專利名稱：建立和使用網(wǎng)絡化的分離純化方法數(shù)據(jù)庫的方法及其儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及色譜技術(shù)及其儀器。
背景技術(shù)：
色譜法(Chromatography,又稱層析法)的分離機理是基于混合物中各組分對兩相 親和力的差別。色譜法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動相(Mobile Phase) 對固定相(Stationary Phase)中的混合物進行洗脫,混合物中不同的物質(zhì)會以不同的速度 沿固定相移動，最終達到分離的效果。色譜過程是混合物中各組分的分子在流動相和固定 相間多次“分配”的過程。例如，氣相色譜法用氣體作為流動相，液相色譜法用液體作為流 動相。1903年俄國化學家M.C.茨維特首先將液相色譜法用于分離葉綠素。
根據(jù)用途不同，色譜法又分為分析色譜和制備色譜。分析色譜的目的是分析出混 合物中一種(或者幾種)純物質(zhì)的含量，制備色譜的目的是從混合物中得到純物質(zhì)。將分析 色譜的進樣量增大，同時得出大量的所需物質(zhì)(餾分)的過程就可以稱為制備色譜。
目前在有機合成實驗室廣泛應用的快速液相色譜(Flash Chromatography)技術(shù) 屬于制備色譜的一種，其在1978年由美國哥倫比亞大學的W. Clark Still首先提出并加以 完善。相比傳統(tǒng)的液相色譜分離技術(shù)，快速液相色譜使用較小粒徑的硅膠填料色譜柱，在一 定的壓力下進行目標化合物的快速分離和純化，效率更高。
使用色譜技術(shù)對目標化合物進行分離純化是每個有機合成人員必須掌握和日常 使用的基本技術(shù)和手段。一般可以使用不同材質(zhì)的層析柱手動裝填色譜柱以進行分離純 化，或者可以使用自動化的制備色譜系統(tǒng)進行化合物的分離純化。目前基于快速液相色譜 技術(shù)的產(chǎn)品已經(jīng)在市場上得到廣泛的應用。借助硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代快速液相色 譜系統(tǒng)的自動化程度已經(jīng)很高，一旦分離純化條件確定后，用戶只需進行簡單的操作就可 以完成目標化合物的分離和/或純化。
液相制備色譜系統(tǒng)一般包括色譜泵系統(tǒng)、色譜柱系統(tǒng)、檢測器系統(tǒng)、餾分收集器系 統(tǒng)和計算機控制管理系統(tǒng)。例如，液相制備色譜系統(tǒng)的軟件功能包括根據(jù)薄層色譜(TLC)生 成梯度方法，并根據(jù)不同樣品分離度建議柱子的進樣量；從小柱子梯度洗脫出峰情況自動 生成等度放大方法等。液相制備色譜系統(tǒng)的硬件功能包括二元或四元梯度、可變波長或自 動掃描、ELSD檢測(蒸發(fā)光散射檢測)、溶劑監(jiān)測、自動進樣、管路溶劑吹干等。
具體而言，作為示例，對于液相制備色譜儀，用戶首先通過一系列TLC實驗確定目 標化合物和鄰近雜質(zhì)化合物的Rf值(即比移值)和分離操作所需的溶劑種類(體系)及不同 溶劑的比例，并把相應的操作信息輸入液相色譜儀。根據(jù)儀器自動化程度的不同，色譜儀此 時給出不同尺寸的色譜柱在所選定條件下的上樣量(供用戶參考)，用戶根據(jù)上樣量選擇色 譜柱后，色譜儀一般可以自動生成一個合適的梯度洗脫方法。接下來，用戶選擇或設(shè)定色譜 泵的流速、收集波長、檢測波長、收集模式、收集架類型等色譜儀工作參數(shù)。然后，色譜儀根 據(jù)選定的工作參數(shù)進行分離純化操作。最后，色譜儀會提示用戶保存本次分離純化方法到 本地硬盤中，一般以文件的方式保存。
然而，現(xiàn)有液相色譜分離技術(shù)及其儀器雖然自動化程度很高，但用戶仍然需要具 備色譜基本理論知識并進行一系列的實驗才能確定目標化合物分離純化的基本信息，例如 溶劑體系、Rf值等。在分離純化結(jié)束后，該目標化合物的分離純化方法一般保存在單臺液 相色譜儀中以便在將來供該色譜儀的用戶查看，但不能被其他組織中的用戶共享使用。不 同用戶在分離純化相同或相似目標化合物的時候，因為分離純化信息的孤立和不能共享， 一般都需要重新進行實驗以確定分離純化的基本信息，這導致重復勞動并造成資源浪費。
美國專利申請?zhí)朥S 2008/0179251 Al描述了一種對環(huán)境分析或色譜裝置進行無 線監(jiān)測和控制的設(shè)備及方法，該液相色譜系統(tǒng)包括色譜柱、柱固定裝置、檢測器、控制器及 多個RFID(無線射頻識別系統(tǒng))。一個RFID與控制器通訊，而安裝在其他組件上的協(xié)作RFID 負責提供組件的歷史、參數(shù)等信息。同時，RFID也收集與液相色譜操作相關(guān)聯(lián)的傳感器信 息，并存儲和發(fā)送該信息。
美國專利申請?zhí)朥S 2012/0096919 Al描述了一種液相色譜設(shè)備，其可被控制成執(zhí) 行由一組目標參數(shù)和相應的目標操作規(guī)程序列所定義的色譜方法。該設(shè)備包括方法執(zhí)行單 元、確定單元和調(diào)整單元。方法執(zhí)行單元通過在色譜儀內(nèi)應用該組目標參數(shù)并運行相應的 目標操作規(guī)程序列來執(zhí)行色譜方法；確定單元決定該色譜方法的實際結(jié)果與預期目標結(jié)果 之間的偏差，其中預期目標結(jié)果代表了該液相色譜設(shè)備在理想狀態(tài)下得到的結(jié)果，實際結(jié) 果代表了該液相色譜設(shè)備在實際情況下得到的結(jié)果；調(diào)整單元依據(jù)所確定的偏差來調(diào)整液 相色譜設(shè)備的一項或多項操作屬性，從而在保證色譜方法不變的情況下補償實際結(jié)果與預 期目標結(jié)果之間的差異。
美國專利US 7686959 B2描述了一種控制色譜(尤其是快速液相色譜)條件的方法 及設(shè)備。該方法通過柱層析進行化合物分離，其流程包括至少確定目標化合物與鄰近化合 物的TLC保留因子，規(guī)定樣品負載量和梯度洗脫方式，進而目標化合物與鄰近化合物因性 質(zhì)不同得到分離。通過選擇色譜系統(tǒng)與上樣量參數(shù)，目標化合物可以得到滿意的分離。
美國專利US 7169308 B2描述了一種液相色譜控制設(shè)備，包括測量值存儲單元、Rf 值變化比例存儲單元、混合比例計算單元和混合比例控制單元。測量值存儲單元用于儲存 樣品組分在薄層色譜板上使用一定極性流動相分離時得到的保留因子Rf值；Rf值變化比 例存儲單元用于儲存樣品組分隨著流動相混合比例變化而產(chǎn)生的Rf變化比例值；混合比 例計算單元根據(jù)測量值存儲單元中存儲的Rf值和Rf值變化比例存儲單元中存儲的Rf變 化比例值來確定分離樣品所需流動相的混合比例；混合比例控制單元根據(jù)混合比例計算單 元的計算結(jié)果輸出用于控制流動相混合比例的信號。
