等電通道及使用該等電通道的方法和設備的製作方法
2024-04-07 11:02:05 1
專利名稱：等電通道及使用該等電通道的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及等電通道，其可具有與等電膜相同的操作功能性。而且，本發明涉及使用該等電通道的設備和方法，以實現分析和製備規模的等電點聚焦(IEF)分離，或改變含有至少一種兩性物質的溶液組成。
有多種方法可產生穩定的pH梯度。一種最老的方法是利用載體兩性電解質(例如多元氨基多元羧酸)。如果在分離室中的對流混合可減少到最小(通過使用抗對流介質，例如凝膠或窄孔開口管)，則在電場存在下由多元氨基多元羧酸的絡合物形成穩定的pH梯度。
另外，如果適當弱酸和弱鹼不同的二元混合物(Bier′s緩衝液)被送入分離室，這樣防止它們側部的對流混合，產生了逐漸增加的pH梯度，在電場中基本上保持有限的時間。這兩種IEF分離方法的共同缺點是分離的分析物與用於形成pH梯度的組份相混合。該缺點可以通過使用等電點聚焦分離的自動聚焦模式而克服，所述等電點聚焦分離使用絡合物混合物的兩性物質以在分離期間在電場中形成它們自己的pH梯度。
使用多隔室等電膜電解池可取得等電點聚焦分離明顯的改進，所述電解池由一系列置於陽極(低pl)等電膜與陰極(高pl)等電膜之間的等電膜形成。在電場影響下，樣品組份被捕獲在等電膜之間，所述等電膜的pl值包括樣品的pl值。因此，在這樣的裝置中的等電點聚焦分離，除樣品組份外不需要有電解質，產品可以純態被回收。等電膜技術明顯的缺點在於每個膜總的緩衝能力相對有限。
希望有另一種方法形成穩定的pH梯度，其中系統的緩衝能力不像在等電膜中那樣被限制，而且該方法適合實現分析和製備規模等電點聚焦分離，或改變含有至少一種兩性物質溶液的組成。
而且，根據本發明提供一種等電通道，包括(a)第一離子可透過阻擋層；(b)在與第一離子可透過阻擋層相隔預定距離的第二離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間；及(c)在第一和第二離子可透過阻擋層之間布置的等電物質，其中等電物質具有的特徵pl值，及在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中離子可透過阻擋層基本上可防止等電通道與其環境之間的對流混合。
在一個實施方式中，等電通道適合用於設備中以進行等電點聚焦分離。在另一個實施方式中，等電通道適合用於設備中以除去不希望的組份，例如強電解質、弱電解質、中性組份、和/或大分子量的組份或含有至少一種兩性物質溶液中的顆粒物。
在另一個實施方式中，等電通道適合於在一個室中或多個室中捕獲特定的組份以在至少一個室中進行化學該性。
等電通道和相關方法和設備的主要應用於分離、淨化、富集、濃縮、調節或改變大分子量和小分子量化合物，包括但不限制於小的兩性藥物(天然和非天然的胺基酸、氨基酚、氨基膦酸等)、低聚肽和多肽、蛋白質、低聚核苷酸等。等電通道及相關方法和設備另外的應用領域包括去除強和弱的電解質、兩性或其他中性的添加劑或小和大分子量化合物溶液的顆粒汙染物、兩性或其他例如小的兩性藥物(天然和非天然的胺基酸、氨基酚、氨基膦酸等)低聚肽和多肽、蛋白質、低聚核苷酸等。
這些應用適當地基於僅使用質子平衡，或質子平衡和其他(例如絡合)二級化學平衡或反應的組合得以實現。儘管這樣的操作適當地可通過其他方法，例如使用兩性電解質、固定pH梯度的凝膠或等電膜實現，但描述的方法可能更加簡單並具有更高的生產速度。
通過閱讀和理解本說明書，本領域的普通技術人員可以理解本發明的這些和其他方面。
在整個說明書中，除非上下文特別指出，詞「包括」或其變化形式應理解為意指包括聲稱的要素、整體或步驟、或要素、整體或步驟的組，但並不排除任何的其他要素、整體或步驟，或要素、整體或步驟的組。
