配置注入器来仿效另一注入器的运行

摘要

一种用于在样品分离设备(10)的分离路径(102)中注入流体样品的可配置注入器(40)，其中，该可配置注入器(40)包括：样品容纳体积(100)，其用于容纳待注入到分离路径(102)中的流体样品；阀装置(104)，其能够与分离路径(102)流体耦合、与样品容纳体积(100)流体耦合，并且能够控制来将流体样品注入到分离路径(102)中；输入接口(106)，其配置为接收指示由可配置注入器(40)仿效的注入器(108)的注入属性的输入数据；和控制单元(70)，其配置为控制可配置注入器(40)、特别是阀装置(104)，使得可配置注入器(40)根据注入属性运行，从而仿效待仿效的注入器(108)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种注入器、样品分离设备、用于在样品分离设备的分离路径中注入流体样品的方法、程序元件和计算机可读介质。

背景技术

在液相色谱法中，流体样品和洗脱液(液体流动相)可以被泵送通过管道和比如柱等的分离单元，其中在该分离单元中对样品组分进行分离。柱可以包括能够将流体样品的不同组分分离的材料。分离单元可以通过管道连接到其他流体构件(如取样器或注入器、检测器)。在将流体样品引入到流体驱动单元(特别是高压泵)与分离单元之间的分离路径中之前，应当通过计量装置内的活塞的对应移动将预定量的流体样品经由注入针从样品源(比如样品容器等)摄取到样品回路中。这通常在压力显著小于分离单元的运转压力的情况下发生。此后，切换注入器阀，以便将所摄入量的流体样品从计量路径的样品回路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，运行常规注入器的灵活性是有限的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改进的灵活性的用于样品分离系统的注入器。该目的通过独立权利要求来解决。其他实施例由从属权利要求示出。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于在样品分离设备的分离路径(特别是流体驱动单元(比如高压泵等)与样品分离单元(比如色谱分离柱等)之间的流动路径)中注入流体样品的可配置注入器，其中，该可配置注入器包括：用于容纳待注入到分离路径中的流体样品的样品容纳体积；阀装置，其能够与分离路径流体耦合、与样品容纳体积流体耦合，并且能够控制来将流体样品注入到分离路径中；配置为接收指示将由可配置注入器仿效的注入器的注入属性的输入数据的输入接口；和控制单元，其配置为控制可配置注入器、特别是阀装置，使得可配置注入器根据注入属性运行，从而仿效待仿效的注入器。

根据另一示例性实施例，提供了一种用于分离流体样品的样品分离设备，其中，该样品分离设备包括：流体驱动单元，其配置为沿着样品分离设备的分离路径驱动流动相和当注入到流动相中时的流体样品；可配置注入器，其具有上述特征并且配置为根据所接收的注入属性将流体样品注入到分离路径中，从而仿效待仿效的注入器；和分离单元，其配置为分离注入在分离路径中的流动相中的流体样品。

根据又一示例性实施例，提供了一种通过相应地将可配置注入器配置为仿效待仿效的注入器的运行而在样品分离设备的分离路径中注入流体样品的方法，其中，可配置注入器包括样品容纳体积和阀装置，样品容纳体积用于容纳待注入到分离路径中的流体样品，阀装置与样品容纳体积流体耦合，并且配置为将流体样品注入到分离路径中，其中，该方法包括通过可配置注入器接收指示待仿效的注入器的注入属性的输入数据，和配置可配置注入器(特别是阀装置)，使得所配置的注入器根据注入属性运行并且从而仿效待仿效的注入器。

根据本发明的又一示例性实施例，提供了一种程序元件(例如，源代码或可执行代码中的软件例程)，当由处理器(比如微处理器或CPU等)执行时，该程序元件适配为控制或进行具有上述特征的方法。

根据本发明的再一示例性实施例，提供了一种计算机可读介质(例如CD、DVD、USB棒、软盘或硬盘)，其中存储计算机程序，该计算机程序在由处理器(比如微处理器或CPU等)执行时适配为控制或进行具有上述特征的方法。

可以通过计算机程序(即通过软件)或通过使用一个或多个专用电子优化电路(即以硬件)或以混合形式(即借助于软件组件和硬件组件)来实现可以根据本发明的实施例可以执行的数据处理。

在本申请的背景下，术语“可配置注入器”可以特别地表示样品分离设备的注入器，其用于将流体样品注入到流体驱动单元与分离单元之间的分离路径中，并且设置有根据输入配置数据来仿效另一注入器的功能的特定能力。例如，可配置注入器可以配置为根据由待仿效的这种注入器的参数集和设备特性限定的另一注入器功能来表现。为此目的，可配置注入器可以具有输入接口，经由该输入接口，可配置注入器能够根据限定待仿效的注入器的注入属性的参数集来配置。可配置注入器可以以如下方式来配置，即，其仿效待仿效的注入器的运行，以便在以对应于输入的注入属性的参数运行时表现得如同待仿效的注入器。

在本申请的背景下，术语“待仿效的注入器”是不同于可配置注入器(或注入器类型)的注入器(或注入器类型)。因此，当一方面通过可配置注入器而另一方面通过待仿效的注入器来进行一个相同的样品分离分析程序而不根据特定注入属性调节可配置注入器时，鉴于一方面的可配置注入器和另一方面的待仿效的注入器的不同运行特性，分离结果可能不同。因此，待仿效的注入器的运行可以由可以输入到可配置注入器的输入接口的注入属性来限定，使得可配置注入器表现得如同待仿效的注入器。

在本申请的背景下，术语“样品分离设备”可以特别地表示配置为将流体样品分离成不同级分的设备。特别地，样品分离设备可以是色谱设备。当流体样品施加到样品分离设备并且经由可配置注入器朝向流体驱动单元与样品分离单元之间的分离路径注入时，流体样品的不同级分的不同物理、化学和/或生物特性可以导致不同级分的分离。

