CN111272521A - 一种对稻曲毒素a进行提取净化的预处理装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开生物检测领域中的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法，预处理装置由去离子水进液装置、匀浆离心装置、清洗和吸液装置、净化提纯装置组成，利用电动伸缩杆和其他部分进行耦合，将进液管和吸液管与提取杯分离开，并制作了提取杯盖，各部分相互配合，无须人为添加提取试剂，自动吸取上清液，在完成吸液后再进行清洗，通过旋转控速装置可以控制液体流速，使管内残留液体进入净化提纯装置，减少毒素的损失，通过汽化甲醇和水，后遇冷薄膜液化，最终在重力作用下进入集液杯中，实现去离子水、甲醇和稻曲毒素A的分离，进一步分离杂质和浓缩样品，本发明将稻谷的匀浆和提取稻曲毒素A一体化和自动化，快速得到待测液。

Description

一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法

技术领域

本发明属于生物检测领域，对水稻的稻曲病菌进行检测的技术，具体涉及对稻曲病菌中的稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法。

背景技术

由于水稻肥水施用水平的普遍提高和大穗型品种的大面积推广，稻曲病的发生呈现不断加重的趋势，由一个历史上零星、偶发性病害演变成为水稻产区的主要病害之一。稻曲病的发生不但对水稻高产稳产造成威胁，同时由于稻曲病菌能够产生大量毒素，其中稻曲毒素A占比最高，毒性最大，对人、动物和植物的细胞分裂具有强烈的抑制作用，对稻米的食用安全和稻田周边食草动物也带来潜在威胁。对稻曲毒素A的提取将为后面检测工作提供支持，而稻曲毒素A的提取和净化目前全是人工操作，步骤繁多，专业要求性高，因此发展快速、高效、自动化程度高、提纯净化效果好的装置与方法已成为当前的迫切需要。

目前，对稻曲毒素A进行提取净化还未出现专门的装置，基本都是通过人工添加液体、进行提取和净化等，也没有将其与检测设备进行直接耦合。典型的对稻曲毒素A的提取净化方法，如中国专利申请号为CN201810726387.7、名称为“一种快速检测稻谷中两种稻曲毒素的方法”，该方法通过加酸性溶液进行提取，再通过甲醇和水的混合液进行洗脱，需要多次加入不同液体，操作步骤极多、自动化程度低、对操作者要求高、难以大面积推广。

发明内容

本发明的目的在于解决现有稻曲毒素A的提取净化方法存在的问题，提出一种操作简便、自动化程度高、成本低、提纯净化效果好的对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法。

本发明一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置采用的技术方案是：其由去离子水进液装置、匀浆离心装置、清洗和吸液装置、净化提纯装置组成，所述的去离子水进液装置具有水平布置的微型电动推杆，微型电动推杆推动活塞在活塞缸内部水平移动，活塞缸出口分别连接第一软管和去离子水进液管，第一软管上装有第一开关夹，去离子水进液管上装有第一阀门；所述的匀浆离心装置最下方是垂直布置的步进电机，步进电机输出轴向上经转子连接载物板，载物板上表面正中间固定连接提取杯；提取杯最外部是顶端有开口的圆筒状的外壳，外壳内腔底部设有超声波换能器，超声波换能器上方是顶端有开口的圆筒状的提取内管，顶端开口处连接提取杯盖，提取内管外表面包有一圈振动环；所述的去离子水进液管伸在提取内管的顶端开口上方；所述的提取杯盖包括小电机、转子和提取杯盖顶部，小电机通过转子带动提取杯盖顶部转动，提取杯盖顶部边缘处设有中心轴，卡角有间隙地在中心轴上，卡角的下端凸出的是提取杯盖吸头，提取内管的顶端开口的外侧壁上设有提取杯吸头，提取杯盖吸头和提取杯吸头均是绕有线圈的电磁铁构件；所述的清洗和吸液装置包含一个甲醇-水储液箱和一个蠕动泵，甲醇-水储液箱下方引出第二软管，第二软管上装有第二开关夹，第二软管下端分为两路，第一路连接长软管的上端，另一路连接所述的第一软管，长软管的下端向下延伸并连接位于所述的提取内管的顶端开口上方的吸液管，长软管的下段上装有第四开关夹，吸液管上装有第三开关夹，吸液管上端通过弯曲的第三软管连通上方的蠕动泵的进口，吸液管的正上方固定连接上下垂直的电动伸缩杆，电动伸缩杆旁侧经滑块耦合上下垂直的滑动槽；所述的净化提纯装置最外面是一个摆放箱，摆放箱内部一侧上方设有控速装置，控速装置与外部的蠕动泵的出口相连接，控速装置下端经第一喷头连接C18固相萃取小柱上端，C18固相萃取小柱下端经导管连接伸在发热层中的第二喷头，发热层通过外接口与外部检测仪器连接，发热层正上方依次是集液杯、薄膜和制冷层，制冷层的底部设有冷气口；导管同时还连通第五软管的一端，第五软管这一端处装有第五开关夹，第七软管的另一端分为两路，一路连接集液杯下端，另一路伸出摆放箱外部与废液箱连通。