任何包括在本說明書中的關於文件、行為、材料、設備、製品或類似物的討論僅為本發明提供上下文(參考)。並不能認為任何或所有的這些材料形成部分的現有技術基礎，或為與本發明相關領域的公有常識，因為在該申請的每一項權利要求的優先權日之前其在澳大利亞已經存在。
為更清楚地理解本發明，參考如下的附圖和實施例對優選實施方式進行描述。
圖2是本發明含有等電通道系統的代表性示意圖。
圖3是本發明含有等電通道分離裝置的代表性示意圖。
圖4是使用圖3分離裝置的本發明設備的示意圖。
本發明優選實施方式本發明涉及用於改變樣品組成的等電通道，其中等電通道的緩衝能力不像在等電膜中那樣受限制，等電通道適合用於分析和製備規模的等電點聚焦分離，或用於改變含有至少一種兩性物質溶液的組成。如
圖1示意，等電通道10由第一離子可透過阻擋層11；與第一離子可透過阻擋層相隔預定距離的第二離子可透過阻擋層12以限定它們之間的空間；及置於第一和第二離子可透過阻擋層之間的等電物質13，其中等電物質具有特徵pl值及在其特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中離子可透過阻擋層基本上可防止等電通道與其環境的物質之間的對流混合。
離子可透過阻擋層適當地由不混溶液體、多孔固體例如玻璃料或膜(非離子或等電性的)，或凝膠(非離子或等電性的)形成。一般地說，可基本上防止鄰近阻擋層溶液之間對流混合的離子可透過阻擋層是非離子膜或多孔燒結物。在一個實施方式中，阻擋層是未負載的非離子膜，由纖維素纖維酯、聚碸、聚醚碸、交聯的聚甲基丙烯酸酯等組成。在另一個實施方式中，膜是負載的非離子膜，由負載於玻璃纖維、濾紙或聚合網或紙上的交聯聚醯胺或瓊脂組成。在另一個實施方式中，阻擋層是多孔燒結物例如玻璃燒結物、聚合燒結物等。在一個優選實施方式中，離子可透過阻擋層由交聯的聚醯胺組成。優選，包括等電通道的離子可透過阻擋層之間的距離保持為最小以使在電場作用下物種越過等電通道需要的時間減少到最小。
使用兩個離子可透過阻擋層以封閉停滯或流動(直通或循環的)的等電材料的溶液，所述等電材料在其特徵pl值附近具有足夠的導電率、緩衝和滴定能力。在一個優選實施方式中，相對於特定尺寸，離子可透過阻擋層更限制特定分子的通道。優選，離子可透過阻擋層基本上可防止壓力驅動或重力驅動的水流。優選，離子可透過阻擋層能夠使離子可透過阻擋層內的等電物質和任何鄰近室(多個室)中的溶液的對流混合。
適當的位於離子可透過阻擋層之間的等電物質是具有弱酸和弱鹼官能團、弱酸和強鹼官能團或強酸和弱鹼官能團適當組合的分子。例如，合適的等電物質包括但不限制於，(多元)氨基(多元)羧酸、(多元)氨基(多元)酚、(多元)氨基(多元)膦酸、(多元)氨基(多元)磺酸、(多元)氨基(多元)酚(多元)羧酸、(多元)氨基(多元)酚(多元)膦酸、(多元)氨基(多元)羧基(多元)膦酸、(多元)氨基(多元)酚(多元)磺酸、(多元)氨基(多元)酚-(多元)羧基(多元)磺酸或(多元)氨基(多元)酚(多元)羧基-(多)磷(多元)磺酸、(多元)亞氨基(多元)羧酸、(多元)亞氨基(多元)酚、(多元)亞氨基(多元)膦酸、(多元)亞氨基(多元)磺酸、(多元)亞氨基(多元)酚(多元)羧酸、(多元)亞氨基(多元)酚(多元)膦酸、(多元)亞氨基(多元)羧基-(多元)膦酸、(多元)亞氨基(多元)酚(多元)磺酸、(多元)亞氨基(多元)酚-(多元)羧基(多元)磺酸或(多元)亞氨基(多元)酚(多元)羧基-(多)磷(多元)磺酸或它們的混合物。等電物質具有特徵pl值和在其特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率。這樣的等電物質的pK值遠離它們限定的pl值，小於2pH單位，優選小於1.5pH單位，甚至更優選小於1pH單位。使用的等電物質的pl值取決於等電通道的應用對象。優選，等電物質的pl值為約1～約13。
