專利名稱：一種毛細管電色譜柱及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種色譜柱及制作方法，具體地說涉及一種毛細管電色譜柱及其制作方法。
通常使用的電色譜柱為顆粒填充型色譜柱，該類柱的填充和封口的制作十分繁瑣，性能良好的封口的制備不僅需要精良的儀器，而且有賴于操作者豐富的經驗。由于流動相在流經封口時會發生變化，所以封口通常被認為是氣泡產生的主要原因之一。氣泡會引起基線的噪音增大、電流不穩、甚至實驗失敗等一系列問題。無塞柱具有制備簡單，無需封口，從而可以避免封口所引起的所有問題，在近幾年迅速地發展起來。無機硅膠整體柱、聚丙烯酰胺類、聚苯乙烯-二乙烯基苯類、聚甲基丙烯酸酯類等聚合物整體柱已均有文獻報道，因整體柱較傳統的的填充柱具有較明顯的優點，從而被譽為第四代填料。
在制備整體柱的過程中，對于紫外不透明填料通常采用部分填充的方法來制備窗口，如
圖1A所示，圖中1為填充段(Packed segment)，2為窗口(Window)，3為空段(Open segment)。但連續床層末端往往不均勻，這種末端不均勻性會對色譜柱的性能產生負面影響，因此在制備連續床層時應盡可能避免末端的不均勻性。雖然對于紫外透明的連續床層可直接采用柱內檢測的方法以解決柱末端不均勻性的問題，但該方法無普適性，只對紫外透明整體柱適用，并且柱內檢測降低檢測靈敏度，因此在制備整體柱時急需一種可克服柱末端不均勻性，并且普適性強的方法。
毛細管電色譜柱在運行時通常認為空管部分的電滲流大于填充部分的電滲流，這樣對于采用部分填充法制得的毛細管電色譜柱在運行的過程中會在填充部分與空管部分的交界處存在負壓，因此氣泡容易在此處產生。雖然加壓電色譜可解決該類問題，但加壓電色譜儀器復雜，不宜在普通的毛細管電泳儀上實現。一般加壓電色譜的壓力是通過高壓泵來提供的，從而增加了儀器的成本。如果在柱末端加反壓來抑制氣泡的形成，這樣會降低分離速度；如果兩端同時加壓，雖對分離速度不會產生影響，但需要對柱兩端提供完全相同的壓力，否則會引起流型的改變，從而降低柱效，因此對用于加壓電色譜的高壓泵要求更高。
本發明的另一目的在于提供一種毛細管電色譜柱制作方法，該方法制備簡單并且便于對柱的維護。
為實現上述目的，本發明提供的一種毛細管電色譜柱在檢測窗口的兩端均有填料。
本發明提供的一種毛細管電色譜柱制作方法，其原理是將固定相與毛細管內壁鍵合，對于聚合物整體柱而言，采用雙官能團試劑(MAPS)來實現，雙官能團試劑一端是烷氧基團，其與毛細管的硅羥基反應；另一端具有雙鍵，在單體聚合時參與聚合。固定相通過雙官能團試劑實現與毛細管的間接鍵合，可提高床層的穩定性。
本發明采用的具體技術方案是將雙甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰氨基甲基丙烷磺酸(AMPS)及致孔劑按質量百分比依次為16％、23.6-23.9％、0.1-0.4％、60％的比例混合，其中致孔劑的組成與比例為水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶60-70∶20-30，由偶氮二異丁腈引發在經雙官能團處理過的毛細管中聚合，然后用乙腈沖洗毛細管，除去柱內殘余的單體，用刀片在毛細管的任何位置上刮去2-4mm的聚丙烯酰胺涂層開置窗口，在通水條件下，使用電阻絲在450-600℃下對窗口加熱2-5秒，窗口位置的固定相受熱分解后，窗口制備完成。本發明制作窗口的加熱時間應加以控制，如果加熱時間過小，檢測窗口長度太短；如果時間過長，會對色譜柱窗口部分以外的固定相造成破壞。
本發明提供的一種毛細管電色譜柱在兩端不加壓的條件下很少觀察到氣泡的產生，從而說明改進的毛細管電色譜柱在抑制氣泡產生的方面起到一定的作用。
由于本發明可在毛細管的任一位置上制備窗口，因此在制備時可將聚合混合物注滿整根毛細管，從而大大簡化制備過程。
實施例1將雙甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、AMPS及致孔劑(水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶65∶25)按質量百分比依次為16％、23.9％、0.1％、60％的比例混合，由偶氮二異丁腈引發在經雙官能團處理過的毛細管中聚合，然后將毛細管用乙腈沖洗，除去柱內殘余的單體，用刀片在毛細管合適的位置上刮去約3mm的聚丙烯酰胺涂層，通水的條件下，使用電阻絲在450℃下加熱5秒，窗口位置的固定相受熱分解后，窗口制備完成。其結構如圖1B所示，圖中1和4為填充段(Packedsegment)，2為窗口(Window)。
