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复旦大学杨芃原课题组、乔亮课题组报道了一种微流控自由流电动纸色谱芯片（μ-FFPE），该芯片同时具备微流控自由流电泳和纸色谱两种分离机理，可用于对糖链样品进行连续、高效地二维分离，显著提高糖链鉴定数量并实现特定糖型鉴定。
微流控自由流电泳技术（μ-FFE）是一项可用于复杂混合物连续、高通量分离制备的技术，在众多领域中被广泛应用。随着技术的发展，研究人员尝试向μ-FFE芯片分离腔中添加固定相材料，以提高其分离性能。本工作中，作者选用廉价易得、可实现色谱分离的滤纸作为固定相，发展了一种微流控自由流电动纸色谱芯片（μ-FFPE）（图1），并对其分离性能进行了验证。
图1.（a）微流控自由流电动纸色谱（μ-FFPE）芯片分离示意图；（b）μ-FFPE芯片爆炸视图。 作者首先利用COMSOL仿真软件进行数值模拟，对比了有、无固定相两种情况下分离腔中的流体压力和速度分布。结果表明，当有纸固定相时，分离腔中压力和速度变化更稳定，样品分离度更高（图2）。其次利用甲基绿和罗丹明B染料样品验证了μ-FFPE芯片具备纸色谱和自由流电泳两种分离机理，能够对样品进行同步二维分离。最终，将μ-FFPE应用于IgG糖链样品分离。结果表明，经μ-FFPE预处理后，LC-MS可鉴定到的糖链数量可提高约两倍（图3a），且鉴定的糖链丰度更高（图3b）；通过将糖链分为五种不同糖型分析发现，经μ-FFPE预分离后，五种糖型均可被LC-MS鉴定到，而不经μ-FFPE预分离，高甘露糖型（high Man）和不含岩藻糖化和唾液酸化修饰的糖型（C/H）则无法被LC-MS鉴定（图3c）。综上所述，μ-FFPE不仅可提供稳定的二维分离条件，而且能够实现糖链样品高效地分离和富集，并有利于特异性糖型的分析鉴定。μ-FFPE芯片有望作为一种新的分析方法促进糖组学的发展。 图2. 数值模拟结果：分离腔中有纸固定相时的（a）层流压力分布，（b）层流速度分布，（c）电泳分离结果；分离腔中无纸固定相时的（d）层流压力分布，（e）层流速度分布，（f）电泳分离结果。 图3. 有、无μ-FFPE芯片预分离时LC-MS鉴定到的（a）糖链数量对比；（b）糖链的丰度及单糖组成对比；（c）糖型对比。 论文信息 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. 文章第一作者为刘颖超 ChemElectroChem
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