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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Chromatographie-System, insbesondere ein Flüssigchromatographie-System oder ein Gaschromatographie-System, und ein Verwaltungsverfahren für ein Chromatographie-System.
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[Stand der Technik]
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Bei einer herkömmlichen quantitativen Analyse durch Flüssigchromatographie (HPLC) wird vorab eine Standardsubstanz mit bekannter Konzentration gemessen, um eine Standardkurve zu erhalten, anhand der die quantitative Bestimmung einer unbekannten Probe erfolgt (Patentdokument 1). Die Messwerte ändern sich jedoch jeden Tag z.B. aufgrund von: Abweichungen der Mischungsrate bei der Zubereitung eines Lösungsmittels in einer mobilen Phase; temperaturbedingten Änderungen der Durchflussmenge der mobilen Phase; Alterungsverschleiß einer Säule als stationäre Phase. Daher wird die Standardkurve regelmäßig erstellt (aktualisiert), um Analyseergebnisse zu korrigieren.
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[Vorveröffentlichung]
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[Patentdokument(e)]
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[Patentdokument 1]
JP 6152301 B2 -
[Übersicht der Erfindung]
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[Zu lösende Aufgabe der Erfindung]
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Wenn die stationäre Phase der Säule od. dgl., das Lösungsmittel in der mobilen Phase, der Detektor od. dgl. eine Störung hätte, würden sich die Messwerte ändern, wie oben erwähnt. Somit ist es nötig, diese Bauelemente zu verwalten und nach Bedarf auszutauschen. Es besteht jedoch das Problem, dass diese Arbeit mühevoll ist und der Zeitpunkt der Verwaltung, d.h. des Austauschens, des Wartens u. a., nur schwer zu erkennen ist.
Z.B. erfolgt beim Verwalten der Lebensdauer des Detektors, wie etwa einer UV-Lichtquellenlampe, im Allgemeinen eine Überprüfung des Wertes einer von der Lampe emittierten Energie. Es wäre dabei wünschenswert, die Lampe mit möglichst geringen Wechselkosten langfristig zu nutzen. Da jedoch Lampen an sich individuelle Unterschiede voneinander aufweisen und die für die Analyse erforderliche Messgenauigkeit ebenfalls unterschiedlich ist, kann der Schwellwert eines Energiewertes für den Wechsel nicht eindeutig bestimmt werden. Es kommt somit häufig vor, dass man erst nach dem Erhalten eines abnormalen Analyseergebnisses den Energiewert überprüft und erkennt, dass das abnormale Analyseergebnis auf der Lebensdauer der Lampe beruht.
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Auf der anderen Seite kann man durch technischen Fortschritt ein Flüssigchromatographie-System realisieren, das eine stabile Messung ohne häufige Aktualisierung der Standardkurve ermöglicht, solange die Wartung und die Verwaltung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs der Analysepräzision stattfinden. Dabei können Analyseergebnisse mit erforderlicher Messpräzision erhalten werden.
Demgegenüber könnte es beim Verfahren zur Korrektur von Analyseergebnissen durch tägliches Erstellen (Aktualisieren) der Standardkurve geschehen, dass die Korrektur erfolgt, ohne zu erkennen, dass es sich dabei um eine Störung des Analysesystems (z.B. des besagten Detektors) handelt. Z.B. könnte sich nach dem Austausch oder dem Warten eines Lösungsmittels der Messwert der quantitativen Analyse um mehr als 10 % ändern.
Zur Feststellung, ob ein Analyseergebnis korrekt ist (d.h. ob das System normal funktioniert), könnte somit vor oder vor und nach der Analyse eine als Standardprobe dienende QC-Probe (oder eine Blind- und eine QC-Probe) analysiert werden. Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass nur durch Vergleich von Konzentrationen oder Flächengrößen zwar eine Abnormalität des Analysesystems erkannt werden könnte, jedoch nicht nach der diese Abnormalität verursachenden Störungsart (z.B.: Störung des Detektors) unterschieden werden könnte.
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Angesichts des obigen Problems liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Chromatographie-System und ein Verwaltungsverfahren für ein Chromatographie-System bereitzustellen, wobei eine Verwaltungsinformation über das Chromatographie-System automatisch gemeldet wird, um Verwaltungsfehler zu verhindern, und um eine stabile Messung zu ermöglichen.
