專利名稱：一種零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種色譜技術，特別提供了一種零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構。
不銹鋼填充毛細管液相色譜是近年來倍受矚目的一種分離分析技術，特別是近兩蛋白組學研究中廣泛應用微柱液相與質譜聯用，更迫切需要這相關技術的進一步發展。與常規液相色譜相比，它具有溶劑消耗低，污染小，分析速度快，易于與其它檢測方法在線聯用等優點，同時又具有操作簡單，使用方便的特點，被公認為21世紀最具有前途的分離分析手段之一。但是到目前為止，商品化的不銹鋼填充毛細管液相色譜柱柱效通常只有理論值的25-50％，這就限制了不銹鋼填充毛細管液相色譜在實際中的推廣和應用。研究表明與常規高效液相色譜柱點進樣不同的是，填充毛細管液相色譜柱基本上是柱塞狀進樣，柱尾與引出管連接處發生的擴散要比前者嚴重的多。因此，柱頭/柱尾結構設計的好壞很大程度上決定了色譜柱柱效。
目前在不銹鋼填充毛細管液相色譜柱中，柱兩端通常采用與常規液相色譜柱相同的二通式柱頭/柱尾結構。這種結構中，色譜柱柱頭/柱尾與二通接頭的結合處不可避免地會有縫隙。因為阻擋單體的多孔過濾片厚度為0.3-0.5mm，其中直徑大于色譜柱內徑(dI)的部分被壓扁而減小了孔隙度，但是仍有一點孔隙使流動相能滲透到管壁與二通頭的縫隙處(w)，孔道(k)處也存在較大死區，且孔道管壁的光潔度較低，如圖3-圖5所示。近年來出現的外襯高分子聚醚醚酮(PEEK)材料(n)的復合過濾片避免了流動相擴散到管壁，改善了柱效。但是這種結構用在內徑小于2mm的填充毛細管液相色譜柱時，因濾片較厚產生的死體積和濾片與二通接頭底部之間的死體積(R)的影響就十分明顯。樣品進入填充毛細管柱后會立刻到達管壁，譜帶移動至柱出口與接頭的結合部位時，此處的縫隙、死區和不光滑的孔道都會造成譜帶展寬，柱效降低。
本發明的目的在于提供一種零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，使其用于內徑小于2mm的不銹鋼填充毛細管液相色譜柱，能有效地消除柱頭/柱尾結構處的縫隙和死體積，改善孔道光潔度，提高色譜柱柱效和色譜峰的對稱性。
為實現上述目的，本發明提供的一種零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，由連接二通、多孔過濾片和引出管組成，引出管包括內壁光滑的毛細管和有彈性且有化學惰性材料制成的外套，色譜柱末端插入連接二通的一側，毛細管和外套插入連接二通的另一側，并分別用卡套和螺帽固定，連接二通位于兩卡套之間有一軸向等徑孔，該孔直徑為色譜柱和引出管能緊密配合地插入，色譜柱末端和引出管之間放置多孔過濾片，該過濾片直徑介于色譜柱的內徑(dI)和外徑(dO)之間，色譜柱末端經多孔過濾片和引出管直接對接，利用毛細管外套彈性管材的變形性和卡套壓帽的推力，使之受預應力，在對接處自然形成密封圈，該密封圈與多孔過濾片和不銹鋼柱尾同時壓緊，完全堵塞了多孔過濾片中大于色譜柱內徑部分的孔，其膨脹部分完全封住了柱管外壁與二通內壁之間的空隙和毛細管柱與套管之間的縫隙。
所述的色譜柱為不銹鋼或其它金屬材料填充毛細管液相色譜柱。
所述的色譜柱還可以為聚醚醚酮或硬質非金屬管材填充液相色譜柱。
所述的多孔過濾片為厚度小于0.2mm，孔徑小于填充擔體粒徑的具有良好強度的材料制成。
所述的多孔濾片可以是軟質的不銹鋼、鈦合金或聚四氟乙烯制成。
下面通過實施例和附圖對本發明作詳細敘述，并且同時說明本發明與背景技術相比所具有的有益的效果，其中
圖1為本發明零死體積柱頭/柱尾結構示意圖；圖2為本發明零死體積柱頭/柱尾結構局部放大示意圖；圖3為已知技術的二通式柱頭/柱尾結構示意圖；圖4為已知技術的二通式柱頭/柱尾結構放大示意圖；圖5為已知技術的外襯聚醚醚酮材料的復合過濾片二通式柱頭/柱尾結構放大示意圖；圖6為本發明以萘為樣品，用折合板高對析合流速作關系曲線；
圖7為本發明用于測試樣品的分析譜圖。
實施例1如圖1及圖2所示，本實施例主要由連接二通(a)，多孔過濾片(e)和引出管(d)組成，引出管(d)包括內壁光滑的毛細管(b)和毛細管外有彈性且有化學惰性的聚四氟乙烯材料制成的外套(f)，色譜柱(g)為不銹鋼填充毛細管液相色譜柱，其末端插入連接二通(a)的一側，另一側插入引出管(d)與套管，并通過卡套(c)和螺帽(i)將兩者固定。連接二通(a)位于兩卡套(c)之間有一軸向等徑孔(j)，該等徑孔(j)直徑為色譜柱(g)和引出管(d)能緊密配合地插入，色譜柱(g)末端和引出管(d)之間放置多孔過濾片(e)，多孔過濾片(e)為厚度小于0.2mm，孔徑略小于填充擔體粒徑的軟質不銹鋼濾片，其直徑介于色譜柱(g)的內徑(dI)和外徑(dO)之間。色譜柱(g)末端經多孔過濾片(e)和引出管(d)直接對接，利用毛細管外套管彈性管材(f)的變形性和卡套(c)壓帽的推力，使之受預應力，在對接處自然形成密封圈(h)。該密封圈(h)與多孔過濾片(e)和不銹鋼柱頭/柱尾同時壓緊，完全堵塞了多孔過濾片(e)中大于色譜柱(g)內徑部分的孔，其膨脹部分完全封住了柱管外壁與二通內壁的空隙和毛細管柱與套管之間的縫隙，消除了柱頭/柱尾的死體積。
