專利名稱：用于液相色譜和氣相色譜直接聯接的界面進樣器裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于分析化學中儀器分析系統的領域，特別地屬于允許液 相色鐠和氣相色鐠直接聯接的裝置的領域。
技術背景使用高性能液相色諳和氣相色鐠的直接聯接對于分析復雜混合物 非常有用。使用這種多維系統的優點基本上集中在能夠將液相色譜作為樣品制備技術的潛能與氣相色鐠關于系統性能的潛能相結合(Grob， K On-line Coupled LC國GC. Httthig， Heidelberg, Germany, 1991; Mondello， L.; Dugo， Bartle， KD. J. Microcol. Sep. 1996， 8， 275-310)。因此有可能利用無需使用傳統樣品制備工藝的分析方法， 該工藝除了費力和不可靠以外，還具有需要使用較高數量污染性有機 溶劑的缺點。關于使用液相色語分析和氣相色鐠分析的直接聯接，特別成問題 的方面涉及到使這種聯接成為可能所必需的界面特性。所述方面展示 出使兩個根本不同的系統彼此相容的困難，其中兩者的工作參數根本 不同。最初開發的界面裝置只允許在由液體實施的預分離中使用正相 (normal phase),這是因為在這種情況下，在傳遞期間產生的少量蒸 發不會導致任何額外的困難。這就是曾經設計并使用不同界面[自動 取樣器、在柱上(on-column)、環型]的原因，這些界面使正相的液 相色鐠分析與氣相色譜分析之間能夠進行直接聯接(Grob， K. J. Chromatogr. A 1995， 703， 265-76; Vreuls， J. J.; de Jong, G. J.; Ghijsen， R. T.; Brinkman， U. A. Th. J. AOAC. Int. 1994, 77， 306-27 )。然而，在許多情況下需要在液相色鐠階段中利用反相以實現某種 分離，因而，液相色譜和氣相色諳直接聯接的應用領域的擴充，需要 開發出合適的界面裝置，用于在反相的液相色譜和氣相色譜之間進行直接聯接(Senorans， F. J.; V服n， J; Tabera, J.; Herraiz， M. J. Agric. Food Chem. 1998， 46， 1028-27. Vi脇，J; Blaneh， G. P.; Ruiz of the Castillo, M. L.; Herraiz， M. J. Agric. Food Chem. 1998,46,1027-31 )。 基于該目標，在最近幾年中已提出了幾種系統[保留間隙管、并行溶 劑蒸發、開式管狀收集器(open tubular trap)等](Grob, K.丄 Chromatogr. A 1995, 703， 265-76; Vreuls， J. J.; de Jong， G. J.; Ghijsen， R. T.; Brinkman， U. A. Th. J. AOAC. Int. 1994， 77， 306-27 )，盡管在使 用極性洗脫液過程中所包含的 一些限制(基本上是在傳遞期間產生的 大量蒸發，以及將色譜帶恰當地聚焦的困難)阻礙了在簡易性、可靠 性、通用性以及自動化可能性方面能夠滿足所需條件的界面裝置的開 發。專利申請WO99/061127,對應于美國專利文件6402947-B1,其全 文在這里作為參考被結合，描述了 一種用于液相色語和氣相色鐠直接 聯接的界面裝置，基于PTV (程序升溫蒸發器)進樣器的基本方案而 設計，該進樣器被改造，以使其能夠用于正相或反相的液相色譜與氣 相色譜的直接聯接，并用于氣相色譜中的大量引入。該界面裝置包括 外體、內腔以及布置在所述內腔中的內管，所述外體具有第一端部、 第二端部以及介于所述兩個端部之間的中間區段，所述內腔被分隔成第一內室和第二內室。