Anal. Chem. |一种无损的纳升级样品进样系统

学术   2024-09-02 18:08   北京  

大家好,今天分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章“Falcon Probe: A High-Pressure and Robust Sampling Interface for Coupling Lossless Liquid Chromatography Injection with In Situ Nanoliter-Scale Sample Pretreatment”,通讯作者是来自浙江大学化学系的方群教授和潘建章副研究员。

近年来,对LC-MS分析痕量和复杂样品的要求不断提高,将此类样品以最小损失注入LC-MS已成为需要解决的重要问题之一。目前LC-MS分析中的常规进样方法主要依赖于使用自动进样器或进样阀。然而,由于痕量样品在上述进样过程中存在显著的损失,这些方法很难实现对痕量样品的高效率采集。针对上述问题,这篇文章中研究者们开发了一个名为“Falcon probe”的耐高压、稳健的原位纳升级样品采集系统,结合LC,通过减少样品转移实现低损失的痕量样品分析。

“Falcon probe”由三部分组成(图1):T型不锈钢主体、分别连接流动相管路和具有电喷雾尖端的色谱柱的套管(VHP MicroFerrules和VHP Female Nuts)以及10 cm长的流动相管路和色谱柱。T型不锈钢主体的水平管路接流动相系统,垂直管路插入色谱柱,色谱柱的入口端与主体的取样尖端平齐。“Falcon probe”下方连接具有减少蒸发功能的纳升级液滴反应器,反应器可容纳样品体积约为200 nL,材质为聚醚醚酮树脂(PEEK),PEEK具有稳定的耐高压能力。

图1 Falcon probe的结构


采集样品时(图2),通过使用空气压缩机使反应器垂直向上移动,直至接触“Falcon probe”底端,将压强调至0.4 MPa以封闭液滴反应器与采样器尖端。经计算此时二者接触面之间的理论压强超过1200 bar,并且能够稳定。连接LC系统后,当LC压力显示在800 bar左右时,连续跑24h也未出现漏液情况,说明本文中的样品采集系统已经实现了与UPLC相当的耐高压能力。

图2 Falcon probe的进样过程示意图

作者们进一步将方法应用在痕量标准肽段混合物样品的分析,以初步评价方法的可行性与稳健性(图3)。连续跑6次相同的混合肽段样品,4条肽段的保留时间RSD约为0.7-1.8%,峰面积RSD约为5.0-9.9%。而随着肽段浓度增加,肽段的峰宽呈现了增加的趋势。纳升级反应器可以用于单细胞的蛋白质组样品前处理,结合该进样系统后与自动进样器相比提高了单细胞蛋白质组的鉴定覆盖率。

图3 Falcon probe分析肽段混合物结果

总之,在这篇工作中,作者们开发了一种纳升级的耐高压原位样品采集系统,与常规的液相色谱进样方法相比,可以减少样品在转移中引起的损失,有利于痕量样品的分析。其中纳升级液滴反应器可以作为单细胞的样品前处理平台,展示了方法在单细胞蛋白质组分析方面的优势。


编辑:陈永乐

审核:周柯汀

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作者信息

方群 教授

浙江大学化学系求是特聘教授,博士生导师,化学系微分析系统研究所所长,国家杰出青年基金获得者。

研究方向:

微流控液滴分析,微流控质谱、液相色谱和和毛细管电泳分析。

微流控系统和仪器在单细胞多组学分析、人工智能+化学、高通量筛选、生物分析、临床检验及现场分析中的应用。


潘建章 副研究员

浙江大学化学系副研究员,硕士生导师。

研究方向:

微流控分析;毛细管电泳;激光诱导荧光检测;液芯波导光吸收检测。

体外诊断;核酸分析;免疫分析;生化分析。

瑕瑜课题组
脂质组学、质谱学等相关文献推送
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