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 從而分離目標成分的化學處理盒及其使用方法。
背景技術：
已經開發(fā)出通過在有外力施加時產生的變形來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在此空間內輸送其中所容納的物質，從而進行預定的化學反應。按照這樣的處理盒，處理盒自身的結構即可以規(guī)定出化學反應方案，同時，由于該處逢盒保持密閉狀態(tài)，還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，從試驗器具或試劑的準備開始，需要有反應開始的工作、反應結束的判別、從反 應試劑、未反應物、副產物中分離目標產物、反應物的鑒別、檢測等等 一系列操作。在這些操作中，需要使用昂貴的器具，也需要花費時間、 工作量，還需要技術。而且，有時還會使用有害物質作為試劑，或者有 時化學反應會產生有害物質。圖11表示由N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)催化的對-二甲苯的苯甲基位上發(fā)生溴化反應所必要的順序。在該反應中，需要(1)將對-二甲苯溶解于四氯化碳溶劑中，(2)添加作為反應試劑的N-溴代琥珀酰亞 胺(NBS)并溶解，(3)添加自由基引發(fā)劑(a-a'-偶氮二異丁腈)
AIBN，并均勻分散，(4) (5)在沸點溫度下加熱回流，析出琥珀 酸，(6)去除琥珀酸，(7)添加亞硫酸鈉使溴失活，(8)加入氯仿 進行分液萃取，(9)添加硫酸鈉進行脫水，(10)溶解于甲醇中進行 重結晶，(11)硅膠色譜分離，(12)通過旋轉蒸發(fā)儀減壓濃縮等順 序。而且，為了觀察反應過程，需要將在沸點溫度下加熱回流后的反應 液順次取出、分液萃取、分析反應物、測定等工作，對最終產物也需要 進行分析等工作。在上述順序中，特別是分液萃取和分析等與成分分離有關的工作是 非常繁雜的，如果有能高效進行這些工作的手段對實驗是非常有用的。 而且，本例的產物具有催淚作用，因此這些手段對確保實驗者的安全也 是有用的。另外，這些手段對藥品、試劑、其它化學成分的制造也是有 用的。本發(fā)明的目的是利用日本特開2005-37368號公報等所公開的相關 處理盒技術，提供一種很容易即可進行成分分離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用于從外部接收樣品的空間和用于把接收到的所述樣品中的目 標成分進行分離所需的分離溶劑與所述樣品混合、從而將所述樣品中的 目標成分與其它成分分離的空間。根據(jù)該化學處理盒，由于形成了用于把接收到的所述樣品中的目標成分進行分離所需的分離溶劑與所述樣品混合、從而將所述樣品中的目 標成分與其它成分分離的空間，所以可以很容易地將目標成分與其它成分進行分離。在所述處理盒的內部，可以形成用于使從外部接收的所述樣品反應 停止的空間。在所述處理盒的內部，可以形成用于濃縮通過所述分離溶劑分離得 到的目標成分的空間?？梢酝ㄟ^溶劑的蒸發(fā)來濃縮所述目標成分。 在所述處理盒的內部，可以形成用于向濃縮后的所述目標成分中添 加溶解劑的空間。在所述處理盒的內部，可以形成用于在添加溶解劑以后，將所述目 標成分進行重結晶的空間。可通過所述溶解劑的蒸發(fā)、通過將所述溶解劑冷卻所伴隨的飽和或 通過添加低溶解度溶劑將所述目標成分進行重結晶。在所述處理盒的內部，可以形成用于清洗重結晶得到的目標成分的 空間。在所述處理盒的內部，可以形成用于在添加溶解劑以后通過色譜法 來純化所述目標成分的色譜柱?？梢孕纬捎糜趯乃錾V柱中排出的成分分時間段收容的空間?？梢栽谒鎏幚砗兄性O有用于對內容物進行光學測定的光學窗口。在所述處理盒的內部可以形成多個用于所述化學處理的、規(guī)定了相 同順序的預定結構。在所述處理盒的內部，可以形成用于將接收的樣品分布到所述多個 結構中所經過的流體通道。在用于將所述樣品中的目標成分與其它成分進行分離的空間中，可 以通過重力將油層與水層分離開來。在用于將所述樣品中的目標成分與其它成分進行分離的空間中，可 以通過在該空間的內壁上設有對目標成分親和性不同的2個區(qū)域來分離 兩種成分。