专利名称:组合离子膜微电色谱方法
技术领域:
本发明涉及一种以阳离子交换膜为支撑物并与阴离子交换膜耦合的微电色谱方法,属色谱分析技术领域。
背景技术:
色谱分析是目前最为活跃的分析化学分支学科之一,也是物质分离分析的重要手段,在环境、生物医药、食品、化工及手性分离分析等领域的应用日益普遍,也可以说,几乎在所有生产、技术的领域都会涉及到色谱及其相关技术的应用。
微电色谱(micro-electrochromatography)或毛细管电色谱(capillaryelectrochromato-graphy,简称CEC)是上世纪80年代末刚刚兴起的一种高效微柱分离技术,是利用电渗流(EOF)或电渗流结合压力流来推动流动相的一种液相色谱法。由于它将色谱技术的高选择性和毛细管电泳的微型化结合起来,在分离选择性和柱效方面显示了甚至比毛细管胶束电动色谱法分离或者微液相色谱法更多的优势。尽管它的发展时间不长,仪器商品化的程度不高,由于其独特的优点,将是一种很有潜力的技术。
本发明之前的CEC一般都采用内径为50~200μm的熔融石英毛细管柱,在毛细管中填充或在毛细管内壁涂布、键合或交联了色谱固定相,依靠电渗流推动流动相,使中性和带电荷的样品分子根据它们在色谱固定相和流动相间的吸附、分配平衡常数的不同和电泳速率的不同而达到分离分析的一种电分离模式。
CEC具有以下优点采用电渗流驱动流动相,不存在压差问题;电渗流驱动的塞状流形消除了高效液相色谱中抛物线流形的径向扩散对柱效的影响;电泳和分配机理同时作用,适合于离子性和中性化合物的分离分析。
然而,上述CEC也存在明显的不足之处。
首先,分离柱的制备一直是微电色谱法的关键。毛细管电色谱中的分离柱的制备需要有专门的技术,包括拉制法、匀浆法和电填充法,还需要有专门的设备与装置。其中,柱塞是毛细管产生气泡的主要场所,无论以何种方式填充,制作柱塞的难度都很大。而且,这样制作出来的分离柱性能差异性大,制作成本高,不利于批量生产。
其次,常规CEC必须使用高压直流电源,一般为30kV左右,因此必须注意系统的高压安全防护问题。必须设计相应的电击安全保护装置,既增加了成本,也不利于仪器的小型化。
第三,在如此高的分离电压下,分离柱内的场强高达150~400V/cm。焦耳热的影响成为不容忽视的问题,由于所用的石英毛细管非常脆弱,其外侧难以安装有效的散热装置,这在很大程度上限制了分离条件的选择。
第四,常规CEC是依靠电渗流来推动流动相的,所以电渗流的控制也相当重要。影响电渗的因素很多,包括电场、粘度、介电常数、电动势、温度、溶液组成、pH、管壁及填料的zeta电位等。也就是说,电渗流的控制方式很多。因为溶液的组成、温度、pH及管壁与填料的性质等都会影响电渗流,而这些因素在每次实验中都很难保持一致,使电渗流的稳定性成为问题。
第五,在分离柱中气泡的产生是常规CEC和CE方法中经常遇到的问题,因为电渗流是以直流电驱动的,在驱动电极上不可避免地发生电化学反应,电化学反应产生的气泡进入分离柱将会造成分离柱内电流通道电阻的急剧增加甚至断路,从而使电渗流急剧降低或停止。另外,当焦耳热过大而且又不能及时散去时,会使载体溶液中的溶解气体因温度升高而析出或者使载体溶液本身汽化从而形成气泡。所以如何消除气泡一直是CEC研究的一个难点。
第六,产生理想电渗流的缓冲液的组成有较为严格的限制条件,如pH应在2.5~10之间,缓冲液中电解质浓度在5~50mmol/L之间等,这样就限制了分离条件的选择,例如,需要在pH<2以下或pH>10以上才能分离的分析物就无法得到很好的分离与分析。
