化物的基底峰值电泳图。(A)整个的分离；(B)从12到18分钟分离的细节。通过Lowess过滤器带有具有高斯核和10点的跨度对数据进行处理。所述样品的加载量为?60ng;所述毛细管具有20μπι内径和10crn长度；分离缓冲液为0.5%卜/^4;以及280￥/011的场强用于分离。
[0042]具体描述
[0043]在此描述一种动电栗鞘流电喷射接口以及展示所述接口连接毛细管电泳时的用途。对于实用的毛细管电泳系统，参见Wojcik et a 1.,Rapid Commun.MassSpectrom.2010; 24:2554-60。本文描述了对原先接口的显著改进，而且这种显著的改进提供了对于灵敏度的大致两个量级的提升。所述改进的接口已被用于分析各种消化物，包括400飞克(f emtograms)的E.co I i胰蛋白酶消化物。在这些消化物中，从超过60种蛋白质的154种肽在10分钟的分析中被鉴别。对于来自同一种蛋白质的三种肽的质量检测极限为大约I仄摩尔(zeptOmOle)(600个分子)。所述改进的接口对于自下而上的蛋白鉴别技术提供了两个量级的提升，并且对于基于MS肽检测极限的技术提供了一个量级的提升。
[0044]所述锥形毛细管的重要性部分地体现在用于商业电泳仪器的规格。这些仪器(例如Beckman仪器)通常使用375微米外径熔融硅石毛细管。这些毛细管用于本文所述改进的接口时实在是太大了，因为当试图减少从毛细管尖端到发射体发射体孔口的距离时标准毛细管尖端会抵触到发射体发射体。通过调整毛细管的末端(例如减小其外径)，就会变得与本文所述的接口相匹配。
[0045]
[0046]下面的定义是用来对说明书和权利要求书提供清晰和一致的理解。本文所采用的术语具有下述的含义。本说明书中所采用的其他术语和短语具有本领域技术人员所能理解的普通含义。这种普通含义可通过参考技术辞典获得，例如Hawley’s Condensed ChemicalDict1nary 14th Edit1n,by R.J.Lewis,John ffiley&Sons,New York，N.Y.，2001。
[0047]本说明书中提及的“一种实施方式”("one embodiment")、“实施方式”(〃anembodiment")等表明所描述的实施方式可包含特定的方面、特征、结构、部分或特点，但并不是每个实施方式都必须包含这些特定的方面、特征、结构、部分或特点。此外，这些短语可能，但并不一定，适用于在本说明书其它部分提及的相同的实施方式。此外，当特定的方面、特征、结构、部分或特点是结合某种实施方式进行描述的，本领域技术人员应当能够知道将这些特定的方面、特征、结构、部分或特点应用到或关联到其它的实施方式，无论是否明确地表述出来。
[0048]单数形式的冠词“a”、“an”和“the”包含多个的指代，除非上下文明确表示不同的含义。因此，例如，“化合物” (“a compound” )的表述包含多个这样的化合物，因此“化合物X”(“a compound X”)包括多个化合物X的含义。还应当注意到，权利要求书可以撰写为排除任何元素。这样，该陈述意在作为一些排他性术语的先行基础，例如，与本文所述任何元素关联使用以及/或者引述权利要求中元素的“单独地”、“仅仅”等词语，或者使用“否定性”限定。
[0049]术语“和/或”("and/or")是指相关项目的任何一项、任何组合，或它们的全部。短语“一个或多个”(〃one or more〃)和“至少一个”(〃at least one〃)是本领域技术人员都能容易理解的，尤其是根据上下文理解。例如，这些短语可以是指一、二、三、四、五、六、十、一百，或大约比已经列举的下限高出10、100或1000倍的任何上限值。例如，一种或多种分析物可以是指一种，一或两种，一到三种，一到四种，一到五种，1-10，1-100，或1-500种不同的分析物或不同类型的分析物。
