專利名稱：蒸發(fā)光散射檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)分析儀器，具體涉及一種蒸發(fā)光散射檢測裝置。
技術(shù)背景
蒸發(fā)光散射檢測裝置(Evaporativelight-scattering detector，ELSD)，是一種自上世紀九十年代開始得到廣泛應(yīng)用的通用型高效液相色譜質(zhì)量檢測器，其原理是基于將色譜柱洗脫液霧化形成氣溶膠，然后在加熱的漂移管中將溶劑蒸發(fā)，最后余下的不揮發(fā)性溶質(zhì)顆粒在光散射檢測池中得到檢測。作為“通用型”質(zhì)量檢測器，ELSD具備諸多優(yōu)點可檢測任何揮發(fā)性低于流動相的樣品，尤其適合困難及無發(fā)色基團樣品的分析；與傳統(tǒng)的通用型示差檢測器相比，具有更高的靈敏度和穩(wěn)定性；與梯度洗脫相容，確保分辨率和快速分離；對各種物質(zhì)具有幾乎相同的響應(yīng)，使?jié)舛葴y定更加簡單易行；尤其在天然產(chǎn)物(包括中草藥)、藥物及食品分析(氨基酸、糖類、酯類)等領(lǐng)域更具優(yōu)勢。目前，ELSD用于常規(guī)高效液相色譜的分離檢測，液體流量適用范圍在幾百微升至毫升級別。
近年來，毛細管液相色譜(capillary LC)、毛細管電泳(CE)和毛細管電色譜 (CEC)等毛細管分離技術(shù)迅速發(fā)展，因為其分離過程中使用流動相和樣品消耗少，環(huán)境污染小，滲透性好，理論柱效高，流動相最佳流速低，易與其他檢測方法在線聯(lián)用等優(yōu)點，廣泛用于生化分析、手性分離、神經(jīng)科學(xué)、蛋白質(zhì)和多肽研究、醫(yī)藥等分析領(lǐng)域，展現(xiàn)出迅猛的發(fā)展勢頭。但是，目前用于毛細管分離體系的檢測手段有紫外吸收法、激光誘導(dǎo)熒光法、電化學(xué)檢測、質(zhì)譜及核磁共振檢測等。作為毛細管分離體系的檢測手段，其中紫外吸收、激光誘導(dǎo)熒光和電化學(xué)檢測均為特征性檢測手段，只有具有紫外、熒光官能團或電活性物質(zhì)才可以被檢測，應(yīng)用受到很大限制；質(zhì)譜與核磁共振檢測雖然可以作為通用性檢測器，但儀器本身的使用和維護成本很高，操作煩瑣，不便于推廣。通過研究發(fā)現(xiàn)，ELSD對納升級流量下色譜峰展寬的影響很小，非常適合于毛細管分離技術(shù)的檢測。ELSD作為“通用型”質(zhì)量檢測器，還可克服其他特征性檢測器的應(yīng)用限制，儀器本身成本低，操作簡單。但ELSD技術(shù)現(xiàn)有發(fā)展水平，由于在霧化、蒸發(fā)和檢測的結(jié)構(gòu)設(shè)計及尺寸部件尺寸上，使其只能適用于液體流量范圍在幾百微升至毫升級別，無法適用于毛細管分離體系的納升級流量。目前尚無適合于毛細管液相色譜、毛細管電泳和毛細管電色譜等毛細管分離體系的納升級ELSD檢測器出現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適合于毛細管液相色譜、毛細管電泳和毛細管電色譜等毛細管分離體系的蒸發(fā)光散射檢測裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種蒸發(fā)光散射檢測裝置，包括依次同心連接的霧化器、蒸發(fā)管以及光散射池，所述霧化器側(cè)面具有載氣入口，所述蒸發(fā)管設(shè)于保溫套筒內(nèi)并且蒸發(fā)管的外側(cè)通過導(dǎo)線相連分布有加熱電阻，所述光散射池側(cè)面分別具有光阱，光電倍增管以及激光光源，其特征在于所述霧化器的噴霧孔徑為180-400范圍，載氣流路長5-12mm ；所述霧化器在噴霧孔中插有毛細管，所述毛細管的插入端頭與噴霧孔的出口距離為0-0. 5mm，所述蒸發(fā)管的內(nèi)徑為 l-5mm，長度為 10-20mm。
