专利名称：一种毛细管电泳-化学发光检测在线联用的接口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分析化学仪器联用的接口装置，具体涉及一种毛细管电泳和 化学发光检测在线联用的接口装置。
背景技术：
毛细管电泳因其高效、快速、样品和试剂消耗量少等优点而成为复杂样品最有效 的分离手段之一，广泛应用于食品安全、环境监测、疾病诊断、公共卫生安全等领域。毛细管 电泳的进样量很小(PL nL级)，非常适于微量样品的生物微分析，但同时也对检测器的灵 敏度提出了更高的要求。虽然激光诱导荧光，质谱等检测器满足了电泳分离的检测要求，并 且目前均有商品化仪器，但是它们的仪器价格昂贵、操作繁杂。化学发光检测是公认的高灵敏检测技术，具有仪器设备简单、线性范围宽、操作简 便等优点。如果将毛细管电泳与化学发光检测联用，可将两者的优点结合，能同时实现复杂 样品中微量组分的高效分离及高灵敏检测。由于毛细管电泳小的进样体积以及分离时需要 在毛细管两端施加高压，而化学发光反应需要在线加入一种或多种化学发光试剂。因此，合 适的接口装置对于保持仪器的稳定性、提高分离效率和检测灵敏度至关重要，也是化学发 光检测能否成功用于毛细管分离的关键。到目前为止，代表性的化学发光试剂引入方式包括共轴流(套管式)反应器 (Dadoo, et al. , J. High Resolut. Chromatogr. , 1992,15, 133 ；Ruberto, et al. , Anal. Chem.，1992,64,2758 ；Guo, et al.，Electrophoresis，2008，29，2348 ；Guo, et al.， Electrophoresis，2008，29，3801.)和柱端反应器等(Dadoo，et al.，Anal. Chem.，1994，66， 303 ；Tsukagoshi，et al.，Anal.Chem.，2002，74，4109)。理想的毛细管电泳-化学发光检测联用的接口装置设计中需要解决的关键技术 问题包括简便、稳定引入化学发光所需的多种试剂，并可以选择合适的浓度与混合模式， 从而得到高的化学发光强度与快速的发光动力学；化学发光试剂无需加入到电泳缓冲液 中以电渗流驱动，也无需昂贵的高精度注射泵驱动；接口反应器有尽可能小的混合死体积； 易在分离完成之后及检测之前实现分离缓冲溶液PH值的调节，从而使分离电解质的选择 不再依赖于检测的要求；隔离高压电场与反应检测区域，以消除阴离子的反向迁移，避免分 析物在到达检测窗口之前被氧化分解，同时避免损失分离效率，保持分离检测系统的稳定。
实用新型内容为了有效解决上述毛细管电泳_化学发光检测联用的接口装置设计中的关键技 术问题，本实用新型提供了一种毛细管电泳-化学发光检测在线联用的接口装置，更具体 而言，是提供了一种基于在柱裂缝_柱端反应器的毛细管电泳_化学发光检测在线联用的 接口装置。本实用新型的技术方案如下一种毛细管电泳-化学发光检测在线联用的接口装 置，主要包括在柱裂缝反应器和柱端反应器。[0008]在柱裂缝反应器由在柱裂缝置于一个竖直放置的塑料管中构成，在柱裂缝将一根 毛细管分成分离毛细管与反应毛细管两个部分，这两部分之间的距离为1-10 μ m，在柱裂 缝由一个在柱裂缝固定架固定住，该塑料管的两端配有橡胶塞，其中上端橡胶塞的中间有 一个插孔用于插入分离毛细管，其两侧分别为化学发光反应液I引出管插孔和接地电极插 孔；下端的橡胶塞的中间设有用于插入反应毛细管的插孔，一侧则设有化学发光反应液I 引入管的插孔。柱端反应器位于在柱裂缝反应器的下方，它是一个柱端储液池，使用时将反应毛 细管末端烧去0. l-5mm的涂层，竖立固定在柱端储液池的底部，柱端反应器放置在光电倍 增管的窗口上方。
