KR20130006262A - 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20130006262A
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라아이다 사아리-노르다우스
로물러스 게이타
워싱톤 멘도자
제임스 앤더슨
스콧 앤더슨
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올테크 어소시에이츠, 인크.
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Abstract

본 발명은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기를 이용하고, 신호 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는, 샘플 분석 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집하기 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR ANALYZING SAMPLES AND COLLECTING SAMPLE FRACTIONS}
본 발명은, 크로마토그래피 시스템을 사용하여 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
크로마토그래피 시스템을 사용하여 효과적이고 효율적으로 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집하기 위한 방법이 당분야에 필요하다. 또한, 효과적으로 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집할 수 있는 장치가 당분야에 필요하다.
본 발명은, 크로마토그래피 시스템을 사용하여 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집하기 위한 방법의 발견에 관한 것이다. 개시된 방법은 공지된 샘플 분석 방법에 비해 여러 가지의 장점을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 개시된 방법은, 하나 이상의 검출기를 통하여 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브를 사용하여, 공정 변수(예를 들어, 흐름 제한, 총 유속, 온도, 및/또는 용매 조성)가 하나 이상의 검출기를 통과하는 유체 흐름에 부정적인 영향을 미치지 않도록 한다. 본 발명의 개시된 방법은 또한, 2개 이상의 검출기를 사용하여, 상기 2개 이상의 검출기로부터의 하나 이상의 검출기 신호에 따라 보다 완전한 소정의 샘플 분석 뿐만 아니라 하나 이상의 샘플 분획을 제공한다.
본 발명은 샘플 분석 및 샘플 분획 수집의 방법에 관한 것이다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템의 2개 이상의 검출기로부터, 각각의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 복합 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 복합 신호의 변화에 따라 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 복합 신호는 (i) 하나 이상의 광학 흡광도 검출기(예를 들어, UV 검출기)로부터의 검출 응답 요소 및 (ii) 하나 이상의 증발성 입자 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함할 수도 있다. 하나의 실시양태에서, 크로마토그래피 시스템에서 담체 유체로서 발색성 또는 비-발색성 용매가 이용될 수도 있다. 또다른 실시양태에서, 복합 신호는 (i) 2개 이상의 특정 광학 파장에서 광학 흡광도 검출기(예를 들어, UV 검출기)로부터의 2개 이상의 검출기 응답을 포함하는 검출 응답 요소, 및 (ii) 증발성 입자 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함할 수도 있다.
다른 예시적 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 각각의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호의 진폭은, 전자 또는 디지털 수단에 의해 조정된다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 게인은, 상기 크로마토그래피 시스템의 요소(컴퓨터 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능 매체)에 의해 조정된다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 각각의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호의 진폭은, 광학 수단에 의해 조정된다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상 내의 광원에 의해, 예를 들어 호환가능한 광원을 이용하거나 상기 검출기 내에 복수개의 광원을 이용하여 검출기의 광 강도를 변화시킴으로써 조정된다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 각각의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호의 진폭은, 유체 수단에 의해 조정된다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써, 예를 들어 상기 샘플 이송 장치의 설계를 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭이 변화된다. 예를 들어, 상기 하나 이상의 검출기로 상기 샘플을 이송하는데 셔틀 밸브가 이용되는 예시적인 실시양태에서, 이송되는 샘플의 양은, 셔틀 밸브 고정자 또는 회전자 챔버 또는 채널을 변화시키거나, 상이한 고정자 또는 회전자 챔버 또는 채널 크기를 가진 복수개의 밸브 또는 복수개의 밸브 요소를 사용하거나, 상이한 밸브 조작 조건(예컨대, 밸브 회전 빈도의 변경)을 사용함으로써 달성될 수 있다. 상기 하나 이상의 검출기로 상기 샘플을 이송하는데 다른 유형의 스플리터 시스템이 이용되는 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 이송 속도는, 단순한 요소 호환에 의해, 복수개의 스플리터의 사용에 의해 또는 스플리터(들)의 조작 조건의 조정에 의해 조정될 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 각각의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호의 진폭은 검출기 설계에 의해 조정된다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 상기 하나 이상의 검출기에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시킴으로써 조정된다. 예를 들어, EPD가 이용되는 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기의 광학기기 부분에 도달하는 샘플의 물리적 특성은, 예를 들어 상이한 임팩터(예컨대, 평판 또는 스크린)의 사용, 상이한 드리프트 관의 사용, 또는 이들의 조합에 의해 변할 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 하나 이상의 검출기의 신호 수준은, 상기 검출기의 기계적 요소를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, EPD가 이용되는 하나의 예시적인 실시양태에서, 분무기, 드리프트 관 또는 광학기기 블록 설계 또는 이들의 조합이 조정될 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 하나 이상의 검출기의 신호 수준은, 상기 검출기의 조작 조건을 변화시킴으로써 조정될 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호의 진폭은 약 2 mV 이상이다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 샘플 분획은 약 100 mg 이하이다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호는, 상기 하나 이상의 검출기로 제공되는 약 40 μL/분 이상의 샘플에 의해 발생된다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 하나 이상의 검출기가 ELSD를 포함하고, 상기 신호가, 약 1 mW 이상의 광원으로부터 발생된다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 2개 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 복수개의 검출기를 포함한다.
본 발명은 또한, 샘플을 분석할 수 있는 장치에 관한 것이다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 상기 신호의 진폭을 조정하도록 작동된다.
다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 전자 또는 디지털 수단에 의해 상기 신호의 진폭을 조정하도록 작동된다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 게인은, 상기 크로마토그래피 시스템의 요소에 의해, 예를 들어 컴퓨터 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능 매체에 의해 조정된다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 광학 수단에 의해 상기 신호의 진폭을 조정하도록 작동된다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상 내의 광원에 의해, 예를 들어 호환가능한 광원을 이용하거나 검출기 내에 복수개의 광원을 이용함으로써 조정된다.
또다른 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 유체 수단에 의해 상기 신호의 진폭을 조정하도록 작동된다. 하나의 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써, 예를 들어 상기 샘플 이송 장치의 설계를 변화시킴으로써 조정된다. 예를 들어, 상기 하나 이상의 검출기로 샘플을 이송하는데 셔틀 밸브가 이용되는 예시적 실시양태에서, 이송되는 샘플의 양은, 상기 셔틀 밸브 회전자 또는 고정자 챔버 또는 채널의 크기 또는 형태를 변화시키거나, 상이한 고정자 또는 회전자 챔버 또는 채널 크기를 가진 복수개의 밸브 또는 복수개의 밸브 요소를 사용하거나, 상이한 밸브 조작 조건을 사용함으로써(예를 들어, 밸브 회전 빈도를 변화시킴) 달성될 수 있다. 상기 하나 이상의 검출기로 샘플을 이송하는데 다른 유형의 스플리터 시스템이 이용되는 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 이송 속도는, 단순한 요소 호환에 의해, 복수개의 스플리터의 사용에 의해 또는 상기 스플리터의 조작 조건의 조정에 의해 조정될 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 검출기 설계에 의해 상기 신호의 진폭을 조정하도록 작동된다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시킴으로써 조정된다. 예를 들어, EPD가 이용되는 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기 중 하나 이상의 광학기기 부분에 도달하는 샘플의 물리적 특성은, 예를 들어 상이한 임팩터(예컨대, 평판 또는 스크린)의 사용, 상이한 드리프트 관의 사용, 또는 이들의 조합에 의해 변할 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 하나 이상의 검출기의 신호 수준은, 상기 검출기의 기계적 요소를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, EPD가 이용되는 예시적인 실시양태에서, 분무기, 드리프트 관, 광학기기 블록 설계 또는 이들의 조합이 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 하나 이상의 검출기의 신호 수준은, 상기 검출기의 조작 조건을 변화시킴으로써 조정될 수 있다.
예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 약 2 mV 이상의 신호의 크기를 발생시키도록 작동된다.
다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 약 100 mg 이하의 샘플 분획을 수집하도록 작동된다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 상기 검출기 중 하나 이상으로 제공되는 약 30 μL/분 이상의 샘플로부터 신호를 발생시키도록 작동된다.
다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 하나 이상의 검출기는 ELSD를 포함하고, 상기 신호는, 약 1 mW 초과의 광원으로부터 발생된다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 내의 2개 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 2개 이상의 검출기는, 상이한 역학적 범위를 가진 복수개의 검출기를 포함한다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 분획 수집기를 포함하며, 상기 분획 수집기는, (i) 하나 이상의 검출기로부터의 하나 이상의 신호를 인식, 수용 및 처리하기에, 및 (ii) 상기 하나 이상의 신호에 기초하여 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 작동된다.
본 발명의 방법 및 장치는 하나 이상의 검출기를 포함할 수 있다. 적합한 검출기는, 비제한적으로 비-파괴성 검출기(즉, 검출하는 동안 샘플을 소비하거나 파괴하지 않는 검출기), 예를 들어 UV, RI, 전도성, 형광, 광 산라는 용어는, 점도, 편광계 등; 및/또는 파괴성 검출기(즉, 검출 중 샘플을 소비 또는 파괴하는 검출기), 예를 들어 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD) 등과 같은 증발성 입자 검출기(EPD), 코로나 방전, 질량 분석, 원자 흡착 등을 들 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 장치는 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분석기(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절 지수 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출기(FD), 키랄 검출기(CD) 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기는, 이동 상으로서 발색성 및 비-발색성 용매의 사용을 허용하는 하나 이상의 증발성 입자 검출기(EPD)를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 비-파괴성 검출기는, 다양한 화합물의 특성, 샘플의 분자량, 화학 구조, 원소 조성 및 키랄성(예를 들어, 피크와 관련된 화학물질 개체)의 검출을 가능하게 하는 파괴성 검출기와 조합될 수 있다.
본 발명은 또한, 본원에서 개시한 임의의 예시적인 방법의 하나 이상의 방법 단계들을 수행하기 위한 컴퓨터-실행가능 지시가 상부에 저장된 컴퓨터-판독가능 매체에 관한 것이다. 컴퓨터-판독가능 매체는, (i) 작동자와의 인터페이스를 제공하고/제공하거나 (ii) 본원에서 기술한 하나 이상의 방법 단계를 수행하기 위한 논리(logic)를 제공하기 위해서, 하나의 장치 또는 본원에서 기술한 임의의 장치 요소와 같은 장치 요소에 애플리케이션 코드를 로딩하기 위해서 사용될 수도 있다.
본 발명의 이러한 특징부 및 이점 및 다른 특징부 및 이점은, 첨부된 청구의 범위 및 개시된 실시양태에 대한 후술하는 상세한 설명을 참고로 보다 명백해질 것이다.
도 1은, 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하기 위해 스플리터 펌프를 포함하는 본 발명의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 2는, 스플리터 펌프 및 검출기를 포함하는 본 발명의 또다른 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 3a는, 셔틀 밸브 및 검출기를 포함하는 본 발명의 또다른 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 3b 및 도 3c는, 본 발명에서 사용하기에 적당한 예시적인 셔틀 밸브의 조작을 도시한다.
도 4는, 스플리터 펌프 및 2개의 검출기를 포함하는 본 발명의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 5는, 2개의 스플리터 펌프 및 2개의 검출기를 포함하는 본 발명의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 6은, 하나의 셔틀 밸브 및 2개의 검출기를 포함하는 본 발명의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 7은, 2개의 셔틀 밸브 및 2개의 검출기를 포함하는 본 발명의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 8은, 스플리터 펌프, 증발성 광 산란 검출기(ELSD) 및 UV 검출기를 포함하는 본 발명의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 9는, 스플리터 펌프, ELSD 및 UV 검출기를 포함하는 본 발명의 또다른 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템을 도시한다.
도 10a 내지 도 10c는, 본 발명에서 사용하기에 적합한 예시적인 셔틀 밸브의 조작을 도시한다.
도 11은, 본 발명의 예시적인 크로마토그래피 시스템을 이용한 다양한 천연 생성물의 분리에 대한 ELSD 응답 값의 그래프를 도시한다.
도 12는, 본 발명의 예시적인 크로마토그래피 시스템을 이용한 카페인의 분리에 대한 ELSD 검출기 응답 값의 그래프를 도시한다.
본 발명의 원리의 이해를 증진시키기 위해서, 본 발명의 구체적인 실시양태를 하기에서 설명할 것이며, 구체적인 실시양태를 설명하기 위해서 특정 용어를 사용한다. 그럼에도 불구하고, 특정 용어의 사용으로 인해 본 발명의 범주가 제한되는 것으로 의도되지 않음을 이해할 것이다. 논의되는 본 발명의 원리의 변화, 추가적 변형 및 이러한 추가적인 적용은 본 발명이 속하는 분야의 숙련자들이 통상적으로 생각해낼 수 있는 것으로 여겨진다.
본원 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 단수형은, 문맥상 명백히 달리 언급되지 않는 한, 복수형을 포함한다. 따라서, "용매"라는 용어는, 복수종의 이러한 용매들을 포함하며, "용매"를 언급하는 것은, 하나 이상의 용매 및 당분야의 숙련자들에게 공지된 이의 균등물을 언급하는 것을 포함한다.
본원의 실시양태를 설명하는데 사용되는, 예를 들어 조성물 중 임의의 성분의 양, 농도, 부피, 공정 온도, 공정 시간, 회수율이나 수율, 유속 등의 값 및 이들의 범위를 변하게 하는 "약"이란 용어는, 예를 들어 전형적인 측정 및 취급 과정 동안, 이러한 과정 중 우연한 실수에 의해; 상기 방법을 수행하는데 사용되는 성분들의 차이로 인해; 또는 유사한 근사치 고려사항 동안 발생할 수도 있는 수치량에서의 변화를 지칭한다. "약"이라는 용어는, 특정 초기 농도를 가진 배합물 또는 혼합물의 에이징(aging)으로 인해 발생하는 양의 차이, 및 특정 초기 농도를 가진 배합물 또는 혼합물의 혼합 또는 가공으로 인해 발생하는 양의 차이를 포함한다. "약"이라는 용어에 의한 변형 여부와 무관하게, 본원에 첨부된 청구범위는 이러한 양의 동등물을 포함한다.
본원에서 "진폭(amplitude)"이라는 용어는, 검출기에 의해 디스플레이되는 크로마토그래프 피크의 크기를 의미한다.
본원에서 "크로마토그래피"라는 용어는, 분리될 성분들이 2개의 상 사이에 분포되는 물리적 분리 방법을 의미하되, 여기서 상기 상 중 하나는 고정되어 있고(고정 상), 다른 상은 분명한 방향으로 이동한다(이동 상).
본원에서 "역학적 범위"라는 용어는, 파라미터(예컨대, 전력, 전류, 전압 또는 진동수)의 최소 검출가능한 값에 대한 규정된 최대 수준의 비를 의미한다. 본원에서, 역학적 범위는, 검출기가 분획 수집기를 적당히 작동시키는 샘플의 최소량과 최대량 사이의 배수(multiple)를 의미한다.
본원에서 "게인(gain)"이라는 용어는, 검출기 신호의 진폭을 의미한다.
본원에서 "액체 크로마토그래피"라는 용어는, "이동 상"에 용해된 유체 혼합물을 고정 상을 포함하는 칼럼에 통과시켜, 상기 혼합물 중의 다른 분자들로부터 분석대상물(즉, 목표 물질)을 분리하여 단리시킴으로써, 혼합물을 분리함을 의미한다.
본원에서 "이동 상"이라는 용어는, 분리되고/되거나 분석될 샘플, 및 상기 샘플(분석 대상물을 포함함)을 칼럼을 통해 이동시키는 용매를 포함하는 유체(액체, 기체 또는 초임계 유체)를 의미한다. 이동 상은 크로마토그래피 칼럼 또는 카트리지(즉, 고정 상을 담는 용기)를 통해 이동하며, 여기서 샘플 중 분석대상물은 상기 고정 상과 상호작용하여 샘플로부터 분리된다.
본원에서 "고정 상"이라는 용어는, "이동 상"에 용해된 유체 혼합물을 고정 상을 포함하는 칼럼에 통과시켜, 상기 혼합물 중의 다른 분자들로부터 측정할 분석대상물을 분리하고 단리함으로써, 혼합물의 이동 상 분리시, 샘플로부터 분석대상물을 선택적으로 흡착하는, 칼럼 또는 카트리지에 고정된 물질을 의미한다.
본원에서 "플래쉬 크로마토그래피"라는 용어는, 압력 하에 "이동 상"에 용해된 유체 혼합물을 고정 상을 포함하는 칼럼에 통과시켜, 상기 혼합물 중의 다른 분자들로부터 분석대상물(즉, 목적 물질)을 분리하고 단리함으로써, 혼합물을 분리함을 의미한다.
본원에서 "셔틀 밸브"라는 용어는, 하나 이상의 공급원(들)로부터의 유체를 다른 위치로 공급하는 것을 조절하는 제어 밸브를 의미한다. 셔틀 밸브는 회전 또는 선형 운동을 이용하여, 유체 상의 샘플을 다른 곳으로 이동시킨다.
본원에서 "유체"라는 용어는, 가스, 액체 및 초임계 유체를 의미한다.
본원에서 "층류 흐름"이라는 용어는, 난류가 없는 평탄하고 규칙적인 유체의 움직임을 의미하며, 소정의 저류(subcurrent)는 근처의 임의의 다른 저류와 다소 평행하게 움직인다.
본원에서 "실질적으로"라는 용어는, 합리적인 양의 범위를 의미하며, 절대값의 약 0% 내지 약 50%, 약 0% 내지 약 40%, 약 0% 내지 약 30%, 약 0% 내지 약 20%, 또는 약 0% 내지 약 10%에서 변할 수 있는 양을 포함한다.
본 발명은 샘플 분석 및 샘플 분획 수집 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집할 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집할 수 있는 장치 또는 장치 요소에서 사용하기에 적합한 컴퓨터 소프트웨어에 관한 것으로, 여기서 상기 컴퓨터 소프트웨어는 상기 장치가 전술한 바와 같은 하나 이상의 방법의 단계를 수행하는 것을 가능하게 한다.
