一种一体化多维分离色谱柱及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种一体化多维分离色谱柱及其制备方法和应用，所述一体化多维分离色谱柱包括石英管，石英管为圆柱形，石英管的其中一端开口向中心收束形成锥形管口，石英管内靠近锥形管口的一端填充有第一填料，石英管内与第一填料相邻的空间填充有第二填料。本发明专利技术的一体化多维分离色谱柱采用石英管激光拉制得到，通过高压气源泵送的方式对填料进行填充，然后采用高效色谱仪进行梯度压力测试进行填料压实，所得一体化多维分离色谱柱可以实现在线的多维色谱分离，比常规的在线多维体系(MudPIT系统)具有更好耐压、更高柱效、低死体积、重现性高等优点。重现性高等优点。重现性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化多维分离色谱柱及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及色谱柱
，尤其涉及一种一体化多维分离色谱柱及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]色谱分离是生物学、化学和医学研究中一种非常常用的分离分析手段，色谱与质谱联用技术进一步拓展了色谱分离技术的作用和应用场景。另外一个方面，从单一蛋白质的分析到蛋白质组学、甚至于蛋白质后修饰组学或免疫肽组学的发展和研究需求，更加体现出了色谱分离在组学研究中的重要性。
[0003]为了增加组学检测的深度以及对于低丰度多肽、蛋白质或修饰类型的正确性定性定量分析能力，一般会通过多级分离的方式，对复杂的多肽混合物样品进行分离后在进行检测，目前，比较常用的方法有两种：一种是离线用色谱柱对多肽混合物样品进行一次分级，每个馏分再进行液相质谱联用检测分析；另一种是利用两个或者以上的色谱柱(MudPIT系统)搭建在线纳升流速多维液相系统进行在线多维色谱分离质谱分析。前者离线色谱分离一般需要较大的起始量，同时，会引入较多的额外步骤，造成很大的样本丢失，不适用于微量样品的分析。后者虽然会大大减少样本损失，但是由于需要用连接头串联两个或者多个纳升色谱柱，第二维的色谱柱需要带有特殊的筛板等，会带来更大的死体积和漏液风险，整个体系体积的最高耐压(一般不超过200bar)也会受到影响。
[0004]因此，发展一种一体化多维纳升流速色谱柱应用于蛋白质组学研究中可以很好解决上述问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种一体化多维分离色谱柱及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]本专利技术首先提供了一种一体化多维分离色谱柱，其包括石英管，石英管为圆柱形，石英管的其中一端开口想中心收束形成锥形管口，石英管内靠近锥形管口的一端填充有第一填料，石英管内与第一填料相邻的空间填充有第二填料。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一填料为C18填料。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二填料为SCX填料。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一填料或第二填料的粒径为1.5um、1.9um、3um或5um，第一填料和第二填料的填充高度根据实际应用需求可以进行选择，在此不做具体限制。
[0011]在以上技术方案的基础上，优选的，所述锥形管口的内径为3
‑
5μm。
[0012]更进一步优选的，所述石英管的外径为360μm，石英管的内径为50μm、75μm、100μm、150μm等多种不同内径规格的石英管。
[0013]本专利技术的另一方面，还提供一种一体化多维分离色谱柱的制备方法，其包括如下
步骤：
[0014]步骤一、取一定长度的石英管，去除石英管中间部分的表面涂层，然后将石英管置于激光拉柱仪中，使激光发射部位正对石英管去除了表面涂层的部分，激光加热该部分使其并拉伸两端，从而使石英管去除表面涂层的部分断裂形成锥形管口；
[0015]步骤二、将第一填料悬浮液从石英管远离锥形管口的一端泵入，到达第一填料的目标填充高度后停止第一填料悬浮液的泵入，再将第二填料悬浮液从石英管远离锥形管口的一端泵入，到达第二填料的目标填充高度后停止第二填料悬浮液的泵入，得到填充有第一填料和第二填料的石英管；
[0016]步骤三、将填充有第一填料和第二填料的石英管连接在高效色谱仪上进行梯度压力测试，得到压实后的一体化多维分离色谱柱
