间。在图2A中，通过针34引导的混合液体被保持在连接到第二多口阀41的保持管42(进行所述反应的反应管)中。

第二多口阀41具有一种状态(图2A)，其中连接到多口阀31的口c的口o与连接到反应管42和包括所述柱的下游侧上的流动路径的口p、s和t连通，并且多口阀31的口e与多口阀41连通。第二多口阀41还具有某种状态(图2B)，其中连接到多口阀31的口c的口o仅与连接到包括所述柱的下游侧上的流动路径的口t连通。在第二多口阀41中，连通着连接到多口阀31的口c的口o与分别连接到反应管42其中一端的口p和s的流动路径，或者连通着口o与被连接到包括所述柱的下游侧上的流动路径的口s和t的流动路径，被设置成长于彼此连通着其它口的流动路径。结果，可行的一种状态是，其中用于在混合液体上执行反应的所述反应管42的两端可以被阻挡，而没有干扰来自于液体输送装置20的液体输送。因此，在混合溶液上的反应可以作为预处理在线执行，而不会导致所述试样流到下游侧。

正如图3所示，通过提供用于加热反应管42的加热器40(例如，块加热器)，在加热条件下可以执行所述预处理。还有，由于反应管的两端如上所述被阻断，所以当施加热量时，保持管的内部压力提升并且沸点提升。因此，所述处理可以在较高的温度进行。在提供加热器的情况下，清洁效果的增强通过在加热器中提供清洁单元38的溶液和流动路径是可以被预料到的。

附带地，每一实施例是根据本发明的所述装置的示例。显然的是，在没有离开本发明精神和范围的前提下，可以进行各种适当的修改和改进。尽管本发明的实施例被描述成作为执行所述预处理的装置，但可以适当地设置相关的自动试样引导装置的功能。例如，存在一种相关的自动试样引导装置，其中设置成分收集器的功能。所述成分收集器的功能可以被设置在根据本发明的装置中。

对本领域中技术人员显而易见的是，在没有离开本发明精神和范围的前提下，可以进行各种适当的修改和改进。因此，本发明意在覆盖构成权利要求及其等同物的范围的本发明的所有修改和变化。

Claims (4)

1、一种自动试样引导装置，包括：

用于测量试样的试样回路；

用于注射试样的针，所述针设置在试样回路的端部；

测量泵；

多位置阀；以及

第一多口阀，

其中所述多位置阀包括：

连接到第一多口阀的第一口；

连接到流动相溶液的第二口；

连接到清洁溶液的第三口；

连接到测量泵的共用口；

所述多位置阀具有所述公用口通过切换与任何一个口连通的状态以及所述口中任意两个口彼此连通的状态，

第一多口阀包括：

连接到试样回路的第四口；

连接到供应流动相的上游侧上的流动路径的第五口；

连接到包括柱的下游侧上的流动路径的第六口；

连接到试样引导口的第七口；以及

连接到多位置阀的第八口，所述测量泵连接到所述多位置阀，以及

第一多口阀具有一种注射状态，其中在所形成的流动路径中流动相通过试样回路，所述针和所述试样引导口流动到所述柱，第一多口阀具有一种加载状态，其中在所形成的流动路径中流动相没有流经试样回路，所述针和所述试样引导口流动到所述柱。

2、根据权利要求1所述的自动试样引导装置，还包括：

用于将所述试样引导进入第一多口阀的第六口的保持机构。

3、根据权利要求2所述的自动试样引导装置，

其中所述保持机构包括第二多口阀和保持管，

所述第二多口阀包括：

连接到第一多口阀的第九口；

连接到包括所述柱的下游侧上的流动路径的第十口；

连接到保持管的其中一端的第十一口；以及

连接到保持管的另一端的第十二口，以及

第二多口阀具有仅第九口和第十口彼此连通的一种状态，以及具有第九口、第十口、第十一口和第十二口彼此连通的一种状态。

4、根据权利要求2所述的自动试样引导装置，还包括：

用于加热保持机构的加热器。

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