样品处理和分配各个样品包制造技术

公开了一种用于处理样品流体的采样单元(90；600；800)，其包括样品容器(340；630)，其具有一定长度并被配置成接收和储存样品流体，和样品片段分配单元(300；600；800)，其被配置成提供流体样品的多个单独的样品包以及单独分配多个单独的样品包中的每一个以用于在流体处理单元中进一步处理，其中，每个样品包被包含在沿着样品容器(340；630)的长度的相应的体积片段中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】样品处理和分配各个样品包
本专利技术涉及处理样品流体、特别是在高效液相色谱法应用中处理样品流体。
技术介绍
在高效液相色谱法(HPLC)中，通常必须以非常受控的流速(例如，在每分钟几微升至几毫升的范围内)和高压(通常为20-100MPa、200-1000巴，当前更高达200MPa、2000巴)提供液体，在该高压下液体的可压缩性变得明显。对于HPLC系统中的液体分离，包括具有待分离的复合物的样品流体(例如化学或生物混合物)的移动相被驱动通过固定相(比如色谱柱填充物)，从而分离样品流体的不同复合物，然后可以识别这些复合物。本文所使用的术语复合物应当涵盖可以含有一种或多种不同组分的复合物。通常在高压下将移动相(例如溶剂)泵送通过含有填充介质(也称为填充材料或固定相)的色谱柱。当样品由液体流携带通过柱时，每种对填充介质具有不同亲和力的不同复合物以不同的速度移动通过柱。那些对固定相具有较大亲合力的复合物比那些具有较小亲和力的复合物移动通过柱较慢，并且这种速度差导致复合物在其通过柱时彼此分离。固定相受到特别由液压泵产生的机械力，该泵通常将移动相从柱的上游连接部分泵送到柱的下游连接部分。由于流动，取决于固定相和移动相的物理性质在整个柱上产生相对高的压降。具有分离出的复合物的移动相离开柱并且通过检测器，该检测器例如通过光谱光度吸光度测量来记录和/或识别分子。可以绘制检测器测量相对于洗脱时间或体积的二维曲线图，称为色谱图，并且可以从色谱图中识别复合物。对于每种复合物，色谱图显示单独的曲线特征，也称为“峰”。通过柱有效地分离复合物是有利的，这是因为其为测量提供了产生具有尖锐的最大值拐点和狭窄的基部宽度的轮廓分明的峰，从而允许混合物成分具有优异的分辨度和可靠的识别和定量。由差的柱性能(所谓的“内部能带加宽”)或差的系统性能(所谓“外部能带加宽”)引起的宽峰是不期望的，因为它们可能会使得混合物的次要组分被主要组分掩蔽而不能识别。HPLC柱通常包括具有孔的不锈钢管，该孔包含填充介质，该填充介质包括例如直径为0.5至50μm或1-10μm或甚至1-7μm的硅烷衍生的二氧化硅球。在压力下以高度均匀的方式填充介质，这确保了传输液体和样品均匀地流过柱，以促进样品成分的有效分离。柱可能对流动中断敏感，以及例如对与样品回路的重新连接敏感，其中样品回路的压力低于柱本身的压力(由于柱内容物的反向减压而导致流动反向)。另外，柱可能对与高压源的突然连接(重新连接)敏感，从而导致柱受到压力冲击并填充材料的劣化。这些可能是柱老化、磨损和劣化的重要因素。流体样品的二维分离表示一种分离技术，其中在第一分离单元中执行第一分离程序以将流体样品分离为多个级分，并且在后续第二分离单元中执行第二分离程序以将多个级分中的至少一个进一步分离为子级分。二维液相色谱法(2DLC)可以结合两种(或多或少正交)色谱分离技术，并且可以提供沿两个正交时间轴的检测事件的时间依赖性图。如果需要，则可以将两个以上的分离单元进行相应的组合以提供多维分离，其中第一维分离单元的输出提供第二维分离单元的输入，第二维分离单元的输出提供第三维分离单元的输入，依此类推。US20160334031A1公开了一种二维流体分离系统，该二维流体分离系统允许将流体从第一维转移到第二维，而不会中断沿两维度的流动路径的流体流动。US20170219540A1公开了通过处理由样品源(例如第一维HPLC单元)提供的连续流体样品部分来进行样品处理。依次(即一个接一个)地填充多个样品接收体积，例如样品回路或收集柱，然后可以将其清空以进行进一步处理，例如在第二维HPLC单元中进一步分离。作为2D-LC的特殊设计，单栈(SingleStack)(也称为“高清晰度液相色谱法”或“HDLC”)是至少会重复使用HPLC单元的某些部分的系统。这些部分可以是泵、检测器、柱温箱或分离柱。