BRMU8902843U2 - device with a plurality of valves and ports for controlling the manifold solid phase extraction system - Google Patents
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Abstract
<B>DISPOSITIVO COM UMA PLURALIDADE DE VáLVULAS E VIAS PARA CONTROLE DO SISTEMA DE EXTRAçãO EM FASE SóLIDA MANIFOLD<D> O presente modelo de utilidade refere-se a um dispositivo multiválvulas e multivias que permite o controle simultâneo de vários cartuchos e discos de extração em um sistema de extração em fase sólida do tipomanifold. O dispositivo utiliza válvulas para o direcionamento dos descartes para um recipiente diferente daquele que irá receber o eluato de interesse; válvula para direcionamento do vácuo que irá movimentar os líquidose; conexões para o acoplamento do sistema a uma bomba peristáltica para um controle mais preciso da vazão aplicada aos cartuchos e discos; multivias por onde o vácuo é direcionado e os eluatos são direcionados. A utilização do dispositivo em um sistema de extração de fase sólida do tipo manifold permite a percolação de volumes maiores de amostras, reduz o número de paradas durante o processo, evita problemas de contaminação cruzada e aumenta a reprodutibilidade do procedimento pelo possibilidade de uso de uma bomba peristáltica.<B> DEVICE WITH A PLURALITY OF VALVES AND TRACKS FOR CONTROL OF THE SOLID-PHASE EXTRACTION SYSTEM MANIFOLD <D> The present utility model refers to a multivalve and multipath device that allows simultaneous control of several cartridges and extraction discs in a solid phase extraction system of the typomanifold. The device uses valves to direct the discards to a different container than the one that will receive the eluate of interest; valve for directing the vacuum that will move liquids and; connections for coupling the system to a peristaltic pump for more precise control of the flow applied to the cartridges and discs; multipath through which the vacuum is directed and the eluates are directed. The use of the device in a solid phase extraction system of the manifold type allows percolation of larger volumes of samples, reduces the number of stops during the process, avoids problems of cross contamination and increases the reproducibility of the procedure by the possibility of using a peristaltic pump.
Description
"DISPOSITIVO COM UMA PLURALIDADE DE VÁLVULAS E VIAS PARACONTROLE DO SISTEMA DE EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA MANIFOLD""DEVICE WITH PLURALITY OF MANIFOLD SOLID PHASE EXTRACTION VALVES AND PARACONTROL WAY"
CAMPO DO MODELOMODEL FIELD
O presente pedido de patente de modelo de utilidaderefere-se a um dispositivo multiválvula que permite o controle da extraçãosimultânea de vários cartuchos e discos de extração em um sistema deextração em fase sólida do tipo manifold.The present utility model patent application refers to a multivalve device that allows control of the simultaneous extraction of various cartridges and extraction discs into a manifold solid phase extraction system.
As válvulas do dispositivo possibilitam o direcionamentoseletivo dos eluatos dos cartuchos e discos e ainda permitem que eles sejampercolados por uma bomba peristáltica quando executados de formasincronizada. A sincronização das válvulas multivias com a válvula de controlede vácuo permite o direcionamento para o destino de interesse.The device valves allow the eluates to be directed by the cartridge and disc eluates and even allow them to be perched by a peristaltic pump when executed in synchronized ways. Synchronization of multipath valves with the vacuum control valve allows direction to the destination of interest.
Esse sistema de extração em fase sólida destina-seprincipalmente a laboratórios e indústrias na área química, farmacêutica,alimentícia e biotecnológica.This solid phase extraction system is primarily intended for chemical, pharmaceutical, food and biotechnology laboratories and industries.
FUNDAMENTOS DO MODELOMODEL GROUNDS
A extração em fase sólida (Solid Phase Extraction - SPE)com cartuchos e discos representa uma grande parcela dos procedimentos depreparo de amostras em virtude das vantagens peculiares desta técnica(Lanças, 2004).Solid Phase Extraction (SPE) with cartridges and discs represents a large portion of the sample preparation procedures due to the peculiar advantages of this technique (Spears, 2004).
Os procedimentos de SPE padrão requerem de quatro acinco etapas nas quais a amostra líquida e outros solventes passam através dosorvente empacotado no interior do cartucho ou disco.Standard SPE procedures require four to five steps in which the liquid sample and other solvents pass through the packaged sorbent inside the cartridge or disc.
Para a execução dessas etapas é preciso utilizardispositivos que posicionem os cartuchos e discos na vertical e que aindaforcem a passagem das soluções pelo sorvente. Atualmente, os dispositivosmais simples e que permitem a execução de várias extrações simultaneamentesão os sistemas tipo "manifold" patenteado por Wachob e Rightnour(US4810471, 1989).To perform these steps, it is necessary to use devices that position the cartridges and discs vertically and that still force the solutions to pass through the sorbent. Today, the simplest devices that allow multiple extractions to be performed simultaneously are the patented manifold systems by Wachob and Rightnour (US4810471, 1989).
