一种前处理试剂盒和分析系统的制作方法

本实用新型涉及分析技术领域，特别涉及一种前处理试剂盒和分析系统。

背景技术：

二硫氰基甲烷(分子结构式为NCS-CH₂-SCN)是一种有机硫氰化合物，其对细菌、真菌、藻类、霉菌、水体中原生动物和后生动物都有很好的杀灭作用和抑制作用，常常作为孔雀石绿的替代药，通过全池泼洒和浸泡等方式应用于水产养殖过程杀菌。

二硫氰基甲烷的加入，会使水产养殖过程中产生的养殖废水具有腐蚀性和毒害作用，一旦养殖废水被直接排入江河湖泊中，将对人体健康和生态环境产生严重的危害，那么对水体中二硫氰基甲烷的检测显得尤为重要。由于二硫氰基甲烷微溶于水，其在水中浓度较低(通常为μg/l级以下)，在对其进行检测之前常常需要进行前处理，目前，文献中尚无水体中低浓度二硫氰基甲烷的前处理。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种前处理试剂盒和分析系统，实现了水体中低浓度二硫氰基甲烷的前处理。

本实用新型提供了一种前处理试剂盒，包括：样品储存容器、至少一个密闭试剂容器、总计流管、控制器、可更换微型萃取柱及收集器，其中，

所述样品储存容器和所述至少一个密闭试剂容器分别通过各自对应的管线连接到所述总计流管；

所述总计流管具有多阀门，一端连接所述管线，另一端连接所述可更换微型萃取柱的顶端，用于接收所述控制器控制，当所述多阀门连通所述样品储存容器和所述可更换微型萃取柱，并断开所述至少一个密闭试剂容器和所述可更换微型萃取柱的连通时，将所述样品储存容器中的第一溶液注入到所述可更换微型萃取柱；当所述多阀门连通所述至少一个密闭试剂容器中任意密闭试剂容器和所述可更换微型萃取柱，并断开所述样品储存容器和所述可更换微型萃取柱的连通时，将所述任意密闭试剂容器中的第二溶液注入到所述可更换微型萃取柱；

所述可更换微型萃取柱，用于当接收到所述第一溶液注入时，吸附所述第一溶液中的待检测成分，当接收到所述第二溶液注入时，脱附所述待检测成分；

所述收集器，用于收集所述可更换微型萃取柱脱附后的所述待检测成分和第二溶液。

优选地，所述收集器，包括：托盘、第一收集容器和第二收集容器，其中，

所述托盘，用于放置所述第一收集容器和所述第二收集容器，当所述第一溶液注入到所述可更换微型萃取柱时，接收所述控制器的调节，将所述第一收集容器调节到所述可更换微型萃取柱下方；当所述第二溶液注入到所述可更换微型萃取柱时，接收所述控制器的调节，将所述第二收集容器调节到所述可更换微型萃取柱下方；

所述第一收集容器，当位于所述可更换微型萃取柱下方时，用于接收所述可更换微型萃取柱流出的废液；

所述第二收集容器，当位于所述可更换微型萃取柱下方时，用于接收所述可更换微型萃取柱脱附后的所述待检测成分和第二溶液。

优选地，上述前处理试剂盒，进一步包括：过滤器，其中，

所述过滤器，设置于所述样品储存容器上端，具有滤膜，用于对待检测样品进行过滤；

所述样品储存容器，用于存储所述过滤器过滤后的第一溶液。

优选地，上述前处理试剂盒，进一步包括：氮吹仪，其中，

所述托盘，用于当所述第二收集容器收集完所述待检测成分和第二溶液时，接收所述控制器调节，将所述第二收集容器移动到所述氮吹仪下方；

所述第二收集容器，用于当收集第二溶液体积达到所述氮吹仪的启动阈值时，触发所述氮吹仪启动；

所述氮吹仪，在接收到所述第二收集容器的触发启动时，对所述第二收集容器进行氮吹，浓缩所述待检测成分，当所述第二收集容器质量降低到所述氮吹仪的启动阈值以下时，停止氮吹。

