CN105983250B - 萃取装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种萃取装置，包括：一萃取管，该萃取管内部分隔有一第一处理室与一第二处理室；一覆膜，包覆该萃取管的开口端，使该第一处理室与该第二处理室暂时处于封闭状态；以及一盖体，该盖体可盖覆于包覆有该覆膜的该萃取管上，盖覆时可藉由该盖体内所凸设的一捣杆与至少一穿刺部刺穿该覆膜，而分别进入该第一处理室与该第二处理室，当左右摆动或旋转该盖体时，可使该捣杆于该第一处理室内进行该样品的破碎；其中，该盖体与该萃取管间形成有一流动空间，可于该覆膜被刺破后使该第一处理室与该第二处理室相连通。藉由本发明，能让待萃取样品先后且方便地与第一、第二处理室内的溶液相反应，可迅速完成萃取程序并减少样品受污染的情况。

Description

萃取装置

技术领域

本发明是关于一种利用于萃取样品内含物的容器，尤其是关于一种可于单一容器中进行萃取程序或后续反应而无需移转样品的萃取装置。

背景技术

为了提取样品的成分以进行测试或检验，是生物、化学、医学甚至是食品试验中常需进行的程序。萃取程序通常是将样品置于一容器中进行破碎后，加入萃取缓冲液，使所欲萃取的内含物析出或溶解，然后将原样品碎片与萃取出的内含物利用溶解相或比重的差异予以分离，再将该分离出的内含物取出，即可利用于后续的检验程序或进行反应。

于生物技术、医学以及食品安全等领域中，常见将组织、细胞或细菌加以破碎，然后萃取出其所包含的核酸，利用聚合酶连锁反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增目标序列后，进行该DNA序列的分析，以研究相关致病机转或检测病原菌或病毒的种类或存否。

目前最常见的核酸萃取方式，是利用有机溶剂或非有机溶剂进行萃取纯化。如果待萃取物是组织，尚需经过组织磨碎的步骤，才加入萃取试剂。于利用非有机溶剂进行萃取纯化时，首先可加入分解溶液将细胞分解破碎，让核酸暴露于溶液中，再加入蛋白酶K将与DNA结合的组蛋白加以水解，然后透过高浓度盐类将蛋白质沉淀后经过离心将之分离，最后再将核酸沉淀出来。因此，萃取程序包括相当多的步骤，涉及不同试剂的化学反应以及离心等物理操作，费时又复杂，对检验人员的操作相当不便。

尚且，萃取纯化出的核酸，若需进行后续反应或检测，尚需进行移转，将核酸取出加入至另一含有其它试剂或溶液的容器中，才能进行后续例如PCR的反应。因此，不但于操作上增加了转移样品的步骤，增加其不便利性，也提高了样品污染的机会，进而可能影响到后续检测结果的正确性。

先前曾有改良装置，利用一分离装置将一容器分隔出上下二个空间，而分别将不同试剂溶液装入于该二空间中，于第一空间完成反应后，再以加热方式将该分离装置移除，使第一空间内的溶液与第二空间的溶液相混合，以进行后续反应。该装置虽然实现了一容器装设两种试剂溶液的目的，但利用加热方式移除分离装置的方式，常因温度的升高影响内含物或试剂的化性，而可能造成其它反应的发生，对于反应稳定度有诸多影响；尚且，该装置仅能以萃取纯化后的样品进行反应，并无破碎样品的功能，因此，其必须另外先处理样品进行萃取后再进行转移，同样具有在多环境下进行操作的问题存在，样品受污染的机率亦大幅增高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可同时进行样品破碎与其内含物萃取的萃取装置，透过捣杆与第一空间的设置，可在破碎过程中同时进行萃取，省去以往将样品破碎后再将样品进行萃取的步骤，使萃取程序更为简便。

本发明的次一目的在于提供一种无需将进行萃取后的样品萃取液取出，而可同时在封闭空间中与另一溶液试剂进行反应的萃取装置，于前阶段萃取步骤，样品仅与第一种溶液相接触，在后一阶段才与进行反应的第二种溶液试剂相接触，因此，过程中无需进行试剂的添加，也无需将前阶段萃取液移出再进行下一反应的动作，一方面可简化萃取流程，使操作方便，更可避免将样品移出或添加试剂时可能产生的污染问题。

