用于液相色譜數(shù)據(jù)分析的方法
【專利說明】用于液相色譜數(shù)據(jù)分析的方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請權(quán)利要求于2015年1月8日提交的名稱為"用于對液相色譜數(shù)據(jù)進行分析的 方法和系統(tǒng)"的美國非臨時專利申請第14,592,308號的優(yōu)先權(quán)，該專利申請要求于2014年1 月14日提交的名稱為"用于對液相色譜數(shù)據(jù)進行分析的方法和系統(tǒng)"的美國臨時專利申請 第61/927,206號的權(quán)益，該專利申請的全部公開內(nèi)容以參考的方式并入本文中用于所有目 的。
【背景技術(shù)】
[0003] 液相色譜是基于各組分的具體特性使混合物中的各組分分離的色譜技術(shù)。液相色 譜被用于鑒定混合物中的各組分并且對各組分進行定量。一般來說，液相色譜涉及到利用 液體溶劑的流動而在填塞入柱中的固體吸附劑上方通過的液體樣品。樣品中的各組分(例 如，分析物)略微不同地與吸附劑相互作用，因此使分析物的流動減速。如果相互作用較弱 那么分析物在短時間內(nèi)從柱中流出，如果相互作用較強那么分析物要用較長的時間從柱中 流出。
[0004] 被稱為吸附劑的柱的活性成分通常是由固體顆粒(例如，二氧化硅、聚合物等)所 制成的粒料，并且粒徑可以是在約2至50微米的范圍內(nèi)。利用與吸附劑顆粒的不同程度的相 互作用，而使樣品混合物的各組分相互分離。加壓溶劑通常是各溶劑的混合物(例如，水、乙 腈或甲醇）并且被稱為"移動相"。移動相液體的組成和溫度通過影響樣品組分與吸附劑之 間的相互作用而在分離過程中發(fā)揮主要作用。這些相互作用在本質(zhì)上是物理作用，例如疏 水性(分散的）、偶極-偶極之間作用和離子的、或者一些其組合。
[0005] 將要被分離和分析的樣品混合物以連續(xù)的小體積(通常是微升）導入滲濾經(jīng)過柱 的移動相的流。樣品的各組分以不同的速率移動經(jīng)過柱，該速率是與吸附劑（也稱為固定 相）的特定的物理相互作用的函數(shù)。各組分的速率取決于其化學性質(zhì)、固定相(柱）的性質(zhì)、 和移動相的組成。將特定分析物從柱中流出的時間稱為其"保留時間"。在特定條件下所測 量的保留時間被認為是給定分析物的鑒別特性。
[0006] 液相色譜系統(tǒng)通常包括進樣器、栗、和檢測器。進樣器使樣品混合物進入移動相 流，該移動相流將樣品混合物傳送進入柱。栗將具有期望的流速和組成的移動相液體輸送 經(jīng)過柱。檢測器生成與從柱中流出的樣品組分的量成正比的信號，因此能夠?qū)悠方M分進 行定量分析。通用或?qū)Ｓ脭?shù)字計算機可以用于控制液相色譜系統(tǒng)并且提供數(shù)據(jù)分析。常用 的各種檢測器包括:UV檢測器、光電二極管陣列（"PDA"）、熒光檢測器、或基于質(zhì)譜的檢測 器。也可使用外部檢測器(例如，熒光、折射率等）。另外，可提供用不同粒徑的吸附劑填充的 許多不同類型的柱。
[0007] 圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液相色譜系統(tǒng)的示例性圖示。在圖示說明的實施例中， 液相色譜單元100包括：（1)儲溶劑器、（2)溶劑脫氣器、（3)梯度閥、（4)用于輸送移動相的混 合容器、（5)高壓栗、（6)開關(guān)閥、（7)樣品注入環(huán)、（8)預柱(保護柱）、（9)分析柱、（10)檢測器 (例如IR或UV)、（ 11)數(shù)據(jù)處理裝置、和（12)廢液收集器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本文中所描述的實施例總體上涉及液相色譜分析。更具體地，本文中所描述的實 施例總體上涉及用于對液相色譜數(shù)據(jù)進行分析從而優(yōu)化在混合物中的一個或多個感興趣 組分與雜質(zhì)的分離的技術(shù)。
[0009] 例如，本發(fā)明的一個實施例涉及一種對液相色譜數(shù)據(jù)進行分析的方法。該方法包 括：從對混合物的液相色譜過程的第一次執(zhí)行中，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)從第一液相色譜柱 (column)中收集用于光λ?的第一吸收波長的第一體積分數(shù)(volume fraction)數(shù)據(jù)，其中 第一液相色譜柱篩選(screen for)混合物的第一特性。該方法還包括:對于第一吸收波長λ 1使混合物中感興趣組分的第一體積的第一相對峰面積歸一化，從而獲得第一組純度商值 PQ1;從對混合物的液相色譜過程的第二次執(zhí)行中，從第二液相色譜柱中收集用于光λ2的第 二吸收波長的第二體積分數(shù)數(shù)據(jù)，其中第二液相色譜柱篩選混合物的第二特性;對于第二 吸收波長λ2使混合物中感興趣組分的第二體積的第二相對峰面積歸一化，從而獲得第二組 純度商值PQ2;將值PQ1和PQ2存儲于儲存器中；計算第一和第二體積的各體積分數(shù)位置的值 PQ1與PQ2之間的差，從而獲得第一組純度商差（"PQD"）值;將第一組PQD值顯示于圖形顯示 中；和基于第一組PQD值的顯示來確定將哪些體積分數(shù)匯集在一起(pool together)。
