(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を質量分光法システムに送達するためのシステムであって、前記システムは、
ポンプと、
前記ポンプによって駆動される第１の流体を受容するように構成される入口ポートと、前記第１の流体と異なる組成の出力流体を放出するように構成される出口ポートとを備えるリザーバであって、前記出口ポートは、質量分光法システムのイオン源に流体的に結合するように構成される、リザーバと、
前記ポンプに流体的に結合される液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムと
を備え、
前記入口ポートの中へ進入する前記第１の流体の体積流量は、前記出口ポートから放出される前記出力流体の体積流量に実質的に等しく、
前記ＬＣカラムは、前記ポンプと前記リザーバとの間に配置される、システム。
【請求項２】
前記第１の流体は、前記ＬＣカラムからの溶離液を含み、前記出力流体は、較正流体を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
流体を質量分光法システムに送達するためのシステムであって、前記システムは、
ポンプと、
前記ポンプによって駆動される第１の流体を受容するように構成される入口ポートと、前記第１の流体と異なる組成の出力流体を放出するように構成される出口ポートとを備えるリザーバであって、前記出口ポートは、質量分光法システムのイオン源に流体的に結合するように構成される、リザーバと、
前記ポンプに流体的に結合される液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムと
を備え、
前記入口ポートの中へ進入する前記第１の流体の体積流量は、前記出口ポートから放出される前記出力流体の体積流量に実質的に等しく、
前記リザーバは、前記ポンプと前記ＬＣカラムとの間に配置され、
前記リザーバは、前記第１の流体および前記出力流体と異なる組成を有する第２の流体を含有するように構成され、前記第１の流体は、第１のＬＣ溶媒を含み、前記第２の流体は、第２のＬＣ溶媒を含み、前記出力流体は、前記第１のＬＣ溶媒および第２のＬＣ溶媒の混合物を含む、システム。
【請求項４】
流体を質量分光法システムに送達するためのシステムであって、前記システムは、
ポンプと、
前記ポンプによって駆動される第１の流体を受容するように構成される入口ポートと、前記第１の流体と異なる組成の出力流体を放出するように構成される出口ポートとを備えるリザーバであって、前記出口ポートは、質量分光法システムのイオン源に流体的に結合するように構成される、リザーバと、
前記ポンプと前記イオン源との間に延在する流体流れ経路と
を備え、
前記入口ポートの中へ進入する前記第１の流体の体積流量は、前記出口ポートから放出される前記出力流体の体積流量に実質的に等しく、
前記リザーバは、前記流体流れ経路に取り外し可能に結合するように構成される、システム。
【請求項５】
前記リザーバはさらに、前記入口ポートと前記出口ポートとの間に配置される液体不透過性仕切りを備える、請求項１、３または４に記載のシステム。
【請求項６】
前記仕切りは、前記リザーバの軸に沿って移動可能である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記流体流れ経路内で前記第１のリザーバの下流に配置される第２のリザーバをさらに備え、前記第２のリザーバの入口ポートは、前記第１のリザーバの前記出力流体を受容するように構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
迂回導管をさらに備え、前記迂回導管は、前記リザーバから上流で前記流体流れ経路に結合される第１の端部から、前記リザーバから下流で前記流体流れ経路に結合される第２の端部まで延在する、請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
流体を質量分光法システムに送達するための方法であって、前記方法は、
リザーバの入口ポートに第１の流体を導入するようにポンプを操作することであって、前記リザーバは、前記第１の流体と異なる第２の流体を含む、ことと、
前記第１の流体が前記入口ポートの中に進入するのと実質的に等しい体積流量で前記リザーバの出口ポートから出力流体を排出することであって、前記出力流体は、前記第１の流体と異なる組成である、ことと、
イオン化されるサンプル流体を質量分光計のイオン源に送達することと
を含み、
前記ポンプは、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムに溶媒を導入し、前記ポンプ、ＬＣカラム、リザーバ、およびイオン源は、流体流れ経路を介して流体的に結合され、
前記ＬＣカラムは、前記ポンプと前記リザーバとの間の前記流体流れ経路の中に配置される、方法。
【請求項１０】
前記第１の流体は、前記ＬＣカラムからの溶離液を含み、前記第２の流体、前記出力流体、および前記サンプル流体は、較正流体を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
流体を質量分光法システムに送達するための方法であって、前記方法は、
リザーバの入口ポートに第１の流体を導入するようにポンプを操作することであって、前記リザーバは、前記第１の流体と異なる第２の流体を含む、ことと、
前記第１の流体が前記入口ポートの中に進入するのと実質的に等しい体積流量で前記リザーバの出口ポートから出力流体を排出することであって、前記出力流体は、前記第１の流体と異なる組成である、ことと、
イオン化されるサンプル流体を質量分光計のイオン源に送達することと
を含み、
前記ポンプは、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムに溶媒を導入し、前記ポンプ、ＬＣカラム、リザーバ、およびイオン源は、流体流れ経路を介して流体的に結合され、
前記リザーバは、前記ポンプと前記ＬＣカラムとの間の前記流体流れ経路の中に配置され、
前記第１の流体は、第１のＬＣ溶媒を含み、前記第２の流体は、第２のＬＣ溶媒を含み、前記ＬＣカラムに導入される前記溶媒は、前記リザーバから排出される前記出力流体を含む、方法。
【請求項１２】
前記リザーバから排出される前記出力流体は、第１の持続時間の間では前記第２のＬＣ溶媒から成る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記リザーバから排出される前記出力流体は、前記第１の持続時間後の第２の持続時間の間では前記第１のＬＣ溶媒および第２のＬＣ溶媒の混合物を含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２０１４年１月２４日に出願された米国仮出願番号第６１／９３１，２８１号に基づく優先権を主張しており、この仮出願は、その全体が参考として本明細書中に援用される。
【０００２】
（分野）
本発明は、概して、質量分光法に関し、より具体的には、限定ではないが、液体サンプルをイオン源に送達するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
（序論）
質量分光法（ＭＳ）は、定性用途および定量用途の両方で、被検物質の元素組成を判定するための分析技法である。ＭＳは、未知の化合物を同定し、分子中の元素の同位体組成を判定し、特定の化合物の構造を、その断片化を観察することにより判定し、そしてサンプル中の特定の化合物の量を定量化するために有用であり得る。
【０００４】