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[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
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Die obige Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das erfindungsgemäße Chromatographie-System mit einer Steuereinheit und einem Speicher versehen ist, wobei der Speicher ein Diagnosekriterium speichert, welches auf Signalformen oder Signalstärken in einem Standard-Chromatogramm einer zu messenden Standardprobe basiert. Beim Erzeugen eines Istwert-Chromatogramms der Standardprobe, deren Menge oder Anteil bereits bekannt ist, meldet die Steuereinheit anhand des Diagnosekriteriums eine Verwaltungsinformation bezüglich der Signalformen oder Signalstärken im Istwert-Chromatogramm für das Chromatographie-System.
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Gemäß diesem Chromatographie-System wird beim Erzeugen eines Istwert-Chromatogramms anhand eines Diagnosekriteriums eine Verwaltungsinformation für das Chromatographie-System automatisch und ohne willkürliche Entscheidung des Benutzers gemeldet werden, wodurch Verwaltungsfehler verhindert werden und eine stabile Messung ermöglicht wird.
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Das Diagnosekriterium könnte alternativ einen ersten Schwellwert für die Verbreiterung einer Signalform im Standard-Chromatogramm beinhalten. Würde dabei die Verbreiterung der Signalform im Istwert-Chromatogramm den ersten Schwellwert überschreiten, könnte die Steuereinheit eine Störung der stationären oder der mobilen Phase melden. Gemäß diesem Chromatographie-System kann als Verwaltungsinformation eine Störung der stationären oder der mobilen Phase auf Basis des ersten Schwellwertes bestimmt werden.
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Das Diagnosekriterium könnte alternativ einen zweiten Schwellwert für eine Signalstärke im Standard-Chromatogramm beinhalten. Wäre dabei die Signalstärke im Istwert-Chromatogramm kleiner als der zweite Schwellwert, könnte die Steuereinheit eine Störung des Detektors melden. Gemäß diesem Chromatographie-System kann als Verwaltungsinformation eine Störung des Detektors auf Basis des zweiten Schwellwertes bestimmt werden.
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Das Standard-Chromatogramm ist ein Chromatogramm der zu messenden Standardprobe auf Basis von internen Standards. Beim Erzeugen des Istwert-Chromatogramms unter Verwendung der internen Standards kann das Steuermittel anhand des Diagnosekriteriums die Verwaltungsinformation bezüglich der Signalformen und Signalstärken einschließlich jener der internen Standards im Istwert-Chromatogramm melden. Würde ein Istwert-Chromatogramm ohne internen Standard erzeugt werden, würde nur der Peak der Standardprobe auftreten, so dass nicht entschieden werden könnte, ob es sich dabei um Tailing oder Verbreiterung des Peaks handelt. Es wäre daher vorteilhaft, für die Standard- und Istwert-Chromatogramme ein Chromatogramm mit internen Standards zu verwenden und eine Diagnose bezüglich der Signalformen oder Signalstärken einschließlich jener der internen Standards zu erstellen. Dadurch können detailliertere Verwaltungsinformationen (z.B. Störung der stationären Phase oder der mobilen Phase) erhalten werden.
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Die internen Standards umfassen einen ersten und einen zweiten internen Standard, wobei jeweils Peaks in Zeitbereichen vor und nach dem Peak der Standardprobe im Chromatogramm auftreten. Beim Durchführen des Diagnosekriteriums könnte die Steuereinheit auch eine Gewichtung der Peakformen oder Peakstärken der ersten und zweiten internen Standards im Istwert-Chromatogramm vornehmen.
Falls z.B. eine Störung des Detektors, wie etwa Alterungsverschleiß der Lampe des Detektors, auftritt und dabei bereits bekannt ist, dass die Peakstärke des ersten internen Standards im Vergleich zur Peakstärke des zweiten internen Standards erheblich sinkt, erfolgt bei diesem Chromatographie-System die Gewichtung der Stärke des Peaks A1b (z.B. Multiplikation der Stärke des Peaks des ersten internen Standards mit einem Wert kleiner 1), wodurch eine präzisere Diagnose der Störung des Detektors möglich ist.
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Falls die Steuereinheit vom Benutzer eine Information darüber empfängt, dass der Benutzer als Reaktion auf die Meldung der obigen Verwaltungsinformation eine Verwaltung vorgenommen hat, könnte sie erneut ein Istwert-Chromatogramm erzeugen und anhand des besagten Diagnosekriteriums die Verwaltungsinformation melden.