在本發(fā)明中，所述毛細管的外徑為150 360 μ m，內(nèi)徑為10-100 μ m。形狀為拉尖錐形結(jié)構(gòu)或直接采用圓柱形管狀結(jié)構(gòu)，但以拉尖錐形結(jié)構(gòu)為佳，材質(zhì)可以采用不銹鋼或石英毛細管。
另外，在蒸發(fā)管和光散射池之間還同心連接有鞘流噴嘴，該鞘流噴嘴插入鞘流套中，鞘流套上具有輔助載體入口。所述鞘流噴嘴的內(nèi)徑小于蒸發(fā)管的內(nèi)徑，其形狀為圓柱形或錐形。通過鞘流補充載氣，改善峰型，提高檢測靈敏度。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有適合于毛細管液相色譜、毛細管電泳和毛細管電色譜等毛細管分離體系的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)分解示意圖3為試驗例1得到的色譜圖4為試驗例2得到的色譜圖。
具體實施方式
下面舉個較佳實施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的適用于毛細管分離體系的蒸發(fā)光散射檢測裝置包括 霧化器1，載氣入口 2，毛細管13，蒸發(fā)管3，加熱電阻4，保溫套筒5，鞘流噴嘴12，鞘流套6， 輔助載氣入口 7，光散射池10，激光光源11，光阱8，光電倍增管9。霧化器1、毛細管13，蒸發(fā)管3、鞘流噴嘴12和光散射池10同心連接。
具體地，毛細管13通過緊固螺紋接頭插入霧化器1中心孔(即噴霧孔徑)中，霧化器1再通過固定螺母與蒸發(fā)管3同心連接，載氣入口 2通過螺紋接入霧化器1的側(cè)表面， 加熱電阻4通過導(dǎo)線相連均勻分布在蒸發(fā)管3外則，并通過絕緣材料隔離，并且該蒸發(fā)管3 固定在保溫套筒5內(nèi)，鞘流噴嘴12通過固定螺絲固定在蒸發(fā)管3的出口端，鞘流噴嘴12插入鞘流套6中，輔助載氣入口 7通過螺紋固定在鞘流套6外表面上，鞘流套6通過固定螺母與光散射池10同心連接。激光光源11通過卡套與固定螺母固定在光散射池10上，光電倍增管9通過保護套及固定螺母固定在光散射池10上，激光光源11與光電倍增管9成120 度角，激光光源11與光電倍增管9的180度位置上分別有一個光阱8固定在光散射池上。
其中，霧化器1為金屬材質(zhì)，其噴霧孔徑在180-400μπι范圍，載氣流路長為 5-12mm。
毛細管13外徑略小于霧化器11的孔徑，外徑為150 360 μ m，內(nèi)徑為10-100 μ m ；形狀為拉尖錐形結(jié)構(gòu)或直接采用圓柱形管狀結(jié)構(gòu)，但以拉尖錐形結(jié)構(gòu)為佳，材質(zhì)可以采用不銹鋼或石英毛細管。
毛細管13與霧化器1為同心連接，毛細管13的插入端頭與霧化器噴霧孔的出口的距離為0-0. 5mm，最好是毛細管13的插入端頭與霧化器噴霧孔的出口在上述范圍內(nèi)縮進一定距離。
蒸發(fā)管3可采用金屬、特氟龍或玻璃等惰性材質(zhì)，形狀可采用圓柱形或錐形，直徑 l-5mm，長度為 10-20cm。
鞘流噴嘴12的內(nèi)徑應(yīng)小于霧化管3的內(nèi)徑，可采用圓柱形或錐形。
光散射池10采用金屬或非金屬材料作為裝置的主體，采用楔形、桶形(圓柱體)、 長方體形、或棱錐體形，或者采用漸變形狀的光導(dǎo)結(jié)構(gòu)。根據(jù)光源和探測器形狀決定。
