一种层析柱自动接液装置的制作方法

1.本发明涉及一种自动接液装置，属于医药、食品、化学领域，尤其是指一种层析柱自动接液装置。


背景技术：

2.柱层析技术（chromatography）又称柱色谱技术，主要原理是根据样品混合物中各组分在固定相和流动相中分配系数不同，经多次反复分配将组分分离开来。柱层析在制药、生物、化学领域应用非常广泛，例如，用于从中药提取物中分离中药有效部位或有效成分，化学合成物质的除杂，蛋白质纯化等。
3.柱层析操作时，先在圆柱管中填充不溶性基质，形成一个固定相。将样品加到柱子上，用特殊溶剂洗脱，溶剂组成流动相。在样品从柱子上洗脱下来的过程中，根据样品混合物中各组分在固定相和流动相中分配系数不同，经多次反复分配将组分分离。
4.由于填充的固定相填料性质、填充填料的径高比、需要分离物质的性质以及流动相性质的不同，即使在相同大小层析柱的柱层析分离过程中，接液时每一份流份的体积常常有较大的差异。根据需要分离的物质总量不同，层析柱的大小通常也有很大不同，从实验室小型玻璃层析柱（直径几厘米）到大生产规模大型层析柱（直径几十厘米），层析柱的直径和高度有很大差异，由于柱体积与直径的平方和高度的乘积成正比，因此柱体积的差异更大，因此，不同方法接液时的每一份流份的体积有很大不同，对于实验室规模，从几毫升到几百毫升不等，对于大生产规模，从几升至几十升不等。
5.实验室小型层析柱操作中，普遍方式是准备多个合适体积的小瓶或烧杯，对小瓶或烧杯标记编号，当前一个小瓶或烧杯接液至大约体积后，人工更换下一个小瓶或烧杯继续接液。由于体积是估计值，造成各份溶液的体积存在差异，且需要人工看守，由于小瓶或烧杯会很快接满，有时常常忘记换瓶导致液体过满甚至溢出，而洗脱溶剂常常是易燃的有机溶剂，这将造成安全性隐患，虽然目前有小型自动层析装置，但是由于接液瓶架设计在装置内部，即接液瓶体积受到接液瓶架的限制，因此很难设计出适配不同接液体积（从几毫升至几百毫升）的装置，如果每一份接液体积为几百毫升，即使有10个样品位，设备的体积将非常大。
6.大生产规模层析柱操作中，常常准备多个合适体积的接液桶，对接液桶进行标记，在接液至大约体积后，人工更换接液桶。由于换桶过程中常常不能关闭排液阀（关闭后再打开可能造成柱流速与之前不同），因此在换桶过程中常常有少量洗脱液洒出，且接满溶液后的接液桶通常很重，需要较大的人工体力，如果采用自动接液装置，转动机构的规模和功率将非常大，容易造成机械安全隐患。
7.专利申请号201811015091.0提供了一种柱层析分离全自动部份收集装置，采用矩阵式试管架设计，接液时机械臂运动至试管架上的试管口接液，切换时关阀，移动至下一个试管口再开阀，该方法在关阀时由于色谱柱上存在液压，势必对电磁阀和接头造成较大压力，可能导致管路崩开，同时该装置试管规格是确定的，并未解决适配不同体积（特别是较
大体积）容器问题。
8.专利申请号201120545069.4提供了一种柱层析自动装置，在实验过程中，设定步进电机每10分钟左右就转动一个固定的角度，步进电机带动链轮，使链轮带动试管链前进，这种计时方式对于不同流速将造成体积的差异，采用试管进行接液亦不能适配不同体积容器。


