从移动相中移除不确定组合物部分

技术领域

本发明涉及流体供应系统、样品分离装置以及在样品分离装置中供应移动相的方法，其中该样品分离装置用于在分离路径中分离流体样品。

背景技术

在液相色谱法中，可以将流体样品和洗脱液(液体移动相)泵送通过管道和供样品组分进行分离的诸如柱的分离单元。柱可以包括能够分离流体样品的不同组分的材料。分离单元可以通过管道连接到其他流体构件(如采样器或注入器、检测器)。在将流体样品引入到流体驱动单元(特别是高压泵)和分离单元之间的分离路径之前，应该通过计量装置内的活塞的相应运动经由注入针将预定量的流体样品从样品源(诸如样品容器)中摄入到样品回路中。这通常在比分离单元运行的压力小得多的压力下出现。此后，切换注入阀以将摄入一定量的流体样品从计量路径的样品回路中引入到流体驱动单元与分离单元之间的分离路径中以进行后续分离。

然而，提供具有精确确定的组合物的移动相仍然是困难的。

发明内容

本发明的目的是提供具有精确确定的组合物的、用于样品分离系统的移动相。该目的通过独立权利要求解决。从属权利要求示出了另外实施例。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种流体供应系统，该流体供应系统用于在样品分离装置中供应移动相，该样品分离装置用于在分离路径中分离流体样品，其中，流体供应系统包括：配比单元，其构造为用于对用于构成移动相的多种溶剂组分进行配比；流体驱动单元，其构造为用于驱动移动相的溶剂组分；和控制单元，其构造为用于控制配比单元和流体驱动单元，使得在将移动相从流体驱动单元输送到分离路径之前，将移动相的不确定部分从移动相中移除。

根据另一个示例性实施例，提供了一种样品分离装置，其用于在分离路径中分离流体样品，其中，该样品分离装置包括：流体供应系统，其具有用于供应移动相以及用于沿分离路径驱动移动相和注入到移动相中的流体样品的以上提及特征；和样品分离单元，其构造为用于分离移动相中的流体样品。

根据又一示例性实施例，提供了一种在样品分离装置中供应移动相的方法，该样品分离装置用于在分离路径中分离流体样品，其中，该方法包括：对用于构成移动相的多种溶剂组分进行配比；朝向分离路径驱动移动相的溶剂组分；和控制该配比和该驱动，使得在将流体样品注入移动相中以用于在分离路径中进行分离之前，将移动相的不确定部分从移动相中移除。

在本申请的上下文中，术语“移动相的不确定部分”可以特别地表示移动相的确定的或识别出的空间区段，其由多种溶剂组分组成并且流动依次通过样品分离装置的管道或流动路径，该空间区段(与所产生的移动相的其他空间区段不同)由于流体供应系统中的无法控制的现象而导致没有明确确定或众所周知的性质(特别是没有众所周知的或明确确定的溶剂组分组合物)。由于在流体供应系统中在移动相产生期间可能出现的这样已知现象或人为现象，因此可能会不期望地影响移动相特别是不确定部分的空间准确性。移动相的这样的不确定部分的一个示例是在管道或流动路径中彼此直接相邻的不同溶剂组分的不同流体包之间的流体界面，在该流体界面处可能出现无法适当预测的扩散人为现象等，并且可能会局部地产生不确定移动相部分。另一个示例是在压缩活塞腔中的移动相之后保留在流体驱动单元的活塞腔中并且没有适当地运送到分离路径的历史流体。通过建模或确定一个或多个此类人为现象，可以识别出移动相的一个或多个可疑的不确定区段(对于这些不确定区段，缺乏有关其确切组合物的知识)，并且可以将所得到的不确定移动相区段移除，例如排出。

根据本发明的示例性实施例，与常规途径相比，可以显著改善形成作为用于样品分离装置的移动相的溶剂组合物的准确性、精度和可再现性。例如，可以通过控制配比单元来混合这样的移动相，以提供一起形成移动相不同溶剂组分的连续序列的流体包。/所提供的溶剂组分可以在引入到分离路径中之前通过流体驱动单元驱动通过流体供应系统，在该分离路径中，注入到移动相中的流体样品被分离成级分。在由多种不同的溶剂组分以所期望组合物(例如X％的水和(100-X)％的有机溶剂，诸如甲醇)构成移动相的上述过程期间，可能会出现各种人为现象，这些人为现象可能会生成当前基于多种溶剂组分所形成的移动相中的一个或多个不确定部分(诸如一个或多个不确定空间区段)。例如，溶剂组分的相邻流体包之间的界面可能是不确定性和缺乏确定性质的源头，这是由于诸如扩散等效应可能导致以不确定的或无法预测的方式将相邻的流体包之间进行某种程度的混合。作为另一示例，移动相的由配比单元进行配比并且随后由流体驱动单元驱动到分离路径中的一部分可以保留在流体驱动单元中(例如在活塞腔中)，而无需运送到分离路径中。这样的情况可能在例如当流体驱动单元包括两个连续布置的活塞泵时出现，其中，由配比单元提供的溶剂组分被活塞泵中的一个初级活塞泵摄入并且压缩。然后，当将摄入和压缩的样品运送到初级活塞泵下游的次级活塞泵时，可能发生以下情况：移动相的一部分保留在初级活塞泵中而没有朝向分离路径运动。当移动相的该部分在压缩之后保留在初级活塞泵中、并且未适当地运送到次级活塞泵时，移动相的该部分的确切组合物是未知的或不确定的。根据本发明的示例性实施例，通过在将一个或多个这种不确定部分运送到分离路径之前，移除移动相的一个或多个未识别出的不确定部分，可以抑制所描述的或其他现象对移动相的组合物的准确性的不期望的影响，其中，该不期望的影响转化为样品分离装置的分离准确性的降低，。可以通过将移动相的不确定部分与确定部分进行分离，来执行不确定部分从移动相的这种确定的移除，并且然后可以朝向分离路径运送移动相的仅确定部分。然而，不确定部分可能不会被运送到分离路径中，而是可以选择性地被事先移除(例如，被引导到另一个管道(诸如废料管道)中，并且从而远离移动相的明确确定的部分)。通过这样的从移动相中选择性地移除一个或多个不确定部分，因此可以改善溶剂组合物的准确性和分离精度。