加拿大高級化學發(fā)展有限公司(Advanced Chemistry Development公司，即ACD/ Labs)提供了一個可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行檢索的分離方法數(shù)據(jù)庫，用戶在進行分離純化時可 參考其提供的分離方法。
本領(lǐng)域需要能夠更高效、便捷地積累和共享使用目標化合物的分離純化方法知識 的色譜技術(shù)及裝置。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過使用一種色譜儀和一種網(wǎng)絡化的共享的分離純化方法數(shù)據(jù) 庫來實現(xiàn)目標化合物分離純化方法的共享和使用。
用戶輸入目標化合物體系的特征信息就可以通過這種色譜儀從該分離純化方法 數(shù)據(jù)庫中檢索與該目標化合物體系的特征信息匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄，這種色譜儀 可下載匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄并且可根據(jù)該分離純化方法數(shù)據(jù)記錄中提供的信息 執(zhí)行目標化合物體系的分離和/或純化?；蛘?，用戶可以使用這種色譜儀來優(yōu)化或生成新 的目標化合物體系的分離純化方法記錄，并可選擇將其上傳至網(wǎng)絡化的共享的分離純化方 法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
在一個方面，本發(fā)明提供了一種色譜儀，用于執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/ 或純化。該色譜儀可以是液相色譜儀或其他類型的色譜儀。該色譜儀可包括通訊單元，用 于與終端設(shè)備和網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊；以及控制單元，用于控制該通訊單元從終端 設(shè)備接收關(guān)于目標化合物體系的特征信息查詢并在該網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器中的分離純 化方法數(shù)據(jù)庫中檢索和下載與目標化合物體系的特征信息匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄， 其中該色譜儀可根據(jù)該分離純化方法數(shù)據(jù)記錄來執(zhí)行該目標化合物體系的分離和/或純 化。該色譜儀還可生成目標化合物體系的新的或優(yōu)化的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄并可通過網(wǎng) 絡將其上傳到所述分離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
本發(fā)明還提供了利用這種色譜儀執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化的方 法，其包括該色譜儀從終端設(shè)備接收關(guān)于目標化合物體系的特征信息查詢；該色譜儀與 網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊并在該網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器中的分離純化方法數(shù)據(jù)庫中檢 索和下載與目標化合物體系的特征信息匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄；以及該色譜儀根據(jù) 該分離純化方法數(shù)據(jù)記錄來執(zhí)行目標化合物體系的分離和/或純化。該方法還可包括使用 該色譜儀生成目標化合物體系的新的或優(yōu)化的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄并可通過網(wǎng)絡將其 上傳到分離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
本發(fā)明的利用一種色譜儀執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化的方法可以 通過計算機程序來實現(xiàn)。例如，一種計算機可讀介質(zhì)可存儲此類計算機程序，其可由處理器 或控制器執(zhí)行以控制這種色譜儀執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化。該計算機程序 可包括用于使該色譜儀從終端設(shè)備接收關(guān)于目標化合物體系的特征信息查詢的代碼；用于 使該色譜儀與網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊并在該網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器中的分離純化方 法數(shù)據(jù)庫中檢索和下載與目標化合物體系的特征信息匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄的代 碼；以及用于使該色譜儀根據(jù)該分離純化方法數(shù)據(jù)記錄來執(zhí)行目標化合物體系的分離和/ 或純化的代碼。該計算機程序還可包括用于使這種色譜儀生成目標化合物體系的新的或優(yōu) 化的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄并可通過網(wǎng)絡將其上傳到分離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用 戶檢索和使用的代碼。該計算機程序還可包括用于使該色譜儀執(zhí)行本文描述的其他各種操 作的代碼。
通過本發(fā)明的方法及裝置，提高了色譜儀的自動化程度，可以使色譜分離純化技 術(shù)和儀器的使用更加便捷，效率更高，并且可以實現(xiàn)目標化合物的分離純化方法知識的積累和共享。