进一步地，微型电动推杆、步进电机、超声波换能器、小电机、蠕动泵、电动伸缩杆、控速装置、制冷层、加热层、第一阀门、提取杯盖吸头和提取杯吸头上的线圈以及第一开关夹、第二开关夹、第三开关夹、第四开关夹、第五开关夹都通过控制线连接控制模块。

进一步地，控速装置包括第四软管、控速杆和旋转盘，垂直的第四软管连接蠕动泵的出口，第四软管旁边是一水平的旋转盘，旋转盘的一圈上设有由短至长沿径向布置的控速杆，长短不一的控速杆旋转后能压在第四软管上。

所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置的预处理方法采用的技术方案是：是包括以下步骤：

步骤1：在提取杯内管中加入稻谷粉末和聚乙二醇4000样品，微型电动推杆带动活塞推动去离子水顺着去离子水进液管进入提取杯内管中；

步骤2：正向启动小电机，提取杯盖顶部旋转至贴合提取内管，给提取杯吸头和提取杯盖吸头上的线圈提供异向电，提取杯盖顶部盖紧提取杯的开口，超声波换能器工作，振动环振动，提取杯内管中的稻谷粉末和聚乙二醇4000与去离子水混合匀浆后，步进电机工作，提取杯旋转，使稻曲毒素A聚集在上清液中；

步骤3：给提取杯吸头和提取杯盖吸头上的线圈供同向电流，反向启动小电机，打开提取杯的开口，关闭第一阀门和步进电机，打开第三开关夹，电动伸缩杆向下移动，吸液管向下进入提取内管内的上清液内，蠕动泵工作，将上清液吸出转移至控速装置中；

步骤4：关闭第三开关夹和电动伸缩杆，打开第一开关夹、第五开关夹，控速装置工作，上清液进入C18固相萃取小柱中，微型电动推杆推进去离子水经由去离子水进液管、第一软管、长软管、吸液管、第三软管、蠕动泵进入到控速装置中；

步骤5：关闭第一开关夹和第五开关夹，打开第二开关夹，甲醇-水溶液储液池中的甲醇-水溶液顺着第二软管、长软管、第三软管、蠕动泵、控速装置、第一喷头流入C18固相萃取小柱中，对稻曲毒素A洗脱，洗脱完毕后关闭第二开关夹；