使用时化学发光反应液I由重力引入在柱裂缝反应器，化学发光反应液II直接加 入柱端反应器；反应液I液面与毛细管入口端液面放平。本实用新型的有益效果及优点在于1、本实用新型的核心技术是设计了简便、实用的在柱裂缝-柱端反应器，从而使 毛细管电泳分离过程的稳定运行以及分离介质的选择不再受限于最优的化学发光检测条 件，维持了分离检测系统的稳定，有利于复杂体系的高效分离与高灵敏检测；2、化学发光反应液可以通过在柱裂缝反应器由重力引入和直接用注射器添加至 柱端反应器中，无需高精度的注射泵，这两个试剂加入区可以稳定引入化学发光所需的多 种试剂、选择试剂混合顺序；3、除了化学发光反应液，在柱裂缝反应器还能引入电泳缓冲液的调节剂，可以在 分离完成之后及检测之前实现分离缓冲溶液PH的调节，从而使分离电解质不再依赖于检 测的要求；4、反应液I液面与毛细管入口端液面持平，使分离毛细管两端不存在压力流造成 的区带展宽；5、重力和电渗共同驱动分析物通过反应毛细管部分，适用于电渗比较小或无电渗 的毛细管电泳分离条件；6、在柱裂缝作为电连接，有效隔离了分离高压与反应检测区域，消除了阴离子的 反向迁移，能避免分析物在到达检测窗口之前被氧化分解，同时避免损失分离效率，有利于 维持分离检测系统的稳定；7、柱端反应器可以加入共轴流接口中不能加入的高粘度检测试剂，减少了区带展 宽；8、毛细管末端竖立固定在柱端反应器底部直接放置于光电倍增管窗口前，有利于 发光信号的采集。
图1为本实用新型一种毛细管电泳-化学发光检测在线联用的接口装置的结构示 意图。图2为使用了本实用新型接口装置的毛细管电泳-化学发光联用仪器的结构示意 图。图1和图2中附图标记说明1-高压电源；2-电泳缓冲溶液池；3-分离毛细管；4-反应液I储液池；5-接地电极；6-在柱裂缝反应器；7-柱端反应器；8-反应毛细管；9-光 电倍增管检测器；10-计算机；11-反应液I引出管；12-分离毛细管插孔；13-反应液I引 出管插孔；14-接地电极插孔；15-橡胶塞I ；16-塑料管；17-在柱裂缝；18-在柱裂缝固定 架；19-橡胶塞II ；20-反应液I引入管插孔；21-反应毛细管插孔；22-反应液I引入管。 图3为使用了本实用新型接口装置的毛细管电泳-化学发光联用仪器分离检测 两种吖啶酯[10-甲基-9-(苯氧基羰基)吖啶酯氟磺酸盐](AE)和[4-(2_羧基乙基)苯 基-10-甲基吖啶-9-羧酸酯氟磺酸盐](AE-COOH)的电泳图。图4为使用了本实用新型接口装置的毛细管电泳-化学发光联用仪器分离检测鲁 米诺(luminol)和N-4-氨基丁基-N-乙基异鲁米诺(ABEI)的电泳图。
具体实施方式
本实用新型一种毛细管电泳_化学发光检测在线联用的接口装置的结构示意图 和使用状态示意图如图1和2所示，该接口装置主要包括在柱裂缝反应器6和柱端反应器 7。在柱裂缝反应器6由在柱裂缝17置于一个竖直放置的塑料管16中构成，在柱裂 缝17将一根毛细管分成分离毛细管3与反应毛细管8两个部分，这两部分之间的距离为 1-10 μ m，在柱裂缝17由一个在柱裂缝固定架18固定�。芰瞎�16的两端配有橡胶塞，其 中上端橡胶塞I 15的中间设有插孔12用于插入分离毛细管3，两边分别设有反应液I引出 管插孔13和接地电极插孔14，下端的橡胶塞II 19的中间正对着插孔12处设有反应毛细 管插孔21，一侧则设有反应液I引入管插孔20。柱端反应器7位于在柱裂缝反应器6的下方，柱端反应器7是一个柱端储液池，使 用本实用新型接口装置时将反应毛细管8末端烧去0. 5mm的聚酰亚胺涂层，竖立地固定在 柱端反应器7的底部，柱端反应器7放置在光电倍增管检测器9的窗口上方。使用时反应液I由重力引入在柱裂缝反应器6，反应液11直接加入柱端反应器7， 反应液I液面与分离毛细管3的入口端液面放平。将采用了本实用新型接口装置的毛细管电泳-化学发光联用仪器应用于吖啶酯 体系的分离检测，对象为10-甲基-9-(苯氧基羰基)吖啶酯氟磺酸盐和4-(2_羧基乙基) 苯基-10-甲基吖啶-9-羧酸酯氟磺酸盐的混合物。