JP2020505592A - 加圧溶媒流を提供するためのシステム、方法、及び装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、概して、クロマトグラフィシステムにおける加圧溶媒流を提供するための方法及び装置に関する。一実施形態では、少なくとも１つの転換弁は、少なくとも１つの溶媒源（容器）と流体連通しており、ポンプ（ＬＣポンプ）は、少なくとも１つの転換弁と流体連通しており、少なくとも１つの転換弁は、少なくとも１つの溶媒源とポンプとの間に位置されており、少なくとも１つの転換弁は、ポンプ又は補助流路への少なくとも１つの溶媒流の流れを転換するように適合されている。

Description

関連出願

本出願は、２０１７年１月１７日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｆｌｏｗ」と題する米国仮特許出願第６２／４４７，２２７号の利益を主張し、その内容は、その全体が参照することによって本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、クロマトグラフィシステムにおける加圧溶媒流を提供するためのシステム、方法、及び装置に関する。

クロマトグラフィシステムは、高圧移動相を利用して、クロマトグラフィカラムを通してサンプルを担持し、サンプル成分の分離をもたらす。高圧移動相は、１つ以上のポンプを使用してカラムに送達される。ポンプは、高度に制御された、一貫した、かつ再現可能な移動相の流れを送達する。移動相を生成するためにポンプに供給される溶媒は、制御されないことが多い。溶媒流（複数可）は、下流ポンプの動作によってのみ駆動されることが多い。例えば、溶媒は、動作ポンプ、例えば往復ポンプによって形成された真空によってポンプに引き込まれる。溶媒、溶媒リザーバ、及び接続は、典型的には、圧力下で保持されない。

新たな溶媒をクロマトグラフィシステムに導入するとき、又は溶媒若しくは溶媒配管を交換するとき、ポンプは、プライミング又は再プライミングを必要とする場合がある。プライミングは、時間を節約し、システム内の気泡に関連する複雑さを低減する。従来、プライミングは、手動で、又は溶媒配管を通して弱い真空を使用して溶媒を引き込み、溶媒ラインから古い溶媒及び／又は気泡を除去することを伴う。しかしながら、加圧溶媒を使用する自動化されたプライミングは試行されていない。

本開示は、クロマトグラフィシステムなどのシステムに加圧溶媒流（複数可）を提供するためのシステム、方法、及び装置に関する。溶媒は、システム動作及び溶媒送達を補助するために加圧され得る。システム、方法、及び装置は、１つ以上の溶媒の効率的な自動プライミングを提供することができる。

一実施形態では、本開示は、少なくとも１つの加圧溶媒源と、少なくとも１つの溶媒源と流体連通している少なくとも１つの転換弁と、少なくとも１つの転換弁と流体連通しているポンプと、を含む、クロマトグラフィ溶媒送達システムに関し、少なくとも１つの転換弁は、少なくとも１つの溶媒源とポンプとの間に位置されており、少なくとも１つの転換弁は、ポンプから補助流路への溶媒流の流れを転換するように適合されている。

別の実施形態では、本開示は、例えば、容器内の容積を調整するために物理的に変形させることによって加圧されるように構成された溶媒容器と、容器と係合し、容器を変形させることなどによって、容器を加圧するように構成された機構と、容器の内側からの圧力、容積又は溶媒流を判定するように構成された少なくとも１つのセンサと、を含む、加圧溶媒源に関する。少なくとも１つのセンサは、重量センサ又は光学センサとすることができる。

別の実施形態では、本開示は、溶媒容器内に残存している溶媒の量を判定するように構成された第１のセンサを有する、少なくとも１つの加圧溶媒源と、溶媒容器内に残存している溶媒の量を判定するように構成された第２のセンサを有する、少なくとも１つの予備加圧溶媒源と、溶媒源及びクロマトグラフィシステムの両方と流体連通している切替弁と、センサとデータ通信しているコントローラであって、将来の溶媒要件についての知識を有しており、かつ溶媒源とクロマトグラフィシステムとの間の流体接続を切り替えるように構成されている、コントローラと、を含む、クロマトグラフィ溶媒送達システムに関する。別の実施形態では、本開示は、１つ以上の加圧溶媒のレベル又は残量の能動的監視に関するクロマトグラフィ溶媒送達システム及び方法に関し、いくつかの実施形態では、１つ以上の加圧溶媒の通知及び／又は自動交換に関する。

別の実施形態では、本開示は、中心軸、上部側面、及び底部側面を有する、主本体であって、入口及び出口を有し、入口は、出口よりも底部側面に対して近くに位置付けられており、上部側面は、開口部を有する、主本体と、ガス又は空気が、上部側面又は開口部から漏出又は通気することを可能にするが、溶媒が、同じ上部側面又は開口部から漏出又は通気するのを防止する、機構と、を含む、通気弁に関する。この機構は、主本体、例えば、主本体の内部形状に等しい形状を有するシリンダ内に収容された浮力ボールであって、主本体の内側で自由に上下に移動することができる、ボール、又は上部側面若しくはその付近に収容されたシート及びプランジャ弁を含み得る。主本体はまた、第２の出口を有するキャップを含み得、キャップは、主本体の上部に取り付けられている。

別の実施形態では、本開示は、第１のセンサを有する加圧溶媒源と、第２のセンサを有する予備加圧溶媒源と、加圧溶媒源と流体連通している第１の通気弁と、予備加圧溶媒源と流体連通している第２の通気弁と、溶媒源と流体連通している切替弁と、溶媒源と流体連通している転換弁と、転換弁と流体連通しているポンプと、センサ、通気弁、切替弁、転換弁、及びポンプとデータ通信しているコントローラと、を含む、クロマトグラフィ溶媒送達システムに関する。

別の実施形態では、本開示は、加圧されるように構成された溶媒容器を含む加圧溶媒源に関する。

いくつかの実施形態では、溶媒容器は、容器本体及び溶媒出口を含み得る。溶媒出口は、溶媒出口の溶媒が重力によって加圧されるように、容器本体の下方に配置され、かつ容器本体から離間され得る。いくつかの実施形態では、溶媒容器は、単一の溶媒出口で密封され得る。いくつかの実施形態では、溶媒容器は、パウチ、シリンダ、又は袋を含み得る。いくつかの実施形態では、溶媒容器は、実質的に可撓性であり得る。いくつかの実施形態では、溶媒容器は、液体の流れを補助するための通気孔を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、溶媒源は、チャンバを含む。溶媒容器は、チャンバ内に少なくとも部分的に受容され得る。いくつかの実施形態では、チャンバは、実質的に剛性であり得る。いくつかの実施形態では、チャンバは、溶媒容器よりも可撓性が低い場合がある。いくつかの実施形態では、チャンバは、上部開口部を有し得る。上部開口部は、蓋によって任意選択的に閉鎖可能であり得る。

いくつかの実施形態では、溶媒源は、容器を選択的に加圧するように容器の少なくとも一部に力を加えるための力アプリケータを更に含む。いくつかの実施形態では、力アプリケータは、楔、カム、レバー、ローラ、又はプランジャのうちの１つ以上を含み得る。

いくつかの実施形態では、加圧溶媒源は、チャンバを更に含み得、力アプリケータはプランジャを含む。溶媒容器は、チャンバ内に少なくとも部分的に受容され得、プランジャは、溶媒容器と係合する。いくつかの実施形態では、プランジャは、チャンバ内で線形平行移動するように構成され得る。これにより、容器を選択的に加圧するために、容器に力を加え得る。いくつかの実施形態では、ばねは、チャンバとプランジャとの間に設けられている。これにより、プランジャを溶媒容器と係合するように付勢して、容器を選択的に加圧することができる。

いくつかの実施形態では、力アプリケータは、第１の楔面を有し、かつ溶媒容器に向かって線形平行移動するように装着されている、第１の楔部材と、第２の楔面を有し、かつ第１の楔部材に向かって線形平行移動をするように装着されている、第２の楔部材と、を含み、第１及び第２の楔面は、溶媒容器に力を加えて容器を選択的に加圧するために互いに係合可能である。

いくつかの実施形態では、加圧溶媒源は、壁を有するチャンバと、チャンバの壁にヒンジ式に固定された圧力板と、を更に含み、溶媒容器は、圧力板の第１の面とチャンバの壁との間に配置されており、力アプリケータは、圧力板の第２の面に力を付与するように構成されている。

いくつかの実施形態では、力アプリケータは、チャンバの壁に対して実質的に平行な方向に力を加えるように構成されている。いくつかの実施形態では、力アプリケータは、チャンバの壁に対して実質的に垂直な方向に力を加えるように構成されている。

