DE202005001630U1

DE202005001630U1 - Massenspektrometer

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Publication number: DE202005001630U1
Application number: DE200520001630
Authority: DE
Original assignee: Micromass UK Ltd
Current assignee: Micromass UK Ltd
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2015-02-03
Also published as: GB2410703B; GB0502366D0; CA2496104C; JP4667056B2; CA2496104A1; GB2410703A; DE102005004800A1; JP2005241637A

Abstract

Flüssigchromatographiesystem mit:
einer ersten Säule;
einem ersten Fluidabgabesystem zur Abgabe eines ersten Fluids an die erste Säule; und
einem zweiten Fluidabgabesystem zur Abgabe eines zweiten, unterschiedlichen Fluids an die erste Säule;
wobei in einem ersten Betriebsmodus das erste Fluidabgabesystem das erste Fluid mit einer ersten Flussrate durch die erste Säule durchführt bzw. passieren lässt; und
wobei in einem zweiten Betriebsmodus das erste Fluid im wesentlichen von der ersten Säule weg abgelenkt wird, und das zweite Fluidabgabesystem das zweite, unterschiedliche Fluid mit einer zweiten, unterschiedlichen Flussrate durch die erste Säule durchführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flüssigchromatographiesystem und ein Massenspektrometer.
Die Flüssigchromatographie ist ein Verfahren, mittels dessen verschiedene Spezien bzw. Bestandteile einer komplexen Mischung in ihre individuellen Komponenten separiert werde können. Die individuellen Spezien oder Komponenten werden zu wesentlich bzw. substantiell unterschiedlichen Zeiten von dem Flüssigchromatographiesystem eluieren.
Bekannte Flüssigchromatographiesysteme umfassen Hochleistungs-Flüssigchromatographiesysteme (HPLC) mit einem Pumpsystem, das zwei Lösungsmittelkanäle A, B aufweist. Herkömmlicherweise bzw. konventionsgemäß umfasst der Lösungsmittelkanal A ein wässriges Lösungsmittel oder eine Lösung (beispielsweise HPLC-Wasser mit 0,1% Säure), und Lösungsmittel B ein organisches Lösungsmittel (beispielsweise Acetonitrit oder Methanol mit 0,1% Säure). Das wässrige Lösungsmittel oder die Lösung A und das organische Lösungsmittel B werden zur Bereitstellung eines isokratischen Flusses bzw. Stromes gemischt. Eine zu analysierende Probe oder ein zu analysierendes Analyt wird dann in den gemischten Lösungsmittelfluss eingegeben. Die Probe kann in den gemischten Lösungsmittelfluss bzw. den Strom aus gemischtem Lösungsmittel entweder manuell oder mittels eines Autoabtasters bzw. -Samplers eingeführt werden.
Die Probe oder das Analyt zusammen mit der Lösungsmittelmischung wird dann auf eine Analysesäule gegeben, die herkömmlicherweise mit stationärer Phase (beispielsweise 5 μm Siliziumstückchen bzw. -perlen) gefüllt ist. Zunächst wird die Zusammensetzung eines gemischten Lösungsmittels eingestellt, so dass es vorwiegend wässriges Lösungsmittel oder eine Lösung aus dem Lösungsmittelkanal A umfasst. Der Anteil des organischen Lösungsmittels B zu dem wässrigen Lösungsmittel oder der Lösung A wird jedoch in einer linearen Weise über eine Zeitdauer langsam erhöht. Komponenten in der Flüssigkeit, die zunächst in bzw. auf der Analysesäule gefangen sind, werden beginnen, wieder mobil zu werden, wenn der Gradient des organischen Lösungsmittels ansteigt, d.h. mit einem Anstieg des organischen Lösungsmittels B in der Lösungsmittelmischung. Beispielsweise kann das relative Verhältnis der Flussrate von den zwei Lösungsmittelkanälen linear variiert werden, so dass, beispielsweise, die Lösungsmittelmischung zunächst etwa 1% organisches Lösungsmittel aufweist, wobei jedoch die Konzentration des Lösungsmittels progressiv ansteigt, bis das Lösungsmittel 60 organisches Lösungsmittel B nach einer Zeitdauer von beispielsweise 60 Minuten aufweist. Mit der Variation der relativen Zusammensetzung der Mischung der beiden Lösungsmittel A, B werden unterschiedliche bzw. verschiedene Spezien aus der stationären Phase der Säule entlassen bzw. freigegeben, und werden anschließend durch verschiedene Mittel an dem Ausgang zu der Analysesäule festgestellt bzw. detektiert.
Die Innendurchmesser bzw. internen Durchmesser von Analysesäulen, die in Flüssigchromatographieanwendungen verwendet werden, können sehr unterschiedlich sein. Beispielsweise kann der Innendurchmesser oder interne Durchmesser einer Analysesäule bei einigen Anwendungen weniger als 50 μm betragen, während bei anderen Anwendungen der Innendurch messer oder der interne Durchmesser größer als 4,6 mm sein kann. Die Abgabeflussrate, die von dem Pumpensystem benötigt wird, steigt an mit einer Zunahme des Innendurchmessers oder internen Durchmessers der Analysesäule, und die Abgabeflussrate kann, beispielsweise, von einigen Nanolitern pro Minute bis zu einigen Millilitern pro Minute reichen.
Es ist üblich, eine direkte Flussanordnung zu verwenden, bei der der Abgabefluss direkt in die Analysesäule gegeben wird und dann auf das Analyseinstrument (beispielsweise Massenspektrometer), ohne den Fluss zu zerteilen bzw. aufzuspalten. Es gibt jedoch auch Umstände, bei denen eine direkte Flussanordnung ungeeignet ist.
Zur Bereitstellung eines genauen Gradienten bei geringen bzw. kleinen Flussraten (beispielsweise einigen Nanolitern pro Minute) ist es oft notwendig, den Abgabefluss von einem Flüssigchromatographen vor dem Analyseinstrument aufzuteilen. Es gibt zwei relativ übliche Situationen, wo es, beispielsweise, notwendig sein kann, den Abgabefluss aufzuteilen. Die erste Situation ist, wenn eine HPLC-Analysesäule mit einem großen Durchmesser verwendet wird. Herkömmliche Standard-HPLC-Analysesäulen mit großem Durchmesser weisen einen internen Durchmesser von 4,6 mm auf. Säulen mit einem internen Durchmesser von 4,6 mm sind ein Industriestandard und erweisen sich als robust und zuverlässig. Derartige Säulen können große Mengen fassen bzw. verarbeiten, wodurch sie geeignet sind für Reinigungsprozesse wie beispielsweise Fraktionssammlung. Derartige Säulen mit großem Durchmesser erfordern üblicherweise hohe Flussraten von mehreren Millilitern pro Minute. Während es nicht problematisch ist, derartige Flussraten für die Analysesäule bereitzustellen, können Flussraten von einigen Millilitern pro Minute eine zu hohe Flussrate darstellen, um direkt von beispielsweise einer Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle gehandhabt zu werden, die vorgesehen sein kann zum Empfang und Ionisieren des Flusses, der aus der Säule eluiert. Relativ hohe Flussraten können besonders ungeeignet sein für eine Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle, insbesondere wenn das zum Drücken bzw. Schieben der Probe durch die Analysesäule verwendete Lösungsmittelgemisch bzw. Lösungsmittelmischung einen relativ hohen Prozentsatz oder Anteil an Wasser enthält. Entsprechend kann es notwendig werden, den Fluss entweder stromabwärts von oder stromaufwärts von der HPLC-Säule aufzuteilen, so dass nur ein Teil des Flusses direkt zu der Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle geleitet wird bzw. passiert. Der Rest des Flusses kann entweder einfach als Abfall bzw. zum Ausschuss umgeleitet werden, oder alternativ kann eine spezifische Komponente von Interesse in einem als Fraktionssammlung bekannten Prozess in einem Fläschchen bzw. Gefäß aufgesammelt werden.
Die zweite Situation, bei der es notwendig sein kann, den Abgabefluss aufzuteilen, ist bei der Verwendung eines Nanofluss-HPLC-Systems. Nanofluss-HPLC-Systeme verwenden üblicherweise Säulen mit kleinen internen Durchmessern, typischerweise mit einem internen Durchmesser von < 360 μm. Nanofluss-HPLC-Systeme werden ihrer Natur entsprechend bei relativ hohen Flussraten betrieben, typischerweise im Bereich von 100 nl/min bis 1000 nl/min, d.h. Flussraten 3 bis 4 Größenordnungen geringer als typische Flussraten, die mit Säulen eines internen Durchmessers von 4,6 mm verwendet werden. Eine Säule mit einem kleinen internen Durchmesser kann beispielsweise verwendet werden, wenn nur eine geringe Menge einer Probe zur Verfügung steht. Beispielsweise kann ein Nanofluss-HPLC-System verwendet werden, wenn Proben kleiner als 100 Femtomol eines Proteindigestes, das aus menschlichen Zellen extrahiert wurde, analysiert wird. Da jedoch HPLC-Pumpen relativ schwach sind bei der Bereitstel lung eines genauen, stabilen und wiederholbaren Lösungsmittelgradienten bei derartigen relativ geringen Flussraten, ist es bekannt, die Pumpe von Lösungsmittelkanälen A, B mit relativ höheren Flussraten laufen zu lassen bzw. zu betreiben, den Abgabefluss jedoch dann vor der Nanoflusssäule aufzuteilen bzw. zu spalten, so dass nur eine wesentlich geringere Flussrate des Abgabefluids durch und zu der Nanofluss-HPLC-Säule passiert bzw. geführt wird.
Die Elektrospray-Ionisation ist eine allgemein verwendete Technik in der Massenspektrometrie, bei welcher in einer fließenden Lösung vorhandene Spezien durch die Aufbringung einer Hochspannung auf eine Elektrospraysonde ionisiert werden. Die Elektrospray-Ionisation wird bisweilen als weiche Ionisationstechnik bezeichnet, da die sich ergebenden Ionen, die durch die Ionenquelle erzeugt werden, typischerweise Spezien mit relativ hohem Molekulargewicht (beispielsweise Peptide) umfassen, die dann als intakte Ionen durch einen Massenanalysator detektiert werden können. Elektrospray-Ionisation kann bei mehreren unterschiedlichen Flussraten erreicht werden, die von einigen nl/min (d.h. Nanoflussraten) bis zu Flussraten von einigen ml/min reichen.
Die während einer Elektrospray-Ionisation beobachteten Ionenzählraten bzw. Ionenzählwerte sind jedoch nicht, jedenfalls in einer ersten Näherung, flussratenabhängig, und daher können für die gleichen Signal-Rausch-Verhältnisse große Empfindlichkeitsverstärkungen bzw. -gains erreicht werden bei geringeren Flussraten aufgrund des wesentlich geringeren Probenverbrauchs.
Ein Flüssigchromatographiesystem, das im Zusammenhang bzw. zusammen mit einem Elektrospray-Ionisations-Ionenquellen-Massenspektrometer (LCMS) oder einem Tandem-Massenspektro meter (LCMS/MS) verwendet wird, stellt ein leistungsfähiges Analyseinstrument dar, das in zahlreichen Laboratorien um die Welt verwendet wird. Eine Beschränkung der Qualität der Daten, die mit Spezien geringer Häufigkeit erreicht werden kann, bei Verwendung eines mit einem Massenspektrometer gekoppelten Flüssigchromatographiesystems, ist die relativ kurze Zeitdauer, die irgendeine bestimmte Analytspezies tatsächlich in der Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle anwesend ist. Dies hat auch den Effekt, dass die Anzahl unterschiedlicher MS/MS-Produktionen-Massenspektren, die erzeugt und aufgezeichnet werden kann, beschränkt ist durch die Zeitdauer, die irgendeine Spezies von Ausgangsionen innerhalb der Ionenquelle anwesend ist. Diese Zeitdauer wird bestimmt durch das Peak- bzw. Spitzenelutionsprofil für die bestimmte Säule, die verwendet wird.
Es ist bekannt, die Zeit, die ein Peak bzw. eine Spitze eluiert, effektiv zu verlängern durch Verringerung der Flussrate, wenn eine interessierende Spezies durch das Massenspektrometer identifiziert wird. Diese Technik ist als Peak-Parken bzw. Peak-Parking oder Chromatographie mit variablem Fluss bekannt. Die Reduzierung der Flussrate ermöglicht jedenfalls theoretisch, dass interessierende Spezien für längere Zeitdauern in der Ionenquelle anwesend sind, ohne irgendeinen Verlust an Ionenzählwerten pro Scan.
