專(zhuān)利名稱(chēng)：一種二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)雜樣品的多維液相色譜分析技術(shù)，具傳:地說(shuō)是一種二維陣列液 相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著研究的深入，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了復(fù)雜樣品中很多難檢測(cè)到的微量 組分可能扮演著重要角色，所以復(fù)雜樣品(如生物樣品、環(huán)境樣品、天然草藥等) 的全成分分析就成為了分析化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。多維色譜技術(shù)被公認(rèn)為 有著強(qiáng)大的分離能力。作為其中較成熟的技術(shù)，全二維氣相色譜為揮發(fā)性復(fù)雜樣
品的全成分分析提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐(Tranchi(K R Q.; Dugo， P.; Dugo，G; Mondello, L. J. Chromatogr" A 2004,1054,3-16; Dalliige， J.; Beens， J.; Brinkm叫UAT. J.Chromatogr.，A2003， 1000,68-108)。相比之下，二維液相色譜雖然具有更大的應(yīng) 用領(lǐng)域，但因液相色譜的分析速度和柱效都遠(yuǎn)不及氣相色譜，使LCxLC的研究 一直沒(méi)有取得令人振奮的進(jìn)展(KimuraJI; Tanigawa^ T.; Morisak^ H.; Ikegami， T.; Hosoya^ K.; Ishizuka^ N.; Minakuchi, H.; Nakanishi, K.; Ueda^ M.; Cabrera^ K.; Tanaka^ N. J卻.5b: 2004， 27， 897-904 )。
在全二維液相色譜中，為了保證在下一個(gè)流分注入之前當(dāng)前的分析能完成， 第二維的分析逸變必須很快。所以在這種理念的指導(dǎo)下，目前大家普遍關(guān)注的研 究熱點(diǎn)是如何在現(xiàn)存的全二維模式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)第二維的高速分離。短柱 (Opit喊G J.; Joigenson, J. W.; Anderegg, R. J.爿加/.Oz綴1997， 69, 2283-2291; Opiteckj G J.; Ramirez^ S. M.; Joigenson， J. W.; Moseley, M. A.爿ra/. 1998， 258, 349-361; Wagner， K.; Mliotis, T.; Marko-Vaiga^ G; Bischoff, R.; Unger, K. K. 爿脂/.02綴2002， 74, 809-820)、整體柱(Kim叫H.; Tanigaw^ T.; Mori我H.; Dcegami, T.; Hosoya^ K.; Ishizuka^ N.; Minakuchi, H.; Nakanishi, K.; Ueda^ M.; Cabrera^ K.; Tan麵N. / 2004， 27,897-904 )、高溫HPLC (Stoll， D. R.; Carr, P. W. /
爿肌C&m. &c. 2005， 127， 5034-5035 )相繼被采用，不可否認(rèn)它們?yōu)長(zhǎng)C x LC注入 了新的元素，但很短的分離時(shí)間限制了他們的分離能力。為了從根本上提高二維 液相色譜的分離能力，就應(yīng)該適當(dāng)提高第二維的分析時(shí)間，增加第二維的色譜柱
長(zhǎng)，但這些都與傳統(tǒng)二維第二維的快速分離理念相違背，也是傳統(tǒng)全二維液相色
譜《,做到的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)體系存在的主要問(wèn)題，本發(fā)明將如何實(shí)現(xiàn)高峰容量與高分l腿
度的有效結(jié)合作為首要出發(fā)點(diǎn)。本發(fā)明的系統(tǒng)峰容量大，分離效率高；檢測(cè)靈敏，
在線定性簡(jiǎn)單；系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可商品化前景大；分析對(duì)象范圍廣泛。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，被分析樣品經(jīng)第一維色譜的分離之 后，進(jìn)入第二維進(jìn)行進(jìn)一步的高效分離；第一維經(jīng)單一色譜柱流出的流分經(jīng)接口
進(jìn)入第二維色譜；第二維流動(dòng)相經(jīng)色譜泵打出后通過(guò)接口由分流裝置分流，打入 第二維色譜柱中；第二維色譜柱采用陣列模式，且陣列中每根色譜柱以同樣的色 譜條件進(jìn)行同步分離;第二維每根色譜柱的出口與多通道檢測(cè)器的一個(gè)通道相連， 進(jìn)行同步高靈敏檢測(cè)。
所述的第一維色譜可以為反相色譜、體積排阻色譜、離子交換色譜或親和色 譜等幾乎所有類(lèi)型的色譜;接口可以是樣品存儲(chǔ)環(huán)、富集柱或三通閥等；
第二維色譜柱陣列由兩根或兩根以上的相同或不同的色譜柱組成;第二維色