크로마토그래피 산업에서는, 다양한 유형의 샘플이 플래시 크로마토그래피에 의한 단리 및 정제의 후보가 된다. 본 발명에 따른 예시적인 실시양태에서, 샘플 성분으로부터의 검출기 신호는, 매트릭스의 나머지로부터의 관심있는 화합물을 단리시키는 분획 수집기를 촉발시킨다. 적절한 조작을 위해, 성분의 검출기 신호의 진폭은, 상기 성분의 신호와 배경(background)을 구분하기 위한 소프트웨어를 위해 충분히 커야 한다. 조작시, 사용자는 역치 크기 값을 입력한다. 검출기 신호 진폭이 상기 역치를 초과할 때마다, 상기 분획 수집기는 피크를 수집 용기로 보낸다. 성분 신호 진폭이 너무 낮으면(상기 역치 미만), 이는 수집되지 않는다. 많은 경우, 상기 성분은, 상기 분획 수집기를 촉발시키는 신호 진폭을 발생시키기에 충분한 양을 갖는다. 그러나, 몇몇 샘플 유형(예를 들어, 납 생성시) 또는 천연 생성물 단리의 경우, 상기 성분은 상기 분획 수집기를 촉발시키기에 불충분한 양으로 존재한다. 이러한 경우, 수집이 가능하도록 검출기 신호 진폭을 증가시킬 필요가 있다.
샘플 분석의 예시적인 방법 및 샘플 분석이 가능한 장치에 대한 설명은 하기와 같다.
I. 샘플 분석 방법
본 발명은 샘플을 분석하고 샘플 분획을 수집하는 방법에 관한 것이다. 샘플 분석 방법은 다수의 공정 단계들을 포함할 수 있으며, 이들 중 일부는 후술하는 바와 같다.
A. 검출기로의 유체 흐름의 능동적 제어
본 발명의 몇몇 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브를 통하여 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 단계를 포함한다. 이러한 방법 단계를 도시하는 하나의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템은 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(10)은 (i) 크로마토그래피 칼럼(11), (ii) 제 1 주입구(21), 제 1 배출구(22) 및 제 2 배출구(23)를 가진 티(tee)(12), (iii) 상기 티(12)의 제 1 배출구(22)와 유체 연통되는 분획 수집기(14), (iv) 상기 티(12)의 제 2 배출구(23)와 유체 연통되는 제 1 검출기(13); 및 제 1 검출기(13) 및 티(12)의 제 2 배출구(23)와 유체 연통되는 스플리터 펌프(15)를 포함한다.
이러한 예시적인 시스템에서, 스플리터 펌프(15)는 제 1 검출기(13)로의 유체 흐름을 능동적으로 제어한다. 본원에서 "능동적으로 제어한다"라는 용어는, 액체 크로마토그래피 시스템의 다른 부분에서 유체 유속에 변화가 있는 경우에도 소정의 검출기를 통과하는 유체 흐름을 소정의 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브가 제어하는 능력을 지칭한다. 단순히 유체 흐름을 나누는 "수동형" 흐름 스플리터와는 다르게, 본 발명에서 사용되는 스플리터 펌프 및 셔틀 밸브는, 액체 크로마토그래피 시스템내 유체 흐름 중의 가능한 변동(예를 들어, 흐름 제한, 총 유속, 온도 및/또는 용매 조성)에도 불구하고 하나 이상의 검출기로의 유체 흐름을 제어한다.
소정의 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 단계는, 예를 들어 (i) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 활성화, (ii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 불활성화, (iii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 하나 이상의 흐름 및/또는 압력 설정의 변경, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 수행하도록 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브에 활성화 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 적합한 흐름 및 압력 설정은, 비제한적으로 (i) 밸브 위치, (ii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브 압력, (iii) 밸브로의 공기압, 또는 (v) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 포함한다. 전형적으로, 활성화 신호는 예를 들어 전기 신호, 공기압 신호, 디지털 신호 또는 무선 신호의 형태이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(10)에서, 검출기(13)로 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 단계는 티(12)로부터의 유체를 검출기(13)로 펌핑하기 위해 스플리터 펌프(15)를 사용함을 포함한다. 다른 실시양태에서, 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 단계는 검출기를 통해 유체를 끌어당기는 스플리터 펌프를 사용함을 포함할 수 있다. 이러한 시스템 구성을 도 2에 도시한다.
도 2는, 크로마토그래피 칼럼(11); 제 1 주입구(21), 제 1 배출구(22) 및 제 2 배출구(23)를 가진 티(12); 상기 티(12)의 제 1 배출구(22)와 유체 연통되는 분획 수집기(14); 상기 티(12)의 제 2 배출구(23)와 유체 연통되는 제 1 검출기(13); 및 티(12)의 제 2 배출구(23)로부터 검출기(13)를 통해 유체를 당기도록 배치된 스플리터 펌프(15)를 포함하는 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(20)을 도시한다.
몇몇 바람직한 실시양태에서, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 예시적인 셔틀 밸브(151)와 같은 셔틀 밸브는 검출기(131)와 같은 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하기 위해서 사용된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(30)은 크로마토그래피 칼럼(11); 크로마토그래피 카트리지 주입구(111), 분획 수집기 배출구(114), 가스 또는 액체 주입구(115) 및 검출기 배출구(113)를 가진 셔틀 밸브(151); 셔틀 밸브(151)의 분획 수집기 배출구(114)와 유체 연통되는 분획 수집기(14); 셔틀 밸브(151)의 검출기 배출구(113)와 유체 연통되는 제 1 검출기(131); 및 셔틀 밸브(151)의 가스 또는 액체 주입구(115)로 유체를 제공하는 유체 공급기(152)를 포함한다.
본 발명의 또다른 예시적인 실시양태에서, 크로마토그래피를 사용하여 유체 샘플을 분석하는 방법은, 크로마토그래피 칼럼으로부터의 유출물인 제 1 유체를 제공하는 단계; 하나 이상의 검출기에 유체 샘플을 수송하는 제 2 유체를 제공하는 단계; 셔틀 밸브를 사용하여 제 1 유체로부터 분취량의 유체 샘플을 제거하여, 셔틀 밸브를 통한 제 2 유체의 연속적 경로를 유지하면서 상기 분취량을 상기 제 2 유체로 이송하는 단계; 하나 이상의 검출기를 사용하여 분취량의 유체 샘플을 관찰하는 단계; 및 검출기 응답의 변화에 따라 분획 수집기에 상기 제 1 유체의 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 연속적인 흐름 경로는, 유체의 분취량 샘플이 제 1 유체로부터 제거되는 경우에도 유지된다. 다른 실시양태에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체 및 제 2 유체의 연속적 흐름 경로가, 액체인 분취량 샘플이 제 1 유체로부터 제거되어 제 2 유체로 옮겨지는 경우에도 유지된다.
본 발명에 따른 또다른 예시적인 실시양태에서, 크로마토그래피를 사용하는 유체 샘플 분석 방법은, 샘플을 포함하는 제 1 유체를 제공하는 단계; 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 흐름 특성에 대한 실질적인 영향 없이, 셔틀 밸브를 사용하여 제 1 유체로부터 분취량의 유체 샘플을 제거하는 단계; 하나 이상의 검출기를 사용하여 분취량의 유체 샘플을 관찰하는 단계; 및 하나 이상의 검출기 응답의 변화에 따라 분획 수집기에 제 1 스트림의 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함한다. 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 흐름은, 제 1 유체 경로 또는 채널이 상기 밸브의 적어도 일부를 통해 실질적으로 선형 또는 직선형이기 때문에, 실질적으로 층류일 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 압력은 실질적으로 일정하고/일정하거나 실질적으로 증가하지 않는다. 다른 실시양태에서, 제 1 유체의 유속은 셔틀 밸브를 통해 실질적으로 일정할 수 있다. 선택적인 실시양태에서, 제 2 유체를 사용하여 분취량의 유체 샘플을 셔틀 밸브로부터 검출기로 수송한다. 셔틀 밸브를 통한 제 2 유체의 흐름은, 제 2 유체 경로 또는 채널이 상기 밸브의 적어도 일부를 통해 실질적으로 선형 또는 직선형이기 때문에, 실질적으로 층류일 수 있다. 예시적인 실시양태에서, 셔틀 밸브를 통한 제 2 유체의 압력은 실질적으로 일정하고/일정하거나 실질적으로 증가하지 않는다. 또다른 실시양태에서, 제 2 유체의 유속은 셔틀 밸브를 통해 실질적으로 일정할 수도 있다.
도 3b 및 도 3c는 소정의 액체 크로마토그래피 시스템내에서 하나의 예시적인 실시양태의 셔틀 밸브가 어떻게 작동하는지를 도시한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 셔틀 밸브(151)는 크로마토그래피 카트리지 주입구(111)(이는 크로마토그래피 칼럼(예를 들어, 칼럼(11))로부터의 유체 흐름을 셔틀 밸브(151)에 제공한다); 유입되는 샘플의 분취량 부피(116); 분획 수집기 배출구(114)(이는 셔틀 밸브(151)로부터의 유체 흐름을 분획 수집기(예를 들어, 분획 수집기(14))에 제공한다); 가스 또는 액체 주입구(115)(이는 가스(예를 들어, 공기, 질소 등) 또는 액체(예를 들어, 알코올)를 셔틀 밸브(151)의 일부를 통해 흐르게 한다); 배출 샘플 분취량 부피(117); 및 검출기 배출구(113)(이는 셔틀 밸브(151)로부터의 유체 흐름을 검출기(예를 들어, 검출기(131), 예를 들어 ELSD)에 제공한다)를 포함한다.
유체가 크로마토그래피 카트리지 주입구(111)로부터 분획 수집기 배출구(114)까지 흐름에 따라, 유입 샘플 분취량 부피(116)는, 샘플 분취량(118)으로 본원에서 지칭되는 유체의 특정 부피를 채운다(도 3b에서 음영처리된 영역으로서 표시함). 목적하는 시간에서, 셔틀 밸브(151)는 유입 샘플 분취량 부피(116)내 샘플 분취량(118)을, 도 3c에 도시된 바와 같이, 배출 샘플 분취량 부피(117)로 옮긴다. 샘플 분취량(118)이 배출 샘플 분취량 부피(117)로 일단 옮기면, 배출 샘플 분취량 부피(117)를 통해 주입구(115)로부터 흐르는 가스 또는 액체가, 샘플 분취량(118)을 검출기 배출구(113)를 통하여 검출기(131)(예를 들어, ELSD)로 옮긴다.
셔틀 밸브(151)는, 목적하는 샘플화 빈도로 하나 이상의 검출기로 이송하기 위해 샘플로부터 샘플 분취량(예를 들어, 샘플 분취량(118))을 제거하도록 프로그래밍될 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 샘플화 빈도는, 매 10초 당 1회 이상의 샘플 분취량(또는 매 5초 당 1회 이상의 샘플 분취량, 또는 매 3초 당 1회 이상의 샘플 분취량, 또는 매 2초 당 1회 이상의 샘플 분취량, 또는 매 0.5초 마다 하나의 샘플 분취량 또는 매 0.1초 당 1회 이상의 샘플 분취량)이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 예시적인 셔틀 밸브 및 이것이 소정의 액체 크로마토그래피 시스템에서 어떻게 작용하는지를 도시한다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 셔틀 밸브(151)는 크로마토그래피 카트리지 주입구(111)(이는 크로마토그래피 칼럼(예를 들어, 칼럼(11))으로부터의 유체 흐름을 셔틀 밸브(151)에 제공한다); 주입구(111)를 배출구(114)와 연결시키는 채널(117); 동적체(dynamic body)(119)의 딤플(116)내 유입 샘플 분취량 부피(118); 분획 수집기 배출구(114)(이는 셔틀 밸브(151)로부터의 유체 흐름을 분획 수집기(예를 들어 분획 수집기(14))에 제공한다); 가스 또는 액체 주입구(115)(이는 가스(예를 들어, 공기, 질소 등) 또는 액체(예를 들어, 알코올) 흐름을 셔틀 밸브(151)를 통해 흐르게 한다); 딤플(116)내 배출 샘플 분취량 부피(118); 주입구(115)를 배출구(113)에 연결시키는 채널(120); 및 검출기 배출구(113)(이는 셔틀 밸브(151)로부터의 유체 흐름을 검출기(예를 들어, 검출기(131), 예를 들어 ELSD)에 제공한다)를 포함한다.
크로마토그래피 카트리지 주입구(111)로부터 채널(117)을 통하여 분획 수집기 배출구(114)까지 유체가 셔틀 밸브(151)을 통해 흐름에 따라, 딤플(116)의 유입 샘플 분취량 부피(118)는 본원에서 샘플 분취량(118)으로 지칭되는 유체의 특정 부피를 충전한다(도 10a에서 음영처리된 영역으로 도시됨). 목적하는 시간에서, 셔틀 밸브(151)는, 딤플 회전 경로(121)를 통해 동적체(119)내 딤플(116)을 회전시킴으로써 채널(117)로부터 수득한 딤플(116)내 샘플 분취량(118)을 채널(120)로 옮긴다. 샘플 분취량(118)이 채널(120)로 옮겨지면, 주입구(115)로부터 채널(120)을 통해 흐르는 가스 또는 액체가, 검출기 배출구(113)를 통해 검출기(131)(예를 들어, ELSD)로 샘플 분취량(118)을 수송한다. 본 발명의 셔틀 밸브의 또다른 이점은 밸브를 통한 채널의 유체 설계(fluidic design)에 관한 것이다. 크로마토그래피 시스템내 배압을 최소화하기 위해서, 채널(117) 및 채널(120)을 통한 흐름은 연속적이다. 이는 채널(117) 및 채널(120)이 정적체(static body, 122) 상에 배치되어, 동적체(119)의 위치와 무관하게 셔틀 밸브(151)를 통한 흐름은 연속적이다(도 10b에서 도시함). 도 10a에 도시된 바와 같이, 샘플 스트림 채널(117) 및 검출기 스트림 채널(120)의 적어도 일부는 실질적으로 편평하거나 원주형이어서, 이는 난류를 줄이고 밸브를 통한 압력 증가를 최소화한다. 추가로, 샘플 스트림 채널(117) 및 검출기 스트림 채널(120)의 적어도 일부는, 딤플에 인접할 때, 딤플(116)과 실질적으로 평행일 수 있고, 이는 추가로 난류성 흐름 및 밸브내의 임의의 압력 증가를 제한한다. 이는 50 psi 이하, 바람직하게는 30 psi 이하, 보다 바람직하게는 20 psi 이하, 더욱 보다 바람직하게는 10 psi 이하, 9 psi 이하, 8 psi 이하, 7 psi 이하, 6 psi 이하, 5 psi 이하, 4 psi 이하, 3 psi 이하, 2 psi 이하, 또는 1 psi 이하로 밸브내 압력이 증가되지 않도록 하는 배열을 포함한다. 딤플(116)은 동적체(119)에 배치되어, 정적체(122)에 인접한 동적체의 면과 유체 연통되어, 이로써 동적체(119)가 제 1 위치에 있는 경우, 딤플(116)은 샘플 스트림 채널(117)과 유체 연통되며, 제 2 위치로 옮겨진 경우, 딤플(116)은 검출기 스트림 채널(120)과 유체 연통될 것이다. 딤플(116)은 임의의 형태일 수도 있으나, 오목한 반구형(semi sphere)으로서 도시되어 있고, 이는 임의의 크기일 수 있다. 예시적인 실시양태에서, 딤플은 빠른 샘플화가 가능하도록 매우 작은 크기일 수 있다(예를 들어, 2000 nL 미만, 바람직하게는 약 500 nL 미만, 보다 바람직하게는 약 100 nL 미만, 더욱 보다 바람직하게는 약 1 nL 미만이지만, 1 nL 내지 2000 nL의 임의의 크기를 포함할 수 있다). 추가로, 작은 딤플(116)의 크기는 매우 짧은 딤플 회전 경로(121)를 허용하며, 이는 동적체(119) 및 정적체(122)의 표면 마모를 상당히 감소시켜 결과적으로 유지보수가 요구되기 전까지 연장된 사용 기간을 갖는(예를 들어, 서비스를 받기 전까지 천만 사이클이 가능한) 셔틀 밸브(151)를 제공한다. 도 10a 내지 도 10c에는 회전 운동식 셔틀 밸브가 도시되어 있지만, 선형 운동 셔틀 밸브 또는 이들의 동등물도 본 발명에서 사용될 수 있다.
셔틀 밸브(151)는, 목적하는 샘플화 빈도로 하나 이상의 검출기로 이송하기 위해 샘플로부터 샘플 분취량(예를 들어, 샘플 분취량(118))를 제거하도록 프로그래밍될 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 샘플화 빈도는 매 10초 당 1회 이상의 샘플 분취량(또는 매 5초 당 1회 이상의 샘플 분취량, 매 3초 당 1회 이상의 샘플 분취량, 매 2초 당 1회 이상의 샘플 분취량, 매 0.5초 당 1회 이상의 샘플 분취량, 또는 매 0.1초 당 1회 이상의 샘플 분취량)이다. 이러한 셔틀 밸브는 본원에서 그 전체가 참고로 인용중인 미국 가특허출원 제 호에 개시되어 있다.