Gemäß diesem Chromatographie-System erfolgt nach der Wartung durch den Benutzer eine erneute Diagnose durch das erneute Erzeugen eines Istwert-Chromatogramms, und je nach Ergebnis wird z.B. „Ende der Wartung“ gemeldet, wodurch auf der Systemseite erkannt werden kann, dass die Wartung sicher stattfand. Die Zuverlässigkeit der Wartung wird somit erhöht.
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Der Speicher kann ferner eine Standardkurve für das Messobjekt speichern, wobei die Steuereinheit einen Fehler der Standardkurve melden kann, falls die Steuereinheit beim erneuten Erzeugen des Istwert-Chromatogramms eine normale Verwaltung als besagte Verwaltungsinformation erkennt und eine Ist-Menge oder ein Ist-Anteil der Standardprobe nicht mit einer geschätzten Menge oder einem geschätzten Anteil der Standardprobe übereinstimmt, welche anhand der Standardkurve aus der Signalstärke der Standardprobe ermittelt werden.
Gemäß diesem Chromatographie-System wird beim normalen Verwalten die Standardprobe anhand der Standardkurve gemessen, wodurch festgestellt werden kann, ob die Standardkurve einen Fehler hat. Da hierbei ein Fehler der Standardkurve sofort erfasst werden kann, kann er als Kriterium beim erneuten Erstellen der Standardkurve genutzt werden. Somit kann wieder eine genau richtige Standardkurve erstellt werden.
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Falls die Steuereinheit beim erneuten Erzeugen des Istwert-Chromatogramms eine normale Verwaltung als besagte Verwaltungsinformation erkennt und eine Abschlussinformation erhält, die angibt, dass die Verwaltung des Chromatographie-Systems beendet wurde, kann die Steuereinheit diese Abschlussinformation melden.
Gemäß diesem Chromatographie-System kann der Benutzer sicher erkennen, dass die Verwaltung des Chromatographie-Systems beendet wurde.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verwaltungsverfahren für ein Chromatographie-System wird ein Diagnosekriterium gespeichert, welches auf Signalformen oder Signalstärken in einem Standard-Chromatogramm einer zu messenden Standardprobe basiert. Beim Erzeugen eines Istwert-Chromatogramms der Standardprobe, deren Menge oder Anteil bereits bekannt ist, meldet die Steuereinheit anhand des Diagnosekriteriums eine Verwaltungsinformation bezüglich der Signalformen oder Signalstärken im Istwert-Chromatogramm für das Chromatographie-System.
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[Vorteile der Erfindung]
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Erfindungsgemäß kann ein Chromatographie-System erzielt werden, das eine Verwaltungsinformation für das Chromatographie-System automatisch meldet, um Verwaltungsfehler zu verhindern und eine stabile Messung zu ermöglichen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt die Konstruktion des Flüssigchromatographie-Systems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt ein Standard-Chromatogramm und Istwert-Chromatogramme.
- 3 zeigt ein Diagnosekriterium (Tabelle).
- 4 zeigt ein Diagnosekriterium, das in Form von Funktionen der Konzentration einer Standardsubstanz zu einem ersten und einem zweiten Schwellwert dargestellt ist.
- 5 zeigt einen Verarbeitungsablauf der Datenverarbeitungseinrichtung des Flüssigchromatographie-Systems.
- 6 zeigt ein Nebenprogramm für die „Diagnose der Standardkurve“ im Verarbeitungsablauf gemäß 5.
- 7 zeigt ein konkretes Entscheidungsverfahren in Schritt S34 gemäß 6.
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[Ausführungsform der Erfindung]
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
1 zeigt die Konstruktion des Flüssigchromatographie-Systems 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Flüssigchromatographie-System 100 umfasst eine Datenverarbeitungseinrichtung (Steuereinheit) 7, die das Gesamtsystem steuert, eine mobile Phase (Lösung aus einem Eluent-Lösungsmittelgemisch) 1, eine Pumpe 2 zum Fördern der mobilen Phase 1, einen Autosampler 3 zum Injizieren einer Probe, eine Säule 4 zum Auftrennen in Komponenten, einen Säulenofen 5, der die Temperatur der Säule 4 konstant hält, einen Detektor 6 für getrennte Komponenten und eine Anzeige 10.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 7 ist aus einem Computer ausgebildet, der eine Steuereinheit (CPU) 9 zur Analyse und zur Untersuchung von Analyseergebnissen sowie einen Speicher (Festplatte od. dgl.) 8 zum Speichern von Analyse- bzw. Untersuchungsergebnissen aufweist. Die Anzeige (Monitor) 10 zeigt Analyse- bzw. Untersuchungsergebnisse an.