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，用于把接 收到的樣品中的目標成分進行分離所需的親水性溶劑和疏水性溶劑與所 述樣品混合、從而將所述樣品中的目標成分與其它成分分離的步驟和將 前述分離步驟中使用過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，由于在所述處理盒內部空間中，將 用于把樣品中的目標成分進行分離所需的親水性溶劑和疏水性溶劑與所 述樣品混合、從而將所述樣品中的目標成分與其它成分分離，所以可以 很容易地將目標成分與其它成分分離。而且，由于將在分離目標成分與 其它成分的步驟中所使用的處理盒丟棄，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。 發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的化學處理盒，由于形成了用于把接收的所述樣品中的 目標成分進行分離所需的分離溶劑與所述樣品混合、從而將所述樣品中 的目標成分與其它成分進行分離的空間，所以可以很容易地將目標成分 與其它成分進行分離。根據(jù)本發(fā)明的化學處理盒的使用方法，由于在所述處理盒內部空間 中，將用于樣品中的目標成分進行分離所需的親水性溶劑和疏水性溶劑 與所述樣品混合、從而將所述樣品中的目標成分與其它成分分離，所以 可以很容易地分離目標成分與其它成分。而且，由于將在分離目標成分 與其它成分的步驟中所使用的處理盒丟棄，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表示化學處理盒的結構圖，圖1 (A)為處理盒的平面圖，圖 1 (B)表示的是沿處理盒的容池和流體通道的Ib-Ib線剖面的剖面圖， 圖l (C)是表示本發(fā)明處理盒使用方法的平面圖。圖2是將排出目標產物的流體通道去除后的處理盒結構圖，(A) 為平面圖；(B)為回收下層溶液操作的圖。圖3是表示提取、純化順序的圖。(A) (C)為使用處理盒10A 和重結晶處理盒、通過分液萃取來分離出目標產物、進一步再純化目標 產物的圖。圖4表示硅膠色譜柱處理盒的結構平面圖。(A)為通過加壓輸送 液體的示例圖；(B)為通過重力輸送液體的示例圖。圖5是在硅膠色譜柱處理盒中設有容納廢液的容池的處理盒示例圖。圖6為顯示能夠進行從反應開始至純化結束工序的處理盒結構的 平面圖。 圖7為顯示試劑為溶液體系時的處理盒結構的平面圖。 圖8為顯示適合于反應物采樣的處理盒結構的平面圖。圖9為顯示設有其中具有脫水能力的濾膜的流體通道的處理盒結構的平面圖。圖10為在處理盒上設有測定用光學窗口的示例，(A)為處理盒平面圖；(B)為處理盒剖面圖；(C)表示的是測定偏振光的一個示 例；(D)表示的是測定反射光的一個示例。圖11表示由N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)催化對-二甲苯的芐基位上發(fā)生溴化反應的所需順序的圖。附圖標記說明21、 23、 51、 61、 66、 71、 81、 WAk、 WBk 容池(空間) 52、 75 色譜柱具體實施方式
下面，針對本發(fā)明的化學處理盒的實施例說明本發(fā)明。圖1 (A)表示的是處理盒的平面圖，圖1 (B)表示的是沿處理盒的容池和流體通道的lb-Ib線剖面的剖面圖。圖1 (C)表示的是處理盒的使用方法的平面圖。如圖1 (B)所示，處理盒10具有基底1和覆蓋在基底1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，由于該凹部在基底1和彈 性部件2之間產生出空間，此空間形成用于接收反應液的容池21、 用于容納分離溶劑的容池22、用于混合反應液和分離溶劑的容池23、 用于連接處理盒10的側面和容池21的流體通道24A、用于連接容池21 和容池23的流體通道24B、用于連接處理盒10的側面和容池22的流 體通道24C、用于連接容池22和容池23的流體通道24D、用于連接處 理盒10的側面和容池23的流體通道24E。而且，在流體通道24E中設 置有具有相當于硫酸鎂的脫水能力的濾膜25。
