微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统技术方案

一种微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，包括：直流高压电源、内置纳升样品环的纳升进样阀、微量注射泵、毛细管三通、分离毛细管、检测器和装有电泳缓冲液且带有瓶塞的电泳废液瓶；本发明专利技术毛细管电泳分析系统，用微量注射泵以nL/min的流速驱动液流在毛细管中整体地从正极朝负极方向移动，通过用微量注射泵驱动液流代替电渗流，使样品中各组分由于电泳速度的不同而实现分离；具有分离效率高、分析速度快、操作简单、重现性好等特点。

【技术实现步骤摘要】
微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统(-)
本专利技术涉及毛细管电泳分析系统，特别是涉及微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统及其操作方法。 (二)
技术介绍
自20世纪70年代以来，毛细管电泳因其分离效率高、试剂消耗少、分析时间短等优点在化学、生物学、环境学、食品、药学、医学等领域应用广泛。区带毛细管电泳是毛细管电泳中最常用的一种分离方式，对于离子型化合物有很好的分离能力，已广泛地应用于氨基酸、药物、金属离子、环境试样中的有毒有害物质等小分子量化合物的分离分析，也可用于蛋白质等生物大分子的分离。 毛细管电泳所用的石英毛细管柱，在pH>3情况下，其内表面带负电，和溶液接触时形成了双电层。在高电压作用下，双电层中的水合阳离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象叫电渗；在电解质溶液中，带电粒子在电场作用下，以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象叫电泳。粒子在毛细管内电解质中的迁移速度等于电泳和电渗流两种速度的矢量和，正离子的电泳方向和电渗流一致，故最先流出；中性粒子的电泳流速度为“零”，故其迁移速度相当于电渗流速度；负离子的电泳方向和电渗流方向相反，但因电渗流速度一般都大于电泳流速度，故它将在中性粒子之后流出。虽然样品中各组分均以相同的电渗流速度朝负极方向移动，但由于样品中各组分因其分子大小、所带电荷数的不同，在电场中电泳速度不同而实现分离。 由于温度、pH、电解质溶液的成分与浓度、毛细管内壁的活化状况和对溶质的吸附都影响电渗流的大小，且影响毛细管电泳进样量的因素较多，因此毛细管电泳的分离和测定的重现性不如高效液相色谱和气相色谱，在实际应用中受到限制。 (三)
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作简便、重现性好、不依靠电渗流驱动的毛细管电泳分析系统。用微量注射泵以nL/min的流速驱动液流在毛细管中整体地从正极朝负极方向移动，通过用微量注射泵驱动液流代替电渗流，使样品中各组分由于电泳速度的不同而实现分离。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: —种微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，所述的毛细管电泳分析系统由微量注射泵、纳升进样阀连接后通入毛细管三通的第一端口，所述毛细管三通的第二端口连接分离毛细管，分离毛细管通过检测器的检测窗口后通入装有电泳缓冲液的电泳废液瓶中电泳缓冲液的液面下，所述毛细管三通的第三端口通过第一钼丝接入直流高压电源的接地电极，所述直流高压电源的高压输出端通过第二钼丝插入所述的电泳废液瓶电泳缓冲液的液面下；在实现高压屏蔽的同时，通过分离毛细管中的电泳缓冲液，与分离毛细管的入口端经高压电源的接地电极构成电泳回路，所述的电泳废液瓶瓶口带有密封瓶塞，所述的分离毛细管及所述第二钼丝各自穿过所述的密封瓶塞并与所述的密封瓶塞紧密配合。 进一步，本专利技术所述的微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其中所述的检测器选自紫外-可见光分光检测器、激光诱导荧光检测器、发光检测器或电化学检测器中的任一种。 再进一步，本专利技术所述的微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其中所述的分离毛细管选自石英毛细管，玻璃毛细管或聚合物毛细管中的任一种。 更进一步，所述的电泳废液瓶为带有瓶塞的玻璃瓶，电泳废液瓶的瓶塞上插有一根0.5mm内径的PEEK管，分离毛细管通过所述PEEK管插入所述的电泳废液瓶的电泳缓冲液的液面下。 本专利技术微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其中所述的纳升进样阀内置纳升体积的样品环，进样时样品环内样品全部注入分离毛细管，进样精确且高度重现，并且，不同体积的样品环也可自由更换，从而实现不同体积的纳升试样引入分离毛细管。 本专利技术还提供了微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统的应用方法，所述的应用方法包括进样和分离两个阶段:(I)进样阶段，在高压电源的控制面板上设定输出电压，在紫外-可见光分光检测器的控制面板上设定待测样品合适的波长；启动高压电源和检测器，通过进样针将待测样品手动注入到纳升进样阀的样品环，然后将纳升进样阀切换至注射状态，此时微量注射泵输送电泳缓冲液将样品区带注入到充满电泳缓冲液的分离毛细管中；(2)分离阶段，纳升进样阀的样品区带在电场力和微量注射泵驱动力的共同作用下向电泳废液瓶运动，样品中各组分因其分子大小、所带电荷数的不同，在电场中电泳速度不同实现分离，经过检测器进行分析检测得出结论。 本专利技术微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统在操作时，可通过调节微量注射泵的流速优化样品的分析时间，对于电泳速度差异大的分析物可使用高的流速，对于电泳速度差异小的分析物可使用较低的流速，对于含电泳速度差异大小不一的复杂体系甚至可以用流速梯度实现快速高效分离。 本专利技术微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，主要使用微量注射泵来驱动毛细管内液流，焦耳热效应远小于现有的电渗流驱动的毛细管电泳分析系统，因此本专利技术微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统可使用比电渗流驱动液流的毛细管电泳分析系统更高的分离场强。 本专利技术微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其中分离毛细管使用前不需要进行物理或者化学处理，并且在更换电泳缓冲液时，可以通过增加微量注射泵的流速来大大缩短电泳缓冲液和分离毛细管表面的平衡时间。 本专利技术提供的微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，具有分离效率高、分析速度快、操作简单、重现性好等特点。 (四) 【附图说明】 图1是微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统示意图； 图中:1 一闻压电源,2 —纳升进样阀，3 —微量注射泵，4 一毛细管三通，5 —分尚毛细管，6 —检测器，7 —电泳废液瓶，8 —第一钼丝，9 一第二钼丝； 图2是常规毛细管电泳分析系统示意图； 图中:a —温控系统，b 一分离毛细管，c 一紫外检测器，d 一高压电源，e 一第三钼丝，f 一第四钼丝，g—第一缓冲液瓶，h—第二缓冲液瓶，i 一记录/处理系统，j 一电泳图； 图3是微量注射泵的流量为0.15 μ L/min时碘离子和碘酸根的电泳图； 图4是微量注射泵的流量为0.25 μ L/min时碘离子和碘酸根的电泳图； 图5是微量注射泵的流量为0.375 μ L/min时碘离子和碘酸根的电泳图； 图6是采用常规毛细管电泳分离碘离子和碘酸根的电泳图。 (五) 【具体实施方式】 本说明书的实施例所述的内容仅仅是对专利技术构思的实现形式的列举，本专利技术的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本专利技术的保护范围也及于本领域技术人员根据本专利技术构思所能够想到的等同技术手段。 实施例1 参见图1，本专利技术微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，包括:直流高压电源1、内置纳升样品环的纳升进样阀2、微量注射泵3、毛细管三通4、分离毛细管5、检测器6和装有电泳缓冲液且带有瓶塞的电泳废液瓶7 ;所述的毛细管电泳分析系统由微量注射泵 3、纳升进样阀2连接后通入毛细管三通4的第一端口，所述毛细管三通的第二端口连接分离毛细管5，分离毛细管5通过检测器6的检测窗口后通入装有电泳缓冲液且带有瓶塞的电泳废液瓶7中电泳缓冲液的液面下，所述毛细管三通的第三端口通过第一钼丝8接入直流高压电源的接地电极，所述直流高压电源的高压输出端通过第二钼丝9也本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其特征在于，所述的毛细管电泳分析系统由微量注射泵、纳升进样阀连接后通入毛细管三通的第一端口，所述毛细管三通的第二端口连接分离毛细管，分离毛细管通过检测器的检测窗口后通入装有电泳缓冲液的电泳废液瓶中电泳缓冲液的液面下，所述毛细管三通的第三端口通过第一铂丝接入直流高压电源的接地电极，所述直流高压电源的高压输出端通过第二铂丝插入所述的电泳废液瓶电泳缓冲液的液面下；在实现高压屏蔽的同时，通过分离毛细管中的电泳缓冲液，与分离毛细管的入口端经高压电源的接地电极构成电泳回路，所述的电泳废液瓶瓶口带有密封瓶塞，所述的分离毛细管及所述第二铂丝各自穿过所述的密封瓶塞并与所述的密封瓶塞紧密配合。

