專利名稱：毛細管電泳安培電化學(xué)檢測池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壁噴式電流型電化學(xué)檢測裝置，具體地說，是毛細管電泳的一種電化學(xué)檢測器。
安培電化學(xué)檢測法作為毛細管電泳的一種檢測方式已在生命科學(xué)，特別是活體單細胞分析及活體藥物毒理研究領(lǐng)域顯示了重要作用及廣闊的前景。但由于毛細管內(nèi)徑極小(25-50μm)。有效檢測的實施往往非常困難。目前所報導(dǎo)的各檢測方式只限于專業(yè)人員在各自實驗室中自行搭制試用。在所報導(dǎo)的這些檢測方式中，一般可分為二類。一類是“接口式”檢測方式。電泳之毛細管在其未端被折斷成二截，即較長的分離毛細管(50-80cm)與較短的檢測毛細管(1.5-2.0cm)。中間用導(dǎo)電材料制成一個接口裝置并由此構(gòu)成電泳之回路。其檢測任務(wù)通過將微電極扦入檢測毛細管出口端約300-400μm距離完成。另一類是“柱端式”檢測方式，即將微工作電極直接放置于毛細管出口端，無需接口裝置。這兩類檢測方式由于它們都使用極小的微柱狀電極，在操作的簡易性，檢測結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性等方面都存在較大的問題。其主要問題在于(1)缺乏專門的微裝置，還需借用各種類型的微操作儀，使整個裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大；(2)無專門的檢測池結(jié)構(gòu)設(shè)計，毛細管和池體無可靠、方便的連接方法，裝置結(jié)構(gòu)缺乏牢固性；(3)由于工作電極與毛細管呈水平對直放置，且浸沒于緩沖液中，因而更換電極易引起溶液泄漏，使用不便，影響測試結(jié)果。目前尚無結(jié)構(gòu)固定，操作簡便，檢測結(jié)果穩(wěn)定、可靠的商品化檢測器出現(xiàn)。
本實用新型的目的是提供一種能夠與普通的毛細管電泳儀聯(lián)用的，操作簡便，檢測結(jié)果穩(wěn)定、可靠的毛細管電泳安培電化學(xué)檢測器。
本實用新型是以如下的技術(shù)方案完成的毛細管電泳安培電化學(xué)檢測器，有一個檢測池體(3)，檢測池上有一個蓋板(9，)通過蓋板(9)扦入電泳負極(5)，對電極(8)和參比電極(10)，分離毛細管(1)通過檢測池體(3)底部垂直地進入檢測池，工作電極(7)由盤狀小電極構(gòu)成，直徑為100-300μm，垂直地直接置于分離毛細管出口端之上，工作電極有一個三維微調(diào)裝置，使工作電極能對準(zhǔn)并貼近分離毛細管出口端。
三維微調(diào)裝置具有位移調(diào)節(jié)板(14)和工作電極板(12)，位移調(diào)節(jié)板(14)通過位移調(diào)節(jié)板微調(diào)螺絲(13)和位移調(diào)節(jié)板彈簧(17)的作用可在蓋板(9)上滑動位移，工作電極板(12)通過工作電極板調(diào)節(jié)螺絲(11)和工作電極板彈簧(15)的作用，可在位移調(diào)節(jié)板(14)滑動的水平垂直方向上作滑動位移，工作電極(7)固定在工作電極微調(diào)螺絲(6)中央，旋轉(zhuǎn)工作電極微調(diào)螺絲(6)可調(diào)節(jié)工作電極(7)的高低。
本實用新型在進行檢測時，電泳負極(5)使電泳分離體系形成回路。工作電極(7)與分離毛細管出口成中心垂直對準(zhǔn)。經(jīng)分離毛細管分離后的樣品組分在管內(nèi)電滲力的推動下，依次流出管口到達工作電極(7)表面，在一定的工作電位下發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，其反應(yīng)電流與其濃度成正比，由此完成其檢測任務(wù)。同時存在于檢測池體(3)內(nèi)的還有參比電極和對電極，它們與工作電極組成三電極檢測模式。