步骤6：洗脱液从导管、第二喷头进入发热层中，开启制冷层和发热层，液化蒸汽滴入集液杯中，稻曲毒素A得到提纯和浓缩。

本发明与已有方法和技术相比，具有如下优点：

1.本发明将稻谷的匀浆和提取稻曲毒素A一体化和自动化，快速得到待测液。

2.本发明利用电动伸缩杆和其他部分进行耦合，将进液管和吸液管与提取杯分离开，并制作了提取杯盖，提高装置使用安全性。

3.本发明中的提取杯分为内外两层，且在外层内壁有加热管，可通过模块设定温度，超声匀浆充分提取稻曲毒素A。

4.本发明各部分相互配合，无须人为添加提取试剂，自动吸取上清液，使用方便。

5.本发明在完成吸液后再进行清洗，使管内残留液体进入净化蒸馏提纯结构，减少毒素的损失。

6.本发明的旋转控速装置通过在圆盘上分布长度不同的控速杆，通过旋转控速装置可以控制液体流速。

7.本发明在净化部分通过花洒式喷头可以使液体均匀流经固相萃取小柱，从而充分吸附杂质。

8.本发明在蒸馏部分，通过汽化甲醇和水，后遇冷薄膜液化，最终在重力作用下进入集液杯中，实现去离子水、甲醇和稻曲毒素A的分离，进一步分离杂质和浓缩样品。

附图说明

图1是本发明一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置的总体结构示意图；

图2是图1中去离子水进液装置1的结构放大图；

图3是图1中匀浆离心装置2的结构放大图；

图4是图3中提取杯204的立体结构放大图；

图5是图3中提取杯盖213的工作结构放大图；

图6是图1中清洗和吸液装置3的结构放大图；

图7是图6中电动伸缩杆313及其关联部分的左视结构放大；

图8是图1中净化提纯装置6的结构放大图；

图9是图8中控速装置605的内部结构放大图。

附图中各部件的序号和名称：1：去离子水进液装置；2：匀浆离心装置；3：清洗和吸液装置；4：第一软管；5：第二软管；6：净化提纯装置；7：第五软管；

100：第一支撑架；101固定板；102：微型电动推杆；103：活塞；105：第一开关夹；106：去离子水进液管；107：小支撑杆；108：第一阀门；

201：步进电机；202：下固定板；203：载物板；204：提取杯；205：上固定板；206：转子；210：超声波换能器；211：振动环；212：外壳；213：提取杯盖；214：温控管；215：提取内管；216：小电机；220：中心轴；221：旋转卡脚；222：提取杯盖吸头；223：提取杯盖顶部；224：旋转杆；225：转子；226：提取杯吸头；227：固定片；

301：长软管；302：收纳箱；303：固定夹；304：第二开关夹；305：第二支撑架；306：甲醇-水溶液储液箱；307：卡角；308：卡架；309：蠕动泵；310：蠕动泵进液口；311：第三软管；312：固定板；313：电动伸缩杆；314：吸液管；315：第三开关夹；316：第四开关夹；320：滑动槽；321：滑块；322：蠕动泵出液口；323：第三支撑架；

600：第五开关夹；601：导管；603：C18固相萃取小柱；604：第一喷头；605：控速装置；606：摆物箱；607：冷气口；608：制冷层；609：薄膜；610：集液杯；611：加热层；612：外接口；613：第二阀门；614：第二喷头；615：第四支撑架；620：第四软管；621：控速杆；622：旋钮；623：旋转盘。

具体实施方式

参见图1所示的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，整个装置主要由去离子水进液装置1、匀浆离心装置2、清洗和吸液装置3、净化提纯装置6组成。其中，匀浆离心装置2和清洗和洗液装置3在中间，清洗和洗液装置3在匀浆离心装置2的上方，去离子水进液装置1位于清洗和洗液装置3的一侧，二者通过第一软管4相连通。净化提取装置6在清洗和洗液装置3的另一侧，并且与清洗和洗液装置3相连接。

参见图2所示的去离子水进液装置1的结构，其具有固定不动的垂直的第一支撑架100，第一支撑架100上端固定连接两个固定板101，两个固定板101一上一下并列布置，上方的固定板101固定连接水平布置的微型电动推杆102的一端，微型电动推杆102的另一端伸在水平布置的活塞缸内部并且固定连接活塞缸内部的活塞103，可以推动活塞103在活塞缸内部水平移动。活塞缸内部装了去离子水，活塞缸另一端是出口，该出口分别连接第一软管4和去离子水进液管106，第一软管4上安装第一开关夹105，第一开关夹105用于控制液体是否流进第一软管4。在去离子水进液管106上安装第一阀门108，第一阀门108用于控制去离子水进液管106内液体的流出。下方的固定板101固定连接一根水平布置的小支撑杆107一端，小支撑杆107的另一端固定连接于活塞缸侧壁下端，用于支撑活塞缸。

参见图3所示的匀浆离心装置2的结构，其最下方是垂直布置的步进电机201，依次向上分别同轴心固定连接的下固定板202、转子206、上固定板205、载物板203和提取杯204。步进电机201和转子206间通过下固定板202紧密连接，转子206和载物板203之间通过上固定板205紧密连接，提取杯204固定连接在载物板203的上表面正中间。在设定好步进电机201的离心速度和时间后，步进电机201工作，带动转子206转动，从而带动载物板203和提取杯204转动。

参见图4所示的提取杯204的结构，提取杯204由外壳212、超声波换能器210、振动环211、提取杯盖213、温控管214、提取内管215组成。提取杯204的最外部是外壳212，外壳212的底端固定连接在载物板203的正中间。外壳212是顶端有开口的圆筒状，外壳212内腔中设超声波换能器210、振动环211、温控管214和提取内管215，超声波换能器210在外壳212内腔的底部，在超声波换能器210的上方是提取内管215，提取内管215同轴心套在外壳212内腔中，提取内管215和外壳212的上端面平齐，超声波换能器210和提取内管215二者间相互不接触。提取内管215是顶端有开口的圆筒状，该顶端开口就是提取杯204的顶端开口，顶端开口处连接提取杯盖213，提取杯盖213可以盖紧提取杯204的顶端开口。在提取内管215外表面包有一圈振动环211，在外壳212的内侧表面排列有一圈温控管214，温控管214与振动环211不接触。在离心前，启动超声波换能器210后，上方的振动环211开始振动，使其包裹的提取内管215内的固体和液体混匀。温控管214用以控制匀浆和离心温度，将尽可能多的稻曲毒素溶解在溶剂中。

