CN110917659B - 一种分散固相萃取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种分散固相萃取装置，所述第一动力件的固定端连接于支架上，第一动力件的输出端与第一容器相连接，第一动力件用于转动第一容器，所述第二动力件的固定端连接于支架上，第二动力件的输出端与第二容器相连接，第二动力件用于控制第二容器上下升降，所述搅拌组件用于对第一容器内所盛装物质进行搅拌；所述第一容器以及第二容器均设置朝上的开口，所述第二容器套设于第一容器外并与之相适配，且第二容器的内壁与第一容器的外壁之间密封，第一容器的容器壁上开设有通孔，通孔内设置有滤膜。该分散固相萃取装置能够有效提高吸附材料的吸附效率，简化操作步骤且无需添加淋洗液，有效降低了实验成本。

Description

一种分散固相萃取装置

技术领域

本发明涉及固相萃取领域，尤其涉及一种分散固相萃取装置。

背景技术

传统的固相萃取是将固相填料装载在医用聚丙烯柱管中，通过固相填料对分析样品组分的择性吸咐及解吸过程，实现对样品的分离，纯化和富集。需要经过柱内填料活化、样品加样、淋洗以及洗脱等步骤，操作步骤较多，相对繁琐，效率低下。

为了简化操作过程，提高检测效率，科学工作者开发了分散固相萃取法，直接将固相吸附材料加到分析样液中，待固相吸附材料对样液组分中杂质充分吸附后进行离心分离，吸取上清液。这些操作过程需要专用的离心机，并且在吸取上清液时容易将固相吸附材料一起吸出，影响检测结果稳定性，因此，函需提供一种能够简化分散固相萃取操作过程、提高效率、降低实验成本消耗的分散固相萃取装置。

发明内容

为此，需要提供一种分散固相萃取装置，来解决分散固相萃取效率低下且消耗较高的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种分散固相萃取装置，其特征在于：包括支架、第一动力件、第二动力件、第一容器、第二容器以及搅拌组件，所述第一动力件的固定端连接于支架上，第一动力件的输出端与第一容器相连接，第一动力件用于转动第一容器，所述第二动力件的固定端连接于支架上，第二动力件的输出端与第二容器相连接，第二动力件用于控制第二容器上下升降，所述搅拌组件用于对第一容器内所盛装物质进行搅拌；

所述第一容器以及第二容器均设置朝上的开口，所述第二容器套设于第一容器外并与之相适配，所述第二容器的形状与第一容器相同,使得第二容器的内壁与第一容器的外壁之间密封，第一容器的容器壁上开设有通孔，通孔内设置有滤膜。

进一步地，所述搅拌组件包括第三动力件以及搅拌叶片，所述第三动力件的固定端连接于支架上，第三动力件的输出端与搅拌叶片相连接，所述搅拌叶片用于搅拌第一容器内的液体。

进一步地，所述第三动力件为微型电机。

进一步地，所述第一容器与第二容器均由玻璃制成，所述第二容器内壁为磨砂面，所述第一容器外壁为磨砂面。

进一步地，所述第二动力件的上端连接于支架上，第二动力件的下端与第二容器的开口处相连接。

进一步地，所述第二容器底部设置有出液口，出液口处设置有出液管，出液管上设置有出液阀门。

进一步地，所述第一容器的容器壁为弧形结构。

进一步地，所述第一动力件为微型电机。

进一步地，所述第二动力件为气缸、电缸或者丝杆电机。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：利用搅拌组件对第一容器内的待处理样品以及吸附材料进行搅拌，加速吸附材料的吸附速率，利用第一动力件转动第一容器将处理后的样液与吸附材料分离，利用第二动力件将原本与第一容器密封的第二容器脱离初始位置，从而接收处理后的样液。该分散固相萃取装置能够有效提高吸附材料的吸附效率，简化操作过程，有效降低了实验成本。

