[0021]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體處理裝置構(gòu)造為二維樣本分離裝置，該裝置構(gòu)造為將第一流體分離成級分并且將傳遞的第一流體的級分中的至少一者分離成子級分。兩個(gè)分離單元可以以兩個(gè)連續(xù)分離階段的方式設(shè)置在這樣的二維樣本分離系統(tǒng)中。這意味著樣本流體首先按照第一分離準(zhǔn)則進(jìn)行分離，并且通過第一次分離所得到的級分中的至少一者或一些按照不同的第二分離準(zhǔn)則相繼分離或者按照第一分離準(zhǔn)則進(jìn)行更精細(xì)地分離。在該高度優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝涣黧w流過第一流路時(shí)，第一流體首先分離成級分。為了該目的，第一分離單元(例如色譜分離柱)可以設(shè)置在第一流路中。待分離的流體樣本可以通過進(jìn)樣器注入到由第一流體驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)相中。然后，一起形成第一流體的流體樣本和流動(dòng)相的混合物可以例如通過進(jìn)行梯度運(yùn)行(在此期間，根據(jù)梯度分布修改流動(dòng)相的溶劑成分)例如色譜法地被分離。然而，可能需要或期望進(jìn)一步分離第一樣本已經(jīng)在第一流路中分離成的單個(gè)級分，其中該第二分離可以在第二流路中實(shí)施。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，第一流體組將從第一流路輸送到第二流路。這通過還可表示為調(diào)制器閥的流體開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。通常，二維液相色譜法可能遭受以下事實(shí):當(dāng)調(diào)制器閥切換時(shí)，第一流路暫時(shí)由流體開關(guān)堵塞。然而，根據(jù)示例性實(shí)施例，可以以以下方式構(gòu)造流體閥:調(diào)制器閥的切換不會(huì)導(dǎo)致在第一流路中的第一流體暫時(shí)流動(dòng)中斷。在二維液相色譜法中，這樣的傳統(tǒng)上存在的暫時(shí)流動(dòng)中斷導(dǎo)致調(diào)制器閥的上游的壓力增大。這可能會(huì)損壞流體開關(guān)和/或其它流體部件的上游的靈敏檢測器。具體地，通過抑制這種壓力脈動(dòng)或壓力沖擊，保護(hù)在第一流路中的這樣的檢測器或其它流體部件免受與這種壓力沖擊相關(guān)的高機(jī)械負(fù)荷。另外，可以防止壓力浸漬。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體開關(guān)構(gòu)造為能夠在多個(gè)流體切換狀態(tài)之間切換，使得第一流路中的流體流動(dòng)和第二流路中的流體流動(dòng)被持續(xù)地維持，即從不會(huì)由于相應(yīng)的流路堵塞而中斷。換句話說，在該實(shí)施例中，當(dāng)不處于這些流體切換狀態(tài)時(shí)，沿著第一流路或第二流路中的任一者的流體流動(dòng)的中斷或堵塞在任何時(shí)間發(fā)生(特別是也在所定義的流體切換狀態(tài)之間的閥位處)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體開關(guān)構(gòu)造為能夠在多個(gè)流體切換狀態(tài)之間切換，使得在第一維的流體出口處的流體流動(dòng)從不中斷并且在第二維的流體入口處的流體流動(dòng)也從不中斷。根據(jù)該實(shí)施例，除了防止流體流動(dòng)在第一流路和流體開關(guān)之間中斷，也確保在流體開關(guān)的出口處的流體持續(xù)供應(yīng)到第二流路中。因此，不僅防止調(diào)制器閥或其它類型的流體開關(guān)的入口側(cè)，而且防止出口側(cè)流體中斷，從而避免流體開關(guān)的上游和下游的切換操作的負(fù)面影響。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體處理裝置包括用于分離流體開關(guān)的上游的第一流路中的第一流體的分離單元。該分離單元例如可以是色譜分離柱。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體處理裝置還包括又一個(gè)分離單元，該又一個(gè)分離單元位于第二流體驅(qū)動(dòng)單元的下游并且構(gòu)造為進(jìn)一步分離輸送的第一流體。此外，該又一個(gè)分離單元可以是與第一流路中的分離單元的尺寸不同的色譜柱。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體處理裝置包括檢測器，該檢測器位于流體開關(guān)的上游的第一流路中并且構(gòu)造為檢測分離的第一流體。該檢測器可以是對超壓特別靈敏的具有流動(dòng)池的熒光檢測器。因此，由于確保從第一流路到第二流路的持續(xù)流動(dòng)，可以安全地防止該檢測器故障。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在不同流體切換狀態(tài)之間進(jìn)行切換期間，流體近路路徑集成在或者流體耦合到流體開關(guān)以引導(dǎo)流體。