一種多通道檢測的離子色譜儀及其使用方法
2023-09-23 19:01:50 3
專利名稱：一種多通道檢測的離子色譜儀及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種離子色譜儀，特別是涉及一種能夠多通道同時檢測多種液體中各項指標數據，縮短檢測時間的離子色譜儀及其使用方法。
背景技術：
離子色譜是高效液相色譜的一種，又稱高效離子色譜(HPIC)或現代離子色譜，其有別於傳統離子交換色譜柱色譜的區別主要是利用樹脂具有很高的交聯度和較低的交換容量，進樣體積很小，用柱塞泵輸送淋洗液通常對淋出液進行在線自動連續電導檢測，從而能檢測出被檢液中的離子成分和濃度。現有技術中的離子色譜儀還存在著缺陷，例如在實際的應用中，對病患各項數據指標都需要進行檢測，也就是需要測量多種液體中的多種離子成分和濃度時，例如同時需要檢測尿液樣本中的尿草酸和尿枸櫞酸、血液樣本中的血磷、血液樣本和尿液樣本中的鈣離子和鎂離子、血液樣本和尿液樣本中的尿酸等，傳統的方法只能將被檢液體依次進樣到離子色譜儀中，需要的時間很長，而且效率不高。所以針對離子色譜儀中的這一缺陷，現在急需一種改進後的離子色譜儀來滿足需求。
發明內容
本發明就是為了解決上述問題，克服現有技術中離子色譜儀中所存在的問題，本發明提供一種能夠多通道同時化驗多種液體中各項指標數據，縮短化驗時間的離子色譜儀以滿足需求。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下
一種多通道檢測的離子色譜儀，包括離子色譜儀和自動進樣器，其特徵在於，所述離子色譜儀包括第一進樣泵、用於檢測尿液樣本中尿草酸、尿枸櫞酸的第一離子色譜通道、第二進樣泵、用於檢測血液樣本中磷酸根離子、磷酸一氫根離子和磷酸二氫根離子濃度的第二離子色譜通道、第三進樣泵、用於檢測尿液樣本和血液樣本中的鈣和鎂離子的第三離子色譜通道、第四進樣泵和用於檢測尿液樣本和血液樣本中的尿酸的紫外光譜檢測通道，所述自動進樣器分別連接第一進樣泵、第二進樣泵、第三進樣泵和第四進樣泵、所述第一進樣泵連接第一離子色譜通道，第二進樣泵連接第二離子色譜通道，第三進樣泵連接第三離子色譜通道，第四進樣泵連接紫外光譜檢測通道，所述第一進樣泵與第一離子色譜通道之間、第二進樣泵與第二離子色譜通道之間、第三進樣泵與第三離子色譜通道之間、第四進樣泵與紫外光譜檢測通道之間分別設置有第一進樣閥、第二進樣閥、第三進樣閥、第四進樣閥。上述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，第一進樣閥與第一離子色譜通道之間、第二進樣閥與第二離子色譜通道之間、第三進樣閥與第三離子色譜通道之間、第四進樣閥與紫外光譜檢測通道之間均設置有用於保護色譜柱、對樣本進行雜質過濾的保護裝置。上述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述自動進樣器包括三軸方向運動的電子機械臂、進樣針和進樣盤，所述進樣針連接於機械臂上，所述進樣盤設置於進樣針下方。上述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述進樣針為微量進樣針。上述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，還包括用於清洗進樣針的清洗裝置，所述清洗裝置包括殼體，殼體上設置有用於盛裝清洗液對進樣針進行清洗的清洗槽。上述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述進樣盤包括底座和用於盛裝待測樣本的進樣瓶，所述底座上設置有複數個用於放置進樣瓶的固定槽，所述進樣瓶設置於固定槽內。上述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述進樣盤為方形，所述固定槽呈幾何排列於方形的進樣盤上。上述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述尿液樣本為經過了前處理的尿液樣本和未經前處理的尿液樣本的其中之一，所述血液樣本為經過了前處理的血液樣本和未經前處理的血液樣本的其中之一。一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，包括以下步驟
(1)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第一進樣泵中，第一進樣泵將尿液樣本輸送至第一離子色譜通道中檢測尿液樣本中的尿草酸、尿枸櫞酸；