譜柱釆用與第一維分離機(jī)理不同的填料，它也可以包括反相色譜、體積排阻色譜 等很多類(lèi)型的色譜。其中的色譜柱陣列中的色譜柱可以是相同填料，也可以是不 同填料。但均釆用同樣的洗脫條件進(jìn)行同步分離；最好應(yīng)第二維色譜柱陣列中每 根色譜柱所處通道的阻尼相同；本發(fā)明第二維色譜泵出口采用分流技術(shù)，保證各 個(gè)通道流動(dòng)相組成與流速完全相等。
所述的檢測(cè)器是多通道檢測(cè)器，可以包括多通 譜檢測(cè)器、多通道紫外檢 測(cè)器、多通道蒸發(fā)光散射檢測(cè)器等。
本發(fā)明二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(2D-Airay-HPLC/MS )采用的是 "l+n" (n>=l)的二維柱模式，'T，指的是第一維釆用一根常規(guī)色譜柱，"n"指 的是第二維釆用n根與第一維分離機(jī)理正交的普通色譜柱釆用同樣的梯度洗脫、 同步分離，在高效的二維分離之后，分別釆用一個(gè)n通道的UV和MS檢測(cè)器對(duì) n組流出物同步進(jìn)行檢測(cè)。
本發(fā)明的有益玄i^是
1. 第二維色譜柱可以采用各種市售或自制的色譜柱，來(lái)源簡(jiǎn)單。
2. 由于第二維采用色譜柱陣列，因此可以適當(dāng)增加第二維的分析時(shí)間，提 高系統(tǒng)峰容量，增加分離能力。
3. 采用陣列柱和多通道檢測(cè)器，可以在增加系統(tǒng)分離能力的基礎(chǔ)上，減少 第二維的色譜泵個(gè)數(shù)、檢測(cè)器個(gè)數(shù)，使系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單。
4. 采用多種檢測(cè)器同步檢測(cè)，可以在最大程度上保證色譜的分離信息不丟失，增加系統(tǒng)峰容量。
5.適用范圍廣，可用于各種復(fù)雜樣品的高效分離分析。


圖1為二維陣列液相色譜設(shè)計(jì)框圖。圖中1為第一維的色譜泵(pump 1 )， 2為進(jìn)樣器(injector )， 3為第一維的色譜柱(column 1 )， 4為接口裝置(interface )， 5為第二維的色譜泵(pump 2)， 6為分流裝置(splitter) ,7為第二維的色譜柱陣 列(columns array) ,8為多通道的質(zhì)譜檢測(cè)器(multi~channel MS detector) ,9為多 通道的紫夕卜檢測(cè)器(multi-channelUVdetector) ,IO為工作站(computer)。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明給予進(jìn)一步的說(shuō)明，當(dāng)然，本發(fā)明不僅限于下述的實(shí) 施例。
實(shí)施例1
二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析傳統(tǒng)中藥藏茵陳甲醇提取液的氯仿萃 取部位。
本試驗(yàn)第一維釆用CN柱(250x4.6mm)，第二維采用C18柱(150x2.1mm)， 兩維均釆用乙腈(B沐水《5。/。甲酸(A)的梯度洗脫。由于實(shí)驗(yàn)室硬件有限，目前 采取的是離線的"1+4"模式的2D"Airay-HPLC/MS。即第一維釆用一根氰基柱， 第二維采用四根C18柱。其中第一維的色譜條件是15%B在72min內(nèi)線性升至 75%B,流it^ lmL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)是254nm。第二維的色譜條件是15%B在20min 內(nèi)線性升至39T。B，然后在30min內(nèi)線性升至60。/。B，最后在10min內(nèi)線性升至 75%B,流逸是0.211117111111,采用全波長(zhǎng)掃描，監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)是254nm。第二維的質(zhì)譜 條件是噴霧氣壓力35.0psi,干燥氣流速8.0L/min,干燥溫度350°C，質(zhì)量范圍 100到1000 m/z,目標(biāo)質(zhì)荷比350 m/z^采用ESI正離子模式掃描。第二維的流動(dòng) 相經(jīng)二元泵打出，經(jīng)過(guò)一個(gè)五通閥平均分流到四個(gè)流路中。為了保證為了最大程 度確保四個(gè)通道的平行性，試驗(yàn)中第二維四通道中所有的管線長(zhǎng)度均嚴(yán)格相等， 四根柱子釆用的是同 一公司同 一批次的產(chǎn)品。
第一維的流出液按時(shí)間段收集到進(jìn)樣瓶中，然后經(jīng)四端口的進(jìn)樣器依次進(jìn)樣 到四根C18柱上，進(jìn)樣量為400ML，為了減少大體積進(jìn)樣帶來(lái)的峰展寬，采用 "柱頭富集"(此處接口可采用三通閥)技術(shù)將樣品譜帶保留在色譜柱頭一段很窄 的區(qū)域，然后釆用梯度洗脫，進(jìn)行樣品分離。四根色譜柱的出口各自連接一個(gè)零 死體積三通，三通的兩個(gè)出口分別與多通道的質(zhì)譜檢測(cè)器和多通道的紫外檢測(cè)器 相連。這樣可以同時(shí)得到所分離化合物的紫外、質(zhì)譜信息。
所得結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)分析，排除相鄰組分間所含的同一化合物，該方法共檢出化
合物118個(gè)，其中9個(gè)可以通過(guò)在線紫夕卜質(zhì)i對(duì)言息定出結(jié)構(gòu)。而在普通的一維色 譜分離條件下，在紫外圖和質(zhì)譜圖中一共有20個(gè)分離地很好的色譜峰。多分離得 到的化合物大多為微量組分，在一維條件下，它們被掩蓋在大峰之下檢測(cè)不到。 由此可見(jiàn)，二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)復(fù)雜樣品分析的強(qiáng)大能力。