以下將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的各個方面。提供附圖是為了例示說明而非限定所 公開的方面，這些特征僅僅是指示了可采用的原理的各種方式中的一些，并且本公開旨在涵蓋所有這些方面及其等效技術(shù)方案。附圖中相似的標號表示相似要素。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
圖2描述了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于建立以及共享使用分離純化方法中央數(shù) 據(jù)庫的方法及裝置。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜方法流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜系統(tǒng)的另一系統(tǒng)架構(gòu)圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜系統(tǒng)的另一系統(tǒng)架構(gòu)圖。
具體實施方式
以下參考附圖來描述本發(fā)明的具體實施方式
。
在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“分離純化”至少包括“分離和/或純化”、以及色譜領(lǐng) 域的任何其他色譜分析；“分離純化方法”可以指色譜儀可用于執(zhí)行目標化合物的分離純化 的設(shè)置、操作、方法和/或參數(shù)等；術(shù)語“目標化合物”可以是指混合物中用戶需要分離純化 的特定化合物或單質(zhì)；“目標化合物體系”可以是指包括目標化合物和雜質(zhì)(化合物或單質(zhì)) 的混合物；“目標化合物體系的特征信息”可以是指例如能表征(例如，能唯一地表征)目標 化合物體系的信息，目標化合物體系的特征信息包括但不限于目標化合物的分子結(jié)構(gòu)信 息或CAS號、雜質(zhì)化合物的分子結(jié)構(gòu)信息或CAS號等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，前述以及下 文描述的各種術(shù)語和特征可以用其他類似術(shù)語和特征來表述，且其所有等效方案皆落在本 發(fā)明的范圍之內(nèi)。
總體而言，本發(fā)明的色譜儀可包括如常規(guī)色譜儀用于執(zhí)行對目標化合物體系的分 離和/或純化的各種單元，例如進樣裝置、色譜柱、色譜泵、檢測器、以及可能還有餾分收集 器等。在一個實施例中，本發(fā)明的色譜儀還包括通訊單元和控制單元。本發(fā)明的色譜儀可 在網(wǎng)絡化的共享的分離純化方法數(shù)據(jù)庫中檢索與目標化合物體系的特征信息匹配的分離 純化方法數(shù)據(jù)記錄并根據(jù)檢索到的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄來執(zhí)行目標化合物體系的分離 純化。本發(fā)明的色譜儀還可將本地生成的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄上傳到網(wǎng)絡化的共享的分 離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。本發(fā)明描述的色譜儀可以是液相色譜儀， 但是在其他實施例中也可以采用任何其他類型的色譜儀，例如氣相色譜儀。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖，該色譜系統(tǒng)可以包括 一個或多個色譜儀11、分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101、以及一個或多個終端設(shè)備12。
作為具體示例，圖1中示出的色譜儀11可以包括控制單元111、檢測器單元112、 色譜泵單元113、餾分收集器單元114、帶進樣裝置的色譜柱架單元115和通訊單元117?？?制單元111可以控制色譜儀11的各個組件根據(jù)指定的分離純化方法和參數(shù)執(zhí)行目標化合 物體系的分離純化?？刂茊卧?11可以是高性能嵌入式軟硬件系統(tǒng)(例如，集成中控單元)， 并且可訪問該色譜儀11內(nèi)置的分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫116。分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫 116可例如存儲在色譜儀11的本地存儲器中，并且保存色譜儀11的本地用戶使用和生成的 目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄，并且僅供該色譜儀11的本地用戶檢索和使用。
色譜儀11可以與接入互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫服務器或數(shù)據(jù)庫服務器集群10通訊(例如， 利用通訊單元117或其他通訊組件)。數(shù)據(jù)庫服務器10上安裝有分離純化方法中央數(shù)據(jù) 庫101，授權(quán)用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)連接17和18來訪問、檢索和使用分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101。例如，色譜儀11可通過鏈路171向中央數(shù)據(jù)庫101發(fā)送檢索數(shù)據(jù)、上傳分離純化方法 數(shù)據(jù)記錄等，而檢索結(jié)果、同步數(shù)據(jù)、下載數(shù)據(jù)等可通過鏈路172返回給色譜儀11。用戶可 以選擇將保存在分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫116中的關(guān)于目標化合物體系的分離純化方法 數(shù)據(jù)記錄上傳到分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101以供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