总而言之,CEC是一种值得关注的分离分析技术,虽然有一些特殊的优点,也还存在一些缺陷,而且,它的仪器商品化程度不高,使其发展受到了极大的限制。
发明内容
本发明要解决现有微电色谱方法分离驱动电压高、散热困难、稳定性差、无法消除汽泡影响、所用装置制作成本高以及在电渗流输出处存在驱动电流IR降的干扰等问题,为此提供本发明的组合离子膜微电色谱方法,本方法所用分离驱动电压较低,容易实现散热,稳定性好,不产生汽泡,电渗流控制方便且原理简单,所用装置制作成本低,并且在液流输出毛细管内没有驱动电流IR降的干扰。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案其特殊之处是选取通道I,将长条形阳离子交换膜封装于通道I内,阳离子交换膜两端外露于通道I两端,通道I一端封接液流输出用毛细管,阳离子交换膜一端位于毛细管内,通道I另一端置于容装正极电解液的正极池,在正极池内插置与驱动电源正极端连接的正极柱;将阴离子交换膜一处与毛细管通连并与位于毛细管内的阳离子交换膜端部接触,阴离子交换膜另一处置于容装负极电解液的负极池,在负极池内插置与所述驱动电源负极端连接的负极柱;在所述的毛细管上设置一检测器。
本发明所述的将阴离子交换膜一处与毛细管通连,另一处置于负极池是指将阴离子交换膜封装于通道II内,膜的两端外露于通道II两端,通道II一端与毛细管通连,通道II另一端置于负极池。
所述的将阴离子交换膜一处与毛细管通连,另一处置于负极池也可以是指在毛细管管壁对应阳离子交换膜端部处开孔,将阴离子交换膜封贴于开孔处,阴离子交换膜位于毛细管外壁的部分置于负极池。
本发明所述的阳离子交换膜可以是全氟磺酸阳离子交换膜、全氟羧酸阳离子交换膜、偏氟磺酸阳离子交换膜、偏氟羧酸阳离子交换膜、聚乙烯均相阳离子交换膜或涂布聚乙烯均相阳离子交换膜。
所述的阴离子交换膜可以是氟碳类阴离子交换膜、聚苯乙烯类阴离子交换膜、聚甲基丙烯酸类阴离子交换膜、聚醚砜类阴离子交换膜或聚冠醚类阴离子交换膜。
本发明所述的阳离子交换膜其长度为10~200mm,宽度为0.1~10mm;所述的阴离子交换膜其长度为5~100mm,宽度为0.1~20mm。
本发明所述的检测器可以是紫外检测器、荧光检测器、激光诱导荧光检测器、电化学检测器或示差折光检测器。
本发明所述的通道可以是薄壁塑料管,如薄壁聚四氟乙烯管道、薄壁聚乙烯管道,也可以是在芯片、石英玻璃或硼硅玻璃上经微加工而成的通道。
微加工一般是指加工对象为毫米级以下的部件,用一般的制造技术难以加工,必须采用特殊的加工方法,如微切削、微铸造、微EDM、微LBM等。
为加速焦耳热散除,可以在本发明所述的通道外壁设散热器件,如包贴金属片层和/或金属散热片或置于恒温水浴中。
本发明所述的驱动电源为直流电源,其电压为10~1000V。
本发明中,阳离子交换膜封装于所述通道I内,通道I的一端与毛细管通连,阳离子交换膜的一端伸入毛细管内,另一端外露于通道I的另一端,可以是与端口平齐,也可以是伸出端口,在端口处用密封胶将阳离子交换膜与端口封合。
阴离子交换膜封装于所述的通道II内,通道II的一端与毛细管通连,阴离子交换膜的一端伸入毛细管内,与阳离子交换膜接触,另一端则外露于通道II的另一端,在端口处用密封胶将阴离子交换膜与端口封合。
本发明的附图和
见下面所示。为了便于对本发明作进一步说明,以下结合附图进一步说明本发明。
