CN101122607A - 化学处理盒及其使用方法 - Google Patents

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CN101122607A CNA2007101363981A CN200710136398A CN101122607A CN 101122607 A CN101122607 A CN 101122607A CN A2007101363981 A CNA2007101363981 A CN A2007101363981A CN 200710136398 A CN200710136398 A CN 200710136398A CN 101122607 A CN101122607 A CN 101122607A
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佐藤纱绫
茂木豪介
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Abstract

本发明提供一种很容易即可进行各种提取处理的化学处理盒及其使用方法。在弹性部件2的底面，形成有具有预定形状的凹部。由于该凹部在处理盒的基底1和弹性部件2之间产生空间，此空间形成了：接收样品的容池21、预先去除不需要的水分的容池22、蒸馏时容纳样品的容池23、用于保存杂质的容池24、用于采集目标成分的容池25、连接处理盒10的侧面和容池21的流体通道26A、连接容池21和容池22的流体通道26B、连接容池22和容池23的流体通道26C、连接容池23和容池24的流体通道26D、连接容池23和容池25的流体通道26E。

Description

化学处理盒及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种通过在有外力施加时产生的变形来输送其内容物从而提取目标成分的化学处理盒及其使用方法。
背景技术
已经开发出通过在有外力施加时产生的变形输送其内容物从而进行化学反应的化学处理盒(例如日本特开2005-37368号公报)。该处理盒在内部形成有一个用于化学反应的空间，由此，通过在有外力施加时产生的变形而在此空间内输送其内容物，从而进行预定的化学反应。采用这样的处理盒，根据处理盒自身的结构即可以规定出化学反应方案，同时，由于处理盒保持密闭状态，可以使所希望进行的反应方案没有操作者个体操作差异地稳定安全地进行。
[专利文献1]日本特开2005-37368号公报
发明内容
发明所要解决的问题
一般而言，在欲通过化学反应获得目标产物的情况下，从化学反应产物中去除副产物，提取、纯化出纯度高的目标成分是非常必要的。而且，当使用试剂时，有时还需要事先去除水分或者需要蒸馏等提取处理措施。
可是，通常在纯化、蒸馏等提取处理时，需要采用复杂的装置和需要花费时间、人力。例如，通过化学反应合成目标产物时，即便化学合成反应可以在短时间内结束，可是目标产物的分离、纯化、鉴定等等这些目标成分的提取处理步骤却需要花费大量的时间。
本发明的目的是利用日本特开2005-37368号公报等所公开的有关处理盒的技术，提供一种很容易即可进行各种提取处理的化学处理盒及其使用方法。
解决问题的手段
本发明涉及一种化学处理盒，其通过在有外力施加时产生的变形来输送其内部液体，从而进行化学处理，其特征是，在所述处理盒的内部形成有，随着基于所述处理盒的变形而输送样品液体，用于实现从所述样品中提取得到目标成分的空间。
采用该化学处理盒，由于随着基于所述处理盒的变形来输送样品液体而从所述样品中提取目标成分，所以可以很容易地提取目标成分。
在所述处理盒的内部，可以形成有用于通过加热或减压而蒸馏样品的空间，以及形成有用于容纳通过所述蒸馏而提取得到的目标成分的空间。
在所述处理盒的内部，可以形成有用于将被蒸馏的所述样品预先脱水的空间。
在所述处理盒的内部，可以形成有用于对样品中的目标成分进行重结晶的空间。
在所述处理盒上可以形成有通过撕开所述处理盒而从用于对所述目标成分进行重结晶的空间取出所述目标成分的切口。
在所述处理盒的内部，可以形成有用于对重结晶后的目标成分进行清洗的空间。
