在配比與混合流體時防止相分離的制作方法
【專利摘要】一種流體供應系統(150)，該流體供應系統(150)被配置為用于供應流體，該流體供應系統(150)包括：流體包供應單元(180)，該流體包供應單元(180)被配置為用于控制流體包(222到230)的序列(250)的供應，流體包(222到230)包括第一流體的包(B，223)和第二流體的包(C，225)，其中第一流體和第二流體是在第一流體的包(B，223)與第二流體的包(C，225)之間發生直接相互作用時易發生相分離的介質；以及相分離抑制單元(190)，該相分離抑制單元(190)被配置為用于通過在第一流體的包(B，223)與所述第二流體的包(C，225)之間插入中間流體包(A，224)來抑制相分離。
【專利說明】在配比與混合流體時防止相分離

【背景技術】
[0001]本發明涉及流體供應系統、供應流體的方法以及軟件程序或產品。本發明進一步涉及樣本分離系統，特別是高效液相色譜系統，并且涉及流體包的序列。
[0002]在液相色譜法中，流體樣本和洗提劑(液體流動相)可通過導管和柱泵送，在柱中發生樣本組分的分離。該柱可包括能夠分離流體分析物的不同組分的材料。該填充材料(即所謂的固定相或吸附劑，可包括硅膠)可被填充到柱形管中，該柱形管可通過導管連接到其他元件(例如，溶劑驅動單元、包括樣本和/或緩沖劑的容器)。流動相的組成可通過從具有各種貢獻量的不同的流體組分來組成流動相而進行調整。
[0003]在多個流體經組合形成溶劑合成物的傳統色譜系統中，溶劑合成物的各流體之間可能發生不希望發生的相互作用，該相互作用可能會對色譜性能具有消極影響。例如，該不希望發生的相互作用可能導致鹽晶體的形成。該鹽晶體可使操作惡化或者甚至破壞色譜系統的組件(例如，泵)，例如可導致流擾動或者甚至堵塞泵的入口閥。


【發明內容】

[0004]可能存在對于防止在被供應的流體合成物的各流體之間發生不希望發生的相互作用的需求。該目的被獨立權利要求解決。進一步的實施例由從屬權利要求示出。
[0005]根據本發明的示例性實施例，提供了流體供應系統，該流體供應系統被配置為用于供應流體(例如任意液體、任意氣體、任意液體和氣體的混合物,可選地包括固體顆粒)，該流體供應系統包括:流體包供應單元，該流體包供應單元被配置為用于控制流體包的序列的供應，該流體包包括第一流體的包和第二流體的包，其中第一流體和第二流體是在第一流體的包與第二流體的包之間發生直接相互作用時，易發生相分離的介質；以及相分離抑制單元，該相分離抑制單元被配置為用于通過在第一流體的包與第二流體的包之間插入中間流體包來抑制相分離(即，多于一個分離相的形成)(從而，特別是在空間上將第一流體介質與第二流體介質分離，或將包的至少一部分轉變到相分離被抑制或消除的稀釋狀態中，或至少在包之間建立包組分的混溶性被提升的中間區域)。
[0006]根據另一示例性實施例，提供了樣本分離系統，該樣本分離系統用于分離流動相中的樣本流體(特別是樣本液體)的組分，該樣本分離系統包括:流體供應系統，該流體供應系統具有上述特征，并且該流體供應系統被配置為驅動流體作為流動相通過該樣本分離系統；以及分離單元，優選是色譜柱，該分離單元被配置為用于分離流動相中的樣本流體的組分。
[0007]根據本發明的另一示例性實施例，提供了流體包的序列，該流體包的序列包括:多個有機溶劑包；多個緩沖劑包；以及多個中間流體包；其中有機溶劑包和緩沖劑包被交替地安排在流體包的序列中；其中有機溶劑和緩沖劑是在彼此直接相互作用時，能夠形成沉淀物(例如，鹽晶體)的介質；其中多個中間流體包中相應的一個被插入每對相鄰的溶劑包和緩沖劑包之間。
[0008]根據本發明的另一示例性實施例，提供了供應流體(特別是流體混合物)的方法，其中該方法包括:控制流體包的序列的供應，該流體包包括第一流體的包和第二流體的包，其中第一流體和第二流體是在彼此直接接觸或相互作用時，能夠形成分離相(即，相分離)的介質；并且通過在第一流體和第二流體的包之間的每個接觸面處插入中間流體包來抑制分離相的形成。
[0009]根據本發明的另一示例性實施例，提供了軟件程序或產品，優選地被存儲在數據載體上，當軟件程序或產品在數據處理系統(例如，計算機(例如，便攜式計算機、便攜式數據處理器或專用控制器))上運行時，用于控制或執行具有上述特征的方法。
[0010]本發明的實施例可以由一個或多個適合的軟件程序部分地或全部地實現或支持，該軟件程序可以被存儲在任意種類的數據載體上，或由任意種類的數據載體提供，并且可以在任意適合的數據處理單元中執行，或由任意適合的數據處理單元執行。軟件程序或例行程序可優選地應用于流體供應控制的環境中。根據本發明的實施例的流體供應控制策略可用以下方式執行或協助:由計算機程序(即，由軟件)；或通過使用一個或多個專用電子優化電路，即，在硬件中；或以存儲于控制硬件中的非易失性存儲器中的程序的形式，也就是以嵌入式軟件的形式；或以混合形式，即，通過任意以上組件的組合的方式)。換句話說，軟件、固件(嵌入式軟件)和/或硬件(例如，通過ASIC，專用集成電路)中的任意實現均是可能的。
[0011]在本申請的上下文中，術語“流體包供應單元”可以特別表示控制多個流體包將要沿流體路徑或流體供應線路被供應的模式的實體。該實體可以是處理器，例如微處理器或中央處理單元(CPU)，并且可以分離于晶體形成抑制單元而被提供或與晶體形成抑制單元一體形成。流體包供應單元可以控制供應源自不同流體容器的獨立的流體包的閥的切換，和/或控制輸送該流體包的泵的操作，從而限定在成分上不同的流體包沿流體路徑被輸送的順序。
[0012]在本申請的上下文中，術語“相分離抑制單元”可以特別表示在考慮抑制或消除由于第一與第二流體之間直接相互作用而導致不希望發生的相分離的形成(特別是由有機溶劑與濃縮緩沖劑之間的相互作用而導致的鹽晶體形成)的邊界條件的情況下控制流體包的供應的實體。例如，相分離抑制單元還可以是上述類型的微處理器，并且可以分離于流體包供應單元而被提供或與流體包供應單元一體形成。
[0013]在本申請的上下文中，術語“流體包”可以特別表示沿流體路徑傳輸并且由均勻介質組成的限定體積的流體。
[0014]在本申請的上下文中，術語“中間流體包”可特別表示能夠被有意插入前面的流體包和后面的流體包之間的附加流體包。該中間流體包可以通過相邊界與后面的和/或前面的流體包分離(例如，在前面、中間或后面的包中的一個包是氣態的而其他的包是液態的情況下)，或可以與前面的流體包和后面的流體包中的至少一個至少部分地混合。但是，中間流體包由完全或至少部分不同于前面的流體包和后面的流體包的介質組成，以便對前面的流體包和后面的流體包之間的相互作用具有影響。因此，前面的流體包和后面的流體包之間的干擾作用可通過中間流體包降低或排除。
[0015]在本申請的上下文中，術語“有機溶劑”可特別表示包括有機液體或由有機液體組成的溶劑。該有機液體可以是例如乙腈(ACN)或甲醇(MeOH)。有機溶劑可以被用于樣本分離系統中，例如液相色譜系統。在梯度運行過程中，有機溶劑可有助于從色譜柱中釋放流體樣本的被捕獲的級分。