實施例2外套(f)用聚醚醚酮材料制成，色譜柱(g)為聚醚醚酮(PEEK)填充液相色譜柱，多孔濾片(e)為不銹鋼網狀濾片，其余同實施例1。
實施例3外套(f)用聚乙基三氟乙烯材料制成，色譜柱(g)為不銹鋼填充液相色譜柱，多孔濾片(e)為鈦合金網狀濾片，其余同實施例1。
實施例4外套(f)用聚乙基三氟乙烯材料制成，色譜柱(g)為鈦合金填充液相色譜柱，多孔濾片(e)為聚四氟乙烯網狀濾片，其余同實施例1。
實施例5儀器μ-HPLC系統由Jasco PU-1580高壓泵和Jasco CE-975紫外可見檢測器(JASCO，日本)組成。Valco四通進樣閥(VICI，瑞士)，定量體積500nL。
操作條件色譜柱為15cm×0.8mm i.d.內填Kromasil ODS 5μm，用零死體積細內徑液相色譜柱柱頭/柱尾結構，流動相為甲醇∶水＝80∶20(V/V)，測試樣品硫脲、苯、甲苯、萘、聯苯、菲、蒽，以硫脲測定死時間，檢測波長254nm。
以萘為樣品，用折合板高對析合流速作關系曲線，如圖6所示，在最佳流速處(V＝4.0)，折合板高為2.67，理論板數為7.5×104/M，比采用常規柱頭/柱尾結構的色譜柱柱效提高近1倍。圖7是該色譜柱用于測試樣品的分析譜圖，用峰高1/10處的不對稱因子來評價峰形，結果如表1所示。表中各色譜峰的不對稱因子在1.03-1.10之間，表明該色譜柱的峰形對稱，柱外死體積小。
實施例6儀器和操作條件同實施例1。色譜柱為25cm×1.0mm i.d.內填KromasilODS 5μm。柱效為7.9×104/M，色譜峰的不對稱因子在1.02-1.09之間。
需要說明的是，上述實施方案只是對本發明的說明而不能限制本發明，因此，在與本發明的權利要求書相當的含義和范圍內的任何改變，都應認為是包括在權利要求書的范圍內。表1.不同色譜峰的不對稱因子(b/a)測試樣品 苯 甲苯 萘 聯苯 菲 蒽test mixtureBenzene TolueneNaphthalene Biphenyl Phenanthrene Anthracene不對稱因子 1.101.09 1.07 1.04 1.03 1.03asymmetric factor k’＝1.18 k’＝1.85 k’＝2.68 k’＝3.93 k’＝6.53 k’＝7.3權利要求
1.一種零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，由連接二通、多孔過濾片和引出管組成，引出管包括內壁光滑的毛細管和有彈性且有化學惰性材料制成的外套，其特征在于，色譜柱末端插入連接二通的一側，毛細管和外套插入連接二通的另一側，并分別用卡套和螺帽固定，連接二通位于兩卡套之間有一軸向等徑孔，該等徑孔直徑為色譜柱和引出管能緊密配合地插入，色譜柱末端和引出管之間放置多孔過濾片，該過濾片直徑介于色譜柱的內徑和外徑之間，色譜柱末端經多孔過濾片和引出管直接對接，利用毛細管外套彈性管材的變形性和卡套壓帽的推力，使之受預應力，在對接處自然形成密封圈，該密封圈與多孔過濾片和不銹鋼柱尾同時壓緊，完全堵塞了多孔過濾片中大于色譜柱內徑部分的孔，其膨脹部分完全封住了柱管外壁與二通內壁之間的空隙和毛細管柱與套管之間的縫隙。
2.根據權利要求1所述的零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，其特征在于，所述的色譜柱為金屬材料或硬質非金屬管材填充液相色譜柱。
3.根據權利要求2所述的零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，其特征在于，所述的色譜柱為不銹鋼、鈦合金或聚醚醚酮填充液相色譜柱。
4.根據權利要求1所述的零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，其特征在于，所述的多孔過濾片的厚度小于0.2mm。
5.根據權利要求1或4所述的零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，其特征在于，所述的多孔過濾片為孔徑略小于填充擔體粒徑的具有良好強度的材料制成。
6.根據權利要求5所述的零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構，其特征在于，所述的多孔過濾片為軟質的不銹鋼、鈦合金或聚四氟乙烯制成。
全文摘要
本發明提供一種零死體積細內徑液相色譜柱的柱頭/柱尾結構,由連接二通、多孔過濾片和引出管組成,色譜柱末端插入連接二通的一側,毛細管和外套插入連接二通的另一側,并分別用卡套和螺帽固定,連接二通處于兩卡套之間為一等徑孔,色譜柱末端和引出管之間放置多孔過濾片,色譜柱末端經多孔過濾片和引出管直接對接,在對接處自然形成密封圈,完全封住了柱管外壁與二通內壁之間的空隙和毛細管柱與套管之間的縫隙。
文檔編號G01N30/02GK1389726SQ0111594
公開日2003年1月8日 申請日期2001年6月6日 優先權日2001年6月6日
發明者關亞風, 朱道乾, 唐意紅 申請人:中國科學院大連化學物理研究所