(2)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第二進樣泵中，第二進樣泵將血液樣本輸送至第二離子色譜通道中，檢測血液樣本中磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的濃度的其中之一，然後通過已知的磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的分子式及分子量換算成血中元素磷的含量。這裡要註明的是，我們可以通過控制離子色譜淋洗液的PH值來調整血液樣本在進入離子色譜通道後是以哪種形式存在，從而再決定對其存在形式的元素進行含量檢測，最後通過已知的該元素的分子式及分子量換算成血中元素磷的含量。在本發明的其中一個優選方式中，我們使用的離子色譜淋洗液為碳酸鹽體系，其PH值是穩定且可以調節的，我們可以通過控制淋洗液的PH值使得檢測樣本進入離子色譜通道後，其所含的磷主要以磷酸一氫根的形式存在，在離子色譜檢測僅出一個峰；
(3)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第三進樣泵中，第三進樣泵將尿液樣本輸送至第三離子色譜通道中檢測尿液樣本中的鈣離子和鎂離子，待檢測尿液樣本中的鈣離子和鎂離子結束後，然後機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第三進樣泵中，第三進樣泵將血液樣本輸送至第三離子色譜通道中檢測血液樣本中的鈣離子和鎂離子；
(4)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第四進樣泵中，第四進樣泵將尿液樣本輸送至紫外光譜檢測通道中檢測尿液樣本中的尿酸，待檢測尿液樣本中的尿酸結束後，然後機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第四進樣泵中，第四進樣泵將血液樣本輸送至紫外光譜檢測通道中檢測血液樣本中的尿酸。上述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述第(2)步中，第二進樣泵將血液樣本輸送至第二離子色譜通道中，檢測血液樣本中磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的濃度的其中任意一種以上。上述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述進樣針每次進樣3-10微升。上述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述進樣針每次注射完被檢測液體後，機械臂帶動進樣針至清洗裝置中進行清洗。上述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述步驟(I)至(4)的順序可以打亂進行。上述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述尿液樣本為經過了前處理的尿液樣本和未經前處理的尿液樣本的其中之一，所述血液樣本為經過了前處理的血液樣本和未經前處理的血液樣本的其中之一。本發明的有益效果是由於對多種液體標本的多種相關成分同時進行檢測，並通過智能化計算，給出結石相關成分或者元素的含量，所以能夠縮短整體檢測的時間，大大的增強了離子色譜儀的工作效率，簡化了臨床工作流程，也同時為結石病患者的防治患者爭取了寶貴的時間。
圖1是本發明的結構框圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。參看圖1，一種多通道檢測的離子色譜儀，包括離子色譜儀100和自動進樣器200，通過自動進樣器200進樣，然後將檢測樣本輸送到離子色譜儀100中進行檢測。離子色譜儀100包括第一進樣泵111、用於檢測尿液樣本中尿草酸、尿枸櫞酸的第一離子色譜通道112、第二進樣泵121、用於檢測血液樣本中磷酸根離子、磷酸一氫根離子和磷酸二氫根離子濃度的第二離子色譜通道122、第三進樣泵131、用於檢測尿液樣本和血液樣本中的鈣和鎂離子的第三離子色譜通道132、第四進樣泵141和用於檢測尿液樣本和血液樣本中的尿酸的紫外光譜檢測通道142，自動進樣器200分別連接第一進樣泵111、第二進樣泵121、第三進樣泵131和第四進樣泵141、第一進樣泵111連接第一離子色譜通道112，第二進樣泵121連接第二離子色譜通道122，第三進樣泵131連接第三離子色譜通道132，第四進樣泵141連接紫外光譜檢測通道142。