在工业环境中使用Microflow LC真的那么麻烦吗?


过去,微流或纳流色谱法因其相对于分析型液相色谱法的各种优势而主要用于学术和基础研究环境,但很少用于工业环境。这很可能是因为我们中的许多人认为它是一种执行起来很麻烦的技术!但这是现实还是只是一种看法?

10多年前我在读研究生时,我不得不在有限的样本量下对复杂的生物体内的核苷酸加合物进行非常低浓度的定量(人类肝细胞中的氨基醇水平)。2.1毫米和4.6毫米内径的色谱柱绝对不是这项任务的最佳选择,所以我不得不自己包装毛细管柱,处理熔融石英管,并在很多小零件和挑剔的接头中摸索,以便 "享受 "低流量LC/MS的灵敏度优势。

我曾经在午饭后设置专栏包装程序,并不断检查几个小时的进度。如果没有什么意外(我有没有说过我花了六年时间才完成研究生课程?),我每天可以打包两列。如果我那周非常幸运,五根柱子中就有一根能用(算是吧!)。如果我那周运气不好,我的记录是12个中有一个成功!"。这些经历是我在研究生院所要面对的所有痛苦中最痛苦的!我想,这就是我所经历的。

众所周知,熔融石英是超级 "精致 "的:正确切割是一门艺术,正确连接需要稳定的双手和极大的耐心。制作一个可用的柱子和建立一个功能良好的纳米或微流系统,实际上只是这个可悲故事的一小部分(图1)。

我遇到的最大问题是在不同的设置之间有良好的可重复性。由于在柱子包装和安装过程中引入了许多变量,这几乎是不可能的。我可以不停地讲述我研究生时代的毛细管色谱的噩梦--但这已经不重要了(嘿,我已经毕业了!)。问题是--当科学家们急于追求灵敏度时,他们还需要经历这类困难吗?答案是需要(耶!)。

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图1.一个 "经典 "的低流量LC

近年来,各厂商创造的微流式LC/MS有了很大的改进。集成的纳米或微流LC/MS对缓解微流技术的痛点有最大的积极影响。

例如,ionKey/MS系统(图2)将液相色谱分离作为质谱仪ESI源的一部分。在这里,当一个类似钥匙的装置,即iKey分离装置,被直接插入到质谱离子源中时,所有的基本连接就完成了。iKey是一个微通道LC柱,它结合了所有的电气连接、加热控制、雾化气体入口和ESI发射器(图3)。有了这个完全集成的分离装置,你所需要做的就是把它插入源中,并通过转动一个旋钮将其锁定(图4)。

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图2.ionKey/MS系统及其iKey分离装置。

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图3.嵌入在iKey分离装置中的连接。

 

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图4.ionKey/MS系统的即插即用设计。

iKey是一个即插即用的瓦片式分离装置。作为质谱仪离子源的一部分,它减轻了脆弱的熔融石英柱及其因连接不稳定或熔融石英破裂而造成的泄漏。在系统内对连接的操作是最少的。它提供了极大的系统稳健性和重现性(图5),并减少了柱子出口和质谱源之间的死体积,这有效地减少了峰的分散。

iKey有1.7微米或1.8微米的填料可供选择,这也使其具有高质量的UPLC级分离能力。当然,最重要的是,它保留了 "经典 "微流液相色谱的优点:万能的灵敏度增益(不要相信我的话,我们将在下一篇博文中回顾一些真实的数据)。

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图5.数据显示了一个带有iKey分离装置的ionKey/MS系统在1000次注射中的稳健性和可重复性。

我们都知道,纳米到微流LC/MS主要用于蛋白质组学。然而,它是目前唯一受益于微流技术改进的领域吗?

对于不同的分子或应用,其敏感性的提高是否被普遍认为是一种优势,或者只是蛋白质?

我们还将在我未来的文章中探讨这些问题的答案。敬请关注!

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Patty以前关于微流LC的帖子。