一种用于高效液相色谱和毛细管电泳二维分离系统的接口技术方案

本实用新型专利技术属分析仪器技术领域，具体为一种用于高效液相色谱和毛细管电泳二维分离系统的接口，由支架、滑杆、步进电机、ＣＥ毛细管、ＨＰＬＣ毛细管、储液槽等经相互连接构成。该接口可实现正高电压分离模式，为ＬＣ－ＣＥ与ＭＳ的联用提供了可行条件，并可方便地实现内标加入定量，提高定量精度。它既能满足质谱离子化电压的要求，又能避免高电压对液相色谱产生影响。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于分析仪器
，具体为一种用于高效液相色谱和毛细管电泳二维分离系统的接口。最早，HPLC和CE之间采用六通阀连接，该接口用样品管收集样品并通过六通阀的切换实现HPLC流出物到CE的转移。与六通阀相似，四通阀和八通阀接口，也是通过阀的机械切换实现进样和分析之间的转换。随着微型柱的使用，诞生了新型流动阀接口，它通过控制“冲洗缓冲溶液”的流动与停止来控制CE的进样与分析，实现微量样品的转移。光门阀接口利用照射于CE进样端的强激光束对第一维流出的荧光衍生物进行光降解来实现二维接口的切换，CE分离时间大大缩短，快速HPLC-CE得以实现。本实验室曾设计过动态脉冲接触式接口，它是利用电磁阀带动HPLC毛细管，通过与电泳进样端短暂接触，实现电迁移进样。以上几种HPLC-CE的共同点在于1、利用电迁移原理进样；2、电泳采用负高压模式，即接口处CE进样端接地，而在电泳的检测端施加负高压。负高压电泳模式避免了高压电对前一维液相色谱分离的影响，但却限制了HPLE-CE二维分离与分子鉴定技术-质谱(MS)的联用。MS可提供分子量、分子结构等信息，在蛋白组学等领域发挥越来越重要的作用，所以解决HPLC-CE与MS的联用将是一个划时代的突破。商品化的质谱仪中电喷雾离子源(ESI)设计成电位保持接地或加±3kV，这远远达不到CE中使用20-30kV电压的要求，负高压的电压方式使得两者无法直接连接。因此，要使HPLC-CE与MS联用，HPLC与CE间的接口需采用全新的原理和设计，实现CE检测端电压为零，而把正电压加在HPLC-CE之间的接口上，同时又避免高电压对高压液相色谱分离产生的影响。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能满足质谱离子化电压要求，又能避免高压电对液相色谱产生影响的用于高效液相色谱和毛细管电泳二维分离系统的接口。本技术提出的高效液相色谱和毛细管电泳二维分离系统的接口，由支架、滑杆、步进电机、CE毛细管、液相色谱毛细管柱、储液槽、刮液片几个部分经相互连接构成(如附图说明图1所示)。其中HPLC毛细管柱7的末段固定在支架10上，CE毛细管柱5的进样端固定在滑杆6的下端，固定点与进样端距离约为1-4厘米，CE毛细管5的另一端与ESI-MS或其它检测器2相连；滑杆6由步进电机8驱动，可带动CE毛细管5上下移动，CE管进样端缓冲溶液储液槽11安放在支架底座10上；滑杆6位于分析位置3时，CE毛细管5进样端正好浸没在储液槽11的缓冲液中；滑杆6上升到分析位置4时，CE毛细管5的进样端正好与HPLC毛细管柱7的末端接触。另外，ESI-MS或检测器2、储液槽11分别与高压电源1连接。CE分离分析过程中，滑杆置于“分析位置”3，CE进样端浸没在缓冲溶液中；当CE需从HPLC进样时，CE毛细管随滑杆被提升到“进样位置”4一般上升4-10厘米，CE毛细管5端点准确地与HPLC毛细管柱7末端接触在一起，呈一定夹角(一般为30°-80°)浸没在从HPLC流出的液滴中，由于重力压差作用，HPLC的流出物进入到CE的柱头，接触持续特定时间以后，滑杆下降；并且随着CE柱头的离开，HPLC柱头的液滴转移到CE柱头，经过一金属制且接地的刮液片9，残留在柱头的剩余样品液体可被擦去，CE柱头回到“分析位置”以后，就可以施加电压对刚采入的样品进行电泳分离了。同样，CE柱从分析位置到进样位置的提升过程中，擦过刮片，粘带的多余的电泳缓冲溶液转移至刮片，同时缓冲溶液对刮片起到了及时冲洗的作用，避免了前次采样样品对后次采样的污染。工作原理和时序控制CE正常电泳分离状态下，滑杆6处于“分析位置”3，毛细管5前端浸在缓冲溶液中，分离电压采用正高压模式，即毛细管进样端为正高压，检测端接地。