DE102015101772A1 - Mobile phase profile with modification segment for sample modification - Google Patents
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Abstract
Fluidversorgungsvorrichtung (150) zum Versorgen eines Probentrenngeräts (10) zum Trennen einer fluidischen Probe mit mobiler Phase, in welche die fluidische Probe zu injizieren ist, wobei die Fluidversorgungsvorrichtung (150) eine Fluidfördereinrichtung (20), die zum Fördern der mobilen Phase mit einstellbarer Zusammensetzung eingerichtet ist, und eine Steuereinrichtung (70) aufweist, die eingerichtet ist, die Zusammensetzung der mobilen Phase in einem Modifizierungssegment (600) abschnittsweise so zu modifizieren, dass in dem Modifizierungssegment (600) im Vergleich zu erstem Lösungsmittel anderes zweites Lösungsmittel zugeführt wird, mit dem die in dem ersten Lösungsmittel enthaltene fluidische Probe, insbesondere vor Erreichen einer Probentrenneinrichtung (30) des Probentrenngeräts (10), modifiziert wird.A fluid supply device (150) for supplying a sample separator (10) for separating a mobile phase fluid sample into which the fluid sample is to be injected, the fluid supply device (150) having fluid delivery means (20) for delivering the mobile phase of adjustable composition and a control device (70) arranged to modify the composition of the mobile phase in a modification segment (600) in sections so that different second solvent is supplied in the modification segment (600) compared to the first solvent in which the fluidic sample contained in the first solvent, in particular before reaching a sample separation device (30) of the sample separation device (10), is modified.
Description
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidversorgungsvorrichtung, ein Verfahren zum Versorgen eines Probentrenngeräts zum Trennen einer fluidischen Probe mit mobiler Phase sowie ein Probentrenngerät. The present invention relates to a fluid supply device, a method for supplying a sample separation device for separating a fluid phase sample with a mobile phase and a sample separation device.
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 Fraktionen einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit voneinander zu trennen. Nach Durchlaufen der stationären Phase werden die getrennten Fraktionen der fluidischen Probe in einem Detektor detektiert. Ein solches HPLC-System ist bekannt zum Beispiel aus der
Häufig wird eine fluidische Probe in einem starken Lösungsmittel gelagert, damit die Bestandteile der fluidischen Probe während der Lagerung davor bewahrt ist, zu sedimentieren (auszufällen, oder sich abzusetzen) oder sich an einer Behälterwand eines Behälters, in dem die fluidische Probe samt dem Lösungsmittel enthalten ist, in unerwünschter Weise abzulagern. Allerdings führt dieses Erfordernis, die fluidische Probe in einem starken Lösungsmittel unterzubringen, dazu, dass nach dem Injizieren der fluidischen Probe in einen fluidischen Pfad zwischen der Fluidfördereinrichtung und einer Probentrenneinrichtung des Probentrenngeräts das starke Lösungsmittel, in dem sich die fluidische Probe befindet, mitunter zu einer Selbstablösung bzw. Desorption der fluidischen Probe in der Probentrenneinrichtung führen kann. Anders ausgedrückt kann das starke Lösungsmittel, in dem die fluidische Phase enthalten ist, infolge seiner starken Elutionskraft die fluidische Probe zumindest teilweise und/oder zeitweise von dem Trennmaterial der Probentrenneinrichtung in unerwünschter Weise ablösen. Dies führt zu einer Peak-Dispersion oder Verbreiterung bzw. Verschmierung von Peaks und damit zu einer Verringerung der Auflösung des Probentrenngeräts. Frequently, a fluidic sample is stored in a strong solvent so that the components of the fluidic sample during storage is prevented from sedimenting (precipitating or settling) or at a container wall of a container containing the fluidic sample together with the solvent is to deposit in an undesirable manner. However, this requirement to accommodate the fluidic sample in a strong solvent means that after injecting the fluidic sample into a fluidic path between the fluid delivery device and a sample separator of the sample separation device, the strong solvent in which the fluidic sample resides may sometimes become one Self-detachment or desorption of the fluidic sample in the sample separator can lead. In other words, due to its high elution power, the strong solvent in which the fluidic phase is contained can undesirably detach the fluidic sample at least partially and / or temporarily from the separation material of the sample separator. This leads to a peak dispersion or broadening or smearing of peaks and thus to a reduction in the resolution of the sample separation device.
OFFENBARUNGEPIPHANY
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, mit Hilfe eines Fluidversorgungssystems durch Probenmatrix verursachte Artefakte zu unterdrücken. Die Aufgabe wird mittels der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt. It is an object of the invention to suppress artefacts caused by sample matrix with the aid of a fluid supply system. The object is achieved by means of the independent claims. Further embodiments are shown in the dependent claims.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Fluidversorgungsvorrichtung zum Versorgen eines Probentrenngeräts zum Trennen einer fluidischen Probe mit mobiler Phase geschaffen, in welche mobile Phase die fluidische Probe zu injizieren ist, wobei die Fluidversorgungsvorrichtung eine Fluidfördereinrichtung, die zum Fördern der mobilen Phase mit einstellbarer Zusammensetzung eingerichtet ist, und eine Steuereinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Zusammensetzung der mobilen Phase in einem Modifizierungssegment abschnittsweise so zu modifizieren, dass in dem Modifizierungssegment im Vergleich zu erstem (insbesondere stärkerem) Lösungsmittel anderes zweites (insbesondere gegenüber dem ersten Lösungsmittel schwächeres) Lösungsmittel zugeführt wird, mit dem dann die in dem ersten Lösungsmittel enthaltene fluidische Probe (insbesondere vor Erreichen einer Probentrenneinrichtung des Probentrenngeräts) modifiziert (insbesondere verdünnt) wird. According to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided a fluid supply device for supplying a sample separator for separating a fluid phase fluid sample into which mobile phase the fluid sample is to be injected, the fluid supply device comprising a fluid delivery device for delivering the mobile phase of adjustable composition is set up, and has a control device which is adapted to modify the composition of the mobile phase in a Modifizierungssegment sections so that in the modification segment compared to the first (especially stronger) solvent other second (in particular compared to the first solvent weaker) supplied solvent is, then with the then contained in the first solvent fluidic sample (in particular before reaching a sample separator of the sample separation device) modified (in particular diluted nt).
Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Probentrenngerät zum Trennen einer fluidischen Probe bereitgestellt, wobei das Probentrenngerät eine Fluidversorgungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Bereitstellen einer mobilen Phase, in welche die fluidische Probe zu injizieren ist, und eine Probentrenneinrichtung aufweist, die zum Trennen der fluidischen Probe in Fraktionen eingerichtet ist (wobei die Probentrenneinrichtung insbesondere derart angeordnet sein kann, dass die fluidische Probe erst nach Modifizierung, insbesondere Verdünnung, mit dem zweiten, insbesondere schwächeren, Lösungsmittel einen Einlass der Probentrenneinrichtung erreicht). According to another exemplary embodiment of the invention, there is provided a sample separator for separating a fluidic sample, wherein the sample separator comprises a fluid supply device having the above-described features for providing a mobile phase into which the fluid sample is to be injected and a sample separator for separating the fluidic sample is arranged in fractions (wherein the sample separation device can be arranged in particular such that the fluidic sample reaches the inlet of the sample separation device only after modification, in particular dilution, with the second, in particular weaker, solvent).
