高通量分析的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种高通量分析设备。所述高通量分析设备包括进样单元，流量控制单元，分离单元，检测单元，信号采集单元和信号处理单元。本发明专利技术也提供了应用该设备的几种方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及。
技术介绍
作为化学中的一个重要部分，合成化学是现代化学工业的基础。虽然在理论化学和化工方面已经取得了相当大的进步，通常耗费大量时间和精力的试验和误差方法至今仍然被广泛地用于筛选药物、农用化学品、催化剂和一些新材料。组合化学，出现于19世纪80年代，使在短时间内合成数千种组成不同的样品是可行的。当不同类型的组合技术接连出现，组合化学的应用显著缩短了产品研发周期。然而， 存在的问题是如何从大量的备选中有效地筛选出合乎期望的化合物。为解决这一问题，不同的分析方法，例如质谱、色谱、色谱一质谱、红外、核磁共振和紫外一可见等，在组合化学中被选用于样品的测试。这些方法效率不高而且耗时，通常被串联起来使用。为了克服上述困难，近年来出现了一些平行分析设备。通过使用这些设备，大量的样品可以在短时间内同时进行分析。但它们昂贵的价格和在定量分析上的缺陷阻碍了它们的应用。因此，需要更加快速、高效而且价格便宜的多功能分析系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高通量分析设备，能够同时实现样品的高通量分离、定性和定量分析，包括进样单元、流量控制单元、分离单元、检测单元、信号采集单元和信号处理单元。所述流量控制单元包括分流器，该分流器能够将一路流体分为多路流体并且每路流体的流速可以被单独控制。另一方面，本专利技术提供了多种使用该设备进行高通量分析的方法，例如进行高通量分析用于筛选催化剂的方法，进行高通量分析用于测量催化剂比表面积的方法，进行高通量分析用于测量通道间平行性的方法，进行高通量分析用于分离化合物和测试大量样品含量的方法等。从本专利技术下面的详细描述可以看出，该高通量分析设备可以在短时间内进行大量样品的同时高通量分离、定性和定量分析，它将是组合化学领域的一大进步。附图说明图1是本专利技术的结构简图。图2是本专利技术的另一种实施方式。图3是本专利技术的另一种实施方式。图4是本专利技术的另一种实施方式。图5是本专利技术一种实施方式中的反应板。图6是本专利技术一种实施方式的反应板的局部视图。图7是图6中A区的放大图。图8是本专利技术另一种实施方式的反应板。图9是图8中B区的放大图。图10是本专利技术一种实施方式中分离箱的截面视图。图11是图10中C区的放大图。其中，1、进样单元；2、流量控制单元；3、分离单元；4、检测单元；5、信号采集单元；6、信号处理单元；111、载气瓶；12、多通道阀；13、鼓泡器；14、进样器；21、质量流量控制器；22、分流器；31、分离箱；33、温度控制装置；41、反应板；311、分离柱；312、填料；332、鼓风机；333、温度传感器；334、热阻丝；411、沉孔；412、加热杆孔；413、加热杆；414、多孔盘；415、催化剂；4111、孔；4112、电阻丝。图12是实施例1和实施例2中的系列电阻丝。图13是实施例1中分离甲醇和乙醇混合物的结果。图14是实施例2中甲醇的保留时间。专利技术的详细描述本专利技术的目的是提供一种结构简单，能够同时进行大量样品的分离、定性和定量分析的高通量分析设备，以及操作该设备的方法。根据本专利技术的一个方面，本专利技术的高通量分析设备包括至少一个进样单元；流量控制单元；分离单元；检测单元；信号采集单元和信号处理单元。所述的检测单元与分离单元相连接；所述信号处理单元与信号采集单元相连接；所述分离单元直接或通过流量控制器与所述进样单元相连接。根据本专利技术的另一个方面，流量控制单元包括至少一个分流器，该分流器能够将一路流体分成多路流体且每路流体的流速可以被单独控制(如申请CN2005100325486中所描述的)。根据本专利技术的另一个方面，进样单元包括一个或更多个多通道阀和一个或更多个鼓泡器；流量控制单元包括至少一个质量流量控制器；分离单元包括分离箱和多个固定在箱内的分离柱；多通道阀与鼓泡器平行连接；质量流量控制器、多通道阀和鼓泡器的平行连接设备、分流器和分离箱依次连接；分流器的出口与分离柱的入口相连接。