专利名称：微量馏分收集器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液相色i普和质谱4关用的液体处理i殳备，更具体的i兑，涉
及用于蛋白质等复杂生物样品的液相色谱和电喷雾质谱联用分析的微量馏分收 集器。
背景技术：
馏分收集器(fraction collector )是液相色谱仪和气相色谱仪的辅助装置， 主要用于制备和富集纯组分。当需要提供标准纯样或对某组分做进一步鉴定时， 常常用馏分收集器在色谱柱出口处收集所需组分，除去馏分中的流动相即得到纯 组分。收集器可按色谱峰流出的信号，以手工或自动控制方式进行切割。在气相 色谱中，由于组分沸点较低，可采用溶剂吸收或冷阱等方法收集馏分。
馏分收集器从广义上可以分为两类。第一类包括馏分收集器，在该馏分收集 器中，在普通的圓形转盘上安有多个收集容器。这些馏分收集器通称为"转盘收 集器"，转盘收集器一般通过旋转安装的转盘和旋转安装且带有分配头的臂的组 合来操作以填充多个收集容器。第二类馏分收集器包括具有多个收集容器和一个 分配头的收集器，这些收集容器在固定台上被排列成网格图案，该分配头配布置 在二维平面或在所有的三维尺度上，从而有选择地将液体分配到各个收集容器 内。第二类馏分收集器被统称为"X-Y"收集器。
这两类馏分收集器都有明显的优点。例如，在处理大量液体收集容器时，具 有矩形网格图案的馏分收集器会更加有效低利用工作台空间。X-Y收集器还比-炎 转安装的转盘更适合处理大规模的收集容器。此外X-Y收集器可以适合于如^f效量 滴定板之类的通用标准插孔板，或者其它标准的或定制的装置。
无论馏分收集器是X-Y型收集器还是转盘型收集器，仪器都较复杂，价格昂 贵，难于调节与维护且分配头和收集容器体积均较大，存在较大的死体积，在复 杂生物样品的高效液相色谱分析中，样品量非常少，如用上述馏分收集器收集， 样品损失很大，给接下来的质谱分析带来了很大的阻碍。
另一方面，现在生物样品的液相色谱和电喷雾质i普联用分析时，液相色谱的分析速度比质谱的要快，导致很多样品质语来不及分析而未能鉴定。
鉴于此，为了解决以上问题，现提出一种结构简单，价才各低廉并且能够用于 蛋白质等复杂生物样品的液相色谱和电喷雾质谱联用分析的微量馏分收集器。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种微量馏分收集器， 一方面用于解决液 质联用在分析样品时质谱速度没有液相色谱分析速度快，没有给质傳充足的时间 来对所选定的复杂样品馏分进行更深入的分析这一问题。另一方面，对复杂样品 馏分进行收集样品损失问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案 一种微量馏分收集器，其
包括连通装置，该连通装置至少设有三个接口，分别为第一接口、第二接口以及
与液相色谱通过毛细管接通的第三接口 ；
两端开口的收集毛细管，所述收集毛细管一端与连通装置的第一接口连通， 另一端放空或接质谱离子源；
气泡产生装置， 一端与连通装置的第二接口连通，用于产生气泡。
作为本发明的优选方案之一，所述气泡产生装置为预设有气体的注射器。
作为本发明的优选方案之一，所述气泡产生装置为电磁阀，所述电磁阀一端 与连通装置的第二接口连通，另 一端与装"^殳有气体的气体源连通。
作为本发明的优选方案之一，所述注射器安装在注射器泵上用于打气产生气泡。
作为本发明的优选方案之一，所述微量馏分收集器进一步包括用于收容收集 毛细管的毛细管保护装置。
作为本发明的优选方案之一，所述毛细管保护装置包括用于收容收集毛细管 的塑料盒以及置于塑料盒内的减震物质。
作为本发明的优选方案之一，所述收集毛细管中间 分缠绕成圓环形放置于 毛细管保护装置内。作为本发明的优选方案之一，所述气体源为惰性气体气源。 作为本发明的优选方案之一，所述连通装置为不锈钢三通或四通。
本发明一种微量馏分收集器，仪器装置简单，价格低；可以解决对复杂样品
馏分进行收集样品损失问题，同时在液质联用时，在气体处电喷雾不进行，相当 于停下了质谱，可以给搜库软件更长的时间选择需要的离子，可以在任意时间停 下推动装置，这样质谱有很长的时间进行选择离子，可以比现在的液质联用在不 增加样品使用的情况下多鉴定到更多的物质。解决了质谱的分析速度跟不上液相 色谱分析速度的问题。
图1为本发明微量馏分收集器结构示意图2为本发明收集毛细管内的形态示意图，其中A代表馏分，B代表气泡。 主要元件符号说明
收集毛细管 1 毛细管保护装12
毛细管 连通装置
11 2
第一接口 21
第三接口 23
液相色i普 4
质谱离子源 6
