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原文传递用于基于宽度的峰迹线分析的系统、方法和装置

专利名称：	用于基于宽度的峰迹线分析的系统、方法和装置
摘要：	教导了用于提供在时间或空间上分离的峰形响应的分析方法的系统、方法和装置，包含基于在作为定量元素的选定高度处的峰迹线的宽度测量的色谱峰定量。包含了将峰迹线处理为表示前端和后端的指数函数的组合的方法。还包含了有助于检测峰迹线输出中的杂质的方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	德克萨斯大学系统董事会
发明人：	P·达斯谷普塔;A·F·卡乔;K·斯里尼瓦桑
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201780084712.8
公开号：	CN110234990A
代理机构：	上海专利商标事务所有限公司
代理人：	钱慰民;张鑫
分类号：	G01N30/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N30
申请人地址：	美国得克萨斯州
主权项：	1.一种分析物的色谱定量方法，包括： a)将所述分析物至少以第一浓度、第二浓度、以及然后第三浓度流动到色谱柱中； b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述第一浓度、所述第二浓度和所述第三浓度下的所述分析物； c)从所述色谱检测器获得第一、第二和第三信号曲线，所述第一、第二和第三信号曲线分别表示由所述色谱检测器检测到的所述第一、第二和第三浓度下的所述分析物； d)在多个峰高处测量所述第一、第二和第三信号曲线中的每一个中的峰宽； e)基于所述第一、第二、第三浓度和针对所述多个峰高中的每一个的所述所测量的峰宽计算多个校准方程；以及 f)识别提供具有最低误差的所述校准方程的所述多个峰高中的一个。 2.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用基于宽度的定量算法确定所述宽度，所述定量算法包括：其中Wh是所述峰的绝对高度h处的宽度，是hmax/h，hmax是所述峰的峰值振幅，并且p和q是常数。 3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括： g)将样品流动到所述色谱柱中，所述样品包含所述分析物； h)通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述样品的所述分析物； i)从所述色谱检测器获得所述样品的信号曲线，所述样品由所述色谱检测器检测； j)在所述经识别的峰高处测量所述样品的所述信号曲线中的峰的宽度；以及 k)使用所述计算出的校准方程和所述经识别的峰高确定所述样品的所述分析物的浓度，所述计算出的校准方程具有以下形式：ln C＝aWhn+b，其中Wh是所述峰的绝对高度h处的所述宽度，其中C是所述分析物的浓度，并且进一步其中n、a和b是常数。 4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。 5.一种检测色谱中的杂质的方法，包括： a)将样品的分析物流经色谱柱； b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物的浓度； c)从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述第一信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述浓度； d)测量所述第一信号曲线中峰在第一绝对峰高h1处的第一峰宽Wh1、第二绝对峰高h2处的第二峰宽Wh2、以及第三绝对峰高h3处的第三峰宽Wh3，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2和所述第三绝对峰高h3是不同的； e)用包括ln(Wh1/Wh2)/ln(Wh2/Wh3)的公式确定所述第一信号曲线中所述峰的所述样品的峰形指数比；以及 f)识别所述样品中所述杂质的存在，其中所述第一信号曲线中所述峰的所述确定的峰形指数比不同于标准样品的峰形指数比。 6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括： g)将所述标准样品的所述分析物流经所述色谱柱； h)通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述标准样品的所述分析物的浓度； i)从所述色谱检测器获得第二信号曲线，所述第二信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述标准样品的所述分析物的所述浓度； j)测量所述第二信号曲线中峰在所述第一绝对峰高h1处的所述第一峰宽Wh1、所述第二绝对峰高h2处的所述第二峰宽Wh2、以及所述第三绝对峰高h3处的所述第三峰宽Wh3，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2和所述第三绝对峰高h3是不同的；以及 k)用所述公式确定所述第二信号曲线中所述峰的所述标准样品的所述峰形指数比。 