[發明專利]至微流體基底的機電式流體接口

有效

• 申請號: 201080010751.1
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN102341176A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: D.P.普倫泰斯;R.L.基恩;S.科奇奧爾;J.D.米基恩奇;P.E.林德森;G.W.伯通
• 申請（專利權）人: 沃特世科技公司
• 主分類號: B01L3/02
• 分類號: B01L3/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙華偉;傅永霄

相關申請

本申請要求于2009年3月6日提交的標題為“Liquid?Chromatography-Mass?Spectrometry?Apparatus?Having?a?Microfluidic?Substrate”的美國臨時專利申請編號61/158,230的權益，其全部內容以參考的方式結合到本文中。

技術領域

本發明總體上涉及液相色譜-質譜儀器。更具體地，本發明涉及一種至這種分析儀器所使用微流體基底的機電式流體接口。

背景技術

高性能液相色譜(HPLC)儀器是用于對化合物進行分離、鑒定和定量的分析工具。傳統的HPLC儀器使用由不銹鋼管構成的分析柱。通常，所述管具有4.7mm的內孔徑，其長度是在大約5cm至大約25cm的范圍內。

此外，HPLC儀器的分析柱通常具有附接到一個管的燒結端配件（fitting）。顆粒，通常是基于硅石且具有多種官能部分官能，裝填所述管。

為了實現最佳分離效率而使用完整的柱，流動相的適當流速是重要的。對于用直徑為5μm顆粒裝填的直徑為4.7mm的柱來說，期望流速通常是在大約1mL/min與大約2mL/min之間。為了維持分離效率，期望使HPLC儀器管道（plumbing）中存在的未清掃死體積最小化。

在HPLC儀器中，通常使用注射器將樣品注射入流動的流動相，作為非連續的流體堵塞。當堵塞帶向所述柱行進和/或從所述柱中移動出時，堵塞帶的分散會降低色譜系統的最終效率。例如，在色譜系統中使用4.7mm的柱管以及以1-2mL/min流動的流動相；具有1/16inch外徑和大約0.010inch內徑的管通常用于各HPLC部件(例如泵、注射器、柱和檢測器)之間的垂直（plumb）連接。對于這些流速和管尺寸來說，將端口零件機加工成可確保在管接口的最小帶擴大的公差是相對容易的。

降低流動相溶劑消耗的愿望已部分地造成減小柱內徑的趨勢。因此，現在通常推行若干級的色譜；通常將它們定義為如表1中所示(其中ID是內徑)。

表1

HPLC級柱ID典型流量范圍分析4.7mm1s mL/min微孔1 -2mm100s μL/min毛細管300-500μm10s μL/min納米50-150μm100s nL/min

微孔HPLC常常采用與用于分析級HPLC相似的設備來實施，具有少量改動。除了在制作配件中要求進行小程度的額外注意外，微孔HPLC通常要求具備類似于分析級HPLC的操作技能水平。

相反，相對于分析級HPLC，毛細管和納米級HPLC需要在HPLC部件中作相對顯著的改變。使用標準開環往復式HPLC泵(諸如通常在分析和微孔HPLC系統中所看見的)相對來說較不易產生小于大約50μL/min的穩定的流動相流量。

對于毛細管級色譜來說，可將不銹鋼管用于部件的互連；然而，內徑典型地必須小于0.005inch(小于大約125μm)。在配件終端的制造中，通常需要注意避免產生甚至是微小量的死體積。