CN215641050U - 一种基于lspr技术的二维液相色谱分析检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置。该装置包括二维色谱分析仪和LSPR分子互作分析仪，二维色谱分析仪的二维柱的出口与LSPR分子互作分析仪的进样口通过管路相连通。利用二维色谱分析仪在线处理样品，减少了样品处理时间，提高了分析检测效率，同时利用LSPR传感器具有无标记、无污染检测，检测周期短，灵敏度高等优点，使得本实用新型具有试剂消耗量小、检测方法简单、成本低廉、通用性强和灵敏度高等独特的优势；还可以对多种待测物同时进行检测分析。而且，本检测装置简单、操作简便，方便工作人员维修，具有明显的检测优势，可广泛应用于生物检测、药物研究、细胞标记、分子动力学研究及疾病诊断等领域。

Description

一种基于LSPR技术的二维液相色谱分析检测装置

技术领域

本实用新型涉及仪器设备技术领域，尤其涉及一种基于LSPR技术的二维液相色谱分析检测装置。

背景技术

局域表面等离子体共振(LSPR)技术作为一种新型的光电检测技术，近年来在国内外得到了迅速的发展和应用，并在医疗、环保、生物、食品检测等领域得到了广泛的应用。近二十年来传感器的性能得到了长足的发展，由于其大动态测量范围、超高灵敏度及适用于各种恶劣环境等优点已成为该领域最具潜力的发展方向之一。其基本原理是输入光在微结构光纤(MF)和金属交界面处产生的倏逝波会引发自由电子相干振荡而产生表面等离子体波。当倏逝波与表面等离子体激元(surfaceplasmon polaritons,SPP)产生共振时,能量会从光子转移到表面等离子体中,这样等离子体波就可以吸收入射光的大部分能量,从而导致检测到的反射光强会形成一个损耗峰值，即在在紫外可见消光光谱中表现出特征消光峰，最后通过测量共振波长或损耗峰的位置来检测分析物质。

目前，针对传统液相色谱仪而言，其检测器的通用性和灵敏度不可同时兼得，而LSPR技术具备通用性而且灵敏度高达10^-8RIU(折射率单位)，如何将 LSPR技术应用于液相色谱仪器中，研制一款通用性强，灵敏度高，速度快，价格低廉的分析检测装置，扩大LSPR传感器的应用范围，同时满足科研人员的需求，是非常重要的议题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种基于LSPR 技术的二维液相色谱分析检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型的一种基于LSPR技术的二维液相色谱分析检测装置，包括二维色谱分析仪和LSPR分子互作分析仪，所述二维色谱分析仪的二维柱的出口与所述LSPR分子互作分析仪的进样口通过管路相连通。

进一步的，所述二维色谱分析仪包括一维泵、二维泵、自动进样器、柱温箱、至少一个一维洗脱液罐和至少一个二维洗脱液罐，所述柱温箱内设置有一维柱、二维柱和阀切换组件，所述一维洗脱液罐、所述一维泵、所述自动进样器、所述阀切换组件和所述一维柱通过第一管路依次连通；所述二维洗脱液罐、所述二维泵、所述阀切换组件和所述二维柱通过第二管路依次连通。

进一步的，所述阀切换组件包括六通阀，按顺时针顺序依次设置有第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口、第五阀口和第六阀口，其中所述第一阀口与所述一维柱的入口连通，所述第二阀口与所述自动进样器的出液口连通，所述第三阀口与所述一维柱的出口连通，所述第四阀口与第一废液罐连通，所述第五阀口与所述二维泵的出液口连通，所述第六阀口与所述二维柱的入口连通。