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Der Detektor 6 hat mehrere Bauelemente zum Erfassen einer Signalstärke. Er kann die Signalstärke relativ zur Zeit gleichzeitig bei mehreren Wellenlängen erfassen. Die Art des Detektors 6 ist nicht besonders beschränkt, solange die Trennung und die Analyse damit möglich sind. Dabei kann z.B. eine UV-Detektion, eine zweidimensionale UV-Fluoreszenz-Analyse, eine MS (Massenspektrometrie) od. dgl. erfolgen.
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Die Probe wird durch einen Injektor (nicht dargestellt) des Autosamplers 3 injiziert und passiert die Säule 5 zusammen mit der durch die Pumpe 2 geförderten mobilen Phase 1, wobei die Probe in verschiedene Komponenten aufgetrennt wird.
Die in die Komponenten aufgetrennte Probe wird durch den Detektor 6 erfasst. Die Signale des Detektors 6 werden der Datenverarbeitungseinrichtung 7 zugeführt und einer Datenverarbeitung unterzogen.
Die Säule 4 ist eine Vorrichtung, die als Trennungsabschnitt für Komponenten in einer in der mobilen Phase 1 befindlichen Probe allgemein eingesetzt wird. Als Säule 4 ist eine Füllsäule, eine monolithische Säule od. dgl. verwendbar. Der Füllstoff für die Säule 4 ist aus verschiedenen Typen auswählbar, und zwar aus einem Absorptionstyp, Verteilungstyp, lonenaustauschtyp u.a. Die Säule 4 ist bevorzugt im Säulenofen 5 angeordnet, damit sie auf konstanter Temperatur gehalten wird und die Trennung der Probe mit guter Wiederholbarkeit erfolgen kann.
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Gemäß einem Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden vorab die die Messung beeinflussenden Bauteile des Flüssigchromatographie-Systems 100, und zwar die mobile Phase 1, die Säule 4, der Detektor 6 u.a., entsprechend verwaltet, d.h. ausgetauscht, gewartet u.a., und dadurch in einen normalen Zustand gebracht. Weiterhin wird vorab ein normales Chromatogramm (Standard-Chromatogramm) für eine zu messende Standardsubstanz mit einer vorbestimmten Konzentration C1 bei diesem System erzeugt. Als Nächstes erfolgt ein Vergleich der Signalformen und Signalstärken mit jener in einem Istwert-Chromatogramm, das sich aus einer tatsächlichen Vermessung derselben Standardsubstanz mit der bekannten Konzentration C1 bei einem System ergab, dessen Verwaltungszustand unbekannt ist. Auf diese Weise erfolgt die Diagnose des Verwaltungszustandes.
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2 zeigt ein Standard-Chromatogramm CR der zu messenden Standardsubstanz mit der vorbestimmten Konzentration C1 und Istwert-Chromatogramme CRa, CRb, CRc.
Wie in 2 gezeigt, ist das Standard-Chromatogramm CR ein Chromatogramm der zu messenden Standardprobe mit internen Standards. Es zeigt den Peak S1 eines ersten internen Standards a und den Peak S2 eines zweiten internen Standards b, wobei diese Peaks jeweils während der Haltedauer vor und nach dem Peak S0 der Standardprobe auftreten.
Die Halbwertbreiten der jeweiligen Peaks S0, S1, S2 sind mit W0, W1, W2 sowie die Signalstärken (z.B. die Flächengrößen der Peaks) jeweils mit A0, A1, A2 bezeichnet.
Der Vergleich der Signalformen der Standard- und Istwert-Chromatogramme muss nicht immer anhand der Halbwertbreiten, sondern kann z.B. auch anhand der Verbreiterung (d.h. Breite der Basislinie) einer Signalform erfolgen.
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3 zeigt ein Diagnosekriterium (Tabelle) J1, das im Speicher 8 gespeichert ist. Das Diagnosekriterium J1 basiert auf dem Standard-Chromatogramm CR, wobei erste Schwellwerte Wx, Wy, Wz für Halbwertbreiten und zweite Schwellwerte Ax, Ay, Az für Signalstärken (Flächengrößen der Peaks) der jeweiligen Peaks S0, S1, S2 unter Zuordnung zu Verwaltungsinformationen gespeichert werden.
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Die Steuereinheit 9 führt eine Diagnose anhand des Standard-Chromatogramms CR durch und meldet eine Verwaltungsinformation für das Flüssigchromatographie-System 100 in Abhängigkeit vom Diagnoseergebnis.