다른 실시양태에서, 샘플을 검출기까지 수송하기 위해서 휘발성 액체 및 다양한 가스를 포함하는 범용 담체 유체가 크로마토그래피 시스템에서 사용될 수도 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 액체 공급기(152)로부터의 담체 유체는, 주입구(115)에서 셔틀 밸브(151)에 도입되고, 여기서 샘플 분취량(118)을 취해서(도 10A에 도시함) 배출구(113)를 통해 검출기(131)로 진행한다. 샘플 분취량은 밸브의 담체 유체 중에서 침전되지 않아야만 하지만, 관련 배관을 막을 수 있거나, 샘플이 흐름 경로의 벽에 코팅되어 일부 또는 모든 샘플이 검출기에 도달하지 못할 것이다. 플래쉬 크로마토그래피 중 샘플 조성물은 매우 다양하여, 무기 분자, 유기 분자, 중합체, 펩타이드, 단백질 및 올리고뉴클레오타이드를 비롯한 넓은 범위의 화학적 화합물을 다둘 수 있다. 다양한 용매 중 용해도는 화합물의 부류 내 및 이들 사이에서 상이하다. 검출기 상용성 또한 사용될 수 있는 담체 유체의 유형을 제한한다. 예를 들어, UV 검출의 경우, 용매는 검출 파장에서 비-발색성이어야만 한다. 증발 입자 검출(EPD) 기법(ELSD, CNLSD, 질량 분석 등)의 경우, 용매는 샘플의 융점 미만의 온도에서 용이하게 증발되어야만 한다. 추가로, 담체 유체는 밸브 주입구(111)와 분획 수집기 배출구(114) 사이에서 흐르는 샘플과 혼화성이어야만 한다. 예를 들어, 하나의 흐름 경로에서 헥산이 사용되는 경우, 물은 다른 흐름 경로에서 사용될 수 없는데, 이는 두가지의 용매가 혼화성이 아니기 때문이다. 전술한 모든 내용은, 담체 유체가, 분리 용매가 변하는 매 시점에서 맞춤식이어야만 함을 제안한다. 이는 시간 소모적이고 비실용적이다. 본 발명의 예시적인 실시양태에 따르면, 유기 용매 및 물과 혼화성이고, 휘발성이고, 비발생성인 용매를 사용하는 것이 이러한 문제점을 방지한다. 예를 들어, 휘발성이고 비-발색성인 매질인 극성 용매, 예를 들어 아이소프로필 알코올(IPA)이 담체 유체로서 사용될 수 있다. IPA는 대부분의 모든 용매와 혼화성이고, 일반적인 UV 검출 파장에서 비-발색성이고, 낮은 온도에서 용이하게 증발된다. 추가로, IPA는 광범위한 화학물질 및 화학물질 부류를 용해한다. 따라서, IPA는 사실상 모든 샘플 유형에 대해 적당한 담체이다. 다른 담체 유체로는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아이소부탄올, 테트라하이드로푸란 등을 포함할 수 있다. 대안의 예시적인 실시양태에서, 가스는 담체 유체로서 사용될 수도 있다. 샘플 침전은 발생하지 않는데, 이는 셔틀 밸브를 통과할 때 및 후속적으로 검출기를 통과할 때 샘플이 분리 용매 또는 이동 상에 남아있기 때문이다. 유사하게, 분리 용매 또는 이동 상은 다른 용매와 혼합되지 않기 때문에, 혼화성은 중요하지 않다. 담체가 가스인 경우, 휘발성도 더 이상 중요하지 않다. 추가로, 대부분의 가스는 비-발색성이고, UV 검출기와도 상용성이다. 담체로서 가스를 사용하는 경우, 샘플 분취량(118)은, 도 10c에 도시된 바와 같이, 가스 포켓(123) 사이에 끼인 개별적인 슬러그(slug)로서 밸브(151)로부터 검출기(131)로 흘러나간다. 담체 유체로서 가스를 사용하면 또다른 이점을 갖는다. 예를 들어, 증발성 광 산란 검출기 또는 샘플이 분무되는 다른 검출 기법과 함께 사용되는 경우, 가스는 샘플을 수송하고 샘플을 분무하는데 사용될 수 있어서, 개별적인 분무기 가스 공급에 대한 요구가 배제된다. 또한, 가스는 증발을 요구하지 않기 때문에, 드리프트 튜브 가열기에 대한 요구 없이 주변의 드리프트 튜브 온도가 사용될 수 있다. 보다 고온에서 증발한 것이, 드리프트 튜브를 통과함에 따라 고체 또는 액체 상태로 머무를 것이기 때문에, 보다 넓은 범위의 샘플이 검출될 수도 있다. 다양한 가스는 공기, 질소, 헬륨, 수소 및 이산화탄소를 비롯한 담체 가스로서 사용될 수도 있다. 초임계 유체, 예를 들어 초임계 이산화탄소도 사용될 수 있다.
B. 유체 스트림내의 샘플 성분의 검출
본 발명의 방법은 유체 스트림내 하나 이상의 샘플 성분들을 검출하기 위해서 하나 이상의 검출기를 사용함을 포함한다. 본 발명의 액체 크로마토그래피 시스템에서 사용가능한 적당한 검출기는, 비제한적으로 비-파괴성 및/또는 파괴성 검출기를 포함한다. 적당한 검출기로는, 비제한적으로 비-파괴성 검출기(즉, 검출하는 동안 샘플을 소비하거나 파괴하지 않는 검출기), 예를 들어 UV, RI, 전도성, 형광, 광 산라는 용어는, 점도, 편광계 등; 및/또는 파괴성 검출기(즉, 검출 중 샘플을 소비 또는 파괴하는 검출기), 예를 들어 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD) 등과 같은 증발성 입자 검출기(EPD), 코로나 방전, 질량 분석기, 원자 흡착 등을 들 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 장치는 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분석기(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절 지수 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출기(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD) 또는 이들의 임의의 조합을 들 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기는 이동 상으로서 발색성 및 비-발색성 용매의 사용을 허용하는 하나 이상의 증발성 입자 검출기(EPD)를 포함할 수도 있다. 다른 실시양태에서, 비-파괴성 검출기는 각각의 크로마토그래피의 피크와 관련하여 샘플의 다양한 화합물의 특정 특성(예를 들어, 화학물질 독립체, 화학물질 구조, 분자량 등)을 검출할 수 있는 파괴성 검출기와 조합될 수도 있다. 질량 분석기 검출과 조합되는 경우에는, 분획의 화학적 구조 및/또는 분자량이 검출시에 측정되어, 목적하는 분획의 확인을 간소화한다. 현존하는 시스템에서는, 분획의 화학물질 확인 및 구조는 번거로운 분리후(past-separation) 기법에 의해 결정되어야만 한다.
사용된 검출기의 유형과 무관하게, 소정의 검출기는 하나 이상의 검출기 응답을 제공하고, 상기 응답은 신호를 발생시켜 본원에서 기술한 바와 같은 액체 크로마토그래피 시스템내의 하나 이상의 요소(예를 들어, 분획 수집기, 다른 검출기, 스플리터 펌프, 셔틀 밸브 또는 티)에 상기 신호를 전송하는데 사용될 수 있다. 전형적으로, 소정의 검출기 응답의 변화는 신호의 발생 및 전송을 촉발한다. 본 발명에서, 신호 발생 및 하나 이상의 요소로의 전송을 촉발하는 소정의 검출기 응답의 변화는, 비제한적으로 검출기 응답 역치 값에 도달하거나 이를 능가하는 검출비 응답 값의 변화, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기 역치 값, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기의 변화, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기 역치 값의 변화, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 예시적인 실시양태에서, 본 발명의 액체 크로마토그래피 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 2개 이상의 검출기를 포함한다. 도 4에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(40)은, 크로마토그래피 칼럼(11); 제 1 주입구(21), 제 1 배출구(22) 및 제 2 배출구(23)를 가진 티(12); 상기 티(12)의 제 1 배출구(22)와 유체 연통되는 분획 수집기(14); 상기 티(12)의 제 2 배출구(23)와 유체 연통되는 제 1 검출기(13); 상기 티(12)의 제 2 배출구(23)로부터 제 1 검출기(13)로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 스플리터 펌프(15); 및 상기 티(12)의 제 2 배출구(23)와 유체 연통되는 제 2 검출기(16)를 포함한다.
2개 이상의 검출기가 존재하는 경우, 액체 크로마토그래피 시스템은 조작자에게 보다 많은 분석 옵션을 제공한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(40)에서, 샘플의 분석 방법은 제 1 검출기(13)(예를 들어, ELSD) 및/또는 제 2 검출기(16)(예를 들어, UV 검출기와 같은 광학 흡광도 검출기)로부터의 하나 이상의 신호를 분획 수집기(14)에 전송하여, 상기 분획 수집기(14)가 새로운 샘플 분획을 수집하도록 지시하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 검출기(13) 및/또는 제 2 검출기(16)로부터의 하나 이상의 신호는 제 1 검출기(13) 또는 제 2 검출기(16)로부터의 단일 신호, 제 1 검출기(13) 및 제 2 검출기(16)로부터의 2개 이상의 신호, 또는 제 1 검출기(13) 및 제 2 검출기(16)로부터의 복합 신호를 포함할 수도 있다. 도 4에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(40)에서, 상기 샘플 분석 방법은 추가로, 제 2 검출기(16)로부터의 신호를 스플리터 펌프(15)에 전송하여, 스플리터 펌프(15)가 유체 스트림 중 샘플 성분을 검출하는 제 2 검출기(16)에 따라 제 1 검출기(13)로의 유체 흐름을 개시 또는 중단하도록 지시하는 단계를 포함한다.
다른 예시적인 실시양태에서, 본 발명의 액체 크로마토그래피 시스템은 도 5에 도시된 바와 같이 2개 이상의 검출기 및 2개 이상의 스플리터 펌프를 포함한다. 도 5에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(50)은 크로마토그래피 칼럼(11); 제 1 주입구(21), 제 1 배출구(22) 및 제 2 배출구(23)를 가진 제 1 티(12); 상기 제 1 티(12)의 제 2 배출구(23)와 유체 연통되는 제 1 검출기(13); 제 1 티(12)의 제 2 배출구(23)로부터 제 1 검출기(13)로 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 제 1 스플리터 펌프(15); 제 1 주입구(31), 제 1 배출구(32) 및 제 2 배출구(33)를 가진 제 2 티(18); 제 2 티(18)의 제 2 배출구(33)와 유체연통되는 제 2 검출기(16); 제 1 티(18)의 제 2 배출구(33)로부터 제 2 검출기(16)로의 유체 연통을 능동적으로 제어하는 제 2 스플리터 펌프(17); 및 제 2 티(18)의 제 2 배출구(32)와 유체 연통되는 분획 수집기(14)를 포함한다.
앞서 논의한 바와 같이, 본 발명의 액체 크로마토그래피 시스템은 도 6 및 도 7에서 예시하는 바와 같이, 적소에 하나 이상의 셔틀 밸브 또는 하나 이상의 티/스플리터 펌프 조합을 포함하여 하나 이상의 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어할 수 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(60)은 크로마토그래피 칼럼(11); 크로마토그래피 카트리지 주입구(111), 분획 주입구 배출구(114), 가스 또는 액체 주입구(115) 및 검출기 배출구(113)를 가진 셔틀 밸브(151); 셔틀 밸브(151)의 분획 수집기 배출구(114)와 유체 연통되는 분획 수집기(14); 셔틀 밸브(151)의 검출기 배출구(113)와 유체 연통되는 제 1 검출기(131); 및 셔틀 밸브(151)의 가스 또는 액체 주입구(115)에 유체를 제공하는 유체 공급기(152); 및 셔틀 밸브(151)의 검출기 배출구(113)과 유체 연통되는 제 2 검출기(161)를 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(70)은 크로마토그래피 칼럼(11); 크로마토그래피 카트리지 주입구(111), 분획 수집기 배출구(114), 가스 또는 액체 주입구(115) 및 검출기 배출구(113)를 가진 제 1 셔틀 밸브(151); 셔틀 밸브(151)의 검출기 배출구(113)와 유체 연통되는 제 1 검출기(131); 셔틀 밸브(151)의 가스 또는 액체 주입구(115)로 유체를 제공하는 유체 공급기(152); 크로마토그래피 카트리지 주입구(121), 분획 수집기 배출구(124), 가스 또는 액체 주입구(125) 및 검출기 배출구(123)를 가진 제 2 셔틀 밸브(171); 셔틀 밸브(171)의 검출기 배출구(123)와 유체 연통되는 제 2 검출기(161); 셔틀 밸브(171)의 가스 또는 액체 주입구(125)에 유체를 제공하는 유체 공급기(172); 및 셔틀 밸브(171)의 분획 수집기 배출구(124)와 유체 연통되는 분획 수집기(14)를 포함한다.
이러한 예시적인 실시양태, 즉, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(50 및 70)에서, 샘플 분석 방법은 추가로, 제 2 스플리터 펌프(17)(또는 제 2 셔틀 밸브(171))를 통하여 제 2 검출기(16)(또는 제 2 검출기(161))까지의 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 단계 뿐만 아니라 제 1 스플리터 펌프(15)(또는 제 1 셔틀 밸브(151))를 통하여 제 1 검출기(13)(또는 제 1 검출기(131))로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 도 5에서 도시하고 있지는 않지만, 제 1 스플리터 펌프(15) 및/또는 제 2 스플리터 펌프(17)는 제 1 검출기(13) 및 제 2 검출기(16)를 통해 각각 유체를 밀거나 당기도록 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(50) 내부에 배치될 수 있다.
몇몇 예시적인 실시양태에서, 하나 이상의 광학 흡광도 검출기, 예를 들어 하나 이상의 UV 검출기는 흡광도 스펙트럼을 따라 하나 이상의 파장에서의 검출기 응답 및 검출기 응답의 변화를 관찰하기 위해 사용될 수도 있다. 이러한 실시양태에서, 하나 이상의 광원은 복수개의 파장에서 샘플의 광 흡광도를 검출하기 위해서 단일 검출기 내부의 복수개의 센서들 또는 복수개의 검출기와 함께 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 UV 검출기는 전체 UV 흡광도 스펙트럼을 통해 하나 이상의 파장에서의 검출기 응답 및 검출기 응답에서의 변화를 관찰하기 위해 사용될 수도 있다.
하나의 예시적인 샘플 분석 방법에서, 상기 방법은 전체 UV 흡광도 스펙트럼에 걸쳐 n개의 특정 파장에서 샘플을 관찰하기 위해서 n개의 센서들을 포함하는 광학 흡광도 검출기, 예를 들어 UV 검출기를 사용하는 단계; 및 (i) n개의 특정 UV 파장에서 n개의 검출기 응답들 중 임의의 하나에서의 변화, 또는 (ii) n개의 검출기 응답들로 표현되는 복합 응답의 변화에 따라 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함한다. n개의 센서들 및 복수개의 검출기는, 존재하는 경우, 분획 수집기 및/또는 또다른 시스템 요소(예를 들어, 또다른 UV 검출기)에 신호 타이밍을 유발하기에 바람직하도록 서로에 대해 배치될 수도 있다.
전체 스펙트럼의 UV(또는 다른 스펙트럼 범위) 분석을 사용하는 경우, 상기 스펙트럼은 관심있는 영역을 임의의 바람직한 개수로 나눌 수 있다(예를 들어, 200 nm 내지 400 nm를 매 5 nm 간격으로 나눌 수 있다). 각각의 스펙트럼 범위 중 시간 경과에 따른 임의의 유의적인 변화가 모니터링될 수 있다. 소정의 범위에서 수용된 광 에너지의 갑작스러운 강하(예를 들어, 검출기 응답 값의 제 1 및 2차 도함수 둘다에서의 강하)는 관심있는 소정의 파장 범위에서 광을 흡수하는 물질이 도착했음을 나타낼 수 있다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 각각의 범위의 폭은, 정확도를 증가시키기 위해는, 보다 작아질 수 있고; 다르게는, 각각의 범위의 폭은, 계산의 부담을 줄이기 위해(즉, 1초 당 계산을 감소시키고, 요구되는 메모리를 감소시키기 위해), 보다 넓힐 수도 있다.
다른 예시적인 실시양태에서, 복수개의 상이한 유형의 검출기가 사용되어 소정의 시스템내의 다양한 검출기 응답들 및 상기 검출기 응답들의 변화를 관찰할 수 있다. 도 8에서 도시하는 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(80)에서, 증발성 입자 검출기(EPD), 예를 들어 증발성 광 산란 검출기(ELSD)(즉, 제 1 검출기(13))가 단독으로 사용되거나 또는 UV 검출기(즉, 제 2 검출기(16))와 함께 사용된다. 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(80)은 추가로, 크로마토그래피 칼럼(11); 제 1 주입구(21), 제 1 배출구(22) 및 제 2 배출구(23)를 가진 티(12); 분획 수집기(14); 상기 티(12)의 제 2 배출구(23)와 유체 연통되는 EPD(13); 상기 EPD(13)에 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 스플리터 펌프(15); 및 상기 티(12)의 제 1 배출구(22)와 유체 연통되는 UV 검출기(16)를 포함한다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 증발성 입자 검출기의 사용은 몇가지의 장점을 제공한다. 비-발색성 이동 상은 UV 검출기와 함께 사용되어야만 하거나, 아니면 이동 상의 배경 흡광도가 샘플 신호를 없앨 수 있다. 이는, 톨루엔, 피리딘 및 그렇지 않으면 가치있는 크로마토그래피 특성을 가진 다른 용매와 같은 용매의 사용을 불가능하게 한다. 증발 입자 검출을 사용하는 경우, 이동 상의 발색성은 중요하지 않다. 이동 상이 샘플 보다 보다 휘발성이기만 하다면, 증발 입자 검출과 함께 사용될 수 있다. 이것은, 이동 상으로서 매우 선택적인 발색성 용매의 사용으로 인한 분리 개선 가능성을 열어준다. 게다가, UV 검출기는 비-발색성 샘플 성분들을 검출하지 않을 것이다. UV 검출에 기초하여 수집된 분획은 단지 하나 이상의 미확인된 비-발색성 성분들을 함유할 수 있으며, 이는 분획 순도가 위험해지도록 한다. 반대로, 비-발색성 샘플은 UV 검출에 의해서는 모두 손실되고 폐기물로 직접 전송되거나 샘플-부재 분획(블랭크 분획)에 모일 것이다. 순(net) 결과는, 생산성의 손실, 분획의 오염, 또는 가치있는 샘플 성분들의 손실로 이어질 것이다. 플래쉬 시스템에서 EPD(예를 들어, ELSD)가 단독으로 또는 UV 검출과 함께 사용되는 경우, 발색성 및 비-발색성 성분들이 검출되고 수집되어, 분획 순도가 개선된다. UV 검출기만 포함하는 플래쉬 시스템은 샘플 성분들을 손실시키거나 순수한 분획을 부정확하게 표시할 수 있기 때문에, 많은 플래쉬 사용자는 순도를 확인하고 블랭크 분획이 진정한 블랭크임을 확인하기 위해서 박막 크로마토그래피에 의해 수집된 분획을 스크리닝할 것이다. 이는 작업 흐름(workflow)을 늦추는, 시간-소모적인 분리후 작업이다. 하나 초과의 성분을 함유하는 것으로 발견된 분획들은 성분들을 적당하게 구분하기 위해서 종종 제 2의 크로마토그래피 단계를 요구한다.