[0010] 本發(fā)明的其它實施例涉及在本文中更詳細描述的方法、系統(tǒng)和計算機裝置。
【附圖說明】
[0011] 圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的液相色譜系統(tǒng)的示例性圖示；
[0012] 圖2示出了根據(jù)一個實施例的在兩個不同吸收波長處所執(zhí)行的液相色譜過程的輸 出的示例性圖形顯示；
[0013] 圖3示出了根據(jù)一個實施例的顯示用于在兩個不同吸收波長處所執(zhí)行的液相色譜 過程的示例性純度商差計算的表格；
[0014] 圖4示出了根據(jù)一個實施例的在兩個不同吸收波長處的液相色譜過程的一組純度 商差值的示例圖；
[0015] 圖5示出了根據(jù)一個實施例的用于在兩個不同吸收波長處三次單獨執(zhí)行液相色譜 過程的相互疊加的三組純度商差值的示例圖；
[0016] 圖6A示出了根據(jù)一個實施例的用于對液相色譜數(shù)據(jù)進行分析的過程的示例性流 程圖；
[0017] 圖6B示出了根據(jù)一個實施例的用于對液相色譜數(shù)據(jù)進行分析的另一個過程的示 例性流程圖；
[0018] 圖7示出了可用于實施所公開實施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示例性方框圖。
【具體實施方式】
[0019] 在整個的本說明中，為了說明的目的陳述了許多具體細節(jié)從而提供對本發(fā)明的詳 盡理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明可在沒有部分的這些具體細節(jié)的 情況下實施。在其它情況下，眾所周知的結(jié)構(gòu)和裝置是以方框圖顯示而示出，以避免使所描 述實施例的基本原理變得難以理解。
[0020] 圖2示出了根據(jù)一個實施例的在兩個不同吸收波長處所執(zhí)行的液相色譜過程的輸 出的示例性圖形顯示。該圖示說明的實施例示出了液相色譜系統(tǒng)的一個示例性輸出顯示 200,例如圖1中所示的數(shù)據(jù)處理裝置11。在附圖中，使用液相色譜柱并且在使用用于光230 的兩個不同吸收波長的柱的液相色譜過程的執(zhí)行期間從該色譜柱中收集體積分數(shù)數(shù)據(jù)。在 此具體實例中，將在280納米(nm)處的吸收波長λ3及波長λ4和525nm已用于液相色譜過程的 執(zhí)行。本文中使用的"體積分數(shù)(v〇lume fraction)"被定義為將混合物中感興趣組分的體 積除以組合物中所有組分的體積。雖然"分數(shù)"可以由被收集在作為色譜儀輸出的各種容器 中的量所定義，但"分數(shù)"（例如，執(zhí)行時間或體積輸出的）也可以任意地指定或者基于其它 標準。亦即，為了本文中所描述技術(shù)的目的，"分數(shù)"可以是可以用于計算吸收的相對面積的 液體的任何任意或可變體積。根據(jù)需要，分數(shù)可以具有相同或不同的大小。SI-單位是m 3/m3。
[0021] 在圖2中，吸收波長λ3的圖是用線225表示并且吸收波長λ4的圖是用線215表示。然 后，可以由液相色譜系統(tǒng)基于顯示器200上的輸出對體積分數(shù)數(shù)據(jù)進行處理。顯示器200顯 示每個吸收波長230的體積分數(shù)數(shù)據(jù)的圖。具體地，顯示器200顯示柱的各體積分數(shù)的在兩 個吸收波長230處被混合物所吸收光的量的圖。圖中的y-軸265代表在特定吸收波長處有多 少光被吸收，圖中的X-軸代表以毫升為單位的體積分數(shù)位置。顯示器200還顯示在液相色譜 過程的這次具體執(zhí)行中所使用的變量240的圖。
[0022]在圖示中，所顯示的吸收波長λ3和λ4的各種峰表示混合物的各組分何時在各種體 積分數(shù)中從柱中流出。例如，在波長λ3處吸收光的組分顯示在3.39ml、27.19ml和46.98ml處 的峰，在λ4處吸收光的組分顯示在27.91處的峰。正如可以看到的，波長λ3和λ4具有在 27.19ml處一致的峰，這是由附圖中的參考指示符號225所表示。在柱中的大約24ml和30ml 之間的體積處，最高濃度的感興趣組分從柱中流出。
[0023]本文中所公開的系統(tǒng)和方法適合于對來自液相色譜系統(tǒng)的該數(shù)據(jù)輸出進行分析 從而有助于確定將哪組條件和變量應(yīng)用于過程以便獲得最佳結(jié)果。具體地，本文中所公開 的系統(tǒng)和方法適合于對液相色譜數(shù)據(jù)進行分析從而有助于確定將哪個體積分數(shù)匯集到一 起以便獲得混合物中感興趣組分與雜質(zhì)的最佳分離。這可以通過實施兩次或更多次液相色 譜過程的執(zhí)行而完成，同時改變各執(zhí)行之間的一個變量以確定哪個執(zhí)行提供更有利的結(jié) 果。
[0024]所述方法和系統(tǒng)也適合于對兩組的純度商（"PQ"）值進行比較。通過使吸收波長的 相