[ni技术]应用ni compactdaq 实现多通道固相萃取 仪的自动控制

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1、[NI技术]应用NICompactDAQ实现多通道固相萃取仪的自动控制"我们基于NICompactDAQ的硬件与LabVIEW图形化开发平台，研发生产了Multi-SPEA208固相萃取系统。这是一个真正具有自主知识产权的全自动固相萃取系统。该系统的问世，打破了国外仪器在样品前处理的垄断地位，Multi-SPEA208以它前所未有的强大功能征服了业界，并且受到行业内的高度关注与各方领导的重视。"-QimingLi,TheChallenge:MULTI-SPEA208的现场使用食品安全和环境安全已经成为全球关注的焦点之一,而食品及环境安全检测则成为各国政府及相关检测机构的主要工作。面对日益

2、增多的检测样品，快速、高通量的自动化样品前处理仪器设备则是能否对样品进行快速精准检测的关键。TheSolution:研发一种基于NICompactDAQ的多通道自动固相萃取系统，该系统主要用于食品、农产品、环保监测、司法鉴定、生物医药等领域分析检测前的高通量自动化样品预处理。硬件部分以NICompactDAQ与C系列模块为核心构建了集数据采集与控制一身的硬件单元，从而实现直流电机控制、阀门控制与传感器数据采集的同步进行。软件部分则以LabVIEW的图形化编程语言为核心开发了新一代样品前处理自动化流程控制软件Degressio™，使用LabVIEW作为软件主要开发平台大大地节约了Degre

3、ssio™软件的开发周期与成本。Author(s):QimingLi-XiaoboChen-Dr.XiaohuaChen-上个世纪九十年代，自动化固相萃取系统就已经推向市场。许多实验室也装备了各种品牌的自动化固相萃取设备。但是调查发现，许多进口固相萃取设备都是摆设，实验室工作人员宁愿用手动的固相萃取装置，也不愿意用这些的“自动化”的设备。其主要原因之一是现有的自动化系统并不能解决速度问题。面对大量的样品，现有的自动化设备并不能真正提高样品前处理的效率。除了通量不够以外，造成效率低的重要原因之一就是几乎所有自动固相萃取系统大都是采用注射泵作为液体转移/输送动力的。而注射泵是先吸液，再排液。

4、吸液的时间占了整个自动固相萃取1/3的时间！另外，无法智能化处理萃取过程中的固相萃取柱堵塞及有效控制载样流速也是阻碍自动固相萃取仪使用的重要因素之一。目前国际上生产固相萃取柱型自动化固相萃取系统主要有两家：Gilson和Caliper。这两家都是美国公司。此外，还有一些近年进入这一市场的公司，例如美国的J2Scientific、Lab-Tech等等。虽然这些产品都具有连续自动处理多个样品的功能，但从整体上看，这些仪器并没有缩短样品前处理的时间，面对必须限时完成的几十个，甚至是上百个样品，这些仪器无法满足要求，加之对现有固相萃取仪的不信任，实验室人员还是依靠人工的方式对批量样品进行前处理。

5、基于这一现实，我们研发了MULTI-SPEA208，以求彻底改变这种状况。Multi-SPEA208固相萃取系统的设计背景与设计原则Multi-SPEA208固相萃取系统的设计背景自动化固相萃取系统必须能够达到以下目的：将目标化合物从复杂的样品基质中分离出来；尽可能地除去对目标化合物分析产生干扰的化合物；将目标化合物转移到分析仪器能够接受的介质中；并对样品进行浓缩，以保证其浓度在仪器的检出限以上。根据萃取模式，固相萃取可分为目标化合物吸附模式和杂质吸附模式。如图1所示，在目标化合物吸附模式中，SPE柱（膜片）主要用于从样品基质中吸附待检测化合物。例如，从乳液中萃取三聚氰胺、从水样中萃取分

6、离藻毒素。而杂质吸附模式（见图2）则主要用于净化有机萃取液，萃取有机液经过SPE柱（膜片），杂质被吸附，而目标化合物则没有保留地通过SPE柱（膜片）。1/8图1.目标化合物吸附模式。图2.杂质吸附模式。Multi-SPEA208固相萃取系统的设计原则具有八通道自动固相萃取功能，八个样品可同时不间断连续过柱；溶剂输送多通道同时进行。同时，可以根据要求使用任意通道。实时监测每根SPE柱的工作状态。具备SPE柱堵塞报警功能，具备自动停止堵塞SPE通道操作，未堵塞通道继续工作的功能。能够实现压力梯度，以保证载样过程中的流速稳定（降低载样过程中样品颗粒对流速的影响）。可使用1mL、3mL及6mL、

7、10mL、15mL、30mLSPE柱；可使用47mm固相萃取膜片（圆盘）。双液路设计、杜绝交叉污染。具备单柱萃取功能；配备必要选配件后可进行双柱串联萃取。具备多组分收集功能。结构紧凑、体积小、可扩展。Multi-SPEA208固相萃取系统的总体设计方案系统的主要结构及流路图3系统的流路示意图。图3所示Multi-SPEA208固相萃取系统的结构共分为5个单元，它们分别为:样品单元：该单元利用气压把样品或溶剂输送到样品针组。溶剂单元：