去离子水进液装置1中的去离子水进液管106伸在提取内管215的顶端开口上方，从去离子水进液管106内出来的液体能从提取内管215的顶端开口流入到提取内管215中，完成进液功能。

参见图5所示的提取杯盖213的结构，提取杯盖213包括小电机216、转子225、旋转杆224、提取杯盖顶部223，小电机216通过转子225带动提取杯盖顶部223转动。小电机216的壳体垂直固定在外壳212的顶部，小电机216的输出端同轴固定连接转子225，转子225同时通过轴承连接在外壳212上，可以旋转。旋转杆224水平布置，其一端固定套在转子225上，另一端固定连接提取杯盖顶部223，从而能带动提取杯盖顶部223在水平面上旋转。转子225上套有两个固定片227，旋转杆224另一端的两侧各一个固定片227，在提取杯盖顶部223的边缘上固定两个中心轴220，两个中心轴220按提取杯盖顶部223的中心对称布置，每个中心轴220上有间隙地套有一个卡角221，卡角221的上端可绕中心轴220旋转，每个卡角221的下端凸出一个提取杯盖吸头222。在提取内管215的顶端开口的外侧壁上设有一圈凹槽，凹槽内固定设有两个提取杯吸头226，这两个提取杯吸头226的位置与其上方的提取杯盖吸头222的位置相对应。提取杯盖吸头222和提取杯吸头226均是绕有线圈的电磁铁构件，可通过给线圈通电使其具有磁性，当给两者通电，提取杯盖顶部223旋转后，带动其上的提取杯盖吸头222和提取杯吸头226紧密相吸，从而使提取杯盖213盖住提取内管215的顶端开口，也就是盖住了提取杯204的顶端开口。

参见图6和图7所示的清洗和吸液装置3的结构，其包含一个甲醇-水储液箱306和一个蠕动泵309，甲醇-水储液箱306中存储有甲醇-水溶液，甲醇和水的体积比是7：3。甲醇-水储液箱306通过固定板307固定在水平的第二支撑架305上，第二支撑架305又通过固定角308固定连接蠕动泵309。在甲醇-水储液箱306下方引出一条第二软管5，第二软管5上端连通于甲醇-水储液箱306，在第二软管5上安装第二开关夹304，控制甲醇-水溶液是否能从甲醇-水储液箱306中流出。第二软管5的下端分为两路，第一路连接长软管301的上端，另一路连接图2中的第一软管4，使去离子水进液装置1与清洗和吸液装置3通过第一软管4相连接，在第一软管4上安装第一开关夹105，通过第一开关夹105能控制去离子水是否能经去离子水进液管106进入到长软管301中。长软管301收集好后收在收纳箱302内部，收纳箱302通过固定板312与垂直布置的第三支撑架323固定连接。在收纳箱302外表面且与第二软管5接触的部分用固定夹303固定软管，用于防止管线过于杂乱而影响吸液效果。长软管301的下端从收纳箱302内伸出并向下延伸后连接吸液管314，在长软管301的下段上安装第四开关夹316，用来控制从长软管301进入吸液管314中的液体。吸液管314位于所述的提取内管215的顶端开口上方，吸液管314向下运动后能从提取内管215的顶端开口伸进提取内管215内吸取液体。在吸液管314上安装第三开关夹315，吸液管314在安装第三开关夹315的这一段是软管材质，其余部分都是耐腐蚀玻璃材质。吸液管314上端通过弯曲的第三软管311连接且连通上方的蠕动泵309，第三软管311通过蠕动泵309上开的蠕动泵进液口310与蠕动泵309连通。在吸液管314的正上方设有上下垂直的电动伸缩杆313，电动伸缩杆313的下端机械式固定连接吸液管314。在电动伸缩杆313旁侧是上下垂直的第三支撑架323，第三支撑架323上开有上下垂直的滑动槽320，滑动槽320和滑块321相耦合，滑块321固定连接在电动伸缩杆313侧壁上，这样，电动伸缩杆313通过滑块321和滑动槽320连接第三支撑架323，电动伸缩杆313能沿第三支撑架323上下滑动，扩大其活动区域，能够带动下方的吸液管314伸入提取杯204中收集液体。第三支撑架323的上端和第二支撑架305固定连接。第三软管311弯曲地在电动伸缩杆313表面，当电动伸缩杆313上下滑动时，弯曲的第三软管3111能避免阻碍电动伸缩杆313的滑动。在蠕动泵309上开有蠕动泵出液口322，用于将蠕动泵309和其侧方的净化提纯装置6相接。

