一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开生物检测领域中的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法，预处理装置由去离子水进液装置、匀浆离心装置、清洗和吸液装置、净化提纯装置组成，利用电动伸缩杆和其他部分进行耦合，将进液管和吸液管与提取杯分离开，并制作了提取杯盖，各部分相互配合，无须人为添加提取试剂，自动吸取上清液，在完成吸液后再进行清洗，通过旋转控速装置可以控制液体流速，使管内残留液体进入净化提纯装置，减少毒素的损失，通过汽化甲醇和水，后遇冷薄膜液化，最终在重力作用下进入集液杯中，实现去离子水、甲醇和稻曲毒素A的分离，进一步分离杂质和浓缩样品，本发明专利技术将稻谷的匀浆和提取稻曲毒素A一体化和自动化，快速得到待测液。

A pretreatment device and method for the extraction and purification of oryzatoxin a

【技术实现步骤摘要】
一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法
本专利技术属于生物检测领域，对水稻的稻曲病菌进行检测的技术，具体涉及对稻曲病菌中的稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法。
技术介绍
由于水稻肥水施用水平的普遍提高和大穗型品种的大面积推广，稻曲病的发生呈现不断加重的趋势，由一个历史上零星、偶发性病害演变成为水稻产区的主要病害之一。稻曲病的发生不但对水稻高产稳产造成威胁，同时由于稻曲病菌能够产生大量毒素，其中稻曲毒素A占比最高，毒性最大，对人、动物和植物的细胞分裂具有强烈的抑制作用，对稻米的食用安全和稻田周边食草动物也带来潜在威胁。对稻曲毒素A的提取将为后面检测工作提供支持，而稻曲毒素A的提取和净化目前全是人工操作，步骤繁多，专业要求性高，因此发展快速、高效、自动化程度高、提纯净化效果好的装置与方法已成为当前的迫切需要。目前，对稻曲毒素A进行提取净化还未出现专门的装置，基本都是通过人工添加液体、进行提取和净化等，也没有将其与检测设备进行直接耦合。典型的对稻曲毒素A的提取净化方法，如中国专利申请号为CN201810726387.7、名称为“一种快速检测稻谷中两种稻曲毒素的方法”，该方法通过加酸性溶液进行提取，再通过甲醇和水的混合液进行洗脱，需要多次加入不同液体，操作步骤极多、自动化程度低、对操作者要求高、难以大面积推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有稻曲毒素A的提取净化方法存在的问题，提出一种操作简便、自动化程度高、成本低、提纯净化效果好的对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置与方法。本专利技术一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置采用的技术方案是：其由去离子水进液装置、匀浆离心装置、清洗和吸液装置、净化提纯装置组成，所述的去离子水进液装置具有水平布置的微型电动推杆，微型电动推杆推动活塞在活塞缸内部水平移动，活塞缸出口分别连接第一软管和去离子水进液管，第一软管上装有第一开关夹，去离子水进液管上装有第一阀门；所述的匀浆离心装置最下方是垂直布置的步进电机，步进电机输出轴向上经转子连接载物板，载物板上表面正中间固定连接提取杯；提取杯最外部是顶端有开口的圆筒状的外壳，外壳内腔底部设有超声波换能器，超声波换能器上方是顶端有开口的圆筒状的提取内管，顶端开口处连接提取杯盖，提取内管外表面包有一圈振动环；所述的去离子水进液管伸在提取内管的顶端开口上方；所述的提取杯盖包括小电机、转子和提取杯盖顶部，小电机通过转子带动提取杯盖顶部转动，提取杯盖顶部边缘处设有中心轴，卡角有间隙地在中心轴上，卡角的下端凸出的是提取杯盖吸头，提取内管的顶端开口的外侧