在本申请的背景下，术语“样品容纳体积”可以特别地表示能够容纳预定量的流体样品的预定体积，有待随后分离的流体样品可以在其中推动、抽取或以另一种方式泵送，以便随后在样品分离设备的流体驱动单元与分离单元之间进行注入。例如，样品容纳体积可以是样品回路，在该样品回路中可以暂时存储或容纳有待随后分离的流体样品。

在本申请的背景下，术语“阀装置”可以特别地表示一个或多个流体阀的装置，该一个或多个流体阀可以在控制单元的控制下切换以便在样品分离程序期间提供一种或多种功能。例如，这种流体阀可以包括具有用于连接到不同流体构件的一个或多个流体端口的定子。这种流体阀还可以在转子中具有一个或多个流体导管，其中，转子可以是能够选择性地相对于定子转动的。因此，在流体阀的不同切换状态下，一个或多个流体导管和一个或多个流体端口可以对准或不对准，以便根据流体阀的切换状态通过流体阀启用或禁用不同的流体连接。

在本申请的背景下，术语“输入接口”可以具体地表示数据接口，实体可以经由该数据接口向注入器输入数据来限定其运行。该实体可以是例如机器，例如用于控制注入器或甚至整个样品分离设备的控制单元。在另一实施例中，该实体可以是能够经由使用者接口输入数据的使用者。

在本申请的背景下，术语“注入属性”可以特别地表示数据集或参数集，该数据集或参数集限定可配置注入器实际上如何配置为表现得如同某些其他类型或特性的注入器。例如，注入属性可以限定可配置注入器是否应该根据馈送注入特性、样品回路注入特性等来运行。因此，注入属性可以包括足以用作使可配置注入器像另一个注入器那样表现和运行的命令的整个数据集。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种具有可配置注入器的样品分离设备，该样品分离设备可以以特定方式配置，使得可配置注入器不像通常那样运行而是相反地根据另一注入器的注入属性来运行。因此，该另一注入器可以由可配置注入器来仿效。因此，可以配置并且因此运行同一个可配置注入器来替代多个不同的注入器，这些注入器都可以由可配置注入器来仿效。换句话说，可配置注入器可以配置为能够通过仅配置其运行参数集而支持一个或多个其他注入器或注入器类型的可操作性，该运行参数集可以经由输入接口输入。因此，可以提供一种多用途注入器，其能够以这样的方式被编程，使得其行为不同于其固有行为而是通过仅根据经由输入接口提供的注入属性配置而特别地适于表现得像另一注入器那样。因此，设置可以在不同运行模式下运行的单个注入器就足以在对样品分离过程的贡献方面表现得如同不同类型的注入器那样。因此，可以提供具有高性能和高灵活性的样品分离设备，其可以调整为满足任何使用者限定的注入器运行要求。例如，可配置注入器可以是馈送注入型注入器，其可以是可配置的以选择性地在一个配置状态下表现得如同待仿效的馈送注入型注入器，或者在另一配置状态下表现得如同待仿效的样品回路注入型注入器。

下面将解释注入器、样品分离设备、方法、程序元件和计算机可读介质的其他实施例。

在实施例中，可配置注入器包括计量装置，该计量装置由控制单元控制、能够由控制单元控制或配置为由控制单元控制来驱动流体样品进入和/或离开样品容纳体积，使得可配置注入器根据注入属性来运行，从而仿效待仿效的注入器。例如，计量装置可以包括活塞泵或注射泵。计量装置可以配置为收回活塞以将流体样品抽取到样品容纳体积中。活塞可以向前移动以将所抽取的流体样品注入到分离路径中。可以通过控制单元同步或协调阀装置的切换和计量装置的运行。

在实施例中，控制单元配置为基于经由输入接口接收的输入数据根据注入属性来控制可配置注入器，以选择性地仿效根据馈送注入或根据样品回路注入运行的待仿效的注入器。换句话说，可配置注入器可以配置为支持馈送注入和样品回路注入两者。

在本申请的背景下，术语“馈送注入”可以特别地表示通过将流体样品流与另一流动相流在流体连接点(比如流体T形件、流体Y形件、流体X件等)处组合来在驱动流动相的流体驱动单元与分离流体样品的分离单元之间的分离路径中注入流体样品的注入机制，其中流体连接点可以位于阀装置内部或阀装置外部。因此，流动相和流体样品的两个先前分离的流可以在三(或更多)路径接合部分处(具有至少两个入口流动路径和一个共用出口流动路径)组合，以便一起朝向样品分离单元流动。馈送注入技术可以通过注射过程提供在分离单元(比如色谱柱等)上游注入到流动相流中的(优选地预加压)样品。

在本申请的背景下，术语“样品回路注入”可以特别地表示通过首先将流体样品容纳在与分离路径(在用于驱动流动相的流体驱动单元与用于分离流体样品的分离单元之间)流体解耦的样品容纳体积中而在驱动流动相的流体驱动单元与分离流体样品的分离单元之间的分离路径中注入流体样品的注入机制。随后，可以切换阀装置，使得具有预填充的流体样品的样品容纳体积切换(对流体样品进行或不进行预加压)到流体驱动单元与分离单元之间的分离路径中。在样品回路注入方面，样品回路(或其他类型的样品容纳体积)在注入期间形成分离路径的一部分。

根据所述实施例，可配置注入器能够根据在输入接口处提供的输入数据而既根据馈送注入也根据样品回路注入来运行。因此可以通过提供相应的输入数据限定注入属性，来确定可配置注入器当前是仿效馈送注入型注入器还是仿效样品回路注入型注入器。特别地，可能的是，可配置注入器在硬件方面构造为馈送注入型注入器，但是可以通过输入数据配置为表现和运行得如同样品回路注入型注入器的表现和运行。