下面，将说明流体供应系统、样品分离装置和方法的其他实施例。

在实施例中，配比单元构造为用于提供连续序列的流体包，流体包各自与溶剂组分中的相应一者有关。例如，配比单元可以首先提供第一溶剂组分(例如水)的第一流体包，随后提供第二溶剂组分(例如甲醇或乙腈)的第二流体包。此后，可能的是，供应第一溶剂组分的第三流体包，或者替代地，供应另一第三溶剂组分的第三流体包，依此类推。结果，各自由相应的溶剂组分形成的连续序列的流体包可以通过相应的流体管道传播。然后，这些流体包之间的混合可以在流体驱动单元、分离的混合器和/或随后的流体包之间的扩散现象中实现。通过由配比单元确定相应的时间配比间隔，来调节各个流体包的空间长度(并且因此调节其体积)，从而可以精确地确定溶剂组合物。

在实施例中，不确定部分(其可以在控制单元的控制下从移动相中移除)对应于不同溶剂组分的相邻流体包之间的流体界面。如上所提及的，相邻流体包之间的界面(例如，水流体包和甲醇流体包之间的过渡)可能会遇到扩散等。结果，不同的溶剂组分可能会在相邻的流体包之间的界面处混合。因此，由于相关的物理现象难以建模，所以这样的局部受限的混合区域具有不确定的或未适当已知的流体组合物。因此，控制单元可以控制流体供应系统，以排除这样的不确定的界面部分，并且可以例如将这样的不确定部分移除到废料管道中。

在实施例中，配比单元包括至少一个配比阀，该配比阀能够由控制单元切换，以用于在多个流体供应管道中的相应一者与流体管道之间提供流体联接，该多个流体供应管道各自分配给溶剂组分中的相应一者，该流体管道将配比阀与流体驱动单元流体连接。流体供应管道中的每一者可以例如与包括所分配的溶剂组分的相应溶剂容器(例如，水容器、甲醇容器等)连接。经由相应的流体供应管道，这些溶剂容器中的每一者可以连接到配比阀，即，能够在不同的流体联接状态之间切换的流体阀。通过在控制单元的控制下切换配比阀，可以精确地确定被运送到流体管道中并且形成要产生的移动相的一部分的各个流体包的长度和类型。例如，配比阀可以包括与四个流体供应管道相连接的四个入口或端口，并且可以具有与朝向流体驱动单元引导移动相的流体管道相连接的仅一个出口或端口。这样的配比阀可以表示为四元阀，该四元阀允许具有多达四种溶剂组分的混合。提供由多种不同溶剂组分构成的移动相对于样品分离装置(诸如液相色谱设备)可能是有利的，例如，以用于运行梯度运行，在该梯度运行中，就色谱分离分析而言，不同溶剂组分的相对贡献随时间变化。替代地，移动相的组合物可以随时间保持恒定，例如在色谱样品分离装置的等度模式进行。

在实施例中，流体供应系统包括在多个流体供应管道中的至少一者中的前级泵。有利地，可以在流体供应管道中的相应一者中设置主动前级泵。在这样的实施例中，前级泵可以主动地朝向配比单元驱动相应的溶剂组分。当未设置这样的前级泵时，流体驱动单元可以单独驱动移动相或其溶剂组分。例如，各个前级泵可以是蠕动泵、活塞泵等。

在实施例中，流体驱动单元包括初级活塞泵和次级活塞泵，初级活塞泵用于抽吸和压缩移动相，并且次级活塞泵位于初级活塞泵的下游、与初级活塞泵配合、并且构造为用于将压缩的移动相驱动到分离路径中。在这样的实施例中，初级活塞泵可以通过使其活塞在向后方向上运动来摄入或抽吸经由配比单元提供的移动相。结果，移动相被吸入到初级活塞泵的活塞腔中。此后，初级活塞泵可以使其活塞向前运动，从而压缩摄入的移动相。抽吸和压缩的移动相可以通过初级活塞泵的活塞的协调向前运动和次级活塞泵的活塞的相应向后运动，而从初级活塞泵传输到次级活塞泵中。然后，次级活塞泵可以将压缩的移动相驱动或泵送到分离路径中，而初级活塞泵可能已经为后续的摄入和压缩循环做准备。事实证明，流体驱动单元的这样的双活塞泵构造对于提供高度加压的移动相非常高效。

在实施例中，不确定部分(其可以在控制单元的控制下从移动相中移除)对应于移动相的在由初级活塞泵压缩的另外一定量、部分或体积的移动相被从初级活塞泵供应到次级活塞泵之后、保留在初级活塞泵中的一定量、部分或体积。因此，将抽吸的和压缩的移动相从初级活塞泵到次级活塞泵的传输可能导致移动相的一部分保留在初级活塞泵的活塞腔中，而不被传输到次级活塞泵。这意味着随后的摄入循环将伴随着不期望地保留在初级活塞泵中的、不具有精确确定的组合物的一些历史移动相开始。为了排除移动相的这样的不确定部分，根据示例性实施例，可以首先从初级活塞泵中排放剩余量的移动相，并且例如可以朝向废料管道被引导，然后进入废料容器中。通过采取这样的措施，可以确保从流体供应系统传输到分离路径中的整个移动相具有精确控制和明确确定的组合物。

在实施例中，流体驱动单元的初级活塞泵能够由控制单元控制，以用于使其活塞在向前方向上运动，从而将不确定部分移除到废料管道中。例如，在将移动相传输到次级活塞泵之后，使初级活塞泵的活塞首先在向后方向上移动并且随后在向前方向上移动，以便可以实现在所述情形下的不确定部分的移除，从而使移动相的不确定剩余部分远离分离路径排放到初级活塞泵的活塞腔中，例如进入到废料管道中。