[0016]在本申請的上下文中，術語“緩沖劑”可特別表示溶液，更特別是水溶液，在該溶液中，鹽或鹽合成物被溶解來調整緩沖劑的性能。緩沖劑的示例(特別是針對液相色譜應用)是甲酸鉀/甲酸、醋酸銨或氫氧化銨/氨。技術人員知道用于支持或優化色譜應用的許多其他適合的緩沖劑。這樣的(例如用水或任意其他非有機溶劑稀釋的)緩沖劑可用于樣本分離系統，例如液相色譜系統。在梯度運行過程中，緩沖劑可有助于調節樣本組分，調節色譜柱中的介質和/或從色譜柱中釋放流體樣本的被捕獲的級分。
[0017]在本申請的上下文中，術語“相分離”可特別表示導致相關的流體、其組分或呈現在相關的流體中的其他物質的額外相的形成或在它們之間的邊界處發生相互作用時出現的任意種類的作用。同樣，相邊界的形成也可被表示為相分離。新的相可以是例如由相互作用的流體的組分形成或由沉淀形成的固定相。作為相分離的示例，可分為多個液體相和/或固體沉淀物的流體混合物可被形成；局部結晶或氣泡形成也是相分離的示例。
[0018]根據本發明的示例性實施例，提供了流體供應系統，該流體供應系統不易發生不希望發生的相分離(例如，鹽晶體的沉淀)，該相分離通常會發生在不同流體(例如，有機溶劑流體包和直接相鄰的濃縮緩沖劑流體包)之間的流體(特別是液體)接觸面處。意外地發現，不同流體之間這樣的直接流體接觸面可簡單且快速地導致相分離(例如，沉淀)，該相分離則可惡化流體供應系統的強健性或功能。基于此認知，本發明教導在第一流體(例如，溶劑)的流體包與第二流體(例如，緩沖劑)的流體包之間插入一個或多個中間包，從而來防止這兩個流體包之間的直接相互作用。該中間包的尺寸和材料可被設置為使得流體包的序列總是保持在新相形成或相分離(例如，沉淀或固體顆粒的形成)被安全地防止的相狀態中。因此，流體供應系統的敏感組件(例如，流體閥或具有往復元件的泵室)可免于由于不希望發生的與新相(特別是與固態相)的相互作用而發生的故障。
[0019]下面將說明流體供應系統的進一步示例性實施例。但是，這些實施例也應用于該樣本分離系統，該流體包序列，該方法以及該軟件程序或產品。
[0020]相分離抑制單元可以被配置為用于防止第一流體的包和第二流體的包之間的直接接觸，特別是防止二者之間具有共同邊界。在實施例中，相分離抑制單元可被進一步配置為用于形成中間流體包，從而對于第一流體的包與第二流體的包之間的剩余間接相互作用而言，相互作用的流體和/或其組分保持在其混溶范圍或可溶范圍內且在相分離范圍外。“剩余間接相互作用”發生的位置可以在流的方向中(動態位置)，但也可以在流經過的交叉點處(靜態位置)。流體包供應單元可被配置為用于在流體線路(例如，流體導管)中，通過分配的一對前面的中間流體包和后面的中間流體包將第一流體的包和第二流體的包中的至少一個圍住。在一個實施例中，中間流體包是稀釋劑，該稀釋劑用于稀釋第一流體的包和第二流體的包中的至少一個的至少一部分到相分離被防止的程度。中間流體包可被配置為用于保持第一流體的包在空間上與第二流體的包分離。第一流體和第二流體中的至少一個是由以下各項組成的集合中的至少一項:純液體，液體或溶液的混合物以及固體、液體和/或氣體的溶液。第一流體和第二流體可以是在第一流體和第二流體之間發生直接相互作用時，由于第一流體和第二流體的有限的混溶性，或在第一流體和第二流體的混合物中或在第一流體和第二流體中的一個中的混合物組分或溶質中的一個的有限的可溶性中的一個，而執行相分離的介質。在實施例中，第一流體是溶劑，特別是有機溶劑，而第二流體是緩沖劑。
[0021]在實施例中，相分離抑制單元被配置為用于通過在第一流體的包和第二流體的包之間、在任意其接觸面處插入中間流體包來抑制新相或新相邊界的形成。新相形成或新相邊界的形成可以是沉淀物形成、凝膠形成、溶膠形成、懸浮形成、乳濁形成和泡沫形成中的至少一個。
[0022]在實施例中，分離相的形成是沉淀物(特別是鹽晶體)的形成。
[0023]在實施例中，可以通過在儲備溶液(作為第一流體)開始與第二流體(例如，溶齊IJ)接觸的任意接觸面位置處插入稀釋流體(作為中間流體包)，來直接從儲備溶液(例如，第一流體和第二流體)可靠地且連續地供應流體混合物。該混合物可形成成包的流動流或連續的流動流。該稀釋流體可以作為額外包被插入成包的流中，作為儲備溶液與溶劑之間的流體層的流被插入連續共軸、并行或平行流中，或通過連續支流中的額外分支被插入。儲備溶液與溶劑之間的相互作用可以包括由以下各項組成的集合中的至少一項:沉淀；沉積；除氣；形成乳濁；形成懸浮；形成泡沫；形成凝膠；形成溶膠；以不想要或不受控制的方式反應，例如形成不想要的種類或中間物或產生額外的熱量或能量；以及產生渾濁。
[0024]接下來將參考作為相分離的示例的對鹽晶體的形成的抑制來說明多個實施例，并且這些實施例將集中于第一流體為緩沖劑且第二流體為溶劑的情況。但是，這些實施例中的每一個可針對不同于鹽晶體形成的其他種類的相分離和/或針對不同于緩沖劑和溶劑的其他種類的第一或第二流體來實現。
[0025]在實施例中，相分離抑制單元是晶體形成抑制單元，該晶體形成抑制單元被配置為用于防止第一流體的包(這里具體化為溶劑包)和第二流體的包(這里將具體化為緩沖劑包)之間的直接接觸，特別用于防止在二者之間形成直接邊界表面。因此，當晶體形成抑制單元控制各流體包的序列時，晶體形成抑制單元確保緩沖劑包的介質與有機溶劑包的介質之間的直接相互作用總是(即，在時間上)且在任意位置(即，在地點上)被防止。
[0026]在實施例中，晶體形成抑制單元被配置為用于控制中間流體包的形成，從而對于溶劑包與緩沖劑包之間的剩余間接(即，通過另一中間層)相互作用，相互作用的流體總是保持在可溶范圍內且在沉淀范圍外。在該實施例中，中間流體包的組成可由晶體形成抑制單元以下述方式來控制:溶劑流體包和緩沖劑流體包之間可殘留一些相互作用(例如，由于平衡、對流或稀釋作用)，但該相互作用可被調整到足夠微弱以至于任意沉淀被避免、延緩、或至少減少。為此，相圖數據(例如，代表表示在開始時就具有的或在混合物中形成的一個或多個組分的相行為的相圖的一個或多個曲線的數據對)可以被存儲于可被晶體形成抑制單元訪問的數據庫中。這樣的曲線可以特別表示基于一個或多個參數的沉淀范圍和可溶范圍之間的邊界。因此，中間包可以總是被靜態地或者甚至動態地配置為使得流體包序列，尤其是包的邊界上的條件，總是保持在可溶范圍中而從不進入沉淀范圍中。
[0027]在實施例中，流體包供應單元被配置為用于將中間流體包和/或緩沖劑包和/或有機溶劑包的尺寸限定為具有在大約0.5μ I和大約200 μ I之間的范圍內的體積，特別是在大約I μ I和大約40 μ I之間的范圍內，更特別是在大約2 μ I和大約10 μ I之間的范圍內。采用這些微升量級的體積，流體供應系統可以被配置為用于提供適合色譜設備(例如，液相色譜設備)中的樣本分離程序的流體包。緩沖劑包、中間包和溶劑包的序列可以采用相同或不同的體積貢獻而被重復多次。在該重復的過程中，各個流體包的相對量可被改變，例如在液相色譜設備的梯度運行的環境下。
