CN111405933B - 使用微型装置的固相萃取方法 - Google Patents

使用微型装置的固相萃取方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种使用微型装置的固相萃取方法，该微型装置具有包括坝部的坝部形成部，该固相萃取方法包括以下步骤：(i)向微型装置中注入溶剂和填料，使溶剂移动到坝部形成部，并且使待分离材料吸附到坝部形成部中的填料上，其中，坝部形成部包括被设计为允许溶剂流过而阻止填料通过的坝部；以及(ii)从填料提取所吸附的待分离材料，其中，在步骤(i)和步骤(ii)中的一个步骤中，微型装置相对于中心轴旋转，并且以由公式1定义的角速度执行微型装置的旋转，其中，公式1为
Figure DDA0003226758040000011

Description

使用微型装置的固相萃取方法
技术领域
本申请要求2018年8月21日提交的韩国专利申请第10-2018-0097181号以及2019年8月6日提交的韩国专利申请第10-2019-0095313号的优先权权益，其全部公开内容通过引用并入本文中。
本发明涉及一种使用微型装置的固相萃取方法，更具体地，涉及一种使用能够通过添加填料和溶剂执行固相萃取的微型装置的固相萃取方法。
背景技术
固相萃取是一种将目标材料吸附到诸如珠子(bead)的具有特定性质的填料上并且使用溶剂进行纯化和浓缩以执行预处理的方法。在这种情况下，需要一种用于填充填料的装置。使用小尺寸微型装置以提高回收率并且缩短预处理时间。此外，微型装置用于检测微量材料。使用微型装置具有环保的优点，因为它可以减少溶剂消耗。
用于固相萃取的传统微型装置1的形状如图7a和图7b所示。在微型装置1内设置有坝部2，使得珠子3不能通过，而是只有流体流过。此时，由于珠子填充在坝部的后端部中而减少了流动路径，因此产生了压差。孔隙率越小，压差越大。在图7a和图7b的传统微型装置中，坝部安装在装置的左侧、右侧和中心。因此，大量流体在珠子的填充距离相对较短的左、右方向上流动。因此，产生了流体的非均匀流动分布。
发明内容
技术问题
为了解决传统用于固相萃取的微型装置的流体的非均匀流动分布，需要使用能够通过流体的均匀流速实现均匀萃取的用于固相萃取的新型微型装置的固相萃取方法，具体地，需要通过使得用于固相萃取的新型微型装置均匀地填充有填料的固相萃取方法。
技术方案
为了解决上述问题，本发明提供了一种使用微型装置的固相萃取方法，所述微型装置具有包括坝部的坝部形成部，所述方法包括以下步骤：
步骤i：向所述微型装置中注入溶剂和填料以使其移动到坝部形成部，从而使待分离材料吸附到所述坝部形成部中的所述填料上，其中，所述坝部形成部包括被调整为仅允许所述溶剂流过而不允许所述填料通过的坝部；以及
步骤ii：从所述填料提取吸附的所述待分离材料，
其中，在所述步骤i和所述步骤ii中的一个步骤中，所述微型装置围绕中心轴旋转，并且以由下面的公式1定义的角速度执行所述微型装置的旋转。
[公式1]
Figure GDA0002494111740000021
其中，
ω是所述微型装置的旋转角速度，
g是重力加速度，
r是所述微型装置的半径，
Figure GDA0002494111740000022
是所述微型装置的朝向，并且
Figure GDA0002494111740000023
在
Figure GDA0002494111740000024
的范围内。
用于固相萃取的所述微型装置包括：用于注入溶剂和填料的入口；用于排出所述溶剂的出口；以及位于所述入口和所述出口之间的坝部形成部，其中，所述坝部形成部和所述坝部中的每一个相对于在所述入口的延伸方向上的中心轴具有圆形横截面，所述横截面垂直于所述中心轴，其中，在所述坝部形成部中相对于所述中心轴以圆盘的形式填充所述填料。
此外，在根据本发明的固相萃取方法中，可以以下面的公式1-1定义用于固相萃取的所述微型装置的旋转角速度：
[公式1-1]
Figure GDA0002494111740000025
其中，
ω是所述微型装置的旋转角速度，
g是重力加速度，
r坝部是包含在所述微型装置中的所述坝部的半径，
Figure GDA0002494111740000031
是所述微型装置的朝向，并且
Figure GDA0002494111740000032
在
Figure GDA0002494111740000033
的范围内。
