【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
該技術(shù)通常涉及層析設(shè)備，且特定而言涉及高壓液相層析儀器。
技術(shù)介紹
在下文中給出對(duì)于層析的容量尺度及其對(duì)于流體路徑實(shí)施的效果的簡(jiǎn)要討論。在傳統(tǒng)上使用分析柱來執(zhí)行了高效液相層析(HPLC)，分析柱具有約4. 6毫米的成品內(nèi)徑(ID)或內(nèi)孔，和通常在約5厘米至25厘米范圍的長(zhǎng)度。這樣的柱通常是從謹(jǐn)慎地加工的構(gòu)件組裝而成。柱管通常在每一端具有外螺紋，其接合著在相應(yīng)柱端部配件或終端內(nèi)的相對(duì)應(yīng)的內(nèi)螺紋。每個(gè)柱端部配件合并了對(duì)于成品柱的性能而言至關(guān)重要的特征。在這些特征中有燒結(jié)料和擴(kuò)散器板，其協(xié)同工作以在柱床內(nèi)固持住顆粒固定相(或填料)，且使得液體流動(dòng) 在窄內(nèi)孔輸入/輸出互連管件的幾何形狀(通常O. 23毫米ID)與寬很多的直徑尺寸的填料床(4. 6毫米)之間過渡。每個(gè)柱端部配件還包括螺紋壓縮端口，該螺紋壓縮端口用于在柱與互連管之間建立起基本上防漏的接口。傳統(tǒng)4. 6mm的ID HPLC柱可填充有合并了 5微米的特征性填充粒子直徑的固定相。以合適的移動(dòng)相體積流率執(zhí)行的該柱的操作將會(huì)導(dǎo)致通過該床結(jié)構(gòu)的一種特征性移動(dòng)相線性速度。如果該柱被良好地填充(即，基本上不存在空隙，橋或其它床缺陷)，那么這種操作機(jī)制將會(huì)導(dǎo)致此系統(tǒng)的特征性分離“效率”，如通過使用一種或多種類型的探針化合物所表明的。特征性效率可被認(rèn)為是可通過該系統(tǒng)而傳播的層析區(qū)或帶的窄度的量度。在HPLC分析儀器中，通常需要以高效率來執(zhí)行分離，由此通過提高干擾或近干擾區(qū)或帶的分辨率來使得層析的信息含量最大。從上文所述的系統(tǒng)洗脫的帶可預(yù)期具有基本上10秒的時(shí)間過程，以5西格瑪測(cè)量(即，通過檢測(cè)器的所述帶的基本高斯?jié)舛确?span style='display:none'>布的轉(zhuǎn)變，包括帶頂點(diǎn)，以及在該頂點(diǎn)之前和之后的2. 5西格瑪?shù)膸?。已知體積流率，能將以時(shí)間單位的帶寬度轉(zhuǎn)換為體積單位的寬度(在此示例中為167微升，這是對(duì)于每分鐘I. O毫升的流率而言的)。在繼續(xù)研究“柱外”體積對(duì)分離效率的影響時(shí)，以體積域來工作是特別有指導(dǎo)性的。柱外部的體積的存在(例如，在運(yùn)輸管中，在檢測(cè)器中，且在噴射器中)通常僅可使得由柱所進(jìn)行的分離的品質(zhì)降級(jí)。柱外變化量(變化量=西格瑪2)貢獻(xiàn)是說明了在存在著一種或多種類型的柱外貢獻(xiàn)的情況下所指定的分離將會(huì)如何降級(jí)的一種非常有用的量度，因?yàn)樽兓炕旧蠟榧拥摹Ｓ兄笇?dǎo)性地將層析系統(tǒng)的若干類別的特征性體積尺度進(jìn)行制表，以認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所面對(duì)的是什么。在下文的表格中，假定所有系統(tǒng)將維持相同的效率值，且移動(dòng)相線性速度通過填料床將維持恒定。因而，按照與柱床截面積的比例，因此與柱內(nèi)徑2成比例來調(diào)節(jié)了體積流率。IIPLC尺度柱il)體枳流率特f￡性峰位體《常規(guī)分祈3.9-4.6 inmI.IH+S升/分鐘167-2關(guān)微升 窄內(nèi)孔2. mni25 微H·/分鐘捕-50微升 識(shí)內(nèi)孔IJmm冊(cè)-7 徵升/分鐘請(qǐng)-12徵升 %ΜΨ；nun5-12 徵開/分鐘1,5-2,5 微升 納米尺度15 mmI ft-1 H納升/分鐘I 納升 M I還將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂酶〉倪m當(dāng)填充的粒子來構(gòu)建層析柱床時(shí)，可 實(shí)現(xiàn)更高的分離效率。如由Waters Corporation (Milford, MA, USA)使用標(biāo)稱I. 7微米直徑的粒子而實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的這種機(jī)制一直被稱作超高效液相層析”即^ )。因而，在UPLC"中的帶或區(qū)比在HPLC中的其對(duì)等物更窄(在時(shí)間域和體積域兩方面)，對(duì)于柱外體積的減小和其區(qū)分散效果具有額外的要求。表I的柱和流率范圍說明了常規(guī)的管件和管件接口，其特別令人滿意地用于常規(guī)尺度的HPLC中(其中特征性峰值體積為一毫升的相當(dāng)大一部分)，在何種程度上比諸如毛細(xì)管級(jí)或納米級(jí)HPLC這樣的應(yīng)用中(其中特征性峰值體積在幾微升至數(shù)十納升的范圍中、且因而基本上沒有了柱外變化量“預(yù)算”)顯著更快。