KR20090032457A - 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조 - Google Patents
비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090032457A KR20090032457A KR1020070097723A KR20070097723A KR20090032457A KR 20090032457 A KR20090032457 A KR 20090032457A KR 1020070097723 A KR1020070097723 A KR 1020070097723A KR 20070097723 A KR20070097723 A KR 20070097723A KR 20090032457 A KR20090032457 A KR 20090032457A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- capillary
- solid phase
- sample
- tube
- phase extraction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002414 normal-phase solid-phase extraction Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000010828 elution Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000012156 elution solvent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 23
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 15
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 10
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 42
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl ISPYQTSUDJAMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 5
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- UIVOFKCQIFEAFX-UHFFFAOYSA-N 2-chlorophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1Cl.OC1=CC=CC=C1Cl UIVOFKCQIFEAFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- IZUPBVBPLAPZRR-UHFFFAOYSA-N pentachlorophenol Chemical compound OC1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl IZUPBVBPLAPZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000012468 concentrated sample Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44743—Introducing samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/405—Concentrating samples by adsorption or absorption
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
본 발명은 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리 고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한 모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 모세관에 고체상 추출장치를 연결하고 추출한 시료를 대용량의 유기용매로 탈착한 후 장 증폭 시료 농축법(field-amplified sample stacking)을 적용하여 이의 분석 시 그 감도를 매우 증진시키는 기술에 관한 것이다.
이를 달성하기 위한 본 발명은 (a) 고체상에 시료를 추출하는 단계; (b) 고체상 추출장치의 충진물질에 흡착된 분석물을 탈착시킬 수 있는 용리 용매를 모세관의 말단부에서 주입하는 단계; (c) 비수용성 완충용액을 모세관의 말단부에서 주입하면서 용리 용매를 충진물질부분까지 밀어주는 단계; (d) 전기장을 가하여 용리 용매가 충진물질을 지나서 분석물을 탈착하여 용리 용매와 완충용액의 경계면에 농축되는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
고체상 추출방법, 비수용성 모세관 전기영동, 장 증폭 시료 농축법, 실시간
Description
본 발명은 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리 고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한 모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 모세관에 고체상 추출장치를 연결하고 추출한 시료를 대용량의 유기용매로 탈착한 후 장 증폭 시료 농축법(field-amplified sample stacking)을 적용하여 이의 분석 시 그 감도를 매우 증진시키는 기술에 관한 것이다.
모세관 전기영동의 낮은 검출 한계를 극복하기 위해 전기영동에 기초한 방법들과 크로마토그래피에 의한 방법들이 개발되었다. 전기영동에 의한 방법들은 불연속적인 영역에서 시료의 이동도 차이에 의해서 시료를 농축하는 방법이다. 이 방법 은 특별한 별도의 장치가 필요하지 않은 장점이 있지만 복잡한 시료에 적용하기 위해서는 별도의 정제 과정이 필요하다는 단점이 있다. 즉 시료를 준비하는 별도의 단계가 필요하기 때문에 연속적인 과정이 되지 않아 효율성이 좋지 않은 문제가 있다.
