[发明专利]用于对样品进行色谱分析的系统

说明书

提供了一种用于分离溶液中的分析物的系统。所述系统包括封闭用于结合在溶液中的分析物的吸着剂的一次性柱体(23)，用于接收柱体的接受套(22)，和导管，所述导管建立至具有保持环路(21)的阀(30)的流体连接，以便在低压下实现通过柱体的洗脱。所述阀可切换至从柱体中洗脱后的位置，用于在高压下、如通过色谱柱输送液体所需的那些通过出口端口排空。

发明领域

本发明一般涉及固相萃取领域(照此或在样品的色谱分析之前)，且更具体地，本发明涉及在这类分析过程中样品的处理。

发明背景

在分析化学品和生物分子时，将化合物的混合物分离成其各自的种类是极为常见的，以便简化随后的检测器响应。也就是说，对混合物的检测器测量通常产生无法解释的结果，而可以容易地解释对单独制成的成分的测量。用于将化合物混合物分离成更简单混合物的最广泛使用的技术之一是色谱分离。在色谱法中，基于每种化合物的一些物理化学性质的差异，在时间和空间上分离含有不同化学化合物的样品。作为一个简单的实例，可以举出“尺寸排阻色谱”，其中基于不同分子大小分离成分。这通过使含有样品混合物的液体(即流动相)通过含有色谱材料的导管(即固定相)来实现。在这种情况下，色谱材料典型地为多孔珠粒，其中大分子被流动相压在珠子周围的短路径上，而较小分子跟随流动相通过逐步变窄的孔隙，因此相对于大分子延迟。尺寸排阻色谱中的所需效果是最小化合物比大化合物更缓慢地穿过毛细管通路的长度，因此在毛细管通路的出口端递送，其时间延迟与其大小成反比。存在许多其他类型的色谱分离，每种都利用不同化合物之间的物理-化学性质的差异。液体可以通过压力或静电力或它们两者移动通过毛细管通路。

可以通过几种方法分析样品的级分，但是质谱法通常是与色谱法相关的非常频繁使用的分析方法，并且它始终不变地成为在通过液相色谱分离后用于分析生物分子例如蛋白质、肽和大多数代谢物的选择方法。

质谱仪和色谱系统都是部署和维护相对昂贵的仪器，因此它们必须尽可能多地产生每单位时间的数据；即，由于使用设备的成本，LC-MS是一个时间关键的过程。

但是比成本更重要的考虑因素通常是考虑LC-MS分析的分析灵敏度，因为许多分析必须对产生低信号响应的有限材料进行，如果不能获得必要的灵敏度，将导致分析完全失败。优化LC-MS灵敏度的最重要方法之一是缩小柱直径和流速的色谱参数，如本文所述。近二十年来，在MS分析之前，已经建立了称为“纳米-流动”LC的色谱变化形式用于分离蛋白质和肽。所述技术通常使用200nL/min至400nL/min的流速和75μm左右的柱直径。这提供了高分析灵敏度，然而，低流速也意味着纳米-流动LC-MS分析的循环时间很长，并且质谱仪没有记录数据的简单常规步骤占用了大量时间。这些步骤主要是将样品混合物加载到柱上，且随后用纯溶剂对加载的样品进行脱盐。

为了保持纳米-流动LC的高分析LC-MS灵敏度，同时显著缩短分析的循环时间，已经尝试构建小型化固相萃取LC系统(SPELC)，其中具有固定化吸着剂的移液管尖端用作一次性色谱捕集柱，在插入SPELC系统之前，其上可以加载样品和脱盐。这提供了以下优点：加载和脱盐的常规步骤在很大程度上从LC-MS分析的整个循环时间中移除，而在分离期间仍可使用小流速。

现有技术的SPELC系统(参考文献1-5)使用通过含吸着剂的移液管尖端的直接洗脱进入导管，所述导管直接通向色谱分离柱，其中所述柱在产生顺流时产生高反压，即通过尖端的洗脱需要显著的液体压力以便发生，这又导致关于在移液管尖端之前和之后立即形成的有关泄漏的问题，使得通过尖端的洗脱终止于不完整和/或不可再现。

Knierman等人(参考文献1)描述的系统提出通过谨慎设计漏斗形接受套来克服泄漏，所述套与移液管尖端的外表面形成紧密配合。这种紧密配合与用于将移液管尖端连接到套中的相对高的力相结合，理论上足以克服低流速下的压力要求并且是泄漏问题的显而易见的解决方案。然而，并未得到实验数据，因为所述系统从未用于实施而被简化。