[0028]在實施例中，多個中間流體包被配置為用于防止每對相鄰的溶劑包和緩沖劑包之間的直接接觸，特別是防止二者具有直接邊界表面。因此，可以在流體包的整個序列中，將溶劑介質在空間上與緩沖劑介質分離。這可以通過調整相鄰流體包的化學物(例如，通過連續地輸送首先是親水的物質，然后是疏水的物質，可以有效地抑制物質交換，反之亦然)，通過調整相(例如，通過例如從粘性流體中選擇幾乎不透水的中間包)等等來實現。
[0029]在實施例中，流體包供應單元被配置為用于在流體線路(例如，流體導管)中，通過分配的一對前面的中間流體包和后面的中間流體包將溶劑包和緩沖劑包中的至少一個圍住。因此，通過中間流體包的介質，可以覆蓋相應包的前邊緣和后邊緣二者。在該實施例中，有機溶劑包完全(即，在流體傳輸方向的前端處和后端處)由中間流體包包圍，由此來確保不與其他流體包(例如，緩沖劑)發生不希望發生的相互作用，反之亦然。
[0030]在實施例中，中間流體包包括氣泡(特別是空氣泡)和液體包(特別是水)中的一個。因此，中間包可以包括不同氣態和/或液態組分，或由不同氣態和/或液態組分組成，并且還包括固體顆粒。特別優選的是，中間流體包是能夠在流體處理程序的適當階段與濃縮緩沖劑混合的水。
[0031]在實施例中，中間流體包是稀釋劑，該稀釋劑用于采用至少一個稀釋包來稀釋溶劑包和緩沖劑包中的至少一個的至少一部分到防止鹽晶體形成的程度。在該實施例中，在有機溶劑和/或緩沖劑接觸對方之前，中間包首先稀釋有機溶劑和/或緩沖劑以保持流體系統處于可溶范圍中。稀釋濃縮的緩沖劑儲備溶液(對于某些液相色譜應用可能是必需的，例如在梯度運行的過程中)來降低其鹽濃度使得發生不希望發生的鹽晶體形成的可能性較小。
[0032]在實施例中，中間流體包被配置為用于保持溶劑包在空間上與緩沖劑包分離。在該實施例中，中間包用作流體間隔器，該流體間隔器使得溶劑流體包和緩沖劑流體包之間的任意相互作用不可能發生。在該實施例中，中間流體包禁止了或至少延緩了溶劑流體包與緩沖劑流體包之間的流體連通。
[0033]在實施例中，多個中間流體包中的連續的中間流體包的尺寸被限定為使得前面的中間流體包的體積相對于前面的中間流體包的體積和后面的中間流體包的體積的總體積，占總量的大約30%和大約70%之間的范圍內，特別是大約50%。通過保持兩個連續的中間包的體積的比例在3: 7和7: 3之間，可避免體積過小的中間流體包。這從閥切換的角度是有利的，因為當各個流體包具有過小的體積時，閥切換變得細微且困難。
[0034]在實施例中，流體包可被配置為使得流體包的整個序列或相鄰流體包的子序列的平均組成符合預定或想要的目標混合物組成。例如，對于色譜分離，需要溶劑和緩沖劑的精確組成來用于執行色譜方法。換句話說，在執行該色譜方法的過程中，應提供精確計量的預定目標混合物組成。在所述實施例中，中間流體包(可選地還有溶劑和緩沖劑流體包)可被配置為使得形成的流體組成符合想要的目標混合物組成，只有各個包的順序和體積可調整以適用于防止相形成。該實施例不限于有機溶劑和緩沖劑作為第一和第二流體的示例，還可以針對在相互作用時易形成多相系統或發生相分離的任意種類的第一和第二流體來實現。
[0035]在實施例中，流體供應系統被配置為用于按限定比例計量流體，包括溶劑和緩沖齊?，并且用于供應合成的混合物，其中流體供應系統包括多個流體供應線路，每個流體供應線路與提供各自流體的流體源流體地連接；泵單元，該泵單元包括往復元件，該往復元件被配置為用于攝入在泵單元的入口處供應的流體，并且用于在泵單元的出口處供應加壓的流體，其中該泵單元被配置為用于按限定比例從選定的流體供應線路攝入流體，并且用于在其出口處供應加壓的流體混合物；以及配比閥，該配比閥被插入流體供應線路和泵單元的入口之間，并且由流體包供應單元和相分離抑制單元控制，該配比閥被配置為用于在泵單元的流體攝入階段的過程中，通過順序地將溶劑供應線路中選定的溶劑供應線路與泵單元的入口相連接來調整溶劑組成。在該實施例中，流體計量被高度精確地提供，因為由不想要的相分離形成的產物(例如，鹽晶體的沉淀)可以被防止。
[0036]在實施例中，在往復元件的攝入運動過程中，當流體經由泵單元的入口被吸入時，配比閥在不同溶劑供應線路之間執行切換。因此，流體混合可通過在攝入過程期間進行切換來執行。還可能的是，在流體經由泵單元的入口被吸入的間隔之間，配比閥在不同溶劑供應線路之間執行切換。因此，切換還可在流體停止供應的時間間隔內執行。
[0037]在實施例中，配比閥包括多個開關閥，在泵單元的往復元件的攝入運動過程中，一些或全部的開關閥被順序地驅動。每個開關閥可由相對對方可旋轉以用于切換的兩個切換部件組成，即，定子和轉子。
[0038]在實施例中，配比閥被配置為用于選擇溶劑供應線路中選定的一個，相當于多路復用器策略。在上下文中，術語“多路復用器”可以表示在某一時刻，總有多個開關閥中的不多于一個被連接到泵單元。多路復用器選擇多個輸入流體流中的一個，并且允許該選定的輸入流體在多路復用器的出口處流入單個流體流中。但是，尤其可以將多個閥與同一溶劑的多個源并聯地連接，并同時或以重疊的方式對閥進行開關。這可能是有利的，因為通過多個閥的流可具有令人滿意的性能，從而其可適合于允許多個開關閥同時打開。但是，這與多路策略并不沖突，只要所有同時操作的開關閥調度同樣組成的流體。
[0039]在實施例中，往復元件的攝入運動的預定部分被分配給吸入泵單元中的不同溶齊U，其中配比是通過體積包、時間片段和往復元件的位置中的一個的計量來完成的。在上下文中，體積包可定義具有確定體積的流體部分。術語“時間片段”可表示在往復元件的工作周期中確定單個相的某一確定的時間間隔，給定往復元件的確定的運動模式，則該時間片段轉化為確定的攝入體積部分。往復元件在攝入過程開始時在泵室中相對于參考位置(例如，泵室中的相反點)的位置也可被用作對于要計量的流體量的測量。所述包中的體積、時間片段和往復元件的位置可基于計算(例如，相應的命令運動模式的計算)或相應的傳感器(例如，流傳感器、體積傳感器、壓力傳感器、位置傳感器、旋轉或線性位置編碼器、靠近度傳感器等等)的測量信號被直接或間接地定義、確定或測量。
[0040]在實施例中，泵單元包括另一個往復元件，該往復元件適用于與往復元件協作來轉移在泵單元的入口處供應的流體，以及在泵單元的出口處供應被進一步加壓的流體。在該實施例中，多于一個往復元件(例如，兩個活塞)可以在一個且為同一個泵室中往復運動。多個往復元件可全部按照如上所述的對于只有單個往復元件的情況來控制。
[0041]在實施例中，流體供應系統包括另一個泵單元，該泵單元被安裝在泵單元的下游，并且適用于通過另一個往復元件來轉移在泵單元的出口處和另一個泵單元的入口處供應的流體，以及用于在另一個泵單元的出口處供應被進一步加壓的流體。在該實施例中，提供了多個具有獨立的往復元件和室的泵單元。例如，多個泵單元可以被液壓地串聯連接。多個泵單元可以全部以如上所述對于只有單個泵單元的情況的協作方式來控制。
[0042]在實施例中，往復元件包括活塞、膜，或可以被調整作為壓力室。但是，往復元件的其他實施例也是可能的，只要往復元件能夠在泵室內往復運動，從而導致室內的流體可用的體積的往復變化。