接下來，針對處理盒10的使用方法進行說明。首先，使用注射器等通過流體通道24A將反應液注入到容池21 中。另外，使用注射器等通過流體通道24C將分離溶劑注射到容池22 中。然后，如圖1 (B)所示，當將輥3壓緊處鋰盒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，被擠壓的區(qū)域向右方移動，容池21內容納的反 應液通過流體通道24B、容池22內容納的分離溶劑通過流體通道24D 分別移動，到達容池23。接下來，在圖1 (B)中，將輥3沿左右方向滾動，將容池23中的 反應液與分離溶劑激烈混合。然后，如圖1 (C)所示，在保持處理盒IO垂直的狀態(tài)下靜置混合 液，由于重力作用，混合液分為上層(例如水層)和下層(例如氯仿 層)。然后，如圖1 (C)所示，將輥3向右方滾動，移動至流體通道 24E中的下層疏水性溶液27穿過濾膜25，以此進行脫水，并從處理盒 IO回收。處理盒10可以直接丟棄。根據(jù)上述化學處理方法，由于處理中必要的操作已經由處理盒10 的形狀既定，所以可以不受操作者的技術水平的影響切實地進行操作。 而且，由于輥3的驅動等可以自動化，所以可以實現(xiàn)化學處理的自動 化。在上述化學處理方法中，通過添加萃取溶劑，使反應試劑和產物分 離，從而使反應終止。按照預定的時間安排實施一系列操作，使反應終 止前各階段的反應時間都能保持一定。而且，即便量非常少也可以很容 易地將反應液和分離溶劑的加入量控制在一定量，控制其加入體積，所 以可以使化學反應控制在化學理論值的水平上，從而可以將分離產物用 于定量用途。另外，由于可以保持處理盒10在密閉狀態(tài)進行化學處理，并可以 將處理盒10用后即丟棄，所以可以避免外部污染、由容器清洗以及再 生利用引起的污染。而且，還可以防止有害物質泄露，使化學處理更加
安全。另外，比起使用試驗器具，處理盒由于可以很容易地應用于小量 的化學處理，所以也可以控制貴重試劑的使用量。圖2 (A)是將用于排出目標產物的流體通道去除后處理盒10A的 平面圖。此時，如圖2 (B)所示，可以使用注射器28等從處理盒10A 中回收下層的疏水性溶液27。其它操作順序與使用處理盒10的情況相 同。圖3 (A) 圖3 (C)是顯示利用處理盒10A和重結晶處理盒，通 過分液萃取來提取目標產物、并進一步通過重結晶來純化目標產物的順 序圖。如圖3 (C)所示，在重結晶處理盒30中形成用于接收溶解樣品 的容池31、用于容納清洗液的容池32、用于收集廢液的容池33。另 外，分別在容池31和重結晶處理盒30的側面之間形成流體通道34A、 在容池31和容池33之間形成流體通道34B、在容池32和重結晶處理 盒30的側面之間形成流體通道34C、在容池32和容池31之間形成流 體通道34D。另外，在流體通道34B上設有作為閥門35的功能區(qū)域。閥門35 例如通過適當?shù)牟考D壓處理盒30來壓緊流體通道34B，從而使流體 通道34B關閉。通常情況下流體通道34B是處于打開狀態(tài)的。接下來，說明提取、純化目標產物的操作順序。按上述操作順序分離溶液以后，如圖3 (A)所示，使用注射器28 從處理盒10A的容池22回收下層的疏水性溶液27。然后，如圖3 (B) 所示，用旋轉蒸發(fā)儀將該溶液濃縮或蒸干。進一步，將其再溶解于甲醇 等重結晶溶劑(溶解劑)中。然后，將再溶解后的溶解樣品注入重結晶處理盒30中，純化目標 產物。首先，如圖3 (C)所示，在閥門35關閉的狀態(tài)下，通過流體通道 34A將溶解樣品注入至容池31。由P畫S (聚二甲基硅氧烷)等構成的 重結晶處理盒30對容池31內的溶解樣品中的溶劑具有通透性，隨時間 推移該溶劑會緩慢蒸發(fā)，在容池31內析出結晶。另外，也可以通過加 熱容池31來促進溶劑的蒸發(fā)，也可以在常溫下蒸發(fā)。而且，也可通過
冷卻容池31，使溶劑中的目標產物達到飽和狀態(tài)，從而使其結晶。
然后，使用輥等將容池32中的清洗液導入容池31中，清洗結晶 表面。清洗液例如可以采用與重結晶溶劑相同的溶劑。在閥門35開放 的狀態(tài)下使用輥等將容池31中的清洗液輸送至流體通道34B，在容池 33內被廢棄。
殘留在容池31內的目標產物以結晶的形式被回收。例如，可以切開重結晶處理盒30取出結晶。
這樣，使用重結晶處理盒30經簡單操作即可純化目標產物。