优选地，上述前处理试剂盒，进一步包括：定容器，其中，

所述托盘，用于当所述氮吹仪停止氮吹时，接收所述控制器调节，将所述第二收集容器移动到所述定容器下方；

所述定容器，通过管线与所述至少一个密闭试剂容器中第一密闭试剂容器相连，用于利用所述第一密闭试剂容器中的第三试剂将所述第二收集容器中的待检测成分定容。

优选地，所述总计流管的多阀门，进一步用于控制所述第一溶液和所述第二溶液注入所述可更换微型萃取柱的流速，并控制所述第二溶液注入所述可更换微型萃取柱的体积。

优选地，所述定容器，用于通过甲醇和乙腈中的任意一种将所述待检测成分定容。

一种分析系统，包括：上述任一所述的前处理试剂盒和分析仪，其中，

所述分析仪，用于从所述前处理试剂盒中获取设定量的待检测成分，并检测所述待检测成分的浓度。

优选地，所述分析仪，包括：气相色谱仪和高效液相色谱仪中的任意一种。

本实用新型提供了一种前处理试剂盒和分析系统，该前处理试剂盒通过前处理试剂盒中的可更换微型萃取柱接收设定量的第一溶液注入，并吸附第一溶液中的待检测成分，通过前处理试剂盒中的可更换微型萃取柱接收设定量的第二溶液注入，脱附待检测成分，通过前处理试剂盒中的收集器收集脱附后的具有待检测成分的第二溶液，能够对待检测成分进行富集，通过实验表明，当二硫氰基甲烷作为待检测成分，本实用新型实施例提供的前处理试剂盒能够对第一溶液如养殖水体中的二硫氰基甲烷进行富集，并通过第二溶液即可将吸附的二硫氰基甲烷完全脱附，将低浓度的二硫氰基甲烷的富集为高浓度的二硫氰基甲烷，实现了水体中二硫氰基甲烷的前处理。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例提供的一种前处理试剂盒的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的一种前处理试剂盒的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例提供的一种分析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种前处理试剂盒，包括：样品储存容器101、至少一个密闭试剂容器102、总计流管103、控制器104、可更换微型萃取柱105及收集器106，其中，

样品储存容器101和至少一个密闭试剂容器102分别通过各自对应的管线连接到总计流管103；

总计流管103具有多阀门1031，一端连接管线，另一端连接可更换微型萃取柱105的顶端，用于接收到控制器104控制，当多阀门1031连通样品储存容器101和可更换微型萃取柱105，并断开至少一个密闭试剂容器102和可更换微型萃取柱105的连通时，将样品储存容器101中的第一溶液注入到可更换微型萃取柱105；当多阀门1031连通至少一个密闭试剂容器102中任意密闭试剂容器和可更换微型萃取柱105，并断开样品储存容器101和可更换微型萃取柱105的连通时，将任意密闭试剂容器中的第二溶液注入到可更换微型萃取柱105；

可更换微型萃取柱105，用于当接收到第一溶液注入时，吸附第一溶液中的待检测成分，当接收到第二溶液注入时，脱附待检测成分；

收集器106，用于收集可更换微型萃取柱105脱附后的待检测成分和第二溶液。

在图1所示的实施例中，通过前处理试剂盒中的可更换微型萃取柱接收设定量的第一溶液注入，并吸附第一溶液中的待检测成分，通过前处理试剂盒中的可更换微型萃取柱接收设定量的第二溶液注入，脱附待检测成分，通过前处理试剂盒中的收集器收集脱附后的具有待检测成分的第二溶液，能够对待检测成分进行富集，通过实验表明，当二硫氰基甲烷作为待检测成分，本实用新型实施例提供的前处理试剂盒能够对第一溶液如养殖水体中的二硫氰基甲烷进行富集，并通过第二溶液即可将吸附的二硫氰基甲烷完全脱附，将低浓度的二硫氰基甲烷的富集为高浓度的二硫氰基甲烷，实现了水体中二硫氰基甲烷的前处理。