いくつかの実施形態では、力アプリケータは、溶媒容器に力を加えて溶媒容器を選択的に加圧するために溶媒容器と係合するよう配置された少なくとも１つのローラ機構を含む。いくつかの実施形態では、ローラ機構は、溶媒容器の内容積を漸進的に低減するために溶媒容器に対して平行移動可能であり得る。

いくつかの実施形態では、力アプリケータは、溶媒容器に力を加えるように構成された膨張可能なブラダであり得る。いくつかの実施形態では、膨張可能なブラダは、溶媒を溶媒容器から変位させるように構成された、溶媒容器とチャンバとの間に配置され得る。いくつかの実施形態では、ブラダと連通する流体源が存在し得る。いくつかの実施形態では、力アプリケータは、溶媒を溶媒容器から変位させるように構成された、溶媒容器と流体連通している流体源を含み得る。いくつかの実施形態では、流体は、不活性ガスであり得る。

別の実施形態では、本開示は、溶媒出口の溶媒が重力によって加圧されるように、溶媒容器の下方に配置された溶媒出口を有する溶媒容器を含む溶媒源を含むクロマトグラフィ溶媒送達システムに関する。

別の実施形態では、本開示は、複数の溶媒区画を含む、加圧溶媒源に関し、各溶媒区画は、力アプリケータを含み、溶媒容器を受容するように構成され、各力アプリケータは、対応する区画内の対応する溶媒容器に力を加えるように個別に制御可能である。

いくつかの実施形態では、各溶媒区画は、裏装板を含むことができ、各力アプリケータは、それぞれの溶媒区画の対応する裏装板に向かって、又はそれから離れて移動可能である圧力板を含む。いくつかの実施形態では、使用中に、裏装板と圧力板との間の最小距離を制限するために、裏装板又は圧力板にスペーサを接続し得る。いくつかの実施形態では、各溶媒区画は、内部に少なくとも１つの溶媒容器の存在を検出するためのセンサを含み得る。いくつかの実施形態では、力アプリケータは、使用中に実質的に一定の力を加えるように構成され得る。いくつかの実施形態では、力アプリケータは、モータ、空気源、又は他の駆動装置を含む。いくつかの実施形態では、溶媒源は、複数の溶媒区画を含む。いくつかの実施形態では、溶媒源は、１〜８つの溶媒区画を含む。いくつかの実施形態では、溶媒源は、２つ、３つ、又は４つの溶媒区画を含む。いくつかの実施形態では、溶媒源は、４つの溶媒区画を含む。

以下により詳細に記載されるように、特定の有益性は、本技術の加圧溶媒供給システムを使用することから生じる。例えば、溶媒送達システムは、クロマトグラフィシステムを最初に設定するために、又は溶媒が交換された後に、システムを準備するために必要とされる時間を減少させることができる。システムは、自動化されたクロマトグラフィシステムにおけるプライミングの効率を改善し得る。システムは、真空下で溶媒源からポンプに引き込まれたときに溶媒のガス放出の可能性を最小化又は排除し得る。システムは、溶媒ラインからガス又は気泡を除去するための装置を含むことによって、必要とされるプライミング容積及び時間を低減し得る。このようなガス又は空気の除去は、ポンプライン内の泡溜まりを排除し、ポンプが空気詰まりするリスクを低減し得る。

本発明は、添付図面と併せて以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。

高圧側のポンプの下流にある転換弁を有する従来技術の構成を示す。 本開示による、クロマトグラフィ溶媒送達システムの一実施形態を示す。システムは、ポンプの上流にある転換弁を有する加圧溶媒源／容器を含む。 ハウジング、蓋、溶媒容器、及びピストンを有する加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。開放されているハウジング又は器及び交換される溶媒容器を示す。図２Ｂ及び図２Ｃは、器内の溶媒容器を折り畳み、かつ加圧するように駆動されているピストンを示す。 ハウジング、蓋、溶媒容器、及びピストンを有する加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。器内の溶媒容器を折り畳み、かつ加圧するように駆動されているピストンを示す。 ハウジング、蓋、溶媒容器、及びピストンを有する加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。器内の溶媒容器を折り畳み、かつ加圧するように駆動されているピストンを示す。 ハウジング、蓋、溶媒容器、ピストン、光学センサ、ドライバ、及び回転シャフトを有する加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 弁の下側部分に浮力ボールを有する通気弁を有する、本開示の一実施形態を示す。通気弁は、オーバーフロー接続用のかかり付き嵌合部を有する弁の上部に一体的な座部を有するキャップを有する。この図に示すように、ガスの流出は、ボールが下側部分にあるときに開放される。 弁の下側部分に浮力ボールを有する通気弁を有する、本開示の一実施形態を示す。通気弁は、オーバーフロー接続用のかかり付き嵌合部を有する弁の上部に一体的な座部を有するキャップを有する。上側部分に浮力ボールを有する通気弁を有する、本開示の一実施形態を示す。この図に示すように、ガスの流出は、ボールが出口と係合するか、又は出口に触れたときに停止される。 下側部分に浮力ボールを有する通気弁、プランジャ、及び座部機構を有する、本開示の一実施形態を示す。弁は、開放位置にある。通気弁は、オーバーフロー上昇管を有する、弁の上部の一体的な座部を有するキャップを有する。この図に示すように、ガスの流出は、ボールが下側部分にあるときに開放される。 上側部分に浮力ボールを有する通気弁、プランジャ、及び座部機構を有する、本開示の一実施形態を示す。通気弁は、閉鎖位置にある。この図に示すように、ガスの流出は、ボールがプランジャと係合するか、又はプランジャに触れるときにプランジャ及び座部によって停止される。 アクチュエータ及びダイヤフラムによって制御されている、プランジャ及び座機構を有する通気弁を有する、本開示の一実施形態を示す。弁は、開放位置にある。通気弁は、ダイヤフラム及びアクチュエータを有する、器の上部の一体的な座部を有するキャップを有する。この図に示すように、通気ポートを介するガスの流出は、プランジャが低いか、又は係合されていないときに開放している。 プランジャ及び座部機構を有する通気弁を有する、本開示の一実施形態を示す。弁は、閉鎖位置にある。この図に示すように、通気ポートを介するガスの流出は、アクチュエータ及びダイヤフラムの動作を通じてプランジャによって停止される。 加圧溶媒源又は容器、通気弁、転換弁、及びクロマトグラフィポンプ（ＬＣ）を有するクロマトグラフィ溶媒送達システムを有する、本開示の一実施形態を示す。通気弁及び転換弁は、クロマトグラフィシステムの低圧側、例えばポンプの上流に配設されている。通気弁は、下側部分及び開放位置、並びに上側及び閉鎖位置に浮力ボールを伴って示されている。 ピストンと、通気弁と、転換弁と、ポンプと、によって駆動されている、加圧溶媒源を有する、クロマトグラフィ溶媒送達システムを有する、本開示の一実施形態を示す。通気弁及び転換弁の両方は、低圧側のポンプの上流にある。 加圧溶媒源及び予備溶媒源の両方が、ピストン、各供給源の下流の通気弁、切替弁、転換弁、及びポンプによって駆動されているクロマトグラフィ溶媒送達システムを有する、本開示の一実施形態を示す。通気弁及び転換弁の両方は、低圧側のポンプの上流にある。 加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 チャンバを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 流体源の形態の力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 流体源及び膨張可能なブラダ１１１の形態の力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 穿刺されるように構成された加圧カプセルの形態の力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 プランジャの形態の力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 １つ以上の楔を含む力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 圧力板の形態の力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 圧力板の形態の力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 ローラ配置の形態の力アプリケータを含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。 複数の溶媒区画を含む加圧溶媒源を有する、本開示の一実施形態を示す。

本開示は、概して、クロマトグラフィシステムにおける加圧溶媒流を提供するためのシステム、方法、及び装置に関する。

一実施形態では、本開示は、クロマトグラフィ溶媒マネージャ用の加圧溶媒供給システムに関する。システムは、１つ以上の加圧溶媒容器と、クロマトグラフィ溶媒マネージャの低圧側に位置付けられた１つ以上の転換弁と、を含み得る。容器は、圧力下で溶媒を押し出すように設計され得る。転換弁は、溶媒配管内の望ましくない内容物を廃棄（例えば、パージ）するように作動され得る。十分なパージプロセスの後、転換弁を元に戻して、流れをポンプヘッドに方向付けることができる。このシステムは、クロマトグラフィポンプへの溶媒の効率的、かつ一貫性のある送達を可能にし、効率の増加を伴って、溶媒システムの完全に自動化されたプライミングを可能し得る。