为了达成前述目的，本发明提供一种萃取装置，包括：一萃取管，该萃取管内部分隔有一第一处理室与一第二处理室；以及一盖体，该盖体可盖覆于该萃取管上，盖覆时可藉由该盖体内所凸设的一捣杆进入该第一处理室，当左右摆动或旋转该盖体时，可使该捣杆于该第一处理室内进行该样品的破碎；其中，该盖体与该萃取管间形成有一流动空间，可使该第一处理室与该第二处理室相连通。

为了达成前述目的，本发明同时提供一种萃取装置，包括：一萃取管，该萃取管内部分隔有一第一处理室与一第二处理室；一覆膜，包覆该萃取管的开口端，使该第一处理室与该第二处理室暂时处于封闭状态；以及一盖体，该盖体可盖覆于包覆有该覆膜的该萃取管上，盖覆时可藉由该盖体内所凸设的一捣杆与至少一穿刺部刺穿该覆膜，而分别进入该第一处理室与该第二处理室，当左右摆动或旋转该盖体时，可使该捣杆于该第一处理室内进行该样品的破碎；其中，该盖体与该萃取管间形成有一流动空间，可于该覆膜被刺破后使该第一处理室与该第二处理室相连通。藉由覆膜以及第一处理室、第二处理室的设置，让样品能够先后与第一处理室、第二处理室内的溶液相反应，步骤简单，即可迅速完成反应并避免多余污染的发生。

在一实施例中，所述的萃取装置，其中该第一处理室可呈圆筒状，但并不以此为限，而该捣杆设有一外径略小于该第一处理室内径的捣刺部，该捣刺部与该第一处理室的底部的构形相对应，藉此相对应的结构，能够更有效率地对样品进行研磨。

在一实施例中，所述的萃取装置，其中该捣刺部与该第一处理室底部相接触面上进一步设有至少一过滤入孔，该过滤入孔连通至该捣刺部上方面向该第一处理室的开口端的一过滤出孔。藉此，样品破碎后大的碎块就会被阻隔于捣刺部下方，而萃取出的内含物则可进入过滤入孔而经由过滤出孔流入捣刺部上方处，因此能进一步省去内含物与样品碎片的分离步骤。

在另一实施例中，所述的萃取装置，其中该盖体可进一步开设有一取样口以及一可盖覆该取样口的封盖，使于完成反应后可方便地直接开启封盖，由取样口取出反应物，而无需打开盖体，因此可避免反应物暴露在开放空间中或打开时滴落的情形。

在另一实施例中，所述的萃取装置，其中该盖体侧边外缘上可进一步设置有多个凸纹，以方便人工进行研磨破碎时容易抓握施力。

在一实施例中，所述的萃取装置，其中该盖体更可进一步设有一接合件，利用该接合件组设于电动驱动装置，而以机械方式进行破碎研磨，增加其萃取效率。

为了使待萃取的样品于萃取过程中容易限位在一定区域内，使其不会意外进入第二处理室，本发明进一步提供一萃取装置，包括：一萃取管，该萃取管内部分隔有一第一处理室与一第二处理室；一覆膜，包覆该萃取管的开口端，使该第一处理室与该第二处理室暂时处于封闭状态；一外管；一样品容置件，设有一与该第一处理室的开口形状相对应的圈板以及至少一镂空部，该样品容置件是叠置于该覆膜上并与该萃取管一同容置于该外管内；以及一盖体，该盖体可盖覆于该外管上，盖覆时可藉由该盖体内所凸设的一捣杆与至少一穿刺部分别穿越该圈板内与该镂空部，而进一步刺穿该覆膜后，再分别进入该第一处理室与该第二处理室，当左右摆动或旋转该盖体时，可使该捣杆于该第一处理室内进行该样品的破碎；其中，该盖体与该样品容置件间形成有一流动空间，可于该覆膜被刺破后使该第一处理室与该第二处理室相连通。

