帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)，支架被固定在外殼的中部；填充好的毛細(xì)管液相色譜柱被盤(pán)繞在支架上，其柱兩端分別從外殼的邊緣預(yù)留的小孔中伸出；毛細(xì)管裝好后，在毛細(xì)管柱和外殼之間填充保溫材料；控制面板被固定在外殼的中部，并與置于毛細(xì)管柱圈內(nèi)并靠近柱的熱電偶，被固定在毛細(xì)管柱圈內(nèi)的控溫模塊及作為柱系統(tǒng)外殼一部分的半導(dǎo)體熱電制冷片連接。本發(fā)明的系統(tǒng)制作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。將超長(zhǎng)毛細(xì)管柱與控溫系統(tǒng)結(jié)合，升高柱溫，可以有效降低流動(dòng)相黏度，減小反壓，加快兩相間傳質(zhì)速率，便捷、高效實(shí)現(xiàn)樣品分離。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及色譜柱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]液相色譜儀是科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)控制中應(yīng)用最廣泛的分析儀器。利用較高的壓力提供液相色譜的高效性一直是其主要手段，而溫度作為液相色譜分離的一項(xiàng)重要參數(shù)一直沒(méi)有得到人們的足夠重視[文獻(xiàn) 1.Cuiru Zhu, David M.Goodall, Stephen A.C.Wren..LCGC，2005, 23 (I):54-72.]。常規(guī)液相色譜在室溫附近操作，由于溶質(zhì)分子在液相中的傳質(zhì)阻力比在氣相中高很多，所能夠使用的實(shí)際柱長(zhǎng)度受反壓限制，因而液相色譜的整體絕對(duì)柱效較低，分析時(shí)間更長(zhǎng)。升高柱溫是提高液相色譜分離效率的重要手段[文獻(xiàn)2.AntiaF D, Horvath C.Chromatogra, 1988, 435 (I):1_15],已有諸多高溫液相色譜裝置及方法被發(fā)展。
[0003]由于較長(zhǎng)的填充柱，尤其采用小粒徑固定相填充的色譜柱反壓非常大[文獻(xiàn)3Greibrokk T, Andersen T, J.Chromatogr., 2003,1000:743-755].對(duì)于長(zhǎng)柱而言，為了提高其柱效，可以采用毛細(xì)管電色譜的方法以電滲流為推動(dòng)力解決反壓過(guò)大的問(wèn)題[文獻(xiàn)4.Pretorius V, Hopkins B J, Schieke J D., J Chromatogr.，1974 (99):23-30]，但因場(chǎng)強(qiáng)的限制也不能采用過(guò)長(zhǎng)的柱子。
[0004]在氣相色譜中， 溫度是調(diào)節(jié)選擇性的最有效方法，其采用的毛細(xì)管柱甚至可以達(dá)到10m以上。液相色譜中，通常溫度對(duì)分離選擇性的調(diào)節(jié)不敏感，且可能由于樣品的縱向擴(kuò)散導(dǎo)致柱效降低。
[0005]溫度對(duì)液相色譜分離的作用包括諸多方面。蛋白質(zhì)、多肽分子較大，溫度對(duì)其縱向擴(kuò)散的影響較小，且蛋白質(zhì)組學(xué)研究樣品復(fù)雜，所需的峰容量和分離柱效較大，升高柱溫，可以有效降低流動(dòng)相黏度，減小反壓，加快兩相間傳質(zhì)速率，有利于分離。目前所使用的液相色譜柱恒溫箱長(zhǎng)度一般小于50cm，對(duì)于超長(zhǎng)毛細(xì)管并不適用，而且不能很好的固定毛細(xì)管柱。
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【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)，其包含超長(zhǎng)的毛細(xì)管液相色譜柱，支架，外殼，控溫模塊，保溫層，半導(dǎo)體熱電制冷片，熱電偶，控制面板和外接電源；其特征在于，支架被固定在外殼的中部；填充好的毛細(xì)管液相色譜柱被盤(pán)繞在支架上，其柱兩端分別從外殼的邊緣預(yù)留的小孔中伸出；毛細(xì)管裝好后，在毛細(xì)管柱和外殼之間填充保溫材料；控制面板被固定在外殼的中部，并與置于毛細(xì)管柱圈內(nèi)并靠近柱的熱電偶，被固定在毛細(xì)管柱圈內(nèi)的控溫模塊及作為柱系統(tǒng)外殼一部分的半導(dǎo)體熱電制冷片連接。
[0009]所述的超長(zhǎng)的毛細(xì)管液相色譜柱的長(zhǎng)度為50~1000cm、盤(pán)繞直徑為3~1cm ;外殼的材質(zhì)為金屬或塑料，直徑較毛細(xì)管柱為I~2cm ;
[0010]所述的半導(dǎo)體熱電制冷片使毛細(xì)管柱溫達(dá)到40~800C，通過(guò)反向接通電源，也可以使色譜柱快速降溫。