該方法所得的系統(tǒng)峰容量為24300,較以前的傳統(tǒng)全二維液相色譜有了巨大 的進(jìn)步。
實(shí)施例2
二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析傳統(tǒng)中藥藏茵陳甲醇提取液的正丁醇 萃取部位。
采用與實(shí)施例l采用同樣的色譜系統(tǒng)，用來(lái)分析中藥藏茵陳的正丁醇部位。 其中第一維氰基柱的色譜條件是10%B在16min線性升至18%B,接著在5min 內(nèi)線性升至45。/。B，然后在4min內(nèi)線性升至100%B，流速是lmL/min，檢測(cè)波 長(zhǎng)是254nm。第二維C18柱的色譜條件是10%B在18min內(nèi)線性升至25%B，接 著在14min內(nèi)線性升至32%B,然后在33min內(nèi)線性升至65%B,流速是 0.2mL/min,采用全波長(zhǎng)掃描，監(jiān)測(cè)波長(zhǎng)是254nm。第二維的質(zhì)譜條件是噴霧氣 壓力35.0psi,干燥氣流速8.0L/min，干燥溫度350°C，質(zhì)量范圍100到1000m/z， 目標(biāo)質(zhì)荷比600m/z,采用ESI正離子模式掃描。藏茵陳正丁醇部位在普通一維條 件下共可檢到95個(gè)色譜峰，而經(jīng)過(guò)二維陣列液相色譜-質(zhì)譜自技術(shù)分析共可以 檢測(cè)到575個(gè)組分，其中11個(gè)可以通過(guò)在線紫夕卜質(zhì)if[言息定出結(jié)構(gòu)。
由上述的實(shí)例表明，采用本發(fā)明所提供的二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)， 可以廣泛應(yīng)用于復(fù)雜樣品的高效、高通量分離分析。該方法具有分離效率高、系 統(tǒng)峰容量大，操作設(shè)備簡(jiǎn)單，在線定性能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，其特征在于被分析樣品經(jīng)第一維色譜的分離之后，進(jìn)入第二維進(jìn)行進(jìn)一步的高效分離；第一維經(jīng)單一色譜柱流出的流分經(jīng)接口進(jìn)入第二維色譜；第二維流動(dòng)相經(jīng)色譜泵打出后通過(guò)接口由分流裝置分流，打入第二維色譜柱中；第二維色譜柱采用陣列模式，且陣列中每根色譜柱以同樣的色譜條件進(jìn)行同步分離；第二維每根色譜柱的出口與多通道檢測(cè)器的一個(gè)通道相連，進(jìn)行同步高靈敏檢測(cè)。
2. 按照權(quán)利要求1所述二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，其特征在于所述的第一維色譜可以為反相色譜、體積排阻色譜、離子交換色譜或親和色譜。
3. 按照權(quán)利要求1所述二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，其特征在于所 述的接口可以是樣品存儲(chǔ)環(huán)、富集柱或三通閥。
4. 按照權(quán)利要求1所述二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，其特征在于所 述的第二維色譜柱陣列由兩根或兩根以上的相同或不同的色譜柱組成。
5. 按照權(quán)利要求1所述二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，其特征在于所 述的多通道檢測(cè)器包括多通道紫外檢測(cè)器和/或多通道質(zhì)譜檢測(cè)器。
6. 按照權(quán)利要求1所述二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，其特征在于所 述的第二維色譜柱陣列中每根色譜柱所處通道的阻尼相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效、高通量的二維陣列液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，被分析樣品經(jīng)第一維色譜的分離之后，進(jìn)入第二維進(jìn)行進(jìn)一步的高效分離；第一維經(jīng)單一色譜柱流出的流分經(jīng)接口進(jìn)入第二維色譜；第二維流動(dòng)相經(jīng)色譜泵打出后通過(guò)接口由分流裝置分流，打入第二維色譜柱中；第二維色譜柱采用陣列模式，且陣列中每根色譜柱以同樣的色譜條件進(jìn)行同步分離；第二維每根色譜柱的出口與多通道檢測(cè)器的一個(gè)通道相連，進(jìn)行同步高靈敏檢測(cè)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為系統(tǒng)峰容量大，分離效率高；檢測(cè)靈敏，在線定性簡(jiǎn)單；系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可商品化前景大；分析對(duì)象范圍廣泛。
文檔編號(hào)G01N30/02GK101169393SQ200610134030
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者劉艷明, 青 徐, 梁鑫淼, 章飛芳, 薛興亞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所