반면에 크로마토그래피를 이용하는 방법은 대용량의 시료를 고정상(stationary phase)에 흡착시켜 농축하는 방법으로 시료의 정제가 농축과 동시에 가능하다는 장점이 있다. 또한 흡착제와 결합력이 큰 시료만 선택적으로 농축이 가능하다. 크로마토그래피를 이용하는 방법 중 고체상 추출법이 가장 많이 사용되고 있는데 그 기본 원리는 다음과 같다. 흡착제로 대용량의 시료 용액을 통과시키면 시료가 흡착제(sorbent)에 흡착(adsorption)된다. 이때 흡착되지 않은 물질들은 흡착되지 않고 빠져나가므로 시료 정제(clean-up)가 일어난다. 그리고 적은 부피의 용리 용매(elution solvent)로 탈착(desorption)시면 시료가 농축된다. 만약 탈착과정에서 손실이 없으면 시료 용액과 용리 용매 부피비 만큼 농축이 가능하다. 하지만 모세관 전기영동에 주입하는 용액의 부피가 나노리터 수준이기 때문에 일반적으로 용리 용매의 일부만 주입이 되어 대부분의 흡착된 시료가 분석되지 못한다. 고체상 추출법과 모세관 전기영동을 결합하는 방법이 여러 가지 있는데 그 중에 하나가 고체상 추출용 장치를 모세관과 곧바로 연결하는 것이다. 이 방법은 일반적인 모세관 전기영동 장치에 적용할 수 있기 때문에 자동화가 용이한 장점이 있다. 하지만 많은 양의 용매로 탈착하게 되면 농축 효율이 떨어지고 시료 간의 분리가 되지 않기 때문에 탈착 용매의 양이 수 나노리터 수준으로 제한되어 많은 양의 시료 가 흡착제에 남아 있게 되는 단점이 있다. 이로 인해 다음 실험에 남아 있는 시료가 영향을 주는 문제점도 있다. 요컨대, 너무 적은 양의 용리 용매로 탈착하는 경우 고체상에 분석물을 상당부분 그대로 가지고 있기 때문에 발생하는 문제가 생기며, 많은 양의 용리 용매로 탈착하는 경우 영동적 분해능을 떨어뜨리는 문제가 있는 것이다.
한편, 고체상 추출에 있어서, 폴리에틸렌슬리브 등의 내부에 패킹물질을 넣고 유리섬유로 이를 고정한 것을, 모세관의 가운데를 절단한 사이에 연결하여 결합하기 때문에 용매에 이들을 결합한 물질이 녹아 안정성이 떨어질 수 있으며, 보다 안정적으로 결합시키도록 슬리브를 길게 형성할 수도 있으나 이 경우 연결된 한쪽 편의 모세관의 길이가 줄어들 수 밖에 없어 상용화된 CE 장치에 장착하는데 제약이 된다. 또한 슬리브내에 물질을 패킹하는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라 모세관 양쪽을 슬리브와 연결하여야 하는 문제가 있고, 앞서 언급한 한쪽 편의 모세관의 길이가 작기 때문에 용매를 많이 흘려주지 못하여 고체상에 분석물이 상당부분 남아 있게 되고, 이것은 분석시에도 고체상의 분석물이 일부 용리되면서 분석능을 떨어뜨리는 문제를 일으키기도 한다. 이를 해결하려고, 고체상이 연결된 부분을 지나서, 모세관에 구멍을 뚫고 그 구멍을 통해서 용매를 흘려주어 분석하는 방법도 시도되었으나 모세관에 구멍을 뚫는 작업도 쉽지 않은 일이다.
고체상 추출법과 모세관 전기영동을 결합한 경우 발생하는 문제점을 해결하고자 한다. 적은 양의 용리 용매를 사용시 고체상에 분석물이 남아 있어 생기는 문제점을 해결하고, 많은 양의 용리 용매를 사용하기 힘든 구조적 문제의 해결과 아울러 많은 양의 용리 용매 사용시 농축 효율이 떨어져 영동적 분해능을 떨어뜨리는 문제점을 해결하고자 한다.
한편, 많은 양의 용리 용매로 탈착을 하되, 농축을 하여 검출감도를 더욱 향상시킬 수 있도록 하여 분석물의 탐지 한계도 매우 낮은 수준의 농도까지 가능하게 하고자 한다. 이러한 용리, 농축 및 분석이 동시에 자동적으로 수행될 수 있도록 하여 과정을 간략히 하고 소요시간을 단축하고자 한다.
또한 상기한 방법을 실현하기에 적합하도록 모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조를 제공하고자 한다.
