本實(shí)用新型涉及質(zhì)譜領(lǐng)域,具體地說,涉及一種液相淌度分離裝置及與液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口。
背景技術(shù):
質(zhì)譜分析法(mass spectrometry)是將樣品按不同質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離檢測,實(shí)現(xiàn)成分和結(jié)構(gòu)鑒別的一種分析方法。質(zhì)譜技術(shù)因其具有的高特異性和靈敏度,在生物分析領(lǐng)域中的重要地位日益凸顯。
質(zhì)譜分析的基本原理,是使樣品中各組分在離子源中發(fā)生電離,生成不同質(zhì)荷比的離子,以離子束的形式進(jìn)入質(zhì)量分析器。對于液體樣品的檢測,最常用的離子源是電噴霧離子源。當(dāng)使用電噴霧方法檢測混合樣品時(shí),待測組分之間、待測組分與雜質(zhì)之間會(huì)產(chǎn)生離子化競爭,使得低豐度、離子化效率低的組分不易被檢出。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種液相淌度分離裝置以及與液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜樣品體系的組分分離,提升了分離效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種液相淌度分離裝置,包括:
分離毛細(xì)管,所述分離毛細(xì)管一端為電噴霧尖端,另一端為緩沖液注入端;
注射泵,所述注射泵連接所述緩沖液注入端;
進(jìn)樣針,所述進(jìn)樣針在靠近所述注射泵的位置連接所述分離毛細(xì)管;
分離電極,所述分離電極連接所述注射泵,或在靠近所述注射泵的位置連接所述分離毛細(xì)管;
接地電極,所述接地電極在靠近所述電噴霧尖端的位置連接所述分離毛細(xì)管。
在一種可選的實(shí)施方式中,所述液相淌度分離裝置還包括:
第一多通閥,所述注射泵、進(jìn)樣針通過所述第一多通閥連接所述分離毛細(xì)管;
第二多通閥,所述接地電極通過所述第二多通閥連接所述分離毛細(xì)管。
在一種可選的實(shí)施方式中,所述分離電極通過所述第一多通閥連接所述分離電極。
在一種可選的實(shí)施方式中,所述液相淌度分離裝置還包括:
輔助毛細(xì)管,所述輔助毛細(xì)管通過所述第二多通閥連接所述分離毛細(xì)管,為所述分離毛細(xì)管導(dǎo)入輔助緩沖液,或?qū)С鰪U液。
本實(shí)用新型還提供了一種與液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口,包括:
如前任意一項(xiàng)所述的液相淌度分離裝置;
液相色譜設(shè)備,所述液相色譜設(shè)備的出樣端連接所述液相淌度分離裝置的進(jìn)樣針。
本實(shí)用新型實(shí)施例所述的液相淌度分離裝置以及與液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口,該液相淌度分離裝置包括分離毛細(xì)管、注射泵、進(jìn)樣針、分離電極和接地電極,其中分離毛細(xì)管一端為電噴霧尖端,另一端為緩沖液注入端;注射泵連接所述緩沖液注入端;進(jìn)樣針在靠近所述注射泵的位置連接所述分離毛細(xì)管;分離電極在靠近所述注射泵的位置連接所述分離毛細(xì)管;接地電極在靠近所述電噴霧尖端的位置連接所述分離毛細(xì)管。本實(shí)用新型方案使用注射泵注入緩沖液對分離毛細(xì)管中的樣品進(jìn)行沖洗,同時(shí)施加分離電場,使得樣品中的各組分在分離毛細(xì)管中充分分離,提升了分離效果,并且分離速度較快,同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
附圖說明
圖1為液相淌度原理示意圖;
圖2-1至圖2-2為離子在不同電場作用下的理論運(yùn)動(dòng)軌跡和色譜圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種液相淌度分離裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖4-1至圖4-4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另外四種液相淌度分離裝置的結(jié)構(gòu)圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種液相淌度分離裝置的控制方法流程圖;
