專利名稱：毛細管電色譜的離柱垂直式化學發光檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于毛細管電色譜的離柱垂直式化學發光檢測裝置的設計。
背景技術：
毛細管電色譜(CEC)-化學發光(CL)聯用技術兼備了 CEC高選擇性和CL高靈敏度 的特點，是目前微量分析中高效、快速的分離分析方法。(Lin，Z.，Xie,Z.,Ltt，H.，Lin，X.，Wu, X， Chen, G， Anal. Chem., 2006, 78, 5322-5328.) CEC-CL聯用技術關鍵在于二者相連接的檢測 接口，接口性能直接影響著毛細管柱的分離效率以及檢測的靈敏度。
現有CEC-CL接口主要有:在柱同軸流式和離柱同軸流式檢測接口(Lin， Z., Xie, Z.， Lil, H.: Lin,X.;Wu，X.，Chen，(i，Anal.Chem.， 2006,78， 5322-5328; Lin,Z.， Lin，J.， Wu,X., Lin, X.， Xie，Z.， Electrophoresis, 2008,29,401-409)。其中在柱同軸流式，檢測器位于高壓電源
間，柱后反應試劑如H202在堿性介質中易分解產生氣泡而造成電流不穩定，而且在電場驅動
下，堿性試劑會逆向遷移進入毛細管柱，與柱內硅膠基修飾填料反應，導致柱子損壞。在離 柱同軸流式中，接地電極從反應毛細管柱的末端移至毛細管柱前部，避免了柱后試劑在電場 下分解產生氣泡，但是試劑仍然在電場的作用下，可能遷移進入分離毛細管前端，導致柱子 填料塌陷。值得引起重視的是，同軸流式接口普遍采用套管式，存在較大不足當分析物從 分離柱流出進入內徑較大的反應管，與發光試劑混合時，容易引起渦流擴散，導致峰展寬而 降低柱效和檢測靈敏度；同時，采用同軸流式接口，毛細管電色譜柱長期浸泡在強堿性發光 體系中，毛細管電色譜柱無法承受強堿性(一般耐受pH〈10),長期浸泡會造成色譜柱易碎 斷裂，以及在電場作用下堿液可能遷移進入分離毛細管柱，腐蝕柱內填料而使其塌陷泄漏， 導致色譜柱柱效、翥現性降低和使用壽命減短，而且填料的泄漏會使之后的反應毛細管及廢 液管堵塞，影響化學發光檢測分析。 一
目前，尚未提出一種結構明確的，可減少了毛細管電色譜同軸流式接口溶液混合時渦流 擴散的影響，或避免毛細管電色譜分離柱長期浸泡堿液，.避免發光試劑受電場作用遷移迸入一 毛細管電色譜柱的化學發光檢測裝置的設計。 吣
發明內容
本發明的目的是針對上述問題，設計一種新型的毛細管電色譜離柱垂直式化學發光檢測 裝置。
本發明的毛細管電色譜離柱垂直式化學發光檢測裝置，包括檢測池體、光譜檢測窗口、
光電倍增管等。所述檢測裝置的化學發光試劑通道與毛細管電色譜柱處于"H "形垂直位置，毛細管色譜柱裸露在強堿性發光試劑的易受腐蝕部分極小，色譜柱分離出的待測成分離柱后 與化學發光試劑能夠快速反應并產生光電響應信號。所述檢測裝置的光譜檢測窗口與分離毛 細管柱垂直，直接放置于采集待測物光信號的光電倍增管(PMT)前，化學發光反應產生的 信號能被PMT及時收集，減小光信號的損失；所述光電倍增管連接計算機控制的微弱光檢測 器；所述檢測池、發光試劑通道和光電倍增管均設置于暗箱中。
本發明的優點是
1、 本發明首先采用離柱檢測，保證了發光試劑受電場作用較弱，減小試劑遷移進入毛細管柱 的可能性；采用分離柱與柱后毛細管垂直的設計，避免了分離柱長期浸泡堿液而產生的麻 煩，同時采用檢測窗口與分離毛細管柱垂直的設計，也減少了同軸流式接口溶液混合時渦 流擴散的影響，對比離柱同軸流式接口，新型的離柱垂直式合并流接口可顯著提高檢測池 靈敏度、減少區帶展寬、延長分離柱使用壽命和增強系統穩定性。
