CN202171586U - 一种集成式薄层色谱分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成式薄层色谱分析仪，解决现有薄层色谱分析仪或紫外薄层分析仪操作集成度不高、薄层数据不易计算存储的问题。本实用新型采用暗箱式设计，将摄像装置、可见光源、254nm紫外光源、365nm紫外光源、底部点样光源、热风烘干器、刻度标尺集成于一体，结构紧凑；通过USB接口实现与计算机的连接，可在计算机上观察薄层层析的相关情况，通过相关软件可记录图像、编辑和计算数据等；采用暗箱式设计，计算机上观察，减少了紫外线对人眼的伤害；集成了热风烘干器，实现了薄层板的在线恒温加热烘干，也解决了部分热敏性样品和需要加热显色样品的快速薄层色谱分析问题。

Description

一种集成式薄层色谱分析仪

技术领域

本实用新型属于薄层色谱分析使用的仪器装置，特别涉及一种集成了图像采集、薄层板烘干及薄层点样于一体的薄层色谱分析仪，主要用于化学分析和中药的薄层鉴别。 

背景技术

薄层色谱又称为薄层层析(Thin Layer Chromatography，简称TLC)，是一种吸附薄层色谱分离法，它利用各成分对同一吸附剂吸附能力的不同，使在移动相(溶剂)流过固定相(吸附剂)的过程中，连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，从而达到各成分的互相分离的目的。由于该方法所需样品量少，分析快速，分析成本低等，被广泛用于化学分析、中药鉴别、生物医学、食品加工等领域。薄层层析法是先将分析样品溶液用毛细管点样到涂有吸附剂(如硅胶)的薄层板上，然后在由一定溶剂配制的展开剂中展开，再将展开后的薄层板烘干或晾干，根据所分析化合物的结构特征和性质选择一定的显色方法，其中大部分样品都可在一定波长的光源下显色，根据测量得到的各斑点位置，计算比移值(Rf值)数据。 

使用传统的薄层色谱分析仪进行薄层分析的方法，是外部点样，展开完成后，在外部吹干或晾干，再将薄层板置于相应波长紫外灯下或可见光下，肉眼观察和测量斑点位置。这就存在以下问题： 

(1)步骤繁琐，且点样点难以准确定位； 

(2)烘干过程中对于一些温敏性化合物的颜色变化难以观察； 

(3)紫外光对人眼及皮肤伤害较大； 

(4)薄层图像难以数字化处理，测量精度低，数据不易保存。 

近年来，中国专利200420040809.9公开了一种封闭式双波长紫外薄层层析图像摄像装置，市场上也出现了暗箱式的搭载商用数码相机的薄层色谱分析仪，部分解决了上述问题，但其价格较高，不易在线采集图像，专用软件使用复杂，且薄层板不能在线烘干。也有学者提出了利用薄层色谱进行样品的定量分析，市场上也出现了薄层扫描色谱仪，他们将薄层图像扫描到计算机中，利用计算机程序对图像进行分析计算，得出样品的R_f值和含量，这种方法对于外部或可见光显色且斑点非常清晰的薄层板可以得到较为满意的结果。但对于需要荧光或紫外显色的样品处理困难，而且这种方法耗时较长，仪器价格昂贵。中国专利200510115774.X以摄像机采集图像，再通过计算机程序设计对薄层图像进行校正和灰度分析，来实现薄层色谱的定量分析，这种方法分析速度快，图像直观，成本相对薄层扫描法较低。但因为薄层斑点经常会出现毛刺、拖尾等现象，使得该方法的准确性和重现性难以保证，且该专利未公开所用设备的结构。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集图像在线采集、薄层板在线烘干及薄层点样于一体 的暗箱式三光源薄层色谱分析仪，可与相关计算机程序联用，以解决现有薄层色谱分析仪或紫外薄层分析仪操作繁琐、紫外线外泄、薄层数据不易计算存储的问题。 

本实用新型的集成式薄层色谱分析仪，采用暗箱式设计，包括箱体、摄像装置、可见光源、254nm紫外光源、365nm紫外光源、底部点样光源、点样台、观察窗、取样窗、开关和电线；其特征在于：还包括热风烘干器、进风口、出风口、USB接口和标尺；摄像装置、可见光源、254nm紫外光源和365nm紫外光源固定在顶板上，热风烘干器和标尺固定在点样板上，点样光源和电路元器件固定在底板上，进风口设置在仪器箱体左侧，出风口设置在仪器箱体右侧，带有活动门的取样窗设置在仪器正面；顶板、点样板和底板分别内置在仪器箱体的顶部、中部取样窗下方和底部。 