プライミングプロセスは、液体クロマトグラフィ溶媒マネージャが、所望の移動相を確実に送達する準備ができていることを保証する、クロマトグラフィシステムの重要な部分である。効果的な溶媒送達システム及びプライミングプロセスは、溶媒送達システムの低圧側から気泡及び／又は古い移動相を排除し、一貫性のある溶媒をポンプに送達し得る。不適切なプライミングは、閉じ込められた気泡又は不正確な溶媒及び移動相の送達から流量変動を引き起こす可能性がある。

本開示の一実施形態は、少なくとも１つの加圧溶媒源と、各溶媒源と流体連通している少なくとも１つの転換弁と、各転換弁と流体連通しているポンプと、を含む、クロマトグラフィ溶媒送達システムに関する。各転換弁は、それぞれの溶媒源とポンプとの間に位置され得る。各転換弁は、ポンプ又は補助流路、例えば、廃棄物に溶媒流の流れを転換するように適合されている。

このシステムは、液体クロマトグラフィ（liquid chromatography、ＬＣ）、高速液体クロマトグラフィ（high performance liquid chromatography、ＨＰＬＣ）、高圧縮性流体クロマトグラフィ（超臨界流体クロマトグラフィ（supercritical fluid chromatography、ＳＦＣ）、又は移動相にＣＯ_２が使用されているＣＯ_２ベースのクロマトグラフィとも呼ばれることがある）など、複数のクロマトグラフィシステムと共に使用され得る。

システムはまた、複数の異なる種類の溶媒と共に使用され得る。例えば、システムは、１つ以上の移動相、洗落液、洗浄液、濯ぎ液などを提供するために、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は最大３０までの異なる種類の溶媒を含み得る。各溶媒は、単一の液体溶媒、液体の混合物、又は溶解した溶質を有する溶液であり得る。溶媒は、供給されるように使用され得、又はユーザは、１つ以上の溶媒を準備し得る。それに加えて、システムがユーザの介入なしに異なる動作モード間で切り替わるように設計されている用途では、システムは、いくつかの完全な溶媒セットを備え得る。例えば、２つの異なる勾配分離を実行することができるように、システムは、４つの移動相溶媒を有してもよい。システムは、例えば、無勾配分離のための移動相を形成するために、又は勾配分離の１つの構成要素として機能するために、システムによって混合された２つ以上の溶媒を受容し得る。

溶媒は、水性及び有機溶媒、極性及び非極性溶媒、例えば、メタノール、エタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、クロロブタン、ジクロロベンゼン、ペンタノン、アセトン、クロロホルム、シクロヘキサン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、水、及びそれらの組み合わせを含む任意の種類の溶媒であり得る。本開示の送達システムは、１つ以上の溶媒を１つ以上の異なるクロマトグラフィシステムに送達し得る。

本出願のシステムは、少なくとも１つの加圧溶媒源を含む。システムは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、又は３０までの異なる加圧溶媒源を含み得る。各供給源は、本開示で提供されるように、溶媒、圧力、溶媒流、容器の種類、及び加圧機構によって異なり得る。

各加圧溶媒源は、溶媒を供給源から転換弁に、最終的にはポンプに送り込む又は押すことができる。加圧溶媒源は、液体クロマトグラフィポンプの大部分が、往復プランジャを有するポンプヘッドを有するという事実に対処する。これらのプランジャは、高背圧に対して正確な容積の移動相を送達するように設計されている。しかしながら、これらのポンプは、大量の液体を引き込むこと、及び低圧で運転することにおいては効率が悪い。それらは弱い真空を発生させ、一般に溶媒を効率的にポンプに自動的にプライミングすることはできない。溶媒源に圧力を加えることにより、比較的低い圧力で溶媒を送り込む又は押すことができる。溶媒源への圧力は、溶媒を供給源から転換弁に、そして最終的にはポンプに、約０．０５μＬ／分、０．１、０．５、１、５、１０、５０、１００、５００、１ｍＬ／分、５、１０、２５、５０、１００、５００、又は約１０００ｍＬ／分など、通常の液体クロマトグラフィポンプが引き込み得るよりも速い速度で送り込む、又は押すことができる。これらの値は、約０．１μＬ／分〜約２５ｍＬ／分などの範囲を定義するために使用され得る。加圧溶媒源は、約０．１ｐｓｉ、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、５０、又は約１００ｐｓｉなど、通常の液体クロマトグラフィポンプの吸入圧力よりも高い圧力で、溶媒を送り込む、又は押すことができる。これらの値は、約０．５〜約１０ｐｓｉなど範囲を定義するために使用され得る。加圧液体流は、空の管から気泡を追出するのにより効果的であり得る。

システムは、少なくとも１つの転換弁を含むことができる。転換弁は、溶媒源及びポンプと流体連通し得る。転換弁は、１つ以上の溶媒源又は流れと共に使用され得る。システムは、複数の転換弁を有し得る。システムはまた、各加圧溶媒源又は流れのための少なくとも１つの転換弁を含み得る。各転換弁は、加圧溶媒源又は流れ専用であり得る。転換弁は、ポンプ又は補助流路に溶媒流を転換するために使用され得るか、又は適合され得る。補助流路は、流れを廃棄物流又は廃棄物容器に流すことを含み得る。

転換弁は、少なくとも１つの溶媒入口、少なくとも１つの溶媒出口、及び少なくとも１つの補助出口を含み得る。例えば、転換弁は、溶媒源入口、溶媒をポンプに提供する溶媒源出口、及び廃棄するための補助出口を有し得る。

システムはまた、少なくとも１つのポンプを含み得る。ポンプは、転換弁と流体連通し得る。転換弁は、溶媒源とポンプとの間に位置され得る。溶媒送達システムの低圧側から気泡及び／又は古い溶媒を除去するのを補助するために、１つ以上の転換弁は、ポンプ又はその付近に位置され得る。ポンプヘッド付近に配設された転換弁は、プライミングプロセスからポンプヘッドを切り離すことができる。例えば、転換弁は、ポンプの約１ｃｍ、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、２０、３０、４０、又は約５０ｃｍ以内に位置され得る。これらの値は、約１〜約５ｃｍなどの範囲を定義するために使用され得る。溶媒源とポンプとの間の溶媒ラインの大部分は、溶媒源と転換弁との間に位置され得る。例えば、そのような溶媒ラインの約１０％、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、又は約９９．５％は、溶媒源と転換弁との間に位置され得る。

図１Ａは、高圧側のポンプの下流にある転換弁を有する従来技術の構成を示す。図１Ｂは、本開示による、クロマトグラフィ溶媒送達システムの一実施形態を示す。図１Ｂでは、システムは加圧された溶媒源／容器を含み、転換弁は、低圧側でポンプの上流にある。

プライミングプロセスは、クロマトグラフィシステムが新しいとき、又は溶媒管が空気で充填されている乾燥状態にあるときに問題となる可能性がある。空気の圧縮性のために、ポンプによって形成された弱い真空は、液体を溶媒ライン又は配管を通して効果的に移動させることができない。配管内に閉じ込められた空気を引き出すための手動によるプライミングが必要とされる。本開示は、新しい乾燥システムにおける自動化されたプライミングを可能にする。自動化されたプライミング（例えば、ユーザによる手動介入なしで、古い溶媒の除去及び新しい溶媒のポンプへの導入、気泡の除去、又は両方）は、約５分未満、４、３、２、１、又は約０．５分など、短時間で行われ得る。本開示の自動化されたプライミングは、従来の液体クロマトグラフィシステム（例えば、往復ポンプ、非加圧溶媒、又はその両方を使用するシステム）と比較して、プライミングに必要な時間を約１０％、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、又は約９９．５％だけ低減し得る。これらの値は、約５０％〜約９９％など範囲を定義するために使用され得る。

システムはまた、システムの１つ以上の構成要素とデジタル又は信号通信しているコントローラを含み得る。コントローラは、オペレータの介入なしにシステムを自動的にプライミングするために使用され得る。溶媒源又は容器の加圧はまた、自動的に実行され得る。転換弁の制御は、自動的に実行され得る。本開示に提供されているように、他の構成要素、例えば、通気弁を自動的に実行するように制御することもできる。

転換弁をポンプの低圧側に配設することにより、高圧側の内容積が縮小され得る。この縮小はまた、勾配遅延容積を縮小する。このシステムは、高圧側に転換値を有するシステムと比較して、勾配遅延容積を約１０％、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、又は約９９．５％だけ縮小し得る。これらの値は、約１０％〜約３０％など範囲を定義するために使用され得る。

