專利名稱：用于液相色譜的分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速液相色譜，尤其是一種分離裝置，其用于通過在微型板或試樣板上滴下流出溶液，從而使流出溶液與高速液相色譜分開。
背景技術(shù)：
在用于闡明蛋白質(zhì)或縮氨酸的結(jié)構(gòu)或作用的蛋白分析領(lǐng)域中，近來已提到MALDI-TOF-MS(基體輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜)。
MALDI-TOF-MS是通過將基質(zhì)添加到生物試樣中并向其施加激光光束以使試樣電離來產(chǎn)生質(zhì)譜的方法。這里，試樣的用量少到幾μL。
在這種情況下，為了制備處于可分析狀態(tài)的試樣，進(jìn)行了預(yù)處理。其中一種預(yù)處理方法包括使用高速液相色譜，并加入基質(zhì)溶液，使縮氨酸分開或分離。
由于生物試樣昂貴，且進(jìn)行MALDI-TOF-MS分析的最大試樣量少到幾μL，適用于高速液相色譜的流速范圍為幾μL/min或更少，或者優(yōu)選為1μL/min或更少。
在高速液相色譜的正常流速范圍內(nèi)分離流出溶液時，因?yàn)榱魉俅?，?jīng)常使用帶有電磁閥的餾分收集器。但是，在1分鐘流速范圍的微型高速液相色譜中，由于不能使用電磁閥，采用了一種分離和收集流出溶液的方法，將位于最終出口處的探針設(shè)置在例如MALDI板或MTP(微型滴定板)的目標(biāo)位置之上，使該板接近探針，且該操作一直等到流出溶液與板進(jìn)行接觸并附著或滴到板的目標(biāo)位置上為止。
當(dāng)流出溶液的組分是具有大表面張力的液體時，在該方法中由于要等到流出溶液附著或滴落，流出溶液在位于出口側(cè)的探針的末端部分顯著膨脹成液滴狀并附著在那里，很難對將在板上分離的流出溶液進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種分離裝置，其能夠?qū)σ后w的滴下量進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。
本發(fā)明提供一種分離裝置，用于對由液相色譜供給的流出溶液進(jìn)行分離，該裝置包括探針，用于從其末端滴下流出溶液，該探針具有混合物流動通道，用于將除流出溶液以外的添加劑組分混合到流出溶液中；和排氣嘴，用于吹入氣體以使要被放出的液體從探針末端排出。
在本發(fā)明的分離裝置中，探針在其末端部分具有多重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，該多重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)具有中央流動通道、外部流動通道和最外部流動通道，其中，流出溶液通過中央流動通道，添加劑組分通過外部流動通道，氣體通過最外部流動通道，并且，其中的最外部導(dǎo)管的末端延伸到內(nèi)部導(dǎo)管末端以外。
此外，液滴可在探針末端積聚，其取決于探針的材料，并且如果流出溶液包含一種具有大表面張力的組分，液滴會膨脹并到達(dá)探針表面，這樣，在每個位置滴下的液滴不僅有可能不均衡，而且還會引起流出溶液組分的污染。為此，探針的最外部表面可涂覆疏水性物質(zhì)。
流經(jīng)探針的流動通道的添加劑組分可以是用于MALDI-TOF-MS的基質(zhì)溶液。
此外，來自高速液相色譜的多種流出溶液可以和多種添加劑組分混合。
在本發(fā)明中，由于探針具有用于將除流出溶液以外的添加劑組分混合到流出溶液中的混合物流動通道和用于吹入氣體以使要被放出的液體從探針末端排出的排氣嘴，從探針末端滴下液體時，通過吹入氣體使附著在探針末端的液滴排出，可滴下適量的液體，從而可以對液體的滴落量進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。此外，不必一直等到流出溶液附著或滴到目標(biāo)位置上。
由于探針的末端可以具有多重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其中，流出溶液通過中央流動通道，添加劑組分通過外部流動通道，并且氣體通過最外部流動通道，由于氣體的噴出有可能提高滴下液滴的效率以及更加有效地進(jìn)行分離和收集。進(jìn)一步地，通過采用最外部導(dǎo)管的末端延伸出內(nèi)部導(dǎo)管末端以外的結(jié)構(gòu)，在探針末端部分提供了收集液體的空間。
如果探針的最外部表面涂覆有疏水性物質(zhì)，在滴下液滴時，即使流出溶液包含一種具有大表面張力的組分，也有可能防止液滴在探針末端膨脹并到達(dá)探針末端，并防止流出溶液被污染。
如果流經(jīng)探針的流動通道的添加劑組分是用于MALDI-TOF-MS的基質(zhì)溶液，分離裝置專用于MALDI-TOF-MS。