在该设计中，在第一维分离中已经使用的相同部件随后在第二维中被重复使用，以分离先前已经被临时储存的流体部分。可以重复进行此操作，即可以存储2D柱(之前可能曾经用作1D柱)流出液的等分试样，并在第三维中对其进行重新分析。然后将与1D中使用的相同泵用作2D泵，并最终用作3D泵。由于该系统的特殊设置，因此维的数量不受限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的样品处理、特别是对于HPLC应用的样品处理。该目的通过(一个或多个)独立权利要求解决。(一个或多个)从属权利要求示出了其他实施例。根据本专利技术的示例性实施例，用于处理样品流体的采样单元包括：样品容器，其具有一定长度并被配置成用于接收和储存样品流体，和样品片段分配单元，其被配置成用于提供流体样品的多个单独的样品包以及用于单独分配多个单独的样品包中的每一个以用于在流体处理单元中进一步处理，其中，每个样品包被包含在沿着样品容器的长度的相应的体积片段中。这样一方面可以“一次性”地接收和储存样品流体，但是另一方面，则可以“一个接一个地”分配由此得到的各个样品包。本专利技术的实施例可以减少甚至避免例如通过切换阀提供的、流体分离这种样品包所需的切换步骤，例如在前述的US20170219540A1中，其中使用切换阀将这些样品包一个接一个地依次沉积在不同的样品回路中，因此需要多个切换步骤。根据本专利技术的这样的实施例由于减少了切换步骤因此可以更加稳定。本专利技术的实施例可以提供单个样品包的更快的串接、隔离和/或分配。尽管在诸如前述US20170219540A1的现有技术应用中，当将n个样品片段储存和/或施加在或进入n个样品回路时，将需要多个(n)个切换步骤，但是本专利技术的实施例无论样品包的数量如何都可能仅需要一个切换步骤以用于储存和/或施加多个样品包。本专利技术的实施例还可以或另外地减少或甚至避免由切换步骤导致的潜在假像。在诸如前述的US20170219540A1的现有技术应用中，当采用n个样品回路时将需要n个切换步骤，每个切换步骤具有引起错误或不准确性的一定风险。在本专利技术的实施例中，与样品包的数量无关，仅需要一个切换步骤，因此减少了发生错误或任何不准确性的可能性。这种不准确性可能是由于切换步骤之间的微小变化所引起的，而这转而可能导致切换时刻的抖动效应。由于所接收的样品流体的总体积与多个单独储存或分离的样品包的体积之和之间的差异，因此本专利技术的实施例可以减少样品损失。在诸如前述的US20170219540A1的现有技术应用中，样品体积的这种损失可能是由每个样品回路的过度填充导致的，即一定量的样品流体将被推入样品回路并最终从样品回路中排出。这种情况可能会在需要确保这种样品回路被完全填充时或由于意外发生。本专利技术的实施例可以通过要求提供这种相应样品包所需的流体导管中较小的体积和/或长度来减少相应样品包之间的污染或残留。在实施例中，样品容器可以包括入口和出口，并且长度在入口和出口之间。样品流体的成分可以在样品容器的长度上不均匀。样品流体可以包括多种不同的复合物。样品流体可以包括在样品容器的长度上具有不同浓度分布的多种不同的复合物。样品流体可以包括多种不同的复合物，每种复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理样品流体的采样单元(90；600；800)，所述采样单元包括：/n样品容器(340；630)，其具有一定长度并被配置成接收和储存所述样品流体，和/n样品片段分配单元(300；600；800)，其被配置成提供流体样品的多个单独的样品包，并且被配置成单独分配所述多个单独的样品包中的每一个以在流体处理单元中进一步处理，其中，每个所述样品包被包含在沿着所述样品容器(340；630)的所述长度的相应的体积片段中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180406 DE 102018108218.51.一种用于处理样品流体的采样单元(90；600；800)，所述采样单元包括：
样品容器(340；630)，其具有一定长度并被配置成接收和储存所述样品流体，和
样品片段分配单元(300；600；800)，其被配置成提供流体样品的多个单独的样品包，并且被配置成单独分配所述多个单独的样品包中的每一个以在流体处理单元中进一步处理，其中，每个所述样品包被包含在沿着所述样品容器(340；630)的所述长度的相应的体积片段中。