優選，等電物質是大分子量的組份。兩性等電物質的溶液可以在離子可透過阻擋層之間停滯或流動(直通或循環)，所述的離子可透過阻擋層可基本上防止等電通道內部和外部之間壓力驅動或重力驅動水流的對流混合。優選，在等電通道中的等電物質是停滯的，以使任何在等電通道中的物質在電場外停留的時間減少到最小。在另一個實施方式中，在等電通道中的等電物質是流動(直通或循環的)的以使在等電通道中的任何物質在電場內的停留時間減少到最小。
如圖2示意，在一個實施方式中，等電點聚焦設備的功能等同物通過用本發明的等電通道取代這些設備中使用的至少一個等電膜而得到。例如，在較早期的多隔室電解池20中使用的陽極和陰極等電膜適當被有效pl值為pl陽極通道的陽極等電通道21，和有效pl值為pl陰極通道的陰極等電通道22而取代。要處理或分離的兩性化合物的混合物(樣品溶液)被置於陽極和陰極等電通道之間的分離室23中。如在通常的等電點聚焦中，陽極電解液可以是pH陽極電解液＜pl陽極通道的酸性溶液，或pH陽極電解液＜pl陽極通道的兩性物質溶液，陰極電解液可以是pl陰極通道＜pH陰極電解液的鹼性溶液，或pl陰極通道＜pH陰極電解液的兩性物質溶液。在所有或部分的處理步驟中，任何或所有的溶液(陽極電解液、陰極電解液、陽極等電通道溶液、陰極等電通道溶液和樣品溶液)可以是靜止的、單程通過設備、多程通過設備或通過設備循環。優選，在等電通道中的等電物質是停滯的以使任何在等電通道中的物質在電場外停留的時間減少到最小。
應理解在一個另外的實施方式中，用等電膜取代選擇的一個陽極或陰極通道。
樣品組份的等電點聚焦分離通過將至少一個離子可透過阻擋層24，例如非導電膜、非導電燒結物、非導電多孔基質、等電膜、或等電通道，置於分離室中實現，這樣對於陽極和陰極等電通道的位置和/或pl值而言，離子可透過阻擋層的位置和/或pl值可在0＜L陽極通道阻擋層＜L陽極通道陰極通道空間範圍變化，及pH陽極電解液＜pl陽極通道＜pl阻擋層＜pl陰極通道＜pH陰極電解液的範圍內變化，其中L陽極通道阻擋層是在分離室中陽極通道和阻擋層之間的距離，及L陽極通道陰極通道是在分離室中陽極通道和陰極通道之間的距離。離子可透過阻擋層可使樣品分為兩個或多個具有不同有效pl值的部分。在一個實施方式中，一個離子可透過阻擋層24將分離室分為兩個室或或部分25和26。這些部分適當地可進一步被劃分或處理以形成具有更高純度、濃度、不同組成或不同有效pl值的另外的部分。
通常，在等電點聚焦分離中使用的阻擋層(位於分離室內)是在其製備期間pl值可調節的等電膜，或以類似那些用於封閉陽極和和陰極隔室的方式建造的等電通道，其中負載於這樣的等電通道上的兩性等電介質的pl值在其製備過程中可變化。
單一的這樣的阻擋層導致二元等電分離，即導致這樣的分離，其中樣品被分為兩部分一部分具有較低的pl值，而另一部分具有較高的pl值。使用空間位置略微不同和/或pl值略微不同的阻擋層，通過兩次連續等電聚焦分離得到窄的pl的部分。
圖3示意了這樣設備的更詳細的實施例。參考圖3，示意了分離裝置30代表性的示意圖，用於說明使用本發明技術分離設備的一般功能。分離裝置30包括第一電解質進口34，及第二電解質進口36，第一樣品進口38，第二樣品進口40，第一電解質出口42，第二電解質出口44，第一樣品出口46和第二樣品出口48。在第一電解質進口34和第一出口42之間是第一電解質室52。同樣，在第二電解質進口36和第二電解質出口44之間是第二電解質室54。第一樣品和第二樣品進口和出口也有連接室。與第一電解質室52相鄰的第一樣品室56將第一樣品進口38連接到第一樣品的出口46。同樣，與第二電解質室54相鄰的第二樣品室58將第二樣品進口40連接到第二樣品出口48。等電通道60和62分別將電解質室52和54與第一和第二樣品室56和58分開。在另一個實施方式中，選擇的等電通道60和62之一適當用離子可透過阻擋層取代。