이를 위한 본 발명은, 모세관에 고체상 추출장치를 연결하여, 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 고체상 추출방법을 이용한 시료의 분석방법에 있어서, (a) 고체상에 시료를 추출하는 단계; (b) 고체상 추출장치의 충진물질에 흡착된 분석물을 탈착시킬 수 있는 용리 용매를 모세관의 말단부에서 주입하는 단계; (c) 비수용성 완충용액을 모세관의 말단부에서 주입하면서 용리 용매를 충진물질부분까지 밀어주는 단계; (d) 전기장을 가하여 용리 용매가 충진물질을 지나서 분석물을 탈착 하여 용리 용매와 완충용액의 경계면에 농축되는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 (b) 단계에서는 충진물질에 흡착된 물질을 모두 탈착시킬 수 있는 충분한 양의 용리 용매를 공급하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 모세관 전기영동과 고체상 추출방법을 결합하여 시료를 분석하기 위한 고체상 추출장치와 모세관의 인터페이스 구조에 있어서, 상기 고체상 추출장치는 튜브 형태의 슬리브를 가지며, 상기 슬리브 내에 충진물질이 패킹되어 있고, 튜브 슬리브 내로 시료가 주입되는 방향의 반대편의 튜브 슬리브 내로 모세관의 주입부가 삽입되는 형태를 갖는 구조가 바람직하다. 또한 상기 튜브 슬리브내로 삽입되는 모세관의 길이는 적어도 모세관 외경의 3 배 이상인 것이 바람직하며, 상기 튜브의 내경은 상기 삽입되는 모세관의 외경보다 작은 것이 바람직하다.
간단하고 편리한 고체상 추출장치와 모세관의 인터페이스구조가 제안되었다. 그리고, 비수용성 모세관전기영동과 장 증폭 시료 농축법을 결합한, 고체상 추출방법이 제안되었다. 그리하여, 충진물질에 흡착되어 있는 분석물을 많은 양의 용리 용매로 탈착하여 이를 농축함으로써 매우 낮은 농도의 시료도 분석이 가능하게 되었다.
이하에서는 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 당업자에 자명한 사실은 간략히 언급하거나 생략한다.
본 발명은 모세관에 고체상 추출장치를 연결하고 추출한 시료를 대용량의 유기용매로 탈착한 후 장 증폭 시료 농축법(field-amplified sample stacking)을 적용하여 이의 분석 시 그 감도를 매우 증진시키도록 한 것이다. 우선, 모세관과 고체상의 연결 인터페이스에 대한 개선부분에 대해 설명한다. 도 1은 분리 모세관과 결합한 실시간 고체상 추출기의 개략도이다. 종래의 모세관 중간부분에 고체상 추출부분을 설치한 경우에는 모세관을 연결하는 슬리브부분을 충분히 길게 하지 못하였는데, 이는 상용화된 기계에 장착하기 위함이었다. 본 발명에서는 모세관의 한쪽 말단을 고체상 추출기와 연결함으로써 충분한 길이의 모세관을 확보함과 아울러 모세관과 튜브 슬리브의 연결부분을 충분히 길게 형성하여 이들의 결합에 안정성을 부여할 수 있다. 슬리브는 테플론 튜브 등을 사용할 수 있으며, 이 경우 테플론 튜브의 내경은 모세관의 외경보다 다소 작은 것을 사용하면, 별도의 접착물질을 사용할 필요가 없다. 모세관이 튜브의 슬리브내로 삽입될 때, 모세관이 슬리브내로 많이 삽입되어야 모세관과 튜브의 결합이 안정적으로 된다. 삽입되는 길이는 모세관의 외경의 최소 3배 이상의 길이는 되어야 하며, 수십배가 되어도 상관없다. 모세관의 중간부분에 고체상 추출부분을 결합하는 것이 아니라 주입부분에 결합하는 것이고, 또한 이렇게 하더라도, 모세관의 길이의 손실을 보지 않기 때문이다.