现以Nafion117全氟磺酸型阳离子交换膜以及NF201聚苯乙烯类阴离子交换膜为例,说明本发明的原理如下Nafion117全氟磺酸型阳离子交换膜本身由憎水的本体和亲水的离子簇组成,前者主要由聚四氟乙烯骨架构成,而亲水的离子簇内径为50~60,这些亲水的离子簇之间有直径约为10~20的亲水孔道相连接。离子簇及其彼此联通的孔道内壁的聚四氟乙烯骨架上固定有带负电荷的磺酸基(-SO3-)。离子簇内包含可以移动的、等量的、带正电荷的阳离子以保持整体的电中性,此外,还有不带电荷的溶剂化溶剂分子及其自由溶剂分子。如果阳离子膜是完全酸化的,则离子簇内的阳离子都是H+,此时,这些膜又称作质子交换膜(PEM)。
NF201阴离子交换膜也类似,膜本身也由憎水的本体和亲水的离子簇构成。与阳离子交换膜不同的是,亲水的离子簇及其通道内壁上排列着的是带正电荷的季胺基团,它与本体相连,位置是固定的。为保持电中性,簇内还包含了带等量负电荷的阴离子及其溶剂化溶剂分子,还有一些自由溶剂分子。当阴离子交换膜在碱液中浸透并充分交换以后,所有的阴离子都是OH-。
如下面图1所示,阳离子交换膜1与阴离子交换膜2各自的一端在液流输出毛细管7内相互接触。它们的另一端分别插入到正极池5和负极池6内,在正极池5和负极池6内分别插入一根正极柱3和负极柱4。正极柱3和负极柱4分别与直流电源(图中未画出)的正极端与负极端相连。
当在正极池5内加入稀硫酸溶液,在负极池6内加入稀氢氧化钠溶液,同时在正极柱3和负极柱4之间加上一个直流电压,在阳离子交换膜1和阴离子交换膜2中就产生一个从正极池流向负极池的直流电场。对于阳离子交换膜来说,作为载流子的只有氢离子,氢离子在电场作用下将定向地向负极移动,并拖着自身的溶剂化水分子及一些自由水分子一起运动,形成正极电渗流。同样的,对于阴离子交换膜来说,作为载流子的氢氧根离子将拖着自身的溶剂化水分子及一些自由水分子定向地向正极移动,从而形成负极电渗流。当正极电渗流与负极电渗流到达阴阳离子交换膜的接触处时,汇合往液流输出毛细管中流动,同时H+和OH-中和成水,于是在液流输出毛细管中就有液体流出。由于在液流输出毛细管中发生的中和反应,而不是在常规CEC或CE装置中的电化学反应,所以从根本上排除了产生气泡的可能性。又由于驱动电流不流过液流输出毛细管,所以液流输出毛细管中没有驱动电流引起的电位梯度,使得在液流输出毛细管上安装在柱检测器带来了极大的便利,特别是对于电化学检测器来说,消除了一个最大的干扰源。
在阳离子交换膜中由氢离子迁移并带动水分子向负极移动引起的正极电渗流单位时间内的体积流量为v1=iF×n1V×60(μL/min)----(1)]]>式中,i-流过阳离子交换膜的驱动电流,mA;F-法拉第常数,96485;n1-阳离子的溶剂化数,当溶剂为水时,氢离子的水化数约为4;V-溶剂分子的克分子体积,mL/mol,当溶剂为水时,V=18mL/mol。
而在阴离子交换膜中由氢氧根离子迁移并带动水分子向正极移动引起的负极电渗流单位时间内的体积流量为v2=iF×n2V×60(μL/min)----(2)]]>式中,除了n2是阴离子膜中阴离子的溶剂化数之外,其他符号意义与上式相同。
结果,单位时间内总的电渗体积流量为v=iF×(n1+n2+1)V×60(μL/min)----(3)]]>式中,溶剂化数加1是因为一个H+和一个OH-中和以后生成了一分子的水。
当阴阳离子交换膜达到平衡状态后,H+和OH-所带的溶剂化数n1和n2是固定的,因此,式(3)可以变换为v=Ki(μL/min)(4)
式中K=n1+n2+1F×60,]]>为一定值。
从式(4)可以看出,电渗流的流量与通过的电流成正比,而与其他因素无关,控制电流即可控制电渗流流量,在相当宽的试验条件下没有其他复杂的干扰因素。这给分离条件的选择带来极大的方便,也便于批量生产。