圖4 (A)表示的是硅膠色譜柱處理盒的平面圖。利用該處理盒通過簡單操作就能分離純化分液萃取后的目標產物。
如圖4 (A)所示，硅膠色譜柱處理盒50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 (A) 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51A、容納展開劑的容池51B、裝填硅膠粒子的色譜柱52、容 納通過色譜柱52分離后的各成分的容池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51A之間的流體通道56。
接下來，針對使用正相硅膠處理盒50的分離純化方法進行說明。按照圖3 (A)和圖3 (B)所示的操作順序，制備再溶解后的溶解樣品。
首先，使用注射器等將再溶解后的溶解樣品通過流體通道56注入 到容池51A中。此時，通過閥部件55A、閥部件55B、閥部件55C和閥 部件55D分別關閉流體通道54A、流體通道54B、流體通道54C和流體 通道54D。
然后，在閥部件57向下壓靠處理盒50的狀態(tài)下，將壓緊處理盒 50的輥59A從容池51A向閥部件57的位置移動，使容池51A內的樣品 呈細帶狀吸附于硅膠上。
然后，打開處理盒50的閥部件57和55A，壓緊處理盒50的輥59A產生一定的壓力將容池51A的細帶展開。通過輥59B輸送容池51B 內的展開劑，并對樣品保持一定壓力。受到壓力的樣品在色譜柱52內移動，慢慢地，樣品中各成分由于 親和性的差異、在此特別是極性上的差異而通過色譜方法發(fā)生分離。當欲分離的最初成分到達色譜柱52的終點52a (圖4 (A))時， 打開閥部件55A，僅使流體通道54A通暢，到達終點52a的最初成分通 過流體通道54A被導入到容池53A，然后，由閥部件55A再次關閉流體 通道54A。然后，當欲分離的第二成分到達色譜柱52的終點52a時，打開閥 部件55B，僅使流體通道54B通暢，到達終點52a的第二成分通過流體 通道54B被導入到容池53B，然后，由閥部件55B再次關閉流體通道 54B。重復這種分時間段改變流體通道的順序，可以順次將要分離的成分 即按Rf值從大到小的順序依次導入至容池53A、容池53B、容池53C以 及容池53D。被提取至容池53 A、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。另外，由于使用完即丟棄處理盒50，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，根據(jù)處理盒的大小，色譜柱 52可以小型化，從而可以控制硅膠粒子的使用量。在圖4 (A)的例子中，采用的是通過壓力來進行樣品液體的輸 送，也可以通過在重力作用方向上形成或配置色譜柱、通過重力來進行 液體輸送。圖4 (B)表示的是沿重力作用方向形成色譜柱的處理盒的平面 圖。在該處理盒中，呈直線狀的色譜柱152代替了圖4 (A)的色譜柱 52。在該處理盒中，展開劑通過重力從容池51B輸送至柱152內，使吸 附在色譜柱152上的樣品被展開。按與圖4 (A)同樣的順序，可以將 要分離的成分即按Rf值從大到小的順序依次導入到容池53A、容池 53B、容池53C以及容池53D。在圖4 (B)的處理盒中，與圖4 (A) —樣，可以同時適當使用輥
59A和輥59B。而且，將容池53A、容池53B、容池53C以及容池53D 預先形成為真空狀態(tài)可以容易地將要分離的成分導入至各個容池。進一 步，將容池53A、容池53B、容池53C以及容池53D預先形成為真空狀 態(tài)可以不僅僅利用重力、還可以利用由彈性部件復原所產生的吸力來吸 納各成分。圖4 (A)的處理盒50也可以同樣如此。圖5為在硅膠色譜柱處理盒50A中設有容納廢液的容池41的實施 例的平面圖。在圖5的硅膠色譜柱處理盒50A中，色譜柱52的終點通過流體通 道42連接到容池41。流體通道42通過閥部件43來控制開通和關閉。 當不想向容池53A、容池53B、容池53C以及容池53D進行成分分離的 時候，打開流體通道42，可以將不要的液體(廢液)導入至容池41。 廢液可以與處理盒50A同時丟棄。接下來，圖6為顯示可以進行從反應開始至純化結束工序的處理 盒的結構的平面圖。