[发明专利]一种带喷头的混合型毛细管色谱柱及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分析化学领域，是一种新型带有喷头的混合型毛细管色谱柱的制备方法。

背景技术

液相色谱一质谱联用技术(LC-MS)是结合了色谱的分离性能及质谱的定性性能于一体的一种分析方法。LC-MS技术具有很高的选择性、灵敏度、分离度和分析速度。近年来，由于新技术的不断发展和完善，LC-MS成为现代分析手段中不可缺少的组成部分。已经成为小分子及复杂生物样本中生物大分子定性、定量分析的有力工具。

目前，应用于LC-MS中的毛细管色谱柱的主要问题是：尽管带锥形喷头的毛细管色谱柱与先前直接使用空心毛细管喷头比较，可使灵敏度显著提高，但是这种色谱柱的喷头端一般没有筛板，随着喷头部位的填料承受压力的逐渐增大和使用时间的延长，靠近喷头的部位的空隙会被破碎的色谱填料堵塞，影响毛细管的使用性能，甚至使毛细管色谱柱报废。因此对喷头处的改进成为带有喷头的混合型毛细管色谱柱制备的主要问题。

整体柱由单体、交联剂和致孔剂等通过自由基引发聚合反应，形成具有贯通孔及微孔结构的连续床固定相，具有制备过程简便，聚合物结构均匀，孔径大小可通过反应混合物的比例进行调整，色谱性能稳定，通透性和重现性良好，无需制作筛板等优点。另外，在采用整体柱的分离过程中，由于流动相可直接流过贯通孔，反向柱压低，故在常规的分析型高效液相色谱以及毛细管色谱和毛细管电色谱分离氨基酸、多肽和蛋白质等生物大分子的过程中广泛使用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种带有喷头的混合型毛细管色谱柱，其喷头部分具有合成聚合材料形成的筛板。

作为筛板的聚合材料其理化性能和孔径与所填填料色谱类型相近，可采用原位聚合方法合成。如将毛细管色谱柱进行预处理，使其内表面暴露硅羟基；再进行双官能团试剂的连接，根据需求选择单体、交联剂和致孔剂，在软质塑料套管中进行聚合反应。反应后填充球型填料颗粒即制得混合型毛细管色谱柱，根据需要也可在填充后于色谱柱尾端依照同样方法制备整体材料作为筛板。

本发明的另一目的是提供混合型毛细管色谱柱的制备方法，采用的技术方案包括以下步骤：

(1)将毛细管进行表面硅羟基的活化预处理，并将双官能团试剂连接在暴露的羟基上；

(2)将混合好的聚合物反应液吸入毛细管中并控制适当长度；

(3)在一定温度条件下引发聚合反应，制备聚合材料筛板；

(4)冲洗出未反应的混合物，将剩余部分填充球型高效填料颗粒至所需要的长度；

(5)在需要的情况下，用同样方法根据需求制备毛细管色谱柱另一端的筛板；

(6)将制备好的色谱柱压实、老化，经评价后在液质联用系统中用于生物大分子的分离分析。

一般来说，所用毛细管为内径为15～75μm、喷头的喷口内径≤15μm，长度为5～50cm的毛细管；预处理时可采用普通酸或碱进行活化；制作筛板的聚合物反应液长度为0.5～10cm，既可利用虹吸现象，也可以采用吸取的方式使反应液上升到所要求的长度；聚合反应在室温到70℃范围加热进行；剩余的柱体中可填充粒径≤10μm的球形或无定形色谱填料。

为便于操作，冲洗毛细管时均使用微量进样泵，并可以保证清洗溶液及洗脱溶液流速的稳定性。

为提高操作的自动化水平，该混合型毛细管柱可以接在液质联用系统中，实现自动在线对生物大分子的分离分析。

传统的带喷头的毛细管填充色谱柱没有筛板，喷头部位仅靠填料的单纯堆积形成筛板，随着球型填料颗粒在喷头部分承受压力的逐渐增大，喷头的部位的空隙会容易被破碎的色谱填料堵塞，影响毛细管的使用性能和寿命。发明使用的混合型毛细管色谱柱，其内合成的聚合材料具有良好的通透性，将喷端合成聚合材料形成筛板后再进行球形颗粒填料的填充，可以有效解决传统毛细管填充柱没有筛板的缺陷，又能使球型颗粒与填料接触的部位均匀分布压力，解决了毛细管柱由于无筛板以及压力过大填料破碎而导致堵塞的问题。新制备的混合型色谱柱具有整体柱和填充柱的优点，可在液-质联用系统中达到对生物大分子样本的高效分离分析之目的。

本发明提供的技术方案具有以下优点：

1、操作简便，适用范围广。本发明制备的混合型带喷头毛细管色谱柱适用于点喷雾源的质-联用仪中，因而具有很广泛的应用前景；解决了在常规填充型毛细管色谱柱使用中经常遇到的堵塞或填料脱出等使得色谱柱寿命缩短的问题。

2、成本较低，重现性好。本发明所使用的聚合试剂价廉易得，混合柱的整个合成过程简单、方便，经色谱评价后显示其重现性好。

附图说明：