Wie z.B. in 2 gezeigt, wird nun angenommen, dass sich aus einer tatsächlichen Vermessung der Standardsubstanz mit der Konzentration C1 bei einem System im unbekannten Verwaltungszustand ein Ist-Chromatogramm CRa ergab. Die Steuereinheit 9 erhält Halbwertbreiten und Stärken der jeweiligen Peaks S0 - S2 vom Istwert-Chromatogramm CRa. Überschreitet die Halbwertbreite W0a des Peaks S0 im Istwert-Chromatogramm CRa den ersten Schwellwert Wx, meldet sie anhand des Diagnosekriteriums J1 gemäß 3 eine Störung der stationären Phase (Säule 4).
Als Meldeverfahren könnte z.B. ein Text „Ersetzen Sie bitte die Säure“ auf der Anzeige 10 dargestellt werden bzw. eine Ankündigung per Sprache erfolgen.
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Wie in 2 gezeigt, wird weiterhin angenommen, dass ein weiteres Istwert-Chromatogramm CRb erhalten wird. Die Steuereinheit 9 erhält Halbwertbreiten und Stärken der jeweiligen Peaks S0 - S2 vom Istwert-Chromatogramm CRb. Ist zumindest die Stärke A0a des Peaks S0 kleiner als der zweite Schwellwert Ax, meldet sie anhand des Diagnosekriteriums J1 gemäß 3 eine Störung des Detektors (z.B.: Notwendigkeit des Wechsels der Lampe des Detektors).
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Wie in 2 gezeigt, wird weiterhin angenommen, dass ein weiteres Istwert-Chromatogramm CRc erhalten wird. Die Steuereinheit 9 erhält Halbwertbreiten und Stärken der jeweiligen Peaks S0 - S2 vom Istwert-Chromatogramm CRc. Überschreitet zumindest eine der Halbwertbreiten W1c, W2c der Peaks S1 und S2 den ersten Schwellwert Wy oder Wz, meldet sie anhand des Diagnosekriteriums J1 gemäß 3 eine Störung der mobilen Phase (z.B.: Änderungen der Konzentration des Eluenten bzw. des Lösungsmittels; Notwendigkeit des Austausches des Lösungsmittels).
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Die Standardprobe gemäß dem Istwert-Chromatogramm CRa in 2 hat einen breiteren Peak S0 infolge des Tailings, während sich die Peaks S1, S2 der internen Standards kaum verbreitern. Es ist allgemein bekannt, dass das Tailing des Peaks S0 der Standardprobe auf Alterungsverschleiß der Säule beruht.
Gemäß dem Istwert-Chromatogramm CRc in 2 verbreitert sich hingegen nicht nur der Peak der Standardprobe, sondern auch die Peaks S1, S2 der internen Standards. Daraus ergibt sich, dass es sich hierbei um eine Störung der mobilen Phase handelt.
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Damit wird die Verwaltung des Flüssigchromatographie-Systems 100 beendet, wobei der Benutzer leicht erkennen kann, ob das System im normalen Zustand ist oder einen Fehler hat. Der Zeitpunkt der Verwaltung, d.h. eines Austausches, der Wartung u.a., kann leicht erfasst werden, so dass die Arbeitseffizienz erhöht wird.
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Würde hierbei ein Istwert-Chromatogramm ohne internen Standard erzeugt werden, würde nur der Peak S0 der Standardprobe auftreten, so dass nicht entschieden werden könnte, ob es sich dabei um Tailing oder Verbreiterung des Peaks S0 handelt.
Wenn für die Standard- und Istwert-Chromatogramme ein Chromatogramm mit internen Standards verwendet wird und eine Diagnose bezüglich der Signalformen oder Signalstärken einschließlich jener der internen Standards erfolgt, können detailliertere Verwaltungsinformationen (z.B. Störung der stationären Phase oder der mobilen Phase) erhalten werden. Selbstverständlich umfasst die vorliegende Erfindung auch die Meldung einer umfassenden Verwaltungsinformation (z.B. Störung der stationären Phase oder der mobilen Phase) beim Verbreitern des Peaks S0 der Standardprobe, ohne interne Standards zu verwenden.
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Gemäß dem Beispiel des Istwert-Chromatogramms CRb in 2 wird eine Verwaltungsinformation gemeldet, wenn zumindest die Stärke A0b des Peaks S0 kleiner ist als der zweite Schwellwert Ax. Die Verwaltungsinformation könnte alternativ im Falle gemeldet werden, dass alle Stärken A0b - A2b der Peaks S0 - S2 oder mindestens zwei der Stärken A0b - A2b jeweils den zweiten Schwellwert überschreiten oder eine der Stärken A0b - A2b den zweiten Schwellwert überschreitet.