システムは、移動相に関連する溶媒について記載されているが、システムはまた、針洗落溶媒及びシリンジポンプなどの他のクロマトグラフィ液体をプライミングするために使用され得る。

液体クロマトグラフィポンプと共に使用されている現在のプライミングプロセスは、弱い真空を形成することによって、若しくは溶媒供給ライン又は配管を引っ張ることによって、溶媒源からポンプヘッドまで移動相を引き込むことを含む。引込速度は、ポンプヘッド内の往復プランジャの容量及び溶媒供給ラインの容量に依存し得る。場合によっては、溶媒の引っ張り又は真空は、供給溶媒の蒸気圧に到達し、かつ溶媒のガス放出の可能性を生み出すのに十分であり得る。本開示のシステムは、真空引込を加えられた圧力で置換することによって、ガス放出リスクを低減又は排除する。

圧力は、多くの異なる手段で溶媒源に加えられ得る。一実施形態では、本開示は、容器内の容積を調整するために物理的に変形させることなどによって加圧されるように構成された溶媒容器と、容器と係合し、容器を変形させることなどによって、容器を加圧するように構成された機構と、容器の内側の圧力、流れ、又は容積を判定するように構成された少なくとも１つのセンサ、例えば、圧力センサ、流れセンサ、又は容積センサと、を含む、加圧溶媒源に関する。センサは、重量センサ又は光学センサなど、溶媒容器内に残存している溶媒の量を判定するように構成された１つのものとすることができる。

溶媒容器は、クロマトグラフィ溶媒を収容し、かつ加えられた圧力の結果として制御された様式で溶媒をクロマトグラフィシステムに送達し得る、任意のサイズ、形状、材料などであり得る。溶媒容器は、約１００ｍＬ、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２００、１４００、１６００、１８００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、又は約１００００ｍＬの溶媒を保持し得る。これらの値は、約０．２５Ｌ〜約２Ｌなど範囲を定義するために使用され得る。

溶媒容器は、シリンダ、折り畳み式袋、又はアコーディオンスタイルの容器を含む、任意の形状に形成され得る。容器は、加圧されるように構成され得る。例えば、容器は、容器の内側の容積を調整するために物理的に変形されるように構成され得る。容器の加圧又は物理的変形は、内圧又は容積が、圧力が加えられるにつれて実質的に連続的に変化し得るように、漸進的であり得る。例えば、容器の容積は、加えられた圧力の各々の同様の増分で、約５％、１、０．５、０．０１、０．０５、又は約０．００１％以下の増分で変化し得る。加えられた圧力の増分は、圧力、距離、又は電流で測定され得る。

これらの加えられた圧力又は機構は、段階的に、又は経時的な一貫性のある圧力として適用され得る。機構の圧力又は移動の量は、残存溶媒、溶媒流、及び／又は溶媒流圧のレベルに応答してもよい。加えられた圧力又は機構は、所望の流量、又は圧力を、所望の又は元の値の２％、４％、６％、８％、１０％、１５％、又は約２０％以内に保ち得る。例えば、溶媒容器は、２５ｐｓｉの溶媒圧力を送達するために加圧され得る。溶媒容器への加えられた圧力又は機構は、溶媒圧力を２５±１０％に保ち得る。

容器の組成物は、加圧されるように構成された任意の材料を含み得る。一実施形態では、容器の組成物は、ポリマー、プラスチック、弾性、又は他の変形可能な材料を含み得る。容器は、加えられた圧力が除去されたとき、又は反対の圧力が加えられたとき、例えば、ブラダが再充填されたときに、実質的にその元の形態又は形状に戻る材料で作製され得る。容器は、折り曲がりがほとんど、又は全くない状態で始まり、圧縮された後に折り曲がりのある非圧縮形態に戻るアコーディオンスタイルの容器のように、加えられた圧力の容積変化が生じた後に、その元の形態に戻らない材料でも作製され得る。容器は、溶媒が充填され得、かつそこから退出し得る、少なくとも１つの開口部を有し得る。容器は、例えば、溶媒充填、溶媒退出、加圧ガス充填及び退出、又はこれらの組み合わせ用の複数の開口部を有し得る。

いくつかの実施形態では、容器は、外殻、又はチャンバを含み得る。外殻は、折り畳み式又はアコーディオンスタイルの容器（あるいは加えられた圧力と共に変化し得る内容積を有する任意の容器）などの加圧可能容器を収容し得る任意のサイズ、形状、材料などとすることができる。外郭は、加えられた圧力が容器上に配設されたときに、外殻は、容器が、加えられた圧力の膨張又は漏出が起こるのを防止するように、容器を閉じ込めるために使用され得る。

物理的に変形され得る容器については、変形は、異なる機構によって実行され得る。容器は、物理的な力を加えることによって変形され得る。力は、容器の１つ以上の側面、例えば、容器の外側に加えられ得る。例えば、物理的な力は、容器の１つ以上の側面を押圧するための可動ピストンであってもよい。力は、容器と機械的に係合され得る。力、例えばピストンは、コントローラによって制御されているシャフトによって駆動され得る。コントローラは、少なくとも１つのセンサと信号接続され得る。

容器はまた、ガス変位を使用して加圧されるか、又は変形され得る。容器、例えばブラダは、容器によって取り込まれたスペースを変位させるために、外殻に流れ込むガスを使用して変形され得る。ガス流、内容器圧力、又はその両方は、少なくとも１つのセンサと信号接続しているコントローラによって制御され得る。

溶媒容器出口の構成は、容器からの溶媒の最大排出を可能にするように位置付けられ得る。容器から使用され得る利用可能な溶媒の量は、元の溶媒量の約８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、又は約９９％であり得る。出口は、容器の上部、側面、又は底部に配設され得る。一実施形態では、出口の配設は、重力が溶媒の排出を補助するために、側面又は底部にある。同様に、容器の内側の容積は、約１００％又は開始状態から、元の容器又は開始状態の約９０％、８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、２％、又は約１％に変更され得る。これらの値は、約２５％〜約１％など範囲を定義するために使用され得る。

容器はまた、容器の内側に流れ込むガス、例えば、不活性ガスを使用して加圧され得る。例えば、溶媒容器は、導入された任意のガスが、ヘッドスペースを形成し、かつ溶媒に圧力を下向きにかけるように、容器底部上に位置付けられた溶媒出口と共に利用され得る。ガスは、不活性でも、溶媒と反応しなくてもよい。例えば、ガスは窒素ガスであってもよい。ガスは、ヘッドスペースに直接導入されても、又は溶媒を通して泡立てられてもよい。ヘッドスペースからの加えられた圧力は、１ｐｓｉ、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、５０、又は約１００ｐｓｉであり得る。容器をガスで加圧することにより、容器を破裂させる場合がある。容器は、内圧の増加に耐えるのに十分な耐久性がなければならない。可動ピストンなどの容器の外側の圧力の使用は、破裂リスクを排除する。

容器設計は、外力が加えられたときに、内部溶媒が所定の圧力レベルまで上昇するようにすることができる。同様に、溶媒上の圧力は、約１ｐｓｉ、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、５０、又は約１００ｐｓｉであり得る。これらの値は、約３ｐｓｉ〜約２０ｐｓｉなど範囲を定義するために使用され得る。

システム、各容器、各溶媒流の流れ、又はこれらの組み合わせは、少なくとも１つのセンサ、例えば、圧力、流れ、容積、又は組み合わせセンサを含み得る。センサは、容器の内側の圧力、流れ、又は容積を判定するように構成され得る。センサは、溶媒容器の重量の変化を判定するように構成された重量センサであってもよい。例えば、センサは、ロードセルであってもよい。センサはまた、光学センサであってもよい。光学センサは、容器の内側の容積レベルを測定し得る。容器の重量又はレベル変化は、容器内の残存溶媒の測定値、及び溶媒の使用の経時的な速度を提供し得る。センサは、コントローラと信号通信し得る。コントローラはまた、クロマトグラフィ方法を含み得、ポンプと信号通信し得る。クロマトグラフィシステムの溶媒の過去、現在、及び将来の要件を計算し、予測し得る。クロマトグラフィシステムを中断しないことに応じて、溶媒容器をいつ交換する必要があるかの判定がなされ得る。