[0050]术语“大约”(〃about〃 )表示特定值可以具有±5%、±10%、±20%或±25%的变化。例如，“大约50”百分比在一些实施方式中可变化为45到55百分比。对于整数范围，术语“大约”可包含在所指范围各端相较于所列举的整数小或大一个或两个整数。除非文中另有说明，术语“大约”是用来包括对于成分、组合或实施例的功能来说等同的接近所列范围的数值。术语“大约”也能够用来对本段前述范围的端点进行调整。
[0051]本领域技术人员应当能够理解，包括表示成分含量、诸如分子量的性质、反应条件等等的任何数目都可以是近似的，并且在各种情下都能够采用术语“大约”进行修饰。取决与本领据技术人员通过本文所述方法所期望获得的性质，这些值是可以有变化的。还应当理解，这些值，由于测试中出现的标准偏差必然会导致其内在的可变化性。
[0052]本领域技术人员应当能够理解，出于任何各种目的，尤其是就提供文字描述来说，本文提供的任何范围还包括所有可能的子范围和这些子范围的组合，以及构成所述范围的单独值，尤其是整数值。所引述范围(例如重量百分比或碳基团)包括各个特定的数值、整数、小数或所述范围内的特性。应当易于理解，所列举的任何范围能够充分描述并能够使的相同的范围被分解为相等的二等份、三等分、四等分、五等分或十等分。作为非限制性例子，本文所述的每个范围都可容易地分解为下三分之一，中三分之一和上三分之一等等。本领域技术人员也应当能够理解，诸于“高达”、“至少”、“高于”、“低于”、“多于”、“或以上”或类似的术语包含所列举的数字，并且这种术语还指所述范围可随后分成上文述及的子范围。同样地，本文所列的任何比率也包含落在较宽比率之内的子比率。因此，自由基、取代基和范围的具体数值只是用来进行说明；其不排除自由基和取代基的其它指定数值或其它指定范围的数值。
[0053]本领域技术人员还应当能够容易理解，当单元被按照通常的方式例如在马库什群组中被组合起来时，本发明不仅包括所列单元组合构成的整体，还包括所述群组单独的每个单元以及所述基本群组的任何可能的亚群组。另外，对于所有的目的，本发明不仅包括基本群组，还包括基本群组去掉一个或多个单元的群组。可见，本发明可以包括明确排除所引述群组的任何一个或多个单元。因此，有关约束条件可以附加于任何公开的范畴或实施方式，其中任何一个或多个单元、种类或实施方式，可从所述范畴或实施方式中排除出来，例如，采用明明显的负性限制。
[0054]术语“接触”("contacting")是指触及、接触，或者邻接或紧密地靠近，例如，包括在细胞或分子水平，比如在溶液或反应混合物中，在体外或体内，发生生理反应、化学反应或物理变化。
[0055]术语“有效量”(“effective amount”)是指有效地引起指定效果的量，比如在反应混合物中形成产品所需要的量。对有效量的确定一般是在本领域技术人员的能力之内，尤其基于对本文提供的具体内容的了解。术语“有效量”是指包含一定量的本文所述化合物或试剂，或一定量的本文所述化合物或试剂的组合，例如，足以在反应混合物中有效地形成产物。因此，“有效量”通常是指实现预期效果的用量，例如获取质量光谱的蛋白质最低用量。
[0056]术语“纳喷射”(“nanospray”)是指形成亚微米尺度液滴气溶胶的一种方法，或者这种过程的产物。纳喷射是电喷射离子化的一种形式，其中静电场克服了液体的表面张力形成液体喷射。纳喷射可采用玻璃毛细管，其具有微米尺度在nL/minute范围的排出和流动速率。
[°°57] 术语“电渗流” (“electroosmotic flow”)是指由于施加电势经过毛细管路、微管道或其他液体导管所引发的液体运动。
