專利名稱：化學處理盒及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過在有外力施加時產生的變形來輸送其內容物從 而提取目標成分的化學處理盒及其使用方法。
背景技術：
己經開發(fā)出通過在有外力施加時產生的變形輸送其內容物從而進行化學反應的化學處理盒(例如日本特開2005-37368號公報)。該處理 盒在內部形成有一個用于化學反應的空間，由此，通過在有外力施加時 產生的變形而在此空間內輸送其內容物，從而進行預定的化學反應。采 用這樣的處理盒，根據(jù)處理盒自身的結構即可以規(guī)定出化學反應方案， 同時，由于處理盒保持密閉狀態(tài)，可以使所希望進行的反應方案沒有操 作者個體操作差異地穩(wěn)定安全地進行。[專利文獻1]日本特開2005-37368號公報發(fā)明內容發(fā)明所要解決的問題一般而言，在欲通過化學反應獲得目標產物的情況下，從化學反應 產物中去除副產物，提取、純化出純度高的目標成分是非常必要的。而 且，當使用試劑時，有時還需要事先去除水分或者需要蒸餾等提取處理 措施?？墒?，通常在純化、蒸餾等提取處理時，需要采用復雜的裝置和需 要花費時間、人力。例如，通過化學反應合成目標產物時，即便化學合 成反應可以在短時間內結束，可是目標產物的分離、純化、鑒定等等這 些目標成分的提取處理步驟卻需要花費大量的時間。本發(fā)明的目的是利用日本特開2005-37368號公報等所公開的有關 處理盒的技術，提供一種很容易即可進行各種提取處理的化學處理盒及 其使用方法。解決問題的手段本發(fā)明涉及一種化學處理盒，其通過在有外力施加時產生的變形來 輸送其內部液體，從而進行化學處理，其特征是，在所述處理盒的內部 形成有，隨著基于所述處理盒的變形而輸送樣品液體，用于實現(xiàn)從所述 樣品中提取得到目標成分的空間。采用該化學處理盒，由于隨著基于所述處理盒的變形來輸送樣品液 體而從所述樣品中提取目標成分，所以可以很容易地提取目標成分。在所述處理盒的內部，可以形成有用于通過加熱或減壓而蒸餾樣品 的空間，以及形成有用于容納通過所述蒸餾而提取得到的目標成分的空 間。在所述處理盒的內部，可以形成有用于將被蒸餾的所述樣品預先脫 水的空間。在所述處理盒的內部，可以形成有用于對樣品中的目標成分進行重 結晶的空間。在所述處理盒上可以形成有通過撕開所述處理盒而從用于對所述目 標成分進行重結晶的空間取出所述目標成分的切口 。在所述處理盒的內部，可以形成有用于對重結晶后的目標成分進行 清洗的空間。在所述處理盒上可以形成有通過撕開所述處理盒而從用于對重結晶 后的目標成分進行清洗的空間取出所述目標成分的切口 。在所述處理盒的內部，可以形成有通過色譜法分離目標成分的空 間，以及形成有用于容納分離后得到的所述目標成分的空間。在所述處理盒的內部，可以形成有用于依次容納通過色譜法依次分 離得到的多個目標成分的多個空間。本發(fā)明涉及一種化學處理盒的使用方法，其為通過在有外力施加時 產生的變形來輸送其內部液體、從而進行化學處理的化學處理盒的使用 方法，其特征是，其包括在所述處理盒內部形成的空間中，隨著基于 所述處理盒的變形而輸送樣品液體而從所述樣品中提取目標成分的步 驟，以及將在提取目標成分的步驟中所使用的所述處理盒丟棄的步驟。
根據(jù)該化學處理盒的使用方法，由于隨著基于所述處理盒的變形來 輸送樣品液體而從所述樣品中提取目標成分，所以可以很容易地提取目 標成分。而且，由于將在提取目標成分的步驟中所使用的所述處理盒丟 棄，在確保安全性的同時，也不需要清理、清洗等后續(xù)作業(yè)程序。在所述處理盒的內部，可以形成用于通過加熱或減壓而蒸餾樣品的 空間，以及形成用于容納通過所述蒸餾而提取得到的目標成分的空間。在所述處理盒的內部，可以形成用于將被蒸餾的所述樣品預先脫水 的空間。在所述處理盒的內部，可以形成用于對樣品中的目標成分進行重結 晶的空間。所述化學處理盒還可以具有通過撕開所述處理盒而從用于對所述目 標成分進行重結晶的空間取出所述目標成分的切口 。在所述處理盒的內部，可以形成用于對重結晶后的目標成分進行清 洗的空間。所述化學處理盒還可以具有通過撕開所述處理盒而從用于對重結晶 后的目標成分進行清洗的空間取出所述目標成分的切口 。