A configuração desse dispositivo, assim como o modo deoperá-lo, pouco mudou desde sua criação. Esse sistema é compostobasicamente por três partes principais: uma câmara de vácuo; uma tampa comválvulas para acoplar os cartuchos e discos e uma grade para apoiar os tubosque recebem o eluato.The configuration of this device, as well as how to operate it, has changed little since its inception. This system is composed of three main parts: a vacuum chamber; a cap with valves to attach the cartridges and discs and a grid to support the tubes that receive the eluate.
Durante o procedimento de SPE1 soluções sãopercoladas pelo cartucho ou discos para prepará-los para receber a amostra(etapa de condicionamento), assim como para remover os interferentespresentes na matriz (etapa de lavagem). Essas soluções, de modo geral, nãosão de interesse para a análise final e por isso são descartadas. No documentoUS4810471, o manifold desenvolvido por Wachob e Rightnour1 as ditassoluções são descartadas necessariamente dentro da câmara de vácuo (Figura1). É possível identificar três limitações operacionais. A primeira está nanecessidade de troca dos frascos coletores que estão situados no interior dacâmara de vácuo que recebem o eluato de interesse. A segunda refere-se àcapacidade máxima de volume de solução que pode ser percolada peloscartuchos e discos de extração, que não pode ultrapassar o volume da câmarade vácuo, a menos que seja feita uma parada adicional para retirada do volumepresente dentro da câmara de vácuo. A terceira é a falta de um controle precisode vazão da solução do cartucho ou do disco decorrente do uso de vácuocomo dispositivo para promover a percolação. Em SPE, o uso de vazõescontroladas é essencial para a obtenção máxima da extração e a repetibilidade.During the SPE1 procedure solutions are enclosed by the cartridge or discs to prepare them for receiving the sample (conditioning step) as well as to remove the interferents present in the matrix (wash step). These solutions are generally not of interest to the final analysis and are therefore discarded. In the document US4810471, the manifold developed by Wachob and Rightnour1 the dictolutions are necessarily discarded inside the vacuum chamber (Figure1). It is possible to identify three operational limitations. The first is the need for exchange of the collection vials that are located inside the vacuum chamber that receive the eluate of interest. The second refers to the maximum volume capacity of solution that can be percolated by the extraction cartridges and discs, which cannot exceed the volume of the vacuum chamber unless an additional stop is made for removal of the present volume within the vacuum chamber. Third is the lack of precise control of the cartridge solution or disc flow due to the use of vacuum as a device to promote percolation. In SPE, the use of controlled flow rates is essential for maximum extraction and repeatability.
O uso de bomba peristáltica para um sistema tipo"manifold" já foi descrito anteriormente (US4079009, 1978). Entretanto, nestesistema, a bomba peristáltica opera no modo de pressão positiva que podelevar a problemas associados à compressibilidade do ar aprisionado nocartucho. Neste sistema tanto as soluções provenientes do condicionamentoquanto as soluções da lavagem e do eluato são direcionadas por um únicocaminho para o frasco coletor, sendo necessária a troca desse recipientecoletor para recolher o eluato de interesse. Além disso, o invento nãoapresenta o uso de um sistema de vácuo integrado que é fundamental para serutilizado tanto para a secagem do cartucho após a lavagem quanto para aretirada do solvente remanescente preso no sorvente durante a etapa deeluição.The use of peristaltic pump for a manifold system has been described previously (US4079009, 1978). However, in this system, the peristaltic pump operates in a positive pressure mode that may lead to problems associated with compressed air in the cartridge. In this system both the conditioning solutions and the wash and eluate solutions are directed by a single path to the collection flask, requiring the exchange of this collection container to collect the eluate of interest. Furthermore, the invention does not disclose the use of an integrated vacuum system which is critical to be used for both drying the cartridge after washing and for removing the remaining solvent trapped in the sorbent during the elution step.
Outro dispositivo desenvolvido descreve um "manifold"para SPE empregando membranas (US 5529694, 1996). O invento descritoutiliza um sistema de válvula para direcionamento do vácuo para dois frascosdiferentes o que evita a parada para troca de frascos, entretanto o invento nãopermite múltiplas extrações simultâneas nem o uso de cartuchos de SPEconvencionais nos seus tamanhos diversos. Além disso, o seu uso não écompatível com uma bomba peristáltica para controlar com precisão a vazão,Another developed device describes a manifold for SPE employing membranes (US 5529694, 1996). The invention describes a valve system for directing vacuum to two different vials which avoids stopping to change vials, however the invention does not allow multiple simultaneous extractions nor the use of conventional SPE cartridges in their various sizes. Also, its use is not compatible with a peristaltic pump to precisely control flow,
Já o dispositivo apresentado no documentoAlready the device shown in the document
DE202006013644, refere-se a uma câmara de vácuo subdividida em doiscompartimentos separados por uma parede. Essa configuração permite que acâmara de vácuo possa ser esvaziada sem a necessidade de parar o sistema.Apesar dessa funcionalidade, o sistema proposto requer que todos oscartuchos acoplados estejam na mesma etapa do procedimento, não permiteque os tubos coletores do eluato de interesse sejam posicionados antes determinar as etapas antecessoras de lavagem e condicionamento e também nãoé capaz de ser acoplado à bomba peristáltica para controle preciso da vazão.DE202006013644, refers to a vacuum chamber subdivided into two compartments separated by a wall. This configuration allows the vacuum chamber to be emptied without stopping the system. Despite this functionality, the proposed system requires all coupled cartridges to be in the same step as the procedure, does not allow the eluate manifolds of interest to be positioned before determining The predecessor steps of washing and conditioning are also not able to be coupled to the peristaltic pump for precise flow control.