在流體開關(guān)的切換期間，該流體近路可被暫時(shí)激活以用于流體流動(dòng)并且可用于暫時(shí)容納或重新定向流體，否則其將被堵塞而不能在切換操作期間經(jīng)過流體開關(guān)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體開關(guān)構(gòu)造為由以下項(xiàng)組成的組中的一者:單流體閥、多個(gè)協(xié)作流體閥和包括一個(gè)或多個(gè)樣本回路的至少一個(gè)流體閥(其中開關(guān)裝置或組件可以包括連接在開關(guān)裝置的端口之間的回路，或者閥部件本身可以具有內(nèi)裝回路)，其中，一個(gè)或多個(gè)樣本回路中的每一者被流體連接到至少一個(gè)流體閥的兩個(gè)端口之間。例如，圖12至圖16示出流體閥，該流體閥使全部的流動(dòng)中斷防止功能集成為一體以達(dá)到期望的效果。圖17示出根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例的也能完成任務(wù)的單流體閥。根據(jù)圖12至圖17的流體閥每個(gè)都具有構(gòu)造為流體導(dǎo)管的三個(gè)相連的流體容納管，其被構(gòu)造為具有與流體閥的相應(yīng)端口連接的兩個(gè)流體接口，而容納管中的兩者可以是樣本回路并且第三容納管可以為暫時(shí)可切換的近路。在圖18中，流體開關(guān)可以通過兩個(gè)相配合的流體閥來實(shí)現(xiàn)。圖19至圖22示出一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，流體開關(guān)再次實(shí)現(xiàn)為單個(gè)閥，然而該單個(gè)閥并不具有作為上述三個(gè)流體容納管的樣本回路，而是相反具有流體閥的構(gòu)造為三個(gè)流體容納管的該凹槽。圖23至圖27示出了具有三個(gè)流體連接的流體容納管的又一個(gè)單流體閥，該又一個(gè)單流體閥再次表現(xiàn)為流體地連接到流體閥的端口的流體導(dǎo)管。與圖12至圖18中呈現(xiàn)的示例性實(shí)施例相反，圖19至圖22以及圖23至27中的實(shí)施例中的容納管在功能上是等同的。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體開關(guān)構(gòu)造為防止在第一流路與第二流路之間直接流體耦合。根據(jù)該高度優(yōu)選的實(shí)施例，第一流路和第二流路總是維持彼此流體解耦合，使得將第一流體引入到第二流路中并不是簡單地通過允許兩個(gè)流路中的流體相混合來實(shí)現(xiàn)。該路徑分離提供了一種機(jī)制以維持第一流路中的壓力值不同于第二流路中的另一個(gè)壓力值。然而，盡管維持第一流路與第二流路分離，但是本發(fā)明的示例性實(shí)施例仍然允許將第一流體弓I入到第二流路中而不中斷任何流路中的流體流動(dòng)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流體驅(qū)動(dòng)單元構(gòu)造為在至少500巴、特別是至少1200巴、或者至少1300巴以上的壓力下驅(qū)動(dòng)流體樣本和流動(dòng)相。具體地，具有這樣的高壓力值(其可能在高效液相色譜儀(例如，HPLC)中發(fā)生)，在從第一流路到第二流路的流體流動(dòng)堵塞的暫時(shí)事件中，壓力沖擊的產(chǎn)生會(huì)生成作用在流體處理裝置的靈敏流體部件上的巨大的力。通過防止不期望的流體流動(dòng)中斷(甚至在這樣的高壓力條件下)，高壓分離技術(shù)能夠與高壽命的流體部件相結(jié)合。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，樣本分離裝置構(gòu)造為色譜樣本分離裝置，特別是液相色譜樣本分離裝置、氣相色譜樣本分離裝置或超臨界流體色譜法樣本分離裝置;或者電泳樣本分離裝置，特別是毛細(xì)管電泳樣本分離裝置。然而，也可以實(shí)施其它的樣本分離裝置。
[0031 ]可以基于最通?？捎玫腍PLC系統(tǒng)(例如，Agi Ient 1200系列快速分離LC系統(tǒng)或Agilent 1100HPLC系列(由申請人安捷倫科技公司(Agilent Technologies)提供-參見www.agilent, com-其通過弓丨用結(jié)合于此))來表現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。還可以基于根據(jù)1260、1290Infinity系列的裝置來表現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。
[0032]—個(gè)實(shí)施例包括作為相應(yīng)流體驅(qū)動(dòng)單元的栗送設(shè)備，其具有在栗工作腔中往復(fù)運(yùn)動(dòng)以將栗工作腔中的流體壓縮成高壓狀態(tài)的活塞，在該高壓狀態(tài)下流體的壓縮性變得明顯。