在所述處理盒的內部，可以形成用于通過色譜法分離目標成分的空 間，以及形成有用于容納分離得到的所述目標成分的空間。在所述處理盒的內部，可以形成用于依次容納通過色譜法依次分離 得到的多個目標成分的多個空間。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的化學處理盒，由于隨著基于所述處理盒的變形來輸送 樣品液體而從所述樣品中提取目標成分，所以可以很容易地提取目標成 分。根據(jù)本發(fā)明的化學處理盒的使用方法，由于隨著基于所述處理盒的 變形來輸送樣品液體而從所述樣品中提取目標成分，所以可以很容易地 提取目標成分。而且，由于將在提取目標成分的步驟中所使用的所述處 理盒丟棄，在確保安全性的同時，也不需要清理、清洗等后續(xù)作業(yè)程 序。


圖1是示出實施例1的化學處理盒的視圖，其中圖1 (A)為該化學處理盒的平面圖，圖1 (B)是沿處理盒的容池和流體通道的B-B線 剖面的剖面圖。圖2是示出實施例2的化學處理盒的平面圖。圖3是示出實施例3的化學處理盒的平面圖。圖4是示出實施例4的化學處理盒的平面圖。附圖標記說明1基底2彈性部件21、 22、 23、 24、 25、 41、 42、 43、 51、 53A 53D 容池(空間)52色譜柱(空間)具體實施方式
下面針對本發(fā)明的化學處理盒的實施例說明本發(fā)明。 實施例1下面參照圖1來說明實施例1的化學處理盒。本實施例表示一種通 過常壓蒸餾進行目標成分提取的處理盒。圖1 (A)表示的是本實施例的處理盒的平面圖，圖1 (B)表示的 是沿處理盒的容池和流體通道的B-B線剖面的剖面圖。如圖1 (B)所示，本實施例的處理盒10包括基底1和覆蓋在基底 l上的彈性部件2。在彈性部件2的底面(圖1 (B)中彈性部件2的下表面)上，形 成了凹向彈性件2頂面(圖l(B)中彈性部件2的上表面)的具有預定 形狀的凹部。如圖1 (A)和圖1 (B)所示，由于該凹部在處理盒基底 1和彈性部件2之間產生空間，此空間形成了用于接收樣品的容池 21、用于預先去除不需要的水分的容池22、用于在蒸餾時容納樣品的 容池23、用于保存雜質的容池24、用于收集目標成分的容池25、用于 連接處理盒10的側面和容池21的流體通道26A、用于連接容池21和 容池22的流體通道26B、用于連接容池22和容池23的流體通道26C、
用于連接容池23和容池24的流體通道26D、用于連接容池23和容池25的流體通道26E。接下來，針對使用本實施例1的處理盒10的蒸餾方法進行說明。 首先，使用注射器等通過流體通道26A將樣品注入到容池21中。 然后，如圖1 (B)所示，當將輥3壓緊處理盒10時，彈性部件2發(fā)生彈性變形，處理盒的基底1與彈性部件2之間的空間受到擠壓。當將輥3向右方滾動時，被擠壓區(qū)域向右方移動，容池21內容納的樣品通過流體通道26B移動到達容池22。在容池22中預先裝有作為脫水劑功能的預定細孔徑的陶瓷制分子篩，通過將樣品中不需要的水分預先除去，防止降低蒸餾精度的崩沸的發(fā)生。接下來，進一步將輥3向右方滾動，樣品通過流體通道26C到達 容池23。然后，將閥部件27B壓緊處理盒10，使彈性部件2發(fā)生彈性變 形，關閉流體通道26E，在該狀態(tài)下，從處理盒10的外部加熱容池 23。并且，由處理盒10的外部通過水冷卻等措施冷卻流體通道26D和 流體通道26E。由此，樣品成為蒸汽進入流體通道26D和流體通道 26E，被冷卻以后成為液體流回容池23，如此反復操作，根據(jù)常溫蒸餾 原理，只有樣品中含有的低沸點雜質才可以通過流體通道26D到達容池 24，從而被去除。接下來，將容池23的溫度穩(wěn)定在目標成分的沸點溫度，然后將閥 部件27A壓緊處理盒10，關閉流體通道26D，同時，將閥部件27B從處 理盒10上撤離，打開流體通道26E。由此，目標成分通過流體通道26E 向容池25開始移動。然后，在開始收集目標成分以后，在容池23的溫 度超過目標成分的沸點之前，通過閥部件27B關閉流體通道26E，停止 加熱容池23。除目標成分以外的高沸點成分殘留在容池23中。容池23 的溫度可以采用各種溫度傳感器進行監(jiān)測。通過以上順序，由于容池25中已經收集了目標成分，所以可以采 用注射器等從容池25中回收目標成分。 實施例2