圖6-1和圖6-2為本實(shí)用新型實(shí)施例中施加不同壓力時(shí),樣品遷移時(shí)間的比對圖;
圖7-1和圖7-2為本實(shí)用新型實(shí)施例中施加不同分離電壓時(shí),樣品遷移時(shí)間的比對圖;
圖8-1和圖8-2為本實(shí)用新型實(shí)施例中分離毛細(xì)管的長度不同時(shí),樣品遷移時(shí)間的比對圖;
圖9-1和圖9-2為本實(shí)用新型實(shí)施例中緩沖液的粘度系數(shù)不同時(shí),樣品遷移時(shí)間的比對圖;
圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例中樣品帶電荷數(shù)不同時(shí),樣品遷移時(shí)間的比對圖;
圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例中樣品幾何尺寸不同時(shí),樣品遷移時(shí)間的比對圖;
圖12-1和圖12-2為采用本實(shí)用新型實(shí)施例對多種混合樣品進(jìn)行分離的效果圖。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖來說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。在本實(shí)用新型的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意,為了清楚的目的,附圖和說明中省略了與本實(shí)用新型無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件或處理的表示和描述。
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種液相淌度理論,并在該理論基礎(chǔ)上提供了一種液相淌度分離裝置及其控制方法。液相淌度是指在氣相離子遷移譜的基礎(chǔ)之上結(jié)合差速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分離,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,隨載流運(yùn)動(dòng)的混合樣品在電場作用下實(shí)現(xiàn)差速運(yùn)動(dòng)。以帶正電的物質(zhì)為例,反向電場會(huì)延緩帶正電物質(zhì)的遷移?;诒緦?shí)用新型實(shí)施例,還可將液相淌度運(yùn)用于色譜分離后的進(jìn)一步分離分析,色譜主要是依據(jù)物質(zhì)的極性進(jìn)行分離,而液相淌度分離裝置可根據(jù)物質(zhì)帶電性質(zhì)的不同來進(jìn)行再次分離。
其原理如圖1所示,混合多種組分的樣品注入分離通道后,注入緩沖液,緩沖液作為載流承載樣品向前移動(dòng),此時(shí)施加分離電壓,由于不同組分的離子帶電性質(zhì)以及等效半徑不同,導(dǎo)致速度不同,實(shí)現(xiàn)分離。
分離通道中的混合樣品,在平流不可壓縮的載流牽引下,可做勻速運(yùn)動(dòng),各組分平衡時(shí)速度與載流速度vcarrier一致。如果混合樣品可解離成為離子,通過施加反向電場使之受到與載流運(yùn)動(dòng)方向相反電場力作用FE,由此與載流產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng),此過程導(dǎo)致組分受到應(yīng)力Ff,F(xiàn)E和Ff分別由以下公式得出:
FE=qE
Ff=6πηrv
其中E為分離電場強(qiáng)度、q為離子帶電量、η為緩沖液的粘度系數(shù)、r為離子的等效半徑、v為離子相對于載流的速度。當(dāng)FE與Ff相等時(shí),離子與載流相對速度v恒定,此時(shí)離子表觀速度vE為:
vE=vcarrier+v
表觀速度與離子帶電性質(zhì)與等效半徑r相關(guān),不同離子具有不同的表觀速度,在通過一段長度為L分離通道后,所用時(shí)間t不同,即實(shí)現(xiàn)分離。
則離子表觀位移S可表示為微分方程:
其中,U為分離電壓。
通過數(shù)值方法求解微分方程,可獲得不同離子遷移L距離所用時(shí)間。