在根据本发明的固相萃取方法中，所述入口、所述出口、所述坝部形成部和所述坝部中的每一个相对于在所述入口的延伸方向上的中心轴具有圆形横截面，所述横截面垂直于所述中心轴，并且所述入口的直径和所述出口的直径中的每一个可以小于所述坝部形成部的直径。
此外，在根据本发明的固相萃取方法中，所述坝部的后端部可以具有向所述入口突出的锥形形状，其中，所述后端部是所述坝部的面对所述入口的表面。
此外，在根据本发明的固相萃取方法中，用于固相萃取的所述微型装置具有连接到所述入口的第一端部和连接到所述出口的第二端部，所述第一端部和所述第二端部是所述坝部形成部的两端，其中，与所述第一端部相比，所述坝部可以位于更靠近所述第二端部的位置处，并且所述坝部可以位于距离所述第二端部预定距离的位置处。
此外，在根据本发明的固相萃取方法中，所述第二端部和所述坝部的面对所述第二端部的表面中的每一个可以具有朝向所述出口突出的形状。
此外，在根据本发明的固相萃取方法中，所述第二端部和所述坝部的面对所述第二端部的表面中的每一个可以具有向所述出口突出的锥形形状。
此外，在根据本发明的固相萃取方法中，所述填料可以具有珠子的形式。
此外，在根据本发明的固相萃取方法中，
通过电机旋转用于固相萃取的所述微型装置，
所述电机包括用于提供旋转动力的驱动单元、连接到所述驱动单元的旋转轴和连接到所述旋转轴的头部，并且
可以通过使用于固相萃取的所述微型装置的外表面与所述电机的所述头部接触来旋转用于固相萃取的所述微型装置。
有益效果
根据本发明的使用用于固相萃取的微型装置的固相萃取方法，具有如下优点，沿用于固相萃取的微型装置的中心轴形成均匀的流体流动，而不使填料和溶剂的流动偏移，从而实现均匀的固相萃取。
附图说明
图1a至图1c示出了本发明的固相萃取方法中使用的用于固相萃取的微型装置的一个实施例的前视图。
图2示出了图1a的用于固相萃取的微型装置的顶视图。
图3示出了本发明的固相萃取方法中使用的用于固相萃取的微型装置的另一个实施例的前视图。
图4a和图4b示出了本发明的固相萃取方法中使用的用于固相萃取的微型装置的又一个实施例的前视图和主要部分。
图5示出了在本发明的固相萃取方法中具有均匀流速的流体而不使填料和溶剂的流动偏移的条件。
图6示出了电机设置为使本发明的固相萃取方法中的用于固相萃取的微型装置旋转的情况。
图7a和图7b示出了根据现有技术的用于固相萃取的微型装置的透视图，并且示出了溶剂和珠子的流动的实验例。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明中使用的用于固相萃取的微型装置和使用该用于固相萃取的微型装置的固相萃取方法。本发明包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图示出了本发明的实施例，并且并不旨在限制本发明的技术范围。
此外，无论符号为何，将由相同的附图标记表示相同或相应的组件，并且将省略其冗余描述。为了便于说明，所示的每个组件的尺寸和形状可以被放大或缩小。
图1a至图1c示出了本发明的固相萃取方法中使用的用于固相萃取的微型装置的一个实施例的前视图。用于固相萃取的微型装置10包括入口100、坝部形成部200和出口300。通过入口100注入填料400(例如，珠子)和溶剂，并且注入的填料400和溶剂移动到与入口100连接的坝部形成部200中。填料400填充在坝部形成部200中的坝部210的后部，并且溶剂经由坝部210的侧表面通过与坝部形成部200连接的出口300排出。
本发明中使用的用于固相萃取的微型装置10的坝部形成部200具有圆柱体形状，该圆柱体形状相对于在入口的延伸方向上的中心轴具有圆形横截面(或具有预定长度的圆盘)，该横截面垂直于中心轴。坝部形成部200包括在出口300侧的坝部210。关于具有圆柱体形状的坝部形成部的两端，坝部形成部200的连接到入口100的一端称为第一端部220，坝部形成部200的连接到出口300的一端称为第二端部230。坝部210位于坝部形成部200的第二端部230附近，坝部210位于距离第二端部230预定距离的位置处，以便溶剂可以流向出口300。然而，本发明不限于上述内容。例如，可以通过具有尺寸小于填料400的孔的穿孔板或者使填料400不能通过的网格结构制造坝部210。在这种情况下，溶剂可以通过坝部210以及坝部210的侧表面流出到出口300。
第二端部230向出口300突出，例如，第二端部230可以具有如图1a所示的锥形形状，以便在坝部形成部200中的通过坝部210的溶剂向出口300移动时，最小化由于第二端部230而产生的阻力。