参见图8所示的净化提纯装置6的结构，其最外面是一个摆放箱606，摆放箱606底部固定摆放支撑在垂直布置的第四支撑架615上。摆放箱606内部一侧上方设有控速装置605，控速装置605通过管道与外部的蠕动泵309的蠕动泵出液口322相连接，从蠕动泵309泵出的液体经过控速装置605。控速装置605的下端连接第一喷头604，第一喷头604垂直布置，连接其正下方的C18（碳18）固相萃取小柱603上端，C18固相萃取小柱603下端经导管601连接第二喷头614。液体先经过控速装置605来改变流速，向下到第一喷头604，第一喷头604使液体均匀流经C18固相萃取小柱602，C18固相萃取小柱603与导管601进行分离和对接，以方便更换C18固相萃取小柱603，然后液体从第二喷头614流出。

导管601同时还连通第五软管7的一端，在第五软管7的这一端处安装第五开关夹600，控制导管601的液体流经第五软管7。第二喷头614伸在发热层611中，发热层61通过外接口612与外部检测仪器相连接，在外接口612上安装第二阀门613，控制稻曲毒素A从外接口612流出。在发热层611正上方有集液杯610，在集液杯610的正上方是薄膜609，薄膜609呈弧形，弧形开口朝上，薄膜609的正上方是制冷层608，制冷层608的底部设有冷气口607，冷气口607正对着下方的薄膜609，这样，从第二喷头614中喷出液体经发热层611后蒸发，蒸汽向上聚集在薄膜609处，而经制冷层608后的冷空气通过冷气口607进入其下方的薄膜609上，使得薄膜609处的蒸汽迅速液化成液体，滴在下方的集液杯610内，从第五软管7中流出。

第七软管7的另一端分为两路，一路连接集液杯610下端，另一路伸出摆放箱606外部，与外界的废液箱连通。

由控速装置605、第一喷头604、净化管603、C18固相萃取小柱602、导管601、第五软管7、第五开关夹600组成净化结构，由制冷层608、薄膜609、集液杯610、发热层611、第二喷头614、外接管612、第二阀门613组成蒸馏提纯结构。

参见图9所示的控速装置605结构，包括第四软管620、旋转盘623、控速杆621、旋转纽622。其通过垂直的第四软管620连通外部的蠕动泵出液口322，液体经过蠕动泵出液口322进入第四软管620中。在第四软管620中旁边是一水平的旋转盘623，旋转盘623的一圈上设有由短至长沿径向布置的控速杆621，长短不一的控速杆621能压在第四软管620上来改变其流速。旋转盘623连接一个步进电机，步进电机由控制模块控制其工作。控速装置605还包括可调节流速大小的旋转纽622，控制旋转盘623的转角。

微型电动推杆102、步进电机201、超声波换能器210、小电机216、蠕动泵309、电动伸缩杆313、控速装置605、温控管214、制冷层608、加热层611、第一阀门108、第二阀门613、提取杯盖吸头222和提取杯吸头226上的线圈以及第一开关夹105、第二开关夹304、第三开关夹315、第四开关夹316、第五开关夹600这些每个开关夹都通过控制线连接控制模块，实现装置的自动化控制。

参见图1-9，本发明所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置的工作流程具体是：

步骤1：初始状态时，第一开关夹105、第二开关夹304、第三开关夹315、第四开关夹316、第五开关夹600每个开关夹都保持在夹紧状态无法使液体流过，第二阀门613保持关闭，第一阀门108打开。在活塞缸内注满去离子水。人工向提取杯内管215中先加入稻谷粉末和聚乙二醇4000样品。稻谷粉末和聚乙二醇4000的重量比为5：1。例如可加入25.0g稻谷粉末以及5g聚乙二醇4000。将新的被去离子水和甲醇液活化的C18萃取小柱603放入摆物箱606内，并接通导管601。