进一步的，所述一维泵和所述二维泵均为串联式双头泵。

进一步的，所述一维泵内设置有低压比例阀，所述低压比例阀包括四个流路，四个所述流路的入口分别与四个所述一维洗脱液罐连通，四个所述流路的出口与所述一维泵的入口连通。

进一步的，所述一维柱为固相萃取柱；所述二维柱为反向色谱柱、体积排阻色谱柱、离子交换色谱柱或疏水作用色谱柱中的一种。

进一步的，所述检测装置含包括双通接头。

进一步的，所述LSPR分子互作分析仪的出液口与第二废液罐连通。

进一步的，所述自动进样器的进样体积为10μL～10mL。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)本实用新型通过管路将二维色谱分析仪的二维柱的出口与LSPR分子互作分析仪的进样口连通，利用二维色谱分析仪在线处理样品，减少了样品处理时间，提高了分析检测效率，同时利用LSPR传感器具有无标记、无污染检测，检测周期短，灵敏度高等优点，使得本实用新型具有试剂消耗量小、检测方法简单、成本低廉、通用性强和灵敏度高等独特的优势；还可以对多种待测物同时进行检测分析。

(2)本实用新型的装置简单、操作简便，方便工作人员维修，具有明显的检测优势，可广泛应用于生物检测、药物研究、细胞标记、分子动力学研究及疾病诊断等领域。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于LSPR技术的二维液相色谱分析检测装置结构示意图。

1、二维色谱分析仪；11、一维洗脱液罐；12、一维泵；121、第一管路； 122、低压比例阀；1221、流路；13、二维洗脱液罐；14、二维泵；141、第二管路；15、自动进样器；16、柱温箱；17、一维柱；18、二维柱；19、阀切换组件；191、第一阀口；192、第二阀口；193、第三阀口；194、第四阀口；195、第五阀口；196、第六阀口；2、LSPR分子互作分析仪；3、第一废液罐；4、第二废液罐。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型提供的一种基于LSPR技术的二维液相色谱分析检测装置，包括二维色谱分析仪1和LSPR分子互作分析仪2，所述二维色谱分析仪1的二维柱18的出口与所述LSPR分子互作分析仪2的进样口通过管路相连通。本实用新型通过管路将二维色谱分析仪与LSPR分子互作分析仪串联起来，利用二维色谱分析仪在线处理样品，减少了样品处理时间，提高了分析检测效率，同时利用LSPR传感器具有无标记、无污染检测，检测周期短，灵敏度高等优点，使得本实用新型具有试剂消耗量小、检测方法简单、成本低廉、通用性强和灵敏度高等独特的优势；还可以对多种待测物同时进行检测分析。而且本实用新型的装置简单、操作简便，方便工作人员作业和维修，具有明显的检测优势，可广泛应用于生物检测、药物研究、细胞标记、分子动力学研究及疾病诊断等领域。

二维色谱分析仪的结构形式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，为了实现LSPR分子互作分析仪的样品在线处理和减少分析检测时间，二维色谱分析仪1可以包括一维泵12、二维泵14、自动进样器15、柱温箱16、至少一个一维洗脱液罐11和至少一个二维洗脱液罐13，所述柱温箱16内设置有一维柱 17、二维柱18和阀切换组件19，所述一维洗脱液罐11、所述一维泵12、所述自动进样器15、所述阀切换组件19和所述一维柱17通过第一管路121依次连通；所述二维洗脱液罐13、所述二维泵14、所述阀切换组件19和所述二维柱 18通过第二管路141依次连通。该二维色谱分析仪1采用一维柱17实现在线固相萃取，分离后的截留部分暂缓寄存作为二维液相系统的输入，再经二维柱18 分离后，经过LSPR分子互作分析仪2检测出物质成分及其含量，通过计算机合理控制，可实现一维液相色谱与二维液相色谱并行运行，同时进行不同样品的处理工作。还可通过一维泵12和二维泵14的设计控制流路实现对阀切换组件 19的分时控制，以实现不同分离方法下的检测装置运行及物质分离，缩短检测时间，提高检测效率。通过设置柱温箱16控制一维柱12、二维柱14和阀切换组件19的温度，满足对温度敏感的物质的测定。