藉由样品容置件的设置，样品可被区隔于圈板内，因此当捣杆穿刺时，仅会将样品同时带入第一处理室，避免样品外落或进入第二处理室的情形发生。

在另一实施例中，所述的萃取装置，其中该萃取管的底部外与该外管内的底部间进一步装设有一弹簧，藉由弹簧的应力推挤萃取管向上，则萃取管的底部将可与捣杆的穿刺部更为紧密压挤，能更有助于样品的研磨破碎。

以下将配合图式进一步说明本发明的实施方式，下述所列举的实施例是用以阐明本发明，并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

附图说明

图1为本发明实施例组设后的立体示意图；

图2为本发明实施例的分解立体示意图；

图3为本发明实施例另一视角的分解立体示意图；

图4为本发明实施例进行萃取的侧视示意图；

图5为本发明实施例组设后进行萃取的剖视示意图；

图6为本发明盖体另一实施例的立体示意图；

图7为本发明另一实施例的分解立体示意图；

图8为本发明另一实施例进行萃取的剖视示意图；

图9为本发明盖体再一实施例的立体示意图；

图10为本发明再一实施例的剖视示意图。

其中，附图标记说明如下：

10盖体

101流动空间

11捣杆

110捣刺部

111过滤入孔

112过滤出孔

12穿刺部

13取样孔

14封盖

15凸纹

16接合件

141塞体

20覆膜

30萃取管

31第一处理室

311底部

32第二处理室

40萃取管

41第一处理室

411底部

42第二处理室

43凹沟

50外管

51容置空间

52凸块

60样品容置件

61圈板

62通孔

63镂空部

70弹簧

S萃取样品

L1萃取溶液

L2反应溶液

具体实施方式

请参考图1至图3，这些图是本发明实施例组设后的立体示意图以及分解图。本发明实施例的萃取装置，包括：一盖体10、一覆膜20与一萃取管30。覆膜20包覆于萃取管30的开口端，盖体10则再盖覆于包覆有覆膜20的萃取管30上，形成有一内部的封闭空间。

盖体10，其内部表面凸设有一捣杆11与至少一穿刺部12。捣杆11可为一杆状体，前端设有一形状类似于锤体的捣刺部110，但其形状并未设有特别的限制，亦可为多边形锥体或是圆体、椭圆体、柱体。捣刺部110是用于穿破覆膜20，同时也用于待萃取样品的研磨破碎。因此，捣刺部110前端需设为有一定尖锐度的结构，例如多角锥形、圆锥形或箭形等，但并不以此为限，以能刺穿该覆膜20。至于穿刺部12，其亦是用于穿破该覆膜20，本身形状同样未设有特别的限制，但其前端亦需设有一定尖锐度的结构，例如多角锥形、圆锥形或箭形等，但并不以此为限。穿刺部12设置的数目并未设有特别的限制，但至少设有一个，其也可依据下述第二处理室32所设置的数目相应调整设置数目。

萃取管30，是具有一开口端的管体，内部分隔有一第一处理室31与一第二处理室32。第一处理室31与一第二处理室32于开口端的高度一致，以使覆膜20包覆时能同时封闭之。

第一处理室31于本实施例中，是呈圆筒状，但其并不以此为限，其亦可为椭圆柱形、多边柱形，而其内径可为由上至下一致，亦可为上部较宽渐次往下变窄，或是上下或分段设有不同的内径，以适合所欲萃取的样品类型以及溶液体积。第一处理室31的内径，可设计成仅略大于捣杆11的捣刺部110的外径，使捣刺部110能在第一处理室31内转动，但当进行样品S的研磨破碎时，则能将较大碎片阻挡于捣刺部110下方，而避免其随着溶液流向捣刺部110上方，因此能将这些碎片继续破碎，以提高萃取效率。第一处理室31内的底部311，其结构可与该捣杆11的捣刺部110相对应配合，而能紧密地将样品研磨破碎。