壁上设有提取杯吸头，提取杯盖吸头和提取杯吸头均是绕有线圈的电磁铁构件；所述的清洗和吸液装置包含一个甲醇-水储液箱和一个蠕动泵，甲醇-水储液箱下方引出第二软管，第二软管上装有第二开关夹，第二软管下端分为两路，第一路连接长软管的上端，另一路连接所述的第一软管，长软管的下端向下延伸并连接位于所述的提取内管的顶端开口上方的吸液管，长软管的下段上装有第四开关夹，吸液管上装有第三开关夹，吸液管上端通过弯曲的第三软管连通上方的蠕动泵的进口，吸液管的正上方固定连接上下垂直的电动伸缩杆，电动伸缩杆旁侧经滑块耦合上下垂直的滑动槽；所述的净化提纯装置最外面是一个摆放箱，摆放箱内部一侧上方设有控速装置，控速装置与外部的蠕动泵的出口相连接，控速装置下端经第一喷头连接C18固相萃取小柱上端，C18固相萃取小柱下端经导管连接伸在发热层中的第二喷头，发热层通过外接口与外部检测仪器连接，发热层正上方依次是集液杯、薄膜和制冷层，制冷层的底部设有冷气口；导管同时还连通第五软管的一端，第五软管这一端处装有第五开关夹，第七软管的另一端分为两路，一路连接集液杯下端，另一路伸出摆放箱外部与废液箱连通。进一步地，微型电动推杆、步进电机、超声波换能器、小电机、蠕动泵、电动伸缩杆、控速装置、制冷层、加热层、第一阀门、提取杯盖吸头和提取杯吸头上的线圈以及第一开关夹、第二开关夹、第三开关夹、第四开关夹、第五开关夹都通过控制线连接控制模块。进一步地，控速装置包括第四软管、控速杆和旋转盘，垂直的第四软管连接蠕动泵的出口，第四软管旁边是一水平的旋转盘，旋转盘的一圈上设有由短至长沿径向布置的控速杆，长短不一的控速杆旋转后能压在第四软管上。所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置的预处理方法采用的技术方案是：是包括以下步骤：步骤1：在提取杯内管中加入稻谷粉末和聚乙二醇4000样品，微型电动推杆带动活塞推动去离子水顺着去离子水进液管进入提取杯内管中；步骤2：正向启动小电机，提取杯盖顶部旋转至贴合提取内管，给提取杯吸头和提取杯盖吸头上的线圈提供异向电，提取杯盖顶部盖紧提取杯的开口，超声波换能器工作，振动环振动，提取杯内管中的稻谷粉末和聚乙二醇4000与去离子水混合匀浆后，步进电机工作，提取杯旋转，使稻曲毒素A聚集在上清液中；步骤3：给提取杯吸头和提取杯盖吸头上的线圈供同向电流，反向启动小电机，打开提取杯的开口，关闭第一阀门和步进电机，打开第三开关夹，电动伸缩杆向下移动，吸液管向下进入提取内管内的上清液内，蠕动泵工作，将上清液吸出转移至控速装置中；步骤4：关闭第三开关夹和电动伸缩杆，打开第一开关夹、第五开关夹，控速装置工作，上清液进入C18固相萃取小柱中，微型电动推杆推进去离子水经由去离子水进液管、第一软管、长软管、吸液管、第三软管、蠕动泵进入到控速装置中；步骤5：关闭第一开关夹和第五开关夹，打开第二开关夹，甲醇-水溶液储液池中的甲醇-水溶液顺着第二软管、长软管、第三软管、蠕动泵、控速装置、第一喷头流入C18固相萃取小柱中，对稻曲毒素A洗脱，洗脱完毕后关闭第二开关夹；步骤6：洗脱液从导管、第二喷头进入发热层中，开启制冷层和发热层，液化蒸汽滴入集液杯中，稻曲毒素A得到提纯和浓缩。本专利技术与已有方法和技术相比，具有如下优点：1.本专利技术将稻谷的匀浆和提取稻曲毒素A一体化和自动化，快速得到待测液。2.本专利技术利用电动伸缩杆和其他部分进行耦合，将进液管和吸液管与提取杯分离开，并制作了提取杯盖，提高装置使用安全性。3.本专利技术中的提取杯分为内外两层，且在外层内壁有加热管，可通过模块设定温度，超声匀浆充分提取稻曲毒素A。4.本专利技术各部分相互配合，无须人为添加提取试剂，自动吸取上清液，使用方便。5.本专利技术在完成吸液后再进行清洗，使管内残留液体进入净化蒸馏提纯结构，减少毒素的损失。6.本专利技术的旋转控速装置通过在圆盘上分布长度不同的控速杆，通过旋转控速装置可以控制液体流速。7.本专利技术在净化部分通过花洒式喷头可以使液体均匀流经固相萃取小柱，从而充分吸附杂质。8.