JP2022171676A - 化学的分析のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2016年10月14日に出願された米国仮出願第62/408,454号からの優先権の利益を主張するものであり、該米国仮出願の全内容は、参照により本明細書中に援用される。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
試料の化学的組成を分析するためのシステムであって、
脱着溶媒を貯蔵するためのリザーバと、
前記リザーバから脱着溶媒を受容するように構成されるサンプリング空間を部分的に画定する開放端部を有するサンプリングプローブであって、前記サンプリング空間はさらに、検体種の少なくとも一部が基質から前記サンプリング空間内の前記脱着溶媒の中に脱着するように、前記開放端部を通して、基質に吸着される1つ以上の検体種を有する基質の少なくとも一部を受容するように構成される、サンプリングプローブと、
前記リザーバからイオン源に脱着溶媒を送達するための複数の流体経路と、
第1の構成と第2の構成との間において移動可能である弁であって、前記第1の構成では、前記サンプリング空間を介して前記リザーバから前記イオン源に脱着溶媒を流動させるための第1の流体経路が提供され、前記第2の構成では、前記リザーバから前記イオン源に前記脱着溶媒を流動させるための、かつ前記サンプリング空間をバイパスする第2の流体経路が提供される、弁と
を備える、システム。
(項目2)
前記弁が、前記第1および第2の構成のそれぞれにあるとき、脱着溶媒が、実質的に継続的に前記イオン源に送達される、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記第2の構成では、前記サンプリング空間内の前記脱着溶媒の体積流率は、実質的にゼロである、項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記弁は、
第1の流体チャネルを介して前記リザーバの出口に流体的に結合される第1のポートと、
第2の流体チャネルを介して前記サンプリングプローブの入口端部に流体的に結合される第2のポートと、
第3の流体チャネルを介して前記サンプリングプローブの出口端部に流体的に結合される第3のポートと、
第4の流体チャネルを介して前記イオン源の入口に流体的に結合される第4のポートと
を備える、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記第1の流体経路は、前記第1、第2、第3、および第4の流体チャネルを備え、前記第2の流体経路は、前記第1および第4の流体チャネルを備える、項目4に記載のシステム。
(項目6)
前記弁は、第1および第2の通路を備え、
前記第1の構成では、前記第1の通路は、前記第1および第2のポートに流体的に結合し、前記第2の通路は、前記第3および第4のポートに流体的に結合し、
前記第2の構成では、前記第1および第2の通路は、前記第1の通路が、前記第1および第4のポートに流体的に結合し、前記第2の通路が、前記第2および第3のポートに流体的に結合するように作動される、項目4に記載のシステム。
(項目7)
前記弁は、第1の通路と、第2の通路とを備え、
前記第1の構成では、前記第1の通路は、前記第1および第2のポートに流体的に結合し、前記第2の通路は、前記第3および第4のポートに流体的に結合し、
前記第2の構成では、前記第1および第2の通路は、前記第1の通路が、前記第2および第3のポートに流体的に結合し、前記第2の通路が、前記第1および第4のポートに流体的に結合するように作動される、項目4に記載のシステム。
(項目8)
近位端から遠位端に延在する外部毛細管と、
近位端から遠位端に延在し、前記外部毛細管内に配置される内部毛細管であって、前記内部毛細管の遠位端は、前記内部毛細管の遠位端と、前記外部毛細管の内壁の一部と、前記外部毛細管の遠位端との間に前記サンプリング空間を画定するように、前記外部毛細管の遠位端に対して陥凹される、内部毛細管と
をさらに備え、
