[发明专利]用于降低柱流失携带效应的方法和系统

说明书

在气相色谱(GC)中，将样品引入载气流中，并且驱使混合物通过受热的GC柱以从该样品中获取色谱数据。在此时间期间，该柱从初始温度被加热至最终温度。随后，根据冷却程序冷却该柱。该冷却程序可包括第一冷却斜坡、随后的等温保持、和随后的第二冷却斜坡。可选地，当该柱冷却时，可以将通过该柱的载气流减慢或中止一段时间，之后可以将通过该柱的载气流恢复到原始流速以准备处理另一个样品。以这种方式控制柱温和/或流量对于降低柱流失携带和/或其效应可以是有效的。

技术领域

本发明总体上涉及气相色谱(GC)，并且尤其涉及在GC柱冷却时间期间控制柱温和流量，使得可以降低柱流失携带(column bleed carryover)效应。

发明背景

气相色谱(GC)必然需要对注入色谱柱中的气化或气相样品进行分析分离。使用化学惰性载气(例如氦气、氮气、氩气或氢气)作为流动相，用于在柱中进行分析物样品的洗脱。样品和载气被引入与柱头部联接的GC入口中。在该GC入口中，该样品被注入载气流中，并使所得的样品-载气混合物流过该柱。这被称为柱流动。在柱流动期间，样品与固定相(典型地是衬在柱的内表面上的材料)相遇，这会导致样品的不同组分根据与固定相的不同亲和力而分离。这些分离的组分从柱出口洗脱出并且通过适当的检测器被测量，产生数据，由该数据可以构建鉴定组分的色谱图或谱。当样品流过柱时，将柱(以及因此该样品)保持在所希望的温度。为此目的，柱典型地被容置在热控烘箱中或被定位成与加热设备热接触。柱的温度编程允许在一次运行中分析更广泛的组分。如果使用温度程序，典型地在样品运行之间将柱冷却至方法起始温度。

改变柱温也会影响固定相。典型地，固定相在初始柱温下是稳定的，并且即使在这些条件下长时间之后也不变。然而，随着温度升高，固定相可能开始降解。当它降解时，产生分解产物，并且这些分解产物具有足够的挥发性，以致于在较高温度下它们不被固定相保留或被固定相部分保留并且对于一些类型的检测器而言产生信号。此信号增加到由分析样品的组分产生的信号中，提高了基线信号水平。这被称为柱流失，并且在大多数时间它容易与由分析样品的组分的洗脱产生的峰区分开。

如所指出的，柱流失物典型地在最高温度下不被保留，并且它典型地在最低温度下被完全保留，即，分解产物保留在柱内的固定位置。在中间温度下，柱流失物被部分保留。当新的样品运行开始并且柱温开始斜升时，如果柱中仍存在来自前次样品运行的一些柱流失物，它将开始洗脱出，导致基线上升。最终，这将与新形成的柱流失物相结合，并且基线将进一步上升。此外，这种情况的影响通常很小，因为柱流失典型地产生不会与峰混淆的宽信号。

然而，存在一种情况，在这种情况下柱流失可能变成更严重的问题。如果当来自前次运行的保留的柱流失物开始洗脱出时，它不是在柱内均匀分布的，那么它可能产生在色谱图中看起来像峰的样子，并且这可能干扰样品的分析。如果在前次运行后柱非常快速地冷却，并且特别是如果柱不是被均匀冷却的，保留的柱流失物可能在柱中变得分布不均。由于载气在冷却过程中仍然流动，因此柱流失组分将倾向于从柱的较热部分迁移至较冷部分。柱在此中间温度区域中花费的时间越长并且在此时间期间柱温越不均匀，柱的各部分之间的柱流失物的分离就越大。

当在下一次运行开始时柱温上升时，如果温度上升得足够缓慢，那么残余的柱流失物袋作为相当宽的峰洗脱出，这些峰容易与分析样品的尖锐得多的峰区分开。温度上升越快，这些柱流失峰就变得越窄，直至它们开始引起问题。人们可以通过缓慢并且均匀地将柱冷却或通过在样品运行开始时更渐进地加热该柱而使这种效应最小化，但是这些策略中的任一种都会增加样品运行之间的时间并减少样品通量。

仍然需要用于降低由GC柱中固定相的热诱导分解引起的柱流失效应的方法和系统。

发明概述

为了解决前述问题(全部或部分)和/或本领域技术人员可能已经观察到的其他问题，本公开文本提供了如通过举例的方式在下面列举的实现方式中所描述的方法、过程、系统、装置、仪器和/或设备。