技术实现要素：

9.针对现有处理方式存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种层析柱自动接液装置，可对流出的每个流份进行计量，使每一份流份的量更准确，在切换接液瓶过程中也不会导致流份洒出，同时可适配不同体积的容器，对于几百毫升的容器甚至几十升的接液桶不需要设计很大的传动机构，用户可灵活设定接液序列，装置自动按序列进行接液并切换，在序列最后一个将近满时对用户作出预警，提醒用户进行处理，或用户可在当前序列后继续追加序列。
10.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种层析柱自动接液装置，包括缓冲容器、排液阀和小车，所述缓冲容器对层析柱流出液体进行缓存，所述小车可携带接液容器，并根据序列指令移入接液位置进行接液，在接液完成后移出接液位置并移动至用户指定区域，所述排液阀将缓冲容器中的液体排入所述小车上的接液容器内；还包括：控制器，该控制器用于根据用户设定执行接液序列。
11.优选地，所述层析柱自动接液装置还包括重力传感器，所述重量传感器对缓冲容器中流份重量进行检测，所述控制器与该重力传感器连接，当重力传感器反馈缓冲容器内液体达到目标重量时，控制器控制所述排液阀打开，将缓冲容器内液体排入小车上的接液容器中。
12.优选地，所述小车还包括液晶显示屏和蓝牙通讯模块，所述显示屏用于显示该小车所在序列的顺序号，所述蓝牙通讯模块与所述控制器通讯，接受控制器发出的移动指令。
13.优选地，所述层析柱自动接液装置还可通过缓冲容器内液体重量-时间曲线监测层析柱流速，并在超出用户设定范围时对用户作出预警。
14.有益效果：（1）本发明可适配不同体积的接液容器，可对接液序列进行无限制扩展。
15.（2）本发明可对每个流份进行计量，使每一份流份的量更准确。
16.（3）本发明在切换接液瓶过程中也不会导致流份洒出。
17.（4）本发明可对层析柱流速进行监测，并在超出用户设定范围时对用户作出预警。
附图说明
18.图1是本发明层析柱自动接液装置实施例一示意图。
19.图中：1、层析柱，2、缓冲容器，3、重力传感器，4、排液阀，5、控制器，6、小车，7、接液容器。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的较优实施方式做详细介绍。
21.实施例一：如图1所示，一种层析柱自动接液装置，包括缓冲容器、重力传感器、排液阀、控制器、小车。
22.所述缓冲容器缓存层析柱流出的流份，所述重力传感器对缓冲容器内的液体重量进行检测，所述排液阀在接液期间处于关闭状态，当所述重量传感器检测到接收到目标重量后，开启排液阀将液体排出，所述小车带有接液容器卡套，可将接液容器固定在小车上，小车根据序列指令移入接液位置，并在接液完成后移出接液位置，移动至用户指定位置。
23.为了控制该层析柱自动接液装置的处理流程，该层析柱自动接液装置配置有控制器，该控制器可以是plc或单片机，用于保存和执行用户设定接液序列，如序列顺序号、小车mac地址、接液目标重量、小车接液前位置、小车接液后位置等，所述控制器与序列中各小车通讯，控制小车按指令进行移动，并控制排液阀的开启和关闭。
24.所述控制器可绘制缓冲容器中液体重量-时间曲线，计算平均流速和当前流速，当流速超出用户设定范围时对用户进行预警，如层析柱中缺少洗脱剂造成流速下降，或加入洗脱剂过多造成压力过大、流速过快。


技术特征：
1.一种层析柱自动接液装置，包括缓冲容器、排液阀和小车，所述缓冲容器缓存层析柱流出的液体，所述排液阀可排出缓冲容器内液体，所述小车固定接液容器，多个小车可组成一个接液序列；其特征在于：该层析柱自动接液装置还包括：控制器，该控制器用于控制接液流程。2.根据权利要求1所述的一种层析柱自动接液装置，其特征在于：所述层析柱自动接液装置还包括设置在缓冲容器上的重力传感器，该重力传感器检测缓冲容器内液体的重量，所述控制器与该重力传感器连接，当重力传感器反馈缓冲容器内液体达到目标重量时，控制器控制所述排液阀打开，将缓冲容器内液体排入小车上的接液容器中。3.根据权利要求1所述的一种层析柱自动接液装置，其特征在于：所述层析柱自动接液装置还包括设置在小车上的液晶显示屏和蓝牙通讯模块，所述显示屏用于显示该小车所在序列的顺序号，所述蓝牙通讯模块与所述控制器通讯，接受控制器发出的移动指令。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种层析柱自动接液装置，其特征在于：所述层析柱自动接液装置可由用户编程接液序列，指定序列中每一个小车的顺序号、目标接液重量、接液前位置和接液后位置。

技术总结
本发明涉及一种层析柱自动接液装置，包括缓冲容器、重力传感器、排液阀、控制器和小车。本发明的层析柱自动接液装置可适配不同体积的接液容器，无限制地扩展接液序列，对每一个流份进行计量，并监测层析柱流速。并监测层析柱流速。并监测层析柱流速。


技术研发人员：林蕾
受保护的技术使用者：林蕾
技术研发日：2022.02.09
技术公布日：2022/5/17