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Versorgen eines Probentrenngeräts zum Trennen einer fluidischen Probe mit mobiler Phase bereitgestellt, wobei bei dem Verfahren die mobile Phase mit einstellbarer Zusammensetzung gefördert wird, die fluidische Probe in die mobile Phase injiziert wird, und die Zusammensetzung der mobilen Phase in einem Modifizierungssegment derart abschnittsweise modifiziert wird, dass in dem Modifizierungssegment im Vergleich zu erstem (insbesondere stärkerem) Lösungsmittel anderes zweites (insbesondere im Vergleich zu dem ersten Lösungsmittel schwächeres) Lösungsmittel zugeführt wird, mit dem die in dem ersten Lösungsmittel enthaltene fluidische Probe (insbesondere vor Erreichen einer Probentrenneinrichtung des Probentrenngeräts) modifiziert, insbesondere verdünnt, wird.According to yet another exemplary embodiment, there is provided a method for providing a sample separator for separating a mobile phase fluid sample, the method conveying the adjustable composition mobile phase, injecting the fluid sample into the mobile phase, and the composition of the mobile phase in a Modifizierungssegment so modified in sections, that in the Modifizierungssegment compared to the first (especially stronger) solvent other second (in particular compared to the first solvent weaker) solvent is supplied with which the fluidic sample contained in the first solvent ( especially before reaching a sample separator of the sample separation device) modified, in particular diluted, is.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „stärkeres Lösungsmittel“ ein Lösungsmittel mit einer im Vergleich zu einem „schwächeren Lösungsmittel“ stärkeren Elutionskraft (d.h. Ablösekraft zum Ablösen einer fluidischen Probe von einem Trennmedium, insbesondere einer chromatografischen stationären Phase, einer Probentrenneinrichtung eines Probentrenngeräts) verstanden. Mit anderen Worten ist das stärkere Lösungsmittel besser geeignet als das schwächere Lösungsmittel, an einer Probentrenneinrichtung immobilisierte Fraktionen der fluidischen Probe von dem Trennmedium abzulösen. Bei einer Reversed Phase HPLC-Anwendung kann zum Beispiel das stärkere Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel (zum Beispiel Methanol oder Acetonitril, ACN) sein und das schwächere Lösungsmittel Wasser. Jedes Lösungsmittel eluiert (d.h. spült oder treibt adsorbierte Stoffe aus einem Adsorptionsmittel aus) die Probemoleküle unterschiedlich schnell. Ein Lösungsmittel, das die Probemoleküle schlecht von den aktiven Stellen der stationären Phase verdrängt, ist ein schwaches Lösungsmittel. Im umgekehrten Fall verdrängt bzw. löst ein starkes Lösungsmittel gut die Probemoleküle von den aktiven Stellen der stationären Phase. Die Stärke von Lösungsmitteln ist daher ein Maß für die Elutionskraft der verschiedenen Lösungsmittel. In the context of the present application, the term "stronger solvent" refers to a solvent having a stronger elution power (ie, detachment force for detaching a fluidic sample from a separation medium, in particular a chromatographic stationary phase, a sample separation device of a sample separation apparatus) compared with a "weaker solvent". Understood. In other words, the stronger solvent is more suitable than the weaker solvent to dislodge fractions of the fluidic sample immobilized on a sample separator from the separation medium. For example, in a reversed phase HPLC application, the stronger solvent may be an organic solvent (eg, methanol or acetonitrile, ACN) and the weaker solvent may be water. Each solvent elutes (ie, rinses or expels adsorbed material from an adsorbent) at different rates to the sample molecules. A solvent that poorly displaces the sample molecules from the active sites of the stationary phase is a weak solvent. Conversely, a strong solvent displaces well the sample molecules from the active sites of the stationary phase. The strength of solvents is therefore a measure of the elution power of the various solvents.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter dem Begriff „Modifizierungssegment“ ein räumlicher Abschnitt einer strömenden mobilen Phase oder ein Mobilphasenpaket innerhalb eines Mobilphasenstroms oder innerhalb einer Sequenz von Mobilphasenpaketen verstanden, in dem lokal (bzw. in zeitlicher Hinsicht temporär) die Lösungsmittelstärke und/oder eine andere Fluideigenschaft gegenüber angrenzenden Bereichen mobiler Phase verändert (zum Beispiel verringert) ist. Somit ist das Modifizierungssegment, das auch als Probenmodifizierabschnitt der mobilen Phase bezeichnet werden kann, bei Inkontaktkommen mit der in dem anderen (insbesondere stärkeren) Lösungsmittel enthaltenen fluidischen Probe dazu geeignet, die fluidische Probe so zu verändern (insbesondere zu verdünnen) bzw. in entsprechend anderes (zum Beispiel abgeschwächtes) Lösungsmittel einzubetten, dass die fluidische Probe an einer bestimmten Stelle im Flusspfad (insbesondere spätestens an der Position des Einlasses der Probentrenneinrichtung) in ausreichend modifiziertem (insbesondere schwachem) Lösungsmittel enthalten ist (zum Beispiel, um eine Immobilisierung bzw. eine Adsorption der Probe am Trennmedium in einem ausreichenden Maße zu ermöglichen bzw. ein unerwünschtes Selbstablösen der immobilisierten oder adsorbierten fluidischen Probe von dem Trennmedium der Probentrenneinrichtung zu unterdrücken oder sogar zu verunmöglichen). Fließt mobile Phase entlang einer Fluidleitung bzw. eines fluidischen Pfads, so bildet das Modifizierungssegment einen vorzugsweise zusammenhängenden Abschnitt eines anderen (zum Beispiel schwächeren) Lösungsmittels aus, das an einer bestimmten Position der Fluidleitung bzw. des fluidischen Pfads vorbeizieht und beidseitig von Bereichen anderen (zum Beispiel stärkeren) Lösungsmittels flankiert wird. Insbesondere kann unter dem Modifizierungssegment ein begrenztes Volumenpaket mobiler Phase mit gegenüber beidseitig angrenzenden Volumenpaketen der mobilen Phase anderen (insbesondere schwächeren) Lösungsmitteleigenschaften verstanden werden. In the context of the present application, the term "modification segment" is understood to mean a spatial section of a flowing mobile phase or a mobile phase packet within a mobile phase stream or within a sequence of mobile phase packets in which the solvent strength and / or a local (temporally temporally) other fluid property is altered (e.g., decreased) from adjacent areas of the mobile phase. Thus, the modifying segment, which may also be referred to as the mobile phase sample modifying section, when in contact with the fluidic sample contained in the other (particularly stronger) solvent, is capable of altering (in particular diluting) the fluidic sample, or other accordingly embedded (for example, weakened) solvent, that the fluidic sample at a certain point in the flow path (in particular at the latest position of the inlet of the sample separator) in sufficiently modified (especially weak) solvent is included (for example, to immobilization or adsorption allow the sample on the separation medium to a sufficient extent or to suppress or even impossible unwanted Selbstablösen the immobilized or adsorbed fluidic sample from the separation medium of the sample separation device. When mobile phase flows along a fluid conduit, the modification segment forms a preferably contiguous portion of another (for example, weaker) solvent that passes by a particular position of the fluid conduit or path and is surrounded on both sides by portions (e.g. Example, stronger) solvent is flanked. In particular, under the modification segment, a limited volume package of mobile phase with respect to both sides adjacent volume packets of the mobile phase other (especially weaker) solvent properties are understood.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in einem ersten Lösungsmittel befindliche fluidische Probe während einer Fluidverarbeitung mit einem Modifizierungssegment aus anderem zweiten Lösungsmittel modifiziert, um für die Fluidverarbeitung gegebenenfalls unerwünschte, aber schwer oder nicht vermeidbare Eigenschaften des ersten Lösungsmittels gezielt zu verändern. Dadurch können Artefakte beim Probentrennen unterdrückt oder verhindert werden. According to one embodiment of the invention, a fluid sample located in a first solvent is modified during a fluid processing with a modification segment from another second solvent, in order to selectively modify undesired, but difficult or unavoidable properties of the first solvent for the fluid processing. This can suppress or prevent artifacts during sample separation.
Gemäß einem bevorzugten exemplarischen Ausführungsbeispiel gelingt es, in einem Fluidversorgungssystem die durch zu starke Probenmatrix verursachte Artefakte zu unterdrücken. Insbesondere ist es simultan ermöglicht, eine fluidische Probe vorteilhaft in einem ausreichend starken Lösungsmittel lagern zu können als auch eine damit herkömmlich verbundene Gefahr einer unerwünschten Selbstablösung oder Desorption von an Trennmedium einer Probentrenneinrichtung adsorbierten Fraktionen der fluidischen Probe durch die parasitäre Eigenwirkung des starken Lösungsmittels selbst zu vermeiden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der mobilen Phase gezielt ein Modifizierungssegment mit ausreichend schwachem Lösungsmittel zugeführt wird (bzw. in einen Mobilphasenfluss an geeigneter Stelle eingebettet wird), so dass auf dem Weg der fluidischen Probe und der mobilen Phase zu einer Probentrenneinrichtung zumindest ein Teil des Modifizierungssegments vor oder spätestens bei Erreichen der Probentrenneinrichtung die fluidische Probe zumindest teilweise eingeholt hat und dadurch rechtzeitig vor dem Ort einer potentiellen unerwünschten Selbstdesorption verdünnt hat. Dadurch wird die Elutionskraft des Lösungsmittels, in dem die fluidische Probe am Ort der Probentrenneinrichtung befindlich ist, gegenüber einer höheren Elutionskraft des Lösungsmittels, in dem die fluidische Probe stromaufwärts der Probentrenneinrichtung (insbesondere in einem Injektor) befindlich war, gezielt reduziert. Hierbei kann von dem Effekt vorteilhaft Gebrauch gemacht werden, dass eine in einer Fluidleitung (zum Beispiel eine Kapillare) strömende Flüssigkeit in einem zentralen Bereich deutlich schneller fließt als in einem wandnahen Bereich, so dass zumindest der fluidleitungszentrale Bereich des Modifizierungssegments zumindest einen Teil der fluidischen Probe einholen kann und vor Erreichen der Probentrenneinrichtung so stark verdünnen kann, dass Selbstablöseeffekte unterdrückt oder ausgeschlossen werden. Dadurch ist es zum einen vorteilhaft möglich, dass die fluidische Probe in einem starken Lösungsmittel gelagert (und ggf. in einen Injektor eingeführt) werden kann, so dass ein unerwünschter Verlust durch Präzipitation von fluidischer Probe vermieden ist. Gleichzeitig kann aber auch ein unerwünschtes Verbreitern von eluierten Peaks, herkömmlich verursacht durch starkes Lösungsmittel im Bereich der fluidischen Probe während der Applikation dieser auf ein Trennmedium, vermieden werden, da das Modifizierungssegment schon vor dem Erreichen der Probentrenneinrichtung die fluidische Probe so stark verdünnt, dass die Selbstablösekräfte hinreichend abgeschwächt oder vollständig eliminiert werden. According to a preferred exemplary embodiment, it is possible in a fluid supply system to suppress the artifacts caused by an excessively large sample matrix. In particular, it is simultaneously possible to be able to advantageously store a fluidic sample in a sufficiently strong solvent and to avoid a danger of undesirable self-detachment or desorption of fractions of the fluidic sample adsorbed on separating medium of a sample separator due to the parasitic action of the strong solvent itself , This can be achieved by specifically supplying the mobile phase with a modification segment having sufficiently weak solvent (or being embedded in a mobile phase flow at a suitable location), so that at least a part of the way along the path of the fluidic sample and the mobile phase to a sample separation device the modification segment has at least partially overtaken the fluidic sample before or at the latest when the sample separation device has been reached, thereby diluting a potential undesired self-desorption in good time before the location. As a result, the elution force of the solvent in which the fluidic sample is located at the location of the sample separator is deliberately reduced in comparison with a higher elution force of the solvent in which the fluidic sample was located upstream of the sample separator (in particular in an injector). In this case, use can advantageously be made of the effect that a fluid flowing in a fluid line (for example a capillary) flows much faster in a central region than in a region near the wall, so that at least the fluid-line-central region of the modification segment at least a part of the fluidic sample can catch up and before reaching the Sample dilution can dilute so strong that Selbstablöseeffekte be suppressed or excluded. As a result, it is advantageously possible for the fluidic sample to be stored in a strong solvent (and possibly introduced into an injector) so that an undesirable loss due to precipitation of fluidic sample is avoided. At the same time, however, unwanted widening of eluted peaks, conventionally caused by strong solvent in the region of the fluidic sample during the application of these to a separation medium, can be avoided, since the modification segment dilutes the fluidic sample to such an extent even before reaching the sample separation device that the Selbstablösekräfte be sufficiently mitigated or completely eliminated.