[0011]所述的系統(tǒng)由外接電源供電，并由開(kāi)關(guān)控制，指示燈顯示電路通斷；熱電偶檢測(cè)到的溫度會(huì)在數(shù)字溫度顯示器中顯示，并把測(cè)得的溫度傳送到溫度控制器，與設(shè)定的溫度進(jìn)行比較；若高于設(shè)定溫度，則溫度控制器，向繼電器輸入高電平，使通過(guò)半導(dǎo)體熱電制冷片的電流由η極流向P即，半導(dǎo)體吸收熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；若低于設(shè)定溫度，則控制器向繼電器輸入低電平，使通過(guò)半導(dǎo)體熱電制冷片的電流由P極流向η極，半導(dǎo)體放出熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加熱。
[0012]一種自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)具體制備及使用方法如下:
[0013]I)支架被固定在外殼的中部；填充好的長(zhǎng)度為50cm-1000cm超長(zhǎng)毛細(xì)管柱被盤(pán)繞在支架上，盤(pán)繞直徑為3cm-10cm，其柱兩端分別從外殼邊緣預(yù)留的小孔中伸出，分別連接流動(dòng)相以及檢測(cè)裝置；毛細(xì)管裝好后，在毛細(xì)管柱和外殼之間填充保溫材料；控制面板被固定在外殼的中部，并與置于毛細(xì)管柱圈內(nèi)并靠近柱的熱電偶、被固定在毛細(xì)管柱圈內(nèi)的控溫模塊及作為柱系 統(tǒng)外殼一部分的半導(dǎo)體熱電制冷片連接。
[0014]2)首先，對(duì)該柱系統(tǒng)的溫度進(jìn)行預(yù)設(shè)；然后，熱電偶把測(cè)得的溫度傳送到溫度控制器，與設(shè)定的溫度進(jìn)行比較。若高于設(shè)定溫度，則控制器向繼電器輸入高電平，使通過(guò)半導(dǎo)體的電流由η極流向P極，半導(dǎo)體吸收熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；若低于設(shè)定溫度，則控制器向繼電器輸入低電平，使通過(guò)半導(dǎo)體的電流由P極流向η極，半導(dǎo)體放出熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加熱。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:
[0016]本發(fā)明帶有自控溫裝置的柱系統(tǒng)制作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。將超長(zhǎng)毛細(xì)管柱與控溫系統(tǒng)結(jié)合，升高柱溫，可以有效降低流動(dòng)相黏度，減小反壓，加快兩相間傳質(zhì)速率，便捷、高效實(shí)現(xiàn)樣品分離。
【【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0017]圖1為本發(fā)明的俯視示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的正視示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的電路連接示意圖。
[0020]附圖中的標(biāo)記為:1.毛細(xì)管液相色譜柱，2.毛細(xì)管柱的支架，3.外殼，4.控溫?！缞A，5.保溫層，6.半導(dǎo)體熱電制冷片，7.熱電偶，8.控制面板，9.外接電源，10.溫度控制器，11.數(shù)字溫度顯示器，12.繼電器，13.指示燈，14.開(kāi)關(guān)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]以下提供本發(fā)明一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1、圖2、圖3所示，自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)由超長(zhǎng)毛細(xì)管液相色譜柱(I)、毛細(xì)管柱的支架(2)、外殼(3)、控溫模塊(4)、保溫層(5)、半導(dǎo)體熱電制冷片(6)、熱電偶(7)，控制面板⑶和外接電源(9)組成。支架⑵被固定在外殼
(3)的中部；填充好的超長(zhǎng)毛細(xì)管柱⑴被盤(pán)繞在支架(2)上，其柱兩端分別從外殼⑵邊緣預(yù)留的小孔中伸出；毛細(xì)管裝好后，在毛細(xì)管柱(I)和外殼(2)之間填充保溫材料(5)；控制面板⑶被固定在外殼⑵的中部，并與置于毛細(xì)管柱圈內(nèi)并靠近柱的熱電偶(7)、被固定在毛細(xì)管柱圈內(nèi)的控溫模塊(4)及作為柱系統(tǒng)外殼一部分的半導(dǎo)體熱電制冷片(6)連接。