下面參照圖2來說明實施例2的化學處理盒。本實施例表示一種 通過減壓蒸餾而提取目標成分的處理盒。下面就其與實施例1的不同點 進行說明。圖2是本實施例的處理盒的平面圖。如圖2所示，在本實施例的處理盒10A中形成有連接容池24與 處理盒10A的側面的連接孔28A、連接容池25與處理盒10A的側面的 連接孔28B。本實施例中的處理盒在蒸餾時，通過連接孔28A和連接孔28B將 容池23、容池24和容池25減壓，使樣品的沸點降低。由此，由于可 以降低容池23的加熱溫度，所以即便是在樣品為高沸點成分的時候或 者目標成分容易受熱分解的情況下，均可以提取目標成分。另外，蒸餾 時的其它程序同實施例1。 實施例3下面參照圖3來說明實施例3的化學處理盒。本實施例表示一種 通過重結晶進行目標成分提取的處理盒。圖3 (A)是本實施例3的處理盒平面圖，圖3 (B)是沿圖3 (A) 的IIIb-IIIb線方向的側視圖。如圖3 (A)和圖3 (B)所示，本實施例的處理盒40與實施例1 一樣，具有基底(圖中未示出)和覆蓋在基底上的由PDMS (聚二甲基 硅氧垸)構成的彈性部件4。在彈性部件4的底面上，形成有具有預定形狀的凹部。如圖3 (A)所示，由于該凹部在基底和彈性部件4之間產生空間，此空間形 成了接收樣品的容池41、用溶劑進行清洗樣品的容池42、容納廢液 的容池43、連接處理盒40的側面和容池41的流體通道44A、連接容池 41和容池42的流體通道44B、連接處理盒40側面和容池42的流體通 道44C、連接容池41和容池43的流體通道44D。接下來，針對使用本實施例的處理盒40進行目標成分的提取方法 進行說明。首先，將樣品溶解于過量的溶劑中直至近飽和狀態(tài)，然后，使用注 射器等將該溶液通過流體通道44A注入到容池41中。然后，如圖3 (A)所示，將閥部件45A、閥部件45B、閥部件45C 分別壓緊處理盒40,使彈性部件2發(fā)生彈性變形，關閉流體通道44A、 流體通道44B、流體通道44D。當維持在該狀態(tài)時，在容池41內，隨著 時間推移，溶劑穩(wěn)定地被蒸發(fā)，從而產生晶核。另外，由于溶劑氣體具 有穿透PDMS的性質，所以會透過彈性部件4慢慢被蒸發(fā)。在容池41內部，隨著溶劑的蒸發(fā)，目標成分的結晶逐漸長大(重 結晶)，成為結晶與溶解有雜質的溶液混合的狀態(tài)。接下來，將與溶解樣品的溶劑相同的溶劑通過流體通道44C注入 到容池42中。然后，將閥部件45B從處理盒40撤離，僅打開流體通道 44B，將壓緊處理盒40的輥沿流體通道44B移動，將容池42內的溶劑 導入至容池41中。在容池41內，通過新導入的溶劑清洗重結晶得到的 目標成分。然后，通過閥部件45B再次關閉流體通道44B，將閥部件45C從處 理盒40撤離，打開流體通道44D。在該狀態(tài)下，將壓緊處理盒40的輥 沿容池41和流體通道44D移動，將容池41內的溶劑(廢液)排出至容 池43中。由于在容池41內存留有洗凈的結晶，可以撕破處理盒40取出目 標成分的結晶。在處理盒40上設有切口 47，因此也可以從切口 47向 容池41撕裂處理盒40。而且，在彈性部件4上形成有包圍容池41形 狀的切溝48，從而也可以沿切溝48撕破處理盒40。 實施例4下面通過圖4說明實施例4的化學處理盒。本實施例表示一種通 過色譜法進行目標成分分離和提取的處理盒。 圖4是本實施例的處理盒平面圖。如圖4所示，本實施例的處理盒50與實施例1同樣具有基底(圖 中未示出)和覆蓋在基底上的彈性部件5。在彈性部件5的底面，形成有具有預定形狀的凹部。如圖4所 示，該凹部在基底和彈性部件5之間產生空間，此空間形成接收樣品 的容池51、裝填硅膠粒子的色譜柱52、容納通過色譜柱52分離得到的 各成分的容池53A、容池53B、容池53C和容池53D、分別連接容池
