專利名稱：一種薄層色譜自動(dòng)點(diǎn)樣儀的點(diǎn)樣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于分析儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
薄層色譜(Thin Layer Chromatography)常用TLC表示，又稱薄層層析，屬于固-液吸附色譜。是近年來發(fā)展起來的一種微量、快速而簡(jiǎn)單的色譜法，它兼?zhèn)淞酥V和紙色譜的優(yōu)點(diǎn)。一方面適用于小量樣品(幾到幾十微克，甚至0.01 μ g)的分離；另一方面若在制作薄層板時(shí)，把吸附層加厚，將樣品點(diǎn)成一條線，則可分離多達(dá)500mg的樣品。因此又可用來精制樣品。故此法特別適用于揮發(fā)性較小或在較高溫度易發(fā)生變化而不能用氣相色譜分析的物質(zhì)。此外，在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常利用薄層色譜觀察原料斑點(diǎn)的逐步消失來判斷反應(yīng)是否完成。薄層色譜是在被洗滌干凈的玻板(10X3cm左右)上均勻的涂一層吸附劑或支持劑，帶干燥、活化后將樣品溶液用管口平整的毛細(xì)管滴加于離薄層板一端約Icm 處的起點(diǎn)線上，涼干或吹干后置薄層板于盛有展開劑的展開槽內(nèi)，浸入深度為0. 5cm。待展開劑前沿離頂端約Icm附近時(shí)，將色譜板取出，干燥后噴以顯色劑，結(jié)合具體情況，選擇吸收法或熒光法，用雙波長(zhǎng)或單波長(zhǎng)掃描色譜板。只有得到分離度和重現(xiàn)性好的薄層色譜，才能獲得滿意的結(jié)果。在薄層色譜法中，點(diǎn)樣是一很關(guān)鍵步驟，采用自動(dòng)點(diǎn)樣裝置點(diǎn)樣比手工點(diǎn)樣和電動(dòng)點(diǎn)樣具有更好的效果。這類自動(dòng)點(diǎn)樣裝置通常由微機(jī)控制，用微量注射器抽取樣品。點(diǎn)樣時(shí)注射針頭并不接觸板層表面，而是由微機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)推動(dòng)注射器柱塞，推出的樣品溶液通過氣流成霧噴向薄層板表面，薄層板可由步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)沿水平方向勻速移動(dòng)。因此，既可噴出點(diǎn)狀斑點(diǎn)，又可噴出人工無法實(shí)現(xiàn)的樣品條帶。采用自動(dòng)點(diǎn)樣裝置的顯著優(yōu)點(diǎn)是精確度高；點(diǎn)樣時(shí)靠氣流將樣品吹于薄層板上，薄層與點(diǎn)樣器之間無接觸，有效地防止了對(duì)板上吸附劑的破壞；氣流可在點(diǎn)樣之后迅速地將樣品吹干，防止在薄層板上的擴(kuò)散；可以條狀噴樣，最重要的是，自動(dòng)點(diǎn)樣儀克服了手動(dòng)點(diǎn)樣儀點(diǎn)樣時(shí)由于手的抖動(dòng)而刺破版面的現(xiàn)象。但是，這種裝置價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)裝備的很少，大部分比較先進(jìn)的設(shè)備都產(chǎn)自國(guó)外，如德國(guó)Desegaj^ 士 CAMAG公司等?，F(xiàn)有的薄層色譜自動(dòng)點(diǎn)樣儀主要是按照點(diǎn)樣要求將注射器中樣品均勻點(diǎn)在薄層板上，有點(diǎn)狀、條狀等各種點(diǎn)樣規(guī)格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種一種薄層色譜自動(dòng)點(diǎn)樣儀的點(diǎn)樣方法， 本發(fā)明點(diǎn)樣均勻，使用調(diào)整方便，適應(yīng)性強(qiáng)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種薄層色譜自動(dòng)點(diǎn)樣儀的點(diǎn)樣方法，包括首先根據(jù)點(diǎn)樣注射器的管徑計(jì)算脈沖當(dāng)量，然后根據(jù)點(diǎn)樣需求編制點(diǎn)樣代碼，最后根據(jù)點(diǎn)樣代碼通過插補(bǔ)點(diǎn)樣法實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制點(diǎn)樣。