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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidnetzwerk für ein Probentrenngerät zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen, sowie ein Probentrenngerät und ein Verfahren zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen.
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In einer HPLC wird typischerweise eine Flüssigkeit (mobile Phase) bei einer sehr genau kontrollierten Flussrate (zum Beispiel im Bereich von Mikrolitern bis Millilitern pro Minute) und bei einem hohen Druck (typischerweise 20 bis 1000 bar und darüber hinausgehend, derzeit bis zu 2000 bar), bei dem die Kompressibilität der Flüssigkeit spürbar sein kann, durch eine sogenannte stationäre Phase (zum Beispiel in einer chromatografischen Säule), bewegt, um einzelne Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit voneinander zu trennen. Ein solches HPLC-System ist bekannt zum Beispiel aus der
EP 0,309,596 B1 derselben Anmelderin, Agilent Technologies, Inc.
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Um die fluidische Probe aufzukonzentrieren, bevor diese an der stationären Phase adsorbiert und nachfolgend getrennt wird, ist es möglich, stromaufwärts der stationären Phase eine andere Adsorptionseinrichtung mit einem weiteren Adsorptionsmedium vorzusehen. Zum Beispiel kann zunächst ein Liter Flusswasser durch die andere Adsorptionseinrichtung geleitet werden, um alle Pestizide in dem Liter Flusswasser daran aufzufangen. Erst nachfolgend können die Pestizide als zu untersuchende fluidische Probe von der anderen Adsorptionseinrichtung gelöst werden und der weiter stromabwärts angeordneten stationären Phase zur Trennung in die einzelnen Spezies bzw. Gruppen von Pestiziden zugeführt werden.
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Das Aufkonzentrieren einer fluidischen Probe im Vorfeld des eigentlichen Probentrennens ist herkömmlich entweder nur mit aufwendigen Apparaturen möglich oder involviert Einschränkungen hinsichtlich der mit einer eingesetzten Adsorptionseinrichtung kombinierbaren stationärer Phasen, was die Auswahl der anwendbaren Methoden und Komponenten beschränkt.
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OFFENBARUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Weiterverarbeitung einer angereicherten fluidischen Probe (insbesondere im Zusammenhang mit einer Probentrennung) mit geringem Aufwand und hoher Designfreiheit zu ermöglichen. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Fluidnetzwerk für ein Probentrenngerät zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen geschaffen, wobei das Fluidnetzwerk eine Flussteilungsstelle, an der einfließender Fluidfluss (insbesondere eine Flüssigkeit und/oder ein Gas, optional enthaltend feste Partikel) in einen Adsorptionspfad und in einen Bypasspfad aufspaltbar ist bzw. aufgespalten wird, eine Flussvereinigungsstelle, an der Fluid nach Durchfließen des Adsorptionspfads und des Bypasspfads vereinigbar ist bzw. vereinigt wird, den Adsorptionspfad, in dem eine zum Adsorbieren der Komponenten der fluidischen Probe fähige Adsorptionseinrichtung angeordnet ist, und den Bypasspfad aufweist, wobei der Adsorptionspfad und der Bypasspfad derart aufeinander angepasst sind, dass nach Desorbieren der fluidischen Probe von der Adsorptionseinrichtung die fluidische Probe an der Flussvereinigungsstelle durch mobile Phase aus dem Bypasspfad verdünnbar ist bzw. verdünnt wird.
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Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Probentrenngerät zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen bereitgestellt, wobei das Probentrenngerät ein Fluidnetzwerk mit den oben beschriebenen Merkmalen (und insbesondere mit einer Fluidantriebseinrichtung zum Antreiben der mobilen Phase und zum Zuführen der mobilen Phase zu der Flussteilungsstelle) und eine Probentrenneinrichtung aufweist, die stromabwärts der Flussvereinigungsstelle angeordnet ist und die zum Trennen der nach Desorbieren von der Adsorptionseinrichtung in mobiler Phase befindlichen fluidischen Probe in ihre Fraktionen ausgebildet ist. Dabei kann die oben genannte mobile Phase als Mischung der mobilen Phase aus dem Bypasspfad und der die Probe enthaltenden mobilen Phase aus dem Adsorptionspfad vorliegen.
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Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen geschaffen, wobei bei dem Verfahren ein Fluidnetzwerk mit den oben beschriebenen Merkmalen bereitgestellt wird, an der Adsorptionseinrichtung adsorbierte fluidische Probe vorliegt oder vorgesehen wird, ein derart konfiguriertes Mobilphasenpaket durch die Adsorptionseinrichtung gefördert wird, dass beim Durchfließen der Adsorptionseinrichtung das Mobilphasenpaket die fluidische Probe von der Adsorptionseinrichtung desorbiert und mobilisiert, d.h. die Fortbewegung der Probe mit dem Fluss der mobilen Phase ermöglicht, und mobile Phase zu der Flussteilungsstelle derart geleitet wird, dass beim Vereinigen des die fluidische Probe mitführenden Mobilphasenpakets und der durch den Bypasspfad geleiteten mobilen Phase das Mobilphasenpaket derart verdünnt (und dabei insbesondere die Elutionskraft in dem Mobilphasenpaket derart vermindert) wird, dass die fluidische Probe an einer stromabwärts der Flussvereinigungsstelle angeordneten Probentrenneinrichtung adsorbiert werden kann (insbesondere können die nachgeführte mobile Phase, das Mobilphasenpaket, die fluidische Probe und die Probentrenneinrichtung so aufeinander abgestimmt sein, dass ohne das Vereinigen des die fluidische Probe mitführenden Mobilphasenpakets mit der durch den Bypasspfad geleiteten mobilen Phase bzw. ohne die Verdünnung die fluidische Probe an der Probentrenneinrichtung nicht oder nicht vollständig adsorbiert würde, so dass eine solche gewünschte Adsorption gerade durch das Verdünnen ermöglicht wird).
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird eine anzureichernde fluidische Probe (zum Beispiel auch in größerer Menge) zunächst auf die Adsorptionseinrichtung aufgebracht und dabei angereichert bzw. konzentriert oder extrahiert. Die Adsorptionseinrichtung kann vor oder nach dem Anreichern in den Adsorptionspfad eingeführt werden bzw. einen permanenten Bestandteil des Adsorptionspfads darstellen. Zum Beispiel mittels Durchleitens eines Mobilphasenpakets aus mobiler Phase mit ausreichend hoher Elutionskraft durch zumindest einen Teil des Fluidnetzwerks kann die an der Adsorptionseinrichtung angereicherte fluidische Probe durch das Mobilphasenpaket abgelöst und hierdurch in einem kleinen Volumen der mobilen Phase mitgeführt werden. Mit dem Ziel, die Einschränkungen hinsichtlich der Auswahl einer stromabwärts der Flussvereinigungsstelle angeordneten Probentrenneinrichtung zum Trennen der angereicherten fluidischen Probe in deren Bestandteile oder Fraktionen zu lockern, wird an der Flussvereinigungsstelle die mit dem Mobilphasenpaket (mit starkem Lösungsmittel, d.h. zum Desorbieren hoch wirksamem Lösungsmittel) räumlich mitgeführte fluidische Probe von Interesse mittels einer nachfolgenden mobilen Phase verdünnt, wobei die zum Verdünnen eingesetzte mobile Phase durch die Flussteilungsstelle und somit auch durch einen fluidisch parallel zu dem Adsorptionspfad angeordneten Bypasspfad geflossen ist. Unter dem Begriff "Verdünnen" wird hierbei insbesondere eine Beimischung einer mobilen Phase mit niedrigerer Elutionskraft verstanden. Indem die Transportzeiten von Fluid durch den Adsorptionspfad und den Bypasspfad durch deren fluidische Konfiguration entsprechend unterschiedlich gestaltet werden können, kann sichergestellt werden, dass an der Flussvereinigungsstelle die in dem Mobilphasenpaket befindliche fluidische Probe so stark mit durch beide Pfade nachfließendem schwächeren Lösungsmittel verdünnt wird, dass dies an der nachgeschalteten Probentrenneinrichtung ( die nicht mehr der strengen Anforderung unterliegt, stärkere Retentionseigenschaften als die Adsorptionsvorrichtung aufzuweisen) dazu führt, dass die Probe in dem verdünnten Mobilphasenpaket an der Probentrenneinrichtung im Rahmen bzw. vor der eigentlichen Trennprozedur aufgefangen, auch bekannt als "gestackt" bzw. "fokussiert" werden kann. Durch diese Probenverdünnung durch Mischung des Mobilphasenpakets samt Probe mit einem Lösungsmittel ausreichend geringen Elutionsvermögens kann sichergestellt werden, dass stromabwärts der Flussvereinigungsstelle die fluidische Probe vorzugsweise vollständig aufgefangen und erst danach aufgetrennt werden kann, ohne dass strenge Einschränkungen hinsichtlich der Retentionskraft der Adsorptionseinrichtung im Verhältnis zur Retentionskraft der Probentrenneinrichtung bestehen. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, eine Adsorptionseinrichtung und eine Probentrenneinrichtung mit unterschiedlich und weitgehend frei wählbaren Retentionseigenschaften vorzusehen. Insbesondere kann eine Säule mit einer geringeren Retention als eine Festphasenextraktionseinrichtung vorgesehen werden.