本實用新型的特點在于提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便的，能與毛細管電泳儀聯(lián)用的一體化電化學(xué)檢測器。它的優(yōu)點在于工作電極的位置三維可調(diào)，因而很容易與分離毛細管出口端對準(zhǔn)、貼近，保證了檢測結(jié)果的穩(wěn)定、可靠，同時工作電極與分離毛細管垂直放置。更換和維護工作電極時不會造成泄漏。若從理論上考慮，這種放置方式更有利于建立對稱的電扦移和擴散傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型，適于進行有關(guān)的理論研究。
附圖是本實用新型的一個實施例。


圖1為本實用新型電化學(xué)檢測器的剖面示意圖；圖2為本實用新型工作電極三維微調(diào)裝置的示意圖。
圖3兒茶酚胺類物電泳譜圖(三次進樣)。
實施例1.電化學(xué)檢測器本實用新型的毛細管電泳安培電化學(xué)檢測器有一個檢測池體(3)，毛細管電泳儀的分離毛細管出口端從檢測池體(3)的底部，通過螺絲(2)垂直固定于檢測池中。檢測池有一個蓋板(9)電泳負極(5)，對電極(8)，參比電極(10)通過蓋板(9)上的電泳負極扦孔(16)，對電極扦孔(18)，參比電極扦孔(19)扦入檢測池空腔(4)。蓋板(9)上有一個方孔，方孔兩側(cè)有兩條平行的槽，位移調(diào)節(jié)板(14)可在槽內(nèi)水平滑動，蓋板(9)兩條平行槽的中央、方孔的邊框上有一個螺紋孔。位移調(diào)節(jié)板微調(diào)螺絲(13)通過螺紋孔可以頂住位移調(diào)節(jié)板(14)，位移調(diào)節(jié)板(14)的另一側(cè)有兩個位移調(diào)節(jié)板彈簧(17)，因此轉(zhuǎn)動位移調(diào)節(jié)板微調(diào)螺絲(13)可以使位移調(diào)節(jié)板(14)在蓋板(9)上作水平滑動。位移調(diào)節(jié)板(14)高出蓋板(9)，中間也有一個方孔，方孔兩側(cè)也有兩條與檢測池蓋板(9)的平行槽方向垂直的槽，工作電極板(12)可在位移調(diào)節(jié)板(14)的平行槽內(nèi)水平滑動。在位移調(diào)節(jié)板(14)平行槽中央，方孔邊框上有一個螺紋孔，工作電極板調(diào)節(jié)螺絲(11)通過此螺紋孔可以頂住工作電極板(7)，工作電極板(7)的另一側(cè)有兩個工作電極板彈簧(15)，因此轉(zhuǎn)動工作電極板調(diào)節(jié)螺絲(11)可以使工作電極板(12)在位移調(diào)節(jié)板(14)內(nèi)作水平滑動，它的滑動方向與位移調(diào)節(jié)板(14)的滑動方向垂直，工作電極板(12)的中央有一個螺紋孔。螺紋孔內(nèi)有一個工作電極微調(diào)螺絲(6)。制備好的盤狀工作電極(7)垂直地放入工作電極微調(diào)螺絲(6)的軸心，并用生料帶使其固定于螺絲中間。旋轉(zhuǎn)工作電極微調(diào)螺絲(6)可使工作電極(7)上下移動。從而實現(xiàn)工作電極(7)的三維調(diào)節(jié)功能。仔細調(diào)節(jié)三個螺絲(6)，(11)，(13)，并在放大鏡的幫助下，使工作電極(7)垂直對準(zhǔn)并極其貼近分離毛細管的出口，達到穩(wěn)定、可靠的檢測目的。更換電極時也不會導(dǎo)致檢測池內(nèi)溶液的泄漏。工作電極(7)。對電極(8)，參比電極(10)分別與電化學(xué)檢測器儀表部分相連，電泳負極(5)直接與高壓電源負極(接地端)相連。
實施例2.本實用新型的實際效果測定以兒茶酚胺類物質(zhì)為目標(biāo)物，采用本實用新型電化學(xué)檢測器對其三種組分多巴胺(I)，去甲腎上腺素(II)和腎上腺素(III)進行分離測定。其實驗條件為分離電壓，12KV；石英毛細管，85cm×25μm；重力進樣，15s(高度15cm)；電解質(zhì)溶液，0.02mol/L磷酸緩沖液(PH5.0)；檢測電位，+0.80V(vs.SCE)；工作電極，直徑200μm束狀碳纖維盤狀電極。
1.分離效率在以上實驗條件下，上述三種組分能達到基線分離，其理論塔板數(shù)分別為I∶210000；II250000；III210000。電泳譜圖見圖3。
2.線性關(guān)系實驗在大濃度范圍內(nèi)，分別對三種組分進行線性回歸計算，結(jié)果見表1.說明無論在高濃度范圍還是低濃度范圍，均有良好的線性關(guān)系。
