CN101038271A - 加压毛细管电色谱电化学检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加压毛细管电色谱电化学检测装置，流动相的储液容器，用以传送流动相储液的高压泵，高压电源，高压泵经可输入样品液的微流控制仪向接入检测池的毛细管电色谱柱供液，高压电源的两端分别施加于毛细管电色谱柱的进液端和检测池，检测池与电化学检测器相连接，电化学检测器的输出端经信号采集分析仪和计算机连接。本发明将毛细管电色谱分离技术和电化学检测技术相结合，可以实现对具有电化学活性的物质的快速高效分离及高灵敏度检测。

Description

加压毛细管电色谱电化学检测装置

技术领域

本发明涉及一种化学分析仪器，更具体涉及一种加压毛细管电色谱电化学检测装置。

背景技术

加压毛细管电色谱(Pressurized Capillary Electrochromatography，p-CEC)是在毛细管电泳(Capillary Electrophoresis，CE)技术的不断发展和液相色谱理论的日益完善的基础上逐步兴起的一种新型的高效微分离技术。与传统的毛细管电泳和高效液相色谱相比，p-CEC具有高效能、高分离率、高选择性、分析速度快、试剂消耗少等突出的优点，因而受到分析化学界日益广泛的关注。目前所使用的检测手段主要以紫外吸收法、激光诱导荧光法、质谱法和核磁共振法。紫外吸收法灵敏度较低，难以适应目前对痕量物质高灵敏度检测的要求；激光诱导荧光法灵敏度高，但绝大多数物质自身无荧光信号，需要衍生后再进行分析，操作流程复杂，质谱法和核磁共振法，仪器使用和维护成本高(Dickson，J.，Odom，M.，Ducheneaux，F.，Murray，J.，Milofsky，R.E.，Anal.Chem.2000，72，3038-3042)。

电化学检测(Electrochemical Detection，ED)因其具有较高的灵敏度，作为毛细管电泳和液相色谱的一种检测方式已在生命科学，特别是活体单细胞分析及在线生物物质代谢等微观领域显示了极其重要的作用与广阔的应用前景(Ewing，A.G.，Mesaros，J.M.，Gavin，P.F.Anal.Chem.，1994，66，527A)。目前，电化学检测还未被应用于p-CEC。

发明内容

本发明的目的是将电化学检测技术和加压毛细管电色谱分离技术相结合，提供一种加压毛细管电色谱的电化学检测装置。

本发明的加压毛细管电色谱的电化学检测装置包括流动相的储液容器(1)，用以传送流动相储液的高压泵(3)，高压电源(13)，高压泵经可输入样品液的微流控制仪(7)向接入检测池(12)的毛细管电色谱柱(5)供液，所述高压电源的两端分别施加于毛细管电色谱柱(5)的进液端和检测池(12)，所述检测池与电化学检测器(8)相连接，所述电化学检测器(8)的输出端经信号采集分析仪(9)和计算机(10)连接。

本发明装置的显著优点是：

一：将电化学检测方法与高效p-CEC分离技术联用，利用p-CEC方法能够克服常规CEC分离过程中气泡的产生和所导致的液流不稳定甚至柱干结等问题(Tsuda，T.Anal.Chem.1988，60，1677-1680)，通过柱两端电渗流和压力流的双重驱动模式，获得更为快速、稳定和选择性的分离。这种联用技术结合了p-CEC的高选择性及电化学检测灵敏度高、响应速度快的特点，而且仪器简单、使用成本低，在生物活性物质分析方面极具应用前景。同时还通过隔绝高压技术、采用离柱电化学检测模式，减小高压电场对电化学检测的影响，进一步提高检测灵敏度(10^-8～10^-9mol/L)。

二：本发明装置操作容易，检测灵敏度高，可实现对有电活性的物质的加压毛细管电色谱分离和电化学检测。

附图说明

图1为本装置的结构示意图，其中：1-流动相储液容器、2-自动进样器、3-高压泵、4-四通分流阀、5-毛细管电色谱柱、6-反压阀、7-微流控制仪、8-电化学检测器、9-信号采集分析仪、10-计算机、11-废液池、12-检测池、13-高压电源、14-六通进样阀。