在实施例中，流体供应系统包括具有预定体积的缓冲单元、特别是缓冲回路，以用于在将不确定部分从流体供应系统中移除之前暂时容纳不确定部分。例如，缓冲单元可以包括位于两个外围体积部分之间的中心体积部分，并且可以构造为用于将不确定部分容纳在中心体积部分中，同时将具有确定性质的移动相或移动相的溶剂组分容纳在外围体积部分中的至少一者中。因此，可以提供具有用于容纳移动相的确定体积的缓冲单元，不确定部分在被移除之前可以安全地暂时容纳或储存在缓冲单元中。更具体地，缓冲单元可以被构造成使得其中心体积部分被不确定部分适当地填充，而与中心体积部分直接相连接的上游外围部分和下游外围部分可以被具有确定起源或特性的移动相或移动相组分填充。例如，这样的缓冲单元可以构造为缓冲回路，即具有足够大体积以可靠地容纳移动相的整个不确定部分的回路管道。然后，可以确保在具有确定性质的移动相被运送到分离路径之前，不确定部分后续朝向废料箱排放并且从而从移动相中移除。

在实施例中，缓冲单元位于配比单元的下游和流体驱动单元的上游。例如在图3A和图3B中示出了这样的实施例。例如，初级活塞泵的活塞腔中的不确定部分可以通过初级活塞泵的活塞的简单附加向前运动而传输到这样的缓冲单元中。

在实施例中，缓冲单元位于流体驱动单元的初级活塞泵的下游，并且在流体驱动单元的位于初级活塞泵下游的次级活塞泵的上游。例如在图4至图9中示出了相应的实施例。有利地，在这样的实施例中，初级活塞泵和缓冲单元之间的空间距离可以很小。

在实施例中，流体供应系统包括废料管道，该废料管道从配比单元和流体驱动单元之间的流体管道分支出来，并且构造为用于接收待从移动相中移除的不确定部分。然而，废料管道也可以位于其他地方。再次参考前述实施例，从流体管道分支出来的废料管道可以与流体管道一起形成流体Y形件、流体T形件、流体X形件等。在移动相产生模式中，移动相可以沿着流体管道向前运动，而优选没有分支到废料管道中(这可以由一个或多个阀控制)。然而，当应该移除移动相的不确定部分时，可以将这样的不确定部分选择性地分支到废料管道中，以便与其余移动相分离，从而避免将不确定部分运送到分离路径中。该流动特性或控制可以通过提供一个或多个阀(诸如在流体管道和/或废料管道中的止回阀实现该流动逻辑，其特别是在控制单元的控制下来实现该流动逻辑)来获得。

在实施例中，流体供应系统包括主动阀，该主动阀位于废料管道和流体驱动单元之间并且能够由控制单元切换以将不确定部分从移动相中移除。这样的主动阀可以是指能够由控制单元主动控制的阀，而非仅仅是由于阀的两个流体连接之间的压力差而被动地操作的阀。因此，可以切换所提及的主动阀，使得不确定部分被移除并且朝向废料管道运动。

在实施例中，流体供应系统包括在废料管道中的止回阀，该止回阀构造成打开以用于将不确定部分移除到废料管道中。这样的止回阀可以是主动阀或被动阀。例如，其可以是被动阀，在由流体驱动单元(特别是由初级活塞泵)施加的压力对不确定部分进行加压以通过流体管道并且直至废料管道时，该被动阀打开。在存在这样的压力(其可以通过控制单元控制的初级活塞泵的相应操作来确保)的情况下，相应的被动止回阀可以打开，并且可以自动地将不确定部分从其余移动相中移除。然而，止回阀还可以是主动阀，当将不确定部分排放到废料管道中以将其从确定的其余移动相中移除时，控制单元控制该止回阀打开。

在实施例中，移除的不确定部分可以对应于移动相的不同溶剂组分的相邻流体包之间的流体界面。附加地或替代地，被移除的不确定部分可以对应于移动相的已经被压缩但是没有朝向分离路径输送的一部分。然而，也可以选择性地移除样品分离装置中出现的移动相的其他不确定部分，以改善移动相的组合物的准确性。

在实施例中，流体驱动单元构造为用于压缩移动相，特别是压缩到至少500巴、更特别地至少1500巴、甚至更特别地至少1200巴的压力。因此，流体驱动单元可能能够作为高压泵操作，特别是用于高压液相色谱法应用。

在实施例中，用于将待分离的流体样品注入到由流体供应系统提供的确定移动相中的注入器(其可以位于流体驱动单元的下游并且可以确定分离路径的下游端)包括针和构造为用于容纳针头的座。针能够被朝向样品容器驱动，以用于通过计量泵或其他类型的样品驱动器的相应操作将流体样品摄入到样品容纳体积中。针可以构造为在注入之前能够被驱动到座。在这样的构造中，流体样品可以储存在样品容器(诸如皿)中。可以例如通过机器人驱动针从座中出来，并且可以将其浸入到样品容器中的流体样品中。随后，可以在向后方向上驱动样品驱动器(诸如计量泵)的活塞，从而经由针将一定量的流体样品从样品容器中摄入到样品容纳体积中。此后，可以将针驱动回到座中以在那里建立液密连接。通过将注入器的流体阀切换到注入切换状态，摄入的流体样品可以从样品容纳体积注入到由流体供应系统提供的移动相中，使得流体样品和移动相可以被朝向分离单元驱动。

在实施例中，注入器的样品驱动器或计量装置包括活塞，该活塞构造为用于当摄入流体样品时(其可能涉及活塞的向后运动)和当将流体样品注入到分离路径中以在注入切换状态下朝向分离单元对流体样品进行加压时沿相反的方向运动。活塞可以被安装为用于在样品驱动器的活塞腔中往复运动。为了将流体样品抽取或摄入到样品容纳体积中，可以使活塞向后运动，以便通过针将流体样品从样品容器中摄入到样品容纳体积中。