Beim Vergleich der Peaks S1, S2 der internen Standards mit dem zweiten Schwellwert könnte auch eine Gewichtung erfolgen. Falls z.B. eine Störung des Detektors, wie etwa Alterungsverschleiß der Lampe des Detektors, auftritt und dabei bereits bekannt ist, dass die Stärke A1b des Peaks S1 des ersten internen Standards im Vergleich mit der Stärke A2b des Peaks S2 des zweiten internen Standards erheblich sinkt, findet die Gewichtung der Stärke A1b (z.B.: Multiplikation der Stärke A1b mit einem Wert kleiner 1) statt, wodurch eine präzisere Diagnose der Störung des Detektors möglich ist.
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Weiterhin wird gemäß dem Beispiel des Istwert-Chromatogramms CRc in 2 eine Verwaltungsinformation gemeldet, wenn zumindest eine der Halbwertbreiten W1c, W2c den ersten Schwellwert Wy oder Wz überschreitet. Die Verwaltungsinformation könnte alternativ im Falle gemeldet werden, dass alle Halbwertbreiten W0c - W2c der Peaks S0 - S2 oder mindestens zwei der Halbwertbreiten W0c - W2c jeweils den ersten Schwellwert überschreiten oder eine der Halbwertbreiten W0c - W2c den ersten Schwellwert überschreitet. Beim Vergleich der Peaks S1, S2 der internen Standards mit dem ersten Schwellwert könnte ebenfalls eine Gewichtung erfolgen.
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Es versteht sich, dass, wenn verschiedene Messobjekte, Standardsubstanzen bzw. Analysebedingungen bereitgestellt sind, verschiedene Standard-Chromatogramme je nach Messobjekt, Standardsubstanz bzw. Analysebedingung erzeugt und entsprechende Diagnosekriterien gespeichert werden sollten.
Z.B. reicht für die Analyse derselben Substanz (oder ähnlicher Substanzen) durch ein Chromatographie-System bei der Untersuchung in einer Qualitätskontrolle-Abteilung, einem Krankenhaus u.a. dasselbe Standard-Chromatogramm und Diagnosekriterium aus.
Falls hingegen der Austausch des Lösungsmittels, der Säule u.a. oder die Veränderung der Standardsubstanz bei jedem erforderlichen Versuch bzw. jedem Analysenauftrag erfolgt, wie dies z.B. bei Chromatographie-Systemen für Labors geschieht, könnten verschiedene Standard-Chromatogramme und Diagnosekriterien je nach Messobjekt, Standardsubstanz bzw. Analysebedingung bereitgestellt werden, damit verschiedene Diagnosekriterien je nach Messobjekt, Standardsubstanz.B.zw. Analysebedingung abgerufen werden können.
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In der obigen Ausführungsform beziehen sich sowohl das Standard-Chromatogramm CR, auf dem das im Speicher 8 gespeicherte Diagnosekriterium basiert, als auch die Istwert-Chromatogramme auf die Standardsubstanz mit derselben Konzentration C1. Dabei ist eine eindeutige Diagnose bezüglich der Konzentration C1 anhand des Diagnosekriteriums J1 möglich.
Beim Erzeugen eines Istwert-Chromatogramms kann jedoch nicht immer die Standardsubstanz mit der Konzentration C1 erlangt werden.
Wie in 4 gezeigt, können daher als Diagnosekriterium J2 Funktionen (oder Formeln) der Konzentration C der Standardsubstanz zu den ersten und zweiten Schwellwerten bereitgestellt werden. Falls die Standardsubstanz eine Konzentration C2 hat, wird die „Konzentration C2“ ausgewählt, wodurch anhand des Diagnosekriteriums J2 die ersten und zweiten Schwellwerte erhalten werden können. Obwohl dies nicht dargestellt ist, erfolgt auch die Zuordnung der Verwaltungsinformationen zu den ersten und zweiten Schwellwerten durch Funktionen (oder Formeln).
Beim Einsetzen der internen Standards reicht für das Diagnosekriterium J2 eine ähnliche Tabelle wie das Diagnosekriterium J1 aus, da die Konzentrationen der internen Standards vorgegeben sind.
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5 zeigt einen Verarbeitungsablauf der Datenverarbeitungseinrichtung 7 des Flüssigchromatographie-Systems 100.
