CN206362811U - 一种用于定量毛细管电泳仪的自动进样器 - Google Patents

Abstract

一种用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，与定量毛细管电泳仪连接，包括纳升级定量阀、自动酸碱活化/清洗装置、电隔离槽柱上加电装置、自动取样流路和样品托盘；其中，纳升级定量阀用于实现纳升级准确定量进样，由可旋转的内置定量环和具有四个固定端口的固定外环组成，自动酸碱活化/清洗装置用于实现定量毛细管电泳仪的分离毛细管柱的活化和清洗，包括有六端液体分配器、缓冲管和注射器泵，样品托盘中放置有若干样品瓶，自动取样流路用于抽取样品，包括取样针、清洗槽、试剂瓶、外接四通连接器和外加恒流泵，电隔离槽柱上加电装置包括电隔离槽，分离毛细管柱与纳升级定量阀相连且穿过该电隔离槽实现柱上加电形成高压电场。本实用新型具有重现性好、精度高、无组分歧视和交叉污染的优点。

Description

一种用于定量毛细管电泳仪的自动进样器

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，具体涉及一种用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，属于分析测试技术领域。

背景技术

毛细管电泳(CE)又称为高效毛细管电泳，是继现代高效液相色谱技术之后发展起来的一种新型高效分离技术。CE因其高效、快速、低成本、操作模式多且易于切换等优点，在分离分析技术领域，如环境保护、药物分析、生命科学以及食品安全等方面应用广泛。然而，CE的市场认可率实际上始终不及高效液相色谱(HPLC)，其主要原因是CE“蘸取”的进样方法存在很多缺陷，因而导致定量不准、精确度差等不足。

CE进样方式主要包括电迁移进样和流体力学进样两种，前者依据电泳和电渗流原理而被普遍应用。由于试样各组分具有不同的电泳淌度，淌度大的组分进入毛细管内的质量要比淌度小的组分多，因此导致电迁移进样的一个最大缺陷是对不同带电样品产生组分歧视。流体力学进样方式的进样量大小是通过改变毛细管进出两管口之间的位差或压差以及作用时间来实现的。但压力的大小受温度和机械强度的影响，很难准确控制，这会造成进样的精确度和重现性不高。除此之外，上述进样方法均需将毛细管末端在样品和缓冲液之间切换移动，容易造成交叉污染且不能进行连续分析，更重要的是无法准确知道进样量，这在定量分析领域中尽显劣势。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，在已有HPLC的自动进样器技术的基础上，引入纳升级定量阀和电隔离槽柱上加电系统，提供一种可实现纳升级准确定量进样的用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，使毛细管电泳仪实现高精度定量进样，重现性好；可连续在线分析，无需断电，减小误差；消除不同样品组分之间的歧视和交叉污染。

本实用新型解决其技术问题的方案如下：

一种用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，与所述定量毛细管电泳仪连接，该定量毛细管电泳仪设有分离毛细管柱，其特征在于：所述自动进样器包括纳升级定量阀、自动酸碱活化/清洗装置、电隔离槽柱上加电装置、自动取样流路和样品托盘；

所述纳升级定量阀用于实现纳升级准确定量进样，由一个可旋转的内置定量环和具有四个固定端口的固定外环组成，该内置定量环内部设置有一进样通路和一具有精确固定容积的负载通路，随所述内置定量环的旋转，该进样通路和负载通路与四个所述固定端口进行切换接通；

所述自动酸碱活化/清洗装置用于实现所述分离毛细管柱的活化和清洗，包括有六端液体分配器、缓冲管和注射器泵，所述六端液体分配器具有一个入口和能够与该入口轮流转换连接的六个分配出口，其中，入口连接所述缓冲管的一端，一个分配出口连接所述纳升级定量阀的一个固定端口，三个分配出口分别连接三个装有用以清洗和平衡所述分离毛细管柱的不同试剂的清洗瓶，所述注射器泵配有能够切换完成排气和清洗功能的三端分配阀，该三端分配阀的三个阀接口分别连接自动进样器清洗瓶、自动进样器废液瓶和所述缓冲管，用以切换完成排气和清洗功能；