53A、容池53B、容池53C和容池53D與色譜柱52之間的流體通道 54A、流體通道54B、流體通道54C和流體通道54D、連接處理盒50的 側面和容池51的流體通道56。接下來，針對使用本實施例的處理盒50進行成分的分離提取方法 進行說明。首先，使用注射器等將液體樣品通過流體通道56注入到容池51 中。此時，通過閥部件55A、閥部件55B、閥部件55C和闊部件55D關 閉流體通道54A、流體通道54B、流體通道54C和流體通道54D。然后，在閥部件57撤離處理盒50的狀態(tài)下，將壓緊處理盒50的 輥31由容池51向色譜柱52方向移動，使容池51內的樣品向色譜柱 52移動，吸附于硅膠上。然后，通過閥部件57關閉色譜柱52的起點，用輥32輸送容池58 內所容納的展開劑，給樣品施加一定的壓力。受到壓力的樣品向色譜柱52內移動，慢慢地，樣品中的各成分由 于極性差異通過色譜方法發(fā)生分離。當欲提取的最初成分到達色譜柱52的終點52a (圖4)時，將閥 部件55A從處理盒50撤離，僅打開流體通道54A，到達終點52a的最 初成分通過流體通道54A被導入到容池53A中，然后，通過閥部件55A 再次關閉流體通道54A。然后，當欲提取的第二個成分到達色譜柱52的終點52a時，將閥 部件55B從處理盒50撤離，僅打開流體通道54B，到達終點52a的第 二個成分通過流體通道54B被導入到容池53B中，然后，通過閥部件 55B再次關閉流體通道54B。重復該順序，可以依次將欲提取的成分導入至容池53A、容池 53B、容池53C以及容池53D中。被提取到容池53A、容池53B、容池53C以及容池53D中的成分可 以采用注射器等分別進行采集。本實施例中，由于處理盒50使用完即被丟棄，裝填在色譜柱52 中的硅膠粒子沒有飛散的危險，可以確保安全。而且，本實施例中色譜 柱52可以小型化，從而可以控制硅膠粒子的使用量。
本實施例中，雖然采用的是通過壓力進行樣品液體的輸送，但也可 以在重力作用方向上形成或配置色譜柱、通過重力進行液體輸送。如上所述，采用本發(fā)明的化學處理盒，根據(jù)處理盒的本身結構預先 即可以規(guī)定成分提取的方案。因此，可以控制失敗或損失的發(fā)生，處理 操作處理盒的人之間的技術水平的差異難以出現(xiàn)，從而可以實現(xiàn)一般正 確的提取順序，也可以防止意外事故的發(fā)生。而且，提取處理的準備也 很簡單，提取工作的時間、人力都可以大幅減少。也不再需要以前為了 蒸餾或分離目標成分而必需的昂貴器具；進一步，由于處理盒使用完以 后即可以丟棄，所以也不再需要清洗器具、清理等等的工作，可以確保 安全性。還有，由于處理盒保持在密閉狀態(tài)，例如，可以維持在厭氧狀態(tài) 下，所以也適合于分離出的目標成分或純品的保存。而且，對于溶劑和 在保存狀態(tài)容易產生問題但對提取操作又是必需的物質，可以預先保存 在處理盒中，從而可以減低提取前的工作量。本發(fā)明的化學處理盒可以廣泛適用于試驗目的的試劑等的提取。而 且，也可以廣泛適用于藥品、試劑、其它化學成分的制造、提取等。本發(fā)明的適用范圍并不限定于上述實施形式。本發(fā)明可以廣泛地適 用于通過在有外力施加時產生的變形來輸送內容物從而進行化學反應的 化學處理盒以及其使用方法。
權利要求
1. 一種化學處理盒，其通過在有外力施加時產生的變形來輸送其 內部液體，從而進行化學處理，其特征是，在所述處理盒的內部形成 有，隨著基于所述處理盒的變形而輸送樣品液體，用于實現(xiàn)從所述樣品 中提取得到目標成分的空間。
2. 權利要求1所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內部形成有用于通過加熱或減壓進行蒸餾樣品的空間，以及形成有用于容 納通過所述蒸餾而提取得到的目標成分的空間。
3. 權利要求2所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有用于將被蒸餾的所述樣品預先脫水的空間。
4. 權利要求1所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有用于對樣品中的目標成分進行重結晶的空間。
5. 權利要求4所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒上形 成有通過撕開所述處理盒而從用于對所述目標成分進行重結晶的空間取 出所述目標成分的切口。