工作的時候由自動進樣器200進行進樣，然後再分別輸送到離子色譜儀100中的各個通道中進行分別檢測。在檢測的過程中，檢測多個項目的時間總長取決於其中需要檢測時間最長的項目的檢測時間，即短板效應，而在實際的操作中，檢測尿液樣本中尿草酸、尿枸櫞酸的時間大約為30分鐘，檢測血液樣本中磷酸根離子、磷酸一氫根離子和磷酸二氫根離子濃度的時間大約為10-15分鐘，檢測尿液樣本中的鈣離子和鎂離子的時間大約為10分鐘，檢測血液樣本中的鈣離子和鎂離子的時間大約為10分鐘，檢測尿液樣本中的尿酸的時間大約為10分鐘，檢測血液樣本中的尿酸的時間大約為10分鐘，因此綜合以上各種檢測時間，本發明將需要花費時間最長的尿草酸、尿枸櫞酸單獨設置一個通道進行檢測，將血液樣本中磷酸根離子、磷酸一氫根離子和磷酸二氫根離子濃度的檢測單獨設置一個通道進行檢測，將尿液樣本和血液樣本中的鈣和鎂離子按照先後順序放入一個通道進行檢測，將尿液樣本和血液樣本中的尿酸按照先後順序放入一個通道進行檢測，這樣四個通道同時工作，除了檢測尿草酸、尿枸櫞酸的通道需要花費30分鐘時間外，其他的通道的檢測時間均在30分鐘之內，也就是說，整個檢測工作在30分鐘內全部完成。第一進樣泵111與第一離子色譜通道112之間、第二進樣泵121與第二離子色譜通道122之間、第三進樣泵131與第三離子色譜通道132之間、第四進樣泵141與紫外光譜檢測通道142之間分別設置有第一進樣閥113、第二進樣閥123、第三進樣閥133、第四進樣閥143，第一進樣閥113、第二進樣閥123、第三進樣閥133和第四進樣閥143控制各個通道的打開與關閉。在第一進樣閥113與第一離子色譜通道112之間、第二進樣閥123與第二離子色譜通道122之間、第三進樣閥133與第三離子色譜通道132之間、第四進樣閥143與紫外光譜檢測通道142之間均設置有用於保護色譜柱、對樣本進行雜質過濾的保護裝置150。在本發明的其中一種優選方式中，保護裝置150為保護柱。在本發明中，待檢測的尿液樣本為經過了前處理的尿液樣本和未經前處理的尿液樣本的其中之一，血液樣本也為經過了前處理的血液樣本和未經前處理的血液樣本的其中
之一 O自動進樣器200包括三軸方向運動的電子機械臂210、進樣針220和進樣盤230，進樣針220連接於機械臂210上，進樣盤230設置於進樣針220下方。工作的時候，機械臂210帶動進樣針220可以沿X、Y、Z三軸運動，而進樣盤230設置於進樣針220的下方，所以進樣針220可以在機械臂210的帶動下伸入進樣盤230中進行取樣。在傳統的進樣方法中，為了保護檢測通道內的部件不被腐蝕，採取的方法都是需要先對被檢測樣本進行稀釋，然後再由人工手動注射入檢測通道內，這樣不僅非常的麻煩，效率低下，同時還增加了操作者的工作量。而在本發明中，進樣針220為微量進樣針，每次進樣含量僅為3-10微升，完全可以在不對樣本進行稀釋的情況下，直接由進樣針輸送至檢測通道內，同時不需要操作者手動進行注射，達到了全自動進樣的效果。由於在每次進樣針220抽取一個樣本注入檢測通道之後，可能在進樣針220上還殘留有上個樣本的殘留液體，所以本發明還包括用於清洗進樣針220的清洗裝置240，清洗裝置240包括殼體，殼體上設置有用於盛裝清洗液對進樣針進行清洗的清洗槽，在每次進樣針220抽取樣本進樣之後，均由機械臂210帶動進樣針220至清洗裝置240的清洗槽中進行一次清洗，洗盡進樣針220上的殘留液體。進樣盤230包括底座和用於盛裝待測樣本的進樣瓶，底座上設置有複數個用於放置進樣瓶的固定槽，進樣瓶設置於固定槽內。並且在本發明的其中一個優選實施方式中，進樣盤230為方形，固定槽呈幾何排列於方形的進樣盤230上。一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，包括以下步驟
(1)機械臂210帶動進樣針220在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第一進樣泵111中，第一進樣泵111將尿液樣本輸送至第一離子色譜通道112中檢測尿液樣本中的尿草酸、尿枸櫞酸；
