CN100394181C - 分离设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分离设备，其中，取样器的尖端部分具有三管结构，其中同轴设置了在最内侧上的熔融石英毛细管、熔融石英毛细管外侧上的FEP制成的毛细管、和在最外侧上的不锈钢管。来自液相色谱仪的洗提液流过最内侧流道，基质溶液流过熔融石英毛细管和FEP毛细管之间的流道，而清洗溶液或空气流过EFP毛细管和管之间的流道。

Description

分离设备
技术领域
本发明涉及一种分离设备，该设备包括一取样器，用来将从液体供给机构，如HPLC(高性能液相色谱仪)提供的样本液体或带有添加剂的样本液体从取样器的尖端部分作为液滴滴到如微量培养板或采样板(sampleplate)的板上，并制备要由MALDI-TOF-MS(基质辅助的激光解吸离子化度越时间质谱分析法)或FT-IR(傅立叶变换红外线分光光度计)分析的样本。
背景技术
在现有技术中，当诸如来自液相色谱仪的洗提液的样本液体被分离并收集在用于MALDI-TOF-MS等的分析仪的采样板上时，例如，样本液体自动从取样器滴注并分离到采样板上。通常，分离设备具有X-Y载物台和Z载物台，其中，样本液体通过在水平和垂直方向上移动采样板而被分离和收集。在滴注的样本液体中，采样板被升高以便靠近取样器的下端面，且从取样器下端面排出的样本液体与采样板接触并移动到采样板上。
这种分离设备的取样器由不锈钢、熔融石英或PEEK(聚醚醚酮)制成。
然而，由于用作取样器材料的不锈钢、熔融石英或PEEK具有较差的疏水性，当具有较大表面张力的液体，如水流动时，取决于要滴注的样本液体的表面张力，液滴可能升高到取样器的外表面上。结果，如果样本液体量达到要在采样板上基本分离的均匀量，且采样板升高到靠近探针的下端面，液滴不与采样板相接触并且不会得以分离，从而分离量在每个点处有所变化。
为了解决上述问题，通常做法是取样器的材料是熔融石英毛细管，并且涂敷特氟龙(注册商标)，以增加毛细管表面上的疏水性。然而，需要特殊的涂敷技术来在取样器表面上涂敷特氟龙，并且涂敷有特氟龙的取样器表面由于涂层的寿命而不能承受很长时间的使用。
发明内容
从而，本发明的目的是提供一种分离设备，该设备可以长时间稳定地将样本液滴均匀滴注到采样板上。
本发明提供了一种分离设备，该设备包括取样器，用来将从诸如液相色谱仪的液体供给机构提供的样本液体作为液滴从取样器的尖端部分滴落到板上。在这种分离设备中，取样器的尖端部分具有单管或多管结构，并且管中与液滴相接触的最外侧管有疏水材料制成。
在优选的形式中，取样器的尖端部分包括双管结构，具有用来供给样本液体的中心管和与中心管同心并设置在中心管外侧的添加剂供给管，其中，添加剂供给管由疏水材料制成。
疏水材料的优选示例是氟树脂。作为这种氟树脂，一般可以采用聚四氟乙烯(PTFE)，如特氟龙(注册商标)、以及各种改性的氟树脂。这种改性的氟树脂包括乙烯四氟丙烯六氟化物(FEP)、乙烯四氟全氟烷氧基共聚树脂(PFA)、和乙烯四氟乙烯共聚树脂(ETFE)，如Tefzel(注册商标)。
适于利用本发明的分离设备制备的样本用MALDI-TOF-MS或FT-IR来分析。
在本发明的分离设备中，由于与要在取样器尖端部分处滴注的样本液滴相接触的最外侧管由疏水材料制成，防止了液滴粘附到取样器尖端部分的外表面上，由此可以在采样板上分离出均匀的液滴。
而且，疏水材料制成的管不需要特殊涂敷技术，这是由于管本身由疏水材料制成，而非涂敷有疏水材料，由此，可以低成本地制造分离设备。
