WO2014205953A1 - 自由流电泳分离腔排气装置及其实施方法 - Google Patents

Abstract

一种生物化工技术领域的自由流电泳分离腔排气装置及其实施方法，排气装置包括充气筒、软管夹、橡皮软管、气液缓冲分离装置、自平衡回收装置、分离腔外壳、分离腔、废液回收瓶和回收三通阀。利用气液缓冲分离装置的储液功能，首先将大于分离腔体积十倍以上的缓冲液储积在气液缓冲分离装置中，然后通过手动充气筒，使气液缓冲分离装置内储积的缓冲液迅速进入分离腔，由于缓冲液的速度较大，能够很快充满分离腔，从而将分离腔内的空气排净。装置能够在非常短的时间内，用非常简单的操作将分离腔内的空气排出，解决了以往分离腔排气繁琐、困难的问题。装置有结构简单、成本低廉、易于操作、实用有效等优点。

Description

自由流电泳分离腔排气装置及其实施方法

技术领域

本发明涉及生物化工的装置技术领域，特别是一种采用充气筒设计的自由流电泳分 离腔排气装置及其实施方法。

背景技术

自由流电泳技术是一种全液相制备型生物分离技术， 已经成功应用于如细胞器、蛋 白质、 多肽、 氨基酸等的分离， 从而成为化学生物等领域的重要分离技术。 由于没有任 何固体介质， 所用的大多又是水相， 因此对于自由流电泳来说， 首先样品的回收率几乎 达 100 %， 其次适应性很好的温和的水相环境使得酶或者细胞在纯化过程中保留了其生 物活性， 再次整个电泳是一个连续的过程， 因此自由流电泳可以用于制备， 其通量甚至 要高于制备型色谱技术。 电泳分离技术具有效力高、 操作简单、 分辨率好、 分离环境温 和、 回收率高等优点， 该技术被认为最有前途的分离技术之一。 自由流电泳技术发展至 今， 主要有以下三种基本分离模式： 自由流区带电泳,自由流等速电泳， 自由流等电聚焦 电泳。

经过对现有技术文献的检索发现， 专利授权号为 ZL200710042306. 3， 名称为一种 基于聚丙烯酰胺凝胶膜的自由流电泳分离室的专利技术， 开发了大型、 中型、 小型的重 力自平衡自由流电泳仪。 利用该三种型号自由流电泳仪， 分别纯化了 Pseudomonas sp. M18 菌株发酵液的吩嗪 -1-羧酸 ( phenazine-l-carboxyl ic acid, PCA )、 分离了 Escherichia col i和 Staphylococcus aureus 细胞及三种蛋白、 微制备了猪胰液中胰 蛋白酶。 研究结果表明， 这种传统的分离室能够很好的应用于自由流电泳装置。 自由流 电泳分离室是自由流电泳中的重要组成部分， 一般由上盖板、 中间有长方形孔的导电薄 膜、 下盖板叠加而形成的。 所以， 分离腔呈薄长方体型， 同时在分离腔的两端分别有进 液口和出液口。 在分离腔中进行样品分离时， 缓冲液必须充满整个分离腔确保分离腔内 无任何气体， 然后在蠕动泵的驱动下缓冲液与样品缓慢流过分离腔。 同时， 由于在分离 腔两侧加有电场， 从而将带电样品分离开来。 而以往的自由流分离室， 在使用之前必须 通过调整分离腔摆放角度的方法， 前后、 左右反复调整才能将分离腔内的空气排净， 是 一个非常麻烦的过程。

发明内容 本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种自由流电泳分离腔排气装置及其实施 方法， 本发明不但实用简单， 而且易于操作， 很容易就能把分离腔内的空气排净。