附图说明

图1为本实施例一种分散固相萃取装置的整体结构示意图；

图2为本实施例一种分散固相萃取装置第二容器从第一容器外脱离的结构示意图；

图3为本实施例一种分散固相萃取装置的整体结构示意图；

图4为本实施例第一容器均匀开设有通孔的结构示意图；

图5为本实施例第一容器的通孔为绕第一容器径向设置的环状通孔结构。

附图标记说明：

1、支架；

2、第一动力件；

3、第二动力件；

4、第一容器；

41、盖体；

42、滤膜；

43、通孔；

44、第一容器上部；

45、第一容器下部；

5、第二容器；

51、出液管；

61、第三动力件；

62、搅拌叶片；

7、储液容器。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5，本发明提供一种分散固相萃取装置，包括支架1、第一动力件2、第二动力件3、第一容器4、第二容器5以及搅拌组件，支架用于固定第一动力件、第二动力件以及搅拌组件。第一容器与第二容器是使用玻璃制成，所述第一容器以及第二容器均设置朝上的开口，在其他实施例中，第一容器以及第二容器也可以是用塑料、硅胶等材料制成。搅拌组件用于搅拌第一容器内的物品，加速吸附进程。

本实施例中，所述第一容器的容器壁为弧形结构，其有益效果在于，能够便于在离心过程中，将第一容器内处理后的样液甩出第一容器，且不易在第一容器内发现积留的现象。在其他的实施例中，第一容器的底部设置为弧形结构。

所述第一动力件的固定端连接于支架上，第一动力件的输出端与第一容器相连接，第一动力件用于转动第一容器。在本实施例中，第一动力件为微型电机，第一动力件的机壳通过连接件固定在支架的上方，第一动力件的输出端向下延伸并与第一容器相连接。当第一容器可拆卸替换时，第一动力件通过其他部件与第一容器相连接。第一动力件工作，第一动力件输出端转动带动第一容器旋转。第一动力件的输出端与第一容器之间的具体连接方式是：第一容器的开口处螺纹连接有盖体41，第一动力件的输出端与盖体相固定，盖体的外缘设置有外螺纹，第一容器的开口处设置有与盖体外螺纹相适配的内螺纹，盖体旋设连接于第一容器的开口处。第一动力件的转动方向与螺纹设置方向同向。当第一容器上方设置盖体时，盖体上开设有盖体通孔，搅拌组件的第三动力件自盖体上方通过盖体通孔延伸入第一容器内。在其他实施例中，第一容器与第一动力件输出端可以以其他可拆卸连接的方式连接。

所述第二动力件的固定端连接于支架上，第二动力件的输出端与第二容器相连接，第二动力件用于控制第二容器上下升降。在本实施例中，第二动力件为气缸、电缸或者丝杆电机，第二动力件的机壳通过连接件固定在支架的上方，第二动力件的输出端向下延伸并与第二容器相连接。第二动力件动作，第二动力件输出端向下运动将第二容器从第一容器外脱离。第二动力件的输出端与第二容器的开口边沿处固定连接。利用该分散固相萃取装置萃取的样品体积为2～10mL，第二容器需要接收的液体重量较轻，只需要设置一个第二动力件即可，当利用该分散固相萃取装置萃取的样品体积较多时，可设置两个以上第二动力件对第二容器进行固定。

所述搅拌组件用于对第一容器内所盛装物质进行搅拌，加速分散固相萃取进程。具体的，所述搅拌组件包括第三动力件61以及搅拌叶片62，所述第三动力件的固定端连接于支架上，第三动力件的输出端与搅拌叶片相连接，所述搅拌叶片用于搅拌第一容器内的液体。搅拌叶片为扇叶状结构。在本实施例中，第三动力件为微型电机，第三动力件的机壳通过连接件固定在支架的上方，第三动力件的输出端向下延伸并与搅拌叶片相固定，第三动力件工作带动搅拌叶片对第一容器内盛装的物质进行搅拌。

所述第二容器套设于第一容器外并与之相适配，所述第二容器的形状与第一容器相同,使得第二容器的内壁与第一容器的外壁之间密封，当第一容器与第二容器均是由玻璃制成，所述第二容器内壁为磨砂面，所述第一容器外壁为磨砂面，第一容器与第二容器之间磨砂密封。当第一容器与第二容器由硅胶制成时，将第二容器套设在第一容器外时二者之间即实现密封。当第一容器与第二容器由塑料制成时，第一容器与第二容器之间设置有密封圈，密封圈的形状与第一容器、第二容器的形状相同，使用时将密封圈置入第二容器后，再将第二容器套设在第一容器外部，从而实现第一容器与第二容器之间的密封。