如圖2-1和圖2-2示出了離子在不同電場作用下的理論運(yùn)動(dòng)軌跡和色譜圖。選取的計(jì)算條件為:分離通道長60cm,通道內(nèi)徑75μm,電勢為±10kV,壓力為30mbar,黏度系數(shù)為0.89mPa·S,樣品相對分子量為433,帶1個(gè)正電荷,樣品等效半徑為1nm。圖2-1為離子在+10kV、0V、-10kV作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,正向電場會(huì)使離子更早出峰,而反向電壓會(huì)使離子出峰延后。如果繼續(xù)升高反向電場,甚至?xí)闺x子無法出峰。圖2-2為理論的色譜圖,正向電場出峰時(shí)間最短,負(fù)向電場出峰時(shí)間最長。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種液相淌度分離裝置,如圖3所示,包括分離毛細(xì)管1,注射泵2,進(jìn)樣針3,分離電極4和接地電極5。
分離毛細(xì)管1一端為電噴霧尖端11,另一端為緩沖液注入端12。注射泵2連接分離毛細(xì)管1的緩沖液注入端12。進(jìn)樣針3在靠近注射泵2的位置連接至分離毛細(xì)管1。分離電極4連接至注射泵,或者在靠近注射泵2的位置連接至分離毛細(xì)管1。接地電極5在靠近電噴霧尖端11的位置連接分離毛細(xì)管1。
開啟注射泵2,使注射泵2以預(yù)設(shè)的恒定壓力向分離毛細(xì)管1注入緩沖液。經(jīng)過預(yù)定時(shí)間段后,關(guān)閉注射泵2。此后進(jìn)樣針3向分離毛細(xì)管1進(jìn)樣。停止進(jìn)樣針3的進(jìn)樣后,再次開啟注射泵2,向分離毛細(xì)管1注入緩沖液,并通過分離電極4施加分離電壓,在電噴霧尖端11施加噴霧電壓。
本實(shí)用新型實(shí)施例所述的液相淌度分離裝置,使用注射泵注入緩沖液對分離毛細(xì)管中的樣品進(jìn)行沖洗,同時(shí)施加分離電場,使得樣品中的各組分在分離毛細(xì)管中充分分離,提升了分離效果,并且分離速度較快,同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液相淌度分離裝置還包括:第一多通閥和第二多通閥。注射泵、進(jìn)樣針通過第一多通閥連接分離毛細(xì)管。接地電極通過第二多通閥連接分離毛細(xì)管。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液相淌度分離裝置的一種具體實(shí)施方式如圖4-1所示。第一多通閥和第二多通閥具體為三通閥6和三通閥7。
注射泵2、分離毛細(xì)管1的緩沖液注入端12、進(jìn)樣針3分別連接三通閥6的三個(gè)端口61、62、63,通過此種連接,注射泵2、進(jìn)樣針3通過三通閥6分別向分離毛細(xì)管1注入緩沖液和樣品。分離電極4可設(shè)置在注射泵2與三通閥6之間。從三通閥6伸出的分離毛細(xì)管1進(jìn)入三通閥7的第一個(gè)端口71,電噴霧尖端11從三通閥7的第二個(gè)端口72伸出。接地電極5連接三通閥7的第三個(gè)端口73。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液相淌度分離裝置的一種具體實(shí)施方式如圖4-2所示。第一多通閥和第二多通閥分別具體為四通閥9和三通閥10。
注射泵2、分離毛細(xì)管1的緩沖液注入端12、進(jìn)樣針3、分離電極4分別連接四通閥9的四個(gè)端口91、92、93、94,通過此種連接,注射泵2、進(jìn)樣針3分別通過四通閥9向分離毛細(xì)管1注入緩沖液和樣品,分離電極4向緩沖液和樣品的混合液提供分離電壓。從四通閥9伸出的分離毛細(xì)管1進(jìn)入三通閥10的第一個(gè)端口101,電噴霧尖端11從三通閥10的第二個(gè)端口102伸出。接地電極5連接三通閥10的第三個(gè)端口103。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液相淌度分離裝置的一種具體實(shí)施方式如圖4-3所示。第一多通閥和第二多通閥分別具體為四通閥13和四通閥14。圖4-3中還包括輔助毛細(xì)管15。
