加压毛细管电色谱蒸发光散射检测器

摘要

本发明公开了一种加压毛细管电色谱蒸发光散射检测器，由加压毛细管电色谱和蒸发光散射检测器连接构成，所述蒸发光散射检测器的雾化器的中心孔内插有雾化毛细管，该雾化毛细管的前端通过电隔离装置与加压毛细管电色谱中的毛细管色谱柱连接，末端与雾化器的中心孔出口的距离为0-0.5mm。本发明的检测装置兼具加压毛细管电色谱的高柱效、高选择性、高分辨率、快速分离的优点和蒸发光散射检测器的通用性优点，使之可以分离检测无紫外及荧光特征官能团的物质，尤其在天然产物(包括中草药)、药物及食品分析等领域具有极广泛的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学分析仪器，具体涉及一种加压毛细管电色谱蒸发光 散射检测装置。

背景技术

加压毛细管电色谱(Pressurized Capillary electrochromatography，pCEC) 是毛细管电泳(Capillary electrophoresis，CE)技术与高效液相色谱(High  Performance Liquid Chromatography，HPLC)技术的有机结合，兼具毛细管电 泳及高效液相色谱的双重分离机理，是一种新型的高效微分离技术。与传动 统的毛细管电泳和高效液相色谱相比，加压毛细管电色谱可以同时分离带电 物质和中性物质，大大地减少了色谱分离过程中的峰展宽，具有高柱效、高 选择性、高分辨率、快速分离的特点，在生命科学、中医药研究、药物分析、 环境保护、食品安全、化学化工等领域都得到了广泛的应用。目前加压毛细 管电色谱主要有紫外吸收法、激光诱导荧光法、电化学检测法、质谱法及核 磁共振等检测手段。其中紫外吸收和激光诱导荧光检测法均为特征性检测手 段，只有具有紫外或荧光官能团的物质才可以被检测，而多数物质本身并无 紫外吸收或者荧光信号；电化学检测灵敏度较高，缺点是仅适合于检测电活 性物质或衍生化测定一些非电活性物质，在商品化过程中需要解决诸如高压 电场隔离、电极精确定位等一系列问题，其应用范围和应用领域受到限制； 而质谱与核磁共振检测，仪器使用和维护成本高，操作烦琐。因此，加压毛 细管电色谱的检测通用性不强。

蒸发光散射检测器(Evaporative light-scattering detector，ELSD)，是一 种自上世纪九十年代开始得到广泛应用的通用型质量检测器，相比目前液相 色谱检测中使用最多的紫外检测器，ELSD具有更高的通用性，不受物质本 身结构的限制，适用于绝大多数不挥发和半挥发物质的分析检测，尤其在天 然产物(包括中草药)、药物、农残及食品分析(氨基酸、糖类、酯类)等 领域更具优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加压毛细管电色谱蒸发光散射 检测器，该加压毛细管电色谱蒸发光散射检测器兼具加压毛细管电色谱的高 柱效、高选择性、高分辨率、快速分离的优点和蒸发光散射检测器的通用性 优点，以克服现有技术存在的不足。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种加压毛细管电色谱蒸发光散射检测器，其特征在于：由加压毛细管 电色谱和蒸发光散射检测器连接构成，所述蒸发光散射检测器的雾化器的中 心孔内插有雾化毛细管，该雾化毛细管的前端通过电隔离装置与加压毛细管 电色谱中的毛细管色谱柱连接，末端与雾化器的中心孔出口的距离为 0-0.5mm。

在本发明的优选实施方式中所述雾化毛细管的末端与雾化器中心孔的 出口在上述范围内缩进一定距离为佳。

在本发明的具体实施方式中，所述雾化毛细管的外径略小于雾化器中心 孔的孔径，其值范围在150～360μm，内径为10-100μm。

所述毛细管色谱柱可以为开管柱，填充柱或整体柱中的一种。

所述雾化毛细管可为锥型、圆柱形，材质为石英毛细管。

所述雾化毛细管通过PEEK螺钉紧固在雾化器中心孔的进口处。

采用上述技术方案，通过利用雾化毛细管和电隔离装置将加压毛细管电 色谱和蒸发光散射检测器连接起来形成一个加压毛细管电色谱蒸发光散射 检测器，从而使得本发明的检测装置兼具加压毛细管电色谱的高柱效、高选 择性、高分辨率、快速分离的优点和蒸发光散射检测器的通用性优点，使之 可以分离检测无紫外及荧光特征官能团的物质，尤其在天然产物(包括中草 药)、药物及食品分析等领域具有极广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的检测图谱。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1所示，本发明的加压毛细管电色谱蒸发光散射检测器，由加压毛 细管电色谱100和蒸发光散射检测器15连接构成。

