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非連續電噴灑及晶片式微注射器於毛細管電泳-質譜與毛細管電層析-質譜之開發與應用

為了解決大口徑針筒的問題，作者陳朝榮 這樣論述：

利用非連續性電噴灑法，解決在無鞘流電泳質譜界面中所遭遇的電灑噴頭堵塞問題進而利用非連續性電噴灑的特性而發展出多通道低流速鞘流毛細管電泳質譜界面。另外，也利用短的毛細管電層析管柱銜接至晶片式微注射器以達到快速分析之目的。 在較靈敏的無鞘流毛細管電泳界面中，由於毛細管電泳的電滲流流速約為50~250 nL/min，電噴灑頭之口徑通常需被拉尖到~ 20 µm以下以符合理想噴灑流速。然而對於一個拉尖的噴頭而言，在塗佈導電層到噴頭時容易出現噴頭的損毀以及在分析進行時造成噴頭的堵塞。為了解決上述因為噴頭口經縮小所導致的問題，使用與分離管內徑ㄧ樣的噴頭口徑做電噴灑，再利用非連續性的電噴灑法以有效的增

加噴灑流速到最佳流速。在20 Hz，20 %工作週期下可以得到較強且穩定的訊號。離子阱的最大離子進樣時間設定為10 ms，以避免離子儲存的平均效應。從實驗結果得知，使用50 µm口徑的噴灑頭時，在150 nL/min的操作流速下，非連續性電噴灑法可得到比連續性噴灑訊號更強且穩定的訊號。 為了有效提升毛細管電泳質譜的通量分析，開發出多通道低流速鞘流毛細管電泳質譜界面。由於低流速鞘流界面有較小的樣品稀釋比例且可產生較小的電噴灑液珠, 因此它有著比一般商業化電噴灑界面更靈敏以及更抗鹽的特性。然而由於低流速鞘流界面的噴灑流速較小，因此噴灑頭需很靠近質譜進樣端，使得原先在多通道毛細管界面中的金屬旋

轉盤無法放置其中。為了使低流速鞘流界面可被應用在多通道毛細管電泳質譜，我們利用非連續電噴灑的概念，使此四根毛細管電泳產生序列式噴灑，再與質譜儀同步化。由於此四根樣品訊號可以不互相干擾並被分別呈現，因此成功的開發出多通道低流速鞘流毛細管電泳質譜界面。 為了使毛細管電層析質譜達到快速且自動化的分析，利用短的填充式毛細管電層析管柱銜接上晶片式微注射器以取代一般的整合式晶片毛細管電層析質譜。因為微注射器可產生較小的樣品帶寬，且可自動化，以及短管柱上的快速分析，因此，此裝置不僅可以保留微流體晶片分析的優點更可以避免在晶片內填充靜相顆粒的困難。 此外，也開發了晶片式微注射器的流體動力進樣方法，

使其有著更穩定且快速的樣品進樣。在壓力進樣下，因為受限於填充式分離管柱的背壓，樣品只會流向進樣通道與樣品廢液通道，因此可以在晶片注射器上製備短的進樣通道以形成特定的進樣帶寬。並利用針筒式幫浦以及ㄧ個六向閥，使得樣品可在微注射器上做流動注入。如此，不僅可提供較穩定的注射方法，並可以針對大量樣品做快速注入分析，且已成功的應用在蛋白質水解片段上的序列分析。