DE102018118298A1

DE102018118298A1 - Steuerung eines HPLC-Pumpensystems mittels eines erzeugten Zielverlaufes

Info

Publication number: DE102018118298A1
Application number: DE102018118298.8A
Authority: DE
Inventors: Konstantin Shoykhet; Philip Herzog; Iwan Bouzid
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2018-09-13

Abstract

Beschrieben wird eine Steuerung eines Pumpensystems (20) in einem Hochleistungschromatografie-System (10), wobei das Pumpensystem (20) zum Bewegen einer mobilen Phase ausgebildet ist, um in einer Trenneinrichtung (30) des Hochleistungschromatografie-Systems (10) Komponenten eines in die mobile Phase eingebrachten Probenfluids zu trennen. Die Steuerung erfolgt durch Ermitteln eines Druck-Istwertes (200), der einen Wert eines Druckes in dem Hochleistungschromatografie-System (10) repräsentiert, Erzeugen eines Zielverlaufes (230) für die Steuerung des Pumpensystems (20) aus einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf (220) eines Steuerwertes und dem ermittelten Druck-Istwert (200), und Steuern des Pumpensystems (20) gemäß dem erzeugten Zielverlauf (230).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochleistungschromatografie-System mit einem Pumpensystem zum Bewegen einer mobilen Phase und insbesondere dessen Steuerung.
In der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatografie (High Performance Liquid Chromatographie - HPLC) wird typischerweise in einem Hochleistungschromatografie-System mittels eines Pumpensystems eine Flüssigkeit (mobile Phase) bei einer sehr streng kontrollierten Flussrate (z.B. 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. Die Zusammensetzung der mobilen Phase kann dabei über der Zeit konstant sein (Isokratischer Modus) oder variieren (z.B. im so genannten Gradienten-Modus). Ein solches HPLC-System ist bekannt zum Beispiel aus der EP309596A1 derselben Anmelderin, Agilent Technologies, Inc.
Aus der US20100275678A1 derselben Anmelderin ist die Pumpensteuerung in einem HPLC-System bekannt.
OFFENBARUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Steuerung eines Pumpensystems zu verbessern, insbesondere für HPLC Anwendungen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „chromatografischen Trennung“ (oder auch nur „Trennung“) eine in einem Chromatografiesystem (oder auch „Probentrenngerät“ genannt) durchgeführte oder durchzuführende Trennung eines in eine mobile Phase eingebrachten Probenfluids, wie z.B. eine Probenflüssigkeit, in ein oder mehrere Komponenten verstanden werden.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Trennmethode“ (oder auch „Trennverfahren“, „Trennmethode“, „chromatografische Methode“, „chromatografische Trennmethode“ oder auch nur „Methode“) insbesondere eine Sequenz von Prozeduren und/oder ein Set der Geräteparameter und -einstellungen verstanden werden, die während einer chromatografischen Trennung von einem Chromatografiesystem in vorgegebener Weise abgearbeitet bzw. verarbeitet werden oder werden sollen. Die Trennmethode kann Aktionen des oder innerhalb des Chromatografiesystems während des Trennverfahrens enthalten oder beschreiben, zum Beispiel das Schalten eines Fluidventils zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Ablaufs der Trennmethode. Die Trennmethode kann darüber hinaus Parameter vorgeben, die während des Trennens eingestellt werden sollen, zum Beispiel eine Lösungsmittelzusammensetzung zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Ablaufs der Trennmethode. Insbesondere kann eine solche Trennmethode für ein Chromatografiesystem zeitlich fest vorgegeben sein und/oder benutzerseitig konfiguriert werden. Eine Trennmethode kann als Datensatz auf einem Datenträger und/oder in einer Datenbank, die einen elektronischen Massenspeicher enthalten kann, abgespeichert sein. Eine Trennmethode kann einen Gradientenmodus beschreiben, bei dem eine Lösungsmittelzusammensetzung einer mobilen Phase sich entsprechend einem vorgebbaren Schema zeitlich ändert. Ebenso kann eine Trennmethode einen isokratischen Modus beschreiben, bei dem die Lösungsmittelzusammensetzung zeitlich konstant bleibt.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff „Parameter“ insbesondere eine physikalische oder chemische Größe (zum Beispiel eine physikalische oder chemische Observable, beispielsweise eine Lösungsmittelzusammensetzung oder ein Druck), eine Bedingung (zum Beispiel Überschreiten bzw. Nichtüberschreiten eines zulässigen Höchstwerts oder Vorliegen bzw. Nichtvorliegen eines zum Beispiel artifiziellen Phänomens) oder ein Betriebszustand (zum Beispiel Vorliegen eines bestimmten Ereignisses während eines Gradientenlaufs) verstanden werden. Ein oder mehrere einem solchen Parameter zugehörige qualitative und/oder quantitative Werte (zum Beispiel Lösungsmittelzusammensetzung in Form von 20 Gewichtsprozent Ethanol und 80 Gewichtsprozent Wasser; Amplitudenverhältnis von Druckfluktuationen zu Absolutdruck oberhalb oder unterhalb von 3%) kann als Parameterwert bezeichnet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Pumpensystems in einem Hochleistungschromatografie-System, wobei das Pumpensystem zum Bewegen einer mobilen Phase ausgebildet ist, um in einer Trenneinrichtung, vorzugsweise einer stationären Phase und/oder chromatografischen Säule, des Hochleistungschromatografie-Systems Komponenten eines in die mobile Phase eingebrachten Probenfluids, vorzugsweise einer Probenflüssigkeit, zu trennen. Das Verfahren erfolgt durch Ermitteln eines Druck-Istwertes, der einen Wert eines Druckes in dem Hochleistungschromatografie-System repräsentiert, Erzeugen eines Zielverlaufes für die Steuerung des Pumpensystems aus einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf eines Steuerwertes, vorzugsweise ein vorgegebener zeitlicher Verlauf eines Druckwertes, und dem ermittelten Druck-Istwert, und Steuern des Pumpensystems gemäß dem erzeugten Zielverlauf. Der Druck-Istwert ist dabei vorzugsweise ein tatsächlich bestehender oder daraus abgeleiteter Wert (z.B. aus einer aktuellen oder zeitnahen Messung) des Druckes. Das Steuern des Pumpensystems erfolgt vorzugsweise durch Steuern des Pumpensystems mit dem Ziel, dass der tatsächliche Druckverlauf dem erzeugten Zielverlauf folgt oder zumindest im Wesentlichen folgt, dies zumindest über einen Zeitbereich, vorzugsweise zumindest ab einem vorgegebenen Zeitpunkt. Mit einer solchen Steuerung kann durch Berücksichtigung des Druck-Istwertes flexibel auf die aktuellen bzw. tatsächlichen Verhältnisse, insbesondere Druckverhältnisse, in dem Hochleistungschromatografie-System abgestellt werden. Die Einbeziehung des vorgegebenen zeitlichen Verlaufes wiederum erlaubt ein vorausschauendes Steuern des Pumpensystems.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Zielverlauf ein virtueller Verlauf, der zu jedem Zeitpunkt nur durch einen Wert repräsentiert ist, der dann zu einem Folgezeitpunkt neu erzeugt werden kann.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Ermitteln des Druck-Istwertes zumindest eines aus: Messen des Druck-Istwertes, Berechnen des Druck-Istwertes, Ableiten des Druck-Istwertes aus einem erwarteten oder projizierten Wert, Ableiten insbesondere Mitteln des Druck-Istwertes aus einer Vielzahl von Messwerten. Damit lässt sich insbesondere die „Vorgeschichte“, also ein zeitlicher Verlauf vor dem Steuern gemäß des erzeugten Zielverlaufes, in die Ermittlung des Druck-Istwertes mit einbeziehen.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Druck-Istwert und/oder der Steuerwert ermittelt und/oder sich bezieht auf zumindest eine Position aus: eine Position innerhalb des Pumpensystems, eine Position an einem Ausgang des Pumpensystems, eine Position flussabwärts des Pumpensystems innerhalb des Hochleistungschromatografie-Systems, eine Position flussaufwärts zur Trenneinrichtung (insbesondere z.B. vor einem Säulenkopf einer chromatografischen Säule). Diese Flexibilität bezüglich der Position, auf den sich der Druck-Istwert bezieht, resultiert unter anderem durch eine Druckkopplung innerhalb des Hochleistungschromatografie-Systems, indem fluidisch miteinander gekoppelte Komponenten oder Verbindungen zueinander korrespondierende Druckverhältnisse aufweisen. Entsprechend kann z.B. durch die Messung eines Druckes an einer Position auf die Druckverhältnisse an einer anderen Position innerhalb des Hochleistungschromatografie-Systems zurück geschlossen werden, ohne dass der Druck an dieser anderen Position auch gemessen werden muss. Der Begriff „Position“ soll dabei ein Ortsbegriff sein und entsprechende Begriffe wie „Ort“ umfassen.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Druck-Istwert an einem Istzeitpunkt ermittelt, wobei der Istzeitpunkt ein Zeitpunkt ist, der einem Steuerungszeitpunkt vorausgeht, ab dem das Steuern des Pumpensystems gemäß dem Zielverlauf erfolgen soll. Istzeitpunkt und Steuerungszeitpunkt können zusammenfallen, werden typischerweise allerdings systembedingt durch endliche Verarbeitungsgeschwindigkeiten auseinanderfallen bzw. können auch gezielt voneinander beabstandet gewählt werden, z.B. um die jeweiligen Zeitpunkte in Bezug auf einen Zeitverlauf des Pumpensystems, wie z.B. ein zyklisches Durchlaufen von Pumpphasen, zu wählen.
