專利名稱：一種微型化的液相色譜分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液相色譜分離方法，具體地說(shuō)是一種微型化的液相色譜分離方法。
背景技術(shù)：
自從1938年Izmailor和Schraiber首次用薄層色譜法分離了多種植物酊劑中的成份以來(lái)，薄層色譜(TLC)在分離分析中占據(jù)了重要地位。薄層色譜將吸附劑涂敷于薄層板上，點(diǎn)樣后將薄層板浸入展開劑，樣品組分在毛細(xì)作用驅(qū)動(dòng)下在薄層板上展開，并達(dá)到分離。薄層色譜具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、分離速度快、檢測(cè)方式靈活多樣等優(yōu)點(diǎn)。特別是薄層色譜依靠毛細(xì)作用驅(qū)動(dòng)——不需要外加驅(qū)動(dòng)力，因此可以稱作“自驅(qū)動(dòng)”，這種“自驅(qū)動(dòng)”的分離技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，在小型化方面非常誘人。但是現(xiàn)有技術(shù)的薄層色譜中吸附劑用量大，一般采用顆粒較大、粒徑范圍較寬的吸附劑(通常為硅膠或氧化鋁)，導(dǎo)致柱效不高，限制了其應(yīng)用范圍。同時(shí)，在薄層色譜中，樣品斑點(diǎn)存在嚴(yán)重的橫向展寬，降低了檢測(cè)靈敏度。而且薄層色譜作為平面色譜，也難以進(jìn)一步小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有微型化特點(diǎn)的液相色譜分離方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種微型化的液相色譜分離方法，其特征在于它是以干燥的填充毛細(xì)管柱或填充微通道為分離通道，以毛細(xì)作用為驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)樣品分離。
本發(fā)明采用勻漿法或原位聚合法制備填充毛細(xì)管柱或填充微通道；將填充的毛細(xì)管柱一端浸入樣品溶液中，然后迅速拔出，實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣，再將填充毛細(xì)管柱進(jìn)樣端浸入展開溶劑，或以細(xì)內(nèi)徑的毛細(xì)管為點(diǎn)樣毛細(xì)管，在芯片上的小孔處直接點(diǎn)樣，然后在芯片上的小孔處加入展開溶劑；展開溶劑在毛細(xì)現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)樣品流過(guò)毛細(xì)管柱或微通道內(nèi)的填料而得到分離。
上述采用勻漿法填充毛細(xì)管柱，其具體步驟為首先把石英毛細(xì)管一端密封(如果毛細(xì)管有涂層，則需要先除去涂層)，然后將填料溶解于丙酮，制成濃度約10％的勻漿，置于勻漿池中，勻漿池一端聯(lián)接石英毛細(xì)管，另一端連接高壓泵，將高壓泵壓力提高到30Mpa，把勻漿壓入石英毛細(xì)管中，填料充滿毛細(xì)管后逐漸減壓至常壓，取下毛細(xì)管柱截成小段，將其中的溶劑揮發(fā)干即得填充毛細(xì)管柱，填充毛細(xì)管放入展開溶劑蒸氣室中飽合備用。
上述填料為高效液相色譜專用填料，顆粒直徑為3～5μm。
上述填充微通道，是以透光材料為芯片，在芯片上設(shè)置有微通道，并在其上鍵合打有小孔的蓋片，蓋片上小孔的位置分別對(duì)準(zhǔn)芯片上微通道的兩端頭，再采用原位聚合法填充芯片上的微通道制得。
本發(fā)明采用原位聚合法制得的填充微通道，其具體步驟為將配制好的聚合溶液滴入填充微通道的蓋片上的一個(gè)小孔中，聚合溶液在毛細(xì)現(xiàn)象作用下充滿微通道；用紫外光照射微通道誘發(fā)聚合反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，用甲醇沖洗，晾干即可。
上述芯片或?yàn)椴ＡЩ蚓鄱谆柩跬镻DMS或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA；上述芯片上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)微通道。
上述芯片大小為50mm×30mm×3mm；上述鍵合采用熱鍵和或化學(xué)鍵和。
上述聚合溶液是由聚合物單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、溶劑、致孔劑組成，具體地說(shuō)是由聚合物單體丙烯酸丁酯23.6％、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯16％，偶氮二異丁腈0.4％，乙醇30％，甲醇30％組成。
上述毛細(xì)管柱或微通道的內(nèi)徑為0.05～1.0mm，制備成的填充毛細(xì)管柱或填充微通道為均一度的整體柱。