殆どのＭＳ用途のための精度および感度要件に起因して、液体サンプルは、概して、下流質量分析器において安定したイオン信号を生成する、高度に正確かつ精密な（したがって高価な）ポンプを使用して、イオン源に送達される。さらに、様々な用途では、複数のそのようなポンプが、要求される。例えば、図１で描写される例示的な先行技術のシステムに示されるように、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）のサンプル調製は、多くの場合、ＬＣカラム１１０に適用される２つの異なる溶媒１５０ａ、ｂ（すなわち、溶媒ＡおよびＢ）のそれぞれに別個のポンプ１３０ａ、ｂを利用する。一例として、溶媒の選択された割合を呈する移動相を生成するために、２つの溶媒が（例えば、ミキサ１０４によって）混合されることができるように、２つのポンプ１３０ａ、ｂのそれぞれの流速は、サンプル分析の過程にわたって変化するようにプログラムされることができる。サンプル中の化学的実体が、ＬＣカラム１１０を通過する移動相の組成によって異なって影響され得るため、ユーザは、溶出勾配に基づく異なる化学的成分のクロマトグラフィによる分離を生成することができる。
【０００５】
さらに、質量分光法システムはまた、概して、適正および／または最適に機能することを確実にするために頻繁な較正も必要とする。例えば、１つの一般的較正技法は、較正物または着目の化合物の検出された信号が相対的に一定のままであるように、「定常状態」レベルで質量分光計システムを操作する。次いで、質量分光計システムは、イオン信号に対する変化を監視しながら様々な制御パラメータに調節を行うことによって、調整されることができる。最大信号の生成時に、次いで、これらの理想的な制御パラメータ設定は、その化合物のルーチンのサンプル分析のために「ロックイン」されることができる。例えば、既知の分子量を有する１つまたはそれを上回る化合物（例えば、較正物）の定常状態信号に基づいて、「未知の」化合物の質量を補間することによって、類似プロセスがまた、質量割当の検証および／または判定にも使用される。したがって、イオン源への較正物の精密な送達が、定常状態動作を確実にするために必要とされる。
【０００６】
しかしながら、較正物を送達するための公知の戦略は、様々な不利点に悩まされ得る。例えば、図１を参照すると、直接注入較正技法は、（例えば、弁１０２を閉鎖することによってＬＣカラム１１０をオフラインにして）サンプル源を断絶し、較正流体１３０ｃをイオン源１４０に送達するために、精密な低容量ポンプ１３０ｃ（例えば、シリンジポンプ）を利用する。しかしながら、本構成では、イオン源１４０は、（例えば、ＬＣカラム１１０を通して移動相を駆動するために、ＬＣポンプ１３０ａ、ｂによって生成される比較的高い流速において）正常動作条件下で操作されない。代わりに、ＬＣポンプ１３０ａ、ｂが高い流速で較正物を送達するために使用される場合、ＬＣポンプ１３０ａ、ｂは、汚染され得るか、そして／または容認不可能なバックグラウンド信号を生じ得る。
【０００７】
代替として、分割「Ｔ」注入技法では（例えば、弁１０２が開いている）、イオン源が通常の高流量設定下で操作されるように、低流量較正物ポンプ１３０ｃが、ＬＣカラム１１０から下流の「Ｔ」接合部においてＬＣポンプ（単数または複数）からの高流量に較正物を注入するように操作される。しかしながら、較正物ポンプが、ＬＣポンプ１３０ａ、ｂからのより高い流速によって引き起こされる背圧に対して稼働しなければならないため、振動する「定常状態」信号が生じ得る。本技法の別の欠点は、較正物がＬＣ流によって希釈される際の信号強度の減少したレベルにある。
【０００８】
したがって、液体サンプルおよび／または較正物を質量分光計システムのイオン源に送達するための改善された、そして／または低コストのシステム、方法、およびデバイスの必要性は、依然として存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（要旨）
本教示は、概して、イオンの発生のため、およびそれらの後続の質量分光法による分析のために、流体をイオン源に送達するための方法およびシステムに関する。本出願人の教示の様々な側面によると、（例えば、別個の較正物ポンプを伴わずに）例えば、較正流体のリザーバから較正流体を駆動するために、ＬＣポンプ（単数または複数）によって提供される流れを利用して、較正流体の定常状態流れを提供する、方法およびシステムが、本明細書に説明される。いくつかの側面では、例えば、本明細書で開示される方法およびシステムは、通常の高流速条件下で動作するイオン源への較正流体の送達を可能にするために、ＬＣカラムと直列に配置される（または置換する）ことができるリザーバを利用する。様々な側面では、リザーバ内に含まれる流体は、リザーバの入口端において受容される流体の実質的に同一の体積流量で、そこから排出されることができるが、リザーバから流出する流体の組成は、それによって受容されるものと異なり得る。様々な側面では、本教示による装置は、加えて、または代替として、例えば、複数のＬＣポンプの使用を必要とすることなく、複数の溶媒の溶出勾配をそこへ提供するように、ＬＣカラムの上流に配置されることができる。
【００１０】
様々な側面によると、本出願人の教示の特定の実施形態は、ポンプと、このポンプによって駆動される第１の流体を受容するように構成される入口ポートと、この第１の流体と異なる組成の出力流体を放出するように構成される出口ポートとを備える、リザーバであって、出口ポートは、質量分光法システムのイオン源に流体的に結合するように構成される、リザーバとを含む、流体を質量分光法システムに送達するためのシステムに関する。
【００１１】
様々な側面では、本システムは、ポンプ、ＬＣカラム、およびイオン源の間に延在する流体流れ経路を画定し、リザーバは、この流体流れ経路に取り外し可能に結合するように構成される。いくつかの実施形態では、リザーバの中への第１の流体の体積流量は、出口ポートからの出力流体の体積流量に実質的に等しい。
【００１２】
いくつかの実施形態では、本システムは、ポンプに流体的に結合され、そしてポンプとリザーバとの間に配置される、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムを含むことができる。例えば、第１の流体は、ＬＣカラムからの溶離液であり得、そして出力流体は、較正流体であり得る。関連側面では、入口ポートの中への溶離液の体積流量は、出口ポートからの較正流体の体積流量に実質的に等しくあり得る。
【００１３】
いくつかの実施形態では、リザーバは、ポンプとＬＣカラムとの間に配置されることができる。そのような実施形態では、例えば、第１の流体は、第１のＬＣ溶媒であり得、出力流体は、第２のＬＣ溶媒であり得る。いくつかの側面では、リザーバは、第１の流体および出力流体と異なる組成を有する、第２の流体を含むように構成され、第１の流体は、第１のＬＣ溶媒を含み、第２の流体は、第２のＬＣ溶媒を含み、出力流体は、第１のＬＣ溶媒および第２のＬＣ溶媒の混合物を含む。関連側面では、出力流体中の第１のＬＣ溶媒の相対量は、経時的に増加することができる。例えば、出力流体は、ＬＣカラムの勾配溶出を提供するように構成されることができる。
【００１４】
いくつかの側面では、リザーバは、第１の流体および出力流体と異なる組成を有する、第２の流体を含むように構成されることができ、第１流体および第２の流体は、出力流体を生成するようにリザーバ内で混合される。
【００１５】
様々な側面では、リザーバは、入口ポートと出口ポートとの間に配置される液体不透過性仕切りを含むことができる。いくつかの側面では、仕切りは、リザーバの軸に沿って移動可能であり得る。第１の流体によって仕切りの上流表面に及ぼされる圧力は、例えば、リザーバ内で仕切りを軸方向に移動させるために効果的であり得る。いくつかの側面では、仕切りは、拡張可能ブラダを備えることができる。一例として、第１の流体によってブラダに及ぼされる圧力は、ブラダを拡張するために効果的であり得る。
【００１６】