Der Istzeitpunkt kann beispielsweise kurz vor dem Steuerungszeitpunkt und/oder innerhalb eines Zyklus des Pumpensystems vor dem Steuerungszeitpunkt liegen. Der Istzeitpunkt kann innerhalb eines dem Steuerungszeitpunkt unmittelbar vorausgehenden Teilzyklus des Pumpensystems liegen. Ferner oder alternativ kann der Istzeitpunkt einen Zeitbereich umfassen bzw. repräsentieren, wobei der Druck-Istwert aus einer Vielzahl von Druckwerten in diesem Zeitbereich ermittelt wird, was vorzugsweise eine Vorgeschichte des Istwertes, als ein zeitlicher Verlauf vor dem Steuerungszeitpunkt, mit einbeziehen lässt, wie z.B. einen vorangegangenen Zeitabschnitt (z.B. die letzte Minute) oder gar vom Anfang einer chromatografischen Trennung. Dies erlaubt eine Anpassung des Zielverlaufes nicht nur punktuell in Bezug auf die Druckwerte zu einem Zeitpunkt, sondern eine abschnittsweise Anpassung in Bezug auf Druckwerte in einem Zeitabschnitt.
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Erzeugen des Zielverlaufes durch eine Transformation, z.B. durch ein bildliches Verschieben des vorgegebenen Verlaufes und des ermittelten Druck-Istwert oder einen davon abgeleiteten Druckwert entlang einer Achse (z.B. der Druck-Achse in einer Druck-vs.-Zeit Graphik) aufeinander zu, sodass sich der vorgegebene Verlauf an den ermittelten Druck-Istwert oder den davon abgeleiteten Druckwert bzw. deren Verlauf über Zeit vorzugsweise mathematisch stetig anschließt. Der abgeleitete Druckwert kann dabei vorzugsweise der tatsächliche oder zu erwartende Druckwert an oder kurz vor dem Steuerungszeitpunkt, als dem Zeitpunkt, ab dem der Zielverlauf für die Steuerung zugrunde gelegt wird, sein.
Zusätzlich oder alternativ kann das Erzeugen des Zielverlaufes erfolgen durch ein mathematisch stetiges Anfügen des vorgegebenen Verlaufes an den ermittelten Druck-Istwert, vorzugsweise zum Ist-Zeitpunkt, oder einen davon abgeleiteten Druckwert, sodass vorzugsweise die mathematisch erste Ableitung des Zielverlaufs, vorzugsweise an der Stelle des Anfügens, sich mathematisch stetig an die mathematisch erste Ableitung des tatsächlichen bzw. Ist-Verlaufs anfügt.
Zusätzlich oder alternativ kann das Erzeugen des Zielverlaufes erfolgen durch ein Skalieren des vorgegebenen Verlaufes und/oder des Ist-Verlaufes entlang einer Achse (z.B. wie oben beschrieben).
Zusätzlich oder alternativ kann das Erzeugen des Zielverlaufes erfolgen durch eine Kombination von Verschieben und Skalieren des vorgegebenen Verlaufes und/oder des Ist-Verlaufes entlang der Y-Achse.
Im Allgemeinen kann man von einem mathematischen Fit des vorgegebenen Verlaufes und/oder des Ist-Verlaufs oder eines Teils dessen sprechen. Der dadurch erzeugte Fit-Verlauf stellt einen Zielverlauf dar, auf welchen der Ist-Verlauf bzw. der (gemäß dem Fitting-Verfahren) transformierte Ist-Verlauf hingesteuert werden soll.
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Erzeugen des Zielverlaufes durch ein Aufteilen eines Master-Verlaufes in zumindest einen Teilbereich, der den vorgegebenen Verlauf darstellt. Vorzugsweise erfolgt das Aufteilen des Master-Verlaufes zeitlich an einer Stelle, die einem zeitlichen Ablauf einer in dem Hochleistungschromatografie-System zu erfolgenden Trennung entspricht, vorzugsweise entsprechend einer in dem Hochleistungschromatografie-System ablaufenden chromatografischen Methode. Damit lässt sich die Steuerung gezielt auf eine entsprechende Trennung oder Methode beziehen.
Der vorgegebene Verlauf kann auch ein empirisch ermittelter Verlauf sein, wobei vorzugsweise der empirisch ermittelte Verlauf aus einer oder mehrerer Messungen eines tatsächlichen Verlaufes des Steuerwertes ermittelt wurde. Zusätzlich oder alternativ kann der empirisch ermittelte Verlauf für das gleiche Pumpensystem oder ein diesem Pumpensystem entsprechendes Pumpensystem und/oder für das gleiche Hochleistungschromatografie-System oder ein diesem entsprechendes System ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ kann der empirisch ermittelte Verlauf über einen Zeitbereich zumindest entsprechend einem Zeitbereich des vorgegebenen Verlaufes ermittelt werden, vorzugsweise zeitlich in Bezug auf eine in dem Hochleistungschromatografie-System ablaufende oder abzulaufende chromatografische Trennung oder Methode.
Der vorgegebene Verlauf kann auch ein theoretisch ermittelter Verlauf sein, wobei vorzugsweise der theoretisch ermittelte Verlauf aus einem Modell für das Pumpensystem und/oder des Hochleistungschromatografie-Systems ermittelt wird. Das Modell kann vorzugsweise alle oder zumindest die wesentlichen beeinflussenden Parameter des Systems oder der Systeme beschreiben, insbesondere Flusswiderstand, Viskosität, Verteilung der Viskositäten im System, Systemelastizität, Lösungsmittel-Kompressibilität etc. Alternativ oder zusätzlich kann das Modell einen idealen Verlauf eines störungsfreien oder annähernd störungsfreien Pumpensystems beschreiben, vorzugsweise ohne Einfluss durch ein reziprozierendes Pumpensystem bzw. seiner Teile oder Komponenten.
Der vorgegebene Verlauf kann auch aus einem oder mehreren gemessenen oder anderweitig ermittelten Steuerwerten und/oder einem oder mehreren Verläufen gemessener oder anderweitig ermittelter Steuerwerte ermittelt werden. In einem Ausführungsbeispiel wird der vorgegebene Verlauf unter Anwendung eines mathematischen Filterverfahrens ermittelt, vorzugsweise unter Anwendung eines Kalman-Filters. Zusätzlich oder alternativ kann die Bildung eines Mittelwertes, vorzugsweise eines gewichteten Mittelwertes, aus einem oder mehreren gemessenen oder anderweitig ermittelten Steuerwerten zur Ermittlung des vorgegebenen Verlaufes erfolgen.
In einem Ausführungsbeispiel entspricht der vorgegebene Verlauf zumindest einem Teilabschnitt für den zeitlichen Verlauf von Steuerwerten, die bei einem Durchfahren entsprechend einer für das Hochleistungschromatografie-System gegebenen chromatografischen Trennung oder Methode resultieren, resultieren würden oder diesen entsprechen. Dies erlaubt eine direkte Bezugnahme der Steuerung auf eine jeweilige chromatografische Trennung oder Methode.
In einer solchen Methode kann ein Master-Verlauf abgelegt sein, aus dem jeweils der vorgegebene Verlauf abgeleitet wird, vorzugsweise durch relatives zeitliche Inbezugsetzen des vorgegebenen Verlaufes zu dem Master-Verlauf.