等電通道由如下部分組成第一離子可透過阻擋層；與第一離子可透過阻擋層相隔預定距離的第二離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間；及置於第一和第二離子可透過阻擋層之間的等電物質，其中等電物質具有特徵pl值和在其特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中離子可透過阻擋層基本上可防止等電通道與其環境之間的對流混合。優選，等電物質的pl值為約1～約13。
在第一樣品室和第二樣品室56和58之間是離子可透過阻擋層64。在另一個實施方式中，離子可透過阻擋層64是等電通道。應理解在操作期間，第一和第二電解質66和68及第一和第二樣品86和96可以停滯在各自的室中或流過各自的室。
在圖4中示意了圖3中使用分離裝置30設備的示意圖，用於說明使用本發明技術設備的一般功能。在該純粹的說明性實施例中，將四 個室(第一電解質室52、第二電解質室54、第一樣品室56和第二樣品室58)連接到四個流動環路中。第一電解質流動環路70包括第一電解質容器72、電解質管道74和電解質泵76。第二電解質流動環路71包括第二電解質容器73、電解質管道75和電解質泵77。
在示意的一個實施方式中，第一電解質66從第一電解質容器72通過管道74到達泵76送到電解質室52中。第二電解質54從第二電解質容器73通過管道75到達泵77送到第二電解質室54中。第一電解質66流入進口34，第二電解質68流入進口36。第一電解質66通過出口42離開分離裝置30，第二電解質68通過出口44離開分離裝置30。在離開分離裝置30後，電解質66和68流入管道74和75返回各自的電解質容器72和73。在一個實施方式中，在分離期間至少電解質66和68的一個被滯留在電解質室52和54中。
第一樣品流動環路78包括第一樣品容器80、管道82和泵84。第一樣品86從第一樣品容器80通過管道82流入泵84，然後通過進口38進入第一樣品室56。在一個實施方式中，第一樣品86和電解質66和68的流動方向相反。在另一個實施方式中，第一樣品86和電解質66和68的流動方向相同。在出口46第一樣品86離開分離裝置30流入管道82，然後進入熱交換器98，所述熱交換器通過第二電解質容器73，然後通過管道82返回到第一樣品容器80中。
類似地，第二樣品流動環路88包括第二樣品容器90、管道92和泵94。第二樣品96從第二樣品容器90通過管道92流入泵94，然後通過進口40進入第二樣品室58。在一個實施方式中，第二樣品96和電解質66和68的流動方向相反。在另一個實施方式中，第二樣品96和電解質66和68的流動方向相同。在出口48第二樣品96離開分離裝置30流入管道92，然後進入熱交換器100，所述熱交換器通過第二電解質容器73，然後通過管道92返回到第二樣品容器中。在另一個實施方式中，熱交換器100通過第一電解質容器73。
分離裝置還包括電極128a和128b。優選各自的電極位於第一和第二電解質室中，並通過離子可透過阻擋層將其與第一和第二樣品室分開。通過任何適合的裝置將電極與電源102連接。
分離裝置30也優選包括電極連接器78用於連接分離裝置2和電源72。
在使用中，電解質位於各自的電解質容器中，而且通過電解質容器。當使用時，等電物質置於離子可透過阻擋層之間形成每一個等電通道，通過流動環路(未示意)流入或通過分離裝置循環，或靜止於等電通道內。優選，在等電通道中的等電物質是靜止的，這樣使等電通道中的任何物質在電場外逗留的時間減少到最小。含有一個或多個組分的樣品被置於或通過樣品室之一。經在電極之間施加選擇的電勢，引起至少一個組分遷移通過至少一個離子可透過阻擋層。
在一個實施方式中，離子可透過阻擋層是具有特徵平均孔徑和孔分布的膜。在一個優選的實施方式中，離子可透過阻擋層是具有特徵pl值的等電膜。優選，等電膜的pl值為約1～約13。
等電膜優選為聚聚丙烯醯胺膜，該膜含有丙烯醯胺弱和強電解質以控制等電膜的pl值。應當理解其他的等電膜也適合於本發明。