いくつかの側面では、本システムは、ポンプ、ＬＣカラム、およびイオン源の間に延在する流体流れ経路を含むことができ、リザーバは、流体流れ経路の中に配置される。関連側面では、例えば、本システムはまた、流体流れ経路内で第１のリザーバの下流に配置される、第２のリザーバを含むことができ、第２のリザーバの入口ポートは、第１のリザーバの出力流体を受容するように構成される。他の側面では、本システムはさらに、リザーバから上流で流体流れ経路に結合される第１の端部から、リザーバから下流で流体流れ経路に結合される第２の端部まで延在する、迂回導管を含むことができる。いくつかの側面では、少なくとも１つの弁が、迂回導管およびリザーバのうちの少なくとも１つの中への流体流れを制御するように、流体流れ経路の中に配置されることができる。
【００１７】
様々な側面によると、本出願人の教示の特定の実施形態は、流体を質量分光法システムに送達するための方法であって、第１の流体と異なる第２の流体を含むリザーバの入口ポートに第１の流体を導入するようにポンプを操作するステップと、リザーバの出口ポートから出力流体を排出するステップであって、この出力流体は、上記第１の流体と異なる組成である、ステップと、イオン化されるサンプル流体を質量分光計のイオン源に送達するステップとを含む、方法に関する。いくつかの側面では、例えば、上記ポンプの動作は、リザーバの入口ポートに第１の流体を導入し、リザーバの出口ポートから出力流体を排出し、そしてサンプル流体をイオン源に送達するために効果的である。
【００１８】
様々な側面では、ポンプ、ＬＣカラム、リザーバ、およびイオン源は、流体流れ経路を介して流体的に結合されることができる。いくつかの側面では、本方法は、リザーバを迂回するステップを含むことができる。例えば、第１の流体流は、（例えば、リザーバから上流に配置される弁を作動させることによって）リザーバから方向転換されることができる。関連側面では、本方法はまた、流体流れ経路を画定する導管から迂回されたリザーバを分断するステップ、および／または迂回されたリザーバを補充するステップを含むこともできる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、本方法は、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムに溶媒を導入するようにポンプを操作するステップを含むことができる。いくつかの側面では、ＬＣカラムは、ポンプとリザーバとの間に配置されることができる。関連側面では、第２の流体、上記出力流体、および上記サンプル流体は、較正流体を含む。例えば、第１の流体は、ＬＣカラムからの溶離液を含むことができる。いくつかの側面では、入口ポートの中への第１の流体の体積流量は、出口ポートからの較正流体の体積流量に実質的に等しくあり得る。
【００２０】
いくつかの実施形態では、リザーバは、ポンプとＬＣカラムとの間に配置されることができる。例えば、第１の流体は、第１のＬＣ溶媒を含むことができ、第２の流体は、第２のＬＣ溶媒を含むことができ、ＬＣカラムに導入される溶媒は、リザーバから排出される出力流体を含む。いくつかの側面では、リザーバから排出される出力流体は、第１の持続時間の間の第２のＬＣ溶媒から成る。いくつかの関連側面では、リザーバから排出される出力流体は、第１の持続時間後の第２の持続時間の間の第１および第２のＬＣ溶媒の混合物を含む。例えば、出力流体中の第１のＬＣ溶媒の相対量は、第２の持続時間の間に増加することができる。
【００２１】
様々な側面によると、本出願人の教示の特定の実施形態は、ポンプと、ポンプに流体的に結合される液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムと、このポンプによって駆動される第１の流体を受容するように構成される入口ポートと、この第１の流体と異なる組成の出力流体を放出するように構成される出口ポートとを備える、リザーバとを含む、質量分光計システムに関する。例示的システムはまた、出口ポートに流体的に結合されるイオン源と、イオン源によって生成されるイオンを分析するための質量分析器とを含む。
【００２２】
本出願人の教示のこれらおよび他の特徴は、本明細書で説明される。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
流体を質量分光法システムに送達するためのシステムであって、
ポンプと、
前記ポンプによって駆動される第１の流体を受容するように構成される入口ポートと、前記第１の流体と異なる組成の出力流体を放出するように構成される出口ポートとを備える、リザーバであって、前記出口ポートは、質量分光法システムのイオン源に流体的に結合するように構成される、リザーバと、を備える、システム。
（項目２）
前記ポンプに流体的に結合される液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムをさらに備える、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記ＬＣカラムは、前記ポンプと前記リザーバとの間に配置される、項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記第１の流体は、前記ＬＣカラムからの溶離液を含み、前記出力流体は、較正流体を含む、項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記入口ポートの中への前記溶離液の体積流量は、前記出口ポートからの前記較正流体の体積流量に実質的に等しい、項目４に記載のシステム。
（項目６）
前記リザーバは、前記ポンプと前記ＬＣカラムとの間に配置される、項目２に記載のシステム。
（項目７）
前記リザーバは、前記第１の流体および前記出力流体と異なる組成を有する、第２の流体を含有するように構成され、前記第１の流体は、第１のＬＣ溶媒を含み、前記第２の流体は、第２のＬＣ溶媒を含み、前記出力流体は、前記第１のＬＣ溶媒および第２のＬＣ溶媒の混合物を含む、項目６に記載のシステム。
（項目８）
前記ポンプと前記イオン源との間に延在する流体流れ経路をさらに備え、前記リザーバは、前記流体流れ経路に取り外し可能に結合するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目９）
前記リザーバはさらに、前記入口ポートと前記出口ポートとの間に配置される液体不透過性仕切りを備える、項目１に記載のシステム。
（項目１０）
前記仕切りは、前記リザーバの軸に沿って移動可能である、項目９に記載のシステム。
（項目１１）
前記流体流れ経路内で前記第１のリザーバの下流に配置される、第２のリザーバをさらに備え、前記第２のリザーバの入口ポートは、前記第１のリザーバの前記出力流体を受容するように構成される、項目８に記載のシステム。
（項目１２）
前記リザーバから上流で前記流体流れ経路に結合される第１の端部から、前記リザーバから下流で前記流体流れ経路に結合される第２の端部まで延在する、迂回導管をさらに備える、項目８に記載のシステム。
（項目１３）
流体を質量分光法システムに送達するための方法であって、
リザーバの入口ポートに第１の流体を導入するようにポンプを操作するステップであって、前記リザーバは、前記第１の流体と異なる第２の流体を含む、ステップと、
前記リザーバの出口ポートから出力流体を排出するステップであって、前記出力流体は、前記第１の流体と異なる組成である、ステップと、
イオン化されるサンプル流体を質量分光計のイオン源に送達するステップと、を含む、方法。
（項目１４）
前記ポンプは、液体クロマトグラフィ（ＬＣ）カラムに溶媒を導入し、前記ポンプ、ＬＣカラム、リザーバ、およびイオン源は、流体流れ経路を介して流体的に結合される、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記ＬＣカラムは、前記ポンプと前記リザーバとの間の前記流体流れ経路の中に配置される、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記第１の流体は、前記ＬＣカラムからの溶離液を含み、前記第２の流体、前記出力流体、および前記サンプル流体は、較正流体を含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
前記リザーバは、前記ポンプと前記ＬＣカラムとの間の前記流体流れ経路の中に配置される、項目１４に記載の方法。
（項目１８）
前記第１の流体は、第１のＬＣ溶媒を含み、前記第２の流体は、第２のＬＣ溶媒を含み、前記ＬＣカラムに導入される前記溶媒は、前記リザーバから排出される前記出力流体を含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記リザーバから排出される前記出力流体は、第１の持続時間の間の前記第２のＬＣ溶媒から成る、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記リザーバから排出される前記出力流体は、前記第１の持続時間後の第２の持続時間の間の前記第１のＬＣ溶媒および第２のＬＣ溶媒の混合物を含む、項目１９に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
当業者は、以下に記載の図面が例示目的のみのためであることを理解し得るであろう。図面は、出願人の教示の範囲をいかようにも限定することを意図するものでは決してない。
【００２４】
【図１】図１は、複数のＨＰＬＣポンプと、ＬＣカラムから下流に配置される別個の較正ポンプとを有する、公知のＬＣ／ＭＳシステムを概略図で図示する。
【００２５】
【図２】図２は、例示的質量分光法システムであって、本出願人の教示の様々な側面による、較正物を含む例示的リザーバを有するシステムを概略図で図示する。
【００２６】
【図３】図３は、別の例示的質量分光法システムであって、ＬＣカラムを通る移動相を生成するために、本出願人の教示の様々な側面による、例示的リザーバを有するシステムを概略図で図示する。
【００２７】
【図４】図４は、本出願人の教示の様々な側面による、例示的リザーバを概略図で詳細に図示する。
【００２８】
【図５】図５は、本出願人の教示の様々な側面による、例示的質量分光計システムによって生成されたイオン信号の安定性を実証する、例示的較正物のイオンクロマトグラムを描写する。
【００２９】
【図６】図６は、本出願人の教示の様々な側面による、別の例示的リザーバを概略図で詳細に図示する。
【００３０】
【図７】図７は、本出願人の教示の様々な側面による、例示的リザーバ内の２つの液体の混合を実証する、イオンクロマトグラムを描写する。
【００３１】
【図８Ａ】図８Ａは、概略図において、本出願人の教示の様々な側面による、リザーバを含む例示的流体流れ経路と、リザーバ内の２つの液体の混合を実証する概略的イオンクロマトグラムとを図示する。
【００３２】
【図８Ｂ】図８Ｂは、概略図において、補充能力を有する、本出願人の教示の様々な側面による、リザーバを含む例示的流体流れ経路と、段階的溶出勾配を実証する別の概略的イオンクロマトグラムとを図示する。
【００３３】
【図９】図９は、本出願人の教示の様々な側面による、別の例示的リザーバを概略図で図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（詳細な説明）
明確にするため、以下の議論は、割愛することが簡便または適切である場合には、特定の具体的な詳細を割愛しつつ、本出願人の教示の実施形態の様々な側面を詳細に説明することが認識され得る。例えば、代替的実施形態における同等または類似の特徴に関する議論は、幾分省略され得る。周知のアイデアまたは概念もまた、簡便のため、詳細には議論されない場合がある。本出願人の教示のいくつかの実施形態は、具体的に記された記述の特定の詳細部分を実施の度に必要としない場合があり、それらは、実施形態の完全な理解を提供するためにのみ本明細書で説明されることを当業者は認識し得る。同様に、記述される実施形態は、本開示の範囲から逸脱することなく、共通的な一般知識による改変や変形の影響を受け得ることは明らかであり得る。以下に示す実施形態の詳細な記述は、決して、本出願人の教示の範囲をいかようにも限定するものとして見なされるべきものではない。本明細書で使用されるように、「約」および「実質的に等しい」という用語は、例えば、現実世界において測定または取扱手順を通して、これらの手順の不慮の誤差を通して、組成物または試薬の製造、供給源、もしくは純度の差異を通して、および同等物で起こり得る、数量の変動を指す。典型的には、本明細書で使用されるような「約」および「実質的に等しい」という用語は、記述された値の１／１０、例えば、±１０％だけ、値または記述される値の範囲より大きいまたは小さいことを意味する。例えば、約３０％の、または実質的に３０％に等しい濃度値は、２７％〜３３％の濃度を意味し得る。本用語はまた、当業者によって等価として認識されるであろう変動が先行技術によって実践される既知の値を含まない限り、そのような変動も指す。
【００３５】
本出願人の教示の様々な側面によると、本明細書に説明される方法およびシステムは、質量分光法のためのシステム内のイオン源の上流で異なる組成の流体（例えば、サンプルおよび較正物、クロマトグラフ分離の移動相のために混合される溶媒）を輸送するためのポンプの数を削減することができる。いくつかの側面では、較正流体の定常状態流が、（例えば、別個の較正物ポンプを用いることなく）較正流体を駆動するためにＬＣポンプ（単数または複数）によって提供される流れを利用することによって提供されることができる。例えば、本教示による方法およびシステムの様々な側面は、通常の高流量条件下で動作するイオン源への較正流体の送達を可能にするように、（例えば、ＬＣカラムと直列であるか、または一時的にＬＣカラムに取って代わる）ＬＣポンプから下流に配置されることができる、較正流体のリザーバを利用する。様々な側面では、リザーバ内に含まれる流体は、リザーバによって受容される流体の実質的に同一の体積流量で、そこから排出されることができるが、リザーバによって排出される流体の組成は、それによって受容されるものと異なり得る。様々な側面では、本教示による装置は、加えて、または代替として、複数のポンプおよび／または別個の混合要素を必要とすることなく、複数の溶媒の溶出勾配を提供するためにＬＣカラムの上流に配置されることができる。
【００３６】
図２は、本出願人の教示の様々な側面による、質量分光計システム２００の例示的実施形態を模式的に描写する。図２に示されるように、例示的質量分光計システム２００は、概して、イオン化されるべき流体（例えば、較正流体）を含むリザーバ２２０と、ポンプ２３０と、イオン源２４０と、サンプルイオンを下流で処理するための質量分析器２６０とを含む。より詳細に以下で議論されるように、ポンプ２３０は、概して、１つまたはそれを上回る導管２３２（例えば、チャンネル、配管、パイプ、毛細管等）を通してリザーバ２２０に送達される、（例えば、流体源２５０からの）駆動流体の流れを提供する。本教示の様々な側面によると、流体リザーバ２２０は、その入口端（例えば、入口ポート２２０ａ）において駆動流体を受容し、イオン源２４０への送達のためにリザーバ２２０内に含まれる流体を、その出口端（例えば、出口ポート２２０ｂ）から排出することができ、これは、イオン化チャンバ２１２の中へ流体を排出する。以下に詳細に議論されるように、本教示の様々な側面では、流体リザーバ２２０によって排出される流体は、流体リザーバ２２０によって受容される駆動流体と実質的に同一の体積流量を有することができるが、最初にリザーバ２２０内に含まれるか、そして／またはそこから排出される流体の組成は、駆動流体と異なる組成を有することができる。
【００３７】
描写された実施形態では、イオン化チャンバ２１２は、大気圧に維持され得るが、いくつかの実施形態では、イオン化チャンバ２１２は、大気圧より低い圧力に排気され得る。液体サンプル中の被検物質がその内部でイオン化されるイオン化チャンバ２１２は、カーテンプレート開口部２１４ｂを有するプレート２１４ａによってガスカーテンチャンバ２１４から分離される。示されるように、質量分析器２６０を収容する減圧チャンバ２１６は、減圧チャンバサンプリングオリフィス２１６ｂを有するプレート２１６ａによってカーテンチャンバ２１４から分離される。カーテンチャンバ２１４および減圧チャンバ２１６は、例えば、ポート２１８を通してカーテンガスを導入することによって、および／または１つもしくそれを上回る減圧ポンプポート２１９を通した排気により、選択された圧力に維持されることができる。
【００３８】
イオン源２４０はまた、様々な形態を有することができるが、概して、液体サンプルからイオンを生成するように構成される。一例として、イオン源２４０は、サンプル注入器２３３によって流体に注入される通過サンプルを含む流体、流体源２５０内に貯蔵される着目被検物質（単数または複数）を含む流体、および／またはリザーバ２２０から排出される流体のうちの少なくとも１つからサンプルイオンを生成することができる。図２に描写される例示的実施形態では、例えば、毛細管を含み得る出口導管２４２（例えば、サンプルプローブ）は、イオン化チャンバ２１２内に少なくとも部分的に延在し、その中の流体を放出する、出口端で終端する。本教示に照らして当業者によって理解されるように、出口導管２４２の出口端は、概して、カーテンプレート開口部２１４ｂおよび減圧チャンバサンプリングオリフィス２１６ｂに向かって（例えば、隣接して）指向される複数の微小滴を含んだサンプルプルームを形成するように、液体サンプルをイオン化チャンバ２１２の中へ細分化、エアロゾル化、霧化、または別様に排出（例えば、ノズルで噴霧）することができる。当技術分野で公知のように、微小滴内に含まれる被検物質分子は、例えば、サンプルプルームが生成される際に、イオン源２４０によってイオン化（すなわち、荷電）され得る。非限定的実施例として、出口導管２４２の出口端は、導電性材料で作製され、そして電圧源の極（図示せず）に電気的に結合され得る。サンプルプルーム中に含まれる微小滴は、このように、出口端に印加された電圧によって荷電され得、小滴内の液体（例えば、溶媒）がイオン化チャンバ１２内での脱溶媒和の間に蒸発するにつれて、裸の荷電した被検物質イオンが解放され、開口部２１４ｂ、２１６ｂに向かって、かつこれらを通して引き寄せられ、（例えば、１つまたはそれを上回るイオンレンズを介して）質量分析器２６０内に集束されるようになる。当技術分野で公知の任意の数の異なるイオン化技法が、本教示によるイオン源２４０として利用されることができることが理解されるべきである。非限定的実施例として、イオン源２４０は、とりわけ、電子噴霧イオン化デバイス、霧化器補助電子噴霧デバイス、化学的イオン化デバイス、霧化器補助細分化デバイス、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）イオン源、マトリクス支援レーザ脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）イオンデバイス、グロー放電イオンデバイス、電子衝撃イオンデバイス、化学的イオン化デバイス、熱噴霧イオン化デバイス、音波噴霧イオン化デバイス、またはフォトイオン化デバイスであり得る。
【００３９】
図２に示されるように、例示的質量分光計システム２００は、随意に、サンプルプルーム内の液体（例えば、溶媒）の脱溶媒和を助長するようにイオン化チャンバ２１２を加熱するための１つまたはそれを上回る加熱器２５２を含む。一例として、加熱器（単数または複数）２５２は、加熱されたガスの流れを（例えば、加熱要素２５４によって加熱される）イオン化チャンバ２１２に提供することができる。いくつかの側面では、加熱器（単数または複数）２５２は、イオン化チャンバの温度を約１００℃〜約８００℃の範囲内の温度まで上昇させるために効果的であり得る。加熱器（単数または複数）２５２およびイオン源２４０は、様々な構成を有することができるが、加熱されたガス流がサンプルプルームを開口部２１４ｂ、２１６ｂに近接して指向するように、概して、相互および開口部２１４ｂ、２１６ｂに対して位置付けられる。いくつかの実施形態では、イオン源２４０および加熱器（単数または複数）２５２は、加熱されたガスの流れが、出口導管２４２の出口端と開口部２１４ａとの間のイオン化チャンバ２１２内の領域においてイオン源２４０によって生成されるサンプルプルームに交差するように、相互に対して位置付けられることができる。
【００４０】
質量分光計システム２００は、例えば、高速霧化流れと液体サンプルのジェットの相互作用を介して、サンプルプルームの形成を促進するように、出口導管２４２の出口端を取り囲み、そこから排出される流体と相互作用する、高速の霧化ガス流れを供給する加圧ガス（例えば、窒素、空気、または希ガス）源を随意に含むことができることが、当業者によって理解され得る。霧化器ガスは、例えば、約０．１Ｌ／分〜約２０Ｌ／分の範囲の様々な流量で供給され得る。
【００４１】
質量分析器２６０は、様々な形態を有することができることもまた、本明細書の教示に照らして当業者によって理解され得る。概して、質量分析器２６０は、イオン源２４０によって生成されるサンプルイオンを処理する（例えば、濾過する、ソートする、解離する、検出する等）ように構成される。非限定的実施例として、質量分析器２６０は、３連４重極質量分光計または当業者に公知で本明細書の教示により修正された任意の他の質量分析器であり得る。加えて、質量分光法システム２００は、分析器２６０を通過するイオンを検出することができ、例えば、検出される１秒あたりのイオンの数を示す信号を供給することができる、検出器を備えることができる。
【００４２】
上記のように、例示的質量分光計システム２００はまた、１つまたはそれを上回る導管２３２を通して流体源２５０からリザーバ２２０に駆動流体を駆動するためのポンプ（単数または複数）２３０も含む。つまり、ポンプ２３０は、リザーバ２２０の中へ入力流を生成するように、（例えば、流体経路内に配置される１つまたはそれを上回る要素を通して）リザーバ２２０の入口ポート２２０ａに直接または間接的に流体的に接続されることができる。いくつかの側面では、例えば、システム２００は、それらの出力がリザーバ２２０の入口ポート２２０ａに合流される、ＨＰＬＣシステムで利用されるもの等の複数のポンプ２３０を利用することができる。さらに、本明細書で別様に議論されるように、ポンプ（単数または複数）２３０によって生成される流れは、例えば、リザーバの入口ポート２２０ａに進入する流れと実質的に同一の体積流量で、リザーバ２２０内に含まれる流体を排出するために効果的であり得る。本開示に照らして、本明細書に説明される方法およびシステムで使用されるポンプは、様々な形態を有することができ、そして、概して、導管２３２を通して流体を輸送し、流体をリザーバ２２０およびイオン源２４０に送達するように構成される、当技術分野で公知であり、そして本教示によって修正される任意のポンプ機構を含むことができることを理解されたい。非限定的実施例として、シリンジポンプ、ＬＣポンプ；ロータリ、ギア、プランジャ、ピストン、蠕動、隔膜ポンプ等の容積型ポンプ；ならびに重力、脈動、遠心力ポンプ等の他のポンプが、直接または間接的にリザーバ２２０の中へ駆動液体を送出するために使用されることができる。本明細書に説明されるシステムおよび方法で使用するためのポンプ機構は、非限定的実施例として、毎分約１０μＬ〜毎分約２０ｍＬの体積流量を生成するように構成されることができる。
【００４３】
本教示に照らして当業者によって理解されるように、ポンプ２３０は、様々な流体源２５０からの駆動流体に流体的に結合され、それを受容することができる。図２に示されるように、例えば、駆動流体源２５０は、そこからポンプ２３０が駆動流体を導管２３２に引き込むか、または放出することができる、駆動流体を含む容器を備えることができる。いくつかの側面では、駆動流体は、質量分光計システム２００によって分析されるべき液体サンプルを含むことができる（例えば、分析されるべきサンプルのリザーバ、またはブランク液体キャリアのリザーバ、および、例えば、自動サンプラ等のサンプル注入器２３３を介して、それを通してサンプルが注入されることができる、入力ポート）。代替として、駆動流体源２５０およびポンプ２３０は、サンプル構成要素の液体クロマトグラフィ（ＬＣ）分離で使用される、ポンプシステムと、その移動相コンテナ（単数または複数）とを備えることができる。一例として、ポンプ２３０は、ポンプ用の駆動流体がＬＣカラムから出力される流体であり得るように、ポンプ２３０とリザーバ２２０との間に配置されるＬＣカラム（図２に図示せず）を操作するために使用される、１つまたはそれを上回るＨＰＬＣポンプであり得る。いくつかの側面では、例えば、ＬＣカラムは、リザーバ２２０によって一時的に置換されることができる。いくつかの側面では、駆動流体は、イオン化および質量分光分析のために液体サンプルをイオン源２４０に送達するために使用される通常動作条件下で、ポンプ２３０が運転されることを可能にする、ブランク溶液であり得る。いくつかの側面では、リザーバ２２０は、本明細書で別様に議論されるように、例えば、ＬＣ分離が行われているときに、導管２３２から除去されるか、または導管２３２によって迂回されることができる。
【００４４】
本教示の様々な側面によると、流体リザーバ２２０は、その出口ポート２２０ｂから（直接または間接的に）イオン源２４０に送達するためにリザーバ２２０内に含まれる流体を排出するように、その入口ポート２２０ａにおいて駆動流体流れを受容することができる。例えば、図２に示されるように、リザーバ２２０の出口端２２０ｂは、イオン源２２０の出口導管２４２の中へ直接結合されることができる。リザーバ２２０は、様々な構成を有することができるが、以下でさらに説明されるように、流体リザーバ２２０によって放出される流体の体積流量が、流体リザーバ２２０によって受容される駆動流体の体積流量に実質的に等しくあり得るように構成されることができる。さらに、例示的側面では、流体リザーバ２２０は、リザーバ２２０の入力流体および出力流体が組成において異なり得るように、ポンプ２３０によってそこに送達される流体と異なる流体を含み、そして／またはそれで充填されることができる。一例として、図２に示されるように、リザーバ２２０は、質量分光計を較正するか、そして／またはその動作を検証するために使用されることができる、較正流体を含むことができる一方で、流体源２５０は、異なる流体（例えば、サンプル流体またはブランク溶液）を含む駆動流体を入口ポート２２０ａに提供することができる。したがって、入口ポート２２０ａの中への駆動流体の体積流量および出口ポート２２０ｂから出る流体は、実質的に等しくあり得るが、流体間の組成は、変動し得る。一例として、いくつかの側面では、駆動流体は、出口流体がリザーバ２２０内に最初に含有される流体から完全に成るように、その中に最初に含まれる流体からリザーバ２２０内で隔離されることができる。例えば、リザーバ内に最初に含まれる流体が較正流体を含む、実施形態では、リザーバ２２０の入口ポート２２０ａの中へ駆動流体流れを生成するシステムの動作は、リザーバ２２０から外へ（および、例えば、質量分光計システム２００の較正を可能にするようにイオン源２４０の中へ）較正流体を駆動するために効果的であり得る。代替として、いくつかの側面では、駆動流体およびリザーバ２２０内に最初に含まれる流体は、出口流体が駆動流体およびリザーバ２２０内に最初に含まれる流体の混合物を含むように、その中で混合されることができる。
【００４５】
リザーバ２２０の出口端２２０ｂから排出される流体は、図２でイオン源２２０の出口導管２４２の中へ直接結合されるものとして示されているが、リザーバから排出される流体は、１つまたはそれを上回る付加的導管もしくはサンプル処理要素（例えば、ＬＣカラム）を通してイオン源に間接的に送達されることができることを理解され得る。例えば、ここで図３を参照すると、本教示による別の例示的質量分光計システム３００が、描写されている。システム３００は、図２で描写されるものに類似するが、ポンプ３３０とイオン源３４０との間の流体流れ経路が、加えて、リザーバ３２０とイオン源３４０との間に配置されるＬＣカラム３１０を含むという点で異なる。つまり、その入口ポート３２０ａにおいて導管３３２ａを介して駆動流体を受容するリザーバ３２０は、イオン源３４０に送達される前にＬＣカラム３１０を通して流される流体を、その出口ポート３２０ｂから導管３３２ｂの中へ排出する。ポンプ３５０は、上記で議論されるように、当技術分野で公知であり、本教示によって修正される任意のポンプ機構を備えることができるが、一例示的実施形態では、ポンプ３５０は、（リザーバ３２０を介して）ＬＣカラム３１０を通して移動相を駆動し、ＬＣカラム３１０においてクロマトグラフ分離を達成するように構成される、ポンプ機構である。一例として、ポンプ３５０は、低圧ＬＣまたは比較的高圧のＨＰＬＣのために構成され、本教示によって修正される任意のポンプであり得る。随意に、いくつかの側面では、少量の液体サンプルが、例えば、長期サンプル実行中の規定時間においてＬＣカラム３１０に導入される流体に注入されることができるように、サンプル注入器３３３（例えば、自動サンプラ）もＬＣカラム３１０の上流に配置されることができる。
【００４６】
上記のように、リザーバ３２０は、リザーバ３２０の入力流体および出力流体が組成において異なるように、ポンプ３３０によってそこに送達される流体と異なる流体を含み、そして／またはそれで充填されることができる。一例として、図３に示されるように、リザーバ３２０が、ＬＣ分離で使用される溶媒を含むことができる一方で、流体源３５０は、異なる流体（例えば、ブランク溶液またはクロマトグラフ分離を達成するためにも使用される第２の溶媒）を含む駆動流体を入口ポート３２０ａに提供することができる。したがって、入口ポート３２０ａの中への駆動流体の体積流量および出口ポート３２０ｂから排出される流体は、実質的に等しくあり得るが、これら流体間の組成は、変動し得る。一例として、いくつかの側面では、駆動流体は、出口流体がリザーバ３２０内に最初に含まれるＬＣ溶媒から完全に成るように、その中に最初に含まれる流体からリザーバ３２０内で分離されることができる。代替として、以下で詳細に議論されるように、いくつかの側面では、駆動流体およびリザーバ２２０内に最初に含まれる流体は、出口流体が駆動流体およびリザーバ３２０内に最初に含まれる流体の混合物を含むように、その中で混合されることができる。例えば、リザーバ３２０が、入口端３２０ａの中への溶媒Ａの入力によってそこから駆動されることができる溶媒Ａを最初に含む実施形態では、出力流体は、溶媒ＡおよびＢの混合を含むことができる。さらに、溶媒Ｂに対する溶媒Ａの割合は、出力流体が時間依存性濃度勾配を含むように、駆動流体がリザーバ３２０に継続的に導入されるにつれて、経時的に変動し得る。例えば、リザーバ３２０から最初に放出される流体は、完全に溶媒Ａから成ってもよいが、溶媒Ｂがリザーバ３２０に導入され、これら溶媒がその中で混合すると、溶媒Ｂによって構成される出力流体の割合は、約０％から約１００％まで経時的に増加することができる。
【００４７】
図２および３を参照して上記で説明される例示的システム２００および３００で使用するためのリザーバは、様々な構成を有することができるが、概して、流体含有チャンバを備える。例えば、ここで図４を参照すると、本教示の様々な側面による、リザーバ４２０の一例示的実施形態が、詳細に描写されている。図４に示されるように、リザーバ４２０は、概して、上流の入口ポート４２０ａから下流の出口ポート４２０ｂまで延在し、（例えば、流体流れの方向に沿って）それらの間に流体含有チャンバ４２６を画定する。様々な側面では、流体含有チャンバ４２６は、例えば、公知の流体密封結合のうちのいずれかを使用して（例えば、接着剤、溶媒または非溶媒結合、溶接、機械的インターロック、締まり嵌め等によって）等、任意の好適な様式で、上記で議論されるように、例えば、ポンプとイオン源との間に延在する流体流れ経路に結合するように構成されることができる。一例として、例示的リザーバ４２０は、それぞれ、流体結合要素４３４ａ、ｂを介して、入口導管４３２ａおよび出口導管４３２ｂに結合するように構成されることができる。例えば、図４に示されるように、リザーバ４２０の入口端は、入口導管４３２ａの下流端に結合される、対応するねじ山付き継手４３４ａ（例えば、標準１０〜３２  １／１６インチ継手）を受容するように構成される、ねじ山付き孔を備えることができる。示されるように、リザーバ４２０の出口端は、同様に、出口導管４３２ｂの上流端に結合される、対応するねじ山付き継手４３４ｂを受容することができる、ねじ山付き孔を備えることができる。しかしながら、結合要素４３４ａ、ｂは相互と同一である必要はないことが、本教示に照らして当業者によって理解され得る。一例として、リザーバ４２０が流体流れ経路に取り外し可能に直列に結合されることができる、例示的実施形態では、流体結合要素４３４ａ、ｂはまた、リザーバ４２０が流体流れ経路から除去される（例えば、断絶される）ときに、相互への流体密封接続を形成するように構成されることもできる。したがって、両方の流体結合要素４３４ａ、ｂは、リザーバの雌ねじ山付き孔内に受容される雄要素として図４で描写されるが、一例示的実施形態では、リザーバ４２０が流体流れ経路から除去された場合に、これらの結合要素４３４ａ、ｂが相互に流体的に結合されることができるように、結合要素４３４ａ、ｂのうちの一方は雌であり、他方は雄であり得る。
【００４８】
リザーバ４２０の流体含有チャンバ４２６は、所定の範囲の流体体積を含むようなサイズにされることができることを理解され得る。非限定的実施例として、本教示によるリザーバは、例えば、流体流れ経路内のリザーバの適用および／または場所に応じて、種々の容積能力を含有するように構成されることができる。リザーバがサンプルの低体積流量（例えば、毎分約１０μＬ〜約１０００μＬの範囲内の流量）をイオン源に送達するための低体積ポンプの作用下で較正流体を分与するように構成される実施形態では、リザーバは、例えば、最大でわずか数ｍＬに及ぶ容積能力を有することができる。リザーバ４２０がＬＣカラムの上流に配置され、リザーバ４２０がそこに適用される移動相の一部を含む用途では、例えば、チャンバは、より大きい容積能力（例えば、最大約２５０ｍＬ）を有することができる。
【００４９】
様々な側面では、リザーバ４２０のチャンバ４２６の断面積は、入力および／または出力導管（ならびに実際には流体流れ経路の大部分）の断面積に対して異なり得る。一例として、入口導管および出口導管の内径に対するチャンバ４２６の断面積の比は、約０．０１〜約１０００の範囲内であり得る。図４に示されるように、例えば、チャンバ４２６の断面積は、いくつかの実施形態では、リザーバ内の流体の体積に適応するよう、駆動流体を供給して排出された流体を受容することができる、導管４３２ａ、ｂの断面積より大きくあり得る。
【００５０】
図４に示されるように、例示的リザーバ４２０は、加えて、入口ポート４２０ａの中で受容されるその流体から、チャンバ４２６の中に最初に含まれる流体を分離するために、仕切り４２８を含む。仕切り４２８は、様々な構成を有することができるが、概して、入力流体（例えば、図４の仕切り４２８の左側の流体）が、仕切り４２８の下流でチャンバ４２６の中に配置される流体と混合することを防止する。仕切りは、様々な形状および／またはサイズを有することができるが、いくつかの側面では、流体が概して仕切り４２８と内壁との間を通過することができないように、リザーバ４２０の内壁に実質的に密閉するように構成される。したがって、仕切りが流体不透過性材料を含む場合、流体は、チャンバ４２６の上流部分とチャンバ４２６の下流部分との間で交換されない。図４の矢印によって示されるように、仕切り４２８は、加えて、流体流れの方向に沿って移動可能であり得る。したがって、駆動流体がリザーバの入口ポート４２０ａに進入すると、圧力が仕切り４２８の上流表面に及ぼされ、それによって、仕切り４２８を図４の右に強制的に移動させ、出口ポート４２０ｂからチャンバの下流部分内に含まれる流体を放出することが理解され得る。様々な側面では、仕切り４２８は、仕切り４２８の外面とリザーバ４２０の内壁との間の摩擦力の能力を低減させるための材料を含むか、またはそれでコーティングされることができる、流体不透過性材料を含むことができる。非限定的実施例として、仕切り４２８は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の円筒形ディスクを備えることができるが、仕切り４２８は、例えば、リザーバ４２０の内面の構成に応じて、他の形状および／または材料から成ることができることが理解され得る。
【００５１】
ここで、図５を参照して、較正流体をサンプル源に送達するための図２に示されるようなシステム２００内の例示的リザーバ４２０の使用を説明する。図５に示されるように、例示的イオンクロマトグラムは、リザーバ４２０が５０／５０／０．１％の水／メタノール／ギ酸中の１０ｐｇ／μＬレセルピンの溶液を含む較正物で充填されるときに、レセルピンの検出のためのＭＲＭモード（陽イオンモード、６０９Ｄａ〜１９５Ｄａの遷移）で操作される、ＡＢ  ＳＣＩＥＸによって市販されているＡＰＩ  ４０００  ＱＴＲＡＰによって検出されるイオン信号を描写する。例示的設定では、リザーバ４２０のチャンバ４２６（すなわち、２ｍＬガラスシリンジ）は、ＰＴＦＥディスクの下流においてレセルピン溶液で充填され、その出口端４２０ｂにおいてイオン源プローブに結合された。次いで、入口端４２０ａは、毎分約１３０μＬの体積流量で５０／５０水／メタノール混合物をリザーバ４２０に送達する、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒのシリーズ２００マイクロＬＣポンプに流体的に結合された。本教示によると、リザーバからの出力流体の体積流量は、出力流が毎分１３０μＬに実質的に等しいように、入力流れによって駆動された。図５に示されるように、イオン源は、第１の信号を生成するように（すなわち、加熱器がオンにされることなく）オンにされる。約１．５分後、脱溶媒和加熱器が（約４００℃まで）起動され、検出された信号は、イオン源が加熱され、イオン化効率が増加すると増加を示す。イオン源の定常状態温度に達すると、例示的クロマトグラムは、較正流体内で（約２％のＣＶを呈する）レセルピンの比較的安定した信号を伴って水平になる。
【００５２】
ここで図６を参照すると、本教示の様々な側面による、リザーバ６２０の別の例示的実施形態が、詳細に描写されている。リザーバ６２０は、図４で描写されるリザーバ４２０に実質的に類似するが、リザーバ６２０が図４に示されるような仕切り４２８を含まないという点で異なる。むしろ、駆動流体が入口ポート６２０ａに導入されると、それは、出口流体が駆動流体およびリザーバ６２０内に最初に含まれる流体の混合物を含むように、流体チャンバ６２６内に含まれる流体と混合することができる。本教示に照らして、チャンバ６２６内に最初に含有される流体の全てがそこから排出される（例えば、駆動流体がチャンバ６２６からリザーバ流体を洗い流す）まで、チャンバ６２６の左側が、概して、右側に対して駆動流体のより高い割合を含むように、流体の混合が経時的に増加できることが理解され得る。流体チャンバ６２６の内部形状が混合を変化させ、それとともに組成比の時間プロファイルを変化させることができることが、本教示に照らして当業者によって理解され得る。一例として、チャンバ６２６は、駆動流体および１つまたはそれを上回る構成要素内に含まれる流体の混合率に影響を及ぼす、コンパートメントのサイズおよびそれらの相互接続性とともに、一連の相互接続されたコンパートメントを備えることができる。加えて、または代替として、流体チャンバ６２６の内径は、入力流体およびチャンバ６２６内に最初に含まれる流体の混合率に影響を及ぼすよう、その長さに沿って変動し得る（例えば、テーパー状となる）。
【００５３】