附图说明
图1是示出根据本发明一个实施例的带有分离设备的液相色谱仪的示意图；以及
图2是示出该实施例中取样器的详细结构的纵向横截面图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的带有分离设备的液相色谱仪的示意图。
高性能液相色谱仪包括：用来提供洗提液的泵48、用于喷射样本的喷射器46、用于分离样本成分的柱管44、以及探测器42，该探测器沿着洗提液的流道设置。用于滴注液滴的取样器1经毛细管2连接到探测器42的下游。
取样器1包括T形三通接头J1和J2，其中，上游接头J1连接用于提供洗提液的毛细管2和用于提供基质溶液的管16，而下游接头J2连接毛细管2和用于提供空气和作为清洗溶液的丙酮的管18，其中，在取样器1出口一侧上的尖端部分形成三层管结构。
洗提液由泵48提供，并且样本从喷射器46喷出。从喷射器46喷出的样本由柱管44针对每种成分进行分离，并由探测器42探测。洗提液穿过毛细管2，从取样器1滴落到采样板S上并被收集。
加入到洗提液中的添加剂的一种示例是基质溶液。基质溶液的示例包括烟酸、2-吡嗪羧酸、芥子酸(3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸)、2，5-二羟基苯甲酸、5-甲氧基水杨酸、α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、3-羟基吡啶甲酸、二氨基萘、2-(4-羟苯偶氮基)苯甲酸、dislanol、琥珀酸、5-(三氟甲基)尿嘧啶、和甘油。
用于溶解基质的清洗溶液可以是有机溶剂，如丙酮或或乙腈。
在此，例如，基质溶液采用饱和的溶液(10mg/mL)，其中，CHCA(α-氰基-4-羟基肉桂酸)由水和乙腈的混合溶液溶解，并且清洗溶液采用丙酮。
基质溶液由泵49通过连接到毛细管2上的管16、经T形三通接头J1供给，流到毛细管2的外侧，并与包含样本成分的洗提液一起从取样器1的尖端部分滴注。
空气供给管24和清洗溶液供给管26由T形三通接头J3连接，并且作为公共流道的管18连接到洗提液流过的毛细管2以及基质溶液通过其经T形三通接头J2流过的管上，由此空气和清洗溶液进一步流动到基质溶液流过的管的外侧。清洗溶液例如采用丙酮。
阀28连接到空气供给管24上，其中，空气的供给是通过阀28的开启和关闭予以控制的。泵30设置在清洗溶液供给管26内，由此在泵30工作的作用下，丙酮的清洗溶液通过清洗溶液供给管26提供到取样器1上。
在从液相色谱仪滴注洗提液时，基质溶液与洗提液一起从取样器1的尖端部分滴落到采样板S上。在滴注液体之后，基质可能会沉积在取样器1的尖端部分上，由此将丙酮的清洗溶液通过清洗溶液供给管26提供到取样器1的尖端部分处，来清洗取样器1的尖端部分。为了在清洗取样器1的尖端部分后防止清洗溶液残留到尖端部分上，阀28开启，而将空气提供到取样器1的尖端部分，并蒸发残留在取样器1的尖端部分上的清洗溶液。
图2是示出本实施例中取样器的详细结构的纵向横截面图。
在上游一侧上第一T形三通接头J1的两个非正交的接头a和b由最细的毛细管2穿过，而来自高性能液相色谱仪的洗提液通过该毛细管2供给。在上游一侧的接头a经套管12由管接头10a(如公螺母)紧密密封。毛细管2采用熔融石英毛细管。
T形三通接头J1的正交接头c连接到流过基质溶液的管16，并由管接头10c(如公螺母)紧密密封。在最细的毛细管2从其穿过的接头b中，毛细管4以一定间隙覆盖在毛细管2上，并且经套管22由诸如公螺母的管接头10b紧密密封。毛细管4采用FEP管。