(2)機械臂210帶動進樣針220在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第二進樣泵121中，第二進樣泵121將血液樣本輸送至第二離子色譜通道122中，檢測血液樣本中磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的濃度的其中之一，然後通過已知的磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的分子式及分子量換算成血中元素磷的含量。這裡要註明的是，我們可以通過控制離子色譜淋洗液的PH值來調整血液樣本在進入離子色譜通道後是以哪種形式存在，從而再決定對其存在形式的元素進行含量檢測，最後通過已知的該元素的分子式及分子量換算成血中元素磷的含量。在本發明的其中一個優選方式中，我們使用的離子色譜淋洗液為碳酸鹽體系，其PH值是穩定且可以調節的，我們可以通過控制淋洗液的PH值使得檢測樣本進入離子色譜通道後，其所含的磷主要以磷酸一氫根的形式存在，在離子色譜檢測僅出一個峰；
(3)機械臂210帶動進樣針220在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第三進樣泵131中，第三進樣泵131將尿液樣本輸送至第三離子色譜通道132中檢測尿液樣本中的鈣離子和鎂離子，待檢測尿液樣本中的鈣離子和鎂離子結束後，然後機械臂210帶動進樣針220在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第三進樣泵131中，第三進樣泵131將血液樣本輸送至第三離子色譜通道132中檢測血液樣本中的鈣離子和鎂離子；
(4)機械臂210帶動進樣針220在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第四進樣泵141中，第四進樣泵141將尿液樣本輸送至紫外光譜檢測通道142中檢測尿液樣本中的尿酸，待檢測尿液樣本中的尿酸結束後，然後機械臂210帶動進樣針220在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第四進樣泵141中，第四進樣泵141將血液樣本輸送至紫外光譜檢測通道142中檢測血液樣本中的尿酸。在本發明中，待檢測的尿液樣本為經過了前處理的尿液樣本和未經前處理的尿液樣本的其中之一，血液樣本也為經過了前處理的血液樣本和未經前處理的血液樣本的其中
之一 O在第(2)步中，第二進樣泵121將血液樣本輸送至第二離子色譜通道122中，檢測血液樣本中磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的濃度的其中任意一種以上。為了保護檢測通道內的部件不被腐蝕，進樣針220每次進樣3-10微升。同時進樣針220每次注射完被檢測液體後，機械臂210帶動進樣針220至清洗裝置240中進行清洗。在本發明中，步驟(I)至(4)的順序可以打亂進行。本發明的有益效果是由於對多種液體標本的多種相關成分同時進行檢測，並通過智能化計算，給出結石相關成分或者元素的含量，所以能夠縮短整體檢測的時間，大大的增強了離子色譜儀的工作效率，簡化了臨床工作流程，也同時為結石病患者的防治患者爭取了寶貴的時間。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種多通道檢測的離子色譜儀，包括離子色譜儀和自動進樣器，其特徵在於，所述離子色譜儀包括第一進樣泵、用於檢測尿液樣本中尿草酸、尿枸櫞酸的第一離子色譜通道、第二進樣泵、用於檢測血液樣本中磷酸根離子、磷酸一氫根離子和磷酸二氫根離子濃度的第二離子色譜通道、第三進樣泵、用於檢測尿液樣本和血液樣本中的鈣和鎂離子的第三離子色譜通道、第四進樣泵和用於檢測尿液樣本和血液樣本中的尿酸的紫外光譜檢測通道，所述自動進樣器分別連接第一進樣泵、第二進樣泵、第三進樣泵和第四進樣泵、所述第一進樣泵連接第一離子色譜通道，第二進樣泵連接第二離子色譜通道，第三進樣泵連接第三離子色譜通道，第四進樣泵連接紫外光譜檢測通道，所述第一進樣泵與第一離子色譜通道之間、第二進樣泵與第二離子色譜通道之間、第三進樣泵與第三離子色譜通道之間、第四進樣泵與紫外光譜檢測通道之間分別設置有第一進樣閥、第二進樣閥、第三進樣閥、第四進樣閥。
2.根據權利要求1所述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，第一進樣閥與第一離子色譜通道之間、第二進樣閥與第二離子色譜通道之間、第三進樣閥與第三離子色譜通道之間、第四進樣閥與紫外光譜檢測通道之間均設置有用於保護色譜柱、對樣本進行雜質過濾的保護裝置。
3.根據權利要求2所述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述自動進樣器包括三軸方向運動的電子機械臂、進樣針和進樣盤，所述進樣針連接於機械臂上，所述進樣盤設置於進樣針下方，所述進樣針為微量進樣針，還包括用於清洗進樣針的清洗裝置，所述清洗裝置包括殼體，殼體上設置有用於盛裝清洗液對進樣針進行清洗的清洗槽。