Zunächst ruft die Steuereinheit 9 der Datenverarbeitungseinrichtung 7 das Diagnosekriterium J1 vom Speicher 8 ab (Schritt S10). Dabei sind verschiedene Diagnosekriterien je nach Messobjekt, Standardsubstanz und Analysebedingung gespeichert. Wählt der Benutzer ein Messobjekt, eine Standardsubstanz, eine Analysebedingung u.a. aus, wird ein entsprechendes Diagnosekriterium ausgelesen.
Als Nächstes erstellt die Steuereinheit 9 ein Istwert-Chromatogramm der zu messenden Standardprobe, dessen Konzentration (Menge oder Anteil) bereits bekannt ist (Schritt S12). Die Steuereinheit 9 meldet anschließend anhand des Diagnosekriteriums J1 eine Verwaltungsinformation bezüglich der Signalformen oder Signalstärken im Istwert-Chromatogramm für das Chromatographie-System in bereits erwähnter Weise (Schritt S14). Als Reaktion auf die Meldung z.B. durch die Darstellung eines Textes „Ersetzen Sie bitte die Säule“ auf der Anzeige 10 tauscht der Benutzer entsprechend die Säule aus und gibt entsprechend in das Flüssigchromatographie-System 100 ein, dass das Ersetzen (Wartung) beendet wurde.
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Die Steuereinheit 9 stellt fest, ob in Reaktion auf die Verwaltungsinformation in Schritt S14 eingegeben wurde, dass die Wartung beendet wurde (Schritt S16). Lautet die Antwort in Schritt S16 „NEIN“, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S16 zurück. Lautet die Antwort „JA“, erfolgt der Übergang zu Schritt S18.
In Schritt S18 erzeugt die Steuereinheit 9 erneut ein Istwert-Chromatogramm, um eine Diagnose des Verwaltungszustandes anhand des Diagnosekriteriums J1 ebenso vorzunehmen, und stellt fest, ob das Diagnoseergebnis normal (d.h. keine Wartung nötig) ist.
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Lautet die Antwort in Schritt S18 „JA“, wobei also keine Wartung nötig ist, läuft bei Bedarf ein Nebenprogramm für die „Diagnose der Standardkurve“, woraufhin das „Ende der Wartung“ gemeldet wird (Schritt S20). Lautet hingegen die Antwort in Schritt S18 „NEIN“, wird ein „Wartungsfehler“ gemeldet (Schritt S22).
Die Nachrichten in den Schritten S20 und S22 können ebenso wie in Schritt S14 auf der Anzeige 10 dargestellt oder mittels Sprachausgabe mitgeteilt werden. Nach den Schritten S20 und S22 wird die Verarbeitung beendet.
Der Benutzer, der die Nachricht in Schritt S20 erhalten hat, kann bei Bedarf eine Standardkurve erstellen und eine unbekannte Probe messen.
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Auf diese Weise wird nach der Wartung durch den Benutzer erneut ein Istwert-Chromatogramm erzeugt, um eine erneute Diagnose vorzunehmen, und je nach Ergebnis wird z.B. „Ende der Wartung“ gemeldet, wodurch auf der Seite des Systems 100 erkannt werden kann, dass die Wartung sicher stattfand. Die Zuverlässigkeit der Wartung wird somit erhöht.
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6 zeigt das Nebenprogramm für die „Diagnose einer Standardkurve“ im Verarbeitungsablauf gemäß 5.
Zunächst ruft die Steuereinheit 9 eine Standardkurve im Speicher 8 ab (Schritt S30). Hierin sind ebenfalls verschiedene Standardkurven je nach Messobjekt, Standardsubstanz und Analysebedingung gespeichert. Wählt der Benutzer ein Messobjekt, eine Standardsubstanz, eine Analysebedingung u.a. aus, wird eine entsprechende Standardkurve ausgelesen.
Als Nächstes erzeugt die Steuereinheit 9 ein Istwert-Chromatogramm der zu messenden Standardprobe, deren Konzentration (Menge oder Anteil) bereits bekannt ist, um das Messobjekt quantitativ zu bestimmen (Schritt S32). Die Steuereinheit 9 stellt dann durch Vergleich mit der Standardkurve fest, ob die quantitative Bestimmung der Standardprobe normal verläuft (Schritt S34).