所述內管具有布置在第一內室中的第一區段、 布置在第二內室中的第二區段以及用于容納吸附材料的內通道，所述 第一區段在第一端以第一開口結束，且所述第二區段在第二端結束， 所述吸附材料被束繂在兩個無機物毛料"栓塞"之間，該無機物毛料例 如為玻璃棉。所述內管的第一區段與一廢料管相聯通。所述進樣器體 還包括一個分隔元件，所述分隔元件圍繞著所述內管并將所述內腔分 隔成第 一內室和第二內室。所述裝置還包括用于選擇液相色譜份額并 利用第一管道和第一閥門將其引導至所述內管的系統，以及一個用于 將所述液相色鐠份額排出到所述內管中的排放系統，所述第 一管道通 過其自由端穿入所述管中，且所述閥門被連接到所述第一管道的相對。所述排放系統被設計成，當裝置在吸附模式下工作時，防止液相 色旙份額進入氣相色鐠柱。為此目的，第一管道的自由端終止在所述 內管之內，且與氣相色鐠分析柱相聯通的第二管道穿入所述內管中并 超出所述第一管道，以使其終止在比第一管道的自由端更接近所述吸 附材料之處。同樣地，所述排放系統包括第一氣體入口、溶劑排空系 統以及用于氣體的液壓系統，所述第 一 氣體入口用于使被加壓的氣體 進入所述外體的第 一 內室中，所述溶劑排空系統包括連接到廢料管的 出口閥，當系統在脫附模式下工作時所述出口閥關閉，而當系統在吸 附模式下工作時所述出口閥開啟，所述液壓系統包括減壓裝置、開啟 和關閉裝置以及流量控制閥，所述流量控制閥被連接到所述第 一 氣體 入口，連接到第二氣體入口，及儲氣罐，所述儲氣罐容納有加壓氣體， 用于供應前述加壓氣流。已經證實文獻WO99/061127中所述的界面進樣器裝置具有一系 列缺點，盡管它允許通過液相色傳和氣相色鐠直接聯接來有效地改變， 并在吸附模式下和脫附模式下工作。從而，首先，在吸附步驟中，當 連接到廢料管的出口閥開啟時，由于廢料管被無機物毛料碎屑逐漸阻 塞，在所述第一室中發生超壓，該無機物毛料碎屑是被汽化的溶劑流 和氣流沖走的，這種超壓造成分析靈敏度的急劇下降。這些無機物毛 料碎屑來自它與管端的摩擦，所述管端被容納在介于吸附材料與所述 內管第一端的第一開口之間的所述材料"栓塞，，中。另一方面，這些無 機物毛料碎屑的脫離還導致所述出口閥的逐漸阻塞以及相應的故障。 發明內容本發明的目的是利用一種界面進樣器裝置來克服前述缺點，該裝 置用于液相色譜和氣相色譜的直接聯接，其能夠在吸附模式下和脫附 模式下工作，該裝置包括外體，所述外體具有第一端部、第二端部、介于所述兩個端部之 間的中間區段，和內腔，在所述內腔中有第一內室和第二內室；至少一個從所述第一室至廢料管的第一通道，和至少一個從所述 第二室至所述進樣器體外部的第二通道；管；分隔元件，所述分隔元件圍繞著所述內管并將所述內腔分隔成所 述第一內室和所述第二內室；所述內管具有布置在所述第一內室中的第一區段、布置在所述第 二內室中的第二區段、在所述第一開口與所述第二開口之間延伸的內 通道，所述第一區段在第一端以第一開口終止，且所述第二區段在第 二端終止，所述通道能夠容納至少一種吸附材料和布置在所述內管的 所述第一區段中的至少一種無機物毛料，所述內管的所述第一區段與 廢物管相聯通；在所述裝置中，所述內管的所述第一端具有保持機構，用于保持所述無機物毛料， 所述內管的所述第一開口僅通過所述第一內室與通向所述廢料管 的所述第一通道相聯通。這種結構允許保持諸如玻璃棉的無機物毛料"栓塞"，而無需與廢 料管相接觸；從而在所述管與所述材料之間沒有摩擦。另一方面，第 一內室被布置在廢料管入口之間的事實意味著，由于廢料管可具有與 所述室相同的直徑，所述材料碎屑不會阻塞廢料管或布置在所述管中 的出口閥。根據本發明，該保持裝置可為遮擋隔板，其中布置有所述第一開 口，所述第一開口具有小于該內管直徑的直徑，或者這種裝置可形成 第一端的內部容積在朝向所述第一開口的方向逐漸變窄的漸縮管，所 述第一開口在該漸縮管的端部被確定，例如通過該內管第一端的截頭圓錐形內部構造來實現。