[發明專利]毛細管電泳-化學發光檢測接口裝置及其制作方法

有效

• 申請號: 201210168517.2
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102661948A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 許雪琴;施桂英;殷迎春;王敬鵬
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種毛細管電泳-化學發光檢測接口裝置及其制作方法，適用于生物樣品、食品和環境樣品分析。

背景技術

毛細管電泳（capillary?electrophoresis，CE）具有高效、快速、進樣體積小、分離范圍廣、運行成本低、溶劑消耗少、操作簡單和抗污染能力強等特點，尤其適合于復雜樣品分析，是分析科學最具活力的前沿研究領域之一。但商品化的CE儀器多選用紫外檢測器（UV），最低檢出限一般在10^-5~10^-6mol/L，難以滿足復雜樣品中極低含量成分分析的要求，限制了CE在復雜樣品分析研究領域中的應用。

化學發光(chemiluminescence，CL)檢測無需外加光源，背景噪聲小，具有靈敏度高（可以得到和激光誘導熒光相媲美的高靈敏度）、線性范圍廣、分析速度快、儀器設備簡單等優點，是一種有效的痕量分析技術。但CL法固有的選擇性差的缺點限制了它在實際分析中的應用。CL和高分離效率的CE結合，直接用于復雜樣品中痕量成分的分離與測定，可同時解決選擇性差和靈敏度低的問題，給CL研究和CE技術提供了發展機會。CE-CL聯用技術已被應用于生物樣品、食品和環境樣品分析中，分析對象已涉及蛋白質、氨基酸、生物堿、糖類和金屬離子等。但到目前為止CL在CE?的檢測方式中運用的相對較少，主要是因為將二者聯用仍然存在著一些困難，因此CE-CL檢測接口的研制仍是CE-CL分析領域的研究熱點。

在CE-CL聯用技術中，需要向該檢測體系引入一種或兩種反應試劑來引發CL反應，為了取得良好的分離效率和靈敏度，涉及分析物和化學發光試劑混合模式的接口設計是一個非常關鍵的因素。依據柱后流體混合的模式和檢測位置，通常可分為離柱合并流型、在柱同軸流型、離柱同軸流型和柱端液池型。

（1）離柱合并流型：電泳高壓區和發光檢測區隔離開來，可消除化學發光試劑的電分解，但分析物和發光試劑混合時被稀釋，并產生渦流擴散，導致峰展寬，降低了靈敏度和分離效率。

（2）在柱同軸流型：接口結構簡單，在CE-CL系統中應用較廣泛。但因CL試劑在引入過程中受CE高壓電場的作用，化學發光反應發生在高壓電場區，這樣會導致化學發光試劑的電分解，在電場存在下還有可能遷移進入分離毛細管；分析物與發光試劑的混合不夠均勻穩定，會影響分析的準確性與重現性，同時也容易引起渦流擴散，而導致電泳峰的展寬，降低柱效。

（3）離柱同軸流型：把接地電極從反應毛細管的末端移至前端，占據四通接口中一個接口位置，浸入化學發光反應液中。這樣既提高了電流的穩定性，還可使電泳分離條件與化學發光條件相匹配。雖然這種檢測接口裝置可以有效的防止發光試劑的電化學分解，但仍有可能在電場作用下遷移進入分離毛細管，試劑流動與電滲之間也可能存在的不匹配性，從而在某些應用中產生額外的麻煩。

（4）柱端液池型：直接將分離毛細管的末端插入一個含有化學發光反應試劑的蓄液池中，接地電極直接固定在末端的液池里。結構簡單、穩定且易安裝，消除了試劑流動與電滲之間存在的不匹配性。但化學發光試劑有可能電分解，在電場存在下還有可能遷移進入分離毛細管，柱后液池內的溶液必須要不斷更新，另外由于液池內較大的檢測死體積會導致分離效率和靈敏度的降低。

近年來，國內外研究者也不斷設計出一些新型CE-CL接口。Zhike?He等開發了一種在柱狹縫/柱后反應接口（On-column?Fracture/End-column?Reaction?Interface）。該接口可同時引入兩種以上發光試劑，解決了CE分離和發光條件的兼容性問題，且發光反應與電場隔離，有效防止發光試劑的電化學分解和遷移，具有離柱和在柱接口的優點。Jieke?Cheng?等對柱端液池型進行改進，設計了旋轉池型的CE-CL接口，通過旋轉檢測池，分離毛細管出口端的化學發光試劑得到及時更新，解決了常規同軸流接口中因氣泡形成而使電泳中斷的問題。Dumke?等通過把魯米諾和辣根過氧化物酶固定在毛細管內，將廣泛使用的商品化CE儀器進行改造用于CL?在線檢測，雖然提高了CE-CL檢測的可操作性，但是靈敏度比大多數CE-CL檢測低了2-3個數量級，且毛細管內固定CL試劑也較困難，重現性也不夠好。