如上所述，坝部210还相对于在入口的延伸方向上的中心轴具有圆形横截面，该横截面垂直于中心轴。如图1a所示，类似于具有锥形形状的第二端部230，坝部210的前端部210a(坝部210的面对坝部形成部200的第二端部230的表面，即坝部210的面对出口300的表面)可以具有锥形形状。
此外，根据本发明，如图1a所示，坝部210的后端部210b(坝部210的面对坝部形成部200的第一端部220的表面，即坝部210的面对入口100的表面)也可以具有锥形形状。也就是说，坝部210的后端部210b的倾斜角θ大于0°。例如，θ可以在0°到60°之间。
首先，在坝部210的后端部210b具有平坦表面的情况下(即，在图1a中θ＝0°时)，当填料400在不与流体混合的情况下单独注入入口100时，填料400可能从坝部210的后端部210b的靠近入口100的一侧积聚，然后入口100可能被填料400阻塞(参见图5)。
根据本发明，为了防止这种现象，坝部210的后端部210b也具有锥形形状，使得填料400不在入口100附近积聚，而是沿坝部210的后端部210b的斜面径向移动以积聚填料400。
此时，θ的值可以大于粉末(即填料400)的静止角(即，在图5所示的坝部210的后端部210b具有平坦表面时，积聚的填料400相对于具有平坦表面的坝部210的后端部210b的角度)。如果θ的值大于粉末的静止角，则填料400可以沿坝部210的倾斜后端部210b更平滑地移动。粉末的静止角对于实施本发明的各种环境具有不同的值。
图2示出了当在图1a的箭头(*)的方向上观察时，以圆盘的形式填充在坝部210的后端部210b中的填料400的形状。填充有填料400的形状由附图标记200a表示。
返回参考图1a，在坝部形成部200的直径等于坝部210的直径的情况下，进一步设置突出部240，在突出部240中，围绕坝部形成部200中的放置坝部210的部分的侧表面进一步突出，使得突出部240允许溶剂在坝部210的侧表面和坝部形成部200的内表面之间移动。在这种情况下，坝部形成部200的第二端部230的直径可以大于坝部形成部200的第一端部220的直径。如图1a中溶剂的流向线所示，溶剂可以通过填料400之间，通过坝部形成部200的突出部240，并且通过坝部形成部200的第二端部230和坝部210之间的空间，然后向出口300移动。
溶剂入口250是溶剂在坝部210的侧表面和坝部形成部200的内表面之间流动的空间的入口，溶剂入口250的宽度小于填料400的直径。
如上所述，入口100和出口300可以连接到坝部形成部200并与坝部形成部200一体地形成。例如，入口100和出口300中的每一个可以具有长圆柱体形状。此外，入口100和出口300中的每一个可以相对于坝部形成部200的纵向方向上的中心轴位于同一条线上。入口100和出口300中的每一个的直径小于坝部形成部200的直径。
例如，用于固相萃取的微型装置10的尺寸如图1c所示，用于固相萃取的微型装置10的直径(即，包括坝部形成部200的突出部240的微型装置10的直径)可以是25mm至32mm，用于固相萃取的微型装置10的总长度(即，包括入口100、坝部形成部200和出口300的微型装置的总长度)可以约为10.3mm至10.45mm，并且在一个实施例中可以约为10mm。填料400的直径可以是35μm至60μm。入口100的直径可以是0.5mm至10mm，入口100的长度可以约为5mm。出口300的直径可以是0.5mm至10mm，出口300的长度可以约为5mm。从坝部形成部200的第一端部220到坝部210的后端部210b的长度(即，可以填充填料400的区域的长度)可以是0.5mm至2mm。从坝部210的前端部210a到第二端部230的长度可以是0.1mm至2mm。突出部240的溶剂入口250的宽度可以是30μm至35μm，以防止填料400通过。图1c所示的尺寸仅仅是示例，并且本发明不限于此，并且可以对实施本发明的各种环境进行各种修改和改变。
根据本发明，由于填料400距离坝部形成部200的纵向方向上的中心轴的相同填充距离产生了相似的压差，所以可以实现用于固相萃取的微型装置10中的溶剂的均匀流动分布。因此，坝部形成部200和坝部210被设计为从中心轴径向对称，使得填料400以相同距离填充。因此，填充有填料400的区域200a的形状变为如图2所示的圆盘形状，并且入口100和出口300位于中心轴上。也就是说，坝部形成部200和坝部210中的每一个具有与入口100的延伸方向上的中心轴垂直的圆形横截面。在坝部形成部200中，填料400相对于中心轴以圆盘的形式填充。这样，当横截面具有圆形形状时，填料400从用于固相萃取的微型装置10的中心轴以相同分布在流体流动方向上形成，从而消除了不必要的体积并且最大化了固相萃取的效率。