2、 本發明以經典的發光物質Luminol和ABEI為檢測對象，測得Luminol和ABEI的檢測限 分別為2.0xlO"mol/L和5.0xl(T9mol/L(S/N=3)，其優于文獻報道的毛細管電色譜離柱化 學發光檢測的水平。此外，利用該發明成功實現對衍生化苯氧基羧酸類除草劑的分離和檢 測，檢測限分別為2xlO'9mol/L、 2xl(T9mol/L、 3xl(T9mol/L和2xl(T8mol/L，檢測靈敏度 較高。
3、 本發明制作簡單、使用方便、費用低廉，并且檢測靈敏度和分離效率高，系統穩定性好， 可以實現對具有化學發光活性的物質的快速分離及高靈敏度檢測。
圖1:毛細管電色譜離柱垂直式化學發光檢測裝置示意圖，
其中l-檢測池體；2-光學玻璃；3-檢測窗口； 4-分離毛細管柱通道槽；5-分離毛細管柱；
6-分離毛細管柱與不銹鋼管通道槽的接口； 7-不銹鋼管通道槽與池體的接口； 8-柱后毛細管通 道槽；9-廢液毛細管通道槽；10-柱后毛細管；11-光電倍增管(PMT); 12-廢液毛細管；13-
接地電極。 ''
圖2:毛細管電色譜離柱同軸流式/垂直式化學發光檢測Lominol和ABEI, l-Lominol; 2-ABEI
圖3:毛細管電色譜離柱垂直式化學發光檢測衍生化苯氧基羧酸類除草劑，1: MCPP; 2: 2-PPA; 3 : 2，3陽CPPA; 4: 2,4-D
具體實施例方式
本發明的實施方案結合附圖1描述如下本發明檢測池體(1)底部附有光學玻璃(2)， 池體(1)橫截面長寬與光學玻璃長寬相同；池體(1)底部中心位置設有一條直徑200~500nm、長度2 5mm的導流槽，作為檢測窗口 (3)，池體(1)和光學玻璃(2)用環氧樹脂粘合固定。 檢測池體(1)垂直檢測窗口 (3)的中心線位置裝有不銹鋼管道通道槽(4)，用于固定 分離毛細管柱(5)，其通過通道槽(4)徑直伸入檢測窗口 (3)區域的頂部，柱端位于剛超 出針管的位置，分離毛細管柱(5)與不銹鋼管通道槽(4)的接口處(6)以及不銹鋼管通道 槽(4)與池體(1)的接口處(7),均用環氧樹脂粘合固定；檢測窗口 (3)的上下方分別有 一個裝有不銹鋼管通道槽(8， 9)，其中心線與檢測窗口 (3)的中心線在一條直線上；通道 槽(8)用于固定柱后毛細管(10)，接口處用環氧樹脂粘合固定，通道槽(9)用于固定毛細 管(12)，作為廢液導出管，接口用環氧樹脂封口。
發光試劑由柱后毛細管(10)引入，柱后毛細管(10)通過通道槽(8)到達分離毛細管 柱(5)的上方，從毛細管柱(5)中洗脫出的被測物質與柱后毛細管(10)引入的發光試劑 在檢測窗口 (3)匯合而產生發光信號；池體(1)直接放置于采集待測物光信號的光電倍增 管(PMT) (11)前，接地電極(13)固定在不銹鋼管通道槽(4)上，與分離毛細管柱(5) 出口端形成離柱模式，反應產生的信號能被PMT (11)及時收集。 實施例l
利用加壓毛細管電色譜離柱垂直式化學發光檢測池，以經典的發光物質Luminol和ABEI 為檢測對象，考察該接口的性能，結果見圖2。離柱同軸流式接口測定Luminol和ABEI的檢 測限為6.0X 10'8 mol/L和8.0X l(T8 mol/L,離柱垂直式合接口所得的檢測限為2.0xl0'9 mol/L 和5.0xl(T9moI/L，檢測靈敏度明顯高過離柱同軸流式接口，實現了更低的濃度檢測限。實驗 條件為聚合整體柱(100 urn i.d.x375拜o.d.x30cm):流動相為乙腈/硼酸鹽=10/90 (% v/v; pH8.0; 10邁niol/L);流速為0.01mL/min;柱后發光試劑為K3Fe(CN)6= 0.25 mmol/LNaOH= 1.0 mol/L;柱后發光試劑流速為0.5 mL/h;分離電壓為4kV;色譜峰為(1) himinol lxl(T6 mol/L， (2)ABEI2xlO、ol/L。 實施例2