實施例2將雙甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、AMPS及致孔劑(水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶60∶30)按質量百分比依次為16％、23.6％、0.4％、60％的比例混合，由偶氮二異丁腈引發在經雙官能團處理過的毛細管中聚合，然后將毛細管用乙腈沖洗，除去柱內殘余的單體，用刀片在毛細管合適的位置上刮去約2mm的聚丙烯酰胺涂層，通水的條件下，使用電阻絲在600℃下加熱2秒，窗口位置的固定相受熱分解后，窗口制備完成。
實施例3將雙甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、AMPS及致孔劑(水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶70∶20)按質量百分比依次為16％、23.7％、0.3％、60％的比例混合，由偶氮二異丁腈引發在經雙官能團處理過的毛細管中聚合，然后將毛細管用乙腈沖洗，除去柱內殘余的單體，用刀片在毛細管合適的位置上刮去約4mm的聚丙烯酰胺涂層，通水的條件下，使用電阻絲在500℃下加熱4秒，窗口位置的固定相受熱分解后，窗口制備完成。
本發明提供的毛細管電色譜柱的親水性和疏水性可通過在制備時調節電滲流產生劑的含量來實現，因此親水性溶質和疏水性溶質均可在該柱上進行，其中疏水性化合物的分離以苯的同系列為例，親水性化合物的分離以核苷為例，其譜圖分別參看圖2和圖3。圖2為疏水性化合物分離譜圖，其中色譜峰1-硫脲；2-苯；3-甲苯；4-乙苯；5-丙苯；6-丁苯；7-戊苯；8-己苯。圖3為親水性化合物分離譜圖，其中色譜峰1-肌氨酸酐；2-胞嘧啶核苷；3-腺苷；4-鳥嘌呤核苷；5-肌苷；6-脲苷。
該柱在9次連續運行中t0和苯的容量因子的相對標準偏差分別為0.30％和0.26％，三根柱間t0和苯的容量因子的相對標準偏差分別為0.093％，1.884％，每根色譜柱的柱效均在15萬塔板數/米以上。
柱間重復性參看表1及圖4。
表1溶質硫脲 苯 甲苯 乙苯 丙苯丁苯戊苯己苯柱A 2.488 4.0024.2854.645 5.137 5.791 6.558 7.503K’ 0.6085 0.7223 0.86701.065 1.328 1.636 2.016柱B 2.492 4.0264.3164.682 5.182 5.848 6.627 7.591K’ 0.6156 0.73193 0.87881.079 1.347 1.659 2.046柱C 2.488 3.9644.2374.581 5.049 5.668 6.391 7.268K’ 0.5932 0.7030 0.84121.029 1.278 1.569 1.921SRD 0.09277 1.8842.0512.228 2.435 2.684 2.900 3.26權利要求
1.一種毛細管電色譜柱，其特征在于，其檢測窗口的兩端均有填料。
2.一種毛細管電色譜柱制作方法，其特征在于，將雙甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰氨基甲基丙烷磺酸(AMPS)及致孔劑混合，偶氮二異丁腈引發在毛細管中聚合，乙腈沖洗毛細管，刮去聚丙烯酰胺涂層開置窗口，通水條件下對窗口加熱2-5秒。
3.根據權利要求2所述的毛細管電色譜柱制作方法，其特征在于，其中雙甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、AMPS及致孔劑的比例按質量百分比依次為16％、23.6-23.9％、0.1-0.4％、60％。
4.根據權利要求2或3所述的毛細管電色譜柱制作方法，其特征在于，其中致孔劑的組份及比例為水∶正丙醇∶1，4-丁二醇＝10∶60-70∶20-30。
5.根據權利要求2所述的毛細管電色譜柱制作方法，其特征在于，其中窗口為2-4mm，且可開置在毛細管的任何位置。
6.根據權利要求2所述的毛細管電色譜柱制作方法，其特征在于，加熱溫度450-600℃。
全文摘要
一種毛細管電色譜柱及其制作方法，其毛細管電色譜柱在檢測窗口的兩端均有填料；其制作方法是將雙甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、AMPS及致孔劑(水∶正丙醇∶1，4－丁二醇＝10∶60－70∶20－30)按質量百分比依次為16％、23.6－23.9％、0.1－0.4％、60％的比例混合，由偶氮二異丁腈引發在經雙官能團處理過的毛細管中聚合，然后將毛細管用乙腈沖洗，除去柱內殘余的單體，用刀片在毛細管合適的位置上刮去一段聚丙烯酰胺涂層，在通水的條件下，使用電阻絲在450－600℃下加熱2－5秒，窗口位置的固定相受熱分解后，窗口制備完成。
文檔編號G01N30/00GK1403810SQ01142109
公開日2003年3月19日 申請日期2001年9月12日 優先權日2001年9月12日
發明者平貴臣, 張玉奎, 張維冰, 張慶合, 姬磊 申請人:中國科學院大連化學物理研究所