本發(fā)明屬于電泳及色譜分離分析領(lǐng)域，具體涉及一種電色譜裝置。

背景技術(shù)：

毛細(xì)管電色譜(capillary electro chromatography，CEC)是近年來(lái)新興的一種高效分離分析技術(shù)，以電滲流或電滲流結(jié)合壓力流來(lái)推動(dòng)流動(dòng)相，兼具毛細(xì)管電泳及高效液相色譜的雙重分離機(jī)理，既可分離帶電物質(zhì)也可分離中性物質(zhì)。然而,傳統(tǒng)的電色譜裝置由高壓電源和帶有填料的毛細(xì)管色譜柱(填充柱)和檢測(cè)設(shè)備構(gòu)成,一方面填充柱兩端的“塞子”的存在使得在電色譜操作過(guò)程中柱子容易被燒干，出現(xiàn)氣泡，導(dǎo)致分離工作的中斷；另一方面填料粒徑越做越小，填充工藝越來(lái)越難從而制約著填充柱型電色譜的發(fā)展，而且微小粒徑填料在分離生物大分子物質(zhì)的時(shí)候,更容易聚集堵塞柱子，從而大大降低分析儀的使用壽命；最后就是傳統(tǒng)的電色譜裝置沒(méi)有解決準(zhǔn)確進(jìn)樣的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型電色譜裝置，能夠提高使用壽命,并可準(zhǔn)確進(jìn)樣。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種電色譜裝置，包括輸液系統(tǒng)、分流系統(tǒng)、定量進(jìn)樣系統(tǒng)、電流回路系統(tǒng)、色譜分離系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)、檢測(cè)器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、廢液池，輸液系統(tǒng)的輸出端經(jīng)分流系統(tǒng)與定量進(jìn)樣系統(tǒng)相連接，定量進(jìn)樣系統(tǒng)包括納升定量進(jìn)樣閥,納升定量進(jìn)樣閥下游連接色譜分離系統(tǒng)及控溫系統(tǒng),并經(jīng)過(guò)檢測(cè)器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)后導(dǎo)入廢液池，色譜分離系統(tǒng)包括開(kāi)管毛細(xì)管柱和電隔離裝置，在開(kāi)管毛細(xì)管柱及廢液池之間通過(guò)電極連接電源構(gòu)成電流回路系統(tǒng)。

所述輸液系統(tǒng)包括微流泵和微量注射器，泵設(shè)定流速在10nl-10ul/min之間。

所述分流系統(tǒng)包括三通分配器或四通分配器以及壓力傳感器，輸液系統(tǒng)流出的液體流經(jīng)分流系統(tǒng)后進(jìn)入納升定量進(jìn)樣閥流路的流速在10nl-500nl/min之間。

所述定量進(jìn)樣系統(tǒng)還包括自動(dòng)進(jìn)樣器,納升定量進(jìn)樣閥的進(jìn)樣體積為1nl-500nl之間,自動(dòng)進(jìn)樣器用以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定量的自動(dòng)進(jìn)樣模式。

所述電流回路系統(tǒng)包括高壓直流電源、電極和緩沖液，用以對(duì)色譜分離系統(tǒng)進(jìn)行加電。

所述開(kāi)管毛細(xì)管柱為由熔融石英毛細(xì)管、peek毛細(xì)管或不銹鋼毛細(xì)管作為柱管，并在柱管內(nèi)設(shè)置涂層形成的毛細(xì)管分離色譜柱。

所述電隔離裝置包括支架、內(nèi)設(shè)緩沖溶液的溶液腔體，支架上設(shè)有毛細(xì)管插槽，溶液腔體設(shè)于支架上，溶液腔體一端開(kāi)口，另一端封閉，開(kāi)口處設(shè)有電極，封閉端還設(shè)有穿孔，開(kāi)管毛細(xì)管柱一端從毛細(xì)管插槽插入并通過(guò)穿孔從溶液腔體穿過(guò)，并通過(guò)設(shè)置密封圈密封穿孔。

所述控溫系統(tǒng)將溫度控制在-20℃到70℃之間。

所述檢測(cè)器包括紫外檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器、質(zhì)譜中的一種或多種，對(duì)流經(jīng)此處的樣品進(jìn)行檢測(cè)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理。

采用本發(fā)明的電色譜裝置，在保留傳統(tǒng)分離分析裝置優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，引入了輸液系統(tǒng)，可以做傳統(tǒng)電泳儀器做不了的工作；引入了定量進(jìn)樣系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)電泳裝置容易交叉污染、定量重復(fù)性差等問(wèn)題；引入了電流回路系統(tǒng)，僅一套裝置可以實(shí)現(xiàn)多模式分離模式；引入了新型的色譜分離系統(tǒng)(開(kāi)管型色譜柱)，解決傳統(tǒng)填充柱難制備、易堵塞、壽命短、成本高等問(wèn)題的同時(shí)，使裝個(gè)裝置具備了高效液相色譜儀器的選擇性，是一種有潛力的分離分析裝置，穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單；有望在生物醫(yī)藥、環(huán)境分析、代謝組學(xué)等多種前沿領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的電色譜裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2是本發(fā)明的色譜分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的定量重復(fù)性數(shù)據(jù)的圖譜。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1的不同分離模式下分離帶電性小分子的圖譜。

圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的使用反相開(kāi)管色譜柱分離中性化合物的合并圖譜。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的一種電色譜裝置如圖1所示，其主要包括輸液系統(tǒng)1、分流系統(tǒng)2、定量進(jìn)樣系統(tǒng)3、電流回路系統(tǒng)4、色譜分離系統(tǒng)8、控溫系統(tǒng)5、檢測(cè)器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6、廢液池7，輸液系統(tǒng)1的輸出端經(jīng)分流系統(tǒng)2與定量進(jìn)樣系統(tǒng)3相連接，進(jìn)樣系統(tǒng)包括納升定量進(jìn)樣閥,納升定量進(jìn)樣閥下游連接色譜分離系統(tǒng)8及控溫系統(tǒng)5,并經(jīng)過(guò)檢測(cè)器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6后導(dǎo)入廢液池7，色譜分離系統(tǒng)8包括開(kāi)管毛細(xì)管柱和電隔離裝置，在開(kāi)管毛細(xì)管柱及廢液池7之間通過(guò)電極連接電源構(gòu)成電流回路系統(tǒng)4。

其中，所述輸液系統(tǒng)1包括微流泵和微量注射器，微流泵可采用恒流泵或恒壓泵，該泵設(shè)定流速在10nl-10ul/min之間，且該泵根據(jù)需要可以采用一個(gè)或多個(gè)。

所述分流系統(tǒng)2起到分流作用且能平衡系統(tǒng)壓力的作用，其主要包括三通分配器或四通分配器以及壓力傳感器，輸液系統(tǒng)流出的液體流經(jīng)分流系統(tǒng)后進(jìn)入納升定量進(jìn)樣閥流路的流速在10nl-500nl/min之間。

所述定量進(jìn)樣系統(tǒng)3還包括自動(dòng)進(jìn)樣器,上述納升定量進(jìn)樣閥在整套系統(tǒng)起到準(zhǔn)確定量進(jìn)樣的作用，其進(jìn)樣體積為1nl-500nl之間,自動(dòng)進(jìn)樣器用以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定量的自動(dòng)進(jìn)樣模式。

所述電流回路系統(tǒng)4包括高壓直流電源、電極和緩沖液，有導(dǎo)電的性能，用以對(duì)色譜分離系統(tǒng)8進(jìn)行加電。

所述色譜分離系統(tǒng)8包括各種材質(zhì)的開(kāi)管色譜柱或芯片，以及電隔離裝置，有別與傳統(tǒng)填充的層析柱，為系統(tǒng)提供一個(gè)分離通道，從根本上避免了分析過(guò)程中堵塞柱子的問(wèn)題；該開(kāi)管色譜柱或芯片內(nèi)壁有內(nèi)涂層，內(nèi)涂層包括各種有機(jī)聚合物、正反相分離機(jī)理的固定相以及各種納米材料等。且整個(gè)分離通道處于控溫系統(tǒng)5內(nèi)，為保證整個(gè)分離通道的溫度處于一個(gè)合理的工作環(huán)境中，控溫范圍在-20℃到70℃之間的任一個(gè)。開(kāi)管電色譜柱83的入口端與納升級(jí)進(jìn)樣閥之間，裝有一電隔離裝置，電隔離裝置上裝有電極，另一電極裝在開(kāi)管電色譜柱尾端連接的廢液池上，使開(kāi)關(guān)開(kāi)管電色譜柱內(nèi)部形成電場(chǎng)，同時(shí)電隔離裝置將納升級(jí)進(jìn)樣閥隔離在電場(chǎng)之外，使進(jìn)樣系統(tǒng)免受電場(chǎng)的影響。

作為一個(gè)實(shí)施例,所述開(kāi)管毛細(xì)管柱83為由熔融石英毛細(xì)管、peek毛細(xì)管或不銹鋼毛細(xì)管作為柱管，并在柱管內(nèi)設(shè)置相應(yīng)涂層形成的毛細(xì)管分離色譜柱。

作為一個(gè)實(shí)施例，該電隔離裝置如圖2所示，具體可包括支架81、內(nèi)設(shè)緩沖溶液的溶液腔體82、支架81上設(shè)有毛細(xì)管插槽85，溶液腔體82設(shè)于支架1上，溶液腔體82一端開(kāi)口，另一端封閉，開(kāi)口處設(shè)有電極84，封閉端還設(shè)有穿孔，開(kāi)管毛細(xì)管柱83一端從毛細(xì)管插槽85插入并通過(guò)穿孔從溶液腔體82穿過(guò)，并通過(guò)設(shè)置密封圈密封穿孔，使開(kāi)管毛細(xì)管柱83的銹蝕部分恰好固定于溶液腔體82內(nèi)部。