利用加壓毛細管電色譜立式離柱化學發光檢測池，分離檢測衍生化的苯氧基羧酸類除草 劑，結果見圖3: MCPP、 2-PPA、 2，3-CPPA和2，4-D的線性范圍達2-3個數i級，檢測限分 別為2x10-9 mol/L、 2x10-9 mol/L、 3x10-9 mol/L和2x10-8 mol/L。實驗條件為聚合整體柱 (100nmi.d.x375 timo.d.x30cm);流動相為乙腈/硼酸鹽=25/75 (%v/v; pH6.8; 20mmol/L); 流速為0.01mL/min;柱后發光試劑為K3Fe(CN)6 = 0.1 mmol/LNaOH= 1.8 mol/L;柱后發光 試劑流速為0.5 mL/h;分離電壓為5kV;色譜峰為(1) MCPP， (2) 2-PPA， (3) 2，3-CPPA， (4) 2，4-D (all 4.0x10-7 mol/L)。
權利要求
1、一種毛細管電色譜離柱垂直式化學發光檢測裝置，包括池體、光譜檢測窗口、光電倍增管等；所述檢測裝置的化學發光試劑通道與毛細管電色譜柱處于“ id="icf0001" file="A2009101119470002C1.tif" wi="2" he="4" top= "36" left = "142" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>”形垂直位置，毛細管色譜柱裸露在強堿性發光試劑的易受腐蝕部分極小，色譜柱分離出的待測成分離柱后與化學發光試劑能夠快速反應并產生光電響應信號；所述檢測裝置的光譜檢測窗口設置有光電倍增管；所述光電倍增管連接計算機控制的微弱光檢測器；所述檢測池、發光試劑通道和光電倍增管均設置于暗箱中。
2、 根據權利要求1所述的離柱垂直式化學發光檢測裝置，其特征在于池體(1)底部中心 刻蝕一條寬度200 500拜、長度2 5mm的導流槽，緊密覆蓋光學玻璃(2)，形成檢測窗 口 (3);與檢測窗口 (3)垂直的中心線上設有一個裝有不銹鋼管道通道槽(4),用于固 定分離毛細管電色譜柱(5)。
3、 根據權利要求1所述的離柱垂直式化學發光檢測裝置，其特征在于通道槽(4)徑直伸 入檢測窗口 (3)頂部，分離毛細管柱(5)柱端位于超出針管0.5~1.5!!1111位置，不銹鋼 管通道槽與池體的接口處(7)密封固定。.
4、 根據權利要求1所述的離柱垂直式化學發光檢測裝置，其特征在于檢測窗口 (3)上下 方設有不銹鋼管通道槽(8, 9)，通道(8， 9)和檢測窗口 (3)的中心線同處一條直線； 發光試劑由柱后毛細管(10)引入，分離毛細管柱(5)與化學發光試劑通道處于垂直位 置；所述光電倍增管(PMT) (11)為信號采集器，及時采集發光試劑反應產生的信號。
5、 根據權利要求1所述的離柱垂直式化學發光檢測裝置，其特征在于接地電極(13)固定 在不銹鋼管通道槽(4)上，與分離毛細管柱(5)出口端形成離柱模式。
全文摘要
本發明提供一種毛細管電色譜的離柱垂直式化學發光檢測裝置。該檢測裝置包括池體、光譜檢測窗口、光電倍增管等部分，其特征在于毛細管電色譜柱與化學發光檢測通道處于垂直位置，毛細管色譜柱暴露在強堿性發光試劑的易受腐蝕部分極小，色譜柱分離出的待測物質離柱后與化學發光試劑能夠快速反應并產生光電響應信號。本發明制作簡單、使用方便、費用低廉，能夠有效減小毛細管電色譜的受腐蝕程度，消除堿液浸蝕色譜柱填料現象，提高分離柱使用壽命；且檢測池產生的光信號能被及時收集，信號損失小，靈敏度高，穩定性和重現性良好，可實現對具有化學發光活性的物質的快速分離及高靈敏度檢測。
文檔編號G01N21/76GK101581709SQ20091011194
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月10日 優先權日2009年6月10日
發明者林旭聰, 瑾 燕, 謝增鴻 申請人:福州大學