Die US 6 139 734 beschreibt ein Verfahren einer Chromatographie mit variablem Fluss, wobei die Flussrate variiert wird auf der Grundlage des Aufteilungsverhältnisses unterschiedlicher Restriktoren. Das beschriebene Verfahren verlässt sich auf die Verwendung zweier unterschiedlicher Abgabeunterteilungsflussraten zur Bestimmung einer normalen Flussrate und einer reduzierten Flussrate. Dieser Ansatz leidet jedoch an der Schwierigkeit, dass das Druckgleichgewicht nicht instantan ist. Ferner können die Restriktoren verstopft werden, was zu Unterschieden in der Flussrate führt. Ein weiteres Problem mit dem offenbarten Ansatz des variablen Flusses ist, dass mit Elutionszeiten schmaler Peaks beispielsweise < 0,5 min für eine Säule mit einem internen Durchmesser von 75 μm, das dem Eluierungspeak entsprechende Analyt bereits vollständig durch die Ionenquelle hindurchgegangen bzw. passiert sein kann, wenn die reduzierte Flussrate tatsächlich vollständig etabliert wird.
US 2002/0072126 beschreibt einen Ansatz, bei dem ein hinter der Säule positioniertes Ventil geschaltet wird, und die Spezien mit einer geringen Flussrate unter Verwendung einer Spritzenpumpe in das Massenspektrometer eluiert werden. Das Ventil hinter der Säule bzw. das Nach- bzw. Post-Säulen-Ventil schaltet, wenn eine Spezies bzw. Spezien von Interesse festgestellt wird bzw. werden. Die Flussrate der Gradientenabgabepumpe wird angehalten, und der Säulenausgang bzw. die Säulenausgabe werden während eines Park-Ereignisses blockiert. Eine Spritzenpumpe eluiert dann weiterhin die Spezies in die Ionenquelle mit einer reduzierten Flussrate. Die Verwendung eines Ventils hinter der Säule führt zur Einführung eines Totvolumens, das sowohl für die Chromatographieleistung als auch die Chromatographie-Auflösung nachteilig ist. Das bekannte Verfahren der Verwendung eines Ventils hinter der Säule zur Ermöglichung einer Chromatographie mit variablem Fluss ist daher besonders nachteilig.
Es wird daher angestrebt, ein verbessertes Flüssigchromatographiesystem bereitzustellen, das vorzugsweise nicht an einigen oder sämtlichen Problemen bzw. Schwierigkeiten leidet, die bei bekannten Flüssigchromatographiesystemen angetroffen werden, die variable Flussraten einsetzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigchromatographiesystem bereitgestellt mit:

einer ersten Säule;
einem ersten Fluidabgabe- bzw. -bereitstellungssystem zur Abgabe eines ersten Fluids an die erste Säule; und
einem zweiten Fluidabgabesystem zur Abgabe eines zweiten, unterschiedlichen Fluids an die erste Säule;
wobei in einem ersten Betriebsmodus das erste Fluidabgabesystem das erste Fluid mit einer ersten Flussrate durch die erste Säule führt bzw. passieren lässt; und
wobei in einem zweiten Betriebsmodus das erste Fluid im wesentlichen weg von der ersten Säule abgelenkt wird, und das zweite Fluidabgabesystem das zweite, unterschiedliche Fluid mit einer zweiten, unterschiedlichen Flussrate durch die erste Säule gibt.

Die erste Säule weist vorzugsweise eine Hochleistungs-Flüssigchromatographie-Säule (HPLC) mit umgekehrter Phase auf. Gemäß einer weniger bevorzugten Ausführungsform kann die Säule eine Säule mit normaler Phase aufweisen. Die erste Säule kann einen internen Durchmesser aufweisen, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 50 μm; (ii) 50–100 μm; (iii) 100–200 μm; (iv) 200–300 μm; (v) 300–400 μm; (vi) 400–500 μm; (vii) 500–600 μm; (viii) 600-700 μm; (ix) 700–800 μm; (x) 800–900 μm; (xi) 900–1,000 μm; (xii) 1,0–1,5 mm; (xiii) 1,5–2,0 mm; (xiv) 2,0–2,5 mm; (xv) 2,5–3,0 mm; (xvi) 3,0–3,5 mm; (xvii) 3,5–4,0 mm; (xviii) 4,0–4,5 mm; (xix) 4,5–5,0 mm; (xx) 5,0–5,5 mm; (xxi) 5,5-6,0 mm; (xxii) 6,0–6,5 mm; (xxiii) 6,5–7,0 mm; (xxiv) 7,0-7,5 mm; (xxv) 7,5–8,0 mm; (xxvi) 8,0–8,5 mm; (xxvii) 8,5- 9,0 mm; (xxviii) 9,0–9,5 mm; (xxix) 9,5–10,0 mm; und (xxx) > 10,0 mm.
Die erste Säule weist vorzugsweise eine Länge auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 mm; (ii) 10–20 mm; (iii) 20–30 mm; (iv) 30–40 mm; (v) 40–50 mm; (vi) 50–60 mm; (vii) 60–70 mm; (viii) 70–80 mm; (ix) 80–90 mm; (x) 90–100 mm; (xi) 100–110 mm; (xii) 110–120 mm; (xiii) 120–130 mm; (xiv) 130–140 mm; (xv) 140–150 mm; (xvi) 150–160 mm; (xvii) 160–170 mm; (xviii) 170–180 mm; (xix) 180–190 mm; (xx) 190–200 mm; (xxi) 200–210 mm; (xxii) 210-220 mm; (xxiii) 220–230 mm; (xxiv) 230–240 mm; (xxv) 240-250 mm; (xxvi) 250–260 mm; (xxvii) 260–270 mm; (xxviii) 270–280 mm; (xxix) 280–290 mm; (xxx) 290–300 mm; und (xxxi) > 300 mm.
Die erste Säule weist vorzugsweise C4, C8 oder C18 Stationärphase auf.
Die erste Säule weist vorzugsweise Teilchen auf mit einer Größe, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 μm; (ii) 1–2 μm; (iii) 2–3 μm; (iv) 3–4 μm; (v) 4–5 μm; (vi) 5–6 μm; (vii) 6–7 μm; (viii) 7–8 μm; (ix) 8–9 μm; (x) 9–10 μm; (xi) 10–15 μm; (xii) 15–20 μm; (xiii) 20–25 μm; (xiv) 25–30 μm; (xv) 30–35 μm; (xvi) 35–40 μm; (xvii) 40–45 μm; (xviii) 45–50 μm; (xix) > 50 μm.
Die erste Säule weist vorzugsweise Teilchen auf mit einer Porengröße, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 100 Angström; (ii) 100–200 Angström; (iii) 200-300 Angström; (iv) 300–400 Angström; (v) 400–500 Angström; (vi) 500–600 Angström; (vii) 600-–00 Angström; (viii) 700-800 Angström; (ix) 800–900 Angström; (x) 900–1,000 Angström; und (xi) > 1,000 Angström.
Das erste Fluidabgabesystem weist vorzugsweise eine, zwei oder mehr als zwei Pumpen auf. Die Pumpen können eine oder mehrere Kolbenpumpen, Spritzenpumpen oder peristaltische Pumpen bzw. Peristaltikpumpen aufweisen.
Das erste Fluidabgabesystem (d.h. der Lösungsmittelkanal A) weist vorzugsweise eine Abgabevorrichtung für ein wässriges bzw. wässeriges Lösungsmittel oder eine wässrige Lösung auf. Die Abgabevorrichtung A für wässrige Lösung oder wässriges Lösungsmittel gibt vorzugsweise, bei der Verwendung, ein wässriges Lösungsmittel oder eine wässrige Lösung A ab. Das wässrige Lösungsmittel oder die wässrige Lösung weist vorzugsweise Wasser vom HPLC-Grad (HPLC-Wasser) auf, optional mit einer kleinen Menge Säure, beispielsweise 1% Formsäure bzw. Ameisensäure. Das erste Fluidabgabesystem weist vorzugsweise eine Abgabevorrichtung für ein organisches Lösungsmittel auf (d.h. Lösungsmittelkanal B). Die Abgabevorrichtung für organisches Lösungsmittel B gibt vorzugsweise, bei der Verwendung, ein organisches Lösungsmittel B ab. Das organische Lösungsmittel B weist vorzugsweise einen Alkohol, wie etwa Methanol oder Propanol, oder Azetonnitril oder Tetrahydrofuran (THF) auf.
Flüsse bzw. Ströme von der Abgabevorrichtung A für wässriges Lösungsmittel oder wässrige Lösung und von der Abgabevorrichtung B für organisches Lösungsmittel werden vorzugsweise, bei der Verwendung vermischt, so dass sie vorzugsweise einen isokratischen Fluidfluss (beispielsweise Lösungsmittel A, B) auf einer ersten (Analyse-)Säule bereitstellen.
Das zweite Fluidabgabesystem weist vorzugsweise eine, zwei oder mehr als zwei Pumpen auf. Die Pumpen weisen vorzugsweise eine oder mehr Kolbenpumpen, Spritzenpumpen oder peristaltische Pumpen auf.
Das zweite Fluidabgabesystem B–C weist vorzugsweise eine Probenabgabevorrichtung auf. Das zweite Fluidabgabesystem C stellt vorzugsweise, bei der Verwendung, einen isokratischen Fluidfluss an die erste Säule bereit. Das zweite Fluidabgabesystem C stellt vorzugsweise ein wässriges Lösungsmittel oder eine wässrige Lösung bereit, das bzw. die vorzugsweise Wasser vom HPLC-Grad umfasst, vorzugsweise mit einer geringen Menge Säure (beispielsweise 1% Ameisensäure).
Die erste Flussrate ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 nl/min; (ii) 10–20 nl/min; (iii) 20–30 nl/min; (iv) 30–40 nl/min; (v) 40–50 nl/min; (vi) 50–60 nl/min; (vii) 60–70 nl/min; (viii) 70–80 nl/min; (ix) 80–90 nl/min; (x) 90–100 nl/min; (xi) 100–200 nl/min; (xii) 200–300 nl/min; (xiii) 300–400 nl/min; (xiv) 400–500 nl/min; (xv) 500–600 nl/min; (xvi) 600–700 nl/min; (xvii) 700–800 nl/min; (xviii) 800–900 nl/min; (xix) 900-1000 nl/min; (xx) 1–100 μl/min; (xxi) 100-200 μl/min; (xxii) 200–300 μl/min; (xxiii) 300–400 μl/min; (xxiv) 400-500 μl/min; (xxv) 500–600 μl/min; (xxvi) 600–700 μl/min; (xxvii) 700–800 μl/min; (xxviii) 800–900 μl/min; (xxix) 900–1,000 μl/min; (xxx) 1,0–2,0 ml/min; (xxxi) 2,0–3,0 ml/min; (xxxii) 3,0–4,0 ml/min; (xxxiii) 4,0–5,0 ml/min; (xxxiv) 5,0–6,0 ml/min; (xxxv) 6,0–7,0 ml/min; (xxxvi) 7,0-8,0 ml/min; (xxxvii) 8,0–9,0 ml/min; (xxxviii) 9,0–10,0 ml/min; und (xxxix) > 10,0 ml/min.
Die zweite Flussrate ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 nl/min; (ii) 10–20 nl/min; (iii) 20–30 nl/min; (iv) 30–40 nl/min; (v) 40–50 nl/min; (vi) 50–60 nl/min; (vii) 60–70 nl/min; (viii) 70–80 nl/min; (ix) 80–90 nl/min; (x) 90–100 nl/min; (xi) 100–200 nl/min; (xii) 200–300 nl/min; (xiii) 300–400 nl/min; (xiv) 400–500 nl/min; (xv) 500–600 nl/min; (xvi) 600–700 nl/min; (xvii) 700–800 nl/min; (xviii) 800–900 nl/min; (xix) 900-1.000 nl/min; (xx) 1–100 μl/min; (xxi) 100–200 μl/min; (xxii) 200–300 μl/min; (xxiii) 300–400 μl/min; (xxiv) 400-500 μl/min; (xxv) 500–600 μl/min; (xxvi) 600–700 μl/min; (xxvii) 700–800 μl/min; (xxviii) 800–900 μl/min; (xxix) 900–1000 μl/min; (xxx) 1,0–2,0 ml/min; (xxxi) 2,0–3,0 ml/min; (xxxii) 3,0–4,0 ml/min; (xxxiii) 4,0–5,0 ml/min; (xxxiv) 5,0–6,0 ml/min; (xxxv) 6,0–7,0 ml/min; (xxxvi) 7,0-8,0 ml/min; (xxxvii) 8,0–9,0 ml/min; (xxxviii) 9,0–10,0 ml/min; und (xxxix) > 10,0 ml/min.
Die zweite Flussrate ist vorzugsweise wesentlich geringer als die erste Flussrate.