예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(80)에서, 검출기(예를 들어, ELSD)(13) 및 UV 검출기(16) 각각으로부터의 신호(31) 및 (61)는 분획 수집기(14)에 전송되어, 예를 들어 새로운 샘플 분획의 수집과 같은, 분획 수집기(14)의 일부 활동을 개시하도록 한다. 바람직한 실시양태에서, (i) 검출기 ELSD(13), (ii) UV 검출기(16) 또는 (iii) ELSD(13) 및 UV 검출기(16)로부터의 하나 이상의 검출기 신호(31 및 61)에 따라, 분획 수집기(14)가 새로운 샘플 분획을 수집한다.
도 6에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(60)에서, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(80)과 유사하게, ELSD(131) 및 UV 검출기(161)로부터의 신호들(311 및 611)은 분획 수집기(14)에 전송되어 예를 들어 새로운 샘플 분획의 수집과 같은, 분획 수집기(14)의 일부 활동을 개시한다. 바람직한 실시양태에서, (i) 검출기 ELSD(131), (ii) UV 검출기(161) 또는 (iii) ELSD(131) 및 UV 검출기(161)로부터의 하나 이상의 검출기 신호(311 및 611)에 따라, 분획 수집기(14)가 새로운 샘플 분획을 수집한다.
앞서 논의한 바와 같이, UV 검출기(16)(또는 UV 검출기(161))는 전체 또는 일부의 UV 흡광도 스펙트럼에 걸쳐 n개의 특정 파장들에서 샘플을 관찰하도록 작동되는 n개의 센서들을 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(80)에서, (i) ELSD(13) 또는 UV 검출기(16) 중 하나로부터의 단일 신호, (ii) ELSD(13) 및 UV 검출기(16) 둘다로부터의 2개 이상의 신호, 또는 (iii) 2개 이상의 특정 UV 파장에서의 2개 이상의 검출기 응답(즉, n개 이하의 검출기 응답)을 포함하는 복합 신호에 따라, 분획 수집기(14)가 새로운 샘플 분획을 수집한다. 유사하게, 도 6에서 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(60)에서, (i) ELSD(131) 또는 UV 검출기(161) 중 하나로부터의 단일 신호, (ii) ELSD(131) 및 UV 검출기(161) 둘다로부터의 2개 이상의 신호, 또는 (iii) 2개 이상의 특정 UV 파장에서의 2개 이상의 검출기 응답(즉, n개 이하의 검출기 응답)을 포함하는 복합 신호에 따라, 분획 수집기(14)가 새로운 샘플 분획을 수집한다.
또한, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(80)에서, UV 검출기(16)는 (1)(i) 단일 센서로부터의 단일 검출기 응답으로부터 또는 (ii) n개(상기 n은 1 초과이다)의 센서의 n개의 검출기 응답들로부터 유발되어, (2) 스플리터 펌프(15), ELSD(13) 및 티(12) 중 하나 이상에 전송되는 검출기 신호(도시하지 않음)을 제조하기 위해서, 사용될 수 있다. 또한, ELSD(13)의 검출기 응답으로부터 유발되는 검출기 신호(도시하지 않음)는 UV 검출기(16)에 전송되어 UV 검출기(16)의 하나 이상의 설정들을 바꿀 수 있다. 유사하게, 도 6에서 도시하는 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(60)에서, UV 검출기(161)는, (1)(i) 단일 센서로부터의 단일 검출기 응답으로부터 또는 (ii) n개(상기 n는 1 초과이다)의 센서의 n개의 검출기 응답들로부터 유발되어, (2) 셔틀 밸브(151) 및 ELSD(13) 중 하나 이상에 전송되는 검출기 신호(도시하지 않음)를 제조하기 위해 사용될 수도 있다. 또한, ELSD(131)의 검출기 응답으로부터 유발되는 검출기 신호(도시하지 않음)는 UV 검출기(161)로 전송되어 UV 검출기(161)의 하나 이상의 설정을 바꿀 수 있다.
도 9에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(90)에서 도시된 바와 같이, 소정의 시스템에서 상이한 유형의 검출기들의 위치는, 하나 이상의 시스템 공정 특징부를 제공하기에 바람직하도록 조절될 수 있다. 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(90)에서, ELSD(13)는 UV 검출기(16)로부터 다운스트림에 위치한다. 이러한 배열에서, UV 검출기(16)는, ELSD(13)로부터의 신호(31)를 발생시키기 전에, 분획 수집기(14)에 검출기 응답을 제공하고 신호(61)(예를 들어, (i) 단일 센서로부터의 단일 검출기 응답으로부터 또는 (ii) n개(상기 n는 1 초과이다)의 센서들의 n개의 검출기 응답들로부터 유발되는 신호)를 발생시킬 수 있도록 배치된다. UV 검출기(16)는 또한 스플리터 펌프(15), ELSD(13) 및/또는 티(12)를 활성화하거나 또는 불활성화하도록, 슬리터 펌프(15), ELSD(13) 및 티(12) 중 하나 이상에 검출기 응답을 제공하고 신호(도시하지 않음)(예를 들어, (i) 단일 센서로부터의 하나의 검출기 응답으로부터 또는 (ii) n개(여기서 n은 1 초과이다)의 센서의 n개의 검출기 응답들로부터의 신호)를 발생시킬 수 있도록 배치한다.
도시하고 있지는 않지만, 도 9에서 도시하는 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(90)에서 티(12) 및 스플리터 펌프(15) 대신에 셔틀 밸브가 사용되어 유사한 시스템 공정 특징을 제공할 수 있음이 이해되어야만 한다. 이러한 배열에서, UV 검출기(16)는, ELSD(13)로부터의 신호(31)를 발생시키기 전에, 분획 수집기(14)에 검출기 응답을 제공하고 신호(61)(예를 들어, (i) 단일 센서로부터의 단일 검출기 응답으로부터 또는 (ii) n개(여기서, n는 1 초과임)의 센서들의 n개의 검출기 응답들로부터의 신호)를 발생시킨다. UV 검출기(16)는 또한 셔틀 밸브 및/또는 ELSD(13)를 활성화시키거나 불활성화시키도록, 셔틀 밸브 및 ELSD(13) 중 하나 이상에 검출기 응답을 제공하고 신호(도시하지 않음)(예를 들어 (i) 단일 센서로부터의 단일 검출기 응답으로부터 또는 (ii) n개(여기서, n는 1 초과임)의 센서들의 n개의 검출기 응답들로부터의 신호))를 발생시킨다. 시스템들(60, 80 및 90)이 검출기로서 ELSD 및 UV를 언급함에도 불구하고, EPD와 같은 임의의 파괴성 검출기가 ELSD 대신 사용될 수 있고, UV 검출기 대신에 임의의 비-파괴성 검출기가 사용될 수도 있다.
다른 예시적인 실시양태에서, 본 발명의 액체 크로마토그래피 시스템은 시스템에 존재하는 임의의 파괴성 검출기(예를 들어, 질량 분석기) 없이 둘 이상의 비-파괴성 검출기(예를 들어, 하나 이상의 광학 흡광도 검출기, 예를 들어 전술한 UV 검출기)를 포함하는 비-파괴성 시스템을 포함할 수도 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 액체 크로마토그래피 시스템은 2개의 광학 흡광도 검출기, 예를 들어 UV 검출기를 포함하고, 샘플 분석 방법은 2개 이상의 검출기를 사용하여 2개 이상의 특정 파장에서 샘플을 관찰하는 단계 및 (i) 제 1 파장에서의 제 1 검출기 응답의 변화, (ii) 제 2 파장에서의 제 2 검출기 응답의 변화, 또는 (iii) 상기 제 1 검출기 응답 및 제 2 검출기 응답으로 나타나는 복합 응답의 변화에 따라 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함한다. 이러한 실시양태에서, 제 1 파장은 제 2 파장과 실질적으로 동일하거나 상이할 수도 있다.
2개 이상의 광학 흡광도 검출기, 예를 들어 2개 이상의 UV 검출기를 사용하는 실시양태에서, 광학 흡광도 검출기는 하나 이상의 시스템 이점을 제공하도록 소정의 액체 크로마토그래피 시스템 내부에 배치될 수도 있다. 2개 이상의 광학 흡광도 검출기는 서로 병렬 관계로 배치되어 샘플이 실질적으로 동시에 각각의 검출기에 도달하고, 2개 이상의 광학 흡광도 검출기가 실질적으로 동일한 시간에 신호(즉, 제 1 검출기 및 제 2 검출기 응답으로부터의 신호)를 생산하여 분획 수집기에 전송할 수 있다.
다른 예시적인 실시양태에서, 비-파괴성 검출기(예를 들어, RI 검출기, UV 검출기 등)는 단독으로 사용되거나 파괴성 검출기(예를 들어 EPD, 질량 분석기, 분광광도계, 발광분광법, NMR 등)와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 파괴성 검출기, 예를 들어 질량 분석기 검출기는 성분 피크와, 상기 피크와 관련된 화학물질 독립체를 동시에 검출할 수 있다. 이는 목적 화합물을 함유하는 분획의 즉각적 결정을 가능하게 한다. 다른 검출 기법을 사용하는 경우, 예를 들어 분광광도법, 질량 분석법, 발광분광법, NMR 등과 같은, 목적 화합물 함유 분획의 분리후 결정이 요구될 수 있다. 2개 이상의 화학물질 독립체가 플래쉬 카트리지로부터 동시에 용리되는 경우(즉, 동일한 체류 시간을 가진 경우), 특정 검출기(즉, 화학물질 독립체들 사이의 차이점을 인식할 수 없는 검출기)를 사용하는 경우, 이들은 시스템에 의해 동일한 바이알에 모일 것이며, 이는 상기 검출기가 화학물질 조성을 측정할 수 없기 때문이다. 질량 분석 검출기가 파괴성 검출기로서 사용되는 예시적인 실시양태에서, 동시에 용리되는 모든 화합물이 확인될 수 있다. 이는 분리 후 순도를 확인할 필요를 배제한다.
전술한 임의의 액체 크로마토그래피 시스템에서, 하나 이상의 검출기(예를 들어 하나 이상의 UV 검출기)를, 하나 이상의 다른 검출기(예를 들어 하나 이상의 다른 UV 검출기 또는 ELSD)의 다운스트림(예를 들어, 직렬로)에 위치시키는 것이 유리할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 제 1 검출기에서의 제 1 검출기 응답은, 신호를 생산하여 (1) 스플리터 펌프, (2) 셔틀 밸브, (3) 제 2 검출기 및 (4) 티 중 하나 이상에 상기 신호를 전공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 검출기의 제 1 검출기 응답은, 신호를 생산하여 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브에 신호를 전송하여, (i) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 활성화, (ii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 불활성화, (iii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 하나 이상의 흐름 또는 압력 설정의 변경, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 수행하게 할 수 있다. 적합한 흐름 및 압력 설정은, 비제한적으로 전술한 흐름 및 압력 설정을 포함한다. 전형적으로, 신호는, 예를 들어 전기 신호, 공기압 신호, 디지털 신호 또는 무선 신호의 형태이다.
몇몇 실시양태에서, 복수개의 검출기(즉, 2개 이상의 검출기)는, 각각의 검출기가 시스템의 다른 검출기와는 무관하게 신호를 (1) 스플리터 펌프, (2) 셔틀 밸브, (3) 다른 검출기 및 (4) 티 중 하나 이상에 전송하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 광학 흡광도 검출기(예를 들어, UV 검출기)는 소정의 시스템 내부에 배치되어 셔틀 밸브에 독립적인 신호를 제공하여 상기 셔틀 밸브가 ELSD와 같은 다른 검출기에 능동적으로 제어된 유체 샘플화를 제공할 수 있다.
다른 실시양태에서, 제 1 검출기 중 제 1 검출기 응답은 신호를 생산하여 상기 신호를 제 2 검출기에 전송하여 (i) 제 2 검출기의 활성화, (ii) 제 1 검출기에서 사용된 제 1 파장과 실질적으로 유사한 파장에서 제 2 검출기의 활성화, (iii) 제 1 검출기에서 사용된 제 1 파장 이외의 파장에서 제 2 검출기의 활성화, (iv) 제 2 검출기의 불활성화, (v) 제 2 검출기의 일부 다른 설정(예를 들어, 제 2 검출기의 관찰 파장)의 변경, 또는 (vi) 상기 (i) 내지 (v) 의 임의의 조합을 수행하는 것이 가능하게 할 수 있다.
또다른 실시양태에서, 제 1 검출기에서의 제 1 검출기 응답은, 신호를 생산하고 상기 신호를 티에 전송하여, (i) 밸브를 개방하거나 (ii) 밸브를 밀폐하여, 액체 크로마토그래피 시스템의 일부를 통한 유체 흐름을 개시 또는 중단하도록 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전형적으로, 상기 신호는 예를 들어 전기 신호, 공기압 신호, 디지털 신호 또는 무선 신호의 형태이다.
C. 검출기 응답으로부터의 신호의 발생
본 발명의 방법은 추가로, 하나 이상의 검출기 응답으로부터 신호를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(10)과 같은 몇몇 실시양태에서, 단일 검출기는 샘플 성분의 존재를 검출하고, 유체 스트림중 샘플 성분의 존재 및 농도에 따라 검출기 응답을 생산한다. 도 6에 도시된 바와 같은 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(50)과 같은 다른 실시양태에서, 2개 이상의 검출기가 사용되어 하나 이상의 샘플 성분들의 존재를 검출하고 유체 스트림 중 하나 이상의 샘플 성분들의 존재 및 농도에 따라 2개 이상의 검출기 응답을 생산할 수 있다.
앞서 논의한 바와 같이, 소정의 검출기는, 신호를 발생시키고 상기 신호를 본원에서 기술한 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 요소(예를 들어, 분획 수집기, 다른 검출기, 스플리터 펌프, 셔틀 밸브, 또는 티)에 전송하기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 검출기 응답을 제공한다. 전형적으로, 소정의 검출기 응답의 변화는 신호의 발생 및 전송을 촉발한다. 신호의 발생 및 하나 이상의 요소로의 신호의 전송을 촉발하는 소정의 검출기 응답의 변화는, 비제한적으로 검출기 응답 역치 값에 도달하거나 이를 능가하는 검출기 응답 값의 변화, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기 역치 값, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기의 변화, 시간 경과에 따른 검출기 응답 값의 기울기 역치 값의 변화, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
하나의 예시적인 실시양태에서, 본 발명의 방법은 하나 이상의 검출기로부터의 검출기 신호를 발생시키되, 상기 검출기 신호가 (i) 시간 함수로서 검출기 응답 값의 기울기(즉, 검출기 응답 값의 1차 도함수), (ii) 시간 함수로서 검출기 응답 값의 기울기의 변화(즉, 검출기 응답 값의 2차 도함수), (iii) 임의의 검출기 응답 역치 값, 또는 (iv) 바람직하게는 적어도 (i) 또는 적어도 (ii)를 포함하는 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합에 따라 발생시키는 단계를 포함한다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 물질은 검출기 응답의 형태로부터, 구체적으로는 기간 경과에 따른 검출기 응답 값의 제 1 및/또는 2차 도함수(즉, 각각 기울기 및 기울기의 변화)로부터 인식된다. 특히, 컴퓨터 프로그램은, 검출기 응답 값의 시간 시퀀스를 분석하고, 이들의 변화율(1차 도함수), 및 변화율의 비율(즉, 2차 도함수)을 결정한다. 1차 도함수 및 2차 도함수 둘다가 증가하는 경우, 물질을 검출하기 시작한다. 유사하게, 1차 도함수 및 2차 도함수 둘다가 감소하는 경우, 상기 물질을 검출하는 것을 중단한다.
현실에 존재하는(real-world) 검출기 값은 전형적으로 노이즈가 많아서(예를 들어, 들쭉날쭉하여), 시간 경과에 따라 저역 수치 필터화(low-pass numerical filtering)(예를 들어 평탄화법)를 사용하는 것이 바람직하다. 결론적으로, 하나 이상의 검출기로부터 검출기 신호를 발생시키는 단계는 바람직하게는 추가로, (i) 시간 경과에 따른 기울기 데이터, (ii) 시간 경과에 따른 기울기 데이터의 변화, (iii) 임의로, 검출기 응답 역치 값, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합의 저역 수치 필터화 단계를 포함하여, 검출기 응답의 가능한 노이즈로부터 (i) 시간 경과에 따른 기울기 데이터, (ii) 시간 경과에 따른 기울기 데이터의 변화, (iii) 임의로, 검출기 응답 역치 값, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합에서의 실제 변화를 구별한다. 목적하는 실시양태에서, 시간 경과에 따른 저역 수치 필터화(예를 들어, 아마도 몇가지의 샘플의 평균치)를 위해 유한 임펄스 응답(finite impulse response; FIR) 필터 또는 무한 임펄스 응답(infinite impulse response; IIR) 필터가 사용될 수 있다. 전형적으로, 결정 알고리즘(decision algorithm)은, 노이즈가 아니라, 실제 검출기 응답/신호의 확인으로써 적절하게 소수개의 시퀀스 석세스를 사용할 수 있다.