圖6例示的是一種按照圖11的順序進行操作的處 理盒。在反應開始前，分別在容池61中注入對-二甲苯、在容池62中注 入溶劑四氯化碳(CC14)、在容池63中注入滅活劑亞硫酸鈉(Na2S204) 水溶液、在容池64中注入萃取用溶劑氯仿、在容池65中注入硅膠色譜 用展開劑。而且，在制造處理盒60時預先在容池66中容納N-溴代琥 珀酰亞胺(NBS)顆粒和引發(fā)劑a-a'-偶氮二異丁腈(AIBN)。然后，對處理盒60的操作順序進行說明。通過輥等將容池61中的對-二甲苯和容池62中的溶劑導入至容池 66中。然后往復滾動輥等將N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)在溶液中均勻分 散，采用珀爾帖元件等對容池62加熱，開始反應。反應結束以后，容池66中殘留有反應溶液和析出的琥珀酸。然 后，通過輥等輸送容池66的內容物，并通過由玻璃纖維等構成的濾器 67去除琥珀酸，將反應液移至容池68中。然后，通過輥等將容池68 中的反應液與容池63中的滅活劑輸送至容池69中、混合，使生成的溴 失活。然后，通過輥等將容池69中的內容物和容池64中的萃取用溶劑
導入至容池71，通過輥等的往復滾動激烈混合。然后，靜置處理盒60，由于重力作用，容池71中的內容物分為水層(上層)和油層(下 層)。然后，通過輥等將容池71中的水層廢棄于容池76中，將容池71 中的油層穿過相當于硫酸鈉的脫水濾膜72，導入至容池73。然后，加 熱容池73使溶液濃縮以后，將容池65中的展開劑導入至容池73。然后，將容池73中的溶液慢慢輸送至硅膠色譜柱容池74A，溶液 在硅膠色譜柱容池74A內被吸附以后，將容池74B內的展開劑經輥輸 送，關閉閥門74C，施加一定壓力，向已溶脹的硅膠流體通道75內輸 送溶液。這樣，輸送至已溶脹的硅膠流體通道75內的液體根據(jù)成分的 親和性差異，特別是極性的差異，來分離成分。然后，將閥門78A、閥門78B、閥門78C和闊門79適時地選擇性 打開，將Rf值大的成分回收于容池77A、容池77B、容池77C，不需要 的成分可以廢棄于容池76。該順序與圖4或圖5所示的處理盒中的順 序是相同的?；厥沼谌莩?7A、容池77B、容池77C的成分可以使用注 射器等分別采集。也可以不通過重力作用來進行分液萃取，代之以在容池71上設置 親水性區(qū)域和疏水性區(qū)域。例如，如果將圖6中容池71的區(qū)域71a加 工成親水性區(qū)域、將區(qū)域71b加工成疏水性區(qū)域，那么導入至容池71 中的內容物就可以分離為區(qū)域71a的水層和區(qū)域71b的油層。圖7是顯示所有試劑均為溶液時的處理盒結構的平面圖。圖7的 處理盒60A可以與圖6的處理盒進行相同的處理。在反應開始前，分別在容池61中注入對-二甲苯、在容池62中注 入作為試劑的N-溴代琥珀酰亞胺(NBS)的四氯化碳(CC14)溶液、在 容池63中注入滅活劑亞硫酸鈉(Na2S204)水溶液、在容池64中注入萃 取用溶劑氯仿、在容池65中注入硅膠色譜用溶劑。另外，在容池45中 注入引發(fā)劑cc-oc'-偶氮二異丁腈(AIBN)。下面對處理盒60A的操作順序進行說明。通過輥等將容池61中的對-二甲苯和容池62中的試劑導入至容池 66中。進一步，滾動輥等將容池66中的內容物與引發(fā)劑在容池46內混合后，輸送至容池47。然后采用珀爾帖元件等對容池47加熱，開始反應。反應結束以后，通過輥等將容池47中的反應液和容池63的滅活劑輸送至容池69內、混合，使生成的溴失活。然后，通過輥等將容池69內的內容物和容池64中的萃取用溶劑導入至容池71，通過輥等的往復滾動激烈混合。然后，靜置處理盒60A，由于重力作用，容池71中的內容物分為水層(上層)和油層(下層)。然后，通過輥等將容池71中的水層廢棄于容池76，將容池71中 的油層穿過相當于硫酸鈉的脫水濾膜72，導入至容池73。然后，加熱 容池73使溶液濃縮以后，將容池65中的硅膠色譜用溶劑導入至容池 73。然后，將容池73中的溶液慢慢輸送至硅膠色譜柱容池74A，溶液 在硅膠色譜柱容池74A內被吸附以后，將容池74B內的展開劑經輥輸 送，關閉閥門74C，施加一定壓力，向已溶脹的硅膠流體通道75內輸 送溶液。這樣，輸送至己溶脹的硅膠流體通道75內的液體根據(jù)成分的 親和性差異，特別是極性的差異，來分離成分。