注射泵2、分離毛細(xì)管1的緩沖液注入端12、進(jìn)樣針3、分離電極4分別連接四通閥13的四個(gè)端口131、132、133、134,通過此種連接,注射泵2、進(jìn)樣針3分別通過四通閥13向分離毛細(xì)管1注入緩沖液和樣品,分離電極4向緩沖液和樣品的混合液提供分離電壓。從四通閥13伸出的分離毛細(xì)管1進(jìn)入四通閥14的第一個(gè)端口141,電噴霧尖端11從四通閥14的第二個(gè)端口142伸出。接地電極5連接四通閥14的第三個(gè)端口143,輔助毛細(xì)管15連接四通閥14的第四個(gè)端口144。輔助毛細(xì)管15可以用于向分離毛細(xì)管1中提供輔助離子化的噴霧緩沖液,也可以用于從分離毛細(xì)管1中吸收廢液。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液相淌度分離裝置的一種具體實(shí)施方式如圖4-4所示。第一多通閥和第二多通閥分別具體為三通閥16和四通閥17。圖4-4中還包括輔助毛細(xì)管15。
注射泵2、分離毛細(xì)管1的緩沖液注入端12、進(jìn)樣針3分別連接三通閥16的三個(gè)端口161、162、163,通過此種連接,注射泵2、進(jìn)樣針3分別通過三通閥16向分離毛細(xì)管1注入緩沖液和樣品。分離電極4可設(shè)置在注射泵2與三通閥16之間。從三通閥16伸出的分離毛細(xì)管1進(jìn)入四通閥17的第一個(gè)端口171,電噴霧尖端11從四通閥17的第二個(gè)端口172伸出。接地電極5連接四通閥17的第三個(gè)端口173,輔助毛細(xì)管15連接四通閥17的第四個(gè)端口174。輔助毛細(xì)管15可以用于向分離毛細(xì)管1中提供輔助離子化的噴霧緩沖液,也可以用于從分離毛細(xì)管1中吸收廢液。
在圖4-1至圖4-4中,電噴霧尖端11可連接質(zhì)譜入口8。在分離電極4施加分離電壓+/-HV2的同時(shí),在電噴霧尖端11處施加噴霧電壓-HV1。
在該液相淌度分離裝置中,盡量使分離毛細(xì)管保持直線狀。為此需要選擇合適的三通閥和四通閥,使得分離毛細(xì)管能夠直線貫穿三通閥和四通閥。
在本實(shí)用新型實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,還可在分離毛細(xì)管處開一個(gè)檢測窗口,通過光學(xué)檢測方法來輔助檢測樣品分離過程。
本實(shí)用新型實(shí)施例的的另一種實(shí)現(xiàn)方式中,還可通過改變緩沖液體系實(shí)現(xiàn)多模式分離,如在緩沖液添加與質(zhì)譜兼容的表面活性劑形成膠束,可用于中性物質(zhì)的分離及用于改善帶電物質(zhì)的分離。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種與液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)的接口,包括如前所述的液相淌度分離裝置,以及液相色譜設(shè)備。其中,液相色譜設(shè)備的出樣端連接所述液相淌度分離裝置的進(jìn)樣端。液相色譜設(shè)備基于樣品極性進(jìn)行樣品分離,極性相似的產(chǎn)品流入進(jìn)樣針,通過液相淌度分離裝置進(jìn)行再次分離。
本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種液相淌度分離裝置的控制方法,如圖5所示,該方法包括:
501、開啟注射泵,使注射泵以預(yù)設(shè)的沖洗壓力向分離毛細(xì)管注入緩沖液。
分離毛細(xì)管可采用多種內(nèi)、外徑參數(shù),噴霧尖端的內(nèi)徑范圍為3μm~50μm。緩沖液可以為甲醇水溶液(含0.1%甲酸(w/w)),或者乙酸銨溶液、甲酸銨溶液。
502、經(jīng)過第一時(shí)間段后,關(guān)閉注射泵。
該預(yù)定時(shí)間段為4分鐘-6分鐘,具體操作中,可以為5分鐘。
503、進(jìn)樣針以預(yù)設(shè)的進(jìn)樣壓力向分離毛細(xì)管進(jìn)樣。
504、經(jīng)過第二時(shí)間段后,停止進(jìn)樣針的進(jìn)樣,再次開啟注射泵,以預(yù)設(shè)的分離壓力向分離毛細(xì)管注入緩沖液,并通過分離電極施加分離電壓,在電噴霧尖端施加噴霧電壓。
分離壓力的持續(xù)時(shí)間范圍為0.1-60分鐘,具體為按出峰時(shí)間而定。
沖洗壓力為1-1000mbar,進(jìn)樣壓力為10-100mbar,分離壓力為1-200mbar,第一時(shí)間段為4-6分鐘,所述第二時(shí)間段為1-10秒。
實(shí)際應(yīng)用中,沖洗壓力具體可為900mbar,進(jìn)樣壓力具體為50mbar,分離壓力具體為30mbar,第一時(shí)間段具體為5分鐘,第二時(shí)間段具體為5秒。
