專利名稱：一種逆流色譜儀及其專用逆流色譜柱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種逆流色譜儀及其專用逆流色譜柱，屬于逆流色譜技術領域。
背景技術：
逆流色譜技術(countercurrent chromatography, CCC)是在二十世紀六十年代由美國國立衛生研究院(NIH)、國立心、肺和血液研究所的伊東洋一郎(Yoichiro Ito)博士實用新型的一種高效的液-液分配色譜分離技術，已廣泛應用于天然產物、中藥活性成分的制備性分離純化。逆流色譜技術使用不相混溶的兩相溶劑系統，被分離物質依據其在兩相溶劑系統中的分配系數的不同而實現分離。由于不使用固體支持介質，因而避免了被分離物質的不可逆吸附、死活、變性等。逆流色譜技術流動相和固定相的選擇具有較大的靈活性，因此能夠用于從脂溶性到水溶性較大極性范圍的化合物的分離純化。現有的高速逆流色譜儀器對于常用的有機_水兩相溶劑系統(如氯仿_甲醇_水，正己烷_乙酸乙酯_甲醇-水)等具有較好的固定相保留，對于極性較大的溶劑系統，如正丁醇_乙酸-水系統以及雙水相溶劑系統，其固定相的保留則非常低。雙水相溶劑系統已廣泛用于細胞分離、蛋白質分離和膜蛋白質富集，但多采用人工或簡單玻璃裝置實現。現有的逆流色譜儀色譜柱由多個螺旋刻槽盤組合而成。利用正丁醇-乙酸-水系統可以實現多肽等極性化合物的高效制備分離。但其缺點是各層之間容易發生液體泄露，從而嚴重影響分離效率，使其應用受到限制。
發明內容本實用新型的目的是提供一種逆流色譜儀及其專用逆流色譜柱。本實用新型提供的一種逆流色譜柱，它包括圓盤體、與所述圓盤體密封配合的圓盤蓋以及貫穿所述圓盤體和圓盤蓋的中心的中空自傳軸，所述中空自轉軸與所述圓盤體和圓盤蓋固定連接；所述圓盤體內設有至少一條螺旋形刻槽；沿所述螺旋形刻槽的徑向方向上設有連通所述螺旋形刻槽的內端和外端的貫通通道；一條供液體流通的管路，鋪設在所述螺旋形刻槽內，所述管路在所述螺旋形刻槽內至少鋪設一層；所述管路通過所述中空自轉軸引入和引出所述圓盤體。上述逆流色譜柱中，所述螺旋形刻槽可為一條，所述管路從所述螺旋形刻槽的內端沿著所述螺旋形刻槽繞到所述螺旋形刻槽的外端，然后通過所述貫通通道回到所述螺旋形刻槽的內端開始下一層盤繞，最后從所述螺旋形刻槽的內端引出所述圓盤體。上述逆流色譜柱中，所述螺旋形刻槽可為多條，多個內端和多個外端之間在所述圓盤的圓周方向上均相隔一段距離，且沿所述螺旋形刻槽的徑向方向上的相鄰兩條所述螺旋形刻槽的內端和外端通過所述貫通通道連通(其中，一條螺旋形刻槽的內端和另一條螺旋形刻槽的外端通過所述貫通通道連通)；所述管路從第一條所述螺旋形刻槽的內端沿著所述螺旋形刻槽繞到所述螺旋形刻槽的外端，然后通過所述貫通通道回到第二條所述螺旋形刻槽的內端開始進行第二條所述螺旋形刻槽的盤繞，重復以上盤繞過程直至盤繞完同層多條所述螺旋形刻槽； 然后開始下一層的盤繞，最后所述管路從所述螺旋形刻槽的內端引出所述圓盤體。上述逆流色譜柱中，所述螺旋形刻槽為四條，四個內端和四個外端之間在所述圓盤的圓周方向上均勻分布。上述逆流色譜柱中，所述貫通通道的橫切面為圓弧形或直線形。上述逆流色譜柱中，所述管路的材質可為金屬、尼龍、聚四氟乙烯或聚乙烯。本實用新型提供的一種逆流色譜儀，它包括上述逆流色譜柱、配重體和中空公轉軸；所述配重體上設有貫穿其中心的自轉軸且與所述逆流色譜柱的重量相等；所述中空公轉軸上設有上下排列且平行的行星旋轉架，所述逆流色譜柱和配重體分別通過所述中空自轉軸和自轉軸對稱地固定在所述行星旋轉架上；所述管路穿過所述中空公轉軸開口于所述中空公轉軸外；所述中空公轉軸上固定有中心輪，所述中空自轉軸和自轉軸上均固定有與所述中心輪相配合的行星輪。 上述逆流色譜儀中，所述逆流色譜儀設于恒溫機箱內，用于提供實驗所需的恒溫環境；所述中空公轉軸貫穿所述恒溫機箱的頂部和底部的中心且與所述中空公轉軸固定連接。上述逆流色譜儀中，所述中空自轉軸和自轉軸均通過軸承于所述行星旋轉架固定連接。上述逆流色譜儀中，所述中空公轉軸與轉動裝置、電機和速度控制器相連，以提供旋轉所需的動力。本實用新型提供的新型逆流色譜儀和逆流色譜柱對極性有機_水兩相溶劑系統 (如正丁醇-乙酸-水，4 1 5，ν/ν)有較高的固定相保留，可以實現多肽、皂甙等極性化合物快速分離純化；對于雙水相溶劑系統的固定相保留也有較大的提高，適合于細胞的分離、質膜的分離富集、亞細胞器的分離純化，以及蛋白質等生物大分子的分離純化等。
