[发明专利]改良的抑制器装置

说明书

一种用于检测液体样品中的分析物的设备可以包括一种离子性物质流经的一个长条形主通道，该主通道延伸穿过一个主通道构件；一种再生物流经的一个第一再生物通道，该第一再生物通道靠近该主通道延伸并且被形成在一个第一区块中；一个具有可交换离子的第一带电屏障，该第一带电屏障能够通过仅具有一个正或负电荷的离子并且能够阻断本体液体流，该第一带电屏障安置在该主通道构件与该第一区块之间以用于分离该主通道与该第一再生物通道；以及一个第一密封构件，该第一密封构件安置在该第一带电屏障与该第一区块之间，界定该第一再生物通道。

发明领域

本发明总体上涉及一种用于色谱法中对离子性物质进行分离的设备，并且更确切地说，涉及一种用于抑制离子色谱中阴离子或阳离子的分析中所用的洗脱液的抑制器，或者涉及一种用于在色谱分离之前从样品去除干扰性阴离子或阳离子的样品预处理装置。

发明背景

离子色谱广泛用于含有阴离子或阳离子的样品的分析中。典型的工艺始于将样品引入导电洗脱液的溶液中，并且接着依序进行将洗脱液中的样品离子色谱分离，抑制洗脱液以去除样品离子的电解质抗衡离子，并检测样品离子。抑制的目的是减小洗脱液的背景导电性并且增加分析物的导电性，由此增加后续检测中的响应。

多种抑制器为已知的并且可以用于抑制洗脱液。实例包括美国专利号4,999,098、美国专利号6,328,885以及美国专利号7,618,826中所披露的那些。在这些抑制器中，抑制是通过使洗脱液流经一个洗脱液通道并且使再生物流经一个再生物通道来实现的，其中该洗脱液通道与该再生物通道被一个带电膜分离。洗脱液通道和再生物通道是由密封垫界定并且依靠密封垫达到不透液体的密封。类似地，美国专利号6,752,927披露了一种使用有密封垫的筛网的盐转换器装置并且美国专利号6,808,608披露了使用有密封垫的筛网的水净化装置。这些密封垫典型地由弹性体材料(如聚氨基甲酸酯或基于液体硅酮的柔性橡胶)制成，通过压制或UV引发的固化过程而原地固定。

在某些情况下，如极限压力或温度或在长期使用后，使用密封垫界定和密封洗脱液并且再生物通道可能会不利地影响这些装置的使用寿命，且在一些情况下影响到色谱性能，如背压、噪声性能以及峰带分散。举例来说，因为对弹性体密封垫进行压缩以获得密封，所以总的力倾向于随时间推移将密封垫向外挤压到开放区，例如洗脱液和再生物通道中。在一些情况下，该变化在流体式通道中生成相当大的背压和堵塞并且导致泄漏。在一些情况下，密封垫由于压缩力而显著变薄并且原地没有密封垫可用于形成适当的密封。另外，在压缩密封垫材料时每单位面积上的力随时间推移而减小，从而要求显著的转矩最优化以克服该变化。此外，暴露于更高温度可能导致沥出物水平更高或密封垫熔融，这影响噪声性能或流动特性并且在一些情况下可能不可逆地损坏抑制器。现有技术装置还具有密封垫作为筛网的整体组成部分(即有密封垫的筛网)，其中筛网面积至少略微大于通道并且部分包埋于密封垫中。这意味着洗脱液进入筛网的一些区域由于扩散限制而减慢。举例来说，与界定洗脱液通道的流体式路径的密封垫边缘接近的区域展现这一扩散限制。这一行为的实际结果为当筛分形式从一种形式变成另一种(例如水合氢形式变成钠形式)时，试剂从有密封垫的筛网内部缓慢扩散到远离密封垫边缘的开放区。在另一个实例中，当阳离子交换筛网密封垫暴露于碱性洗脱液而无任何电力施加于抑制器时，筛网转化为钠形式。钠可以缓慢扩散到位于密封垫下方贴近密封垫边缘的筛网区。在重新开始正常操作后，峰面积仍较小，直至所有的钠从洗脱液通道的有密封垫的区域中扩散出来。这是一个缓慢的过程。在其他情况下，当采用高到低比率的分析物分析时，分析物的缓慢扩散可能导致峰形问题。虽然许多上述问题可以通过在压力、温度、浓度方面狭窄的操作条件中操作而规避，但从操作观点来看这强加了束缚。

常规抑制器可能具有其他限制。举例来说，常规抑制器结合了具有不同面积的流体式几何形状用于再生物和洗脱液通道，因此整个这些通道上的密封并不一致。另外，常规抑制器结合了一个流体式路径设计，该设计使洗脱液流按路线经由再生物密封垫引导到洗脱液通道。这强加了在组装期间使洗脱液流动密封垫的入口和出口与再生物密封垫的通孔对齐并且随时间推移保持对齐的需要。略微的对齐偏移可能导致高背压以及不良峰形。