[0043]下面將說明樣本分離系統的進一步的示例性實施例。但是，這些實施例也應用于該流體供應系統、該流體包的序列、該方法和該軟件程序或產品。
[0044]根據本發明的實施例，樣本分離系統進一步包括以下各項中的至少一項:樣本注入器，該樣本注入器被配置為將樣本引入流動相中；檢測器，該檢測器被配置為檢測樣本的經分離的組分；收集單元，該收集單元被配置為收集樣本的經分離的組分；數據處理單元，該數據處理單元被配置為處理從液體分離系統接收的數據；除氣裝置，該除氣裝置用于對流動相進行除氣；分離單元，例如色譜柱，該分離單元用于樣本組分的分離。
[0045]HPLC系統的一個實施例包括泵裝置，該泵裝置具有用于在泵工作室內往復運動以將泵工作室中的液體壓縮到高壓并在高壓下輸送所述液體的活塞，在該高壓下，液體的壓縮性變得明顯。
[0046]HPLC系統的一個實施例包括以串聯或并聯的方式連接的兩個泵裝置。在串聯方式中，如EP 309596 Al中公開的那樣，第一泵裝置的出口被連接到第二泵裝置的入口，并且第二泵裝置的出口提供了泵的出口。在并聯方式中，第一泵裝置的入口被連接到第二泵裝置的入口，并且第一泵裝置的出口被連接到第二泵裝置的出口，從而提供了泵的出口。無論哪種情況，第一泵裝置的液體出口相對于第二泵裝置的液體出口是相移的，優選地具有基本上180度的相移,從而只有一個泵裝置在向系統供應,而另一個在攝入液體(例如,從供應處)，從而允許在出口處提供連續的流。但是，清楚的是，至少在某些過渡階段中，兩個泵裝置也可并行(同時)操作，例如，用來提供泵裝置之間的泵周期的平穩(較平穩)過渡。相移是可以改變的以便補償由液體的壓縮性導致的液體的流中的震動。還熟知的是，可以使用具有大約120度相移的三個活塞泵。
[0047]分離設備優選地包括提供固定相的色譜柱。該柱可以是玻璃管或鋼管(例如，具有直徑從10 μ m到1mm且長度從Icm到Im)或微流體柱(如EP 1577012 Al中公開的那樣或由 申請人:Agilent Technologies提供的Agilent 1200Series HPLC-Chip/MS System,#|1女口見 //www.chem.agilent.com/Scripts/PDS.asp ? I Page = 38308)。當各個組分以不同速率傳輸通過具有洗提劑的柱時，各個組分被固定相區別地留住而彼此分離。在柱的末端，各個組分洗提分離，差不多每次一個組分。在整個色譜處理中或在其某些階段中，洗提劑也可以被收集到一系列級分中。柱色譜法中的固定相或吸附劑通常是固體材料。用于柱色譜法的最常見的固定相是表面改性的硅膠，其次是硅膠和氧化鋁。纖維素粉過去經常被使用。熟知的有:離子交換色譜法、反相色譜法(RP)、正相色譜法、親水作用色譜法、尺寸排除色譜法、親和色譜法等等。固定相通常是細小粉末或凝膠，而顆粒可以部分或全部是提供擴展的表面區域的介孔和/或微孔。此外，還存在包括用于快速高效液相色譜分離的連續孔隙固定相體的整體柱。
[0048]流動相(或洗提劑)可以是純溶劑或不同溶劑的混合物。它可被選擇來例如調整感興趣的組分的保留和/或使運行色譜法的流動相的量最小化。流動相可以優選地被選擇，從而使得不同組分能夠被有效地或選擇性地分離和/或隔離，如準備工作中那樣。流動相可以包括有機溶劑，例如，甲醇或己腈，最好是用水進行稀釋過的。對于梯度操作，水和有機溶劑可以從分離的供應線路或儲液器中輸送，從分離的供應線路或儲液器，梯度泵將程序化的混合物輸送到系統。其他常用溶劑可以是異丙醇、THF、乙烷、乙醇或其他有機或無機的液體組分和/或其任意組合或這些與上述溶劑或包括任意上述溶劑(包括水和/或緩沖劑溶液)的預混合的混合物的任意組合。
[0049]樣本液體可以包括任意類型的工藝液體、自然樣本(例如，汁)、體液(例如,血漿)或其可以是反應的生成物，例如來自發酵液。
[0050]流體最好是液體，但也可以是或包括氣體和/或超臨界流體(例如，如例如在US4982597 A中公開的用于超臨界流體色譜法(SFC)的那樣)。
[0051 ] 流動相中的壓力可以在2_200Mpa (20到2000bar)的范圍內變化，特別是在10-150Mpa(100到1500bar)的范圍內變化，更特別是在50_120Mpa (500到1200bar)的范圍內變化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]通過參考以下結合附圖對實施例的更詳細描述，能夠更容易地認識和更好地理解本發明實施例的其他目的及很多附加優勢。本質上或功能上相同或類似的特征將用同樣的標號表示。附圖中的圖解是示意性的。
[0053]圖1示出了根據本發明的示例性實施例的流體供應系統。
[0054]圖2示意性地示出了用圖1的流體供應系統注入的流體包的序列。
[0055]圖3示出了根據本發明的示例性實施例的色譜樣本分離系統。
[0056]圖4是說明根據本發明的示例性實施例的、多路復用流體閥的切換周期和流體包的序列的不意圖。
[0057]圖5示出了流體處理單元，在該流體處理單元中，各流體在進入公用導管之前相互作用，以防止由于不同流體的相互作用而發生不希望發生的鹽晶體形成。
[0058]圖6示出了根據圖5的策略所獲得的流體包的序列。
[0059]圖7示出了另一流體處理單元，在該流體處理單元中，各流體在防止由于不同流體的相互作用而發生不希望發生的鹽晶體形成之前相互作用。
[0060]圖8示出了根據圖7的策略所獲得的流體包的序列。
[0061]圖9示出了另一流體處理單元，在該流體處理單元中，各流體在進入公用導管之前相互作用，以防止由于不同流體的相互作用而發生不希望發生的鹽晶體形成。
[0062]圖10示出了根據圖9的策略所獲得的流體包的序列。
[0063]圖11示出了說明劃定不同流體的混合物的沉淀范圍與可溶范圍的界限的曲線的圖。
[0064]圖12示出了根據本發明的示例性實施例的、在流體導管中傳輸的流體包的序列，其中緩沖劑包和溶劑包通過氣泡在空間上彼此分離。
[0065]圖13示出了根據本發明的另一示例性實施例的、在流體導管中傳輸的流體包的序列，其中稀釋流體部分被安排在濃縮緩沖劑包和溶劑包之間。
[0066]附圖中的圖解是示意性的。

【具體實施方式】
[0067]以下實施例將參考抑制作為相分離的示例的鹽晶體形成來進行描述，并且這些實施例涉及一個流體是緩沖劑而另一流體是溶劑的情形。但是，這些實施例中的每一個均可以被實現用于防止不同于鹽晶體形成的其他種類的相分離和/或用于不同于緩沖劑和溶劑的其他種類的第一或第二流體。
[0068]本發明的示例性實施例涉及液相色譜技術中的梯度配比，并且對于緩沖劑何時被混合到有機溶劑中的容許條件具有允許改進過的范圍。因此，當緩沖劑與有機溶劑混合時，可執行智能配比來防止、延緩或至少減少鹽晶體形成。
[0069]在多溶劑系統上的高效液相色譜法(HPLC)中，可能需要在一個瓶子中提供濃縮緩沖劑，在另一個瓶子中提供稀釋劑(例如，水)，在第三個瓶子中提供濃縮或純的有機溶劑的靈活性，并且還需要允許對目標組分梯度的精確且嚴格的輸送。