为了保证检测装置压力的稳定，确保各流路的切阀时间控制精准，阀切换组件19可以为六通阀，按顺时针顺序依次设置有第一阀口191、第二阀口192、第三阀口193、第四阀口194、第五阀口195和第六阀口196，其中所述第一阀口191与一维柱17的入口连通，第二阀口192与自动进样器15的出液口连通，第三阀口193与一维柱17的出口连通，第四阀口194与第一废液罐3连通，第五阀口195与二维泵14的出液口连通，第六阀口196与二维柱18的入口连通。其中，第一阀口191切换至与第二阀口192连通，且第四阀口194切换至与第三阀口193连通时，一维洗脱液罐11、一维泵12、自动进样器15和所述一维柱17形成萃取富集流路；第一阀口191切换至与第六阀口196连通，且第四阀口194切换至与第五阀口195连通时，二维洗脱液罐13、二维泵14、一维柱17、二维柱18和LSPR分子互作分析仪2形成色谱分离检测流路，LSPR分子互作分析仪2的出液口与第二废液罐4连通。

为了更好的匹配LSPR分子互作分析仪，保证检测装置压力的稳定和耐高压，一维泵12和二维泵14均可为串联式双头泵，串联式双头泵采用了双独立伺服电机驱动滚珠丝杠的高压恒流泵技术，可提高检测装置系统性能及其使用的可靠性、稳定性和耐用性。而且，耐高压的检测装置，不仅使得分离技术高效，还可以实现大体积样品在线处理，在本实施例中，自动进样器15的进样体积可以为10μL～10mL。

为了实现快速切换分析种类，适应多种物质的分析检测，一维洗脱液罐11 和二维洗脱液罐13的数量为多个，在本实施例中，一维洗脱液罐11的个数可以为4个，为了实现多个一维洗脱液罐中的洗脱液按照精准的比例流入到一维泵12中，在一维泵(12)内可以设置低压比例阀122，低压比例阀122包括四个流路1221，四个流路1221的入口分别与四个一维洗脱液罐11连通，四个流路的出口与一维泵12的入口连通。可根据分析检测方法选择多条流路，保证了方法的重现性，大大缩减了分析检测时间。

在线固相萃取技术能把活化、平衡、除杂和洗脱等过程在封闭系统内自动化完成，减少人工操作带来的误差，减少处理过程污染，提高方法的准确性和精密度，不仅能大大加快样品的前处理过程，而且固相萃取柱可重复使用，总的分析成本将大大降低；更为关键的是在线固相萃取柱比离线固相萃取的柱效更高，分离度更好，样品更干净，更易于最终的色谱分离，在本实施例中，一维柱17可以为固相萃取柱用于萃取富集待检测物；根据LSPR分子互作分析仪适用的检测物质范围，二维柱18可以为反向色谱柱、体积排阻色谱柱、离子交换色谱柱或疏水作用色谱柱中的一种。

为了更好的维护检测装置和方便工作人员清洁、排查装置故障和维修，检测装置还包括两个双通接头，用来替换一维柱和二维柱。

为了方便工作人员更清楚地认识本实用新型提供的基于LSPR检测的二维液相色谱分析检测装置的管路连接和方便工作人员进行故障分析、维修和维护，下面根据不同工作状态进行详细说明：

(1)本实用新型提供的分析检测装置进行在线富集样品工作时：一维泵 12启动，一维洗脱液罐11中的洗脱液通过流路1221流经低压比例阀122，并在低压比例阀122中混合，从低压比例阀122的出口流出，然后流入到一维泵 12的入口，从一维泵12的出口流出，经第一管路121流入到自动进样器15的入口，从自动进样器15的出口流出，洗脱液继续流入到阀切换组件19的第二阀口192，经第二阀口192流入到第一阀口191；经第一阀口191流入到一维柱 17，从一维柱17流出后流入到第四阀口194，经第四阀口194流入到第三阀口193，然后排入到第一废液罐3。