在所述处理盒上可以形成有通过撕开所述处理盒而从用于对重结晶后的目标成分进行清洗的空间取出所述目标成分的切口。
在所述处理盒的内部，可以形成有通过色谱法分离目标成分的空间，以及形成有用于容纳分离后得到的所述目标成分的空间。
在所述处理盒的内部，可以形成有用于依次容纳通过色谱法依次分离得到的多个目标成分的多个空间。
本发明涉及一种化学处理盒的使用方法，其为通过在有外力施加时产生的变形来输送其内部液体、从而进行化学处理的化学处理盒的使用方法，其特征是，其包括：在所述处理盒内部形成的空间中，随着基于所述处理盒的变形而输送样品液体而从所述样品中提取目标成分的步骤，以及将在提取目标成分的步骤中所使用的所述处理盒丢弃的步骤。
根据该化学处理盒的使用方法，由于随着基于所述处理盒的变形来输送样品液体而从所述样品中提取目标成分，所以可以很容易地提取目标成分。而且，由于将在提取目标成分的步骤中所使用的所述处理盒丢弃，在确保安全性的同时，也不需要清理、清洗等后续作业程序。
在所述处理盒的内部，可以形成用于通过加热或减压而蒸馏样品的空间，以及形成用于容纳通过所述蒸馏而提取得到的目标成分的空间。
在所述处理盒的内部，可以形成用于将被蒸馏的所述样品预先脱水的空间。
在所述处理盒的内部，可以形成用于对样品中的目标成分进行重结晶的空间。
所述化学处理盒还可以具有通过撕开所述处理盒而从用于对所述目标成分进行重结晶的空间取出所述目标成分的切口。
在所述处理盒的内部，可以形成用于对重结晶后的目标成分进行清洗的空间。
所述化学处理盒还可以具有通过撕开所述处理盒而从用于对重结晶后的目标成分进行清洗的空间取出所述目标成分的切口。
在所述处理盒的内部，可以形成用于通过色谱法分离目标成分的空间，以及形成有用于容纳分离得到的所述目标成分的空间。
在所述处理盒的内部，可以形成用于依次容纳通过色谱法依次分离得到的多个目标成分的多个空间。
发明效果
根据本发明的化学处理盒，由于随着基于所述处理盒的变形来输送样品液体而从所述样品中提取目标成分，所以可以很容易地提取目标成分。
根据本发明的化学处理盒的使用方法，由于随着基于所述处理盒的变形来输送样品液体而从所述样品中提取目标成分，所以可以很容易地提取目标成分。而且，由于将在提取目标成分的步骤中所使用的所述处理盒丢弃，在确保安全性的同时，也不需要清理、清洗等后续作业程序。
附图说明
图1是示出实施例1的化学处理盒的视图，其中图1(A)为该化学处理盒的平面图，图1(B)是沿处理盒的容池和流体通道的B-B线剖面的剖面图。
图2是示出实施例2的化学处理盒的平面图。
图3是示出实施例3的化学处理盒的平面图。
图4是示出实施例4的化学处理盒的平面图。
附图标记说明
1基底
2弹性部件
21、22、23、24、25、41、42、43、51、53A～53D容池(空间)
52色谱柱(空间)
具体实施方式
下面针对本发明的化学处理盒的实施例说明本发明。
实施例1
下面参照图1来说明实施例1的化学处理盒。本实施例表示一种通过常压蒸馏进行目标成分提取的处理盒。
图1(A)表示的是本实施例的处理盒的平面图，图1(B)表示的是沿处理盒的容池和流体通道的B-B线剖面的剖面图。
如图1(B)所示，本实施例的处理盒10包括基底1和覆盖在基底1上的弹性部件2。
在弹性部件2的底面(图1(B)中弹性部件2的下表面)上，形成了凹向弹性件2顶面(图1(B)中弹性部件2的上表面)的具有预定形状的凹部。如图1(A)和图1(B)所示，由于该凹部在处理盒基底1和弹性部件2之间产生空间，此空间形成了：用于接收样品的容池21、用于预先去除不需要的水分的容池22、用于在蒸馏时容纳样品的容池23、用于保存杂质的容池24、用于收集目标成分的容池25、用于连接处理盒10的侧面和容池21的流体通道26A、用于连接容池21和容池22的流体通道26B、用于连接容池22和容池23的流体通道26C、用于连接容池23和容池24的流体通道26D、用于连接容池23和容池25的流体通道26E。
接下来，针对使用本实施例1的处理盒10的蒸馏方法进行说明。
首先，使用注射器等通过流体通道26A将样品注入到容池21中。