Das Verhältnis der zweiten Flussrate zu der ersten Flussrate ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1; (ii) 0,1–1; (iii) 0,01–0,1; (iv) 0,001–0,01; (v) 0,0001–0,001; (vi) 0,00001–0,0001; (vii) 0,000001-0,00001; (viii) 0,0000001–0,000001; (ix) < 0,0000001. Die zweite Flussrate ist vorzugsweise von Null verschieden oder im wesentlichen bzw. wesentlich ungleich Null in dem zweiten Betriebsmodus.
Das Flüssigchromatographiesystem schaltet vorzugsweise, bei der Verwendung, von einem ersten Betriebsmodus in einen Betriebsmodus nach Feststellung, Analyse, Messung, Nachweis, Voraussage oder Abschätzung, dass ein oder mehrere Analyte von Interesse oder eine oder mehrere Komponenten aus der ersten Säule austreten, eluieren oder transmittiert bzw. übertragen werden.
Das Flüssigchromatographiesystem schaltet vorzugsweise, bei der Verwendung, von dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus nach einer vorbestimmten Zeit. Die vorbestim mte Zeit ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 s; (ii) 1–10 s; (iii) 10–20 s; (iv) 20–30 s; (v) 30–40 s; (vi) 40–50 s; (vii) 50–60 s; (viii) 60–70 s; (ix) 70–80 s; (x) 80–90 s; (xi) 90–100 s; (xii) 100–110 s; (xiii) 110–120 s; (xiv) 120–130 s; (xv) 130–140 s; (xvi) 140–150 s; (xvii) 150–160 s; (xviii) 160–170 s; (xix) 170–180 s; (xx) 180–190 s; (xxi) 190–200 s; (xxii) 200–210 s; (xxiii) 210–220 s; (xxiv) 220–230 s; (xxv) 230-240 s; (xxvi) 240–250 s; (xxvii) 250–260 s; (xxviii) 260-270 s; (xxix) 270–280 s; (xxx) 280–290 s; (xxxi) 290–300 s; und (xxxii) > 300 s.
Das Flüssigchromatographiesystem schaltet vorzugsweise, bei der Verwendung, von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus in bzw. innerhalb einer Zeit t₁, wobei t₁ ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) ≤ 10 s; (ii) ≤ 9 s; (iii) ≤ 8 s; (iv) ≤ 7 s; (v) ≤ 6 s; (vi) ≤ 5 s; (vii) ≤ 4 s; (viii) ≤ 3 s; (ix) ≤ 2 s; (x) ≤ 1 s; (xi) ≤ 0,75 s; (xii) ≤ 0,5 s; (xiii) ≤ 0,25 s; (xiv) ≤ 0,1 s; und (xv) im wesentlichen instantan.
In dem zweiten Betriebsmodus wird Fluid, das aus dem ersten Fluidabgabesystem A, B abgegeben wird, im wesentlichen weg von der ersten (Analyse-)Säule hin zum Abfall bzw. als Ausschuss abgelenkt.
In dem zweiten Betriebsmodus wird vorzugsweise 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 99% oder 99,9% des ersten Fluids A, B, das aus dem ersten Fluidabgabesystem A, B abgegeben wird, im wesentlichen nicht zu der ersten (Analyse-)Säule transmittiert.
In dem zweiten Betriebsmodus wird vorzugsweise 100% des von der ersten Fluidabgabevorrichtung A, B abgegebenen Fluids weg von der ersten (Analyse-)Säule weg abgelenkt, oder wird im wesentlichen nicht zu der ersten (Analyse-) Säule transmittiert.
Wenn das Flüssigchromatographiesystem von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus schaltet, wird vorzugsweise der Säulenkopfdruck, der mit der ersten (Analyse-)Säule assoziiert ist, vorzugsweise wesentlich reduziert oder entfernt in bzw. innerhalb einer Zeit t₂, wobei t₂ ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) ≤ 10 s; (ii) ≤ 9 s; (iii) ≤ 8 s; (iv) ≤ 7 s; (v) ≤ 6 s; (vi) ≤ 5 s; (vii) ≤ 4 s; (viii) ≤ 3 s; (ix) ≤ 2 s; (x) ≤ 1 s; (xi) ≤ 0,75 s; (xii) ≤ 0,5 s; (xiii) ≤ 0,25 s; (xiv) ≤ 0,1 s; und (xv) im wesentlichen instantan.
In dem ersten Betriebsmodus bewirkt Fluid, das von dem ersten Fluidabgabesystem A, B abgegeben wird, vorzugsweise, dass Analyt von der zweiten Säule (beispielsweise Vorsäule) zu der ersten (Analyse-)Säule übertragen wird.
In dem ersten Betriebsmodus dient das erste Fluidabgabesystem A, B vorzugsweise zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten oder gleichmäßigen Flusses von Fluid (beispielsweise Lösungsmittel) durch die erste (Analyse-) Säule.
In dem ersten Betriebsmodus passiert das erste Fluid (beispielsweise Lösungsmittel) vorzugsweise durch die erste (Analyse-)Säule mit einer Flussrate von x ml/min, und wobei in dem zweiten Betriebsmodus das erste Fluid durch die erste Säule mit einer Flussrate von y ml/min passiert. Vorzugsweise ist y ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) ≤ 0,2 x; (ii) 0,15–0,20 x; (iii) 0,10–0,15 x; (iv) 0,05–0,10 x; (v) 0,01–0,05 x; (vi) ≤ 0,01 x; (vii) im wesentlichen Null; und (viii) 0.
Vorzugsweise weist Analyt mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis in dem ersten Betriebsmodus eine Peakeluierungszeit bzw. -elutionszeit auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 s; (ii) 1–2 s; (iii) 2–3 s; (iv) 3–4 s; (v) 4–5 s; (vi) 5–6 s; (vii) 6–7 s; (viii) 7–8 s; (ix) 8–9 s; (x) 9–10 s; (xi) 10–15 s; (xii) 15–20 s; (xiii) 20–25 s; (xiv) 25–30 s; (xv) 30–35 s; (xvi) 35–40 s; (xvii) 40–45 s; (xviii) 45–50 s; und (xix) > 50 s.
Analyt mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weist vorzugsweise in dem zweiten Betriebsmodus eine Peakelutionszeit auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 s; (ii) 1–10 s; (iii) 10–20 s; (iv) 20-30 s; (v) 30–40 s; (vi) 40–50 s; (vii) 50–60 s; (viii) 60-70 s; (ix) 70–80 s; (x) 80–90 s; (xi) 90–100 s; (xii) 100-110 s; (xiii) 110–120 s; (xiv) 120–130 s; (xv) 130–140 s; (xvi) 140–150 s; (xvii) 150–160 s; (xviii) 160–170 s; (xix) 170–180 s; (xx) 180–190 s; (xxi) 190–200 s; (xxii) 200–210 s; (xxiii) 210–220 s; (xxiv) 220–230 s; (xxv) 230–240 s; (xxvi) 240–250 s; (xxvii) 250–260 s; (xxviii) 260–270 s; (xxix) 270–280 s; (xxx) 280–290 s; (xxxi) 290–300 s; und (xxxii) > 300 s.
Das Analyt mit einem spezifischen Masse-Ladungs-Verhältnis weist vorzugsweise ein Masse-Ladungs-Verhältnis auf, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 100; (ii) 100–200; (iii) 200–300; (iv) 300–400; (v) 400–500; (vi) 500–600; (vii) 600–700; (viii) 700–800; (ix) 800–900; (x) 900–1000; (xi) 1000–1100; (xii) 1100–120; (xiii) 1200-1300; (xiv) 1300–1400; (xv) 1400–1500; (xvi) 1500–1600; (xvii) 1600–1700; (xviii) 1700–1800; (xix) 1800–1900; (xx) 1900–2000; und (xxi) > 2000.
In einem dritten (Vorladungs-)Betriebsmodus wird eine Probenmischung, die ein Analyt aufweist, vorzugsweise von der zweiten Fluidabgabevorrichtung C abgegeben.
In dem dritten Betriebsmodus wird das Analyt vorzugsweise auf einer zweiten Säule gehalten, durch eine zweite Säule gehalten oder anderweitig durch oder auf einer zweiten Säule zurückgehalten (d.h. Vorsäule).
Die zweite Säule (d.h. Vorsäule) weist vorzugsweise eine Hochleistungsflüssigchromatographiesäule (HPLC) mit umgekehrter Phase auf. Weniger bevorzugt kann die zweite Säule (d.h. Vorsäule) eine Säule mit normaler Phase aufweisen.
Die zweite Säule (d.h. Vorsäule) weist vorzugsweise einen internen Durchmesser auf, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 50 μm; (ii) 50–100 μm; (iii) 100–200 μm; (iv) 200–300 μm; (v) 300–400 μm; (vi) 400–500 μm; (vii) 500–600 μm; (viii) 600–700 μm; (ix) 700–800 μm; (x) 800–900 μm; (xi) 900–1000 μm; (xii) 1,0–1,5 mm; (xiii) 1,5–2,0 mm; (xiv) 2,0–2,5 mm; (xv) 2,5–3,0 mm; (xvi) 3,0-3,5 mm; (xvii) 3,5–4,0 mm; (xviii) 4,0–4,5 mm; (xix) 4,5-5,0 mm; (xx) 5,0–5,5 mm; (xxi) 5,5–6,0 mm; (xxii) 6,0–6,5 mm; (xxiii) 6,5–7,0 mm; (xxiv) 7,0–7,5 mm; (xxv) 7,5–8,0 mm; (xxvi) 8,0–8,5 mm; (xxiii) 8,5–9,0 mm; (xxviii) 9,0–9,5 mm; (xxix) 9,5–10,0 mm; und (xxx) > 10,0 mm.
Die zweite Säule (Vorsäule) weist vorzugsweise eine Länge auf, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 mm; (ii) 10–20 mm; (iii) 20–30 mm; (iv) 30–40 mm; (v) 40–50 mm; (vi) 50–60 mm; (vii) 60–70 mm; (viii) 70–80 mm; (ix) 80–90 mm; (x) 90–100 mm; (xi) 100–110 mm; (xii) 110–120 mm; (xiii) 120–130 mm; (xiv) 130–140 mm; (xv) 140-150 mm; (xvi) 150–160 mm; (xvii) 160–170 mm; (xviii) 170-180 mm; (xix) 180–190 mm; (xx) 190–200 mm; (xxi) 200–210 mm; (xxii) 210–220 mm; (xxiii) 220–230 mm; (xxiv) 230–240 mm; (xxv) 240–250 mm; (xxvi) 250–260 mm; (xxvii) 260–270 mm; (xxviii) 270–280 mm; (xxix) 280–290 mm; (xxx) 290–300 mm; und (xxxi) > 300 mm.
Die zweite Säule weist vorzugsweise C4, C8 oder C18 Stationärphase auf.
Die zweite Säule weist vorzugsweise Teilchen auf mit einer Größe, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 μm; (ii) 1-2 μm; (iii) 2–3 μm; (iv) 3–4 μm; (v) 4–5 μm; (vi) 5–6 μm; (vii) 6–7 μm; (viii) 7–8 μm; (ix) 8–9 μm; (x) 9–10 μm; (xi) 10–15 μm; (xii) 15–20 μm; (xiii) 20–25 μm; (xiv) 25–30 μm; (xv) 30–35 μm; (xvi) 35–40 μm; (xvii) 40–45 μm; (xviii) 45–50 μm; (xix) > 50 μm.
Die zweite Säule weist vorzugsweise Teilchen auf mit einer Porengröße, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (ii) 100–200 Angström; (iii) 200–300 Angström; (iv) 300–400 Angström; (v) 400–500 Angström; (vi) 500–600 Angström; (vii) 600–700 Angström; (viii) 700–800 Angström; (ix) 800–900 Angström; (x) 900–1000 Angström; und (xi) > 1000 Angström.
In dem dritten (Vorladungs-)Betriebsmodus werden Salze und/oder andere Verschmutzungen vorzugsweise wenigstens teilweise oder im Wesentlichen aus der Probenmischung entfernt und treten aus der zweiten Säule (d.h. Vorsäule) aus.
In dem dritten Betriebsmodus wird die relative Konzentration von Analyt in der Probenmischung vorzugsweise wesentlich erhöht, während sie bzw. es auf oder in der zweiten Säule gehalten oder anderweitig an oder in der zweiten Säule zurückgehalten wird.
Das Flüssigchromatographiesystem schaltet vorzugsweise nach dem dritten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Analyseinstrument bereitgestellt mit einem Flüssigchromatographiesystem, wie oben beschrieben.
Vorzugsweise ist die Analysevorrichtung ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Ultraviolett-Detektor (UV-Detektor); (ii) Ultraviolett-Array-Detektor (UV-Array-Detektor); (iii) Infrarot-Detektor (IR-Detektor); (iv) Ionenmobilitätsseparator; (v) Ionenmobilitätsspektrometer; (vi) Detektor auf der Grundlage von sichtbarem Ultraviolett (sichtbarem UV); (vii) Kernmagnetresonanz-Detektor (NMR); (viii) Elektrospray-Lichtstreuungs-Detektor (ELSD); (ix) ein weiteres Flüssigchromatographie-System (LC-LC); (x) Brechungsindexdetektor (RI-Detektor); (xi) sichtbarer Detektor; (xii) Chemilumineszenz-Detektor; und (xiii) Fluoreszenz-Detektor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Massenspektrometer mit einem wie oben beschriebenen Flüssigchromatographie-System bereitgestellt.
