[发明专利]用于液体混合物的制备的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及液体混合物的制备，并且更具体地说，涉及具有预定义特性的液体混合物的制备。

背景技术

在许多情况中，获取精确已知成分和/或其他特性(如pH、离子强度、粘度、密度等)的液体是重要的。进一步地，通常液体成分不仅应在每个时刻精确已知和受控，而且还应以精确和受控方式随时间变化。

往往通过将两种或两种以上液体彼此混合或掺合、典型地使用掺合系统(往往是现场掺合系统)来获得此类液体，掺合系统可以提供等浓度掺合模式和梯度掺合模式(步进梯度和线性梯度)。

其中液体的成分是最重要的一个应用是在液相色谱分析领域中，当采用具有指定的pH以及可选地还有指定的离子强度的缓冲液时，洗脱液的pH和离子强度是控制色谱分析中蛋白质分离(例如，离子交换树脂)的选择性的两个最重要的参数。另一种此类应用是过滤。

US 2008/0279038 A1公开了一种用于使用连续的操作模式掺合三种液体(料液以及第一调整液和第二调整液)的掺合系统。料液是例如水，而调整液可以分别是盐浓缩溶液和乙醇。在重复循环回路中混合这些液体。通过与控制系统的阀和泵的系统控制器通信的导电率传感器感测重复循环的溶液的导电率。近红外线(NIR)传感器检测乙醇浓度。当达到了目标导电率和乙醇浓度水平时，将回路的输出输送到过程。盐浓缩溶液和乙醇添加速率持续地基于来自导电率传感器和NIR传感器的反馈控制。

液体掺合的一种不同方法是典型地使用适合的算法确定掺合液体以获得具有预定义特性的期望液体混合物的精确相对组分比例或比率，然后通过计量系统按预定比率馈送不同液体来产生液体混合物流。

US 6,221,250 B1公开了一种用于液相色谱分析的设备，其包括能够将一个或多个缓冲物质的洗脱液、酸或碱、(可选的)盐和溶剂馈送到色谱分析的分离装置中的联机计量装置，其中该计量装置通过使用Debye-Hückel公式的近似来计算获得给定盐浓度的选定pH的洗脱液所需的组分的相对比例。这通过迭代过程来实现，其中以将液体混合物中的pH与离子强度的相互关系纳入考虑的方式来相伴地改变不同组分。

但是，与使用此类近似的其他方法类似，使用的Debye-Hückel公式的近似在缓冲液和/或盐的较高浓度时遭受精度差的问题。

标题为“液体混合物的制备(Preparation of liquid mixtures)”的PCT申请号PCT/SE2009/050399中公开了一种克服上述缺陷的计算相对组分比例的发展。提供了一种混合器控制单元以使用Debye-Hückel的公式来控制相对组分比例，其中将Debye-Hückel公式中的离子大小α确定为对液体混合物的离子强度给予贡献的所有物质的加权平均离子大小，其中将每种物质的离子强度用作加权参数。在优选为计算机实现的此改进型方法中，首先计算精确的成分，然后在单个步骤中制备液体混合物，典型为缓冲液。在一个实施例中，在连续过程中以管线内方式获得缓冲液定义。

但是，基于组分比例的计算的上述方法的缺点在于，必须在使用时知道储备溶液的精确浓度和/或其他特性。

本发明的目的在于提供一种用于制备具有预定义特性的液体混合物流的改进型方法，并且其可方便地自动化(如计算机实现)。

发明内容

根据本发明，上述目的以及其他目的和优点通过如下步骤来实现：在混合储备溶液之前，单独地使每种储备溶液流经受储备溶液的特性的测量，该特性可以直接或间接用于确定混合比率。然后(i)对测量值进行评估以检查或验证对于储备溶液获得的测量值或由此推导的值是否处在允许根据要使用的预定配方的混合比率的可接受预设极限内(即，足够地精确)，和/或(ii)使用这些测量值来计算用于产生期望的液体混合物流的储备溶液流的适合混合比率。

在其最广义方面中，本发明因此提供了一种通过将至少两种不同组分储备溶液的液体流彼此混合来制备具有预定义特性的液体流的方法，该方法包括如下步骤：通过单独地在每种储备溶液流中感测与储备溶液的属性值相关联的至少一个特性来确定一种或多种储备溶液的选定属性值，并且基于所确定的一个或多个属性值，按给出期望的混合液体流的混合比率来混合储备溶液流。

在本发明的此方面的一个实施例中，该方法包括验证每种感测的储备溶液中确定的属性值位于允许为获得期望的混合液体流而使用的储备溶液流的预定混合比率的预定可接受范围内，然后按预定混合比率来混合这些储备溶液流。