基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法，该色谱分析装置将色谱取样、进样、分离功能集成于集成化探针内完成。同时本发明专利技术也公开了一种采用上述基于多功能集成化探针的色谱分析装置进行微量样品分析的方法。本发明专利技术的主要优点包括：装置集成度高，装置内死体积小，结构简单，使用方便，尤其适合进行样品量微小的微量样品分析，并且为色谱分析提供了一种新的色谱进样模式，为微量样品的色谱分析和现场色谱分析提供了理想的平台。本发明专利技术在高通量筛选和分析、单细胞/单颗粒分析、微量复杂样品分析、生物成像分析、现场分析等领域有广阔的应用前景。

Chromatographic analysis device and application method based on multifunctional integrated probe

【技术实现步骤摘要】
基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法
本专利技术属于色谱分析领域，特别涉及一种用于微量样品的基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法。
技术介绍
在具有复杂组成的样品分析中，色谱分析技术以其强大的分离能力得到了广泛的应用。其中，高效液相色谱法和气相色谱法已成为化学、生物医学、农学、环境、食品、商检等领域中重要的分离分析技术。通常一个典型的色谱分离分析过程包括：将样品通过进样阀注入载有固定相的色谱柱中，以液体或气体为流动相，采用高压驱动系统，将流动相泵入色谱柱内，样品中不同性质的组分在柱内被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对样品的分离分析。目前，与色谱系统联用最多的是质谱检测器。质谱检测技术具有高特异性和高灵敏度的特点。其中，电喷雾质谱检测技术是与色谱系统联用最多的质谱分析技术。电喷雾质谱检测技术，具有灵敏度高、分析速度快、分子结构解析能力强等特点。文献曾报道多种基于电喷雾质谱技术的原位样品直接分析方法。如Cooks研究组(Takats,Z.；Wiseman,J.；Cooks,R.J.Mass.Spetrom.2005,40,1261-1275.)发展了解吸电喷雾离子化(DESI)技术，在高压气流辅助下利用高速带电液滴流进行表面样品的解吸和电离，并直接进入质谱中检测。Laskin研究组(Roach,P.；Laskin,J.；Laskin,A.Analyst2010,135,2233-2236.)发展了纳升级解吸电喷雾电离(nano-DESI)技术，利用液桥连接缓冲液系统和纳喷针，并从待分析表面萃取样品分子，可进行样品分子的连续提取和直接离子化。Wang等(Wang,H.；Liu,J.；Cooks,R.；Ouyang,Z.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,877-880.)发展的纸喷雾技术，将纸色谱和电喷雾技术结合，使样品在溶剂和高压电的共同作用下通过多孔隙纸的尖端进行喷雾。但由于实际生物样品的组成复杂且丰度差异大，其样品中的高浓度基质尤其是金属盐离子的存在，会严重制约质谱检测的灵敏度和准确性。为降低样品中基体组分对质谱检测的影响，需在质谱检测前对样品进行前处理，如固相萃取或色谱分离等，然后再将处理后的样品通过接口转移至质谱中。但在常规分析体系内，上述过程繁琐耗时、样品消耗量大，且易造成样品损失和污染，不适宜进行微量样品的处理。针对微量复杂样品的色谱分析方法的研究是当前色谱分析(尤其是色谱-质谱联用分析)领域的研究热点之一。经典的色谱分析系统虽具有分离能力强、可靠性高等优点，但也存在仪器成本高、样品用量大、柱外效应显著等局限性。在从进样阀到检测器之间，在进样阀内、柱接头、连接管和检测器流通池中，都存在较大的死体积，造成被分离物质的扩散和滞留，导致色谱峰的展宽，色谱柱分离效率下降。因此，实现微量复杂样品的色谱分析面临着重大的挑战。有部分文献报道了应用于微量样品的色谱分析方法。如Ovchinnikova等(Ovchinnikova,O.；Kertesz,V.；VanBerkel,G.Anal.Chem.2011,83,1874-1878.)利用激光将表面样品解吸后通过PEEK管的开口引至内部溶剂中，通过六通阀的切换进入色谱-质谱分析系统中，实现了生物切片表面的直接微区取样和色质分析。但该方法仪器成本昂贵且使用成本过高。Kertesz等(Kertesz,V.；VanBerkel,G.Anal.Chem.2010,82,5917-5921.)利用微液桥表面取样探针(LMJ-SSP)技术对生物切片或液滴进行取样，样品通过三通或六通阀的切换进入HPLC-MS分析系统中，经分离后的组分依次进行常规电喷雾质谱检测。但上述方法在系统集成度、操作方便性、接口死体积、样品损失率等方面仍存在诸多不足。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于微量样品的基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法，该色谱分析装置将色谱取样、进样、分离功能集成于集成化探针内完成。