加压毛细管电色谱100包括两个用于输送液体流动相高压泵2、3，用于 液体流动相梯度混合的混合阀4，用于分流控制的四通分流阀5，用于样品 进样的纳升级进样阀6，用于施加反向压力控制流量的反压阀7，用于样品 分离的毛细管色谱柱8，用于在毛细管色谱柱两端施加高压电场的高压电源 10。

蒸发光散射检测器15包括将依次连接的液体流动相进行气体雾化的雾 化器12，用于流动相溶剂蒸发的蒸发管13，用于样品颗粒散射检测的光检 测池14。

其中，高压泵2、3的一端分别连通一个流动相储液瓶1，高压泵2、3 的另一端在再连接混合阀4上，混合阀4再连接四通分流阀5，四通分流阀 5的另三个端口分别连接纳升级进样阀6，反压阀7以及高压电源10的正极， 纳升级进样阀6再连接分离毛细管色谱柱8。

加压毛细管电色谱100和蒸发光散射检测器15通过电隔离装置9和雾 化毛细管11进行连接。具体地，电隔离装置9一端连接分离毛细管色谱柱8， 一端连接高压电源10的负极，另一端连接上雾化毛细管11的前端，而雾化 毛细管11则插入雾化器12的中心孔中并在中心孔的进口处用PEEK螺钉紧 固，其末端与雾化器的中心孔出口的距离为0-0.5mm。

在具体应用时，分离毛细管色谱柱8可以为开管柱，填充柱或整体柱中 的一种。雾化毛细管可为锥型、圆柱形，材质为石英毛细管。

使用时，蒸发光散射检测器15连接在计算机16上，计算机16上运行 有色谱工作站软件。

以上就是本发明加压毛细管电色谱蒸发光散射检测器，其工作过程如 下：

首先在计算机16上运行色谱工作站软件，设置高压泵2、3，高压电源 10、蒸发光散射检测器15的工作参数；运行加压毛细管电色谱分离系统及 蒸发光散射检测装置，液体流动相通过高压泵2、3进行输送，经混合阀4 后，在四通分流阀5处进行分流，分流后的流动相大部分经过反压阀7流入 废液，另一部分纳升级流量经过进样阀6泵入分离毛细管色谱柱8，样品可 在进样阀6处进样，被流动相带入分离毛细管色谱柱8进行分离；毛细管色 谱柱8的含样品流动相洗脱液，经电隔离装置9后，通过雾化毛细管11与 蒸发光散射检测器15相连；高压电源10通过电极施加电场于分流四通阀6 及电隔离装置9两端，可在分离毛细管色谱柱8中产生电渗流推动力，驱动 流动相进行电色谱分离；电隔离装置9作为电极的一端，同时具有隔离措施， 将蒸发光散射检测器15隔离于电场之外，防止电场影响检测；含样品的流 动相洗脱液进入雾化毛细管11，在雾化器12的出口端，通过气体的作用进 行雾化，液体雾化成气溶胶，在气体的输送下进入蒸发管13，液体溶剂在蒸 发管13被蒸发，余下的样品物质粒子进入光检测池14进行散射和检测，产 生的散射光信号经信号采集器转化为电压信号，并从计算机16的色谱工作 站软件中输出，即为加压毛细管电色谱-蒸发光散射检测的谱图。

以检测检测1.0×10^-3g/mL葡萄糖、蔗糖和乳糖为例：

实验条件为：10cm长300μm内径填充5μm氨基填料的毛细管色谱柱作 为分离毛细管色谱柱8，以360μm外径50μm内径石英毛细管作为雾化毛细 管11，流动相为80％乙腈(含5mM醋酸铵缓冲液，pH＝7)，分离电压为5kv， 泵流速为0.05mL/min。检测结果见图2，图2中三色谱峰依次为1.葡萄糖2. 蔗糖3.乳糖。

从试验可以看出，本发明的加压毛细管电色谱蒸发光散射检测器能够对 葡萄糖、蔗糖和乳糖进行检测，并且从检测的图谱中可以看出，检测结果具 有柱效、高选择性、高分辨率的特点。

综上所述，本发明具有如下优点：

1.将蒸发光散射检测技术与加压毛细管电色谱分离技术联用，将pCEC 高柱效、高选择性、高分辨率、快速分离等技术优势，与ELSD检测的“通 用性”特征相结合，使之可以分离检测无紫外及荧光特征官能团的物质，尤 其在天然产物(包括中草药)、药物及食品分析等领域具有极广泛的应用前 景；

2.将蒸发光散射检测技术微型化，使之可以适用于纳升级分离体系；

3.本发明装置操作简便，检测灵敏度高，可实现对不挥发及半挥发性物 质的加压毛细管电色谱分离和微型化的蒸发光散射检测。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理 解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这 些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求 书限定。