[0070]在采用所有包的序列為環形序列中的常規配比策略中，總會在某處存在緩沖劑和有機包相鄰的邊界。例如，可能存在從裝有水的第一個瓶子、裝有緩沖劑的第二個瓶子和裝有有機溶劑(例如，AcN或MeOH)的第三個瓶子中的順序攝入。在這種情況下，在緩沖劑-溶劑的邊界處，存在緩沖劑與有機溶劑的直接并排接觸。從濃縮的緩沖劑可能擴散到純的有機溶劑中去的方面來看，該直接連接是危險的，其(在某些位置處)可能導致超臨界的瞬時濃度。形成的沉淀物隨后可能被拖至入口閥。不希望發生的結果可能是突發的閥故障、流體導管堵塞等等。
[0071]本發明的示例性實施例是基于對梯度配比閥能夠以使得水部分被分成至少兩個包的方式來控制的考慮的，因此，在緩沖劑和有機部分的任意接觸面均在二者之間存在水。通常，分割的攝入部分存在底側。每個閥開關承受著壓力，其帶有風險和時間開銷。方便的結果可以是允許每個瓶子對于每個配比環周期只被連接一次并攝入最大允許溶劑量的正常控制序列。當存在特殊的緩沖劑問題或情況時，分割配比會有幫助。現代泵允許指定被提供給泵的攝入通道的溶劑類型。以防在靠近緩沖劑處發現存在水，并且二者均被用于形成被混合到來自第三通道的有機溶劑中的稀釋的緩沖劑，于是較大的水部分可被分成最小水塞和剩余塞。分割形成的部分現在被安排在例如緩沖劑部分之前及之后以確保可靠操作。優選地，該安排不僅被用于時間中，還被用于幾何構型中。因此，管道或通道布線可在特殊安排下完成，如下將更詳細地進行說明。
[0072]圖1示出了液體供應系統150,該液體供應系統150被配置為用于按受控比例來計量液體并且用于供應合成的混合物。該液體供應系統包括四個儲液器100、101、102、103，每個儲液器分別包含溶劑A (在此示例中為水)、B (在此示例中為緩沖劑，即，溶解在溶劑(最好是水)中的鹽)、C(在此示例中為有機溶劑)、D(在此示例中為可選的有機改性劑)。每個儲液器100到103通過各自的液體供應線路104、105、106、107與配比閥108流體地連接。配比閥108被配置為將四個液體供應線路104到107中選定的一個與供應線路109連接，并且在不同液體供應線路之間進行切換。供應線路109與泵單元110的入口連接。因此，溶劑混合是在泵單元110的低壓側通過計量流體部分的序列來執行的。
[0073]在圖1所示的示例中，泵單元110包括第一活塞泵111，該第一活塞泵111與第二活塞泵112流體地串聯連接。第一活塞泵111裝配有入口閥113和出口閥114。第一活塞115由第一電機116驅動并且在第一泵室117內往復運動。第二活塞118由第二電機119驅動并且在第二泵室120內往復運動。或者，活塞115、118 二者可以由公用驅動系統(例如，差速傳動或齒輪)操作。
[0074]在第一活塞泵111的攝入階段，入口閥113是打開的，而出口閥114是關閉的，并且第一活塞115向下運動。因此，通過供應線路109供應的溶劑被吸入第一泵室117中。在第一活塞115的下行沖程中，配比閥108可在不同液體供應線路之間從而在不同溶劑之間進行切換。因此，在第一活塞115的下行沖程中，一系列不同溶劑可一個接一個地被吸入第一泵室117中。在替換結構中，每個液體供應線路104到107可以存在獨立的入口閥，則這些獨立的入口閥如同且替代配比閥108而被控制。
[0075]圖1還示出了流體閥108 (特別是其切換性能)由處理器170來控制。處理器170具有兩個功能模塊，用圖1中的標號180和190來表示。但是，對于所示配置可替換地，標號180和190作為兩個分離的處理器而構成也是可能的。
[0076]處理器170包括流體包供應單元180，該流體包供應單元180配置為用于控制流體閥108的切換操作以便供應限定的流體包序列。流體包供應單元180還可被配置為用于控制泵單元110以便協調流體閥108和泵單元110的操作。由流體包供應單元180限定的流體包包括有機溶劑包(由包含在第三流體容器102中的介質C構成)和緩沖劑流體包(由包含在第二流體容器101中的介質B構成)。緩沖劑B和有機溶劑C具有這樣的化學特性，以至于在某些操作條件下，它們的直接相互作用可導致在緩沖劑流體包與有機溶劑流體包之間的液體邊界處通過沉淀發生不希望發生的鹽晶體的形成。這種鹽晶體的形成會惡化例如入口閥113和圖1的流體供應系統150的其他敏感組件的功能。
[0077]為了抑制該不希望產生的影響，處理器170還包括晶體形成抑制單元190，該晶體形成抑制單元190被配置為用于通過在每個有機溶劑包和每個與之直接鄰接的緩沖劑包之間插入中間流體包來抑制上述鹽晶體的形成。從圖1可以看出，流體包供應單元180和晶體形成抑制單元190相互通信(即，可交換信息)來執行用于控制或切換流體閥108的協調控制策略。
[0078]圖1還示出了處理器170具有雙向通信接口 172，即，用戶接口，通過通信接口172，處理器170能夠與用戶進行通信。通過通信接口 172，用戶可輸入命令并且接收根據圖1的流體供應系統150的操作的輸出數據。此外，數據庫174可被提供，該數據庫174可被安裝在大容量存儲設備上，例如，硬盤。數據庫174可包括可用于控制圖1的流體供應系統150的信息，例如，圖11所示的表示沉淀曲線的數據。特別地，關于由于緩沖劑B與有機溶劑C的相互作用而導致的鹽晶體的沉淀的信息可被存儲在數據庫174中。由于數據庫174可被處理器170訪問，因此流體供應系統150可被相應地控制。
[0079]圖2沿時間軸210 (相當于沿流體路徑109的空間軸)繪制，其示出了流體包222到230的序列250，該序列250可由處理器170進行調整以便防止在某些流體接觸面處的不希望發生的鹽形成的上述影響。序列250包括緩沖劑(B)流體包223、227和有機溶劑(C)流體包225、229的交替序列。但是，在每個連續對B，C或C，B之間，水A的中間流體包222、224、226、228分別被插入序列250中。水A的這些中間流體包222、224、226、228可將包B和/或C稀釋到包B和C之間的相互作用被弱化以至于不會發生不希望發生的鹽形成的程度。或者，流體包A可被配置(例如，可包括特定流體，可被限定尺寸和/或可被引入這樣的溫度和/或壓力)為使其保持連續包B，C分離。
[0080]因此，圖2示出了根據給定的計量策略，在第一活塞的下行沖程中被吸入第一泵室117中的三個不同溶劑A、B、C的示例。首先，第一液體供應線路104被連接到泵單元的入口，并且溶劑A被吸入第一泵室117中(流體包222)。在第一活塞115吸入了一定量的溶劑A之后，在時間點200，配比閥108從溶劑A切換到溶劑B。接著，一定量的溶劑B經由第二液體供應線路105被吸入(流體包223)。在時間點201，配比閥108從溶劑B切換回溶劑
A。然后，一定量的、現在剩余的(相對于混合物中流體A、B和C所期望的總比例)溶劑A被吸入第一泵室117中直到時間點202 (流體包224)。然后，一定量的溶劑C被吸入第一泵室117中直到時間點203 (流體包225)。隨后，進一步的流體包226到230 (流體A-B-A-C-A)被吸入，其中流體閥108的切換發生在時間點204、205、206、207。時間點208指示第一活塞的下行沖程的結束。因此，作為結果的重復的配比策略可表示為-A-B-A-C-A-B-A-C-A-。