上述流体阀的实施例可以在常规可用的HPLC系统中实施，诸如Agilent 1200系列快速分离LC系统或Agilent 1150HPLC系列(两者均由申请人安捷伦科技公司提供-见

样品分离装置的一个实施例包括作为流体驱动单元的泵送设备，该泵送设备具有泵活塞，该泵活塞在泵工作腔室中往复运动，以将泵工作腔室中的液体压缩至高压，在该高压下液体的可压缩性变得明显。该泵送设备可以构造成(借助于操作员的输入、来自仪器的另一模块的通知或类似物)已知或者以其他方式得出溶剂性质。

样品分离装置的分离单元优选包括提供固定相的色谱柱(例如见

移动相(或洗脱液)可以是纯溶剂或不同溶剂(诸如水和有机溶剂(诸如ACN、乙腈))的混合物。例如，移动相可以被选择，以最小化感兴趣的化合物的保留和/或运行色谱法的移动相的量。移动相还可以被选择，使得可以有效地分离流体样品的不同化合物或级分。移动相可以包括有机溶剂(例如甲醇或乙腈)等，该有机溶剂经常用水稀释。为了进行梯度操作，水和有机物将在分离的瓶子中输送，梯度泵将程序化共混物从该瓶子输送到系统中。其他常用的溶剂可以是异丙醇、THF、己烷、乙醇和/或其任何组合或这些与上述溶剂的任何组合。

流体样品可以包括但不限于任何类型的处理液体、如果汁等天然样品、如血浆等体液，或者其可以是来自发酵液的反应的结果。

由流体驱动单元生成的在移动相中的压力可以在2-200MPa(20至2000巴)、特别是10-150MPa(150至1500巴)并且更特别是50-120MPa(500至1200巴)的范围内。

样品分离装置(例如HPLC系统)还可以包括用于检测流体样品的分离化合物的检测器、用于输出流体样品的分离化合物的分级单元或其任何组合。关于由申请人安捷伦科技公司在

本发明的实施例可以部分地或完全地由一个或多个合适的软件程序实施或支持，该软件程序可以储存在任何种类的数据载体上或以其他方式由其提供，并且可以在任何合适的数据处理单元中执行或由其执行。优选地，软件程序或例程可以应用在控制单元中或由其应用。

附图说明

通过参考以下结合附图对实施例的更详细的描述，将容易地了解并且更好地理解本发明的实施例的其他目的和许多伴随的优点。实质上或功能上相同或相似的特征将由相同的附图标记指代。

图1示出了根据本发明的实施例的、特别是在高效液相色谱法(HPLC)中使用的液体样品分离装置。

图2是说明根据本发明的示例性实施例的可能在移动相组合物中出现的人为现象以及如何抑制或甚至消除这样的人为现象的视图。

图3A和图3B示出了根据本发明的示例性实施例的流体供应系统。

图4至图6示出了在将移动相从流体驱动单元的初级活塞泵传输到次级活塞泵之后在移除移动相的不确定部分期间，根据本发明的示例性实施例的处于不同操作模式的流体供应系统。

图7至图9示出了在抽取溶剂之后移除移动相的不确定部分期间，根据图4至图6的处于不同操作模式的流体供应系统。

附图中的图示是示意性的。

具体实施方式

在进一步详细描述附图之前，将总结本发明的一些基本考虑，已经基于该基本考虑阐述了示例性实施例。

根据本发明的示例性实施例，提供了用于形成将被引入样品分离装置的分离路径中的移动相的架构。更具体地，可以使用选择性射入方法完善或HPLC梯度产生或使其更准确。

当在HPLC(或另一样品分离装置)中产生溶剂梯度(或任何其他种类的移动相)时，可以使用与流体驱动单元的双活塞泵相结合的配比单元的切换阀。这样的流体驱动单元的初级活塞泵的活塞可以从阀侧(即配比单元的一侧)或溶剂瓶侧进行摄入，其中，流体驱动单元的次级活塞泵的活塞将其内容物输送到分离路径(特别是色谱分离柱或任何其他类型的样品分离单元)。当初级活塞泵完成其输送阶段时，次级活塞泵将接管并且将其内容物输送到分离路径。然后，可能会出现活塞泵的重新加载。当初级活塞泵再次从瓶侧开始摄入时，新的循环开始。

然而，在这样的常规的流体供应系统中，可能会出现溶剂中气体的问题。此操作期间的缺点是初级活塞泵需要吸入溶剂组分。结果，空气泡或气体泡可能变得相关并且可能直接影响组成物精度。来自溶剂瓶的通道中的气体可能会降低被吸入的溶剂的刚度。当初级活塞进行摄入运动时，流体会刚好近似地变硬，而摄入的气体量会十分有弹性，从而导致流体摄入量太少和不想要的振动。

此外，可能出现一个(或多个)流体阀、特别是配比单元和/或流体驱动单元的不当关闭和/或打开。因此，另一个常规的缺点可能是由阀门的打开和关闭而引起的人为现象，从而影响溶剂组合物的准确性和精度。由于流体力学的缺点，在不期望的情况下，打开或关闭阀直到阀被液压密封或完全打开的时间不能确保毫秒级的精确。此外，当需要高度精确和准确的组合物时，材料老化和塑化的效应可能变得很重要。这样的阀的规格可能要求很高。然而，选择足够长的摄入运动以保证阀的适当致动可能是有利的，或者，有利地是，直接在流体路径中组合物的不想要的误差产生之后，使用另一种选择性摄入方法来抑制或甚至消除组合物误差。这样做可以允许小的甚至最小的组合物误差的情况下的高流速。

除此之外，未知的确切减压和背压点可能成为问题。初级活塞的溶剂输送之后可以直接进行摄入。当初级活塞内的压力等于入口处的压力加上主动入口阀的未知背压(由于机械刚度导致)时，开始摄入。主动入口阀可以自动打开，并且被动关闭。