所述样品托盘中放置有若干样品瓶；

所述自动取样流路用于抽取样品，包括取样针、清洗槽、试剂瓶、外接四通连接器和外加恒流泵，所述取样针能够切换插入所述样品瓶以抽取样品和所述清洗槽以完成对该取样针的清洗，所述外接四通连接器的端口分别连接所述纳升级定量阀的一个固定端口、所述六端液体分配器的一个分配出口和所述外加恒流泵；

所述电隔离槽柱上加电装置包括电隔离槽，所述定量毛细管电泳仪的分离毛细管柱与所述纳升级定量阀的一个固定端口相连接，并且穿过该电隔离槽实现柱上加电形成高压电场。

进一步地，所述的电隔离槽支撑于电隔离槽支架上，该电隔离槽支架固定于所述自动进样器的上盖上。

进一步地，所述的三个清洗瓶分别装有适宜浓度的HCl或NaOH溶液。

进一步地，所述的自动进样器由自动化软件控制，实现纳升级定量进样和活化/清洗所述分离毛细管柱的功能。

与现有技术相比，本实用新型的效果在于：

1.采用独特的纳升级定量阀的进样方式规避了传统毛细管电泳进样方式(电迁移进样、流体力学进样)的不足，具有低进样量、重现性好、精度高的优点；

2.所述自动进样器可全程在线分析检测，避免了组分歧视和交叉污染现象；

3.本实用新型实现了全自动化，操作简捷方便，检测快速高效。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的工作过程示意图之一。

图3是本实用新型的工作过程示意图之二。

图4是本实用新型的工作过程示意图之三。

图5是本实用新型的工作过程示意图之四。

图中，

1纳升级定量阀，2分离毛细管柱，3外接四通连接器，4六端液体分配器，5取样针，6清洗瓶，7清洗瓶，8清洗瓶，9注射器泵，10缓冲管，11三端分配阀，12自动进样器清洗瓶，13自动进样器废液瓶，14第一分配出口，15第二分配出口，16第三分配出口，17第四分配出口，18第五分配出口，19第六分配出口，20.样品托盘，21试剂瓶，22清洗槽，23外加恒流泵，24电隔离槽，25负载通路，26进样通路，27电隔离槽支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的说明，但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式仅用于解释本实用新型的目的，并非用来限定本实用新型的范围，凡依据本说明书的内容所做的等效变化及修改，都应视为本实用新型专利申请要求保护的范围。

请参阅图1，本实用新型所述的用于定量毛细管电泳仪的自动进样器与定量毛细管电泳仪连接使用，可实现纳升级准确定量进样，该定量毛细管电泳仪设有分离毛细管柱2。

所述自动进样器包括纳升级定量阀1、自动酸碱活化/清洗装置、电隔离槽柱上加电装置、自动取样流路和样品托盘20。

所述纳升级定量阀1为经激光刻蚀的2纳升至几百纳升多种不同规格的划痕作定量环，用于实现纳升级准确定量进样；该纳升级定量阀1由一个可旋转的内置定量环和具有四个固定端口的固定外环组成；该内置定量环内部设置有一进样通路26和一具有精确固定容积的负载通路25，其中负载通路25实现样品精确定量，进样通路26实现样品检测分析。所述四个固定端口分别与分离毛细管柱2、外接四通连接器3的一个端口、六端液体分配器4的第六分配出口19和取样针5相连。随所述内置定量环的旋转，该进样通路26和负载通路25与所述固定外环的四个所述固定端口进行切换接通。

所述自动酸碱活化/清洗装置用于实现所述分离毛细管柱2的活化和清洗。该自动酸碱活化/清洗装置包括有六端液体分配器4、缓冲管10和注射器泵9。所述六端液体分配器4具有一个入口和能够与该入口轮流转换连接的六个分配出口：第一分配出口14、第二分配出口15、第三分配出口16、第四分配出口17、第五分配出口18和第六分配出口19；其中，入口连接所述缓冲管10的一端，第一分配出口14、第二分配出口15和第三分配出口16分别连接三个清洗瓶6、7和8，该清洗瓶6、7和8分别装有适宜浓度的HCl或NaOH溶液的不同试剂，用以活化和清洗所述分离毛细管柱2，且管路为精确测定的毛细管柱专用管路，第四分配出口17连接废液端，第五分配出口18连接外接四通连接器3的一个端口，第六分配出口19连接所述纳升级定量阀1的一个固定端口。所述注射器泵9配有三端分配阀11，该三端分配阀11的三个阀接口分别连接自动进样器清洗瓶12、自动进样器废液瓶13和所述缓冲管10，用以切换完成排气和清洗功能。