Der vorgegebene Verlauf und/oder der Master-Verlauf kann in einer Datenbank abgelegt sein oder werden. Entsprechend umfasst das Verfahren zur Steuerung ein Auslesen des vorgegebenen Verlaufes aus der Datenbank, vorzugsweise durch Auswahl aus einer Vielzahl vorgegebener Verläufe. Vorzugsweise wird ein solcher vorgegebener Verlauf ausgewählt, der einer in dem Hochleistungschromatografie-System durchzuführenden chromatografischen Trennung oder Methode entspricht.
Dabei kann ein jeweiliger vorgegebener Verlauf einen Bezug auf eine jeweilige chromatografische Methode, vorzugsweise nach der der jeweilige vorgegebene Verlauf erstellt wurde und/oder eine in dem Hochleistungschromatografie-System durchzuführende Methode oder Trennung erfolgen soll, aufweisen oder Bezug auf eine in dem oder einem entsprechenden Hochleistungschromatografie-System durchgeführte oder durchführbare Methode oder Trennung.
Der Steuerwert ist vorzugsweise ein Druckwert, also der Wert eines Druckes, wobei der vorgegebene zeitliche Verlauf des Steuerwertes ein vorgegebener zeitlicher Verlauf des Druckwertes ist Alternativ oder ergänzend, vorzugsweise in dem Fall, wenn der Druck ohnehin ein primärer Steuerparameter ist, wie etwa im Falle einem auf Retentionsvolumina basierenden Steuermodus, kann der Fluss bzw. die Förder- oder Verdrängungsrate, vorzugsweise auf einen Pumpenkanal bzw. auf jeden der Pumpenkanäle separat bezogen als Steuerwert verwendet werden.
In einem Ausführungsbeispiel wird das Ermitteln, Erzeugen und Steuern zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführt, vorzugsweise zu zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitpunkten und/oder jeweils nach Durchlaufen eines jeweiligen vorherigen (z.B. zuvor ermittelten oder als Startwert festgelegten) Zielverlaufes.
In einem Ausführungsbeispiel ist der vorgegebene zeitliche Verlauf und/oder der daraus abgeleitete Zielverlauf ein zumindest abschnittsweise nicht konstanter Verlauf über der Zeit.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Pumpensystem eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe auf. Jede der ersten und zweiten Pumpe kann auch eine aus mehreren Pumpen zusammengesetzte Pumpeneinheit sein. Der hier verwendete Begriff „Pumpe“ soll jeweils eine aus einer oder mehreren Pumpen zusammengesetzte Pumpeneinheit umfassen.
Die erste und die zweite Pumpe können seriell oder parallel zueinander angeordnet sein. Das Pumpensystem durchfährt zyklisch einen Pumpablauf mit einem Pumpzyklus bestehend jeweils aus einer Ansaugphase, einer Übergabephase (oder auch Defill-Phase genannt) und einer Ausstoßphase. In der Ansaugphase saugt eine der beiden Pumpen ein Fluid an. Im Falle eines seriellen Pumpensystems fängt in der Übergabephase die Pumpe, die während der Ansaugphase das Fluid angesaugt hat, an das angesaugte Fluid zu der anderen Pumpe zu fördern, wobei ein Teil des geförderten Fluids in der anderen Pumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-Systems gefördert wird.
Nach der Übergabephase, die im Detail auch unten am Beispiel einer Parallelpumpe erklärt ist, folgt die Defill-Phase, während der weiterhin ein Teil des geförderten Fluids in der anderen Pumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-Systems gefördert wird. Wird die Defill-Phase derart schnell ausgeführt, dass während dieser die für die Übergabephase charakteristischen Prozesse nicht zu Ende kommen, kann die ganze Defill-Phase auch zur Übergabephase gezählt werden.
In der Ausstoßphase fördert die andere Pumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-Systems. Im Falle einer Parallelpumpe (d. h. die erste und zweite Pumpe sind parallel zueinander angeordnet) besteht die Übergabephase zumindest solange, wie beide Pumpen fluidisch mit dem fluidisch darauf folgenden System verbunden sind, d.h. während die neu zu fördernde Pumpe den Fördervorgang beginnt und die Förderrate auf den Nennwert steigert und die den Fördervorgang beendende Pumpeneinheit ihre Förderrate auf den Nullwert reduziert bzw. bis diese die Bewegrichtung des Kolbens umgekehrt hat.
Auch können zur Übergabephase der Kompressionsvorgang (also die Phase, während der die neu zu fördernde Pumpe bereits den Kolben in der Förderrichtung bewegt, jedoch aufgrund des infolge der Fluidkompressibilität noch zu niedrigen Drucks in dem Pumpenzylinder noch nicht in der Lage ist, das Fluid ins System zu verdrängen) und das (insbesondere bei einer Parallelpumpe auftretende) Einschwingen der Pumpe, d.h. ein Zeitabschnitt nach dem fluidischen Einkoppeln der neu zu fördernden Pumpeneinheit, in dem die Einschwingprozesse, vor allem eine thermische Equilibrierung des Fluids nach der Kompression stattfinden.
Ausstoßphase und Ansaugphase können sich auch zeitlich mehr oder minder überlappen, sodass während eine der Pumpen Pumpe ausstößt, die andere Pumpe bereits wieder angesaugt.
In einem solchen Pumpensystem kann das Verfahren zur Steuerung des Pumpensystems jeweils während einer oder mehreren Phasen des Pumpzyklus, vorzugsweise der Übergabephase, oder zu einem gegebenen Zeitpunkt, vorzugsweise in Bezug auf Betätigung eines fluidischen Ventils (z.B. ein Injektionsventil, sodass ein Injektionszeitpunkt den gegebenen Zeitpunkt darstellte) in dem Hochleistungschromatografie-System, durchgeführt werden.
Der hier verwendete Begriff „Steuerung des Pumpensystems“ soll unter anderem eine Steuerung einer Kolbenbewegung in einer oder mehrerer Pumpen umfassen.
In einem Ausführungsbeispiel weist die erste Pumpe einen ersten reziprozierenden Kolben und die zweite Pumpe weist einen zweiten reziprozierenden Kolben auf. In der Ansaugphase saugt einer der ersten und zweiten Kolben das Fluid an. In der Übergabephase fördert der Kolben der in der Ansaugphase ansaugenden Pumpe das angesaugte Fluid zu der anderen Pumpe, wobei ein Teil des geförderten Fluids durch den Kolben der anderen Pumpe in dieser anderen Pumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-Systems gefördert werden kann. In der Ausstoßphase fördert der Kolben der anderen Pumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-Systems.
In einem Ausführungsbeispiel weist eines seriellen Pumpensystems ist die erste Pumpe eine Primärpumpe mit einem Primärkolben und die zweite Pumpe eine Sekundärpumpe mit einem Sekundärkolben. Die Sekundärpumpe ist flussabwärts zu der Primärpumpe angeordnet. In der Ansaugphase saugt der Primärkolben ein Fluid an. In der Übergabephase fördert der Primärkolben das angesaugte Fluid zu der flussabwärts angeordneten Sekundärpumpe, wobei ein Teil des geförderten Fluids durch den Sekundärkolben in die Sekundärpumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-Systems gefördert wird. In der Ausstoßphase fördert die Sekundärpumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-Systems.
In einem solchen seriellen Pumpensystem erfolgt das Ermitteln des Druck-Istwertes während der Ansaugphase, vorzugsweise gegen Ende der Anlaufphase, und das Steuern gemäß dem Druck-Zielverlauf zumindest während eines Teilbereichs der Übergabephase.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Optimierung einer chromatografischen Methode als einer Vorschrift für die Trennung eines Probenfluids in einem Hochleistungschromatografie-System mit einem Pumpensystem zum Bewegen einer mobilen Phase, um in einer Trenneinrichtung des Hochleistungschromatografie-Systems Komponenten des in die mobile Phase eingebrachten Probenfluids zu trennen. Das Verfahren erfolgt durch Durchführen einer Trennung gemäß einem aktuellen Stand der chromatografischen Methode, wobei das Pumpensystem mit einem Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele gesteuert wird, und Aktualisieren der chromatografischen Methode durch Aufnahme zumindest eines der sich während des Durchführens der einer vorangegangenen Trennung ergebenden Druck-Verlaufes und/oder Druck-Zielverlaufes. Der so erzeugte Zielverlauf oder mehrere solcher erzeugter Zielverläufe können damit zur Aktualisierung der Methode verwendet werden, d. h. innerhalb der Methode wird zumindest ein bestehender Zielverlauf durch zumindest einen während der letzten Trennung erzeugten Zielverlaufes ersetzt/aktualisiert. Dies kann vorzugsweise auch iterativ fortwährend durchgeführt werden, zumindest solange, bis die Methode stabil ist, also entweder keine Änderungen durch neu erzeugte Zielverläufe bestehen oder diese nur noch geringfügig oder vernachlässigbar sind bzw. sich in den vorgegebenen Grenzen abspielen. Auf diese Art und Weise kann eine chromatografische Methode „selbstlernend“ gestaltet werden oder durch Durchführung einer oder mehrerer Trennungen z.B. iterativ verbessert oder optimiert werden.