O documento GB2427467 descreve um sistema manifoldque emprega SPE com a utilização de cartuchos que permite que cadaextração seja realizada independentemente uma da outra evitando o problemado uso de uma câmara comum de extração, que pode levar a contaminaçãocruzada em função da formação de aerossol. Neste invento são utilizados funiscoletores ou tubos coletores de material lavável, contendo duas válvulas abre efecha, os quais são acoplados a um sistema de vácuo. Os cartuchos por suavez são conectados a este funil na porção superior por um anel de vedaçãoque deve ajustar-se a ele. No sistema proposto pelos inventores é preciso quecada câmara de vácuo independente tenha um selo de vedação que se ajusteperfeitamente ao corpo do cartucho. No caso de cartuchos com diferentesdiâmetros é preciso selos com encaixe adequado para cada um dos diversoscartuchos existentes atualmente. Além disso, no sistema proposto pelosautores, a entrada do funil deverá ser no mínimo maior que o maior cartuchodisponível comercialmente obrigando que a mesma seja inconvenientementelarga. Neste invento também não é descrito a possibilidade do sistema seracoplado a uma bomba peristáltica para controlar com maior precisão a vazãodos líquidos percolados. Apesar desse invento descrever a possibilidade deeluição de volumes superiores a capacidade do funil, os mesmos relatam queisso é possível somente com a paralisação do vácuo, abertura da válvulainferior do sistema, fechamento da mesma e reacionamento do vácuo. Noinvento descrito, tanto os líquidos descartados como os recolhidos para análisepassam pela câmara central individual o que acarreta a necessidade delimpeza periódica da mesma e/ou na necessidade de parar o processo paracolocar um tubo coletor limpo que irá receber a amostra purificada.GB2427467 describes a manifold system employing SPE using cartridges that allows each extraction to be performed independently of one another avoiding the problem of using a common extraction chamber, which can lead to cross contamination due to aerosol formation. In this invention funnel collectors or collector tubes of washable material containing two open and close valves which are coupled to a vacuum system are used. The cartridges in turn are connected to this funnel in the upper portion by a sealing ring that must fit into it. In the system proposed by the inventors, each independent vacuum chamber must have a sealing seal that fits perfectly into the cartridge body. In case of cartridges with different diameters it is necessary to have seals that fit properly to each of the various cartridges currently available. In addition, in the proposed system by the author, the funnel inlet should be at least larger than the largest commercially available cartridge requiring it to be inconveniently wide. Nor is it disclosed in this invention the possibility of the system being coupled to a peristaltic pump to more accurately control percolate liquid flow rates. Although this invention describes the possibility of eluting volumes greater than the capacity of the funnel, they report that this is possible only with vacuum shutdown, lower valve opening of the system, closing of the vacuum and reacting the vacuum. In the described invention, both the discarded and the collected liquids for analysis pass through the individual central chamber which necessitates the periodic cleaning of the same and / or the need to stop the process to place a clean collection tube that will receive the purified sample.
O modelo aqui apresentado descreve um dispositivo paraser empregado no sistema de extração em fase sólida do tipo manifold,composto por um conjunto de válvulas multivias independentes e multivias quepermite direcionar os eluatos descartados para uma câmara diferente dacâmara de vácuo principal. O dispositivo desenvolvido permite que o sistemapercole volumes maiores do que a câmara de vácuo sem a necessidade demudança do recipiente coletor, consequentemente há uma redução no númerode paradas durante o processo; que o controle opcional da vazão sejarealizado através de uma bomba peristáltica acoplada ao sistema. Isso permiteum controle mais preciso da vazão que possibilita a reprodutibilidade entre asextrações e devido às características do dispositivo há uma redução nacontaminação cruzada. Soma-se isso o fato de que o dispositivo desenvolvidopermite o acoplamento e possui o mesmo molde de operação e dimensão doconceito do manifold originalmente descrito no documento US4810471.The model presented herein describes a device for use in the manifold solid phase extraction system, consisting of a set of independent multi-port and multi-port valves that allows directing the discharged eluates into a different chamber than the main vacuum chamber. The developed device allows the system to control larger volumes than the vacuum chamber without the need for change of the collecting container, consequently there is a reduction in the number of stops during the process; optional flow control is accomplished through a peristaltic pump coupled to the system. This allows for more precise flow control that enables reproducibility between extractions and due to the characteristics of the device there is a reduction in cross-contamination. Added to this is the fact that the developed device allows coupling and has the same operating pattern and dimension concept as the manifold originally described in US4810471.