分离结束(设分离时间为tsep)，需从LC进样时，首先降低分离电压，经过一段时间td电压完全降为零后，步进电机8启动，提升滑杆6，经过时间ta将CE毛细管升至“进样位置”4，在该位置CE毛细管柱头可与LC柱7的末端准确接触，滑杆6停留特定时间(tinj)，即重力进样tinj后，电机8带动滑杆6恢复至最初的“分析位置”3(下降过程所需时间为th)，此时在CE毛细管5两端加上分离电压，样品开始在电泳下分离，整个采样及分离的周期可表示为T＝taep+td+tinj+tb(图2)。对本技术接口的重复性进行检测，结果表明其重复性很好。具体检测方法如下选择标准样品苯甲醇、二氯苯酚、萘酚的混合物，每种化合物浓度为10-5mol/L；检测紫外吸收，λ＝214nm。表一列出了三种化合物在一个小时内连续进样60次的峰高和迁移时间的相对标准偏差(％)表一峰高RSD(％) 迁移时间RSD(％)苯甲醇2.431.95二氯苯酚 3.261.54萘酚 6.762.22本技术具有如下特点1.可实现正高压分离模式，为LC-CE与MS的联用提供了可行条件；2.重力进样的柱效高于电迁移进样，且没有样品歧视效应；3.LC流出液伴随溶剂挥发，使得样品得到浓缩，提高了进样效率；4.LC柱尾流出物易于更新；5.易于实现自动化，电压、毛细管位置及时间的控制可同时实现；6.可方便地实现内标加入定量，提高定量精度。它既能满足质谱离子化电压的要求，又能避免高电压对液相色谱产生影响。图2为本技术时序图示。图中标号为1为高压电源，2为电喷雾离子质谱检测仪(ESI-MS)或其它检测器，3为分析位置，4为进样位置，5为CE毛细管，6为滑杆，7为液相毛细管柱，8为步进电机，9为刮液片，10为支架，11为缓冲液储液槽。tsep为分离时间，td降压时间，tinj为进样时间，tb为滑杆下降时间，T为进样分析周期。实施例以绝缘材料如工程塑料制作接口主体，包括滑杆6、支架(包括底座)10，滑杆上下移动距离为8.0cm。刮片9为金属材料加工制作，接地以释放累积静电。步进电机8功率为500mw，储液槽11溶积为4ml，高压电源1的电压为±30kv，CE毛细管5的管内径为75μm，HPLC毛细管7的管径为250μm，两者外径均为360μm，材料采用熔融石英毛细管，采用ESI-MS检测器，按照图示所示进行安装、连接，即得本技术的接口。在样品分析阶段，CE毛细管处于分析位置，两端施以25kV的高压电，60秒钟后分析完成，撤离高压电，经过0.5秒电压完全降为零，此时步进电机启动，提升滑杆，经1秒钟CE毛细管升至进样位置，与HPLC毛细管接触进样2秒，与上升阶段相同，1秒钟后CE毛细管重新回到分析位置，紧接着施加25kV分析电压，开始对新采入的样品进行分离分析，因此接口整个进样分析的周期为62.5秒。权利要求1.一种用于高效液相色谱和毛细管电泳二维分离系统的接口，由支架、滑杆、步进电机、CE毛细管、液相色谱毛细管柱、储液槽、刮片经相互连接构成，其特征在于HPLC毛细管柱(7)的末段固定在支架(10)上，CE毛细管柱(5)的进样端固定在滑杆(6)的下端，固定点与进样端距离约为1-4厘米，CE毛细管(5)另一端与ESI-MS或其它检测器2相连；滑杆(6)由步进电机(8)驱动，可带动CE毛细管(5)上下移动，CE管进样端缓冲溶液储液槽(11)安放在支架底座(10)上；滑杆(6)位于分析位置(3)时，CE毛细管(5)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高效液相色谱和毛细管电泳二维分离系统的接口，由支架、滑杆、步进电机、ＣＥ毛细管、液相色谱毛细管柱、储液槽、刮片经相互连接构成，其特征在于ＨＰＬＣ毛细管柱（７）的末段固定在支架（１０）上，ＣＥ毛细管柱（５）的进样端固定在滑杆（６）的下端，固定点与进样端距离约为１－４厘米，ＣＥ毛细管（５）另一端与ＥＳＩ－ＭＳ或其它检测器２相连；滑杆（６）由步进电机（８）驱动，可带动ＣＥ毛细管（５）上下移动，ＣＥ管进样端缓冲溶液储液槽（１１）安放在支架底座（１０）上；滑杆（６）位于分析位置（３）时，ＣＥ毛细管（５）进样端正好浸没在储液槽（１１）的缓冲液中；滑杆（６）上升到分析位置（４）时，ＣＥ毛细管（５）的进样端正好与ＨＰＬＣ毛细管柱（７）的末端接触；ＥＳＩ－ＭＳ或检测器（２）、储液槽（１１）分别与高压电源（１）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张祥民，胡华玲，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]