[發明專利]用于液體分離和電噴霧離子化的集成系統

有效

• 申請號: 201380031863.9
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN105027256B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: O·沃爾姆
• 申請（專利權）人: 普羅克斯埃恩生物系統公司
• 主分類號: H01J49/16
• 分類號: H01J49/16;G01N30/60;B01D15/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 許劍樺

技術領域

本發明涉及一種用于液體分離(例如LC、CE、親和色譜法和離子交換色譜法)和電噴霧離子化的集成系統。優選方面涉及一種用于在不使用時保護脆弱電噴霧針的專用保護裝置。另一優選方面涉及用于向電噴霧針施加電壓的專用電觸點裝置。

背景技術

作為蛋白質結構和功能的研究的蛋白質組學是未來數十年的研究焦點，因為它使得人們能夠闡明生命的基本原理以及健康和疾病的分子基礎。復雜蛋白質混合物的分析通常包括兩個步驟：分子分離和識別/特征化。用于蛋白質識別和特征化的選擇方法是質譜分析(MS)，其中，關注的分析物通過電噴霧離子化(ESI)或基體輔助激光解吸/離子化(MALDI)而離子化。在蛋白質組學領域中主要有兩種分離方法：2維凝膠電泳(2D-GE)和高性能液體色譜法(HPLC)。與2D-GE相比，HPLC的重要優點是它通過ESI與MS的相對簡單連接。

快速發展的蛋白質組學研究領域的一個要求是生物分析技術的小型化，例如見T.Laurell和G.Marko-Varga的“Miniaturization is mandatory unraveling the human proteome”，Proteomics(2002)，第2卷，第345-351頁，Lion,N.；Rohner,T.C.；Dayon,L.；Arnaud,I.L.；Damoc,E.；Yonhnovski,N.；Wu,Z.Y.；Roussel,C.；Josserand,J.；Jensen,H.；Rossier,J.S.；Przybylski,M.；Girault,H.H.；Electrophoresis 2003,24,3533-3562。液體色譜法的小型化通過較小珠、較小直徑珠和相應較小流量的增加使用來證明。在實驗室條件下，小型化導致較高的分辨率、增加的靈敏性和較快分離。

另一要求是消除用戶對生物分析技術的干涉，以便保證可重復的結果。在該方面，市場上有售的、由Agilent Technologies,Inc.制造的微流體芯片將捕獲柱、分離柱和電噴霧源(即發射器)集成在單個結構中，例如見Gottschlich,N.；Jacobson,S.C.；Culbertson,C.T.；Ramsey,J.M.Anal Chem 2001，73，2669-2674；Fortier,M.H.；Bonneil,E.；Goodley,P.；Thibault,P.Anal Chem 2005，77，1631-1640。同時，這種系統基于微流體芯片技術，這仍然是并不完全成熟的技術。而該技術提供了很多對用戶友好的簡化，色譜法性能目前不能與非基于芯片的系統匹配。

盡管用于納升流量(也稱為納-LC)的普通HPLC柱(即具有用于與普通儀器連接的配件的柱)相對于基于芯片的LC表現了較優的性能，但是配件和流體連接件不正確裝配的問題通常損害了與普通納-LC柱相關聯的優點。換句話說，LC傳送管與LC柱的不正確連接可能導致泄露，因此導致較差的靈敏性和色譜法分離。還有，在LC柱后面的普通納米-電噴霧發射器的不正確連接可能產生不合適的死區，這也導致降低的靈敏性和較差的分離能力。

因此，非常希望集成整個LC-ESI系統，其中使用普通LC柱和噴霧發射器，且最終用戶將不用建立正確的流體連接(配件的正確裝配)。

在利用小于10μL/分鐘流速的液體色譜法系統中普通使用的柱和傳送管線最通常有非常窄的內徑以及外徑。因此，這些傳送管線和柱可能在物理上較脆弱。因此，還非常希望提供一些機械釋放應變、壓力、彎曲、扭轉等的裝置，以便保護較薄的管部件，并使它們變得足夠堅固，以承受在每天的實驗室工作中使用。

通常在色譜法和質譜法之間使用的接口由電噴霧離子源構成。在離子源中，來自LC柱的洗提液通過發射器(也稱為針)，該發射器保持在一定電勢，該電勢通常與質譜儀的相對進口孔相差一千或幾千伏。這使得洗提液和(隨后使)分析物獲得電荷(即離子化)，從而離子化的分析物可以在質譜儀中進行分析。當帶電區域可能由操作人員接觸時，高電勢差有安全危險。因此，非常希望高效屏蔽盡可能多的、處于升高電勢的部件。電噴霧發射器是較細的脆弱部件，當不仔細處理時它可能很容易損壞，而且，電噴霧發射器長而尖，因此可能由它引起傷害。因此希望降低電噴霧發射器受損的危險和/或由于暴露于它而受傷害的危險。