다른 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 각각의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 복합 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 복합 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함한다. 이러한 실시양태에서, 상기 복합 신호를 발생시키는 단계는, 각각의 검출기(즉, 2개 이상의 검출기)로부터의 (i) 검출기 응답 값, (ii) 시간 함수로서 소정의 검출기 응답 값의 기울기(즉, 소정의 검출기 응답 값의 1차 도함수), (iii) 시간 함수로서 소정의 검출기 응답 값의 기울기의 변화(즉, 소정의 검출기 응답 값의 2차 도함수), (iv) 또는 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합의 수학적 상관관계를 보여주는 단계를 포함한다. 예를 들어, 몇몇 실시양태에서, 복합 신호는 (i) 소정 시간대의 각각의 검출기(즉, 2개 이상의 검출기 각각)에 대한 검출기 응답 값들의 곱, (ii) 소정 시간대의 검출기 응답 값들의 1차 도함수들의 곱, (iii) 소정 시간대의 검출기 응답 값들의 2차 도함수들의 곱, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 상기 (iii)의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
복합 신호가 사용되는 다른 예시적인 실시양태에서, 복합 신호를 발생시키는 단계는, (i) 검출기 응답 값, (ii) 시간의 함수로서의, 주어진 검출기 응답의 기울기(즉, 제시된 검출기 응답의 1차 도함수), (iii) 시간의 함수로서의, 주어진 검출기 응답의 기울기 변화(즉, 주어진 검출기 응답의 2차 도함수), 또는 (iv) 검출기(즉, n개의 특정 파장에서 샘플을 관찰하는 n개의 센서) 내 각각의 센서로부터의 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합 단독 또는 상기 시스템 내에 존재하는 임의의 다른 검출기 응답과의 조합을 수학적으로 관련시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 몇몇 예시적 실시양태에서, 상기 복합 신호는, (i) 주어진 시간에서, 검출기(즉, n개의 특정 파장에서 샘플을 관찰하는 n개의 센서) 내 각각의 센서에 대한 검출기 응답 값의 산물 및 다른 검출기로부터의(예컨대, UV 검출기와 조합되어 사용되는 ELSD로부터의) 임의의 부가적인 검출기 응답 값, (ii) 검출기(즉, n개의 특정 파장에서 샘플을 관찰하는 n개의 센서) 내 각각의 센서에 대한 검출기 응답의 1차 도함수의 산물, (iii) 검출기(즉, n개의 특정 파장에서 샘플을 관찰하는 n개의 센서) 내 각각의 센서에 대한 검출기 응답의 2차 도함수의 산물, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 조합을 포함할 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계, 및 상기 액체 크로마토그래피 시스템의 하나 이상의 검출기로부터의 신호의 진폭을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 진폭의 조정은, 전자 또는 디지털, 광학, 기계적 또는 유체 수단에 의해 수행될 수 있다.
하나 이상의 검출기로부터의 신호의 진폭이 전자적으로 또는 디지털적으로 조정되는 예시적인 실시양태에서, 이러한 조정은, 상기 크로마토그래피 시스템의 요소를 이용하여 상기 신호의 게인을 변화시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 게인은, 수학적 연산(예컨대, 곱셈)에 의해 신호 수준을 조절하도록 프로그래밍되는 컴퓨터 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능 매체를 이용하여 변화될 수 있다. 상기 신호는, 디지털 수단의 아날로그에 의한 신호의 전자적 처리를 변화시킴으로써, 에를 들어 연산 증폭기의 유형 또는 셋팅을 변화시킴으로써 전자적으로 변화될 수 있다.
하나 이상의 검출기로부터의 신호의 진폭을 광학적으로 조정하는 예시적인 실시양태에서, 이러한 조정은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상 내의 광원에 의해 수행될 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상의 각각에 상이한 광원을 이용함으로써 조정될 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상 내의 광원의 강도를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상의 각각에 복수개의 광원을 이용함으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 증발성 광 산란 검출기의 경우, 광원의 전력을 증가시키면, 샘플 입자가 상기 검출기를 통과할 때 상기 샘플 입자에 의해 산란되는 광의 양을 증가시킨다. 산란되는 광의 증가는 상기 신호의 진폭을 증가시킨다.
하나 이상의 검출기로부터의 신호의 진폭이 유체 수단에 의해 조정되는 예시적 실시양태에서, 이러한 조정은, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 수행될 수 있다. 다른 예시적 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 유체 이송 장치를 통한 샘플의 유속을 변화시켜, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 유체 이송 장치를 통한 샘플의 흐름 경로를 변화시켜, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 복수개의 유체 이송 장치를 이용하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 호환가능한 유체 이송 장치 요소를 이용하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 하나 이상의 셔틀 밸르 회전자 또는 고정자의 형태 또는 크기, 하나 이상의 고정자 또는 회전자 챔버(예컨대, 샘플 분취량 부피 이송 챔버 또는 딤플) 또는 채널 또는 이들의 조합의 형태 또는 크기를 변화시켜, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 하나 이상의 스플리터 요소, 셔틀 밸브 요소 또는 펌프 요소 또는 이들의 조합의 형태 또는 크기를 변화시켜, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 이러한 모든 조정은, 상기 검출기에 도달하는 샘플의 양을 증가시키고, 이는 또한, 상기 신호의 진폭을 증가시킨다. 예를 들어, 증발성 광 산란 검출기에서는, 샘플의 양을 증가시켜, 상기 검출기 광학 기기에 도달하는 샘플 입자의 개수를 증가시킨다.
상기 하나 이상의 검출기로부터의 신호의 진폭이 기계적으로 조정되는 예시적인 실시양태에서, 이러한 조정은 검출기 설계에 의해 달성될 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 조정은, 상이한 요소를 가진 복수개의 검출기를 상기 크로마토그래피 시스템 내 각각의 검출기로 사용함으로써 달성될 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 호환가능한 검출기 또는 이의 요소를 상기 크로마토그래피 시스템 내 각각의 검출기로 이용하여 조정된다. 예를 들어, 시스템은, 각각 상이한 전력 광원을 가진 2개의 증발성 광 산란 검출기를 혼입할 수 있다. 더 높은 강도의 광원을 가진 검출기는 더 낮은 전력 광원을 가진 검출기에 비해 높은 신호 진폭을 발생시킬 것이다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 검출기에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 증발성 광 산란 검출기에서는, 더 큰 입자가 더 작은 입자에 비해 더 많은 광을 산란시키고, 더 작은 입자는, 샘플 신호를 마스킹할 수 있는 노이즈에 기여한다. 이러한 입자는 분무기에서 생성되며, 예를 들어 분무기 기체 유속, 분무기 기체 유형, 분무기 액체 유속, 분무기 액체 유형, 분무기 설계 또는 형태를 변경하면, 생성되는 입자의 크기가 변할 것이다. 예를 들어, 횡류(crossflow) 분무기 또는 동심성 분무기가 사용될 수 있다. 더큰 입자는 더 많은 광을 산란시켜, 신호 진폭을 증가시킨다. 다른 예시적인 실시양태에서, 더 높은 신호 진폭은, 더 큰 입자만 상기 검출기에 도달하도록 에어로졸로부터 작은 샘플 입자를 제거함으로써 발생된다. 더 작은 입자는, 더 큰 입자에 의해 발생되는 신호를 방해하는 배경 노이즈에 기여할 수 있다. 당분야에 공지된 다양한 유형 및 설계의 임팩터가, 더 작은 입자가 상기 검출기에 도달하기 전에 이를 선택적으로 제거하는데 사용될 수 있다. 평판 임팩터, 스크린 임팩터, 구형 임팩터, 엘보우 임팩터, 3차원 임팩터, 다른 비-선형 흐름 구조 임팩터 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 입자의 크기는, 증발 특성을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 에어로졸 대역(분무기, 드리프트 관, 광학기기 블록, 배기 블록)에서 온도를 변화시키면, 샘플 입자를 더 큰 크기로 편중되게 하여 신호 진폭을 증가시킬 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호의 진폭은 약 2 mV 이상이다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은 약 3 mV 이상, 4 mV 이상, 5 mV 이상, 6 mV 이상, 7 mV 이상, 8 mV 이상, 9 mV 이상, 10 mV 이상, 또는 그 이상일 수 있다.
다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 샘플 분획은 약 100 mg 이하이다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 수집되는 샘플 분획은 약 100 mg 미만 내지 약 0.1 mg 이상, 또는 이러한 범위 내의 임의의 정수 또는 분수일 수 있다. 예를 들어, 수집되는 샘플 분획은 약 90 mg 이하, 80 mg 이하, 70 mg 이하, 60 mg 이하, 50 mg 이하, 40 mg 이하, 30 mg 이하, 20 mg 이하, 10 mg 이하, 또는 그 이하일 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 신호를, 상기 검출기 중 하나 이상으로 제공되는 약 40 μL/분 이상의 샘플에 의해 발생시킨다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기 중 하나 이상으로 제공되는 샘플은 약 40 μL/분 이상 내지 약 500 μL/분 이하, 또는 이러한 범위 내의 임의의 정수 또는 분수일 수 있다. 예를 들어, 상기 검출기 중 하나 이상으로 제공되는 샘플은 50 μL/분 이상, 60 μL/분 이상, 70 μL/분 이상, 80 μL/분 이상, 90 μL/분 이상, 100 μL/분 이상, 또는 그 이상일 수 있다. 상기 샘플은, 상기 검출기 중 하나 이상과 유체 연통하도록 배치된 유체 이송 장치를 통해 상기 액체 크로마토그래피 시스템 내의 검출기 중 하나 이상으로 제공될 수 있다. 상기 유체 이송 장치는 셔틀 밸브, 스플리터, 펌프 등을 포함할 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 하나 이상의 검출기는 ELSD를 포함하고, 상기 신호는, 약 1 mW 초과의 광원으로부터 발생시킨다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 신호는 약 1 mW 이상 내지 약 100 mW 이하, 또는 이 범위 내의 임의의 정수 또는 분수의 광원으로부터 발생될 수 있다. 예를 들어, 상기 신호는 약 1 mW 이상, 2 mW 이상, 3 mW 이상, 4 mW 이상, 5 mW 이상, 6 mW 이상, 7 mW 이상, 8 mW 이상, 9 mW 이상, 10 mW 이상, 또는 그 이상의 광원으로부터 발생될 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 2개 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시시키는 단계, 및 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함하되, 상기 2개 이상의 검출기는, 상이한 역학적 범위를 가진 복수개의 검출기를 포함한다. 몇몇 샘플에서는, 몇몇 성분이 과량으로 존재하고 몇몇 성분은 소량으로 존재할 수 있다. 이러한 경우, 상기 검출기는 넓은 역학적 범위를 가져야 한다. 상기 역학적 범위가 상한을 초과하는 경우, 상기 샘플의 신호 진폭은, 상기 역학적 범위를 초과하는 피크 부분이 보이지 않을 정도로 크다. 단일 샘플이 하나보다 많은 성분을 함유하는 경우(이때, 하나는 상기 검출기의 역학적 범위 이내이고, 다른 하나는 상기 역학적 범위 밖임), 상기 성분들 중 하나는 적절히 수집될 수 없다. 특정 검출기의 역학적 범위는 검출 원리 및 구성에 의존한다.
예를 들어, 검출기가 100 내지 1의 역학적 범위를 갖고, 상기 샘플 수집기를 촉발시키는 가장 작은 샘플의 양이 100 mg인 경우, 상기 검출기의 상한에서 모호하지 않는 가장 큰 샘플의 양은 1000 mg(100 mg×역학적 범위)이다. 샘플이 200 mg의 하나의 성분 및 500 mg의 하나의 성분을 함유하는 경우, 상기 분획 수집기는 상기 성분들을 정확하게 단리시킬 것이다. 제 1 성분이 1 mg이고, 제 2 성분이 200 mg인 경우, 상기 제 1 성분은 수집되지 않을 것이다. 또는, 상기 제 1 성분이 200 mg이고, 상기 제 2 성분이 1500 mg인 경우, 상기 제 2 성분이 적절히 수집될 수 없을 것이며, 그 이유는, 상기 피크의 위쪽 부분이 보이지 않아서 실질적으로 복수개의 성분들이 불충분하게 분석되어, 동적 상한 범위보다 더 낮은 골짜기를 나타낼 수 있기 때문이다. 이러한 나중 2가지 경우에는, 허용가능한 결과를 달성할 수 없다.
하나의 예시적인 실시양태에 따라, 이러한 문제를 극복하는 하나의 방법은, 상기 시스템에 하나보다 많은 검출기를 사용하는 것이다. 하나의 검출기는 다른 검출기와 상이한 역학적 범위를 가질 수 있다. 이러한 2개의 검출기는, 상이한 구성을 가진 동일한 유형(즉, 상이한 광원을 가진 2개의 ELS)이거나, 상이한 유형의 검출기(즉, UV 및 ELSD)일 수 있다. 이러한 경우, 전체 역학적 범위는, 2개의 검출기로부터의 수집가능한 최소량 내지 수집가능한 최대량이다. 예를 들어, 제 1 검출기가 10 mg의 수집가능한 최소량 및 100 내지 1의 역학적 범위를 가진 경우, 이는, 10 mg 내지 100 mg의 샘플을 사용하여 작동될 것이다. 제 2 검출기가 50 mg의 수집가능한 최소량 및 100 내지 1의 역학적 범위를 가진 경우, 이는, 50 mg 내지 5000 mg의 샘플을 사용하여 작동될 것이다. 그러나, 이들의 조합은, 10 mg 내지 5000 mg 및 500 내지 1의 역학적 범위에서 수집할 것이다. 다르게는, 상기 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 2개의 대역을 가질 수 있다. 예를 들어, ELSD는, 상이한 전력을 가진 2개의 광원을 혼입할 수 있다. 또는, UV 검출기는, 상이한 광 경로 길이를 가진 흐름 셀을 함유할 수 있다.
D. 하나 초과의 샘플 분획의 수집
본 발명의 방법은 추가로, 소정의 액체 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로부터 하나 이상의 신호에 따라 하나 이상의 샘플 분획을 수집하는, 도 1 내지 3a 및 도 4 내지 9에 도시된 예시적인 분획 수집기(14)와 같은 분획 수집기를 사용함을 포함한다. 예를 들어, 도 1, 도 2 및 도 3에서 각각 도시한 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(10, 20 및 30)에서, 샘플 분석 방법은 추가로, 제 1 검출기(13)로부터의 하나 이상의 신호에 따라 하나 이상의 샘플 분획을 수집하는 단계를 포함할 수 있다. 도 4, 도 5 및 도 6에서, 각각 도시한 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(40, 50 및 60)에서 샘플 분석 방법은 추가로, 제 1 검출기(13)(또는 제 1 검출기(131)), 제 2 검출기(16)(또는 제 2 검출기(161)) 또는 제 1 검출기(13) 및 제 2 검출기(16) 둘다(또는 제 1 검출기(131) 및 제 2 검출기(161) 둘다)로부터의 하나 이상의 신호에 따라 하나 이상의 분획을 수집하는 단계를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서, 분획 수집기는 하나 이상의 검출기로부터 하나 이상의 신호를 인식하고, 수용하고, 프로세싱하고, 하나 이상의 신호에 기초하여 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 작동된다. 다른 실시양태에서, 부가적인 컴퓨터 또는 마이크로프로세싱 장비를 사용하여 하나 이상의 검출기로부터의 하나 이상의 신호를 프로세싱하고, 후속적으로 부가적인 컴퓨터 또는 마이크로프로세싱 장비로부터의 하나 이상의 신호에 기초하여 분획 수집기가 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 지시하는 인식가능한 신호를 분획 수집기에 제공한다.
앞서 논의한 바와 같이, 시스템 요소는 소정의 액체 크로마토그래피 시스템에 위치하여 하나 이상의 시스템 특성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 검출기는 소정의 액체 크로마토그래피 시스템 내부에 배치되어 (i) 소정의 검출기 응답의 검출 단계와 (ii) 검출기 응답으로부터 발생하는 신호에 기초한 샘플 분획의 수집 단계 사이의 시간적 지체를 최소화할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시양태에서, 액체 크로마토그래피 시스템의, 분획 수집기까지의 소정의 검출기 신호의 최대 시간 지체(즉, (i) 설정된 검출기 응답의 검출 단계와 (ii) 상기 검출기로부터 발생된 신호에 기초한 샘플 분획의 수집 단계 사이의 시간 지체)는 바람직하게는 약 2초 미만(또는 약 1.5초 미만, 또는 약 1.0초 미만, 또는 약 0.5초 미만)이다.
2개 이상의 검출기 또는 n개의 센서들을 포함하는 하나 이상의 검출기(전술한 바와 같음)를 사용하는 본 발명의 예시적인 실시양태에서, 액체 크로마토그래피 시스템은, 바람직하게는 약 2초 미만(또는 약 1.5초 미만, 또는 약 1.0초 미만, 또는 약 0.5초 미만)인, 임의의 검출기로부터 분획 수집기까지의 임의의 검출기 신호의 최대 시간 지체(즉, (i) 설정된 검출기 응답의 검출 단계와 (ii) 상기 검출기 응답으로부터 발생된 신호(예를 들어, 단일 또는 복합 신호)에 기초한 샘플 분획의 수집 단계 사이의 시간 지체)를 나타낸다.
E. 샘플 성분(들) 분리 단계
본 발명의 방법은 소정의 샘플 중 화합물을 분리하는 액체 크로마토그래피(LC) 단계를 사용한다. 특정 샘플에 따라, 다양한 LC 칼럼, 이동 상 및 다른 공정 단계 조건(예를 들어, 공급 속도, 구배 등)이 사용될 수 있다.
복수개의 LC 칼럼이 본 발명에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 임의의 중합체 또는 무기계 일반상(normal phase), 역상, 이온 교환, 친화도, 소수성 상호작용, 친수성 상호작용, 혼합 모드 및 크기 배제 칼럼이 본 발명에서 사용될 수 있다. 예시적인 시판 중인 칼럼으로는, 비제한적으로 바이댁(VYDAC, 등록상표), 그레이스리졸브(GRACERESOLV, 상표), 다비실(DAVISIL, 등록상표), 올티마(ALLTIMA, 상표), 비젼(VISION, 상표), 그레이스퓨어(GRACEPURE, 상표), 에버레스트(EVEREST, 등록상표) 및 데날리(DENALI, 등록상표)의 상품명으로 그레이스 데이비슨 디스커버리 사이언스(Grace Davison Discovery Sciences) 및 다른 유사한 업체에서 시판중인 칼럼을 들 수 있다.
