[发明专利]无外界动力推动的离子交换树脂层析方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无外界动力推动的离子交换树脂层析方法及装置。

背景技术

生物实验中往往涉及到对目标产物的分离纯化。随着技术的进步与发展，很多手段，例如气相色谱，液相色谱，电泳等都进入实验室，在这些高精密度的仪器进样之前，一般需要对样品进行初级分离纯化。离心往往是最开始的一种分离纯化手段，根据密度的大小在离心的条件下获得分层。根据分层产物的一些共同特点再进行一次纯化。例如分离植物根部分泌的有机酸阴离子时，可以通过与阴离子树脂交换而结合在阴离子树脂上。而在此之前，可以经过阳离子树脂去除不需要的物质。最后将洗脱的物质进一步根据在液相柱的分配系数不同而逐步分开。从粗面到精面的分离纯化手段，是实验室的基本流程。离子交换树脂是一种常用的层析技术，基本原理是在一定的pH值下，物质表现出“酸碱性”，与对应的阳或阴离子进行交换。与树脂上的基团共价结合，之后可以用更强的酸（碱）从阳（阴）树脂上洗脱下来。

一般的离子树脂交换系统存在两个明显的缺陷：1，一般同一时间内只能进行单次样品的处理，无法实现高通量。2，组装需要层析柱这样的玻璃器材，价格较贵。3，一般分离的流体需要有外界的动力推动系统，例如恒流泵。对于实验室需要高通量分离纯化多个样品的时候，就需要花费更多的耗材，占用更大的实验室空间，最重要的是需要大量时间等待。

发明内容

为了解决目前的离子树脂交换系统需外部动力系统、设备成本高、并且处理量小的问题，本发明提出来一种无需外加动力系统、成本低、处理量大、高效的无外界动力推动的离子交换树脂层析方法及装置。

无外界动力推动的离子交换树脂层析方法，包括以下步骤：

1）将待测样品置于样品容器后，将样品输出管的末端置于样品容器内底部，并用固定夹固定；

2）在分离器内底部装入滤纸和用于吸附待测样品的离子交换树脂，封闭最底层分离器底部输出管的止水夹，同时装入能与分离器内填充的离子树脂充分交换的水之后，将分离器固定在多层支架底部对应的位置上；上层的分离器底部的输出管分别通过连接管与下层的离子交换树脂系统连通；除了位于最上层的分离器内填充用于吸附待测样品中的杂质的离子交换树脂之外，其余的下层的分离器均填充用于吸附待测样品的离子交换树脂；

3）将样品疏导管的活塞塞入最上层的分离器开口，松开止水夹，挤压气囊，此时待测样品不断的依次进入从上到下排布的分离器内，与各个分离器内填充的离子交换树脂进行交换之后的处理液从最底层的分离器流入废液缸内；

4）当待测样品全部流过整个装置之后，拆除最上层的分离器，使固定样品疏导管的活塞直接塞进下一层分离器上，根据剩余的分离器填装的离子交换树脂以及待获得的目标产物加入相应的酸或者碱进行洗脱，洗脱时，调节控速开关，使得进入各个分离器内的液体流速相同，并将洗脱后的液体通过整个装置底部的输出管收集到相应的容器内。

按照本发明所述的层析方法构建的装置，其特征在于：包括样品容器、样品输出管、样品疏导管、多层支架、至少两个分离器，所述的样品容器固定在所述的多层支架最上层的支撑板上，所述的样品容器的开口处设置固定夹，所述的样品输出管一端插入所述的样品容器内底部、另一端与带有气囊的样品疏导管上端连通；所述的分离器上端开口处塞入活塞、底端带有出口，并且所述的活塞内固定与分离器内腔连通的连通管，最上层的分离器上的连通管的上端与位于上方的所述的样品疏导管的下端连通；上一层的分离器的出口通过连接管与下一层的分离器的连通管连通；位于最底层的分离器底端的连接管作为输出管，并在所述的输出管上设置止水夹；所有的分离器从上到下依次安装在所述的多层支架的相应位置上。

所述的样品输出管为倒U型结构。

位于气囊下方的所述的样品疏导管上设置控速开关。

所述的分离器内底面铺设滤纸，除了位于最上层的分离器内填充用于吸附待测样品中的杂质的离子交换树脂之外，其余的下层的分离器均填充用于吸附待测样品的离子交换树脂。

整个装置设置2个分离器，其中上层的分离器内填充与待测样品携带基团相反电性的离子交换树脂、下层的分离器内填充用于吸附待测样品的离子交换树脂。

所述的多层支架通过支撑板从上到下分隔为4层，第一层固定样品容器、第二层固定样品疏导管、第三层为填充用于吸附杂质的离子交换树脂的分离器、第四层为填充用于吸附待测样品的离子交换树脂的分离器。