分離電壓的輸出范圍0~+/-30kV。
當(dāng)再次開啟注射泵注入緩沖液后,進(jìn)樣的樣品在緩沖液的承載下在分離毛細(xì)管中向電噴霧尖端移動(dòng),此時(shí)通過分離電極提供分離電壓,使得分離毛細(xì)管內(nèi)的樣品中的混合組分分離。
注射泵向分離毛細(xì)管注入緩沖液,這種流動(dòng)式操作便于實(shí)現(xiàn)分離毛細(xì)管的微型化,減小設(shè)備體積,操作方便。且流動(dòng)操作過程中封閉的毛細(xì)管道避免了液體的蒸發(fā),提供了待測溶液流動(dòng)通過的可精確重復(fù)的通道并提供了安全有利的環(huán)境。
可選的,還可以通過輔助毛細(xì)管向分離毛細(xì)管中提供輔助離子化的噴霧緩沖液,還可以通過輔助毛細(xì)管從分離毛細(xì)管中吸收廢液。噴霧緩沖液可以為甲醇或乙腈溶液。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液相淌度分離裝置的控制方法,使用注射泵注入緩沖液對分離毛細(xì)管中的樣品進(jìn)行沖洗,同時(shí)施加分離電場,使得樣品中的各組分在分離毛細(xì)管中充分分離,提升了分離效果,并且分離速度較快,同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
根據(jù)前文描述,表觀速度vE與分離電場強(qiáng)度E、離子帶電量q、粘度系數(shù)η、離子的等效半徑r等參數(shù)有關(guān),這些參數(shù)的變化會(huì)對離子遷移時(shí)間造成影響。下面通過實(shí)施例1至實(shí)施例7,進(jìn)行具體分析。
實(shí)施例1
本實(shí)施例分別通過仿真理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試兩方面分析壓力對樣品遷移時(shí)間的影響。
仿真參數(shù)設(shè)定為:毛細(xì)管管長60cm,管內(nèi)徑75μm,反向分離電壓為-10kV或不施加分離電壓,黏度系數(shù)為0.89mPa·S,樣品相對分子量為1048,帶2個(gè)正電荷,樣品等效半徑為1.2nm。分離通道兩端的分離壓力分別為10mbar、15mbar、20mbar、30mbar、40mbar、50mbar。仿真結(jié)果如圖6-1所示??梢娫谑┘恿朔聪蚍蛛x電壓的情況下隨著分離通道兩端壓力的提高,物質(zhì)遷移時(shí)間縮短,并且從10mbar至15mbar時(shí)遷移時(shí)間陡然變短,從15mbar至50mbar過程中,遷移時(shí)間緩慢變短。與不施加電場的遷移結(jié)果對比可知,壓力越小,物質(zhì)的遷移時(shí)間受到電場的作用越大。
實(shí)驗(yàn)條件:樣品為1mg/mL的血管緊張素II,緩沖液為20%甲醇水溶液(含0.1%甲酸(w/w)),毛細(xì)管管長40cm,管內(nèi)徑75μm。操作方式為:用50mbar的進(jìn)樣壓力進(jìn)樣5s,在分離通道兩端僅施加分離壓力,不施加電壓,分離氣壓分別為10mbar、30mbar、50mbar、100mbar。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6-2所示??梢婋S著氣壓升高,樣品隨緩沖液受到的推力越大,運(yùn)動(dòng)速度越快,所以樣品遷移時(shí)間變短。此外,氣壓越高,樣品峰高變低,脫尾愈發(fā)嚴(yán)重。
進(jìn)樣壓力和分離壓力可以由同一個(gè)氣壓裝置提供。進(jìn)樣還可以通過電壓或虹吸方式實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例2
本實(shí)施例分別通過仿真理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試兩方面分析分離電壓對樣品遷移時(shí)間的影響。
仿真參數(shù)設(shè)定為:毛細(xì)管管長60cm,管內(nèi)徑75μm,泵入緩沖液的分離壓力為30mbar,黏度系數(shù)為0.89mPa·S,樣品相對分子量為1048,帶2個(gè)正電荷,樣品等效半徑為1.2nm。反向分離電壓分別為0V、-100V、-200V、-500V、-1kV、-2kV、-5kV、-10kV、-15kV、-20kV、-25kV、-30kV。結(jié)果如圖7-1所示,可見隨著分離電壓提高,物質(zhì)遷移時(shí)間逐漸延長。