[0033]一個(gè)(或多個(gè))分離單元優(yōu)選包括提供固定相的色譜柱(例如參見http://en.wikipedia.0rg/wiki/Column_chromatography)。該柱可以是玻璃管或鋼管(例如，直徑為50μπι至5mm，長度為1?11至1111，)或者微流體柱(如例如在EP 1577012或Agilent 1200系列HPLC-Chip/由申請人安捷倫科技公司提供的MS系統(tǒng)中所公開)。例如，楽液可以用固定相的粉末制備并且隨后倒入并壓入到該柱中。當(dāng)利用洗脫液使各個(gè)樣本組分以不同的速度傳遞通過柱時(shí)，各個(gè)樣本組分有差別地由固定相保持并且彼此分離。在柱的端部處，它們在特定的時(shí)間洗脫出一個(gè)組分。在整個(gè)色譜法過程中，也可以以一系列級分收集洗脫液。在柱色譜法中的固定相或吸附劑通常是固體材料。最常見的用于柱色譜法的固定相以硅膠為基礎(chǔ)，然后是氧化鋁。過去經(jīng)常使用纖維素粉末。離子交換色譜法也可以是反相色譜法(RP)、親和色譜法或膨脹床吸附法(EBA)。雖然在EBA中使用流化床，但固定相通常是精細(xì)研磨的粉末或凝膠和/或用于增加表面的微孔。
[0034]一種(或多種)流體的流動(dòng)相(或洗脫劑)可以是純?nèi)軇┗虿煌軇┑幕旌衔铩＠?，可以選擇使添加的化合物和/或流動(dòng)相的數(shù)量的保留最小化以運(yùn)行色譜法。還可以選擇流動(dòng)相使得不同的化合物可以被有效地分離。流動(dòng)相可包括經(jīng)常用水稀釋的有機(jī)溶劑，例如如甲醇或乙腈之類。對于梯度操作而言，水和有機(jī)物在分開的瓶子中遞送，梯度栗將計(jì)劃的摻和物從該瓶子處遞送到系統(tǒng)。其它常用的溶劑可以是異丙醇、THF、己烷、乙醇和/或其任何組合或其與上述溶劑的任意組合。
[0035]第一流體/樣本流體可以包括處理液、天然樣本(如果汁)、體液(如血漿)中的任何類型或者它可以是如發(fā)酵液反應(yīng)的結(jié)果。
[0036]流動(dòng)相中的壓力的范圍可以為2_200MPa(20至2000巴)，特別地為10_150MPa(100至1500巴)，更特別地為50-120MPa(500至1200巴)。
[0037]HPLC系統(tǒng)還可以包括用于檢測樣本流體的分離化合物的檢測器、用于輸出樣本流體的分離化合物的分級單元(fract1nating unit)或其組合。
[0038]本發(fā)明的實(shí)施例可以由一個(gè)或多個(gè)適合的軟件程序部分地或全部地實(shí)現(xiàn)或支持，該軟件程序可以被存儲(chǔ)在任意種類的數(shù)據(jù)載體上，或由任意種類的數(shù)據(jù)載體提供，并且可以在任意適合的數(shù)據(jù)處理單元中執(zhí)行，或由任意適合的數(shù)據(jù)處理單元執(zhí)行。軟件程序或例行程序可優(yōu)選地應(yīng)用于控制單元中或者由控制單元施加。
[0039]任何階段(也稱為維)的分離單元可以填充有分離材料。這樣的分離材料(也可表示為固定相)可以是允許與樣本組分發(fā)生不同程度的相互作用從而能夠分離這種樣本的不同組分的任意材料。分離材料可以為液相色譜柱填充材料或填料，包括由以下各項(xiàng)組成的組中的至少一個(gè):聚苯乙烯、沸石、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、玻璃、聚合物粉末、碳、石墨、氧化鋁、氧化鋯、二氧化硅、硅膠、或帶有受到化學(xué)改性的(鍍膜、加蓋等)表面的任意以上物質(zhì)。但是，具有允許樣本通過該材料以分離為不同組分(例如，由于填充材料與分析物級分之間的不同程度的相互作用或親和力)的材料特性的任意填充材料均可被使用。
[0040]任何分離單元的至少一部分可以是填充有分離材料的流體室，其中該分離材料可包括大小在基本Iym到基本50μπι范圍內(nèi)的顆粒。因此，這些顆粒可以是填充在微流體設(shè)備的分離部分內(nèi)的小微粒。顆?？删哂写笮≡诨旧?.005μηι到基本上0.2μηι范圍內(nèi)的孔。流體樣本可進(jìn)入這些孔，其中會(huì)在流體樣本與孔的表面之間發(fā)生相互作用。
[0041]任何分離單元可以是用于分離流體樣本的組分的色譜柱。因此，示例性實(shí)施例可以特別在液相色譜裝置的環(huán)境下實(shí)施。
[0042]樣本分離系統(tǒng)在其任何階段可以構(gòu)造為通過高壓、特別是至少400巴的高壓、更特別是至少1000巴的高壓引導(dǎo)流動(dòng)相通過系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0043]通過參考以下結(jié)合附圖對實(shí)施例的更詳細(xì)的描述，能夠更容易地認(rèn)識和更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的其它目的及很多附加優(yōu)勢。本質(zhì)上或功能上相同或類似的特征將用同樣的附圖標(biāo)記表示。
[0044]圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的構(gòu)造為二維樣本分離裝置的流體處理裝置。
[0045]圖2至圖6示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括反應(yīng)器單元的流體處理裝置的不同流體切換狀態(tài)。
[0046]圖7至圖11示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的適用于