Linchrosorb Si60 을 이용한 Frit column 만들기

 대부분의 실험실에서  Laser puller 나 혹은 다른 방법등으로 Spray tip를 만들어 사용합니다. 즉 컬럼과 spray tip이 결합된 일체형을 사용합니다.  오래전 trap-column 혹은 analytical column을 만들때 Frit를 만들어 C18충진물을 고정시켰습니다.  이때 자주 사용한것이 sol-gel frit  입니다. 대표적인 방법으로  potassium silicate와 formamide 을 일정비율로 혼합한 용액에 Tubing 끝을  살짝 담구어서 고온에 장시간 두면 sol-gel이 형성되어  Frit이 됩니다

 

 

요즘은 Frit을 만들어 실험하는 경우가 거의 없는 것 같습니다. Nano UPLC 는 고압에서 운용되기 때문에 Frit 이 장착된 homemade  trap-column 을 연결할 경우 metal ferrule, nut, 그리고 sleeve를 이용하여 연결해야 됨으로 많이 번거롭습니다. 또한 Frit이 잘 형성되지 않으면 고압에서 부서지기도 합니다.

 

하지만 분석용 nano column의 경우 Frit 이 장착된 컬럼을 만들어 사용할때가 종종 있습니다. 이때 상용 Spray tip을  연결하여 사용하면 좋은 결과를 얻을수 있습니다.  물론 laser puller 장비가 있으면 굳이 이러한 작업이 필요가 없겠지요

 

최근에 우연히 아주 쉽고 간단히 Frit을 만들수 있는 방법을  찾게되어 테스를 해보았습니다.

  https://proteomicsresource.washington.edu/docs/protocols05/Packing_Capillary_Columns.pdf 

 

이 방법은 Linchrosorb Si60 만들 사용합니다.  지금은 이 Resin을 구매할 수 있는지는 모르겠습니다. 운이 좋게도 실험실 구석에 한병을 발견했습니다.

 

 

 

 

 

 

Frit 제작 순서는 아래와 같습니다.

준비물, Fused Silica tubing, Linchrosorb Si60 휴대용 Touch Fram, 

• Fused Silica Tubing 을 준비합니다
• Tubing cutter를 이용하여 Tubing 을 적당한 길이로 절단 합니다. (현미경이 있을 경우 절단면을 체크하여 절단이 잘되 었는지 확인합니다)
• 알루미늄 호일과 같은 곳에 Linchrosorb Si60을 일정량을 옮깁니다.
•  절단한 Fused Silica tubing의 단면을  Linchrosorb Si60 파우더에 가볍게 치면서 충전을 시킵니다. 약 30번정도 수행합니다. 

• Tubing 끝에 Linchrosorb Si60이 채워진것을 볼수 있습니다.

From New Objective Website

• 휴대용 Torch Frame 를 켠후 Linchrosorb Si60 이 채워진 Tubing 끝을 Frame 에 몇번 갖다댑니다.
• 정상적으로 Frit이 형성되면 위와 같은 모양이 됩니다 
• 이제 적당한 C18 resin을 충진합니다. 만약 고압에서  Frit이 빠지는 경우는 제대로 Frit이 만들어진것이 아닙니다.

 

만들어진 컬럼을 아래와 같이 Metal Spray를 연결하였습니다.

 

 

 

이 컬럼을 Dionex UPLC 이 연결된 Q-Exactive HFX 에 장착하여 테스트 해보았습니다..  아래는 200 ng HeLa digest를 분석한 크로마토 그램입니다.

특별히 이상없이 잘 나온것 같습니다. Peak  Resolution도 괜찮았습니다.

 

 

 

Frit을 사용할때 장점은 몇가지가 있습니다.

• Spray tip형태의 컬럼에 비해서 컬럼 끝에서 걸리는 압력이 낮기때문에  충진속도가 빠릅니다. 충진될때 조금더 고르게 충진되는 것같습니다. 
• Peak resolution이 감소하면  C18를 제거하고 다시 충진할 수 있습니다. 유기용매만을 이용하여 컬럼충진방향과 반대방향으로 압력을 주면 됩니다. 
• Metal Spray tip을 사용하면 장기간 사용하더라도 안정적인 Spray를 얻을수 있습니다. 물론 추가적인 연결이 필요함으로 불편한점이 있습니다.