복수개의 이동 상 성분들이 본 발명에서 사용될 수 있다. 적합한 이동 상 성분으로는, 비제한적으로 아세토나이트릴, 다이클로로메탄, 에틸 아세테이트, 헵탄, 아세톤, 에틸 에터, 테트라하이드로푸라는 용어는, 클로로폼, 헥산, 메탄올, 아이소프로필 알코올, 물, 에탄올, 완충액 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
F. 사용자 인터페이스 단계
본 발명의 샘플의 분석 방법은 추가로, 작동자 또는 사용자가 액체 크로마토그래피 시스템의 하나 이상의 시스템 요소와 인터페이스하는 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 샘플 분석 방법은, 시험하기 위해 샘플을 액체 크로마토그래피 시스템에 투입하는 단계; 시스템 내부의 하나 이상의 요소의 하나 이상의 설정들(예를 들어, 흐름 또는 압력 설정, 파장 등)을 조절하는 단계; 하나 이상의 센서들 및/또는 검출기들로부터의 하나 이상의 검출기 응답을 고려하여 바람직한 수학적 알고리즘에 기초한 신호를 발생시키도록 하나 이상의 검출기를 프로그래밍하는 단계; 하나 이상의 검출기 응답들을 고려하여 바람직한 수학적 알고리즘에 기초한 신호를 발생시키도록 하나 이상의 (검출기 이외의) 시스템 요소를 프로그래밍하는 단계; 하나 이상의 검출기로부터 신호(예를 들어, 단일 또는 복합 신호)를 인식하고 수용된 신호에 기초하여 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 분획 수집기를 프로그래밍하는 단계; 하나 이상의 검출기로부터의 유입 신호를 인식하고, 상기 유입 신호를, 분획 수집기에 의해 신호 인식가능하고 프로세싱가능하도록 전환시켜, 분획 수집기가 하나 이상의 시스템 요소로부터의 투입(input)에 기초하여 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 하나 이상의 (분획 수집기 이외의) 시스템 요소들을 프로그래밍하는 단계; 및 요구되는 시간에서, 또는 액체 크로마토그래피 시스템의 일부 다른 활동(예를 들어, 작동자 또는 사용자에게 보이는 검출기 응답)에 따라, 하나 이상의 요소(예를 들어, 티 밸브, 스플리터 펌프, 셔틀 밸브 또는 검출기)를 활성화 또는 불활성화하는 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
II. 샘플 분석을 위한 장치
본 발명은, 또한 하나 이상의 전술한 방법들의 단계들을 사용하여 샘플을 분석하거나 샘플의 분석에 기여할 수 있는 장치 및 장치의 요소에 관한 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 몇몇 예시적인 실시양태에서, 샘플 분석 장치는, (i) 크로마토그래피 칼럼, (ii) 제 1 주입구, 제 1 배출구 및 제 2 배출구를 가진 티, (iii) 상기 티의 제 1 배출구와 유체 연통되는 분획 수집기, (iv) 상기 티의 제 2 배출구와 유체 연통되는 제 1 검출기; 및 (v) 티의 제 2 배출구 및 제 1 검출기와 유체 연통되는 스플리터 펌프를 포함할 수 있되, 상기 스플리터 펌프는, 제 1 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하도록 작동된다. 본 발명의 다른 예시적인 실시양태에서, 셔틀 밸브는 제 1 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하기 위해서 티/스플리터 펌프 조합 대신에 사용될 수 있다.
도 1 내지 9에서 도시하고 있지는 않지만, 임의의 전술된 장치(예를 들어 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(10 내지 90)) 또는 이의 요소는 추가로, (i) 검출기 응답 값 또는 검출기 응답 값의 변화의 인식, (ii) 검출기 응답 값 또는 검출기 응답 값의 변화로부터의 신호의 발생, (iii) 신호를 하나 이상의 시스템 요소로의 전송, (iv) 수용 요소에 의한 발생된 신호의 인식, (v) 수용 요소내 인식된 신호의 프로세싱, 및 (vi) 인식된 신호에 따라 수용 요소의 프로세스 단계의 개시를 가능하게 하는 시스템 하드웨어를 포함할 수 있다.
하나의 실시양태에서, 장치(예를 들어, 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(10 내지 90)) 또는 소정의 장치 요소는 추가로, (i) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 활성화, (ii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 불활성화, (iii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 하나 이상의 흐름 또는 압력 설정의 변경, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 수행하는 것이 가능하도록, 제 1 검출기가 활성화 신호를 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브로 전송할 수 있는 시스템 하드웨어를 포함할 수 있다. 적합한 흐름 및 압력 설정은, 비제한적으로 (i) 밸브 위치, (ii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브 압력, (iii) 밸브로의 공기압, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 들 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 스플리터 펌프는 티와 제 1 검출기 사이에 배치될 수 있다(예를 들어, 도 1에서는 스플리터 펌프(15)가 티(12)와 제 1 검출기(13) 사이에 배치되어 있다). 다른 실시양태에서, 제 1 검출기는 티와 스플리터 펌프 사이에 배치될 수 있다(예를 들어, 도 2에서는 제 1 검출기(13)가 티(12)와 스플리터 펌프(15) 사이에 배치되어 있다).
다른 예시적인 실시양태에서, 본 발명의 장치는, (i) 크로마토그래피 칼럼; (ii) 2개 이상의 검출기; 및 (iii) 두 개 이상의 검출기와 유체 연통되도록 배치된 분획 수집기를 포함하되, 상기 분획 수집기는, 두 개 이상의 검출기로부터의 하나 이상의 검출기 신호에 따라 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 작동된다. 몇몇 실시양태에서, 2개 이상의 검출기는 시스템내에 어떠한 파괴성 검출기(예를 들어 질량 분석기) 없이 2개 이상의 비-파괴성 검출기(예를 들어, 2개 이상의 UV 검출기)를 포함한다.
2개 이상의 검출기가 존재하는 경우, 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브는 제 1 검출기와 제 2 검출기 사이의 일정 부피의 유체 흐름을 나누는데 사용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브는, 다른 검출기로부터의 검출기 응답에 따라 하나의 검출기로의 유체 흐름을 개시 또는 중단하기 위해서 사용될 수 있다. 또한, 복수개의 스플리터 펌프 및/또는 셔틀 밸브는, 2개 이상의 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하기 위해서 설정된 시스템에서 사용될 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 상기 장치는 추가로, 하나 이상의 검출기 응답으로부터의 검출기 신호의 발생을 가능하게 하는 시스템 하드웨어를 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 장치는 (i) 시간 함수로서 검출기 응답 값의 기울기(즉, 검출기 응답 값의 1차 도함수), (ii) 시간 함수로서 검출기 응답 값의 기울기의 변화(즉, 검출기 응답 값의 2차 도함수), (iii) 검출기 응답 역치 값, 또는 (iv) 적어도 (i) 또는 적어도 (ii)를 포함하는 바람직한 조합을 비롯한 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합에 따라 발생하는 검출기 신호의 발생을 가능하게 하는 시스템 하드웨어를 포함한다. 시스템 하드웨어는 바람직하게는 추가로, (i) 기울기 데이터, (ii) 기울기 데이터의 변화, (iii) 임의로, 검출기 응답 역치 값, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 시간 경과에 따라 필터화하기 위한 저역 수치 필터화 능력을 포함하여, 소정의 검출기 응답의 가능한 노이즈로부터 (i) 기울기 데이터, (ii) 기울기 데이터의 변화, (iii) 임의로, 검출기 응답 역치 값, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 구별한다.
복수개의 검출기 시스템에서, 상기 시스템 하드웨어는, 소정의 검출기 내부의 복수개의 센서로부터의 검출 응답 요소들뿐만 아니라 각각의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 복합 신호의 발생을 가능하게 하도록 사용될 수도 있다. 이러한 실시양태에서, 상기 시스템 하드웨어는, 복합 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 분획 수집기에 지시하는 명령/신호를 분획 수집기에 전송하도록 작동된다. 복합 신호는 (i) 검출기 응답 값, (ii) 시간 함수로서의 소정의 검출기 응답 값의 기울기(즉, 소정의 검출기 응답 값의 1차 도함수), (iii) 시간 함수로서의 소정의 검출기 응답 값의 기울기의 변화(즉, 소정의 검출기 응답 값의 2차 도함수), 또는 (iv) 이러한 검출기로부터의 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합 사이의 수학적 상관관계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복합 신호는 (i) 소정 시간대의 각각의 검출기에 대한 검출기 응답 값들의 곱, (ii) 소정 시간대의 검출기 응답 값들의 1차 도함수들의 곱, (iii) 소정 시간대의 검출기 응답 값들의 2차 도함수들의 곱, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 상기 (iii)의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
하나의 바람직한 배열에서, 상기 샘플 분석 장치는, 2개 이상의 특정 광학 파장(예를 들어, UV 파장)을 관찰하도록 작동되는 하나 이상의 검출기; 및 (i) 제 1 파장에서의 검출기 응답의 변화, (ii) 제 2 파장에서의 검출기 응답의 변화, 또는 (iii) 제 1 파장과 제 2 파장에서의 검출기 응답으로 표현되는 복합 응답의 변화에 따라 분획 수집기가 새로운 샘플을 수집하도록 하는 시스템 하드웨어를 포함한다. 각각의 검출기는 동일한 파장(들), 상이한 파장(들), 또는 복수개의 파장에서 작동할 수 있다. 또한, 각각의 검출기는 서로 병렬 관계이거나, 서로 직렬 관계이거나, 또는 병렬 및 직렬 검출기의 임의의 조합일 수 있다.
앞서 논의한 바와 같이, 하나의 예시적인 실시양태에서, 장치는, 일부 또는 전체 UV 흡광도 스펙트럼(또는 일부 다른 유형의 검출기를 사용하여 흡광도 스펙트럼의 임의의 다른 부분)에 걸쳐 n개의 특정 파장에서 샘플을 관찰하도록 작동되는 n개의 센서들을 포함하는 단일 검출기; 및 (i) n개의 특정 광학 파장에서 n개의 검출기 응답들 중 임의의 하나에서의 변화, 또는 (ii) n개의 검출기 응답들로 표현되는 복합 응답의 변화에 따라, 분획 수집기의 새로운 샘플 분획 수집을 가능하게 하는 시스템 하드웨어를 포함할 수 있다.
스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브가 하나 이상의 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하기 위해 존재하는 경우, 상기 샘플 분석 장치는 추가로, (i) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 활성화, (ii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 불활성화, (iii) 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브의 하나 이상의 흐름 및/또는 압력 설정의 변경, 또는 (iv) 상기 (i) 내지 (iii)의 임의의 조합을 수행하도록 스플리터 펌프 또는 셔틀 밸브에 활성화 신호를 발생시킬 수 있는 시스템 하드웨어를 포함할 수 있다. 활성화 신호는, 예를 들어 시스템 작동자, 또는 시스템 요소(예를 들어, 검출기)에 의해 발생될 수 있다(즉, 활성화 신호는 앞서 논의한 바와 같은 검출기의 검출기 응답 값 또는 검출기 응답 값의 변화에 따라 검출기에 의해 발생되고 전송된다).
본 발명에 따른 다른 실시양태에서, 크로마토그래피를 사용하여 유체 샘플을 분석하는 장치는, 크로마토그래피 칼럼 또는 카트리지로부터의 유출물의 제 1 유체 경로; 유체 샘플을 분석할 수 있는 하나 이상의 검출기; 및 제 1 유체 경로를 통한 유체의 흐름 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않으면서 제 1 유체 경로로부터 검출기로 유체의 분취량 샘플을 이송하는 셔틀 밸브를 포함한다. 제 1 유체 경로를 통한 유체 흐름은, 제 1 유체 경로 또는 채널이 상기 밸브의 적어도 일부를 통해 실질적으로 선형 또는 직선형이기 때문에, 실질적으로 층류일 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 제 1 유체 경로를 통한 유체의 압력은 실질적으로 일정하고/일정하거나 실질적으로 증가하지 않는다. 다른 실시양태에서, 유체의 유속은 제 1 유체 경로를 통해 실질적으로 일정할 수 있다. 선택적인 실시양태에서, 제 2 유체 경로는 셔틀 밸브로부터의 분취량의 유체 샘플을 검출기로 수송하는데 사용된다. 제 2 유체 경로를 통한 유체의 흐름은, 제 2 유체 경로 또는 채널이 상기 밸브의 적어도 일부를 통해 실질적으로 선형 또는 직선형이기 때문에, 실질적으로 층류일 수 있다. 예시적인 실시양태에서, 제 2 유체 경로를 통한 유체의 압력은 실질적으로 일정하고/일정하거나 실질적으로 증가하지 않는다. 다른 실시양태에서, 유체의 유속은 제 2 유체 경로를 통해 실질적으로 일정할 수도 있다.
다른 예시적인 실시양태에서, 크로마토그래피를 사용하는, 유체 샘플을 분석하는 장치는, 크로마토그래피 칼럼으로부터의 유출물의 제 1 유체 경로; 유체 샘플을 분석할 수 있는 하나 이상의 검출기에 상기 샘플을 수송하는 제 2 유체 경로; 및 셔틀 밸브를 통한 연속 제 2 유체 경로를 유지하면서 제 1 유체 경로로부터의 분취량의 유체 샘플을 제 2 유체 경로로 이송하는 셔틀 밸브를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 제 1 흐름 경로로부터 분취량의 유체 샘플이 제거될 때, 셔틀 밸브를 위한 연속 제 1 흐름 경로가 유지된다. 다른 실시양태에서, 셔틀 밸브를 통한 연속적인 제 1 및 제 2 흐름 경로는, 유체인 분지량 샘플이 제 1 유체 경로로부터 제거되어 제 2 유체 경로로 옮겨질 때, 유지된다.
본 발명의 예시적인 실시양태에서, 샘플 분석 장치는 추가로, (i) 제 1 검출기, (ii) 제 2 검출기(또는 임의의 개수의 부가적인 검출기), 또는 (iii) 제 1 및 제 2 검출기(또는 임의의 개수의 부가적인 검출기) 둘다로부터의 하나 이상의 검출기 신호에 따라 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함한다. 복수개의 검출기가 사용되는 경우, 상기 장치는, 전술한 바와 같이 각각의 검출기로부터 하나 이상의 검출기 응답을 계수하는 복합 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함할 수 있다.
앞서 논의한 바와 같이, 몇몇 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 방법은, 하나 이상의 검출기로부터의 하나 이상의 신호를 인식하고, 수용하고, 프로세싱하고, 하나 이상의 신호에 기초하여 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함한다. 다른 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 하나 이상의 검출기로부터의 하나 이상의 신호를 프로세싱하고 유입 신호를 분획 수집기에 의해 인식가능한 신호로 전환시킬 수 있는 부가적인 컴퓨터 또는 마이크로프로세싱 장비를 포함한다. 이후의 실시양태에서, 상기 분획 수집기는, 분획 수집기의 신호 프로세싱 요소가 아니라 부가적인 컴퓨터 또는 마이크로프로세싱 장비로부터의 하나 이상의 신호에 기초하여 하나 이상의 샘플 분획을 수집한다.
임의의 전술한 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템은 임의의 개수의 검출기, 스플리터 펌프, 티, 및 셔틀 밸브를 포함할 수도 있으며, 이들은 하나 이상의 시스템 특성을 제공하기 위해서 소정의 시스템내에 배치될 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 도 6의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(60)에서 도시하고 있지는 않지만, 부가적인 검출기는 칼럼(11)과 셔틀 밸브(151) 사이, 및/또는 셔틀 밸브(151)와 검출기(161) 사이에 배치될 수 있다. 도 7의 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(70)에서 도시하고 있지는 않지만, 부가적인 검출기는 칼럼(11)과 셔틀 밸브(151) 사이에, 및/또는 셔틀 밸브(151)와 셔틀 밸브(171) 사이에, 및/또는 셔틀 밸브(171)와 분획 수집기(14) 사이에 배치될 수 있다. 부가적인 검출기는 각각 도 8 및 도 9에 도시된 예시적인 액체 크로마토그래피 시스템(80 및 90) 사이에 유사하게 배치될 수 있다.
본 발명의 에시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 상기 신호의 진폭을 조정하도록 작동된다. 몇몇 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 전자, 디지털, 광학, 기계적 또는 유체 수단에 의해 조정된다.
상기 신호의 진폭이 전자 또는 디지털 수단에 의해 조정되는 예시적인 실시양태에서, 상기 조정은, 상기 상기 신호의 게인을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템의 요소에 의해 수행될 수 있다. 상기 게인은, 수학적 연산(예컨대, 곱셈)에 의해 상기 신호의 수준을 조절하도록 프로그래밍된 컴퓨터 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능 매체를 사용하여 변화될 수 있다. 상기 신호는, 디지털 수단의 아날로그에 의한 신호의 전자적 처리를 변화시킴으로써, 예를 들어 연산 증폭기의 유형 또는 셋팅을 변화시킴으로써 전자적으로 변화될 수 있다.
상기 신호의 진폭이 광학 수단에 의해 조정되는 예시적인 실시양태에서, 상기 조정은, 상기 크로마토그래피 내의 검출기 중 하나 이상의 광원에 의해 수행될 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 검출기 중 하나 이상의 각각에 상이한 광원을 사용하도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 검출기 중 하나 이상 내의 광원의 강도를 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 검출기 중 하나 이상의 각각에 복수개의 광원을 사용하도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 예를 들어, 증발성 광 산란 검출기의 경우, 광원의 전력을 증가시키면, 샘플 입자가 상기 검출기를 통과할 때 상기 샘플 입자에 의해 산란되는 광의 양을 증가시킨다. 산란된 광의 증가는, 상기 신호의 진폭을 증가시킨다.