테플론 튜브내에 유리섬유와 같은 프릿(frit)을 삽입하고, 분석물이 흡착될 부분인 충진물질을 넣어주고 다시 프릿을 삽입하여 고체상을 완성시킨다. 충진물질을 많이 패킹하면 분석물이 많이 흡착될 수 있으므로 감도가 개선될 소지가 있으나 종래의 경우에는 구조적인 제약과, 용리 용매를 충분히 흘려줄 수 없고, 패킹자체가 쉽지 않기 때문에 충분히 패킹을 하기 힘들었다. 그러나 본 발명에서는 모세관 길이의 손실부분이 발생하지 않고, 충분한 양의 용리 용매를 흘려줄 수 있는 구조이기 때문에, 그리고 충분히 길게 형성할 수 있는 튜브구조로 인해 패킹이 매우 쉽게 이루어질 수 있는 장점이 있다. 본 발명에서는 용리 용매를 모세관 말단부에서부터 주입하는 것에 주목한다. 종래의 고체상 추출방법에서는 시료가 흘러가는 방향으로 용리 용매를 주입하였으나, 본 발명에서와 같이 용리 용매를 주입하는 경우이고, 또한 충분한 양의 용리 용매를 주입하기 위해서는 앞서 설명한 연결 인터페이스 구조가 매우 유리하다.
도 2는 장 증폭 시료 농축법을 적용한 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리 고체상 추출방법의 원리를 설명한 도면이다.
(a) 과정은 고체상에 시료를 추출하는 단계이다. 시료를 모세관의 주입부에 연결된 튜브를 통해 계속 주입하여 충진물질에 흡착시킨다. 이때 흡착되지 않은 물질들은 흡착되지 않고 빠져나가므로 시료의 정제(clean-up)가 일어난다.
(b) 과정은 충진물질에 흡착된 분석물을 용리시킬 수 있는 용리 용매(메탄올)를 모세관의 말단부에서 일정량 주입한다. 일반적인 고체상 추출방법에서는 시료가 흘러가는 방향으로 용리 용매를 주입하나, 본 발명에서는 용리용매를 모세관의 말단부에서 주입시키는 차이점이 존재한다. 이러한 형태는 자동화된 용리가 가능하고 농축 및 분석이 연속적으로 가능하게 된다. 따라서 절차가 간단해지고 스피 드 있는 분석이 가능할 것이다. 본 발명에서는 용리 용매를 충분한 양을 사용할 수 있다. 충진물질에 흡착된 분석물을 거의 용리 시킬 수 있을 정도의 양을 사용하여 충진물질에 분석물이 남아 있기 때문에 생기는 문제점은 해결할 수 있도록 한다. 다만 시료의 농축 효율이 떨어져 영동적 분해능이 떨어지는 문제가 발생할 수 있으나 이는 추후 장 증폭 시료 농축을 통해 해결할 수 있다.
(c) 과정은 비수용성 완충용액을 채우는 단계이다. 메탄올을 용매로 만든 완충용액을 말단부에서 주입하면서 메탄올을 충진물질이 있는 곳까지 밀어주는 것이다.
(d) 과정은 자동적인 용리와 장 증폭 시료 농축을 하는 단계이다. 전기장을 가하면 메탄올 용매가 전기 삼투에 의해서 충진물질 영역을 지나가면서 흡착된 시료들을 탈착시킨다. 음이온을 띄는 탈착된 시료는 플러스 전극쪽인 메탄올과 완충용액의 경계면으로 이동한다. 경계면에 도달하면 속도가 느려져서 시료들이 경계면에 모이게 되어 농축 효과가 발생한다.
(e) 과정은 비수용성 완충용액에서 시료의 분리가 일어나는 단계이다. 유기 용리 용매는 다 빠져나가고, 충분히 농축된 시료들이 분리되어 검출되는 것이다.
이와 같은 본 발명에서는 용리, 농축 및 분석이 자동적으로 수행될 수 있다. 비수용성 버퍼의 낮은 전도성 때문에 줄 히팅의 문제도 발생하지 않는다. 한편, 많은 부피의 시료를 사용하여 충분히 많은 양을 고체상에 추출시킬 수 있고, 또한 많은 양의 용리 용매로 탈착을 한 후 농축을 하기 때문에 탈착되는 시료의 양이 증가 하여 검출 감도가 더욱 향상될 수 있다. 일반적인 수용성 모세관 전기 영동에 비해 이 방법은 수만 배의 감도 증진이 이루어지며 따라서 분석물의 탐지 한계도 피코몰 수준까지도 가능할 것이다.