Das Massenspektrometer weist ferner vorzugsweise eine Ionenquelle auf, die mit der ersten Säule gekoppelt ist. Die Ionenquelle kann ausgewählt sein aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Elektrospray-Ionenquelle ("ESI"); (ii) Atmosphärendruck-Chemische-Ionisations-Ionenquelle ("APCI"); (iii) Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI"); (iv) Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("LDI"); (v) induktiv gekoppelte Plasmaionenquelle ("ICP"); (vi) Elektronenauftreff-Ionenquelle ("EI"); (vii) Chemische-Ionisations-Ionenquelle ("CI"); (viii) Feldionisations-Ionenquelle ("FI"); (ix) Schnellatom-Bombardement- Ionenquelle ("FAB"); (x) Flüssig-Sekundärionen-Massenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS"); (xi) Atmosphärendruck-Ionisations-Ionenquelle ("API"); (xii) Felddesorptions-Ionenquelle ("FD"); (xiii) matrixunterstützte Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("MALDI"); (xiv) Desorptions-/Ionisations-Ionenquelle auf Silizium ("DIOS"); (xv) Desorptions-Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle ("DESI"); und (xvi) Nickel-63-Radioaktiv-Ionenquelle.
Die Ionenquelle weist vorzugsweise eine kontinuierliche oder eine gepulste Ionenquelle auf.
Das Flüssigchromatographiesystem schaltet vorzugsweise von einem ersten Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus nach bzw. bei Feststellung, dass interessierende Analytionen von der Ionenquelle eluiert oder emittiert werden.
Das Massenspektrometer weist ferner vorzugsweise einen Massenanalysator auf. Der Massenanalysator ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (ii) Axialbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (iii) Quadrupol-Massenanalysator; (iv) Penning-Massenanalysator; (v) Fourier-Transformations-Ionenzyklotonresonanz-Massenanalysator ("FTICR"); (vi) 2D- oder Linear-Quadrupol-Ionenfalle; (vii) Paul- oder 3D-Quadrupol-Ionenfalle; und (viii) Magnetsektor-Massenanalysator.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Flüssigchromatographie mit den folgenden Schritten realisierbar:

Bereitstellung einer ersten Säule, eines ersten Fluidabgabesystems zur Abgabe eines ersten Fluids an die erste Säule und eines zweiten Fluidabgabesystems zur Abgabe eines zweiten, unterschiedlichen Fluids an die erste Säule;
Passieren bzw. Hindurchführen des Fluids durch die erste Säule mittels des ersten Fluidabgabesystems mit einer ersten Fluss- bzw. Fließrate; und dann
im wesentlichen Umleiten des ersten Fluids weg von der ersten Säule und Hindurchführen des zweiten, unterschiedlichen Fluids durch die erste Säule mittels des zweiten Fluidabgabesystems mit einer zweiten, unterschiedlichen Flussrate.

Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Massenspektrometrie realisierbar, das das Verfahren der Flüssigchromatographie wie oben beschrieben umfasst.
Die bevorzugte Ausführungsform ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass vermehrt Zeit verbracht wird bei der Analyse von Spezien oder Analyten von Interesse, die aus einer Flüssigchromatographiesäule eluieren, wodurch die beobachteten Ionenzählraten bzw. -zählwerte erhöht werden, und dass Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden kann (oder wodurch mehr Experimente durchgeführt werden können, wenn mehrfache bzw. multiple Komponenten co-eluieren).
Das bevorzugte Chromatographiesystem umfasst eine Flüssigchromatographpumpe mit drei Pumpwannen bzw. -trays A,B,C. Zwei der Pumpwannen A,B werden vorzugsweise verwendet für eine Lösungsmittelgradientenbildung, während das dritte C vorzugsweise verwendet wird zur Beaufschlagung mit einer Probe und für eine Elution bei relativ niedrigeren Flussraten. Ein Vorteil des bevorzugten Chromatographiesystems ist, dass das bevorzugte System keine Restriktoren zur Steuerung der Flussrate benötigt. Ferner wird ein Nachsäulenventil nicht benötigt, und wird vorzugsweise nicht verwendet, so dass das bevorzugte System nicht an den nachteiligen Einflüssen auf die Chromatographieleistung leidet, die durch die Einführung eines Totvolumens verursacht werden.
Die bevorzugte Ausführungsform ermöglicht Peak- bzw. Spitzenparken in einer verbesserten Weise verglichen mit anderen bekannten Ansätzen des Peakparkens. Insbesondere wird, wenn der Massenanalysator, das Massenspektrometer oder ein anderes Analyseinstrument die Anwesenheit einer Spezies oder eines Analyts von Interesse identifiziert, ein Puls, Signal oder eine andere Anzeige vorzugsweise auf die Flüssigchromatographiepumpe (n) A,B gegeben. Der Lösungsmittelgradient aufgrund des Lösungsmittelkanals A,B wird dann vorzugsweise angehalten, vorzugsweise im Wesentlichen sofort, und der Fluss von der Pumpe bzw. den Pumpen A,B, wird vorzugsweise entweder reduziert oder im Wesentlichen vollständig gestoppt. Ein Ventil schaltet vorzugsweise, was vorzugsweise den Effekt hat, dass ein Säulenkopfdruck im wesentlichen entfernt werden kann (oder weniger vorzugsweise signifikant reduziert wird). Das Ventil ermöglicht auch, dass der Probenfluss von einer Hilfspumpe C, die mit einer niedrigeren Flussrate arbeitet, in Richtung des Säuleneingangs bzw. der Säuleneingabe gerichtet wird. Ein Niedrigdruck-Aufbau findet dann vorzugsweise statt, der bewirkt, dass die Probe oder das Analyt durch die Analysesäule hindurch geht oder eluiert mit einer relativ niedrigen Flussrate, und somit in wirksamer Weise einen Peak-Park-Effekt bewirkt.
Das System kann aus einem Peak-Park-Modus ausschalten bzw. austreten, wenn ein weiterer Puls, ein weiteres Signal oder eine weitere Anzeige erhalten wird. Der weitere Puls, das weitere Signal oder die weitere Anzeige kann, beispielsweise, von dem Massenanalysator, dem Massenspektrometer oder einem anderen Analyseinstrument gesendet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das System jedoch automatisch aus einem Peak-Park-Betriebsmodus aussteigen bzw. ausschalten, nach einer voreingestellten oder vorbestimmten Zeitdauer, oder durch oder in Reaktion auf ein oder mehrere andere vorbestimmte Kriterien. Wenn das System aus dem Peak-Park-Betriebsmodus ausschaltet, schaltet das Ventil vorzugsweise zurück in seine ursprüngliche Stellung. Die eingestellte Flussrate wird dann vorzugsweise wiederhergestellt, und der Lösungsmittelgradient aufgrund der Lösungsmittelkanäle A,B fährt dann vorzugsweise von da fort, wo er vorher angehalten worden war.
Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der bevorzugten Ausführungsform ist, dass das bevorzugte Flüssigchromatographiesystem nicht an Druckrelaxationsproblemen leidet, da der Kopfdruck vorzugsweise fast oder im Wesentlichen instantan bzw. sofortig sich auflöst bzw. dissipiert. Dem Säulendruck wird dann vorzugsweise ermöglicht, aufgrund der Flussrate einer isokratischen Hilfspumpe C, die bei einer relativ niedrigen Flussrate arbeitet, aufzubauen. Ein weiterer Vorteil des bevorzugten Systems ist, dass kein Nachsäulenventil benötigt wird, und somit die chromatographische Auflösung in dem System aufrechterhalten wird.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden nun, rein beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben.
1 zeigt ein Flüssigchromatographiesystem mit aufgeteiltem Fluss gemäß einer bevorzugten Ausführungsform während eines Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus, 1B zeigt ein Flüssigchromatographiesystem mit aufgeteiltem Fluss ge mäß einer bevorzugten Ausführungsform während eines Eluierungs-Betriebsmodus mit normalem Fluss, und 1C zeigt ein Flüssigchromatographiesystem mit aufgeteiltem Fluss gemäß einer bevorzugten Ausführungsform während eines Eluierungs-Betriebsmodus mit reduziertem Fluss;
2A zeigt ein Flüssigchromatographiesystem mit direkten Fluss gemäß einer bevorzugten Ausführungsform während eines Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus, 2B zeigt ein Flüssigchromatographiesystem mit direkten Fluss gemäß einer bevorzugten Ausführungsform während eines Eluierungs-Betriebsmodus mit normalen Fluss, und 2C zeigt ein Flüssigchromatographiesystem mit direkten Fluss gemäß einer bevorzugten Ausführungsform während eines Eluierungs-Betriebsmodus mit reduziertem Fluss;
3 zeigt Beispieldaten, die erhalten wurden unter Verwendung eines wie in den 1A bis 1C gezeigten Flüssigchromatographiesystems mit aufgeteilten Fluss; und
4 zeigt Beispieldaten, die erhalten wurden unter Verwendung eines wie in 2A bis 2C gezeigten Flüssigchromatographiesystems mit direktem Fluss.
Eine bevorzugte Ausführungsform zur Implementierung einer Flüssigchromatographie mit variablem Fluss mit einem Chromatographiesystem mit aufgeteiltem Fluss wird nun unter Bezugnahme auf die 1A, 1B und 1C beschrieben. Das bevorzugte Chromatographiesystem weist vorzugsweise zwei Schaltventile V1, V2 mit zehn Anschlüssen auf. Unterschiedliche Größen von Rohren bzw. Schlauchmaterial und Kapillaren können zur Implementierung des Systems verwendet werden. Die Ventilrotorpositionen sind in jeder Figur mittels fetter Linien dargestellt. Beispielsweise bzgl. des Ventils V1 wie in 1A gezeigt, ist der Anschluss 1 mit An schluss 2 verbunden, Anschluss 3 mit Anschluss 4, Anschluss 5 mit Anschluss 6, Anschluss 7 mit Anschluss 8, und Anschluss 9 mit Anschluss 10.
Das Chromatographiesystem mit aufgeteiltem Fluss, wie es in den 1A, 1B und 1C dargestellt ist, kann beispielsweise zusammen mit einer Analysesäule 21 mit einem inneren oder internen Durchmesser von 180 μm oder weniger verwendet werden. Das Aufteilungsverhältnis ist vorzugsweise abhängig von dem Stau- bzw. Rückdruck eines Restriktors bzw. Beschränkers verglichen mit dem Stauruck einer Vorsäule 6 zuzüglich der Analysesäule 21.
1A zeigt die Ventilrotorpositionen in einem Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus. Eine Probe wird vorzugsweise in das System eingegeben bzw. injiziert mit einer Flussrate, die vorzugsweise einige zehn Mikroliter pro Minute ist, dies über eine Hilfspumpe und einen Autoabtaster 1. Die Probe passiert dann vorzugsweise durch Rohre bzw. Leitungen bzw. Schlauchmaterial 2, einen Filter 3 und Rohre 4 zu einem Anschluss V1(4) des ersten Schaltventils V1 mit zehn Anschlüssen. Die Probe passiert dann zu Anschluss V1(3) und verläßt das Ventil über Anschluss V1(3), bevor es durch eine Leitung bzw. Rohre 5 passiert und auf einer Vorsäule 6, die mit dem Anschluss V1(6) verbunden ist, festgesetzt bzw. eingefangen wird. Die Probe oder das Analyt wird vorzugsweise auf der Vorsäule eingefangen bzw. festgehalten, während Fluid weiter durch die Vorsäule 6 zu Anschluss V1(5) passiert. Das Fluid verlässt dann das Ventil V1 über den Anschluss V1(5). Das Fluid passiert dann durch Rohre 7 zu Anschluss V2(1) des zweiten Schaltventils V2 mit zehn Anschlüssen. Das Fluid passiert dann zu Anschluss V2(10) bevor es über eine Leitung bzw. Rohre 8 zu Ausschuss wird bzw. ausgeschieden wird.