상기 신호의 진폭이 유체 수단에 의해 조정되는 예시적인 실시양태에서, 상기 조정은, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 수행될 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 유체 이송 장치를 통과하는 샘플의 유속을 변화시켜, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플을 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 유체 이송 장치를 통과하는 샘플의 흐름 경로를 변화시켜, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 복수개의 유체 이송 장치를 사용하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 호환가능한 유체 이송 장치 요소를 사용하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 유체 이송 장치의 조작 조건을 변화시켜, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 또다른 예시적 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 유체 이송 장치의 하나 이상의 요소의 형태 또는 크기를 변화시켜, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 유체 이송 장치로서 셔틀 밸브가 사용되는 예시적인 실시양태에서, 하나 이상의 셔틀 밸브 회전자 또는 고정자의 형태 또는 크기, 하나 이상의 고정자 또는 회전자 챔버(예컨대, 샘플 분취량 부피 이송 챔버 또는 딤플) 또는 채널의 형태 또는 크기, 또는 이들의 조합을 변화시킬 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 하나 이상의 스플리터 요소, 셔틀 밸브 요소, 펌프 요소 또는 이들의 조합의 형태 또는 크기를 변화시켜, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토 그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 이러한 모든 조정은 상기 검출기에 도달하는 샘플의 양을 증가시키며, 이는 또한, 상기 신호의 진폭을 증가시킨다. 예를 들어, 증발성 광 산란 검출기에서, 샘플의 양을 증가시키면, 상기 검출기 광학 기기에 도달하는 샘플 입자의 개수가 증가한다.
상기 신호의 진폭이 기계적으로 조정되는 예시적인 실시양태에서, 상기 조정은, 상기 검출기 설계를 변화시킴으로써 수행될 수 있다. 하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상이한 요소를 가진 복수개의 검출기를 상기 검출기 중 하나 이상으로 사용하도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 호환가능한 검출기 또는 이의 요소를 상기 검출기 중 하나 이상으로 사용하도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정될 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템은, 각각 상이한 전력 광원을 가진 2개의 증발성 광 산란 검출기를 혼입할 수 있다. 더 높은 강도의 광원을 가진 검출기는, 더 낮은 전력의 광원을 가진 검출기에 비해 높은 신호 진폭을 발생시킬 것이다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은, 상기 검출기에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 증발성 광 산란 검출기에서는, 더 큰 입자가 더 작은 입자보다 더 많은 광을 산란시키고, 더 작은 입자는, 상기 샘플의 신호를 마스킹할 수 있는 노이즈에 기여한다. 이러한 입자는 분무기에서 생성되며, 예를 들어 분무기 기체 유속, 분무기 기체 유형, 분무기 액체 유속, 분무기 액체 유형, 분무기 설계 또는 유형을 변화시키면, 생성되는 입자의 크기가 변할 것이다. 예를 들어, 횡류 분무기 또는 동심성 분무기가 사용될 수 있다. 더 큰 입자는 더 많은 광을 산란시켜, 상기 신호의 진폭을 증가시킨다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 더 높은 신호 진폭은, 더 큰 입자만 상기 검출기에 도달하도록 에어로졸 스트림으로부터 작은 샘플 입자를 제거함으로써 발생된다. 더 작은 입자는, 더 큰 입자에 의해 발생되는 신호를 방해하는 배경 노이즈에 기여할 수 있다. 이러한 작은 입자를 제거하면 상기 신호의 진폭이 증가된다. 당분야에 공지된 다양한 유형 및 설계의 임팩터를 사용하여, 작은 입자가 상기 검출기에 도달하기 전에 이를 선택적으로 제거할 수 있다 평판 임팩터, 스크린 임팩터, 구형 임팩터, 엘보우 임팩터, 3차원 임팩터, 다른 비-선형 흐름 구조 임팩터, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 입자의 크기는, 증발 특성을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 에어로졸 대역(분무기, 드리프트 관, 광학기기 블록, 배기 블록)의 온도를 변화시키면, 샘플 입자가 더 큰 입자로 편중되게 하여, 신호 진폭을 증가시킨다.
하나의 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 생성하도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 약 2 mV 이상의 신호의 진폭을 발생시키도록 작동된다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 신호의 진폭은 약 3 mV 이상, 4 mV 이상, 5 mV 이상, 6 mV 이상, 7 mV 이상, 8 mV 이상, 9 mV 이상, 10 mV 이상, 또는 그 이상일 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 생성하도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피는, 약 100 mg이하의 샘플 분획을 수집하도록 작동된다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 수집되는 샘플 분획은 약 100 mg 미만 내지 약 0.1 mg 이상, 또는 이러한 범위 내의 임의의 정수 또는 분수일 수 있다. 예를 들어, 수집되는 샙플 분획은 약 90 mg 이하, 80 mg 이하, 70 mg 이하, 60 mg 이하, 50 mg 이하, 40 mg 이하, 30 mg 이하, 20 mg 이하, 10 mg 이하, 또는 그 이하일 수 있다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기는 파괴성 및 비-파괴성 검출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 검출기는 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분광기(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절률 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출리(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD), 하나 이상의 전기화학 검출기(ED) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 생성하도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 액체 크로마토그래피 시스템은, 상기 검출기 중 하나 이상에 제공되는 약 30 μL/분의 샘플로부터 신호를 생성하도록 작동된다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기 중 하나 이상에 제공되는 샘플은 약 40 μL/분 이상 내지 약 500 μL/분 이하, 또는 이러한 범위 이내의 임의의 정수 또는 분수일 수 있다. 예를 들어, 상기 검출기 중 하나 이상에 제공되는 샘플은 50 μL/분 이상, 60 μL/분 이상, 70 μL/분 이상, 80 μL/분 이상, 90 μL/분 이상, 100 μL/분 이상, 또는 그 이상일 수 있다. 상기 샘플은, 상기 검출기 중 하나 이상과 유체 연통하도록 배치된 유체 이송 장치를 통해 상기 액체 크로마토그래피 내의 검출기 중 하나 이상에 제공될 수 있다. 상기 유체 이송 장치는 셔틀 밸브, 스플리터, 펌프 등을 포함할 수 있다.
다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 생성하도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 하나 이상의 검출기는 ELSD를 포함하고, 상기 신호는, 약 1 mW 초과의 광원으로부터 발생된다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 신호는, 약 1 mW 이하 내지 약 100 mW, 또는 이러한 범위 내의 임의의 정수 또는 분수의 광원으로부터 발생될 수 있다. 예를 들어, 상기 신호는 약 1 mW 이상, 2 mW 이상, 3 mW 이상, 4 mW 이상, 5 mW 이상, 6 mW 이상, 7 mW 이상, 8 mW 이상, 9 mW 이상, 10 mW 이상, 또는 그 이상의 광원으로부터 발생될 수 있다.
또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 샘플 분석 장치는, 액체 크로마토그래피 시스템 내의 2개 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 생성하도록 작동되는 시스템 하드웨어; 및 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기를 포함하되, 상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 복수개의 검출기를 포함한다. 이러한 예시적인 실시양태에서, 상기 검출기는 파괴성 및 비-파괴성 검출기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하나 이상의 검출기는 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분광기(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절률 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출리(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD), 하나 이상의 전기화학 검출기(ED) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시양태에서, 상기 2개 이상의 검출기는, 상이한 역학적 범위를 가진 동일한 유형의 복수개의 검출기, 예를 들어 상이한 역학적 범위를 가진 복수개의 ELSD를 포함할 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 2개 이상의 검출기는, 상이한 역학적 범위를 가진 상이한 유형의 복수개의 검출기, 예를 들어 상이한 역학적 범위를 가진 하나 이상의 ELSD 및 하나의 UV 검출기를 포함할 수 있다. 또다른 예시적인 실시양태에서, 상기 2개 이상의 검출기는, 상이한 역학적 범위를 가진 2개 이상의 대역을 가진 하나 이상의 검출기, 예를 들어, 상이한 전력 수준을 가진 복수개의 광원을 가진 ELSD, 또는 상이한 경로 길이를 가진 복수개의 흐름 셀을 가진 UV 검출기, 또는 이들 둘 다를 포함할 수 있다.
복수개의 시판중인 요소가 후술하는 바와 같이 본 발명의 장치에서 사용될 수 있다.
A. 크로마토그래피 칼럼
임의의 공지된 크로마토그래피 칼럼은 본 발명의 장치에서 사용될 수 있다. 적합한 시판중인 크로마토그래피 칼럼은, 비제한적으로 그레이스 데이비슨 디스커버리 사이언스(미국 일리노이주 디어필드 소재)에서, 상품명 그레이스퓨어(GRACEPURE, 상표), 그레이스리졸브(상표), 비닥(등록상표) 및 다비실(등록상표)을 들 수 있다.
B. 검출기
임의의 공지된 검출기가 본 발명의 장치에서 사용될 수 있다. 적합한 시판중인 검출기로는, 비제한적으로 오션 옵틱스(Ocean Optics, 미국 플로리다주 듄딘 소재)에서 상품명 USB 2000(상표)로 시판중인 UV 검출기; 그레이슨 데이비슨 디스커버리 사이언스(미국 플로리다주 디어필드 소재)에서 상품명 3300 ELSD(상표)로 시판중인 증발성 광 산란 검출기(ELSD); 워터스 코포레이션(Waters Corporation; 미국 매사추세츠주 밀포드 소재)에서 상품명 ZQ(상표)로 시판중인 질량 분석기(MS); 퀀트(Quant; 미국 미네소타주 블레인 소재)에서 상품명 QT-500(상표)로 시판중인 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD); ESA(미국 매사추세츠주 체름스포드 소재)에서 상표명 코로나 캐드(CORONA CAD, 상표)로 시판중인 코로나 방전 검출기; 워터스 코포레이션(미국 매사추세츠주 소재)에서 상품명 2414로서 시판중인 굴절 지수 검출기(RID); 및 라발리안스(Laballiance, 미국 팬실바니아주 새인트 콜렉트)에서 상표명 울트라플로어(ULTRAFLOR, 상표)로서 시판중인 형광 검출기를 포함한다.
몇몇 실시양태에서, 시판중임 검출기는 변형되거나 프로그래밍될 필요가 있거나, 본 발명의 전술한 방법 단계 중 하나 이상을 수행하기 위해서 특별한 검출기가 제작될 필요가 있을 수도 있다.
C. 스플리터 펌프
임의의 공지된 스플리터 펌프가 본 발명의 장치에서 사용될 수 있다. 적합한 시판중인 스플리터 펌프는, 비제한적으로 KNF(미국 뉴저지주 트렌톤 소재)에서 상품명 리퀴드 마이크로(LIQUID MICRO, 상표)로서 시판중인 스플리터 펌프를 들 수 있다.
D. 셔틀 밸브
임의의 공지된 셔틀 밸브가 본 발명의 장치에서 사용될 수 있다. 적합한 시판중인 셔틀 밸브로는, 비제한적으로 발코(valco, 미국 텍사스주 휴스톤 소재)에서 상품명 케미너트(CHEMINERT, 상표)로 시판중인 셔틀 밸브, 이덱스 코포레이션(Idex Corporation)에서 상품명 MRA(등록상표)로 시판중인 레오다인(Rheodyne, 등록상표), 및 본원에서 개시한 연속 흐름 셔틀 밸브를 들 수 있다.
E. 분획 수집기
임의의 공지된 분획 수집기가 본 발명의 장치에서 사용될 수 있다. 적합한 시판중인 분획 수집기로는, 비제한적으로 길슨(Gilson, 미국 위스콘신주 미들톤 소재)에서 상품명 215로서 시판중인 분획 수집기를 들 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 시판중인 분획 수집기는 변형되고/변형되거나 프로그래밍될 필요가 있거나, 본 발명의 전술한 방법 단계 중 하나 이상을 수행하기 위해서 특별한 분획 수집기가 제작될 필요도 있을 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 검출기로부터 하나 이상의 신호를 인식하고, 수용하고, 프로세싱하고, 하나 이상의 신호에 기초하여 하나 이상의 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 수집기가 현재 시판되고 있지 않다.
III. 컴퓨터 소프트웨어
본 발명은 또한, 하나 이상의 전술한 방법의 단계들을 수행하기 위한 컴퓨터-실행가능 지시가 상부에 저장된 컴퓨터-판독가능 매체에 관한 것이다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 매체는, 시스템 내부의 하나 이상의 요소의 하나 이상의 설정들(예를 들어, 흐름 설정, 파장 등)을 조절하고; 하나 이상의 검출기 응답을 고려한 바람직한 수학적 알고리즘에 기초하여 신호를 발생시키고; 하나 이상의 검출기로부터의 신호를 인식하고; 수용된 신호에 기초하여 하나 이상의 샘플을 수집하고; 하나 이상의 검출기로부터 유입 신호를 인식하고, 상기 유입 신호를, 분획 수집기에 의해 신호 인식가능하고 프로세싱가능하도록 전환시켜, 분획 수집기가 하나 이상의 시스템 성분들로부터의 투입에 기초하여 하나 이상의 분획을 수집하도록 하고; 목적하는 시간에서, 또는 액체 크로마토그래피 시스템에서 일부 다른 활동(예를 들어, 검출기 응답)에 따라 하나 이상의 시스템 요소(예를 들어, 티 밸브, 스플리터 펌프, 셔틀 밸브 또는 검출기)를 활성화 또는 불활성화시키기 위해, 컴퓨터-실행가능 지시가 상부에 저장될 수 있다.
IV. 적용례/사용례
전술한 방법, 장치 및 컴퓨터 소프트웨어는 다양한 샘플 중 하나 이상의 화합물의 존재를 검출하도록 사용될 수 있다. 전술한 방법, 장치 및 컴퓨터 소프트웨어는, 비제한적으로 석유 산업, 약학 산업, 분석 실험실 등을 비롯한, 액체 크로마토그래피를 사용하는 임의의 산업에서 적용가능성을 발견할 수 있다.
[실시예]
본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 설명되지만, 이는 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것으로 여겨서는 안된다. 반대로, 본 발명의 진의 및/또는 첨부된 청구의 범위의 범주로부터 벗어나지 않는 한, 본 명세서를 읽은 후, 당분야의 숙련자들이 제안할 수 있는 다양한 다른 실시양태, 변형 및/또는 이들의 동등물도 본 발명의 범주에 포함됨이 명백히 이해될 수 있을 것이다.
실시예 1
본 실시예에서는, 2개의 상이한 플래시 크로마토그래피 시스템(그레이스 데이비슨 디스커버리 사이언시스(Grace Davison Discovery Sciences)로부터의 레벨러리스(REVELERIS, 등록상표) 시스템)을 비교하였다. 제 1 (비교) 시스템("시스템 A")은, 1 mW 레이저를 가진 올테크(ALLTECH, 등록상표) ELSD, 300 nL의 회전자 딤플과 150 ms의 분배 및 재충전 시간을 가진 셔틀 밸브, 및 0.1 mm의 UV 흐름 셀을 가진 UV 검출기를 장착하였다. 제 2 시스템("시스템 B")은, 4.6 mW 레이저(미드웨스트 레이저 프로덕츠 인코포레이티드(Midwest Laser Products, Inc.)로부터 입수가능)를 가진 올테크(등록상표) ELSD; 600 nL의 회전자 딤플, 250 ms의 분배 시간 및 50 ms의 재충전 시간을 가진 셔틀 밸브; 및 0.1 mm의 UV 흐름 셀을 가진 오션 옵틱스(미국 플로리다주 듄딘 소재) UV 검출기를 장착하였다. 상기 두 시스템들은 도 3a에 도시된 바와 같이 구성되었다. 0.5 g의 천연 생성물을 칭량하고, 이를 100 mL의 부피 플라스크에 가하고, 20/80의 메탄/물 혼합물을 사용하여 100 mL의 마크까지 희석함으로써, 각각 5개의 상이한 천연 생성물(즉, 카페인, 에모다인, 리포산, 카테킨 및 모린)을 함유하는 5 mg/mL의 용액들을 제조하였다. 상기 각각의 천연 생성물의 샘플 1 mL를, 5 mL의 플라스틱 시린지를 사용하여, 상기 플래시 시스템에 장착된 4 g의 그레이스리솔브(GRACERESOLV, 상표명) C18 플래시 칼럼(그레이스 데이브슨 디스커버리스 사이언시스로부터 입수가능)에 주입하였다. 하기 구배 조건 하에 상기 시스템을 통해 이동 상을 펌핑하고, 처음 3분에 걸쳐 메탄올의 양을 60% 이하로 증가시키고, 후속적으로 1분 동안 60%를 유지하였다. 상기 칼럼의 유출물을, 상기 올테크(등록상표) ELSD로의 칼럼 유출물을 상기 시스템 A에 대해 36 μL/분으로 전환시키고 상기 시스템 B에 대해 72 μL/분으로 전환시키는 셔틀 밸브로 유도하였다. 유출물의 나머지는 UV 검출기를 통해 분획 수집기로 흘렀다.
상기 천연 생성물의 각각의 샘플을, 동일한 4 g의 그레이스리솔브(상표명) 18 플래시 칼럼 상에서 분리하였다. 도 11에 도시된 결과는, 상기 시스템 A가 에모다인을 제외하고는 상기 샘플 중의 어떠한 천연 생성물도 검출하지 못하며, 상기 시스템 B ELSD는 모든 생성물을 검출함을 보여준다.
실시예 2
본 실시예에서는, 올테크(등록상표) ELSD 중의 7.5 mW 레이저(미드웨스트 레이저 프로덕츠 인코포레이티드로부터 입수가능)("시스템 C") 및 올테크(등록상표) ELSD 중의 10 mW의 레이저(미드웨스트 레이저 프로덕츠 인코포레이티드로부터 입수가능)을 포함하도록 상기 시스템 B를 조정하였다. 카페인 샘플에 대해서만, 상기 실시예 1에서와 같은 분리 공정을 수행하였다. 도 12에 도시된 결과는, 상기 시스템 C ELSD가 상기 시스템 B ELSD의 2배 내지 3배의 응답을 나타나고, 상기 시스템 D ELSD가 상기 시스템 B ELSD의 4배의 응답을 나타냄을 보여준다.
실시예 3
본 실시예에서는, 상기 시스템 A의 성능을 상기 시스템 D와 비교하였다. 카페인 샘플에 대해서만, 상기 실시예 1에서와 같은 분리 공정을 수행하였다. 하기 표 1에 도시된 결과는, 상기 시스템 D ELSD가 상기 시스템 A ELSD의 40배의 응답을 나타내고, 상기 시스템 D UV 검출기는 상기 시스템 A UV 검출기의 2배의 응답을 나타냄을 보여준다.