本發(fā)明以薄層色譜原理為基礎(chǔ)，以干燥的填充毛細(xì)管或填充微通道為分離通道，利用毛細(xì)作用為驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)色譜分離。本發(fā)明通過(guò)細(xì)內(nèi)徑填充毛細(xì)管柱的制備以及在芯片微通道內(nèi)制備整體柱，實(shí)現(xiàn)了包括柱制備、進(jìn)樣、分離、檢測(cè)等系統(tǒng)的微型化。在本發(fā)明中由于采用了高質(zhì)量的填料，提高了分離效率，分離速度非常快，通?？稍?-3分鐘內(nèi)完成分離，其分辨率大大高于薄層色譜，與HPLC相當(dāng)；同時(shí)，由于毛細(xì)管壁或微通道的限制，樣品斑點(diǎn)不存在橫向展寬，提高了檢測(cè)靈敏度，相同條件下，靈敏度比薄層色譜高5倍以上。本發(fā)明同時(shí)又是一種微型化方法，進(jìn)樣量約為10-9L級(jí)，展開劑需求量小于10-4L，節(jié)省了試劑，降低了成本。另外，在本發(fā)明中由于不需要附加驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中填充毛細(xì)管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的展開裝置。
圖3是本發(fā)明中激光誘導(dǎo)熒光掃描檢測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中在芯片上填充微通道結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1柱制備采用勻漿法制備填充毛細(xì)管柱。取內(nèi)徑為0.05-1.0mm，長(zhǎng)約30cm的石英毛細(xì)管1，在其一端口敲入一小段硅膠(長(zhǎng)約2mm，硅膠直徑5μm)，在600℃左右燒結(jié)約10秒制成塞子(此塞子可以通過(guò)溶劑而不能通過(guò)填料)；將毛細(xì)管涂層全部燒去。然后以顆粒直徑為3μm或5μm的硅膠或ODS硅膠為填料2溶解于丙酮，制成濃度約10％的勻漿，置于勻漿池中。勻漿池一端聯(lián)接毛細(xì)管，另一端連接高壓泵，將高壓泵壓力提高到30Mpa，把勻漿壓入毛細(xì)管中，填料充滿毛細(xì)管后逐漸減壓至常壓，取下毛細(xì)管截成3cm長(zhǎng)的小段，將其中的溶劑揮發(fā)干即得到填充毛細(xì)管柱3，放入展開溶劑蒸氣室中飽合備用。
進(jìn)樣取上述填充毛細(xì)管柱，將其一端浸入樣品溶液中，再迅速拔出，便可實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣。
分離將填充毛細(xì)管柱3進(jìn)樣端浸入展開溶劑4。展開溶劑4在毛細(xì)管現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)樣品流過(guò)填充毛細(xì)管柱內(nèi)的填料，樣品中不同組分由于在填料上的吸附、分配行為的差異，展開速度不同，而得到分離。根據(jù)樣品的極性、溶解度和吸附劑的活性可以選用不同的展開溶劑。分離過(guò)程通常在2-3分鐘即可完成，展開距離約為20mm。
檢測(cè)檢測(cè)可以采用掃描檢測(cè)，也可直接成像后進(jìn)行圖像分析。
掃描檢測(cè)以激光誘導(dǎo)熒光為例。以532nm的激光為激發(fā)光5聚焦在填充毛細(xì)管柱上，同時(shí)，填充毛細(xì)管柱在步進(jìn)電機(jī)6驅(qū)動(dòng)下沿軸向勻速移動(dòng)，即可完成對(duì)填充毛細(xì)管柱的掃描。填充毛細(xì)管柱中的成份在激光激發(fā)下產(chǎn)生熒光信號(hào)7，用光電轉(zhuǎn)換器件可將此信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并記錄。樣品中的組分產(chǎn)生的熒光信號(hào)與展開溶劑的熒光信號(hào)不同，因而可以區(qū)分出樣品組分展開距離；同時(shí)，由于熒光信號(hào)的強(qiáng)弱與組分濃度相關(guān)，可以此進(jìn)行定量分析。
采用掃描檢測(cè)，對(duì)沒(méi)有熒光信號(hào)的物質(zhì)需進(jìn)行衍生；也可用有熒光的硅膠為填料，分離后在紫外光照射下顯示斑點(diǎn)。
上述掃描檢測(cè)也可采用其它光分析方法如散射、吸收等方式代替激光誘導(dǎo)熒光進(jìn)行掃描分析。
成像分析檢測(cè)樣品展開分離后，采用成像器件(如CCD、CMOS)成像，然后采用軟件進(jìn)行定性和定量。成像分析裝置簡(jiǎn)單，速度快。
實(shí)施例2填充微通道的制備首先以玻璃為原材料，加工成尺寸為50mm×30mm×3mm的芯片8。然后在芯片上加工3個(gè)微通道9，每個(gè)微通道寬約0.1-1mm，深0.05-0.5mm，長(zhǎng)約3cm。再鍵合(采用熱鍵和或化學(xué)鍵和)上打有6個(gè)直徑約5mm小孔10的蓋片11，蓋片上6個(gè)小孔的位置分別對(duì)準(zhǔn)3個(gè)微通道兩端的6個(gè)端口。
芯片微通道的填充采用原位聚合法。其步驟為鍵和完成后，將配制好的聚合溶液(聚合物單體丙烯酸丁酯23.6％、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯16％，偶氮二異丁腈0.4％，乙醇30％，甲醇30％)滴入芯片上每個(gè)微通道一端的小孔中，溶液在毛細(xì)現(xiàn)象作用下充滿微通道。用紫外光照射微通道誘發(fā)聚合反應(yīng)。4小時(shí)后，用甲醇沖洗，晾干即可。
進(jìn)樣以細(xì)內(nèi)徑的毛細(xì)管(25-50μm)為點(diǎn)樣毛細(xì)管，在芯片上的小孔處直接點(diǎn)樣。