在本發明的一個實施例中，分隔元件和第一內室由可拆卸元件來 確定，所述可拆卸元件被固定在所述進樣器體的第一端部中。根據本 發明的另一實施例，分隔元件又可由第一可拆卸元件來確定，且第一 內室可在第二可拆卸元件中被確定，所述第一和所述第二可拆卸元件 彼此接觸并被固定在所述進樣器體的第一端部中。該分隔元件可例如 為具有第一斜邊的環形元件，且第二可拆卸元件可為具有第二斜邊的圓柱形元件，所述斜邊具有互補的構型，以致它們在形狀配合上彼此 接觸。根據本發明，界面進樣器裝置可包括通向第一內室的第一氣體入 口以及/或者通向第二內室的第二氣體入口 。所述裝置還可包括可被連 接到氣相色譜裝置的第 一管道，以及可被連接到液相色譜裝置的第二 管道，所述管道通過所述內管的第二端在所述內管的第二區段中穿入 所述內通道。所述第二管道優選地以比第一管道更大的深度穿入所述 通道。所述內管優選地由諸如玻璃的惰性物質制成。可以看到，本發明通過簡單和廉價的結構有效地解決了界面進樣器裝置的缺點，且同時該裝置可4皮結合到專利申請WO99/061127所述的系統中，而無需實質性的結構變化。
現將根據附圖來描述本發明的若干實施例，其中 圖1示出了本發明第一實施例的側面剖視圖； 圖2示出了對應于圖1的側面剖視圖，但其中該內管充滿了保持 在兩個無機物毛料"栓塞，，之間的吸附材料；圖3示出了本發明第二實施例的側面剖視圖； 圖4示出了本發明第三實施例的側面剖視圖； 圖5示出了本發明第四實施例的側面剖視圖；圖6示出了被結合到一個系統中的本發明第四實施例的側面剖視圖，該系統用于液相色譜和氣相色譜的直接聯接；圖7示出了圖5中以點劃線標記的區域的視圖。在這些附圖中有數字標記，表示以下元件1 進樣器體la 第一端部lb 第二端部lc 中間區段2a 第一內室2b 第二內室3 從第一室至外部的第一通道4 從第二室至外部的第二通道5 布置在內腔中的內管 5a 第一區段5b第二區段5c 第一端5d 第一開口5e 第二端5f 內通道5g 第二開口6 吸附材料7 無纟幾物毛料8 廢料管9 分隔元<牛 10a遮擋隔板 10b漸縮管11 固定在所述進樣器體第一端部中的可拆卸元件 lla第一可拆卸元件lib第二可拆卸元件 lie第一斜邊 lid第二斜邊12 通向第一內室的第一氣體入口 12a外體中的入口12b環形室13 通向第二內室的第二氣體入口 14第一管道15 氣相色語裝置 16第二管道17液相色譜裝置18第一廢料槽19第二廢料槽20氣相色譜烘箱21多路閥22惰性氣體箱23第一電動閥24第二電動閥25第三電動閥26具有壓力調節器和流量調節器的第一控制裝置27具有壓力調節器和流量調節器的第二控制裝置具體實施方式
圖l示出了本發明裝置的第一實施例，其包括外體l，所述外體l具有第一端部la、第二端部lb以及介于所述兩個端部la、 lb之間的 中間區段lc。所述外體l內部具有腔體，所述腔體被分隔成第一內室 2a和第二內室2b。所述第一內室具有通向裝置之外并連接到廢料管8 的第一通道3。所述第二內室又具有兩個通向外部的通道4。在所述內 腔中布置有內管5，所述內管5由分隔擋板9包圍，所述分隔擋板9 圍繞著所述內管并將所述內腔分隔成第一內室2a和第二內室2b。由惰性玻璃制成的內管5本身是常規的，其包括布置在第一內室 2a中的第一區段5a、布置在第二內室2b中的第二區段5b。內管的第 一區段5a在第一端5c以開口 5d結束，而其第二區段5b在第二端5e 以第二開口5g結束。內通道5f在第一與第二開口 5d、 5e之間延伸， 如圖2所示，該通道能夠容納一種吸附材料6，該吸附材料6本身是 常規的(比如為TENAXTA)且被束綽在兩個諸如玻璃纖維的無機物 毛料7的"栓塞"之間。內管5的第一端5c具有呈遮擋隔板10形式的保持裝置，保持著 所述無機物毛料，且其中有第一開口 5d，以使內管5的第一開口 5d 僅經由內室2a與第一通道3相聯通。