所述样品托盘20含有84个样品瓶位和3个试剂瓶位，放置有装有不同样品的样品瓶，所述样品托盘20一次满载可持续运行14小时以上(不含样品之间的清洗时间)，轻松满足一天的实验工作。

所述自动取样流路用于抽取样品，包括取样针5、清洗槽22、试剂瓶21、外接四通连接器3和外加恒流泵23。所述取样针5具有穿刺功能，能够以XYZ走势切换插入所述样品瓶以抽取样品和所述清洗槽以完成对该取样针5的外壁和内壁的清洗。所述外接四通连接器3的端口分别连接所述纳升级定量阀1的一个固定端口、所述六端液体分配器4的第五分配出口18和所述外加恒流泵23。所述外接恒流泵23提供一个缓和的动力，推动样品从进样通路26进入分离毛细管柱2中。

所述电隔离槽柱上加电装置位于所述纳升级定量阀1后端，分离毛细管柱2前端，并与该纳升级定量阀1相连。该电隔离槽柱上加电装置包括电隔离槽24和电隔离槽支架27，所述定量毛细管电泳仪的分离毛细管柱2与所述纳升级定量阀1的一个固定端口相连接，通过该纳升级定量阀1实现精准定量进样后，巧妙穿过插有电极的所述电隔离槽24使其实现入口端柱上加电，与出口端高压形成通路，在该分离毛细管柱2中形成高压电场。所述的电隔离槽24具有导电不导液特性，使所述分离毛细管柱2实现柱上加电，颠覆了传统毛细管电泳仪两端电极插入两缓冲瓶实现加电的模式。所述的电隔离槽24支撑于电隔离槽支架27上，以防电隔离槽24坠落损伤分离毛细管柱2，该电隔离槽支架27固定于所述自动进样器的上盖上。

所述自动进样器引入了纳升级定量阀1、自动酸碱活化/清洗装置和电隔离槽柱上加电装置中的任意一种或两种或三种装置。

所述的自动进样器由自动化软件控制，实现纳升级定量进样和活化/清洗所述分离毛细管柱2的功能。

本实用新型所述自动进样器的工作原理如下：

首先，清洗、排气过程，参见图2。所述六端液体分配器4的入口与第五分配出口18连通，所述纳升级定量阀1处于进样通路26，在注射器泵9作用下，由自动进样器清洗瓶12中抽取清洗液，流经缓冲管10和外接四通连接器3，进入纳升级定量阀1，流过分离毛细管柱2至出口端，完成管路的排气与清洗。

其次，取样过程，参见图3。所述纳升级定量阀1的内置定量环旋转180°，使其切换至负载通路25，取样针5先移动插入至试剂瓶21中，在注射器泵9作用下吸入一定量缓冲液，然后取样针5移动到样品托盘20，吸取一定量样品，最后取样针5再次移动插入到试剂瓶21，吸取一定量缓冲液。此进样过程中，缓冲液量和样品量均由程序控制，使样品恰好完全包覆并填充满负载通路25，且此进样过程极大程度地减小了样品用量。

然后，进样过程，参见图4。所述纳升级定量阀1的内置定量环旋转180°，切换至进样通路26。存于内置定量环的样品在外加恒流泵23的作用下被推入分离毛细管柱2，经过电隔离槽24，实现柱上加电，在电场和外加恒流泵23双重作用力下，实现分离并通过外接检测器检测、计算机数据处理软件进行采集、分析。与此同时，内置定量环旋转180°，重新切换到负载通路25；取样针5移动到清洗槽22中，在注射器泵9的作用下，取样针5在清洗槽22内进行清洗。

