专利名称：用于液相色谱的分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高速液相色谱，尤其是一种分离装置，其用于通过在微型板或试样板上滴下流出溶液，从而使流出溶液与高速液相色谱分开。
背景技术：
在用于阐明蛋白质或缩氨酸的结构或作用的蛋白分析领域中，近来已提到MALDI-TOF-MS(基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱)。
MALDI-TOF-MS是通过将基质添加到生物试样中并向其施加激光光束以使试样电离来产生质谱的方法。这里，试样的用量少到几μL。
在这种情况下，为了制备处于可分析状态的试样，进行了预处理。其中一种预处理方法包括使用高速液相色谱，并加入基质溶液，使缩氨酸分开或分离。
由于生物试样昂贵，且进行MALDI-TOF-MS分析的最大试样量少到几μL，适用于高速液相色谱的流速范围为几μL/min或更少，或者优选为1μL/min或更少。
在高速液相色谱的正常流速范围内分离流出溶液时，因为流速大，经常使用带有电磁阀的馏分收集器。但是，在1分钟流速范围的微型高速液相色谱中，由于不能使用电磁阀，采用了一种分离和收集流出溶液的方法，将位于最终出口处的探针设置在例如MALDI板或MTP(微型滴定板)的目标位置之上，使该板接近探针，且该操作一直等到流出溶液与板进行接触并附着或滴到板的目标位置上为止。
当流出溶液的组分是具有大表面张力的液体时，在该方法中由于要等到流出溶液附着或滴落，流出溶液在位于出口侧的探针的末端部分显著膨胀成液滴状并附着在那里，很难对将在板上分离的流出溶液进行精细调整。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种分离装置，其能够对液体的滴下量进行精细调整。
本发明提供一种分离装置，用于对由液相色谱供给的流出溶液进行分离，该装置包括探针，用于从其末端滴下流出溶液，该探针具有混合物流动通道，用于将除流出溶液以外的添加剂组分混合到流出溶液中；和排气嘴，用于吹入气体以使要被放出的液体从探针末端排出。
在本发明的分离装置中，探针在其末端部分具有多重导管结构，该多重导管结构具有中央流动通道、外部流动通道和最外部流动通道，其中，流出溶液通过中央流动通道，添加剂组分通过外部流动通道，气体通过最外部流动通道，并且，其中的最外部导管的末端延伸到内部导管末端以外。
此外，液滴可在探针末端积聚，其取决于探针的材料，并且如果流出溶液包含一种具有大表面张力的组分，液滴会膨胀并到达探针表面，这样，在每个位置滴下的液滴不仅有可能不均衡，而且还会引起流出溶液组分的污染。为此，探针的最外部表面可涂覆疏水性物质。
流经探针的流动通道的添加剂组分可以是用于MALDI-TOF-MS的基质溶液。
此外，来自高速液相色谱的多种流出溶液可以和多种添加剂组分混合。
在本发明中，由于探针具有用于将除流出溶液以外的添加剂组分混合到流出溶液中的混合物流动通道和用于吹入气体以使要被放出的液体从探针末端排出的排气嘴，从探针末端滴下液体时，通过吹入气体使附着在探针末端的液滴排出，可滴下适量的液体，从而可以对液体的滴落量进行精细调整。此外，不必一直等到流出溶液附着或滴到目标位置上。
由于探针的末端可以具有多重导管结构，其中，流出溶液通过中央流动通道，添加剂组分通过外部流动通道，并且气体通过最外部流动通道，由于气体的喷出有可能提高滴下液滴的效率以及更加有效地进行分离和收集。进一步地，通过采用最外部导管的末端延伸出内部导管末端以外的结构，在探针末端部分提供了收集液体的空间。
如果探针的最外部表面涂覆有疏水性物质，在滴下液滴时，即使流出溶液包含一种具有大表面张力的组分，也有可能防止液滴在探针末端膨胀并到达探针末端，并防止流出溶液被污染。
