CN110426528A - 一种用于多个样品前处理的装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于多个样品前处理的装置，包括以下部件：样品提取管(3)；带塞底板(9)；样品提取架(2)；筛板盖(4)；固定盖板(5)；进样盘(1)；推杆平板(10)；振荡器(12)。本发明还公开了所述装置的使用方法。使用本发明的装置使样品分析效率可提高数倍。
Description
技术领域
本发明属于烟草化学研究领域，具体涉及一种用于多个样品前处理的装置及其使用方法。
背景技术
随着烟草行业“烟草基因组计划重大专项基于基因组编辑技术的工厂化育种方案”的推进，以所有基因编辑素材为对象，通过化学成分分析对素材进行筛选，并通过烟叶的配伍性测试和卷烟配方验证，确定工业可用性强的品种，成为了烟草行业迫切需求的关键技术内容。
连续流动分析技术将标准工作液、试样、试剂按比例泵入化学分析器中，并同时定时送入气体，使管路中形成连续流体分隔系统，使参与反应的物质在连续流动的过程中充分混合，然后经过一系列反应如混合、加热、过滤等，最后通过检测器检测得到相应的峰值电信号，再通过标准曲线自动计算得到相应的浓度。连续流动分析技术具有检测速度快、样品和试剂用量少、一次进样可同时检测多个成分等优点，在国内外烟草行业得到了广泛应用。
传统的连续流动分析检测样品前处理存在诸多不足：①传统的样品称量过程工作量大、繁琐耗时，严重影响检测工作进度；②传统的提取剂的移取步骤，如采用移液管作为计量器具，则劳动强度大，耗时长，操作人员技术不熟练容易导致提取剂移取体积不一致，从而影响检测结果；如果使用试剂瓶上加装定量装置，手压法取液，则易产生气泡，从而导致提取剂移取体积不准确，也会影响检测结果；③前处理中需将样品称取至磨口三角瓶中，加入萃取剂振荡萃取，用定性滤纸过滤，将滤液转移至连续流动分析仪的进样管中，然后才能进行后续测定。在过滤的过程中，需将提取瓶中固体样品残渣与提取液的混合物倾倒于瓶口放置有定性滤纸折叠的漏斗中，将滤后的提取液收集在收集瓶中。样品前处理过程中需几次转移样品，不够简便，影响检测的工作效率；而且转移过程中可能会因引入杂质和提取液的不小心泼洒等影响到检测结果的可靠性。
基因编辑工厂化育种至少会产生数万个编辑素材，目前常规化学成分分析的日样品处理量只有60个左右，完成数万个素材的常规化学成分分析需要很长周期，分析结果的滞后将会影响到整个工厂化育种的进度，因此在基因编辑育种过程中对准确可靠的高通量快速分析方法的需求非常迫切。
本发明针对基因编辑素材常规化学成分快速分析的迫切需求，对基因编辑素材常规化学成分分析高通量快速分析方法进行了研究，在保证分析结果准确的前提下，通过样品前处理过程的改进和自动化，使常规化学成分的日样品分析量提高到400个以上，大大提高了工作效率，为基因编辑工厂化育种素材的化学筛选提供了强有力的保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于多个样品前处理的装置及其使用方法。具体内容实现如下：
本发明第一方面公开了一种用于多个样品前处理的装置，包括以下部件：
--样品提取管3，有多个，其为两端开口的管状；
--带塞底板9，大致为长方体状，其上表面均匀分布有多个密封塞子6；
--样品提取架2，大致为长方体状，其有两个平行的横板，上横板21和下横板22，两个平行的横板上均匀分布有多个孔用于放置和固定所述样品提取管3；
--筛板盖4，其内布置有过滤筛板，且与所述样品提取管3上端口的相适配；一般所述筛板盖4与所述样品提取管3上端口通过螺纹连接；
--固定盖板5，大致为长方体状；
--进样盘1，其上放置有多个进样管11，所述进样管11的口部直径略大于所述样品提取管3上端口的直径，所述进样管11的数目与所述样品提取管3的数目相等且一一对应；
--推杆平板10，其为板状，其下部有多个圆形过滤推杆101，所述过滤推杆101的直径略小于所述样品提取管3下端口的直径，所述过滤推杆101的数目与所述样品提取管3的数目相等且一一对应；
--振荡器12，其与所述样品提取架2相匹配。
本发明的优选方案，还包括以下部件：
--多通道自动加液器1，其与所述多个样品提取管3相适配且一一对应；
--试剂储存瓶13，与所述多通道自动加液器1连通连接。
