[发明专利]基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法，该色谱分析装置将色谱取样、进样、分离功能集成于集成化探针内完成。同时本发明也公开了一种采用上述基于多功能集成化探针的色谱分析装置进行微量样品分析的方法。本发明的主要优点包括：装置集成度高，装置内死体积小，结构简单，使用方便，尤其适合进行样品量微小的微量样品分析，并且为色谱分析提供了一种新的色谱进样模式，为微量样品的色谱分析和现场色谱分析提供了理想的平台。本发明在高通量筛选和分析、单细胞/单颗粒分析、微量复杂样品分析、生物成像分析、现场分析等领域有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于色谱分析领域，特别涉及一种用于微量样品的基于多功能集成化探针的色谱分析装置及使用方法。

背景技术

在具有复杂组成的样品分析中，色谱分析技术以其强大的分离能力得到了广泛的应用。其中，高效液相色谱法和气相色谱法已成为化学、生物医学、农学、环境、食品、商检等领域中重要的分离分析技术。

通常一个典型的色谱分离分析过程包括：将样品通过进样阀注入载有固定相的色谱柱中，以液体或气体为流动相，采用高压驱动系统，将流动相泵入色谱柱内，样品中不同性质的组分在柱内被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对样品的分离分析。

目前，与色谱系统联用最多的是质谱检测器。质谱检测技术具有高特异性和高灵敏度的特点。其中，电喷雾质谱检测技术是与色谱系统联用最多的质谱分析技术。电喷雾质谱检测技术，具有灵敏度高、分析速度快、分子结构解析能力强等特点。文献曾报道多种基于电喷雾质谱技术的原位样品直接分析方法。如Cooks研究组(Takats,Z.；Wiseman,J.；Cooks,R.J.Mass.Spetrom.2005,40,1261-1275.)发展了解吸电喷雾离子化(DESI)技术，在高压气流辅助下利用高速带电液滴流进行表面样品的解吸和电离，并直接进入质谱中检测。Laskin研究组(Roach,P.；Laskin,J.；Laskin,A.Analyst 2010,135,2233-2236.)发展了纳升级解吸电喷雾电离(nano-DESI)技术，利用液桥连接缓冲液系统和纳喷针，并从待分析表面萃取样品分子，可进行样品分子的连续提取和直接离子化。Wang等(Wang,H.；Liu,J.；Cooks,R.；Ouyang,Z.Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,877-880.)发展的纸喷雾技术，将纸色谱和电喷雾技术结合，使样品在溶剂和高压电的共同作用下通过多孔隙纸的尖端进行喷雾。但由于实际生物样品的组成复杂且丰度差异大，其样品中的高浓度基质尤其是金属盐离子的存在，会严重制约质谱检测的灵敏度和准确性。为降低样品中基体组分对质谱检测的影响，需在质谱检测前对样品进行前处理，如固相萃取或色谱分离等，然后再将处理后的样品通过接口转移至质谱中。但在常规分析体系内，上述过程繁琐耗时、样品消耗量大，且易造成样品损失和污染，不适宜进行微量样品的处理。

针对微量复杂样品的色谱分析方法的研究是当前色谱分析(尤其是色谱-质谱联用分析)领域的研究热点之一。经典的色谱分析系统虽具有分离能力强、可靠性高等优点，但也存在仪器成本高、样品用量大、柱外效应显著等局限性。在从进样阀到检测器之间，在进样阀内、柱接头、连接管和检测器流通池中，都存在较大的死体积，造成被分离物质的扩散和滞留，导致色谱峰的展宽，色谱柱分离效率下降。因此，实现微量复杂样品的色谱分析面临着重大的挑战。