Ein Ausführungsbeispiel umfasst eine Software, vorzugsweise gespeichert auf einem Datenträger oder in einer Steuereinheit in einem Hochleistungschromatografie-System, zum Steuern oder Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele, wenn dieses auf einem Datenverarbeitungssystem wie einem Computer oder der Steuereinheit abläuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Hochleistungschromatografie-System mit einem Pumpensystem zum Bewegen einer mobilen Phase, einer Trenneinrichtung zum Trennung von Komponenten eines in die mobile Phase eingebrachten Probenfluids, und einer Steuerung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ausführungsbeispiele.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auf Basis vieler der bekannten HPLC Systeme ausgeführt werden, wie z.B. den Agilent Infinity Serien 1290, 1260, 1220 und 1200 der Anmelderin Agilent Technologies, Inc.
Ein Hochleistungschromatografie-System gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Pumpe zum Bewegen einer mobilen Phase und eine stationäre Phase zum Trennung von Komponenten einer in die mobile Phase eingebrachten Probenflüssigkeit auf. Das Hochleistungschromatografie-System kann ferner einen Probeninjektor zum Einbringen der Probenflüssigkeit in die mobile Phase, einen Detektor zum Detektieren separierter Komponenten der Probenflüssigkeit und/oder ein Fraktionierungsgerät zur Ausgabe getrennter Komponenten der Probenflüssigkeit aufweisen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Probentrenngerät einen Fluidantrieb zum Antreiben einer mobilen Phase und eine Probentrenneinrichtung zum Trennen der fluidischen Probe in der mobilen Phase aufweisen. Ein solcher Fluidantrieb kann zum Beispiel eine chromatographische Hochdruckpumpe sein, die auf der Basis von einer oder mehreren Kolbenpumpen ausgebildet werden kann. Der Fluidantrieb kann als mobile Phase eine (zum Beispiel veränderliche) Lösungsmittelzusammensetzung fördern, in welche die zu trennende fluidische Probe injiziert werden kann. Die mobile Phase kann die zu trennende fluidische Probe auf diese Weise zu einer stationären Phase der Probentrenneinrichtung fördern. Eine solche stationäre Phase kann ein eigentliches Trennmedium aufweisen, an dem die Fraktionen der fluidischen Probe adsorbiert und bei unterschiedlichen Lösungsmittelkonzentrationen fraktionsweise wieder abgelöst werden können. Die Probentrenneinrichtung kann zum Beispiel eine chromatographische Trennsäule sein.
Das Probenseparationsgerät kann ein mikrofluidisches Messgerät, ein Life Science-Gerät, ein Flüssigchromatografiegerät, eine HPLC (High Performance Liquid Chromatography), eine UHPLC-Anlage und/oder ein SFC- (superkritische Flüssigchromatografie) Gerät sein. Allerdings sind viele andere Anwendungen möglich.
Der Fluidantrieb bzw. die Fluidpumpe 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 zu fördern.
Das Probentrenngerät kann einen Probeninjektor bzw. eine Probenaufgabeeinheit 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.
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.
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.
Als mobile Phase (oder Eluent) kann ein reines Lösungsmittel oder eine Mischung verschiedener Lösungsmittel verwendet werden. Die mobile Phase kann so gewählt werden, um die Retention von interessierenden Komponenten und/oder die Menge der mobilen Phase zum Betreiben der Chromatografie zu minimieren. Die mobile Phase kann auch so gewählt werden, dass bestimmte Komponenten effektiv getrennt werden. Sie kann ein organisches Lösungsmittel, wie z.B. Methanol oder Acetonitril, aufweisen, das oft mit Wasser verdünnt wird. Für einen Gradientenbetrieb werden oft Wasser und ein organisches Lösungsmittel (oder bzw. andere in der HPLC üblichen Lösungsmittel) in ihrem Mischverhältnis über der Zeit variiert.
Das oder eines der vorab erläuterten Verfahren kann durch eine Software ganz oder teilweise gesteuert, unterstützt oder ausgeführt werden, wenn diese auf einem Datenverarbeitungssystem, wie einem Computer oder einer Workstation, abläuft. Die Software kann dabei oder dazu auf einem Datenträger gespeichert werden kann.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden weiter unter Heranziehung der Zeichnungen erläutert, wobei sich gleiche Referenzzeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Merkmale beziehen.

1 zeigt ein Flüssigkeitsseparationssystem 10 entsprechend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie es z.B. in der HPLC verwendet wird.
2 stellt prinzipiell und exemplarisch die Steuerung des Pumpensystems 20 dar.

Im Einzelnen zeigt 1 eine allgemeine Darstellung eines Flüssigkeitsseparationssystems (oder Hochleistungschromatografie-System) 10. Eine Pumpe 20 erhält eine mobile Phase von einer Lösungsmittelversorgung 25, typischerweise über einen Entgaser 27, der die mobile Phase entgast und auf diese Weise die Menge gelöster Gase in der mobilen Phase reduziert. Die Pumpe 20 treibt die mobile Phase durch ein Separationsgerät 30 (wie eine chromatographische Säule), das eine stationäre Phase aufweist. Ein Probengerät (oder Probeninjektor) 40 kann zwischen der Pumpe 20 und dem Separationsgerät 30 vorgesehen werden, um ein Probenfluid (typischerweise eine Probenflüssigkeit) in die mobile Phase zu bringen. Die stationäre Phase des Separationsgerätes 30 ist dazu angepasst, um Komponenten des Probenfluids zu trennen. Ein Detektor 50 detektiert separierte Komponenten des Probenfluids, und ein Fraktionierungsgerät 60 kann zur Ausgabe der getrennten Komponenten vorgesehen werden.
Die mobile Phase kann aus nur einem Lösungsmittel bestehen oder aus einer Mischung unterschiedlicher Lösungsmittel. Das Mischen kann bei Niederdruck und vor der Pumpe 20 erfolgen, so dass die Pumpe 20 bereits das gemischte Lösungsmittel als mobile Phase befördert. Alternativ kann die Pumpe aus einzelnen Pumpeinheiten bestehen, wobei jede Pumpeinheit jeweils ein Lösungsmittel oder eine Lösungsmittelmischung fördert, so dass die Mischung der mobilen Phase (wie sie dann das Separationsgerät 30 sieht) unter hohem Druck und nach der Pumpe 20 erfolgt. Die Zusammensetzung (Mischung) der mobilen Phase kann über der Zeit konstant gehalten (isokratischer Modus) oder in einem sogenannten Gradienten-Modus über der Zeit variiert werden.
Eine Datenverarbeitungseinheit 70, die ein konventioneller PC oder eine Workstation sein kann, kann - wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet - an eines oder mehrere der Geräte in dem Flüssigkeitsseparationssystem 10 gekoppelt werden, um Informationen zu erhalten und/oder den Betrieb des Systems oder einzelner Komponenten darin zu steuern.
Alternativ kann die Datenverarbeitungseinheit 70 (die zugleich eine Steuereinheit sein kann) ganz oder teilweise als ein Teil bzw. Bestandteil der Pumpe 20 und/oder einer der anderen Systemkomponenten (z.B. der Elemente 27, 40, 50 oder 60) in das Flüssigkeitsseparationssystem 10 inkorporiert sein bzw. seinen Teil darstellen.
Eine in dem Hochleistungschromatografie-System 10 ablaufende oder durchzuführende chromatografische Trennung wird typischerweise von der Datenverarbeitungseinheit 70 oder einer dazu externen Einheit (wie z.B. ein externer Server) durchgeführt, z.B. durch geeignete Steuerung und/oder Regelung, insbesondere durch Ablaufenlassen einer chromatografischen Trennmethode.
Die Pumpe 20 ist vorzugsweise ein Pumpensystem mit einer ersten Pumpe und einer zweiten Pumpe, wobei die erste und die zweite Pumpe entweder seriell oder parallel zueinander angeordnet sind. Aus der EP309596A1 ist ein Beispiel für ein solches serielles Pumpensystem bekannt und wird dort insbesondere mit Bezug der dortigen 1 im Detail beschrieben.