优选地，所述带塞底板9边缘有底板卡扣8；所述固定盖板5边缘有盖板卡扣51；所述样品提取架2下端边缘有下凸缘23，上端边缘有上凸缘24；所述下凸缘23与所述底板卡扣8相适配，所述上凸缘24与所述盖板卡扣51相适配。
优选地，所述带塞底板9边缘内侧有定位销71；所述样品提取架2下端面的边缘内侧有定位槽72；所述定位销71与定位槽72相适配。
优选地，所述筛板盖4中的过滤筛板的孔径为0.45μm。
优选地，所述进样盘1为多个。
优选地，所述多个样品提取管3为60个。样品提取管3为其他数量也可以。
本发明第二方面公开了用于多个样品前处理的装置的使用方法，包括如下步骤：
将样品提取架2装在带塞底板9上，定位销71卡入定位槽72中，用底板卡扣8固定下凸缘23；
将多个样品提取管3依次放置于样品提取架2中，将样品提取管3下端口与带塞底板9上的密封塞子6一一对应密封连接，样品提取管3固定在样品提取架2上；
分别称取样品放入样品提取管3中，设置每个样品提取管3需要加入试剂的体积，使用多通道自动加液器1将试剂储存瓶13中的试剂分别加入到样品提取管3中；
将筛板盖4装到样品提取管3上端口，将固定一起的带塞底板9和样品提取架2连同装有样品和试剂的样品提取管3放置到振荡器12中，按标准方法选定的条件进行振荡萃取；由于有将筛板盖4，在振荡萃取过程中，样品提取管3中的溶液不会溅出；
振荡萃取完毕后，将固定盖板5装上，使上凸缘24扣入盖板卡扣51中，将固定一起的带塞底板9和样品提取架2连同装有样品和试剂的样品提取管3一起从上至下翻转180°，使带有密封塞子6的样品提取管3下端口垂直向上，有筛板盖4的样品提取管3上端口垂直向下，放置在有多个进样管11的进样盘1上，并使有筛板盖4的样品提取管3上端口一一对应插入进样管11的上端口中；
将带塞底板9取下，将推杆平板10放置于样品提取管3上方，放置位置应使多个过滤推杆101与多个样品提取管3一一对应，压下推杆平板10，推杆平板10上的多个过滤推杆101将同时下压，使得样品提取管3中萃取好溶液通过筛板盖4中的过滤筛板，溶液过滤后进入到进样盘1中的多个进样管11中；
把其中有过滤后样品溶液的多个进样管11的进样盘1放置到连分析仪的自动进样器上，按标准方法选定的条件进行分析检测。一般标准为烟草行业标准或企业标准，如YC/T159-2002(烟草及烟草制品水溶性糖的测定连续流动法)、YC/T 160-2002(烟草及烟草制品总植物碱的测定连续流动法)、YC/T 162-2002(烟草及烟草制品氯的测定连续流动法)、YC/T 173-2003(烟草及烟草制品钾的测定火焰光度法)、YC/T 216-2007(烟草及烟草制品淀粉的测定连续流动法)、YC/T 269-2008(烟草及烟草制品硫酸盐的测定连续流动法)、YC/T296-2009(烟草及烟草制品硝酸盐的测定连续流动法)、YC/T 343-2010(烟草及烟草制品磷酸盐的测定连续流动法)或/和YQ/T 60—2015(烟用接装纸六价铬测定连续流动法)等。
本发明的有益效果
1、本发明的用于多个样品前处理的装置设计合理，整个操作流程不需要对样品进行转移，样品前处理过程得到了大大简化，而且转移步骤的减少可有效防止样品前处理操作过程中的出错，大大降低了人为误差的引入。
2、本发明的用于多个样品前处理的装置可以实现多个样品的同时过滤。本发明设计了样品萃取液过滤的推杆平板10，推杆平板上设置有与样品提取架上样品提取管放置位置一一对应的60个过滤推杆，通过一次按压即可实现60个样品萃取液的过滤，大大节省了样品前处理时间和手工操作强度，显著提高工作效率，与目前烟草行业标准方法相比，样品分析效率可提高数倍。
3、本发明的用于多个样品前处理的装置采用两个以上的样品盘交替使用，可不间断的进行分析，每天2人可处理8-10盘样品，按常规进样速度60样/h计算，每天可分析400个以上的样品；与目前烟草行业标准方法相比，样品分析效率可提高数倍。本发明为基因工厂化育种产生的海量编辑素材的筛选提供了高通量快速分析方法，大大加快了基因编辑素材筛选过程中常规化学成分的分析进程。
说明书附图
图1为本发明的用于多个样品前处理的装置未进行180°翻转示意图。
图2为本发明的用于多个样品前处理的装置未进行180°翻转的俯视图。
图3为本发明的多通道自动加液器和试剂储存瓶示意图。
图4为本发明的振荡器示意图。
图5为本发明用于多个样品前处理的装置使用方法流程图。