(2)本实用新型提供的分析检测装置进行色谱分离检测工作时：二维泵14 启动，二维洗脱液罐13中的洗脱液流入到一维泵14的入口，从一维泵14的出口流出，经第二管路141流入到阀切换组件19的第五阀口195，经第五阀口195 流入到第四阀口194，经第四阀口194流入到一维柱17，从一维柱17流出后流入到第一阀口191，经第一阀口191流入到第六阀口196，经第六阀口196流入到二维柱18，从一维柱18流出后流入到LSPR分子互作分析仪2，然后从LSPR 分子互作分析仪3的出液口排入到第二废液罐4；

(3)本实用新型提供的分析检测装置进行维护洗清工作时，将一维柱17 和二维柱18分别用双通接头替换：一维泵12启动，一维洗脱液罐11中的洗脱液通过流路1221流经低压比例阀122，并在低压比例阀122中混合，从低压比例阀122的出口流出，然后流入到一维泵12的入口，从一维泵12的出口流出，经第一管路121流入到自动进样器15的入口，从自动进样器15的出口流出，洗脱液继续流入到阀切换组件19的第二阀口192，经第二阀口192流入到第一阀口191；经第一阀口191流入到双通接头，从第一双通接头流出后流入到第四阀口194，经第四阀口194流入到第五阀口195，经第五阀口195流入到第六阀口196，经第六阀口196流入到第二双通接头，从第二双通接头流出后流入到 LSPR分子互作分析仪2，然后从LSPR分子互作分析仪3的出液口排入到第二废液罐4。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：包括二维色谱分析仪(1)和LSPR分子互作分析仪(2)，所述二维色谱分析仪(1)的二维柱(18)的出口与所述LSPR分子互作分析仪(2)的进样口通过管路相连通。

2.如权利要求1所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述二维色谱分析仪(1)包括一维泵(12)、二维泵(14)、自动进样器(15)、柱温箱(16)、至少一个一维洗脱液罐(11)和至少一个二维洗脱液罐(13)，所述柱温箱(16)内设置有一维柱(17)、二维柱(18)和阀切换组件(19)，所述一维洗脱液罐(11)、所述一维泵(12)、所述自动进样器(15)、所述阀切换组件(19)和所述一维柱(17)通过第一管路(121)依次连通；所述二维洗脱液罐(13)、所述二维泵(14)、所述阀切换组件(19)和所述二维柱(18)通过第二管路(141)依次连通。

3.如权利要求2所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述阀切换组件(19)包括六通阀，按顺时针顺序依次设置有第一阀口(191)、第二阀口(192)、第三阀口(193)、第四阀口(194)、第五阀口(195)和第六阀口(196)，其中所述第一阀口(191)与所述一维柱(17)的入口连通，所述第二阀口(192)与所述自动进样器(15)的出液口连通，所述第三阀口(193)与所述一维柱(17)的出口连通，所述第四阀口(194)与第一废液罐(3)连通，所述第五阀口(195)与所述二维泵(14)的出液口连通，所述第六阀口(196)与所述二维柱(18)的入口连通。

4.如权利要求3所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述一维泵(12)和所述二维泵(14)均为串联式双头泵。

5.如权利要求3所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述一维洗脱液罐(11)的个数为4个，所述一维泵(12)内设置有低压比例阀(122)，所述低压比例阀(122)包括四个流路(1221)，四个所述流路(1221)的入口分别与四个所述一维洗脱液罐(11)连通，四个所述流路的出口与所述一维泵(12)的入口连通。

6.如权利要求3所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述一维柱(17)为固相萃取柱；所述二维柱(18)为反向色谱柱、体积排阻色谱柱、离子交换色谱柱或疏水作用色谱柱中的一种。

7.如权利要求3所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括两个双通接头。

8.如权利要求2所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述LSPR分子互作分析仪(2)的出液口与第二废液罐(4)连通。

9.如权利要求2所述的一种基于LSPR技术的二维色谱分析检测装置，其特征在于：所述自动进样器(15)的进样体积为10μL～10mL。

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