所述点样板上设有点样孔，点样孔下方平行和右侧垂直方向分别固定一根刻度标尺，两根标尺呈90度排列。 

所述热风烘干器由风扇和加热器组成，可选市售电吹风机或自制；所述箱体上可设置热风温度显示控制仪表，热风烘干器出风口可设置温度探头。 

所述摄像装置可选数码摄像机、数码照相机、USB摄像头或模拟摄像头，优选USB摄像头；所述USB接口设置在箱体上或外接电线引出。 

所述箱体为长方体，在箱体正面上方与顶面前方切角形成斜面，观察窗设置在斜面上；所述开关包括总电源开关、热风开关、冷风开关、点样光源(底灯)开关、可见光源(顶灯)开关、254nm紫外光源开关和365nm紫外光源开关，分别独立控制。 

所述顶板、点样板和底板由不透明材料制成，它们与箱体为活动配合式连接结构。 

本实用新型集成式薄层色谱分析仪使用时，先打开总电源，打开点样光源，将薄层板紧靠标尺放在仪器点样板上，根据透光点点样，在外置展开槽中展开；通过USB接口将计算机与薄层色谱分析仪连接、确认图像采集装置正常；将展开好的薄层板再紧靠标尺放置到点样板上，设置好热风温度，打开热风烘干器开关，烘干薄层板；打开相关计算机程序(如自编的薄层色谱测试系统TLC V3.2)，进行薄层图像采集、数据处理及存储。 

由于本实用新型集成式薄层色谱分析仪集成了摄像装置，通过USB接口实现与计算机的连接，可在计算机上观察薄层层析的相关情况，通过相关软件可记录图像、编辑和计算数据等，实现了薄层色谱分析的自动化计算和数字化存储，特别适合样品定性分析和鉴别；由于采用暗箱式设计，计算机上观察，减少了紫外线对人眼的伤害；本仪器集成了热风烘干器，实现了薄层板的在线恒温加热烘干，也解决了部分热敏性样品和需要加热显色样品的快速薄层色谱分析问题；仪器在点样板上设有两根刻度标尺，使薄层照片的真实性和可信度大大增加；仪器所用原材料易得，减少了薄层色谱分析仪的成本，适合推广使用。 

附图说明

图1为本实用新型集成式薄层色谱分析仪的立体结构示意图； 

图2为本实用新型集成式薄层色谱分析仪的顶板元器件装配示意图； 

图3为本实用新型集成式薄层色谱分析仪的点样板元器件装配示意图； 

图4为本实用新型集成式薄层色谱分析仪的底板元器件装配示意图； 

具体实施方式

下面结合附图以实施例对本集成式薄层色谱分析仪作详细说明。 

图1给出了本实用新型的集成式薄层色谱分析仪的立体结构示意图，采用暗箱式设计，箱体为长方体结构，由白铁材料加工制成；正面和顶面之间有一45度斜面，斜面上设有观察窗6；正面设有带有活动门的取样窗7，温度显示控制仪开孔2，USB接口9，总电源开关10，热风开关11、冷风开关12、点样光源(底灯)开关13、可见光源(顶灯)开关14、254nm紫外光源开关15和365nm紫外光源开关16，各开关分别独立控制；仪器左侧面设有进风口3，仪器右侧面设有出风口8。仪器内置三块与箱体活动连接的不透明塑料板，分别是顶板1、点样板4和底板5，顶板1抽拉式固定在箱体最顶端，点样板抽拉式固定在箱体的取样窗7下方和开关10-16开孔上方，底板抽拉式固定在箱体最底部；图2是本实用新型集成式薄层色谱分析仪的顶板元器件装配示意图，顶板1上固定安装有一支可见光源17(灯管：T4，8W高效稀土三基色电子节能灯；灯架：SJL-T4-8W，含电子整流器)、一支254nm紫外光源18(灯管：8W，254nm；灯架：SJL-T4-8W，含电子整流器)、一支365nm紫外光源19(灯管：8W，365nm；灯架：SJL-T4-8W，含电子整流器)和一只数字摄像头20(环宇飞扬牌，500万像素，手动调焦，自动调光)；图3是本实用新型集成式薄层色谱分析仪的点样板元器件装配示意图，点样板4上固定有一台热风烘干器22(选用400W飘逸牌8818D型电吹风机)，热风烘干器的出风口处安装一只温度传感器探头21(型号：Pt100)，并与温度显示控制仪2(型号：DH-T48PB)相连；点样板右侧开有等距平行的点样孔25若干，点样孔25前方5mm处平行安装固定一刻度尺24(刻度读数从右向左)，在点样孔25右侧靠近点样孔25处垂直安装一刻度尺24(刻度读数从前向后)，并保持两刻度尺呈90度排列，两刻度尺围成的空间为点样台23。图4是本实用新型集成式薄层色谱分析仪的底板元器件装配示意图，底板5上固定一支点样光源26(灯管：T4，8W高效稀土三基色电子节能灯；灯架：SJL-T4-8W，含电子整流器)，底板上的空余区域27用来固定安装相关电路板、继电器和电线。 