系統中的電解質、等電溶液和樣品溶液的溫度適當地通過任何合適的冷卻/加熱裝置控制。該系統也可位於控制溫度的環境中以在操作期間保持希望的溫度。
與在系統中任何或所有的電解質、等電溶液和樣品溶液接觸的氣氛可通過任何合適的處理系統適當地控制。該系統也可位於控制化學組成的環境中以在操作期間保持希望的氣氛。
系統可以有其自己的電源或適當地與外部電源相連接。
在一個優選實施方式中，提供部分含有等電通道和樣品室的系統作為筒或盒以適於布置在陽極和陰極室之間。
在電極(陽極和陰極)之間的距離影響通過各個阻擋層或界面的化合物的分離或移動。因為電場強度對分離具有重要影響，更短的電極之間的距離通常是有利的。
等電通道可以作為多層或疊層排列。因為電場強度對分離具有重要影響，所有組件的厚度對樣品組分也具有影響。在許多應用中已經發現更薄的組件通常是有利的。
在一個實施方式中，其中樣品和/或等電物質不是停滯的，通過該系統的電解質和/或樣品溶液的流速影響系統的溫度曲線，因此影響樣品組分的分離。
系統之間的電場強度可根據分離而變化。通常，電場強度可以高達約1000V/cm，取決於系統的構造和使用的電解質和樣品的組成。
樣品組分等電聚焦分離的質量可以通過如下方式進一步改進，即同時包括除質子平衡外，另外的一個或多個樣品組分的二級化學平衡，如絡合、締合、親核作用、劃分、吸附、蒸發、濃縮、沉澱或反應步驟，以產生具有更高純度、濃度、不同組分或不同有效pl值的部分。
等電聚焦分離的樣品組分的質量可以通過如下方式進一步改進，即同時包括除質子平衡和/或另外的二級化學平衡外，另外的一個或多個根據尺寸或移動性樣品組分的分離步驟，以產生具有更高純度、濃度、不同組成或不同有效pl值的部分。
通過在尺寸排斥膜基質上施加等電膜，可以同時獲得基於尺寸和pl的分離。
通過使用添加劑例如環糊精，可以同時實現二級化學平衡和質子平衡，導致改進的分離和/或新類型的分離，例如對映結構體或位置異構體分離。
通過使用本發明，施加相對低的電勢可以得到快速分離，因為電極隔室之間的距離短。離子可透過阻擋層的表面積可以很容易地增加以增加生產速度。
本發明在此僅用實施例進行了描述。本領域的普通技術人員應理解在不背離廣泛描述的本發明的精神和範圍的前提下，本發明可以有許多變化和/或修飾。因此本發明的實施方式在各個方面都應認為是說明性的而不是非限制性的。通過閱讀和理解本公開，本領域的普通技術人員可以理解本發明的其他特徵和方面。本發明報導的結果和實施例的這樣的特徵、方面和預期的變化和修飾，清楚地落在僅由以下權利要求範圍限定的本發明的範圍內。
權利要求
1.用於改變樣品組成的等電通道，該等電通道包括第一離子可透過阻擋層；與第一離子可透過阻擋層相隔預定距離的第二離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間；及在第一和第二離子可透過阻擋層之間布置的等電物質，其中等電物質具有特徵pl值，在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中離子可透過阻擋層基本上可防止等電通道與其環境之間的對流混合。
2.如權利要求1的等電通道，其中等電通道基本功能等同於等電膜。
3.如權利要求1或2的等電通道，其中離子可透過阻擋層基本上可防止等電通道與其環境之間的混合。
4.如權利要求1～3任一項的等電通道，其中離子可透過阻擋層選自不混溶液體、多孔固體、非離子膜、等電膜或非離子凝膠或等電凝膠。
5.如權利要求4的等電通道，其中離子可透過阻擋層是非離子膜。
6.如權利要求5的等電通道，其中非離子膜是未負載的膜，選自纖維素纖維酯、聚碸、聚醚碸及交聯的聚甲基丙烯酸酯。
7.如權利要求5的等電通道，其中非離子膜是負載的膜，選自負載於玻璃纖維、濾紙或聚合網或紙上的交聯聚丙烯醯胺或瓊脂。