毛细管2和4从上游一侧的接头插入到下游一侧的T形三通接头J2中，并且经套管32由诸如公螺母的管接头20a紧密密封。正交于毛细管2和4的接头c连接到用于提供空气和丙酮清洗溶液的管18上，并由诸如公螺母的管接头20c紧密密封。在最下游一侧上的接头b中，管8以一定间隙覆盖在毛细管2和4之上，并由诸如公螺母的管接头20b紧密密封。管8采用不锈钢管。
毛细管2的远端从取样器1的尖端部分伸出，其中毛细管4的远端位置从毛细管2的远端回缩，并且管8的远端位置从毛细管4的远端进一步回缩。
来自接头a的空气供给管24、从接头b连接到T形三通接头J2的管18、以及来自接头c的清洗溶液供给管26插入到位于T形三通接头J2侧向的T形三通接头J3中，并由诸如公螺母的管接头30a、30b和30c紧密密封。
空气供给管24设置有阀28，由此通过开启或关闭阀28，打开或关闭气体向取样器尖端部分的提供。清洗溶液供给管26设置有泵29，由此通过管18向取样器1的尖端部分提供丙酮可以通过开始或终断泵29的操作来予以打开或关闭。
在进行分离操作时，如果在先前的分离操作中基质已经沉积在取样器1的尖端部分处，则起动泵29，以便供给丙酮，且溶解和去除基质，然后停止泵29，阀28开启来将空气提供到取样器1的尖端部分处，来蒸发残留的丙酮。
此后，洗提液从液相色谱仪提供到毛细管2，并且基质提供到毛细管4，由此样本液滴被滴注并分离。
通常，用于生物样本分离分析的HPLC由梯度法来实现，其中，流动相的初始组分具有低浓度的有机溶剂，并且水的百分比作为流动相的成分而很高。由于水具有较大的表面张力，如果水在流动相中的百分比较高的话，则存在着这样一种趋势，即：从取样器的尖端部分排出的液滴升高到取样器的外侧。
作为评估物质疏水性和亲水性的一项标准，可以采用接触角，其中，接触角越大则疏水性越强。PEEK的接触角在取样器所采用的材料中是最大的，或者说，其接触角为88°，而FEP的接触角大约为120°。在这个实施例中，由于毛细管4采用FEP管，疏水性非常好，并且来自液相色谱仪的洗提液与基质液体的混合溶液的液滴不易于流到毛细管4的外侧，并且可以在取样器1的尖端部分处形成均匀的液体，由此当载物台升高时，液滴与采样板形成接触，并且在采样板上均匀地分离。
虽然在这个实施例中，液相色谱仪具有三层管结构的取样器，但是本发明可以应用到具有其他多管结构的取样器，而不局限于三管结构或单管结构。
而且，作为增加疏水性的管，除了这个实施例中的FEP管之外，可以采用其他氟树脂管，来实现相同的效果。

Claims (4)

1.一种用于色谱仪中的分离设备，包括：
取样器，该取样器用来将液体供给机构所提供的样本液体作为液滴从取样器的尖端部分滴落到板上，
其中，所述取样器的尖端部分包括双管结构，具有用于供给样本液体的中心管和与所述中心管同轴并设置在所述中心管外侧的添加剂供给管，其中所述添加剂供给管由疏水材料制成。
2.如权利要求1所述的分离设备，其中，所述疏水材料是氟树脂。
3.如权利要求1所述的分离设备，其中，所述液体供给机构是液相色谱仪。
4.如权利要求1所述的分离设备，其中，所述取样器的尖端部分还包括用于提供清洗溶液或空气的第三管，该第三管与添加剂供给管同轴并设置在添加剂供给管的外侧，其中，所述添加剂供给管由疏水材料制成。
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