如以下将描述的，本发明的示例性实施例可以克服常规的流体供应系统所提及的和/或其他缺点的至少一部分。

现在更详细地参考附图，图1描绘了作为根据本发明的示例性实施例的样品分离装置10的示例的液体分离系统的总体示意图。作为流体驱动单元20的泵典型地经由脱气器27从溶剂供应源25接收移动相，该脱气器27对移动相进行脱气并因此减少移动相中的溶解气体的量。移动相驱动器或流体驱动单元20驱动移动相通过包括固定相的分离单元30(诸如色谱柱)。可以在流体驱动单元20与分离单元30之间设置实施流体阀90的采样器或注入器40，以便使样品流体进入移动相中或将样品流体添加到移动相中(经常称为样品引入)，使得可以向发生实际样品分离的分离路径102提供流体样品和移动相的混合物。分离单元30的固定相构造成分离样品液体的化合物。设置检测器50，以用于检测样品流体的分离出的化合物。可以设置分级单元60，以用于输出样品流体的分离出的化合物。

尽管移动相可以由仅一种溶剂组成，但是也可以将其与多种溶剂混合。这样的混合可以是低压混合并且设置在流体驱动单元20的上游，使得流体驱动单元20已经接收并且泵送作为移动相的混合溶剂。替代地，流体驱动单元20可以包括多个单独的泵送单元，多个泵送单元各自接收和泵送不同的溶剂或混合物，使得移动相(如由分离单元30所接收的)的混合在高压下并且在流体驱动单元20下游(或作为其一部分)发生。移动相的组合物(混合物)可以随时间保持恒定(所谓的等度模式)，也可以随时间变化(所谓的梯度模式)。

可以是PC或工作站的数据处理单元或控制单元70可以联接(如虚线箭头指示)到样品分离装置10中的一个或多个装置，以便接收信息和/或控制操作。例如，控制单元70可以控制流体驱动单元20的操作(例如，设定控制参数)，并且从中接收关于实际工作条件的信息(诸如泵的出口处的输出压力等)。控制单元70还可以控制溶剂供应源25的操作(例如，设定要供应的溶剂或溶剂混合物)和/或脱气器27的操作(例如，设定诸如真空度等控制参数)，并且可以从中接收关于实际工作条件的信息(诸如随时间供应的溶剂组合物、真空度等)。控制单元70还可以控制采样单元或注入器40的操作(例如，利用流体驱动单元20的操作条件控制样品注入或同步样品注入)。分离单元30也可以由控制单元70控制(例如，选择特定的流动路径或柱、设定操作温度等)，并且将信息(例如，操作条件)发送回控制单元70。因此，检测器50可以由控制单元70控制(例如，关于光谱或波长设定、设定时间常数、开始/停止数据采集)，并且将信息(例如，关于检测到的样品化合物)发送给控制单元70。控制单元70还可以控制分级单元60的操作(例如，结合从检测器50接收的数据)并且提供回数据。

图1还示出了液体供应装置150，该液体供应装置150构造成以受控的比例计量液体并且将所得混合物作为移动相供应。在所示的示例中，液体供应装置150包括两个储存器101、103，储存器中的每一者包含相应的溶剂组分A(在该示例中为水)、B(在该示例中为缓冲液，即溶解在溶剂中的盐)。此外，可以提供一个或多个附加储存器，例如包括有机溶剂的附加储存器、包括可选的有机改性剂的另一个储存器等。储存器101、103中的每一者经由相应的液体供应管线118与配比单元104流体连接，配比单元104可以构造成配比阀。配比单元104构造成将液体供应管线118中的被选择的一者与朝向流体驱动单元20引导的供应管线109连接，并且在不同的液体供应管线118之间切换。供应管线109与流体驱动单元20的入口连接。因此，通过计量或配比流体部分的序列，在流体驱动单元20的低压侧进行溶剂共混。

在流体供应系统150中，配比单元104因此构造成配比多种溶剂组分A、B，以组成移动相。流体驱动单元20在此构造成驱动移动相的溶剂组分A、B沿流体管道并通过图1所示的流体构件。有利地，控制单元70可以构造为用于控制配比单元104和流体驱动单元20的操作，使得在将移动相从流体驱动单元20输送到分离路径102之前，将移动相的一个或多个不确定部分110从移动相中移除。这在图1中通过以下方式进行了示意性地示出：废料管道136从流体驱动单元20分支出来，以用于在将移动相输送到分离路径102之前移除移动相的特定的不确定部分110。图1的细节77示出了移动相的该不确定部分110如何经由废料管道136移除。下面，将参考图3A至图9，来描述能够移除移动相的不确定部分110的构造的示例。结果，进入分离路径102的移动相的组合物被明确地确定，使得分离结果的准确性可能较高。

下面，进一步详细描述的选择性摄入方法直接解决了在描述图1之前已经描述的缺点。假设当例如将溶剂从与溶剂组分A相关的通道切换到与溶剂组分B相关的通道时，摄入本身不确定，则可以默认有利地消除相应的流体片段或不确定部分110。图2示出了相应的原理，其可以根据本发明的示例性实施例来实施。

图2是示出了根据本发明的示例性实施例的在移动相中可能发生的人为现象以及如何对其进行克服的视图200。视图200具有横坐标202，沿着该横坐标绘制了时间t。沿着第一纵坐标204，绘制了出现在与溶剂组分A有关的初级通道(参见附图标记206)和次级通道B(参见附图标记208)中的事件。沿着第二纵坐标210，绘制了流体驱动单元20的初级活塞泵(参见图3A至图9中的附图标记124)的活塞的位置。