然后，如图1(B)所示，当将辊3压紧处理盒10时，弹性部件2发生弹性变形，处理盒的基底1与弹性部件2之间的空间受到挤压。当将辊3向右方滚动时，被挤压区域向右方移动，容池21内容纳的样品通过流体通道26B移动到达容池22。
在容池22中预先装有作为脱水剂功能的预定细孔径的陶瓷制分子筛，通过将样品中不需要的水分预先除去，防止降低蒸馏精度的崩沸的发生。
接下来，进一步将辊3向右方滚动，样品通过流体通道26C到达容池23。
然后，将阀部件27B压紧处理盒10，使弹性部件2发生弹性变形，关闭流体通道26E，在该状态下，从处理盒10的外部加热容池23。并且，由处理盒10的外部通过水冷却等措施冷却流体通道26D和流体通道26E。由此，样品成为蒸汽进入流体通道26D和流体通道26E，被冷却以后成为液体流回容池23，如此反复操作，根据常温蒸馏原理，只有样品中含有的低沸点杂质才可以通过流体通道26D到达容池24，从而被去除。
接下来，将容池23的温度稳定在目标成分的沸点温度，然后将阀部件27A压紧处理盒10，关闭流体通道26D，同时，将阀部件27B从处理盒10上撤离，打开流体通道26E。由此，目标成分通过流体通道26E向容池25开始移动。然后，在开始收集目标成分以后，在容池23的温度超过目标成分的沸点之前，通过阀部件27B关闭流体通道26E，停止加热容池23。除目标成分以外的高沸点成分残留在容池23中。容池23的温度可以采用各种温度传感器进行监测。
通过以上顺序，由于容池25中已经收集了目标成分，所以可以采用注射器等从容池25中回收目标成分。
实施例2
下面参照图2来说明实施例2的化学处理盒。本实施例表示一种通过减压蒸馏而提取目标成分的处理盒。下面就其与实施例1的不同点进行说明。
图2是本实施例的处理盒的平面图。
如图2所示，在本实施例的处理盒10A中形成有：连接容池24与处理盒10A的侧面的连接孔28A、连接容池25与处理盒10A的侧面的连接孔28B。
本实施例中的处理盒在蒸馏时，通过连接孔28A和连接孔28B将容池23、容池24和容池25减压，使样品的沸点降低。由此，由于可以降低容池23的加热温度，所以即便是在样品为高沸点成分的时候或者目标成分容易受热分解的情况下，均可以提取目标成分。另外，蒸馏时的其它程序同实施例1。
实施例3
下面参照图3来说明实施例3的化学处理盒。本实施例表示一种通过重结晶进行目标成分提取的处理盒。
图3(A)是本实施例3的处理盒平面图，图3(B)是沿图3(A)的IIIb-IIIb线方向的侧视图。
如图3(A)和图3(B)所示，本实施例的处理盒40与实施例1一样，具有基底(图中未示出)和覆盖在基底上的由PDMS(聚二甲基硅氧烷)构成的弹性部件4。
在弹性部件4的底面上，形成有具有预定形状的凹部。如图3(A)所示，由于该凹部在基底和弹性部件4之间产生空间，此空间形成了：接收样品的容池41、用溶剂进行清洗样品的容池42、容纳废液的容池43、连接处理盒40的侧面和容池41的流体通道44A、连接容池41和容池42的流体通道44B、连接处理盒40侧面和容池42的流体通道44C、连接容池41和容池43的流体通道44D。
接下来，针对使用本实施例的处理盒40进行目标成分的提取方法进行说明。
首先，将样品溶解于过量的溶剂中直至近饱和状态，然后，使用注射器等将该溶液通过流体通道44A注入到容池41中。
然后，如图3(A)所示，将阀部件45A、阀部件45B、阀部件45C分别压紧处理盒40，使弹性部件2发生弹性变形，关闭流体通道44A、流体通道44B、流体通道44D。当维持在该状态时，在容池41内，随着时间推移，溶剂稳定地被蒸发，从而产生晶核。另外，由于溶剂气体具有穿透PDMS的性质，所以会透过弹性部件4慢慢被蒸发。
在容池41内部，随着溶剂的蒸发，目标成分的结晶逐渐长大(重结晶)，成为结晶与溶解有杂质的溶液混合的状态。
接下来，将与溶解样品的溶剂相同的溶剂通过流体通道44C注入到容池42中。然后，将阀部件45B从处理盒40撤离，仅打开流体通道44B，将压紧处理盒40的辊沿流体通道44B移动，将容池42内的溶剂导入至容池41中。在容池41内，通过新导入的溶剂清洗重结晶得到的目标成分。
然后，通过阀部件45B再次关闭流体通道44B，将阀部件45C从处理盒40撤离，打开流体通道44D。在该状态下，将压紧处理盒40的辊沿容池41和流体通道44D移动，将容池41内的溶剂(废液)排出至容池43中。