In dem Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus wie in 1 dargestellt und oben beschreiben, wird der Lösungsmittelfluss in der Zwischenzeit durch eine Analysesäule 21 aufrechterhalten, welche gekoppelt ist mit einer Ionenquelle eines Massenspektrometers. Der Lösungsmittelfluss wird durch zwei Pumpenwannen 9, 10 aufrechterhalten, welche Teil der Lösungsmittelkanäle A, B bilden. Flüssigkeit oder Lösungsmittel von den zwei Pumpenwannen 9, 10 wird vorzugsweise durch Rohre 10, 11 zu einem Mischungs-T bzw. Tee-Stück 13 übertragen. Die zwei Lösungsmittel werden dann vorzugsweise in dem Mischungs-T oder Tee-Stück vermischt und das resultierende gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise durch Rohre 14 zu Ventilanschluss V2(4) und weiter zu Anschluss V2(5). Das gemischte Lösungsmittel passiert dann durch Rohre 15 zu einem Aufteilungs-T oder einen Tee-Stück 16. Ein Beschränker- bzw. Restriktorarm des Aufteilungs-T oder des Tee-Stücks 16 geht über die Rohre 17 zu dem Anschluss V2(2). Fluid fließt von Anschluss V2(2) zu Anschluss V2(3), und dann passiert dann zu einem Restriktor 18, bevor es abschließend zu Ausschuss wird. Analytischer Fluss bzw. Analytfluss passiert jedoch von dem Aufteilungs-T oder Tee-Stück 16 und geht über Rohr bzw. Schlauchmaterial 19 zu Anschluss V1(7) des ersten Schaltventils V1 mit zehn Anschlüssen. Der analytische Fluss passiert dann von Anschluss V1(7) zu Anschluss V1(8), bevor er durch Rohre 20 und weiter zu Anschluss V1(1) passiert bzw. geführt wird. Der analytische Fluss passiert dann von Anschluss V1(1) zu V1(2), bevor er dann weiter zur Analysesäule 21 passiert.
Die Analysesäule bzw. analytische Säule 21 ist vorzugsweise mit einer Nanofluss-Sprayvorrichtung bzw. -Sprühvorrichtung gekoppelt, wie etwa einer Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle oder einer anderen Ionenquelle, die vorzugsweise eingerichtet ist, optimal bei derartigen niedrigen Flussraten zu arbeiten. Wenigstens einige der sich ergeben den bzw. resultierenden Analytionen, die durch die Sprayvorrichtung oder die Ionenquelle produziert sind, passieren dann vorzugsweise zu dem Hauptkörper eines Massenspektrometers (oder weniger bevorzugt zu einer anderen Form eines Analyseinstruments) für eine anschließende Massenanalyse (oder allgemein eine Analyse).
In dem Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodes, wie er oben unter Bezugnahme auf 1A beschrieben wurde, wird ein Stecker bzw. Stopfen 22, der mit dem Anschluss V2(6) verbunden ist, in diesen bestimmten Betriebsmodus nicht verwendet. Der Stecker 22 wird jedoch in einem Betriebsmodus einer Eluierung mit reduziertem Fluss verwendet, wie in größerem Detail unter Bezugnahme auf 1C beschrieben wird.
Nachdem ein Ladungs/Entsalzungs-Zeitraum aufgetreten ist, bei dem Salze oder andere Verschmutzungen aus der Probe, die auf der Vorsäule 6 gehalten wird, entfernt sind, wird Ventil V1 vorzugsweise eingerichtet um von dem Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus, wie in 1A gezeigt, zu einem Betriebsmodus einer Eluierung mit normalem Fluss zuschalten, wie in 1B dargestellt, und wie unten in größerem Detail diskutiert wird.
1B zeigt das bevorzugte Chromatographiesystem mit aufgeteiltem Fluss in einem Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss. Fluid wird eingerichtet, so dass es beispielsweise mit einer Rate von 0,4 Mikroliter pro Minute von der Hilfspumpe und dem Autoabtaster 1 fließt. Das Fluid passiert über Rohre 2 zu Filter 3. Nachdem es den Filter 3 passiert hat, passiert das Fluid über Rohre 4 zu Anschluss V1(4) des ersten Schaltventils V1 mit zehn Anschlüssen. Das Fluid passiert dann von Anschluss V1(4) zu Anschluss V1(5), und dann über Rohre 7 zu Anschluss V2(1). Das Fluid passiert dann von Anschluss V2 (1) zu Anschluss V2(10), bevor es über eine Leitung bzw. Rohre 8 zum Ausschuss wird bzw. ausgeschieden wird. In diesem Modus herrscht ein sehr geringer Staudruck in dem oben beschreibenen Fluidweg.
Ein Flüssigchromatographie-Lösungsmittelgradient wird vorzugsweise erreicht oder aufrechterhalten während des Betriebsmodus mit Eluierung mit normalen Fluss, und wird dann vorzugsweise eingerichtet, durch die Vorsäule 6 zu fließen, bevor er durch die Analysesäule 21 in der folgenden Weise fließt. Flüssigkeit oder Lösungsmittel von den zwei Pumpenwannen 9, 10 der Lösungsmittelkanäle A, B wird vorzugsweise übertragen über Leitungen bzw. Rohre 11, 12 zu dem Mischungs-T oder dem Tee-Stück 13. Das resultierende gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise durch Rohre 14 zu Ventilanschluss V2(4), bevor es zu Anschluss V2(5) passiert. Das gemischte Lösungsmittel passiert vorzugsweise von Anschluss V2(5) heraus durch Rohre 15 zu dem Aufteilungs-T oder Tee-Stück 16. Der Beschränker- bzw. Restriktorarm der Aufteilung geht über Rohre 17 zu dem Anschluss V2(2). Fluid passiert dann von dem Anschluss V2(2) zu Anschluss V2(3), bevor es durch den Restriktor 18 passiert und zu Ausschuss wird. Der Analysefluss bzw. analytische Fluss passiert jedoch über Rohre 19 zu Anschluss V1(7). Das gemischte Lösungsmittel passiert dann weiter zu Anschluss V1(6). Der analytische Fluss oder das gemischte Lösungsmittel passiert dann von Anschluss V1(6) durch die Vorsäule 6 und dann weiter durch Rohre 5 zu Anschluss V1(3). Der analytische Fluss, der Lösungsmittelmischung und irgendwelches Analyt, das von der Vorsäule freigegeben wurde, enthält, passiert dann von Anschluss V1(3) zu Anschluss V1(2), und dann weiter zu der Analysesäule 21. Die Analysesäule 21 ist vorzugsweise gekoppelt mit einer Nanofluss-Sprayvorrichtung wie etwa einer Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle oder einer anderen Ionenquelle, die vorzugsweise eingerichtet bzw. ausgebildet ist, um optimal bei derartigen relativ niedrigen Flussraten zu arbeiten. Wenigstens einige der resultierenden Analytionen werden dann vorzugsweise in ein Massenspektrometer für eine anschließende Massenanalyse passiert bzw. weitergegeben bzw. geführt.
In dem Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss, wie oben beschrieben, werden Rohre 20 (bzw. eine Leitung), die die Ventilanschlüsse V1(1) und V1(8) verbinden, nicht verwendet, und in ähnlicher Weise wird Stecker 22, der mit dem Anschluss V2(6) verbunden ist, ebenfalls nicht verwendet.
Wenn eine interessierende Spezies oder ein interessierendes Analyt durch das Massenspektrometer, den Massenanalysator oder ein anderes Analyseinstrument festgestellt wird, wird ein Puls, ein Signal oder eine andere Anzeige bzw. Indikation vorzugsweise zu den Pumpen A, B gesendet, und das System schaltet dann vorzugsweise auf einen Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss, wie in größerem Detail nun unter Bezugnahme auf 1C beschrieben wird.
1C zeigt das bevorzugte Chromatographiesystem mit aufgeteiltem Fluss in einem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss. Bei diesem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss hat das Ventil V2 von der Position, in der es sich während des Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss, wie oben beschrieben unter Bezugnahme auf 1B, befand, umgeschaltet. Das Umschalten bzw. Schalten des Ventils V2 hat den Effekt, dass der Staudruck zu der Vorsäule 6 und der Analysesäule 21 in wirksamer Weise entfernt wird. Die Flussrate von den zwei Pumpen 9, 10 der Lösungsmittelkanäle A, B kann in Übereinstimmung mit einem programmierbaren Aufteilungsverhältnis reduziert werden, oder der Lösungsmittelgradient kann angehalten oder gestoppt werden bei einer bestimmten Lösungsmittelkonzentration. Die effektive bzw. wirksame Lösungsmittelflussrate wird somit wirksam reduziert. Das Lösungsmittel von den zwei Lösungsmittelkanälen A, B passiert bzw. wird geführt vorzugsweise über Rohre 11, 12 zu dem Mischungs-T oder den Tee-Stück 13. Das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise über Rohre 14 zu Anschluss V2 (4) des zweiten Schaltventils V2 mit zehn Anschlüssen. Das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise von Anschluss V2 (4) zu Anschluss V2(3), bevor es zu dem Restriktor 18 passiert und vorzugsweise zu Ausschuss wird bzw. ausgeschieden wird.
In diesem Betriebsmodus dient der Fluss von der Hilfspumpe und dem Autoabtaster 1 nun vorzugsweise zur Erzeugung eines reduzierten Flusses durch die Vorsäule 6 und die Analysesäule 21, wie nun beschrieben wird. Fluidfluss passiert durch die Rohre bzw. das Rohr 2 zu Filter 3. Das Fluid passiert dann über Rohre 4 zu Anschluss V1(4). Das Fluid fließt dann von Anschluss V1(4) zu Anschluss V1(5). Das Fluid fließt dann vorzugsweise durch die Rohre 7 zu Anschluss V2(1). Das Fluid passiert dann vorzugsweise von Anschluss V2(1) zu Ansachluss V2(2), und dann über Rohre 17 zu dem Aufteilungs-T oder dem Tee-Stück 16. Der Arm mit Rohr bzw. Leitung bzw. Rohren 15 ist vorzugsweise verbunden mit dem Anschluss V2(5), und ist vorzugsweise mittels eines Steckers 22 in Anschluss V2(6) mit einem toten Ende ausgebildet. Als Ergebnis erfolgt ein langsamer Druckaufbau. Das Fluid wird weiter durch die Rohre 17 zu Anschluss V1(7) passieren. Das Fluid passiert dann von Anschluss V1(6) und weiter zu der Vorsäule 6. Ein aus der Vorsäule 6 eluierendes Analyt eluiert vorzugsweise weiter, und wird durch den Lösungsmittelfluss durch die Leitung bzw. die Rohre 5 zu Anschluss V1(3) übertragen bzw. passiert. Das Analyt und das Lösungsmittel passieren dann zu Anschluss V1(2) und weiter zu der Analysesäule 21. Dies führt dazu, dass irgendwelche Eluierungs-Spezien bzw. eluierenden Spezien längere effektive Eluierungszeiten zeigen.
In einem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss umfasst das Fluid, dass durch die dritte Pumpe bereitgestellt wird und in Rohre 2 eingeführt wird, vorzugsweise eine wässrige Lösung oder ein wässriges Lösungsmittel (vorzugsweise mit 1% Ameisensäure). Die wässrige Lösung oder das wässrige Lösungsmittel ist vorzugsweise im wesentlichen ähnlich, wenn nicht identisch zu der wässrigen Lösung oder dem Lösungsmittel, das vorzugsweise von dem Lösungsmittelkanal A abgegeben wird. In diesem Betriebsmodus wird das System daher effektiv vorübergehend geschaltet, so dass ein Lösungsmittel durch die Vorsäule 6 passiert, welches bzw. welcher in etwa equivalent bzw. gleich demjenigen ist, das zum Beginn des Lösungsmittelgradientenprozesses verwendet wird. Entsprechend wird in diesem Betriebsmodus der Fortgang der Flüssigchromatographieseperation vorzugsweise vorübergehend gestoppt oder anderweitig angehalten.
In dem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss, wie oben beschreiben, werden Rohre 8 und Rohre 20 vorzugsweise nicht verwendet.
Nach einer vorbestimmten, vorzugsweise programmierbaren, Zeitdauer schaltet das Chromatographiesystem vorzugsweise zurück von dem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss zu dem Betriebsmodus mit normalem Fluss, wie oben unter Bezugnahme auf 1B beschrieben.
Eine alternative Ausführungsform mit direktem Fluss wird nun unter Bezugnahme auf die 2A, 2B und 2C beschrieben. Der Direktflussmodus ist typischerweise anwendbar für die Verwendung mit Analysesäulen 21 mit einem inneren oder internen Durchmesser größer oder gleich 320 μm.
2A zeigt die Ventilrotorpositionen des bevorzugten Chromatographiesystems mit direktem Fluss in einem Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus. Die Probe wird vorzugsweise in das System injiziert mit eine Flussrate von vorzugsweise einigen zehn Mikrolitern pro Minute über eine Hilfspumpe und einen Autoabtaster 1. Die Probe passiert durch Rohre 2 und zu dem Filter 3. Die Probe passiert dann über Rohre 4 zu Anschluss V1(4) des ersten Schaltventils mit zehn Anschlüssen. Die Probe passiert dann von Anschluss V1(4) zu Anschluss V1(3), bevor sie durch Rohre 5 passiert. Die Probe wird dann auf der Vorsäule 6 eingefangen. Fluid wird weiter durch die Vorsäule 6 zu Anschluss V1(6) fließen. Das Fluid wird dann zu Anschluss V1(5) fließen. Fluid wird dann durch Rohre 23 zu Anschluss V2(6) transferiert bzw. übertragen. Das Fluid passiert dann zu Anschluss V2(7), bevor es vorzugsweise über Rohre 24 zu Ausschuss wird bzw. ausgeschieden wird.