根据式(4),可以估算出3mA的电流,大约可以实现0.3μL/min的流速。通过调节驱动电流,可以实现0.01~3μL/min的流速。
由于阳离子交换膜和阴离子交换膜的离子导电性较好,用较低的驱动电压就可以实现mA级的电流,避免了使用高电压带来的安全问题,简化了设计。本发明的驱动电压一般为10~1000V,优选的是50~200V。
如果在正极池内的稀硫酸溶液中加入碱金属阳离子,如Na+,那么通过阳离子交换膜的正极电渗流中除了含有H+外,还含有Na+,负极电解液为NaOH水溶液,通过阴离子交换膜的负极电渗流中所含的OH-就不能被正极电渗流中的H+完全中和,结果,从液流输出毛细管中流出的液体中就含有游离的NaOH,因而呈碱性,正极池内溶液中的Na+含量越高,通过阳离子交换膜的正极电渗流中的Na+含量也越高,流出液的碱性越强。
同样,如果在负极池内的稀氢氧化钠溶液中加入卤素阴离子,如Cl-,那么通过阴离子交换膜的负极电渗流中除了含有OH-外,还有Cl-,而正极池内的溶液仍是稀硫酸水溶液,通过阳离子交换膜的正极电渗流中的H+不能被负极电渗流中的OH-完全中和,从液流输出毛细管中的流出液就含有HCl,因而呈酸性,负极池内溶液中的Cl-含量越高,通过阴离子交换膜的负极电渗流中的Cl-含量也越高,流出液的酸性越强。
如果维持负极池内溶液为NaOH水溶液,同时从低到高连续地调节正极池内溶液中的Na+/H+含量比,那么流出液的碱性将持续增强;相反,如果维持正极池内溶液为硫酸水溶液,同时从低到高连续地调节负极电解池中的Cl-/OH-含量,则流出液的酸性将持续增强。
如果同时在正极池内酸性溶液中加入Na+,在负极池内碱性溶液中加入Cl-,并控制两者适当的比例,使通过阳离子交换膜的正极电渗流中的H+正好与通过阴离子交换膜的负极电渗流中的OH-完全中和,正极电渗流中的Na+也正好与负极电渗流中的Cl-结合成NaCl,液流输出毛细管中的流出液相中将含有一定浓度的NaCl,即具有一定的离子强度。如果从低到高连续地,同时按比例调节正极池内溶液中的Na+和负极池内溶液中的Cl-浓度,就可以在液流输出毛细管中得到离子强度从低到高连续变化的流出液。
如果将有机极性小分子溶解在酸性溶液中作为样品溶液,它们或者与酸性溶液中的质子结合成为阳离子,或者与水分子同时成为H+离子的溶剂化分子中的一部分。当将这种溶液加入到正极池内时,在电场作用下,有机极性小分子将随着H+的迁移而进入阳离子交换膜中,并向负极移动。控制进样时间,使样品集中在阳离子交换膜下端的极窄的区带内,随后,将正极池内的样品溶液更换成纯稀硫酸水溶液。如下面图2所示,阳离子交换膜下端的样品带将在离子膜的亲水簇及其通道中由高电位区向低电位区迁移,这些质子化的阳离子中,或者由于不同的有机小分子和水分子与H+构成的溶剂化离子的荷质比不同,或者由于它们与分布在管壁上的负电荷作用不同,甚至体积排斥效应的不同,不同的有机极性小分子在阳离子交换膜中的迁移速率不同。在分离过程中,进入阳离子交换膜的H+总是充分水化的,它们对有机极性小分子的分离提供了不断地的“淋洗”作用,使有机小分子在亲水簇及其通道中的电迁移及淋洗过程中逐渐分离,只要阳离子交换膜有足够的长度,足够的驱动电场和足够的分离时间,就可以将混合的有机极性小分子彼此分离,并与电渗流一起按一定的顺序从液流毛细管中流出。如果在液流毛细管上安装了在柱检测器,就可以得到这些有机极性小分子的电色谱谱图。
阳离子交换膜的长度一般取10~200mm,优选的为20~150mm,更为优选的为40~100mm。