同时本专利技术也提供了一种采用上述基于多功能集成化探针的色谱分析装置进行微量样品分析的方法。本专利技术的主要优点包括：装置集成度高，装置内死体积小，结构简单，使用方便，尤其适合进行样品量微小的微量样品分析，并且为色谱分析提供了一种新的色谱进样模式，为微量样品的色谱分析和现场色谱分析提供了理想的平台。本专利技术在高通量筛选和分析、单细胞/单颗粒分析、微量复杂样品分析、生物成像分析、现场分析等领域有广阔的应用前景。一种基于多功能集成化探针的色谱分析装置，包括流体驱动装置以及检测装置，还包括：用于承载样品的样品芯片；具有流动相引入通道、取样通道口、色谱柱通道以及色谱柱通道出口的探针；流动相引入通道的出口与色谱柱通道的进口相连通，该连通处设有所述的取样通道口，其同时作为完成取样探针功能的取样通道口；调整样品芯片与多功能集成化探针之间相对位置的移动台；所述流动相引入通道入口与所述流体驱动装置相连，所述色谱柱通道出口与所述检测装置位置对应。本专利技术的探针既可以是整体结构，也可以拆卸的分体结构，可以作为模块化设计。作为优选，所述探针为集成流动相引入通道、取样通道口、色谱柱通道以及色谱柱通道出口于一体的结构。作为进一步优选，所述的探针为由毛细管弯折而成。作为优选，所述的探针为由毛细管弯折而成的U型结构、V型结构、类似U型结构或者类似V型结构，该U型结构或V型结构的底部设有所述取样通道口，取样通道口两侧的毛细管部分分别为所述的流动相引入通道和色谱柱通道，色谱柱通道的流动相出口为所述的色谱柱通道出口。本专利技术中，所述毛细管可以毛细玻璃管、毛细金属管或者其他材料的毛细管。作为优选，位于探针内的色谱固定相充满部分流动相引入通道，全部的取样通道口和色谱柱通道；或者色谱固定相充满全部的色谱柱通道。作为优选，所述探针包括：带有流动相引入通道、取样通道口以及色谱柱通道的探针本体；以及一端置入所述色谱柱通道内的色谱柱，该色谱柱的流动相出口为所述的色谱柱通道出口。作为优选，所述流动相引入通道以及色谱柱通道呈U型或V型布置，所述取样通道口位于U型或V型的底部。作为优选，包括可用于密封所述取样通道口的密封片。采用密封片既可以实现对取样通道口密封；也可以在密封片上滴加洗涤液，用于多功能集成化探针的取样通道口的清洗，以及取样液滴的稳定形成。当然，本专利技术也可以不设置密封片，直接通过样品芯片进行样品的承载、溶解、洗涤等。此时可以直接通过经过取样通道口的流动相实现对样品的溶解和取样；或者也可以通过形成于取样通道口的取样液滴实现对样品的溶解和取样。取样液滴可以由流动相形成，也可以是洗涤液或者其他组成的液滴。作为优选，所述样品芯片顶面具有弹性。选择该技术方案，可以进一步提高取样通道口与样品芯片之间的密封性。作为优选，所述检测装置为电喷雾质谱仪检测装置，所述色谱柱通道出口作为电喷雾质谱检测装置的喷针。一种样品分析的方法，在密封探针的取样通道口的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多功能集成化探针的色谱分析装置，包括流体驱动装置以及检测装置，其特征在于，还包括：/n用于承载样品的样品芯片；/n具有流动相引入通道、取样通道口、色谱柱通道以及色谱柱通道出口的探针；流动相引入通道的出口与色谱柱通道的进口相连通，该连通处同时设有所述的取样通道口；/n调整样品芯片与多功能集成化探针之间相对位置的移动台；/n所述流动相引入通道入口与所述流体驱动装置相连，所述色谱柱通道出口与所述检测装置位置对应。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多功能集成化探针的色谱分析装置，包括流体驱动装置以及检测装置，其特征在于，还包括：
用于承载样品的样品芯片；
具有流动相引入通道、取样通道口、色谱柱通道以及色谱柱通道出口的探针；流动相引入通道的出口与色谱柱通道的进口相连通，该连通处同时设有所述的取样通道口；
调整样品芯片与多功能集成化探针之间相对位置的移动台；
所述流动相引入通道入口与所述流体驱动装置相连，所述色谱柱通道出口与所述检测装置位置对应。


2.根据权利要求1所述的基于多功能集成化探针的色谱分析装置，其特征在于，所述探针为集成流动相引入通道、取样通道口、色谱柱通道以及色谱柱通道出口于一体的结构。


3.根据权利要求2所述的基于多功能集成化探针的色谱分析装置，其特征在于，所述的探针为由毛细管弯折而成的U型结构、V型结构、类似U型结构或者类似V型结构，该U型结构或V型结构的底部设有所述取样通道口，取样通道口两侧的毛细管部分分别为所述的流动相引入通道和色谱柱通道，色谱柱通道的流动相出口为所述的色谱柱通道出口。


4.根据权利要求2所述的基于多功能集成化探针的色谱分析装置，其特征在于，位于探针内的色谱固定相充满部分流动相引入通道，全部的取样通道口和色谱柱通道；或者色谱固定相充满全部的色谱柱通道。


5.根据权利要求1所述的基于多功能集成化探针的色谱分析装置，其特征在于，所述探针包括：
带有流动相引入通道、取样通道口以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：方群，金迪琼，潘建章，杜冠生，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33