Es ist allerdings nicht der einzig mögliche Zweck von Ausführungsbeispielen der Erfindung, eine Desorption von Probenkomponenten von einer Probentrenneinrichtung (zum Beispiel einer chromatografischen Trennsäule) unter dem Einfluss des Probenlösungsmittels zu verhindern. Allgemeiner ausgedrückt können Ausführungsbeispiele dazu dienen, es zu erreichen, das Probensegment mit einem in seiner Zusammensetzung von dem umgebenden Eluenten abweichenden Modifizierungssegment (das dann auch als Verdünnungssegment bezeichnet werden kann) zu vermischen (zum Beispiel zu verdünnen). However, it is not the only possible purpose of embodiments of the invention to prevent desorption of sample components from a sample separator (eg, a chromatographic separation column) under the influence of the sample solvent. More generally, embodiments may serve to accomplish mixing (eg, diluting) the sample segment with a modification segment (which may also be referred to as a diluent segment) different in composition from the surrounding eluent.
Im Weiteren werden zusätzliche Ausgestaltungen der Fluidversorgungsvorrichtung, des Verfahrens und des Probentrenngeräts beschrieben. In addition, additional embodiments of the fluid supply device, the method and the sample separation device will be described.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das erste Lösungsmittel ein stärkeres Lösungsmittel sein als das im Vergleich zu dem ersten Lösungsmittel schwächere zweite Lösungsmittel. Insbesondere kann das erste Lösungsmittel eine stärkere Elutionskraft (d.h. Ablösekraft zum Ablösen einer fluidischen Probe von einem Trennmedium, insbesondere einer chromatografischen stationären Phase, einer Probentrenneinrichtung eines Probentrenngeräts) als das zweite Lösungsmittel haben. According to one embodiment, the first solvent may be a stronger solvent than the second solvent which is weaker compared to the first solvent. In particular, the first solvent may have a stronger elution power (i.e., peel force for peeling off a fluidic sample from a separation medium, particularly a chromatographic stationary phase, a sample separator of a sample separator) than the second solvent.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, die Zusammensetzung der mobilen Phase zumindest in einem Teilbereich außerhalb des Modifizierungssegments, insbesondere beidseitig angrenzend an das Modifizierungssegment, so einzustellen, dass zumindest in dem Teilbereich die mobile Phase aus einem Lösungsmittel gebildet ist, das anders (insbesondere stärker) ist als das Lösungsmittel in dem Modifizierungssegment. Insbesondere kann das Lösungsmittel zumindest in dem Teilbereich schwächer sein als das Lösungsmittel, in dem die fluidische Probe vor dem Verdünnen enthalten ist. Dadurch ist ein dreistufiges System von Lösungsmittelstärke geschaffen, wobei die Lösungsmittelstärke der mobilen Phase außerhalb des Modifizierungssegments stärker als in dem Modifizierungssegment und schwächer als in der fluidischen Probe vor dem Verdünnen sein kann. Das Verdünnen durch Durchmischen kann durch partielle Diffusion der einzelnen Lösungsmittelkomponenten ineinander hinein erfolgen oder dadurch zumindest gefördert werden. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass ein Mischer bzw. ein das Durchmischen (etwa durch eine erzwungene Konvektion, Flussturbularisierung oder -umwälzung) förderndes Element zum Mischen der einzelnen Lösungsmittelkomponenten vorgesehen wird. According to one embodiment, the control device may be configured to adjust the composition of the mobile phase at least in a partial area outside the modification segment, in particular adjacent to the modification segment on both sides, such that at least in the partial area the mobile phase is formed from a solvent which is different (in particular stronger) than the solvent in the modification segment. In particular, the solvent may be weaker at least in the partial area than the solvent in which the fluidic sample is contained before dilution. This provides a three-stage solvent strength system wherein the solvent strength of the mobile phase outside the modifying segment may be stronger than in the modifying segment and weaker than in the fluidic sample prior to dilution. Dilution by mixing can be effected by partial diffusion of the individual solvent components into one another or at least promoted thereby. Alternatively or additionally, it is possible for a mixer or mixing element (for example by forced convection, flow turbulization or circulation) to be provided for mixing the individual solvent components.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, das Fördern des Modifizierungssegments und der in dem ersten Lösungsmittel enthaltenen fluidischen Probe derart zeitlich zu steuern, dass vor dem Erreichen der Probentrenneinrichtung die in dem ersten Lösungsmittel enthaltene fluidische Probe und das Modifizierungssegment durchmischt werden. Anders ausgedrückt kann die Steuereinrichtung das Fördern des Modifizierungssegments samt angrenzender Lösungsmittelabschnitte mit der in dem stärkeren Lösungsmittel enthaltenen fluidischen Probe derart synchronisieren, dass beide diese Fluidsegmente die Probentrenneinrichtung oder eine andere vorgebbare Position in dem Flusspfad zur richtigen Zeit erreichen, mithin am richtigen Ort miteinander durchmischt sind. According to one embodiment, the controller may be configured to time the conveyance of the modifying segment and the fluidic sample contained in the first solvent such that prior to reaching the sample separator, the fluidic sample contained in the first solvent and the modifying segment are mixed. In other words, the control device can synchronize the conveying of the modification segment together with adjacent solvent sections with the fluidic sample contained in the stronger solvent in such a way that both these fluid segments reach the sample separator or another predeterminable position in the flow path at the right time, ie are mixed with each other in the right place ,
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidfördereinrichtung eingerichtet sein, eine zeitlich variable Zusammensetzung der mobilen Phase für das Trennen der fluidischen Probe bereitzustellen, insbesondere ein Gradientenprofil. Das Bereitstellen des Modifizierungssegments kann mit dem Beaufschlagen des Probentrenngeräts mit einer zeitlich veränderlichen Zusammensetzung (in bezüglich des Modifizierungssegments voneinander getrennten, miteinander überlappenden oder vollständig identischen Intervallen) kombiniert werden, so dass die Verdünnung der fluidischen Probe durch das schwächere Lösungsmittel des Modifizierungssegments nicht entgegensteht. According to one embodiment, the fluid delivery device may be configured to provide a mobile phase composition variable in time for the separation of the fluidic sample, in particular a gradient profile. The provision of the modifying segment may be combined with subjecting the sample separator to a time varying composition (in intervals overlapping or completely identical with respect to the modifying segment) such that dilution of the fluidic sample by the weaker solvent of the modifying segment does not conflict.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidfördereinrichtung eingerichtet sein, das Modifizierungssegment zeitlich außerhalb des Trennens der fluidischen Probe anzuordnen, insbesondere nach einem erfolgten Trennen von fluidischer Probe. Bei dieser Ausgestaltung kann das Modifizierungssegment einem zeitlich davon getrennten sonstigen Mobilphasenprofil (zum Beispiel einer Rampe eines Gradientenverlaufs) nachgeschaltet und/oder vorgeschaltet werden, so dass jeweils fluidische Probe erst nach rechtzeitiger Verdünnung durch das Modifizierungssegment das Trennmedium der Probentrenneinrichtung erreicht und adsorbiert werden kann, bevor durch das Gradientenprofil nachfolgend eine fraktionsweise Desorption der Fraktionen der fluidischen Probe von der Probentrenneinrichtung erfolgt. Hierbei tritt im Wesentlichen keine unerwünschte vorzeitige Desorption fluidischer Probe, verursacht durch das Lösungsmittel der fluidischen Probe selbst auf.According to one embodiment, the fluid delivery device may be configured to arrange the modification segment in time outside of the separation of the fluidic sample, in particular after a successful separation of fluidic sample. In this embodiment, the modifying segment can be followed and / or connected upstream of a different mobile phase profile (for example a ramp of a gradient curve), so that in each case fluidic sample can be reached and adsorbed the separation medium of the sample separation device only after timely dilution by the modification segment before following the gradient profile a fractional desorption of the fractions of the fluidic Sample from the sample separator takes place. Essentially, there is no undesirable premature desorption of fluidic sample caused by the solvent of the fluidic sample itself.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidfördereinrichtung eingerichtet sein, über das gesamte Gradientenprofil hinweg die mobile Phase mit einem anderen, insbesondere stärkeren, Lösungsmittel bereitzustellen als innerhalb des gesamten Modifizierungssegments. Mit anderen Worten kann selbst in denjenigen Abschnitten des Gradientenprofils, in denen dieses die schwächste Lösungsmittelzusammensetzung innerhalb des Gradientenprofils aufweist, das Lösungsmittel immer noch stärker sein als während des Durchlaufens des Modifizierungssegments. Dadurch kann eine besonders effektive Verdünnung der fluidischen Probe mit dem Modifizierungssegment erfolgen. According to one embodiment, the fluid delivery device may be configured to provide the mobile phase with another, in particular stronger, solvent over the entire gradient profile than within the entire modification segment. In other words, even in those portions of the gradient profile where it has the weakest solvent composition within the gradient profile, the solvent may still be stronger than during the cycling of the modifying segment. As a result, a particularly effective dilution of the fluidic sample with the modification segment can take place.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann über das gesamte Modifizierungssegment hinweg ein gleichbleibendes Lösungsmittel (d.h. ein Lösungsmittel von über das gesamte Modifizierungssegment hinweg konstanter Elutionskraft) bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann die fluidische Probe mit einem homogen schwachen Lösungsmittel vermischt werden. In one embodiment, a consistent solvent (i.e., a solvent of constant elution force over the entire modification segment) can be provided throughout the modification segment. In this way, the fluidic sample can be mixed with a homogeneously weak solvent.