[0017]在以上技术方案的基础上，优选的，步骤二中，将第一填料悬浮液或第二填料悬浮液泵入石英管的方法包括：将第一填料悬浮液或第二填料悬浮液置于容器中，将容器置于密闭腔体中，将石英管远离锥形管口的一端与容器内液面下方连通，石英管的锥形管口与密闭腔体外侧连通，向密闭腔体内通入高压氦气，至石英管内第一填料或第二填料的填充高度达到要求，停止高压氦气的通入。
[0018]在以上技术方案的基础上，优选的，步骤三中，梯度压力测试的方法包括：
[0019]将填充有第一填料和第二填料的石英管远离锥形管口的一端与高效液相色谱仪的泵组件连通，驱动流动相流过石英管，在一个初始流速下，至压力不变后；
[0020]在现有流速的基础上，增加一个固定值，在新流速下，至压力不变后；
[0021]继续重复上述步骤，直至流速达到最大值，在最大流速下，在石英管内流过20个柱体积的流动相后，将流速缓慢将至0，得到压实后的一体化多维分离色谱柱。
[0022]在以上技术方案的基础上，优选的，所述流动相为0.1％甲酸水溶液。
[0023]在以上技术方案的基础上，优选的，所述最大备压为400bar。
[0024]在以上技术方案的基础上，优选的，初始流速为0.05mL/min，最大流速为0.3mL/min，固定值为0.05mL/min。
[0025]在以上技术方案的基础上，优选的，填充有第一填料和第二填料的石英管远离锥形管口的一端与高效液相色谱仪的泵组件连通的方式具体为：高效液相色谱仪的泵组件通过第一连接管线与废液瓶连通，第一连接管线上连通安装三通，三通通过第二连接管线与石英管连通，通过分流的方式降低流入石英管内的流动相流速。
[0026]本专利技术还提供一种将上述一体化多维分离色谱柱在蛋白质组学分析中的应用。
[0027]本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：
[0028](1)本专利技术提供的一体化多维分离色谱柱能够克服现有技术中离线多维分离分析中，样品损失过多的问题，采用一体化结构，填料经过压实处理，耐压高，可达到800bar以上，死体积小，柱效高，能够满足μg级别样品的连续上样检测处理；
[0029](2)其次本专利技术提供的一体化多维分离色谱柱具有一体化拉制程序的锥形管口，利用锥形管口可以对填料进行筛选，避免填料漏出，同时又可以使流动相通过，在电场的作用下形成良好的喷雾，可以帮助肽段进行很好地离子化；
[0030](3)本专利技术的一体化多维分离色谱柱可以用于细胞和组织样本全蛋白质提取物中检测蛋白质组学水平的蛋白质相关表达量，能够实现对于批量临床医疗样本进行定量蛋白
质组学的质谱分析。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术一体化多维分离色谱柱的主视图；
[0033]图2为本专利技术一体化多维分离色谱柱填料的填装方式示意图；
[0034]图3为本专利技术一体化多维分离色谱柱填料压实方式示意图；
[0035]图4为本专利技术具体实施方式所得图谱。
[0036]图中：1
‑
石英管、2
‑
第一填料、3
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化多维分离色谱柱，其特征在于，包括：石英管(1)，石英管(1)为圆柱形，石英管(1)的其中一端开口向中心收束形成锥形管口(11)，石英管(1)内靠近锥形管口的一端填充有第一填料(2)，石英管(1)内与第一填料(2)相邻的空间填充有第二填料(3)。2.如权利要求1所述的一体化多维分离色谱柱，其特征在于，所述第一填料(2)为C18填料。3.如权利要求1所述的一体化多维分离色谱柱，其特征在于，所述第二填料(3)为SXC填料。4.如权利要求1所述的一体化多维分离色谱柱，其特征在于，所述锥形管口(11)的内径为3
‑
5μm。5.权利要求1
‑
4任一所述的一体化多维分离色谱柱的制备方法，其特征在于，包括：步骤一、取一定长度的石英管(1)，去除石英管(1)中间部分的表面涂层，然后将石英管(1)置于激光拉柱仪中，使激光发射部位正对石英管(1)去除了表面涂层的部分，激光加热该部分使其并拉伸两端，从而使石英管(1)去除表面涂层的部分断裂形成锥形管口；步骤二、将第一填料悬浮液从石英管(1)远离锥形管口的一端泵入，到达第一填料的目标填充高度后停止第一填料悬浮液的泵入，再将第二填料悬浮液从石英管(1)远离锥形管口的一端泵入，到达第二填料的目标填充高度后停止第二填料悬浮液的泵入，得到填充有第一填料和第二填料的石英管(1)；步骤三、将填充有第一填料和第二填料的石英管(1)连接在高效色谱仪上进行梯度压力测试，得到压实后的一体化多维分离色谱柱。6.如权利要求5所述的一体化多维分离色...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭超，吴萍，
申请(专利权)人：百蓁生物技术武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：