与阳离子交换膜耦合的阴离子交换膜只是为了提供OH-使驱动电流不会通过液流输出毛细管,其长度与安装形式并没有严格的限制。阴离子交换膜可以和阳离子交换膜一样封装于通道II内,也可以直接贴覆在毛细管下部的开口上。
适用于本发明的在柱检测器包括紫外检测器、荧光检测器、激光诱导荧光检测器、电化学检测器、示差折光检测器,其中优选的是紫外检测器和电化学检测器。
本发明由于采用阳离子交换膜和阴离子交换膜,其离子导电性较好,故用较低的驱动电压就可以实现mA级的电流,避免了使用高电压带来的安全问题,且简化了装置设计;再就是本发明采用阴、阳离子交换膜在液流输出处相互接触,实现耦合,驱动电极不存在于输出液流相中,输出液流相中发生的是中和反应而不是电化学反应,从而从根本上排除了产生汽泡的可能性,并且由于驱动电流不流过液流输出毛细管,此毛细管内不存在驱动电流引起的电位梯度,这对在柱检测器的安装带来极大便利,特别是对于电化学检测器来说,消除了一个最大的干扰源,这些都使本发明的分析稳定性、可靠性得以极大提高;根据上述本发明相关原理,控制电流即可控制电渗流流量,这样,在相当宽的试验条件下不存在其他复杂的干扰因素,给分离条件的选择带来极大方便,也便于相应装置的批量生产;本发明还容易在所述通道外壁设置散热装置,散除焦耳热,如在通道外壁安装金属片或金属散热片,也可以将通道外壁直接置于恒温的水浴中。
图1是表示本发明电渗流量产生原理示意图;图2是表示本发明分离过程示意图;图3是本发明中的电色谱分离柱一实施方式的示意图;图4是本发明的电色谱分离分析系统示意图;图5是本发明中的电色谱分离柱另一实施方式的示意图;图6是根据本发明得到的多巴胺与肾上腺素的电色谱图;图7是根据本发明得到的混合氨基酸分离的电色谱图。
具体实施例方式
一、建制一实施例的电色谱分离柱如图3所示,将一根50mm长、0.5mm宽的阳离子交换膜1与20mm长、1mm宽的阴离子交换膜2插入一根薄壁聚四氟乙烯管8中,也可以用薄壁聚乙烯管或其他薄壁塑料管代替。薄壁聚四氟乙烯管8在阳离子交换膜1和阴离子交换膜2接触的地方开个孔,将阳离子交换膜1和阴离子交换膜2露出管外,套入液流输出毛细管7内,在阳离子交换膜1和阴离子交换膜2接触处与四周的聚四氟乙烯毛细管壁及液流输出毛细管壁之间用环氧树脂或其他胶密封,但露出膜的端面。在阳离子交换膜1的另一端膜与毛细管壁之间也用胶密封,但露出阳离子交换膜1的端面,此端面与聚四氟乙烯管口齐平。阴离子交换膜2的另一端的四周同样用胶密封,可以将阴离子交换膜2伸出管口外10mm。将密封好阳离子交换膜1和阴离子交换膜2的薄壁聚四氟乙烯管8连同液流输出毛细管7一起置于一个金属支架10上,上面再用一块金属板9压紧,它们除了固定作用外,还用于散热,可以将分离过程中产生的焦耳热及时有效地散去,从而可以用较大的电流。聚四氟乙烯管8密封了阳离子交换膜1的一端插入到正极池5中,密封了阴离子膜2的另一端插入到负极池6中。正极池5和负极池6中分别插有正极柱3和负极柱4。正极柱3和负极柱4分别接到直流电源的正极端和负极端(图中未画出)。在正极池5中加入稀硫酸溶液,在负极池6中加入稀氢氧化钠溶液,并在正极柱3和负极柱4之间施加一定的恒定电压,进行分离柱的初始清洗,这样运行一段时间,直到电流稳定后,阳离子交换膜与阴离子交换膜都已达到平衡状态,可用于随后的实验。