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Modifizierungssegment als zeitlich begrenzte Elutionsstärkeabsenkung (insbesondere mit einem gesteuerten Rechteckprofil) in einem Lösungsmittelzusammensetzungsprofil ausgebildet sein. Unmittelbar vor und unmittelbar nach dieser Elutionsstärkeabsenkung kann das Lösungsmittelzusammensetzungsprofil dieselben Werte bzw. dieselbe Zusammensetzung aufweisen. Dann wird die Kontinuität des Lösungsmittelzusammensetzungsprofils nur kurzzeitig durch das Modifizierungssegment unterbrochen und bleibt ansonsten gewahrt. According to one embodiment, the modification segment may be designed as a temporally limited elution intensity reduction (in particular with a controlled rectangular profile) in a solvent composition profile. Immediately before and immediately after this decrease in elution strength, the solvent composition profile may have the same values or composition. Then, the continuity of the solvent composition profile is interrupted only briefly by the modifying segment and otherwise maintained.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidfördereinrichtung mindestens zwei Lösungsmittelzuführkanäle zum Zuführen unterschiedlicher Lösungsmittel (zum Beispiel ein oder mehrere unterschiedliche organische Lösungsmittel und Wasser) zum Mischen der mobilen Phase mit unterschiedlicher Zusammensetzung innerhalb und außerhalb des Modifizierungssegments aufweisen. Gemäß der beschriebenen Ausgestaltung können mehrere Lösungsmittelzuführkanäle sowohl dafür vorgesehen werden, in einer ersten Mischzusammensetzung den Probenverdünnungsabschnitt auszubilden und in einer anderen zweiten Mischzusammensetzung den restlichen Bereich der mobilen Phase bereitzustellen. Hierfür kann an einer Mischeinrichtung die Zusammensetzung aus den verschiedenen Lösungsmittelkomponenten entsprechend angepasst bzw. zeitlich moduliert werden. Zum Bilden des Modifizierungssegments kann eine Lösungskomponente mit relativ schwacher Elutionskraft (zum Beispiel Wasser) verwendet werden, wohingegen in übrigen Bereichen der mobilen Phase eine stärkere Lösungsmittelkomponente mit relativ hoher Elutionskraft vorgesehen sein kann. Da ein separater Lösungsmittelkanal für die Bereitstellung des Modifizierungssegments gemäß der beschriebenen Ausgestaltung entbehrlich ist, da dieses aus den ohnehin vorhandenen Lösungsmittelkomponenten gebildet wird, führt die beschriebene Ausgestaltung zu einer besonders kompakten Fluidversorgungsvorrichtung. In one embodiment, the fluid delivery device may include at least two solvent delivery channels for delivering different solvents (eg, one or more different organic solvents and water) for mixing the mobile phase of different composition inside and outside the modification segment. According to the described embodiment, a plurality of solvent supply channels may be provided both for forming the sample dilution section in a first mixed composition and for providing the remaining region of the mobile phase in another second mixed composition. For this purpose, the composition of the various solvent components can be adapted or time modulated at a mixing device. For forming the modifying segment, a relatively weak elution force (for example, water) solution component may be used, whereas in other areas of the mobile phase, a stronger relatively high elution solvent component may be provided. Since a separate solvent channel for the provision of the modification segment according to the described embodiment is dispensable, since this is formed from the already existing solvent components, the embodiment described leads to a particularly compact fluid supply device.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Fluidfördereinrichtung mindestens zwei Lösungsmittelzuführkanäle zum Zuführen unterschiedlicher Lösungsmittel zum Mischen der mobilen Phase außerhalb des Modifizierungssegments und mindestens einen separaten weiteren Lösungsmittelzuführkanal zum Zuführen der mobilen Phase innerhalb des Modifizierungssegments aufweisen. Gemäß dieser alternativen Ausgestaltung ist mindestens ein separater Fluidversorgungskanal zum Zuführen des Modifizierungssegments bereitgestellt, so dass keinerlei Einschränkungen bezüglich der freien Wahl der Lösungsmittelkanäle zum Zusammenmischen von übrigen Abschnitten der mobilen Phase bestehen. Vielmehr können die Lösungsmittelzuführkanäle zum Bereitstellen von übrigen Bereichen der mobilen Phase speziell und frei so konfiguriert werden, dass ein gewünschtes zeitliches Mobilphasenzusammensetzungsprofil erhalten werden kann. Das gezielt zum Verdünnen optimierte Modifizierungssegment kann sich gemäß der beschriebenen Ausgestaltung aus einem getrennten Lösungsmittelkanal speisen, der außerhalb der Zuführungsdauer des Modifizierungssegments inaktiv sein kann. According to an alternative embodiment, the fluid delivery means may comprise at least two solvent supply channels for supplying different solvents for mixing the mobile phase outside the modifying segment and at least one separate further solvent supply channel for supplying the mobile phase within the modifying segment. According to this alternative embodiment, at least one separate fluid supply channel is provided for supplying the modifying segment, so that there are no restrictions on the free choice of solvent channels for mixing together remaining portions of the mobile phase. Rather, the solvent delivery channels for providing remaining portions of the mobile phase can be specifically and freely configured to obtain a desired temporal mobile phase composition profile. The specifically optimized for dilution modification segment can feed according to the described embodiment of a separate solvent channel, which may be inactive outside the feeding period of the modification segment.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidfördereinrichtung aus einer Gruppe ausgewählt sein, die besteht aus einer sogenannten Binärpumpe und einer Mehrkanalpumpe. Eine Binärpumpe kann sich durch die Vermischung der Lösungsmittel auf der Hochdruckseite auszeichnen, während in einer Mehrkanalpumpe die Vermischung typischerweise auf der Niederdruckseite, d.h. vor dem eigentlichen Pumpelement, stattfinden kann. Eine Binärpumpe ist eine besonders einfache Ausgestaltung, die eine kompakte Fluidversorgungsvorrichtung ermöglicht. Beide Kanäle der Binärpumpe können sowohl zum Bilden des Modifizierungssegments als auch anderer Bereiche der mobilen Phase verwendet werden. Anders ausgedrückt kann aus den durch die zwei Kanäle der Binärpumpe geförderten fluidischen Komponenten mit einem ersten Mischungsverhältnis das Modifizierungssegment und kann mit einem anderen, zweiten Mischungsverhältnis die übrige für die Trennung einzusetzende mobile Phase zusammengesetzt werden. Dagegen hat eine Mehrkanalpumpe den Vorteil, dass einer oder mehrere separate Kanäle nur zum Bilden des Modifizierungssegments genutzt werden können, ohne dass in den anderen Kanälen vorhandene Lösungsmittel zum Bilden sonstiger Bereiche der mobilen Phase irgendwelchen Einschränkungen unterliegen würden. Anders ausgedrückt kann bei einer Quaternärpumpe ein Teil der Kanäle ausschließlich zum Bilden des Modifizierungssegments eingesetzt werden, wohingegen ein anderer Teil der Kanäle ausschließlich zum Bilden der übrigen mobilen Phase eingesetzt werden kann.According to one embodiment, the fluid delivery device may be selected from a group consisting of a so-called binary pump and a multi-channel pump. A binary pump can be characterized by the mixing of the solvents on the high-pressure side, while in a multi-channel pump mixing can typically take place on the low-pressure side, ie before the actual pumping element. A binary pump is a particularly simple design that enables a compact fluid supply device. Both channels of the binary pump can be used to both form the modifying segment and other areas of the mobile phase. In other words, from the fluidic components conveyed through the two channels of the binary pump with a first mixing ratio, the modifying segment can be composed and with another, second mixing ratio the remaining mobile phase to be used for the separation can be assembled. In contrast, a multi-channel pump has the advantage that one or more separate channels only for Forming the modifying segment can be used without any solvents present in the other channels for any other areas of the mobile phase would be subject to any restrictions. In other words, in a quaternary pump, part of the channels may be used exclusively to form the modifying segment, whereas another part of the channels may be used exclusively to form the remaining mobile phase.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung (zum Beispiel ein Prozessor oder mehrere zusammenwirkende Prozessoren) aus einer Gruppe ausgewählt sein, die besteht aus einer der Fluidfördereinrichtung zugeordneten Steuereinrichtung, einer einem Injektor des Probentrenngeräts zum Injizieren der fluidischen Probe in einen Flusspfad zwischen Fluidfördereinrichtung und einer Probentrenneinrichtung des Probentrenngeräts zugeordneten Steuereinrichtung, und einer zum Steuern des gesamten Probentrenngeräts ausgebildeten Steuereinrichtung. Gemäß einer Ausgestaltung kann eine Pumpensteuerung selbst die zeitlich veränderliche mobile Phase definieren und die Fluidfördereinrichtung entsprechend ansteuern. Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann eine Steuerung eines Injektors die entsprechenden Steueraufgaben übernehmen. Es ist auch eine gemeinsame Steuereinrichtung von Injektor und Pumpe möglich. Ferner kann eine zentrale Steuereinrichtung eines gesamten Probentrenngeräts verwendet werden, um die vorzugsweise synchronisierte Steuerung von Injektor und Pumpe durchführen zu können. In one embodiment, the controller (eg, one or more processors) may be selected from a group consisting of controller associated with the fluid conveyor, an injector of the sample separator for injecting the fluid sample into a flow path between the fluid conveyor, and a sample separator Sample Separator associated control device, and formed for controlling the entire sample separation device control device. According to one embodiment, a pump control itself can define the time-variable mobile phase and control the fluid delivery device accordingly. According to another embodiment, a controller of an injector can take over the corresponding control tasks. It is also a common control device of injector and pump possible. Furthermore, a central control device of an entire sample separation device can be used in order to be able to carry out the preferably synchronized control of injector and pump.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidversorgungsvorrichtung ferner einen Injektor zum Injizieren der fluidischen Probe in einen Flusspfad zwischen der Fluidfördereinrichtung und einer Probentrenneinrichtung des Probentrenngeräts aufweisen, wobei der Injektor selektiv schaltbar ist in:
- – einen Probenaufnahmemodus, in dem die fluidische Probe (zum Beispiel aus einem Probenbehälter, auch „vial“ genannt) in ein Probenaufnahmevolumen (zum Beispiel eine Probenschleife, auch „sample loop“ genannt) des Injektors aufgenommen wird; und
- – einen Probentrennmodus, in dem zuvor aufgenommene fluidische Probe zum Trennen in einen Flusspfad zwischen die Fluidfördereinrichtung und eine Probentrenneinrichtung eingebracht bzw diesem zugeführt wird.