本专利技术在蒸馏部分，通过汽化甲醇和水，后遇冷薄膜液化，最终在重力作用下进入集液杯中，实现去离子水、甲醇和稻曲毒素A的分离，进一步分离杂质和浓缩样品。附图说明图1是本专利技术一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置的总体结构示意图；图2是图1中去离子水进液装置1的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其由去离子水进液装置（1）、匀浆离心装置（2）、清洗和吸液装置（3）、净化提纯装置（6）组成，其特征是：所述的去离子水进液装置（1）具有水平布置的微型电动推杆（102），微型电动推杆（102）推动活塞（103）在活塞缸内部水平移动，活塞缸出口分别连接第一软管（4）和去离子水进液管（106），第一软管（4）上装有第一开关夹（105），去离子水进液管（106）上装有第一阀门（108）；所述的匀浆离心装置（2）最下方是垂直布置的步进电机（201），步进电机（201）输出轴向上经转子（206）连接载物板（203），载物板（203）上表面正中间固定连接提取杯（204）；提取杯（204）最外部是顶端有开口的圆筒状的外壳（212），外壳（212）内腔底部设有超声波换能器（21），超声波换能器（210）上方是顶端有开口的圆筒状的提取内管（215），顶端开口处连接提取杯盖（213），提取内管（215）外表面包有一圈振动环（211）；所述的去离子水进液管（106）伸在提取内管（215）的顶端开口上方；所述的提取杯盖（213）包括小电机（216）、转子（225）和提取杯盖顶部（223），小电机（216）通过转子（2250带动提取杯盖顶部（223）转动，提取杯盖顶部（223）边缘处设有中心轴（220），卡角（221）有间隙地在中心轴（220）上，卡角（221）的下端凸出的是提取杯盖吸头（222），提取内管（215）的顶端开口的外侧壁上设有提取杯吸头（226），提取杯盖吸头（222）和提取杯吸头（226）均是绕有线圈的电磁铁构件；所述的清洗和吸液装置（3）包含一个甲醇-水储液箱（306）和一个蠕动泵（309），甲醇-水储液箱（306）下方引出第二软管（50，第二软管（5）上装有第二开关夹（304），第二软管（5）下端分为两路，第一路连接长软管（301）的上端，另一路连接所述的第一软管（4），长软管（301）的下端向下延伸并连接位于所述的提取内管（215）的顶端开口上方的吸液管（314），长软管（301）的下段上装有第四开关夹（316），吸液管（314）上装有第三开关夹（315），吸液管（314）上端通过弯曲的第三软管（311）连通上方的蠕动泵（309）的进口，吸液管（314）的正上方固定连接上下垂直的电动伸缩杆（313），电动伸缩杆（313）旁侧经滑块（321）耦合上下垂直的滑动槽（320）；所述的净化提纯装置（6）最外面是一个摆放箱（606），摆放箱（606）内部一侧上方设有控速装置（605），控速装置（605）与外部的蠕动泵（309）的出口相连接，控速装置（605）下端经第一喷头（604）连接C18固相萃取小柱（603）上端，C18固相萃取小柱（603）下端经导管（601）连接伸在发热层（611）中的第二喷头（614），发热层（61）通过外接口（612）与外部检测仪器相连接，发热层（611）正上方依次是集液杯（610）、薄膜（609）和制冷层（608），制冷层（608）的底部设有冷气口（607）；导管（601）同时还连通第五软管（7）的一端，第五软管（7）这一端处装有第五开关夹（600），第七软管（7）的另一端分为两路，一路连接集液杯（61）下端，另一路伸出摆放箱（606）外部与废液箱连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其由去离子水进液装置（1）、匀浆离心装置（2）、清洗和吸液装置（3）、净化提纯装置（6）组成，其特征是：所述的去离子水进液装置（1）具有水平布置的微型电动推杆（102），微型电动推杆（102）推动活塞（103）在活塞缸内部水平移动，活塞缸出口分别连