控制模块控制微型电动推杆102工作，向前推进，带动活塞103向前推动去离子水，推动时间和速度预先已设计好。去离子水在重力作用下顺着去离子水进液管106滴落至下方的提取杯内管215中，等进液达到预设的体积后控制微型电动推杆102停止向前。例如可加入100ml的去离子水。这样，完成去离子水进液装置1向提取杯204中的进液过程。

步骤2：对稻谷进行匀浆离心。控制模块正向启动小电机216，小电机216上的转子225带动旋转杆224和提取杯盖223顺时针旋转，直至提取杯盖顶部223旋转至贴合提取内管215，控制模块给提取杯吸头226和提取杯盖吸头222上的线圈提供异向电，使两个吸头具有相反的磁性，从而产生吸力，使提取杯管215上的提取杯吸头226和提取杯盖吸头222紧紧吸住，提取杯盖顶部223盖紧提取杯204的开口，使提取杯204密封，然后开始进行匀浆离心。控制模块控制超声波换能器210工作，振动环211振动，使提取杯内管213发生振动，提取杯内管213中的稻谷粉末和聚乙二醇4000样品与去离子水充分混合匀浆，持续30分钟后，超声波换能器210停止工作。然后，控制模块控制步进电机201工作，带动提取杯204旋转至设定的时间，产生离心运动，使上清液与沉降的杂质明显分开，也就要将稻曲毒素A与其他杂质分离开，从而尽可能将稻曲毒素A聚集在上清液中。可设定步进电机201的参数是10000r/s转动10min。与此同时，控制模块通过温控管214控制提取杯204内部的匀浆离心温度。

步骤3：匀浆离心过程完成后，控制模块给提取杯吸头226和提取杯盖吸头222上的线圈供同向电流，使两个吸头之间产生斥力。并反向启动小电机216，转动提取杯盖213，打开提取杯204的开口，此时提取内管215内的液体暴露在吸液管314下，以至于完全能被吸液管314吸取，此时稻曲毒素A在提取内管215的上清液中。控制模块控制第一阀门108和步进电机201均关闭，进行吸液过程。先打开第三开关夹31，控制电动伸缩杆313向下移动，带动吸液管314向下进入提取内管215内，第三软管311弯曲部分也因此伸直。当控制吸液管314接触到提取内管215内的上清液液面下一点后，控制模块控制蠕动泵309开始工作，将上清液从提取杯内管215吸出，经蠕动泵309转移至净化提纯装置6的控速装置605中。与此同时，电动伸缩杆313继续向下移动，且单位时间内向下的位移一直满足吸液管314没入上清液内，直到吸取上清液完毕，电动伸缩杆313再回到原来位置。吸取的到的含有稻曲毒素A的上清液顺着第三软管311进入蠕动泵309中，再从蠕动泵309的出口进入第四软管620内。此时，控速装置605中的最长的控速杆621抵住了第四软管622，故上清液无法向下流入到C18固相萃取小柱602内。第四软管620半径设计较大，故可以用第四软管620一半的体积来暂时储存吸取的液体。如此完成吸液过程。

步骤4：完成吸取液体后，控制模块控制第三开关夹315和电动伸缩杆313关闭，打开第一开关夹105、第五开关夹600。控速装置605工作，旋转旋钮622控速，使吸取的上清液从第一喷头604流出，进入C18固相萃取小柱603中，C18固相萃取小柱603起到吸附稻曲毒素A的作用。同时，控制去离子水进液装置1中的微型电动推杆102向前推进，去离子水经由去离子水进液管106、第一软管4、长软管301、吸液管314、第三软管311、蠕动泵309这一通道进入到第四软管620中，这部分去离子水到第一喷头604后向下均匀淋洗C18固相萃取小柱603，从而使杂质随着去离子水的淋洗成为废液流走，第五软管7外接废液池，废液从第五软管7的分支处流走。由于去离子水和吸取后的上清液的流动轨迹基本相同，故还起到了清洗的作用。

步骤5：之后，控制模块关闭第一开关夹105和第五开关夹600，打开第二开关夹304，甲醇-水溶液从甲醇-水溶液储液池306中顺着第二软管5和第二301流入第三软管311内，进入蠕动泵309中，再从蠕动泵出液口322流出，进入第四软管620内，经第一喷头604向下流入C18固相萃取小柱603中，对被C18固相萃取小柱603吸附住的毒素A进行洗脱，开启设定的一段小段时间后，洗脱完毕，关闭第二开关夹304，洗脱液中主要是含有稻曲毒素A的甲醇-水溶液。