Para cada cartucho ou disco de extração há duasválvulas de direcionamento de eluatos que devem ser alinhadas, o quepossibilita o direcionamento para multivias com destino para câmara principalou para a bomba peristáltica distintos, já a via de descarte é a mesma paratodas. A válvula de controle de vácuo é única para o funcionamento dodispositivo e sistema de extração em fase sólida manifold.For each cartridge or extraction disc there are two eluate directing valves that must be aligned, which enables multi-way targeting for the main chamber or separate peristaltic pump, since the disposal route is the same for all. The vacuum control valve is unique for device operation and manifold solid phase extraction system.
BREVE DESCRIÇÃO DO MODELOBRIEF DESCRIPTION OF THE MODEL
O dispositivo aqui descrito refere-se a um aparatomultiválvula, para utilização em um sistema de extração em fase sólida do tipomanifold, que compreende:The device described herein relates to a multivalve apparatus for use in a tipomanifold solid phase extraction system comprising:
a) uma tampa contendo válvulas multivias paradirecionamento dos líquidos percolados e do vácuo aplicado (11);a) a lid containing multi-way valves for percolating liquids and vacuum applied (11);
b) pelo menos uma válvula multivias para direcionamentodo vácuo (14);b) at least one multistage vacuum steering valve (14);
c) pelo menos duas válvulas multivias paradirecionamento dos eluatos posicionadas individualmente com cada cartuchoou disco (12 e 13);c) at least two eluate multi-port valves positioned individually with each cartridge or disc (12 and 13);
d) pelo menos dois canais de vácuo: uma para a câmarade vácuo principal e outro para as válvulas da tampa (20 e 28);d) at least two vacuum channels: one for the main vacuum chamber and one for the cap valves (20 and 28);
e) pelo menos uma conexão para o frasco coletor e atampa com multiválvulas (15);e) at least one connection for the collection bottle and multi-valve cap (15);
f) pelo menos um canal de vácuo para o frasco coletor dedescarte (17);f) at least one vacuum channel for the waste collection bottle (17);
g) pelo menos um canal multivias em cada uma dasválvulas para direcionamento dos eluatos (12 e 13) e na válvula dedirecionamento do vácuo (14) (32 - corte radial);g) at least one multipath channel in each of the eluate directing valves (12 and 13) and in the vacuum directing valve (14) (32 - radial shutoff);
h) pelo menos uma saída de eluato para acoplamentocom uma bomba peristáltica conectada a cada válvula para direcionamento doeluato (19);h) at least one eluate outlet for coupling with a peristaltic pump connected to each valve for eluate direction (19);
i) pelo menos uma câmara de vácuo principal para coletado eluato de interesse (18).(i) at least one main vacuum chamber for the eluate of interest (18).
O dispositivo descrito tem como objetivo ser empregadoao sistema de extração em fase sólida do tipo manifold, acoplado ou não a umabomba de vácuo e/ou uma bomba peristáltica.O uso no sistema manifold traz diversas vantagens emelhorias no processo de extração como percolação de volumes maiores doque a câmara de vácuo; controle mais preciso devido a possibilidade de uso deuma bomba peristáltica; reprodutibilidade devido ao controle da vazão noprocesso de extração além da diminuição da contaminação cruzada.The device described is intended to be employed in the manifold solid phase extraction system, whether or not coupled to a vacuum pump and / or a peristaltic pump. The use in the manifold system brings several advantages and improvements in the extraction process as percolating larger volumes. than the vacuum chamber; more precise control due to the possibility of using a peristaltic pump; reproducibility due to flow control in the extraction process as well as decreased cross contamination.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figura 1 - representação esquemática de um sistemacomercial convencional de SPE tipo "manifold" completo.Figure 1 - Schematic representation of a conventional full manifold SPE system.
Figura 2 - representação esquemática do funcionamentode um sistema comercial convencional de SPE tipo "manifold".Figure 2 - Schematic representation of the operation of a conventional commercial manifold SPE system.
Figura 3 - representação esquemática do dispositivo commultiválvulas acoplado ao sistema de extração em fase sólida do tipo"manifold".Figure 3 - Schematic representation of the multi-valve device coupled to the manifold solid phase extraction system.
Figura 4 - representação esquemática do protótipodesenvolvido indicando a saída de eluato para acoplamento com uma bombaperistáltica.Figure 4 - Schematic representation of the developed prototype indicating the eluate output for coupling with a bombaperistaltic.
Figura 5 - representação esquemática do protótipodesenvolvido indicando o direcionamento do eluato para o frasco coletor dedescarte.Figure 5 - Schematic representation of the developed prototype indicating the direction of the eluate to the waste collection bottle.
Figura 6 - representação esquemática em duasdimensões da visão frontal da porção compreendendo as duas válvulasmultivias de direcionamento do eluato acoplado a um cartucho de extração comparte da via na qual o eluato percorre para o frasco coletor de descarte.Figure 6 - Two-dimensional schematic representation of the front view of the portion comprising the two eluate directing valves coupled to a pathway extraction cartridge in which the eluate travels to the waste collection bottle.
