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，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，點樣后將薄層板浸入展開劑，樣品組分在毛細(xì)作用驅(qū)動下在薄層板上展開，并達(dá)到分離。薄層色譜具有設(shè)備簡單、操作方便、分離速度快、檢測方式靈活多樣等優(yōu)點。特別是薄層色譜依靠毛細(xì)作用驅(qū)動——不需要外加驅(qū)動力，因此可以稱作“自驅(qū)動”，這種“自驅(qū)動”的分離技術(shù)設(shè)備簡單，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，在薄層色譜中，樣品斑點存在嚴(yán)重的橫向展寬，降低了檢測靈敏度。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的液相色譜分離方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(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)動力實現(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)管為點樣毛細(xì)管，在芯片上的小孔處直接點樣，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)動下帶動樣品流過毛細(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。
上述芯片或為玻璃或聚二甲基硅氧烷PDMS或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA；上述芯片上設(shè)置有一個或多個微通道。
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)動力實現(xiàn)色譜分離。本發(fā)明通過細(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，實現(xiàn)了包括柱制備、進(jìn)樣、分離、檢測等系統(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?？欤ǔ？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，由于毛細(xì)管壁或微通道的限制，樣品斑點不存在橫向展寬，提高了檢測靈敏度，相同條件下，靈敏度比薄層色譜高5倍以上。本發(fā)明同時又是一種微型化方法，進(jìn)樣量約為10-9L級，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)動裝置，設(shè)備簡單，使用方便。


圖1是本發(fā)明實施例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)熒光掃描檢測結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例2中在芯片上填充微通道結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例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，長約30cm的石英毛細(xì)管1，在其一端口敲入一小段硅膠(長約2mm，硅膠直徑5μm)，在600℃左右燒結(jié)約10秒制成塞子(此塞子可以通過溶劑而不能通過填料)；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)動下帶動樣品流過填充毛細(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。分離過程通常在2-3分鐘即可完成，展開距離約為20mm。
檢測檢測可以采用掃描檢測，也可直接成像后進(jìn)行圖像分析。
掃描檢測以激光誘導(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，填充毛細(xì)管柱在步進(jìn)電機6驅(qū)動下沿軸向勻速移動，即可完成對填充毛細(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7，用光電轉(zhuǎn)換器件可將此信號轉(zhuǎn)化為電信號并記錄。樣品中的組分產(chǎn)生的熒光信號與展開溶劑的熒光信號不同，因而可以區(qū)分出樣品組分展開距離；同時，由于熒光信號的強弱與組分濃度相關(guān)，可以此進(jìn)行定量分析。
采用掃描檢測，對沒有熒光信號的物質(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。
上述掃描檢測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。成像分析裝置簡單，速度快。
實施例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個微通道9，每個微通道寬約0.1-1mm，深0.05-0.5mm，長約3cm。再鍵合(采用熱鍵和或化學(xué)鍵和)上打有6個直徑約5mm小孔10的蓋片11，蓋片上6個小孔的位置分別對準(zhǔn)3個微通道兩端的6個端口。
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)為點樣毛細(xì)管，在芯片上的小孔處直接點樣。
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)動下帶動樣品流過微通道內(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。此過程在2-3分鐘即可完成，展開距離約為20mm。
檢測同實施例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)動力實現(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)管為點樣毛細(xì)管，在芯片上的小孔處直接點樣，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)動下帶動樣品流過毛細(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為玻璃或聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯；所述芯片上設(shè)置有一個或多個微通道。
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)動力實現(xiàn)樣品分離。本發(fā)明不需要附加驅(qū)動設(shè)備，成本低廉、快速方便、分離柱效高、檢測靈敏度高且具有微型化特點。
文檔編號G01N30/02GK1715910SQ20051005713
公開日2006年1月4日 申請日期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 申請人:夏之寧, 喻彥林