[0024]整個(gè)儀器由外接電源(9)供電，并由開(kāi)關(guān)(13)控制、指示燈(14)顯示電路通斷。熱電偶(7)檢測(cè)到的溫度會(huì)在控制面板(8)顯示，并把測(cè)得的溫度傳送到溫度控制器(10)，與設(shè)定的溫度進(jìn)行比較。若高于設(shè)定溫度，則控制器向繼電器(12)輸入高電平，使通過(guò)半導(dǎo)體(6)的電流由η極流向P極，半導(dǎo)體吸收熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；若低于設(shè)定溫度，則控制器向繼電器輸入低電平，使通過(guò)半導(dǎo)體的電流由P極流向η極，半導(dǎo)體放出熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加熱。
[0025]三個(gè)支架之間連線形成等邊三角形，并使盤(pán)繞半徑為10cm。采用100 μ midX 375 μ m od毛細(xì)管，燒制塞子后，把粒徑為18 μ m的C18硅膠填料填充在毛細(xì)管柱中，有效柱長(zhǎng)為lm。
[0026]配置0.5mg/ml的細(xì)胞色素C、牛血清白蛋白、肌紅蛋白以及卵白蛋白的混合溶液，以含有50% ACN的磷酸二氫鉀緩沖液為流動(dòng)相(pH = 7，lOmmol/L)，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為214nm，流動(dòng)相流速為0.2 μ L/min，然后調(diào)節(jié)柱溫為50°C，對(duì)蛋白質(zhì)混合溶液進(jìn)行分離。與未使用該裝置的結(jié)果相比發(fā)現(xiàn)，柱子的理論塔板數(shù)提高48%，最佳線速度提高2.6倍，柱反壓減少了 3倍多。
[0027]這種柱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便，成本低廉，適用范圍廣。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)，其包含超長(zhǎng)的毛細(xì)管液相色譜柱，支架，外殼，控溫模塊，保溫層，半導(dǎo)體熱電制冷片，熱電偶，控制面板和外接電源；其特征在于，支架被固定在外殼的中部；填充好的毛細(xì)管液相色譜柱被盤(pán)繞在支架上，其柱兩端分別從外殼的邊緣預(yù)留的小孔中伸出；毛細(xì)管裝好后，在毛細(xì)管柱和外殼之間填充保溫材料；控制面板被固定在外殼的中部，并與置于毛細(xì)管柱圈內(nèi)并靠近柱的熱電偶，被固定在毛細(xì)管柱圈內(nèi)的控溫模塊及作為柱系統(tǒng)外殼一部分的半導(dǎo)體熱電制冷片連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的超長(zhǎng)的毛細(xì)管液相色譜柱的長(zhǎng)度為50?1000cm、盤(pán)繞直徑為3?1cm0
3.如權(quán)利要求1所述的一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的外殼的材質(zhì)為金屬或塑料，直徑較毛細(xì)管柱為I?2cm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的半導(dǎo)體熱電制冷片使毛細(xì)管柱溫達(dá)到40?800C，通過(guò)反向接通電源，使色譜柱快速降溫。
5.如權(quán)利要求1所述的一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)由外接電源供電，并由開(kāi)關(guān)控制，指示燈顯示電路通斷；熱電偶檢測(cè)到的溫度會(huì)在數(shù)字溫度顯示器中顯示，并把測(cè)得的溫度傳送到溫度控制器，與設(shè)定的溫度進(jìn)行比較。
6.一種帶自控溫的超長(zhǎng)蛋白質(zhì)、多肽分離毛細(xì)管液相色譜柱系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于，首先，對(duì)色譜柱系統(tǒng)的溫度進(jìn)行預(yù)設(shè)；然后，熱電偶把測(cè)得的溫度傳送到溫度控制器，與設(shè)定的溫度進(jìn)行比較；若高于設(shè)定溫度，則控制器向繼電器輸入高電平，使通過(guò)半導(dǎo)體的電流由η極流向P極，半導(dǎo)體吸收熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；若低于設(shè)定溫度，則控制器向繼電器輸入低電平，使通過(guò)半導(dǎo)體的電流由P極流向η極，半導(dǎo)體放出熱量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加熱。
【文檔編號(hào)】G01N30/60GK104034831SQ201410250698
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月8日
【發(fā)明者】張維冰, 劉海燕, 彭麗, 高羽, 張政 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)