根据本专利技术的另一个方面，进样单元包括多个鼓泡器；流量控制单元包括质量流量控制器；分离单元包括分离箱和多个固定在箱内的分离柱；分流器与质量流量控制器相连；分流器的出口与鼓泡器的入口相连，鼓泡器的出口与分离柱的入口相连接。根据本专利技术的另一个方面，进样单元包括多个进样设备，进样设备可以是样品注射器、自动进样器或者与其它平行反应器相连的通道；流量控制单元包括质量流量控制器； 分离单元包括分离箱和多个固定在箱内的分离柱；分流器与质量流量控制器相连接；分流器的出口与分离柱的入口相连接，进样设备的出口与分离柱的入口相连接。根据本专利技术的另一个方面，分离柱的构造(意指长度、直径、几何形状等)可以根据分离箱和其本身的量来变化。根据本专利技术的另一个方面，分离柱中填充以填料。所述的填料可以是吸附材料(例如活性炭)，其他的色谱材料，或者待测样品。根据本专利技术的另一个方面，分离单元还进一步包括温度控制装置。所述温度控制装置包括多个加热电阻丝，至少一个鼓风机，至少一个温度传感器和至少一个与温度传感器相连的温度控制器。根据本专利技术的另一个方面，检测单元包括反应板，反应板中有阵列孔，催化剂可以放置在这些孔中。每个孔的底部至少有一个通孔，该通孔穿透反应板。每一个孔中有一个用于盛放催化剂的多孔盘。所述反应板进一步包括至少一个用于放置加热杆的孔。根据本专利技术的另一个方面，检测单元包括反应板，反应板中有阵列孔。每个孔的底部至少有一个通孔，该通孔穿透反应板。用于加热的电阻丝可以放置在孔中。催化剂可以涂覆在电阻丝上或者放置在孔中并与所述电阻丝接触。根据本专利技术的另一个方面，信号采集单元是红外成像设备。根据本专利技术的另一个方面，信号采集单元是由热敏材料组成的阵列。不同孔中的温度差异能够被热敏材料识别并进一步转化为电信号以完成信号采集。在信号采集单元中使用热敏材料并使用加热杆加热时，催化剂可以涂覆在热敏材料上，或者放置在多孔盘上的孔内。使用电阻丝加热时，催化剂可以涂覆在电阻丝上或热敏材料上，优选涂覆在电阻丝上。根据本专利技术的另一个方面，多孔盘由碳纤维纸制成。根据本专利技术的另一个方面，多孔盘由玻璃纤维纸制成。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种操作高通量分析设备用于筛选催化剂的方法，包括a)将待测催化剂放入反应板的不同的孔中；b)将载气经过质量流量控制器导入鼓泡器，并且然后将鼓泡器中的样品带出；c)将载气和样品的混合物引入分流器中，其中混合物流被均勻地分成N路流体(N 为正整数)，将每一路流体引入分离箱中相应的分离柱中，并且然后在相同条件下加热柱；d)在催化剂上反应从分离柱中脱附出的样品，通过信号采集单元采集反应时间和反应强度，并且然后将这些数据传输至信号处理单元；e)分析数据，显示优异性能的催化剂可以被筛选出来。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种操作高通量分析设备用于测量催化剂比表面积的方法，包括a)将同样的催化剂放入反应板的不同的孔中；b)以一种比表面积已知的材料填充至少一个分离柱；c)以待测材料填充其他柱；d)将载气经过质量流量控制器导入鼓泡器，并且然后将鼓泡器中的物质带出；e)将载气和该物质的混合物引入分流器，其中混合物被均勻地分成N路流体(N为正整数)，将每路流体引入分离箱中相应的分离柱中，并且然后在相同条件下加热柱；f)在催化剂上反应从分离柱中脱附出的物质，通过信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高通量分析设备，包括进样单元，流量控制单元，分离单元，检测单元，信号采集单元和信号处理单元，其中，所述流量控制单元包括分流器；所述分离单元与所述进样单元直接相连，或者通过所述流量控制单元与所述进样单元相连；所述检测单元与所述分离单元相连；所述信号处理单元与所述信号采集单元电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小平，
申请(专利权)人：微宏公司，
类型：发明
国别省市：US