如果流经探针的流动通道的添加剂组分是用于MALDI-TOF-MS的基质溶液，分离装置专用于MALDI-TOF-MS。
另外，如果将多种来自高速液相色谱的流出溶液和多种添加剂组分混合，可在典型的高速液相色谱中进行小规模的柱后反应。
图1是根据本发明一个实施例的用于液相色谱的分离装置的示意图；图2A是根据本发明实施例的探针的剖面图；图2B是探针的出口部分K的放大图；和图3是根据本发明另一个实施例的用于液相色谱的分离装置的示意图。
具体实施例方式
图1是根据本发明一个实施例的用于液相色谱的分离装置的示意图。
用于微型液相色谱的分离装置包括用于供给流出溶液的泵48，用于注入试样的注射器46，用于分离试样组分的柱44，和探测器42，上述部件沿流出溶液的流动通道放置。用于滴下液滴的探针1通过毛细管2连接到探测器42的下游侧。
探针1具有T型三向接头J1和J2，其中上游的接头J1连接用于供给流出溶液的毛细管2和用于供给例如基质溶液的添加剂的导管16，且下游的接头J2连接用于提供空气的导管18。在出口侧探针1的末端部分形成了三重导管结构。
流出溶液由泵48供给，并且试样从注射器46注入。从注射器46注入的试样在柱44中分离成多种组分，该组分由探测器42进行检测。流经毛细管2的流出溶液从探针1滴到试样容器S上并被收集。
由泵49供给例如基质溶液的添加剂，添加剂流经在T型三向接头J1处与毛细管2连接的导管16，在毛细管2外部流动并在探针1的末端部分与流出溶液混合。
供气导管18通过T型三向接头J2与流出溶液流经的毛细管2和添加剂流经的导管连接，其中，空气在添加剂流经的导管外流动，并且在从探针1末端滴下液滴时吹出以使附着在出口侧探针1末端的要被放出的液滴状的液体排出。
下面详细描述作为本发明的特征的探针1。
图2A和2B显示了探针1的结构，其中，图2A是探针1的剖面图，图2B是出口部分K的放大图。
如图2A所示，在上游侧的第一T型三向接头J1中，最细的毛细管2穿过两个并不彼此垂直的接头a和b，经过毛细管2供给高速液相色谱的流出溶液。例如，毛细管2是熔融的石英毛细管，内径为50μm且外径为150μm。上游的接头a由诸如插入式螺母的管配件10a密封，但是如果需要的话，可以采用套管12。
T型三向接头J1的垂直接头c与供给例如基质溶液的添加剂的导管16连接，并由诸如插入式螺母的管配件10c密封。可使最细的毛细管2延伸的接头b由例如内径为200μm且外径为370μm的熔融石英毛细管4覆盖，并由诸如插入式螺母的管配件10b密封，但是如果需要的话，可以采用套管22。
毛细管2和4从上游的接头a插入到下游的T型三向接头J2，并由诸如插入式螺母的管配件20a密封，但是如果需要的话，可以采用套管32。与毛细管2、4垂直的接头c与供给空气的导管18连接，并由诸如插入式螺母的管配件20c密封。位于最上游侧的接头b由例如内径为500μm且外径为1600μm的不锈钢管8覆盖，并由诸如插入式螺母的管20b密封。
参考图2B，下面将详细描述出口部分K。图2B是图2A中虚线圈住部分的放大图。
根据本实施例，探针1的出口部分具有三重导管结构，其中来自高速液相色谱的流出溶液流经最内部流动通道2a，基质溶液流经其外侧流动通道4a，并且空气流经最外部流动通道8a。
最外部导管8的末端比其内部的二重管的末端伸长1或2mm，以形成贮液器11。聚集在该贮液器11中的液体是基质溶液和来自高速液相色谱的流出溶液的混合溶液。当该混合溶液达到合适的量时，在调整液体量的同时，从流动通道14吹出空气以使混合溶液滴下。由于最外部导管8的末端延伸到内部导管的末端以外，不是在探针的末端周围吹出空气，而是在内部方向上较强，从而增强滴下液滴的效果，使分离和收集更加有效。