在实施例中，阀装置和计量装置配置为通过将来自样品容纳体积沿着样品流动路径流动的流体样品与在样品分离设备的与样品流动路径分离的分离路径中流动的流动相在流体连接点处组合而将流体样品注入到分离路径中。因此，可配置注入器可以是馈送注入类型，其中一方面流动相的流动流体流和另一方面来自样品容纳体积的流体样品在流体耦合点处(比如流体T形件、流体Y形件等，并且可以在阀装置的内部实施)组合。

仍然参考前述的实施例，控制单元可以配置为以另一运行模式控制阀装置和计量装置以仿效另一待仿效注入器，其中通过将样品填充的样品容纳体积切换到分离路径中来注入流体样品。因此，以馈送注入模式运行的前述可配置注入器也可以通过相应地调节其运行而运行来仿效样品回路注入型注入器。

当将可配置注入器实施为馈送注入型注入器时，可以仿效任何种类的注入器，这是在样品回路注入型注入器中由将样品容纳体积切换到分离路径中而导致的梯度阶段开始的延迟在馈送注入型注入器中不存在。换句话说，在馈送注入型注入器中人为地延迟梯度属性可以导致如同样品回路注入型注入器的运行。为了使将可配置注入器用于任何期望的注入器类型的灵活性最大化，根据馈送注入型注入器构造可配置注入器的硬件因此是有利的。替代地，可配置注入器可以在硬件方面构造为样品回路注入型注入器。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以包括，比较可配置注入器的特性与根据注入属性的待仿效的注入器的特性。此后，可以调整可配置注入器的运行，使得可配置注入器的经调整的运行符合注入属性。换句话说，除了提供注入属性之外，可配置注入器的运行还可以包括将自身注入器类型的特性与待仿效的注入器的特性进行比较。然后可以实现可配置注入器的功能的适配，使得在样品分离期间的样品注入方面可配置注入器表现得如同待仿效的注入器。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过配置可配置注入器来仿效待仿效的注入器，使得在通过所配置的注入器运行样品分离设备时获得的分离结果(特别是色谱图)与在通过待仿效的注入器运行样品分离设备时获得的分离结果(特别是色谱图)相同。当不同的注入器使用相同的用于分离的流体样品时，获得的色谱图中的结果可能不同。这可能是由于样品回路注入型注入器的梯度运转的延迟效应以及其他的注入器固有效应。为了使色谱图—或更一般地分离结果—更加可比较，例如可能期望具有如下提供色谱图的注入器，即，如同该注入器被待仿效的注入器所替代。因此，与可配置注入器的固有行为相比，操纵可配置注入器的运行来仿效另一注入器可以至少部分地补偿这种效应。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过配置可配置注入器来仿效待仿效的注入器，使得可配置注入器根据注入属性仿效容纳流体样品的样品容纳体积到分离路径中的切换。通过将样品容纳体积(先前与分离路径压力解耦)切换到分离路径中而将流体样品注入到流体驱动单元与分离单元之间的分离路径中的注入器也可以称为根据样品回路注入运行的注入器。因此，可配置注入器的仿效功能可以是使得馈送注入型注入器根据注入属性运行而表现得如同样品回路注入型注入器。以下四个段落中描述的实施例可以对应于待仿效的注入器的这种样品回路注入配置：

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过将可配置注入器配置为使用没有针座装置的样品容纳体积来仿效注入而仿效待仿效的注入器。在这种所谓的固定回路注入模式中，注入器可以仅通过样品容纳体积(比如样品回路等)来运行，而没有针和座。在这样的实施例中，填充有(特别是完全填充)流体样品的样品容纳体积可以切换到分离路径中。

在另一实施例中，控制单元配置为，并且该方法可分别包括，通过将可配置注入器配置为使用样品容纳体积结合针座装置而没有计量装置仿效注入来仿效待仿效的注入器。这样的注入器类型可以表示为流通式针注入器。在这样的实施例中，可以不存在计量装置，但存在样品容纳体积(比如样品回路等)以及针和座配置。

在又一实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过将可配置注入器配置为使用样品容纳体积结合计量装置和针座装置仿效注入来仿效待仿效的注入器。在这种流通式配置中，计量装置与样品容纳体积(比如样品回路等)以及针和座配置协作。为了将流体样品从样品容器抽取到样品容纳体积中，针可以被驱动离开座并且可以浸入样品容器中的流体样品中。然后可以在向后方向上驱动计量装置的活塞，以便将流体样品抽取到样品容纳体积中。此外，随后可以将针驱动回到座中，并且可以将流体样品从样品容纳体积注入到分离路径中。即使当可配置注入器本质上(或就其硬件而言)为馈送注入类型时，也可以通过注入器通过相应地运行其部件来仿效这样的程序。