在本实用新型另一实施例中，收集器106，包括：托盘、第一收集容器和第二收集容器，其中，

托盘，用于放置第一收集容器和第二收集容器，当第一溶液注入到可更换微型萃取柱105时，接收控制器104的调节，将第一收集容器调节到可更换微型萃取柱105下方；当第二溶液注入到可更换微型萃取柱105时，接收控制器104的调节，将第二收集容器调节到可更换微型萃取柱105下方；

第一收集容器，当位于可更换微型萃取柱105下方时，用于接收可更换微型萃取柱105流出的废液；

第二收集容器，当位于可更换微型萃取柱105下方时，用于接收可更换微型萃取柱105脱附后的待检测成分和第二溶液。

通过上述第一收集容器和第二收集容器，实现了自动智能收集可更换微型萃取柱富集后废液，以及从可更换微型萃取柱洗脱的待检测成分。

在本实用新型的另一个实施例中，上述前处理试剂盒，进一步包括：过滤器，其中，

过滤器，设置于样品储存容器101上端，具有滤膜，用于对待检测样品进行过滤；

样品储存容器101，用于存储过滤器过滤后的第一溶液。

通过上述过滤器，一方面实现了自动过滤，另一方面，通过滤膜，能够将第一溶液中的大颗粒物质去除，例如：当第一溶液为养殖水体时，其除了一些脂类有机物、二硫氰基甲烷等有机物之外，还存在大颗粒的腐殖质类物质，那么，通过在本实用新型实施例提供的过滤器中放置0.45μm滤膜能够将养殖水样品中腐殖质类的物质去掉。

在本实用新型的又一个实施例中，上述前处理试剂盒，进一步包括：氮吹仪，其中，

托盘，用于当第二收集容器收集完待检测成分和第二溶液时，接收控制器104调节，将第二收集容器移动到氮吹仪下方；

第二收集容器，用于当收集第二溶液体积达到氮吹仪的启动阈值时，触发氮吹仪启动；

氮吹仪，在接收到第二收集容器的触发启动时，对第二收集容器进行氮吹，富集待检测成分，当第二收集容器质量降低到氮吹仪的启动阈值以下时，停止氮吹。

为了能够对第二溶液脱附下来的待检测成分进行浓缩，且方便后续检测过程中更换为与流动相一致的定容液。由于第二溶液一般为有机溶剂，其挥发性比较强，该步骤中通过氮吹方式去除第二溶液，该氮吹方式是将氮气吹到具有待检测成分的第二溶液表面，由于氮气具有较好的稳定性，其不与第二溶液发生化学反应，增加了第二溶液表面的空气流通，从而使第二溶液快速的挥发，大大缩短了浓缩时间。

上述氮吹仪的启动阈值是触发氮吹仪启动的最小值，例如：可将氮吹仪的开关设置为感应式，设置启动阈值为1ml或者0ml，即当第二收集容器移动到氮吹仪下方时，当第二收集容器中收集的第二溶液的体积大于1ml或者0ml时，则触发氮吹仪启动，当第二收集容器中的第二溶液的体积降到1ml以下或者第二溶液的体积为0ml时，氮吹仪自动关闭，进一步实现了待检测成分浓缩过程的自动化。

在本实用新型另一实施例中，上述前处理试剂盒，进一步包括：定容器，其中，

托盘，用于当氮吹仪停止氮吹时，接收控制器104调节，将第二收集容器移动到定容器下方；

定容器，通过管线与至少一个密闭试剂容器中第一密闭试剂容器相连，用于利用第一密闭试剂容器中的第三试剂将第二收集容器中的待检测成分定容。

该定容器对待检测成分定容，可以通过后续检测结果准确的推算出第一溶液中待检测成分的含量，其中，第一溶液中待检测成分的浓度可以通过下述公式(1)进行计算：

$\mathrm{\θ}=\frac{{\mathrm{\ρV}}_1}{V_2}---\left(1\right)$

其中，θ表征第一溶液中待检测成分的浓度；V₁表征定容体积；V₂表征注入可更换微型萃取柱中的第一溶液的体积。

为了能够实现过滤、富集、洗脱、浓缩及定容等前处理工序的完全自动化，如图2所示，在本实用新型另一实施例中，前处理试剂盒，包括：样品储存容器201、至少一个密闭试剂容器202、总计流管203、控制器204、可更换微型萃取柱205、收集器206、过滤器207、氮吹仪208及定容器209，其中，

