復(fù)旦大學(xué)楊芃原課題組、喬亮課題組報道了一種微流控自由流電動紙色譜芯片（μ-FFPE），該芯片同時具備微流控自由流電泳和紙色譜兩種分離機理，可用于對糖鏈樣品進行連續(xù)、高效地二維分離，顯著提高糖鏈鑒定數(shù)量并實現(xiàn)特定糖型鑒定。
微流控自由流電泳技術(shù)（μ-FFE）是一項可用于復(fù)雜混合物連續(xù)、高通量分離制備的技術(shù)，在眾多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，研究人員嘗試向μ-FFE芯片分離腔中添加固定相材料，以提高其分離性能。本工作中，作者選用廉價易得、可實現(xiàn)色譜分離的濾紙作為固定相，發(fā)展了一種微流控自由流電動紙色譜芯片（μ-FFPE）（圖1），并對其分離性能進行了驗證。
圖1.（a）微流控自由流電動紙色譜（μ-FFPE）芯片分離示意圖；（b）μ-FFPE芯片爆炸視圖。 作者首先利用COMSOL仿真軟件進行數(shù)值模擬，對比了有、無固定相兩種情況下分離腔中的流體壓力和速度分布。結(jié)果表明，當(dāng)有紙固定相時，分離腔中壓力和速度變化更穩(wěn)定，樣品分離度更高（圖2）。其次利用甲基綠和羅丹明B染料樣品驗證了μ-FFPE芯片具備紙色譜和自由流電泳兩種分離機理，能夠?qū)悠愤M行同步二維分離。最終，將μ-FFPE應(yīng)用于IgG糖鏈樣品分離。結(jié)果表明，經(jīng)μ-FFPE預(yù)處理后，LC-MS可鑒定到的糖鏈數(shù)量可提高約兩倍（圖3a），且鑒定的糖鏈豐度更高（圖3b）；通過將糖鏈分為五種不同糖型分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)μ-FFPE預(yù)分離后，五種糖型均可被LC-MS鑒定到，而不經(jīng)μ-FFPE預(yù)分離，高甘露糖型（high Man）和不含巖藻糖化和唾液酸化修飾的糖型（C/H）則無法被LC-MS鑒定（圖3c）。綜上所述，μ-FFPE不僅可提供穩(wěn)定的二維分離條件，而且能夠?qū)崿F(xiàn)糖鏈樣品高效地分離和富集，并有利于特異性糖型的分析鑒定。μ-FFPE芯片有望作為一種新的分析方法促進糖組學(xué)的發(fā)展。 圖2. 數(shù)值模擬結(jié)果：分離腔中有紙固定相時的（a）層流壓力分布，（b）層流速度分布，（c）電泳分離結(jié)果；分離腔中無紙固定相時的（d）層流壓力分布，（e）層流速度分布，（f）電泳分離結(jié)果。 圖3. 有、無μ-FFPE芯片預(yù)分離時LC-MS鑒定到的（a）糖鏈數(shù)量對比；（b）糖鏈的豐度及單糖組成對比；（c）糖型對比。 論文信息 Microfluidic free-flow paper electrochromatography for continuous separation of glycans Yingchao Liu, Yuanyu Huang, Mengxi Wu, Siyuan Kong, Prof. Weiqian Cao, Shunxiang Li, Guoquan Yan, Prof. Baohong Liu, Prof. Pengyuan Yang, Dr. Quanqing Zhang, Prof. Liang Qiao, Prof. Huali Shen. 文章第一作者為劉穎超 ChemElectroChem DOI: 10.1002/celc.202200106
