CN107722104B - 一种微波多肽合成仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微波多肽合成仪，涉及化学合成设备领域，包括箱体外壳组件、箱体托架、设备控制箱、加液泵模块、针盘模块、针盘升降模块、反应瓶主盘模块、主盘转动模块、微波控制器、微波发射器、真空废液桶、真空泵、氮气瓶、溶剂瓶。所述箱体外壳组件安装在箱体托架上，所述设备控制箱、加液泵模块、针盘升降模块、主盘转动模块、微波控制器安装在箱体托架上；所述针盘模块安装在针盘升降模块之间，所述微波发射器固定在针盘模块顶部中间位置，所述反应瓶主盘模块安装在主盘转动模块上端。本发明提高了实验效果，维修率大大减少；提高了合成效率和合成规模；节约实验所需的原料，降低实验成本。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成设备领域，尤其是一种微波多肽合成仪。
背景技术
多肽合成仪是指用来合成多肽的仪器，目前市场上使用的多肽合成仪，其功能及效果均存在一定的缺陷。目前世界上的多肽合成仪移液系统都是采取电磁阀的控制方式，整个设备处于一个绝对封闭的环境中，整个设备的压力恒定，当需要进行液体传输时，打开电磁阀，反应液体在压力的作用下进行转移，通过控制电磁阀打开的时间来控制传输的液量，但由于反应液体为溶液，不同的溶液拥有不同的黏性，黏性的不同会导致相同时间转移不同的溶液的体积会有很大差异，所以目前市面上的多肽合成仪液体转移精度只能达到10％，这样对实验所得的结果将大打折扣。由于控制液体体积的核心部件为电磁阀，电磁阀由于电磁铁线圈生热容易造成短路，且管路中的氨基酸溶液比较容易结晶，容易扎破电磁阀的密封膜片，导致电磁阀非常容易损坏，故障率高。传统设备处于恒压密封状态，设备内部一直处于一种高压环境，如果使用操作不规范容易导致设备压力过大，容易导致反应瓶爆裂炸伤实验人员。传统多肽合成仪，仪器内部所有的管路都有共通的部分，需要在每次加液结束后对管路进行冲洗，加大了清洗溶液的用量，而且如果清洗不完全，必会导致设备管路交叉污染。传统多肽合成仪采用单容器进行合成，合成效率低，且合成温度在常温环境，合成速度慢。由于以上所述的缺陷，现有的设备在使用中生产效率低，合成产物纯度低，设备故障率高，合成效果比较差。
发明内容
本发明的目的是解决上述不足，提供一种微波多肽合成仪。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种微波多肽合成仪，包括箱体外壳组件、箱体托架、设备控制箱、加液泵模块、针盘模块、针盘升降模块、反应瓶主盘模块、主盘转动模块、微波控制器、微波发射器、真空废液桶、真空泵、氮气瓶、溶剂瓶。所述箱体外壳组件安装在箱体托架上，所述设备控制箱、加液泵模块、针盘升降模块、主盘转动模块、微波控制器安装在箱体托架上；所述针盘模块安装在针盘升降模块之间，所述微波发射器固定在针盘模块顶部中间位置，所述反应瓶主盘模块安装在主盘转动模块上端。
所述的箱体外壳组件包括触摸控制屏、开门按钮、进程监测指示灯、工作指示灯、气路系统调节阀、电源插口、腔体排气口、气液进出口、微波腔门体、箱体壳体。
所述箱体托架上设有箱体式的反应仓；所述设备控制箱内设有控制系统；所述加液泵模块中含有安装基板，安装基板上一侧布置有排液通断控制阀及气路通断控制阀，另一侧布置有蠕动泵；所述针盘模块包括液管排布槽、注液针、清洗针、加液针盘，所述注液针及清洗针安装在加液针盘上，所述液管排布槽安装在加液针盘上方；所述针盘升降模块由步进电机和丝杆组成并分布在针盘模块两侧，能够实现带动针盘模块的升降；所述反应瓶主盘模块包括安装在主盘转动模块上的主轴、安装在主轴上的主盘、安装在主盘上的多个反应瓶、安装在主盘上的气液通断阀；所述主盘转动模块包括有转动电机及与转动电机输出轴相连的旋转轴，所述主盘转动模块可以带动反应瓶主盘模块旋转，使得反应瓶主盘模块中反应瓶内部的反应液均匀受热；所述微波控制器根据设备控制箱内控制系统给出的信号控制微波发射器发射微波的功率。