第一容器的容器壁上开设有通孔43，通孔内设置有滤膜42。滤膜的大小与通孔的尺寸相对应，滤膜与通孔之间可以采用粘合固定、热合固定或卡扣结构等固定方式。待处理样品在第一容器内完成吸附后，通过第一容器转动将处理后的样液离心经过滤膜过滤后进入第二容器。

滤膜具体为有机系微孔滤膜和水系微孔滤膜。常用有机系微孔滤膜由聚四氟乙烯膜(PTFE)、聚偏二氟乙烯膜(PVDF)、聚偏氟乙烯等材料制成，水系微孔滤膜一般由纤维素类的材料制成。

具体的，第一容器的通孔为绕第一容器径向设置的环状通孔结构，滤膜为适配于第一容器通孔的形状，实际上第一容器被分为第一容器上部44与第一容器下部45，滤膜的上下两端分别与第一容器上部、第一容器下部相连接，在第一容器转动的过程中，第一容器内处理后的样液从设置在侧边位置的滤膜处离心甩出到第二容器中。其他实施例中，第一容器的通孔也可以是绕第一容器的容器壁均匀开设的两个以上的通孔，且每个通孔处均设置有滤膜，滤膜可以设置在每个通孔内，或滤膜覆盖于第一容器开设有通孔的区域上。

在某些实施例中，所述第二容器底部设置有出液口，出液口处设置有出液管51，出液管上设置有出液阀门。可以在出液阀门下方设置储液容器7，用于盛装从第二容器内排出的处理后的样液。

该分散固相萃取装置具体使用步骤如下：将吸附材料以及待处理样液加入第一容器内，启动第三动力件，第三动力件转动带动搅拌叶片对第一容器内的待处理样液以及吸附材料进行搅拌，加速吸附材料对待处理样液中的杂质吸附效率，吸附结束后，停止第三动力件，启动第二动力件，将第二容器从第一容器外脱离，脱离后第一容器与第二容器之间的间距值为0.5-1.0cm，启动第一动力件，第一容器随第一动力件转动，第一容器内处理后的样液从第一容器的容器壁上的通孔中被离心至第二容器，流入第二容器中的为含有待测组分的样液，将第二容器中的样液移至储存容器中，吸附材料以及被吸附材料所吸附的杂质被留在第一容器内，停止第二动力件，使第一容器停止转动，再将第一容器和第二容器清洗干净。第二动力件反向运动，将第二容器复位到初始位置，第一容器与第二容器之间实现密封，进行下一次分散固相萃取操作。其中第一容器可以是一次性用品，将第一容器更替后再实现第二容器的复位，或者将第一容器清洗后再实现第二容器的复位，或者将第一容器清洗后更换滤膜再实现第二容器的复位，能够有效避免第一容器内滤膜上的物质污染下一次分散固相萃取的待处理样品。

以下将列出利用该分散固相萃取装置进行分散固相萃取的实例：

实例一：将5mL乙腈对蔬菜的提取液和石墨化炭黑吸附材料加入第一容器内，启动第三动力件，第三动力件转动带动搅拌叶片对第一容器内的提取液和石墨化炭黑吸附材料进行搅拌2分钟，吸附结束后，停止第三动力件，启动第二动力件，将第二容器从第一容器外脱离，脱离后第一容器与第二容器之间的间距值为0.6cm，启动第一动力件，第一容器随第一动力件转动，第一容器内滤膜为0.22μm有机系滤膜，第一容器内处理后的样液从第一容器的容器壁上的通孔中被离心至第二容器，并流入储液容器中，吸附材料以及被吸附材料所吸附的杂质被留在第一容器内，停止第二动力件，使第一容器停止转动，再将第一容器和第二容器清洗干净。

