[发明专利]高通量分析的设备和方法

说明书

本申请要求2008年12月23日申请的美国临时申请No.61/140415的优先权，其全部通过引用被整体并入本文。

技术领域

本申请涉及高通量分析的设备和方法。

背景技术

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—质谱、红外、核磁共振和紫外—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。

发明内容

本发明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，本发明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。

从本发明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是本发明的结构简图。

图2是本发明的另一种实施方式。

图3是本发明的另一种实施方式。

图4是本发明的另一种实施方式。

图5是本发明一种实施方式中的反应板。

图6是本发明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是本发明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是本发明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。

发明的详细描述

本发明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。

根据本发明的一个方面，本发明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。

根据本发明的另一个方面，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)。

根据本发明的另一个方面，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。