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Das beschriebene Konzept ist auch im Rahmen einer rein passiven Konfiguration realisierbar, in der keinerlei aktive fluidische Elemente (d.h. fluidische Elemente, die im Betrieb aktiv zu steuern sind) in dem Fluidnetzwerk implementiert werden müssten, um die Verdünnung vorzunehmen. Dadurch ist das zuverlässige und flexible Aufkonzentrieren und Trennen der fluidischen Probe auch mit geringem apparativen und steuerungstechnischen Aufwand möglich.
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Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen des Fluidnetzwerks, des Probentrenngeräts und des Verfahrens beschrieben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fluidnetzwerk ferner eine Fluidverzögerungseinrichtung in dem Adsorptionspfad aufweisen, die zum Verzögern des Fließens von Fluid durch den Adsorptionspfad (gegenüber dem Bypasspfad) ausgebildet ist. Eine solche Fluidverzögerungseinrichtung kann zum Beispiel eine künstlich verlängerte Fluidleitung sein, welche die Fließzeit eines Fluids in dem Adsorptionspfad verlängert. Durch die dadurch hervorgerufene Verzögerung des Fluidflusses durch den Adsorptionspfad im Verhältnis zum Bypasspfad kann sichergestellt werden, dass zum Beispiel ein probenfreies Mobilphasenpaket eines starken Lösungsmittels den Bypasspfad schon längst durchlaufen hat, wenn die in einem parallelen Mobilphasenpaket befindliche fluidische Probe die Flussvereinigungsstelle erreicht, so dass das probenfreie Mobilphasenpaket aus starkem Lösungsmittel nicht mehr in Mischung mit der in dem anderem Mobilphasenpaket befindlichen fluidischen Probe gelangt und somit die initiale Adsorption der Probekomponenten in der nachgeschalteten Trennvorrichtung und die nachfolgende Auftrennung nicht beeinflusst. Somit kann eine Verdünnung der desorbierten Probe durch eine gezielte Anpassung der Durchlaufzeiten der beiden Pfade ohne Verwendung zusätzlicher Pumpen oder Schaltvorrichtungen erreicht werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidverzögerungseinrichtung stromaufwärts und/oder stromabwärts der Adsorptionseinrichtung angeordnet sein und/oder in die Adsorptionseinrichtung integriert sein. Möglich ist es, die Fluidverzögerungseinrichtung in Flussrichtung vor der Adsorptionseinrichtung vorzusehen. Alternativ dazu kann diese in Flussrichtung nach der Adsorptionseinrichtung angeordnet werden. Auch ein Anordnen mehrerer Fluidverzögerungseinrichtungen vor und/oder nach der Adsorptionseinrichtung ist möglich. Ferner ist die Integration der Fluidverzögerungseinrichtung in die Adsorptionseinrichtung ebenfalls möglich, so dass die Adsorptionseinrichtung dann auch ausgebildet sein kann, selbst die Transportzeit des Fluidflusses durch sie hindurch künstlich zu verlängern. Ist die Fluidverzögerungseinrichtung in die Adsorptionseinrichtung integriert, so weist die Adsorptionseinrichtung selbst eine ausreichende Fluidtransportzeit auf und dient somit gleichzeitig als eine Verzögerungseinrichtung.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Adsorptionspfad derart ausgebildet sein, dass der Adsorptionspfad für durch den Adsorptionspfad fließendes Fluid eine andere, insbesondere eine höhere, Transportzeit aufweist als der Bypasspfad. Designparameter zum Einstellen der Transportzeit durch den Adsorptionspfad und den Bypasspfad sind zum einen der Querschnitt der beiden Fluidleitungen, sowie das Aufspaltverhältnis von Fluid an der Flussteilungsstelle bestimmt durch das Flusswiderstandsverhältnis der beiden Pfade. Andererseits kann das Vorsehen von Fluidverzögerungseinrichtungen und anderen fluidischen Komponenten in dem Adsorptionspfad bzw. in dem Bypasspfad einen Einfluss auf die Transportzeiten haben, da diese von dem Fluid durchflossen werden müssen. Insbesondere das Vorsehen des Adsorptionspfads mit einer längeren Transportzeit oder Durchflusszeit verglichen mit dem Bypasspfad erlaubt es, ein Mobilphasenpaket mit darin geführter fluidischer Probe gegenüber einem in dem Bypasspfad geführten Mobilphasenpaket ohne fluidische Probe so zu verzögern, dass beim Mischen an der Flussvereinigungsstelle das reine Mobilphasenpaket (mit zum Beispiel starkem Lösungsmittel) nicht in Mischung mit der Probe gerät, sondern die Flussvereinigungsstelle zu einem anderen Zeitpunkt, vorzugsweise wesentlich früher, durchläuft und somit keinen nennenswerten Einfluss auf das Adsorptions- und Trennverhalten der Probe mehr hat. Die beiden erwähnten Mobilphasenpakete können vorzugsweise einem gemeinsamen Mobilphasenpaket entstammen, indem dieses an der Flussteilungsstelle geteilt wurde. Dadurch kann eine gewünschte Verdünnung der Probe in dem Mobilphasenpaket an bzw. stromabwärts der Flussvereinigungsstelle sichergestellt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Bypasspfad von fluidischen Schaltelementen und/oder darin angeordneten Fluidantriebseinrichtungen frei sein. Insbesondere kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Bypasspfad bloß aus einer Fluidleitung bestehen. Gemäß einer solchen Ausgestaltung kann der Bypasspfad als rein passiver Flusspfad (zum Beispiel als bloße Flussleitung) ausgestaltet sein, was zu einer kompakten und einfachen Anordnung führt.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Bypasspfad ein fluidisches Schaltelement (zum Beispiel ein Fluidventil) aufweisen, das derart schaltbar ist, dass ein Fluidfluss durch den Bypasspfad selektiv aktivierbar oder deaktivierbar ist. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn während der Anreicherung einer fluidischen Probe, d.h. dem Aufbringen der fluidischen Probe auf die Adsorptionseinrichtung im Adsorptionspfad, ein Fluss der noch nicht konzentrierten fluidischen Probe in den Bypasspfad unterbunden werden soll. Dies kann zum Beispiel vorteilhaft sein, um keinerlei Probenmaterial zu verlieren und ohne Adsorption an der Adsorptionseinrichtung durch das Fluidnetzwerk strömen zu lassen. Wird zum Beispiel das Schaltelement (insbesondere ein Fluidventil) so geschaltet, dass ein Fluss durch den Bypasspfad in diesem Schaltzustand nicht möglich ist, so kann der gesamte Fluidfluss in den Adsorptionspfad eingeleitet werden. Wenn später der Anreicherungsprozess abgeschlossen ist, kann das fluidische Schaltelement in dem Bypasspfad wieder in den Schaltzustand gebracht werden, in dem ein Fluidfluss durch den Bypasspfad möglich wird. Dann kann ein Mobilphasenpaket zum Desorbieren der vorzugsweise gesamten fluidischen Probe von der Adsorptionseinrichtung in dem Adsorptionspfad so gesteuert werden, dass dieses Mobilphasenpaket den Adsorptionspfad wesentlich schneller durchströmt als den Bypasspfad, so dass erst dem Mobilphasenpaket nachfolgende, zum Beispiel schwächere Lösungsmittelzusammensetzungen, an der Flussvereinigungsstelle mit der räumlich konzentrierten fluidischen Probe gemischt werden, um die verdünnte fluidische Probe zur vorzugsweise vollständigen Desorption an der Probentrenneinrichtung vorzubereiten.