图2为加压毛细管电色谱-电化学检测的电色谱图，三峰信号依次分别为2.0×10^-4mol/L的双烯雌酚、己烯雌酚和己烷雌酚。

图3为加压毛细管电色谱-电化学检测的电色谱图，四峰信号依次分别为2.0×10^-4mol/L的苏丹红I、苏丹红II、苏丹红III和苏丹红IV。

具体实施方式

本装置的操作流程如下：

在计算机(10)上打开信号采集器，设置高压泵、高压电源、电化学检测器的工作参数，运行；高压泵(2)经连接的管路把流动相和样品泵入毛细管电色谱柱，高压电源(13)施加于检测池(12)及四通分流阀(4)中，用压力和电渗流驱动流动相，进行电色谱分离，同时运行电化学检测器(8)和信号采集器(9)，进行电化学氧化或还原，产生相应的电化学电流，经信号采集器把电流转化成电压信号，并从计算机(10)输出，即为加压毛细管电色谱—电化学检测的谱图。

其中，微流控制仪(7)包括六通进样阀(14)，四通分流阀(4)，自动进样器(2)和反压阀(6)，所述六通进样阀的输出口经四通分流阀接至分离毛细管电色谱柱(5)的进液端，四通分流阀的另一端口与通往废液池的反压阀的输入端连接。

毛细管电色谱柱可以为填充柱，整体柱或开管柱中的一种。

电化学检测池为一般柱端或离柱电化学检测池，也可以是其它方式构成的毛细管电色谱电化学检测池，其中包括由工作电极、参比电极及对电极组成的三电极系统，参比电极为Ag/AgCl(饱和KCl)电极，工作电极可以是碳材料，也可以是铂或金，该三电极体系与电化学检测器相连；电化学检测器可以向三电极体系提供一预设的恒电压，用于电活性物质的氧化或还原，并可记录相应产生的电化学电流，电化学电流经信号采集器(9)把电流转化成电压信号，并从计算机(10)输出。

信号采集器是将电流信号转化为电压信号的信号采集器。

实施例1

采用该加压毛细管电色谱的电化学检测装置，实验流程按照具体实施方式中的实验流程进行，检测2.0×10^-4mol/L的双烯雌酚、己烯雌酚和己烷雌酚。

实验条件为：30cm长50μm内径填充20cm，3μm粒径ODS填料的石英毛细管，流动相为31％乙腈：69％的缓冲液，缓冲液包含5mmol/L Tris，4mmol/L SDS，pH＝4.5.分离电压为12kv，反压阀为1000psi，泵流速为0.05ml/min，工作电极电位为0.9V。图中1.双烯雌酚2.己烯雌酚3.己烷雌酚。

检测结果见图2。

实施例2

采用该加压毛细管电色谱的电化学检测装置，实验流程按照具体实施方式中的实验流程进行，检测2.0×10^-4mol/L的苏丹红I、苏丹红II、苏丹红III和苏丹红IV。

实验条件为：20cm总长50μm内径填充1.5μm粒径ODS填料的石英毛细管，流动相为95％乙腈：5％的水，水相包含甲酸(pH＝4.3)、5％的丙酮和0.002％的三乙胺.分离电压为12kv，反压阀为500psi，泵流速为0.1ml/min，工作电极电位为0.95V。图中1.苏丹红I 2.苏丹红II 3.苏丹红III 4.苏丹红IV。

检测结果见图3。

Claims (5)

1.一种加压毛细管电色谱电化学检测装置，包括流动相的储液容器(1)，用以传送流动相的高压泵(3)，高压电源(13)，其特征在于：所述高压泵经可输入样品液的微流控制仪(7)向接入检测池(12)的毛细管电色谱柱(5)供液，所述高压电源的两端分别施加于毛细管电色谱柱(5)的进液端和检测池(12)，所述检测池与电化学检测器(8)相连接，所述电化学检测器(8)的输出端经信号采集分析仪(9)和计算机(10)连接。

2.根据权利要求1所述的加压毛细管电色谱电化学检测装置，其特征在于：所述的微流控制仪(7)包括六通进样阀(14)，四通分流阀(4)，自动进样器(2)和反压阀(6)，所述六通进样阀的输出口经四通分流阀接至分离毛细管电色谱柱(5)的进液端，四通分流阀的另一端口与通往废液池的反压阀的输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的加压毛细管电色谱电化学检测装置，其特征在于：所述的毛细管电色谱柱为填充柱，整体柱和开管柱中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的加压毛细管电色谱电化学检测装置，其特征在于：所述的电化学检测池为一般柱端或离柱电化学检测池。

5.根据权利要求1或2所述的加压毛细管电色谱电化学检测装置，其特征在于：所述的信号采集器是将电流信号转化为电压信号的信号采集器。

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