Derartige sogenannte dualen Pumpensysteme, also Pumpensysteme mit zwei seriell oder parallel zueinander angeordneten und miteinander hinsichtlich der Förderung der mobilen Phase agierenden Pumpen, durchfahren zyklisch einen Pumpablauf mit einem Pumpzyklus bestehend typischerweise jeweils aus einer Ansaugphase, einer Übergabephase und einer Ausstoßphase. In der Ansaugphase wird ein Fluid von einer der beiden Pumpen angesaugt. In der Übergabephase fördert die Pumpe, die während der Ansaugphase das Fluid angesaugt hat, das angesaugte Fluid zu der anderen Pumpe, wobei ein Teil des geförderten Fluids in der anderen Pumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem 20 anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System 10 gefördert wird. In der Ausstoßphase fördert die andere Pumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in den sich dem Pumpensystem 20 anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System 10.
Ansaugphase und Ausstoßphase können sich mehr oder minder zeitlich überlappen, d.h. während die eine Pumpe ansaugt, kann die andere ausstoßen. Vorzugsweise ist die Ansaugphase zeitlich ein Teilbereich der Ausstoßphase, um ein kontinuierliches Fördern in das Hochleistungschromatografie-System 10 zu gewährleisten.
Nach der Ansaugphase erfolgt - bei kompressiblen Medien - eine Kompressionsphase, in der das Fluid komprimiert wird. Die Kompressionsphase kann als Teil der Übergabephase betrachtet werden.
Typischerweise weist die erste Pumpe einen ersten reziprozierenden Kolben und die zweite Pumpe einen zweiten reziprozierenden Kolben auf, wobei in der Ansaugphase der erste oder der zweite Kolben das Fluid ansaugt. In der Übergabephase fördert der Kolben der in der Ansaugphase ansaugenden Pumpe das angesaugte Fluid zu der anderen Pumpe, wobei ein Teil des geförderten Fluids durch den Kolben der anderen Pumpe in dieser anderen Pumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem 20 anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System 10 gefördert wird. In der Ausstoßphase fördert dann der Kolben der anderen Pumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in das sich dem Pumpensystem 20 anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System 10.
In dem Beispiel eines dual binären Pumpensystems gemäß 1 der vorgenannten EP309596A1 ist die erste Pumpe eine Primärpumpe 7 (in diesen Absatz beziehen sich die Bezugszeichen auf die 1 der EP309596A1 verwendeten Bezugszeichen) mit einem Primärkolben 10, und die zweite Pumpe ist eine Sekundärpumpe 18 mit einem Sekundärkolben 19, wobei die Sekundärpumpe 18 flussabwärts zu der Primärpumpe 7 angeordnet ist. In der Ansaugphase saugt der Primärkolben 7 ein Fluid an und fördert in der Übergabephase das angesaugte Fluid zu der flussabwärts angeordneten Sekundärpumpe 18, wobei ein Teil des geförderten Fluids durch den Sekundärkolben 19 in die Sekundärpumpe 18 aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System gefördert wird. In der Ausstoßphase fördert die Sekundärpumpe 18 das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in das Hochleistungschromatografie-System.
2 stellt prinzipiell und exemplarisch die Steuerung des Pumpensystems 20, z.B. gemäß einem der vorab beschriebenen Beispiele, dar, wie sie beispielsweise durch die Datenverarbeitungseinheit 70 durchgeführt werden kann. In einem ersten Schritt erfolgt die Ermittlung eines Druck-Istwertes 200, z.B. durch Messen eines Druckes (beispielsweise mittels eines Drucksensors) an einer entsprechenden Stelle/Position innerhalb des Pumpensystems 20 und beispielsweise zu einem Istzeitpunkt ti. Der Istwert 200 stellt dabei vorzugsweise einen tatsächlichen, real gemessenen Druckwert dar, z.B. zu dem Istzeitpunkt ti, kann aber auch entsprechend aus einem oder mehreren gemessenen Druckwerten abgeleitet oder anderweitig ermittelt (wie z.B. berechnet) werden. Insbesondere kann der Istwert aus einer Vielzahl von zeitlich aufeinanderfolgend gemessenen Druckwerten, z.B. in einem in 2 exemplarisch dargestellten Zeitbereich 210, z.B. durch Mitteln abgeleitet werden., Entsprechend kann der Druck-Istwert 200 den Druck für einen gegebenen Zeitbereich 210 repräsentieren. Alternativ oder ergänzend kann der Druck-Istwert 200 einen auf den Messwerten aus dem Zeitbereich 210 basierenden mathematischen Erwartungswert für den Zeitpunkt ti repräsentieren.
Die genaue Position im fluidischen Pfad für die Ermittlung des Druck-Istwertes 200 kann entsprechend auf die Gegebenheiten in dem Hochleistungschromatografie-System 10 angepasst werden. Geeignete Positionen stellen dabei insbesondere ein Ort innerhalb des Pumpensystems 20, also z.B. innerhalb der ersten und/oder zweiten Pumpe (z.B. innerhalb der Primärpumpe oder/der Sekundärpumpe in dem in 1 der EP309596A1 dargestellten Pumpensystem), und/oder an einer Stelle flussabwärts des Pumpensystems 20 und vorzugsweise vor dem Eingang der Trenneinrichtung (z.B. chromatografischen Säule) 30.
Damit stellt der Druck-Istwert 200 einen geeignet ermittelten Wert des Druckes dar, der als Basis für die Steuerung des Pumpensystems 20 ab einem Zeitpunkt ts verwendet wird. Zur Steuerung des Pumpensystems ab dem Zeitpunkt ts erzeugt die Datenverarbeitungseinheit 70 (und/oder eine entsprechend externe, nicht gezeigte Datenverarbeitungseinheit) aus diesem Druck-Istwert 200, bzw. aus einem Ist-Verlauf, zusammen mit einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf 220 (eines Steuerwertes) einen Zielverlauf 230. Dieser so erzeugte Zielverlauf 230 wird dann (z.B. von der Datenverarbeitungseinheit 70) für die weitere Steuerung des Pumpensystems 20 ab dem Zeitpunkt ts zugrunde gelegt.
Wie lange d. h. über welchen Zeitraum dann die Steuerung auf Basis des Zielverlaufes 230 erfolgt, kann von einer Reihe von Gegebenheiten und Spezifika innerhalb des Systems 10 und oder der Datenverarbeitungseinheit 70 abhängen. So kann diese Steuerung z.B. nur für eine oder mehrere Phasen (oder eines Teilbereiches daraus) eines oder mehrerer Pumpzyklen erfolgen.
Der vorgegebene zeitliche Verlauf 220 stellt dabei einen zuvor ermittelten zeitlichen Verlauf des Steuerwertes dar, wobei sich der Zielverlauf 230 dann aus einer Anpassung des Verlaufes 220 und des Druck-Istwertes (bzw. Ist-Verlaufes) 200 zueinander und miteinander ergibt, d. h. der Zielverlauf 230 resultiert aus den beiden Komponenten, nämlich des vorgegebenen Verlaufes 220 sowie des Druck-Istwertes 200.
In dem Beispiel nach 2 ist der Zeitpunkt ts dem Istzeitpunkt ti nachgelagert, was indizieren soll, dass zwischen der Ermittlung des Istwertes 200 und dem Beginn der Steuerung gemäß des Zielverlaufes 230 typischerweise ein gewisser zeitlicher Versatz ist, der z.B. aus einer endlichen Zeit für die Erzeugung des Zielverlaufes 230 resultiert. Durch geeignete Maßnahmen kann dieser zeitliche Versatz gering gehalten, reduziert oder im Idealfall sogar (z.B. im Rahmen der Auflösungsgenauigkeit) als gegen Null verlaufend betrachtet werden.