2.根据权利要求1所述的采样单元(90；600；800)，其包括以下至少一项：
所述样品容器(340；630)包括入口和出口，并且所述长度在所述入口和所述出口之间；
所述样品流体的成分在所述样品容器(340；630)的所述长度上不均匀；
所述样品流体包括多种不同的复合物；
所述样品流体包括在所述样品容器(340；630)的所述长度上具有不同浓度分布的多种不同的复合物；
所述样品流体包括多种不同的复合物，每种所述复合物沿着所述样品容器(340；630)的所述长度具有各自的空间浓度分布，其中，所述空间浓度分布是由先前的样品处理产生的；以及所述样品处理可以是色谱分离、流动反应、化学反应、发酵和从过程流体中抽取样品中的一种；以及
所述样品流体包括通过先前的色谱分离过程进行了预分馏的多种不同的复合物。


3.根据权利要求1或2所述的采样单元(90；600；800)，还包括样品划分器(300)，所述样品划分器被配置为将所述样品容器(340；630)沿其长度划分为多个相应的体积片段(330)以及物理上分离所述多个相应的体积片段(330)，使得每个分离的所述相应的体积片段包含所述多个单独的样品包中的相应一个，
其中，所述样品片段分配单元(300；600；800)被配置用于分别访问所述多个相应的体积片段(330)中的每一个，并且用于分配包含在由所述样品片段分配单元所访问的相应体积片段中的相应所述样品包的至少一部分，以在所述流体处理单元中进行进一步处理。


4.根据前述权利要求所述的采样单元(90；600；800)，其中：
所述样品划分器(300)包括具有多个样品回路(330)的阀(300)，其中，所述阀(300)被配置为具有第一位置(图3A；图4A；图5A)和至少一个第二位置(图3B-3D；图4B-4D；图5B-5E)，其中，所述第一位置用于串联地耦合所述多个样品回路(330)以提供所述样品容器(340；630)，所述至少一个第二位置用于使所述多个样品回路(330)彼此解除耦合并且流体分离，使得流体分离的所述多个样品回路(330)中的至少一个能够被单独访问。


5.根据前述权利要求所述的采样单元(90；600；800)，包括以下至少一项：
其中，在所述第一位置(图3A；图4A；图5A)中，所述阀(300)配置成用于串联地耦合所述多个样品回路(330)以提供所述样品容器(340；630)，其中所述多个样品回路(330)中的第一样品回路的输入提供所述样品容器(340；630)的输入，所述多个样品回路(330)中的连续样品回路的输入耦合至所述多个样品回路(330)中的前一个样品回路的输出，以及所述多个样品回路(330)中最后一个样品回路的输出提供所述样品容器(340；630)的输出，并且所述样品回路的所述长度被设置在所述样品容器的(340；630)的所述输入和所述输出之间；
其中所述阀(300)包括多个第二位置(图3B-3D；图4B-4D；图5D-5E)，每个所述第二位置(图3B-3D；图4B-4D；图5B-5E)提供对所述多个样品回路(330)中的相应一个的访问；
所述阀(300)包括定子、第一转子、第一输入端口、第二输入端口、第二输出端口、多个第一耦合器和多个第二耦合器，其中，所述第一转子被配置为提供相对于所述定子的旋转运动，所述第一输入端口用于接收所述样品流体，所述第二输入端口用于接收移动相的流，所述第二输出端口用于输出所述移动相的流，所述多个第一耦合器用于在所述第一位置(图3A；图4A；图5A)将所述多个样品回路(330)彼此以及与所述第一输入端口串联地耦合，所述多个第二耦合器用于耦合在所述第二输入端口和所述第二输出端口之间，以允许所述移动相在所述第二输入端口和所述第二输出端口之间流动；
其中，所述阀(300)包括定子、第一转子、第一输入端口和第一输出端口，其中，所述第一转子被配置为提供相对于所述定子的旋转运动，所述第一输入端口用于接收所述样品流体或替代地用于接收移动相的流，所述第一输出端口用于输出所述容器的内容物或替代地用于输出相应的所连接的回路的内容物。


6.根据权利要求1或以上权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·布肯麦尔，康斯坦丁·肖克特，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US