6. 權利要求4所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有對重結晶后的目標成分進行清洗的空間。
7. 權利要求6所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒上形 成有通過撕開所述處理盒而從用于對重結晶后的目標成分進行清洗的空 間取出所述目標成分的切口 。
8. 權利要求1所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有通過色譜法分離目標成分的空間，以及形成有用于容納分離后得到的所述目標成分的空間。
9. 權利要求8所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有用于依次容納通過色譜方法依次分離得到的多個目標成分的多 個空間。
10. —種化學處理盒的使用方法，其為通過在有外力施加時產生的 變形來輸送其內部液體、從而進行化學處理的化學處理盒的使用方法， 其特征是，其包括在所述處理盒內部形成的空間中，隨著基于所述處 理盒的變形而輸送樣品液體而從所述樣品中提取目標成分的步驟，以及 將在提取目標成分的步驟中所使用的所述處理盒丟棄的步驟。
11. 權利要求10所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，在所 述處理盒的內部形成有用于通過加熱或減壓而蒸餾樣品的空間，以及形 成有用于容納通過所述蒸餾而提取得到的目標成分的空間。
12. 權利要求11所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，在所 述處理盒的內部形成有用于將被蒸餾的所述樣品預先脫水的空間。
13. 權利要求10所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，在所述處理盒的內部形成有用于對樣品中的目標成分進行重結晶的空間。
14. 權利要求13所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，還包括通過撕開所述處理盒而從用于對所述目標成分進行重結晶的空間取出所述目標成分的步驟。
15. 權利要求14所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，在所述處理盒的內部形成有用于對重結晶后的目標成分進行清洗的空間。
16. 權利要求15所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，還包 括通過撕開所述處理盒而從用于對重結晶后的目標成分進行清洗的空 間取出所述目標成分的步驟。
17. 權利要求10所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，在所 述處理盒的內部形成有通過色譜方法分離目標成分的空間，以及形成有 用于容納被分離得到的所述目標成分的空間。
18. 權利要求17所述的化學處理盒的使用方法，其特征是，在所 述處理盒的內部形成有用于依次容納通過色譜法依次分離得到的多個目 標成分的多個空間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種很容易即可進行各種提取處理的化學處理盒及其使用方法。在彈性部件2的底面，形成有具有預定形狀的凹部。由于該凹部在處理盒的基底1和彈性部件2之間產生空間，此空間形成了接收樣品的容池21、預先去除不需要的水分的容池22、蒸餾時容納樣品的容池23、用于保存雜質的容池24、用于采集目標成分的容池25、連接處理盒10的側面和容池21的流體通道26A、連接容池21和容池22的流體通道26B、連接容池22和容池23的流體通道26C、連接容池23和容池24的流體通道26D、連接容池23和容池25的流體通道26E。
文檔編號B01L99/00GK101122607SQ200710136398
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權日2006年8月11日
發(fā)明者佐藤紗綾, 田名綱健雄, 茂木豪介 申請人:橫河電機株式會社