實(shí)驗(yàn)條件:使用上述實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)條件,具體為:樣品為1mg/mL的血管緊張素II,緩沖液為20%甲醇水溶液(含0.1%甲酸),毛細(xì)管管長60cm,管內(nèi)徑75μm,并選取50mbar的分離壓力泵入緩沖液,并在分離通道兩端引入分離電壓。分離電壓分別施加+10kV、-1kV、-3kV、-5kV、-10kV的電壓,并與不施加分離電壓的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7-2所示。+10kV縮短了樣品的遷移時(shí)間使得樣品更早出峰。當(dāng)施加與氣壓反向的電壓,隨著電壓的升高,樣品的遷移時(shí)間延長,同時(shí)樣品峰的峰寬不斷變寬,峰高變低。
實(shí)施例3
本實(shí)施例分別通過仿真理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試兩方面分析分離毛細(xì)管長度對樣品遷移時(shí)間的影響。
仿真參數(shù)設(shè)定為:管內(nèi)徑75μm,反向分離場強(qiáng)為-300V/cm,泵入緩沖液的分離壓力為30mbar,黏度系數(shù)為0.89mPa·S,樣品相對分子量為1048,帶2個(gè)正電荷,樣品等效半徑為1.2nm。毛細(xì)管管長分別為20cm、40cm、60cm、80cm、100cm。仿真結(jié)果如圖8-1所示??梢娫诜蛛x場強(qiáng)不變的情況下,隨著毛細(xì)管管長的增加,物質(zhì)遷移時(shí)間先緩慢增加,之后快速增加。
實(shí)驗(yàn)條件:樣品為終濃度1mg/mL的血管緊張素II和1mg/mL緩激肽混合溶液,緩沖液為20%甲醇水溶液(含0.1%甲酸(w/w)),毛細(xì)管管內(nèi)徑75μm。操作方式為:進(jìn)樣為用50mbar的進(jìn)樣壓力進(jìn)樣5s,在分離通道兩端施加50mbar的分離壓力和-410V/cm的場強(qiáng),毛細(xì)管管長分別為20cm、40cm、60cm,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8-2所示??梢婋S著管長的增加,樣品遷移時(shí)間越長,組分之間的分離度越大,同時(shí)峰寬增加。圖中物質(zhì)1為血管緊張素II,物質(zhì)2為緩激肽。
實(shí)施例4
本實(shí)施例分別通過仿真理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試兩方面分析緩沖液的粘度系數(shù)η對樣品遷移時(shí)間的影響。
仿真參數(shù)設(shè)定為:毛細(xì)管管長60cm,管內(nèi)徑75μm,反向分離電壓為-10kV,泵入緩沖液的進(jìn)樣壓力為30mbar,樣品相對分子量為1048,帶2個(gè)正電荷,樣品等效半徑為1.2nm。緩沖液分別為25攝氏度條件下的水(η=0.89mPa·S)、10%甲醇(η=1.18mPa·S)、20%甲醇(η=1.40mPa·S)、30%甲醇(η=1.56mPa·S)、40%或50%甲醇(η=1.62mPa·S)、60%甲醇(η=1.54mPa·S)、70%甲醇(η=1.36mPa·S)、80%甲醇(η=1.12mPa·S)、90%甲醇(η=0.84mPa·S)、100%甲醇(η=0.56mPa·S)。仿真結(jié)果如圖9-1所示??梢婋S著水溶液中甲醇含量的提高,物質(zhì)遷移時(shí)間先延長后縮短。
實(shí)驗(yàn)條件:樣品為終濃度1mg/mL的血管緊張素II和1mg/mL緩激肽混合溶液,毛細(xì)管管長40cm,管內(nèi)徑75μm。操作方式為:進(jìn)樣為用50mbar的進(jìn)樣壓力進(jìn)樣5s,在分離通道兩端施加50mbar的分離壓力和-20kV的電壓,緩沖液分別為水、20%甲醇、50%甲醇、80%甲醇(含0.1%甲酸(w/w)),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖9-2所示??梢婋S著緩沖液水溶液中甲醇含量的增加,樣品遷移時(shí)間先增加后降低,當(dāng)甲醇含量很高時(shí),對峰形影響很大。圖中物質(zhì)1為血管緊張素II,物質(zhì)2為緩激肽。
實(shí)施例5