前記内部毛細管および外部毛細管は、脱着溶媒導管と、前記サンプリング空間を介して相互に流体連通するサンプリング導管とを画定し、前記脱着溶媒導管は、前記リザーバから脱着溶媒を受容するように構成される入口端部から前記サンプリング空間において終端する出口端部へと延在し、前記サンプリング導管は、前記脱着された検体が混入される脱着溶媒を前記サンプリング空間から受容するための前記サンプリング空間において開始する入口端部から前記イオン源に流体的に結合される出口端部へと延在し、
随意に、
前記内部毛細管の軸上のボアは、少なくとも部分的に、前記サンプリング導管を画定し、前記内部毛細管と前記外部毛細管との間の空間は、前記脱着溶媒導管を画定し、
前記脱着溶媒導管の入口端部は、前記弁と前記サンプリング空間との間の前記第1の流体経路内に配置され、
前記サンプリング導管の出口端部は、前記サンプリング空間と前記弁との間の前記第1の流体経路内に配置される、
項目1に記載のシステム。
(項目9)
脱着溶媒の中に混入される前記脱着された検体を有する脱着溶媒を質量分光計のサンプリングオリフィスと流体連通するイオン化チャンバの中に放出するためのイオン源をさらに備える、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記第1の構成と第2の構成との間の前記弁の作動を制御するためのコントローラをさらに備え、前記コントローラは、
前記弁を、前記基質を前記サンプリング空間内の脱着溶媒内に挿入するための前記第2の構成に移動させることと、
前記弁を、脱着溶媒の中に脱着された検体を有する脱着溶媒を、前記サンプリング空間から前記イオン源に流動させるための前記第1の構成に移動させることであって、脱着溶媒は、スイッチが、前記第1および第2の構成のそれぞれにあるとき、実質的に継続的に前記イオン源に送達される、ことと
を行うように構成される、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記第1および第2の経路を通して脱着溶媒を流動させるための1つ以上のポンプをさらに備え、前記コントローラは、前記弁が前記第2の構成に移動されると、脱着溶媒が、前記開放端部においてドーム様の表面プロファイルを形成し、前記弁が前記第1の構成に移動されると、前記開放端部において渦巻状の表面を形成するように、前記1つ以上のポンプによって送達される脱着溶媒の前記流率を制御するように構成され、かつ随意に、
前記コントローラはさらに、前記弁が、前記基質が前記脱着溶媒内に挿入される前に、前記サンプリングプローブを清掃するか、空気中の物質のサンプリングを防止するかのうちの少なくとも1つを行うように、前記第1の構成にあるとき、脱着溶媒が、前記サンプリング空間から前記サンプリングプローブの開放端部を通して一時的に越流するように、前記1つ以上のポンプによって送達される前記脱着溶媒の流率を制御するように構成される、項目10に記載のシステム。
(項目12)
化学的分析のための方法であって、
基質に吸着された1つ以上の検体を有する基質の少なくとも一部を、サンプリングプローブのサンプリング空間内に含有される脱着溶媒の中に、前記吸着された検体の少なくとも一部が、コーティングされた表面から前記脱着溶媒の中に脱着されるように、第1の持続期間にわたって挿入するステップであって、前記サンプリング空間は、前記サンプリングプローブの開放端部によって部分的に画定される、ステップと、
前記脱着溶媒の流動を前記脱着溶媒のリザーバからイオン源に指向させながら、前記第1の持続期間の少なくとも一部の間、前記サンプリング空間における前記脱着溶媒の体積流率が実質的にゼロになるように、前記サンプリング空間をバイパスするステップと、
その後、前記脱着溶媒の流動を、前記サンプリング空間内の前記脱着溶媒の中に脱着された前記検体が前記イオン源に送達されるように、前記サンプリング空間を介して前記リザーバから前記イオン源に再指向させるステップと、
質量分光分析のために、前記脱着溶媒内に混入された前記脱着された検体をイオン化するステップと
を含む、方法。
(項目13)
前記基質は、SPME基質および表面が官能化された粒子のうちの1つを含む、項目12に記載の方法。
(項目14)
複数の流体経路を通して前記脱着溶媒の流動を指向させるための弁は、前記リザーバと前記サンプリング空間との間に配置され、前記脱着溶媒の流動を前記サンプリング空間を介して前記リザーバから前記イオン源に再指向させるステップは、前記弁を第1の構成から第2の構成に作動させるステップを含む、項目12に記載の方法。