更具体地，图2示出了摄入方案，该摄入方案示出了如何防止移动相中的人为现象或不确定组合物的部分。图2指示了第一摄入冲程212、随后的摄入冲程214以及其间的输送阶段216。抽取溶剂组分A的相应阶段用附图标记216指示，并且抽取溶剂组分B的阶段用附图标记218指示。附图标记220示出了时间间隔，在该时间间隔期间，移动相的组合物中的、特别是由切换阀引起的误差可能出现。由减压点引起的误差用附图标记222指示。

来自通道、供应管线118或储存器101的流体或溶剂组分A可以被吸取，直到到达流体部分230为止。部分230描绘了可以随后被输送至废料箱的不确定组合物的附加摄入或流体部分，其由附图标记232表示。在该附加摄入中，介入了从一个阀切换到另一个阀而引起的不安全性。不安全性例如是由气体和阀门的机械定时所引起的流体的变化的摄入。可以不再需要知道确切的定时和泵送体积。

涉及由切换阀(比较附图标记220)引起的误差的原因是，由于与溶剂组分A的供应相关的阀完全关闭和与溶剂组分B的供应相关的阀完全打开的时间点未知，因此可能获得不确定组合物。因此，流体的压缩也可能是未知的。

涉及由减压点(比较附图标记222)引起的误差的原因是，不确定组合物可能是由于初级活塞泵124中的减压完成并且摄入开始的未知时间点而造成的。相应的“移除到废料管道”步骤可以从开始就使用来自初级通道的流体对每个摄入进行标准化。

根据本发明的示例性实施例的流体供应系统150可以实施如图2所示的过程，以增强移动相的溶剂组合物的准确性，这将在下面进一步详细描述：

在摄入期间，可以从对应于溶剂组分A的通道中摄入流体。可选的前级泵(参见图3A、图3B中的附图标记122)将溶剂输送到系统中。例如，相应的止回阀(参见图3A、图3B中的附图标记180)在1巴下打开。流体由初级活塞泵124拉伸(可选地带有泡)。确切的流体量是未知的，这是由于前一通道已经被关闭并且下一通道已经被打开的确切时间是未知的。气液混合物的刚度也可能包含不确定性。

当活塞位置到达与部分230相对应的时间点时，可以完成与溶剂组分A有关的流体的摄入。假设为理想摄入，则该点标记了目标量或所期望的量。部分230是移动相的溶剂组合物的可被排出或移除的片段。

当活塞到达与附图标记232相对应的时间点时，其改变其输送方向，初级活塞泵的上游的主动入口阀(例如，对照图3A、3B中的附图标记138)可以保持打开，瓶处的止回阀(例如，对照图3A、图3B中的附图标记180)可以关闭。当系统压力达到预定阈值(例如，2巴)时，废料管道(例如，对照图3A、图3B中的附图标记136)中的止回阀(例如，对照图3A、图3B中的附图标记190)可以打开。不确定部分110或流体包可以被发送到废料管道136。节流阀由于其保持系统压力升高，因此可以防止剩余的流体脱气。

当活塞到达附图标记232指示的间隔的端部时，所期望的确切的进气量处于系统中。当压力高于环境压力时，可以忽略气体的流入。由于已经移除了形成移动相的溶剂组合物的不确定部分110或部段，因此也可以忽略影响该片段的机械问题。

此后，可以从下一个通道、供应管线118或储存器103(例如，从与溶剂组分B有关的通道中)吸取流体。

接着，将描述输送阶段之后的首次摄入和减压。

活塞可以在部分234内减压。被抽取的确切的流体量是未知的。使循环结束的初级通道也开始新的循环。因此，没有瓶侧阀的切换误差。唯一剩余的误差是来自初级活塞的上一循环的残余以及关于减压点的不安全性。上述主动入口阀138现在可以打开。不安全性可能是由于部分234的摄入而造成的。

到达与部分236相对应的时间点，主动入口阀138仍可以打开。活塞从摄入改变为输送，并且将额外的摄入发送到废料管道136。

在根据图2的附图标记216抽取溶剂组分A的开始处，活塞处于确定的条件。

此后，正常摄入开始并且始于与溶剂组分A有关的通道的摄入。

为了减小溶剂组分或移动相中的气体的影响，可以使用入口处的止回阀190和可变约束件(参见图3A和图3B中的废料管道136中的附图标记194)将系统压力保持在环境压力之上。为了减少或甚至最小化气体对检测器侧的影响，在流体驱动单元20之后，可以实施第二可变约束件(参见图3A和图3B中的流体驱动单元20的下游的附图标记194)。一个或多个压力传感器(参见图3A和图3B中的附图标记196)可以确保在图3A和图3B的右手侧的压力传感器196处的压力优选始终大于或等于在图3A和图3B的左手侧的压力传感器196处的压力，并且始终大于环境压力。因此，在这样的实施例中，空气泡无法在分析过程中转移溶剂并且变更结果。

图3A和图3B中示出了用于实施参考图2所述的方法的可能构造。因此，图3A和图3B示出了根据本发明的示例性实施例的流体供应系统150。

参考图3A，提供了一种流体供应系统150，该流体供应系统用于在样品分离装置10中供应移动相，该样品分离装置用于在分离路径102中分离流体样品。移动相是多种溶剂或溶剂组分A、B、C和D的溶剂组合物。样品分离装置10可以是液相色谱设备。

流体供应系统150包括配比单元104，配比单元104构造为用于配比构成移动相的多种溶剂组分A、B、C和D。配比单元104构造为用于提供连续序列的流体包112，流体包各自与溶剂组分A、B、C、D中的相应一者有关。细节179示出了管道120中的三个流体包112的序列，例如，序列A-B-A。在所示的实施例中，配比单元104包括配比阀116，该配比阀能够由控制单元70切换(对照图1，未示出但是存在于图3A至图9中的每一者中)，以用于在四个流体供应管道118的相应一者与流体管道120之间提供流体联接，一方面，四个流体管道各自分配给溶剂组分A、B、C、D中的相应一者，并且另一方面，流体管道120通过流体驱动单元20与配比阀116流体连接。在四个流体供应管道118中的每一者中实施相应的可选的前级泵122，以有助于驱动相应的溶剂组分A、B、C、D在流体供应管道118中的相应一者中流动。相应的止回阀180布置在流体供应管道118中的每一者中。