在再一实施例中，控制单元配置为，并且该方法可分别包括，通过将可配置注入器配置为仿效仅填充样品容纳体积的一部分的流体样品的注入而仿效待仿效的注入器。在这种部分回路填充配置中，可以实施固定回路注入架构，然而区别在于，在注入之前，样品容纳体积(比如样品回路等)可以仅部分地填充有流体样品。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过配置可配置注入器来仿效待仿效的注入器，使得在运行待仿效的注入器时发生的流率下降由可配置注入器仿效。当通过将先前在分离路径之外的样品容纳体积切换到分离路径中而将样品容纳体积中的流体样品引入到分离路径中时，分离路径(通常在系统压力下，例如1200bar)与样品容纳体积体积的压力(例如环境压力)之间的压力差可能导致突然的压力冲击，这可能在流速中产生不希望的不连续性。通过由可配置注入器(例如从硬件观点来看的馈送注入型注入器)相应地施加压力属性，可以模仿或仿效这样的流率下降。因此，所获得的色谱图可能看起来好像可配置注入器是待仿效的样品回路注入型注入器，其由于压力伪假象而具有流速下降。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过配置可配置注入器来仿效待仿效的注入器，以在将流体样品注入到分离路径中之前在样品容纳体积中预压缩流体样品的情况下仿效流体样品在分离路径中的注入。仍然参考前述的实施例，当在将流体样品注入到分离路径中之前使装载有流体样品的样品容纳体积达到升高的压力(优选为高达系统压力)时，可以减少或甚至消除所提到的流速下降。为此，可以进行预压缩，例如通过计量装置来完成。当将可配置注入器配置为表现得如同具有预压缩功能的待仿效的注入器时，可以考虑这种色谱方法对色谱图的相应影响。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过配置可配置注入器来仿效待仿效的注入器，以在将流体样品注入到分离路径中之前不在样品容纳体积中预压缩流体样品的情况下仿效流体样品在分离路径中的注入。当在待仿效的注入器的运行中，即在根据输入注入属性的注入器中没有实现预压缩时，可以复制或再现注入器的相应行为。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过配置可配置注入器运行来仿效待仿效的注入器，使得根据注入属性来仿效流动相的梯度属性。例如，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过将可配置注入器配置为根据待仿效的注入器的梯度延迟特性来延迟梯度运转的开始，来仿效待仿效的注入器。在样品回路注入型的注入器的情况下，在梯度运转期间根据色谱原理逐渐改变溶剂组分以从分离单元释放流体样品的分离的级分，与用于开始梯度属性的触发信号相比，梯度的开始可能暂时延迟。这是样品回路注入型注入器的固有性质。然而，当可配置注入器仿效具有这种样品回路注入器架构的另一注入器时，可以模仿或人工地添加梯度开始的延迟，以便使可配置注入器表现得如同待仿效的注入器。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可分别包括，通过将可配置注入器配置为根据注入属性利用稀释剂稀释流体样品来仿效待仿效的注入器。即使由于可配置注入器的固有性质没有预见到样品稀释，也可以通过相应地修改可配置注入器的运行来在注入之前也提供样品稀释而实现这样的特征。通过采取这种措施，也可以模拟在分离之前引入样品稀释的色谱方法。

在实施例中，该控制配置为，并且该方法可以分别包括，通过配置可配置注入器来仿效待仿效的注入器，使得通过可配置注入器在开始分离运转、特别是梯度运转之前添加待仿效的注入器的内部体积。一些(待仿效的)注入器可能具有由其固有构造导致的死体积。尽管这样的死体积可能是干扰效应，但是其可能对分离结果具有影响。为了提高通过不同注入器类型(其中一个注入器类型具有内部死体积)获得的不同色谱图之间的可比性，仿效具有这样的内部体积的另一个注入器的可配置注入器甚至也可以运行为就好像在可配置注入器中也存在内部死体积一样。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可分别包括，通过将可配置注入器配置为根据注入属性的速度特性将流体样品注入到分离路径中来仿效待仿效的注入器。待仿效的注入器可以具有在其内部流动的流体(特别是流体样品和流动相)的一定速度分布。这样的速度分布可能受到导管的内径和注入器的端口的影响。根据导管的直径，还可以建立泊松分布(即，大致抛物线速度分布)。所有这些效果可以由可配置注入器(即，由其相应配置)模仿或仿效。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过将可配置注入器配置为调整注入的流体样品的体积来补偿待仿效的注入器的泄漏特性而仿效待仿效的注入器。在待仿效的注入器具有某种泄漏特性，且结果是流体样品在分离过程期间丢失的情况下，这种流体样品的损失也可以通过(甚至无泄漏的)可配置注入器来模仿。例如，可以注入相应减少量的流体样品来仿效由于待仿效的注入器中的泄漏导致的流体样品损失，或者可以在分离之前排出流体样品的一部分。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可分别包括，通过将可配置注入器配置为根据待仿效的注入器的流率特性运行来仿效待仿效的注入器。因此，可以调整流体样品和流动相的流率(在一定压力下)，使得所配置的可配置注入器的对应行为对应于由其注入属性限定的待仿效的注入器的预期行为。

在实施例中，控制单元配置为，并且该方法可以分别包括，通过将可配置注入器配置为根据注入属性提供流动相组合物来仿效待仿效的注入器。因此，流动相的溶剂组合物(例如由水和有机溶剂如甲醇或乙腈等组成)的时间依赖性可以通过根据相应限定的注入属性运行可配置注入器来调整。

在实施例中，用于将有待分离的流体样品注入到由流体供应系统提供的限定流动相中的注入器包括针和配置为容纳针的基座，其中，针能够朝向样品容器驱动，以通过样品驱动器来将流体样品摄取到样品容纳体积中，并且其中，针配置为能够在注入之前驱动到基座。在这种配置中，流体样品可以存储在样品容器(比如小瓶等)中。针可以例如通过机器人来驱动出基座，并且可以浸没到样品容器中的流体样品中。后续地，样品驱动器(比如计量泵等)的活塞可以沿后向方向驱动，从而将特定量的流体样品经由针从样品容器摄取到流体容纳体积中。此后，针可以被驱动回到基座中以在此建立液密连接。通过将阀装置切换到注入状态，可以将所摄入的流体样品从样品容纳体积朝向分离单元注入。

