[发明专利]用于最小化色谱应用中扫掠和死体积的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，其包括或由以下组成：(a)色谱柱和(b)流选择器，其中所述流选择器连接到所述柱的远端，使得柱后扫掠体积和柱后死体积的总和小于10μL。

背景技术

在本说明书中，引用了包括专利申请和制造商手册的多种文献。这些文献的公开虽然不被认为与本发明的可专利性相关，但是通过引用将其全部内容并入本文。更具体地，所有参考文献通过引用并入相同的程度，就像每个单独的文献被具体和单独地指示通过引用并入一样。

分馏/分级分离技术用于许多科学研究和生产过程，诸如化学或生物学中的科学研究和生产过程。分馏的目的是降低感兴趣的样品的复杂性或纯化和消耗非特异性化合物。大多数分馏技术都是基于将所期望化合物与样品其他含量区区分开来的化学和/或物理性质。特别是诸如液相色谱(LC)的色谱系统用于样品分馏和样品收集，用于直接分析或用于进一步处理。色谱分离的分馏效率主要取决于色谱基质的化学性质(Meyer,Practical High-Performance Liquid Chromatography(2004))。然而，特别是柱后扫掠和死体积可能导致分离的化合物的湍流和反混合，从而降低分馏性能。

由于优异的分馏效率，因此应用了特别高性能的LC系统，并且扫掠和死体积可能对应用不利。通常增加的流速、零死体积连接以及窄和短的管用于减少反混合的机会和持续时间。然而，根据应用情况，有时不能避免长管，并且较小的内直径可导致高背压。例如，与LC分馏系统一起使用的现有技术的馏分收集器系统需要具有较长的管以到达馏分收集在其中的小瓶。这些馏分收集器通常包括X-/Y-机器人臂或收集板，其将管定位在收集样品的管上方或内部(图1)。空间和管长度的限制是常规馏分收集系统的固有问题。

分馏的特定领域是多维分馏，多维分馏通过使用各种正交化学分馏样品来实现优异的分馏。如果要分离具有高度相似化合物的非常复杂的样品，这些方法是特别有意义的。通常选择尺寸以通过不同的生理化学性质分离馏分。例如，随后进行作为第一维的离子交换和作为第二维的反相色谱，以首先根据它们的电荷和其后通过它们的疏水性分离化合物。这些方法可以完全自动化，并由许多LC制造商实施(参见例如Dionex Technical Note 85；也可在http://www.dionex.com/en-us/webdocs/77308-TN85-HPLC-ESI-MS-2D-Peptides-14Jul2009-LPN2256-01.pdf获得)。即使许多色谱相可以组合，最终的效率受到效率较低的分馏技术的强烈影响。此外，没有相位可以是完全正交的，因此第一维度影响第二维度的分馏效率。将有限正交第一维度的多个馏分混合以实现对第二维度的较小影响的串接(concatenation)方案的发展是减少正交性效应的相对新颖的概念(Dwivedi et al.,Anal.Chem.,80(18):7036-42(2008))。如果使用相似的色谱相，并且根据化合物pH或亲和力，使用不同的色谱条件改变化合物的性质，该方法是特别有用的。在串接方案中，在第一维度中生成许多馏分。然后将这些馏分以限定的距离彼此混合。例如，混合60个馏分，使得合并馏分1、11、21、31、41、51，合并馏分2、12、22、32、42、52等等，最终获得10个馏分。该方法仅需要足够的正交性来跨越馏分1至10，但是在第一维中需要非常高的分馏效率以避免反混合。

WO 2005/114168描述了用于样品分析的装置。由于该装置是微流体装置，在装置中包括的柱之后不需要配件。该文献无法收集馏分。

发明内容

本发明的技术问题是提供用于色谱分离分析物的改进装置和方法。该问题由权利要求的主题解决。

因此，本发明涉及一种装置，其包括或由以下组成：(a)色谱柱以及(b)流选择器，其中所述流选择器连接到所述柱的远端，使得柱后扫掠体积和柱后死体积的总和小于10μL。

根据第一方面的装置包括两个构成元件或由两个构成元件组成，即可以是全部或空的色谱柱，以及流选择器。流选择器本身是现有技术确定的装置，其提供将流体的进入流引导到多个可能出口(在本文中也称为“通道”)中的一个出口。流选择器的优选实施方案是如下面进一步详细描述的转子阀。根据本发明的流体可以是(优选的)液体或气体。