二、建制另一实施例的色谱分离柱如图5所示,将一根70mm长、1mm宽的阳离子交换膜1插入一根薄壁聚四氟乙烯管8中,也可以用薄壁聚乙烯管或其他薄壁塑料管代替。在聚四氟乙烯管的两端分别用胶密封,阳离子交换膜则外露,其中的一端与端口齐平,另一端则外露一定的长度。将端口齐平的一端插入到正极池5中,正极池5中插有正极柱3。将聚四氟乙烯管8的另一端插入一根毛细管7中,该毛细管的下部设一开口,将伸在外面的阳离子交换膜穿过这个开口,同时将一片阴离子交换膜2’紧紧地贴覆在这个开口上,四周注意密封以防漏液,开口一侧的阴离子交换膜即与阳离子交换膜接触。将阴离子交换膜的外侧置于一负极池6’内,负极池6’中插有负极柱4’。在聚四氟乙烯管8的外侧分别压上金属块9和金属块10,一方面作为整个分离柱的支撑,另一方面作为散热器件,将电渗过程中产生的焦耳热有效地散除。在正极池5内加入稀硫酸溶液,在负极池6’内加入稀氢氧化钠溶液,将正极柱3和负极柱4’分别接到直流电源的正极端和负极端(图中未画出)。开启直流电源并恒定在一定的电压下,对分离柱进行初始清洗,运行一段时间,直到电流稳定后,阳离子交换膜与阴离子交换膜都已达到平衡状态,可用于随后的实验。
三、建制色谱系统如图4所示,在分离柱11的液流输出毛细管7上安装一个在柱检测器13,该在柱检测器可以是紫外检测器,也可以是电化学检测器,在本实验中采用的是电化学检测器。通过检测器后的液体最后收集在废液池14中。检测器13与一个数据记录/处理仪16相连,检测器13所取得的信号能够在数据记录/处理仪16中实时处理并显示或打印。分离柱11的正极柱3和负极柱4分别与直流电源12的正极端和负极端相连。为了保证数据的重现性,必须对分离柱11的温度加以控制,因此在分离柱的金属支架10和/或金属板9上安装一个微型温控仪15,由于金属支架10和金属板9与薄壁聚四氟乙烯管8紧密接触,从而与阳离子交换膜和阴离子交换膜也紧紧接触,因此散热条件良好,通过控制分离柱的金属支架10和/或金属板9的温度,可以控制阳离子交换膜和阴离子交换膜温度保持稳定。本实施例在室温条件下运行。
上述电色谱系统也可以用一个人计算机控制,由计算机控制直流电源的驱动电压,分离柱的温度、在柱检测器的检测及数据采集与处理,最后显示在计算机屏幕上或者用打印机打印出图谱,也可以将图谱保存在计算机内。
四、多巴胺与肾上腺素的分离分析将多巴胺、肾上腺素与硫酸配成浓度分别为0.3mmol/L、0.5mmol/L和0.1mol/L的混合溶液作为样品液,以0.1mol/L的硫酸溶液为淋洗液。在分离柱的正极池中加入样品液,负极池加入0.5mol/L的氢氧化钠溶液,在正极与负极之间加上100V的直流电压,此时产生大约1.8mA的电流,加样5s后,将正极池内的样品液用0.1mol/L的硫酸溶液代替,在相同的条件下进行淋洗。
安装在毛细管上的电化学检测器采用电化学多脉冲电流检测方法,监视从液流输出毛细管中流过的液体成分。图6所示的是用这种方法所得到的电色谱谱图,其中峰a是多巴胺,峰b是肾上腺素,图中可见,这两种物质可以得到很好的分离。
五、混合氨基酸的分离分析将甘氨酸、天冬氨酸和赖氨酸配制成浓度分别为0.1mmol/L、0.3mmol/L和0.3mmol/L的混合溶液,调整pH值为3.8±0.2,以此作为样品液,以0.1mol/L硫酸溶液为淋洗液。分离柱温度控制在21±1℃。将样品液加入到分离柱的正极池中,负极池加入0.5mol/L的氢氧化钠溶液,在正极与负极之间加上90V的直流电压,加样10s后,将正极池内的样品液用0.1mol/L的硫酸溶液代替,在相同的条件下进行淋洗。
采用脉冲电化学检测方法,监视从液流输出毛细管中流过的液体成分。图7所示的是用这种方法所得到的电色谱谱图,其中峰a是赖氨酸、峰b是天冬氨酸及峰c为甘氨酸。
权利要求