在实施例中，注入器的样品驱动器或计量装置包括活塞，该活塞配置为在摄取流体样品(其可以涉及活塞的后向运动)和在将流体样品注入到分离路径中而在注入切换状态下朝向分离单元挤压流体样品时沿相反的方向移动。活塞可以安装为在样品驱动器的活塞室中往复运动。为了将流体样品提取或摄取到样品容纳体积中，活塞可以向后移动，以便通过针将流体样品从样品容器提取到样品容纳体积中。

上述阀装置的实施例可以在通常可用的HPLC系统中实施，比如安捷伦1200系列快速分辨率LC系统或安捷伦1150HPLC系列(两者由本申请人安捷伦科技公司提供-参见www.agilent.com-其应当通过引用并入本文)。

可以实施上述流体阀中的一者或多者的样品分离装置的一个实施例包括作为流体驱动器或流动相驱动器的泵送设备，其具有泵活塞，泵活塞用于在泵工作室中往复运动以将泵工作室中的液体压缩到使液体的可压缩性变得显著的高压。这种泵送设备可以配置为知晓(通过操作者的输入、来自仪器的另一模块的通知等)或以其他方式导出溶剂特性，溶剂特性可以用来表示或取得取样设备中预期的流体内容物的真实特性。

样品分离设备的分离单元优选地包括提供固定相的色谱柱(例如参见

流动相(洗脱液)可以是纯溶剂或不同溶剂的混合物(比如水和比如ACN、乙腈等的有机溶剂)。例如可以选择来使目标复合物的容留率和/或运转色谱法的流动相的量最小化。还可以选择流动相，使得可以有效地分离流体样品的不同复合物或级分。流动相可以包括常常用水来稀释的有机溶剂，例如像甲醇或乙腈。对于梯度运行，水和有机物在分离的瓶中进行递送，梯度泵从该瓶向系统递送规划的掺合物。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，或这些与前述溶剂的任何组合。

样品流体可以包括任何类型的过程液体、像果汁的天然样品、像血浆的体液，或者其可以是像来自发酵液的反应的结果。

流体驱动器所产生的流动相中的压力范围可以为2-200MPa(20至2000bar)，特别是10-150MPa(150至1500bar)，并且更特别地为50-120MPa(500至1200bar)。

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的复合物的检测器、用于输出流体样品的分离的复合物的分馏单元或其任何组合。关于安捷伦1200系列快速分辨率LC系统或安捷伦1150HPLC系列公开了这种HPLC系统的进一步的细节，两者由本申请人安捷伦科技公司在www.agilent.com下提供，其应当通过引用并入本文。

本发明的实施例可以由一个或多个合适的软件程序部分地或完全地来体现或支持，所述软件程序可以储存在任何类型的数据载体上或者由任何类型的数据载体提供，并且可以在任何适合的数据处理单元中或者由任何合适的数据处理单元执行。软件程序或例程可以优选地在控制单元中或由控制单元应用。

附图说明

通过参考以下结合附图对实施例的更详细描述，本发明的其他目的和许多附带优点将易于领会和更好地理解。实质上或功能上等同或类似的特征将由相同的附图标记指代。

图1示出根据本发明的实施例的样品分离设备，其特别是用于高效液相色谱法(HPLC)。

图2示出根据本发明的示例性实施例的可配置注入器。

图3至图6示出根据本发明的示例性实施例由图2的注入器仿效的注入器的不同运行状态。

附图中的图示是示意性的。

具体实施方式

在更详细地描述附图之前，将总结本发明的一些基本考虑，基于这些基本考虑已经研发了示例性实施例。

分离结果(色谱法情况下为色谱图)由待分离的流体样品的特性、执行的分离方法(特别是色谱方法)和样品分离设备(特别是色谱设备)的装置特性的组合限定。样品分离设备的一部分是注入器，其具有从样品容器抽吸流体样品并且随后将抽吸的流体样品注入到样品分离设备的分离路径中的功能。各注入器对分离结果有其自身的影响。

根据本发明的示例性实施例，样品分离设备的注入器通过提供限定另一注入器的注入属性的数据集而经由输入接口来配置，因此可以仿效或模拟另一注入器。因此，可配置注入器随后根据输入的注入属性来配置，使得所配置的可配置注入器表现得如同另一待仿效的注入器在样品分离设置中实施表现得那样。因此，可以获得就好像样品分离设备包含所仿效的注入器一样的分离结果(比如色谱图等)。这可以使得能够更好地比较不同样品分离设备的分离结果，或者更精确地比较不同注入器的分离结果。特别地，可以进行可配置注入器的仿效，使得不能决定或推断作为仿效的结果的注入类型。当设置具有所述的仿效功能的样品分离设备时，仅使用和保持单个样品分离设备(比如单个HPLC等)或单个注入器并且使该单个样品分离设备或单个注入器就足以适配于其他色谱方法、注入硬件、注入软件等，而不损失获得直接可比的分离结果的机会。

根据本发明的示例性实施例，提供了配置为仿效任何其他注入器或取样器的可配置注入器或取样器。这可以特别地通过提供馈送注入型注入器来完成，馈送注入型注入器根据待仿效的注入器或取样器的注入属性来适配。更具体地，本发明的示例性实施例涉及能够仿效任何其他取样器或注入器的软件、取样器和泵的组合。

例如，没有任何死体积添加到主路径的取样器或注入器能够通过将梯度的开始移行到表示该取样器体积除以实际流率的时间而表现得如同任何其他取样器。

根据本发明的示例性实施例的可配置注入器的优点在于其可以基本不涉及死体积。有利地，计量装置、回路、针和座能够通过冲洗装置(例如具有一种或多种溶剂、特别是三种溶剂的安装的冲洗泵)来净化。优选地，特别是对于馈送注入架构，可以由可配置注入器提供预压缩特征。