步骤6：待洗脱完毕后，洗脱液顺着导管601从第二喷头614处进入蒸馏提纯结构，再从第二喷头614进入发热层611中。控制模块同时开启制冷层608和发热层611，制冷层608在顶部，发热层611包裹了洗脱液，当制冷层608发出冷气，冷气通过冷气口607与薄膜609接触，由于甲醛沸点低，且在水沸点温度下不会分解，使得水蒸气和甲醛来到薄膜609上迅速液化成液体，由于薄膜609设计成两端高，中间低的弧状，故收集到的液化蒸汽可以在重力作用下自然滴入集液杯610中。集液杯610收集到的水和甲醛混合液通过第五软管7流走，最终完成蒸馏过程来使稻曲毒素A得到提纯和浓缩。但是在蒸馏提纯结构中，无法避免的沾有残液，且稻曲毒素A需要用用流动相：甲醇-水溶液来溶解以形成滤液，故此时继续输送少量甲醇-水溶液，甲醇-水溶液通过花洒式的第二喷头614来冲洗管道壁，同时也将剩下的稻曲毒素A溶解在了甲醇-水溶液中。完成蒸馏和冲洗后，得到预见处理后的，第二阀门613打开，使得液体能通过外接口612输送出去，与相关检测仪器连接，完成稻曲毒素A的提取净化的预处理过程。最后关闭整个装置。

Claims (9)

1.一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其由去离子水进液装置（1）、匀浆离心装置（2）、清洗和吸液装置（3）、净化提纯装置（6）组成，其特征是：所述的去离子水进液装置（1）具有水平布置的微型电动推杆（102），微型电动推杆（102）推动活塞（103）在活塞缸内部水平移动，活塞缸出口分别连接第一软管（4）和去离子水进液管（106），第一软管（4）上装有第一开关夹（105），去离子水进液管（106）上装有第一阀门（108）；所述的匀浆离心装置（2）最下方是垂直布置的步进电机（201），步进电机（201）输出轴向上经转子（206）连接载物板（203），载物板（203）上表面正中间固定连接提取杯（204）；提取杯（204）最外部是顶端有开口的圆筒状的外壳（212），外壳（212）内腔底部设有超声波换能器（21），超声波换能器（210）上方是顶端有开口的圆筒状的提取内管（215），顶端开口处连接提取杯盖（213），提取内管（215）外表面包有一圈振动环（211）；所述的去离子水进液管（106）伸在提取内管（215）的顶端开口上方；所述的提取杯盖（213）包括小电机（216）、转子（225）和提取杯盖顶部（223），小电机（216）通过转子（2250带动提取杯盖顶部（223）转动，提取杯盖顶部（223）边缘处设有中心轴（220），卡角（221）有间隙地在中心轴（220）上，卡角（221）的下端凸出的是提取杯盖吸头（222），提取内管（215）的顶端开口的外侧壁上设有提取杯吸头（226），提取杯盖吸头（222）和提取杯吸头（226）均是绕有线圈的电磁铁构件；所述的清洗和吸液装置（3）包含一个甲醇-水储液箱（306）和一个蠕动泵（309），甲醇-水储液箱（306）下方引出第二软管（50，第二软管（5）上装有第二开关夹（304），第二软管（5）下端分为两路，第一路连接长软管（301）的上端，另一路连接所述的第一软管（4），长软管（301）的下端向下延伸并连接位于所述的提取内管（215）的顶端开口上方的吸液管（314），长软管（301）的下段上装有第四开关夹（316），吸液管（314）上装有第三开关夹（315），吸液管（314）上端通过弯曲的第三软管（311）连通上方的蠕动泵（309）的进口，吸液管（314）的正上方固定连接上下垂直的电动伸缩杆（313），电动伸缩杆（313）旁侧经滑块（321）耦合上下垂直的滑动槽（320）；所述的净化提纯装置（6）最外面是一个摆放箱（606），摆放箱（606）内部一侧上方设有控速装置（605），控速装置（605）与外部的蠕动泵（309）的出口相连接，控速装置（605）下端经第一喷头（604）连接C18固相萃取小柱（603）上端，C18固相萃取小柱（603）下端经导管（601）连接伸在发热层（611）中的第二喷头（614），发热层（61）通过外接口（612）与外部检测仪器相连接，发热层（611）正上方依次是集液杯（610）、薄膜（609）和制冷层（608），制冷层（608）的底部设有冷气口（607）；导管（601）同时还连通第五软管（7）的一端，第五软管（7）这一端处装有第五开关夹（600），第七软管（7）的另一端分为两路，一路连接集液杯（61）下端，另一路伸出摆放箱（606）外部与废液箱连通。