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Ein fluidisches Schaltelement kann auch an der Flussteilungsstelle und/oder an der Flussvereinigungsstelle und/oder im Adsorptionspfad angeordnet werden, um eine steuerbare Flussleitung, insbesondere hinsichtlich der Einleitung der Probe in die Adsorptionsvorrichtung, zu ermöglichen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann zumindest eine der Flussteilungsstelle und der Flussvereinigungsstelle als fluidisches T-Stück ausgebildet sein. Ein fluidisches T-Stück ist eine fluidische Standardkomponente, die mit wenig Aufwand in das Fluidnetzwerk integriert werden kann. Alternativ können die Flussteilungsstelle und/oder die Flussvereinigungsstelle aber auch als Ports eines fluidischen Ventils ausgestaltet werden. Ein solches kann zum Beispiel ein Rotor- und ein Statorelement aufweisen, wobei die fluidischen Ports in dem Statorelement vorgesehen sein können. Mittels Bewegens (insbesondere Rotierens) des Rotors gegenüber dem Stator können Fluidkanäle in dem Rotor in Fluidkommunikation mit den einzelnen Ports gebracht werden, um zwischen diesen fluidische Kopplungen herzustellen. Zwischen anderen fluidischen Ports stellt das Ventil in den jeweiligen Schaltzuständen in vorgebbarer Weise eine fluidische Entkopplung her.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fluidnetzwerk eine Fluidantriebseinrichtung aufweisen, die zum Antreiben der mobilen Phase und zum Zuführen der mobilen Phase zu der Flussteilungsstelle ausgebildet ist. Eine solche Fluidantriebseinrichtung kann eine Hochdruckpumpe sein, die zum Beispiel in einem als Flüssigchromatographieanordnung ausgestalteten Probentrenngerät die mobile Phase fördern kann. Die Fluidantriebseinrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie eine erste Zusammensetzung einer mobilen Phase für das Desorbieren der fluidischen Probe von der Adsorptionseinrichtung und eine zweite Zusammensetzung einer mobilen Phase für das nachfolgende Verdünnen der desorbierten fluidischen Probe liefern kann. Die Fluidantriebseinrichtung kann so konfiguriert sein, mobile Phase stromaufwärts der Flussteilungsstelle sowohl dem Adsorptionspfad als auch dem Bypasspfad bereitzustellen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidantriebseinrichtung zum Bereitstellen mobiler Phase mit variabler Lösungsmittelzusammensetzung ausgebildet sein, insbesondere als eine Mehrkanalpumpe ausgebildet sein. Eine solche Mehrkanalpumpe (zum Beispiel Zweikanalpumpe) kann ausgebildet sein, zwei oder mehr unterschiedliche Lösungsmittel (zum Beispiel Wasser und Acetonitril) mit einer steuerbaren Zusammensetzung zu fördern. Durch (zum Beispiel gesteuertes und/oder programmiertes) Einstellen der Lösungsmittelzusammensetzung kann zum Beispiel ein aus einem starken Lösungsmittel mit hoher Desorptionskraft gebildetes Mobilphasenpaket generiert werden, welches die gesamte an der Adsorptionseinrichtung angereicherte Probe von der Adsorptionseinrichtung löst. Dieselbe Fluidantriebseinrichtung kann auch eine zeitlich veränderliche Lösungsmittelzusammensetzung erzeugen, wie diese für eine chromatographische Trennung erforderlich sein kann. Zum Beispiel kann die Fluidantriebseinrichtung zum Erzeugen eines Gradientenprofils ausgebildet sein. Damit kann zum Beispiel ein Gradientenlauf bei einem chromatographischen Trennprozess durchgeführt werden. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen kann die Fluidantriebseinrichtung eine Probentrennung aber auch mit einem isokratischen Modus durchführen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidantriebseinrichtung ausgebildet sein, in einem ersten Zeitintervall ein Mobilphasenpaket mit einer derart hohen Desorptionskraft bereitzustellen, dass dieses Mobilphasenpaket die an der Adsorptionseinrichtung adsorbierte fluidische Probe löst und mit dem Fluidfluss zu der Flussvereinigungsstelle führt. Es ist in einer Ausgestaltung möglich, dass die Probe während dem Transport vollständig innerhalb des Mobilphasenpakets verbleibt. Es ist gemäß einer anderen Ausgestaltung möglich, dass die Probe während dem Transport ganz oder teilweise aus dem Paket herausdiffundiert bzw. sich das Paket an den Rändern (genauer gesagt an den Rändern des Mobilphasenpakets zu sich in Fließrichtung stromaufwärts bzw. stromabwärts anschließender anderer mobiler Phase, d.h. vorderseitig und rückseitig des Mobilphasenpakets) mit der Umgebung, etc. vermischt. Das Mobilphasenpaket kann ein räumlich eng zusammenhängendes Paket mit einer gegenüber angrenzenden Fluidabschnitten höheren Elutionskraft bzw. Desorptionskraft für die an der Adsorptionseinrichtung adsorbierte fluidische Probe sein. Dadurch kann das Mobilphasenpaket vorzugsweise die gesamte an der Adsorptionseinrichtung adsorbierte und damit auch konzentrierte fluidische Probe lösen und in einem räumlich eng zusammenhängenden kleinen Volumenabschnitt mitführen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidantriebseinrichtung ferner ausgebildet sein, während eines dem ersten Zeitintervall nachfolgenden zweiten Zeitintervalls ein verdünnendes Lösungsmittel bereitzustellen. Durch das zeitliche Nachschalten eines Lösungsmittels oder einer Lösungsmittelzusammensetzung, kurz mobile Phase genannt, mit einer gegenüber dem Mobilphasenpaket schwächerer Elutionskraft (insbesondere mit einer Elutionskraft, die ein Lösen der fluidischen Probe von der nachgeschalteten Probentrenneinrichtung nicht ermöglicht), kann die aufkonzentrierte und von der Adsorptionseinrichtung gelöste fluidische Probe so verdünnt werden, dass das starke Lösungsmittel des die Probe gelösten bzw. desorbierten Mobilphasenpaket zumindest soweit abgeschwächt wird, dass ein insbesondere vollständiges Adsorbieren der fluidischen Probe an der nachgeschalteten Probentrenneinrichtung ermöglicht ist. Durch das zeitliche Nachschalten dieses verdünnenden Lösungsmittels in Kombination mit dem Verzögern des Fluidtransports in dem Adsorptionspfad kann an der Flussvereinigungsstelle die Zusammensetzung des die Probe mitführenden Lösungsmittels so modifiziert werden, dass die Probe an der Probentrenneinrichtung immobilisierbar oder zumindest anfangs nicht wesentlich schneller eluierbar ist, als es unter Verwendung der Anfangsbedingungen der Auftrennmethode der Fall wäre.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät mit einer derartigen Fluidantriebseinrichtung ausgestattet sein, dass diese nach dem zweiten Zeitintervall eine fluidische mobile Phase einer programmierten, insbesondere mit der Zeit oder mit dem geförderten Volumen veränderlichen, Zusammensetzung durch zumindest Teile des Fluidnetzwerks und anschließend durch die Probentrenneinrichtung fördert. Somit kann sowohl das Desorbieren und das Trennen (zum Beispiel in einem Gradientenmodus) als auch die nachfolgende Säuberung/Reinigung des Flusspfades durch dieselbe Pumpe erledigt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Adsorptionseinrichtung aus einer Gruppe ausgewählt sein, die besteht aus einer Festphasenextraktionseinrichtung, einer Trap-Säule und einer adsorptionsfähigen Membran. Eine Festphasenextraktionseinrichtung ist eine Vorrichtung (zum Beispiel ausgebildet als sogenannte SPE-Kartusche; SPE, solid phase extraction), die eine Probenvorbereitung in Form einer Anreicherung, Aufkonzentration oder Isolation eines Analyten bewerkstelligen kann. Hierbei handelt es sich um einen physikalischen Extraktions- bzw. Adsorptionsprozess, der in einer Stoffverteilung zwischen einer flüssigen und einer festen Phase stattfindet, wobei die Stoffverteilung stark in Richtung der festen Phase verschoben ist. Die Adsorption kann aufgrund verschiedener-Wechselwirkungen, wie zum Beispiel polare und unpolare Wechselwirkungen, ionische Wechselwirkungen, Wasserstoffbindungs-Wechselwirkungen stattfinden. Als Trap-Säule wird eine chromatographische Trennsäule bezeichnet, die stromaufwärts der eigentlichen Probentrenneinrichtung (die ebenfalls eine chromatographische Trennsäule sein kann) angeordnet ist und ähnlich wie eine Festphasenextraktionseinrichtung die Probekomponenten der fluidischen Probe zum Beispiel aus einem größeren Flüssigkeitsvolumen adsorbiert und dadurch an der Trap-Säule anreichert. Eine adsorptionsfähige Membran (etwa aus einem porösen, ggf. oberflächenmodifizierten Kunststoff, der eine Affinität zu den Zielkomponenten der Probe aufweist) kann ebenfalls zum Aufkonzentrieren der fluidischen Probe, die verdünnt in einer größeren Flüssigkeitsmenge vorliegt, eingesetzt werden. Dadurch ist ohne Verwendung zusätzlicher Pump- oder Schaltvorrichtungen sowohl eine Anreicherung an der Adsorptionseinrichtung als auch eine anschließende ausreichende Verdünnung der Probe an der Flussvereinigungsstelle ermöglicht, was dann eine anfangs möglichst vollständige Adsorption der fluidischen Probe an der eigentlichen Probentrenneinrichtung stromabwärts der Flussvereinigungsstelle ermöglicht. Dadurch ist mit nur geringem apparativen Aufwand und daher äußerst kompakt eine dennoch zuverlässige Aufkonzentrierung und nachfolgende Trennung der fluidischen Probe ermöglicht.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Fluidnetzwerk eingerichtet sein, in dem Mobilphasenpaket vorzugsweise die gesamte fluidische Probe von der Adsorptionseinrichtung zu desorbieren und zumindest zeitweise bzw. ganz oder teilweise mitzuführen und das fluidische Probe enthaltende Mobilphasenpaket an der Flussvereinigungsstelle mit mobiler Phase so zu verdünnen, dass nach der Verdünnung die gesamte fluidische Probe an der Probentrenneinrichtung adsorbiert wird, da das Adsorptionsvermögen der Probentrenneinrichtung zum Adsorbieren der verdünnten Probe ausreicht.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Probentrenneinrichtung als chromatographische Trenneinrichtung, insbesondere als Chromatographietrennsäule, ausgebildet sein. Bei einer chromatographischen Trennung kann die Chromatographietrennsäule mit einem Adsorptionsmedium, versehen sein. An diesem kann die fluidische Probe aufgehalten werden und erst nachfolgend bei Anwesenheit einer spezifischen Lösungsmittelzusammensetzung fraktionsweise wieder abgelöst werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät als zweidimensionales Probentrenngerät mit einer die Probentrenneinrichtung aufweisenden ersten Trennstufe und mit einer nachgeschalteten zweiten Trennstufe mit einer weiteren Probentrenneinrichtung stromabwärts der Probentrenneinrichtung ausgebildet sein, wobei die weitere Probentrenneinrichtung zum Trennen zumindest eines Teils der Fraktionen in zumindest zwei Unterfraktionen ausgebildet ist. Somit eignet sich das Anreicherungskonzept gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen auch für zweidimensionale Flüssigkeitschromatographie, wo zunächst in einer ersten Stufe eine fluidische Probe in ihre Fraktionen aufgetrennt, und diese dann in einer nachfolgenden zweiten Stufe in Unterfraktionen aufgetrennt wird.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät ein Fluidventil zwischen der ersten Trennstufe und der zweiten Trennstufe aufweisen, wobei der Adsorptionspfad zwischen einem ersten Port und einem zweiten Port des Fluidventils angeordnet ist. Der Bypasspfad kann zwischen einem dritten Port und einem vierten Port des Fluidventils angeordnet sein oder zwischen einer Flussteilungsstelle und einer Flussvereinigungsstelle angeordnet sein, wobei die Flussteilungs- und vereinigungsstellen so angeordnet sein können, dass es einen Kommutationszustand des gesamten fluidischen Pfades des Systems gibt, in dem der Bypasspfad und der Adsorptionspfad parallel durchflossen werden. Somit kann die Adsorptionseinrichtung direkt an ein Schaltventil zum Koppeln der beiden Trennstufen angeschlossen sein. Die Adsorptionseinrichtung kann dann zum Beispiel zwischen zwei Fluidports der Schalteinrichtung angeordnet sein. Es ist anstelle der ersten Dimension auch möglich, eine beliebige Probenquelle für die Adsorptionseinrichtung vorzusehen.