In diesem Betriebsmodus wird ein Lösungsmittelfluss vorzugsweise durch die Analysesäule 21 in der folgenden Weise aufrechterhalten. Flüssigkeit von den zwei Pumpenwannen 9, 10 der Lösungsmittelkanäle A, B wird vorzugsweise übertragen durch Rohre 11, 12 zu einem Mischungs-T oder Tee-Stück 13. Die Lösungsmittel werden gemischt in dem Mischungs-T oder dem Tee-Stück 13, und das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise durch Rohre 14 zu Ventilanschluss V2(4). Das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise zu Anschluss V2(5), bevor es über Rohre 25 zu Anschluss V1(7) passiert. Das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise zu Anschluss V1(8), und passiert über Rohre 20 zu Anschluss V1(1). Schließlich passiert das gemischte Lösungsmittel vorzugsweise von Anschluss V1(1) zu Anschluss V1(2), bevor es zu der Analysesäule 21 passiert bzw. geführt wird. Die Analysesäule 21 kann mit einer Nanofluss-Sprayvorrichtung, wie etwa einer Elektrospray- Ionisations-Ionenquelle, oder einer anderen Ionenquelle, die eingerichtet sein kann, um bei relativ höheren Flussraten zu arbeiten, gekoppelt sein. Wenigstens einige der resultierenden Analytionen, die durch die Sprayvorrichtung oder die Ionenquelle erzeugt werden, passieren dann vorzugsweise zu dem Hauptkörper eines Massenspektrometers (oder weniger bevorzugt einer anderen Form eines Analyseinstruments) zur anschließenden Massenanalyse (oder allgemeiner einer Analyse).
In dem Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus, wie oben beschrieben, wird Stecker 26 vorzugsweise nicht verwendet.
Nach einer Ladungs/Entsalzung-Periode, bei der Salze und/oder Verschmutzungen vorzugsweise aus der Probe entfernt worden sind, die auf der Vorsäule 6 gehalten wird, wird das Ventil V1 vorzugsweise eingerichtet, dass es von dem Vorsäulen-Ladungs-Betriebsmodus, der in 2A dargestellt ist, zu einem Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss, wie in 2B dargestellt und nun im Detail beschrieben wird, geschaltet wird.
2B zeigt das bevorzugte Chromatographiesystem mit direktem Fluss in einem Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss. Fluid wird vorzugsweise eingerichtet, um beispielsweise mit einer Rate von 0,4 Mikrolitern pro Minute von der Hilfspumpe und dem Autoabtaster 1 zu fließen. Das Fluid passiert dann vorzugsweise über Rohre 2 zu Filter 3. Das Fluid passiert dann vorzugsweise über Rohre 4 zu Anschluss V1(4) des ersten Schaltventils V1 mit zehn Anschlüssen. Das Fluid passiert dann vorzugsweise zu Anschluss V1(5) und passiert über Rohre 23 zu Anschluss V2(6). Das Fluid passiert dann vorzugsweise von Anschluss V2(6) zu Anschluss V2(7), und vorzugsweise über Leitung bzw. Rohre 24 zum Ausschuss. In diesem Modus ist ein Stau druck in dem oben beschriebenen Fluidweg sehr klein.
Ein Flüssigchromatographie-Lösungsmittelgradient wird vorzugsweise erreicht bzw. ausgeführt und aufrechterhalten während des Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss, und vorzugsweise eingerichtet, dass er durch die Vorsäule 6 fließt, bevor er durch die Analysesäule 21 fließt, dies in der folgenden Weise. Flüssigkeit oder Lösungsmittel von den zwei Pumpenwannen 9, 10 der Lösungsmittelkanäle A, B wird vorzugsweise durch die Rohre 11, 12 zu dem Mischungs-T oder Tee-Stück 13 übertragen. Die Lösungsmittel werden dann vorzugsweise in dem Mischungs-T oder Tee-Stück 13 gemischt und das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise durch Rohre 14 zu Ventilanschluss V2(4), bevor es zu Anschluss V2(5) passiert. Das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise von Anschluss V2(5) über Rohre 25 zu Anschluss V1(7). Das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise von Anschluss V1(7) zu Anschluss V1(6). Das gemischte Lösungsmittel passiert dann vorzugsweise durch die Vorsäule 6. Irgendein Analyt, das von der Vorsäule 6 eluiert, fließt vorzugsweise mit dem Lösungsmittel durch Leitung bzw. Rohre 5 zu Anschluss V1(3). Das Lösungsmittel und ein freigegebenes bzw. freigelassenes Analyt passieren dann vorzugsweise zu Ventil V1(2), bevor sie vorzugsweise durch die Analysesäule 21 passieren bzw. geführt werden.
Die Analysesäule 21 wird vorzugsweise gekoppelt mit einer Nanofluss-Sprayvorrichtung, wie etwa einer Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle, oder einer anderen Ionenquelle, die eingerichtet ist, um optimal bei relativ höheren Flussraten zu arbeiten. Wenigstens einige der resultierenden Analytionen, die durch die Sprayvorrichtung oder die Ionenquelle erzeugt werden, passieren dann vorzugsweise zu dem Hauptkörper eines Massenspektrometers (oder weniger bevorzugt einem anderen Analyseinstrument) für eine anschließende Massenanalyse (oder allgemeiner eine Analyse). In dem Betriebmodus mit normaler Eluierung, wie oben beschrieben unter Bezugnahme auf 2B, werden Rohre 20 und Stecker 26 nicht verwendet.
Wenn eine Spezies von Interesse oder ein Analyt von Interesse durch das Massenspektrometer, den Massenanalysator oder ein anderes Analyseinstrument festgestellt wird, wird vorzugsweise ein Puls, ein Signal oder eine andere Anzeige bzw. Indikationen auf die Pumpen 9, 10 der Lösungsmittelkanäle A, B gesendet, und das System schaltet vorzugsweise auf einen Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss, wie nun in größerem Detail unter Bezugnahme auf 2C beschrieben wird.
2C zeigt das bevorzugte Chromatographiesystem mit direktem Fluss in einem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss. In dem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss ist das Ventil V2 vorzugsweise von der Position, in der es sich befand bei dem Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss, wie oben unter Bezugnahme auf 2B beschrieben, geschaltet bzw. umgeschaltet. Das Schalten des Ventils V2 entfernt effektiv den Staudruck zu der Vorsäule 6 und der Analysesäule 21. Die Flussrate von den zwei Pumpen 9, 10 der Lösungsmittelkanäle A, B wird effektiv gestoppt, und der Flüssigchromatographiegradient wird effektiv angehalten oder gestoppt bei der aktuellen Zusammensetzung des Lösungsmittelgradienten. Lösungsmittel von Pumpen 9, 10 passiert über Rohre 11, 12 zu dem Mischungs-T oder Tee-Stück 13. Das Lösungsmittel wird in dem Mischungs-T oder Tee-Stück 13 gemischt, und das gemischte Lösungsmittel passiert dann über Leitung bzw. Rohre 14 zu Anschluss V2(4). Das gemischte Lösungsmittel passiert dann zu Anschluss V2(3), das in diesem Betriebsmodus mit Stecker 26 verbunden ist. Die Flussrate wird dann vorzugsweise gestoppt, um Druck an den Pumpenköpfen aufrechtzuerhalten.
Der Fluss von der Hilfspumpe, die mit den Rohren 2 bzw. der Leitung 2 verbunden ist, dient nun vorzugsweise zur Erzeugung eines reduzierten Lösungsmittelflusses durch die Vorsäule 6 und die Analysesäule 21, wie nun beschrieben werden wird. Wässrige Lösung fließt vorzugsweise durch Rohre 2 zu dem Filter 3. Das Fluid passiert dann vorzugsweise über Rohre 4 zu Anschluss V1(4). Das Fluid fließt dann vorzugsweise von Anschluss V1(4) zu Anschluss V1(5). Das Fluid passiert dann über Rohre 23 zu Anschluss V2(6). Das Fluid fließt dann zu Anschluss V2(5) . Das Fluid fließt dann über Rohre 25 zu Anschluss V1(7). Das Fluid passiert dann zu Anschluss V1(6) und weiter zu der Vorsäule 6. Analyt, das von der Vorsäule 6 eluiert, eluiert vorzugsweise weiter, und wird durch den Lösungsmittelfluss durch die Rohre 5 zu Anschluss V1 (3) übertragen bzw. geführt. Das Lösungsmittel und irgendwelches eluierendes Analyt passieren dann vorzugsweise zu Anschluss V1(2) und weiter zu der Analysesäule 21. Dies bewirkt, das irgendwelche eluierenden Spezien effektiv längere Elutionszeiten bzw. Eluierungszeiten zeigen.
In dem Betriebsmodus mit Eluierung mit vermindertem Fluss umfasst das Fluid, das durch die dritte Pumpe den Rohren 2 bereitgestellt wird, vorzugsweise eine wässrige Lösung oder ein wässriges Lösungsmittel (vorzugsweise mit 1% Ameisensäure). Die wässrige Lösung oder das Lösungsmittel ist vorzugsweise im wesentlichen ähnlich, wenn nicht identisch, zu der wässrigen Lösung oder dem Lösungsmittel, die bzw. das durch oder von dem Lösungsmittelkanal A abgegeben wird bzw. wurde. In diesem Betriebsmodus ist das System daher vorübergehend geschaltet zur Verwendung eines Lösungsmittels, das in etwa gleich ist demjenigen, das am Beginn des Lö sungsmittelgradientenprozesses verwendet wird. Entsprechend wird in diesem Betriebsmodus der Fortgang der Flüssigchromatographieseparierung bzw. -separation effektiv vorübergehend gestoppt oder anderweitig angehalten.
In dem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss, wie oben beschrieben, werden Rohre 20 und Rohre 24 vorzugsweise nicht verwendet.
Nach einer vorbestimmten, vorzugsweise programmierbaren, Zeitdauer schaltet das Chromatographiesystem vorzugsweise zurück von dem Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss zu dem Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss, wie oben unter Bezugnahme auf 2B beschrieben.
3 zeigt Chromatogramme, die sich ergaben aus der Injektion von 200 fmol von BSA-Digests auf eine Säule mit einem internen Durchmesser von 75 μm, die Teil eines Waters CapLC (RTM)-HPLC Systems bildete, das in einem Modus mit aufgeteiltem Fluss arbeitete.
4 zeigt in ähnlicher Weise Chromatogramme, die sich aus der Injektion von 500 fmol von BSA-Digests auf eine Säule mit einem internen Durchmesser von 180 μm, die Teil eines Waters CapLC (RTM)-HPLC System, das in einem Modus mit direktem Fluss arbeitete, ergaben.
In beiden Fälle wurde ein datenabhängiges Acquisitionsexperiment (DDA) aufgebaut, so dass vier Ionen für MS/MS ausgewählt wurden. Spur 1 in 3 und 4 zeigt das TIC, und ist das MS-Basispeak. Spur 2 in 3 und 4 zeigt das TIC und ist das MS/MS-Basispeak. Die Kollisionsenergie in dem MS/MS-Modus wurde relativ klein gehalten, um das Ausgangsion in dem MS-MS-Modus zu erhalten. Spuren 3 und 4 in 3 und 4 sind Ionen in einem MS-Modus, die nicht für MS/MS ausgewählt wurden.
Die Daten zeigen, dass ein signifikanter Peakparkeffekt erreicht wird in einem MS/MS-Betriebsmodus, und dass die chromatographische Auflösung auch gut für Ionen aufrechterhalten wird, die nicht für MS/MS ausgewählt werden.
Weitere Ausführungsformen werden in Erwägung gezogen (nicht gezeigt), bei denen unterschiedliche Verbindungsanordnungen auf dem Ventil V1 verwendet werden, um dem Fluss von der Hilfspumpe 6 zu ermöglichen, durch einen Restriktor bzw. Beschränker in dem Modus mit Eluierung mit normalem Fluss abgelenkt zu werden. Dies hat den Effekt des Anhebens oder Steigerns des Staudrucks, wodurch der Druckschock, der durch die Pumpe erfahren wird, wenn in einen Betriebsmodus mit Eluierung mit reduziertem Fluss eingetreten wird, reduziert wird.