[0058]鞘流电喷射接口
[0059]毛细管电泳(CE)与电喷射电离质谱(MS)的连用是在1980年代后期开发的，并且这些技术的组合使用从那时起就开始有了稳定的发展。毛细管电泳-电喷射电离接口一般分为三类:无鞘的、同轴鞘流的和液体接界接口。
[0060]所述鞘流接口使用同轴的鞘液9，其从所述分离毛细管迀移时与分析物混合。
[0061]所述鞘液在电泳分离和电喷射离子源之间提供电接触。所述鞘液还可调节分离缓冲液使其与MS检测更好相容。在现有市售的鞘流接口中，所述分离毛细管的末端被插入同心管道中，而所述毛细管端伸出所述管道。电接触的产生是通过鞘液从由所述管道伸出的所述毛细管流过，雾化气体被提供用于促进喷雾的形成。所述鞘液以维持稳定喷射的比率进行栗送，并且所述接口以相对较高的鞘流速率进行操作，通常为每分钟几个到好几个微升，这样可导致显著的样品稀释。
[0062]在液体汇合接口，所述分离毛细管和电喷射发射体发射体孔口以很小的间隙分离。电接触是由所述间隙形成从而驱动电喷射。可惜的是，所述间隙会引起分离效率的损失。
[0063]无鞘接口消除了与所述鞘液相关的样品稀释，倾向获得较高的灵敏度。在无鞘接口，分离毛细管通常作为电喷射发射体发射体。当前的无鞘接口设计研究专注于在所述分离毛细管的末端形成电接触。各种形式包括在毛细管的外部尖端涂覆金属，在毛细管的出口插入电极，采用多孔蚀刻毛细管壁，以及采用微量渗析连接。无鞘接口的主要缺点是由于因分离条件导致的非常低的流动速率而引起的喷射不稳定性，以及由于缺乏柱后化学导致的分离缓冲剂选择的限制。
[0064]为了克服上述与原来鞘流和无鞘接口设计相关的一些问题，引入一种低流版本的鞘流接口。在这种设计中，分离毛细管被插入到带锥度的玻璃发射体发射体。第二毛细管被插入到所述发射体，提供鞘流，以lL/min的速率栗送。通过插入到所述发射体的不锈钢线提供电喷射电压。
[0065]具有带锥度的发射体的鞘流接口可在纳喷射区域进行操作，这样不仅支持较低流速，还和较佳脱溶、较高灵敏度以及高耐盐性相关。然而，试图从CE流出物产生纳喷射存在较多技术问题，必须加以克服从而促进毛细管电泳-质谱仪(CE-MS)领域的发展。本文所述为克服这些技术问题的系统和方法。
[0066]相应地，在一种实施方式中，本发明提供了一种用于从毛细管形成电喷射的鞘流接口。所述接口包括(a)毛细管，设置为包含分析物液体，所述毛细管具有用来接收分析物液体的注射端以及用来排放分析物流出液的末端，其中所述末端的部分的外径逐渐缩减到大约20μηι到大约200μηι、大约20μηι到大约ΙΟΟμπι或者大约40μηι到大约ΙΟΟμπι范围的较小外径；
(b)电喷发射体，同轴地设置于至少在所述毛细管的末端周围，所述电喷发射体具有末端，其逐渐变小终止于开口，所述开口被相对于所述毛细管的末端同轴设置；以及(C)鞘液储存器，流体地连通到所述电喷发射体的内部，使得导电的鞘液能够流出所述鞘液储存器，经过所述毛细管和所述电喷发射体的中间连接器件，穿过所述毛细管的末端，并且通过所述电喷发射体的末端的所述开口。
[0067]所述鞘液能够提供所述毛细管和所述电喷发射体之间的电接触。所述鞘流接口能够设置用来由鞘流和所述分析物流出液混合的动电流形成纳喷射。所述动电流能够通过所述电喷发射体和与所述发射体的所述开口接近但无物理接触的目标面之间的电势产生。因此所述接口可用于从毛细管产生电喷射，所述电喷射可用作质谱分析或其他分析技术的离子来源，而这些技术能够在后续分析的表面将电喷射应用于例如蒸发光散射检测、电感耦合等离子检测以及在靶分子电喷射沉积。