In einem zuvor beschriebenen zyklisch arbeitenden Pumpensystem 20 mit den während eines Zyklus auftretenden Phasen aus Ansaugphase, Übergabephase und Ausstoßphase, wobei diese Phasen und/oder Zyklen aufeinander fortfolgend wiederholt werden, können der Istzeitpunkt ti und/oder der Steuerungszeitpunkt ts (jeweils) relativ zu einer entsprechenden Phase definiert oder festgelegt werden. So kann beispielsweise der Istzeitpunkt ti gegen Ende einer Phase liegen und der Steuerungszeitpunkt ts dann der Beginn (oder ein entsprechender Zeitpunkt danach) der darauf folgenden Phase sein. In einem Beispiel wird der Istzeitpunkt ti innerhalb der Ausstoßphase festgelegt, vorzugsweise gegen Ende der Ausstoßphase, und der Steuerungszeitpunkt ts stellt den Beginn der Übergabephase dar, sodass die Steuerung mittels des Zielverlaufes 230 ab dem Beginn der Übergabephase erfolgt und bevorzugt auch zumindest noch einen Teil der nachfolgenden Ausstoßphase umfasst, sodass z.B. zyklisch während jeder Ausstoßphase ein jeweiliger Istwert 200 ermittelt wird, und der daraus erzeugte Zielverlauf 230 die Steuerung des Pumpensystems 20 während der Übergabephase und zumindest eines Teils der nachfolgenden Ausstoßphase bestimmt.
In der prinzipiellen Darstellung nach 2 ist der vorgegebene Verlauf 220 nur schematisch in das gezeigte Druck-über-Zeit-Diagramm eingetragen. Dabei ist zu verstehen, dass der vorgegebene Verlauf 220 nicht notwendigerweise ein Druckverlauf sein muss, sondern für den zeitlichen Verlauf eines beliebigen Steuerwertes (Parameters) stehen kann, der für die Steuerung des Pumpensystems 20 geeignet ist. Neben dem Druck könnte als Steuerwert beispielsweise ein Flusswert, d.h. die momentane Fluss- bzw. Verdrängungsrate, vorzugsweise jeweils auf eine individuelle Pumpe bezogen, verwendet werden. Entsprechend ist auch der Zielverlauf 230 in der Darstellung nach 2 nur schematisch in das Druck-über-Zeit-Diagramm eingetragen, und ist ebenfalls nicht notwendigerweise ein Druckverlauf, sondern steht exemplarisch für den zeitlichen Verlauf eines beliebigen Steuerwertes für die Steuerung des Pumpensystems 20. Für die vereinfachte Darstellung und Erläuterung soll im Folgenden von dem Beispiel eines Druckes als Steuerwert ausgegangen werden, sodass entsprechend sowohl der vorgegebene Verlauf 220 als auch der Zielverlauf 230 exemplarisch Druck-über-Zeit-Verläufe darstellen sollen. Alternativ können sowohl der vorgegebene Verlauf 220 als auch der Zielverlauf durch von diesen jeweils abgewandelten Funktionen repräsentiert werden. Eine solche Abwandlung kann z.B. eine Normierung sein, z.B. auf einen Anfangswert, auf einen Mittelwert über einem bestimmten Zeitabschnitt z.B. aus unmittelbarer oder früheren Vergangenheit, auf einen Referenzwert, der z.B. unter Einbeziehung von weiteren Parametern, wie eine Flussrate, einen fluidischen Widerstand, Viskosität u.Ä. bestimmt werden kann.
Wie im Vorangegangenen beschrieben, und unter der exemplarischen Darstellung, dass sowohl der vorgegebene Verlauf 220 als auch der Zielverlauf 230 Druckverläufe sind, hat die Datenverarbeitungseinheit 70 unter Berücksichtigung des ermittelten Druck-Istwertes bzw. Druck-Verlaufes 200 und des vorgegebenen Verlaufes 220 den in 2 dargestellten Zielverlauf 230 zunächst ermittelt und steuert das Pumpensystem 20 ab dem Steuerungszeitpunkt ts gemäß dieses Zielverlaufes 230. Je nach Ausprägung und Durchführung der Steuerung wird der tatsächliche Druckverlauf in dem Pumpensystem 20 dem vorgegebenen Zielverlauf 230 mehr oder minder genau folgen oder diesem entsprechen. Zur Illustration ist in 2 gepunktet ein Verlauf 240 dargestellt, den der tatsächliche Verlauf des Druckes ab dem Steuerungszeitpunkt ts unter Beibehaltung der bis dahin bestehenden Steuerung angenommen hätte, also wenn die bis zu dem Steuerungszeitpunkt ts erfolgte Steuerung auch nach dem Steuerungszeitpunkt weitergeführt worden wäre, d. h. eine Steuerung gemäß des Zielverlaufes 230 nicht erfolgen würde. Diese Darstellung ist natürlich nur exemplarisch und rein schematisch um zu illustrieren, wie die Steuerung gemäß des Zielverlaufes 230 sich auf den Druckverlauf auswirken kann. In diesem Beispiel wäre der Druckverlauf 240 ohne die Einwirkung des Zielverlaufes 230 zu niedrig und könnte so zu einem fehlerhaften Messergebnis in einer durchgeführten Trennung in dem Hochleistungschromatografie-System 10 führen. Die Steuerung mittels des erzeugten Zielverlaufes 230 erlaubt eine in situ Korrektur insbesondere eines durch das Pumpensystem 220 erzeugten Flusses (und gegebenenfalls der Zusammensetzung der mobilen Phase) und/oder eines Druckes mit dem die mobile Phase in Richtung der Trenneinrichtung 30 gefördert wird.
In der exemplarischen Darstellung nach 2 ist zu erkennen, dass der (erzeugte) Zielverlauf 230 in Form und Verlauf (einschließlich Startpunkt) dem vorgegebenen Verlauf 220 nicht vollständig entspricht, sondern das Ergebnis einer entsprechenden Anpassung des Druck-Istwertes 200 und vorgegebenem Verlauf 220 ist. Hierzu sind eine Vielzahl mathematischer Operationen möglich und denkbar und hängen insbesondere von den tatsächlichen Gegebenheiten in dem System 10, einer in dem System 10 durchzuführenden bzw. abzuarbeitenden Trennung aber auch von den Eigenschaften und Zielvorgaben der Steuerung ab.
In dem Beispiel nach 2 ist der vorgegebene Verlauf 220 an den zum Steuerungszeitpunkt ts zu erwartenden oder tatsächlich bestehenden Druckwert 250 mathematisch stetig angefügt worden, wobei zusätzlich eine entsprechende Skalierung durchgeführt wurde. Der Druckwert 250 kann aus dem Druck-ist-Verlauf 200 z.B. durch Extrapolation ermittelt oder aber auch geeignet gemessen werden. Entsprechend kann auch aus einem Master-Verlauf ein Teilbereich als vorgegebener Verlauf 220 entnommen werden, z.B. wenn der Master-Verlauf eine Steuerung für einen größeren Zeitbereich umfasst als für den Zielverlauf 230 vorgesehen werden soll. Z.B. kann der Master-Verlauf die Steuerung über eine gesamte chromatografischen Trennung oder zumindest einen Teilbereich daraus repräsentieren, sodass der daraus abgeleitete Zielverlauf 230 jeweils zeitlich auf den Verlauf der chromatografischen Trennung bezogen und aus dem Master-Verlauf abgeleitet wird.
Der vorgegebene Verlauf 220 kann empirisch ermittelt werden, z.B. aus einer oder mehreren (vorangegangenen) Messungen eines tatsächlichen Verlaufes des Steuerwertes, also z.B. des Druckes, z.B. für das gleiche oder ein entsprechendes Pumpensystem 20 und/oder das gleiche oder ein entsprechendes Hochleistungschromatografie-System 10.
Der vorgegebene Verlauf 220 kann auch theoretisch ermittelt werden, z.B. mittels eines Modells für das Pumpensystem 20 und/oder des Hochleistungschromatografie-Systems 10, das zumindest alle wesentlich beeinflussenden Parameter beschreibt, wie z.B. Flusswiderstand, Viskosität, Verteilung der Viskosität im System, Systemelastizität, Lösungsmittel-Kompressibilität etc. Das Modell kann ferner den idealen Verlauf eines störungsfreien oder zumindest annähernd störungsfreien Systems beschreiben, also z.B. ein nichtreziprozierendes Pumpensystem oder unter Ausschluss möglicher Störungen, die durch das reziprozierende Pumpensystem verursacht werden können.
Ebenso kann der Zielverlauf 230 und/oder der vorgegebene Verlauf 220 aus einem oder mehreren gemessenen oder anderweitig ermittelten Steuerwerten oder Verläufen davon ermittelt werden, z.B. in dem in 2 dargestellten Beispiel durch Messung der Druckwerte in einem Zeitraum vor dem Steuerungszeitpunkt ts, also z.B. während des Zeitbereiches 210, wobei der Zielverlauf 230 und/oder der vorgegebene Verlauf 220 dann vorzugsweise sich durch ein geeignetes mathematisches Filterverfahren, wie z.B. eines Kalman-Filters, und/oder Mittelwertbildung aus dem oder den gemessenen bzw. ermittelten Werten oder Verläufen abgeleitet werden kann.
