用于基于宽度的峰迹线分析的系统、方法和装置制造方法及图纸

教导了用于提供在时间或空间上分离的峰形响应的分析方法的系统、方法和装置，包含基于在作为定量元素的选定高度处的峰迹线的宽度测量的色谱峰定量。包含了将峰迹线处理为表示前端和后端的指数函数的组合的方法。还包含了有助于检测峰迹线输出中的杂质的方法。

System, Method and Device for Peak Trace Analysis Based on Width

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于宽度的峰迹线分析的系统、方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月28日提交且标题为“用于基于宽度的峰迹线分析的系统、方法和装置(SYSTEMS,METHODSANDDEVICESFORWIDTH-BASEDANALYSISOFPEAKTRACES)”的美国临时专利申请序列号62/427,119在35U.S.C.§119(e)下的优先权，所述申请也通过引用以其整体在此并入用于所有目的。关于联邦政府资助的研究的声明本专利技术是在美国国家科学基金会(NSFCHE-1506572)的政府支持下完成的。政府拥有本专利技术中的某些权利。
本公开总体上涉及分析化学。更具体地说，本公开涉及产生在时间或空间上分离的峰形响应的所有分析技术，例如流动注入分析技术、毛细管电泳或微芯片电泳技术、以及尤其是色谱技术。色谱技术的科学解决了混合物中化学组分的分离和分析。本公开涉及基于峰迹线的宽度测量、以及推定纯的分离带的纯度测定、或其中杂质检测的色谱峰定量技术。
技术介绍
在过去的半个世纪中，色谱图的采集已经从馏分收集、离线测量和离散值的手动记录发展到提供连续模拟痕量的图表记录器，以及检测器响应的数字采集。目前的色谱硬件/软件系统允许使用基于面积或高度的方法进行快速简便的定量。只要在检测器响应与检测池中的分析物(即色谱期间要分离的物质)浓度线性成比例的区域中，峰迹线面积就是通过检测器的分析物的量的真实表示。基于面积和高度的定量是经验证的色谱方法-高度可靠，但是通常在有限的范围内。典型的实践涉及单个标准线性回归方程，所述单个标准线性回归方程涵盖用于定量的多个浓度/量。众所周知，虽然线性回归使绝对误差最小化，但是通常更重要的相对误差在低分析物浓度下变得非常大。加权线性回归为此提供了解决方案，但是在流行的色谱数据处理软件中尤其缺乏所述加权线性回归。高度通常被认为比面积更准确，特别是如果峰在色谱图中未得到很好的分辨。高度受不对称性和重叠的影响较小，并且对于具有有限重叠的峰提供较少的定量误差。在对色谱工作者的调查中，面积因更好的准确性和精确度而优于高度。然而，分辨率差或峰不对称性显著(两者相关：高不对称性增加了重叠的可能性)在基于面积的定量中引起更大的误差。面积和高度两者都受到检测器非线性的影响，并且检测器饱和导致截断的峰。自定量色谱法开始以来，基于高度和面积的一般定量方法从未改变。
技术实现思路
一方面，分析物的色谱定量方法包括将所述分析物至少以第一浓度、第二浓度、并且然后第三浓度流动到色谱柱中；通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述第一浓度、所述第二浓度和所述第三浓度下的所述分析物；从所述色谱检测器获得第一、第二和第三信号曲线，所述第一、第二和第三信号曲线分别表示由所述色谱检测器检测到的所述第一、第二和第三浓度下的所述分析物；在多个峰高处测量所述第一、第二和第三信号曲线中的每一个中的峰宽；按所述第一、第二、第三浓度和针对所述多个峰高中的每一个的所述所测量的峰宽计算多个校准方程；以及识别提供具有最低误差的所述校准方程的所述多个峰高中的一个。在一些实施例中，通过使用基于宽度的定量算法确定所述宽度，所述定量算法包括：其中Wh是所述峰的绝对高度h处的宽度，是hmax/h，hmax是所述峰的峰值振幅，并且p和q是常数。在其它实施例中，所述方法进一步包括将样品流动到所述色谱柱中，所述样品包含所述分析物；通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述样品的所述分析物；从所述色谱检测器获得所述样品的信号曲线，所述样品由所述色谱检测器检测；在所述经识别的峰高处测量所述样品的所述信号曲线中的峰的宽度；以及使用所述计算出的校准方程和所述经识别的峰高确定所述样品的所述分析物的浓度，所述计算出的校准方程具有以下形式：lnC＝aWhn+b，其中Wh是所述峰的绝对高度h处的所述宽度，其中C是所述分析物的浓度，并且进一步其中n、a和b是常数。在一些其它实施例中，所述方法进一步包括抑制器，其与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。另一方面，检测色谱中的杂质的方法包括将样品的分析物流经色谱柱；通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物的浓度；从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述第一信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述浓度；测量所述第一信号曲线中峰在第一绝对峰高h1处的第一峰宽Wh1、第二绝对峰高h2处的第二峰宽Wh2、以及第三绝对峰高h3处的第三峰宽Wh3，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2和所述第三绝对峰高h3是不同的；用包括ln(Wh1/Wh2)/ln(Wh2/Wh3)的公式确定所述第一信号曲线中所述峰的所述样品的峰形指数比；以及识别所述样品中所述杂质的存在，其中所述第一信号曲线中所述峰的所述确定的峰形指数比不同于标准样品的峰形指数比。