由于在容池41内存留有洗净的结晶，可以撕破处理盒40取出目标成分的结晶。在处理盒40上设有切口47，因此也可以从切口47向容池41撕裂处理盒40。而且，在弹性部件4上形成有包围容池41形状的切沟48，从而也可以沿切沟48撕破处理盒40。
实施例4
下面通过图4说明实施例4的化学处理盒。本实施例表示一种通过色谱法进行目标成分分离和提取的处理盒。
图4是本实施例的处理盒平面图。
如图4所示，本实施例的处理盒50与实施例1同样具有基底(图中未示出)和覆盖在基底上的弹性部件5。
在弹性部件5的底面，形成有具有预定形状的凹部。如图4所示，该凹部在基底和弹性部件5之间产生空间，此空间形成：接收样品的容池51、装填硅胶粒子的色谱柱52、容纳通过色谱柱52分离得到的各成分的容池53A、容池53B、容池53C和容池53D、分别连接容池53A、容池53B、容池53C和容池53D与色谱柱52之间的流体通道54A、流体通道54B、流体通道54C和流体通道54D、连接处理盒50的侧面和容池51的流体通道56。
接下来，针对使用本实施例的处理盒50进行成分的分离提取方法进行说明。
首先，使用注射器等将液体样品通过流体通道56注入到容池51中。此时，通过阀部件55A、阀部件55B、阀部件55C和阀部件55D关闭流体通道54A、流体通道54B、流体通道54C和流体通道54D。
然后，在阀部件57撤离处理盒50的状态下，将压紧处理盒50的辊31由容池51向色谱柱52方向移动，使容池51内的样品向色谱柱52移动，吸附于硅胶上。
然后，通过阀部件57关闭色谱柱52的起点，用辊32输送容池58内所容纳的展开剂，给样品施加一定的压力。
受到压力的样品向色谱柱52内移动，慢慢地，样品中的各成分由于极性差异通过色谱方法发生分离。
当欲提取的最初成分到达色谱柱52的终点52a(图4)时，将阀部件55A从处理盒50撤离，仅打开流体通道54A，到达终点52a的最初成分通过流体通道54A被导入到容池53A中，然后，通过阀部件55A再次关闭流体通道54A。
然后，当欲提取的第二个成分到达色谱柱52的终点52a时，将阀部件55B从处理盒50撤离，仅打开流体通道54B，到达终点52a的第二个成分通过流体通道54B被导入到容池53B中，然后，通过阀部件55B再次关闭流体通道54B。
重复该顺序，可以依次将欲提取的成分导入至容池53A、容池53B、容池53C以及容池53D中。
被提取到容池53A、容池53B、容池53C以及容池53D中的成分可以采用注射器等分别进行采集。
本实施例中，由于处理盒50使用完即被丢弃，装填在色谱柱52中的硅胶粒子没有飞散的危险，可以确保安全。而且，本实施例中色谱柱52可以小型化，从而可以控制硅胶粒子的使用量。
本实施例中，虽然采用的是通过压力进行样品液体的输送，但也可以在重力作用方向上形成或配置色谱柱、通过重力进行液体输送。
如上所述，采用本发明的化学处理盒，根据处理盒的本身结构预先即可以规定成分提取的方案。因此，可以控制失败或损失的发生，处理操作处理盒的人之间的技术水平的差异难以出现，从而可以实现一般正确的提取顺序，也可以防止意外事故的发生。而且，提取处理的准备也很简单，提取工作的时间、人力都可以大幅减少。也不再需要以前为了蒸馏或分离目标成分而必需的昂贵器具；进一步，由于处理盒使用完以后即可以丢弃，所以也不再需要清洗器具、清理等等的工作，可以确保安全性。
还有，由于处理盒保持在密闭状态，例如，可以维持在厌氧状态下，所以也适合于分离出的目标成分或纯品的保存。而且，对于溶剂和在保存状态容易产生问题但对提取操作又是必需的物质，可以预先保存在处理盒中，从而可以减低提取前的工作量。
本发明的化学处理盒可以广泛适用于试验目的的试剂等的提取。而且，也可以广泛适用于药品、试剂、其它化学成分的制造、提取等。
本发明的适用范围并不限定于上述实施形式。本发明可以广泛地适用于通过在有外力施加时产生的变形来输送内容物从而进行化学反应的化学处理盒以及其使用方法。

Claims (18)

1.一种化学处理盒，其通过在有外力施加时产生的变形来输送其内部液体，从而进行化学处理，其特征是，在所述处理盒的内部形成有，随着基于所述处理盒的变形而输送样品液体，用于实现从所述样品中提取得到目标成分的空间。
