微流控皮升級平移自發(fā)試樣引入方法及其在調整毛細管電泳中的應用.pdf

1、常規(guī)毛細管電泳(Capillary electrophoresis， CE)系統(tǒng)，通常使用20-100cm長的石英毛細管作為分離通道，分離場強一般小于500V/cm，進樣體積為1-10nL。在小于30min的分析時間內，可以獲得數十至數百萬塔板數的高分離效率。上世紀90年代出現了高速毛細管電泳(High-speed capillary electrophoresis,HSCE)，通過縮短分離長度(＜15cm)和增大分離場強(＞500V/

2、cm)，可實現高速(＜100s)、高效(塔板高度＜1μm)的電泳分離。在HSCE系統(tǒng)中，為了提高分離速度，分離長度減小至數厘米，因此，形成一段小于100μm的狹窄的初始試樣區(qū)帶（體積為皮升級），對于獲得高分離效率是至關重要的。試樣引入方法成為HSCE研究的重點和熱點。目前文獻報道的HSCE系統(tǒng)中，試樣引入方法主要有光門進樣、流通門進樣和微流控芯片進樣。
　　 本文通過將自發(fā)進樣技術與基于短毛細管和缺口管陣列的CE系統(tǒng)相結合，建立

3、了一種微流控皮升級試樣引入方法。通過對試樣溶液從毛細管進樣端脫離過程（即附著在進樣端的試樣液滴形成過程）中多種影響因素的研究，首次觀察到自發(fā)進樣過程中毛細管進樣端的試樣液滴分裂現象，并發(fā)展出一種基于該現象的平移自發(fā)進樣方法，可以將進樣量減小至低于100pL。將平移自發(fā)進樣方法應用于HSCE分析，建立了一種通用型的HSCE系統(tǒng)。HSCE系統(tǒng)由短毛細管和自動進樣系統(tǒng)組成，自動進樣系統(tǒng)由試樣池-緩沖液池陣列和電控平移臺組成。進樣時，保持毛細管

4、靜止不動，電控平移臺水平移動，使毛細管進樣端浸入試樣池中的試樣溶液內。然后電移臺反方向移動，使試樣溶液脫離毛細管進樣端，有一滴試樣溶液附著在毛細管進樣端的端面上，并在表面張力作用下自發(fā)地迅速進入毛細管內，完成試樣引入。電移臺繼續(xù)移動，使毛細管進樣端浸入緩沖液池中的緩沖溶液內。在緩沖液池和廢液池之間施加電壓，進行電泳分離。將該系統(tǒng)應用于異硫氰酸熒光素(Fluorescein5-isothiocyanate, FITC)標記的氨基酸試樣的電

5、泳分離。采用毛細管區(qū)帶電泳（Capillaryzone electrophoresis, CZE)模式，有效分離長度為15mm時，在5.4s內完成了5種氨基酸的基線分離，分離效率高達0.40μm塔板高度?？疾煜到y(tǒng)的穩(wěn)定性，51次連續(xù)測定，各個電泳峰峰高的相對標準偏差（Relative standard deviation, RSD）在1.2％至3.7％之間。當分離長度延長至50mm時，在21s內實現了8種氨基酸的高速高效分離，各個電泳峰

6、的塔板數在163,000至251,000之間，相應的塔板高度為0.31-0.20μm。該HSCE系統(tǒng)的分離速度和分離效率等性能，已經達到甚至優(yōu)于芯片HSCE系統(tǒng)。
　　 在后續(xù)工作中，將皮升級平移自發(fā)進樣方法以及基于該方法的HSCE系統(tǒng)，應用于膠束電動色譜（Micellar electrokinetic chromatography, MEKC）模式的氨基酸手性分離。采用β-環(huán)糊精(β-cyclodextrin,β-CD)和?；?/p>