Der vorgegebene Verlauf 220 bzw. ein Masterverlauf kann in einer Datenbank abgelegt bzw. daraus entnommen werden, z.B. in einer in dem Datenverarbeitungssystem 70 enthaltenen oder dazu externen Datenbank. Die Datenbank kann eine Vielzahl vorgegebener Verläufe beinhalten, die dort vorzugsweise mit Bezug auf eine jeweilige chromatografische Methode oder Trennung abgelegt sind bzw. umgekehrt. So kann z.B. für die Förderung einer bestimmten Lösungsmittelzusammensetzung (als mobile Phase) ein entsprechender vorgegebener Verlauf 220 in der Datenbank abgelegt werden, oder - im Falle eines Gradienten-Betriebs mit einer über der Zeit sich ändernden Lösungsmittelzusammensetzung - ein oder mehrere dem entsprechende zeitliche Verläufe.
Die zuvor beschriebene Steuerung des Hochleistungschromatografie-Systems 10 kann ferner auch für eine Optimierung einer bestehenden chromatografischen Methode verwendet werden. Hierzu wird eine Trennung in dem System 10 gemäß einem aktuellen Stand dieser bestehenden chromatografischen Methode durchgeführt, wobei die Steuerung des Systems 10 zumindest abschnittsweise gemäß der oben beschriebenen Steuerung, also durch Ermitteln eines Druck-Istwertes 200 und Erzeugen eines Zielverlaufes 230 aus dem ermittelten Druck-Istwertes 200 und einem entsprechend vorgegebenen zeitlichen Verlauf 220 eines Steuerwertes. Der so erzeugte Zielverlauf 230 oder mehrere solcher erzeugter Zielverläufe 230 werden dann zur Aktualisierung der Methode bzw. des oder der dazu gehörigen vorgegebenen zeitlichen Verläufe 220 verwendet, d. h. innerhalb der Methode wird zumindest ein bestehender vorgegebener zeitlicher Verlauf 220 durch zumindest einen während der letzten Trennung erzeugten Zielverlauf 230 ersetzt/aktualisiert. Dies kann natürlich iterativ fortwährend durchgeführt werden, zumindest solange, bis die Methode stabil ist, also entweder keine Änderungen durch neu erzeugte Zielverläufe 230 bestehen oder diese nur noch geringfügig oder vernachlässigbar sind. Auf diese Art und Weise kann eine chromatografischen Methode „selbstlernend“ gestaltet oder durch Durchführung einer oder mehrerer Trennungen z.B. iterativ verbessert oder optimiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 309596 A1 [0002, 0060, 0065, 0067]
US 20100275678 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Pumpensystems (20) in einem Hochleistungschromatografie-System (10), wobei das Pumpensystem (20) zum Bewegen einer mobilen Phase ausgebildet ist, um in einer Trenneinrichtung (30) des Hochleistungschromatografie-Systems (10) Komponenten eines in die mobile Phase eingebrachten Probenfluids zu trennen, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln eines Druck-Istwertes (200), der einen Wert eines Druckes in dem Hochleistungschromatografie-System (10) repräsentiert, Erzeugen eines Zielverlaufes (230) für die Steuerung des Pumpensystems (20) aus einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf (220) eines Steuerwertes, vorzugsweise ein vorgegebener zeitlicher Verlauf (220) eines Druckwertes, und dem ermittelten Druck-Istwert (200), und Steuern des Pumpensystems (20) gemäß dem erzeugten Zielverlauf (230).
Das Verfahren nach Anspruch 1, worin das Ermitteln des Druck-Istwertes (200) zumindest eines umfasst aus: Messen des Druck-Istwertes (200), Berechnen des Druck-Istwertes (200), Ableiten des Druck-Istwertes (200) aus einem erwarteten oder projizierten Wert, Ableiten insbesondere Mitteln des Druck-Istwertes (200) aus einer Vielzahl von Messwerten.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Druck-Istwert (200) ein Druck-Verlauf ist oder repräsentiert, der einen Wert und/oder zeitweisen Verlauf eines Druckes in dem Hochleistungschromatografie-System (10) repräsentiert.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Druck-Istwert (200) und/oder der Steuerwert ermittelt wird und/oder sich bezieht auf zumindest eine Position aus: eine Position innerhalb des Pumpensystems (20), eine Position an einem Ausgang des Pumpensystems (20), eine Position flussabwärts des Pumpensystems (20) innerhalb des Hochleistungschromatografie-Systems (10), eine Position flussaufwärts zur Trenneinrichtung (30).
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der Druck-Istwert (200) an einem Istzeitpunkt (ti) ermittelt wird, wobei der Istzeitpunkt (ti) ein Zeitpunkt oder Zeitbereich ist, der einem Steuerungszeitpunkt (ts) vorausgeht, ab dem das Steuern des Pumpensystems (20) gemäß dem Zielverlauf (230) erfolgen soll.
Das Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, mit zumindest einem der folgenden Merkmale: der Istzeitpunkt (ti) liegt kurz vor dem Steuerungszeitpunkt (ts); der Istzeitpunkt (ti) liegt innerhalb eines Zyklus des Pumpensystems (20) vor dem Steuerungszeitpunkt (ts); der Istzeitpunkt (ti) liegt innerhalb eines dem Steuerungszeitpunkt (ts) unmittelbar vorausgehenden Teilzyklus des Pumpensystems; der Istzeitpunkt (ti) umfasst bzw. repräsentiert einen Zeitbereich, wobei der Druck-Istwert (200) aus einer Vielzahl von Druckwerten in diesem Zeitbereich ermittelt wird.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das Erzeugen des Zielverlaufes (230) zumindest eines der Folgenden umfasst: eine Transformation, vorzugsweise ein bildliches Verschieben, des vorgegebenen Verlaufes (220) und des ermittelten Druck-Istwert (200), oder eines davon abgeleiteten Druckwertes, aufeinander zu, sodass sich der vorgegebene Verlauf (220) an den ermittelten Druck-Istwert (200), oder den davon abgeleiteten Druckwert, vorzugsweise mathematisch stetig anschließt; ein mathematisch stetiges Anfügen des vorgegebenen Verlaufes (220) an den ermittelten Druck-Istwert (200) oder einen davon abgeleiteten Druckwert, sodass vorzugsweise die mathematisch erste Ableitung, vorzugsweise an der Stelle des Anfügens, mathematisch stetig ist; ein Skalieren des vorgegebenen Verlaufes (220); ein Aufteilen eines Master-Verlaufes in zumindest einen Teilbereich, der den vorgegebenen Verlauf (220) darstellt, wobei vorzugsweise das Aufteilen des Master-Verlaufes zeitlich an einer Stelle erfolgt, die einem zeitlichen Ablauf einer in dem Hochleistungschromatografie-System (10) zu erfolgenden Trennung entspricht, vorzugsweise entsprechend einer in dem Hochleistungschromatografie-System (10) ablaufenden chromatografischen Methode.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der vorgegebene Verlauf (220) ein empirisch ermittelter Verlauf (220) ist, vorzugsweise gemäß zumindest eines der Folgenden: der empirisch ermittelte Verlauf (220) wurde aus einer oder mehreren Messungen eines tatsächlichen Verlaufes des Steuerwertes ermittelt; der empirisch ermittelte Verlauf (220) wurde für das gleiche oder gleichartige Pumpensystem (20) oder für ein diesem Pumpensystem (20) entsprechendes Pumpensystem ermittelt; der empirisch ermittelte Verlauf (220) wurde für das gleiche oder gleichartige Hochleistungschromatografie-System (10) oder für ein diesem entsprechendes System ermittelt; der empirisch ermittelte Verlauf (220) wurde über einen Zeitbereich zumindest entsprechend einem Zeitbereich des vorgegebenen Verlaufes ermittelt, vorzugsweise zeitlich in Bezug auf eine in dem Hochleistungschromatografie-System (10) ablaufende oder abzulaufende chromatografische Methode.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der vorgegebene Verlauf (220) ein theoretisch ermittelter Verlauf (220) ist, vorzugsweise gemäß zumindest eines der Folgenden: der theoretisch ermittelte Verlauf (220) wurde aus einem Modell für das Pumpensystem (20) und/oder das Hochleistungschromatografie-System (10) ermittelt, wobei das Modell vorzugsweise alle oder zumindest die wesentlichen beeinflussenden Parameter des Systems oder der Systeme beschreibt, und das Modell ferner vorzugsweise einen idealen Verlauf eines störungsfreien oder annähernd störungsfreien Pumpensystems beschreibt.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der vorgegebene Verlauf (220) gemäß zumindest eines der Folgenden ermittelt wird: Ermittlung des vorgegebenen Verlaufs (220) aus einem oder mehreren gemessenen oder anderweitig ermittelten Steuerwerten; Ermittlung des vorgegebenen Verlaufs (220) aus einem oder mehreren Verläufen gemessener oder anderweitig ermittelter Steuerwerte; Anwendung eines mathematischen Filterverfahrens, vorzugsweise eines Kalman-Filters, zur Ermittlung des Verlaufes (220); Bildung eines Mittelwertes, vorzugsweise eines gewichteten Mittelwertes, aus einem oder mehreren gemessenen oder anderweitig ermittelten Steuerwerten.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der vorgegebene Verlauf (220) zumindest einem Teilabschnitt entspricht für den zeitlichen Verlauf von Steuerwerten, die bei einem Durchfahren entsprechend einer für das Hochleistungschromatografie-System (10) gegebenen chromatografischen Methode resultieren, resultieren würden oder diesen entsprechen, wobei die chromatografische Methode vorzugsweise eine Vorschrift für die Trennung eines bestimmten Probenfluids ist.