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Somit kann – insbesondere in einer 2D-LC-Apparatur – ein Modulationsventil die Einleitung des Probenflusses in die Adsorptionsvorrichtung und die Umschaltung der Pfade zur Einkopplung der Adsorptionsvorrichtung in den Desorptions- bzw. Analysepfad steuern, wobei die Desorption und die anschließende Verdünnung der Probe im Analysepfad nach dem oben beschriebenen Verfahren stattfinden kann.
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Das Probenseparationsgerät kann ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science-Gerät, ein Flüssigchromatographiegerät, eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography), eine UHPLC-Anlage, ein SFC-(superkritische Flüssigchromatographie) Gerät, ein Gaschromatographiegerät, ein Elektrophoresegerät und/oder ein Gelelektrophoresegerät sein. Allerdings sind viele andere Anwendungen möglich.
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Die Fluidantriebseinrichtung kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die mobile Phase mit einem hohen Druck, zum Beispiel einige 100 bar bis hin zu 1000 bar und mehr, durch das System hindurch zu befördern.
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Das Probentrenngerät kann einen Probeninjektor zum Einbringen der Probe in den fluidischen Trennpfad aufweisen. Ein solcher Probeninjektor kann eine zu einem Sitz koppelbare Injektionsnadel in einem entsprechenden Flüssigkeitspfad aufweisen, wobei die Nadel aus diesem Sitz herausgefahren werden kann, um Probe aufzunehmen, wobei nach dem Wiedereinführen der Nadel in den Sitz die Probe sich in einem Fluidpfad befindet, der, zum Beispiel durch das Schalten eines Ventils in den Trennpfad des Systems hineingeschaltet werden kann, was zum Einbringen der Probe in den fluidischen Trennpfad führt.
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Das Probentrenngerät kann einen Fraktionssammler zum Sammeln der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Fraktionssammler kann die verschiedenen Komponenten zum Beispiel in verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Probe kann aber auch einem Abflussbehälter zugeführt werden.
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Vorzugsweise kann das Probentrenngerät einen Detektor zur Detektion der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Detektor kann ein Signal erzeugen, welches beobachtet und/oder aufgezeichnet werden kann, und welches für die Anwesenheit und Menge der Probenkomponenten in dem durch das System fließenden Fluid indikativ ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Andere Ziele und viele der begleitenden Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden leicht wahrnehmbar werden und besser verständlich werden unter Bezugnahme auf die folgende detailliertere Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein HPLC-System gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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2 zeigt ein Fluidnetzwerk für ein Probentrenngerät zum Trennen einer in einer mobilen Phase befindlichen fluidischen Probe in Fraktionen gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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3 zeigt ein Probentrenngerät mit einem Fluidnetzwerk gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung und zeigt Diagramme, an denen der Zeitverlauf einer Fluidzusammensetzung an drei charakteristischen Positionen des Probentrenngeräts ersichtlich ist.
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4 zeigt ein Probentrenngerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, wobei ein Injektor Teil des Fluidnetzwerks bildet, und wobei gemäß dem in 4 gezeigten Betriebszustand eine Probe auf der Adsorptionseinrichtung geladen sein kann und Vorbereitungen getroffen sind, ein Mobilphasenpaket mit einer hohen Desorptionskraft in das System einzuführen.
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5 zeigt das Probentrenngerät gemäß 4 in einem anderen Betriebszustand, in dem mobile Phase durch einen Bypasspfad und einen Adsorptionspfad geleitet wird und dabei die auf der Adsorptionseinrichtung adsorbierte fluidische Probe gelöst, verdünnt und einer Probentrenneinrichtung zugeführt wird.
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6 zeigt ein zweidimensionales Flüssigchromatographie-Probentrenngerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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7 zeigt eine Ventileinrichtung mit einem darin integrierten Fluidnetzwerk für das in 6 gezeigte Probentrenngerät gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch.
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Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben werden, sollen einige grundlegende Überlegungen zusammengefasst werden, basierend auf denen exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung abgeleitet worden sind.
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Modernen HPLC-Systemen fehlt es häufig, insbesondere bei deren Einsatz für Analysetätigkeiten, an der erforderlichen Auflösung und/oder Empfindlichkeit. Während solche Systeme häufig auf Geschwindigkeit und niedrige Dispersion hin optimiert sein können, sind Injektoren oft auf bestimmte Volumina von Probenflüssigkeiten beschränkt.
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Um die Empfindlichkeit einer Trennung zu verbessern, kann vor dem eigentlichen Auftrennen einer fluidischen Probe in einem Flüssigchromatographie-Probentrenngerät eine Vorkonzentration erfolgen..
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Zum Beispiel kann eine größere Menge einer zu untersuchenden Probenflüssigkeit aus einem Probenbehälter oder einer anderen Probenquelle auf ein Adsorptionsmedium geladen werden. Probenkomponenten von Interesse werden am Adsorptionsmedium vorübergehend festgehalten, während die Probenflüssigkeit und die für eine Analyse uninteressanten Komponenten nicht am Adsorptionsmedium zurückgehalten werden und zum Beispiel weiter eingesammelt oder entsorgt werden können. Dadurch können die Probenkomponenten von Interesse am Adsorptionsmedium aufkonzentriert werden. In einer zweiten Stufe können die Probenkomponenten von Interesse mittels Elution (d.h. Ablösung vom Adsorptionsmedium) mittels eines starken Lösungsmittels in ein kleineres Volumen als das ursprüngliche Probenvolumen überführt werden. Solch eine Prozedur kann als Festphasenextraktion (solid phase extraction, SPE) bezeichnet werden. Falls die aufkonzentrierte Probe in einem Probenbehälter zwischengelagert wird oder die Prozessschritte der Aufkonzentrierung zeitlich oder räumlich hinreichend von den anschließenden Auftrennungsschritten getrennt sind, kann der beschriebene Modus als „Offline-SPE“ bezeichnet werden. Der kleinere Behälter mit der aufkonzentrierten Probe kann auf ein reguläres HPLC-System überführt werden, in dem ein Probeninjektor die konzentrierte Probe in den analytischen Flusspfad einführt.
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In einem sogenannten „Online-SPE“-Modus, kann die Probe unter Verwendung entsprechender Automaten, wie etwa eines entsprechend angepassten Probeninjektors, direkt präpariert werden. Anschließend können die Probenkomponenten von Interesse direkt vom Adsorptionsmedium (wie etwa von einer SPE-Kartusche) unter Verwendung eines starken Lösungsmittels oder eines programmierten Zusammensetzungsgradienten eluiert und auf bzw. in die Trennvorrichtung transferiert werden, ohne zwischengelagert zu werden. Ein Ventil kann eingesetzt werden, um einen sequentiellen Prozess des Ladens der Probekomponenten auf eine SPE-Kartusche und des Anschließens der beladenen SPE-Kartusche in den Trennpfad zu bewerkstelligen. Aufgrund der Anordnung der SPE-Kartusche stromaufwärts der analytischen Trennsäule ist es herkömmlich wünschenswert, dass das SPE-Medium keine stärkere Retentionskraft hat, als das analytische Medium. Andernfalls kann die Auflösung beeinträchtigt werden, da die Probe in Anwesenheit des starken Lösungsmittels, das erst die Desorption vom SPE-Medium ermöglicht, nicht oder nicht vollständig an der chromatographischen Trennsäule aufgehalten werden kann.