第二处理室32于本实施例中，是围绕圆筒状第一处理室31的环柱结构，但其构形并未设有特别的限制，其可依据所欲装填溶液的体积加以变更调整，因此也可以为不完整环柱或扇形柱。第二处理室32于本实施例中仅隔设有一个，其也可依据所欲装填溶液的种类数目，区隔出一个以上的第二处理室32。此时则需设置有相对应数目的穿刺部12。

盖体10与萃取管30，其所使用的材质并未设有特别的限制，其可为聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、聚乙烯(Polyethylene，PE)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)，或是不锈钢。其中，为方便灭菌以聚丙烯或不锈钢为较佳。

覆膜20，是一具有延展性的薄膜，可拉伸并包覆于该萃取管30的开口端，使第一处理室31与第二处理室32呈现封闭状态。由于其必须能为捣刺部110与穿刺部12所刺破，其物性亦不能太过坚韧，可使用的材质有聚乙烯膜、石蜡膜(Paraffin)或聚丙烯膜，但并不以此为限。

请参考图4与图5，这些图是本发明实施例进行萃取的示意图。在萃取前，首先于萃取管30的第一处理室31中装入预定体积的萃取溶液L1，同时于第二处理室32中装入预定体积的反应溶液L2，之后再将覆膜20包覆于整个萃取管30的开口端，同时将第一处理室31与第二处理室32封闭。此步骤可预先装填、封膜备用，则进行萃取时可直接拿取装有萃取溶液L1与反应溶液L2的萃取管进行萃取。

萃取时，首先将待萃取样品S置放于覆膜20上，其置放位置在第一处理室31开口处的上方处。此样品S可为动植物冷冻干燥组织、动植物活体组织、食品的部分碎块。然后，将盖体10以捣杆11的捣刺部110对准样品S下压覆膜20。在下压刺破覆膜20同时，样品S将连同捣杆11进入第一处理室31中。

样品S进入第一处理室31后与萃取溶液L1相碰触，并受捣杆11的捣刺部110下压至第一处理室31的底部311。将盖体10左右旋转，则可连动捣杆11的捣刺部110对样品S进行来回辗压研磨，将之破碎为更小体积。在此同时，依据所欲萃取内含物性质所调配的萃取溶液L1亦对该样品S碎片进行相关萃取反应，而将内含物溶于其中。

进一步，为使溶于萃取溶液L1的内含物进行下一反应或是终止萃取溶液L1某些成分的作用，维持萃取出的内含物的稳定性，皆可使之再与另一反应溶液L2相作用。

原本因为第一处理室31与第二处理室32是相隔开，因此，其个别所装入的萃取溶液L1与反应溶液L2并不会相混合，即便是捣杆11与穿刺部12将覆膜20穿破后，只要研磨配碎时保持在萃取溶液L1与反应溶液L2不会由原处理室流出至另一处理室的操作角度下，即可维持两者的区隔。当完成萃取反应后，则可将萃取装置整体倾斜与倒置，此时，包含样品S内含物的萃取溶液L1与反应溶液L2，可分别透过捣杆11与穿刺部12于覆膜20上所穿破的孔洞流出至盖体10与萃取管30间所形成的流动空间101中而相混合。数次倒置与摇晃后即可使此两种溶液混合完全，以进行后续反应或终止萃取反应。

完成前述反应后，可打开盖体10，将最终含有样品S内含物的溶液取出，即可进行下一检验步骤或反应程序。为了方便将反应后的溶液取出，请参考图2，可于盖体10表面开设一取样口13以及一可盖覆该取样口13的封盖14，而利用封盖14上塞体141的设置，于封盖14盖上时封闭取样口13。因此，当完成反应后，可方便地直接开启封盖14，由取样口13取出反应物，而无需由萃取管30上将盖体10打开，因此，可避免反应物暴露在外部开放空间或打开时溶液滴落的情形。