本发明的自由流电泳分离腔排气装置是通过以下技术方案来实现的，本发明包括缓 冲液储液瓶、 缓冲液泵、 手动充气筒、 软管夹、 橡皮软管、 气液缓冲分离装置、 自平衡 回收装置、 分离腔外壳和分离腔， 缓冲液泵的入口通过连接管与缓冲液储液瓶相连接， 气液缓冲分离装置的上端面带有气液缓冲分离装置空气入口和气液缓冲分离装置液体 入口， 气液缓冲分离装置的下端面带有多个气液缓冲分离装置液体出口； 分离腔外壳由 分离腔上盖板、 离子膜和分离腔下盖板的外壁面构成， 分离腔由分离腔上盖板、 离子膜 和分离腔下盖板的内壁面构成， 在分离腔的两端分别有缓冲液入口和缓冲液出口； 缓冲 液泵的出口通过连接管与气液缓冲分离装置液体入口相连接，手动充气筒的出口通过橡 皮软管与气液缓冲分离装置空气入口相连接， 软管夹夹在橡皮软管上； 气液缓冲分离装 置液体出口通过连接管与缓冲液入口相连接，缓冲液出口通过连接管与自平衡回收装置 的入口相联接。

进一步地， 在本发明的自由流电泳分离腔排气装置中， 还包括废液回收瓶和回收三 通阀， 在缓冲液出口与自平衡回收装置之间的每个连接管上均安装一个回收三通阀， 回 收三通阀的三个端口通过连接管分别与缓冲液出口、 自平衡回收装置、 废液回收瓶相连 接。

更进一步地， 在本发明的自由流电泳分离腔排气装置中， 还包括蠕动泵和排气三通 阀，在气液缓冲分离装置液体出口与缓冲液入口之间的每个连接管上均安装一个排气三 通阀，排气三通阀三个端口通过连接管分别与气液缓冲分离装置液体出口、缓冲液入口、 蠕动泵的一端相连接， 蠕动泵的另一端通过连接管与缓冲液储液瓶相连接。

本发明还包括一种实施自由流电泳分离腔排气装置的实施方法， 包括如下步骤： 步 骤一， 在进行排气之前， 使软管夹处于打开状态， 让气液缓冲分离装置与大气连通， 开 启缓冲液泵将缓冲液储液瓶中的缓冲液泵入气液缓冲分离装置中； 步骤二， 当气液缓冲 分离装置中的缓冲液体积为分离腔体积的十倍以上时， 关闭缓冲液水泵， 旋转回收三通 阀将分离腔与废液回收瓶连通； 步骤三， 迅速挤压手动充气筒， 让空气快速进入气液缓 冲分离装置的非液体部分， 在压力的作用下， 缓冲液快速进入分离腔， 将分离腔内的空 气从缓冲液出口排除， 并使多余的缓冲液流入废液回收瓶中； 步骤四， 排气完成后， 利 用软管夹将橡皮软管夹紧， 使气液缓冲分离装置与大气隔绝。