- A sample receiving mode in which the fluidic sample (for example, from a sample container, also called "vial") is taken up in a sample receiving volume (for example a sample loop, also called "sample loop") of the injector; and
- A sample separation mode in which previously taken-up fluidic sample is introduced or supplied for separation into a flow path between the fluid delivery device and a sample separation device.
Die Steuereinrichtung kann eingerichtet sein, die Fluidfördereinrichtung und/oder den Injektor derart zu steuern, insbesondere miteinander zu synchronisieren, dass vor dem Schalten in den Probentrennmodus das Modifizierungssegment, insbesondere gemeinsam mit der fluidischen Probe, in dem Injektor eingeschlossen ist. The control device may be configured to control the fluid delivery device and / or the injector in such a way, in particular to synchronize with each other, that prior to switching to the sample separation mode, the modification segment, in particular together with the fluidic sample, is enclosed in the injector.
Vor dem Schalten in den Probenaufnahmemodus kann also mobile Phase von der Fluidfördereinrichtung in das Fluidleitungssystem (zum Beispiel Kapillarsystem) des Injektors eingefüllt werden, darunter auch der Probenmodifizierabschnitt. Nach einem Schalten des Injektorventils in den Probenaufnahmemodus befindet sich dann in den Fluidleitungen des Injektorventils zumindest auch das Modifizierungssegment. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, in der ein Injektor mit einer innerhalb der Sample Loop befindlichen Nadel-Sitz-Kombination eingesetzt wird. Nun kann in dem Injektor eine Nadel aus ihrem Sitz gefahren werden, und in einen Probenbehälter eingetaucht werden, um durch nachfolgendes Zurückfahren eines Kolbens einer Dosierpumpe in dem Injektor fluidische Probe aus dem Probenbehälter durch die Nadel in das Probenaufnahmevolumen einzuziehen. Nach Abschluss dieses Vorgangs kann die Nadel in den Sitz zurückgefahren werden. Nun befindet sich in den Fluidleitungen des Injektors eingeschlossen die fluidische Probe und das Modifizierungssegment, vorzugsweise in hinreichender Nähe (d.h. in ausreichender geographischer bzw. räumlicher Nähe). Da vor dem Schalten in den Probentrennmodus die fluidische Probe und das Modifizierungssegment bereits räumlich nahe beisammen in dem Fluidleitungssystem des Injektors eingeschlossen sind, kann bei einem nachfolgenden Schalten in den Probentrennmodus die fluidische Probe ihren Weg zu der Probentrenneinrichtung antreten und kann dabei, z.B. verursacht durch ein poiseuillesches Flussprofil, zumindest von einem Teil des Modifizierungssegments eingeholt werden. Thus, prior to switching to the sample-taking mode, mobile phase may be introduced from the fluid delivery device into the fluid conduit system (eg, capillary system) of the injector, including the sample-modifying section. After a switching of the injector valve in the sample receiving mode is then in the fluid lines of the injector at least the Modifizierungssegment. Particularly advantageous is an embodiment in which an injector is used with a needle-seat combination located within the sample loop. Now, in the injector, a needle may be moved out of its seat and immersed in a sample container to draw fluid sample from the sample container through the needle into the sample receiving volume by subsequently returning a plunger of a metering pump to the injector. After completing this procedure, the needle can be returned to the seat. Now, the fluidic sample and the modifying segment are included in the fluid lines of the injector, preferably in sufficient proximity (i.e., in sufficient geographic proximity). Because prior to switching to the sample separation mode, the fluidic sample and the modifying segment are already confined spatially close together in the fluid conduit system of the injector, upon subsequent switching to the sample separation mode, the fluidic sample may make its way to the sample separator and may, e.g. caused by a poiseuille flow profile, at least part of the modification segment.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Summe aus einem Fluidvolumen des Modifizierungssegments und einem Fluidvolumen der fluidischen Probe gleich einem Innenvolumen des Injektors sein. Anders ausgedrückt kann das gesamte Innenvolumen des Injektors mit fluidischer Probe und mit dem Modifizierungssegment gefüllt sein. In one embodiment, a sum of a fluid volume of the modifying segment and a fluid volume of the fluidic sample may be equal to an internal volume of the injector. In other words, the entire internal volume of the injector may be filled with fluidic sample and with the modification segment.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidfördereinrichtung zum Fördern der mobilen Phase mit einem Druck von mindestens 500 bar, insbesondere mindestens 1200 bar, eingerichtet sein. Insbesondere bei hohen und höchsten Drücken kann die Geschwindigkeit eines wandfernen inneren Bereichs des Modifizierungssegments besonders hoch werden, so dass selbst bei kurzer Entfernung zwischen Injektor und Probentrenneinrichtung ein Einholen und somit ausreichend starkes Verdünnen der fluidischen Probe durch das Modifizierungssegment sichergestellt werden kann. According to one embodiment, the fluid delivery device for conveying the mobile phase with a pressure of at least 500 bar, in particular at least 1200 bar, be set up. Particularly at high and highest pressures, the velocity of a far wall inner region of the modification segment can become particularly high, so that even with a short distance between the injector and the sample separation device, recovery and thus sufficiently dilution of the fluidic sample by the modification segment can be ensured.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, die Zusammensetzung der mobilen Phase alternierend durch Gradientenabschnitte zum Trennen der fluidischen Probe und durch Modifizierungssegmente zum Verdünnen einer jeweiligen fluidischen Probe auszubilden oder deren Erzeugung zu steuern. Indem Probenverdünnungsabschnitte und Gradientenabschnitte alternierend abwechseln, stört die Verdünnung der fluidischen Probe vor Erreichen der Probentrenneinrichtung mit dem Modifizierungssegment den Gradientenlauf nicht, und umgekehrt. According to one embodiment, the control device may be configured to alternate the composition of the mobile phase by gradient sections for separating the fluidic sample and by modifying segments for Dilute a respective fluidic sample form or to control their generation. By alternately alternating sample dilution sections and gradient sections, dilution of the fluidic sample before reaching the sample separator with the modifying segment does not interfere with gradient cycling, and vice versa.
Insbesondere kann der Probenverdünnungsabschnitt jeweils in einen Post-Run-Abschnitt eines zeitlich veränderlichen Mobilphasenprofils eingebettet werden, so dass ohne Reduzierung der Durchsatzkapazität des Probentrenngeräts eine Beimengung eines ausreichend schwachen Lösungsmittelmilieus der fluidischen Probe vor Erreichen der Probentrenneinrichtung sichergestellt werden kann. In particular, the sample dilution section can each be embedded in a post-run section of a time-varying mobile phase profile, so that an admixture of a sufficiently weak solvent milieu of the fluidic sample can be ensured before the sample separation device is reached without reducing the throughput capacity of the sample separation device.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können aufeinanderfolgende Gradientenabschnitte und/oder aufeinanderfolgende Modifizierungssegmente unterschiedlich starke Extremwerte, insbesondere unterschiedlich starke Maxima und/oder unterschiedlich starke Minima im Bezug auf ihre Elutionskraft und/oder Zusammensetzung, aufweisen. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere bei zweidimensionalen Probentrennprozeduren, weiter insbesondere bei zweidimensionaler Flüssigkeitschromatographie (2D-LC), speziell in einer zweiten Dimension oder generell in einer nachgeschalteten Dimension, vorteilhaft. According to an embodiment, successive gradient sections and / or successive modification segments may have different extreme values, in particular different maximums and / or different minimums with respect to their elution force and / or composition. Such an embodiment is particularly advantageous in two-dimensional sample separation procedures, more particularly in two-dimensional liquid chromatography (2D-LC), especially in a second dimension or generally in a downstream dimension.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Fluidversorgungsvorrichtung ein Injektorventil mit zwei Fluidaufnahmevolumina (insbesondere zwei Fluidaufnahmeschleifen, die auch Loops genannt werden können und jeweils zwischen zwei Ports des fluidischen Injektorventils angeschlossen sein können) aufweisen. Jeweils eines der zwei Fluidaufnahmevolumina kann zu einem bestimmten Zeitpunkt zum Aufnehmen fluidischer Probe ausgebildet sein, während das jeweils andere gerade zum Aufnehmen eines Modifizierungssegments fungiert. Nach einem jeweiligen Schalten des Injektorventils kann zunächst die fluidische Probe aus dem zugehörigen Probenaufnahmevolumen in einen angeschlossenen fluidischen Pfad (zum Beispiel einen Probentrennpfad) überführt werden und dann das Modifizierungssegment aus dem zugehörigen anderen Probenaufnahmevolumen in den angeschlossenen fluidischen Pfad (zum Beispiel den Probentrennpfad) überführt werden, oder vice versa (je nach Schaltalgorithmus). Dadurch ausgelöst kann eine Verdünnung der fluidischen Probe durch das Modifizierungssegment erfolgen (und zwar insbesondere noch stromaufwärts einer Probentrenneinrichtung zum Trennen der fluidischen Probe in dem Probentrennpfad). Die Funktionsweise der beiden Fluidaufnahmevolumina kann durch sukzessives Betätigen des Injektorventils (das auch als Modulatorventil bezeichnet werden kann) vertauscht werden. According to one embodiment, the fluid supply device may have an injector valve with two fluid receiving volumes (in particular two fluid intake loops, which may also be called loops and each connected between two ports of the fluidic injector valve). In each case one of the two fluid receiving volumes can be formed at a certain time for receiving fluidic sample, while the other one just acts to receive a modification segment. After a respective switching of the injector valve, first the fluidic sample from the associated sample receiving volume can be transferred into a connected fluidic path (for example a sample separation path) and then the modification segment transferred from the associated other sample receiving volume into the connected fluidic path (for example the sample separation path) , or vice versa (depending on the switching algorithm). This can trigger a dilution of the fluidic sample through the modification segment (and in particular still upstream of a sample separator for separating the fluidic sample in the sample separation path). The operation of the two fluid receiving volumes can be reversed by successive actuation of the injector valve (which can also be referred to as a modulator valve).