그리고, 본 발명에서 제시한 고체상 추출장치와 모세관의 연결 인터페이스 부분의 구성은 상기 방법을 적용하기에 적합하다. 많은 부피의 시료를 사용할 수 있게 하여 낮은 농도의 시료도 사용가능하게 하며, 또한 많은 양의 용리 용매의 사용도 가능함과 아울러 비수용성 버퍼에서 이동 시간을 충분히 확보할 수 있게 되어 분해능이 향상될 수 있게 되었다.
이하 클로로페놀이 들어있는 시료를 사용하여 본 발명에 의한 방법을 적용하여 분석한 실시예를 통해 본 발명을 설명한다.
고체상 추출장치의 제작
SEP-PAK C18 카트리지(Waters corporation)에서 흡착제와 프릿(frit)을 분리해서 사용한다. 내경 300 μm, 외경 800 μm인 약 10 mm의 테플론 튜브에 frit을 넣은 후 흡착제를 1 mm 채우고 다시 frit을 넣어서 추출 장치 제작을 마친다. 테플론 튜브에 외경 360 μm인 모세관을 끼워서 모세관과 고체상 추출장치의 연결 인터페이스를 만든다.
고체상 추출법과 장 증폭 시료 농축에 의한 검출 감도 개선
100 ㎛ 내경의 60 ㎝ 용융 실리카 모세관에 메탄올을 용매로 25 mM 트리스(tris)를 아세테이트로 pH 8.0으로 맞춘 완충용액으로 채운다. 모세관의 도입부에 50 nM의 클로로페놀(chlorophenol)이 들어 있는 시료 용액을 80 psi로 5 분동안 주입하여 클로로페놀을 흡착시킨다. 그리고 모세관의 말단부에서 메탄올을 3 psi로 3 분동안 주입하고 다시 완충용액을 3 psi로 48.5 초 동안 주입한다. 그리고 모세관의 주입부와 말단부를 완충용액에 담그고 30 kV를 걸어서 시료를 탈착시키면서 농축시킨다.
비교예
일반적인 모세관 전기 영동을 통해 100 μM 의 클로로페놀을 분석하여 보았다. 완충용액은 물을 용매로 25 mM 보레이트(borate)를 사용하였으며, 0.2 psi로 시료를 3초간 주입하였다.
도 3은 본 발명에 의한 방법에 따라 50 nM의 클로로페놀(chlorophenol)을 분석한 결과와 일반적인 모세관 전기영동을 통해 100 μM 의 클로로페놀을 분석한 결과를 나타낸 것이다. 1은 펜타클로로페놀이며, 2는 2,3,5,6-클로로페놀이며, 3은 2,3,4,6-클로로페놀이다. 작은 박스안의 파란색은 일반적인 모세관 전기영동에 의한 100 μM 시료의 결과이고, 빨간색은 50 nM 시료를 본 발명에서 제안한 방법으로 농축한 결과이다. 그림과 같이 16000에서 20000배 농축이 된 결과를 얻을 수 있었 다.
상기한 본 발명의 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니라 당업자의 입장에서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 부가 및 변경이 가능함은 물론 균등한 타 실시예가 가능할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 사상내의 것이다.
도 1은 분리 모세관과 결합한 실시간 고체상 추출기의 개략도이다.