Figura 7 - representação esquemática em duasdimensões da visão superior da porção compreendendo as duas válvulasmultivias de direcionamento do eluato com parte da via na qual o eluatopercorre até o frasco coletor de descarte.Figure 7 - schematic representation in two dimensions of the upper view of the portion comprising the two valves for directing eluate multivariates with part of the pathway in which the eluate runs to the waste collection bottle.
Figura 8 - representação esquemática do protótipodesenvolvido demonstrando o direcionamento dos eluatos para a bombaperistáltica.Figura 9 - representação esquemática em duasdimensões da visão frontal da porção compreendendo as duas válvulasmultivias de direcionamento do eluato acoplado a um cartucho de extração comparte da via na qual o eluato percorre até a bomba peristáltica.Figure 8 - Schematic representation of the developed prototype demonstrating the direction of the eluates to the bombaperistaltic.Figure 9 - Two-dimensional schematic representation of the frontal view of the portion comprising the two eluate directing valves coupled to a split cartridge of the pathway through which the eluate travels. to the peristaltic pump.
Figura 10 - representação esquemática em duasdimensões da visão superior da porção compreendendo as duas válvulasmultivias de direcionamento do eluato com parte da via na qual o eluatopercorre até a bomba peristáltica.Figure 10 - schematic representation in two dimensions of the upper view of the portion comprising the two valves of eluate directing with part of the pathway in which the eluate runs to the peristaltic pump.
Figura 11 - representação esquemática do protótipodesenvolvido demonstrando o direcionamento do eluato para o frasco coletorde eluato.Figure 11 - Schematic representation of the developed prototype showing the direction of the eluate to the eluate collection bottle.
Figura 12 - representação esquemática em duasdimensões da visão frontal da porção compreendendo as duas válvulasmultivias de direcionamento do eluato acoplado a um cartucho de extração comparte da via na qual o eluato percorre até o frasco coletor de eluato.Figure 12 - Two-dimensional schematic representation of the frontal view of the portion comprising the two eluate directing valves coupled to a pathway extraction cartridge in which the eluate travels to the eluate collection bottle.
Figura 13 - representação esquemática em duasdimensões da visão superior da porção compreendendo as duas válvulasmultivias de direcionamento do eluato com parte da via na qual o eluatopercorre até o frasco coletor de eluato.Figure 13 - schematic representation in two dimensions of the upper view of the portion comprising the two valves of eluate directing with part of the pathway in which the eluent travels to the eluate collection bottle.
Figura 14 - representação esquemática da válvulamultivias para direcionamento de vácuo com um canal em "T".Figure 14 - Schematic representation of the multivoltage valves for directing vacuum with a "T" channel.
Figura 15 - representação esquemática tridimensional deuma secção do protótipo desenvolvido demonstrando o direcionamento dovácuo para dentro da câmara de vácuo principal e para o canal inserido natampa do sistema, que se comunica com as válvulas de direcionamento deeluato através do posicionamento da válvula de direcionamento de vácuo.Figure 15 - Three-dimensional schematic representation of a section of the developed prototype demonstrating the direction of the vacuum into the main vacuum chamber and into the system's built-in channel, which communicates with the eluate direction valves through the positioning of the vacuum direction valve.
DESCRIÇÃO DETALHADA DO MODELODETAILED DESCRIPTION OF THE MODEL
O presente modelo de utilidade refere-se a um dispositivomultiválvulas e multivias que permite o controle simultâneo de vários cartuchose discos de extração em um sistema de extração em fase sólida do tipomanifold.O dispositivo utiliza válvulas para o direcionamento dosdescartes para um recipiente diferente daquele que irá receber o eluato deinteresse; válvula para direcionamento do vácuo que irá movimentar os líquidose; conexões para o acoplamento do sistema a uma bomba peristáltica para umcontrole mais preciso da vazão aplicada aos cartuchos e discos; multivias poronde o vácuo é direcionado e os eluatos são direcionados.The present utility model relates to a multivalve and multipath device that allows simultaneous control of multiple cartridges and extraction discs in a tipomanifold solid phase extraction system. The device uses valves to direct the discards to a container other than the one that will receive the eluate of interest; vacuum directing valve that will move the liquids; connections for coupling the system to a peristaltic pump for more accurate control of the flow rate applied to cartridges and discs; multivias where the vacuum is directed and the eluates are directed.
A utilização do dispositivo em um sistema de extração defase sólida do tipo manifold permite a percolação de volumes maiores deamostras, reduz o número de paradas durante o processo, evita problemas decontaminação cruzada e aumenta a reprodutibilidade do procedimento pelapossibilidade de uso de uma bomba peristáltica.The use of the device in a manifold-type solid-phase extraction system allows the percolation of larger sample volumes, reduces the number of stops during the process, avoids cross-contamination problems and increases the reproducibility of the procedure by the possibility of using a peristaltic pump.
O exemplo de concretização ora apresentado ilustra umadas algumas formas de realizar o modelo de utilidade em questão. Por isso nãodeve ser encarado de forma restritiva.The exemplary embodiment shown here illustrates some of the embodiments of the utility model in question. Therefore it should not be viewed restrictively.