另外，如果將多種來自高速液相色譜的流出溶液和多種添加劑組分混合，可在典型的高速液相色譜中進(jìn)行小規(guī)模的柱后反應(yīng)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于液相色譜的分離裝置的示意圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的探針的剖面圖；圖2B是探針的出口部分K的放大圖；和圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的用于液相色譜的分離裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于液相色譜的分離裝置的示意圖。
用于微型液相色譜的分離裝置包括用于供給流出溶液的泵48，用于注入試樣的注射器46，用于分離試樣組分的柱44，和探測器42，上述部件沿流出溶液的流動通道放置。用于滴下液滴的探針1通過毛細(xì)管2連接到探測器42的下游側(cè)。
探針1具有T型三向接頭J1和J2，其中上游的接頭J1連接用于供給流出溶液的毛細(xì)管2和用于供給例如基質(zhì)溶液的添加劑的導(dǎo)管16，且下游的接頭J2連接用于提供空氣的導(dǎo)管18。在出口側(cè)探針1的末端部分形成了三重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。
流出溶液由泵48供給，并且試樣從注射器46注入。從注射器46注入的試樣在柱44中分離成多種組分，該組分由探測器42進(jìn)行檢測。流經(jīng)毛細(xì)管2的流出溶液從探針1滴到試樣容器S上并被收集。
由泵49供給例如基質(zhì)溶液的添加劑，添加劑流經(jīng)在T型三向接頭J1處與毛細(xì)管2連接的導(dǎo)管16，在毛細(xì)管2外部流動并在探針1的末端部分與流出溶液混合。
供氣導(dǎo)管18通過T型三向接頭J2與流出溶液流經(jīng)的毛細(xì)管2和添加劑流經(jīng)的導(dǎo)管連接，其中，空氣在添加劑流經(jīng)的導(dǎo)管外流動，并且在從探針1末端滴下液滴時吹出以使附著在出口側(cè)探針1末端的要被放出的液滴狀的液體排出。
下面詳細(xì)描述作為本發(fā)明的特征的探針1。
圖2A和2B顯示了探針1的結(jié)構(gòu)，其中，圖2A是探針1的剖面圖，圖2B是出口部分K的放大圖。
如圖2A所示，在上游側(cè)的第一T型三向接頭J1中，最細(xì)的毛細(xì)管2穿過兩個并不彼此垂直的接頭a和b，經(jīng)過毛細(xì)管2供給高速液相色譜的流出溶液。例如，毛細(xì)管2是熔融的石英毛細(xì)管，內(nèi)徑為50μm且外徑為150μm。上游的接頭a由諸如插入式螺母的管配件10a密封，但是如果需要的話，可以采用套管12。
T型三向接頭J1的垂直接頭c與供給例如基質(zhì)溶液的添加劑的導(dǎo)管16連接，并由諸如插入式螺母的管配件10c密封?？墒棺罴?xì)的毛細(xì)管2延伸的接頭b由例如內(nèi)徑為200μm且外徑為370μm的熔融石英毛細(xì)管4覆蓋，并由諸如插入式螺母的管配件10b密封，但是如果需要的話，可以采用套管22。
毛細(xì)管2和4從上游的接頭a插入到下游的T型三向接頭J2，并由諸如插入式螺母的管配件20a密封，但是如果需要的話，可以采用套管32。與毛細(xì)管2、4垂直的接頭c與供給空氣的導(dǎo)管18連接，并由諸如插入式螺母的管配件20c密封。位于最上游側(cè)的接頭b由例如內(nèi)徑為500μm且外徑為1600μm的不銹鋼管8覆蓋，并由諸如插入式螺母的管20b密封。
參考圖2B，下面將詳細(xì)描述出口部分K。圖2B是圖2A中虛線圈住部分的放大圖。
根據(jù)本實(shí)施例，探針1的出口部分具有三重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其中來自高速液相色譜的流出溶液流經(jīng)最內(nèi)部流動通道2a，基質(zhì)溶液流經(jīng)其外側(cè)流動通道4a，并且空氣流經(jīng)最外部流動通道8a。
最外部導(dǎo)管8的末端比其內(nèi)部的二重管的末端伸長1或2mm，以形成貯液器11。聚集在該貯液器11中的液體是基質(zhì)溶液和來自高速液相色譜的流出溶液的混合溶液。當(dāng)該混合溶液達(dá)到合適的量時，在調(diào)整液體量的同時，從流動通道14吹出空氣以使混合溶液滴下。由于最外部導(dǎo)管8的末端延伸到內(nèi)部導(dǎo)管的末端以外，不是在探針的末端周圍吹出空氣，而是在內(nèi)部方向上較強(qiáng)，從而增強(qiáng)滴下液滴的效果，使分離和收集更加有效。