用戶可以利用終端設(shè)備12與色譜儀11、互聯(lián)網(wǎng)、中央數(shù)據(jù)庫101、各種其他網(wǎng)絡設(shè) 備等進行通訊。終端設(shè)備12可以是能夠發(fā)送和/或接收信息的任何設(shè)備，諸如智能手機移 動終端設(shè)備121、平板電腦移動終端設(shè)備122、計算機終端設(shè)備123等，也可以是其他個人數(shù) 字助理(PDA)、無線設(shè)備、手持式設(shè)備等等。終端設(shè)備12具有交互系統(tǒng)14以與用戶進行交 互。交互系統(tǒng)14包括人機交互接口 141以及其他應用142。
例如，終端設(shè)備12可以與色譜儀11內(nèi)置的通訊單元117建立無線網(wǎng)絡連接15或 有線網(wǎng)絡連接。終端設(shè)備12和色譜儀11建立網(wǎng)絡連接后，用戶可使用終端設(shè)備12通過交 互系統(tǒng)14的人機交互接口 141對色譜儀11進行操作控制和查詢。例如，用戶可控制終端 設(shè)備12通過鏈路151將檢索數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)發(fā)送至色譜儀11 ;而檢索數(shù)據(jù)、方 法數(shù)據(jù)及其他信息也可通過鏈路152被返回至終端設(shè)備12。
在一個替換實施例中，可以在色譜儀11中實現(xiàn)交互系統(tǒng)14并在色譜儀11上提供 人機交互接口 141，從而用戶可直接利用色譜儀11訪問分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫116和/ 或分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101而無需利用終端設(shè)備12。
在操作中，色譜儀11的控制單元111可以根據(jù)從終端設(shè)備12接收的信息(例如， 用戶利用終端設(shè)備12輸入的目標化合物體系的特征信息)來檢索分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫 116和/或分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101，根據(jù)檢索到的信息(例如，檢索到的分離純化方法 數(shù)據(jù)記錄)來控制色譜儀11的各個單元的運行，并且可生成數(shù)據(jù)反饋給終端設(shè)備12的交互 系統(tǒng)14 (例如，提示用戶準備相應的溶劑和色譜柱等、將色譜儀11的運行結(jié)果反饋給用戶O
在一個實施例中，網(wǎng)絡153是色譜儀11內(nèi)置的通訊單元117所實現(xiàn)的具有限定物 理通訊范圍的無線通訊網(wǎng)絡。終端設(shè)備12可以接入無線網(wǎng)絡153以對色譜儀11進行操作 控制和查詢。為了保證色譜儀11的數(shù)據(jù)安全以及防止用戶誤操作，只有當終端設(shè)備12接 入該具有限定物理通訊范圍的無線網(wǎng)絡153時，用戶才能通過終端設(shè)備12對色譜儀11進 行操作控制。
在另一方面，網(wǎng)絡13是處于由通訊單元117建立的無線網(wǎng)絡153范圍之外的網(wǎng)絡 的統(tǒng)稱。網(wǎng)絡13是區(qū)別于網(wǎng)絡153的、任意的可以供終端設(shè)備12接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)的 有線和/或無線網(wǎng)絡。在一個實施例中，當終端設(shè)備12接入網(wǎng)絡13時，為了保證色譜儀11 的數(shù)據(jù)安全以及防止用戶誤操作，用戶只能對色譜儀11進行查詢，例如查詢色譜儀11的工 作狀態(tài)和/或工作結(jié)果等，但不能對色譜儀11進行操作和控制。例如，終端設(shè)備12可通過 局域網(wǎng)連接16對色譜儀11的工作狀態(tài)和工作結(jié)果等進行查詢，例如查詢色譜儀11是否正 在使用中。在一個具體實施例中，終端設(shè)備12可通過鏈路161向色譜儀11發(fā)送查詢數(shù)據(jù)， 而色譜儀11的查詢結(jié)果可通過鏈路162返回給終端設(shè)備12。終端設(shè)備12也可通過鏈路 181向中央數(shù)據(jù)庫101發(fā)送檢索數(shù)據(jù)，而檢索結(jié)果可通過鏈路182返回給終端設(shè)備12。
圖2描述了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于建立以及共享使用分離純化方法中央數(shù) 據(jù)庫101的方法及裝置。
安裝在接入互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫服務器10上的分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101存儲收 錄上傳的已知目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21。在一個實施例中，分離純化方 法本地數(shù)據(jù)庫116、下文提到的分離純化方法中心數(shù)據(jù)庫102以及其他類似的分離純化方 法數(shù)據(jù)庫可包括相同或相似結(jié)構(gòu)的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21。
每一條分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21包括目標化合物體系的特征信息216，其可用作 進行檢索的關(guān)鍵詞。目標化合物體系的特征信息216是能表征(例如，能唯一地表征)目標 化合物體系的信息，例如包括以下一者或更多者目標化合物的來源信息210、目標化合物 信息(例如，目標化合物的分子結(jié)構(gòu)信息211)以及雜質(zhì)信息212。目標化合物體系的特征信 息216也可以是其他能表征目標化合物體系的信息。在一個實施例中，可以通過目標化合 物的來源信息210 (如起始化合物信息、原料信息等)來表征目標化合物體系，包括但不限 于如果目標化合物是人工合成所得，則目標化合物信息和起始化合物信息一起就可以表 征一個目標化合物體系；如果目標化合物是天然生成的，則目標化合物信息和原料信息一 起就可以表征一個目標化合物體系。