図２Ａ〜図２Ｃは、可撓性溶媒容器システムを示す。システムは、容器の上部に開口部（４）を有する、アコーディオンスタイルの折り畳み式容器（２）を含む。容器は、シリンダのような形状の外殻（６）、又はチャンバ内に配設されている。チャンバは、開放することができ、溶媒容器を出し入れされ得る上部蓋（８）を有する。チャンバは、移動可能である底部（１０）を有する。底部は、移動され得、又は、溶媒容器の底部に圧力を加えるために移動され得る表面又はピストンが装着され得る。表面又はピストンは、段階的に又は直線的に駆動されるシャフト（１２）によって駆動され得る。システムは、溶媒容器を識別し、その識別をコントローラに中継し得る。システムは、溶媒容器が進行前に正しいことを確認し得る。ピストンは、溶媒を加圧するために可撓性溶媒容器に対して駆動され得る。チャンバの蓋は、溶媒出口（１４）を有し得る。ピストン駆動システムは、クロマトグラフィポンプへの溶媒送達の効率を改善し得る。圧縮された溶媒容器は、ポンプ入口でわずかに正圧を提供し得る。溶媒容器がチャンバ内に充填されると、システムは、無人で動作され得る。図２Ｂ及び図２Ｃは、器内の溶媒容器を折り畳み、かつ加圧するように駆動されているピストンを示す。

図２Ａ〜図２Ｃは、ピストンが溶媒容器の底部に圧力を加えるシステムを示すが、反対の配置もまた可能である。例えば、ピストンは、溶媒容器の上部に圧力を加えることが可能であり、溶媒出口は、配置の基部に提供されてもよい。

図１０は、加圧されるように構成された溶媒容器（１０２）を含む、加圧溶媒源（１０１）を示す。図示の実施形態では、溶媒容器（１０２）は、容器本体（１０３）及び溶媒出口（１０４）を含み得る。溶媒出口（１０４）は、容器本体（１０３）の下方に所定の距離だけ離間して配置され得る。容器本体（１０３）と溶媒出口（１０４）との間には、首部が存在し得る。容器本体（１０３）の下方にある溶媒出口（１０４）の位置の結果として、溶媒出口（１０４）の溶媒は、重力により加圧される。いくつかの実施形態では、溶媒容器（１０２）は、単一の溶媒出口（１０４）で密封されている。いくつかの実施形態では、溶媒容器（１０２）は、パウチ、シリンダ、又は袋を含み得る。いくつかの実施形態では、溶媒容器（１０２）は、実質的に可撓性であり得る。

図１１に示すように、いくつかの実施形態では、溶媒源（１０１）はチャンバ（１０６）を含む。溶媒容器（１０２）は、チャンバ（１０６）内に少なくとも部分的に受容され得る。いくつかの実施形態では、チャンバ（１０６）は、実質的に剛性であり得る。いくつかの実施形態では、チャンバ（１０６）は、溶媒容器（１０２）よりも可撓性が低い場合がある。いくつかの実施形態では、チャンバ（１０６）は、上部開口部（１０７）を有し得る。上部開口部（１０７）は、蓋（１０８）によって任意選択的に閉鎖可能であり得る。蓋（１０８）は、好ましくはチャンバ（１０６）を密封し得る。

いくつかの実施形態では、溶媒源（１０１）は、容器（１０２）を選択的に加圧するように、溶媒容器（１０２）の少なくとも一部に力を加えるための力アプリケータを更に含む。ここで、力アプリケータの様々な実施形態について説明する。

図１２に示すように、力アプリケータは、溶媒を溶媒容器（１０２）から変位させるように構成された、溶媒容器（１０２）の内容積と流体連通している流体源（１１０）を含み得る。流体が流体源（１１０）から提供されるとき、溶媒容器（１０２）内の溶媒は、実質的に非圧縮性であるため、溶媒の上部と溶媒容器（１０２）の上部との間の圧力の増加は、溶媒を溶媒容器（１０２）から変位させる。代替的な実施形態では、図１３Ａに示すように、力アプリケータは、溶媒容器（１０２）とチャンバ（１０６）の上部との間に配置され得る膨張可能なブラダ（１１１）を含み得る。膨張可能なブラダ（１１１）が流体源（１１０）に接続されたとき、膨張可能なブラダ（１１１）は、溶媒を溶媒容器（１０２）内で変位させるように膨張させる。いずれか又は両方の実施形態では、流体源（１１０）の流体は、不活性ガスであり得る。

代替的な実施形態では、図１３Ｂに示すように、力アプリケータは、穿刺されるように構成された加圧カプセル（１１２）を含む。加圧カプセル（１１２）は、加圧流体を収容してもよい。いくつかの実施形態では、チャンバは、実質的に剛性である。いくつかの実施形態では、チャンバは、突出部（１１３）を含み、カプセル（１１２）は、突出部（１１３）内の少なくとも部分的に位置されている。いくつかの実施形態では、突出部（１１３）は、カプセル（１１２）に力を付与するように押圧可能である。いくつかの実施形態では、手動力を突出部（１１３）に加えることにより、カプセル（１１２）を穿刺するのに十分であり、加圧流体が、溶媒の上部と溶媒容器（１０２）の上部との間の空隙に漏出するために、力をカプセル（１１３）に付与し、それによって、溶媒容器（１０２）に圧力を付与する。いくつかの実施形態では、突出部（１１３）は、カプセル（１１２）を穿刺するのを補助するために、下面に鋭い物体を含み得る。

図１４は、チャンバ（２０６）、及びプランジャ（２１５）を含む力アプリケータを含む加圧溶媒源（２０１）を示す。溶媒容器（１０２）は、チャンバ（２０６）内に少なくとも部分的に受容され得、プランジャ（２１５）は、溶媒容器（１０２）と係合する。いくつかの実施形態では、プランジャ（２１５）は、チャンバ（２０６）内で線形平行移動するように構成され得る。プランジャ（２１５）は、容器（１０２）を選択的に加圧するために、溶媒容器（１０２）に力を加え得る。いくつかの実施形態では、ばね（２１７）は、チャンバ（２０６）の蓋（２０８）とプランジャ（２１５）との間に設けられている。ばね（２１７）は、プランジャ（２１５）を溶媒容器（１０２）と係合するように付勢して、溶媒容器（１０２）を選択的に加圧することができる。一実施形態では、プランジャ（２１５）は、溶媒容器（１０２）の軸方向端部の比較的大きな表面に力を加えるようにサイズ決めされたプランジャヘッド（２１６）を備える。いくつかの実施形態では、蓋（２０８）は、（例えば、ねじ山を有する）チャンバ（２０６）に解放可能に固定可能である。

図１４に示す実施形態では、加圧溶媒源（２０１）は、溶媒容器（１０２）が接続可能又は接続されている装着板（２２０）を更に含む。装着板（２２０）は、溶媒容器（１０２）の端部と一体的に形成されてもよい。装着板（２２０）は、装着板（２２０）及び溶媒容器（１０２）を封止剤／吹き付けガンと同様の様式でチャンバ（２０６）内に保持するために、チャンバ（２０６）の基部の口部（２２１）よりも大きい直径を有する。

プランジャ（２１５）は、リニアモータ、加圧流体、回転駆動装置などの任意の好適な駆動配置又は力アプリケータによって線形に平行移動させられ得る。いくつかの実施形態では、使用中に、一定の力が溶媒容器（１０２）に加えられる。

他の実施形態では、図１５に示すように、力アプリケータは、１つ以上の楔（３２６、３２８）を含み得る。図１６に示す実施形態では、力アプリケータは、第１の楔面（３２７）を有し、かつ溶媒容器（１０２）に向かって線形平行移動するように装着されている第１の楔部材（３２６）を含む。力アプリケータは、第２の楔面（３２９）を有し、かつ第１の楔部材（３２６）に向かって線形平行移動するように装着されている第２の楔部材（３２８）を更に含む。第１の楔面（３２７）及び第２の楔面（３２９）は、溶媒容器（１０２）を選択的に加圧するために、溶媒容器（１０２）に力を加えるように互いに係合可能である。図示の実施形態では、加圧溶媒源（３０１）は、壁を有するチャンバ（３０６）を更に含む。図１６から理解されるように、第２の楔部材（３２８）が下向きに駆動されるにつれて、第１の楔面（３２７）と第２の楔面（３２９）との相互作用は、第１の楔部材（３２６）を右に向かって平行移動させ、次いで、溶媒容器（１０２）に力を加える。