已经提及的流体驱动单元20构造为用于驱动和压缩移动相的溶剂组分A、B、C、D，即，使其达到例如1200巴的高压。如所示出的，流体驱动单元20包括初级活塞泵124，以用于抽吸和压缩用于产生移动相的溶剂组分A、B、C、D。初级活塞泵124构造为用于在控制单元70的控制下与流体驱动单元20的次级活塞泵126配合。次级活塞泵126布置在初级活塞泵124的下游。更具体地，次级活塞泵126与初级活塞泵124流体连通并且配合。从描述上来说，次级活塞泵126构造为用于将压缩的移动相驱动到流体驱动单元20的下游的分离路径102中。如液相色谱领域的技术人员所知，在分离路径102中，使用作为载体和释放介质的移动相，将流体样品分离成级分。优选地，流体驱动单元20构造为用于将移动相压缩至高达例如1200巴的高压。

已经提及的控制单元70构造为用于控制配比单元104和流体驱动单元20，以提供具有明确确定的溶剂组合物的适当的移动相。特别是，控制单元70可以执行控制，使得可以在将移动相从流体驱动单元20输送到分离路径102之前，将移动相中的一个或多个不确定空间部分110(例如，对照图8和图9)从移动相中移除。因此，就分离过程而言，所使用的剩余移动相具有明确确定的和众所周知的组合物。特别是，这样的不确定部分110可以对应于不同溶剂组分A、B、C、D的相邻流体包112之间的界面114，如细节179所示。在这样的界面114处，诸如扩散的效应和泊松速度分布可能会导致关于移动相的精确定位的组合物的局部不确定性。附加地或替代地，可以从移动相的其余部分中移除的不确定部分110可以对应于，在移动相的被初级活塞泵压缩的另外的量从初级活塞泵124供应到次级活塞泵126之后，移动相的剩余在初级活塞泵124中的量。移动相的意外地未从初级活塞泵124传输到次级活塞泵126的这些残留物还可能缺乏精确确定的溶剂组合物，并且因此还可以有利地在将移动相的明确确定的其余部分供应到分离路径102之前，被从移动相中移除。控制单元70可以控制流体驱动单元20的初级活塞泵124，以使其活塞128(参见图4)在向前方向(参见图4中的活塞128处的向下箭头)上运动，从而将相应的不确定部分110移除到废料管道136。如所示出的，废料管道136可以在配比单元104与流体驱动单元20之间的流体联接点199处从流体管道120上分支出来。废料管道136可以构造为用于接收待从移动相中移除的一种或多种不确定部分110。

此外，可以预见缓冲单元130，并且缓冲单元130例如可以被实施为具有预定体积的缓冲回路，以用于暂时容纳移动相的待移除的不确定部分110。缓冲单元130可以包括位于两个外围体积部分134之间的中心体积部分132。中心体积部分132可以用于完全容纳整个不确定部分110，而移动相或移动相的具有明确性质的溶剂组分A、B、C、D可以容纳在外围体积部分134中的一者或两者中。在图3A的实施例中，缓冲单元130位于配比单元104的下游和流体驱动单元20的上游。

此外，主动阀138位于废料管道136与流体驱动单元20之间，并且能够通过控制单元70进行切换，以用于从移动相中移除相应的不确定部分110。从描述上来说，主动阀138在被切换成打开时可以使不确定部分110流入到废料管道136中。相应地，废料管道136中的止回阀190可以构造为打开以将不确定部分110移除到废料管道136中，并且从那里进入到废料容器192中。止回阀190可以是在存在一定超压的情况下切换到打开状态的被动阀，或者可以是由控制单元70切换的主动阶段。

可以提供样品容器186以容纳从样品分离装置10的分离部段184中流出的分析流体样品。有利地，可以将样品容器186中的分析流体样品保持加压到高于环境压力(例如高于1巴)。这可以通过可设置的约束件(参见附图标记194)来帮助减少空气(或其他气体)泡的影响。

仍参考图3A，经由前级泵122和止回阀180引导多达四个不同的溶剂容器(比较图1中的附图标记101和103)中的多达四种不同的溶剂组分A、B、C朝向环形流体构件182并且从那里通过缓冲单元130。然后，经由止回阀138，可以将移动相引导通过流体驱动单元20的初级活塞泵124和次级活塞泵126。然后，如图3A示意性指示地，可以将移动相朝向样品分离装置10的执行液相色谱分离的实际分离部段184泵送(在图1中更详细地示出)。分离的流体样品可以从分离部段184中流出并且流入到样品容器186中。然后，可以将包括移动相的分离的流体样品递送到例如可以处于环境压力的最终的储存容器188。

同样如图3A所示，环形流体构件182也连接到废料管道136。止回阀190可以判定流体是否可以从环形流体构件182流入到废料管道136中，并且进一步流入到废料容器192中。

此外，在图3A中，用附图标记194示意性地指示流体约束件，并且用附图标记196示意性地指示压力计。

由配比单元104提供的各个流体包112在环形流体构件182和流体管道120之间的界面处被结合或联合。因此，流体包112的结合出现在低压侧，即在流体驱动单元20的上游。初级活塞泵124抽吸由配比单元104提供的溶剂组分A、B、C、D。因此，在由初级活塞泵124吸入或抽吸溶剂组分A、B、C、D期间，其活塞向后运动，并且因此吸入或抽取由配比单元104确定的溶剂组合物。次级活塞泵126将加压的移动相传送到分离路径102中，即分离部段184中。