将该实用新型集成式薄层色谱分析仪用于中药薄荷提取物的鉴别实验。称薄荷中药材1g，加10ml石油醚加热回流提取30min；将硅胶G薄层板置于该实用新型集成式薄层色谱分析仪中的点样台23上，以毛细管分别蘸取提取液和薄荷脑对照品溶液，打开点样光源26，对准点样孔25进行点样，点样后的薄层板放到展开槽中展开(展开剂为甲苯∶乙酸乙酯＝19∶1)，将展开后的薄层板放置到该实用新型集成式薄层色谱分析仪中的点样 台23上，将温度显示控制仪2设置为40℃，打开热风开关11，接通热风烘干器22热风吹干，再将薄层板拿出，喷显色剂(香草醛硫酸试液∶乙醇＝1∶4)显色；将显色后的薄层板再放置到该实用新型集成式薄层色谱分析仪中的点样台23上，将温度显示控制仪2设置为40℃，打开热风开关11，接通热风烘干器22热风吹干，打开顶灯开关14，点亮可见光源17，将该实用新型集成式薄层色谱分析仪通过USB接口9与计算机连接，打开自编的薄层色谱测试系统软件，摄取薄层图像，对薄层层析斑点的R_f值进行计算分析，将分析计算结果与薄层层析图像一起保存在计算机中。 

由实施例可知，本实用新型集成式薄层色谱分析仪集成了摄像设备、可见光源、254nm紫外光源、365nm紫外光源、热风烘干器、点样光源、刻度尺等，结构紧凑，方便与计算机连接，实现薄层色谱的数字化编辑、计算和存储。 

Claims (6)

1.一种集成式薄层色谱分析仪，采用暗箱式设计，包括箱体、摄像装置(20)、可见光源(17)、254nm紫外光源(18)、365nm紫外光源(19)、底部点样光源(26)、点样台(23)、观察窗(6)、取样窗(7)、开关(10～16)和电线；其特征在于：还包括热风烘干器(22)、进风口(3)、出风口(8)、USB接口(9)和标尺(24)；摄像装置(20)、可见光源(17)、254nm紫外光源(18)和365nm紫外光源(19)固定在顶板(1)上，热风烘干器(22)和标尺(24)固定在点样板(4)上，点样光源(26)和电路元器件固定在底板(5)上，进风口(3)设置在仪器箱体左侧，出风口(8)设置在仪器箱体右侧，带有活动门的取样窗(7)设置在仪器正面；顶板(1)、点样板(4)和底板(5)分别内置在仪器箱体的顶部、中部取样窗(7)下方和底部。

2.如权利要求1所述集成式薄层色谱分析仪，特征在于所述点样板(4)上设有点样孔(25)，点样孔(25)下方平行和右侧垂直方向分别固定一根刻度标尺(24)，两根标尺(24)呈90度排列。

3.如权利要求1所述集成式薄层色谱分析仪，特征在于所述热风烘干器(22)由风扇和加热器组成；所述箱体上可设置热风温度显示控制仪表(2)，热风烘干器出风口可设置温度探头(21)。

4.如权利要求1所述集成式薄层色谱分析仪，特征在于所述摄像装置(20)可选数码摄像机、数码照相机、USB摄像头或模拟摄像头；所述USB接口(9)设置在箱体上或外接电线引出。

5.如权利要求1所述集成式薄层色谱分析仪，特征在于所述箱体为长方体，在箱体正面上方与顶面前方切角形成斜面，观察窗(6)设置在斜面上；所述开关包括总电源开关(10)、热风开关(11)、冷风开关(12)、点样光源(底灯)开关(13)、可见光源(顶灯)开关(14)、254nm紫外光源开关(15)和365nm紫外光源开关(16)，分别独立控制。

6.如权利要求1所述集成式薄层色谱分析仪，特征在于所述顶板(1)、点样板(4)和底板(5)由不透明材料制成，它们与箱体为活动配合式连接结构。 

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