通常，高速液相色譜的供給流速是1μL/min。因此，通過調(diào)整基質(zhì)溶液的濃度，可以采用與在微型高速液相色譜中相同的1μL/min的供給流速來供給液體。這樣一來，混合溶液12以2μL/min的速率聚集在出口側(cè)探針1末端處的貯液器11中。
當(dāng)最外部導(dǎo)管8的內(nèi)徑是500μm時，如果最外部導(dǎo)管8從內(nèi)部二重管伸出部分的長度為1mm，則貯液器11的容量是200nL。從而，由于200nL的混合溶液在六秒鐘內(nèi)聚集到貯液器11中，每隔六秒鐘吹出空氣以排出貯存在貯液器11內(nèi)的組分。這時，控制空氣的排出量和速度，以便使液滴可重復(fù)性地滴落。
通常，如果繼續(xù)供給混合溶液而未吹出例如空氣的氣體時，在探針末端形成液滴。當(dāng)混合溶液的組分具有象水一樣的大表面張力時，容量大約為5μL。從而，當(dāng)?shù)蜗乱旱味创党隼缈諝獾臍怏w時，液滴的尺寸最小為大約5μL，這對MALDI-TOF-MS分析是不利的。在采用微型高速液相色譜做梯度分析的情況下，流出溶液變成具有較高有機(jī)溶劑濃度的狀態(tài)，并且由于有機(jī)溶劑表面張力小，液滴隨經(jīng)過的時間而更小，從而不能期望可獲得均衡的液滴量。
此外，優(yōu)選地，最外部導(dǎo)管8的外表面涂覆有具有疏水性能的特氟隆(注冊的商標(biāo)名)。由此，混合溶液可以從末端溢出以在探針末端形成液泡，但液體不能到達(dá)最外部導(dǎo)管8的外表面，從而可防止被分離組分的交叉污染。
可以采用PEEK(聚醚-醚-酮)管替代不銹鋼管8。
圖3顯示了第二實(shí)施例，其中加入了多種添加劑，而不是基質(zhì)溶液。
在圖1的實(shí)施例中，用于提供例如基質(zhì)溶液的添加劑的流動通道通過三向接頭J1連接。然而，在圖3的第二實(shí)施例中，用于提供多種添加劑A到C的流動通道通過三向接頭J1連接。添加劑A到C由通過接頭50連接的供液泵49a到49c供給，流經(jīng)與毛細(xì)管2連接的導(dǎo)管16，在毛細(xì)管2的外側(cè)流動，并在探針1的末端與流出溶液混合。
采用這個實(shí)施例，可以小規(guī)模地實(shí)現(xiàn)如在典型的高速液相色譜中所看到的柱后反應(yīng)。
本發(fā)明的分離裝置可用作柱后分析的裝置，準(zhǔn)備的高速液相色譜的流出溶液可用作MALDI-TOF-MS分析的試樣或者用作后續(xù)分析的試樣。
權(quán)利要求
1.一種分離裝置，用于分離由液相色譜供給的流出溶液，該裝置包括探針，用于從其末端滴下流出溶液，該探針具有混合物流動通道，用于將除流出溶液以外的添加劑組分混合到流出溶液中，和排氣嘴，用于吹入氣體以使要被放出的液體從探針末端排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離裝置，其中，所述探針在其末端部分具有多重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，該多重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)具有中央流動通道、外部流動通道和最外部流動通道，其中，流出溶液通過中央流動通道，添加劑組分通過外部流動通道，氣體通過最外部流動通道，并且其中最外部導(dǎo)管的末端延伸到內(nèi)部導(dǎo)管末端以外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離裝置，其中，所述探針的最外部表面涂覆疏水性物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分離裝置，其中，所述探針的最外部表面涂覆疏水性物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離裝置，其中，所述添加劑組分是用于MALDI-TOF-MS的基質(zhì)溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離裝置，其中，所述多種來自高速液相色譜的流出溶液和多種添加劑組分在出口側(cè)所述探針的末端部分混合。
全文摘要
探針的末端部分具有多重導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其中，來自高速液相色譜的流出溶液通過最內(nèi)部流動通道，基質(zhì)溶液通過外部流動通道，并且空氣通過最外部流動通道。最外部導(dǎo)管的末端比內(nèi)部二重管的末端伸長1或2mm以形成貯液器。當(dāng)從探針末端滴下液滴時，吹出空氣以使聚集在貯液器中的欲滴下的液體排出。
文檔編號G01N30/80GK1576838SQ20041006393
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者巖田庸助, 丸山秀三 申請人:株式會社島津制作所