以上就是本發(fā)明的蒸發(fā)光散射檢測裝置，其工作過程如下
毛細管色譜柱的洗脫液(含流動相和樣品，簡稱洗脫液)通過毛細管13直接插入霧化器1，載氣從載氣入口 2進入霧化器1，洗脫液在載氣的作用下在毛細管13的插入端頭噴霧，形成氣溶膠并進入蒸發(fā)管3，由于加熱電阻4對蒸發(fā)管3的加熱作用，氣溶膠在蒸發(fā)管 3內(nèi)運動時，溶劑被完全蒸發(fā)，余下不揮發(fā)的樣品顆粒在載氣的帶動下通過鞘流噴嘴12進入光散射池10，同時輔助載氣通過輔助載氣入口 7進入鞘流套6，樣品顆粒在光散射池10 中被激光光源11發(fā)射的激光照射，產(chǎn)生散射光信號由光電倍增管9接收，通過信號采集器傳輸至計算機，得到蒸發(fā)光散射檢測色譜圖。
試驗例1 用于檢測葡萄糖、蔗糖和乳糖。
試驗條件
霧化器噴霧孔徑400 μ m
毛細管360μπι 0.D· Χ50μπι I.D.
噴針與霧化器相對位置0mm
蒸發(fā)管5mml.D. X 15cm
載氣2L/minN2
壓力2.6bar
蒸發(fā)溫度80度
IOcm長250μπι內(nèi)徑填充5μπι氨基填料的毛細管色譜柱，流動相為80%乙腈，流動相流速為600nL/min。檢測結(jié)果見圖3，圖3中三色譜峰依次為1.葡萄糖2.蔗糖3.乳糖。
試驗例2 檢測Ing葡萄糖。
實驗條件
霧化器孔徑180 μ m
毛細管150μπι 0.D· Χ20μπι I.D.
噴針與霧化器相對位置0. 2mm
蒸發(fā)管lmml.D. X 15cm
載氣0.5L/min N2
壓力2.Obar
蒸發(fā)溫度80度
流動相80%甲醇水
流動相流速500nL/min
樣品Ing葡萄糖
檢測結(jié)果見圖4。
從上述兩試驗例可以看出，本發(fā)明的蒸發(fā)光散射檢測裝置能夠?qū)ζ咸烟?、蔗糖和乳糖進行檢測，并且Ing葡萄糖完全可以被檢出。從檢測的圖譜中可以看出，檢測結(jié)果具有柱效、高選擇性、高分辨率的特點，因此，本發(fā)明的蒸發(fā)光散射檢測裝置可以適用于毛細管分離體系。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的蒸發(fā)光散射檢測裝置具有如下顯著優(yōu)點
1、蒸發(fā)光散射檢測技術(shù)微型化，使之適用于納升級毛細管分離體系，擴大目前各種毛細管分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，使之可以分離檢測無紫外、無熒光特征官能團及無電活性的物質(zhì)。
2、毛細管與霧化器的獨特設(shè)計和使用，包括毛細管與霧化器微米級孔徑配合，毛細管與霧化器頂端相對位置關(guān)系，毛細管形狀設(shè)計，才可以實現(xiàn)每分鐘納升級液體流量的霧化，使之適用于毛細管流量系統(tǒng)。
3、微升體積蒸發(fā)系統(tǒng)，其蒸發(fā)管的孔徑及長度的選擇，保證納升級流量霧化后在蒸發(fā)管內(nèi)可以充分蒸發(fā)，同時避免了霧化氣溶膠在蒸發(fā)管內(nèi)的凝聚及掛壁現(xiàn)象，保證了流動相充分蒸發(fā)與溶質(zhì)分離，降低樣品擴散，提高信噪比。
4、霧化與蒸發(fā)溫度一體控制，霧化與蒸發(fā)溫度差值被控制在40°C，樣品和流動相在霧化過程中被預(yù)加熱，促進流動相在蒸發(fā)管中更充分的蒸發(fā)，提高檢測靈敏度。
