[发明专利]梯度延迟体积的调节方法

说明书

技术领域

本发明处于液相色谱法尤其是高效液相色谱法(HPLC)领域。液相色谱法(尤其是HPLC)用于借助色谱柱来分离样液的组成成分。此时，(分离)柱的分离效率尤其取决于其长度和封隔材料的颗粒大小。为了尽量好的分离，需要具有足够的长度和小颗粒尺寸的柱。这样的柱具有高的液阻并因此为了运行而需要比传统柱高许多的压力。

另外，期望足够快速的分析以允许高的样品通过能力。这要求柱内的高流速，由此也提高柱的背压。

背景技术

一种加速分离或者说提高分离效率的可能方式在于溶剂组成在分离的持续时间内改变(以下称为梯度，即洗脱力或溶剂成分随时间变化的程度被称为梯度或者溶剂梯度)。

由于对分离的不同要求，已实现了用于获得梯度的两种不同的技术实现手段。即所谓的高压梯度形成(HPG)和抵压梯度形成(LPG)。高压梯度形成借助两个独立泵来工作，它们在系统高压侧通过T管件相连。在两个泵处的流速改变产生了梯度。低压梯度形成只需要一个带有前置比例阀单元的泵。在泵的吸入周期内，通过在比例阀单元内的阀(例如螺线管阀)的启闭将各种溶剂先后吸入该泵中。梯度是通过针对各种溶剂的打开时间的变化而形成的。为了消除溶剂混合物中的成分波动(混合物波动)，按照标准在泵后面接设一个混合器。

在不同的设计中出现了不同的所谓梯度延迟体积(GDV：Gradient Delay Volume梯度延迟体积或者Dwell Volume滞留体积)。梯度延迟体积或者说混合体积一方面通过从混合点到柱入口的所有暂时接通的组成部件的容积来设定。在LPG中，GDV根据该控制阀和被接通的连接端口的结构例如由以下组成部件(或其一部分)的体积来构成：泵头、混合器、连通毛细管、进样环路(Sample Loop)、控制阀、计量装置(计量器)。在HPG中，GDV根据该控制阀和被接通的连接端口的结构例如由以下组成部件(或其一部分)的体积来构成：T管件、混合器、连通毛细管、进样环路(Sample Loop)、控制阀、计量装置(Metering Device)。另一方面，还需考虑冲洗体积，其由这些组成部件的流体学性能得到。

如果在某一种HPLC设备上研发出一种色谱法，该色谱法可能大多无法被顺利套用到另一设备上。公开方法的再现也一样困难。其一个起因就是伴随保留时间的延期和/或延长而出现的不同的GDV。

另外，混合物波动也取决于GDV。GDV越高，各种溶剂混合得越好，混合物波动越小。

对GDV和残余混合物波动的要求也主要取决于应用和所采用的探测器类型。非光学探测器如MS、ELSD或CAD通常对混合物波动不敏感，这是因为它们不会因针对各溶剂成分的不同探测灵敏度而产生信号波动。因此，在适度的混合器性能下具有小GDV的混合器在这种情况下也可能是可接受的。而在采用UV探测器时就完全是不同的一种情况，尤其在短波长时。对此，溶剂组成的最小波动造成基线的可见漂移。这使得从探测器信号中确定材料浓度变得困难。在相应较高GDV下具有尽量高混合效率的混合器在此情况下可能是有利的。

不必要的大GDV也是不利的，这是因为由此也将不必要地延长分析、清洗和平衡阶段。

如果一种方法被转移到具有不同GDV的另一HPLC设备，则可以计算偏移时间(tgdv＝Vgdv/流速)并且相应延迟或提前开始梯度形成。

但是，伴随这种波动的问题无法被彻底解决。对此，人们通常将该混合器人工更换为另一混合器。当然也可以想到利用控制阀实现这种更换的自动化。但这种解决方案可能因为混合器尺寸而使用不便，并且还是成本密集的。

发明内容

因此，本发明基于以下任务，提供一种方法和一种设备或者说用于执行该方法的进样器，其以低成本且结构简单方式实现了GDV或者混合体积的调节。

根据本发明，该任务将通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求10的特征的液相色谱设备来完成。

根据本发明，在色谱设备内在混合点(梯度形成)和分离柱入口之间设置体积调节装置，它允许简单而低成本的自动改变GDV或者说混合体积。这样的体积调节装置例如通过控制装置提供最好是无级可调的体积，该体积在色谱分析过程被成分改变的工作介质或溶剂(梯度)流过且相应属于GDV。

根据色谱设备的构造，以下组成部件在路径中(梯度在其中经过或穿过)，例如：

在LPG的情况下，根据控制阀和被接通的连接端口的结构：泵头、混合器、连通毛细管、进样环路(Sample Loop)、控制阀、计量装置(Metering Device)或其部分；