O modelo de utilidade desenvolvido está inserido nocontexto das técnicas de preparação de amostras, mais especificamente nastécnicas de extração em fase sólida empregando cartuchos ou discos. Omodelo desenvolvido trata particularmente de um dispositivo com umapluralidade de válvulas e vias que quando utilizado acoplado ao sistema deextração em fase sólida do tipo manifold, confere uma vantagem funcional noprocesso de percolação já descrito nos fundamentos da invenção. O sistemade extração em fase sólida a qual o dispositivo é utilizado compreende:The developed utility model is inserted in the context of sample preparation techniques, more specifically solid phase extraction techniques using cartridges or discs. The developed model is particularly concerned with a device with a plurality of valves and pathways which when used in conjunction with the manifold solid phase extraction system, confers a functional advantage in the percolation process already described in the foundations of the invention. The solid phase extraction system to which the device is used comprises:
a - pelo menos uma câmara de vácuo principal (18);b - pelo menos uma saída de vácuo (35);c- pelo menos uma estante para posicionamento dea - at least one main vacuum chamber (18) b - at least one vacuum outlet (35) c - at least one rack for positioning
tubos coletores (4);collecting tubes (4);
d - pelo menos um frasco coletor de descarte (16);e - pelos menos uma tampa para a câmara de vácuod - at least one waste collection bottle (16), and - at least one lid for the vacuum chamber
principal (11);principal (11);
f - pelo menos uma válvula para direcionamento ef - at least one valve for steering and
controle seletivo do vácuo (14);g - pelo menos um ponto de encaixe para conexão comuma bomba peristáltica (19);selective vacuum control (14) g - at least one snap-in point for connection to a peristaltic pump (19);
h - pelo menos duas válvulas para direcionamento econtrole seletivo dos eluatos provenientes do cartucho (13 e 14);h - at least two valves for directing and selective control of the eluates from the cartridge (13 and 14);
Os cartuchos ou discos que podem ser empregados nosistema de extração em fase sólida da invenção são todos aqueles utilizadosnos sistemas "manifold" convencionais.Cartridges or discs that may be employed in the solid phase extraction system of the invention are all those used in conventional manifold systems.
Na representação esquemática de um sistema comercialconvencional de SPE tipo "manifold" completo (Figura 1) é possível observarque os principais componentes são: tampa (1), com válvulas tipo abre-fecha (2)para conectar os cartuchos ou discos de extração, câmara de vácuo (3),estante para posicionamento de tubos coletores (4) e tubos coletores de eluato(5).In the schematic representation of a conventional commercial full manifold SPE system (Figure 1) it is possible to observe that the main components are: lid (1), with open-close valves (2) to connect the cartridges or extraction discs, chamber vacuum (3), stand for positioning manifolds (4) and eluate manifolds (5).
Na Figura 2 estão representadas algumas característicasdo funcionamento de um sistema comercial convencional de SPE tipo"manifold". Nesta representação é possível observar que os líquidos percoladosatravés dos cartuchos (6) ou disco são direcionados verticalmente para acâmara de vácuo principal (7) através do uso da gravidade ou com auxílio deuma bomba de vácuo acoplada ao sistema na entrada do vácuo (8). Operandodessa maneira, o volume máximo percolado sem interrupções não deve sersuperior ao volume dos frascos coletores (9) ou da câmara de vácuo principal(10). Ainda, neste modus operanti, inevitavelmente, é preciso interromper oprocesso para posicionar frascos coletores limpos que irão coletar os analitosde interesse na etapa de eluição.Some features of the operation of a conventional commercial manifold SPE system are shown in Figure 2. In this representation it is possible to observe that the percolated liquids through the cartridges (6) or disc are directed vertically to the main vacuum chamber (7) through the use of gravity or with the aid of a vacuum pump coupled to the system at the vacuum inlet (8). Thus, the maximum volume percolated without interruption should not exceed the volume of the collecting vials (9) or the main vacuum chamber (10). Still, in this modus operanti, inevitably, it is necessary to interrupt the process to position clean collection vials that will collect the analytes of interest in the elution step.
Na Figura 3 está representado o protótipo desenvolvidoinserido em um sistema de extração de fase sólida do tipo manifold. Nestemodelo as principais características que conferem vantagens em relação aosistema convencional são: a tampa (11), na qual estão inseridas as válvulasmultivias de direcionamento de eluato (12 e 13); as multivias por onde sãodirecionados os eluatos e o vácuo (não visíveis nesta figura); a saída paraacoplamento de uma bomba peristáltica (19). A utilização do dispositivo em umSPE manifold, aliado ao uso de um recipiente coletor de descarte externo (16)unido por uma conexão (15) à tampa, e a câmara de vácuo principal (18),permite um processo de percolação de forma ininterrupta, controlada esincronizada devido à presença de duas válvulas para um direcionamento doseluatos, algo que não ocorre com os sistemas atuais.Figure 3 shows the developed prototype inserted in a manifold solid phase extraction system. In this model, the main characteristics that confer advantages over the conventional system are: the lid (11), in which the eluate directing valves (12 and 13) are inserted; the multivias where the eluates and the vacuum are directed (not visible in this figure); the coupling outlet of a peristaltic pump (19). The use of the device in a SPE manifold, coupled with the use of an external waste collection container (16) joined by a connection (15) to the lid, and the main vacuum chamber (18), allows an uninterrupted percolation process, synchronized control due to the presence of two valves for directing eluates, which is not the case with current systems.