(項目15)
前記弁が、前記第1および第2の構成にあるとき、脱着溶媒が、実質的に継続的に前記イオン源に送達される、項目14に記載の方法。
(項目16)
脱着溶媒を前記サンプリング空間を介して前記リザーバから前記イオン源に流動させるための第1の流体経路が提供され、前記脱着溶媒を前記リザーバから前記イオン源に流動させるための、かつ前記サンプリング空間をバイパスする第2の流体経路が提供される、項目14に記載の方法。
(項目17)
前記基質の前記サンプリング空間内への挿入に先立って、前記サンプリング空間を通した前記脱着溶媒の流動を確立するステップであって、前記サンプリング空間内の前記脱着溶媒の流率は、前記基質が前記サンプリング空間の中に挿入されるとき、前記開放端部において前記脱着溶媒のドーム様表面プロファイルを生成するように構成される、ステップと、
前記開放端部において前記脱着溶媒の渦巻様表面プロファイルを生成するように、前記脱着溶媒の流動を前記サンプリング空間を介して前記リザーバから前記イオン源に再指向させる前記ステップの間に、前記サンプリング空間内の前記脱着溶媒の流率を調節するステップと
をさらに含む、項目12に記載の方法。
(項目18)
前記第1の持続期間の間に、前記基質上に吸着されたか、前記基質から脱着されたかのうちの少なくとも1つである検体と反応するための、1つ以上の試薬を前記サンプリング空間に添加するステップをさらに含む、項目12に記載の方法。
(項目19)
試料の化学的組成を分析するためのシステムであって、
脱着溶媒を貯蔵するためのリザーバと、
前記リザーバから脱着溶媒を受容するように構成されるサンプリング空間を部分的に画定する開放端部を有するサンプリングプローブであって、前記サンプリング空間はさらに、前記検体種の少なくとも一部が、基質から前記サンプリング空間内の前記脱着溶媒の中に脱着されるように、基質に吸着された1つ以上の検体種を有する基質の少なくとも一部を、前記開放端部を通して受容するように構成される、サンプリングプローブと、
少なくとも1つのポンプと、脱着溶媒を前記リザーバからイオン源に送達するための少なくとも1つの流体経路とを備える流体取扱システムであって、前記流体取扱システムは、前記サンプリング空間の中への前記サンプリングプローブの挿入の間に前記サンプリング空間内の脱着溶媒の流動を終了させるように構成される、流体取扱システムと
を備える、システム。
(項目20)
前記少なくとも1つのポンプに動作可能に結合され、かつ前記少なくとも1つの経路内の前記脱着溶媒の体積流率を制御するように構成されるコントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記サンプリングプローブの挿入の間、前記ポンプをオフにするように構成され、
随意に、前記コントローラは、前記脱着溶媒の中に混入される脱着された検体を有する前記脱着溶媒を前記イオン源に送達するように、第1の基質の引抜に続いて、前記サンプリング空間に提供される前記脱着溶媒の体積流率を増加させるように構成され、前記コントローラは、脱着溶媒を前記サンプリング空間を介して前記リザーバから前記イオン源に流動させるための第1の流体経路が提供される、第1の構成と、前記脱着溶媒を前記リザーバから前記イオン源に流動させるための、かつ前記サンプリング空間をバイパスする第2の流体経路が提供される第2の構成との間で前記流体取扱システムを作動させるように構成される、項目19に記載のシステム。
(項目21)
前記システムはさらに、前記イオン源の放出端部を囲繞する、霧化ガス流動を提供するための霧化ガスの源を備え、前記コントローラは、前記霧化ガスの源に動作可能に結合され、前記コントローラは、前記イオン源の放出端部に提供される前記霧化ガスの流動を終了させることによって、前記サンプリング空間の中への前記サンプリングプローブの挿入の間に、前記サンプリング空間内の脱着溶媒の流動を終了させるように構成される、項目19に記載のシステム。
Claims (1)
- 本明細書に記載の発明。
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