【技术特征摘要】
2014.01.23 CN 201410033175.21.一种微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其特征在于，所述的毛细管电泳分析系统由微量注射泵、纳升进样阀连接后通入毛细管三通的第一端口，所述毛细管三通的第二端口连接分离毛细管，分离毛细管通过检测器的检测窗口后通入装有电泳缓冲液的电泳废液瓶中电泳缓冲液的液面下，所述毛细管三通的第三端口通过第一钼丝接入直流高压电源的接地电极，所述直流高压电源的高压输出端通过第二钼丝插入所述的电泳废液瓶电泳缓冲液的液面下；在实现高压屏蔽的同时，通过分离毛细管中的电泳缓冲液，与分离毛细管的入口端经高压电源的接地电极构成电泳回路，所述的电泳废液瓶瓶口带有密封瓶塞，所述的分离毛细管及所述第二钼丝各自穿过所述的密封瓶塞并与所述的密封瓶塞紧密配合。2.如权利要求1所述的微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其特征在于所述的检测器选自紫外-可见光分光检测器、激光诱导荧光检测器、发光检测器或电化学检测器中的任一种。3.如权利要求1所述的微量注射泵驱动液流的毛细管电泳分析系统，其特征在于所述的分离毛细管选自石英毛细管，玻璃毛细管或聚合物毛细管中的任一种。4.如权利要求1所述的微量注射泵驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：程和勇，刘金华，韩超，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33