以后遵循與處理盒60相同的操作。將Rf值大的成分回收于容池 77A、容池77B、容池77C，不需要的成分可以廢棄于容池76。回收于 容池77A、容池77B、容池77C中的成分可以使用注射器等分別采集。圖8表示的是為了觀察反應過程而適于反應物采樣的處理盒結構 的平面圖。該處理盒80形成有多個陣列化的萃取用結構。如圖8所示，在處理盒80上形成有容池81、與容池81連接的 容池WAk、與容池WAk連接的容池WBk。而且，分別在容池81與容池 WAk之間設有閥門VAk、在容池WAk與容池WBk之間設有閥門VBk。其 中，后綴"k"為1 7的整數(shù)。接下來，說明處理盒80的使用方法。首先，打開閥門VA1，關閉閥門VA2 閥門VA7。而且，在閥門 VB1關閉的狀態(tài)下，向容池81注入萃取用溶劑。接著通過輥等將萃取 用溶劑輸送至容池WA1內，關閉閥門VA1。這樣，容池WA1中填充有萃 取用溶劑。當k=2 7時重復同樣的操作，在容池WA2 容池WA7中填充有萃 取用溶劑。將用于觀察反應過程的溶液樣品注入到容池81中。在最初的樣品 溶液被注入到容池81以后，打開閥門VA1和閥門VB1，在閥門VA2 閥 門VA7關閉的狀態(tài)下，采用輥等進行液體輸送。容池81中的溶液樣品 與容池WA1中的萃取用溶劑同時被導入至容池WB1中。通過輥等的往復 滾動將水層和油層激烈混合。關閉閥門VB1，將混合物靜置，由于重力作用或容池內表面的親水 涂敷部與疏水涂敷部的親和性差異，在容池WB1內，相對密度大的溶劑 分離至下層，相對密度小的溶劑分離至上層。使用注射器等將含有反應物的油層回收，由此可以研究最初的樣品 溶液的反應過程。當K=2 7時重復同樣的操作，從容池WB2 容池WB7中可以回收 反應物。在圖9所示的處理盒80A中，形成設置有具有脫水能力的濾膜 FL1 濾膜FL7的流體通道。當使用處理盒80A時，可以分別通過濾膜 FL1 濾膜FL7在處理盒80A的外部從容池WB1 容池WB7回收反應 物。圖10表示本發(fā)明的處理盒中設有測定用光學窗口的示例。圖10 (A)為處理盒平面圖，圖10 (B)為處理盒剖面圖。如圖10 (A)和圖10 (B)所示，處理盒90中形成有用于容納純 化后的樣品的容池91。容池91的區(qū)域作為測定用光學窗口，可以對回 收于容池91中的樣品進行光學測定。在圖10 (B)的示例中，光源94和光檢測器95之間配置處理盒 90，從光源94射出并透過容池91的檢測光可以被光檢測器95接收。 這樣，通過在處理盒上設置測定用的光學窗口，通過吸光度、熒光光度 等可以實現(xiàn)光學的定性測定和定量測定。而且，如圖10 (A)和圖10 (B)所示，對已規(guī)定了化學處理順序 的結構區(qū)域可以用遮光部件92遮光，從而避免了光對化學處理的影 響。光源和光檢測器的位置關系、或者檢測光的波長等可以根據(jù)測定目的而適當選擇。圖10 (C)表示測定偏振光的一個示例，光源94對處 理盒90A傾斜地進行光照射，用光檢測器95捕捉偏振光。圖10 (D) 表示的是測定反射光的例子，用光檢測器95捕捉由光源94發(fā)出的照射 于處理盒90B的光的反射光。此時，測定部位的底側可以設有黑色的遮 光部件92A。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的化學處理盒，由處理盒的結構預先即可以 規(guī)定成分分離的方案。因此，可以防止失敗或損失的發(fā)生，處理操作處 理盒的人之間的技術水平的差異不容易出現(xiàn)，從而通?？梢詫崿F(xiàn)一般正 確的分離順序，也可以防止意外事故的發(fā)生。而且，分離處理的準備也 很簡單，分離工作的時間、人力都可以大幅減低。也不再需要以前為了 分離目標成分而必需的高價器具；而且，由于可以在使用完處理盒以后 將處理盒即丟棄，所以也不再需要清洗器具、清理等等的工作，可以確 保操作者和周圍環(huán)境的安全。而且，由于處理盒保持在密閉狀態(tài)，例如，可以保持在厭氧狀態(tài) 下，所以也適合于分離出的目標成分或純品的保存。另外，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，可以將之預先 保存在處理盒中，從而可以減少提取前的工作量。本發(fā)明的化學處理盒可以廣泛適用于試驗目的的試劑分離等。而 且，也可以廣泛適用于藥品、試劑、其它化學成分的制造、分離等。本發(fā)明的實施范圍并不限定于上述實施形式。本發(fā)明可以廣泛地適 用于通過有外力施加時產生的變形而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用于從外部接收樣品的空間、用于把接收到的所述樣品中的目標成分進行分離所需要的分離溶劑與所述樣品混合、從而將所述樣品中的目 標成分與其它成分進行分離的空間。