本发明通过对反应仓内通入微波，提高反应瓶内试剂的温度；本发明通过布置有多个反应瓶实现多个反应同步进行，提高反应效率；本发明通过主盘转动模块中转动电机有序转动克服微波传播的不均匀，并对反应瓶内试剂反应温度进行实时监控，当监控到某一点温度过高时，微波控制器调整微波发射器输出微波的功率，最终调节反应瓶内试剂的温度到设定的稳定值，达到微波温度均匀稳定的效果；本发明通过针盘升降模块控制针盘模块探入反应瓶中，通过蠕动泵进行抽取溶剂瓶中的液体后注入反应瓶中，实现加液或者清洗功能；本发明通过真空泵对反应瓶中的废液进行抽出，并对反应瓶中冲入氮气进行鼓泡混料，提高反应效率。
本发明有如下优点：
1、整台设备所处环境为常压状态，消除了气压过大所造成的容器爆裂的危险。
2、该发明采取蠕动泵注液的方式，彻底改变了传统多肽合成仪采用电磁阀的完成注液通断方式，大大提高了流体的精度，提高了实验效果，维修率大大减少。
3、该发明采用多个合成反应容器同时进行合成反应，提高了合成效率和合成规模。
4、该发明所有的供液及排液管路采用独立的接管，实现了0交叉污染，大大降低了合成风险，消除了传统多肽合成仪清洗管路的操作，大大压缩了设备的动作操作时间，提高了工作效率，不需要进行管路清洗，大大节约了实验所需的原料，降低了实验成本。
附图说明：
图1为本发明的外观结构示意图。
图2为本发明的外观前左侧视图。
图3为本发明的内部结构示意图。
图4为本发明的内部前左侧视图。
图5为本发明的反应瓶主盘模块、主盘转动模块、微波控制器、微波发射器连接示意图。
图6为本发明的排液功能系统连接示意图。
图7为本发明的鼓泡混料功能系统连接示意图。
图8为本发明的排液功能系统及鼓泡混料功能系统连接示意图。
图9为本发明的加液功能系统连接示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5及图8所示，一种微波多肽合成仪，包括箱体外壳组件1、箱体托架2、设备控制箱3、加液泵模块4、针盘模块5、针盘升降模块6、反应瓶主盘模块7、主盘转动模块8、微波控制器9、微波发射器10、真空废液桶11、真空泵12、氮气瓶13、溶剂瓶14。所述箱体外壳组件1安装在箱体托架2上，所述设备控制箱3、加液泵模块4、针盘升降模块6、主盘转动模块8、微波控制器9安装在箱体托架2上；所述针盘模块5安装在针盘升降模块6之间，所述微波发射器10固定在针盘模块5顶部中间位置，所述反应瓶主盘模块7安装在主盘转动模块8上端；所述真空废液桶11、真空泵12、氮气瓶13、溶剂瓶14布置在箱体外壳组件1外部。
所述的箱体外壳组件1包括触摸控制屏101、开门按钮102、进程监测指示灯103、工作指示灯104、气路系统调节阀105、电源插口106、腔体排气口107、气液进出口108、微波腔门体109、箱体壳体110；所述触摸控制屏101、开门按钮102、进程监测指示灯103、工作指示灯104布置在箱体壳体110的正面，所述气路系统调节阀105、电源插口106布置在箱体壳体110右侧下部，所述腔体排气口107、气液进出口108布置在箱体壳体110左侧下部，所述微波腔门体109布置在箱体壳体110正面，所述箱体壳体110左右侧设有散热格栅。