7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括： l)在多次注入所述标准样品时重复步骤g)和k)； m)计算所述标准样品的置信水平高于90％时的所述峰形指数比的置信范围；以及 n)识别所述样品中所述杂质的所述存在，其中所述样品的所述确定的峰形指数比在所述计算的置信范围之外。 8.根据权利要求6所述的方法，其中所述标准样品的所述峰和所述待测样品的所述分析物峰具有相同的最大峰高。 9.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。 10.一种检测色谱中的杂质的方法，包括： a)将样品的分析物流经色谱柱； b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物的浓度； c)从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述第一信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述浓度； d)测量所述第一信号曲线中峰在第一绝对峰高h1处的第一峰宽Wh1、第二绝对峰高h2处的第二峰宽Wh2、第三绝对峰高h3处的第三峰宽Wh3、以及第四绝对峰高h4处的第四峰宽Wh4，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2、所述第三绝对峰高h3和所述第四绝对峰高h4是不同的； e)用包括ln(Wh1/Wh2)/ln(Wh3/Wh4)的公式确定所述第一信号曲线中所述峰的所述样品的峰形指数比；以及 f)识别所述样品中所述杂质的存在，其中所述第一信号曲线中所述峰的所述确定的峰形指数比不同于标准样品的峰形指数比。 11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括： g)将所述标准样品的所述分析物流经所述色谱柱； h)通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述标准样品的所述分析物的浓度； i)从所述色谱检测器获得第二信号曲线，所述第二信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述标准样品的所述分析物的所述浓度； j)测量所述第二信号曲线中峰在所述第一绝对峰高h1处的所述第一峰宽Wh1、所述第二绝对峰高h2处的所述第二峰宽Wh2、所述第三绝对峰高h3处的所述第三峰宽Wh3、以及所述第四绝对峰高h4处的所述第四峰宽Wh4，其中所述第一绝对峰高h1、所述第二绝对峰高h2、所述第三绝对峰高h3和所述第四绝对峰高h4是不同的；以及 k)用所述公式确定所述第二信号曲线中所述峰的峰形指数比。 12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括： l)在多次注入所述标准样品时重复步骤g)和k)； m)计算所述标准样品的置信水平高于90％时的所述峰形指数比的置信范围；以及 n)识别所述样品中所述杂质的所述存在，其中所述样品的所述确定的峰形指数比在所述计算的置信范围之外。 13.根据权利要求11所述的方法，其中所述标准样品的所述峰和所述待测样品的所述分析物峰具有相同的最大峰高。 14.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。 15.一种分析物的色谱定量方法，包括： a)将第一浓度的所述分析物流动到色谱柱中； b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物； c)从所述色谱检测器获得第一信号曲线，所述第一信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述第一浓度； d)使用计算装置确定所述第一信号曲线中第一峰在所述第一峰的第一绝对高度处的第一宽度；以及 e)按所述第一峰的所述第一确定宽度量化所述分析物的所述第一浓度。 16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括将所述第一绝对高度设置为介于基线噪声水平的8倍到12倍之间的值。 17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一绝对高度是所述分析物的所述第一峰的最大高度的约60％。 18.根据权利要求15所述的方法，其中所述方法进一步包括： f)将第二浓度下的所述分析物流动到所述色谱柱中； g)通过使用所述色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物； h)从所述色谱检测器获得第二信号曲线，其中所述第二信号曲线还表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物的所述第二浓度； h)使用所述计算装置确定所述第一信号曲线中所述分析物的所述第一峰的第一最大高度和所述第二信号曲线中所述分析物的所述第二峰的第二最大高度；以及 i)将所述分析物的所述第一绝对高度、所述第二绝对高度或两者设置为大于基线噪声水平的8倍且小于所述第一最大高度或所述第二最大高度中的最小者的值；以及 j)确定所述第一绝对高度或所述第二绝对高度处的宽度。 19.