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Eine zusätzliche Verdünnung der von dem Anreicherungsmedium eluierten Probe mittels einer zusätzlichen Lösungsmittelpumpe kann durchgeführt werden, um den Analyt dazu zu bringen, möglichst vollständig an der analytischen Trennsäule aufgefangen zu werden. Allerdings erfordert dieser Ansatz eine zusätzliche Lösungsmittelpumpe.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel soll ein komplexer sequentieller Ablauf unterstützt werden, indem lediglich eine zusätzliche passive Komponente eingeführt wird, ohne dass zwingend zusätzliche flussfördernde Einrichtungen, wie zum Beispiel Pumpen, vorgesehen werden müssten.
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Genauer gesagt ist ein exemplarisches Ausführungsbeispiel darauf gerichtet, mit einer einzigen Gradientenpumpe die Desorption von Analyten von einer Adsorptionseinrichtung (zum Beispiel einem Adsorptionsmedium wie in einer Festphasenextraktionseinrichtung) und die anschließende Auftrennung zu ermöglichen. Eine Probenverdünnung und nachfolgende -trennung kann dann durchgeführt werden, indem der Lösungsmittelfluss einem Aufteilen-Zeitverzögern-Vereinigungs-Schema unterworfen wird.
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Wenn ein Mobilphasenpaket in Form einer schmalen Zone von starker mobiler Phase einem Fluidnetzwerk gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel zugeführt wird, wird es an einer Flussteilungsstelle in zwei Teilpakete geteilt bzw. in zwei Teilpfade geleitet oder aufgespalten. Ein erstes Teilpaket wird in einen Adsorptionspfad geleitet, wohingegen ein zweites Teilpaket in einen Bypasspfad geleitet wird. Während das erste Teilpaket aus starkem Lösungsmittel in dem Adsorptionspfad die fluidische Probe von der dort angeordneten Adsorptionseinrichtung löst, passiert das in dem Bypasspfad befindliche zweite Teilpaket den Bypasspfad schneller und wird eine analytische Säule oder eine andere Probentrenneinrichtung frühzeitig erreichen.
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Dagegen wird die gelöste fluidische Probe verzögert, während sie eine Fluidverzögerungseinrichtung in dem Adsorptionspfad durchläuft, die zum Beispiel einfach ein zusätzlicher Volumenabschnitt in Form einer Kapillare sein kann (alternativ kann das Mobilphasenpaket im Bypasspfad noch vor dem Eintreffen auf die Adsorptionseinrichtung verzögert werden, was allerdings zum selben Ergebnis – nämlich zum verzögerten Ankommen der desorbierten Probe an der Flussvereinigungsstelle – führt). An einer Flussvereinigungsstelle, die wie die Flussteilungsstelle als fluidisches T-Stück ausgebildet sein kann, werden die beiden Flüsse (der Fluss durch den Bypasspfad und der durch den Adsorptionspfad) wieder zusammengeführt. Da allerdings das Teilpaket starker mobiler Phase (gefolgt von einer schwächeren mobilen Phase) den Bypasspfad schon verlassen hat und weit genug durch die Trenneinrichtung propagiert ist, kann eine unerwünschte Wechselwirkung mit einem nachfolgenden Gradientenlauf vermieden werden. Daher wird die gelöste fluidische Probe mittels des beschriebenen Flussschemas verdünnt, wenn das Teilpaket mit der fluidischen Probe die Fluidverzögerungseinrichtung des Adsorptionspfads verlässt und an der Flussvereinigungsstelle mit der schwächeren mobilen Phase zusammengeführt oder vermischt wird, die durch die Bypassleitung zugeführt wird. Auf diese Weise wird der konzentrierte und kompakte Probenpfropfen in dem starken Lösungsmittel verzögert und mit einer schwachen mobilen Phase verdünnt, bevor er die Probentrenneinrichtung stromabwärts der Flussvereinigungsstelle erreicht, was eine Probenaufgabe ohne Beeinträchtigung der anschließenden Trennung und ggf. sogar mit einem „sample stacking“ an der Trennvorrichtung ermöglicht.
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Applikationsabhängig ist es optional auch möglich, ein zusätzliches Flussunterbrechungselement (zum Beispiel ein separates Ventil oder eine Teilkomponente oder -funktion eines komplexeren Ventils) in dem Bypasspfad vorzusehen. Dies kann zum Beispiel Festphasenextraktion von einem signifikanten Flüssigkeitsvolumen erlauben, wobei das gesamte Volumen durch die Adsorptionseinrichtung fließt, ohne zum Teil in den Bypasspfad eingelenkt zu werden. Ein zeitweises Blockieren des Bypasspfads ermöglicht ebenfalls, den gesamten desorptionsstarken Lösungsmittelfluss (in Form des Mobilphasenpakets) in den Adsorptionspfad zu leiten, falls gewünscht. Auch ist eine derartige Funktionalität in eine zweidimensionale Flüssigchromatographieeinrichtung implementierbar und könnte auf diese Weise als ein Teil der Bypassfunktionalität eines entsprechend konfigurierten Ventils mit vorgesehen werden.
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Somit können gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel eine Adsorptionseinrichtung (als Analyteinfangeinrichtung, zum Beispiel eine SPE-Kartusche, eine Vorsäule, eine SPE-Membran, etc.) und ein dazu paralleler Flusspfad vorgesehen sein, wobei ein Lösungsmittelpaket, das zum Durchführen der Desorption in der Lage ist, vollständig durch den Adsorptionsflusspfad durchgeführt werden kann. Ausgehend davon sind unterschiedliche Szenarien möglich:
Die Fluidverzögerungseinrichtung kann vor, nach oder vor und nach der Adsorptionseinrichtung angeordnet sein, oder es kann eine Adsorptionseinrichtung vorgesehen werden, die selbst genügend Verzögerungskapazität beiträgt und so in Kombination mit einem angepassten Bypasspfad, keiner weiteren Verzögerungseinrichtung mehr bedarf.
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Auch ist ein Design ohne Ventile möglich, wobei die Transportzeit des Lösungsmittels in dem Bypasspfad unterschiedlich von der Transportzeit in dem Adsorptionspfad sein kann. Vorzugsweise kann diese Transportzeit in dem Bypasspfad kürzer sein als in dem Adsorptionspfad. Daher ist ein Desorptionspaket möglich, der an der Flussvereinigungsstelle eine deutlich geringere Lösungsmittelstärke herbeiführt, als an der Adsorptionsstelle. Ferner ist ein Design mit einer Ventilfunktion (in dem Bypasspfad, in dem Adsorptionspfad oder in beiden Pfaden) möglich, so dass ein Desorptionspaket, das den Adsorptionspfad betreten hat, eine unterschiedliche (vorzugsweise niedrigere) Lösungsmittelstärke nach dem Passieren der Flussvereinigungsstelle aufweist. Dies kann erreicht werden, indem der gesamte Desorptionspuls in den Adsorptionspfad gezwungen wird und erst danach ein Lösungsmittelfluss in beide Pfade bewerkstelligt wird. Dies ist alternativ möglich, indem die Ankunftszeit des Desorptionspulses an der Flussvereinigungsstelle mittels einer zeitweisen Unterbrechung des Flusses in einem der beiden Pfade so verschoben wird, dass eine gewünschte Zeitverschiebung zwischen den beiden Teilflüssen erreicht wird.
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Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel erfordert aufgrund der fluidischen Verzweigung insbesondere keine zusätzliche Lösungsmittelpumpe für das Verdünnen der Probe nach dem Desorbieren. Ferner ist die Designfreiheit groß, da insbesondere die Adsorptionseinrichtung eine stärkere Retentionskraft haben kann als die Probentrenneinrichtung stromabwärts der Flussvereinigungsstelle. Auch ist das beschriebene Konzept kompatibel mit vielen Probentrennarchitekturen, zum Beispiel mikrofluidischen Anordnungen. Unterschiedliche Größen der beteiligten Komponenten für unterschiedliche Applikationen, unterschiedliche Flussraten, Split-Verhältnisse oder Flussteilungsverhältnisse, etc. sind frei wählbar. Ferner ist das Implementieren eines Multipositionsventils möglich, um den Fluss ggf. zum Abfluss abzuführen, und nicht über eine Trennsäule.
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1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines HPLC-Systems 10, wie es zum Beispiel zur Flüssigchromatographie verwendet werden kann. Eine Pumpe als Fluidantriebseinrichtung 20, die mit Lösungsmitteln aus einer Versorgungseinheit 25 versorgt wird, treibt eine mobile Phase durch eine Probentrenneinrichtung 30 (wie zum Beispiel eine chromatographische Säule), die eine stationäre Phase beinhaltet. Ein Entgaser 27 kann die Lösungsmittel entgasen, bevor diese der Fluidantriebseinrichtung 20 zugeführt werden. Eine hier optionale Probenaufgabeeinheit 40 ist zwischen der Fluidantriebseinrichtung 20 und der Probentrenneinrichtung 30 angeordnet, um eine Probenflüssigkeit in den fluidischen Trennpfad einzubringen. Die stationäre Phase der Probentrenneinrichtung 30 ist dazu vorgesehen, Komponenten der Probe zu separieren. Ein Detektor, siehe Flusszelle 50, detektiert separierte Komponenten der Probe, und ein Fraktionierungsgerät kann dazu vorgesehen werden, separierte Komponenten der Probe in dafür vorgesehene Behälter auszugeben. Nicht mehr benötigte Flüssigkeiten können in Abflussbehälter 60 ausgegeben werden.
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Während ein Flüssigkeitspfad zwischen der Fluidantriebseinrichtung 20 und der Probentrenneinrichtung 30 typischerweise unter Hochdruck steht, wird die Probenflüssigkeit unter Normaldruck zunächst in einen vom Flüssigkeitspfad getrennten Bereich, eine so genannte Probenschleife (englisch: Sample Loop), der Probenaufgabeeinheit 40 eingegeben, die dann wiederum die Probenflüssigkeit in den unter Hochdruck stehenden Flüssigkeitspfad einbringt. Während des Zuschaltens der zunächst unter Normaldruck stehenden Probenflüssigkeit in der Probenschleife in den unter Hochdruck stehenden Flüssigkeitspfad wird der Inhalt der Probenschleife auf den Systemdruck des als HPLC ausgebildeten Probentrenngeräts 10 gebracht. Eine Steuereinheit 70 steuert die einzelnen Komponenten 20, 25, 27, 30, 40, 50, 60 des Probentrenngeräts 10.
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Der Bereich zwischen der Pumpe oder Fluidantriebseinrichtung 20 bis stromaufwärts der Probentrenneinrichtung 30 bildet ein Fluidnetzwerk 80 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fluidantriebseinrichtung 20 fördert mobile Phase hin zu einer Flussteilungsstelle 82 des Fluidnetzwerks 80.
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Stromaufwärts der Flussteilungsstelle 82 ist die Probenaufgabeeinheit 40 vorgesehen, durch die – wie oben beschrieben – Probe auf eine Adsorptionseinrichtung 90, zum Beispiel eine Festphasenextraktionseinrichtung, aufgebracht werden kann. Alternativ ist es jedoch auch möglich, beim Betrieb des Fluidnetzwerks 80 die Probenaufgabeeinheit 40 nicht vorzusehen oder nicht zu benutzen und die Adsorptionseinrichtung 90 mit daran bereits absorbierter fluidischer Probe (zum Beispiel in Form einer Kartusche) in das Probentrenngerät 10 einzusetzen bzw. daran zu montieren. Gemäß einer weiteren Variante ist es möglich, zum Beispiel in der in 4 und 5 gezeigten Weise die Adsorptionseinrichtung 90 in die Probenaufgabeeinheit 40 zu integrieren.
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Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die fluidische Probe mittels der Fluidantriebseinrichtung 20, die als eine Mehrkanalpumpe ausgestaltet ist, von einem Probenbehälter oder einer Probenleitung zur Adsorptionseinrichtung befördert werden, wobei zum Beispiel einer der Mehrzahl der Kanäle der Fluidantriebseinrichtung 20 in Form von der Mehrkanalpumpe zum Pumpen der Probe vorgesehen und verschaltet ist. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, kann die Adsorptionseinrichtung bereits mit der adsorbierten Probe beladen in das Netzwerk reingeschaltet werden, zum Beispiel als eine Kartusche, Patrone, Austauschsäule oder Ähnliches, wobei die notwendigen fluidischen Anschlüsse manuell oder automatisch hergestellt werden können. Die mit adsorbierten Proben vorbeladenen Adsorptionseinrichtungen können in oder auf einem Band, Fließband, Magazin oder Ähnliches bevorratet sein.
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An der Flussteilungsstelle 82 wird das geförderte Fluid zum Teil in einen Adsorptionspfad 84 und zu einem verbleibenden Teil in einen dazu fluidisch parallelen Bypasspfad 86 aufgespalten oder aufgeteilt. Stromabwärts der mit der Probe beladenen Adsorptionseinrichtung 90 ist in dem Adsorptionspfad 84 eine transportzeiterhöhende Verzögerungseinrichtung 92 implementiert, hier ausgebildet in Form eines künstlich verlängerten fluidischen Pfads. Stromabwärts der Fluidverzögerungseinrichtung 92 vereinigt sich der Adsorptionspfad 84 wieder mit dem Bypasspfad 86 an einer Flussvereinigungsstelle 88. Der Bypasspfad 86 besteht gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ausschließlich aus einer Fluidleitung 94 in Form einer Kapillare. Der Adsorptionspfad 84 ist auch als Fluidleitung 94 in Form einer Kapillare gebildet, wobei ein mäanderförmig gebogener Kapillarabschnitt die Fluidverzögerungseinrichtung 92 bildet und die Adsorptionseinrichtung 90 (insbesondere herausnehmbar) zwischen Teilstücke der Fluidleitung 94 eingeführt ist.
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Das Fluidnetzwerk 80 bildet eine Grundlage dafür, dass die Probentrenneinrichtung 30 in Form einer chromatographischen Trennsäule hinsichtlich ihrer Adsorptionseigenschaften weitaus unabhängiger von der Ausgestaltung der Adsorptionseinrichtung 90 (insbesondere hinsichtlich derer Retentionseigenschaften) ausgewählt werden kann, ohne Beeinträchtigung einer Analyse. Damit ist eine in weitem Umfang beliebig wählbare Probentrenneinrichtung 30 in Form einer chromatographischen Trennsäule einsetzbar, um die an der Adsorptionseinrichtung 90 zwischenzeitlich adsorbierte und später davon gelöste fluidische Probe in ihre Fraktionen aufzuteilen.
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Die Wirkungs- und Funktionsweise des Fluidnetzwerks 80 ist wie folgt: Zunächst wird dafür Sorge getragen, dass die zu trennende fluidische Probe an der Adsorptionseinrichtung 90 adsorbiert wird bzw. daran bereits adsorbiert ist. Nachfolgend kann ein kompaktes Mobilphasenpaket starken Lösungsmittels mit hoher Elutionskraft (das heißt ein Lösungsmittelpaket, dessen Inneres zum Lösen der fluidischen Probe von der Adsorptionseinrichtung 90 ausreichend ist, wohingegen beidseitig des Mobilphasenpakets angrenzende Lösungsmittelabschnitte dazu nicht in der Lage sind) durch die Adsorptionseinrichtung 90 gepumpt werden. Dies kann die Fluidantriebseinrichtung 20 bewerkstelligen. An der Flussteilungsstelle 82 wird der Fluss der mobilen Phase in den Adsorptionspfad 84 und den dazu parallel angeordneten Bypasspfad 86 geteilt. Durchfließt das Mobilphasenpaket mit seinem lokal hohen Elutionsvermögen die Adsorptionseinrichtung 90, wird die fluidische Probe von der Adsorptionseinrichtung 90 mittels des aus Lösungsmittel mit hohem Elutionsvermögen bestehenden Mobilphasenpakets desorbiert und im Weiteren mit dem Mobilphasenpaket entlang des Adsorptionspfads 84 mitgeführt. Aufgrund der Transportzeit durch die Fluidverzögerungseinrichtung 92 erreicht das Mobilphasenpaket samt Probe die Flussvereinigungsstelle 88 jedoch erst zeitverzögert gegenüber dem probenfreien entsprechenden Mobilphasenpaket, das ausgehend von der Flussteilungsstelle 82 durch den Bypasspfad 86 geflossen ist. Folglich kommen beide Mobilphasenpakete, d.h. das die fluidische Probe enthaltene Mobilphasenpaket aus dem Adsorptionspfad 84 und das von der fluidischen Probe freie Mobilphasenpaket aus dem Bypasspfad 86 an der Flussvereinigungsstelle 88 zeitversetzt gegeneinander an. Vor und nach der Einleitung des Mobilphasenpakets mit hoher Elutionskraft wird mittels der Fluidantriebseinrichtung 20 mobile Phase mit einer Lösungsmittelzusammensetzung gefördert, die eine schwächere Elutionskraft hat als die mobile Phase des Mobilphasenpakets. Beim Vereinigen des die fluidische Probe mitführenden Mobilphasenpakets aus dem Adsorptionspfad 84 und der durch den Bypasspfad 86 fließenden nachgeführten mobilen Phase mit geringerer Elutionskraft wird das Mobilphasenpaket samt darin enthaltener fluidischer Probe derart verdünnt, dass die fluidische Probe an der stromabwärts der Flussvereinigungsstelle 88 angeordneten Probentrenneinrichtung 30 adsorbiert werden kann. Dies bedeutet, dass die Adsorption der fluidischen Probe an der Probentrenneinrichtung 30 nicht mehr durch das starke Lösungsmittel in dem Mobilphasenpaket geschwächt oder vereitelt werden kann, da bereits zuvor eine derartige Verdünnung des die fluidische Probe enthaltenen Mobilphasenpakets aus dem Adsorptionspfad 84 auftritt, die dazu führt, dass die fluidische Probe an der Probentrenneinrichtung 30 zunächst im Wesentlichen immobilisiert wird.