所述箱体托架2上设有箱体式的反应仓201；所述设备控制箱3内设有控制系统；所述加液泵模块4中含有安装基板401，安装基板上一侧布置有排液通断控制阀402及气路通断控制阀403，另一侧布置有蠕动泵404；所述针盘模块5包括液管排布槽501、注液针502、清洗针503、加液针盘504，所述注液针502及清洗针503安装在加液针盘504上，所述液管排布槽501安装在加液针盘504上方；所述针盘升降模块6由步进电机601和丝杆602组成并分布在针盘模块5两侧，能够实现带动针盘模块5的升降；所述反应瓶主盘模块7包括安装在主盘转动模块8上的主轴701、安装在主轴701上的主盘702、安装在主盘702上的多个反应瓶703、安装在主盘702上的气液通断阀704；所述主盘转动模块8包括有转动电机801及与转动电机输出轴相连的旋转轴802，所述主盘转动模块8可以带动反应瓶主盘模块7旋转，使得反应瓶主盘模块7中反应瓶703内部的反应液均匀受热；所述微波控制器9根据设备控制箱3内控制系统给出的信号控制微波发射器10发射微波的功率。
如图6及图8所示，所述反应瓶主盘模块7中主轴701、反应瓶703、气液通断阀704与排液通断控制阀402及箱体外壳组件1外部的真空废液桶11、真空泵12组成本发明中的排液功能系统；所述反应瓶703底部的排液口与气液通断阀704通过管路相连，所述气液通断阀704与主轴701侧面连接口相连，所有的排液管路在盘体主轴701内部汇总后通过底部出液口与排液通断控制阀402相连，所述排液通断控制阀402经过气液进出口108与真空废液桶11相连，所述真空泵12连接在真空废液桶11上并对其进行抽真空。当某一个反应瓶703中需要进行排液操作时，设备控制箱3内控制系统控制排液通断控制阀402打开该反应瓶703的排液管路，反应瓶703内部将出现短暂的负压环境，通过负压造成的压力差，把反应瓶内的废液排入真空废液桶11中。
如图7及图8所示，所述反应瓶主盘模块7中主轴701、反应瓶703、气液通断阀704与气路通断控制阀403、气路系统调节阀105及箱体外壳组件1外部的氮气瓶13组成本发明中的鼓泡混料功能系统；所述反应瓶703底部的排液口与气液通断阀704通过管路相连，所述气液通断阀704与主轴701侧面连接口相连，所有的进气管路在盘体主轴701内部汇总后通过顶部进气口与气路通断控制阀403相连，所述气路通断控制阀403经过气路系统调节阀105与氮气瓶13相连。当反应瓶703中需要进行鼓泡混料操作时，设备控制箱3内控制系统控制打开气路通断控制阀403与气液通断阀704，氮气将通入反应瓶703中，由于反应瓶703内为常压状态，所以不用担心反应瓶703内压力过强而产生的危险。氮气可以更有效的对反应物料进行充分的搅拌，使其达到最佳的混合效果。
如图9所示，所述反应瓶主盘模块7、针盘模块5、针盘升降模块6、蠕动泵404及溶剂瓶14组成本发明中的加液功能系统；所述蠕动泵404经过气液进出口108与箱体外壳组件1外部的溶剂瓶14相连，所述蠕动泵404通过管路与针盘模块5中的注液针502及清洗针503相连。反应原料被装在溶剂瓶14中，通过蠕动泵404抽液到反应瓶703中。由于反应仓201内为微波环境，所以注液针502及清洗针503一般置于反应仓201外部，通过针盘升降模块6控制升降。当需要注液或者清洗时，针盘升降模块6控制注液针502或清洗针503探入反应瓶703内部进行注液或者清洗。
本发明通过对反应仓201内通入微波，提高反应瓶703内试剂的温度，提高合成反应速度；本发明通过布置有多个反应瓶703实现多个反应同步进行，提高反应效率；本发明通过主盘转动模块8中转动电机801有序转动带动反应瓶703转动，克服微波传播的不均匀，并对反应瓶703内试剂反应温度进行实时监控，当监控到某一点温度过高时，微波控制器9调整微波发射器10输出微波的功率，最终调节反应瓶703内试剂的温度到设定的稳定值，实现微波温度均匀稳定的效果；本发明通过针盘升降模块6控制针盘模块5探入反应瓶703中，通过蠕动泵404进行抽取溶剂瓶14中的液体后注入反应瓶703中，实现加液或者清洗功能；本发明通过真空泵12对反应瓶703中产生负压实现废液抽出；本发明通过对反应瓶703中冲入氮气进行鼓泡混料，提高反应效率。