总计流管203具有多阀门2031；

收集器206，包括：托盘2061、第一收集容器2062和第二收集容器2063；

在上述各个实施例中已经阐述了图2中各个部分的工作过程及各部分间的协作关系，在此不再赘述。

在本实用新型另一实施例中，总计流管的多阀门，进一步用于控制第一溶液和第二溶液注入可更换微型萃取柱的流速，并控制第二溶液注入可更换微型萃取柱的体积。

通过实验结果表明，在将上述前处理试剂盒应用于养殖水体中二硫氰基甲烷的前处理时，第一溶液为养殖水样品；第二溶液，包括：甲醇、乙腈及1:1的二氯甲烷和丙酮混合液中的任意一种，优选乙腈，养殖水样品和第二溶液的流速可以为5ml/min，第二溶液注入可更换微型萃取柱的体积可以为8ml。

在本实用新型又一实施例中，定容器，用于通过甲醇和乙腈中的任意一种将待检测成分定容。

在将上述前处理试剂盒应用于养殖水体中二硫氰基甲烷的前处理时，在该定容器定容过程中，可以选择色谱中常用的溶剂甲醇和乙腈作为定容溶剂，但由于甲醇挥发性较高，常常造成检测结果偏高，因此，在使用本实用新型实施例提供的定容器进行定容时，可以优选乙腈作为定容溶剂。

值得说明的是，在本实用新型中所提及的可更换微型萃取柱中吸附材料的量一般以mg来计量如具有60mg吸附材料的Oasis HLB固相萃取柱等。在利用本实用新型提供的前处理试剂盒对水溶液如养殖水体中的二硫氰基甲烷进行回收，为了能够二硫氰基甲烷回收率更优，本实用新型实施例通过实验对比了Oasis HLB固相萃取柱、Oasis MCX固相萃取柱和DSC-18固相萃取柱对于水溶液中二硫氰基甲烷的回收率的影响，结果表明，Oasis MCX固相萃取柱和C-18固相萃取柱萃取回收率较低，Oasis HLB固相萃取柱对二硫氰基甲烷的回收率在85％以上，因此，在对水溶液中二硫氰基甲烷前处理时，优选地，以Oasis HLB固相萃取柱作为可更换微型萃取柱。

如图3所示，本实用新型实施例提供一种分析系统，该分析系统包括：上述任意一种前处理试剂盒301和分析仪302，其中，

分析仪302，用于从前处理试剂盒301中获取设定量的待检测成分，并检测待检测成分的浓度。

在本实用新型另一实施例中，分析仪302，包括：气相色谱仪和高效液相色谱仪中的任意一种。

在上述分析系统应用于检测水体如养殖水体中二硫氰基甲烷时，以高效液相色谱仪作为分析仪时，通过实验结果表明，高效液相色谱仪的参数设置可以为：

高效液相色谱中检测器吸收波长为254nm；

高效液相色谱的流动相为30％乙腈-70％乙酸铵/乙酸；

高效液相色谱的流动相流速为0.8ml/min。

通过对二硫氰基甲烷进行全波长扫描发现，其在254nm处有最大吸收，因此，本实用新型实施例确定高效液相色谱的检测波长为254nm。

在高效液相色谱中，主要通过对特征吸收峰处积面积，并将特征吸收峰处积的面积转化为对应的浓度，而出峰的峰形越窄，没有拖尾，对峰积出的峰面积转化为对应的浓度的准确性越高，而峰面积转化为浓度的过程常常通过标准曲线来完成。下面将通过实验摸索高效液相色谱检测二硫氰基甲烷浓度的条件的优化设置，以优化出峰峰形，另外通过配置一系列标准样品来做二硫氰基甲烷的标准曲线。