在输送和填充阶段，初级活塞泵124的活塞向后运动，并且同时，次级活塞泵126的活塞向前运动，以便将压缩的移动相从初级活塞泵124传输到次级活塞泵126而不改变移动相的流速。在所提及的输送和填充阶段之后保留在初级活塞泵124的活塞腔中的移动相具有不确定的组合物。为了排除移动相的这样的不确定部分110，可以通过使初级活塞泵124的活塞再次向后运动，来对初级活塞泵124的活塞腔中的剩余移动相进行减压。此后，初级活塞泵124的活塞向前运动，以使不确定部分110朝向废料管道136排放并且远离移动相的朝向分离路径102输送的移动相的剩余确定部分排放。通过相应地控制主动阀138的打开通过废料管道136来排放不确定部分110。在由初级活塞泵124的活塞的向前移动生成的压力下，废料管道136中的被动止回阀190自动打开，而初级活塞泵124和次级活塞泵126之间的(被动或主动)止回阀198维持关闭。相应的操作由控制单元70控制，如图1中所示，但是在图3A和随后的附图中未示出。

缓冲单元130用于误差平衡，或者换句话说，用于从移动相中移除不确定部分110。这可以通过在输送和填充之后并且在随后的抽吸阶段之前的初级活塞泵124的活塞的额外向前移动阶段来实现。

如以上已经描述的，移动相的溶剂组合物的另一个不确定性是由于以下事实：由于配比阀116在不同的溶剂组合物通道之间切换，移动相的不确定部分110还可以在不同溶剂组分A、B、C、D的后续流体包112之间的界面114处形成。可以抽吸这样的不确定部分110，直到其位于缓冲单元130的内部，更确切地说，位于其中心体积部分132。随后，初级活塞泵124的活塞再次暂时向前运动，使得将缓冲单元130的中心体积部分132中的移动相的不确定部分110排放到废料管线136中。随后的流体包112之间的过渡部分(对应于流体界面114)由于两个原因可能是不确定的：首先，扩散可能以不可预测的方式在相邻的流体包112之间出现。其次，可以在管道(诸如流体管道120)中流动的流体中建立泊松分布。泊松分布可以表示为在诸如流体管道120的流体管道的横截面上的基本抛物线的速度分布。可以相应地执行缓冲单元130的尺寸设计和/或流体供应系统150的控制以排除移动相的相应的不确定的部分110。

参考图3B，示出了根据本发明的另一示例性实施例的流体供应系统150，其具有比图3A中更多的主动阀。

图4至图6示出了在将移动相从流体驱动单元20的初级活塞泵124传输到次级活塞泵126之后在移除移动相的不确定部分110期间，处于不同的操作模式的根据本发明的示例性实施例的流体供应系统150。

根据该实施例，将三种溶剂组分A、B和C相结合并混合以用于形成移动相。在图4至图6中，初级活塞泵124的活塞128和次级活塞泵126的第二活塞197的当前移动方向由相应的箭头指示。根据图4至图6，缓冲单元130在从初级活塞泵124到次级活塞泵126的移动相过渡路径中位于初级活塞泵124的下游和次级活塞泵126的上游。

参考图4，示出了重新填充阶段的结束。因此，初级活塞泵124的初级缸已将其压缩的溶剂组合物或移动相的体积传输到次级活塞泵126的次级缸中，如箭头131指示，并且处于开始对新溶剂进行抽吸的目标位置。然而，在高压下一定量的溶剂组合物或移动相可能仍在初级活塞泵124的活塞腔中以及在与初级活塞泵124相邻的传输管线195中。传输管线195可以由具有刚完成循环的组合物的溶剂填充。可以将一定的转移体积V

参考图5，流体供应系统150准备重新填充阶段。初级活塞泵124的活塞128在其分配的缸和传输管线195中对溶剂进行减压。主动入口阀138主动打开或主动支持。替代地，阀138也可以构造为被动阀。然后，初级活塞泵124将一定量(但不是确切已知)的溶剂从传输管线195抽取到其缸中，并且(特别是同时)将溶剂组分A抽取到传输管线195中(参见箭头133)。在该时间期间，次级活塞泵126(通过止回阀198)与初级活塞泵124流体分开，并且继续输送到系统中，即到达分离路径102。

参考图6，示出了样品供应系统150的清理阶段。

根据图6，初级活塞泵124停止抽取并且排放部分或全部的传输体积，优选地返回到其目标位置。先前包含未知体积和/或未知组合物的溶剂塞或溶剂包的传输体积或缓冲单元130可以用具有先前循环的组合物的溶剂代替。

在所示的清理阶段的结束处，初级活塞泵124的初级活塞128可以处于确定的起始位置，并且初级活塞泵124的初级缸和传输管线195由实际组合物的溶剂填充。此外，初级活塞泵124的初级缸和传输管线195可以处于共同的压力下。溶剂组分A被抽取至排放点。不确定部分110可被排放到废料管线136，参见箭头135。

图7至图9示出了在抽取溶剂之后在移除移动相的不确定部分110期间，处于不同操作模式的根据图4至图6的流体供应系统150。

参考图7，示出了抽取溶剂相。初级活塞128将所期望的体积的溶剂组分A摄入到传输管线195和初级活塞泵124的初级缸中。这由箭头137指示。

参考图8，示出了改变溶剂相。初级活塞128从包含溶剂组分A的溶剂容器中抽取一定体积V

V

V

例如，不确定性可能来自阀切换时间，溶剂塞混合行为(诸如通道几何形状、溶剂粘度等)。在该阶段的结束，初级活塞泵124的初级缸已经抽取了额外体积的溶剂组分A和未精确已知的溶剂组分A的体积加上溶剂组分B和未精确已知的溶剂组分B的体积。不确定性或不确定部分110位于传输体积或缓冲单元130内。

参考图9，执行清理阶段。初级活塞128停止抽取，并且将一定体积的V

在该清理阶段的结束，初级活塞128处于先前的抽取位置(例如，溶剂组分A)的端部，并且溶剂组分B抽取到排放点。

应当注意，术语“包括”不排除其他元件或特征，并且“一”或“一个”不排除多个。此外，可以结合与不同实施例相关联地描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应解释为限制权利要求的范围。