Das Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, worin in der Methode ein Master-Verlauf abgelegt ist oder sich die Methode auf einen Master-Verlauf bezieht, und aus dem Master-Verlauf jeweils der vorgegebene Verlauf (220) abgeleitet wird, vorzugsweise durch relatives zeitliches Inbezugsetzen des zu erzeugenden vorgegebenen Verlaufes (220) zu dem Master-Verlauf.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin der vorgegebene Verlauf (220) oder Master-Verlauf in einer Datenbank abgelegt ist, wobei das Verfahren ferner aufweist: Auslesen des vorgegebenen Verlaufes (220) oder Master-Verlaufs aus der Datenbank, vorzugsweise durch Auswahl aus einer Vielzahl vorgegebener Verläufe, vorzugsweise indem ein solcher vorgegebener Verlauf (220) ausgewählt wird, der einer in dem Hochleistungschromatografie-System (10) durchzuführenden Trennung des Probenfluids entspricht.
Das Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, mit zumindest einem der folgenden Merkmale: die Datenbank enthält eine Vielzahl vorgegebener Verläufe oder Master-Verläufe; ein jeweiliger vorgegebener Verlauf (220) ist entsprechend zumindest einer der folgenden Kriterien gekennzeichnet: Bezug auf eine jeweilige chromatografischen Methode, vorzugsweise nach der der jeweilige vorgegebene Verlauf (220) erstellt wurde und/oder eine in dem Hochleistungschromatografie-System (10) durchzuführende Trennung des Probenfluids erfolgen soll, oder Bezug auf ein in dem oder einem entsprechenden Hochleistungschromatografie-System (10) durchgeführten oder durchführbaren Verfahren zur Trennung von Komponenten eines Probenfluids.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem aus Folgenden: der Steuerwert ist ein Druckwert, wobei der vorgegebene zeitliche Verlauf (220) des Steuerwertes ein vorgegebener zeitlicher Verlauf (220) des Druckwertes ist; der Steuerwert ist ein Flusswert bzw. ein eine fluidische Flussrate repräsentieren der Wert.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem aus Folgenden: das Ermitteln, Erzeugen und Steuern wird zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführt, vorzugsweise zu zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitpunkten und/oder jeweils nach Durchlaufen eines jeweiligen vorherigen Zielverlaufes (230); der vorgegebene zeitliche Verlauf (220) und/oder der daraus abgeleitete Zielverlauf (230) ist ein zumindest abschnittsweise nicht konstanter Verlauf über der Zeit.
Das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Pumpensystem (20) eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe aufweist, die erste und die zweite Pumpen entweder seriell oder parallel zueinander angeordnet sind, und das Pumpensystem (20) zyklisch einen Pumpablauf durchfährt mit einem Pumpzyklus bestehend jeweils aus einer Ansaugphase, einer Übergabephase und einer Ausstoßphase, wobei in der Ansaugphase eine der beiden Pumpen ein Fluid ansaugt, in der Übergabephase die Pumpe, die während der Ansaugphase das Fluid angesaugt hat, das angesaugte Fluid zu der anderen Pumpe fördert, wobei ein Teil des geförderten Fluids in der anderen Pumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem (20) anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System (10) gefördert wird, und in der Ausstoßphase die andere Pumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in den sich dem Pumpensystem (20) anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System (10) fördert; wobei das Verfahren zur Steuerung des Pumpensystems (20) jeweils während einer oder mehreren Phasen des Pumpzyklus, vorzugsweise der Übergabephase, oder zu einem gegebenen Zeitpunkt, vorzugsweise in Bezug auf Betätigung eines fluidischen Ventils in dem Hochleistungschromatografie-System (10), durchgeführt wird.
Das Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, mit zumindest einem der Folgenden: die erste Pumpe weist einen ersten reziprozierenden Kolben und die zweite Pumpe weist einen zweiten reziprozierenden Kolben auf, wobei in der Ansaugphase einer der ersten und zweiten Kolben das Fluid ansaugt, in der Übergabephase der Kolben der in der Ansaugphase ansaugenden Pumpe das angesaugte Fluid zu der anderen Pumpe fördert, wobei ein Teil des geförderten Fluids durch den Kolben der anderen Pumpe in dieser anderen Pumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem (20) anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System (10) gefördert wird, und in der Ausstoßphase der Kolben der anderen Pumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in den sich dem Pumpensystem (20) anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System (10) fördert; die erste Pumpe ist eine Primärpumpe mit einem Primärkolben und die zweite Pumpe ist eine Sekundärpumpe mit einem Sekundärkolben, wobei die Sekundärpumpe flussabwärts zu der Primärpumpe angeordnet ist, und in der Ansaugphase der Primärkolben ein Fluid ansaugt, in der Übergabephase der Primärkolben das angesaugte Fluid zu der flussabwärts angeordneten Sekundärpumpe fördert, wobei ein Teil des geförderten Fluids durch den Sekundärkolben in die Sekundärpumpe aufgenommen wird, während ein anderer Teil des geförderten Fluids in den sich dem Pumpensystem (20) anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System (10) gefördert wird, und in der Ausstoßphase die Sekundärpumpe das während der Übergabephase aufgenommene Fluid in den sich dem Pumpensystem (20) anschließenden Teil des Hochleistungschromatografie-System (10) fördert; in zumindest einem Pumpzyklus wird das Folgende durchgeführt: Ermitteln des Druck-Istwertes (200) während der Ansaugphase, vorzugsweise gegen Ende der Anlaufphase, und Steuern gemäß dem Druck-Zielverlauf (230) zumindest während eines Teilbereichs der Übergabephase.
Verfahren zur Optimierung einer chromatografischen Methode als einer Vorschrift für die Trennung eines Probenfluids in einem Hochleistungschromatografie-System (10) mit einem Pumpensystem (20) zum Bewegen einer mobilen Phase, um in einer Trenneinrichtung (30) des Hochleistungschromatografie-Systems (10) Komponenten des in die mobile Phase eingebrachten Probenfluids zu trennen, wobei das Verfahren aufweist: Durchführen einer Trennung gemäß einem aktuellen Stand der chromatografischen Methode, wobei das Pumpensystem (20) mit einem Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche gesteuert wird, und Aktualisieren der chromatografischen Methode durch Aufnahme oder Zuweisung zumindest eines sich während des Durchführens der ersten Trennung ergebenden Druck-Zielverlaufes (230) und/oder durch Aufnahme eines anderweitig erzeugten vorgegebenen Verlaufes.
Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird durch aufeinanderfolgendes Durchführen der Schritte des Durchführens einer Trennung und eines Aktualisierens der chromatografischen Methode.
Eine Software, vorzugsweise gespeichert auf einem Datenträger oder in einer Steuereinheit in einem Hochleistungschromatografie-System (10), zum Steuern oder Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wenn dieses auf einem Datenverarbeitungssystem wie einem Computer oder der Steuereinheit abläuft.
Ein Hochleistungschromatografie-System (10), aufweisend: ein Pumpensystem (20) zum Bewegen einer mobilen Phase, eine Trenneinrichtung (30) zum Trennung von Komponenten eines in die mobile Phase eingebrachten Probenfluids, und eine Steuerung (70) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche.