色谱分析性能的空白运行分析制造技术

一种用于评估具有可操作以输出信号的检测器的色谱系统的性能的方法和系统，在某些实施方案中，所述方法和系统包括用于以下各项的步骤和部件：接收一个或多个空白运行验收判据、从所述检测器接收来自空白运行的检测器信号、提取所述检测器信号的属性、将所提取的属性与对应的空白运行验收判据进行比较、以及基于所述比较的结果提供与所述色谱系统的可行性相关的判定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】色谱分析性能的空白运行分析
本公开总体涉及色谱分析领域中的空白运行和系统性能。
技术介绍
色谱分析是一种分析由一种或多种组分组成的样品的方法，以定性地确定样品组分的身份以及定量地确定组分的量。虽然接下来的讨论集中在气相色谱分析上，但是这些概念可以扩展到所有的分离技术。典型的气相色谱仪(GC)包括进样到其中的进样口或入口、样品的各种组分以与特定组分的特性相关的速率通过其中的柱、控制柱温的烘箱或其他类型的加热和/或冷却装置、以及用于观察每种组分的洗脱的检测器。载气或流动相将样品从入口通过GC柱带到检测器。柱包含固定相，该固定相根据样品组分对此涂层的不同亲和力来分离样品组分。GC柱可以用含有颗粒的固定相填充(填充柱)，也可以用涂覆有固定相的小口径开口管制成(毛细管柱)。液体样品可以通过自动进样器或手动进样针注入入口。样品注入的其他例子可包括顶空取样、热解吸、气体或液体取样阀、或固体样品引入装置。所谓的GC方法规定与特定分析的GC操作相关联的参数。其中的一些参数包括流率、压力、各种GC组分的温度、进样参数以及其他参数。序列是指一组连续运行的分析，每个分析都根据GC方法运行。色谱分离的结果显示为检测器信号对时间的曲线图，在本领域中通常称为色谱图。当一种或多种样品组分从柱中洗脱到检测器中时，检测器信号将从其标称值发生变化。当一种或多种组分从柱中洗脱完毕并通过检测器时，检测器信号水平将恢复到其原始值或非常接近原始值。这种产生的偏转通常被成形为尖锐的钟形曲线，并被称为峰。色谱图通常包括一个或多个峰，每个峰对应于分析样品的某个组分。从进样到观察到代表特定组分的峰的最大值之间的时间称为该组分的保留时间。峰的面积或高度在某种程度上是样品中存在的相应组分的量的特征，并且可以通过对峰进行积分来计算。除了峰保留时间和面积之外，色谱图还包含大量信息。色谱系统的连续性能可以通过查看色谱图的某些参数来评估。该评估的价值已为人所知多年，通常被称为系统适用性、系统验证或系统性能。这一概念在20世纪80至90年代被正式引入药物开发，但在其他分离科学应用中也广为人知。作为参考，FDA药物评价和研究中心(CDER)于1994年11月出版了名为“ReviewerGuidance–ValidationofChromatographicMethods”的专论。在本文件中，第四节J小节描述了系统适用性规范和测试。通常，用于确定系统适用性的样品包含一种或多种感兴趣组分(其含量易于检测)，并含有在真实样品中可能观察到的任何额外干扰。例如，在药物制剂分析中，样品可能包含额外的组分以及活性药物成分。这些额外组分可能在药物组分附近洗脱，并且需要监控这两种组分的分辨率。J小节列出了评估GC方法性能的以下判据：-容量系数(化合物相对于系统无效时间的相对保留时间)；-精度/进样重复性(色谱系统产生有效结果的一致性)；-相对保留(感兴趣化合物相比于样品中另一种化合物的相对保留)；-分辨率(对两个峰的分离程度的量度)；-拖尾因子(化合物峰失真的量度)；和-理论塔板数(色谱系统在化合物运输方面的工作效率的量度)。从最初的专论开始，其他参数也被用来评估色谱系统的性能，例如：-峰宽度(指示效率和柱/系统退化)；-峰面积(检测器灵敏度的指示)；-峰值响应因子(与样品中标准组分相比的相对灵敏度)；-偏度(三阶峰矩分析)；和-峰度(四阶峰矩分析)。评估系统适用性的一个范例是运行参比或质量控制样品，并评估所得色谱图。上面列出的部分或全部参数，甚至是FDA专论中没有列出的额外参数，被确定并作为后续分析的参考值。进行多次重复运行，以建立量度的统计精度，并确定通过/不通过判据，以确定系统是否正常运行。验收判据由用户为特定分析建立。作为具体的例子，特定化合物的保留时间被确定为5.00+/-0.01分钟。在随后的系统适用性分析中，如果测量的保留时间不在可接受的范围内，则色谱系统被视为不符合要求，可能需要维护以恢复性能。验收判据可以是单侧的(性能参数必须大于或小于用户确定或规定的色谱方法值)，也可以是双侧的，如控制图表中常见的。例如，FDA专论中提供了建议的判据，如五次重复分析的峰面积或峰响应的重复性应优于1％的RSD。这种使用参比样品评估仪器性能的概念也已用于许多规定的标准化色谱方法中(如USEPA8270，半挥发性有机化合物的GC/MS分析)。在一系列分析过程中对该参比样品进行分析，以验证仪器仍然符合其性能指标。如果仪器未通过性能检查，用户需要停止序列并修复仪器以使其恢复合规性。例如，对于USEPA方法8270C(1996年出版)，校准检查样品必须满足以下条件：-响应系数：原始值的80％到120％之间-内部标准响应：-50％到+100％之间-内部标准保留时间：+/-30秒-相对保留时间在可接受的范围内(+/-0.06)-检测器线性响应：RSD<＝15％。从前面的描述来看，使用保留时间和相对保留时间(以及延伸保留指数)来指示仪器性能的概念已广为人知多年。色谱分析的一个尚未被严格探索的方面是使用空白运行来评估系统是否按预期运行。色谱分析人员通常会进行空白运行，以确认系统是“干净的”，并且后续样品中确定的组分确实来自该样品，而不是之前的样品。然而，也可以分析空白运行来确定系统性能或系统可行性，如下所述。空白运行提供的信息与利用参比样品所获得的信息不同。为了评估仪器性能，有两种类型的空白运行。第一种类型是无进样空白运行，即执行GC方法参数，如柱流量、压力、烘箱温度、检测器数据收集等，但不进行进样。图1示出了具有单个烘箱温度斜坡的无进样空白运行的示例特性曲线。在图1的无进样空白运行中，基线上的几个伪影是明显的。首先，基线上出现可测量的峰101，这可能会影响样品运行期间样品峰的定量。这种情况的潜在原因是以前运行时从入口洗脱进入柱的化学化合物或从入口衬里或隔膜“流失”的化学化合物。接下来，基线随着烘箱温度的升高而升高。这是由于随着温度的升高，固定相逐渐分解，离开柱，并被检测器感测到，从而出现所谓的柱流失现象。该最终基线102可以显著高于初始基线103，这取决于所使用的柱温。最后，基线噪声在运行结束时增加。这可能是由于柱老化和降解的固定相不断流失进入检测器。在空白运行的第二种情况下，在运行GC方法时，注入“干净”的溶剂(不含感兴趣的组分或干扰分析的组分)。这被称为溶剂空白运行。溶剂的一些例子包括二氯甲烷、丙酮、己烷、乙腈和乙酸乙酯。对于样品分析，这些溶剂通常在任何感兴趣的组分之前洗脱，并被称为溶剂峰201。除了验证色谱仪没有干扰物(如溶剂洗脱后的平坦基线所示)，这种类型的空白运行还可以验证自动进样器和入口是否“干净”且正常运转，以及检测器响应是否稳定。图2显示了溶剂空白运行得到的色谱图。在与滥用有关的药物分析中，可以看到使用空白运行的一个极端例子。应用的序列包括溶剂空白运行、第一次真实样品运行、溶剂空白运行、第二次真实样品运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估色谱系统的性能的方法，所述色谱系统具有可操作以输出信号的检测器，所述方法包括：/n接收一个或多个空白运行验收判据；/n从所述检测器接收来自空白运行的检测器信号；/n提取所述检测器信号的属性；/n将所提取的属性与对应的空白运行验收判据进行比较；以及/n基于所述比较的结果提供与所述色谱系统的可行性相关的判定。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180418 US 62/659,4641.一种用于评估色谱系统的性能的方法，所述色谱系统具有可操作以输出信号的检测器，所述方法包括：
接收一个或多个空白运行验收判据；
从所述检测器接收来自空白运行的检测器信号；
提取所述检测器信号的属性；
将所提取的属性与对应的空白运行验收判据进行比较；以及
基于所述比较的结果提供与所述色谱系统的可行性相关的判定。


2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
将所接收的信号解耦成单独的基线信号和残留信号。


3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
使用中值滤波器获得具有一个或多个峰的曲线，并使用峰积分器对所述曲线下方的合成面积求和。


4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
跟踪所提取的属性和空白运行的判定，以便在需要维护之前提供若干次运行的控制图表。


5.根据权利要求1所述的方法，其中如果所述判定表明所述色谱系统不可行，则停止、中止或暂停一系列运行或分析。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述空白运行是无进样空白运行或溶剂空白运行。


7.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个所提取的属性是针对感兴趣区域的。


8.根据权利要求5所述的方法，其中如果所述判定表明所述色谱系统不可行，则提供解释。


9.根据权利要求1所述的方法，其中属性是下列之一：
初始基线、最终基线、基线偏移、初始基线噪声、最终基线噪声、总峰面积、总峰高、最大峰高、保留时间、峰面积、峰宽度或峰对称性。


10.一种色谱系统，其包括：
分离柱；
进样口，其用于将样品引入所述分离柱；
检测器，其联接到所述分离柱并且能够操作以输出检测器信号；和
空白运行分析单元(BRAU)，其能够操作以接收来自空白运行的检测器信号，所述BRAU包括：
属性提取器，其用于提取所述检测器信号的属性；和
判定模块，其用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·克鲁斯卡，S·迪格，W·威尔逊，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US