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Nun folgt ein eigentlicher chromatographischer Trennvorgang, zum Beispiel das Durchfahren eines Lösungsmittelgradient gemäß einem Gradientenmodus der Fluidantriebseinrichtung 20. Die einzelnen Fraktionen, die zumindest teilweise zeitlich und räumlich voneinander getrennte Komponenten der Probe enthalten, können anschließend an dem Detektor 50 detektiert werden.
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1 zeigt, dass zum einen mittels eines bloßen Einführens eines passiven fluidischen Bauelements in Form des Bypasspfads 86, in dem keine Ventile oder separaten Fluidantriebseinrichtungen vorgesehen sein müssen, eine höhere Transportzeit für Fluid in dem Adsorptionspfad 84 verglichen mit dem Bypasspfad 86 erreichbar ist. Durch diese unterschiedliche Flussgeschwindigkeit durch die beiden fluidisch parallelen Pfade 84, 86 kann ein schnelles Durchführen des Mobilphasenpakets hoher Elutionskraft durch den Bypasspfad 86 erreicht werden und somit ein zeitlicher Versatz bei Wiedervereinigung beider Teilflüsse und dadurch die gewünschte Verdünnung der Probe an der Flussvereinigungsstelle 88 erreicht werden.
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2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Fluidnetzwerks 80 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel. In 2 ist im Detail gezeigt, dass sowohl die Flussteilungsstelle 82 als auch die Flussvereinigungsstelle 88 als fluidisches T-Stück ausgebildet sein kann. Die Fluidverzögerungseinrichtung 92 kann zum Beispiel als mäanderförmiger Kapillarabschnitt ausgebildet sein, mit dem eine Verlängerung des Laufwegs des Fluids ermöglicht werden kann.
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Gepunktet ist in 2 die Option dargestellt, dass auch ein dort nur schematisch dargestelltes Fluidventil 200 in der Bypassleitung 86 vorgesehen sein kann, das zum Beispiel mittels der Steuereinheit 70 (siehe 1) schaltbar ist. Durch dieses Fluidventil 200 kann ermöglicht werden, dass zum Beaufschlagen der Adsorptionseinrichtung 90 mit fluidischer Probe die gesamte fluidische Probe durch den Adsorptionspfad 84 fließt, wenn in diesem Betriebszustand der Bypasspfad 86 mittels des dann geöffneten Fluidventils 200 blockiert ist. In entsprechender Weise kann bedarfsweise auch das Mobilphasenpaket lediglich durch den Adsorptionspfad 84 durchgeführt werden. Um verdünnende mobile Phase an der Flussvereinigungsstelle 88 bereitzustellen, kann das Fluidventil 200, gesteuert durch die Steuereinheit 70, geschlossen werden. Dadurch ist eine verfeinerte Steuerung beim Aufkonzentrieren und nachfolgenden Trennen ermöglicht. Es sind auch weitere Verschaltungen mit einem Fluidventil möglich, die die Flussteuerung und Ein- und Auskoppelung einzelner Flüsse ermöglichen, wie etwa eine kontrollierte Ableitung des Abflusses nach der Adsorptionseinrichtung 90 in eine Abflussleitung. Ausschlaggebend ist jedoch die Möglichkeit, eine Flusspfadverschaltung zu realisieren, in der der Adsorptionspfad 84 und der Bypasspfad 86 parallel angeschlossen und gleichzeitig durchflossen sind.
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3 zeigt das Fluidnetzwerk 80 gemäß 2, jedoch ohne Fluidventil 200 in dem Bypasspfad 86. 3 zeigt ferner drei charakteristische Positionen innerhalb des fluidischen Pfads des Probentrenngeräts 10, nämlich eine erste Position 300 direkt stromaufwärts der Flussteilungsstelle 82, eine zweite Position 310 direkt stromaufwärts der Flussvereinigungsstelle 88, und eine dritte Position 320 direkt stromabwärts der Flussvereinigungsstelle 88. Ein erstes Diagramm 330 zeigt die exemplarischen Verläufe der Lösungsmittelzusammensetzung an der ersten Position 300, ein zweites Diagramm 340 zeigt die exemplarischen Verläufe der Lösungsmittelzusammensetzung an der zweiten Position 310 und ein drittes Diagramm 350 zeigt die exemplarischen Verläufe der Lösungsmittelzusammensetzung an der dritten Position 320. Jedes der Diagramme 330, 340, 350 hat eine Abszissenachse 332, entlang welcher die Zeit aufgetragen ist. Entlang einer Ordinatenachse 334 ist eine an der jeweiligen Position 300, 310, 320 zu einem jeweiligen Zeitpunkt t vorliegende Lösungsmittelzusammensetzung gezeigt (%B).
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Wie 3 zu entnehmen ist, ist die Fluidantriebseinrichtung 20 als Binärpumpe ausgebildet, die eine erste Pumpeneinheit 361 und eine zweite Pumpeneinheit 362 aufweist, wobei die erste Pumpeneinheit 361 Lösungsmittel A aus einem Lösungsmittelbehälter 364 fördert und die zweite Pumpeinrichtung 362 Lösungsmittel B aus einem zweiten Lösungsmittelbehälter 366 fördert. Lösungsmittel A ist ein schwaches Lösungsmittel wie Wasser mit geringer oder keiner Elutionskraft für eine zu untersuchende Probe. Lösungsmittel B ist ein starkes Lösungsmittel wie Methanol oder Acetonitril (ACN) mit einer hohen Elutionskraft für die zu untersuchende Probe.
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Im Weiteren wird die Funktionsweise des Probentrenngeräts 10 beschrieben.
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Zunächst zeigt ein Vergleich von Diagramm 330 mit Diagramm 340, dass der Lösungsmittelverlauf an der ersten Position 300 verzögert um ein Zeitintervall Δ an der zweiten Position 310 auftritt, wobei im Unterschied zur ersten Position 300 an der zweiten Position 310 zusätzlich desorbierte Probe vorliegt. An der dritten Position 320 findet eine gewichtete und zeitverschobene Überlagerung der Lösungsmittelzusammensetzungen gemäß Diagramm 330 und Diagramm 340 statt, was durch das Mischen der beiden Fluide aus dem Adsorptionspfad 84 und dem Bypasspfad 86 an der Flussvereinigungsstelle 88 resultiert.
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Diagramm 330 ist zu entnehmen, dass von der Fluidantriebseinrichtung 20 zunächst ein Mobilphasenpaket 360 mit einer pulsartig temporär erhöhten Konzentration des Lösungsmittels B mit der starken Elutionskraft zugeführt wird. Dem folgt, getrennt durch ein Zeitintervall mit einer konstanten Lösungsmittelzusammensetzung mit niedriger Elutionskraft, ein Gradientenverlauf 362, der einem flüssigchromatographischen Trenngradienten entspricht. Erreichtstromabwärts der Flussteilungsstelle 82 – ein erstes Teilpaket des Mobilphasenpakets 360 die an der Adsorptionseinrichtung 90 adsorbierte Probe, so werden aufgrund der hohen Elutionskraft des Lösungsmittels des Mobilphasenpakets 360 Probekomponenten vollständig von der Adsorptionseinrichtung 90 abgelöst und mit dem ersten Teilpaket des Mobilphasenpakets 360 transportiert. Daraus resultiert ein Mobilphasen-Proben-Paket 360‘, das durch die Verzögerungseinrichtung 92, die zweite Position 310 hin zu der Flussvereinigungsstelle 88 propagiert. Parallel dazu propagiertstromabwärts der Flussteilungsstelle 82 – ein zweites Teilpaket des Mobilphasenpakets 360 durch die Bypassleitung 86, allerdings ohne mit Probe beladen zu sein. Nachdem die beiden Teilflüsse in dem Adsorptionspfad 84 und in dem Bypasspfad 86 an der Flussvereinigungsstelle 88 zusammengeführt sind, ergibt sich das in Diagramm 350 gezeigter Verlauf. Aufgrund der Verzögerung des Mobilphasen-Proben-Pakets 360‘ beim Durchlaufen des Adsorptionspfads 84 trifft dieses an der Flussvereinigungsstelle 88 erst ein, nachdem das Mobilphasenpaket 360 schon längst durch den Bypasspfad 86 gelaufen ist und bereits mindestens einen Teil der Probentrenneinrichtung 30 durchlaufen hat. Dadurch kann das Paket 360 die chromatographische Trennung an der Probentrenneinrichtung 30 beeinflussen. Trifft das Mobilphasen-Proben-Paket 360‘ an der Flussvereinigungsstelle 88 ein, so wird es mit schwächerem Lösungsmittel aus dem Bypasspfad 86 mit der kurzen Durchflusszeit bzw. Fluidtransportzeit gemischt. Dadurch ergibt sich, wie in Diagramm 350 gezeigt, zunächst ein Mobilphasenpaket 360 und zeitlich davon sauber getrennt ein Probenpaket 360‘‘, das in einem schwachen Lösungsmittel enthalten ist. Folglich kann, selbst wenn das Retentionsvermögen der Probentrenneinrichtung 30 kleiner als jenes der Adsorptionseinrichtung 84 ist, die gesamte Probe in dem Paket 360‘‘ an der Probentrenneinrichtung 30 aufgefangen werden und mittels des Gradientenverlaufs 362 chromatographisch in seine Fraktionen getrennt werden.