圖l和圖2中所示的界面進樣器裝置還包括通向第一內室2a的第 一氣體入口 12，以及通向第二內室2b的第二氣體入口 13。該裝置還具有第一管道14和第二管道16，該第一管道14在外體 的第二端穿過其中一個通道4,用于連接到氣相色鐠裝置(在圖1-5 中未示出)，該第二通道16穿過另一通道4，用于連接到液相色鐠裝 置(在圖1-5中未示出)。管道14、 16經由該管的第二端5e穿入內管 5的內通道5f中。第二管道16以比第一管道14更大的深度穿入所述 通道5f中。圖3中所示本發明的第二實施例與圖l和圖2中第一實施例的區 別僅在于，所述保持裝置可由在沿著朝向內管5的第一開口 5d方向上、 所述內管5的第一端5c的內容積的漸縮管10b來形成，以使第一開口 5(H皮確定在漸縮管10b的端部，該漸縮管10b在圖3所示的實施例中 具有一個截頭圓錐形內部構造。在圖4所示本發明的第三實施例中，分隔元件9和第一內室2a 由圓柱形可拆卸元件11來確定，所述可拆卸元件11被固定在外體1 的第一端部2a中。在該實施例中，第一氣體入口 12穿過外體1和可 拆卸元件11。廢料管8被直接連接到可拆卸元件11的開放端，其限 定了從第一內室2a至外部的通道3。在圖5和圖7中所示的第四實施例中，該裝置包括兩個可拆卸元 件lla、 llb。在所示實施例中，第一可拆卸元件lla是設置有第一斜 邊llc的環形元件，并形成將第一室2a與第二室隔開的所述分隔元件。 而第二可拆卸元件lib為圓柱體，其外側確定了第二室，且該圓柱體 在其一個端部邊緣上具有與第一斜邊lie互補的第二斜邊lld。第一可拆卸元件lla與第二可拆卸元件lib相接觸，并^L固定在外體la 的第一端部中。斜邊llc、 lld具有互補的構型，以致它們在形狀配合 上彼此接觸。通向室內部2a的氣體入口 12通過環形空間12b與進樣 器體12a中的入口相聯通。圖6示出了被結合到一個系統中的圖5和圖7的裝置，該系統用 于液相色i脊和氣相色i脊的直接聯接，其包括第一廢料槽18,通過廢料管8連接到來自第一內室2a的通道3。第一電動開啟和閉合閥23被 布置在該廢料管8中。惰性氣體箱22通過入口 12a和環形空間12b連接到第一室2a的 氣體入口 12，該惰性氣體比如為氦氣。第二電動開啟和閉合閥24以 及具有壓力調節器和流量調節器的第一控制裝置被布置在介于入口12a與氣體箱22之間的連接管中。同樣地，該廢料箱還可通過第三電 動開啟和閉合閥25連接到第二入口 13,該閥25具有第一控制裝置27， 該第一控制裝置27具有壓力調節器和流量調節器，該第二入口 13與 第二內室2b相聯通。由第二室2b出現的第一管道14被連接到包括烘箱20的氣相色譜 裝置15，而第二管道16通過多路閥有選擇地連接到液相色譜裝置17 和第二廢料槽19。
權利要求
1.一種界面進樣器裝置，其用于液相色譜和氣相色譜的直接聯接，所述裝置可在吸附模式和脫附模式下工作，所述裝置包括外體(1)，所述外體(1)具有第一端部(1a)、第二端部(1b)以及介于所述兩個端部(1a、1b)之間的中間區段(1c)以及內腔，在所述內腔中有第一內室(2a)和第二內室(2b)；至少一個從所述第一室(2a)至廢料管(8)的第一通道(3)，和至少一個從所述第二室(2b)至所述進樣器體外部的第二通道(4)；布置在所述內腔中的內管(5)；分隔元件(9、11a)，所述分隔元件(9、11a)圍繞著所述內管(5)并將所述第一內室(2a)與所述第二內室(2b)分隔開；所述內管(5)具有布置在所述第一內室(2a)中的第一區段(5a)、布置在所述第二內室(2b)中的第二區段(5b)，所述第一區段(5a)在第一端(5c)以第一開口(10)結束，所述第二區段(5b)在第二端(5e)以第二開口(5g)結束；在所述第一與第二開口(5d、5g)之間延伸的內通道(5f)，所述通道(5e)能夠容納至少一種吸附材料(6)和至少一種布置在所述內管的所述第一區段(5a)中的無機物毛料(7)；其特征在于所述內管(5)的所述第一端(5c)具有保持裝置(10a、10b)，用于保持所述無機物毛料(7)，所述內管(5)的第一開口(10)僅通過所述第一內室(2a)與通向所述廢料管(8)的所述第一通道(3)相聯通。