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括确定公式中p和q的最适值，其中Wh是所述第一峰的所述第一绝对高度h处的所述第一宽度，是hmax/h，hmax是峰值振幅，并且p和q是常数，所述常数是从所述第一浓度的所述第一峰的数据计算出来的。 20.根据权利要求15所述的方法，其中用于所述第一确定宽度的所述第一绝对高度是所述第一峰的最大峰值的所述高度的55％-65％与所述第二峰的最大峰值的所述高度的55％-65％中的较小者。 21.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一信号曲线表示非高斯(non-Gaussian)峰。 22.根据权利要求21所述的方法，其中所述非高斯峰由两个单独的广义高斯分布(GGD)函数建模。 23.根据权利要求22所述的方法，其中所述两个单独的广义高斯分布(GGD)函数具有与由下式表示的所述峰值振幅hmax成线性关系的浓度：ln C＝aWhn+b，其中C是检测到的所述分析物的浓度，并且进一步其中n、a、和b是常数。 24.根据权利要求15所述的方法，其中所述确定所述第一峰的所述第一宽度包括使用表示所述信号曲线中的前沿和后沿的独立指数函数来对峰建模。 25.根据权利要求15所述的方法，其中所述确定所述第一信号曲线中所述第一峰在所述第一峰的多个高度处的多个宽度。 26.根据权利要求15所述的方法，其中在低于由所关注的最低分析物浓度的所述第一信号曲线所容纳的峰高下确定所述峰的所述第一宽度。 27.根据权利要求26所述的方法，其中在最低分析物浓度的第一最大峰高60％-90％的峰高处确定所述峰的所述第一宽度。 28.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一峰被截断。 29.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。 30.一种分析物的色谱定量方法，包括： a)将所述分析物流动到色谱柱中； b)通过使用色谱检测器检测从所述色谱柱出来的所述分析物； c)从所述色谱检测器获得信号曲线，具有峰的所述信号曲线表示由所述色谱检测器检测到的所述分析物； d)将所述信号曲线的所述峰的高度拟合到方程，所述方程包括：其中描述所述峰左半部分的顶部方程仅适用于t≤0时，而描述所述峰右半部分的底部方程仅适用于t≥0时；h是所述峰的所述高度；所述峰的最大高度出现在上述两个方程的交点处；hmax,1是所述顶部方程的最大点，而hmax,2是所述底部方程的所述最大点，m、n、a和b是常数； e)使用宽度方程确定所述信号曲线中的所述峰在所述峰的第一高度h处的宽度，其中所述宽度方程包括：其中Wh是所述峰在所述高度h处的所述宽度；以及 e)基于所述峰的所述确定的宽度，量化所述分析物的浓度。 31.根据权利要求30所述的方法，其中所述常数m、n、a和b用于定义所述峰的形状标准。 32.根据权利要求31所述的方法，其中所述形状标准用于识别峰。 33.根据权利要求30所述的方法，其进一步包括通过取所述最大峰值的5％到95％来确定所述峰的纯度以拟合所述权利要求30)的所述步骤d)中的方程对。 34.根据权利要求30所述的方法，其进一步包括通过从检测到的所述分析物的所述峰的面积中减去使用所述权利要求30的所述步骤d)中的所述方程对拟合的最大面积来确定杂质的量。 35.根据权利要求30所述的方法，其中所述两个单独的高斯分布(GGD)函数与所述峰宽和由下式表示的所述分析物的浓度具有关系：ln C＝aWhn+b，其中C是检测到的所述分析物的浓度，并且进一步其中n、a和b是常数。 36.根据权利要求30所述的方法，其中基于所述两个单独的高斯分布(GGD)函数中的任一个来定量所述峰，使得所述分析物的所述浓度通过所述峰在任何绝对高度h处的左半宽Wh,l或右半宽Wh,r相关；Wh,l和Wh,r被定义为从峰顶点到基线绘制的垂线的相应最短距离以及绝对高度h处信号曲线的左半部分或右半部分，由以下公式表示：ln C＝a'Wh,l”+b'或ln C＝a”Wh,r”+b”，其中C是检测到的所述分析物的浓度，并且进一步其中n'、n”、a'、a”、b'和b”是常数。 37.根据权利要求30所述的方法，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。 38.一种用于色谱峰定量的系统，包括： a)色谱柱； b)色谱检测器，其被配置成检测来自所述色谱柱的分析物的量； c)信号转换器，其将检测到的分析物的所述量转换为信号曲线；以及 d)算法实施计算装置，其被配置成确定所述信号曲线中峰在所述峰的至少一个选定高度中的宽度并且量化所述分析物的所述量。 39.根据权利要求38所述的系统，其中所述算法是其中Wh是所述峰的所述高度(h)处的所述宽度，是hmax/h，hmax是峰值振幅，并且p和q是常数。 40.根据权利要求38所述的系统，其中使用所述算法的拟合优度作为所述峰的纯度的指示。 41.根据权利要求38所述的系统，其中能够通过拟合并且完全包含在所述峰中的最大面积是所述分析物的部分。 42.根据权利要求38所述的系统，其中确定峰的所述宽度包括确定所述信号曲线中所述峰在所述峰的多个高度处的所述宽度。 43.根据权利要求38所述的系统，其进一步包括抑制器，所述抑制器与所述色谱柱联接，用于接收来自所述色谱柱的输出，其中所述抑制器与所述色谱检测器联接，使得所述色谱检测器检测来自所述抑制器的输出。
所属类别：	发明专利