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Die Feststellung in Schritt S34 kann z.B. derart erfolgen, wie in 7 gezeigt. D.h., wie in 7 gezeigt, wird beim Erzeugen des Istwert-Chromatographen einer Standardsubstanz mit einer bekannten Konzentration C2 vermessen, und die Steuereinheit 9 schätzt anhand der Standardkurve V1 und basierend auf der Signalstärke Ar der vermessenen Standardsubstanz die Konzentration der Standardsubstanz auf Cr. Da die Standardsubstanz eigentlich die Konzentration C2 haben muss, vergleicht die Steuereinheit 9 eine Differenz D zwischen der Ist-Konzentration C2 und der geschätzten Konzentration Cr mit einem vorbestimmten Schwellwert Dx (gemäß diesem Beispiel sind auch die Daten des Schwellwertes Dx im dargestellten Diagnosekriterium J1 gespeichert). Überschreitet die Differenz D den Schwellwert Dx, kann ein Fehler der Standardkurve festgestellt werden.
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Überschreitet die Differenz D wie oben erwähnt den Schwellwert Dx, lautet die Entscheidung in Schritt S34 „NEIN“, wobei in Schritt S36 die Steuereinheit 9 den Fehler der Standardkurve und nach Bedarf die Notwendigkeit der Korrektur der Standardkurve meldet, woraufhin das Nebenprogramm beendet wird.
Ist die Differenz D kleiner/gleich dem Schwellwert Dx, lautet die Entscheidung in Schritt S34 „JA“, womit das Nebenprogramm beendet wird.
Die Differenz D und/oder der Schwellwert Dx können unter Verwendung des Gradienten der Standardkurve in 7 in eine Signalstärke A der Ordinate umgewandelt werden. Die aus der Umwandlung der Differenz D und/oder des Schwellwertes Dx resultierende Signalstärke A könnte als Feststellungswert verwendet werden.
Die Standardkurve V1 zeigt eine Beziehung zwischen der Signalstärke (Peakstärke oder Flächengröße des Peaks) des Messobjektes und der Menge oder dem Anteil (Konzentration od. dgl.) des Messobjektes. Es gibt keine Beschränkung dafür, ob die Standardkurve V1 durch die externe oder die interne Standardmethode erhalten wird.
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Bei einem normalen Ergebnis der Diagnose in Schritt S18 kann durch Messen der Standardprobe anhand der Standardkurve festgestellt werden, ob die Standardkurve einen Fehler hat. Da hierbei ein Fehler der Standardkurve V1 sofort erfasst werden kann, kann er als Kriterium beim erneuten Erstellen der Standardkurve genutzt werden. Somit kann wieder eine genau richtige Standardkurve erstellt werden. Außerdem kann beim Melden des „Endes der Wartung“ in Schritt S20 gleichzeitig gemeldet werden, ob die Standardkurve einen Fehler hat.
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Bei Entscheidung „NEIN“ in Schritt S18 in 5 könnte die Steuereinheit 9 alternativ die Messung der unbekannten Probe unterbrechen, die weitere Messobjekte umfasst. Es ist auch möglich, die Information über das Ende der Verwaltung im Speicher 10 zu speichern und bei der nächsten Messung anzuzeigen. Es ist auch möglich, die Verwaltungsabschlussinformation zusammen mit einem Analyseergebnis auszugeben.
Dadurch kann verhindert werden, dass das Flüssigchromatographie-System 100 mit einem Verwaltungsfehler eine weitere Messung durchführt. Eine inkorrekte Messung kann somit vermieden werden.
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Es ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt ist, sondern im Rahmen des Gedankens der vorliegenden Erfindung verschieden abgewandelt werden und verschiedene gleichwertige Variationsformen annehmen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- mobile Phase
- 4
- stationäre Phase (Säule)
- 6
- Detektor
- 9
- Steuereinheit
- 10
- Speicher
- 100
- (Flüssig-)Chromatographie-System
- CR
- Standard-Chromatograph
- CR1- Cr3
- Istwert-Chromatographen
- J1, J2
- Diagnosekriterien
- W0 - W2
- Signalformen im Standard-Chromatographen
- A0 - A2
- Signalstärken im Standard-Chromatographen
- W0a, W0c - W2c
- Signalformen in den Istwert-Chromatographen
- A0b - A2b
- Signalstärken im Istwert-Chromatographen
- Wx
- erster Schwellwert
- Ax
- zweiter Schwellwert
- S0
- Peak der Standardprobe im Chromatographen
- V1
- Standardkurve für ein Messobjekt
- Cr
- geschätzte Menge oder geschätzter Anteil der Standardprobe
- C2
- Ist-Menge oder Ist-Anteil der Standardprobe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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