附图标记：1、多通道自动加液器；2、样品提取架；21、上横板；22、下横板；23、下凸缘；24、上凸缘；3、样品提取管；4、螺纹筛板盖；5、固定盖板；51、盖板卡扣；6、密封塞子；71、定位销；72、定位槽；8、底板卡扣；9、带塞底板；10、推杆平板；101、过滤推杆；11、进样管；12、振荡器；13、试剂储存瓶。
具体实施方式
本发明通过以下具体实施例作进一步描述，但不限制本发明。
本发明公开了一种用于多个样品前处理的装置如图1-4所示，包括以下部件：样品提取管3，有60个，其为两端开口的管状；带塞底板9，大致为长方体状，其上表面均匀分布有多个密封塞子6；样品提取架2，大致为长方体状，其有两个平行的横板，上横板21和下横板22，两个平行的横板上均匀分布有60个孔用于放置和固定所述样品提取管3；筛板盖4，其内布置有过滤筛板，且与所述样品提取管3上端口的相适配，过滤筛板的孔径为0.45μm；一般所述筛板盖4与所述样品提取管3上端口通过螺纹连接；固定盖板5，大致为长方体状；进样盘1，为2个，其上放置有60个进样管11，所述进样管11的口部直径略大于所述样品提取管3上端口的直径，所述进样管11的数目与所述样品提取管3的数目相等且一一对应；推杆平板10，其为板状，其下部有多个圆形过滤推杆101，所述过滤推杆101的直径略小于所述样品提取管3下端口的直径，所述过滤推杆101的数目与所述样品提取管3的数目相等且一一对应，为60个；振荡器12，其与所述样品提取架2相匹配。
多通道自动加液器1，其与所述多个样品提取管3相适配且一一对应；试剂储存瓶13，与所述多通道自动加液器1连通连接。
所述带塞底板9边缘有底板卡扣8；所述固定盖板5边缘有盖板卡扣51；所述样品提取架2下端边缘有下凸缘23，上端边缘有上凸缘24；所述下凸缘23与所述底板卡扣8相适配，所述上凸缘24与所述盖板卡扣51相适配。
所述带塞底板9边缘内侧有定位销71；所述样品提取架2下端面的边缘内侧有定位槽72；所述定位销71与定位槽72相适配。
实施例：使用本发明的装置进行烤烟样品中总糖的测定步骤如图5所示
样品准备：首先将烟叶或烟丝烘干，用高速旋风磨对烟草及烟草制品进行细胞壁破壁，然后过60目筛网，密封保存为备样。按YC/T31-1996标准测试样品含水率。使用本发明的装置按以下步骤进行：
A、将样品提取架装在带塞底板上，定位销卡入定位槽中，用底板卡扣固定下凸缘；将60样品提取管依次放置于样品提取架中，将样品提取管下端口与带塞底板上的密封塞子一一对应密封连接，样品提取管固定在样品提取架上；
B、分别称取0.25g样品放入样品提取管中，设置每个样品提取管需要加入试剂的体积为10ml，使用多通道自动加液器将试剂储存瓶中的试剂分别加入到样品提取管中；
C、将筛板盖分别装到样品提取管上端口，将固定一起的带塞底板和样品提取架连同装有样品和试剂的样品提取管放置到振荡器中，按标准YC/T 159-2002的方法选定的条件进行振荡萃取；
D、振荡萃取完毕后，将固定盖板装上，使上凸缘扣入盖板卡扣中，将固定一起的带塞底板和样品提取架连同装有样品和试剂的样品提取管一起从上至下翻转180°，使带有密封塞子的样品提取管下端口垂直向上，有筛板盖的样品提取管上端口垂直向下，放置在有60个进样管的进样盘上，并使有筛板盖的样品提取管上端口一一对应插入进样管的上端口中；
E、将带塞底板取下，将推杆平板放置于样品提取管上方，放置位置应使60过滤推杆与60样品提取管一一对应，压下推杆平板，推杆平板上的60过滤推杆将同时下压，使得样品提取管中萃取好溶液通过筛板盖中的过滤筛板，溶液过滤后进入到进样盘中的多个进样管中；过滤筛板的孔径为0.45μm；
F、把其中有过滤后样品溶液的多个进样管的进样1放置到连分析仪的自动进样器上，按标准YC/T 159-2002的方法选定的条件进行分析检测。
上述过程完成约需要2小时完成，而现有技术的测试方法大约需要1天的时间，效率提高4-6倍。
Claims (8)
1.一种用于多个样品前处理的装置，其特征在于，包括以下部件：
--样品提取管(3)，有多个，其为两端开口的管状；
--带塞底板(9)，大致为长方体状，其上表面均匀分布有多个密封塞子(6)；
--样品提取架(2)，大致为长方体状，其有两个平行的横板，上横板(21)和下横板(22)，两个平行的横板上均匀分布有多个孔用于放置和固定所述样品提取管(3)；