本實(shí)施例通過仿真理論計(jì)算,分析樣品帶電性質(zhì)對樣品遷移時(shí)間的影響。
仿真參數(shù)設(shè)定為:毛細(xì)管管長60cm,管內(nèi)徑75μm,反向分離電壓為-10kV,泵入緩沖液的進(jìn)樣壓力為30mbar,黏度系數(shù)為0.89mPa·S。樣品相對分子量為8600,樣品等效半徑為1.2nm,分別帶4、5、6、9、10、11、12個(gè)正電荷。仿真結(jié)果如圖10所示。可見隨著離子帶電量的增加,物質(zhì)遷移時(shí)間延長。物質(zhì)在不同pH下解離不同,即所帶電荷數(shù)不同,出峰時(shí)間會(huì)發(fā)生變化。
實(shí)施例6
本實(shí)施例通過仿真理論計(jì)算,分析樣品的幾何尺寸對樣品遷移時(shí)間的影響。
仿真參數(shù)設(shè)定為:毛細(xì)管管長60cm,管內(nèi)徑75μm,反向分離電壓為-10kV,泵入緩沖液的進(jìn)樣壓力為30mbar,黏度系數(shù)為0.89mPa·S。樣品相對分子量為8600,樣品等效半徑r0分別為2.243nm與2.207nm,帶7個(gè)正電荷。仿真結(jié)果如圖11所示??梢婋S著樣品等效半徑的變大,物質(zhì)遷移時(shí)間會(huì)縮短,樣品會(huì)提前出峰。
實(shí)施例7
本實(shí)施例分別通過仿真理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試兩方面分析多種混合樣品的分離效果。
仿真實(shí)驗(yàn)選取了血管緊張素I(+3)、血管緊張素II(+2)、緩激肽(+1)、泛素(+9)這4種物質(zhì)進(jìn)行混合物分離仿真。選取的仿真條件為:毛細(xì)管管長40cm,管內(nèi)徑75μm,電勢為-2kV,泵入緩沖液的進(jìn)樣壓力為10mbar,黏度系數(shù)為0.89mPa·S。仿真結(jié)果如圖12-1所示,4種物質(zhì)之間實(shí)現(xiàn)分離。
實(shí)驗(yàn)條件:樣品為終濃度1mg/mL的血管緊張素II和1mg/mL緩激肽混合溶液,緩沖液為20%甲醇水溶液(含0.1%甲酸(w/w)),毛細(xì)管管長40cm,管內(nèi)徑75μm。操作方式為:進(jìn)樣為用50mbar的進(jìn)樣壓力進(jìn)樣5s,在分離通道兩端施加50mbar的分離壓力和-20kV的電壓,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖12-2所示,圖中物質(zhì)1為血管緊張素II,物質(zhì)2為緩激肽??梢妰煞N肽段間實(shí)現(xiàn)分離且分離效果良好。在此條件下進(jìn)行了5次重復(fù)實(shí)驗(yàn),重現(xiàn)性良好。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了液相淌度分離裝置和控制方法以及與液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的接口,該液相淌度分離裝置包括分離毛細(xì)管、注射泵、進(jìn)樣針、分離電極和接地電極,其中分離毛細(xì)管一端為電噴霧尖端,另一端為緩沖液注入端;注射泵連接緩沖液注入端;進(jìn)樣針在靠近注射泵的位置連接分離毛細(xì)管;分離電極在靠近注射泵的位置連接分離毛細(xì)管;接地電極在靠近電噴霧尖端的位置連接分離毛細(xì)管。本實(shí)用新型實(shí)施例方案使用注射泵注入緩沖液對分離毛細(xì)管中的樣品進(jìn)行沖洗,同時(shí)施加分離電場,使得樣品中的各組分在分離毛細(xì)管中充分分離,提升了分離效果,并且分離速度較快,同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了本實(shí)用新型及其優(yōu)點(diǎn),但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且,本申請的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本實(shí)用新型的公開內(nèi)容將容易理解,根據(jù)本實(shí)用新型可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此,所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。