实施例可以提供液压接合部分，该液压接合部分具有在切换到流动路径中或切换到流动路径外的之前和/或之后利用计量装置压缩和/或解压缩回路、针和/或座的能力。此外，这种计量装置可以是能够通过新鲜溶剂来自我净化的，新鲜溶剂可以由溶剂选择阀或溶剂容器来提供。此外，骤冷溶剂可以经由计量装置分配以控制反应器流体。

有利地，本发明的示例性实施例可以安装在现有取样器或注入器中。注入器的计量装置可以是可净化的。有利地，可以提供注入器或取样器，其可以通过相应地调节其注入行为、特别是通过改变死体积和注入行为而模仿其他任何注入器或取样器。这可以例如通过作为回路增加死体积和/或通过移行梯度来实现。在这样的实施例中，使用者将仅需要一个注入器或取样器来作为与其所有现有方法兼容的方法。这也可以导致节省的工作台空间，因为样品分离设备的一个模块堆可以是足够的，以代替许多具有一定的多样性的模块堆。

为了将针、座、回路和计量装置从反应器流体路径的主路径排除，可以使用这种设置。样品可以通过计量装置的柱塞移动来取得。样品提取速度可以是可调节的并且能够设定为方法参数。非常有利地，特别是当实施样品路径预压缩时，本发明的示例性实施例可以仅在边际压力波动(取决于注入模式)下运行。此外，当实施净化模式时，其中针也可以提升来清洁针座交界面(特别是利用从冲洗泵装置泵送的溶剂)，可以获得低遗留。在本发明的另一示例性实施例中，抽取体积可以是在所安装的回路的最大体积的范围内可选择的—特别是不受限制地。本发明的示例性实施例也可以保持压力稳定，例如高达1300bar或更大。

现在更详细地参考附图，图1描绘了液体分离系统的一般示意图，该液体分离系统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。作为流体驱动单元20的泵通常经由脱气器27接收来自溶剂供应器25的流动相，脱气器27脱气并且因此减少溶解在流动相中的气体量。流动相驱动器或流体驱动单元20驱动流动相通过包括固定相的分离单元30(比如色谱柱)。实施流体阀或阀装置104的取样器或注入器40可以设置在流体驱动单元20与分离单元30之间，以便将样品流体注入或添加(通常称为样品引入)到流动相中。样品分离单元30的固定相配置为分离样品液体的复合物。设置检测器50用于检测所分离的样品流体的复合物。可以设置分馏单元60用于输出所分离的样品流体的复合物。

虽然流动相可以仅由一种溶剂组成，但是其也可以由多种溶剂混合。这种混合可以是低压混合并且设置在流体驱动单元20上游，使得流体驱动单元20已经接收并且泵送作为流动相的混合溶剂。替代地，流体驱动单元20可以由多个单独的泵送单元组成，其中，多个泵送单元各自接收并且泵送不同的溶剂或混合物，使得流动相(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(或者作为其一部分)发生。流动相的组分(混合物)可以随时间保持恒定(所谓的等度模式)，或者随时间变化(所谓的梯度模式)。

可以是常规PC或工作站的数据处理单元或控制单元70可以耦合(如虚线箭头所示)到样品分离装置10中的装置中的一者或多者，以便接收信息和/或控制运行。例如，控制单元70可以控制流体驱动单元20的运行(例如设定控制参数)并且从其接收关于实际工作条件的信息(比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器25的运行(例如设定有待供应的溶剂或溶剂混合物)和/或脱气器27的运行(例如设定控制参数，比如真空度等)，并且可以从其接收关于实际工作条件的信息(比如随时间供应的溶剂组分、真空度等)。控制单元70可以进一步控制取样单元或注入器40的运行(例如控制样品注入或样品注入与流体驱动单元20的运行条件的同步)。分离单元30也可以由控制单元70来控制(例如选择特定的流动路径或柱、设定运行温度等)，并且反过来将信息(例如运行条件)发送到控制单元70。相应地，检测器50可以由控制单元70来控制(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(例如关于所检测的样品复合物)发送到控制单元70。控制单元70还可以控制分馏单元60的运行(例如结合从检测器50接收的数据)并且提供回数据。

图1还示出了配置为以受控比例计量液体并且供应合成的混合物的液体供应系统150。液体供应系统150包括(在所示实施例中)两个贮液器101、103，贮液器101、103中的每一个含有相应的溶剂A(本示例中为水)、B(本示例中为缓冲剂，即溶解在溶剂中的盐)。此外，可以设置一个或多个额外的贮液器，例如包括有机溶剂的额外贮液器，包括可选的有机改性剂的另外的贮液器等。贮液器101、103中的每一个经由相应的液体供应线路118与比例单元87流体连接，比例单元87可以配置为比例阀。比例单元87配置为将液体供应线路118中的选定者与供应线路135连接，并且在不同的液体供应线路118之间切换。供应线路135与流体驱动单元20的入口连接。因此，可以通过计量或配比一系列流体部分在流体驱动单元20的低压侧执行溶剂调配。

非常有利地，注入器40呈现为用于在流体驱动单元20与分离单元30之间的分离路径102中注入流体样品的可配置注入器40，即呈现为可以重新配置以执行或模拟另一注入方案的注入器40。如图1所示，注入器40包括样品容纳体积100，比如样品回路等，用于容纳有待随后注入到分离路径102中的流体样品。此外，可配置注入器40的阀装置104与分离路径102流体耦合，与样品容纳体积100流体耦合，并且能够控制来将流体样品注入到分离路径102中。