电泳条件分离毛细管部分长度为45cm，反应毛细管部分长度为3cm，内径均为 50 μ m ；电泳缓冲液为pH8. 5的三羟甲基氨基甲烷-甘氨酸缓冲液(25mM的三羟基氨基甲 烷，192mM的甘氨酸)；反应液I为20mM过氧化氢的硝酸溶液(硝酸1. 0M)；反应液II为 1. 5M氢氧化钠溶液，反应液I液面高度为24. 5cm ；运行电压为20kV ；光电倍增管电压为 600V ；进样=IOkV电动进样15s。分离检测的结果见附图3，线性范围:3 X 10_1(ι-3 ΧΙΟ—、，检测限:1X10_1QM，半峰 宽约 2s，理论塔板数(10000)比目前文献(Anal. Chem.，1992，64，2758 ；Electrophoresis, 2008，29，2348等)报道的高一个数量级。将采用了本实用新型接口装置的毛细管电泳-化学发光联用仪器应用于鲁米诺 体系，分离检测鲁米诺和N-4-氨基丁基-N-乙基异鲁米诺的混合物。电泳条件分离毛细管长度部分为45cm，反应毛细管长度部分为3cm，内径均为50 μ m ；电泳缓冲液为ρΗΙΟ. 8的磷酸缓冲液(IOmM)；反应液I为50mM过氧化氢的硝酸溶液(硝酸3. OmM)；反应液II为5. OM氢氧化钠溶液，反应液I液面高度为24. 5cm ；运行电压为 20kV ；光电倍增管电压为600V ；进样10kV电动进样5s。分离检测的结果见附图4，线性范围1X10-9-5X10_6M，检测限1X10_9M。相比于已有的用于分离检测鲁米诺体系的其它接口装置，使用本接口装置的毛细 管电泳-化学发光联用仪器无需在分离缓冲液中添加氧化剂或催化剂，有利于分离条件的 优化并维持分离系统的稳定。
权利要求一种毛细管电泳 化学发光检测在线联用的接口装置，其特征在于该装置包括在柱裂缝反应器(6)和柱端反应器(7)，在柱裂缝反应器(6)由在柱裂缝(17)置于一个竖直放置的塑料管(16)中构成，在柱裂缝(17)将一根毛细管分成分离毛细管(3)与反应毛细管(8)两个部分，塑料管(16)的两端配有橡胶塞，其中上端橡胶塞I(15)的中间设有插孔(12)用于插入分离毛细管(3)，两边分别设有反应液I引出管插孔(13)和接地电极插孔(14)，下端的橡胶塞II(19)的中间正对着插孔(12)处设有反应毛细管插孔(21)，一侧则设有反应液I引入管插孔(20)；柱端反应器(7)位于在柱裂缝反应器(6)的下方，使用时，将柱端反应器(7)放置在光电倍增管检测器(9)的窗口上方。
2.如权利要求1所述的一种接口装置，其特征在于所述的分离毛细管(3)与反应毛 细管(8)之间的距离为1-10 μ m。
3.如权利要求1所述的一种接口装置，其特征在于所述的反应毛细管(8)末端烧去 了 0. l-5mm的涂层，竖立地固定在柱端反应器(7)的底部。
专利摘要本实用新型公开了一种毛细管电泳-化学发光检测在线联用的接口装置，主要包括在柱裂缝反应器和柱端反应器。在柱裂缝反应器由在柱裂缝置于一个竖直放置的塑料管中构成，在柱裂缝将一根毛细管分成分离毛细管与反应毛细管两个部分；柱端反应器位于在柱裂缝反应器的下方，它是一个柱端储液池，使用时放置在光电倍增管的窗口上方。本实用新型装置提供了稳定引入化学发光反应所需的多种试剂、选择试剂混合顺序的反应器，并将化学发光检测与毛细管电泳分离隔离，创建了同时满足两种仪器分析要求的简便、实用、普适性的接口装置；实现了分离、检测条件的分别优化，保持了系统的稳定，有利于复杂体系的高效分离与高灵敏检测。
文档编号G01N27/453GK201740760SQ20102022069
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者何治柯, 吉邢虎, 徐秦峰 申请人:武汉大学
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