8.如權利要求4的等電通道，其中離子可透過阻擋層是多孔燒結物，選自玻璃燒結物、陶瓷燒結物和聚合燒結物。
9.如權利要求1～8任一項的等電通道，其中離子可透過阻擋層相對於確定的尺寸，基本上更限制具有一定質量分子的通道。
10.如權利要求1～9任一項的等電通道，其中等電物質選自含有弱酸和弱鹼官能團組合物的物質、含有弱酸和強鹼官能團組合物的物質及含有強酸和弱鹼官能團組合物的物質。
11.如權利要求1～10任一項的等電通道，其中等電物質選自(多元)氨基(多元)羧酸、(多元)氨基(多元)酚、(多元)氨基(多元)膦酸、(多元)氨基(多元)磺酸、(多元)氨基(多元)酚(多元)羧酸、(多元)氨基(多元)酚(多元)膦酸、(多元)氨基(多元)羧基(多元)膦酸、(多元)氨基(多元)酚(多元)磺酸、(多元)氨基(多元)酚-(多元)羧基(多元)磺酸或(多元)氨基(多元)酚(多元)羧基-(多)磷(多元)磺酸、(多元)亞氨基(多元)羧酸、(多元)亞氨基(多元)酚、(多元)亞氨基(多元)膦酸、(多元)亞氨基(多元)磺酸、(多元)亞氨基(多元)酚(多元)羧酸、(多元)亞氨基(多元)酚(多元)膦酸、(多元)亞氨基(多元)羧基-(多元)膦酸、(多元)亞氨基(多元)酚(多元)磺酸、(多元)亞氨基(多元)酚-(多元)羧基(多元)磺酸或(多元)亞氨基(多元)酚(多元)羧基-(多)磷(多元)磺酸或它們的混合物。
12.如權利要求1～11任一項的等電通道，其中等電物質的pl值為約1～約13。
13.如權利要求1～12任一項的等電通道，其中等電物質選自靜止於離子可透過阻擋層內、流過離子可透過阻擋層及循環通過離子可透過阻擋層中的一種。
14.如權利要求1～13任一項的等電通道，其中等電物質基本上保持靜止於離子可透過阻擋層內。
15.改變樣品組成的方法，包括連通置於第一離子可透過阻擋層與第二離子可透過阻擋層之間的等電物質形成等電通道，其中等電物質具有特徵pl值及在其特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中離子可透過阻擋層基本上可防止等電通道與其環境之間的對流混合；及在位於等電通道對面的相關電極之間施加選擇的電勢，引起至少一個組分遷移通過至少一個離子可透過阻擋層。
16.用於等電聚焦的電泳系統，包括含有第一電極的第一電解質室；含有第二電極的第二電解質室，其中第二電解質室置於相對於第一電解質室的位置，以使電極適於，在電極之間施加選擇的電勢後，在電場區域中產生電場；第一樣品室，置於第一電解質和第二電解質室之間，緊鄰第一電解質室，這樣至少部分置於電場區域中；第二樣品室，置於第一樣品室和第二電解質室之間，這樣至少部分置於電場區域中；第一等電通道將第一電解質室和第一樣品室分開，其中第一等電通道由第一離子可透過阻擋層，與第一離子可透過阻擋層相隔預定距離的第二離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第一和第二離子可透過阻擋層之間布置的等電物質組成，其中等電物質具有特徵pl值，在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第一和第二離子可透過阻擋層基本上可防止第一等電通道、第一樣品室和第一電解質室中物質的對流混合；第一選擇阻擋層，將第一和第二樣品室分開，這樣可阻止第一和第二樣品室中物質之間的對流混合；第二選擇阻擋層，將第二個樣品室和第二電解質室分開，這樣可阻止第二樣品室和第二電解質室中物質之間的對流混合；裝置，用於將相關的第一電解質連通到第一電解質室；裝置，用於將相關的第二電解質連通到第二電解質室，其中相關的第一和第二電解質的pl值不同；裝置，用於將第一流體連通到第一樣品室；及裝置，用於將第二流體連通到第二樣品室，其中第一和第二流體的至少一個含有至少一個樣品；及裝置，用於在電極之間施加選擇的電勢，其中施加選擇的電勢引起至少一個組分遷移通過至少一個離子可透過阻擋層。