高效液相色谱检测二硫氰基甲烷浓度的条件优化过程：

通过选择乙腈-乙酸铵/氨水(pH为9)、乙腈-水和乙腈-乙酸胺/乙酸(pH为5)分别作流动相进行比较实验，结果表明，当采用乙腈-水和乙腈-乙酸铵/氨水作为流动相时，二硫氰基甲烷的峰形较宽，后拖尾严重；当选用乙腈-乙酸胺/乙酸作为流动相，峰形得到了很好的改善，因此，本实用新型实施例选择乙腈-乙酸胺/乙酸作为流动相。

通过将缓冲溶液pH分别调至5、7、9进行优化。当缓冲液pH＝7和9时，高效液相色谱对二硫氰基甲烷灵敏度不高，只有当pH为5时，峰形最好，灵敏度最高。

比较了乙腈-水和乙腈-乙酸胺/乙酸(pH为5)的比例为30:70和50:50两种流动相，30:70的流动相不仅峰形好，而且灵敏度也高，重复性也好。

综上所述，本实用新型的各个实施例至少具有如下有益效果：

1.通过前处理试剂盒中的可更换微型萃取柱接收设定量的第一溶液注入，并吸附第一溶液中的待检测成分，通过前处理试剂盒中的可更换微型萃取柱接收设定量的第二溶液注入，脱附待检测成分，通过前处理试剂盒中的收集器收集脱附后的具有待检测成分的第二溶液，能够对待检测成分进行富集，通过实验表明，当二硫氰基甲烷作为待检测成分，本实用新型实施例提供的前处理试剂盒能够对第一溶液如养殖水体中的二硫氰基甲烷进行富集，并通过第二溶液即可将吸附的二硫氰基甲烷完全脱附，将低浓度的二硫氰基甲烷的富集为高浓度的二硫氰基甲烷，实现了水体中二硫氰基甲烷的前处理。

2.样品储存容器和至少一个密闭试剂容器分别通过各自对应的管线连接到总计流管；通过总计流管具有多阀门，一端连接管线，另一端连接可更换微型萃取柱的顶端，接收到控制器控制，当多阀门连通样品储存容器和可更换微型萃取柱，并断开至少一个密闭试剂容器和可更换微型萃取柱时，将样品储存容器中的第一溶液注入到可更换微型萃取柱；当多阀门连通至少一个密闭试剂容器中任意密闭试剂容器和可更换微型萃取柱，并断开样品储存容器和可更换微型萃取柱时，将任意密闭试剂容器中的第二溶液注入到可更换微型萃取柱，通过可更换微型萃取柱，当接收到第一溶液注入时，吸附第一溶液中的待检测成分，当接收到第二溶液注入时，脱附待检测成分；通过收集器，收集可更换微型萃取柱脱附后的待检测成分和第二溶液，整个过程中无需人为的参与，能够自动完成待测样品的前处理过程。

3.由于前处理试剂盒浓缩后的待检测成分如二硫氰基甲烷浓度高，通过本实用新型提供的分析系统对浓缩后的高浓度的待检测成分进行检测，将检测结果换算为实际样品中的待检测成分的浓度，便可知第一溶液中低浓度待检测成分的浓度，从而实现测定第一溶液中低浓度待检测成分。

4.通过本实用新型实施例提供的前处理试剂盒能够较完整的对水溶液中二硫氰基甲烷进行富集，而通过本实用新型提供的高效液相色谱检测方法和检测条件，对于二硫氰基甲烷灵敏度高、准确度好，能够有效地提高了低浓度二硫氰基甲烷的检测准确性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本实用新型中所提供的各个实施例均可根据需要而相互组合，例如任意两个、三个或更多个实施例中的特征相互组合以构成本实用新型的新的实施例，这也在本实用新型的保护范围内，除非另行说明或者在技术上构成矛盾而无法实施。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。