[표 1]
Figure pct00001
본 발명은 제한된 개수의 실시양태로 설명되고 있지만, 본원에서 다르게 기재하고 주장하지 않는 한, 이러한 특정 실시양태는 본 발명의 진의를 제한하고자 하는 것이 아니다. 본원의 예시적인 실시양태를 검토한 후, 당분야의 숙련자에게 추가의 변형, 동등물 및 변화가 가능함이 명백할 것입니다. 실시예 뿐만 아니라 나머지 명세서에서 모든 부 및 %는, 다른 언급이 없는 한, 중량 기준이다. 추가로, 명세서 또는 청구의 범위에서 언급되는 임의의 범위의 숫자, 예를 들어 구체적인 세트의 특성들, 측정 단위, 조건, 물리적 상태 또는 %는, 기준으로서 본원에서 확실하게 기재된 것 또는 다르게는 인용된 임의의 범위에 포함되는 수치들의 서브세트를 포함하는 이러한 범위 내에 속하는 임의의 숫자를 문헌적으로 포함하고자 한다. 예를 들어, 하한치 RL 및 상한치 RU를 가진 수치 범위가 개시되는 경우에는 언제나, 이 범위에 속하는 임의의 수치 R이 구체적으로 개시된 것이다. 특히, 상기 범위 중에서 이어지는 수치 R도 구체적으로 개시된 것이다: R=RL+k(RU-RL)(상기 식에서, k는 1%씩 증가하는 1% 내지 100%의 범위의 수치이다. 예를 들어, k는 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, ... 50%, 51%, 52%, ... 95%, 96%, 97%, 99% 또는 100%이다). 또한, 전술한 식으로 계산되는 임의의 2개의 R 값으로 표현되는 임의의 수치 범위도 구체적으로 개시된 것이다. 본원에서 나타내거나 설명한 것 이외에 발명의 임의의 변형은 전술한 설명 및 첨부한 도면으로부터 당분야의 숙련자들에게 명백할 수 있다. 본원에서 언급된 모든 공개문헌 전체를 본원에 참고로 인용한다.

Claims (114)

  1. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계; 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계
    를 포함하되, 상기 신호의 진폭(amplitude)을 상기 액체 크로마토그래피 시스템에 의해 조정하는, 샘플 분석 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을 전자 또는 디지털 수단에 의해 조정하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 크로마토그래피 시스템의 요소를 이용하여 상기 신호의 게인(gain)을 변화시킴으로써 조정하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 컴퓨터 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능 매체에 의해 조정하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을 광학 수단에 의해 조정하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상 내의 광원에 의해 조정하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상의 각각에 상이한 광원을 이용하여 조정하는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상 내의 광원의 강도를 변화시킴으로써 조정하는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상의 각각에 복수개의 광원을 사용하여 조정하는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을 유체 수단에 의해 조정하는, 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 조정하는, 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기와 유체 연통하도록 배치된 유체 이송 장치를 통해 상기 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치를 통해 상기 샘플의 유속을 변화시키는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치를 통해 상기 샘플의 흐름 경로를 변화시키는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    복수개의 유체 이송 장치를 이용하는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    호환가능한(interchangeable) 유체 이송 장치 요소를 이용하는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치의 조작 조건을 변화시키는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치의 하나 이상의 요소의 형태 또는 크기를 변화시키는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치가 셔틀 밸브, 스플리터 또는 펌프를 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    하나 이상의 스플리터 요소, 셔틀 밸브 요소 또는 펌프 요소의 형태 또는 크기를 변화시키는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    하나 이상의 셔틀 밸브 회전자(rotor) 또는 고정자(stator)의 형태 또는 크기, 하나 이상의 고정자 또는 회전자 챔버 또는 채널의 형태 또는 크기, 또는 이들의 조합을 변화시키는 것을 포함하여, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시킴으로써 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을 검출기 설계에 의해 조정하는, 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상이한 요소를 가진 복수개의 검출기를 상기 크로마토그래피 시스템 내 각각의 검출기로 이용하는 것을 포함하여, 검출기 설계에 의해 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    호환가능한 검출기 또는 이의 요소를 상기 크로마토그래피 시스템 내 각각의 검출기로 이용하는 것을 포함하여, 검출기 설계에 의해 상기 신호의 진폭을 조정하는, 방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시킴으로써 조정하는, 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 검출기가 증발성 입자 검출기(EPD)를 포함하고,
    샘플 입자의 크기를 증가시키거나, 작은 샘플 입자의 개수를 감소시키거나, 또는 이 둘을 조합함으로써, 상기 물리적 특성을 변화시키는, 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 검출기가 EPD를 포함하고,
    하나 이상의 상이한 임팩터(impacter); 상이한 드리프트(drift) 관; 상이한 분무기(nebulizer) 기체 흐름, 분무기 기체 유형, 분무기 기체 온도; 상이한 주입구, 드리프트 관, 광학기기 또는 배기 온도; 또는 이들의 조합을 이용함으로써, 상기 물리적 특성을 변화시키는, 방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 검출기가 EPD를 포함하고,
    하나 이상의 상이한 평판 임팩터, 스크린 임팩터, 구형 임팩터, 엘보우 임팩터, 3차원 임팩터, 다른 비-선형 흐름 구조 임팩터 또는 이들의 조합을 이용함으로써, 상기 물리적 특성을 변화시키는, 방법.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 검출기의 기계적 요소, 예를 들어 분무기, 드리프트 관, 광학기기 블록 설계 또는 이들의 조합을 변화시킴으로써 조정하는, 방법.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭을, 상기 하나 이상의 검출기의 조작 조건을 변화시킴으로써 조정하는, 방법.
  31. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가 증발성 광 산란 검출기(ELSD)를 포함하는, 방법.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이 2개 이상의 검출기를 포함하는, 방법.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분광계(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절률 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출기(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD), 하나 이상의 전기화학 검출기(ED) 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 검출기를 포함하는, 방법.
  34. 제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계 중 하나 이상을 수행하기 위한 컴퓨터-실행가능 지시가 상부에 저장된 컴퓨터-판독가능 매체.
  35. 제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 샘플을 분석할 수 있는 장치.
  36. 제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 샘플 분석에 기여할 수 있는 장치 또는 장치 요소.
  37. 제 34 항에 따른 컴퓨터-판독가능 매체를 이용하여 샘플 분석에 기여할 수 있는 장치 또는 장치 요소.
  38. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계
    를 포함하되, 상기 샘플 분획이 약 100 mg 이하인, 샘플 분석 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 샘플 분획이 약 100 mg 이하 내지 약 0.1 mg 이상인, 방법.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 샘플 분획이 약 90 mg 이하인, 방법.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 검출기가 파괴성 또는 비-파괴성 검출기를 포함하는, 방법.
  42. 제 38 항에 있어서,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분광계(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절률 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출기(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD), 하나 이상의 전기화학 검출기(ED) 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 검출기를 포함하는, 방법.
  43. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계
    를 포함하되,
    상기 신호를, 상기 하나 이상의 검출기에 제공되는 약 40 μL 이상의 샘플에 의해 발생시키는, 샘플 분석 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 샘플을, 상기 하나 이상의 검출기와 유체 연통하도록 배치된 유체 이송 장치를 통해 상기 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기에 제공하는, 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치가 셔틀 밸브, 스플리터 또는 펌프를 포함하는, 방법.
  46. 제 43 항에 있어서,
    상기 신호를, 상기 하나 이상의 검출기에 제공되는 약 50 μL/분 이상의 샘플에 의해 발생시키는, 방법.
  47. 제 43 항에 있어서,
    상기 신호를, 상기 하나 이상의 검출기에 제공되는 약 60 μL/분 이상의 샘플에 의해 발생시키는, 방법.
  48. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키는 단계, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계
    를 포함하되,
    상기 하나 이상의 검출기가 ELSD를 포함하고,
    상기 신호를 약 1 mW 초과의 광원으로부터 발생시키는, 샘플 분석 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 신호를 약 2 mW 초과의 광원으로부터 발생시키는, 방법.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 신호를 약 5 mW 초과의 광원으로부터 발생시키는, 방법.
  51. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 2개 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시시키는 단계, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 분획 수집기 내에 새로운 샘플 분획을 수집하는 단계
    를 포함하되,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적(dynamic) 범위를 가진 복수개의 검출기를 포함하는, 샘플 분석 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 검출기가 파괴성 및 비-파괴성 검출기를 포함하는, 방법.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분광계(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절률 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출기(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD), 하나 이상의 전기화학 검출기(ED) 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 검출기를 포함하는, 방법.
  54. 제 51 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 동일한 유형의 복수개의 검출기를 포함하는, 방법.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가 복수개의 ELSD를 포함하는, 방법.
  56. 제 51 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 상이한 유형의 복수개의 검출기를 포함하는, 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 하나 이상의 ELSD 및 하나의 UV 검출기를 포함하는, 방법.
  58. 제 51 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 2개 이상의 대역을 가진 하나 이상의 검출기를 포함하는, 방법.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가, 상이한 전력 수준을 가진 복수개의 광원을 가진 ELSD를 포함하는, 방법.
  60. 제 58 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가, 상이한 경로 길이를 가진 복수개의 흐름 셀을 가진 UV 검출기를 포함하는, 방법.
  61. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 검출기
    를 포함하되,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 상기 신호의 진폭을 조정하도록 작동되는, 샘플 분석 장치.
  62. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이 전자 또는 디지털 수단에 의해 조정되는, 장치.
  63. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 신호의 게인을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템의 요소에 의해 조정되는, 장치.
  64. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이 컴퓨터 소프트웨어 또는 컴퓨터-판독가능 매체에 의해 조정되는, 장치.
  65. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이 광학 수단에 의해 조정되는, 장치.
  66. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이 상기 크로마토그래피 시스템의 검출기 중 하나 이상 내의 광원에 의해 조정되는, 장치.
  67. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 검출기 중 하나 이상의 각각에 상이한 광원을 사용하도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  68. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 검출기 중 하나 이상 내의 광원의 강도를 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  69. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 검출기 중 하나 이상의 각각에 복수개의 광원을 사용하도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  70. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이 유체 수단에 의해 조정되는, 장치.
  71. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  72. 제 61 항에 있어서,
    상기 장치가 추가로, 상기 검출기 중 하나 이상으로의 유체 흐름을 능동적으로 제어하고 이와 유체 연통하도록 배치된 유체 이송 장치를 포함하는, 장치.
  73. 제 72 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치를 통해 상기 샘플의 유속을 변화시키는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  74. 제 72 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치를 통해 상기 샘플의 흐름 경로를 변화시키는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  75. 제 72 항에 있어서,
    복수개의 유체 이송 장치를 사용하는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  76. 제 72 항에 있어서,
    호환가능한 유체 이송 장치 요소를 사용하는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  77. 제 72 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치의 조작 조건을 변화시키는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  78. 제 72 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치의 하나 이상의 요소의 형태 또는 크기를 변화시키는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  79. 제 72 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치가 셔틀 밸브, 스플리터 또는 펌프를 포함하는, 장치.
  80. 제 79 항에 있어서,
    하나 이상의 스플리터 요소, 셔틀 밸브 요소 또는 펌프 요소의 형태 또는 크기를 변화시키는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  81. 제 79 항에 있어서,
    하나 이상의 셔틀 밸브 회전자 또는 고정자의 형태 또는 크기, 하나 이상의 고정자 또는 회전자 챔버 또는 채널의 형태 또는 크기, 또는 이들의 조합을 변화시키는 것을 포함하여, 상기 검출기 중 하나 이상으로 이송되는 샘플의 양을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 상기 신호의 진폭이 조정되는, 장치.
  82. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이 검출기 설계에 의해 조정되는, 장치.
  83. 제 82 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상이한 요소를 가진 복수개의 검출기를 상기 하나 이상의 검출기 각각으로 사용하도록 작동되는 크로마토그래피에 의해 조정되는, 장치.
  84. 제 82 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 호환가능한 검출기 또는 이의 요소를 상기 하나 이상의 검출기 각각으로 사용하도록 작동되는 크로마토그래피에 의해 조정되는, 장치.
  85. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 검출기 중 하나 이상에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피에 의해 조정되는, 장치.
  86. 제 85 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가 하나 이상의 EPD를 포함하고,
    상기 신호의 진폭이, 상기 검출기 중 하나 이상의 광학기기 부분에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피에 의해 조정되는, 장치.
  87. 제 61 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가 하나 이상의 EPD를 포함하고,
    상기 신호의 진폭이, 하나 이상의 상이한 임팩터; 상이한 드리프트 관; 상이한 분무기 기체 흐름, 분무기 기체 유형, 분무기 기체 온도; 상이한 주입구, 드리프트 관, 광학기기 또는 배기 온도; 또는 이들의 조합을 이용함으로써, 상기 검출기 중 하나 이상의 광학기기 부분에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  88. 제 61 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가 하나 이상의 EPD를 포함하고,
    상기 신호의 진폭이, 하나 이상의 상이한 평판 임팩터, 스크린 임팩터, 구형 임팩터, 엘보우 임팩터, 3차원 임팩터, 다른 비-선형 흐름 구조 임팩터 또는 이들의 조합을 이용함으로써, 상기 검출기 중 하나 이상의 광학기기 부분에 도달하는 샘플의 물리적 특성을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  89. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 검출기의 기계적 요소, 예를 들어 분무기, 드리프트 관, 광학기기 블록 설계 또는 이들의 조합을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  90. 제 61 항에 있어서,
    상기 신호의 진폭이, 상기 하나 이상의 검출기의 조작 조건을 변화시키도록 작동되는 크로마토그래피 시스템에 의해 조정되는, 장치.
  91. 제 61 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가 증발성 광 산란 검출기(ELSD)를 포함하는, 장치.
  92. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 검출기
    를 포함하되,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 약 100 mg 이하의 샘플 분획을 수집하도록 작동되는, 샘플 분석 장치.
  93. 제 92 항에 있어서,
    상기 샘플 분획이 약 100 mg 이하 내지 약 0.1 mg 이상인, 장치.
  94. 제 92 항에 있어서,
    상기 샘플 분획이 약 90 mg 이하인, 장치.
  95. 제 92 항에 있어서,
    상기 검출기가 파괴성 및 비-파괴성 검출기를 포함하는, 장치.
  96. 제 92 항에 있어서,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분광계(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절률 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출기(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD), 하나 이상의 전기화학 검출기(ED) 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 검출기를 포함하는, 장치.
  97. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 검출기
    를 포함하되,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 상기 검출기 중 하나 이상으로 제공되는 약 40 μL/분 이상의 샘플로부터 신호를 발생시키도록 작동되는, 샘플 분석 장치.
  98. 제 97 항에 있어서,
    상기 샘플이, 상기 검출기 중 하나 이상과 유체 연통하도록 배치된 유체 이송 장치를 통해 상기 액체 크로마토그래피 시스템 내의 검출기 중 하나 이상으로 제공되는, 장치.
  99. 제 98 항에 있어서,
    상기 유체 이송 장치가 셔틀 밸브, 스플리터 또는 펌프를 포함하는, 장치.
  100. 제 97 항에 있어서,
    상기 신호가, 상기 검출기 중 하나 이상으로 제공되는 약 50 μL/분 이상의 샘플에 의해 발생되는, 장치.
  101. 제 97 항에 있어서,
    상기 신호가, 상기 검출기 중 하나 이상으로 제공되는 약 60 μL/분 이상의 샘플에 의해 발생되는, 장치.
  102. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 하나 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 검출기
    를 포함하되,
    상기 하나 이상의 검출기가 ELSD를 포함하고,
    상기 신호가 약 1 mW 초과의 광원으로부터 발생되는, 샘플 분석 장치.
  103. 제 102 항에 있어서,
    상기 신호가 약 2 mW 초과의 광원으로부터 발생되는, 장치.
  104. 제 102 항에 있어서,
    상기 신호가 약 5 mW 초과의 광원으로부터 발생되는, 장치.
  105. (a) 액체 크로마토그래피 시스템 내의 2개 이상의 검출기로부터, 하나 이상의 검출기로부터의 검출 응답 요소를 포함하는 신호를 발생시키도록 작동되는 시스템 하드웨어, 및
    (b) 상기 신호의 변화에 응답하여 새로운 샘플 분획을 수집하도록 작동되는 분획 검출기
    를 포함하되,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 복수개의 검출기를 포함하는, 샘플 분석 장치.
  106. 제 105 항에 있어서,
    상기 검출기가 파괴성 및 비-파괴성 검출기를 포함하는, 장치.
  107. 제 105 항에 있어서,
    상기 액체 크로마토그래피 시스템이, 하나 이상의 UV 검출기, 하나 이상의 증발성 광 산란 검출기(ELSD), 하나 이상의 질량 분광계(MS), 하나 이상의 응축 핵형성 광 산란 검출기(CNLSD), 하나 이상의 코로나 방전 검출기, 하나 이상의 굴절률 검출기(RID), 하나 이상의 형광 검출기(FD), 하나 이상의 키랄 검출기(CD), 하나 이상의 전기화학 검출기(ED) 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 검출기를 포함하는, 장치.
  108. 제 105 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 동일한 유형의 복수개의 검출기를 포함하는, 장치.
  109. 제 108 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가 복수개의 ELSD를 포함하는, 장치.
  110. 제 105 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 상이한 유형의 복수개의 검출기를 포함하는, 장치.
  111. 제 110 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 하나 이상의 ELSD 및 하나의 UV 검출기를 포함하는, 장치.
  112. 제 105 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 검출기가, 상이한 역학적 범위를 가진 2개 이상의 대역을 가진 하나 이상의 검출기를 포함하는, 장치.
  113. 제 112 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가, 상이한 전력 수준을 가진 복수개의 광원을 가진 ELSD를 포함하는, 장치.
  114. 제 112 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 검출기가, 상이한 경로 길이를 가진 복수개의 흐름 셀을 가진 UV 검출기를 포함하는, 장치.
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