4.根據權利要求3所述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述進樣盤包括底座和用於盛裝待測樣本的進樣瓶，所述底座上設置有複數個用於放置進樣瓶的固定槽，所述進樣瓶設置於固定槽內，所述進樣盤為方形，所述固定槽呈幾何排列於方形的進樣盤上。
5.根據權利要求1所述一種多通道檢測的離子色譜儀，其特徵在於，所述尿液樣本為經過了前處理的尿液樣本和未經前處理的尿液樣本的其中之一，所述血液樣本為經過了前處理的血液樣本和未經前處理的血液樣本的其中之一。
6.一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第一進樣泵中，第一進樣泵將尿液樣本輸送至第一離子色譜通道中檢測尿液樣本中的尿草酸、尿枸櫞酸； (2)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第二進樣泵中，第二進樣泵將血液樣本輸送至第二離子色譜通道中，檢測血液樣本中磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的濃度的其中之一，然後通過已知的磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根尚子的分子式及分子量換算成血中兀素磷的含量； (3)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第三進樣泵中，第三進樣泵將尿液樣本輸送至第三離子色譜通道中檢測尿液樣本中的鈣離子和鎂離子，待檢測尿液樣本中的鈣離子和鎂離子結束後，然後機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第三進樣泵中，第三進樣泵將血液樣本輸送至第三離子色譜通道中檢測血液樣本中的鈣離子和鎂離子； (4)機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取尿液樣本，將尿液樣本注射入第四進樣泵中，第四進樣泵將尿液樣本輸送至紫外光譜檢測通道中檢測尿液樣本中的尿酸，待檢測尿液樣本中的尿酸結束後，然後機械臂帶動進樣針在進樣瓶中抽取血液樣本，將血液樣本注射入第四進樣泵中，第四進樣泵將血液樣本輸送至紫外光譜檢測通道中檢測血液樣本中的尿酸。
7.根據權利要求6所述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述第(2)步中，第二進樣泵將血液樣本輸送至第二離子色譜通道中，檢測血液樣本中磷酸一氫根離子、磷酸根離子和磷酸二氫根離子的濃度的其中任意一種以上。
8.根據權利要求7所述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述進樣針每次進樣3-10微升，所述進樣針每次注射完被檢測液體後，機械臂帶動進樣針至清洗裝置中進行清洗。
9.根據權利要求6所述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述步驟(I)至(4)的順序可以打亂進行。
10.根據權利要求6所述一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，其特徵在於，所述尿液樣本為經過了前處理的尿液樣本和未經前處理的尿液樣本的其中之一，所述血液樣本為經過了前處理的血液樣 本和未經前處理的血液樣本的其中之一。
全文摘要
本發明涉及一種多通道檢測的離子色譜儀，包括離子色譜儀和自動進樣器，離子色譜儀包括多個通道，自動進樣器對多個通道進行自動進樣。一種多通道檢測的離子色譜儀的使用方法，包括以下步驟(1)第一離子色譜通道中檢測尿液樣本中的尿草酸、尿枸櫞酸；(2)第二離子色譜通道中檢測血液樣本中的血磷；(3)第三離子色譜通道中檢測血液樣本和尿液樣本中的鈣離子和鎂離子；(4)紫外光譜檢測通道中檢測血液樣本和尿液樣本中的尿酸。本發明的有益效果是由於對多種液體標本的多種相關成分同時進行檢測，並通過智能化計算，給出結石相關成分或者元素的含量，所以能夠縮短整體檢測的時間。
文檔編號G01N30/88GK103076422SQ201310010399
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月11日 優先權日2013年1月11日
發明者劉冠琳, 閻亮, 傅豪剛, 楊文森, 倪建明, 屠見陽, 劉敏, 章有根 申請人:劉冠琳