[發明專利]一種納米填料毛細管色譜微柱制備裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201410310772.5
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104034833A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 張博;王林;周拙恒;劉婭
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N30/60
• 分類號: G01N30/60
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森;何加友

技術領域

本發明涉及納米填料毛細管色譜微柱制備，尤其涉及簡單、快速、批量制備納米填料毛細管色譜微柱的一種納米填料毛細管色譜微柱制備裝置及其制備方法。

背景技術

隨著蛋白質組學和代謝組學研究的蓬勃發展，目前的色譜分離技術難以滿足高分辨率、高選擇性以及快速分析的要求，因而迫切需要新型高效、高專一性的色譜固定相。納米材料因其均一的粒徑分布、高比表面積、豐富的表面修飾化學和優良的穩定性逐漸引起人們對其色譜應用的重視。研究表明，無論是作為色譜填料還是富集材料，納米材料確實具有分離效率高、富集效率高、穩定性好和選擇性專一等優勢。因此，如何有效地利用納米填料成為色譜研究的重要課題。

眾所周知，色譜柱是高效液相色譜儀的核心部件之一，是色譜分離的核心。毛細管柱是液相色譜柱中的一種，多采用內徑50～300μm的彈性石英管來制備。其較小的柱體積能顯著降低柱填料和流動相的消耗，尤其適合微量與痕量樣品的分離分析。目前，毛細管柱的填料主要為微米級顆粒，納米級顆粒毛細管柱應用甚少，主要原因是納米填料毛細管柱制備極其困難，大大限制了其應用。因此，如何制備納米級填料的毛細管柱成為能否推廣納米色譜材料的關鍵問題之一。經調研，制備納米填料毛細管色譜柱的方法主要是高壓勻漿濕法填充。這種方法需要至少600bar的高壓泵設備，單次填充只能得到一根毛細管柱，填充難度大、耗時長、填充速度不均一，且由于操作困難和繁瑣等因素無法保證柱與柱之間的重現性，這些都大大限制了納米填料毛細管柱的制備效率。

本申請人在中國專利CN102590402A中公開一種毛細管色譜柱的制備方法，將要填充的顆粒填料加入丙酮中，制備成勻漿液；將粒徑尺寸大于毛細管內徑的單個多孔硅球壓入毛細管一端，再將單顆粒硅球推至毛細管內作為出口柱塞；將毛細管入口端與儲液器聯通，向儲液器中加入勻漿液后置于離心機上離心，固定相在重力和離心力驅使下進入毛細管柱；另將一顆單顆粒硅球壓入填充好的毛細管柱的入口端作為入口柱塞；將制備好的毛細管柱保存待用。

中國專利CN101923079A公開一種帶有噴頭的混合型毛細管色譜柱及其制備方法，將不同內徑和長度的毛細管通過預處理后，根據需要在噴頭端合成不同長度的聚合物整體材料，合成后在毛細管剩余部分，采用勻漿裝柱法填充制備好的高效顆粒填料，并根據需求改變填充填料的種類、顆粒的大小、填充長度以及選擇在尾端合成同樣的材料，并在制備完成后用甲醇等試劑在高壓恒流泵體系中壓實、老化。制備好色譜柱在進行柱效評價后，應用于液-質聯用系統中，可以有效解決傳統的帶噴頭填充柱由于柱噴頭隨著毛細管色譜柱使用過程中因壓力過大而導致部分填充顆粒填料破碎，在使用過程中脫出或堵塞毛細管色譜柱噴頭的問題。

發明內容

本發明旨在克服納米填料毛細管色譜微柱制備過程復雜、制備周期長、制備所需設備昂貴等問題，提供利用離心機的離心力代替機械泵的高液壓進行納米填料的一次性持續填充，操作簡單，耗時短，且支持批量制備的一種納米填料毛細管色譜微柱制備裝置及其制備方法。

所述納米填料毛細管色譜微柱制備裝置設有離心機和離心填充裝置，所述離心填充裝置設有可拆卸PEEK接頭、PEEK接口、PTFE套管、毛細管及離心管；所述毛細管插入PTFE套管后固定于PEEK接口上；PEEK接頭與PEEK接口擰緊以固定毛細管并固定于離心管上；離心管插入離心機的轉子中。

所述離心管上可設有離心管蓋。

所述離心填充裝置可采用粒徑為150～950nm的納米微球作為色譜填料，離心填充裝置緊密連接于固定毛細管微柱，從而高效快速制備納米填料毛細管色譜微柱。

所述納米填料毛細管色譜微柱的制備方法，包括以下步驟：

1)制備勻漿液

取納米粒子分散于丙酮中，濃度控制為1～50μg/μL，勻漿溶液混勻后振蕩，得勻漿液；

2)制備出口柱塞

截取一段彈性石英毛細管，將粒徑尺寸略大于毛細管內徑的單個貫穿孔硅球壓入毛細管一端作為出口柱塞；

3)固定相填充

將帶有出口柱塞的毛細管固定在離心填充裝置中，在儲液槽中注入勻漿液，稱重離心，進行固定相填充；

4)制備入口柱塞

離心完成后，取下填充好的毛細管，在毛細管入口端填入一顆貫穿孔硅膠顆粒作為入口柱塞，即得納米填料毛細管色譜微柱。

在步驟1)中，所述振蕩可先手搖振蕩使勻漿溶液初步混勻，然后在超聲波振蕩儀中振蕩5～30min，使填料均勻分布于液體中。