図１６及び１７に示す実施形態では、力アプリケータは、圧力板（４３０）を含む。

例示された加圧溶媒源（４０１）は、壁を有するチャンバ（４０６）、及び枢動点（４３１）においてチャンバ（４０６）の壁にヒンジ式に固定された圧力板（４３０）を含む。溶媒容器（１０２）は、圧力板（４０３）の第１の面とチャンバ（４０６）の壁との間に配置されており、力アプリケータ（４３２）は、圧力板（４３０）の第２の（反対側の）面に力を付与するように構成されている。力アプリケータ（４３２）が圧力板（４３０）と係合するにつれて、圧力板（４３０）は、枢動点（４３１）を中心に枢動し、力を溶媒容器（１０２）に加えることが、図１７から理解されるであろう。圧力板（４３０）は、圧力板（４３０）の表面に対して垂直な方向に作用する、加えられた力の成分が少なくともある限り、溶媒容器（１０２）に力を加える。図１８は、圧力板（４３０）が、垂直方向又は水平方向に対してある角度をなしている限り、圧力板（４３０）に純粋に垂直方向（Ｆ１）又は純粋に水平方向（Ｆ２）の力を加えることは、溶媒容器（１０２）に対応する力を加えることを例示する。

図１８は、加圧溶媒源（５０１）の力アプリケータが、ローラ機構を含む、一実施形態を例示する。図１８に示すように、力アプリケータは、一対のローラ（５４１Ａ、５４１Ｂ）を含むローラ配置（５４０）を含む。ローラ（５４１Ａ、５４１Ｂ）は、それらの間に実質的に所定の間隙を維持するように、互いに向かって付勢されている。ローラ（５４１Ａ、５４１Ｂ）は、任意選択的に互いに向かって付勢されている。使用時には、溶媒出口（１０４）から遠位の溶媒容器（１０２）の端部は、ローラ配置（５４０）に供給され、それを通して溶媒容器（１０２）に圧力を加え、それによって溶媒を分配するように、漸進的に引き込まれる。ローラ機構（５４０）は、それが設置されている溶媒容器（１０２）及び／又はチャンバ（５０６）に対して平行移動可能であってもよい。溶媒容器（１０２）がローラ機構（５０４）内に引き込まれるにつれて、溶媒容器（１０２）の内容積を漸進的に低減させ、それによって溶媒を分配する。

図１０に示す加圧溶媒源（１０１）は、溶媒出口の溶媒が重力により加圧されるように、溶媒容器の下方に配置された溶媒出口を有する溶媒容器を含む溶媒源を含む、クロマトグラフィ溶媒送達システムの一部を形成し得る。

別の実施形態では、図１９に示すように、本開示は、複数の溶媒区画（６５０）を含む加圧溶媒源（６００）に関し、各溶媒区画（６５０）は、力アプリケータ（６５１）を含み、溶媒容器（１０２）を受容するように構成されている。各力アプリケータ（６５１）は、対応する区画（６５０）内に受容可能な対応する溶媒容器（１０２）に力を加えるように個別に制御可能である。

いくつかの実施形態では、各溶媒区画（６５０）は、裏装板（６５２）を含むことができ、各力アプリケータ（６５１）は、圧力板（６５３）を含む。圧力板（６５３）は、それぞれの溶媒区画（６５０）の対応する裏装板（６５２）に向かって、又はそれから離れるように移動可能である。いくつかの実施形態では、スペーサ（図示せず）は、使用中に、裏装板（６５２）と圧力板（６５３）との間の最小距離を制限するために、裏装板（６５２）に接続され得る。代替的に、スペーサは、圧力板（６５３）の後部に接続されてもよい。いくつかの実施形態では、各溶媒区画（６５０）は、その中に少なくとも１つの溶媒容器（１０２）の存在を検出するためのセンサ（図示せず）を含み得る。いくつかの実施形態では、力アプリケータ（６５１）は、使用中に、実質的に一定の力を加えるように構成され得る。いくつかの実施形態では、力アプリケータ（６５１）は、モータ、空気源、又は他の駆動装置（図示せず）によって作動されている。いくつかの実施形態では、力アプリケータは、図１２〜図１８に示され、かつ本明細書に記載されている配置のいずれかを含んでもよい。図１９に示す実施形態では、加圧溶媒源（６００）は、４つの溶媒区画（６５０Ａ）〜（６５０Ｂ）を含む。

図１９に示す実施形態の利点は、加圧された溶媒源（６００）を使用して勾配流出入を形成するか、又は勾配形成を補助することができることである。勾配流出入では、様々な成分溶媒の組成は経時的に変化しなければならない。図２０に示す実施形態は、所望の勾配を形成するように、溶媒容器（１０２）の各々に加えられた圧力を制御することができる。

本発明を具体化する溶媒容器は、溶媒容器内の溶媒（複数可）を融合及び／又は混合するための融合及び／又は混合機構を含み得る。融合／混合機構は、磁気駆動機構を備えてもよく、又は磁気駆動機構によって給電されてもよい、回転機械的要素を含んでもよい。

システムはまた、利用可能な溶媒レベルを示すために、１つ以上のセンサを使用することもできる。図３は、供給アクチュエータピストンを使用して溶媒供給レベルを感知するように構成されたシステムを示す。通常、運転完了を確実にするために、残存溶媒供給量を厳密に監視するためにオペレータが必要とされる。本開示のシステムは、溶媒データをコントローラに手動で入力することによって、残存溶媒供給量を単純に計算するのとは対照的に、開始時に実際の残存溶媒容量を監視するために手段を提供し得る。

図３は、容器及びチャンバの側面に位置された光学センサ（１６）を有する可撓性溶媒容器システムを示す。容器、チャンバ、又はその両方は、透明であってもよく、又は光学センサが、１つ又は両方の外側から溶媒レベルを監視することを可能にするように設計されてもよい。別の実施形態では、磁気センサシステム（図示せず）が使用され得る。光学センサ及び磁気センサは、別々に使用され得、若しくは同じ又は異なる溶媒容器のために異なる構成で組み合わせられ得る。図３に示すシステムはまた、シャフトに接続された第２の光学センサ（１８）を有する。光学エンコーダは、シャフトの位置を得ることができる。例えば、ピストンは、信号装置としての機能を果たし得る。センサは、容器内の溶媒レベルの測定値として、シャフト、ピストン、又はその両方の位置を監視し得る。ピストンアクチュエータに加えられた電気負荷は、容器の内側の圧力を測定するために使用され得る。容器パラメータ、溶媒、容積などは、１つ以上のセンサからの情報を用いて、どの程度の溶媒が使用されているか、及びどの程度の溶媒が容器内に残存しているかを判定するために、コントローラによって識別及び使用され得る。

本開示はまた、ガス、例えば空気をクロマトグラフィ溶媒供給ラインから排出するための通気弁に関する。通気弁は、クロマトグラフィ溶媒供給部とポンプ入口との間に位置付けられ得、溶媒供給の切替によって導入され得るガスを含む、溶媒供給ラインから全ての又は実質的に全てのガスを除去し得る。通気弁は、ラインからガス気泡を自動的に又は最小限のユーザ介入で除去又はフィルタリングし得る。

一実施形態では、本開示は、中心軸、上部側面、及び底部側面を有する主本体を含む通気弁に関し、本体は入口及び出口を有し、入口は出口よりも底部側面に対して近くに位置付けられており、上部側面又は上側部分は、開口部又は第２の出口を有し得る。上部側面の開口部は、第２の出口を有するキャップを有し得る。任意選択的なキャップは、上部又はその付近でシリンダに取り付けられ得る。通気弁は、ガス又は空気が、上部又は上側開口部若しくは第２の出口から漏出する又は退出することを可能にするが、溶媒が、同じ上部若しくは上側開口部又は第２の出口から漏出する又は退出するのを防止する機構を更に含み得る。この機構は、主本体の内径に等しい直径を有する主本体内に収容された浮力ボールを含み得、ボールは、主本体、キャップの中又は上に収容されたシート及びプランジャ装置、若しくはその両方の内側で上下に自由に動くことができる。

通気弁は、溶媒脱気を防止又は低減するために、吸気ライン脱気器を交換又は補足し得る。通気弁は、独立型であってもよく、任意の外部オペレータを必要としなくてもよい。装置は、溶媒供給補給中に導入され得る閉じ込められたガスを予め除去することによって、クロマトグラフィポンプのパージサイクルを短縮し得る。通気弁装置は、パージサイクルに必要とされる当初の時間の約２０％、４０％、６０％、８０％、又は約１００％だけパージサイクルを低減し得る。通気弁装置は、溶媒供給ラインからガス、例えば空気の５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、又は９９％を除去し得る。これらの値は、約５０〜約８０％、又は約７０％〜約９０％など範囲を定義するために使用され得る。

通気弁は、溶媒源及び容器の下流、及びポンプの上流に位置付けられ得る。通気弁は、溶媒供給ライン内の閉じ込められたガス／空気を感知する受動機構として機能し得る。ガス／空気が存在しないときには閉じたままにしておくことができ、ガス／空気レベルが増加するにつれて開いたままにすることができる。通気弁は、ガス又は空気が溶媒ライン中に存在するときに作動し得、その排出のための経路を提供し得る。溶媒が通気弁に到達すると、空気／ガス排出ポートを閉じて、溶媒が漏出するのを防止することができる。通気弁は、中断されていない溶媒アクセスを送達し得る。