2.权利要求1所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于通过加热或减压进行蒸馏样品的空间，以及形成有用于容纳通过所述蒸馏而提取得到的目标成分的空间。
3.权利要求2所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于将被蒸馏的所述样品预先脱水的空间。
4.权利要求1所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于对样品中的目标成分进行重结晶的空间。
5.权利要求4所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒上形成有通过撕开所述处理盒而从用于对所述目标成分进行重结晶的空间取出所述目标成分的切口。
6.权利要求4所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒的内部形成有对重结晶后的目标成分进行清洗的空间。
7.权利要求6所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒上形成有通过撕开所述处理盒而从用于对重结晶后的目标成分进行清洗的空间取出所述目标成分的切口。
8.权利要求1所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒的内部形成有通过色谱法分离目标成分的空间，以及形成有用于容纳分离后得到的所述目标成分的空间。
9.权利要求8所述的化学处理盒，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于依次容纳通过色谱方法依次分离得到的多个目标成分的多个空间。
10.一种化学处理盒的使用方法，其为通过在有外力施加时产生的变形来输送其内部液体、从而进行化学处理的化学处理盒的使用方法，其特征是，其包括：在所述处理盒内部形成的空间中，随着基于所述处理盒的变形而输送样品液体而从所述样品中提取目标成分的步骤，以及将在提取目标成分的步骤中所使用的所述处理盒丢弃的步骤。
11.权利要求10所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于通过加热或减压而蒸馏样品的空间，以及形成有用于容纳通过所述蒸馏而提取得到的目标成分的空间。
12.权利要求11所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于将被蒸馏的所述样品预先脱水的空间。
13.权利要求10所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于对样品中的目标成分进行重结晶的空间。
14.权利要求13所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，还包括：通过撕开所述处理盒而从用于对所述目标成分进行重结晶的空间取出所述目标成分的步骤。
15.权利要求14所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于对重结晶后的目标成分进行清洗的空间。
16.权利要求15所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，还包括：通过撕开所述处理盒而从用于对重结晶后的目标成分进行清洗的空间取出所述目标成分的步骤。
17.权利要求10所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，在所述处理盒的内部形成有通过色谱方法分离目标成分的空间，以及形成有用于容纳被分离得到的所述目标成分的空间。
18.权利要求17所述的化学处理盒的使用方法，其特征是，在所述处理盒的内部形成有用于依次容纳通过色谱法依次分离得到的多个目标成分的多个空间。
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