Bei zweidimensionaler Flüssigkeitschromatographie kann das beschriebene Injektorventil oder Modulatorventil im Bereich der Schnittstelle zwischen erster Trenndimension und zweiter Trenndimension angeordnet sein. An dem Injektorventil können zwei Probenaufnahmevolumina, zum Beispiel in Form von Sample Loops, vorgesehen sein. In einem dieser Probenaufnahmevolumina kann die fluidische Probe zwischengespeichert bzw. geparkt werden, in dem anderen das Modifizierungssegment. Dann kann zunächst die fluidische Probe parallel mit dem Modifizierungssegment in die zweite Dimension geschaltet werden, nachfolgend nur das nun aber entleerte Probenaufnahmevolumen. Aber es kann auch das Probenaufnahmevolumen mit dem Modifizierungssegment gefüllt gewesen sein, bevor es nun zum Teil mit dem Probensegment gefüllt ist, wenn das Modulatorventil geschaltet wird. Letzteres Segment kann ersteres dann auf dem Weg zur Probentrenneinrichtung der zweiten Dimension einholen und vor Beginn des Trennens in der zweiten Dimension so stark verdünnt sein, dass eine unerwünschte Selbstelution oder Desorption der Fraktion der fluidischen Probe, bedingt durch starkes Lösungsmittel der Probe selbst, ausgeschlossen ist. In the case of two-dimensional liquid chromatography, the described injector valve or modulator valve can be arranged in the region of the interface between the first separation dimension and the second separation dimension. Two sample volumes, for example in the form of sample loops, can be provided on the injector valve. In one of these sample volumes, the fluidic sample can be cached, in the other the modification segment. Then, first, the fluidic sample can be connected in parallel with the Modifizierungssegment in the second dimension, hereinafter only the now emptied sample receiving volume. However, the sample receiving volume may also have been filled with the modifying segment before it is partially filled with the sample segment when the modulator valve is switched. The latter segment may then catch up with the former on the way to the sample separator of the second dimension and be diluted to such an extent before the separation in the second dimension that unwanted self-elution or desorption of the fraction of the fluidic sample caused by strong solvent of the sample itself is precluded ,
Wie bereits oben angesprochen, ist es nicht der einzig mögliche Zweck von Ausführungsbeispielen der Erfindung, eine Desorption von Probenkomponenten von einer Probentrenneinrichtung unter dem Einfluss des Probenlösungsmittels zu verhindern. Im Weiteren werden andere Anwendungen beschrieben, die zu den zuvor beschriebenen Anwendungen alternativ oder ergänzend in einer Fluidversorgungseinrichtung, einem chromatographischen Trenngerät und/oder einem Verfahren gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel implementiert werden können: As previously stated, it is not the only possible purpose of embodiments of the invention to prevent desorption of sample components from a sample separator under the influence of the sample solvent. In the following, other applications will be described which, for the applications described above, can alternatively or additionally be implemented in a fluid supply device, a chromatographic separation device and / or a method according to an exemplary embodiment:
Gemäß einer Ausgestaltung kann das Modifizierungssegment derart ausgebildet sein, dass bei Modifizierung der fluidischen Probe mit dem Modifizierungssegment ein relatives Elutionsvermögen verändert (insbesondere gezielt reduziert oder erhöht) wird. According to one embodiment, the modification segment may be designed in such a way that upon modification of the fluidic sample with the modification segment a relative elution capacity is changed (in particular selectively reduced or increased).
Gemäß einer Ausgestaltung kann das Modifizierungssegment derart ausgebildet sein, dass bei Modifizierung der fluidischen Probe mit dem Modifizierungssegment eine Affinität der fluidischen Probe zu einer stationären Phase einer Probentrenneinrichtung erhöht wird. Die Modifizierung, insbesondere Verdünnung, kann auch die Eigenschaften der in der Probe beinhalteten Stoffe so beeinflussen, dass (zum Beispiel zusätzlich zur Änderung der Elutionskraft des Lösemittels) diese Stoffe aufgrund stärkerer Affinität zur stationären Phase am Säulenkopf fokussiert werden. D.h., dass das Elutionsvermögen des Lösemittels relativ gesehen zu den Inhaltsstoffen der Probe verstärkt abgesenkt werden kann, zum Beispiel aufgrund einer Veränderung des Probeninhaltes (z.B. eines oder mehrerer Analyten), zum Beispiel ausgelöst durch eine chemische Reaktion. Zum Beispiel kann eine Veränderung des relativen Elutionsvermögens aufgrund einer Veränderung der Analyten bewirkt werden (dies könnte als Beispiel eine Derivatisierung des Analyten sein).According to one embodiment, the modification segment may be designed such that upon modification of the fluidic sample with the modification segment, an affinity of the fluidic sample for a stationary phase of a sample separation device is increased. The modification, particularly dilution, may also affect the properties of the substances included in the sample such that (eg, in addition to changing the elution power of the solvent) these substances are focused on the column top due to greater affinity for the stationary phase. That is, the solvent's elution capacity can be lowered more in relative terms to the ingredients of the sample, for example Example due to a change in the sample content (eg one or more analytes), for example triggered by a chemical reaction. For example, a change in relative eluent power may be due to a change in the analytes (this could be exemplified by derivatization of the analyte).
Gemäß einer Ausgestaltung kann das Modifizierungssegment derart ausgebildet sein, dass Komponenten der fluidischen Probe zur besseren Detektierbarkeit modifiziert werden. Das Probensegment kann mit einem in seiner Zusammensetzung vom umgebenden Eluenten abweichenden Modifizierungssegment modifiziert werden, um die Probenkomponenten zwecks besserer Detektierbarkeit zu verändern bzw. zu modifizieren, insbesondere z.B. durch eine chemische Reaktion bzw. chemische Modifikation der Probenkomponenten. According to one embodiment, the modification segment may be designed such that components of the fluidic sample are modified for better detectability. The sample segment may be modified with a modification segment other than the surrounding eluent in order to alter or modify the sample components for better detectability, in particular e.g. by a chemical reaction or chemical modification of the sample components.
Gemäß einer Ausgestaltung kann das Modifizierungssegment derart ausgebildet sein, dass Retentionseigenschaften und/oder andere chromatographische Eigenschaften von Komponenten der fluidischen Probe modifiziert werden. Das Probensegment kann mit einem in seiner Zusammensetzung vom umgebenden Eluenten abweichenden Modifizierungssegment modifiziert werden, um die Probenkomponenten so zu verändern bzw. zu modifizieren, dass ihre Retentions- bzw. chromatografischen Eigenschaften verändert werden. According to one embodiment, the modification segment may be designed such that retention properties and / or other chromatographic properties of components of the fluidic sample are modified. The sample segment may be modified with a modification segment other than the surrounding eluent in order to modify or modify the sample components to alter their retention or chromatographic properties.
Gemäß einer Ausgestaltung kann das Modifizierungssegment derart ausgebildet sein, dass für das Trennen der fluidischen Probe nachteilige Eigenschaften, insbesondere Aggressivität und/oder Unverträglichkeit gegenüber Systemkomponenten, des ersten Lösungsmittels modifiziert werden. Das Probensegment kann mit einem in seiner Zusammensetzung vom dem umgebenden Eluenten abweichenden Modifizierungssegment modifiziert werden, um für die nachfolgende Trennung oder für das Trennsystem nachteilige Eigenschaften (wie Aggressivität oder Lösungsmittelunverträglichkeit gegenüber den Systemkomponenten) des Probenlösungsmittels zu beseitigen bzw. zu mindern, wie zum Beispiel den pH-Wert so zu verändern, dass die nachgeschalteten Systemkomponenten dadurch nicht beschädigt werden können (zum Beispiel eventuell in der Probe enthaltene Säure oder Lauge neutralisieren; durch Komplexbildung, chemische Reaktion, Zugabe eines Lösemittels oder eine Mizellenbildung eine Präzipitation der Teile der Probe – sowohl der Analyten als auch Pufferkomponenten – zu verhindern, oder Ähnliches). According to one embodiment, the modification segment can be designed such that disadvantageous properties, in particular aggressiveness and / or incompatibility with system components, of the first solvent are modified for the separation of the fluidic sample. The sample segment may be modified with a modifying segment other than the surrounding eluent in order to eliminate or reduce detrimental properties (such as aggressiveness or solvent incompatibility with the system components) of the sample solvent, for example, the subsequent separation or separation system pH value can be changed so that the downstream system components can not be damaged (eg neutralize any acid or alkali contained in the sample, precipitation of the parts of the sample by complexation, chemical reaction, addition of a solvent or micelle formation - both Analytes as well as buffer components - to prevent, or the like).