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 部形成有使由外部接收的所述樣品反應停止的空間。
3. 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 部形成有用于濃縮通過所述分離溶劑分離得到的目標成分的空間。
4. 權利要求3所述的化學處理盒，其特征是，通過溶劑的蒸發(fā)來濃縮所述目標成分。
5. 權利要求3所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有用于向濃縮后的所述目標成分中添加溶解劑的空間。
6. 權利要求5所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有在添加溶解劑之后，將所述目標成分進行重結晶的空間。
7. 權利要求6所述的化學處理盒，其特征是，通過所述溶解劑的 蒸發(fā)、通過伴隨所述溶解劑的冷卻所產生的飽和、或通過添加低溶解度 溶劑，將所述目標成分重結晶。
8. 權利要求6所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有用于清洗重結晶后的目標成分的空間。
9. 權利要求5所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的內 部形成有用于在添加溶解劑之后，通過色譜法來純化所述目標成分的色 譜柱。
10. 權利要求9所述的化學處理盒，其特征是，形成有用于將從所 述色譜柱中排出的成分分時間段收容的空間。
11. 權利要求1 10任一所述的化學處理盒，其特征是，在所述處 理盒中設有用于對內容物進行光學測定的光學窗口。
12. 權利要求1 11任一所述的化學處理盒，其特征是，在所述處 理盒的內部形成有多個用于所述化學處理的、規(guī)定了相同順序的預定結 構。
13. 權利要求12所述的化學處理盒，其特征是，在所述處理盒的 內部形成有將接收的樣品分布到所述多個結構中所經過的流體通道。
14. 權利要求1 13任一所述的化學處理盒，其特征是，在用于將 所述樣品中的目標成分與其它成分分離的空間中，通過重力將油層與水 層分離開來。
15. 權利要求1 13任一所述的化學處理盒，其特征是，在用于將 所述樣品中的目標成分與其它成分分離的空間中，通過在該空間的內壁 上設有對目標成分親和性不同的2個區(qū)域來分離兩種成分。
16. —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，將用于把接收到 的樣品中的目標成分進行分離所需的親水性溶劑和疏水性溶劑與所述樣 品混合、從而將所述樣品中的目標成分與其它成分進行分離的步驟和將 前述分離步驟中使用過的所述處理盒丟棄的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種很容易即可進行成分分離處理的化學處理盒及其使用方法。該化學處理盒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，在其內部形成有規(guī)定了化學處理順序的空間。在該處理盒的內部形成有用于從外部接收樣品的容池21、用于把接收到的所述樣品中的目標成分進行分離所需要的分離溶劑與所述樣品混合、從而將所述樣品中的目標成分與其它成分進行分離的容池23。
文檔編號B01J19/00GK101122608SQ200710136399
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 申請人:橫河電機株式會社