最后，完成电泳分析后，分离毛细管柱2须进行清洗、平衡，参见图5。第一步，所述六端液体分配器4的入口与第一分配出口14连通。在注射器泵9的作用下将清洗瓶6中的清洗液吸入缓冲管10；所述六端液体分配器4转换至与第五分配出口18连通，所述注射器泵9将缓冲管10中的清洗液推入纳升级定量阀1并进入分离毛细管柱2中，完成对分离毛细管柱2的适宜浓度的HCl清洗与平衡；第二步，所述六端液体分配器4的入口与第二分配出口15连通。在注射器泵9的作用下将清洗瓶7中的清洗液吸入缓冲管10；所述六端液体分配器4转换至与第五分配出口18连通，所述注射器泵9将缓冲管10中的清洗液推入纳升级定量阀1并进入分离毛细管柱2中，完成对分离毛细管柱2的高浓度的NaOH清洗与平衡；第三步，所述六端液体分配器4的入口与第三分配出口16连通。在注射器泵9的作用下将清洗瓶8中的试剂吸入缓冲管10；所述六端液体分配器4转换至与第五分配出口18连通，所述注射器泵9将缓冲管10中的清洗液推入纳升级定量阀1并进入分离毛细管柱2中，完成对分离毛细管柱2的低浓度的NaOH清洗与平衡。

所述自动进样器恢复至初始状态，待机准备下一个样品的分离分析。

在上述工作过程中，所述自动进样器所有构件的功能均由计算机控制，实现全自动运行。

Claims (4)

1.一种用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，与所述定量毛细管电泳仪连接，该定量毛细管电泳仪设有分离毛细管柱，其特征在于：所述自动进样器包括纳升级定量阀、自动酸碱活化/清洗装置、电隔离槽柱上加电装置、自动取样流路和样品托盘；

所述纳升级定量阀用于实现纳升级准确定量进样，由一个可旋转的内置定量环和具有四个固定端口的固定外环组成，该内置定量环内部设置有一进样通路和一具有精确固定容积的负载通路，随所述内置定量环的旋转，该进样通路和负载通路与四个所述固定端口进行切换接通；

所述自动酸碱活化/清洗装置用于实现所述分离毛细管柱的活化和清洗，包括有六端液体分配器、缓冲管和注射器泵，所述六端液体分配器具有一个入口和能够与该入口轮流转换连接的六个分配出口，其中，入口连接所述缓冲管的一端，一个分配出口连接所述纳升级定量阀的一个固定端口，三个分配出口分别连接三个装有用以清洗和平衡所述分离毛细管柱的不同试剂的清洗瓶，所述注射器泵配有能够切换完成排气和清洗功能的三端分配阀，该三端分配阀的三个阀接口分别连接自动进样器清洗瓶、自动进样器废液瓶和所述缓冲管，用以切换完成排气和清洗功能；

所述样品托盘中放置有若干样品瓶；

所述自动取样流路用于抽取样品，包括取样针、清洗槽、试剂瓶、外接四通连接器和外加恒流泵，所述取样针能够切换插入所述样品瓶以抽取样品和所述清洗槽以完成对该取样针的清洗，所述外接四通连接器的端口分别连接所述纳升级定量阀的一个固定端口、所述六端液体分配器的一个分配出口和所述外加恒流泵；

所述电隔离槽柱上加电装置包括电隔离槽，所述定量毛细管电泳仪的分离毛细管柱与所述纳升级定量阀的一个固定端口相连接，并且穿过该电隔离槽实现柱上加电形成高压电场。

2.根据权利要求1所述的用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，其特征在于：所述的电隔离槽支撑于电隔离槽支架上，该电隔离槽支架固定于所述自动进样器的上盖上。

3.根据权利要求1所述的用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，其特征在于：所述的三个清洗瓶分别装有适宜浓度的HCl或NaOH溶液。

4.根据权利要求1所述的用于定量毛细管电泳仪的自动进样器，其特征在于：所述的自动进样器由自动化软件控制，实现纳升级定量进样和活化/清洗所述分离毛细管柱的功能。