Somit kann einerseits mittels des Modifizierungssegments eine Absenkung der Lösekraft der mobilen Phase erreicht werden. Es ist aber auch möglich, eine Erhöhung der Affinität der Probensubstanzen zu erreichen (zum Beispiel durch eine Änderung direkt am Probenmolekül). Thus, on the one hand by means of the modification segment, a lowering of the release force of the mobile phase can be achieved. However, it is also possible to achieve an increase in the affinity of the sample substances (for example by a change directly on the sample molecule).
Somit kann der Begriff der Elutionskraft relativ gesehen werden, quasi als Gegengewicht zwischen Anhaftung und Ablösung. Der Begriff der Elutionskraft betrifft also eine Eigenschaft der Probenmatrix in Bezug auf die Oberfläche, bzw. eine Eigenschaft der Probenmatrix in Bezug zum Probenmolekül. Somit kann allgemeiner gesehen durch das Modifizierungssegment eine Vermeidung von technischen Schäden am Gerät oder eine Verbesserung der Geräteeigenschaften, wie zum Beispiel der Messempfindlichkeit, erreicht werden. Thus, the concept of elution force can be seen relatively, as a kind of counterweight between adhesion and detachment. The term elution force thus refers to a property of the sample matrix with respect to the surface, or a property of the sample matrix with respect to the sample molecule. Thus, more generally, the modification segment can avoid avoiding technical damage to the device or improving device characteristics, such as measurement sensitivity.
Eine Modifizierung bzw. Verdünnung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auch die Eigenschaften der in der Probe beinhalteten Stoffe so beeinflussen, dass die Elutionskraft des Lösemittels relativ gesehen zu den Inhaltsstoffen verstärkt abnimmt, zum Beispiel aufgrund einer stärkeren Affinität zur Trennphase. Modification or dilution, according to an exemplary embodiment of the invention, may also affect the properties of the materials included in the sample such that the solvent's elution force relatively decreases relative to the ingredients, for example due to a greater affinity for the separation phase.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Zusammensetzung zumindest ein erstes Lösungsmittel, insbesondere Wasser, und ein zweites Lösungsmittel, insbesondere ein organisches Lösungsmittel, aufweisen. According to one embodiment, the composition may comprise at least a first solvent, in particular water, and a second solvent, in particular an organic solvent.
Das Probentrenngerät kann ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science-Gerät, ein Flüssigkeitschromatographiegerät, eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography), eine UHPLC-Anlage, ein SFC-(superkritische Flüssigkeitschromatographie)Gerät, ein Gaschromatographiegerät, ein Elektrophoresegerät und/oder ein Gelelektrophoresegerät sein. Allerdings sind viele andere Anwendungen möglich. The sample separation device may be a microfluidic measuring device, a life science device, a liquid chromatography device, a high performance liquid chromatography (HPLC), an UHPLC device, an SFC (supercritical fluid chromatography) device, a gas chromatography device, an electrophoresis device, and / or a gel electrophoresis device , However, many other applications are possible.
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, womit die Trennung der Probe in ihre Fraktionen bewerkstelligt wird. According to one embodiment, the sample separation device can be designed as a chromatographic separation device, in particular as a chromatography separation column. In a chromatographic separation, the chromatographic separation column may be provided with an adsorption medium. At this, the fluidic sample can be stopped and only then fractionally dissolved again in the presence of a specific solvent composition, whereby the separation of the sample is accomplished in their fractions.
Das Pumpsystem kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, das Fluid bzw. 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. For example, the pumping system may be configured to deliver the fluid or mobile phase through the system at a high pressure, for example, from a few hundred bars up to 1000 bars or more.
Das Probentrenngerät kann den oben bereits angesprochenen Probeninjektor zum Einbringen der Probe in den fluidischen Trennpfad aufweisen. Ein solcher Probeninjektor kann eine mit 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.The sample separation device can introduce the above-mentioned sample injector having the sample in the fluidic separation path. Such a sample injector may comprise a syringe-dockable injection needle in a corresponding fluid path, which needle may be withdrawn from that seat to receive sample, wherein upon reintroduction of the needle into the seat, the sample is in a fluid path which, for Example, by switching a valve, can be switched into the separation path of the system, which leads to the introduction of the sample in the fluidic separation path.
Das Probentrenngerät kann einen Fraktionssammler zum Sammeln der getrennten Komponenten aufweisen. Ein solcher Fraktionssammler kann die verschiedenen Komponenten der aufgetrennten Probe zum Beispiel in verschiedene Flüssigkeitsbehälter führen. Die analysierte Probe kann aber auch einem Abflussbehälter zugeführt werden. The sample separator may include a fraction collector for collecting the separated components. Such a fraction collector may carry the various components of the separated sample, for example, into different liquid containers. The analyzed sample can also be fed to a drain tank.
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. Preferably, the sample separation device may comprise a detector for detecting the separated components. Such a detector may generate a signal which can be observed and / or recorded and which is indicative of the presence and amount of sample components in the fluid flowing through the system.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
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. Other objects and many of the attendant advantages of embodiments of the present invention will be readily appreciated and become better understood by reference to the following more particular description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. Features that are substantially or functionally the same or similar are given the same reference numerals.
Die Darstellung in der Zeichnung ist schematisch. The illustration in the drawing is schematic.
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.Before describing exemplary embodiments with reference to the figures, some basic considerations will be summarized based on which exemplary embodiments of the invention have been derived.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Matrixverdünnungsschema (wobei unter einer Matrix insbesondere ein Probenträger verstanden werden kann, in dem Probenbestandteile gelöst vorgelegt werden) durch Bilden einer Elutionsstärkeabsenkung in einer Lösungsmittelzusammensetzung während einem regulären Vorlaufzustand oder Nachlaufzustand (Pre-Run oder Post-Run) eines chromatographischen Probentrenngeräts bereitgestellt. Genauer gesagt wird ein zusätzliches Gradientenprogrammierschema zum Vorladen eines Probenaufnahmevolumens (zum Beispiel einer Sample Loop) mit einem Verdünnungsfluid bereitgestellt, das eine andere Lösungsmittelzusammensetzung hat als Lösungsmittel während eines Gradientenstartzustands.According to an exemplary embodiment of the invention, a matrix dilution scheme (wherein a matrix can be understood to mean in particular a sample carrier in which sample constituents are dissolved) is prepared by forming an elution strength reduction in a solvent composition during a regular pre-run or post-run state. a chromatographic sample separation device provided. More specifically, an additional gradient programming scheme is provided for pre-loading a sample collection volume (eg, a sample loop) with a dilution fluid that is another Solvent composition has as solvent during a gradient start state.
Um einen selektiven Verlust von sich absetzendem Probenmaterial oder dessen Anhaften an der Oberfläche eines Probenbehälters zu vermeiden, wird fluidische Probe häufig in Probenbehältern mit starken Lösungsmitteln (zum Beispiel hochkonzentriertes organisches Lösungsmittel wie z.B. Dimethylsulfoxid, DMSO) gelagert. Wenn orthogonale Probentrennstufen miteinander gekoppelt werden, wie in zweidimensionaler Trenntechnik (zum Beispiel zweidimensionaler Flüssigkeitschromatographie), kann es vorkommen, dass das Lösungsmittel aus der ersten Dimension, das für die zweite Dimension die Rolle der Matrix spielt, nicht mit der zweiten Dimension direkt kompatibel ist dadurch, dass es die Adsorption der gelösten Komponenten in der zweiten Dimension stark beeinflusst (zum Beispiel HILIC/Reversed Phase). In order to avoid selective loss of settling sample material or its adherence to the surface of a sample container, fluidic sample is often stored in sample containers with strong solvents (for example, highly concentrated organic solvent such as dimethylsulfoxide, DMSO). If orthogonal sample separation steps are coupled together, as in two-dimensional separation techniques (for example, two-dimensional liquid chromatography), it may happen that the solvent from the first dimension, which plays the role of the matrix for the second dimension, is not directly compatible with the second dimension in that it strongly influences the adsorption of the dissolved components in the second dimension (for example HILIC / reversed phase).
Wenn die Matrix, in der die fluidische Probe angeliefert bzw. bereitgestellt wird, ein ausreichend starkes Lösungsmittel ist oder im Speziellen, wenn die Elutionsstärke der Matrix höher ist als jene der anfänglichen Zusammensetzung in dem Gradienten, kann es zu einer ausgeprägten Peakverbreiterung kommen, die auf das Verschmieren des initialen Injektionspfropfens entlang des Trennmediums über eine wesentliche Länge der Säule hinweg zurückzuführen ist; gelegentlich kann es sogar zu einem Aufspalten eines Injektionspfropfens, sogenannte Doppelpeaks, kommen. Wichtige Leistungsmerkmale wie Trenneffizienz, Peakkapazität und Auflösung können dadurch verschlechtert werden. If the matrix in which the fluidic sample is delivered is a sufficiently strong solvent or, in particular, if the elution strength of the matrix is higher than that of the initial composition in the gradient, pronounced peak broadening may occur smearing the initial injection plug along the separation medium over a substantial length of the column; occasionally it can even lead to a splitting of a Injektionspfropfens, so-called double peaks. Important performance features such as separation efficiency, peak capacity and resolution can be worsened.