图3示出了本发明中使用的用于固相萃取的微型装置10’的另一个实施例的前视图，其中部分地修改了图1a的用于固相萃取的微型装置的坝部形成部200。在图3的用于固相萃取的微型装置10’中，与如图1a所示类似的，坝部210的后端部210b(面对坝部形成部200’的第一端部220’的表面)也可以具有锥形形状。如图3所示，在坝部210的直径小于坝部形成部200’的直径的情况下，溶剂可以通过坝部210的侧表面，因此，坝部形成部200’可以不需要突出部。在这种情况下，溶剂入口250’是溶剂在坝部210的侧表面和坝部形成部200’的内表面之间流动的空间的入口，溶剂入口250’的宽度小于填料400的直径。
图4a示出了本发明的固相萃取方法中使用的用于固相萃取的微型装置10”的又一个实施例的前视图，其中部分地修改了图1a的用于固相萃取的微型装置的坝部210。图4b仅示出了图4a的用于固相萃取的微型装置10”的坝部210”。在图4a的用于固相萃取的微型装置10”中，与如图1a所示类似的，坝部210”的后端部210”b(面对坝部形成部200’的第一端部220的表面)也可以具有锥形形状。参考图4a和图4b，坝部210”可以划分为包括前端部210”a的第一部分215”a和包括后端部210”b的第二部分215”b。第二部分215”b的与中心轴(即，入口的延伸方向上的中心轴)垂直的圆形横截面的最大直径D2(即，第二部分215”b的锥形形状的底部的直径)小于第一部分215”a的与中心轴垂直的圆形横截面的最大直径D1(即，第一部分210”a的锥形形状的底部的直径)。因此，当填料400沿锥形形状的后端部210”b的斜面径向移动并向坝部210”的边缘积聚时，具有可以使得θ的值更大同时确保足够的空间使填料400向坝部210”的边缘积聚的优点。
下面将参考图5描述根据本发明的固相萃取方法和固相萃取条件。首先，根据本发明的固相萃取方法包括：步骤S100，向用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的入口100中注入溶剂和填料400以使其移动到坝部形成部，从而使待分离材料吸附到坝部形成部中的填料400上，其中，坝部形成部包括被调整为仅允许溶剂流过而不允许填料通过的坝部；以及步骤S200，从填料400提取所吸附的待分离材料。此外，根据本发明的固相萃取方法进一步包括步骤S300，使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”围绕中心轴旋转。可以在使待分离材料吸附到填料400上的步骤S100以及从填料400提取所吸附的待分离材料的步骤S200中的任意一个步骤中执行使固相萃取微型装置10、10’、10”围绕中心轴旋转的步骤S300。
在向用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的入口100中注入溶剂和填料400以使待分离材料吸附到填料400上的步骤S100中，注入的溶剂通过坝部形成部200、200’，并且目标材料(即，待分离材料)吸附在填充坝部210、210”的填料400上。在提取所吸附的材料的步骤S300中，执行注入能够溶解吸附在填料400上的材料的溶剂的过程。
图5示出了用于固相萃取的微型装置10、10’、10”以相对于重力方向倾斜的状态放置的情况，具体地，示出了用于固相萃取的微型装置10、10’、10”中的图4a的用于固相萃取的微型装置10”以相对于重力方向倾斜的状态放置的情况。
更具体地，在用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的入口的延伸方向上的中心轴(在下文中，称为“用于固相萃取的微型装置的中心轴”)从水平面(即，垂直于重力方向的平面)的轴倾斜
Figure GDA0002494111740000081
如图5所示，考虑到制造公差和诸如入口100与出口300之间的连接轴未对准的安装失误，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”被设计为倾斜不同角度
Figure GDA0002494111740000091
这里，用于固相萃取的微型装置的中心轴从水平面(即，垂直于重力方向的平面)的轴倾斜