Claims (1)
1.一种微波多肽合成仪，其特征在于：包括箱体外壳组件、箱体托架、设备控制箱、加液泵模块、针盘模块、针盘升降模块、反应瓶主盘模块、主盘转动模块、微波控制器、微波发射器、真空废液桶、真空泵、氮气瓶、溶剂瓶，所述箱体外壳组件安装在箱体托架上，所述设备控制箱、加液泵模块、针盘升降模块、主盘转动模块、微波控制器安装在箱体托架上；所述针盘模块安装在针盘升降模块之间，所述微波发射器固定在针盘模块顶部中间位置，所述反应瓶主盘模块安装在主盘转动模块上端；
所述的箱体外壳组件包括触摸控制屏、开门按钮、进程监测指示灯、工作指示灯、气路系统调节阀、电源插口、腔体排气口、气液进出口、微波腔门体、箱体壳体；所述触摸控制屏、开门按钮、进程监测指示灯、工作指示灯布置在箱体壳体的正面，所述气路系统调节阀、电源插口布置在箱体壳体右侧下部，所述腔体排气口、气液进出口布置在箱体壳体左侧下部，所述微波腔门体布置在箱体壳体正面，所述箱体壳体左右侧设有散热格栅；
所述箱体托架上设有箱体式的反应仓；所述设备控制箱内设有控制系统；所述加液泵模块中含有安装基板，安装基板上一侧布置有排液通断控制阀及气路通断控制阀，另一侧布置有蠕动泵；所述针盘模块包括液管排布槽、注液针、清洗针、加液针盘，所述注液针及清洗针安装在加液针盘上，所述液管排布槽安装在加液针盘上方；所述针盘升降模块由步进电机和丝杆组成并分布在针盘模块两侧，能够实现带动针盘模块的升降；所述反应瓶主盘模块包括安装在主盘转动模块上的主轴、安装在主轴上的主盘、安装在主盘上的多个反应瓶、安装在主盘上的气液通断阀；所述主盘转动模块包括有转动电机及与转动电机输出轴相连的旋转轴，所述主盘转动模块可以带动反应瓶主盘模块旋转，使得反应瓶主盘模块中反应瓶内部的反应液均匀受热；所述微波控制器根据设备控制箱内控制系统给出的信号控制微波发射器发射微波的功率；
所述反应瓶主盘模块中的主轴、反应瓶、气液通断阀与排液通断控制阀及箱体外壳组件外部的真空废液桶、真空泵组成排液功能系统；所述反应瓶底部的排液口与气液通断阀通过管路相连，所述气液通断阀与主轴侧面连接口相连，所有的排液管路在盘体主轴内部汇总后通过底部出液口与排液通断控制阀相连，所述排液通断控制阀经过气液进出口与真空废液桶相连，所述真空泵连接在真空废液桶上并对其进行抽真空；
所述反应瓶主盘模块中的主轴、反应瓶、气液通断阀与气路通断控制阀、气路系统调节阀及箱体外壳组件外部的氮气瓶组成鼓泡混料功能系统；所述反应瓶底部的排液口与气液通断阀通过管路相连，所述气液通断阀与主轴侧面连接口相连，所有的进气管路在盘体主轴内部汇总后通过顶部进气口与气路通断控制阀相连，所述气路通断控制阀经过气路系统调节阀与氮气瓶相连；
所述反应瓶主盘模块、针盘模块、针盘升降模块、蠕动泵及溶剂瓶组成加液功能系统；所述蠕动泵经过气液进出口与箱体外壳组件外部的溶剂瓶相连，所述蠕动泵通过管路与针盘模块中的注液针及清洗针相连。
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| 胡思前,万昆,吴天奎,张远方,江强华.具控温装置的常压微波合成仪.高等函授学报(自然科学版).2004,第18卷(第05期),第57-58页. * |
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| Publication number | Publication date |
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| CN107722104A (zh) | 2018-02-23 |
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