ここで図７を参照すると、駆動流体をリザーバ内に含まれる流体と混合するための例示的リザーバ６２０の使用の実証を説明する。図７に示されるように、例示的イオンクロマトグラムは、リザーバ６２０が５０／５０／０．１％の水／メタノール／ギ酸中の１０ｐｇ／μＬレセルピンの溶液を含む流体で充填されるときに、レセルピンの検出のためのＭＲＭモード（陽イオンモード、６０９Ｄａ〜１９５Ｄａの遷移）で操作される、ＡＢ  ＳＣＩＥＸによって市販されているＡＰＩ  ４０００  ＱＴＲＡＰによって検出されるイオン信号を描写する。例示的設定では、リザーバ６２０のチャンバ６２６は、毎分約４０μＬの体積流量を生成し、その出口端６２０ｂにおいてイオン源プローブに結合した、５０／５０／０．１％の水／メタノール／ギ酸を送達するＰｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒのシリーズ２００マイクロポンプに、その上流端において流体的に結合された。本教示によると、リザーバからの出力流体の体積流量は、出力流れが毎分４０μＬに実質的に等しいように、入力流れによって駆動された。図７に示されるように、駆動流体が入口ポート６２０ａに導入されると、イオン信号は、リザーバから排出される流体が、リザーバ内に含まれるレセルピン溶液が駆動ブランク溶液と混合され、最終的にそれによって置換されると経時的に減少する、レセルピンの高い濃度を最初に含むことを示す。当業者によって理解されるように、駆動液体がクロマトグラフィ溶液Ｂであり、そしてリザーバが最初にクロマトグラフィ溶液Ａで充填される場合、したがって、リザーバ６２０は、例えば、様々な化合物を特異的に溶出するために、図３に示されるようなシステム３００内のＬＣカラム３１０への入力として使用されることができる、２つのクロマトグラフィ液体で構成されたその流出物の組成における時間プロファイル（いわゆるＳ勾配プロファイル）を生成することができる。一例として、溶出勾配が、より高い割合（例えば、１００％）で最初にＬＣカラムに適用され、しかも、第２の溶媒がリザーバ内で第１の溶媒に取って代わると低減または排除される、第１の溶媒を含むリザーバを有することによって、ＬＣカラム３１０内で生成されることができる。
【００５４】
ここで図８Ａ−Ｂを参照すると、本教示の様々な側面による、リザーバ（単数または複数）（例えば、いくつかのリザーバは、同一または異なる流体をそれぞれ含んで、直列または並列に結合されることができる）を流体流れ経路に流体的に結合するための例示的システムが描写される。図８Ａは、例えば、例示的Ｓ勾配溶出勾配プロファイルをＬＣカラムに提供するための図７を参照して実質的に説明されるようなリザーバの使用を描写する。つまり、リザーバは、溶媒Ａで事前充填され、ＬＣカラムと溶媒Ｂを含むリザーバに結合されるＨＰＬＣポンプ（単数または複数）との間に配置されることができる。溶媒Ｂが図８Ａのリザーバの中へ送出されると、ＬＣカラムに適用される、結果として生じる移動相における溶媒Ｂの割合は、リザーバが溶媒Ａを抜かれるまで、概略的に描写されるように経時的に増加する。したがって、単一のＨＰＬＣポンプが、ＬＣカラムに適用される溶媒の送出および／または混合の両方を行うために使用されることができ、それによって、典型的には公知のシステム内の移動相を駆動するために使用される、高圧ＬＣポンプおよび混合要素のうちの１つを排除する。本教示に照らして、例えば、２つより多くの構成要素の混合を可能にするように、１つまたはそれを上回るリザーバが、図８Ａで描写されるリザーバと直列または並列に（例えば、バイパスを介して）配置されることができることを理解され得る。
【００５５】
ここで図８Ｂを参照すると、移動可能な仕切りを有するリザーバの使用が、移動相において段階的プロファイルを生成するために概略的に描写されている。つまり、仕切りは、リザーバから排出される流体が、その中に最初に含まれるものと同一の組成を有するように、駆動流体がリザーバ内に含まれる流体と混合することを実質的に防止することができる。したがって、ＬＣカラムに最初に適用される移動相は、１００％の溶媒Ａを含む。所定の時間後に、例えば、溶媒Ｂが迂回導管の中へ方向転換されるように、およびリザーバがＬＣカラムから流体的に分断されるように、例えば、１つまたはそれを上回る弁が作動させられることができる。図８Ｂに示されるように、したがって、ＬＣカラムに適用される移動相は、段階的に１００％の溶媒Ｂに切り替えられることができる。
【００５６】
本教示によると、任意の数および構成の弁機構および迂回導管が使用され得ることが理解され得る。例えば、図８Ｂは、リザーバを補充するための例示的弁マニホールドを描写する。図８Ｂの弁マニホールドが、移動仕切りを有するリザーバとともに使用されて示されているが、本教示はまた、例えば、そのような仕切りを含まないリザーバを補充するためにも利用できることを理解され得る。図８Ｂで描写される例示的流体経路では、例えば、２つの３方向弁１、２が、リザーバの上流に（すなわち、ポンプとリザーバとの間に）配置され、２つの３方向弁３、４が、リザーバの下流に（すなわち、リザーバとＬＣカラムとの間に）配置される。リザーバを迂回および／または補充するために、弁１および４は、ポンプＢからの流体がリザーバを迂回するように作動させられる一方で、弁２および３は、液体Ａのマスタ源からリザーバを補充するように作動させられることができる（例えば、液体Ａがリザーバを補充すると、廃棄流体が廃棄リザーバに駆動される）。いくつかの側面では、補充は、低い圧力で行われることができ、例えば、重力供給経路によって、または低コストの低圧ポンプによって達成されることができる。リザーバを補充すると、次いで、弁は、流体が再びポンプＢによってリザーバの入口端の中へ送達されるように作動させられることができる。４つの３方向弁が図８Ｂで描写されているが、例えば、廃棄物を除去しながら駆動流体を迂回導管の中へ方向転換し、そして／またはリザーバを補充するために、代わりに２つの４方向弁が使用され得ることが理解され得る。
【００５７】
ここで図９を参照すると、本教示の様々な側面における別の例示的リザーバ９２０が、描写されている。図４の例示的リザーバ４２０のように、リザーバ９２０は、駆動流体を受容するための入口ポート９２０ａと、リザーバ９２０の出口ポート９２０ｂから排出されるべき流体を含む流体チャンバ９２６と、チャンバ９２６の中に最初に含まれる流体から駆動流体を分離する仕切り９２８とを備える。しかしながら、仕切り９２８は、仕切り９２８が、駆動流体がその中で流されると拡張するように構成される可撓性ブラダを備えるという点で異なる。本教示に照らして当業者によって理解されるように、ブラダ９２８が拡張すると、リザーバ９２０内の圧力が上昇し、それによって、流体チャンバ９２６内に含有される流体を出口ポート９２０ｂから外へ駆動し得る。さらに、仕切りは、様々な材料を含むことができるが、概して、流体不透過性であり得、入口ポート９２０ａを通して流体を受容すると拡張および／または伸張するように構成されることができることを理解され得る。非限定的実施例として、仕切り９２８は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン単量体ゴム）、ネオプレン、ラテックスゴム、フルオロエラストマー（例えば、ＦＰＭ／ＦＫＭ）、およびパーフルオロエラストマー（ＦＦＰＭ／ＦＫＭ）を含むことができる。
【００５８】
本明細書で使用されるセクションの見出しは、編成目的のためにすぎず、限定するものとして解釈されるべきではない。本出願人の教示は、様々な実施形態に関連して記載されるが、本出願人の教示がそのような実施形態に限定されることは意図されない。逆に、本出願人の教示は、当業者によって理解されるように、様々な代替、修正、および均等物を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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