為保證整個(gè)分離通道的溫度處于一個(gè)合理的工作環(huán)境中，所述控溫系統(tǒng)5將溫度控制在-20℃到70℃之間。

所述檢測(cè)器包括紫外檢測(cè)器、電化學(xué)檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器、激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器、質(zhì)譜等中的一種或多種，對(duì)流經(jīng)此處的樣品進(jìn)行檢測(cè)，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)檢測(cè)器的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的電色譜裝置，包括有位于進(jìn)液管路上的輸液系統(tǒng)，其微流泵的出液口依次經(jīng)過(guò)分流三通分配器，后經(jīng)納升定量進(jìn)樣閥、電隔離裝置、開(kāi)管電色譜柱、檢測(cè)器后通入廢液池；所述微流泵的出液口與定量進(jìn)樣閥進(jìn)口之間連接的是分流三通；定量進(jìn)樣閥出口與開(kāi)管柱的進(jìn)口之間連接一個(gè)電隔離裝置；開(kāi)管色譜柱處于溫控系統(tǒng)內(nèi)，同時(shí)其柱體上有連接檢測(cè)器的窗口，檢測(cè)器上連接數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；最后開(kāi)管柱出口端與廢液池連接，廢液池上裝有導(dǎo)電電極。

分析前準(zhǔn)備工作：

1.取總長(zhǎng)80cm(其中檢測(cè)窗口至出口端長(zhǎng)20cm)75um內(nèi)徑開(kāi)管毛細(xì)管色譜柱(內(nèi)有有機(jī)涂層固定相涂層)，安裝于蛋白分析儀上；

2.打開(kāi)輸液系統(tǒng)，取1ml磷酸鹽溶液，調(diào)整流速為2ul/min。

分離分析：

1.運(yùn)行柱溫箱，調(diào)整溫度為15℃；

2.運(yùn)行紫外檢測(cè)器，調(diào)整檢測(cè)波長(zhǎng)為254nm；

3.待系統(tǒng)穩(wěn)定后，取0.1mg/ml的5種核苷混合樣品(胞嘧啶、尿嘧啶、腺苷、胞苷、尿苷)注入定量閥，不加電條件下，僅靠微流泵，樣品在10min左右出峰，為一個(gè)未分離的樣品峰。

4.同樣條件下，在毛細(xì)管柱出口端加負(fù)電(-15kV)，取1mg/ml 5種核苷混合樣品(胞嘧啶、尿嘧啶、腺苷、胞苷、尿苷)注入定量閥，負(fù)電模式下，在微流泵和電滲流的雙重作用下(方向一致)，得到分離的色圖譜。圖3即為該電色譜裝置對(duì)不保留物質(zhì)(硫脲)分析時(shí)得到的重復(fù)性圖譜，時(shí)間重復(fù)性RSD值＜0.78％，峰面積重復(fù)性RSD值＜0.69％，該組數(shù)據(jù)說(shuō)明系統(tǒng)穩(wěn)定、定量準(zhǔn)確；

5.同樣條件下，在毛細(xì)管柱出口端加正電(+15kV)，取1mg/ml 5種核苷混合樣品(胞嘧啶、尿嘧啶、腺苷、胞苷、尿苷)注入定量閥，正電模式下，在微流泵和電滲流的雙重作用下(方向相反)得到分離的色圖譜。圖4即為使用開(kāi)管電色譜柱，在不同加電模式下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)上述5種帶電性小分子化合物(核苷)的分離圖譜，而傳統(tǒng)電泳儀器無(wú)法實(shí)現(xiàn)多模式加電效果。

實(shí)施例2

采用與實(shí)施例1相同結(jié)構(gòu)的電色譜裝置。

分析前準(zhǔn)備工作：

1.打開(kāi)輸液系統(tǒng)，取含30％甲醇的磷酸鹽溶液1ml，調(diào)整流速為2ul/min；

2.取總長(zhǎng)80cm(其中檢測(cè)窗口至出口端長(zhǎng)20cm)，75um內(nèi)徑開(kāi)管毛細(xì)管色譜柱(內(nèi)有C18反相固定相涂層)，安裝于電色譜裝置上。

分離分析：

1.運(yùn)行柱溫箱，調(diào)整溫度為15℃；

2.運(yùn)行紫外檢測(cè)器，調(diào)整檢測(cè)波長(zhǎng)為220nm；

3.待系統(tǒng)穩(wěn)定后，取0.1mg/ml 3種中性物質(zhì)混合樣品(硫脲、萘、聯(lián)苯)注入定量閥，不加電條件下，僅靠微流泵，樣品在10min內(nèi)分離得到3個(gè)峰，依次為硫脲、萘、聯(lián)苯。

4.其他條件不變，分別取10％、20％甲醇的磷酸鹽溶液進(jìn)行分離分析，作圖，得到以下如圖5所示的合并圖譜，其機(jī)理為典型的HPLC反相作用機(jī)理。圖5中使用反相涂層的開(kāi)管色譜柱在不同甲醇濃度下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)中性化合物的分離，具有高效液相色譜的分離機(jī)理，這是傳統(tǒng)電泳儀器上是無(wú)法做到的。

但是，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。