在一個實施例中，分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21還可包括以下信息中的一項或更多 項該目標化合物體系的分離純化信息213、色譜儀11根據(jù)分離純化信息213成功分離純 化該目標化合物體系的硬件工作指令214以及其他信息215。在一個實施例中，目標化合物 體系的分離純化信息213可包括溶劑體系、檢測信息、梯度信息、色譜柱信息、進樣量等信 息，色譜儀11可利用分離純化信息213執(zhí)行目標化合物體系的分離純化方法。硬件工作指 令214可以是例如機器程序，用于控制色譜儀11的各個硬件單元(例如，色譜泵113、檢測 器112和餾分收集器114等)根據(jù)分離純化信息213提供的參數(shù)完成目標化合物體系的分 離純化。其他信息215可包括例如目標化合物體系的一些物理化學性質(zhì)、合成來源等信息， 這些信息跟目標化合物體系的分離純化有關(guān)。在一方面，色譜儀11利用分離純化方法數(shù)據(jù) 記錄21提供的信息就足以執(zhí)行目標化合物體系的分離純化。
根據(jù)本發(fā)明，在一個實施例中，通過使用分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101，位于世界 各地的用戶端19可以通過輸入目標化合物體系的特征信息，例如目標化合物的分子結(jié)構(gòu) 信息211 (可任選地還可輸入目標化合物的來源信息210和/或雜質(zhì)信息212)，來檢索適 合該目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，并使用色譜儀11根據(jù)檢索到的分離純 化方法數(shù)據(jù)記錄21自動完成目標化合物體系的分離純化。以此方式，用戶只需要根據(jù)交互 系統(tǒng)14的人機交互接口 141的提示準備好相應的溶劑和色譜柱，進行樣品手動進樣或自動 進樣，就可以完成目標化合物體系的分離純化。
在一個實施例中，用戶端19包括用戶(例如，用戶193、194和195)、色譜儀11和網(wǎng) 絡等的集合，其中鏈路191是終端設(shè)備12 (例如，智能手機移動終端設(shè)備121、平板電腦移 動終端設(shè)備122等)至色譜儀11的數(shù)據(jù)通訊，包含上述鏈路151和鏈路161兩種不同的網(wǎng) 絡通訊模式和權(quán)限；鏈路192是色譜儀11至終端設(shè)備12的數(shù)據(jù)通訊，包含上述鏈路152和 162兩種不同的網(wǎng)絡通訊模式和權(quán)限。用戶193、194和195可表不位于不同地點或不同組 織內(nèi)的不同用戶。
各個用戶端19與數(shù)據(jù)庫服務器10的網(wǎng)絡連接20包括上述網(wǎng)絡連接17和18兩 種不同的權(quán)限和通訊模式，其中鏈路201指示用戶端19至數(shù)據(jù)庫服務器10的檢索數(shù)據(jù)發(fā) 送，鏈路202指示檢索結(jié)果返回。
在一個實施例中，如果某一用戶193輸入目標化合物體系的特征信息后未能在分 離純化方法數(shù)據(jù)庫101中檢索到匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，則色譜儀11通過交互系 統(tǒng)14的人機交互接口 141引導用戶193手動完成目標化合物體系的分離純化，生成該目標 化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，并將其保存至分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫116。如 果用戶193選擇將生成的新的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21上傳至分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫 101，則該條分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21就可以被其他用戶檢索和使用。當另一用戶194或 195需要分離純化相同或相似結(jié)構(gòu)的目標化合物體系時，就可以從分離純化方法中央數(shù)據(jù) 庫101檢索到并下載該條分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，然后使用色譜儀11根據(jù)該條分離純化 方法數(shù)據(jù)記錄21可以快速完成目標化合物體系的分離純化。
在另一個實施例中，用戶194或195可以根據(jù)待分離目標化合物體系的特征信息， 依照檢索到的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，通過色譜儀11優(yōu)化和生成新的該目標化合物體 系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，并可以選擇將其上傳至分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101供網(wǎng) 絡上的用戶檢索和使用。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜方法流程圖。該色譜方法流程可例如通過 圖1中示出的色譜系統(tǒng)來執(zhí)行。
在步驟22，用戶可輸入目標化合物體系的特征信息。在一個實施例中，用戶可通過 終端設(shè)備12掃描或輸入需要分離純化的目標化合物體系的特征信息，比如目標化合物的 分子結(jié)構(gòu)式、CAS號、或其他唯一地表征該目標化合物的代碼。用戶輸入的目標化合物體系 的特征信息也可包括雜質(zhì)信息或/和目標化合物的來源信息。該目標化合物體系的特征信 息以及相關(guān)的命令可從終端設(shè)備12通過鏈路151發(fā)送至色譜儀11。
在步驟23，色譜儀11根據(jù)輸入的目標化合物體系的特征信息來檢索分離純化方 法數(shù)據(jù)庫，包括但不限于分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫和/或各個網(wǎng)絡化的共享的分離純化方 法數(shù)據(jù)庫。例如，可檢索分離純化方法數(shù)據(jù)庫中與輸入的目標化合物體系的特征信息匹配 的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21。一個目標化合物可以對應一種或多種分離純化方法(例如，針 對不同雜質(zhì)化合物、目標化合物的不同來源等)。色譜儀11可能在分離純化方法數(shù)據(jù)庫中 檢索到與目標化合物體系的特征信息匹配的零條、一條或多條分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21。
