[發明專利]無外界動力推動的離子交換樹脂層析方法及裝置

有效

• 申請號: 201310394008.6
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103446778A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 錢海豐;丁海燕;傅正偉
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D15/36
• 分類號: B01D15/36;G01N1/34
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;舒良

技術領域

本發明涉及一種無外界動力推動的離子交換樹脂層析方法及裝置。

背景技術

生物實驗中往往涉及到對目標產物的分離純化。隨著技術的進步與發展，很多手段，例如氣相色譜，液相色譜，電泳等都進入實驗室，在這些高精密度的儀器進樣之前，一般需要對樣品進行初級分離純化。離心往往是最開始的一種分離純化手段，根據密度的大小在離心的條件下獲得分層。根據分層產物的一些共同特點再進行一次純化。例如分離植物根部分泌的有機酸陰離子時，可以通過與陰離子樹脂交換而結合在陰離子樹脂上。而在此之前，可以經過陽離子樹脂去除不需要的物質。最后將洗脫的物質進一步根據在液相柱的分配系數不同而逐步分開。從粗面到精面的分離純化手段，是實驗室的基本流程。離子交換樹脂是一種常用的層析技術，基本原理是在一定的pH值下，物質表現出“酸堿性”，與對應的陽或陰離子進行交換。與樹脂上的基團共價結合，之后可以用更強的酸（堿）從陽（陰）樹脂上洗脫下來。

一般的離子樹脂交換系統存在兩個明顯的缺陷：1，一般同一時間內只能進行單次樣品的處理，無法實現高通量。2，組裝需要層析柱這樣的玻璃器材，價格較貴。3，一般分離的流體需要有外界的動力推動系統，例如恒流泵。對于實驗室需要高通量分離純化多個樣品的時候，就需要花費更多的耗材，占用更大的實驗室空間，最重要的是需要大量時間等待。

發明內容

為了解決目前的離子樹脂交換系統需外部動力系統、設備成本高、并且處理量小的問題，本發明提出來一種無需外加動力系統、成本低、處理量大、高效的無外界動力推動的離子交換樹脂層析方法及裝置。

無外界動力推動的離子交換樹脂層析方法，包括以下步驟：

1）將待測樣品置于樣品容器后，將樣品輸出管的末端置于樣品容器內底部，并用固定夾固定；

2）在分離器內底部裝入濾紙和用于吸附待測樣品的離子交換樹脂，封閉最底層分離器底部輸出管的止水夾，同時裝入能與分離器內填充的離子樹脂充分交換的水之后，將分離器固定在多層支架底部對應的位置上；上層的分離器底部的輸出管分別通過連接管與下層的離子交換樹脂系統連通；除了位于最上層的分離器內填充用于吸附待測樣品中的雜質的離子交換樹脂之外，其余的下層的分離器均填充用于吸附待測樣品的離子交換樹脂；

3）將樣品疏導管的活塞塞入最上層的分離器開口，松開止水夾，擠壓氣囊，此時待測樣品不斷的依次進入從上到下排布的分離器內，與各個分離器內填充的離子交換樹脂進行交換之后的處理液從最底層的分離器流入廢液缸內；

4）當待測樣品全部流過整個裝置之后，拆除最上層的分離器，使固定樣品疏導管的活塞直接塞進下一層分離器上，根據剩余的分離器填裝的離子交換樹脂以及待獲得的目標產物加入相應的酸或者堿進行洗脫，洗脫時，調節控速開關，使得進入各個分離器內的液體流速相同，并將洗脫后的液體通過整個裝置底部的輸出管收集到相應的容器內。

按照本發明所述的層析方法構建的裝置，其特征在于：包括樣品容器、樣品輸出管、樣品疏導管、多層支架、至少兩個分離器，所述的樣品容器固定在所述的多層支架最上層的支撐板上，所述的樣品容器的開口處設置固定夾，所述的樣品輸出管一端插入所述的樣品容器內底部、另一端與帶有氣囊的樣品疏導管上端連通；所述的分離器上端開口處塞入活塞、底端帶有出口，并且所述的活塞內固定與分離器內腔連通的連通管，最上層的分離器上的連通管的上端與位于上方的所述的樣品疏導管的下端連通；上一層的分離器的出口通過連接管與下一層的分離器的連通管連通；位于最底層的分離器底端的連接管作為輸出管，并在所述的輸出管上設置止水夾；所有的分離器從上到下依次安裝在所述的多層支架的相應位置上。

所述的樣品輸出管為倒U型結構。

位于氣囊下方的所述的樣品疏導管上設置控速開關。

所述的分離器內底面鋪設濾紙，除了位于最上層的分離器內填充用于吸附待測樣品中的雜質的離子交換樹脂之外，其余的下層的分離器均填充用于吸附待測樣品的離子交換樹脂。

整個裝置設置2個分離器，其中上層的分離器內填充與待測樣品攜帶基團相反電性的離子交換樹脂、下層的分離器內填充用于吸附待測樣品的離子交換樹脂。

所述的多層支架通過支撐板從上到下分隔為4層，第一層固定樣品容器、第二層固定樣品疏導管、第三層為填充用于吸附雜質的離子交換樹脂的分離器、第四層為填充用于吸附待測樣品的離子交換樹脂的分離器。