Na Figura 4 está representado o protótipo desenvolvidocom a saída para acoplamento a uma bomba peristáltica (19) na parte posteriorda tampa (11); a saída para o acoplamento do frasco coletor (35) que estáconectado à bomba de vácuo; o local de inserção dos cartuchos e discos deextração (37) e a haste para o suporte (36). no momento da parada doprocesso de percolaçãoFigure 4 shows the prototype developed with the outlet for coupling to a peristaltic pump (19) on the rear end portion (11); the outlet for the coupling of the collection bottle (35) which is connected to the vacuum pump; the insertion location of the extraction cartridges and disks (37) and the support rod (36). at the stop of the percolation process
Na Figura 5 está um esquema (protótipo desenvolvido)do caminho percorrido pelo eluato (20) em direção ao frasco coletor de eluatoexterno (omitido) através do posicionamento alinhado da válvula paradirecionamento do vácuo (14) e das válvulas para direcionamento do eluato (12e 13).In Figure 5 is a schematic (developed prototype) of the path taken by the eluate (20) towards the external eluate collection bottle (omitted) through the aligned positioning of the vacuum directing valve (14) and the eluate direction valves (12e 13). ).
Na Figura 6 há a representação esquemática em duasdimensões da visão de um corte frontal de parte do sistema demonstrando asválvulas para direcionamento de eluato (12 e 13) e a tampa (11) do sistemacom parte do caminho que o eluato percorre para o frasco coletor (21) atravésde canais (vias) inseridos na tampa e nas válvulas, além do cartucho acopladoao sistema (6). Entre as válvulas há uma via de conexão (26) entre as válvulasmultivias (12 e 13). A linha tracejada (22) representa a visão de uma porção docanal posicionado em um plano posterior e que leva o eluato até o frascocoletor de eluato externo.In Figure 6 there is a schematic representation in two dimensions of the view of a front section of the system demonstrating the eluate directing valves (12 and 13) and the system cap (11) with part of the path that the eluate travels to the collecting vial ( 21) through channels (ports) inserted into the cap and valves, in addition to the cartridge coupled to the system (6). Between the valves there is a connecting way (26) between the multi valves (12 and 13). The dashed line (22) represents the view of a docanal portion positioned in a posterior plane that leads the eluate to the external eluate elastomer.
A Figura 7 representa o esquema em duas dimensões davisão de um corte superior de parte do dispositivo demonstrando as válvulaspara direcionamento de eluato (12 e 13) e a tampa (11) do sistema com partedo caminho que o eluato percorre para o frasco coletor (23) através de canais(vias) inseridos na tampa e nas válvulas. A linha tracejada (22) representa avisão de parte do canal posicionado em um plano mais abaixo e que leva oeluato até o frasco coletor de eluato externo.Figure 7 is a two-dimensional schematic view of an upper section of the device showing the eluate directing valves (12 and 13) and the cap (11) of the pathway the eluate travels to the collection vial (23). ) through channels (ports) inserted into the cover and valves. The dashed line (22) represents a portion of the channel positioned below and leading the eluate to the external eluate collection bottle.
Na Figura 8 há a representação esquemáticatridimensional do protótipo desenvolvido demonstrando parte do caminhopercorrido pelo eluato (24) até a saída para acoplamento a bomba peristáltica(19) através do posicionamento adequado das válvulas para direcionamento doeluato (12 e 13).In Figure 8 there is a three-dimensional schematic representation of the developed prototype demonstrating part of the path run by the eluate (24) to the outlet for coupling to the peristaltic pump (19) through the proper positioning of the valves for eluate direction (12 and 13).
Na Figura 9 há a representação esquemática em duasdimensões da visão de um corte frontal de parte do sistema demonstrando asválvulas para direcionamento de eluato (12 e 13) e a tampa (11) do sistemacom parte do caminho que o eluato percorre em direção a bomba peristáltica(25) através de canais (vias) inseridos na tampa e nas válvulas, além docartucho acoplado ao sistema (6).In Figure 9 there is a schematic representation in two dimensions of the view of a front section of the system demonstrating the eluate directing valves (12 and 13) and the system cover (11) with part of the path that the eluate travels toward the peristaltic pump. (25) through channels (ports) inserted in the cover and valves, in addition to the cartridge coupled to the system (6).
Na Figura 10 aparece a representação esquemática emduas dimensões da visão de um corte superior de parte do sistemademonstrando as válvulas para direcionamento de eluato (12 e 13) e a tampa(11) do sistema com parte do caminho que o eluato percorre em direção abomba peristáltica (24) através de canais (vias) inseridos na tampa e nasválvulas.Figure 10 shows the schematic representation in two dimensions of the view of an upper section of the system showing the eluate directing valves (12 and 13) and the system cover (11) with part of the path that the eluate travels in the peristaltic pump direction. (24) through channels (ports) inserted into the cap and valves.