第二接口 22 气泡产生装置 3 气体源 具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施步骤。
一种微量馏分收集器，用于复杂生物样品的液相色谱和质谱联用分析，其包 括连通装置2、两端开口的收集毛细管1、气泡产生装置3、毛细管11 (石英毛 细管)、气体源5以及液相色谱4，该连通装置2至少设有三个接口，分别为第 一接口 21、第二接口 22以及与液相色谱通过毛细管ll接通的第三接口 23;所述连通装置2可以为不4秀钢三通或四通。
所述收集毛细管1 一端与连通装置2的第一接口 21连通，另一端放空或接
质谱离子源6，如果放空的话可以在馏分储存之后任何时间进行分析，如果直接
接离子源是可以实现在线分析。
毛细管11连接液相色谱用于引出样品馏分，收集毛细管1连接第一接口 21 用于馏分储存。
所述气泡发生装置3可以是由色谱专用进样针组成的(注射器)。 一端与连 通装置2的第二接口 22连通，使用时，准备一些需要的气体(氮气或其他惰性 气体)，然后用注射器抽取一部分。根据所需气泡体积量不同选用不同体积的色 谱进样针，手动推入所需的气体量。
在又一个实施方式中，气泡发生装置3可以是由电磁阀构成的，电磁阀一端 与气体源连通，另一端与连通装置2的第二接口 22连通，该电磁阀具有足够小 的死体积，可以利用电路控制电磁阔的开关从而控制流入三通的气体体积以达到 满足复杂生物样品分析的需求。
在又一个实施方式中，气泡发生装置3可以是由机械泵(如注射器泵)与注 射器组成，机械泵与气体源(气体源内的气体为氮气或其它惰性气体)相连，调 节机械泵从而控制每次进入毛细管中气体的体积。
上述的连通均采用标准接口实现连接即可，可以采用螺紋接口或者其他方式 连接起来即可。
所述微量馏分收集器进一步包括收容收集毛细管1的毛细管保护装置12。 所迷毛细管保护装置12包括收容收集毛细管1的塑料盒以及置于塑料盒内的减 震物质。如棉花、海绵等。所述收集毛细管1中间部分缠绕成圆环形放置于毛细 管保护装置12内。所述气体源5为氮气源或者其他惰性气体气源。
使用时，根据分析生物样品所使用的高效液相色谱仪流动速率和大致分析时 间算出馏分大致体积，依据保持液体和气泡相对稳定和易观察为原则确定所用毛 细管的内径，由内径来确定毛细管的长度。如图l所示将毛细管、三通、气泡产 生装置等连接好，毛细管缠绕成圓环形放置于毛细管保护装置内，另一端放空。当需要对样品进行质谱分析时，则将毛细管的放空端与质谱的离子源接口相连即 可。
如果操作人员想要直接分析所储存的馏分，就可以将收集毛细管的另外一端 直接接入质谱的离子源，利用气泡产生装置产生的气体分割液体，当馏分从色谱 柱洗脱完全时，色谱仪器里本身设有的色谱泵继续工作，使用流动相根据需要的 速率设定流速，将收集毛细管内的液体推入质谱，由于在气体段电喷雾是停止的， 在气体段可以使液相色谱的泵停下来，让质谱搜库软件有充足的时间进行选择离
子，然后打开色谱泵继续推入馏分，质i普就可以检测到更多需要检测的物质了 ， 当将全部的带有气泡间隔的馏分都推入质谱以后也就是完成了 一次分析。
如果是要过一段时间再进行分析的话，收集毛细管另外一端放空，当需要分 析的时候，就可以使用气体或者是液体将收集毛细管内的物质推入质谦。
如果样品很复杂，想要尽可能的多检测出一些东西，那么可能就停的时间和 次数多一些，如果样品简单的话就没必要了。
如果是使用气体推入的话，气体从气体源出来， 一般是钢瓶，通过减压、流 速调节装置，进入气泡产生装置，如果使用注射器就利用注射器将气体推入就可 以了，使用电瓷阀控制开关就可以了，注射剂泵也是一样的。如果使用液体，将 毛细管收集器的一段开口毛细管通过连接装置与液相色谱的流动相输出管路连 接，利用液相色谱的控制装置就可以控制流速和什么时间停止。
本发明中如果使用气体作为推动装置时最好使用电磁阀，因为推动装置需要 的气体量相对气泡产生而言要大的多的多，使用注射器的话要经常取气体比较麻 烦，在打气泡的时候还是注射器泵要好一些，精度要比电磁阀好一些。
用于液相色谱的流动速率是已知的，工作时间也是设定的，液体的总体积为 流动速率和时间的乘积。液体的总长度为总体积为除以毛细管的截面积。气泡的 体积和间隔时间根据个人需要可以设定数值，气泡的总体积为气泡个数和气泡体 积的乘积。气泡的长度为气体总体积除以毛细管截面积，占空比是最重要的一项， 大致保持在占空比为50%左右为最佳状态。
具体的，液相色谱的流速C为lul/min，工作时间T为60rain,则液体的总体积V1=C x T=l x 60=60ul;
选用内径D为 250um的毛细管，则毛细管的截面积S= n x 1/4(D) 2/1000000=0. 049087 W,则液体的总长度L1=V1/S/10=122. 23cm;