在步驟24，分離純化方法數(shù)據(jù)庫將查詢結(jié)果返回至色譜儀11。如果查詢結(jié)果顯 示分離純化方法數(shù)據(jù)庫中存在關(guān)于目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，則色譜儀 11可通過鏈路152將相應信息，例如匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21的相關(guān)信息，發(fā)送至 終端設(shè)備12的交互系統(tǒng)14并進入自動分離純化流程25。如果查詢結(jié)果顯示分離純化方法 數(shù)據(jù)庫中不存在關(guān)于目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，則色譜儀11可通過鏈 路152將相應信息，例如查詢失敗或無匹配，發(fā)送至終端設(shè)備12的交互系統(tǒng)14并進入手動 分離純化流程26。
自動分離純化流程25如下進行。
在步驟251，色譜儀進入自動分離純化程序。
在步驟252，交互系統(tǒng)14可顯示從分離純化方法數(shù)據(jù)庫返回的匹配目標化合物體 系的特征信息的一些或所有分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21的相關(guān)信息。所顯示的分離純化方 法數(shù)據(jù)記錄21的相關(guān)信息可包括該分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21的目標化合物、雜質(zhì)體系、分 離純化信息(例如，溶劑系統(tǒng)、進樣量、色譜柱等)等信息。
在步驟253，用戶可通過交互系統(tǒng)14選擇一條匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21， 例如與目標化合物體系最接近的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21或其他較優(yōu)選的分離純化方法 數(shù)據(jù)記錄21。
在步驟254，交互系統(tǒng)14通過鏈路151將用戶對分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21的選擇 發(fā)送至色譜儀11，色譜儀11可從分離純化方法數(shù)據(jù)庫下載所選分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21 并根據(jù)所選分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21中的分離純化信息213和硬件工作指令214等運行 分離純化程序，完成目標化合物體系的分離和/或純化。其中，用戶可能需要根據(jù)交互系統(tǒng) 14的提示準備相應的溶劑和色譜柱供色譜儀操作。
在另一方面，如果未在分離純化方法數(shù)據(jù)庫中找到匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄 21，色譜儀11進入手動分離純化流程26。手動分離純化流程26可以按常規(guī)執(zhí)行。在一個 實施例中，手動分離純化流程26如下進行。
在步驟261，系統(tǒng)進入手動分離純化程序。
在步驟262，用戶確定用于分離純化目標化合物體系的條件，例如根據(jù)目標化合物 體系信息結(jié)合色譜分離基本理論通過TLC實驗來確定分離純化目標化合物體系的一些基 本條件，如溶劑體系和Rf值等。其中，色譜儀11可根據(jù)需要分離的目標化合物的樣品量和 TLC數(shù)據(jù)推薦色譜柱的尺寸和進樣量。
在步驟263，色譜儀11可根據(jù)用戶確定的分離純化信息執(zhí)行目標化合物體系的分 離純化。例如，用戶可選定色譜柱、進樣量以及其他參數(shù)，如流速和波長(固定波長或系統(tǒng)自 動掃描)、梯度等。另外，色譜儀11可根據(jù)用戶通過交互系統(tǒng)14輸入的目標化合物體系的 分離純化信息來優(yōu)化分離純化的參數(shù)，如進樣量、色譜柱尺寸、洗脫梯度、檢測波長等信息， 然后執(zhí)行目標化合物體系的分離純化。色譜儀11可在完成該目標化合物的分離純化之后 記錄并保存該目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21，例如將本次分離純化方法數(shù)據(jù) 記錄21保存至分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫116。
在步驟264，用戶可以通過交互系統(tǒng)14的人機交互接口 141對所保存的分離方法 數(shù)據(jù)記錄21進行修改和優(yōu)化，并可決定是否將分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21上傳至分離純化 方法中央數(shù)據(jù)庫101供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
圖4和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的色譜系統(tǒng)的示例性變型。為簡明起見，與 圖1所示的色譜系統(tǒng)相同或相似的部分以簡化形式示出并且將不再贅述。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜系統(tǒng)的另一系統(tǒng)架構(gòu)圖。在圖4的實施例 中，色譜儀11內(nèi)不僅安裝有分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫116，還安裝有與分離純化方法中央 數(shù)據(jù)庫101保持同步的目標化合物索引數(shù)據(jù)庫118。目標化合物索引數(shù)據(jù)庫118可以與分 離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101相同或者可以是分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101的簡化版本。例 如，目標化合物索引數(shù)據(jù)庫118中的記錄可包括目標化合物體系的特征信息，例如目標化 合物的分子結(jié)構(gòu)或?qū)奈ㄒ槐碚髟摶衔锏拇a(如CAS號)等。