Figure GDA0002494111740000092
的角度称为用于固相萃取的微型装置的朝向，并且
Figure GDA0002494111740000093
在
Figure GDA0002494111740000094
的范围内。
在用于固相萃取的微型装置10、10’、10”(更具体地，用于固相萃取的微型装置的中心轴)从水平面(即，垂直于重力方向的平面)的轴倾斜的情况下，注入入口100中的溶剂或填料400可能由于重力在坝部形成部200中偏移并放置。因此，存在可能无法实现从溶剂均匀固相萃取的可能性。
然而，根据本发明，为了通过允许溶剂和填料400在不偏移的情况下以均匀流速流动来实现均匀固相萃取，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”围绕中心轴旋转，即S300。此时，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的中心轴是旋转轴。
此外，在使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”围绕中心轴旋转的步骤S300中，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的角速度ω根据下面的公式1。
[公式1]
Figure GDA0002494111740000095
在公式1中，g是重力加速度，r是微型装置的半径，
Figure GDA0002494111740000096
是微型装置的朝向(微型装置在重力方向上倾斜的角度)。微型装置的半径r对应于坝部形成部200、200’的半径。
在图5中，离心力Fc应当大于颗粒由于重力而受到的力Fg，在这方面，见下面的公式2。
[公式2]
Fc>Fg
此外，关于离心力Fc，见下面的公式3至公式5。
[公式3]
Fc＝m·r填料·ω2
在公式3中，m是用于固相萃取的微型装置10、10’、10”中的填料400中的与中心轴相距距离r填料的各个颗粒的质量。
从中心轴到填充在用于固相萃取的微型装置10、10’、10”中的填料400的距离r填料接近于用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的半径r。r填料表示为如下公式4。
[公式4]
r填料≈r
因此，离心力Fc表示为下面的公式5。
[公式5]
Fc≈m·r·ω2
关于颗粒由于重力而受到的力Fg，见下面的公式6。
[公式6]
Figure GDA0002494111740000101
如果将公式5和公式6分别代入公式2中，则在使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的步骤S200中，用于流体流速的均匀分布的使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的旋转角速度ω的条件可以从下面的公式1导出。
[公式1]
Figure GDA0002494111740000102
在公式1中，g是重力加速度，r是微型装置的半径，
Figure GDA0002494111740000103
是微型装置的朝向。
此外，例如，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的角速度ω可以是
Figure GDA0002494111740000104
的值的1.5倍以上，或者，例如，
Figure GDA0002494111740000105
的值的10000倍以下，或者，例如，
Figure GDA0002494111740000106
的值的1.5倍以上且10000倍以下。优选地，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的角速度ω在通过将溶剂或珠子注入装置10、10’、10”中来执行固相萃取的范围内尽可能地大。
或者，从中心轴到填充在用于固相萃取的微型装置10、10’、10”中的填料400的距离r填料接近于用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的半径r，具体地，接近于用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的坝部210、210”的半径r坝部。r填料表示为如下公式4-1。
[公式4-1]