分離在芯片上的小孔處加入展開劑，展開劑在毛細(xì)管現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)樣品流過(guò)微通道內(nèi)的填料，樣品中不同組分由于在填料上的吸附、分配行為的差異，展開速度不同，而得到分離。此過(guò)程在2-3分鐘即可完成，展開距離約為20mm。
檢測(cè)同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種微型化的液相色譜分離方法，其特征在于它是以干燥的填充毛細(xì)管柱或填充微通道為分離通道，以毛細(xì)作用為驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)樣品分離。
2.如權(quán)利要求1所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于采用勻漿法或原位聚合法制備填充毛細(xì)管柱或填充微通道；將填充的毛細(xì)管柱一端浸入樣品溶液中，然后迅速拔出，實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣，再將填充毛細(xì)管柱進(jìn)樣端浸入展開溶劑，或以細(xì)內(nèi)徑的毛細(xì)管為點(diǎn)樣毛細(xì)管，在芯片上的小孔處直接點(diǎn)樣，然后在芯片上的小孔處加入展開溶劑；展開溶劑在毛細(xì)現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)樣品流過(guò)毛細(xì)管柱或微通道內(nèi)的填料而得到分離。
3.如權(quán)利要求2所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于采用勻漿法填充毛細(xì)管柱，其具體步驟為首先把石英毛細(xì)管一端密封，然后將填料溶解于丙酮，制成濃度8-12％的勻漿，置于勻漿池中，勻漿池一端聯(lián)接石英毛細(xì)管，另一端連接高壓泵，將高壓泵壓力提高到30Mpa，把勻漿壓入石英毛細(xì)管中，填料充滿毛細(xì)管后逐漸減壓至常壓，取下毛細(xì)管截成小段，將其中的溶劑揮發(fā)干即得到填充毛細(xì)管，填充毛細(xì)管放入展開溶劑蒸氣室中飽合備用。
4.如權(quán)利要求3所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于所述填料為高效液相色譜專用填料，顆粒直徑為3～5μm。
5.如權(quán)利要求1或2所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于所述填充微通道，是以透光材料為芯片，在芯片上設(shè)置有微通道，并在其上鍵合打有小孔的蓋片，蓋片上小孔的位置分別對(duì)準(zhǔn)芯片上微通道的兩端頭，再采用原位聚合法填充芯片上的微通道制得。
6.如權(quán)利要求5所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于采用原位聚合法制得的填充微通道，其具體步驟為將配制好的聚合溶液滴入填充微通道的蓋片上的一個(gè)小孔中，聚合溶液在毛細(xì)現(xiàn)象作用下充滿微通道；用紫外光照射微通道誘發(fā)聚合反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，用甲醇沖洗，晾干即可。
7.如權(quán)利要求5所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于所述芯片或?yàn)椴ＡЩ蚓鄱谆柩跬榛蚓奂谆┧峒柞ィ凰鲂酒显O(shè)置有一個(gè)或多個(gè)微通道。
8.如權(quán)利要求5所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于所述芯片大小為50mm×30mm×3mm；所述鍵合采用熱鍵和或化學(xué)鍵和。
9.如權(quán)利要求6所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于所述聚合溶液由聚合物單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、溶劑，致孔劑組成。
10.如權(quán)利要求1、2或3所述的微型化的液相色譜分離方法，其特征在于所述毛細(xì)管柱或微通道的內(nèi)徑為0.05～1.0mm，制備成的填充毛細(xì)管柱或填充微通道為均一度的整體柱。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種微型化的液相色譜分離方法，其特征在于它是以干燥的填充毛細(xì)管柱或填充微通道為分離通道，以毛細(xì)作用為驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)樣品分離。本發(fā)明不需要附加驅(qū)動(dòng)設(shè)備，成本低廉、快速方便、分離柱效高、檢測(cè)靈敏度高且具有微型化特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N30/02GK1715910SQ20051005713
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者夏之寧, 喻彥林, 肖尚友, 李鴻乂 申請(qǐng)人:夏之寧, 喻彥林