请参考图6，该图是本发明盖体另一实施例的立体示意图。于此实施例中，捣刺部110与第一处理室31底部311相接触面上进一步设有数个过滤入孔111，这些过滤入孔111连通至捣刺部110上方面向第一处理室31的开口端的过滤出孔112。于此结构下，较大体积的样品S碎片，仍会被阻挡于过滤入孔111外，但却可使萃取溶液L1进出过滤入孔111与过滤出孔112间所形成的通道，使样品S内含物可进入捣刺部110上方空间的萃取溶液L1中，以促进萃取反应的进行。过滤入孔111/过滤出孔112的孔径大小以及设置数目并未设有特别的限制，可依据样品S的体积大小与特性加以调整。

请参考图7，该图是本发明另一实施例的分解立体示意图。为了使样品S在操作时能够准确地落入第一处理室中，本发明提供了另一实施例的萃取装置。于此实施例中，萃取装置包括一盖体10、一覆膜20、一样品容置件60、一萃取管40与一外管50。

盖体10如前所述，而萃取管40于本实施例中，被套入一外管50的容置空间51中。萃取管40同样可分隔出一第一处理室41与一第二处理室42，并于开口端包覆有一覆膜20。为使萃取管40套入外管50后能够固定以方便操作，可于萃取管50外缘侧壁设置有凹沟43，并于外管50内缘侧壁设置相对应可卡合的长条形凸块52。凹沟43与凸块52的结构并未设有特别的限制，只需二者能透相互卡合、嵌合而不会相互位移即可。

样品容置件60，设有一与第一处理室41的开口形状相对应的圈板61以及镂空部63，圈板61之间形成一通孔62。组设时，样品容置件60是叠置于覆膜20上并与萃取管40一同容置于外管50内，再将盖体10盖覆于外管50上。盖覆时，同样藉由该盖体10内所凸设的捣杆11与穿刺部12分别穿越圈板61内的通孔62与镂空部63，而进一步刺穿覆膜20后，再分别进入第一处理室41与第二处理室42中。

请参考图8，该图是本发明另一实施例进行萃取的剖视示意图。进行萃取时，首先将待萃取样品S置放于样品容置件60的圈板61内的覆膜20上，由于圈板61是对应第一处理室41的开口形状设置，因此能确保样品S于圈板61内时，恰好位在第一处理室41上方处。接下来的步骤与前述实施例相似，将盖体10以捣杆11的捣刺部110对准圈板61内的通孔62(或对准样品S)下压覆膜20。在下压刺破覆膜20的同时，样品S将连同捣杆11进入第一处理室41中。由于样品S已被区隔于圈板61内，因此，当捣杆11穿刺时，将更能确保样品S被同时带入第一处理室41中，可避免样品S外落或进入第二处理室42的情形发生。另一方面，穿刺部12则是先穿越样品容置件60的镂空部62，再刺穿覆膜20而进入第二处理室42。后续同样将盖体10左右旋转，进行如前述的萃取反应。

请参考图9，该图是本发明盖体再一实施例的立体示意图。为了方便操作，盖体10侧边外缘上可设置有多个凸纹15，以增加抓握的摩擦力，使进行研磨破碎时更容易施力，促进样品破碎的效率。凸纹15于本实施例中是纵向平行凸纹，但此形状并未设有特别的限制，其亦可为平行斜纹、点状纹或菱格纹。另一方面，为进一步使其可利用于具有驱动马达的电动驱动装置(图中未示)，以机械方式进行研磨破碎，也可于盖体10侧边外缘上设置一接合件16，用以与电动驱动装置相连接组设。接合件16的构型并未设有特别的限制，其可依据电动驱动装置的连接头设置，而以卡合、嵌合、螺接等方式相连接。

请参考图10，该图是本发明再一实施例的剖视示意图。于萃取管40的底部411外与外管50内的底部间可进一步装设一弹簧70。藉由弹簧70的应力，可向上推挤萃取管40，而研磨破碎时需下压盖体10(连同捣杆11/捣刺部110)，因此两相对方向的施力可使萃取管40的底部411与捣杆11的穿刺部110间更为紧密地压挤，因而更能助于样品的研磨破碎，以提高萃取效率。

Claims (13)