表1 線性關(guān)系參考濃度范圍 8.00-100μmol/L0.20-5.00μmol/LI II III I II III斜率(b) 0.182 0.209 0.2150.198 0.235 0.247截距(a)-0.282 -0.197 -0.0840 -0.0242 -0.0164 -0.0294相關(guān)系數(shù)(γ)0.9996 0.9997 0.9998 0.9993 0.9990 0.99953.重復(fù)性試驗實驗中以等摩爾標(biāo)準(zhǔn)混和溶液(5.00μmol/L)為樣品，連續(xù)十次分析得重復(fù)性情況見表2。
表2 重復(fù)性試驗I(nA)II(nA) III(nA)10.981.171.1820.961.161.1830.941.161.1440.971.181.2050.931.151.1460.921.131.1470.981.101.1180.961.061.0890.901.121.1310 0.881.081.084.檢測限實驗以二倍信噪比為基準(zhǔn)，得到三種組分的最低檢測濃度均為0.01μmmol/l。根據(jù)進樣體積仨算，其最低檢測量為25amol。
實施例3.糖類的毛細管電泳電化學(xué)檢測法采用本實用新型的電化學(xué)檢測器，對7種單糖和二糖的混和物進行了分析。7種組分在此系統(tǒng)中得到完全分離和測定，其理論塔板數(shù)為82000-130000。以葡萄糖為例，其線性回歸系數(shù)為0.998。最低檢測濃度為20μmol/l。
實驗條件為分離電壓；15KV；石英毛細管，85cm×μm；重力進樣，15s(高度30cm)；電解質(zhì)深夜，0.10mol/l NaOH溶液；檢測電位，+0.65V(vs.SCE)；工作電極，直徑200μm盤狀銅電極。
實施例4.氨基酸的毛細管電泳電化學(xué)檢測法。
采用本實用新型的電化學(xué)檢測器，對8種氨基酸的混合物進行了分析8種組分在此系統(tǒng)中得到完全分離和測定。
實驗條件分離電壓，12KV；石英毛細管，85cm×25μm；重力進樣，10s(高度15cm)；電解質(zhì)溶液，0.05mol/l NaOH溶液；檢測電位，+0.62V(vs.SCE)；工作電極，直徑200μm盤狀銅電極。
權(quán)利要求1.一種毛細管電泳安培電化學(xué)檢測器，有一個檢測池體(3)，檢測池上有一個蓋板(9)，通過蓋板(9)扦入電泳負極(5)，對電極(8)和參比電極(10)，其特征是分離毛細管(1)通過檢測池體(3)底部垂直進入檢測池，工作電極(7)垂直地直接置于分離毛細管出口端之上，工作電極(7)有一個三維微調(diào)裝置，使工作電極(7)能對準(zhǔn)并貼近分離毛細管出口端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)檢測器，其特征是三維微調(diào)裝置具有位移調(diào)節(jié)板(14)和工作電極板(12)，位移調(diào)節(jié)板(14)通過位移調(diào)節(jié)板微調(diào)螺絲(13)和位移調(diào)節(jié)板彈簧(17)的作用，可在蓋板(9)上滑動位移，工作電極板(12)通過工作電極板調(diào)節(jié)螺絲(11)和工作電極板彈簧(15)的作用，可在位移調(diào)節(jié)板(14)滑動的水平垂直方向上作滑動位移，工作電極(7)固定在工作電極微調(diào)螺絲(6)的中央，旋轉(zhuǎn)工作電極微調(diào)螺絲(6)可調(diào)節(jié)工作電極(7)的高低。
專利摘要一種新型毛細管電泳安培電化學(xué)檢測器，其分離毛細管由檢測池體底部垂直進入檢測池，工作電極垂直地直接置于分離毛細管出口端之上，工作電極有一個三維微調(diào)裝置，使工作電極能對準(zhǔn)并貼近分離毛細管出口端，保證了檢測結(jié)果的穩(wěn)定，可靠，更換工作電極，不會造成緩沖液的泄漏。
文檔編號G01N27/447GK2261626SQ9524089
公開日1997年9月3日 申請日期1995年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月17日
發(fā)明者陳洪淵, 許丹科, 華林 申請人:南京大學(xué)