Die Stromauswahlventile V1, V2 können gemäß weiteren bzw. alternativen, weniger bevorzugten Ausführungsformen Ventile mit einer alternativen Anzahl von Anschlüssen aufweisen. Beispielsweise können die Ventile V1, V2 sechs, sieben, acht, neun oder mehr als zehn Anschlüsse aufweisen.
Es wird ebenfalls überlegt, dass der Fluss der effektiven isokratischen Pumpe aufgrund von Pumpen 9, 10 in dem Betriebsmodus mit Eluierung mit normalem Fluss und der Hilfspumpen in einem Betriebsmodus mit Eluierung mit einem reduzierten Fluss variiert werden können in verschiedenen Experimenten, um die Peakelutionsprofile zu verändern.
Während die bevorzugten und weniger bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf ein Flüssigchromatographiesystem beschrieben worden sind, wird auch überlegt, dass das offenbarte Chromatographiesystem verwendet werden könnte als Teil eines Gaschromatographiesystems.
Obwohl die vorliegende Erfindung beschrieben wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen, wird von Fachleuten verstanden werden, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail gemacht werden können, ohne den Bereich bzw. Umfang der Erfindung zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.

Claims

Flüssigchromatographiesystem mit: einer ersten Säule; einem ersten Fluidabgabesystem zur Abgabe eines ersten Fluids an die erste Säule; und einem zweiten Fluidabgabesystem zur Abgabe eines zweiten, unterschiedlichen Fluids an die erste Säule; wobei in einem ersten Betriebsmodus das erste Fluidabgabesystem das erste Fluid mit einer ersten Flussrate durch die erste Säule durchführt bzw. passieren lässt; und wobei in einem zweiten Betriebsmodus das erste Fluid im wesentlichen von der ersten Säule weg abgelenkt wird, und das zweite Fluidabgabesystem das zweite, unterschiedliche Fluid mit einer zweiten, unterschiedlichen Flussrate durch die erste Säule durchführt.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 1, bei dem die erste Säule eine Hochleistungs-Flüssigchromatographie-Säule (HPLC) mit umgekehrter Phase aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die erste Säule einen internen bzw. inneren Durchmesser aufweist, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 50 μm; (ii) 50–100 μm; (iii) 100–200 μm; (iv) 200–300 μm; (v) 300–400 μm; (vi) 400–500 μm; (vii) 500–600 μm; (viii) 600–700 μm; (ix) 700–800 μm; (x) 800–900 μm; (xi) 900–1,000 μm; (xii) 1,0–1,5 mm; (xiii) 1,5–2,0 mm; (xiv) 2,0–2,5 mm; (xv) 2,5–3,0 mm; (xvi) 3,0-3,5 mm; (xvii) 3,5–4,0 mm; (xviii) 4,0–4,5 mm; (xix) 4,5-5,0 mm; (xx) 5,0–5,5 mm; (xxi) 5,5–6,0 mm; (xxii) 6,0–6,5 mm; (xxiii) 6,5–7,0 mm; (xxiv) 7,0–7,5 mm; (xxv) 7,5–8,0 mm; (xxvi) 8,0–8,5 mm; (xxvii) 8,5–9,0 mm; (xxviii) 9,0–9,5 mm; (xxix) 9,5–10,0 mm; und (xxx) > 10,0 mm.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem die erste Säule eine Länge aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 mm; (ii) 10–20 mm; (iii) 20–30 mm; (iv) 30–40 mm; (v) 40–50 mm; (vi) 50–60 mm; (vii) 60–70 mm; (viii) 70–80 mm; (ix) 80–90 mm; (x) 90–100 mm; (xi) 100–110 mm; (xii) 110-120 mm; (xiii) 120–130 mm; (xiv) 130–140 mm; (xv) 140–150 mm; (xvi) 150–160 mm; (xvii) 160–170 mm; (xviii) 170–180 mm; (xix) 180–190 mm; (xx) 190–200 mm; (xxi) 200–210 mm; (xxii) 210–220 mm; (xxiii) 220–230 mm; (xxiv) 230–240 mm; (xxv) 240–250 mm; (xxvi) 250–260 mm; (xxvii) 260–270 mm; (xxviii) 270–280 mm; (xxix) 280–290 mm; (xxx) 290–300 mm; und (xxxi) > 300 mm.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Säule C4-, C8- oder C18-Stationärphase bzw. stationäre Phase aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Säule Teilchen aufweist mit einer Größe, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 μm; (ii) 1–2 μm; (iii) 2–3 μm; (iv) 3–4 μm; (v) 4–5 μm; (vi) 5–6 μm; (vii) 6–7 μm; (viii) 7–8 μm; (ix) 8–9 μm; (x) 9–10 μm; (xi) 10–15 μm; (xii) 15–20 μm; (xiii) 20–25 μm; (xiv) 25–30 μm; (xv) 30–35 μm; (xvi) 35–40 μm; (xvii) 40–45 μm; (xviii) 45–50 μm; (xix) > 50 μm.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Säule Teilchen aufweist mit einer Porengröße, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 100 Angström (ii) 100–200 Angström; (iii) 200–300 Angström; (iv) 300–400 Angström; (v) 400–500 Angström; (vi) 500–600 Angström; (vii) 600–700 Angström; (viii) 700–800 Angström; (ix) 800–900 Angström; (x) 900-1000 Angström; und (xi) > 1000 Angström.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das erste Fluidabgabesystem eine Pumpe, zwei Pumpen oder mehr als zwei Pumpen aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das erste Fluidabgabesystem eine oder mehrere Kolbenpumpen, Spritzenpumpen oder Peristaltikpumpen aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das erste Fluidabgabesystem eine Abgabevorrichtung für ein wässriges Lösungsmittel oder eine wässrige Lösung umfasst.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 10, bei dem die Abgabevorrichtung für wässriges Lösungsmittel oder wässrige Lösung bei der Verwendung ein wässriges Lösungsmittel oder eine wässrige Lösung abgibt.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das erste Fluidabgabesystem eine Abgabevorrichtung für ein organisches Lösungsmittel umfasst.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 12, bei dem das Abgabesystem für organisches Lösungsmittel bei der Verwendung ein organisches Lösungsmittel abgibt.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 13, bei dem das organische Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Acetonitril; (ii) Methanol; (iii) Propanol; (iv) ein Alkohol; und (v) Tetrahydrofuran (THF).
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 10 und 12, bei dem die Flüsse bzw. Ströme von der Abgabevorrichtung für wässriges Lösungsmittel oder wässrige Lösung und der Abgabevorrichtung für organisches Lösungsmittel bei der Verwendung vermischt werden, um einen isokratischen Fluidfluss zu der ersten Säule bereitzustellen.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das zweite Fluidabgabesystem eine Pumpe, zwei Pumpen oder mehr als zwei Pumpen aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das zweite Fluidabgabesystem eine oder mehrere Kolbenpumpen, Spritzenpumpen oder Peristaltikpumpen aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das zweite Fluidabgabesystem eine Probenabgabevorrichtung aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das zweite Fluidabgabesystem bei der Verwendung einen isokratischen Fluidfluss zu der ersten Säule bereitstellt.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Flussrate ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 nl/min; (ii) 10-20 nl/min; (iii) 20–30 nl/min; (iv) 30–40 nl/min; (v) 40–50 nl/min; (vi) 50–60 nl/min; (vii) 60–70 nl/min; (viii) 70–80 nl/min; (ix) 80–90 nl/min; (x) 90–100 nl/min; (xi) 100–200 nl/min; (xii) 200–300 nl/min; (xiii) 300–400 nl/min; (xiv) 400–500 nl/min; (xv) 500–600 nl/min; (xvi) 600–700 nl/min; (xvii) 700–800 nl/min; (xviii) 800–900 nl/min; (xix) 900-1000 nl/min; (xx) 1–100 μl/min; (xxi) 100–200 μl/min; (xxii) 200–300 μl/min; (xxiii) 300–400 μl/min; (xxiv) 400-500 μl/min; (xxv) 500–600 μl/min; (xxvi) 600–700 μl/min; (xxvii) 700–800 μl/min; (xxviii) 800–900 μl/min; (xxix) 900–1.000 μl/min; (xxx) 1,0–2,0 ml/min; (xxxi) 2,0–3,0 ml/min; (xxxii) 3,0–4,0 ml/min; (xxxiii) 4,0–5,0 ml/min; (xxxiv) 5,0–6,0 ml/min; (xxxv) 6,0–7,0 ml/min; (xxxvi) 7,0-8,0 ml/min; (xxxvii) 8,0–9,0 ml/min; (xxxviii) 9,0–10,0 ml/min; und (xxxix) > 10,0 ml/min.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zweite Flussrate ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 nl/min; (ii) 10-20 nl/min; (iii) 20–30 nl/min; (iv) 30–40 nl/min; (v) 40–50 nl/min; (vi) 50–60 nl/min; (vii) 60–70 nl/min; (viii) 70–80 nl/min; (ix) 80–90 nl/min; (x) 90–100 nl/min; (xi) 100–200 nl/min; (xii) 200–300 nl/min; (xiii) 300–400 nl/min; (xiv) 400–500 nl/min; (xv) 500–600 nl/min; (xvi) 600–700 nl/min; (xvii) 700–800 nl/min; (xviii) 800–900 nl/min; (xix) 900-1000 nl/min; (xx) 1–100 μl/min; (xxi) 100–200 μl/min; (xxii) 200–300 μl/min; (xxiii) 300–400 μl/min; (xxiv) 400-500 μl/min; (xxv) 500–600 μl/min; (xxvi) 600–700 μl/min; (xxvii) 700–800 μl/min; (xxviii) 800–900 μl/min; (xxix) 900–1000 μl/min; (xxx) 1,0–2,0 ml/min; (xxxi) 2,0–3,0 ml/min; (xxxii) 3,0–4,0 ml/min; (xxxiii) 4,0–5,0 ml/min; (xxxiv) 5,0–6,0 ml/min; (xxxv) 6,0–7,0 ml/min; (xxxvi) 7,0-8,0 ml/min; (xxxvii) 8,0–9,0 ml/min; (xxxviii) 9,0–10,0 ml/min; und (xxxix) > 10,0 ml/min,
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die zweite Flussrate wesentlich geringer bzw. kleiner als die erste Flussrate ist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Verhältnis der zweiten Flussrate zu der ersten Flussrate ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1; (ii) 0,1–1; (iii) 0,01–0,1; (iv) 0,001–0,01; (v) 0,0001–0,001; (vi) 0,00001–0,0001; (vii) 0,000001–0,00001; (viii) 0,0000001–0,000001; (ix) < 0,0000001.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in einem zweiten Betriebsmodus die zweite Flussrate von Null verschieden ist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem bei der Verwendung das Flüssigchromatographiesystem von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus umschaltet nach Bestimmung, Analyse, Messung, Feststellung, Vorhersage oder Abschätzung, dass ein oder mehrere Analyte von Interesse oder eine oder mehrere Komponenten aus bzw. von der ersten Säule austreten, eluieren oder übertragen werden.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem bei der Verwendung das Flüssigchromatographiesystem von dem zweiten Betriebsmodus nach einer vorbestimmten Zeit in den ersten Betriebsmodus umschaltet bzw. schaltet.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 26, bei dem die vorbestimmte Zeit ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 s; (ii) 1–10 s; (iii) 10–20 s; (iv) 20–30 s; (v) 30–40 s; (vi) 40–50 s; (vii) 50–60 s; (viii) 60–70 s; (ix) 70–80 s; (x) 80–90 s; (xi) 90–100 s; (xii) 100–110 s; (xiii) 110–120 s; (xiv) 120–130 s; (xv) 130–140 s; (xvi) 140–150 s; (xvii) 150–160 s; (xviii) 160–170 s; (xix) 170–180 s; (xx) 180–190 s; (xxi) 190–200 s; (xxii) 200–210 s; (xxiii) 210–220 s; (xxiv) 220–230 s; (xxv) 230-240 s; (xxvi) 240–250 s; (xxvii) 250–260 s; (xxviii) 260-270 s; (xxix) 270–280 s; (xxx) 280–290 s; (xxxi) 290–300 s; und (xxxii) > 300 s.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Flüssigchromatographiesystem bei der Verwendung in einer Zeit t₁ von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus umschaltet, wobei t₁ ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) ≤ 10 s; (ii) ≤ 9 s; (iii) ≤ 8 s; (iv) ≤ 7 s; (v) ≤ 6 s; (vi) ≤ 5 s; (vii) ≤ 4 s; (viii) ≤ 3 s; (ix) ≤ 2 s; (x) ≤ 1 s; (xi) ≤ 0,75 s; (xii) ≤ 0,5 s; (xiii) ≤ 0,25 s; (xiv) ≤ 0,1 s; und (xv) im wesentlichen instantan.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem zweiten Betriebsmodus von dem ersten Fluidabgabesystem abgegebenes Fluid im wesentlichen weg von der ersten Säule als Ausschuss bzw. Abfall abgelenkt wird.