每个30s注入0. 4ul的气体，则气泡的体积V3=0. 4ul,间隔时间为t=30s, 气泡的个数N=T/t x 60=60 x 60/30=120;
气泡的总体积V4=V3 x N=0. 4 x 120=48ul，每个液体的体积V2=C x t/60=lul/min x 30s/60=0. 5ul;
每个液滴的长度L2=V2/S/10=0. 5/0. 0490874/10=1. 02cm,每个气泡的长度 为L3=V3/S/10=0. 4/0. 049087/10=0. 81cm;
气泡的总长度L4=V4/S/10=48/0. 04897/10=97. 78cm;
毛细管的总长度Ll+L4=122. 23+97. 78=220. 02cm;
占空比V=Vl/V4+Vl=60/60+48=55. 56%,由于气泡总体积是48ul故可以选用 50ul的色谱进样针，或者更大的进样针均可，只要大于48ul就可以了，选气泡 长度和液体长度比较接近这样比较容易观察。
占空比在50%左右最好，但是它在多少实际上并不是特别影响效果，只是要 综合考虑下所用毛细管的长度可以节省成本。
因此，选用250mm的毛细管作为馏分收集即可。选用不锈钢三通，将毛细管 通过接头与不锈钢三通连接好，毛细管缠绕成圓圈放入塑料盒内，塑料盒内事先 放好棉花等减震物质用以保护毛细管，毛细管的出口引出塑料盒，放空。
当对馏分进行质谱分析时，将毛细管放空端与质谱的离子源接口相连，利用 气泡产生装置向收集毛细管中打气(或者是使用流动相液体)使馏分流向质i瞽， 由于气泡把生物样品馏分分隔开，在进行质谱选择性分析时就不必要担心筛选样 品时由于色谱流速过快而错过了要分析的样品，可以给质谱足够的时间来对复杂 生物样品的馏分之一或更多进行判断筛选，能够更好的完成样品的分析鉴定，更 加适应于目前蛋白质组学和基因组学的对于分析的需求。
上述实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。任何不脱离本发明精神 和范围的技术方案均应涵盖在本发明的专利申请范围当中。
权利要求
1.微量馏分收集器，用于复杂生物样品的液相色谱和电喷雾质谱联用分析，其特征在于所述微量馏分收集器包括连通装置(2)，该连通装置(2)至少设有三个接口，分别为第一接口(21)、第二接口(22)以及与液相色谱通过毛细管(11)接通的第三接口(23)；两端开口的收集毛细管(1)，所述收集毛细管(1)一端与连通装置(2)的第一接口(21)连通，另一端放空或接质谱离子源；气泡产生装置(3)，一端与连通装置(2)的第二接口(22)连通，用于产生气泡。
2. 如权利要求1所述的微量馏分收集器，其特征在于所述气泡产生装置(3 ) 为预设有气体的注射器。
3. 如权利要求1所述的微量馏分收集器，其特征在于所述气泡产生装置(3 ) 为电石兹阀，所述电石兹阀一端与连通装置(2)的第二^秦口 (22)连通，另 一端与装设有气体的气体源连通。
4. 如权利要求2所述的微量馏分收集器，其特征在于所述注射器安装在注 射器泵上用于打气产生气泡。
5. 如权利要求l所述的微量馏分收集器，其特征在于所述微量馏分收集器 进一步包括用于收容收集毛细管(1)的毛细管保护装置(12)。
6. 如权利要求2所述的微量馏分收集器，其特征在于所述毛细管保护装置(12 )包括收容收集毛细管(1)的塑料盒以及置于塑料盒内的减震物质。
7. 如权利要求2或3所述的微量馏分收集器，其特征在于，所述收集毛细管(1)中间部分缠绕成圆环形放置于毛细管保护装置(12)内。
8. 如权利要求1所述的微量馏分收集器，其特征在于所述气体源(5)为 惰性气体气源。
9. 如权利要求1所述的微量馏分收集器，其特征在于所述连通装置(2) 为不《秀钢三通或四通。
全文摘要
本发明提供了一种可以用于复杂生物样品的液相色谱和电喷雾质谱联用分析的微量馏分收集器，该微量馏分收集器由毛细管、三通(或四通)、气泡产生装置和毛细管保护装置组成。利用气泡分隔液相色谱分离所得的馏分。本发明一种微量馏分收集器，仪器装置简单，价格低；可以解决对复杂样品馏分进行收集样品损失问题，同时在液质联用时，在气体处电喷雾不进行，相当于停下了质谱，可以给搜库软件更长的时间选择需要的离子，可以在任意时间停下推动装置，这样质谱有很长的时间进行选择离子，可以比现在的液质联用在不增加样品使用的情况下多鉴定到更多的物质。解决了质谱的分析速度跟不上液相色谱分析速度的问题。
文档编号G01N30/00GK101598712SQ200910054220
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者徐国宾, 杨芃原, 磊 聂 申请人:上海华质生物技术有限公司