r填料≈r坝部
因此，离心力Fc表示为下面的公式5-1。
[公式5-1]
Fc≈m·r坝部·ω2
如果将公式5-1和公式6分别代入公式2中，则在使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的步骤S200中，用于流体流速的均匀分布的使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的旋转角速度ω的条件可以从下面的公式1-1导出。
[公式1-1]
Figure GDA0002494111740000111
在公式1-1中，g是重力加速度，r坝部是包含在微型装置中的坝部210、210”的半径，
Figure GDA0002494111740000112
是微型装置的朝向。参考图4a至图4b，如上所述，坝部210”可以划分为包括前端部210”a的第一部分215”a和包括后端部210”b的第二部分215”b。如果需要，r坝部可以是包括前端部210”a的第一部分215”a的半径，或者是包括后端部210”b的第二部分215”b的半径。
此外，例如，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的角速度ω可以是
Figure GDA0002494111740000113
的值的1.5倍以上，或者，例如，
Figure GDA0002494111740000114
的值的10000倍以下，或者，例如，
Figure GDA0002494111740000115
的值的1.5倍以上且10000倍以下。优选地，用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的角速度ω在通过将溶剂或珠子注入装置10、10’、10”中执行固相萃取的范围内尽可能地大。
此外，使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的步骤S300可以包括在公式1的角速度ω的条件下使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转。或者，使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的步骤S300可以包括在公式1-1的角速度ω的条件下使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转。
图5示出了用于固相萃取的微型装置10、10’、10”中的图4a的用于固相萃取的微型装置10”以倾斜状态放置的情况。然而，本发明的固相萃取方法不限于图4a的用于固相萃取的微型装置10”的情况，并且本发明的固相萃取方法同等地应用于用于固相萃取的微型装置10、10’。此外，本发明的固相萃取方法不限于坝部的后端部210b、210”b具有如图1和图4b所示的锥形形状的情况，并且本发明的固相萃取方法同等地应用于后端部210b、210”b具有平坦平面形状的情况。
图6示出了旋转电机500设置为使本发明的固相萃取方法中的用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转的情况。在示例性实施例中，旋转电机500包括用于提供旋转动力的驱动单元(未示出)、连接到驱动单元的旋转轴510和连接到旋转轴510的头部520。旋转电机500通过驱动单元的旋转而旋转。通过使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”的外表面与头部520接触，可以使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转。旋转电机500可以是微型旋转电机。本发明不限于图6所示的情况，并且旋转电机500可以设置在入口100或出口300附近以使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转。只要能够使用于固相萃取的微型装置10、10’、10”旋转，就可以通过应用除旋转电机500之外的各种手段或方法来进行修改和变化。
本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，应当理解，上述实施例在所有方面都是说明性的，而不是限制性的。此外，本发明的范围由以下权利要求而不是上述详细描述来示出。此外，从权利要求及其等同物的含义和范围衍生的所有改变或修改应当理解为包含在本发明的范围内。