圖1為本實用新型實施例1的逆流色譜儀的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例1的逆流色譜柱的結構示意圖。圖3為本實用新型實施例1的逆流色譜柱的圓盤體的四條螺旋形刻槽的俯視圖。圖4為本實用新型實施例1的逆流色譜柱的圓盤體的四條螺旋形刻槽的結構示意圖。圖5為本實用新型實施例1的逆流色譜柱的圓盤體的四條螺旋形刻槽的剖視圖。圖6為本實用新型實施例1的逆流色譜儀的圓盤體公轉和自轉示意圖。圖中各標記如下1圓盤體、2圓盤蓋、3中空自轉軸、4聚四氟乙烯管路、5螺旋形刻槽、6圓弧形貫通通道、7行星旋轉架、8配重體、9中空公轉軸、10行星輪、11中心輪、12軸承、13恒溫機箱、14轉動裝置、15速度控制器、16自轉軸、17電機。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做具體說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。[0023]實施例1、逆流色譜柱
本實用新型提供的逆流色譜柱的結構如圖2、圖3、圖4和圖5所示。本實用新型提供的逆流色譜柱包括圓盤體1和與圓盤體1密封配合的圓盤蓋2以及貫穿圓盤體1和圓盤蓋2的中心的中空自轉軸3，中空自轉軸3與圓盤體1和圓盤蓋2均固定連接；圓盤體1上設有四條螺旋形刻槽5，該四條螺旋形刻槽5的四個內端和四個外端在圓盤體1的圓周方向上為均勻分布；螺旋形刻槽5的徑向方向上設有連通螺旋形刻槽5 的圓弧形貫通通道6，相鄰螺旋形刻槽5的內端和外端通過圓弧形貫通通道6首尾相連；聚四氟乙烯管路4從第一條螺旋形刻槽5的內端沿著第一條螺旋形刻槽5繞到第一條螺旋形刻槽5的外端，然后通過圓弧形貫通通道6回到第二條螺旋形刻槽5的內端開始進行第二條螺旋形刻槽5的盤繞，重復以上盤繞過程直至盤繞完同層四條螺旋形刻槽5 ；然后開始下一層的盤繞，最后聚四氟乙烯管路4從第四條螺旋形刻槽5的內端引出圓盤體1，從而實現一條管路的多層盤繞；聚四氟乙烯管路4從中空自轉軸3中引入和引出。本實用新型的上述逆流色譜柱中，螺旋形刻槽5的條數可以根據需要進行調節； 貫通通道6的橫切面的形狀還可以為直線形或其它形狀；管路4的材質還可以為尼龍、聚四氟乙烯或聚乙烯等。實施例2、逆流色譜儀本實用新型提供的逆流色譜儀的結構如圖1所示。本實用新型提供的逆流色譜儀包括置于恒溫機箱13內的上述逆流色譜柱、配重體8和中空公轉軸9，中空公轉軸9穿過恒溫機箱13的頂部和底部的中心且與恒溫機箱13 固定連接；配重體8上設有貫穿其中心的自轉軸16且與逆流色譜柱的重量相等；中空公轉軸9上設有上下排列且平行的行星旋轉架7，逆流色譜柱和配重體8分別通過中空自轉軸 3和自轉軸16對稱地固定在行星旋轉架7上，中空自轉軸3和自轉軸16均通過軸承12與行星旋轉架7固定連接；聚四氟乙烯管路4穿過中空公轉軸9開口于恒溫機箱13外；中空公轉軸9上固定有中心輪11，中空自轉軸3和自轉軸16上均固定有與中心輪11相配合的行星輪10，從而使中空公轉軸9旋轉的同時帶動逆流色譜柱和配重體8進行自轉；中空公轉軸9與設置于恒溫機箱13外的轉動裝置14、電機15和速度控制器17相連，以提供動力 (如圖6所示)。本實用新型的上述逆流色譜儀中，逆流色譜柱和配重體8還可以通過其它方式與行星旋轉7架固定連接，如焊接或過盈配合。使用上述逆流色譜儀時，首先根據所選定的主機轉動模式(正轉或反轉)選擇聚四氟乙烯管路4的一端為入口并與進樣器和輸液泵相連，另一端則與檢測器和組分收集器相連。將選擇兩相溶劑系統中的上相或下相作為固定相通過入口泵入聚四氟乙烯管柱管， 直至從聚四氟乙烯管路4的出口流出，以保證固定相充滿整個逆流色譜柱，然后停止泵入流動相；開啟逆流色譜轉動裝置14，使逆流色譜柱以最佳轉速圍繞中空公轉軸9旋轉，同時其在中心輪11和行星輪10的帶動作用下進行自轉；從逆流色譜柱的入口泵入流動相，待流動相從柱的出口流出，整個系統達到一個動態平衡，不再有固定相流失，通過進樣器進樣。 樣品中的各組分根據其分配系數的不同依次隨流動相被洗脫，經過檢測器檢測后由組分收集器進行收集。