目標化合物索引數(shù)據(jù)庫 118通過網(wǎng)絡連接20與分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101保持同步和更新，以方便用戶在本地 通過檢索目標化合物索引數(shù)據(jù)庫118就能快速獲得中央數(shù)據(jù)庫101中關(guān)于目標化合物體系 的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21的信息。在一個實施例中，目標化合物索引數(shù)據(jù)庫118可周期 性地或根據(jù)用戶命令通過鏈路203向分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101發(fā)送同步請求，而分離 純化方法中央數(shù)據(jù)庫101通過鏈路204向目標化合物索引數(shù)據(jù)庫118返回同步數(shù)據(jù)，以使得目標化合物索引數(shù)據(jù)庫118與分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101保持同步。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的色譜系統(tǒng)的另一系統(tǒng)架構(gòu)圖。在一個或多個組 織28內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫服務器280中安裝有分離純化方法中心數(shù)據(jù)庫102。作為示例，組織28 可以指企業(yè)、學校、科研院所等具有一定獨立性的任何機構(gòu)或團體。組織28內(nèi)部的用戶19 可通過組織28內(nèi)部的網(wǎng)絡連接27 (例如，因特網(wǎng)、局域網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等)檢索和使用分離純化 方法中心數(shù)據(jù)庫102。組織28可以選擇將分離純化方法中心數(shù)據(jù)庫102中的選定的目標化 合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21上傳至分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101供網(wǎng)絡上的用 戶檢索和使用。鏈路271是指用戶端19至中心數(shù)據(jù)庫102的數(shù)據(jù)發(fā)送，而鏈路272是指中 心數(shù)據(jù)庫102至用戶端19的數(shù)據(jù)返回。
在本發(fā)明的上下文中，各個分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫101、分離純化方法中心數(shù)據(jù) 庫102和分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫116可統(tǒng)稱為分離純化方法數(shù)據(jù)庫并且可具有相同格式 的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄21以便于共享。
如上所述，本發(fā)明建立和提供一個接入網(wǎng)絡的共享的分離純化方法數(shù)據(jù)庫，使世 界各地的用戶可以通過網(wǎng)絡共享目標化合物體系的分離純化方法知識。
進一步，本發(fā)明提供了一種色譜儀以及利用該色譜儀執(zhí)行目標化合物體系的分離 純化的方法，該色譜儀可以運行用戶從網(wǎng)絡化的共享的分離純化方法數(shù)據(jù)庫中檢索和下載 的目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄中的硬件工作指令。以此方式，用戶無須具備 色譜基本理論知識也無需進行實驗探索就可以完成目標化合物體系的分離純化，顯著提高 了色譜儀的自動化程度。
更進一步，本發(fā)明提供的色譜儀可以在用戶的操作下完成對目標化合物體系的分 離純化，生成該目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄并將其保存至該色譜儀內(nèi)置的分 離純化方法本地數(shù)據(jù)庫。
更進一步，本發(fā)明提供的交互系統(tǒng)可以促使和引導用戶將生成或優(yōu)化的目標化合 物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄上傳到網(wǎng)絡化的共享的分離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的 用戶檢索和使用。
本發(fā)明的利用這種色譜儀執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化的方法可以 通過計算機程序來實現(xiàn)。例如，此類計算機程序可存儲在計算機可讀介質(zhì)中并由處理器或 控制器執(zhí)行以控制這種色譜儀執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化。該計算機程序可 包括用于執(zhí)行如本文中描述的各種方法步驟的代碼。
本發(fā)明中用于存儲分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫和分離純化方法中央數(shù)據(jù)庫的存儲 器可以利用本領(lǐng)域已知或?qū)黹_發(fā)的任何存儲器，諸如隨機存儲器(RAM)、可擦除可編程 ROM (EPROM)、EEPROM、CD-ROM或其他光盤存儲、磁盤存儲或其他磁存儲設(shè)備。
本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保 護范圍應當以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種色譜儀，用于執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化，其特征在于，所述色譜儀包括通訊單元，用于與終端設(shè)備和網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊；以及控制單元，用于控制所述通訊單元從所述終端設(shè)備接收關(guān)于目標化合物體系的特征信息查詢并在所述網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器中的分離純化方法數(shù)據(jù)庫中檢索和下載與所述目標化合物體系的特征信息匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄，其中所述色譜儀根據(jù)所述分離純化方法數(shù)據(jù)記錄來執(zhí)行所述目標化合物體系的分離和/或純化。