与现有技术相比，本发明具有以下显著和有益的效果：本发明设计合理，操作简单； 能有效迅速地排除分离腔内的气体； 增加的设备成本低。

附图说明

图 1为本发明自由流电泳分离腔排气装置第一个实施例的结构示意图；

图 2为本发明自由流电泳分离腔排气装置第二个实施例的结构示意图；

图 3为本发明中分离腔纵向剖面的结构示意图；

图 4为发明中气液缓冲分离装置的三维图、 正视图和侧视图；

其中： 1、 手动充气筒， 2、 缓冲液泵， 3、 缓冲液储液瓶， 4、 气液缓冲分离装置， 5、 废液回收瓶， 6、 回收三通阀， 7、 自平衡回收装置， 8、 分离腔外壳， 9、 缓冲液入 口， 10、 缓冲液出口， 11、 软管夹， 12、 橡皮软管， 13、 分离腔上盖板， 14、 离子膜， 15、 陶瓷板， 16、 分离腔， 17、 气液缓冲分离装置空气入口， 18、 气液缓冲分离装置液 体入口， 19、 气液缓冲分离装置液体出口， 20、 蠕动泵， 21、 排气三通阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明， 本实施例以本发明技术方案为前提， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的第一个实施例如图 1、 图 3和图 4所示， 本发明包括缓冲液储液瓶 3、 缓 冲液泵 2、 手动充气筒 1、 软管夹 11、 橡皮软管 12、 气液缓冲分离装置 4、 自平衡回收 装置 7、 分离腔外壳 8、 分离腔 16、 废液回收瓶 5和回收三通阀 6， 缓冲液泵 2的入口 通过连接管与缓冲液储液瓶 3相连接，气液缓冲分离装置 4的上端面带有气液缓冲分离 装置空气入口 17和气液缓冲分离装置液体入口 18， 气液缓冲分离装置 4的下端面带有 多个气液缓冲分离装置液体出口 19; 分离腔外壳 8由分离腔上盖板 13、 离子膜 14和分 离腔下盖板 13的外壁面构成， 分离腔 16由分离腔上盖板 13、 离子膜 14和分离腔下盖 板 13的内壁面构成，在分离腔 16的两端分别有缓冲液入口 9和缓冲液出口 10; 缓冲液 泵 2的出口通过连接管与气液缓冲分离装置液体入口 18相连接， 手动充气筒 1的出口 通过橡皮软管 12与气液缓冲分离装置空气入口 17相连接， 软管夹 11夹在橡皮软管 12 上； 气液缓冲分离装置液体出口 19通过连接管与缓冲液入口 9相连接， 缓冲液出口 10 通过连接管与自平衡回收装置 7的入口相联接； 在缓冲液出口 10与自平衡回收装置 7 之间的每个连接管上均安装一个回收三通阀 6， 回收三通阀 6的三个端口通过连接管分 别与缓冲液出口 10、 自平衡回收装置 7、 废液回收瓶 5相连接。 排气时将软管夹 11打 开， 然后启动缓冲液泵 2， 当气液缓冲分离装置中的液体超过分离腔 16体积的十倍时， 关闭缓冲液泵 2，利用回收三通阀 6将分离腔 16与废液回收瓶 5相连通，然后挤压手动 充气筒 1使得气液缓冲分离装置 4中的液体迅速进入分离腔 16内， 从而将空气排净； 如果分离腔 16内有残留的小气泡， 可以小幅快速的挤压手动充气筒 1让流动的缓冲液 将气泡带走。

本发明的第二个实施例如图 2所示， 在第一实施例的基础上又增加了蠕动泵 20和 排气三通阀 21， 在气液缓冲分离装置液体出口 19与缓冲液入口 9之间的每个连接管上 均安装一个排气三通阀 21， 排气三通阀 21三个端口通过连接管分别与气液缓冲分离装 置液体出口 19、 缓冲液入口 9、 蠕动泵 20的一端相连接， 蠕动泵 20的另一端通过连接 管与缓冲液储液瓶 3相连接。在排气时，首先利用排气三通阀 21使气液缓冲分离装置 4 的液体出口 19与分离腔 16相隔断，打开软管夹 11，启动缓冲液泵 2往气液缓冲分离装 置 4中加入缓冲液，直至其缓冲液体积大于分离腔 16体积的十倍以上，关闭缓冲液泵 2; 而后再启动蠕动泵 20让缓冲液填满管道， 直到分离腔 16的缓冲液入口 9出现缓冲液， 停止蠕动泵 20， 利用回收三通阀 6将分离腔 16与废液回收瓶 5相连通， 再利用排气三 通阀 21将气液缓冲分离装置 4与分离腔 16相连通； 最后迅速挤压手动充气筒 1， 将气 液缓冲液分离装置 4中的缓冲液挤入分离腔 16中， 达到排气的效果。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种自由流电泳分离腔排气装置， 包括缓冲液储液瓶 （3) 和缓冲液泵 （2)， 缓 冲液泵 （2) 的入口通过连接管与缓冲液储液瓶 （3) 相连接， 其特征在于， 还包括手动 充气筒 （1 )、 软管夹 （11 )、 橡皮软管 （12)、 气液缓冲分离装置 （4)、 自平衡回收装置