2.根据权利要求1所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其特征是：微型电动推杆（102）、步进电机（201）、超声波换能器（210）、小电机（216）、蠕动泵（309）、电动伸缩杆（313）、控速装置（605）、制冷层（608）、加热层（611）、第一阀门（108）、提取杯盖吸头（222）和提取杯吸头（226）上的线圈以及第一开关夹（105）、第二开关夹（304）、第三开关夹（315）、第四开关夹（316）、第五开关夹（600）都通过控制线连接控制模块。

3.根据权利要求1所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其特征是：控速装置605包括第四软管（620）、控速杆（621）和旋转盘（623），垂直的第四软管（620）连接蠕动泵（309）的出口，第四软管（620）旁边是一水平的旋转盘（623），旋转盘（623）的一圈上设有由短至长沿径向布置的控速杆（621），长短不一的控速杆（621）旋转后能压在第四软管（620）上。

4.根据权利要求1所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其特征是：外壳（212）的内侧表面排列有一圈温控管（214），温控管（214）与振动环（211）不接触。

5.根据权利要求1所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其特征是：

转子（225）上套水平布置的旋转杆（224）一端，旋转杆（224）另一端固定连接提取杯盖顶部（223），提取杯盖顶部（223）的边缘处固定设有两个按提取杯盖顶部（223）的中心对称的中心轴（220），每个中心轴（220）上套有一个能旋转的卡角（221），提取内管（215）的顶端开口的外侧壁上设有一圈凹槽，凹槽内固定设有两个与提取杯盖吸头（222）的位置相对应的提取杯吸头（226）。

6.根据权利要求1所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其特征是：长软管（301）收在收纳箱（302）内部，吸液管（314）上装有第三开关夹（315）的这一段是软管材质，其余部分是耐腐蚀玻璃材质。

7.一种如权利要求1所述的对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置的预处理方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1：在提取杯内管（215）中加入稻谷粉末和聚乙二醇4000样品，微型电动推杆（102）带动活塞（103）推动去离子水顺着去离子水进液管（106）进入提取杯内管（215）中；

步骤2：正向启动小电机（216），提取杯盖顶部（223）旋转至贴合提取内管（215），给提取杯吸头（226）和提取杯盖吸头（222）上的线圈提供异向电，提取杯盖顶部（223）盖紧提取杯（204）的开口，超声波换能器（210）工作，振动环（211）振动，提取杯内管（213）中的稻谷粉末和聚乙二醇4000与去离子水混合匀浆后，步进电机（201）工作，提取杯（204）旋转，使稻曲毒素A聚集在上清液中；

步骤3：给提取杯吸头（226）和提取杯盖吸头（222）上的线圈供同向电流，反向启动小电机（216），打开提取杯（204）的开口，关闭第一阀门（108）和步进电机（201），打开第三开关夹（315），电动伸缩杆（313）向下移动，吸液管（314）向下进入提取内管（215）内的上清液内，蠕动泵（309）工作，将上清液吸出转移至控速装置（605）中；

步骤4：关闭第三开关夹（315）和电动伸缩杆（313），打开第一开关夹（105）、第五开关夹（600），控速装置（605）工作，上清液进入C18固相萃取小柱（603）中，微型电动推杆（102）推进去离子水经由去离子水进液管（106）、第一软管（4）、长软管（301）、吸液管（314）、第三软管（311）、蠕动泵（309）进入到控速装置（605）中；

步骤5：关闭第一开关夹（105）和第五开关夹（600），打开第二开关夹（304），甲醇-水溶液储液池（306）中的甲醇-水溶液顺着第二软管（5）、长软管（301）、第三软管（311）、蠕动泵（309）、控速装置（605）、第一喷头（604）流入C18固相萃取小柱（603）中，对稻曲毒素A洗脱，洗脱完毕后关闭第二开关夹（304）；

步骤6：洗脱液从导管（601）、第二喷头（614）进入发热层（611）中，开启制冷层（608）和发热层（611），液化蒸汽滴入集液杯（610）中，稻曲毒素A得到提纯和浓缩。

8.根据权利要求7所述的预处理方法，其特征是：步骤3中，电动伸缩杆（313）继续向下移动，单位时间内向下的位移满足吸液管（314）没入上清液内，直到吸取上清液完毕，电动伸缩杆（313）再回到原来位置。

9.根据权利要求7所述的预处理方法，其特征是：步骤6中，继续输送甲醇-水溶液冲洗管道壁，将剩下的稻曲毒素A溶解在甲醇-水溶液中。

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