此外，注入器40的输入接口106预期并且配置为接收指示待仿效的注入器的注入属性的输入数据(参见例如图3至图6的注入器108，其具有可以由可配置注入器40仿效或模仿的注入特性)。可以至少部分地形成注入器40的一部分的上述控制单元70可以配置为特别地控制阀装置104，使得可配置注入器40根据注入属性运行，从而仿效待仿效的注入器108。阀装置104配置为将流体样品注入到样品分离装置10的分离路径102中，从而将来自样品容纳体积100的流体样品与流动相(沿着在流体驱动单元20与分离单元30之间的分离路径102流动)组合。控制单元70转而可以配置为将可配置注入器40的特性与根据注入属性的待仿效的注入器108的特性进行比较，并且配置为调整可配置注入器40的运行，使得可配置注入器40的经调整的运行符合注入属性。换句话说，相应配置的注入器40将表现得如同待仿效的注入器108(如由经由输入接口106输入的注入属性所限定的)。

从图1可以看出，输入接口106配置为数据输入端，其用于接收指示当前待仿效的注入属性的输入数据。这样的数据可以由使用者经由第一输入接口107输入和/或由控制单元70(或任何其他自动控制器或设备)经由第二输入接口109输入。例如，第一输入接口107可以是I/O单元，该I/O单元可以包括比如触摸屏或小键盘等的输入元件和比如显示器等的输出元件，使用者可以经由该I/O单元来操作可配置注入器40。被输入的注入属性可以提供注入器40根据特性进行注入所需的所有信息，该特性未必对应于注入器40的固有功能，而是使注入器40以及因此整个样品分离设备10像待仿效的注入器(例如图3至图6所示的注入器)并且像相应的其他样品分离设备一样工作。在已经获得该信息之后，注入器40、控制单元70或任何其他处理资源可以计算色谱分离运转需要如何配置，以使得注入器40利用待仿效的注入属性来仿效其他注入器108。然后，可以容纳在样品容纳体积100中的流体样品可以注入到分离路径102中，以便由流体驱动单元20驱动、由分离单元30分离并且由检测器50检测。

图2示出了根据本发明的示例性实施例的处于馈送注入位置的可配置注入器40。

与图2的可配置注入器40相对应的样品分离设备10包括作为沿着分离路径102驱动流动相的流体驱动单元20的高压泵。在阀装置104的相应切换状态下，流体驱动单元20驱动流动相通过阀装置104并且朝向分离单元30。图2中示出了这样的运行状态。

计量装置123(比如注射泵等)与阀装置104、样品容纳体积100(在此呈现为样品回路)、针125和座127协作。在根据图2的配置中，针125以流体密封的方式位于座127中。然而，为了将样品抽吸到样品容纳体积100中，可以将针125从座127中推出(参考附图标记197)，并且可以将针125浸入样品容器121中的液体样品中。然后，计量装置123的活塞可以向后移动，以便经由针125将样品从样品容器121抽吸到样品容纳体积100中。此后，针125可以被驱动返回(例如通过机器人)到座127中，以便再次建立流体密封连接。

然后，可以将样品容纳体积100中的流体样品在流体连接点110处注入到流体驱动单元20与分离单元30之间的分离路径102中。根据馈送注入架构，在这样的实施例中不执行样品容纳体积100到分离路径102的突然切换。与此相反，从流体驱动单元20到分离单元30的流动相流体流可以在流体连接点110处与流体样品的分离流组合，流体样品的分离流由计量装置123的活塞的向前运动从样品容纳体积100经由针125、座127和包括样品流动路径199的阀装置104朝向流体连接点110驱动、并且从连接点110进入朝向分离单元30的分离路径102。换句话说，第一流动相流经由流动相流动路径流向流体连接点110。第二流体样品流单独地从样品容纳体积100经由样品流动路径199朝向流体连接点110流动。在流体连接点110处，第一流和第二流组合以便作为共同的流体流流动到分离单元30。因此，两个输入流动路径和一个输出流动路径以流体连接点110的形式在三导管接头处相遇。阀装置104和计量装置123因此配置为通过将来自样品容纳体积100沿着样品流动路径199流动的流体样品与在样品分离设备10的与样品流动路径199分开的分离路径102中流动的流动相在流体连接点110处组合而将流体样品注入到分离路径102中。

同样如图2所示，也可以预期冲洗泵131，在阀装置104的相应切换状态下，冲洗泵131可以冲洗根据图2的样品分离设备10的导管。用于冲洗或净化的流体可以经由连接到阀装置104的废弃物管线191排放。

图2示出了可配置注入器40可以通过作为阀装置104的单个流体阀来实施。然而，替代地，阀装置104可以由多个流体阀组成。如从图2中的阀装置104的横截面视图195获得的，阀装置104包括具有流体端口117的定子113，流体端口117连接到图2的样品分离设备10的各个部件。此外，阀装置104包括能够相对于定子113转动的转子111，并且包括一个或多个流体导管115，流体导管115可以与相应的端口117流体对准或脱离流体对准，以便建立不同的流体连接状态。

当经由输入接口106获得限定待仿效的注入器108的期望运行的信息(比如参数集)时，该信息可以供应到控制单元70。控制单元70可以计算所请求的仿效特性对注入器40的功能性的影响。因此，注入器40的各个部件(特别是阀装置104、计量装置123、针125、座127和运行针125的机器人以及其他部件，比如流体驱动单元20等)可以被调整，使得待仿效的注入器108的仿效可以通过相应配置的注入器40来完成。

