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一种高通量、大规模快速制备毛细管色谱柱的方法研制成功

发布时间:2022-06-23 点此:28次

    近日,厦门大学研究团队研发了一种高通量、大规模制备毛细管色谱柱的方法。该方法基于离心力作用,可以在1分钟内完成色谱柱的填充,一个工作日即可制备2886支色谱柱,并且还可以显著提高色谱柱性能。研究成果以论文形式发表于Analytical Chemistry。
 
  微型化是色谱系统的重要发展趋势,纳流液相色谱作为高效液相色谱的微型化,具有溶剂和样品消耗少、色谱稀释效应小等特点,而且在灵敏度和分辨率方面具有显著优势,在蛋白质组学的研究中发挥着重要作用。随着蛋白质组、代谢组等现代生物组学的发展,相关研究对于色谱柱的分辨率、重新性和稳定性等要求更高,制备高分辨的微型化色谱柱至关重要。
 
  纳流液相色谱应用最广泛的色谱柱是毛细管色谱填充柱,目前毛细管色谱填充柱的制备方法主要是高压匀浆填充技术。该方法虽然可以获得均一、高效且重现性良好的色谱柱,但制柱通量较低,制备过程耗时耗力。为解决这一问题,研究人员采用此前开发的单颗粒柱塞技术,并利用实验室常见易得的离心管耗材和商品化离心机构建了简单有效的制备平台。
 
  与高压匀浆填充技术不同,这种新的制备方法通过离心力驱动填料匀浆液,使其均匀接续地进入毛细管柱中,形成紧密堆积的色谱柱床,从而大幅提高了色谱柱的填充效率,能在低至一分钟时间内完成多根液相色谱柱的同步填充,单个工作日能成功制备超过2000支色谱柱。
 
  而且该方法还可以极大提高色谱柱的质量。由于填充时间短,该方法可以有效地避免了填料匀浆在长时间的填充过程中团聚沉降。研究人员确定较低的离心转速(2000 rpm)即可保证匀浆储液中填料顺利转移至毛细柱管内,该转速条件下制得填充柱均具最高柱效(N=115000/m,5 μm),色谱柱床的荧光成像表征显示均一的填充床微结构。在实验中,研究人员验证通过该方法制备的色谱柱在整个流速范围内可以保持稳定的高柱效,并且具有非常好的柱间重现性。
 
  这种新的离心填充技术实现了毛细管色谱填充柱的高通量制备,为现代生物组学研究提供了高质量同时低成本的方案,可以支持大规模、一次性的使用,为海量微尺度样本(如单细胞)和易交叉污染/易造成色谱柱污染的临床样本(血浆、尿液)的大规模生化分离分析提供了一种新的色谱工具。

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