17.如權利要求16的電泳系統，其中在電極之間形成pH梯度。
18.如權利要求16或17的電泳系統，其中第一選擇阻擋層是將第一和第二樣品室分開的第二等電通道，其中第二等電通道由，第三離子可透過阻擋層，與第三離子可透過阻擋層相隔預定距離的第四離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第三和第四離子可透過阻擋層之間布置的第二等電物質組成，其中第二等電物質具有特徵pl值，在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第三和第四離子可透過阻擋層基本上可防止第二等電通道、第一樣品室和第二樣品室中物質之間的對流混合。
19.如權利要求16～18的任一電泳系統，其中第二選擇阻擋層是將第二樣品室和第二電解質室分開的第二等電通道，其中第二等電通道由，第三離子可透過阻擋層，與第三離子可透過阻擋層相隔預定距離的第四離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第三和第四離子可透過阻擋層之間布置的第二等電物質組成，其中第二等電物質具有特徵pl值，在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，而且其中第三和第四離子可透過阻擋層基本上可防止第二等電通道、第二樣品室和第二電解質室中物質之間的對流混合。
20.如權利要求16～19的任一電泳系統，其中第一選擇阻擋層是將第一和第二樣品室分開的第二等電通道，其中第二等電通道由，第三離子可透過阻擋層，與第三離子可透過阻擋層相隔預定距離的第四離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第三和第四離子可透過阻擋層之間布置的第二等電物質組成，其中第二等電物質具有特徵pl值，和在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第三和第四離子可透過阻擋層基本上可防止第二等電通道、第一樣品室和第二樣品室中物質之間的對流混合；及第二選擇阻擋層是將第二樣品室和第二電解質室分開的第三等電通道，其中第三等電通道由，第五離子可透過阻擋層，與第五離子可透過阻擋層相隔預定距離的第六離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第五和第六離子可透過阻擋層之間布置的第三等電物質組成，其中第三等電物質具有特徵pl值，和在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第五和第六離子可透過阻擋層基本上可防止第三等電通道、第二樣品室和第二電解質室中物質之間的對流混合。
21.等電聚焦的方法，包括將第一電解質連通到含有第一電極的第一電解質室；將第二電解質連通到含有第二電極的第二電解質室，其中第二電解質室置於相對於第一電解質室的位置，以使電極適於，在電極之間施加選擇電勢後，在電場區域中產生電場；將第一流體連通到置於第一和第二電解質室之間的第一樣品室，其緊鄰第一電解質室，這樣至少部分置於電場區域中；將第二流體連通到置於第一樣品室和第二電解質室之間的第二樣品室，這樣至少部分置於電場區域中，其中第一等電通道將第一電解質室和第一樣品室分開，其中第一等電通道由，第一離子可透過阻擋層，與第一離子可透過阻擋層相隔預定距離的第二離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第一和第二離子可透過阻擋層之間布置的第一等電物質組成，其中第一等電物質具有特徵pl值，和在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第一和第二離子可透過阻擋層基本上可防止第一等電通道、第一樣品室和第一電解質室中物質之間的對流混合，第一選擇阻擋層將第一和第二樣品室分開，這樣可阻止第一和第二樣品室中物質之間的對流混合，而且第二選擇阻擋層將第二樣品室和第二電解質室分開，這樣可阻止第二樣品室和第二電解質室中物質之間的對流混合，其中至少第一和第二流體的一種含有樣品；及施加選擇電勢以引起至少一個選擇組分遷移通過至少一個離子可透過阻擋層。