도 2는 장 증폭 시료 농축법을 적용한 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리 고체상 추출방법의 원리를 설명한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 방법에 따라 50 nM의 클로로페놀(chlorophenol)을 분석한 결과와 일반적인 모세관 전기영동을 통해 100 μM 의 클로로페놀을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
Claims (7)
- 모세관에 고체상 추출장치를 연결하여, 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 고체상 추출방법을 이용한 시료의 분석방법에 있어서,(a) 고체상에 시료를 추출하는 단계;(b) 고체상 추출장치의 충진물질에 흡착된 분석물을 탈착시킬 수 있는 용리 용매를 모세관의 말단부에서 주입하는 단계;(c) 비수용성 완충용액을 모세관의 말단부에서 주입하면서 용리 용매를 충진물질부분까지 밀어주는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,(d) 전기장을 가하여 용리 용매가 충진물질을 지나서 분석물을 탈착하여 용리 용매와 완충용액의 경계면에 농축되는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항 또는 제 2항의 어느 한 항에 있어서,상기 (b) 단계에서는 충진물질에 흡착된 물질을 모두 탈착시킬 수 있는 양의 용리 용매를 공급하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항 또는 제 2항의 어느 한 항에 있어서,상기 모세관에 연결되는 상기 고체상 추출장치는 튜브 형태의 슬리브를 가지며, 상기 슬리브 내에 충진물질이 패킹되어 있고, 튜브 슬리브 내로 시료가 주입되는 방향의 반대편의 튜브 슬리브 내로 모세관의 주입부가 삽입되는 형태를 갖는 인터페이스를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- 모세관 전기영동과 고체상 추출방법을 결합하여 시료를 분석하기 위한 고체상 추출장치와 모세관의 인터페이스 구조에 있어서, 상기 고체상 추출장치는 튜브 형태의 슬리브를 가지며, 상기 슬리브 내에 충진물질이 패킹되어 있고, 튜브 슬리브 내로 시료가 주입되는 방향의 반대편의 튜브 슬리브 내로 모세관의 주입부가 삽입되는 형태를 갖는 구조.
- 제 5항에 있어서,상기 튜브 슬리브내로 삽입되는 모세관의 길이는 적어도 모세관 외경의 3 배 이상인 것을 특징으로 하는 구조.
- 제 5항 또는 제 6항의 어느 한 항에 있어서,상기 튜브의 내경은 상기 삽입되는 모세관의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 구조.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070097723A KR101467561B1 (ko) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조 |
| US12/206,221 US8784630B2 (en) | 2007-09-28 | 2008-09-08 | Sample stacking method using on-line automatic solid phase extraction coupled to nonaqueous capillary electrophoresis and interface structure between solid-phase preconcentration cartridge and capillary therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070097723A KR101467561B1 (ko) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090032457A true KR20090032457A (ko) | 2009-04-01 |
| KR101467561B1 KR101467561B1 (ko) | 2014-12-01 |
Family
ID=40506946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070097723A KR101467561B1 (ko) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8784630B2 (ko) |
| KR (1) | KR101467561B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9090663B2 (en) | 2009-04-21 | 2015-07-28 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for the capture and separation of microparticles |
| US9250169B2 (en) | 2007-03-27 | 2016-02-02 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Selective capture and release of analytes |
| US10058276B2 (en) | 2011-07-29 | 2018-08-28 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | MEMS affinity sensor for continuous monitoring of analytes |
| US10294471B2 (en) | 2014-08-05 | 2019-05-21 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method of isolating aptamers for minimal residual disease detection |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535548B (zh) * | 2014-12-21 | 2017-05-03 | 北京工业大学 | 一种管内固相微萃取技术用于牛奶中磺胺类抗菌药的快速检测方法 |
| WO2017115841A1 (ja) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | 株式会社アイスティサイエンス | 濃度の大きく異なる複数成分を含有する試料の分析前処理方法 |
| CN114544312A (zh) * | 2016-06-03 | 2022-05-27 | 普度研究基金会 | 用于分析使用吸附材料从样品中提取的分析物的系统和方法 |
| WO2020040458A1 (ko) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | 주식회사 엘지화학 | 마이크로 디바이스를 이용한 고상 추출 방법 |
| KR102318501B1 (ko) | 2018-08-21 | 2021-10-28 | 주식회사 엘지화학 | 마이크로 디바이스를 이용한 고상 추출 방법 |
| CN109709198B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-07-20 | 杭州师范大学 | 一种毛细管电泳的在线富集方法 |
| CN113390942B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-08-30 | 浙江工业大学 | 一种基于mspd联用eks-cze测定石蒜科生物碱含量的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5505831A (en) * | 1993-01-26 | 1996-04-09 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | Concentration of biological samples on a microliter scale and analysis by capillary electrophoresis |