1.组合离子膜微电色谱方法,其特征是选取通道I,将长条形阳离子交换膜(1)封装于通道I内,阳离子交换膜(1)两端外露于通道I两端,通道I一端封接液流输出用毛细管(7),阳离子交换膜(1)一端位于毛细管(7)内,通道I另一端置于容装正极电解液的正极池(5),在正极池内插置与驱动电源正极端连接的正极柱(3);将阴离子交换膜一处与毛细管(7)通连并与位于毛细管内的阳离子交换膜(1)端部接触,阴离子交换膜另一处置于容装负极电解液的负极池,在负极池内插置与所述驱动电源负极端连接的负极柱;在所述的毛细管(7)上设置一检测器(13)。
2.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的将阴离子交换膜一处与毛细管通连,另一处置于负极池是指将阴离子交换膜(2)封装于通道II内,膜的两端外露于通道II两端,通道II一端与毛细管(7)通连,通道II另一端置于负极池(6)。
3.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的将阴离子交换膜一处与毛细管通连,另一处置于负极池是指在毛细管(7)管壁对应阳离子交换膜(1)端部处开孔,将阴离子交换膜(2’)封贴于开孔处,阴离子交换膜(2’)位于毛细管(7)外壁的部分置于负极池(6’)。
4.权利要求1、2或3所述的方法,其特征是所述的阳离子交换膜是全氟磺酸阳离子交换膜、全氟羧酸阳离子交换膜、偏氟磺酸阳离子交换膜、偏氟羧酸阳离子交换膜、聚乙烯均相阳离子交换膜或涂布聚乙烯均相阳离子交换膜。
5.如权利要求1、2或3所述的方法,其特征是所述的阴离子交换膜是氟碳类阴离子交换膜、聚苯乙烯类阴离子交换膜、聚甲基丙烯酸类阴离子交换膜、聚醚砜类阴离子交换膜或聚冠醚类阴离子交换膜。
6.如权利要求1、2或3所述的方法,其特征是所述的阳离子交换膜的长度为10~200mm,宽度为0.1~10mm;所述的阴离子交换膜的长度为5~100mm,宽度为0.1~20mm。
7.如权利要求1、2或3所述的方法,其特征是所述的检测器是紫外检测器、荧光检测器、激光诱导荧光检测器、电化学检测器或示差折光检测器。
8.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的通道是薄壁塑料管道或在芯片、石英玻璃、硼硅玻璃上经微加工而成的通道。
9.如权利要求1所述的方法,其特征是在所述的通道外壁设有散热器件。
10.如权利要求1所述的方法,其特征是所述的驱动电源的电压为10~1000V。
全文摘要
驱动电压低,无汽泡产生,稳定性好,控制方便,成本低的组合离子膜微电色谱方法,在于选取通道I,将长条形阳离子交换膜(1)封装于通道I内,阳离子交换膜(1)两端外露于通道I两端,通道I一端封接液流输出用毛细管(7),阳离子交换膜(1)一端位于毛细管(7)内,通道I另一端置于容装正极电解液的正极池(5),在正极池内插置与驱动电源正极端连接的正极柱(3);将阴离子交换膜一处与毛细管(7)通连并与位于毛细管内的阳离子交换膜(1)端部接触,阴离子交换膜另一处置于容装负极电解液的负极池,在负极池内插置与所述驱动电源负极端连接的负极柱;在毛细管(7)上设置一检测器(13)。本发明可用作液相微量分析。
文档编号G01N30/62GK1752748SQ20041006655
公开日2006年3月29日 申请日期2004年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者吴秉亮, 莫一平, 刘美星, 吕培发 申请人:杭州生源医疗保健技术开发有限公司