Na Figura 11 aparece a representação esquemáticatridimensional do protótipo desenvolvido demonstrando parte do caminhopercorrido pelo eluato (28) até o frasco coletor de eluato (5) através doposicionamento adequado das válvulas para direcionamento do eluato (12 e13) e da válvula de direcionamento do vácuo (14). O posicionamento adequadoda válvula de direcionamento de vácuo (14) direciona o vácuo para dentro dacâmara de vácuo principal através de um canal (via) (27) inserido na tampa(11).Figure 11 shows the three-dimensional schematic representation of the developed prototype demonstrating part of the pathway eluted by the eluate (28) to the eluate collection bottle (5) through proper positioning of the valves for directing the eluate (12 and 13) and the vacuum directing valve (14). ). Proper positioning of the vacuum directing valve (14) directs the vacuum into the main vacuum chamber through a channel (via) (27) inserted into the cover (11).
Na Figura 12 aparece a representação esquemática emduas dimensões da visão de um corte frontal de parte do sistemademonstrando uma das válvulas para direcionamento de eluato (12) e a tampa(11) do sistema com parte do caminho que o eluato percorre em direção aotubo coletor de eluato (29) através de canais (vias) inseridos na tampa e nasválvulas, além do cartucho acoplado ao sistema (6).Figure 12 shows the schematic representation in two dimensions of the view of a front section of the system showing one of the eluate directing valves (12) and the system cover (11) with part of the path that the eluate travels towards the collector tube. eluate (29) through channels (ports) inserted into the cap and valves, in addition to the cartridge attached to the system (6).
Na Figura 13 há a representação esquemática em duasdimensões da visão de um corte superior de parte do sistema demonstrandouma das válvulas para direcionamento de eluato (12) e a tampa (11) dosistema com parte do caminho que o eluato percorre em direção ao tubocoletor de eluato (29) através de canais (vias) inseridos na tampa e nasválvulas.Figure 13 shows a two-dimensional schematic representation of the upper section view of part of the system demonstrating one of the eluate directing valves (12) and the system lid (11) with part of the path that the eluate travels toward the eluate tubocolector. (29) through channels (ports) inserted into the cap and valves.
Na Figura 14 está representada a válvula multivias paradirecionamento de vácuo (14) e a visão de um corte radial da mesma (32). Estaválvula multivias possui um sistema de canal em "T" (31) que permite, atravésdo seu posicionamento alinhado com a válvula multivias (12 e 13), que o vácuoseja ou direcionado para as válvulas de direcionamento de eluato, ou para acâmara de vácuo, ou ainda para ambos ao mesmo tempo.Figure 14 shows the multi-way vacuum valve (14) and the view of a radial section thereof (32). The multi-port valve has a T-channel system (31) which allows, through its positioning in line with the multi-port valve (12 and 13), that the vacuum is either directed to the eluate directing valves, or to the vacuum chamber, or for both at the same time.
Na Figura 15 há a representação esquemáticatridimensional de uma secção do protótipo desenvolvido com indicação dosdirecionamentos possíveis de vácuo através do posicionamento adequado daválvula de direcionamento de vácuo (14). O posicionamento da válvula devácuo pode direcionar o vácuo para dentro da câmara de vácuo principal (33)através de uma via (27) inserida na tampa (11); pode direcionar o vácuo (34)para a via (22) conectada às válvulas de direcionamento de eluato (13 -indicado na figura) (14 -não indicada na figura) também inserido na tampa (11);ou ainda a ambos ao mesmo tempo.In Figure 15 there is a schematic three-dimensional representation of a section of the developed prototype indicating the possible vacuum directions through the proper positioning of the vacuum steering valve (14). The positioning of the vacuum valve may direct the vacuum into the main vacuum chamber (33) through a pathway (27) inserted into the cap (11); can direct the vacuum (34) to the track (22) connected to the eluate directing valves (13-indicated in the figure) (14 -not indicated in the figure) also inserted into the cap (11), or both at the same time .
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRMU8902843 BRMU8902843U2 (en) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | device with a plurality of valves and ports for controlling the manifold solid phase extraction system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRMU8902843 BRMU8902843U2 (en) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | device with a plurality of valves and ports for controlling the manifold solid phase extraction system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRMU8902843U2 true BRMU8902843U2 (en) | 2011-08-09 |
Family
ID=44351953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRMU8902843 BRMU8902843U2 (en) | 2009-12-18 | 2009-12-18 | device with a plurality of valves and ports for controlling the manifold solid phase extraction system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BRMU8902843U2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012109717A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-23 | Universidade Estadual De Campinas - Unicamp | Manifold-like device for solid phase extraction with individual chambers and valves for controlling the eluate by means of a peristaltic pump and/or total vacuum |
-
2009
- 2009-12-18 BR BRMU8902843 patent/BRMU8902843U2/en active IP Right Grant
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012109717A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-23 | Universidade Estadual De Campinas - Unicamp | Manifold-like device for solid phase extraction with individual chambers and valves for controlling the eluate by means of a peristaltic pump and/or total vacuum |
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