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in dem zweiten Betriebsmodus wenigstens 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 99% oder 99,9% des von dem ersten Fluidabgabesystem abgegebenen ersten Fluids im wesentlichen nicht zu der ersten Säule übertragen wird.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem zweiten Betriebsmodus im we sentlichen 100 % des von der ersten Fluidabgabevorrichtung abgegebenen Fluids weg von der ersten Säule abgelenkt wird oder im wesentlichen nicht zu der ersten Säule übertragen wird.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem, wenn das Flüssigchromatographiesystem von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus schaltet, der Säulenkopfdruck, der mit der ersten Säule assoziiert ist, im wesentlichen in einer Zeit t₂ vermindert oder entfernt bzw. weggenommen wird, wobei t₂ ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) ≤ 10 s; (ii) ≤ 9 s; (iii) ≤ 8 s; (iv) ≤ 7 s; (v) ≤ 6 s; (vi) ≤ 5 s; (vii) ≤ 4 s; (viii) ≤ 3 s; (ix) ≤ 2 s; (x) ≤ 1 s; (xi) ≤ 0,75 s; (xii) ≤ 0,5 s; (xiii) ≤ 0,25 s; (xiv) ≤ 0,1 s; und (xv) im wesentlichen instantan.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem ersten Betriebsmodus durch das erste Fluidabgabesystem abgegebenes Fluid bewirkt, dass Analyt von einer zweiten Säule zu der ersten Säule geführt wird bzw. passiert.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem ersten Betriebsmodus das erste Fluidabgabesystem zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten oder gleichmäßigen Fluidflusses durch die erste Säule dient.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in dem ersten Betriebsmodus das erste Fluid durch die erste Säule mit einer Flussrate von x ml/min passiert, und wobei in dem zweiten Betriebsmodus das erste Fluid durch die erste Säule mit einer Flussrate von y ml/min passiert bzw. durchgeführt wird.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 35, wobei y ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) ≤ 0,2 x; (ii) 0,15–0,20 x; (iii) 0,10–0,15 x; (iv) 0,05–0,10 x; (v) 0,01–0,05 x; (vi) ≤ 0,01 x; (vii) im wesentlichen Null; und (viii) 0.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem Analyt mit einem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis in dem ersten Betriebsmodus eine Peakeluierungszeit aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 s; (ii) 1–2 s; (iii) 2–3 s; (iv) 3–4 s; (v) 4–5 s; (vi) 5–6 s; (vii) 6–7 s; (viii) 7–8 s; (ix) 8–9 s; (x) 9–10 s; (xi) 10–15 s; (xii) 15–20 s; (xiii) 20–25 s; (xiv) 25–30 s; (xv) 30–35 s; (xvi) 35–40 s; (xvii) 40–45 s; (xviii) 45–50 s; und (xix) > 50 s.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem Analyt mit einem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis in dem zweiten Betriebsmodus eine Peakeluierungszeit aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 s; (ii) 1–10 s; (iii) 10-20 s; (iv) 20–30 s; (v) 30–40 s; (vi) 40–50 s; (vii) 50–60 s; (viii) 60–70 s; (ix) 70–80 s; (x) 80–90 s; (xi) 90–100 s; (xii) 100–110 s; (xiii) 110–120 s; (xiv) 120–130 s; (xv) 130–140 s; (xvi) 140–150 s; (xvii) 150–160 s; (xviii) 160-170 s; (xix) 170–180 s; (xx) 180–190 s; (xxi) 190–200 s; (xxii) 200–210 s; (xxiii) 210–220 s; (xxiv) 220–230 s; (xxv) 230–240 s; (xxvi) 240–250 s; (xxvii) 250–260 s; (xxviii) 260–270 s; (xxix) 270–280 s; (xxx) 280–290 s; (xxxi) 290–300 s; und (xxxii) > 300 s.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 37 oder 38, bei dem das Analyt mit dem bestimmten Masse-Ladungs-Verhältnis ein Masse-Ladungs-Verhältnis aufweist, das aus gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 100; (ii) 100–200; (iii) 200–300; (iv) 300–400; (v) 400–500; (vi) 500–600; (vii) 600–700; (viii) 700–800; (ix) 800–900; (x) 900–1.000; (xi) 1.000–1.100; (xii) 1.100–1.200; (xiii) 1.200–1.300; (xiv) 1.300–1.400; (xv) 1.400–1.500; (xvi) 1.500–1.600; (xvii) 1.600–1.700; (xviii) 1.700–1.800; (xix) 1.800–1.900; (xx) 1.900–2.000; und (xxi) > 2.000.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem in einem dritten Betriebsmodus eine Probenmischung, die ein Analyt umfasst, von der zweiten Fluidabgabevorrichtung abgegeben wird.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 40, bei dem in dem dritten Betriebsmodus das Analyt auf einer zweiten Säule gehalten wird oder durch eine zweite Säule gehalten wird oder anderweitig durch eine zweite Säule oder auf einer zweiten Säule zurückgehalten wird.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 41, bei dem die zweite Säule eine Hochleistungs-Flüssigchromatographie-Säule (HPLC) mit umgekehrter Phase aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 41 oder 42, bei dem die zweite Säule einen internen Durchmesser aufweist, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 50 μm; (ii) 50–100 μm; (iii) 100–200 μm; (iv) 200–300 μm; (v) 300–400 μm; (vi) 400–500 μm; (vii) 500–600 μm; (viii) 600–700 μm; (ix) 700–800 μm; (x) 800–900 μm; (xi) 900–1000 μm; (xii) 1,0–1,5 mm; (xiii) 1,5–2,0 mm; (xiv) 2,0–2,5 mm; (xv) 2,5–3,0 mm; (xvi) 3,0–3,5 mm; (xvii) 3,5–4,0 mm; (xviii) 4,0–4,5 mm; (xix) 4,5–5,0 mm; (xx) 5,0-5,5 mm; (xxi) 5,5–6,0 mm; (xxii) 6,0–6,5 mm; (xxiii) 6,5-7,0 mm; (xxiv) 7,0–7,5 mm; (xxv) 7,5–8,0 mm; (xxvi) 8,0–8,5 mm; (xxvii) 8,5–9,0 mm; (xxviii) 9,0–9,5 mm; (xxix) 9,5- 10,0 mm; und (xxx) > 10,0 mm.
Flüssigchromatographiesystem nach Anspruch 41, 42 oder 43, bei dem die zweite Säule eine Länge aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 10 mm; (ii) 10–20 mm; (iii) 20–30 mm; (iv) 30–40 mm; (v) 40–50 mm; (vi) 50–60 mm; (vii) 60–70 mm; (viii) 70–80 mm; (ix) 80–90 mm; (x) 90–100 mm; (xi) 100–110 mm; (xii) 110–120 mm; (xiii) 120–130 mm; (xiv) 130–140 mm; (xv) 140–150 mm; (xvi) 150–160 mm; (xvii) 160–170 mm; (xviii) 170–180 mm; (xix) 180–190 mm; (xx) 190–200 mm; (xxi) 200–210 mm; (xxii) 210-220 mm; (xxiii) 220–230 mm; (xxiv) 230–240 mm; (xxv) 240-250 mm; (xxvi) 250–260 mm; (xxvii) 260–270 mm; (xxviii) 270–280 mm; (xxix) 280–290 mm; (xxx) 290–300 mm; und (xxxi) > 300 mm.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 41 bis 44, bei dem die zweite Säule C4-, C8- oder C18-Stationärphasen bzw. stationäre Phasen aufweist.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 41 bis 45, bei dem die zweite Säule Teilchen aufweist mit einer Größe, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 1 μm; (ii) 1–2 μm; (iii) 2–3 μm; (iv) 3–4 μm; (v) 4–5 μm; (vi) 5–6 μm; (vii) 6–7 μm; (viii) 7–8 μm; (ix) 8–9 μm; (x) 9–10 μm; (xi) 10–15 μm; (xii) 15–20 μm; (xiii) 20–25 μm; (xiv) 25–30 μm; (xv) 30–35 μm; (xvi) 35–40 μm; (xvii) 40–45 μm; (xviii) 45–50 μm; (xix) > 50 μm.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 41 bis 46, bei dem die zweite Säule Teilchen aufweist mit einer Porengröße, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) < 100 Angström; (ii) 100–200 Angström; (iii) 200–300 Angström; (iv) 300–400 Angström; (v) 400–500 Angström; (vi) 500–600 Angström; (vii) 600–700 Angström; (viii) 700–800 Angström; (ix) 800–900 Angström; (x) 900-1000 Angström; und (xi) > 1000 Angström.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 41 bis 47, bei dem in einem dritten Betriebsmodus Salze und/oder andere Verschmutzungen bzw. Kontaminanten wenigstens teilweise oder im wesentlichen aus der Probenmischung entfernt werden und aus der zweiten Säule austreten.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 41 bis 48, bei dem in dem dritten Betriebsmodus die relative Konzentration von Analyt in der Probenmischung wesentlich erhöht wird, während sie auf der zweiten Säule oder durch die zweite Säule gehalten wird oder anderweitig durch die zweite Säule oder auf der zweiten Säule zurückgehalten wird.
Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 41 bis 49, bei dem das Flüssigchromatographiesystem nach dem dritten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus schaltet bzw. umschaltet.
Analyseinstrument bzw. analytisches Instrument mit einem Flüssigchromatographiesystem nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Analyseinstrument nach Anspruch 51, bei dem das Analyseinstrument ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Ultraviolett-Detektor (UV-Detektor); (ii) Ultraviolett-Array-Detektor (UV-Array-Detektor); (iii) Infrarot-Detektor (IR-Detektor); (iv) Ionenmobilitätsseparator; (v) Ionenmobilitätsspektrometer; (vi) Detektor auf der Grundlage von sichtbarem Ultraviolett (sichtbarem UV); (vii) Kernmagnetresonanz-Detektor (NMR); (viii) Elektrospray-Lichtstreuungs-Detektor (ELSD); (ix) ein weiteres Flüs sigchromatographie-System (LC-LC); (x) Brechungsindexdetektor (RI-Detektor); (xi) sichtbarer Detektor; (xii) Chemilumineszenz-Detektor; und (xiii) Fluoreszenz-Detektor.
Massenspektrometer mit einem Flüssigchromatographiesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 50.
Massenspektrometer nach Anspruch 53, ferner mit einer mit der ersten Säule gekoppelten Ionenquelle.
Massenspektrometer nach Anspruch 54, bei dem die Ionenquelle ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Elektrospray-Ionenquelle ("ESI"); (ii) Atmosphärendruck-Chemische-Ionisations-Ionenquelle ("APCI"); (iii) Atmosphärendruck-Photoionisations-Ionenquelle ("APPI"); (iv) Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("LDI"); (v) induktiv gekoppelte Plasmaionenquelle ("ICP"); (vi) Elektronenauftreff-Ionenquelle ("EI"); (vii) Chemische-Ionisations-Ionenquelle ("CI"); (viii) Feldionisations-Ionenquelle ("FI"); (ix) Schnellatom-Bombardement-Ionenquelle ("FAB"); (x) Flüssig-Sekundärionen-Massenspektrometrie-Ionenquelle ("LSIMS"); (xi) Atmosphärendruck-Ionisations-Ionenquelle ("API"); (xii) Felddesorptions-Ionenquelle ("FD"); (xiii) matrixunterstützte Laserdesorptions-Ionisations-Ionenquelle ("MALDI"); (xiv) Desorptions-/Ionisations-Ionenquelle auf Silizium ("DIOS"); (xv) Desorptions-Elektrospray-Ionisations-Ionenquelle ("DESI"); und (xvi) Nickel-63-Radioaktiv-Ionenquelle.
Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 54 oder 55, bei dem die Ionenquelle eine kontinuierliche Ionenquelle aufweist.
Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 54 oder 55, bei dem die Ionenquelle eine gepulste Ionenquelle aufweist.
Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 54 bis 57, bei dem das Flüssigchromatographiesystem von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus schaltet nach einer Bestimmung, dass Analytionen von Interesse zu der Ionenquelle eluiert oder von der Ionenquelle emittiert werden.
Massenspektrometer nach einem der Ansprüche 53 bis 58, ferner mit einem Massenanalysator.
Massenspektrometer nach Anspruch 59, bei dem der Massenanalysator ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: (i) Orthogonalbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (ii) Axialbeschleunigungs-Flugzeit-Massenanalysator; (iii) Quadrupol-Massenanalysator; (iv) Penning-Massenanalysator; (v) Fourier-Transformations-Ionenzyklotonresonanz-Massenanalysator ("FTICR"); (vi) 2D- oder Linear-Quadrupol-Ionenfalle; (vii) Paul- oder 3D-Quadrupol-Ionenfalle; und (viii) Magnetsektor-Massenanalysator.