实例二：将5mL乙腈对虾肉的提取液、N-丙基乙二胺(PSA)和C18吸附材料加入第一容器内，启动第三动力件，第三动力件转动带动搅拌叶片对第一容器内的提取液、PSA和C18吸附材料进行搅拌2分钟，吸附结束后，停止第三动力件，启动第二动力件，将第二容器从第一容器外脱离，脱离后第一容器与第二容器之间的间距值为0.6cm，启动第一动力件，第一容器随第一动力件转动，第一容器内滤膜为0.22μm有机系滤膜，第一容器内处理后的样液从第一容器的容器壁上的通孔中被离心至第二容器，并流入储液容器中，吸附材料以及被吸附材料所吸附的杂质被留在第一容器内，停止第二动力件，使第一容器停止转动，再将第一容器和第二容器清洗干净。

实例三：将5mL乙腈对蛋的提取液、中性氧化铝和无水硫酸钠加入第一容器内，启动第三动力件，第三动力件转动带动搅拌叶片对第一容器内的提取液、中性氧化铝和无水硫酸钠进行搅拌2分钟，吸附结束后，停止第三动力件，启动第二动力件，将第二容器从第一容器外脱离，脱离后第一容器与第二容器之间的间距值为0.6cm，启动第一动力件，第一容器随第一动力件转动，第一容器内滤膜为0.22μm有机系滤膜，第一容器内处理后的样液从第一容器的容器壁上的通孔中被离心至第二容器，并流入储液容器中，吸附材料以及被吸附材料所吸附的杂质被留在第一容器内，停止第二动力件，使第一容器停止转动，再将第一容器和第二容器清洗干净。

实例四：将5mL乙腈-0.1％甲酸溶液对猪肉的提取液、混合型阳离子交换MCX吸附材料加入第一容器内，启动第三动力件，第三动力件转动带动搅拌叶片对第一容器内的提取液、MCX吸附材料进行搅拌2分钟，吸附结束后，停止第三动力件，启动第二动力件，将第二容器从第一容器外脱离，脱离后第一容器与第二容器之间的间距值为0.6cm，启动第一动力件，第一容器随第一动力件转动，第一容器内滤膜为0.22μm有机系滤膜，第一容器内处理后的样液从第一容器的容器壁上的通孔中被离心至第二容器，并流入储液容器中，吸附材料以及被吸附材料所吸附的杂质被留在第一容器内，停止第二动力件，使第一容器停止转动，再将第一容器和第二容器清洗干净。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分散固相萃取装置，其特征在于：包括支架、第一动力件、第二动力件、第一容器、第二容器以及搅拌组件，所述第一动力件的固定端连接于支架上，第一动力件的输出端与第一容器相连接，第一动力件用于转动第一容器，所述第二动力件的固定端连接于支架上，第二动力件的输出端与第二容器相连接，第二动力件用于控制第二容器上下升降，所述搅拌组件用于对第一容器内所盛装物质进行搅拌；

所述第一容器以及第二容器均设置朝上的开口，所述第二容器套设于第一容器外并与之相适配，所述第二容器的形状与第一容器相同，使得第二容器的内壁与第一容器的外壁之间密封，第一容器的容器壁上开设有通孔，通孔内设置有滤膜。

2.根据权利要求1所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述搅拌组件包括第三动力件以及搅拌叶片，所述第三动力件的固定端连接于支架上，第三动力件的输出端与搅拌叶片相连接，所述搅拌叶片用于搅拌第一容器内的液体。

3.根据权利要求2所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述第三动力件为微型电机。

4.根据权利要求1所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述第一容器与第二容器均由玻璃制成，所述第二容器内壁为磨砂面，所述第一容器外壁为磨砂面。

5.根据权利要求1所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述第二动力件的上端连接于支架上，第二动力件的下端与第二容器的开口处相连接。

6.根据权利要求1所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述第二容器底部设置有出液口，出液口处设置有出液管，出液管上设置有出液阀门。

7.根据权利要求1所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述第一容器的容器壁为弧形结构。

8.根据权利要求1所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述第一动力件为微型电机。

9.根据权利要求1所述的分散固相萃取装置，其特征在于：所述第二动力件为气缸、电缸或者丝杆电机。

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