| JP2003009861A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-14 | Shimadzu Corp | 生体試料の精製方法 |
| US8007725B2 (en) * | 2003-11-07 | 2011-08-30 | Princeton Biochemicals, Inc. | Electrophoresis apparatus having valve system |
| US20070014699A1 (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-18 | Beckman Coulter, Inc, | Methods and apparatus for improving the sensitivity of capillary zone electrophoresis |
-
2007
- 2007-09-28 KR KR1020070097723A patent/KR101467561B1/ko active IP Right Grant
-
2008
- 2008-09-08 US US12/206,221 patent/US8784630B2/en active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9250169B2 (en) | 2007-03-27 | 2016-02-02 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Selective capture and release of analytes |
| US9090663B2 (en) | 2009-04-21 | 2015-07-28 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for the capture and separation of microparticles |
| US10058276B2 (en) | 2011-07-29 | 2018-08-28 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | MEMS affinity sensor for continuous monitoring of analytes |
| US10294471B2 (en) | 2014-08-05 | 2019-05-21 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method of isolating aptamers for minimal residual disease detection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101467561B1 (ko) | 2014-12-01 |
| US20090084680A1 (en) | 2009-04-02 |
| US8784630B2 (en) | 2014-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101467561B1 (ko) | 비수용성 모세관 전기영동을 결합한 실시간 자동 용리고체상 추출방법을 이용한 시료의 농축방법 및 이를 위한모세관과 고체상 추출장치의 인터페이스 구조 | |
| Whang et al. | Solid phase microextraction coupled to capillary electrophoresis | |
| Simonet et al. | Enhancing sensitivity in capillary electrophoresis | |
| Liu et al. | Physically adsorbed chiral stationary phase of avidin on monolithic silica column for capillary electrochromatography and capillary liquid chromatography | |
| Benavente et al. | Lowering the concentration limits of detection by on-line solid-phase extraction–capillary electrophoresis–electrospray mass spectrometry | |
| WO2018192447A1 (zh) | 一种微柱富集进样方法 | |
| CN101690855B (zh) | 集成固相微萃取的微流控芯片以及检测方法 | |
| Zhang et al. | In‐capillary solid‐phase extraction–capillary electrophoresis for the determination of chlorophenols in water | |
| Tempels et al. | Design and applications of coupled SPE‐CE | |
| CN203324233U (zh) | 一种适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置 | |
| CN107228911A (zh) | 用于生物样品快速分离的超短色谱微柱及其制备方法 | |
| CN104391063B (zh) | 微型针捕集装置新用途 | |
| CN102557205B (zh) | 一种新型富集与分离污水中金属离子的方法及装置 | |
| CN104677976B (zh) | 粉末状磁性吸附剂与常压质谱源的联用分析方法 | |
| CN204422279U (zh) | 一种用于富集、分析空气中痕量半挥发性有机物的采样管 | |
| KR101023915B1 (ko) | 모세관 전기영동에서 큰 부피 단일 방울 미세추출방법과스위핑 방법을 결합한 시료의 이중 농축 방법과 큰 부피단일 방울 미세 추출을 위한 모세관 | |
| Puig et al. | Use of large‐volume sample stacking in on‐line solid‐phase extraction‐capillary electrophoresis for improved sensitivity | |
| Yang et al. | On-line preconcentration of protein in capillary electrophoresis with an end-column cellulose acetate-based porous membrane | |
| Zhang et al. | On-line cation-exchange preconcentration and capillary electrophoresis coupled by tee joint interface | |
| Olsson et al. | Determination of plant indoles by capillary electrophoresis with amperometric detection | |
| Herraez-Hernandez et al. | Automated on-line dialysis for sample preparation for gas chromatography: determination of benzodiazepines in human plasma | |
| CN101358946B (zh) | 阴离子聚合物接枝涂层毛细管及用于蛋白质在线富集分析方法 | |
| Pesek et al. | The analysis of melatonin, tryptamine, and serotonin by HPCE and CEC | |
| KR102201770B1 (ko) | 단일 방울 미세추출법과 큰 부피 스태킹방법을 이용한 모세관 전기영동-전기분무 이온화-질량분석 | |
| CN103949089B (zh) | 毛细管内固相萃取柱的制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171018 Year of fee payment: 4 |