在一些其它实施例中，所述方法进一步包括将所述标准样品的所述分析物流经所述色谱柱；通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述标准样品的所述分析物的浓度；从所述色谱检测器获得第二信号曲线，所述第二信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述标准样品的所述分析物的所述浓度；测量所述第二信号曲线中峰在所述第一绝对峰高h1处的所述第一峰宽Wh1、所述第二绝对峰高h2处的所述第二峰宽Wh2、以及所述第三绝对峰高h3处的所述第三峰宽Wh3，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2和所述第三绝对峰高h3是不同的；以及用所述公式确定所述第二信号曲线中所述峰的所述标准样品的所述峰形指数比。在一些实施例中，所述方法进一步包括在多次注入所述标准样品时重复上述步骤；计算所述标准样品的置信水平高于90％时的所述峰形指数比的置信范围；以及识别所述样品中所述杂质的所述存在，其中所述样品的所述确定的峰形指数比在所述计算的置信范围之外。在其它实施例中，所述标准样品的所述峰和所述待测样品的所述分析物峰具有相同的最大峰高。在一些其它实施例中，所述方法包括抑制器，其与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。另一方面，检测色谱中的杂质的方法包括将样品的分析物流经色谱柱；通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物的浓度；从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述第一信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述浓度；测量所述第一信号曲线中峰在第一绝对峰高h1处的第一峰宽Wh1、第二绝对峰高h2处的第二峰宽Wh2、第三绝对峰高h3处的第三峰宽Wh3、以及第四绝对峰高h4处的第四峰宽Wh4，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2、所述第三绝对峰高h3和所述第四绝对峰高h4是不同的；用包括ln(Wh1/Wh2)/ln(Wh3/Wh4)的公式确定所述第一信号曲线中所述峰的所述样品的峰形指数比；以及识别所述样品中所述杂质的存在，其中所述第一信号曲线中所述峰的所述确定的峰形指数比不同于标准样品的峰形指数比。在一些实施例中，所述方法进一步包括将所述标准样品的所述分析物流经所述色谱柱；通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分析物的色谱定量方法，包括：a)将所述分析物至少以第一浓度、第二浓度、以及然后第三浓度流动到色谱柱中；b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述第一浓度、所述第二浓度和所述第三浓度下的所述分析物；c)从所述色谱检测器获得第一、第二和第三信号曲线，所述第一、第二和第三信号曲线分别表示由所述色谱检测器检测到的所述第一、第二和第三浓度下的所述分析物；d)在多个峰高处测量所述第一、第二和第三信号曲线中的每一个中的峰宽；e)基于所述第一、第二、第三浓度和针对所述多个峰高中的每一个的所述所测量的峰宽计算多个校准方程；以及f)识别提供具有最低误差的所述校准方程的所述多个峰高中的一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.28 US 62/427,1191.一种分析物的色谱定量方法，包括：a)将所述分析物至少以第一浓度、第二浓度、以及然后第三浓度流动到色谱柱中；b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述第一浓度、所述第二浓度和所述第三浓度下的所述分析物；c)从所述色谱检测器获得第一、第二和第三信号曲线，所述第一、第二和第三信号曲线分别表示由所述色谱检测器检测到的所述第一、第二和第三浓度下的所述分析物；d)在多个峰高处测量所述第一、第二和第三信号曲线中的每一个中的峰宽；e)基于所述第一、第二、第三浓度和针对所述多个峰高中的每一个的所述所测量的峰宽计算多个校准方程；以及f)识别提供具有最低误差的所述校准方程的所述多个峰高中的一个。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用基于宽度的定量算法确定所述宽度，所述定量算法包括：其中Wh是所述峰的绝对高度h处的宽度，是hmax/h，hmax是所述峰的峰值振幅，并且p和q是常数。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：g)将样品流动到所述色谱柱中，所述样品包含所述分析物；h)通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述样品的所述分析物；i)从所述色谱检测器获得所述样品的信号曲线，所述样品由所述色谱检测器检测；j)在所述经识别的峰高处测量所述样品的所述信号曲线中的峰的宽度；以及k)使用所述计算出的校准方程和所述经识别的峰高确定所述样品的所述分析物的浓度，所述计算出的校准方程具有以下形式：lnC＝aWhn+b，其中Wh是所述峰的绝对高度h处的所述宽度，其中C是所述分析物的浓度，并且进一步其中n、a和b是常数。4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。5.一种检测色谱中的杂质的方法，包括：a)将样品的分析物流经色谱柱；b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物的浓度；c)从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述第一信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述浓度；d)测量所述第一信号曲线中峰在第一绝对峰高h1处的第一峰宽Wh1、第二绝对峰高h2处的第二峰宽Wh2、以及第三绝对峰高h3处的第三峰宽Wh3，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2和所述第三绝对峰高h3是不同的；e)用包括ln(Wh1/Wh2)/ln(Wh2/Wh3)的公式确定所述第一信号曲线中所述峰的所述样品的峰形指数比；以及f)识别所述样品中所述杂质的存在，其中所述第一信号曲线中所述峰的所述确定的峰形指数比不同于标准样品的峰形指数比。6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：g)将所述标准样品的所述分析物流经所述色谱柱；h)通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述标准样品的所述分析物的浓度；i)从所述色谱检测器获得第二信号曲线，所述第二信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述标准样品的所述分析物的所述浓度；j)测量所述第二信号曲线中峰在所述第一绝对峰高h1处的所述第一峰宽Wh1、所述第二绝对峰高h2处的所述第二峰宽Wh2、以及所述第三绝对峰高h3处的所述第三峰宽Wh3，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2和所述第三绝对峰高h3是不同的；以及k)用所述公式确定所述第二信号曲线中所述峰的所述标准样品的所述峰形指数比。7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：l)在多次注入所述标准样品时重复步骤g)和k)；m)计算所述标准样品的置信水平高于90％时的所述峰形指数比的置信范围；以及n)识别所述样品中所述杂质的所述存在，其中所述样品的所述确定的峰形指数比在所述计算的置信范围之外。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述标准样品的所述峰和所述待测样品的所述分析物峰具有相同的最大峰高。9.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。10.一种检测色谱中的杂质的方法，包括：a)将样品的分析物流经色谱柱；b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物的浓度；c)从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述第一信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述浓度；d)测量所述第一信号曲线中峰在第一绝对峰高h1处的第一峰宽Wh1、第二绝对峰高h2处的第二峰宽Wh2、第三绝对峰高h3处的第三峰宽Wh3、以及第四绝对峰高h4处的第四峰宽Wh4，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2、所述第三绝对峰高h3和所述第四绝对峰高h4是不同的；e)用包括ln(Wh1/Wh2)/ln(Wh3/Wh4)的公式确定所述第一信号曲线中所述峰的所述样品的峰形指数比；以及f)识别所述样品中所述杂质的存在，其中所述第一信号曲线中所述峰的所述确定的峰形指数比不同于标准样品的峰形指数比。11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：g)将所述标准样品的所述分析物流经所述色谱柱；h)通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述标准样品的所述分析物的浓度；i)从所述色谱检测器获得第二信号曲线，所述第二信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述标准样品的所述分析物的所述浓度；j)测量所述第二信号曲线中峰在所述第一绝对峰高h1处的所述第一峰宽Wh1、所述第二绝对峰高h2处的所述第二峰宽Wh2、所述第三绝对峰高h3处的所述第三峰宽Wh3、以及所述第四绝对峰高h4处的所述第四峰宽Wh4，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2、所述第三绝对峰高h3和所述第四绝对峰高h4是不同的；以及k)用所述公式确定所述第二信号曲线中所述峰的峰形指数比。12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：l)在多次注入所述标准样品时重复步骤g)和k)；m)计算所述标准样品的置信水平高于90％时的所述峰形指数比的置信范围；以及n)识别所述样品中所述杂质的所述存在，其中所述样品的所述确定的峰形指数比在所述计算的置信范围之外。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述标准样品的所述峰和所述待测样品的所述分析物峰具有相同的最大峰高。14.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。15.一种分析物的色谱定量方法，包括：a)将第一浓度的所述分析物流动到色谱柱中；b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物；c)从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·达斯谷普塔，A·F·卡乔，K·斯里尼瓦桑，
申请(专利权)人：德克萨斯大学系统董事会，戴安公司，
类型：发明
国别省市：美国,US