2. 根據權利要求l所述的界面進樣器裝置，其特征在于所述保持 裝置為布置有所述第一開口 ( 5d )的遮擋隔板(10 )，所述第一開口 ( 5d ) 的直徑小于所述內管(5)的內徑。
3. 根據權利要求1所述的界面進樣器裝置，其特征在于所述保持裝置由所述內管(5)的第一端(5c)內容積減小的漸縮管來確定，所 述漸縮管在朝向纟斤述第一開口 (5d)的方向逐漸變窄，所述第一開口 (5d)在所述漸縮管(10b)的端部被限定。
4. 根據權利要求3所述的界面進樣器裝置，其特征在于所述內管 的第一端(5c)具有截頭圓錐形內部構造。
5. 根據權利要求l所述的界面進樣器裝置，其特征在于所述分隔 元件(9)和第一內室(2a)由可拆卸元件(11)來確定，所述可拆卸 元件(11)被固定在所述進樣器體(1)的所述第一端部(la)中。
6. 根據權利要求l所述的界面進樣器裝置，其特征在于所述分隔 元件由第一可拆卸元件(lla)來限定，所述第一內室(2a)被限定在 第二可拆卸元件(lib)中，所述第一和所述第二可拆卸元件(lla、 lib)相接觸并被固定在所述進樣器(1)的第一端部(la)中。
7. 根據權利要求6所述的界面進樣器裝置，其特征在于所述第一 可拆卸元件(lla)為具有第一斜邊(llc)的環形元件，所述第二可 拆卸元件(llb)為具有第二斜邊(lld)的圓柱形元件，所述斜邊(llc、 lid)具有互補的構型，使得它們在形狀配合上相接觸。
8. 根據前述權利要求任意一項所述的界面進樣器裝置，其特征在 于所述內管(5)由玻璃制成。
9. 根據前述權利要求任意一項所述的界面進樣器裝置，其特征在 于它包括通向所述第一內室(2a)的第一氣體入口 (12)。
10. 根據前述權利要求任意一項所述的界面進樣器裝置，其特征 在于它包括通向所述第二內室(2a)的第二氣體入口 (13)。
11. 根據前述權利要求任意一項所述的界面進樣器裝置，其特征 在于它包括可被連接到氣相色譜裝置(15)的第一管道(14)，以及可 被連接到液相色鐠裝置(17)的笫二管道(16),所述管道(14、 16) 通過所述內管(5)的第二端(5e)在所述內管(5)的第二區段(5b) 中穿入所述內通道(5f)。
12. 根據權利要求11所述的界面進樣器裝置，其特征在于所述第 二管道(16)以比所述第一管道(14)更大的深度穿入所述通道(5f)。
全文摘要
本發明涉及一種界面進樣器裝置，用于液相色譜和氣相色譜的直接聯接。本發明的裝置包括具有內腔的外體(1)，所述內腔具有被分隔元件(9、11a)分隔開的兩個內室(2a、2b)；從所述第一室(2a)至廢料管(8)的第一通道(3)；內管(5)，所述內管(5)被布置在所述內腔中，并穿過所述分隔元件(9、11a)。所述內管設有位于所述第一內室(2a)中的第一區段(5a)；位于所述第二內室(2b)中的第二區段(5b)；以及內通道(5f)，所述內通道(5f)可容納吸附材料(6)和至少一種由保持機構(7)保持在所述內管的所述第一區段(5a)中的無機物毛料(7)；僅通過所述第一內室(2a)與所述廢料管(8)相聯通的第一開口(10)。
文檔編號G01N30/46GK101218505SQ200680025177
公開日2008年7月9日 申請日期2006年3月30日 優先權日2005年5月20日
發明者A·M·巴斯克斯莫利尼, J·比連阿爾塔米拉諾, R·希韋特福圖尼, R·桑切斯圣地亞哥 申請人:卡斯蒂利亞-拉曼查大學