2.如權(quán)利要求1所述的色譜儀，其特征在于，所述色譜儀生成目標化合物體系的新的或優(yōu)化的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄并能根據(jù)用戶指令通過網(wǎng)絡將其上傳到所述分離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的色譜儀，其特征在于所述網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器允許授權(quán)用戶通過輸入目標化合物體系的特征信息來檢索和使用所述分離純化方法數(shù)據(jù)庫。
4.如權(quán)利要求1或2所述的色譜儀，其特征在于所述分離純化方法數(shù)據(jù)記錄包括以下一項或更多項目標化合物體系的特征信息、分離純化信息、以及硬件工作指令信息，其中所述分離純化信息包括以下一項或更多項溶劑體系、梯度信息、檢測信息、進樣量和色譜柱信息。
5.如權(quán)利要求1或2所述的色譜儀，其特征在于，所述色譜儀還包括進樣裝置、色譜柱、色譜泵、檢測器、餾分收集器、以及分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫，所述色譜儀將本地用戶開發(fā)和生成的目標化合物體系的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄保存在所述分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫中，并能根據(jù)本地用戶的指令將所述分離純化方法本地數(shù)據(jù)庫中的選定的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄通過網(wǎng)絡上傳至所述分離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
6.如權(quán)利要求1或2所述的色譜儀，其特征在于所述色譜儀具有目標化合物索引數(shù)據(jù)庫以供用戶檢索，所述目標化合物索引數(shù)據(jù)庫與所述分離純化方法數(shù)據(jù)庫通過互聯(lián)網(wǎng)保持同步和更新。
7.如權(quán)利要求1或2所述的色譜儀，其特征在于所述通訊單元提供具有限定物理通訊范圍的無線通訊網(wǎng)絡以與所述終端設(shè)備通訊，并且所述通訊單元通過互聯(lián)網(wǎng)與所述網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊；或者所述通訊單元通過互聯(lián)網(wǎng)與所述終端設(shè)備和所述網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊。
8.一種利用色譜儀執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化的方法，其特征在于，所述方法包括所述色譜儀從終端設(shè)備接收關(guān)于目標化合物體系的特征信息的查詢；所述色譜儀與網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊并在所述網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器中的分離純化方法數(shù)據(jù)庫中檢索和下載與所述目標化合物體系的特征信息匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄；以及所述色譜儀根據(jù)所述分離純化方法數(shù)據(jù)記錄來執(zhí)行所述目標化合物體系的分離和/ 或純化。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述色譜儀生成目標化合物體系的新的或優(yōu)化的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄并能根據(jù)用戶指令通過網(wǎng)絡將其上傳到所述分離純化方法數(shù)據(jù)庫供網(wǎng)絡上的用戶檢索和使用。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于所述分離純化方法數(shù)據(jù)記錄包括以下一項或更多項目標化合物體系的特征信息、分離純化信息、以及硬件工作指令信息，其中所述分離純化信息包括以下一項或更多項溶劑體系、梯度信息、檢測信息、進樣量和色譜柱信息。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述目標化合物體系的特征信息包括目標化合物信息和目標化合物的來源信息，其中如果目標化合物是人工合成所得，則所述目標化合物的來源信息包括起始化合物信息；如果目標化合物是天然生成的，則所述目標化合物的來源信息包括原料信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建立和使用網(wǎng)絡化的共享的分離純化方法數(shù)據(jù)庫的方法及其儀器。在一個實施例中，提供了一種色譜儀，用于執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化。該色譜儀可包括通訊單元，用于與終端設(shè)備和網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器通訊；以及控制單元，用于控制該通訊單元從終端設(shè)備接收關(guān)于目標化合物體系的特征信息查詢并在該網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫服務器中的分離純化方法數(shù)據(jù)庫中檢索和下載與該目標化合物體系的特征信息匹配的分離純化方法數(shù)據(jù)記錄，其中該色譜儀根據(jù)該分離純化方法數(shù)據(jù)記錄來執(zhí)行該目標化合物體系的分離和/或純化。本發(fā)明還提供了利用這種色譜儀執(zhí)行對目標化合物體系的分離和/或純化的方法和計算機程序。
文檔編號G01N30/02GK103055541SQ20121032009
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者王柯 申請人:常州三泰科技有限公司