[0081]在第一活塞115的下行沖程中，第二活塞118執行上行沖程并輸送流體流，并且在泵單元的出口 121處，高壓下的合成溶劑流被提供。
[0082]在相應量的不同溶劑被吸入第一泵室117中后，入口閥113關閉，第一活塞115開始向上運動并將容納于第一泵室117中的液體壓縮到系統壓力。在替換結構中，當配比閥108能夠承受高壓時，可省去額外的入口閥113。在這種情況下，線路109應在此刻被閥108關閉。出口閥114打開，并且在以下溶劑輸送階段，第一活塞115向上運動，第二活塞118向下運動，并且合成溶劑從第一泵室117輸送到第二泵室120。在此階段，由第一活塞泵111輸送的合成溶劑量超出由第二活塞泵112吸入的合成溶劑量，因此，在出口 125處可維持連續的合成溶劑流。
[0083]在明確限定的合成溶劑量從第一活塞泵111被供應到第二活塞泵112后，輸出閥114關閉，第二活塞118向上運動，因此維持了連續的合成溶劑流，當第一活塞115開始向下運動時，入口活塞113打開，并且不同溶劑再一次被吸入第一泵室117中。
[0084]圖1所示的流體供應系統150可被用于例如將合成溶劑流供應給配置為用于分離樣本液體的組分的樣本分離設備350。圖3示出了該樣本分離系統350的設置。樣本分離系統350包括容納四個儲液器300到303，這四個儲液器300到303包含四種不同溶劑A、
B、C、D，并且與配比閥304流體地連接。配比閥304負責在不同溶劑之間進行切換以及向在泵單元的低壓側的泵單元306的入口 305提供各溶劑。因此，不同溶劑在泵單元306的低壓側被結合到一起。泵單元306被配置為向分離設備307提供合成溶劑流，該分離設備307可以是例如色譜柱。樣本注入器308位于泵單元306與分離設備307之間。借助樣本注入器308，樣本液體309可被引入分離流路徑中。由泵單元306供應的合成溶劑流驅動樣本通過分離設備307。在通過分離設備307的過程中，樣本的組分被分離。位于分離設備307的下游的檢測單元310被配置為當檢測樣本的各組分出現在分離設備307的出口處時，對其進行檢測。
[0085]用于混合各流體包的混合單元330可位于配比閥304的下游且在泵單元306的上游。
[0086]圖1、圖2所示的流體供應系統非常適合用于液體分離系統中，例如，液相色譜系統中。但是，應該注意的是，圖1所示的流體供應系統也可被用于其他領域。根據本發明的示例性實施例，可執行流體包的智能配比來防止、延緩或至少減少相分離，特別是當緩沖劑與有機溶劑混合時，防止鹽晶體形成。
[0087]圖4示出了結合活塞115或118的往復運動性能來說明閥(例如，閥108)的切換性能的圖400。沿圖400的橫坐標402繪制時間。沿縱坐標404繪制活塞位置。縱坐標值“O”表示相對于例如圖1的活塞運動的上止點，而活塞的下止點由曲線406的最小值限定并且也繪于圖4中。圖4中的矩形軌跡450將攝入(高級)和輸送(低級)階段表示為邏輯等級。標號408表示輸送狀態,標號410表示攝入階段。標號412表示解壓縮體積。曲線460示出了溶劑流入。它還表示入口閥113的狀態，入口閥不是在打開狀態(高邏輯值)就是在關閉狀態(低邏輯值)。當通道打開時，見標號414，獨立流體包222到226沿流體圖1的供應路徑路線109順序供應。從圖4中可以看出，較大的水部分(A)可被分成第一水塞(a)和剩余塞(a)以及終止塞A (226)。一個分割部分(a)現在被安排在緩沖劑部分B之前，而另一部分(a)被安排在緩沖劑部分(B)之后，以保證可靠操作并且防止流體包223與225 (緩沖劑B與溶劑C)之間的直接接觸。圖4現在表示-A-B-A-C-A-類型的溶劑配比策略。
[0088]圖5示出了流體處理單元500 (例如，流結合器或連接器，混合單元、配比單元、溶劑混合單元、混合溶劑生成器等等)，該流體處理單元500用于將當閥502被激活時來自容器的水A與當閥504被激活時來自容器的緩沖劑B和當閥506被激活時來自容器的溶劑C進行相互作用。各T點512、514、516、518被示于圖5中，在這些T點處，各組分A、B、C被混合。流體處理可由控制各組分A、B、C的供應的閥502、504、506來進行控制。采用圖6所示的切換策略，可獲得用標號222到226表示的流體包的序列600。采用該序列，可避免在組分B和C之間，特別是在T點512、514、516處發生不希望發生的相互作用。
[0089]圖7示出了不同于圖5的替換的流體處理單元700，其不同之處特別在于水是通過用標號A1、A2表不的兩條通道供應的。因此,兩個閥602、604被提供,而不是在圖5中的一個閥502。圖8示出了相應的流體包222到226的序列800，對比標號Al和A2針對源自相應的容器100的水的相應的流體包。
[0090]根據本發明的另一示例性實施例的流體處理單元900被示于圖9中。這里，當閥902被激活時，容器中的組分D也被包括在混合物中，這使得另外的閥902是必需的。流體D可以是有機改性劑并且是可選的。采用圖9的配置，組分可在點912處被引入相互作用中，并且可通過出口線路904來供應。這導致了流體包222到228的序列1000的形成(只有其一部分被不于圖10中)。
[0091 ] 圖11示出了說明緩沖劑B和有機溶劑C的混合物的混溶圖的圖1100，坐標軸表示有機含量(見橫坐標1102)和緩沖劑摩爾濃度(見縱坐標1104)。曲線1110將沉淀范圍1106與可溶范圍1108分開。在沉淀范圍1106內，可能發生不希望發生的鹽晶體的形成，其中在可溶范圍1108內，混合物保持在完全可溶相。例如，本發明的示例性實施例可保證系統沿軌線1112或最好在空間和時間中的任意點處總是保持在可溶范圍1118內的類似軌線驅動或控制。這可由相應的中間包的提供來進行調整。
[0092]圖12示出了根據本發明的示例性實施例的、沿流體導管109向傳輸方向1206傳輸的流體包的序列1200。在此實施例中，緩沖劑包223和溶劑包225通過空氣泡224在空間上彼此分離。中間空氣泡224保持溶劑包225在空間上與緩沖劑包223分離。因此，不希望發生的鹽形成不會發生，因為在溶劑包225和緩沖劑包223之間不存在直接的流體接觸面。
[0093]圖13示出了根據本發明的另一示例性實施例的、沿流體導管109向傳輸方向1206傳輸的流體包的序列。第一稀釋流體部分1302和第二稀釋流體部分1304被安排在剩余部分純濃縮緩沖劑223和純溶劑225之間，第一稀釋流體部分1302由濃縮緩沖劑包223的前邊緣與水的中間包(在圖13中不再可見)的后邊緣之間的混合物產生，第二稀釋流體部分1304由水的中間包224的前邊緣與溶劑包225的后邊緣之間的混合物產生。因此，不希望發生的鹽晶體形成不會發生，因為溶劑包225和緩沖劑包223在相鄰體積范圍內用水稀釋以便保持在沉淀范圍(見圖11中的標號1106)之外。