22.如權利要求的21的方法，其中在電極之間形成pH梯度。
23.如權利要求21或22的方法，其中第一選擇阻擋層是將第一和第二樣品室分開的第二等電通道，其中第二等電通道由，第三離子可透過阻擋層，與第三離子可透過阻擋層相隔預定距離的第四離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第三和第四離子可透過阻擋層之間布置的第二等電物質組成，其中第二等電物質具有特徵pl值，和在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第三和第四離子可透過阻擋層基本上可防止第二等電通道、第一樣品室和第二樣品室中物質之間的對流混合。
24.如權利要求21～23的任一項的方法，其中第二選擇阻擋層是將第二樣品室和第二電解質室分開的第二等電通道，其中第二等電通道由，第三離子可透過阻擋層，與第三離子可透過阻擋層相隔預定距離的第四離子可透過阻擋層以限定它們之間空間，及在第三和第四離子可透過阻擋層之間布置的第二等電物質組成，其中第二等電物質具有特徵pl值，和在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第三和第四離子可透過阻擋層基本上可防止第二等電通道、第二樣品室和第二電解質室中物質之間的對流混合。
25.如權利要求21～24的任一項的方法，其中第一選擇阻擋層是將第一和第二樣品室分開的第二等電通道，其中第二等電通道由，第三離子可透過阻擋層，與第三離子可透過阻擋層相隔預定距離的第四離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第三和第四離子可透過阻擋層之間布置的第二等電物質組成，其中第二等電物質具有特徵pl值，和在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第三和第四離子可透過阻擋層基本上可防止第二等電通道、第一樣品室和第二樣品室中物質之間的對流混合；及第二選擇阻擋層是將第二樣品室和第二電解質室分開的第三等電通道，其中第三等電通道由，第五離子可透過阻擋層，與第五離子可透過阻擋層相隔預定距離的第六離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第五和第六離子可透過阻擋層之間布置的第三等電物質，其中第三等電物質具有特徵pl值，和在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中第五和第六離子可透過阻擋層基本上可防止第三等電通道、第二樣品室和第二電解質室中物質之間的對流混合。
全文摘要
本發明涉及用於改變樣品組成的等電通道，其中等電通道的緩衝能力優選不像在等電膜中那樣被限制。等電通道適合用於分析和製備規模的等電點聚焦分離，或改變含有至少一種兩性物質溶液的組成。等電通道由，第一離子可透過阻擋層，與第一離子可透過阻擋層相隔預定距離的第二離子可透過阻擋層以限定它們之間的空間，及在第一和第二離子可透過阻擋層之間布置的等電物質組成，其中等電物質具有特徵pl值，及在特徵pl值附近具有良好的緩衝能力和足夠的導電率，其中離子可透過阻擋層基本上可防止等電通道與其環境的物質之間的對流混合。
文檔編號G01N27/447GK1476347SQ01819365
公開日2004年2月18日 申請日期2001年11月21日 優先權日2000年11月22日
發明者久洛·維格, 久洛 維格 申請人:德克薩斯A&M大學體系