对于可配置注入器40，各种选项是可能的：例如，控制单元70可以配置为通过配置可配置注入器40来仿效待仿效的注入器108，使得在利用所配置的注入器40运行样品分离设备10时获得的色谱图与在利用待仿效的注入器108运行样品分离设备10时获得的色谱图相同。附加地或替代地，控制单元70可以配置为通过配置可配置注入器40来仿效待仿效的注入器108，使得可配置注入器40根据注入属性仿效容纳流体样品的样品容纳体积100到分离路径102中的切换。例如，所示的馈送注入型注入器40可以被运行为表现得如同样品回路注入型注入器108(如由输入注入属性所限定的)。此外，控制单元70配置为通过将可配置注入器40配置为使用没有结合针座装置的样品容纳体积100、利用与针座装置112、114结合但没有结合计量装置的样品容纳体积100、或利用结合针座装置112、114和计量装置116的样品容纳体积100来仿效注入，从而仿效待仿效的注入器108。除此之外，控制单元70可以配置为通过将可配置注入器40配置为仿效仅填充样品容纳体积100的一部分或填充整个样品容纳体积100的流体样品的注入来仿效待仿效的注入器108。还可能的是，控制单元70配置为通过配置可配置注入器40来仿效待仿效的注入器108，使得由可配置注入器40来仿效流率下降(特别地当根据样品回路注入架构运行待仿效的注入器108时可能发生流率下降)。控制单元70还可以配置为通过配置可配置注入器40来仿效待仿效的注入器108，以在将流体样品注入到分离路径102中之前在样品容纳体积100中预压缩或不预压缩流体样品的情况下仿效流体样品在分离路径102中的注入。当样品分离设备10是液相色谱装置时，控制单元70配置为通过将可配置注入器40配置为以下述方式运行来仿效待仿效的注入器108，即，例如考虑在梯度运转开始之前的延迟根据注入属性来仿效流动相的梯度属性。特别地，控制单元70可以配置为通过配置可配置注入器40来仿效待仿效的注入器108，使得在通过可配置注入器40开始梯度运转之前添加待仿效的注入器108的内部体积。在再一实施例中，控制单元70可以配置为通过将可配置注入器40配置为根据注入属性稀释剂稀释流体样品来仿效待仿效的注入器108。此外，控制单元70可以配置为通过将可配置注入器40配置为将流体样品以由输入的注入属性限定或指示的速度特性注入到分离路径102中而仿效待仿效的注入器108。除此之外，控制单元70可以配置为通过将可配置注入器40配置为调整注入的流体样品的体积以补偿待仿效的注入器108的泄漏特性，从而仿效待仿效的注入器108。换句话说，即使可配置注入器40不遭受泄漏，也可以通过提供相应减少量的流体样品或通过根据待仿效注入器108的泄漏特性有意排出流体样品的一部分来模拟待仿效的注入器108的泄漏。有利地，控制单元70可以配置为通过将可配置注入器40配置为根据待仿效的注入器108的流率特性运行来仿效待仿效的注入器108。还可能的是，控制单元70配置为通过将可配置注入器40配置为根据注入属性提供(特别是经修改的)流动相组分而仿效待仿效的注入器108。

图3至图6示出了根据本发明的示例性实施例由图2的注入器40待仿效的注入器108的不同运行状态。待仿效的注入器108提供通过自动取样器或样品回路注入型注入器的流的功能。相应的功能将在下面的注入循环中描述，该注入循环涉及图4至图6所示的三个程序。通过根据图3至图6的功能的待仿效的注入器108具体调节图2所示的可配置注入器40的运行，所配置的注入器40将表现得如同该待仿效的注入器108。结果，通过可配置注入器40形式的单个注入器硬件，可以通过相应地适配注入器运行来模拟许多不同的注入架构。

参考图3，示出了待仿效的注入器108的构造。待仿效的注入器108包括计量装置123'(具有可以往复运动的活塞)、样品回路100'、针125'、针座127'和注入阀104'。注入阀104′连接在流体驱动单元20'与样品分离单元30'之间。此外，还示出了废弃物管线61'。样品分离设备10的流体驱动单元20和分离单元30可以连接到注入阀104'并且限定分离路径102。

参考图4，在运行待仿效的注入器108期间的第一过程中，计量装置123'的活塞精确地向后移动(根据图4向右)，使得所需的准确样品量被抽取到针125'和样品回路100'。夹具188可以用于该目的。在该程序中，注入阀104'处于旁路位置，因此流体直接从泵或流体驱动装置20'流向柱或分离单元30'。在抽取样品之后，夹具188将小瓶或样品容器121(包含流体样品)带回至托盘(未示出)。

参照图5，在运行待仿效的注入器108期间的第二程序中，针125'到达针座127'，在该针座处针125'紧密地配合。阀104'被切换到主通路位置。现在，流体从泵或流体驱动装置20'通过阀104'和计量装置123'。它冲洗针125'并且携带具有溶剂流的样品。这种流通式设计的优点在于，由于自动取样器可以在样品分离期间被冲洗，因此减少了或甚至最小化了遗留物。

参考图6，在运行待仿效的注入器108期间的第三程序中，自动取样器为下一次注入做好准备。阀104'切换回到旁路位置，并且计量装置123'移动到前方(根据图6为左侧)。对应于注入体积的一小部分溶剂进入废弃物61'。

参照图3至图6，注入器108的所述功能可以被参数化，以创建定义注入属性的参数集。换句话说，根据图3至图6的待仿效的注入器108的注入属性对应于执行根据图3至图6的注入方法所需的所有必要数据。根据图1或图2的可配置注入器40的处理器(比如控制单元70等)然后可以使用该注入属性并且可以进行计算，以便适配注入器40的功能和运行，从而以如下方式执行注入方法，即，使得获得的色谱图尽管通过根据图1或图2的样品分离设备10捕获但是看起来与使用根据图3至图6的样品分离设备10时获得的色谱图相同。特别地，当相应地配置时，待仿效的注入器108的运行由此可以由可配置注入器40来仿效。

需要注意的是，术语“包括”并不排除其他元件，而“一”或“一个”也不排除多个。此外，可以组合关于不同实施例描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应当解释为限制权利要求的范围。