分段流分析的系统和方法技术方案

本公开提供了用于分段流分析的系统和方法。更具体地，本公开涉及将液体样品和分段液体引入到输送毛细管中以进行分段流分析，其中液体样品和/或分段液体作为离散液滴被分配到输送毛细管中。输送毛细管中。输送毛细管中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分段流分析的系统和方法
[0001]相关美国申请
[0002]本申请要求于2020年11月30日提交的第63/119279号美国临时申请的优先权的权益，该美国临时申请的全部内容在此通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及用于利用分段流进行分析的系统和方法。

技术介绍

[0004]分段流分析是控制样品分散的常用微流体方法，用于诸如质谱法和高效液相色谱法之类的分析技术。在分段流分析期间，通常与载体液体混合的样品被喷射/分配到携带分段液体的连续流的输送毛细管中。不可与捕获液体混溶的分段液体有效地防止了行进通过毛细管的样品液滴的分散和稀释。
[0005]分段流加载特别具有挑战性，并且需要大量分段液体。大多数不可混溶的分段液体(通常为氟化烃)的油性本质会导致下游的电离源和质谱仪的污染，特别是当使用nL/min以上的流速时。此外，在某些条件下，样品分散和稀释可以通过防止或减少质谱法、HPLC和其他分析技术的样品基质效应而有利于下游分析。
[0006]本文描述了用于分段流分析的新颖系统和方法，其减少了分段液体体积，并允许喷射/分配的样品的受控分散和稀释。