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4 zeigt ein Probentrenngerät 10 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem ist ein Probeninjektor 40 als Komponente in einem Fluidnetzwerk 80 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung integriert. 4 zeigt dabei einen Betriebszustand, bei dem eine zu trennende fluidische Probe bereits auf einer Adsorptionseinrichtung 90 (zum Beispiel eine SPE-Einrichtung) adsorbiert ist. Nun soll ein Mobilphasenpaket aus einer mobilen Phase zum Desorbieren der fluidischen Probe von der Adsorptionseinrichtung 90 auf ein Zwischenspeichervolumen 410, zum Beispiel eine Loop, aufgezogen werden. Hierfür wird ein Fluidventil 400 zunächst in den in 4 gezeigten Schaltzustand gebracht, in dem Fluidantriebseinrichtung 20 mobile Phase zwischen einer Flussteilungsstelle 82 und einer Flussvereinigungsstelle 88, enthaltend den Bypasspfad 86, durch die Probentrenneinrichtung 30 pumpt. In einem separaten fluidischen Pfad wird eine verfahrbare Nadel 420 in einen Behälter oder einen fluidischen Port 404, der (zum Beispiel organische) mobile Phase 406 mit hoher Elutionskraft enthält, eingetaucht und die mobile Phase 406 mittels Betätigens einer Dosierpumpe 408 in das Zwischenspeichervolumen 410 eingesaugt. Danach wird die Nadel 420 in einen Sitz 412 eingefahren und dort fluiddicht aufgenommen.
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Nun wird das Ventil 400 geschaltet, um den in 5 gezeigten Betriebszustand zu erreichen. Nun pumpt die Fluidantriebseinrichtung 20 mobile Phase zu der Flussteilungsstelle 82 und von dort gleichzeitig durch Bypasspfad 86 und Adsorptionspfad 84. Die mobile Phase gelangt dabei durch die Dosierpumpe 408, das Zwischenspeichervolumen 410, die Nadel 420, den Sitz 412 und schließlich die Adsorptionseinrichtung 90. Hierbei schiebt die mobile Phase geringer Elutionskraft auch das aus dem Zwischenspeichervolumen 410 mitgenommene Mobilphasenpaket mit hoher Elutionskraft vor sich her. Wenn das Mobilphasenpaket die Adsorptionseinrichtung 90 durchläuft, wird die dort adsorbierte Probe desorbiert und durch das fluidische Ventil 400 hin zu der Flussvereinigungsstelle 88 gepumpt. An der Flussvereinigungsstelle 88 vereinigen sich der Bypassfluss und der Adsorptionsfluss und verringern dabei die Elutionskraft der die fluidische Probe mitführenden mobilen Phase, so dass die von der Adsorptionseinrichtung 90 abgelöste fluidische Probe an der Probentrenneinrichtung 30 in bekannter Weise flüssigchromatographisch in ihre Fraktionen getrennt werden kann.
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6 zeigt ein zweidimensionales Flüssigkeitschromatographietrenngerät als Probentrenngerät 10 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Zunächst wird in einer ersten Trennstufe, siehe die Bezug nehmend auf 1 erläuterten Bezugszeichen 20, 30, 40, 70, die fluidische Probe mittels Flüssigchromatographie in Fraktionen aufgetrennt. Am Ausgang der Probentrenneinrichtung 30 gelangt das Fluid in ein Fluidventil 600. In der zweiten Chromatographiestufe wird eine zweite Fluidantriebseinrichtung 20‘ verwendet, um mobile Phase zu pumpen und damit eine Trennung in der zweiten Dimension durchzuführen. Die vorgetrennte Probe wird fraktionsweise einer weiteren Probentrenneinrichtung 30‘ (zum Beispiel eine zweite Flüssigchromatographiesäule) zugeführt und dabei in ihre Unterfraktionen aufgetrennt. In einem Detektor 50 können die Unterfraktionen dann einzeln detektiert werden. Die getrennte Probe kann in einer Abflussleitung oder einem Fraktionssammler 60 dann entsorgt werden oder in einzelne Probenbehälter befördert werden.
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7 zeigt ein Detail des fluidischen Schaltventils 600, das gemäß 6 implementiert werden kann. Wie 7 entnommen werden kann, ist das Fluidnetzwerk 80 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel hier zusammenhängend mit dem Schaltventil 600 bzw. teilweise zwischen einzelnen Ports des Schaltventils 600 angeordnet. Das Schaltventil 600 ist, wenngleich dies in 7 nicht vollständig zu erkennen ist, aus einer Statorkomponente mit den hier mit „1“ bis „8“ bezeichneten Ports versehen. Ferner ist ein Rotorelement rotierbar relativ zu dem Statorelement vorgesehen, wobei in dem Rotorelement zum Beispiel in Form von Oberflächennuten Fluidleitungen gebildet sind, welche unterschiedliche der Ports miteinander verbinden und somit fluidisch koppeln können. Durch Rotieren des Rotorelements relativ zu dem Statorelement können unterschiedliche fluidische Kopplungs- und Entkopplungszustände eingestellt werden. Mit den Bezugszeichen 30, 30‘ und 20‘ sind die fluidischen Anschlüsse des fluidischen Schaltventils 600 zu den anderen Komponenten des Probentrenngeräts 10 angedeutet. Bezugszeichen 700 bezeichnet einen Abflussanschluss.
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In dem in 7 gezeigten Betriebszustand wird mobile Phase von der Fluidantriebseinrichtung 20‘ der zweiten Trenndimension zu einem Port 602 geführt, an dem die Flussteilungsstelle 82 des Fluidnetzwerks 80 angeordnet ist. Über einen Fluidkanal in dem Rotorelement gelangt die mobile Phase zu einem zweiten Port 604 und von dort durch die Adsorptionseinrichtung 90. Über ein Kapillarstück oder eine fluidische Leitung, die als Fluidverzögerungseinrichtung 92 dient, wird das Fluid dann zu einem dritten Port 606 geführt, von wo es durch einen weiteren Fluidkanal des Rotorelements zu Port 600 geführt wird. Im Bereich von Port 600 befindet sich auch die Flussvereinigungsstelle 88 des Fluidnetzwerks 80.
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Ausgehend von der Flussteilungsstelle 82 durchläuft mobile Phase, die von der Fluidantriebseinrichtung 20‘ der zweiten Trennstufe gefördert wird, auch einen als Kapillarstück ausgebildeten Bypasspfad 86, der an der Flussvereinigungsstelle 88 endet. Der Bypasspfad 86 ist somit parallel zur schaltbaren fluidischen Adsorptionsstrecke zwischen den Ports 602 und 600 angeordnet.
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7 zeigt ferner, dass eine weitere Adsorptionseinrichtung 90‘ vorgesehen sein kann, die in einer anderen Schaltstellung des fluidischen Schaltventils 600 über eine andere Fluidverzögerungseinrichtung 92‘ geführt werden kann. In der gezeigten Ventilstellung ist die Adsorptionseinrichtung 90‘ an den Ausgang der Trenneinrichtung 30 der ersten Dimension angeschlossen, wodurch die Probekomponenten aus der die Probekomponenten enthaltenden mobilen Phase auf die Adsorptionseinrichtung 90 geladen werden können.
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Auf diese Weise kann die Probe abwechselnd auf die Adsorptionseinrichtungen 90' und 90 geladen werden und wieder (von den Adsorptionseinrichtungen 90' und 90 respektive) desorbiert werden, indem der Rotor des Schaltventils 600 abwechselnd um 90° gedreht wird.
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Eine Desorption der Probenkomponenten von den Adsorptionseinrichtungen 90' und 90 kann durch einen Zusammensetzungsverlauf der mobilen Phase, wie in der Beschreibung zur 3 erläutert, eingeleitet werden.
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Bezugnehmend auf die beschriebene 6 ist anzumerken, dass die Probe nicht nur aus der ersten Dimension eines 2D-Trennsystems an den Port 3 des Schaltventils 600 angeliefert werden kann, sondern auch aus eine anderen Quelle, wie etwa einer Prozesspumpe, einer Probenquelle, einer Fluidleitung, eines Prozessflüssigkeitsbehälters, etc.
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Es sollte angemerkt werden, dass der Begriff „aufweisen“ nicht andere Elemente ausschließt und dass das „ein“ nicht eine Mehrzahl ausschließt. Auch können Elemente, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte auch angemerkt werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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