[0094]應該注意的是，術語“包括”不排除其他元件或特征，并且冠詞“一”不排除多個的情形。此外，結合不同實施例而描述的元件可被結合。還應該注意的是，權利要求中的標號不應被解釋為限制權利要求的范圍。
【權利要求】
1.一種流體供應系統(150)，所述流體供應系統(150)被配置為用于供應流體，所述流體供應系統(150)包括: 流體包供應單元(180),所述流體包供應單元(180)被配置為用于控制流體包(222到230)的序列(250)的供應，所述流體包(222到230)包括第一流體的包(223)和第二流體的包(225)，其中所述第一流體和所述第二流體是在所述第一流體的包(223)與所述第二流體的包(225)之間發生直接相互作用時易發生相分離的介質； 相分離抑制單元(190)，所述相分離抑制單元(190)被配置為用于通過在所述第一流體的包(223)與所述第二流體的包(225)之間插入中間流體包(224)來抑制相分離。
2.如權利要求1所述的流體供應系統(150)，其中所述相分離抑制單元(190)被配置為用于防止所述第一流體的包(223)與所述第二流體的包(225)之間的直接接觸，特別是直接邊界表面。
3.如權利要求1或2所述的流體供應系統(150)，其中所述相分離抑制單元(190)被配置為用于將所述中間流體包(224)形成為對于所述第一流體的包(223)與所述第二流體的包(225)之間的剩余間接相互作用而言，相互作用的流體和/或其組分保持在其混溶范圍或可溶范圍內且在相分離范圍外。
4.如權利要求1到3中的任一項所述的流體供應系統(150)，其中所述流體包供應單元(180)被配置為用于限定所述中間流體包(224)、所述第一流體的包(223、227)和所述第二流體的包(225)中的至少一個的尺寸以具有在0.5μ I和200 μ I之間的范圍內的體積，特別是在I μ I和40 μ I之間的范圍內，更特別是在2 μ I和10 μ I之間的范圍內。
5.如權利要求1到4中的任一項所述的流體供應系統(150)，其中所述流體包供應單元(180)被配置為用于在流體線路(109)中，通過分配的一對前面的中間流體包(222、224)和后面的中間流體包(224、226)將所述第一流體的包(223)和所述第二流體的包(225)中的至少一個圍住，所述流體線路(109)例如為流體導管。
6.如權利要求1到5中的任一項所述的流體供應系統(150)，其中所述中間流體包(224)包括氣泡和液體包中的一個，所述氣泡特別是空氣泡，所述液體包特別是水。
7.如權利要求1到6中的任一項所述的流體供應系統(150)，其中所述中間流體包(224)是稀釋劑，該稀釋劑用于稀釋所述第一流體的包(223)和所述第二流體的包(225)中的至少一個的至少一部分到相分離被防止的程度。
8.如權利要求1到6中的任一項所述的流體供應系統(150)，其中所述中間流體包(224)被配置為用于保持所述第一流體的包(223)在空間上與所述第二流體的包(225)分離。
9.如權利要求1到8中的任一項所述的流體供應系統(150)，包括以下特征中的至少一個特征: 所述第一流體和所述第二流體中的至少一個是由以下各項組成的集合中的至少一項:純液體，液體或溶液的混合物，以及固體、液體和/或氣體的溶液； 所述第一流體和所述第二流體是在所述第一流體和所述第二流體之間發生直接相互作用時執行相分離的介質，該相分離是由于所述第一流體和所述第二流體的有限的混溶性，或在所述第一流體和所述第二流體的混合物中或在所述第一流體和所述第二流體中的一個中的混合物組分或溶質中的有限的可溶性而導致的； 所述第一流體是溶劑，特別是有機溶劑； 所述第二流體是緩沖劑； 所述第一流體和所述第二流體是在所述第一流體的包(223)與所述第二流體的包(225)之間發生直接相互作用時易形成鹽晶體的介質； 所述第一流體和所述第二流體或它們的組分在它們接觸時可能發生產生不均勻混合物的化學變化，特別是發生相分離； 所述第一流體和所述第二流體或它們的組分在它們接觸時可能發生不希望發生或不受控制的化學反應； 所述相分離抑制單元(190)是晶體形成抑制單元，所述晶體形成抑制單元被配置為用于通過在所述第一流體的包(223)和所述第二流體的包(225)之間插入所述中間流體包(224)來抑制晶體形成； 所述相分離抑制單元(190)被配置為用于通過在所述第一流體的包(223)和所述第二流體的包(225)之間插入所述中間流體包(224)來抑制新相或新相邊界的形成； 所述相分離抑制單元(190)被配置為用于通過在所述第一流體的包(223)和所述第二流體的包(225)之間插入所述中間流體包(224)來抑制新相的形成，其中所述新相的形成是沉淀物形成、凝膠形成、溶膠形成和懸浮形成中的至少一個； 所述相分離抑制單元(190)被配置為用于通過在所述第一流體的包(223)和所述第二流體的包(225)之間插入所述中間流體包(224)來抑制新相邊界的形成，其中所述新相邊界的形成是乳濁形成和泡沫形成中的至少一個；
10.如權利要求1到9中的任一項所述的流體供應系統(150)，被配置為用于按限定比例計量流體，包括所述第一流體和所述第二流體，并且用于供應合成的混合物，所述流體供應系統(150)包括: 多個流體供應線路(104到107)，每個流體供應線路與提供各自流體的流體源(100到103)流體地連接； 泵單元(110)，所述泵單元(110)被配置為用于攝入在所述泵單元(110)的入口處供應的流體，并且用于在所述泵單元(110)的出口處供應加壓的流體，其中所述泵單元(110)被配置為用于按限定比例從選定的流體供應線路(104到107)攝入流體，并且用于在其出口處供應加壓的流體混合物； 配比閥(108)，所述配比閥(108)被插入所述流體供應線路(104到107)和所述泵單元(110)的入口之間，并且由包括所述流體包供應單元(180)和所述相分離抑制單元(190)的處理器(170)控制，所述配比閥(108)被配置為用于在所述泵單元(110)的流體攝入階段的過程中，通過順序地將溶劑供應線路(104到107)中選定的那些與所述泵單元(110)的入口相連接來調整溶劑組成。