技术实现思路

[0007]本公开总体上提供了分段流分析的系统和方法。在各个方面和实施例中，本公开所提供的分段流的系统和方法可以与通常用于检测、表征、识别、分离和/或纯化样品中的一种或多种分子的任何种类的分析仪器和技术结合使用。
[0008]在一个方面中，用于样品的分段流分析的系统可以包括：(a)输送毛细管，用于接收样品和分段液体；(b)液滴分配器，用于向输送毛细管提供样品和分段液体，其中样品和分段液体作为离散液滴被分配到输送毛细管中；以及(c)流体地连接到输送毛细管的导管，该导管向输送毛细管提供捕获液体。
[0009]在一些实施例中，提供了一种用于将样品加载到分段流中的系统。该系统可以包括：输送毛细管，用于接收至少一种液体样品和分段液体的流；液滴分配器，用于在输送毛细管的开放端处将该至少一种液体样品分配到分段液体中；以及流体地连接到输送毛细管的导管，该导管向开放端提供分段液体。
[0010]在实施例中，分段液体不可与样品和捕获液体混溶(例如，可以基于由极性、疏水性、亲水性、水性、有机性等的(一个或多个)差异引起的不可混溶性进行选择)。示例性的分段液体可以包括例如碳氢化合物(例如，烷烃和环烷烃，诸如例如庚烷、辛烷)和卤化溶剂(例如，全氟萘烷、Novec HFE 7500、Fluorinet 40(FC
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40)和全氟辛醇(FC
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72))。在一些方面中，捕获液体是甲醇。
[0011]在一些方面中，液滴分配器包括声学液滴分配器、重力分配器、静电分配器、压电分配器、机械驱动或气动分配器。
[0012]在一些实施例中，该系统还可以包括电离源和/或质谱仪，该电离源在样品和捕获液体被从输送毛细管排出时对样品和捕获液体进行电离，该质谱仪可操作以对所得样品离子进行质量分析。在某些方面中，输送毛细管具有典型的几何结构和尺寸，并且在一些实施例中可以包括约250μm的内径。
[0013]在实施例中，喷射的样品液滴的体积可以是约1
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10纳升、数十纳升或数百纳升。在一些实施例中，喷射的样品液滴的体积可以在皮升的范围内。在一些实施例中，样品液滴的体积可以是约2.5nL。
[0014]本公开还提供了一种用于样品的分段流分析的方法，其中该方法可以包括：(a)将样品喷射到输送毛细管的开放端中；(b)将分段液体喷射到输送毛细管的开放端中，其中样品和分段液体被交替地喷射到输送毛细管中；以及(c)使捕获液体流过输送毛细管，以朝向输送毛细管的样品出口携带样品和分段液体。
[0015]在一些实施例中，提供了一种用于样品的分段流分析的方法。该方法可以包括：向输送毛细管的开放端供应分段液体；在开放端处将第一液体样品分配到分段液体中；以及将分段液体和第一液体样品抽取通过输送毛细管以传送到分析设备。
[0016]在该方法的实施例中，分段液体不可与样品和捕获液体混溶。在该方法的实施例中，一些示例性分段液体包括全氟萘烷、Novec HFE 7500、Fluorinet 40(FC
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40)和全氟辛醇(FC
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72)。在该方法的一些方面中，捕获液体是甲醇。
[0017]在一些实施例中，可以通过使用声学液滴喷射器(ADE)进行非接触式液滴加载来执行分配。在一些实施例中，样品和分段液体各自作为一个或多个离散液滴被分开地喷射。
[0018]在一些实施例中，该方法还可以包括将多种不同的样品喷射到输送毛细管的开放端中，并且在每种样品之间交替地喷射分段液体。
[0019]在一些方面中，该方法还包括电离在输送毛细管中携带的样品，其中电离方法可以是电子碰撞电离(EI)、快速原子轰击(FAB)、电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)或基质辅助激光解吸电离(MALDI)。在一些进一步的实施例中，该方法包括ESI。
[0020]在一些方面中，该方法还包括对样品执行质谱法。
[0021]在一些方面中，该方法还包括使输送毛细管的内部与包括润湿剂的动态或永久表面涂层接触，该润湿剂增加了毛细管表面与分段液体之间的接触相互作用。在包括氟化分段液体的实施例中，表面涂层可包括衍生剂，诸如例如三氯(1H,1H,2H,2H
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全氟辛基)硅烷。
[0022]在一些方面中，该方法还包括调节捕获液体的体积以控制行进通过输送毛细管的样品的分散和稀释。
附图说明
[0023]图1图示了使用分段液体的连续流的分段流分析。
[0024]图2图示了行进通过输送毛细管的样品液滴的分散。
[0025]图3图示了根据本公开的一些方面的分段流分析。
[0026]图4A和图4B比较了作为样品液滴和分段液体液滴之间的距离的函数的样品液滴的分散。
[0027]图5图示了根据本公开的一些方面的用于质谱法的分段流系统。
[0028]图6A和图6B图示了根据本公开的一些方面的多种样品的分段流分析。
[0029]图7A图示了OPI的采样端的同轴几何结构。
[0030]图7B图示了OPI的采样端的共线几何结构。
[0031]图7C图示了OPI的采样端的锐角几何结构。
[0032]图7D图示了OPI的采样端的横向几何结构。
[0033]图8A
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图8B图示了根据本公开的一些示例方面和实施例的开放端口接口(OPI)采样接口和声学液滴喷射(ADE)设备。
具体实施方式
[0034]本文描述了将样品以及液体或溶剂加载到用于分段流分析的装置中的系统和方法。本文中使用的“分段流分析”、“分段流传送”或“SFA”是指将样品引入到具有第一功能的第一装置的输送管道、毛细管或(一个或多个)盘管中，其中样品作为离散或断开的段被输送和传送至具有第二功能的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将样品加载到分段流中的系统，所述系统包括：a)输送毛细管，所述输送毛细管具有用于接收至少一种液体样品和分段液体的开放端；b)液滴分配器，所述液滴分配器用于将所述至少一种液体样品和所述分段液体分开地分配到所述开放端，其中所述至少一种液体样品和所述分段液体作为离散液滴被交替地分配到所述开放端中；以及c)流体地连接到所述输送毛细管的导管，所述导管向所述输送毛细管的所述开放端提供捕获液体。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述分段液体不可与所述至少一种液体样品和所述捕获液体混溶。3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中所述分段液体选自包括下列项的组：全氟萘烷、Novec HFE 7500、Fluorinet 40(FC
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40)和全氟辛醇(FC
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72)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述液滴分配器选自包括下列项的组：声学液滴喷射器、重力分配器、机械驱动、静电分配器、压电分配器和气动分配器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述液滴分配器是声学液滴喷射器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述捕获液体是甲醇。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，还包括：电离源，所述电离源电离在所述输送毛细管中携带的所述至少一种液体样品。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，还包括：质谱仪。9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其中所述输送毛细管的内径为250μm。10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中所分配的液体样品液滴的体积在约1至10nL的范围内。11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其中所述输送毛细管的开放端被定向为面向下，并且其中所述液滴分配器可操作以将样品液滴向上喷射到所述开放端中。12.一种用于样品的分段流分析的方法，所述方法包括：a)将第一液体样品分配到输送毛细管的开放端中；b)将分段液体分配到所述输送毛细管的所述开放端中，其中所述第一液体样品和所述分段液体作为离散液滴被交替地分配到所述开放端中；以及c)使捕获液体流过所述输送毛细管，以将所述第一液体样品和所述分段液体朝向所述输送毛细管的样品出口输送。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述分段液体不可与所述第一液体样品和所述捕获液体混溶。14.根据权利要求12或权利要求13所述的方法，其中所述分段液体选自包括下列项的组：全氟萘烷、Novec HFE 7500...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：DH科技发展私人贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：