接第一软管（4）和去离子水进液管（106），第一软管（4）上装有第一开关夹（105），去离子水进液管（106）上装有第一阀门（108）；所述的匀浆离心装置（2）最下方是垂直布置的步进电机（201），步进电机（201）输出轴向上经转子（206）连接载物板（203），载物板（203）上表面正中间固定连接提取杯（204）；提取杯（204）最外部是顶端有开口的圆筒状的外壳（212），外壳（212）内腔底部设有超声波换能器（21），超声波换能器（210）上方是顶端有开口的圆筒状的提取内管（215），顶端开口处连接提取杯盖（213），提取内管（215）外表面包有一圈振动环（211）；所述的去离子水进液管（106）伸在提取内管（215）的顶端开口上方；所述的提取杯盖（213）包括小电机（216）、转子（225）和提取杯盖顶部（223），小电机（216）通过转子（2250带动提取杯盖顶部（223）转动，提取杯盖顶部（223）边缘处设有中心轴（220），卡角（221）有间隙地在中心轴（220）上，卡角（221）的下端凸出的是提取杯盖吸头（222），提取内管（215）的顶端开口的外侧壁上设有提取杯吸头（226），提取杯盖吸头（222）和提取杯吸头（226）均是绕有线圈的电磁铁构件；所述的清洗和吸液装置（3）包含一个甲醇-水储液箱（306）和一个蠕动泵（309），甲醇-水储液箱（306）下方引出第二软管（50，第二软管（5）上装有第二开关夹（304），第二软管（5）下端分为两路，第一路连接长软管（301）的上端，另一路连接所述的第一软管（4），长软管（301）的下端向下延伸并连接位于所述的提取内管（215）的顶端开口上方的吸液管（314），长软管（301）的下段上装有第四开关夹（316），吸液管（314）上装有第三开关夹（315），吸液管（314）上端通过弯曲的第三软管（311）连通上方的蠕动泵（309）的进口，吸液管（314）的正上方固定连接上下垂直的电动伸缩杆（313），电动伸缩杆（313）旁侧经滑块（321）耦合上下垂直的滑动槽（320）；所述的净化提纯装置（6）最外面是一个摆放箱（606），摆放箱（606）内部一侧上方设有控速装置（605），控速装置（605）与外部的蠕动泵（309）的出口相连接，控速装置（605）下端经第一喷头（604）连接C18固相萃取小柱（603）上端，C18固相萃取小柱（603）下端经导管（601）连接伸在发热层（611）中的第二喷头（614），发热层（61）通过外接口（612）与外部检测仪器相连接，发热层（611）正上方依次是集液杯（610）、薄膜（609）和制冷层（608），制冷层（608）的底部设有冷气口（607）；导管（601）同时还连通第五软管（7）的一端，第五软管（7）这一端处装有第五开关夹（600），第七软管（7）的另一端分为两路，一路连接集液杯（61）下端，另一路伸出摆放箱（606）外部与废液箱连通。


2.根据权利要求1所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其特征是：微型电动推杆（102）、步进电机（201）、超声波换能器（210）、小电机（216）、蠕动泵（309）、电动伸缩杆（313）、控速装置（605）、制冷层（608）、加热层（611）、第一阀门（108）、提取杯盖吸头（222）和提取杯吸头（226）上的线圈以及第一开关夹（105）、第二开关夹（304）、第三开关夹（315）、第四开关夹（316）、第五开关夹（600）都通过控制线连接控制模块。


3.根据权利要求1所述的一种对稻曲毒素A进行提取净化的预处理装置，其特征是：控速装置605包括第四软管（620）、控速杆（621）和旋转盘（623），垂直的第四软管（...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇艳君，矣林青，杨宁，孟帅，
申请(专利权)人：中国水稻研究所，江苏大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33