[发明专利]用做连接毛细管的毛细管组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于相互连接分析测量装置的多个部件的毛细管组件，该分析测量装置例如液相色谱仪或毛细管电泳装置。

背景技术

在液相色谱(LC)系统中，通常使用连接毛细管和由毛细管形成的柱。

在液相色谱系统中，LC柱设置于注射器和LC检测器之间，以将样品中关注的一个或多个组份从各种干扰中分离，从而允许通过LC检测器检测所关注的这些组分。

毛细管LC是传统的液相色谱仪的微型版且其普及度在过去的数十年里快速增长。毛细管LC柱具有极低的溶剂消耗并且需要小体积的分析样品。纳米LC是赋予进一步微型化的色谱仪的名称，其中流速通常低于1,000nL/min，柱直径通常在75微米左右(内径)。类似于传统的液相色谱仪，纳米LC和毛细管LC也由微泵、毛细管柱、检测器和数据处理装置组成。毛细管柱对于系统是重要的因为其是分离过程发生的地方。

毛细管LC柱通过用二氧化硅介质(例如粘合二氧化硅颗粒，也被称作填充材料)填充毛细管柱来制造。不同类型的材料，例如熔融二氧化硅玻璃、不锈钢和高拉伸聚合物已经被用于毛细管柱。由于其独特特点，熔融二氧化硅玻璃毛细管最常用于制备毛细管LC柱。熔融二氧化硅毛细管柱具有小于1mm，典型的情况是小于0.25mm的内径。熔融二氧化硅毛细管柱坚固并能承受高填充压力。在制造过程中容易控制其柱尺寸，并且在填充中该柱不会变形。此外，熔融二氧化硅毛细管的壁光滑，这非常适于填充。

尽管熔融二氧化硅毛细管具有一些难以超越的优势，它们仍具有某些限制。最为重要的限制来源于制作熔融二氧化硅毛细管的玻璃材料的脆及易碎的特性。薄的熔融二氧化硅毛细管的易碎性使得填充、运输和处理变得困难。通常在熔融二氧化硅毛细管的外部涂覆一层聚酰亚胺用于保护。然而，如果聚酰亚胺层在制造或处理过程中受到甚至很小的刮擦，其将会失去其作用并且毛细管会仅仅由于轻微的触碰而破碎。

为避免对填充的毛细管LC柱的损害，有时会提供不锈钢防护层用于保护。尽管当前可使用的钢护套防止毛细管破碎，但是钢护套是刚性的，因此需要长的连接毛细管以在LC系统的检测器和注射器之间安装毛细管柱。这产生了不必要的额外的柱死体积，这降低了分离效率。此外，除填充工艺外还需要单独的组装工艺，这给毛细管LC柱生产增加了额外成本。

当将熔融二氧化硅玻璃柱牢固地连接至另一个部件时，通常需要套筒来收紧和固定位于毛细管柱端部的端部配件。在填充过程中，毛细管的一端通常由端部配件组件封闭并且另一端连接至储浆器。填充过程中在端部配件中使用柔性套筒，这是因为需要足够的紧固来封闭端部用于高压填充。套筒便于紧固并且补偿毛细管的尺寸，毛细管的尺寸对于端部配件而言太窄。如果紧固不足，填充压力迫使端部配件组件打开，而太大的紧固会损坏毛细管。

HPLC的一个特别应用是在蛋白质组学领域，即细胞或组织样品的全蛋白质补体的研究，其中在通过质谱分析检测之前由HPLC分离蛋白质(例如肽)的蛋白水解片段。由于在蛋白质组学实验中进行分析的样品通常非常复杂且只有很少的量，因此获得足够的灵敏度和分析速度常常是一个挑战。通过降低流动相的流速和使用纳米孔柱(即窄内径柱)来优化灵敏度。

尽管需要使用纳孔柱来优化分析灵敏度，然而确实产生了一定的复杂性，因为很难在故障安全模式下连接窄内径的管道；具有所需孔尺寸的管道只能由某些较小选择范围的易碎材料制作；使用的窄直径需要非常高的色谱压力以迫使液体以所需流速通过管道。

WO2009／147001A1公开了具有各种配件的集成分离柱。例如文件的附图1显示了一个实施例，其中集成柱(包括配件和电喷射针)嵌入塑料材料中。同时未公开易于连接至其它装置，例如泵，阀，分析装置等的套筒。在WO2009／147001A1中使用的配件包括放置和紧固套圈的护套(或管)；这种护套或金属管通常在分析化学中使用。然而，在WO2009／147001A1中包括柱、护套和套圈的整个组件被塑料材料覆盖，因此在不将覆盖套圈的塑料材料移除的情况下，护套不能连接至其它装置。由于WO2009／147001A1中表述的发明的最终目的是提供一种包括配件的集成分离柱，其中客户无法接近配件(被塑料材料覆盖)，因此WO2009／147001A1未提供通用毛细管。

因此，需要一种方便使用脆性柱材料的装置。

因此本发明的目的是提供一种在填充和处理过程中能够保护毛细管的装置，并且该装置减少易碎熔融二氧化硅毛细管的其他缺点。