Dieses Problem kann zwar durch die Verdünnung der fluidischen Probe gemeinsam mit der Matrix vor dem Beladen der fluidischen Probe auf einen Injektor adressiert werden. Allerdings kann dies zu partieller Adsorption oder Ablagerung der Probenkomponenten in dem Probenbehälter führen oder kann die Stabilität der Probe negativ beeinflussen. Ferner ist dies eine zusätzliche und häufig manuell durchzuführende Prozedur in der Probenpräparation. Although this problem can be addressed by diluting the fluidic sample together with the matrix prior to loading the fluidic sample onto an injector. However, this can lead to partial adsorption or deposition of the sample components in the sample container or can adversely affect the stability of the sample. Furthermore, this is an additional and often manually performed procedure in the sample preparation.
In zweidimensionaler Flüssigkeitschromatographie unter Anwendung des driftenden Gradientenmodus kann der Fußpunkt (Initialbedingung) des Elutionsgradienten der zweiten Dimension gemeinsam mit der Elutionsstärke der Matrix ansteigen, die von der ersten Dimension eluiert wird. Also kann, während ein erhöhter Bedarf an Verdünnung dessen besteht, was von einem Auslass der ersten Dimension erhalten wird, die Verdünnungskapazität der initialen Zusammensetzung in der zweiten Dimension reduziert sein. In two-dimensional liquid chromatography using the drifting gradient mode, the base point (initial condition) of the second dimension elution gradient may increase along with the elution strength of the matrix eluted from the first dimension. Thus, while there is an increased need for dilution of what is obtained from an outlet of the first dimension, the dilution capacity of the initial composition in the second dimension may be reduced.
Indem gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung – insbesondere unter Verwendung derselben Hochdruckpumpe, die auch sonstige Abschnitte der mobilen Phase fördert – ein Modifizierungssegment in die mobile Phase eingefügt wird, wird durch Ausbilden einer zumindest teilweisen Vermischung zwischen dem Modifizierungssegment und der fluidischen Probe zwischen Injektor und Probentrenneinrichtung eine ausreichende Verdünnung der fluidischen Probe in dem ehemals starken Lösungsmittel hervorgerufen, so dass das Milieu der fluidischen Probe dann nicht mehr zu einer Selbstelution der fluidischen Probe von dem Trennmedium der Probentrenneinrichtung neigt. By inserting a modifying segment into the mobile phase, in particular using the same high pressure pump that also promotes other portions of the mobile phase, by forming at least partial mixing between the modifying segment and the fluidic sample between injector and sample separator caused sufficient dilution of the fluidic sample in the formerly strong solvent, so that the environment of the fluidic sample then no longer tends to self-elution of the fluidic sample from the separation medium of the sample separator.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Elutionsstärkeabsenkung im Gradienten die sich auf den Abschnitt in dem Gradienten oder dem Zusammensetzungsprogramm bezieht, in einem Post-Run-Abschnitt einer vorangehenden Probentrennung angeordnet werden. Das Lösungsmittel der niedrigen bzw. niedrigeren Stärke (das heißt das schwächere Lösungsmittel) kann in ein Probenaufnahmevolumen (Sample Loop) oder ein Teil davon eingefüllt und mit Schalten eines Ventils dort eingesperrt werden, wobei zumindest teilweise dieses Probenaufnahmevolumen dann in einer nachfolgenden Trennung zum Aufnehmen der zu trennenden fluidischen Probe dienen kann. Auf diese Weise kann zunächst die Elutionsstärkeabsenkung im Gradienten bzw. das Modifizierungssegment in dem Probenaufnahmevolumen geparkt worden sein und nachfolgend durch eine koordinierte Ventilschaltung (zum Beispiel eines Autosamplerinjektionsventil) aus dem durchflossenen Teil des Flusspfads herausgenommen werden, um zumindest zum Teil nach Probenaufnahme wieder in den Probentrennpfad eingefügt zu werden. Dort kann das verbliebene Modifizierungssegment mit der fluidischen Probe in Kontakt geraten und somit eine Verdünnung der fluidischen Probe samt Matrix vor Erreichen der stationären Phase bzw. des Trennmaterials in der Probentrenneinrichtung bewerkstelligen. According to a preferred embodiment, the elution severity reduction in the gradient relating to the portion in the gradient or the composition program may be arranged in a post-run portion of a preceding sample separation. The lower or lower strength solvent (ie, the weaker solvent) may be loaded into a sample loop or portion thereof and confined therewith by switching a valve, at least partially submitting that sample volume in a subsequent separation to receive the sample Serve to be separated fluidic sample. In this way, first the elution intensity reduction in the gradient or the modifying segment in the sample receiving volume may have been parked and subsequently taken out of the flow path through a coordinated valve circuit (for example an autosampler injection valve) to at least partially return to the sample separation path after sampling to be inserted. There, the remaining Modifizierungssegment can come into contact with the fluidic sample and thus accomplish a dilution of the fluidic sample including matrix before reaching the stationary phase or the separation material in the sample separation device.
All dies kann mit derselben Hochdruckpumpe erfolgen, die auch zum Fördern der übrigen Abschnitte der mobilen Phase verwendet wird. Somit ist eine weitere Pumpe zum separaten Bereitstellen von dem Probenverdünnungsabschnitt entbehrlich und gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel auch nicht vorhanden. All this can be done with the same high pressure pump that is also used to convey the remaining sections of the mobile phase. Thus, another pump is not necessary for separately providing the sample dilution section and, according to an exemplary embodiment, also absent.
Besonders bevorzugt enthält das Probenaufnahmevolumen (Sample Loop) einen Nadel-Sitz-Übergang derart, dass ein Teil des Probenaufnahmevolumens stromaufwärts des anderen Teils stromabwärts (zum Beispiel der Sitzkapillare) der Nadel angeordnet ist. Daher kann die fluidische Probe in natürlicher Weise zwischen den Mobilphasenabschnitten mit niedrigerer Elutionsstärke bzw. schwächerem Lösungsmittel eingeschlossen sein. Bei Bedarf kann hier auch ein Mischer oder eine Mischgeometrie eingebracht werden.More preferably, the sample loop volume includes a needle-seat transition such that a portion of the sample receiving volume is located upstream of the other portion downstream of the needle (eg, the seat capillary). Therefore, the fluidic sample may naturally be entrapped between the lower elution strength and lower solvent mobile phase portions. If necessary can Here also a mixer or a mixed geometry are introduced.
Andere Ausführungsbeispiele können zusätzliche Teilflusspfade enthalten, die mit Lösungsmittel niedriger Elutionsstärke gefüllt sein können, auf die beschriebene Weise. Diese zusätzlichen Flusspfade können parallel zu dem Probenpfad angeschlossen werden (wobei beide Pfade oder nur der Probenpfad durch ein Ventilschalten geschaltet werden kann/können, und zwar kombiniert oder unabhängig voneinander), so dass die Probe nicht oder nur seriell zwischen Zonen niedriger Elutionsstärke eingeschlossen wird, sondern auch durch einen parallelen Fluss auf ihrem Weg zu der Probentrenneinrichtung (zum Beispiel einer chromatographischen Säule) effizient verdünnt wird. Other embodiments may include additional partial flow paths that may be filled with low elution strength solvent in the manner described. These additional flow paths may be connected in parallel with the sample path (where both paths or only the sample path may be switched by valve switching, combined or independent) so that the sample is not or only serially confined between zones of low elution strength, but also efficiently diluted by a parallel flow on its way to the sample separator (eg, a chromatographic column).
Während ein Flüssigkeitspfad zwischen dem Fluidpumpsystem
In
Die Fluidfördereinrichtung
Die Zuführeinrichtung
Die primäre Kolbenpumpe
Die Fluidversorgungsvorrichtung
Die Fluidfördereinrichtung
Die Steuereinrichtung
Die Fluidfördereinrichtung
Die Fluidversorgungsvorrichtung
Das Injektorventil
Die erste Probentrennstufe ist in
In der ersten Probentrennstufe
Nach dem Durchlaufen eines Gradienten einer Analyse in der zweiten chromatographischen Trenndimension (Schaltstellung
Dies passiert im Wechsel mit den Fluidaufnahmevolumina
Das Injektorventil
In einer bestimmten Schaltposition des Injektorventils
Der Injektor
- – einen Verdünnsegment-Aufnahmemodus (Ventilstellung wie im Probentrennmodus), in dem nachfolgend zur vorhergehenden Analyse das Verdünnsegment aufgenommen und mit dem Schalten des Injektorventils
90 in einen Probenaufnahmemodus eingeschlossen wurde; - – den Probenaufnahmemodus, in dem die fluidische Probe in
das Probenaufnahmevolumen 500 des Injektors40 aufgenommen wird; - – einen Probentrennmodus, in dem zuvor aufgenommene fluidische Probe zum Trennen in einen Flusspfad zwischen die
Fluidfördereinrichtung 20 und dieProbentrenneinrichtung 30 injiziert wird.
- A dilute segment acquisition mode (valve position as in sample separation mode) in which the dilution segment is added subsequent to the previous analysis and with switching of the
injector valve 90 was included in a sample-taking mode; - - The sample-taking mode in which the fluidic sample in the
sample receiving volume 500 of theinjector 40 is recorded; - A sample separation mode in the previously received fluidic sample for separation into a flow path between the
fluid delivery device 20 and thesample separator 30 is injected.
Eine in
Nach Umschalten des Injektorventils
Die Fluidfördereinrichtung
Gemäß
In
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.It should be noted that the term "comprising" does not exclude other elements and that the "on" does not exclude a plurality. Also, elements described in connection with different embodiments may be combined. It should also be noted that reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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