図４Ａは、主本体（４４）の下側部分に浮力ボール（４２）を有する通気弁（４０）を示す。図４Ａは、開放位置にあり、ガスを通気するように構成されている。図４Ｂは、主本体（４４）の上側部分に浮力ボール（４２）を有する通気弁（４０）を示す。図４Ｂは、閉鎖位置にあり、ガスを通気することができない。通気弁（４０）は、主本体（４４）、溶媒供給部からの溶媒／ガス入口（４６）、ポンプ入口への溶媒出口（４８）、及び上部を有し得る。主本体は、中心軸、上部側面、及び底部側面を有し得る。本体は、シリンダ形状を含む、任意の形状を有し得る。溶媒／ガス入口（４６）及び溶媒出口（４８）は、主本体（４４）の下側部分（下側半分、３分の１、４分の１）に位置付けられ得る。入口（４６）は、出口（４８）よりも底側に対して近くに位置付けられ得る。主本体（４４）の内容積は、約５０ｍＬ、４０、３０、２０、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、０．１、０．０９、０．０８、０．０７、０．０６、又は約０．０５ｍＬ以下であり得る。これらの値は、約３ｍＬ〜約０．５ｍＬ以下など範囲を定義するために使用され得る。

主本体（４４）の上部側面又は上側部分は、主本体（４４）から漏出するか、又は退出するために、ガス又は空気用の開口部又は第２の出口（５０）を有し得る。上部側面開口部はまた、主本体（４４）の上部側面にしっかりと取り付けられる一体的な座部（５２）を有するキャップを装着することもできる。キャップ（５２）は、ガスが漏出する又は退出するための第２の開口部（５０）を有し得る。図４に示すように、キャップ（５２）はまた、溶媒オーバーフローのための経路を提供するために、嵌合部（５４）、例えば、かかり付き嵌合具を有し得る。図４Ａに示すように、ガスの流出は、ボール（４２）が下側部分にあるときに開放される。図４Ｂは、上側部分及び閉鎖位置にある浮力ボール（４２）を有する通気弁（４０）を示す。図４Ｂに示すように、ガスの流出は、ボール（４２）が出口（５０）と係合するか、又は出口接触するときに停止される。

通気弁（４０）は、ガス又は空気が、上部又は上側開口部若しくは第２の出口（５０）から漏出する又は退出することを可能にするが、溶媒が、同じ上部若しくは上側開口部又は第２の出口（５０）から漏出する又は退出するのを防止する機構を含み得る。１つのそのような機構は、図４に示すように、浮力ボール（４２）である。ボール（４２）は、主本体（４４）内に収容され得、主本体（４４）の内径に等しいか、又は実質的に等しい直径を有し得る。ボール（４２）は、主本体（４４）の内側で上下に自由に移動することができる。ボール（４２）は、ガスが、ボール（４２）を通って、又はその周りを自由に通過することを可能にし得る。ボール（４２）は、溶媒が、ボール（４２）を通って、又はその周りを自由に通過するのを制限又は防止し得る。溶媒がボール（４２）と相互作用したとき、ボール（４２）は、上部側面に向かって上向きに強制的に押し上げられ得、溶媒が上部開口部又は第２の出口（５０）から漏出する又は退出するのを阻止又はそうでなければ防止し得る。

主本体（４４）の上部側面又は上部側面に取り付けられたキャップ（５２）は、オーバーフロー上昇管（５６）を収容し得る。上昇管（５６）は、上部又は第２の開口部（５０）を通って漏出するか、又は退出する任意の溶媒を収容し得る。これはまた、退出ガスを補助流、例えば、廃棄物流に収容し、方向付けることもできる。図５Ａは、下側部分に浮力ボール（４２）と、プランジャ及び座部機構（５８）を有するキャップと、を有する、通気弁（４０）を示す。通気弁（４０）は、オーバーフロー上昇管（５６）を有する器の上部に一体的な座部（５８）を有するキャップを有する。図５Ａに示すように、ガスの流出は、ボール（４２）が下側部分にあるときに開放される。図５Ｂは、上側部分に浮力ボール（４２）を有し、プランジャ及び座部機構（５８）と係合された、通気弁（４０）を示す。図５Ｂに示すように、ガスの流出は、ボール（４２）がプランジャ（５８）に触れるか、又はそうでなければ係合されたときに、プランジャ及び座部（５８）によって停止される。

一度使い果たされると、溶媒容器は交換され得る。交換は、供給ライン又は配管を溶媒容器から除去することを含み得る。除去中、及びライン又は配管を新しい溶媒容器に交換する前に、ガス又は空気は、供給ライン又は管に誤って入り込み、接続部内に閉じ込められることがある。溶媒の交換後、取り込まれたガスを確実に完全に除去するために、クロマトグラフィポンプは、一定時間循環させ、かつパージされ得る。この循環中に、通気弁は、ラインから任意のガスを迅速に除去し、液体のみをポンプに供給することを促進するために、使用され得る。例えば、溶媒が溶媒源及び容器から押されると、溶媒は、通気弁の主本体に入ることができる。ガスは、主本体又はチャンバの上側部分まで移動することができ、液体は、下側出口を通過することができる。ガスがチャンバから排出するか、退出すると、機構、例えばボールにガス排出ポートを閉鎖させる供給溶媒が一杯になる。

通気弁（４０）は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、キャップ内又はキャップ上に収容された、座部及びプランジャ装置（５８）などの自己作動機構を収容し得る。図６Ａは、開放位置にあるプランジャ及び座部機構（５８）を有する通気弁（４０）を示す。通気弁（４０）は、ダイヤフラム（６０）及びアクチュエータ（６２）を有する器の上部に一体的な座部（５８）を有するキャップを有する。図６Ａに示すように、通気ポート（６４）を介するガス及び液体の流出は、プランジャが低いか、又は係合されていないときに開放している。図６Ｂは、閉鎖位置にあるプランジャ及び座部（５８）を有する通気弁（４０）を示す。図６Ｂに示すように、通気ポート（６４）を介するガス及び液体の流出は、プランジャによって停止される。プランジャ及び座部機構は、本体内の液体レベルとは無関係に能動的に制御され得る。別の実施形態では、通気弁（４０）は、受動的な自己作動弁とは対照的に、能動弁であってもよい。通気弁（４０）は、弁（４０）の作動を制御するために外部源に接続されたアクチュエータ（６２）を含み得る。外部力又は信号は、弁を開放及び閉鎖の両方で駆動するために使用され得る。アクチュエータ（６２）は、コントローラと信号通信し得る。

通気弁（４０）は、クロマトグラフィ溶媒供給システムに一体化され得る。図７は、加圧溶媒源又は容器（７０）、通気弁（４０）、転換弁（７２）、及びクロマトグラフィポンプ（７４）を有するクロマトグラフィ溶媒送達システムを示す。通気弁（４０）及び転換弁（７２）は、クロマトグラフィシステムの低圧側、例えば、ポンプ（７４）の上流に配設されている。通気弁（４０）は、下側及び開放位置、並びに上側及び閉鎖位置に浮力ボール（４２）を伴って示されている。図８は、ピストン（１０）と、通気弁（４０）と、転換弁（７２）と、ポンプ（７４）と、によって駆動されている、加圧溶媒源（７０）を有する、クロマトグラフィ溶媒送達システムを示す。通気弁（４０）及び転換弁（７２）の両方は、低圧側のポンプ（７４）の上流にある。

別の実施形態では、本開示は、自動液体容器切替を有するシステムに関する。現在、クロマトグラフィシステムは、溶媒容器内の溶媒レベルを監視することを試行していない。オペレータは、所望の分離を完了するのに十分な溶媒供給が存在することを保証する責任がある。したがって、無人システム動作は、単一容器で利用可能な溶媒容器の容積に制限される。システムは、液体感知とソフトウェアとの組み合わせを採用することができる。クロマトグラフィシステムは、１つ以上の溶媒容器が、空の状態、若しくは次の分離又は分離の組が完了され得ない状態に近づくときを検出し、１つ以上の溶媒容器から十分な溶媒容量を有する利用可能な容器に溶媒流を切り替え得る。