( 7)、 分离腔外壳 （8) 和分离腔 （16 )， 气液缓冲分离装置 （4) 的上端面带有气液缓 冲分离装置空气入口 （17)和气液缓冲分离装置液体入口 （18)， 气液缓冲分离装置（4) 的下端面带有多个气液缓冲分离装置液体出口 （19); 分离腔外壳（8) 由分离腔上盖板

( 13)、 离子膜（14)和分离腔下盖板 （13 ) 的外壁面构成， 分离腔 （16) 由分离腔上盖 板 （13 )、 离子膜（14)和分离腔下盖板 （13) 的内壁面构成， 在分离腔 （16 ) 的两端分 别有缓冲液入口 （9) 和缓冲液出口 （10); 缓冲液泵 （2) 的出口通过连接管与气液缓 冲分离装置液体入口 （18) 相连接， 手动充气筒 （1 ) 的出口通过橡皮软管 （12 ) 与气 液缓冲分离装置空气入口 （17) 相连接， 软管夹 （11 )夹在橡皮软管 （12) 上； 气液缓 冲分离装置液体出口 （19) 通过连接管与缓冲液入口 （9) 相连接， 缓冲液出口 （10) 通过连接管与自平衡回收装置 （7) 的入口相联接。

2、 根据权利要求 1所述的自由流电泳分离腔排气装置， 其特征在于， 还包括废液 回收瓶 （5) 和回收三通阀 （6)， 在缓冲液出口 （10) 与自平衡回收装置 （7) 之间的每 个连接管上均安装一个回收三通阀 （6 )， 回收三通阀 （6) 的三个端口通过连接管分别 与缓冲液出口 （10)、 自平衡回收装置 （7)、 废液回收瓶 （5) 相连接。

3、 根据权利要求 1所述的自由流电泳分离腔排气装置， 其特征在于， 还包括蠕动 泵 （20) 和排气三通阀 （21 )， 在气液缓冲分离装置液体出口 （19) 与缓冲液入口 （9) 之间的每个连接管上均安装一个排气三通阀 （21 )， 排气三通阀 （21 ) 三个端口通过连 接管分别与气液缓冲分离装置液体出口 （19)、 缓冲液入口 （9)、 蠕动泵 （20) 的一端 相连接， 蠕动泵 （20) 的另一端通过连接管与缓冲液储液瓶 （3) 相连接。

4、 一种实施权利要求 2所述自由流电泳分离腔排气装置的实施方法， 其特征在于， 包括如下步骤： 步骤一， 在进行排气之前， 使软管夹 （11 ) 处于打开状态， 让气液缓冲 分离装置 （4) 与大气连通， 开启缓冲液泵 （2) 将缓冲液储液瓶 （3) 中的缓冲液泵入 气液缓冲分离装置 （4) 中； 步骤二， 当气液缓冲分离装置 （4) 中的缓冲液体积为分离 腔（16)体积的十倍以上时， 关闭缓冲液水泵（2)， 利用软管夹（11 )将橡皮软管（12) 夹紧， 旋转回收三通阀 （6) 将分离腔 （16) 与废液回收瓶 （5 )连通； 步骤三， 迅速挤 压手动充气筒 （1 )， 让空气快速进入气液缓冲分离装置 （4) 的非液体部分， 在压力的 作用下， 缓冲液快速进入分离腔 （16 )， 将分离腔 （16) 内的空气从缓冲液出口 （10) 排除， 并使多余的缓冲液流入废液回收瓶 （5 ) 中； 步骤四， 排气完成后， 利用软管夹 (11)将橡皮软管（12)夹紧， 使气液缓冲分离装置 (4)与大气隔绝。