1.一种萃取装置，用以萃取一样品的内含物，其特征在于，该装置包括：

一萃取管，该萃取管内部分隔有一第一处理室与一第二处理室；以及

一盖体，该盖体可盖覆于该萃取管上，盖覆时可藉由该盖体内所凸设的一捣杆进入该第一处理室，当左右摆动或旋转该盖体时，可使该捣杆于该第一处理室内进行该样品的破碎；

其中，该盖体与该萃取管间形成有一流动空间，可使该第一处理室与该第二处理室相连通。

2.如权利要求1所述的萃取装置，其特征在于，该萃取管的开口端进一步包覆有一覆膜，使该第一处理室与该第二处理室暂时处于封闭状态；而该盖体内进一步设有至少一穿刺部，于该盖体盖覆于该萃取管时，可藉由该捣杆与该穿刺部刺穿该覆膜，而分别进入该第一处理室与该第二处理室；

其中，该盖体与该萃取管间形成的流动空间，可于该覆膜被刺破后使该第一处理室与该第二处理室相连通。

3.如权利要求1或2所述的萃取装置，其特征在于，该第一处理室是呈圆筒状，而该捣杆设有一外径略小于该第一处理室内径的捣刺部，该捣刺部与该第一处理室的底部的构形相对应。

4.如权利要求3所述的萃取装置，其特征在于，该捣刺部与该第一处理室底部相接触面上进一步设有至少一过滤入孔，该过滤入孔连通至该捣刺部上方面向该第一处理室的开口端的一过滤出孔。

5.如权利要求1或2所述的萃取装置，其特征在于，该盖体进一步开设有一取样口以及一可盖覆该取样口的封盖。

6.如权利要求1或2所述的萃取装置，其特征在于，该盖体侧边外缘上进一步设置有多个凸纹。

7.如权利要求1或2所述的萃取装置，其特征在于，该盖体进一步设有一接合件。

8.一种萃取装置，用以萃取一样品的内含物，其特征在于，该装置包括：

一外管；

一萃取管，该萃取管内部分隔有一第一处理室与一第二处理室，该萃取管容置于该外管内；以及

一盖体，该盖体可盖覆于该外管上，盖覆时可藉由该盖体内所凸设的一捣杆进入该第一处理室，当左右摆动或旋转该盖体时，可使该捣杆于该第一处理室内进行该样品的破碎；

其中，该盖体与该萃取管间形成有一流动空间，可使该第一处理室与该第二处理室相连通。

9.如权利要求8所述的萃取装置，其特征在于，该萃取管的开口端进一步包覆有一覆膜，使该第一处理室与该第二处理室暂时处于封闭状态；而该盖体内进一步设有至少一穿刺部，于该盖体盖覆于该萃取管时，可藉由该捣杆与该穿刺部刺穿该覆膜，而分别进入该第一处理室与该第二处理室；

其中，该盖体与该萃取管间形成的流动空间，可于该覆膜被刺破后使该第一处理室与该第二处理室相连通。

10.如权利要求9所述的萃取装置，其特征在于，该萃取装置进一步包括：一样品容置件，该样品容置件设有一与该第一处理室的开口形状相对应的圈板以及至少一镂空部，该样品容置件叠置于该覆膜上并与该萃取管一同容置于该外管内；

其中，于该盖体盖覆于该外管上时，该盖体内所凸设的该捣杆与该穿刺部分别穿越该圈板内与该镂空部，而进一步刺穿该覆膜后，再分别进入该第一处理室与该第二处理室；而该流动空间则是进一步形成于该盖体与该样品容置件间。

11.如权利要求8、9或10所述的萃取装置，其特征在于，该第一处理室是呈圆筒状，而该捣杆设有一外径略小于该第一处理室内径的捣刺部，该捣刺部与该第一处理室的底部的构形相对应。

12.如权利要求11所述的萃取装置，其特征在于，该捣刺部与该第一处理室底部相接触面上进一步设有一过滤入孔，该过滤入孔连通至该捣刺部上方面向该第一处理室的开口端的一过滤出孔。

13.如权利要求8、9或10所述的萃取装置，其特征在于，该萃取管的底部外与该外管内的底部间进一步装设有一弹簧。