通常，高速液相色谱的供给流速是1μL/min。因此，通过调整基质溶液的浓度，可以采用与在微型高速液相色谱中相同的1μL/min的供给流速来供给液体。这样一来，混合溶液12以2μL/min的速率聚集在出口侧探针1末端处的贮液器11中。
当最外部导管8的内径是500μm时，如果最外部导管8从内部二重管伸出部分的长度为1mm，则贮液器11的容量是200nL。从而，由于200nL的混合溶液在六秒钟内聚集到贮液器11中，每隔六秒钟吹出空气以排出贮存在贮液器11内的组分。这时，控制空气的排出量和速度，以便使液滴可重复性地滴落。
通常，如果继续供给混合溶液而未吹出例如空气的气体时，在探针末端形成液滴。当混合溶液的组分具有象水一样的大表面张力时，容量大约为5μL。从而，当滴下液滴而未吹出例如空气的气体时，液滴的尺寸最小为大约5μL，这对MALDI-TOF-MS分析是不利的。在采用微型高速液相色谱做梯度分析的情况下，流出溶液变成具有较高有机溶剂浓度的状态，并且由于有机溶剂表面张力小，液滴随经过的时间而更小，从而不能期望可获得均衡的液滴量。
此外，优选地，最外部导管8的外表面涂覆有具有疏水性能的特氟隆(注册的商标名)。由此，混合溶液可以从末端溢出以在探针末端形成液泡，但液体不能到达最外部导管8的外表面，从而可防止被分离组分的交叉污染。
可以采用PEEK(聚醚-醚-酮)管替代不锈钢管8。
图3显示了第二实施例，其中加入了多种添加剂，而不是基质溶液。
在图1的实施例中，用于提供例如基质溶液的添加剂的流动通道通过三向接头J1连接。然而，在图3的第二实施例中，用于提供多种添加剂A到C的流动通道通过三向接头J1连接。添加剂A到C由通过接头50连接的供液泵49a到49c供给，流经与毛细管2连接的导管16，在毛细管2的外侧流动，并在探针1的末端与流出溶液混合。
采用这个实施例，可以小规模地实现如在典型的高速液相色谱中所看到的柱后反应。
本发明的分离装置可用作柱后分析的装置，准备的高速液相色谱的流出溶液可用作MALDI-TOF-MS分析的试样或者用作后续分析的试样。
权利要求
1.一种分离装置，用于分离由液相色谱供给的流出溶液，该装置包括探针，用于从其末端滴下流出溶液，该探针具有混合物流动通道，用于将除流出溶液以外的添加剂组分混合到流出溶液中，和排气嘴，用于吹入气体以使要被放出的液体从探针末端排出。
2.根据权利要求1所述的分离装置，其中，所述探针在其末端部分具有多重导管结构，该多重导管结构具有中央流动通道、外部流动通道和最外部流动通道，其中，流出溶液通过中央流动通道，添加剂组分通过外部流动通道，气体通过最外部流动通道，并且其中最外部导管的末端延伸到内部导管末端以外。
3.根据权利要求1所述的分离装置，其中，所述探针的最外部表面涂覆疏水性物质。
4.根据权利要求2所述的分离装置，其中，所述探针的最外部表面涂覆疏水性物质。
5.根据权利要求1所述的分离装置，其中，所述添加剂组分是用于MALDI-TOF-MS的基质溶液。
6.根据权利要求1所述的分离装置，其中，所述多种来自高速液相色谱的流出溶液和多种添加剂组分在出口侧所述探针的末端部分混合。
全文摘要
探针的末端部分具有多重导管结构，其中，来自高速液相色谱的流出溶液通过最内部流动通道，基质溶液通过外部流动通道，并且空气通过最外部流动通道。最外部导管的末端比内部二重管的末端伸长1或2mm以形成贮液器。当从探针末端滴下液滴时，吹出空气以使聚集在贮液器中的欲滴下的液体排出。
文档编号G01N30/80GK1576838SQ20041006393
公开日2005年2月9日 申请日期2004年6月30日 优先权日2003年7月8日
发明者岩田庸助, 丸山秀三 申请人:株式会社岛津制作所