權利要求1.一種逆流色譜柱，它包括圓盤體、與所述圓盤體密封配合的圓盤蓋以及貫穿所述圓盤體和圓盤蓋的中心的中空自傳軸，所述中空自轉軸與所述圓盤體和圓盤蓋固定連接；其特征在于所述圓盤體內設有至少一條螺旋形刻槽；沿所述螺旋形刻槽的徑向方向上設有連通所述螺旋形刻槽的內端和外端的貫通通道；一條供液體流通的管路，鋪設在所述螺旋形刻槽內，所述管路在所述螺旋形刻槽內至少鋪設一層；所述管路通過所述中空自轉軸引入和引出所述圓盤體。
2.根據權利要求1所述的逆流色譜柱，其特征在于所述螺旋形刻槽為一條，所述管路從所述螺旋形刻槽的內端沿著所述螺旋形刻槽繞到所述螺旋形刻槽的外端，然后通過所述貫通通道回到所述螺旋形刻槽的內端開始下一層盤繞，最后從所述螺旋形刻槽的內端引出所述圓盤體。
3.根據權利要求1所述的逆流色譜柱，其特征在于所述螺旋形刻槽為多條，多個內端和多個外端之間在所述圓盤的圓周方向上均相隔一段距離，且沿所述螺旋形刻槽的徑向方向上的相鄰兩條所述螺旋形刻槽的內端和外端通過所述貫通通道連通；所述管路從第一條所述螺旋形刻槽的內端沿著所述螺旋形刻槽繞到所述螺旋形刻槽的外端，然后通過所述貫通通道回到第二條所述螺旋形刻槽的內端開始進行第二條所述螺旋形刻槽的盤繞，重復以上盤繞過程直至盤繞完同層多條所述螺旋形刻槽；然后開始下一層的盤繞，最后所述管路從所述螺旋形刻槽的內端引出所述圓盤體。
4.根據權利要求3所述的逆流色譜柱，其特征在于所述螺旋形刻槽為四條；四個內端和四個外端之間在所述圓盤的圓周方向上均勻分布。
5.根據權利要求1或2所述的逆流色譜柱，其特征在于所述貫通通道的橫切面為圓弧形或直線形。
6.根據權利要求1或2所述的逆流色譜柱，其特征在于所述管路的材質為金屬、尼龍、聚四氟乙烯或聚乙烯。
7.一種逆流色譜儀，其特征在于它包括權利要求1或2所述逆流色譜柱、配重體和中空公轉軸；所述配重體上設有貫穿其中心的自轉軸且與所述逆流色譜柱的重量相等；所述中空公轉軸上設有上下排列且平行的行星旋轉架，所述逆流色譜柱和配重體分別通過所述中空自轉軸和自轉軸對稱地固定在所述行星旋轉架上；所述管路穿過所述中空公轉軸開口于所述中空公轉軸外；所述中空公轉軸上固定有中心輪，所述中空自轉軸和自轉軸上均固定有與所述中心輪相配合的行星輪。
8.根據權利要求7所述的逆流色譜儀，其特征在于所述逆流色譜儀設于恒溫機箱內； 所述中空公轉軸貫穿所述恒溫機箱的頂部和底部的中心且與所述中空公轉軸固定連接。
9.根據權利要求7或8所述的逆流色譜儀，其特征在于所述中空自轉軸和自轉軸均通過軸承與所述行星旋轉架固定連接。
10.根據權利要求7或8所述的逆流色譜儀，其特征在于所述中空公轉軸與轉動裝置、電機和速度控制器相連。
專利摘要本實用新型公開一種逆流色譜儀及其專用逆流色譜柱。所述逆流色譜柱包括圓盤體、與所述圓盤體密封配合的圓盤蓋以及貫穿所述圓盤體和圓盤蓋的中心的中空自傳軸，所述中空自轉軸與所述圓盤體和圓盤蓋固定連接；所述圓盤內設有螺旋形刻槽；沿所述螺旋形刻槽的徑向方向上設有連通所述螺旋形刻槽的內端和外端的貫通通道；所述螺旋形刻槽內設有一條供液體流通的管路，所述管路在所述螺旋形刻槽內至少鋪設一層；所述管路通過所述中空自轉軸引入和引出所述圓盤體。本實用新型的新型逆流色譜儀和逆流色譜柱對極性有機-水兩相溶劑系統有較高的固定相保留，可實現多肽、皂甙等極性化合物快速分離純化；適合細胞的分離、質膜的分離富集、亞細胞器的分離純化等。
文檔編號G01N30/60GK202166634SQ20112003134
公開日2012年3月14日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者吳鵬, 楊福全, 蔡潭溪, 薛鵬, 謝振聲, 郭曉靜, 陳秀蘭 申請人:中國科學院生物物理研究所