本開示は、溶媒容器内に残存している溶媒の量を判定するように構成された第１のセンサを有する、少なくとも１つの加圧溶媒源と、溶媒容器内に残存している溶媒の量を判定するように構成された第２のセンサを有する、少なくとも１つの予備加圧溶媒源と、溶媒源及びクロマトグラフィシステムの両方と流体連通している切替弁と、センサとデータ通信しているコントローラであって、溶媒源とクロマトグラフィシステムとの間の流体接続を切り替えるように構成され得る、将来の溶媒要件についての知識を有する、コントローラと、を含む、クロマトグラフィ溶媒送達システムに関する。

例えば、クロマトグラフィシステムは、一連のサンプルを分析するように設定され得る。溶媒容器（複数可）は、溶媒容器上又は各溶媒容器に位置された１つ以上のセンサによって監視され得る。任意の特定の容器が、空の真上、若しくは分離又は分離の組が完了され得ない点付近の設定点に達したとき、システムは、溶媒源をほぼ空の溶媒源からよりいっぱいの溶媒源に切り替え得る。切替は、センサ、溶媒容器、コントローラなどによって自動化され得る。１つの溶媒源から別の溶媒源への切替は、切替弁を作動させて、容易に入手可能な溶媒の入った満杯の容器に変更することによるものであり得る。切替弁は、溶媒源及びクロマトグラフィシステムの両方と流体連通し得る。

システムは、クロマトグラフィシステム内の溶媒位置の各々において、容器レベル感知技術を有することができる。各溶媒容器位置において、切替弁及び配管接続を有する一次及び少なくとも１つの予備溶媒位置が存在し得る。システムは、これらの各々の位置を、１つ以上のセンサ又はセンサの種類（例えば、光学的、機械的、磁気的）を通して監視し得る。溶媒容器が設定限界、例えば、空の真上に到達したとき、コントローラは、オペレータの介入なしに、弁を一次溶媒容器から予備容器に切り替えることができる。コントローラは、１つ以上のセンサとデータ通信し得る。コントローラは、将来の溶媒要件の知識を有し得、かつ溶媒源とクロマトグラフィシステムとの間の流体接続を切り替えるように構成され得る。

コントローラ及び関連するソフトウェアは、感知技術を使用して、各々の容器レベルを監視し得る。実施される方法又は分離は、コントローラ及び関連するソフトウェアにも入力され得る。システム方法の知識を用いて、一次溶媒容器から、又は一次溶媒容器容積と二次溶媒容器容積との組み合わせから実行され得る分離回数が計算され得る。オペレータは、現在のレベルの溶媒を用いてシステムを無人で動作させ得る時間の長さについて知らされ、交換時間を予測することができる。

いくつかの実施形態では、溶媒容器の手動切替が利用され得る。センサは、各容器内の液体レベルを追跡することができ、１つ以上の容器がほぼ空になったときに、オペレータは手動で弁（複数可）を充填された容器に切り替えることができる。いくつかの時点で、一次及び予備容器を使い果たすことができ、１つ又は両方を手動で交換する必要がある。溶媒及び溶媒容器のうちの１つ以上の一定レベルの監視により、システムオペレータは、分離方法の知識を用いて、溶媒の枯渇によるシステム停止までの時間を予測することを可能にする。クロマトグラフィシステムのオペレータは、必要に応じて、自動的に利用可能になる追加の溶媒容積を第２の容器に供給することによって、無人動作を延長することができる。

本開示は、第１のセンサを有する加圧溶媒源と、第２のセンサを有する予備加圧溶媒源と、加圧溶媒源と流体連通している第１の通気弁と、予備加圧溶媒源と流体連通している第２の通気弁と、溶媒源と流体連通している切替弁と、溶媒源と流体連通している転換弁と、転換弁と流体連通しているポンプと、センサ、通気弁、切替弁、転換弁、及びポンプとデータ通信しているコントローラと、を含む、クロマトグラフィ溶媒送達システムに関する。図９は、加圧溶媒源（７０）及び予備又は第２の溶媒源（９０）を有するクロマトグラフィ溶媒送達システムを示し、両方の溶媒源は、組成において実質的に同一であり得る。両方の溶媒源は、ピストン（１０）によって送達された圧力を加えている。各溶媒源は、各供給源の下流に通気弁（４０）を有する。システムはまた、ポンプ（７４）の上流に切替弁（９２）及び転換弁（７２）を有する。ポンプの前の各構成要素は、クロマトグラフィシステムの低圧側に位置されている。

刊行物、特許、及び特許出願を含む全ての引用文献の開示は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。

量、濃度、又は他の値若しくはパラメータが、範囲、好ましい範囲、又はより高い好ましい値及びより低い好ましい値のリストのいずれかとして与えられる場合、範囲が個別に開示されているかどうかにかかわらず、任意の上限範囲又は好ましい値及び任意の下限範囲又は好ましい値の任意の対から形成される全ての範囲を具体的に開示するものとして理解されるべきである。数値の範囲が本明細書に記載されている場合、特に明記しない限り、その範囲は、その端点、並びに範囲内の全ての整数及び分数を含むことが意図される。本発明の範囲は、範囲を定義するときに列挙される特定の値に限定されることを意図するものではない。

本発明は、以下の実施例において更に定義される。これらの実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、実例としてのみ与えられることを理解されたい。

Claims (9)

1. クロマトグラフィ溶媒送達システムであって、
   少なくとも１つの加圧溶媒源と、
   前記少なくとも１つの溶媒源と流体連通している少なくとも１つの転換弁と、
   前記少なくとも１つの転換弁と流体連通しているポンプと、を備え、
   前記少なくとも１つの転換弁が、前記少なくとも１つの溶媒源とポンプとの間に位置されており、前記少なくとも１つの転換弁が、前記ポンプ又は補助流路への少なくとも１つの溶媒流の流れを転換するように適合されている、クロマトグラフィ溶媒送達システム。
2. 加圧溶媒源であって、
   加圧されるように構成された溶媒容器と、
   前記容器と係合し、前記容器を加圧するように構成された機構と、
   前記容器の内側からの圧力、容積、又は溶媒流を判定するように構成された少なくとも１つのセンサと、を備える、加圧溶媒源。
3. クロマトグラフィ溶媒送達システムであって、
   前記溶媒容器内に残存している前記溶媒の量を判定するように構成された第１のセンサを有する、少なくとも１つの加圧溶媒源と、
   前記溶媒容器内に残存している前記溶媒の量を判定するように構成された第２のセンサを有する、少なくとも１つの予備加圧溶媒源と、
   溶媒源及びクロマトグラフィシステムの両方と流体連通している切替弁と、
   前記センサとデータ通信しているコントローラであって、将来の溶媒要件の知識を有しており、かつ前記溶媒源と前記クロマトグラフィシステムとの間の前記流体接続を切り替えるように構成されている、コントローラと、を備える、クロマトグラフィ溶媒送達システム。
4. 通気弁であって、
   中心軸、上部側面、及び底部側面を有する、主本体であって、入口及び出口を有し、前記入口が、前記出口よりも前記底部側面に対して近くに位置付けられており、前記上部側面が、開口部を有する、主本体と、
   ガス又は空気が、前記上部側面又は開口部から漏出又は通気することを可能にするが、溶媒が、前記同じ上部側面又は開口部から漏出又は通気するのを防止する、機構と、を備える、通気弁。
5. クロマトグラフィ溶媒送達システムであって、
   第１のセンサを有する加圧溶媒源と、
   第２のセンサを有する予備加圧溶媒源と、
   前記加圧溶媒源と流体連通している第１の通気弁と、
   前記予備加圧溶媒源と流体連通している第２の通気弁と、
   前記溶媒源と流体連通している切替弁と、
   前記溶媒源と流体連通している転換弁と、
   前記転換弁と流体連通しているポンプと、
   前記センサ、通気弁、切替弁、転換弁、及びポンプとデータ通信しているコントローラと、を備える、クロマトグラフィ溶媒送達システム。
6. 前記機構が、ピストンであり、前記少なくとも１つのセンサが、前記ピストンの位置からの前記圧力、容積、又は溶媒流を判定するように構成されている、請求項２に記載の加圧溶媒源。
7. 加圧されるように構成された溶媒容器を含む、加圧溶媒源。
8. クロマトグラフィ溶媒送達システムであって、
   溶媒源であって、前記溶媒容器の下方に配置された溶媒出口を有する溶媒容器を含み、そのため、前記溶媒出口の前記溶媒が、重力によって加圧される、クロマトグラフィ溶媒送達システム。
9. 加圧溶媒源であって、複数の溶媒区画を備え、各区画が、力アプリケータを含み、かつ溶媒容器を受容するように構成されており、各力アプリケータが、対応する区画内の対応する溶媒容器に力を加えるように個別に制御可能である、加圧溶媒源。

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