換言之，在常規(guī)HPLC的實(shí)踐中可接受的柱外體積和柱外變化量在毛細(xì)管和納米級(jí)LC技術(shù)的實(shí)踐中通常是不適當(dāng)?shù)摹Ｃ?xì)管和納米級(jí)技術(shù)目前在分離技術(shù)的最前沿，在很大程度上是因?yàn)樗鼈冞m合與質(zhì)譜法合作，特別是在用于分析的可用樣品質(zhì)量有限(樣品有限的分析)的情況下。實(shí)際上，很少(若有的話)制造商已表現(xiàn)出有能力在表I所述的特征性峰值體積的整個(gè)數(shù)量級(jí)上維持分離效率。此外，同時(shí)存在著使用更小填充粒度的傾向以實(shí)現(xiàn)更高的分離效率。這種更高的效率使得進(jìn)一步減小了洗脫區(qū)或帶的體積，進(jìn)一步加劇了柱外效果的問題。用以最小化柱外體積和柱外變化量的平面流體回路方案看起來比較有吸引力，因?yàn)槠淠軌蛟鰪?qiáng)功能且產(chǎn)生相對(duì)較短的路由路徑，但迄今為止構(gòu)造的材料(通常為玻璃、塑料或某些陶瓷)尚未允許該裝置耐受現(xiàn)代小粒子分離的典型的內(nèi)部液體靜壓力。在柱頭處這些液體靜壓力可在100兆帕或更高的范圍，對(duì)應(yīng)于UPLC 或極高壓液相層析(VHPLC)的機(jī)制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
一般而言，該技術(shù)的一方面需要包括于化學(xué)分離裝置中的部分地或完全整合的微流體回路，化學(xué)分離裝置為諸如HPLC、UPLC 、VHPLC、超臨界流體層析(SFC)或氣相層析分析(GC)的儀器；這樣的回路有利地至少部分地由具有基本上相似組成的擴(kuò)散結(jié)合的金屬層制成。在一個(gè)實(shí)施例中，很多種厚度的鈦基板特別適用于制造和操作這樣的儀器。某些實(shí)施例的特征在于不銹鋼擴(kuò)散結(jié)合的薄板。在本技術(shù)的某些示例性實(shí)施例中，從兩個(gè)或更多個(gè)擴(kuò)散結(jié)合的金屬薄板以各種整合程度來制造層析儀器。兩個(gè)或更多個(gè)擴(kuò)散結(jié)合的金屬薄板被接合以形成微流體裝置，且在相鄰的金屬薄板之間有氣密地密封的界面。可由入口和/或出口中至少一個(gè)接近的至少一個(gè)微流體通道被封閉于微流體裝置內(nèi)。某些實(shí)施例需要用于微流體通道的濕潤(rùn)表面的優(yōu)選圖案化方法和/或優(yōu)選表面改性方法。某些實(shí)施例的特征在于微流體通道填充了用作層析分離中的固相的微米大小粒子。此外，某些實(shí)施例包括與填充的微流體通道成流體連通的粒子固持元件。某些實(shí)施例的特征在于整合的電噴射頂端用以從該裝置遞送流體。在此應(yīng)用中，術(shù)語“微粒體通道”將用于指通常適合用于支承或維持毛細(xì)管級(jí)或納米級(jí)分離的流動(dòng)路徑特征，其中這樣的通道的特征性橫向尺寸將會(huì)通常是在數(shù)十微米至數(shù)百微米的范圍。在另一方面，本技術(shù)涉及一種包括以下步驟而制造的擴(kuò)散結(jié)合產(chǎn)品(a)供應(yīng)兩個(gè)或更多個(gè)在組成上基本上類似的金屬薄板，且金屬薄板中每一個(gè)具有平坦主表面，在其上并沒有引入用以促進(jìn)結(jié)合的層；兩個(gè)或更多個(gè)金屬薄板中至少一個(gè)包括置于其中的微流體通道的至少一部分；(b)使兩個(gè)或更多個(gè)金屬薄板中每一個(gè)的平坦主表面與兩個(gè)或更多個(gè)薄板中的至少一個(gè)成接觸關(guān)系，由此形成界面、且形成并封閉了在介于這樣的薄板之間的界面處的微流體通道，微流體通道具有至少一個(gè)進(jìn)入端口和至少一個(gè)引出端口 ； (C)在真空爐或惰性氣氛爐中加熱所述接觸薄板到顯著低于這樣的薄板的熔化溫度的溫度；(d)在薄板被加熱時(shí)在壓縮應(yīng)力下將接觸薄板推壓在一起，以通過造成兩個(gè)或更多個(gè)金屬板的晶粒跨越界面從一個(gè)薄板融合到另一個(gè)薄板而將這些薄板結(jié)合在一起；(e)將結(jié)合的兩個(gè)或更多個(gè)薄板冷卻至約室溫；以及(f)通過至少一個(gè)進(jìn)入端口或至少一個(gè)引出端 口中的至少一個(gè)來向封閉在結(jié)合的兩個(gè)或更多個(gè)薄板之間的微流體通道涂覆至少有機(jī)涂層。在本申請(qǐng)中，術(shù)語“濕潤(rùn)表面”將會(huì)用于標(biāo)示在正常分析操作或使用期間將與分離的移動(dòng)相流體直接接觸的任何表面。此本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：B班納，TA杜爾德維爾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沃特世科技公司，
類型：
國(guó)別省市：
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