--筛板盖(4)，其内布置有过滤筛板，且与所述样品提取管(3)上端口的相适配；
--固定盖板(5)，大致为长方体状；
--进样盘(1)，其上放置有多个进样管(11)，所述进样管(11)的口部直径略大于所述样品提取管(3)上端口的直径，所述进样管(11)的数目与所述样品提取管(3)的数目相等且一一对应；
--推杆平板(10)，其为板状，其下部有多个圆形过滤推杆(101)，所述过滤推杆(101)的直径略小于所述样品提取管(3)下端口的直径，所述过滤推杆(101)的数目与所述样品提取管(3)的数目相等且一一对应；
--振荡器(12)，其与所述样品提取架(2)相匹配。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，还包括以下部件：
--多通道自动加液器(1)，其与所述多个样品提取管(3)相适配且一一对应；
--试剂储存瓶(13)，与所述多通道自动加液器(1)连通连接。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述带塞底板(9)边缘有底板卡扣(8)；所述固定盖板(5)边缘有盖板卡扣(51)；所述样品提取架(2)下端边缘有下凸缘(23)，上端边缘有上凸缘(24)；所述下凸缘(23)与所述底板卡扣(8)相适配，所述上凸缘(24)与所述盖板卡扣(51)相适配。
4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述带塞底板(9)边缘内侧有定位销(71)；所述样品提取架(2)下端面的边缘内侧有定位槽(72)；所述定位销(71)与定位槽(72)相适配。
5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述筛板盖(4)中的过滤筛板的孔径为0.45μm。
6.根据权利要求1根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述进样盘(1)为多个。
7.根据权利要求1根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述多个样品提取管(3)为60个。
8.一种根据权利要求1-7任一所述用于多个样品前处理的装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
将样品提取架(2)装在带塞底板(9)上，定位销(71)卡入定位槽(72)中，用底板卡扣(8)固定下凸缘(23)；
将多个样品提取管(3)依次放置于样品提取架(2)中，将样品提取管(3)下端口与带塞底板(9)上的密封塞子(6)一一对应密封连接，样品提取管(3)固定在样品提取架(2)上；
分别称取样品放入样品提取管(3)中，设置每个样品提取管(3)需要加入试剂的体积，使用多通道自动加液器(1)将试剂储存瓶(13)中的试剂分别加入到样品提取管(3)中；
将筛板盖(4)装到样品提取管(3)上端口，将固定一起的带塞底板(9)和样品提取架(2)连同装有样品和试剂的样品提取管(3)放置到振荡器(12)中，按标准方法选定的条件进行振荡萃取；
振荡萃取完毕后，将固定盖板(5)装上，使上凸缘(24)扣入盖板卡扣(51)中，将固定一起的带塞底板(9)和样品提取架(2)连同装有样品和试剂的样品提取管(3)一起从上至下翻转180°，使带有密封塞子(6)的样品提取管(3)下端口垂直向上，有筛板盖(4)的样品提取管(3)上端口垂直向下，放置在有多个进样管(11)的进样盘(1)上，并使有筛板盖(4)的样品提取管(3)上端口一一对应插入进样管(11)的上端口中；
将带塞底板(9)取下，将推杆平板(10)放置于样品提取管(3)上方，放置位置应使多个过滤推杆(101)与多个样品提取管(3)一一对应，压下推杆平板(10)，推杆平板(10)上的多个过滤推杆(101)将同时下压，使得样品提取管(3)中萃取好溶液通过筛板盖(4)中的过滤筛板，溶液过滤后进入到进样盘(1)中的多个进样管(11)中；
把其中有过滤后样品溶液的多个进样管(11)的进样盘(1)放置到连分析仪的自动进样器上，按标准方法选定的条件进行分析检测。
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