11.如權利要求10所述的流體供應系統(150)，進一步包括以下內容中的至少一項: 所述泵單元(110)包括往復元件(115)，所述往復元件(115)被配置為用于攝入在所述泵單元(110)的入口處提供的流體，并且用于在所述泵單元(110)的出口處供應加壓的流體； 在攝入流體的過程中，當流體經由所述泵單元(110)的入口被吸入時，或在流體經由所述泵單元(110)的入口被吸入的間隔之間時，所述配比閥(108)在不同流體供應線路(104到107)之間執行切換； 所述配比閥(108)包括多個開關閥，在所述泵單元(110)的往復元件(115)的攝入運動的過程中，所述開關閥被順序地驅動； 所述配比閥(108)包括至少一個多端口選擇閥； 所述配比閥(108)被配置為用于對應于多路復用器策略選擇所述流體供應線路(104到107)中選定的一個； 往復元件(115)的攝入運動的預定部分被分配給吸入所述泵單元(110)的不同溶劑，其中配比是通過體積包、時間片段和所述往復元件(115)的位置中的一個的計量來完成的； 所述泵單元(110)包括另一個往復元件(118)，所述另一個往復元件(118)被配置為用于與第一往復元件(115)協作來轉移在所述泵單元(110)的入口處被供應的流體，并且用于在所述泵單元(110)的出口處供應被進一步加壓的流體； 所述流體供應系統(150)包括被安裝在所述泵單元(110)的下游的另一個泵單元，該泵單元被配置為用于通過另一個往復元件來轉移在所述泵單元(110)的出口處和所述另一個泵單元的入口處供應的流體，并且用于在所述另一個泵單元的出口處供應被進一步加壓的流體； 所述流體供應系統(150)包括被安裝為液壓地與所述泵單元(110)并聯的另一個泵單元，該泵單元被配置為用于通過另一個往復元件與所述泵單元(110) —起以交替方式來轉移從所述配比閥(108)供應或攝入的流體。
12.—種樣本分離系統(350)，特別是色譜分離系統，所述樣本分離系統(350)用于分離流動相中的樣本流體的組分，所述樣本分離系統(350)包括: 流體供應系統(150)，所述流體供應系統(150)如權利要求1到11中的任一項所述,并且被配置為驅動流體作為流動相通過所述樣本分離系統(350)； 分離單元(308)，優選是色譜柱，所述分離單元(308)被配置為用于分離流動相中的樣本流體的組分。
13.如權利要求12所述的樣本分離系統(350)，進一步包括以下各項中的至少一項: 樣本注入器(309)，所述樣本注入器(309)被配置為將樣本流體引入流動相中； 檢測器(310)，所述檢測器(310)被配置為檢測樣本流體的經分離的組分； 收集單元(312)，所述收集單元(312)被配置為收集樣本流體的經分離的組分； 數據處理單元，所述數據處理單元被配置為處理從所述樣本分離系統(350)接收的數據； 除氣裝置，所述除氣裝置用于對流動相進行除氣。
14.一種供應流體，特別是流體混合物，的方法，所述方法包括: 控制流體包(222到230)的序列(250)的供應，所述流體包(222到230)包括第一流體的包(223)和第二流體的包(225)，其中所述第一流體和所述第二流體是在彼此直接相互作用時能夠形成分離相的介質； 通過在第一流體和第二流體的這些包(223、225)之間的至少一個接觸面處，特別是每個接觸面處，插入中間流體包(223)來抑制新的分離相的形成。
15.如權利要求14所述的方法，其中所述新的分離相的形成是沉淀物的形成，特別是鹽晶體的形成。
16.如權利要求14或15所述的方法，包括通過在所述第一流體開始與所述第二流體接觸的任意位置處插入稀釋流體作為中間流體包的幫助下，直接從儲備溶液中供應流體混合物，所述第一流體例如儲備溶液，所述第二流體例如溶劑。
17.如權利要求16所述的方法,其中所述混合物形成成包的流動流或連續的流動流。
18.如權利要求16或17所述的方法，其中所述稀釋流體作為額外包被插入成包的流中，作為所述第一流體與所述第二流體之間的流體層的流的被插入連續共軸流中，或通過額外分支被插入連續支流中。
19.如權利要求14到18中的任一項所述的方法，其中在第一溶液與第二溶液之間的相互作用包括由以下各項組成的集合中的至少一項:沉淀；沉積；除氣；形成乳濁；形成懸浮；形成泡沫；形成凝膠；形成溶膠；以不想要或不受控制的方式反應，例如形成不想要的種類或中間物或產生過量的熱量或能量；以及產生渾池。
20.如權利要求14到19中的任一項所述的方法，其中所述中間流體包(223)的形成是基于對針對所述第一流體、所述第二流體和第三流體的給定的系統的相圖或混溶性圖的考慮而執行的，所述第三流體構成所述中間流體包(223)。
21.一種軟件程序或產品，優選地被存儲在數據載體上，當所述軟件程序或產品在數據處理系統(170)上運行時，用于控制或執行如權利要求14-20中的任一項所述的方法，所述數據處理系統(170)例如是計算機。
22.—種流體包(222到230)的序列(250)，所述序列(250)包括: 多個有機溶劑包(223、227)； 多個緩沖劑包(225、229);以及 多個中間流體包(222、224、226、228)； 其中所述有機溶劑包(223、227)和所述緩沖劑包(225、229)被交替地安排在流體包(222到230)的所述序列(250)中； 其中所述有機溶劑和所述緩沖劑是在一定條件下當彼此直接相互作用時能夠形成沉淀物的介質； 其中所述多個中間流體包(222、224、226、228)中相應的一個被插入每對相鄰的溶劑包(223)和緩沖劑包(225)之間。
23.如權利要求22所述的序列(250)，其中所述多個中間流體包(222、224、226、228)被配置為用于防止每對相鄰的溶劑包(223)和緩沖劑包(225)之間的直接接觸，特別是防止二者之間具有直接邊界表面。
24.如權利要求22或23所述的序列(250)，其中所述多個中間流體包(222、224、226、228)中的至少一部分包括氣泡和液體包中的一個，所述氣泡特別是空氣泡，所述液體包特別是水。
25.如權利要求22到24中的任一項所述的序列(250)，其中所述多個中間流體包(222、224、226、228)中的至少一部分包括稀釋劑，該稀釋劑用于將成對的溶劑包(223)和緩沖劑包(225)中的至少一個的至少一部分稀釋到防止在該對溶劑包(223)和緩沖劑包(225)之間形成鹽晶體的程度。
26.如權利要求22到25中的任一項所述的序列(250)，其中所述多個中間流體包(222、224、226、228)中的至少一部分被配置為用于保持成對的溶劑包(223)與緩沖劑包(225)在空間上分離。
27.如權利要求22到26中的任一項所述的序列(250)，其中所述多個中間流體包(222、224、226、228)中的至少一個，所述多個緩沖劑包(225、229)中的至少一個和/或所述多個有機溶劑包(223、227)中的至少一個具有在1μ I和200 μ I之間的范圍內的體積，特別是在5 μ I和40 μ I之間的范圍內的體積，更特別是在2 μ I和10 μ I之間的范圍內的體積。
28.如權利要求22到27中的任一項所述的序列(250)，其中所述多個中間流體包中的后面的那些流體包(224、226)被限定尺寸為使得前面的中間流體包(224)的體積除以前面的中間流體包(224)的體積加上后面的中間流體包(226)的體積在30%和70%之間的范圍內，特別是為50%。
29.如權利要求22到28中的任一項所述的序列(250)，其中所述流體包(222到230)被配置為使得所述流體包(222到230)的整體的平均組成符合預定目標混合物組成。
【文檔編號】G01N30/34GK104254774SQ201280072710
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2012年4月25日 優先權日:2012年4月25日
【發明者】克勞斯·威特, 康斯坦丁·喬伊海特 申請人:安捷倫科技有限公司