[附图标记]
S100：向用于固相萃取的微型装置的入口中注入溶剂和填料以使待分离材料吸附到填料400上的步骤
S200：从填料提取所吸附的待分离材料的步骤
S300：使用于固相萃取的微型装置旋转的步骤
10：用于固相萃取的微型装置
100：入口 200：坝部形成部
210：坝部 220：第一端部
230：第二端部 240：突出部
250：溶剂入口 300：出口
400：填料

Claims (10)

1.一种使用微型装置的固相萃取方法，所述微型装置具有包括坝部的坝部形成部，所述方法包括以下步骤：
步骤i：向所述微型装置中注入溶剂和填料以使所述溶剂和所述填料移动到坝部形成部，从而使待分离材料吸附到所述坝部形成部中的所述填料上，其中，所述坝部形成部包括被调整为仅允许所述溶剂流过而不允许所述填料通过的坝部；以及
步骤ii：从所述填料提取吸附的所述待分离材料，
其中，在所述步骤i和所述步骤ii中的一个步骤中，所述微型装置围绕所述微型装置的中心轴旋转，并且以由下面的公式1定义的角速度执行所述微型装置的旋转，
[公式1]
Figure FDA0003226758030000011
其中，
ω是所述微型装置的旋转角速度，
g是重力加速度，
r是所述微型装置的半径，其中，r对应于所述坝部形成部的半径，
Figure FDA0003226758030000012
是所述微型装置的朝向，其中，
Figure FDA0003226758030000013
是所述微型装置的所述中心轴从水平面的轴倾斜的角度，并且
Figure FDA0003226758030000014
在
Figure FDA0003226758030000015
的范围内。
2.根据权利要求1所述的固相萃取方法，其中，所述微型装置包括：用于注入所述溶剂和所述填料的入口；用于排出所述溶剂的出口；以及位于所述入口和所述出口之间的所述坝部形成部，
其中，所述坝部形成部和所述坝部中的每一个相对于在所述入口的延伸方向上的所述中心轴具有圆形横截面，所述横截面垂直于所述中心轴，其中，在所述坝部形成部中相对于所述中心轴以圆盘的形式填充所述填料。
3.根据权利要求1所述的固相萃取方法，其中，以下面的公式1-1定义用于固相萃取的所述微型装置的所述旋转角速度：
[公式1-1]
Figure FDA0003226758030000021
其中，
ω是所述微型装置的旋转角速度，
g是重力加速度，
r坝部是包含在所述微型装置中的所述坝部的半径，
Figure FDA0003226758030000022
是所述微型装置的朝向，其中，
Figure FDA0003226758030000023
是所述微型装置的所述中心轴从水平面的轴倾斜的角度，并且
Figure FDA0003226758030000024
在
Figure FDA0003226758030000025
的范围内。
4.根据权利要求2所述的固相萃取方法，其中，所述入口、所述出口、所述坝部形成部和所述坝部中的每一个相对于在所述入口的延伸方向上的中心轴具有圆形横截面，所述横截面垂直于所述中心轴，并且
其中，所述入口的直径和所述出口的直径中的每一个小于所述坝部形成部的直径。
5.根据权利要求2所述的固相萃取方法，其中，所述坝部的后端部具有向所述入口突出的锥形形状，其中，所述后端部是所述坝部的面对所述入口的表面。
6.根据权利要求2所述的固相萃取方法，其中，用于固相萃取的所述微型装置的所述坝部形成部具有两端，即，连接到所述入口的第一端部和连接到所述出口的第二端部，其中，与所述第一端部相比，所述坝部位于更靠近所述第二端部的位置处，并且所述坝部位于距离所述第二端部预定距离的位置处。
7.根据权利要求6所述的固相萃取方法，其中，所述第二端部和所述坝部的面对所述第二端部的表面中的每一个具有朝向所述出口突出的形状。
8.根据权利要求7所述的固相萃取方法，其中，所述第二端部和所述坝部的面对所述第二端部的表面中的每一个具有锥形形状。
9.根据权利要求1所述的固相萃取方法，其中，所述填料具有珠子的形式。
10.根据权利要求1所述的固相萃取方法，其中，通过电机旋转所述微型装置，
其中，所述电机包括用于提供旋转动力的驱动单元、连接到所述驱动单元的旋转轴和连接到所述旋转轴的头部，并且
其中，通过使所述微型装置的外表面与所述电机的所述头部接触来旋转所述微型装置。
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