[0068]所述鞘流接口可进一步结合图1A进行描述。所述接口100包括毛细管102。所述毛细管102包含注射端104用来接收分析物液体。所述分析物液体能够通过本领域技术人员知晓的各种方式在所述注射端104引入所述毛细管102。例如，所述注射端104可以接合到色谱柱，从而由色谱柱的流出物被注射到所述毛细管102。其他向毛细管102提供分析物的方法包括将注射端104接触分析物的储存器，执行动电的、流体静力学的或流体动力学的喷射操作。
[0069]所述毛细管102具有设置为排出分析物流出液的末端106。与毛细管102其余部分的外径相比，末端106的外表面直径是缩小的。所述末端106的末段(例如，所述毛细管102最末的0.1-1Omm)具有的外径减小约30%到约90%，或者约40%到75%，通常为约60%，而内径保持大致相同。因此，在一些实施方式中，所述毛细管102的外径为约150μπι，所述末端106的外径可减少到外径为约20μηι至约200μηι，约20μηι至约ΙΟΟμπι，约40μηι至约ΙΟΟμπι，约60μηι，或约5Oym。
[0070]通常，所述毛细管的末端的外径可被化学地减小而不影响内径。在其他的实施方式中，内径也可减小，例如，当外径通过加热或牵引技术而减小。其他减少毛细管末端外径的技术包括机械研磨和喷砂。
[0071]分析物流出液，如本文采用的，是指流过所述毛细管102长度并且从所述末端106排出的分析物。分析物排出物可通过各种方式例如通过利用动电力(例如电渗和/或电泳流)移动经过所述毛细管102。
[0072]电喷射发射体110设置在所述毛细管102周围。所述电喷射发射体被同轴的设置于至少所述毛细管102的所述末端106，使得所述毛细管102和所述电喷射发射体110的开口114可沿轴A同轴地设置，如图1A所示。所述电喷射发射体110的末端112，为了形成所述开口114，由所述发射体的管状柱体逐渐变小。
[0073]电喷射可以从流经所述毛细管102并且经过所述发射体110上的所述开口114的所述分析物流出液产生。为了产生电喷射，可提供鞘液，流经所述发射体110的内部116。所述鞘液可以从所述鞘液储存器120输送到内部116。连接构件124可在所述鞘液储存器120和所述内部116之间提供液体连通。
[0074]为了提供电喷射，所述鞘液可流经所述发射体110的所述内部116穿过所述毛细管102的所述末端106。当流动穿过所述毛细管102的所述末端106时，所述鞘液与从所述毛细管102排出的所述分析物流出液相互作用并且驱使所述分析物流出液流向所述开口 114。因此，所述电喷射的形成包括所述分析物排出物和所述鞘液的混合物。
[0075]电喷射的形成可以通过在所述鞘液储存器120和所述目标表面130之间施加至少电压HV2。所述电压HV2驱动所述鞘液的电渗流，利用在所述发射体110内表面的zeta电势。所述HV2电压能够提供电渗流足以从所述开口 114形成电喷射。所述电喷射可以是纳喷射。所述目标表面130可以接地或具有电压。
[0076]在一些实施方式中，电压HVl被施加到所述毛细管102。然后所述电喷射通过在发射体开口 114的电场，其通过电压HVl和HV2组合而形成，或所述目标表面130的表面电势来维持。在这种配置中，HVl和HV2电势均对所述发射体的电场有作用。理想地，所述发射体的电势只被HV2控制。所述毛细管的阻力通常足够大，以致HVl对电喷射的影响很小。相反的，电泳是由HVl和HV2之间的电势差来驱动的。所述HV2电压或目标表面130上的表面电势是另外的电势来资源，其能够被调控以维持在所述发射体的合适电场。
[0077]所述毛细管102可用于毛细管电泳(CE)。当所述接口配置CE，从HVl到HV2降低的电压以动电分离的形式对通过所述毛细管102的分析物提供动电流。
[0078]所述鞘液具有导电性，从而足以驱动电喷射形成过程的电连