5、本發(fā)明裝置舍棄了現(xiàn)有蒸發(fā)光散射檢測裝置霧化結(jié)構(gòu)中的霧化管和撞擊器，一方面保證霧化氣溶膠全部蒸發(fā)系統(tǒng)并檢測，避免了樣品的分流和浪費；另一方面大大減小了蒸發(fā)光散射檢測裝置本身的死體積，避免了由于檢測器死體積帶來的樣品擴散，提高了檢測靈敏度。檢測限lng，可實現(xiàn)對不揮發(fā)及半揮發(fā)性物質(zhì)的毛細管色譜分離和蒸發(fā)光散射檢測。
綜上所述，本發(fā)明具有適合于毛細管液相色譜、毛細管電泳和毛細管電色譜等毛細管分離體系的優(yōu)點。
以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明的保護范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)光散射檢測裝置，包括依次同心連接的霧化器、蒸發(fā)管以及光散射池，所述霧化器側(cè)面具有載氣入口，所述蒸發(fā)管設(shè)于保溫套筒內(nèi)并且蒸發(fā)管的外側(cè)通過導(dǎo)線相連分布有加熱電阻，所述光散射池側(cè)面分別具有光阱、光電倍增管以及激光光源，其特征在于所述霧化器的噴霧孔徑為180-400 μ m，載氣流路長5-12mm ；所述霧化器在噴霧孔中插有毛細管，所述毛細管的插入端頭與噴霧孔的出口距離為0-0. 5mm，所述蒸發(fā)管的內(nèi)徑為 l-5mm，長度為 10-20mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)光散射檢測裝置，其特征在于所述毛細管的外徑為 150 360 μ m,內(nèi)徑為 10-100 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)光散射檢測裝置，其特征在于所述毛細管形狀為拉尖錐形結(jié)構(gòu)或圓柱形管狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)光散射檢測裝置，其特征在于所述蒸發(fā)管和光散射池之間還同心連接有鞘流噴嘴，該鞘流噴嘴插入鞘流套中，鞘流套上具有輔助載體入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)光散射檢測裝置，其特征在于所述鞘流噴嘴的內(nèi)徑小于蒸發(fā)管的內(nèi)徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)光散射檢測裝置，其特征在于所述鞘流噴嘴形狀為圓柱形或錐形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蒸發(fā)光散射檢測裝置，包括依次同心連接的霧化器、蒸發(fā)管以及光散射池，所述霧化器側(cè)面具有載氣入口，所述蒸發(fā)管設(shè)于保溫套筒內(nèi)并且蒸發(fā)管的外側(cè)通過導(dǎo)線相連分布有加熱電阻，所述光散射池側(cè)面分別具有光阱、光電倍增管以及激光光源，所述霧化器的噴霧孔徑為180-400μm范圍，載氣流路長5-12mm；所述霧化器在噴霧孔中插有毛細管，所述毛細管的插入端頭與噴霧孔的出口距離為0-0.5mm，所述蒸發(fā)管的內(nèi)徑為1-5mm，長度為10-20mm。本發(fā)明具有適合于毛細管液相色譜、毛細管電泳和毛細管電色譜等毛細管分離體系的優(yōu)點。
文檔編號G01N30/74GK102539593SQ20111013792
公開日2012年7月4日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者王建民, 王玉紅, 閻超 申請人:上海通微分析技術(shù)有限公司