進(jìn)一步地，計(jì)算脈沖當(dāng)量的方法為在針管中注入一定量的液體，然后輸入液體容積，直接運(yùn)行該點(diǎn)樣儀，當(dāng)液體滴完后，立即停止點(diǎn)樣，系統(tǒng)根據(jù)液體容積和樣品注射電機(jī)的脈沖數(shù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于此針管的脈沖當(dāng)量，并將其存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。進(jìn)一步地，編制點(diǎn)樣代碼的方法為將整個(gè)點(diǎn)樣區(qū)間劃分為1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)點(diǎn)樣段，每個(gè)點(diǎn)樣段的起點(diǎn)和終點(diǎn)均用包含2個(gè)元素的向量表示，其中一個(gè)元素表示點(diǎn)樣區(qū)間的位置，另一個(gè)元素表示該區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)樣數(shù)量。進(jìn)一步地，插補(bǔ)點(diǎn)樣法為首先根據(jù)點(diǎn)樣段的起點(diǎn)和終點(diǎn)向量坐標(biāo)建立直線方程和判別函數(shù)，并判斷直線方程所在的象限；然后根據(jù)判別函數(shù)的正負(fù)關(guān)系和所在象限逐步前進(jìn)，并隨時(shí)調(diào)整步進(jìn)方向；當(dāng)?shù)竭_(dá)終點(diǎn)時(shí)停止點(diǎn)樣。進(jìn)一步地，插補(bǔ)點(diǎn)樣法具體為S101)設(shè)起點(diǎn)A的坐標(biāo)為0(。，Ytl),終點(diǎn)B的坐標(biāo)為(Χε，Υε)，Χ坐標(biāo)表示點(diǎn)樣區(qū)間的位置，Y坐標(biāo)表示該區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)樣數(shù)量，然后建立平面斜線AB的直線方程為= (1)
r-r0 Fe -F0判別函數(shù)F = (Y-Y0) (Xe-X0) - (X-X0) (Ye-Y0) (2)S102)根據(jù)人與\之間的大小關(guān)系判斷平面斜線AB所在的象限和電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向；S103)根據(jù)式O)，若F彡0，則向X坐標(biāo)方向前進(jìn)一步；否則向Y坐標(biāo)方向前進(jìn)一步；S104)若是向X坐標(biāo)方向前進(jìn)的，根據(jù)下式(3)、(4)計(jì)算前進(jìn)后的坐標(biāo)和判別函數(shù)；若是向Y坐標(biāo)方向前進(jìn)的，根據(jù)下式(5)、(6)計(jì)算前進(jìn)后的坐標(biāo)和判別函數(shù)^i+l=&士1⑶
Fi+1=FiIii (Ye-Y0)(4)
Yi+i=Yi+1(5)
Fi+1=Fi+(Xe-X0)(6)其中，XpYi表示前進(jìn)第i步的坐標(biāo)，Xi+1>Yi+1表示前進(jìn)第i+Ι步的坐標(biāo)，所有坐標(biāo)都已經(jīng)歸一化處理，F(xiàn)i表示前進(jìn)第i步的判別函數(shù)，F(xiàn)i+1表示前進(jìn)第i+Ι步的判別函數(shù)；當(dāng)平面斜線AB在第一象限時(shí)，(3)式取加號(hào)，(4)式取減號(hào)；平面斜線AB在第二象限時(shí)，(3) 式取減號(hào)，(4)式取加號(hào)S105)判斷是否已經(jīng)達(dá)到或者越過終點(diǎn)，若為“是”則停止插補(bǔ)點(diǎn)樣，否則轉(zhuǎn)至 S103。進(jìn)一步地，步驟S105的判斷方法為計(jì)算I (xi+1-x0u ι (Yi+1-Y0) ι 的數(shù)值，并判斷 ι (xi+1-x0) I > = I (Xe-X0) I 且 (Yi+1-Yo) I >= I (Ye-Y0) I是否同時(shí)成立，若成立則插補(bǔ)結(jié)束；否則轉(zhuǎn)至S103。進(jìn)一步地，步驟S105的判斷方法為將被加工線段的W、Ye-Y0的長(zhǎng)度單位換算成脈沖數(shù)值，然后求出各坐標(biāo)方向所需的脈沖數(shù)總和n;S103中，無論向哪個(gè)方向前進(jìn)一步，都將脈沖總數(shù)做n-1計(jì)算，到第 S105步時(shí)若η = 0則停止插補(bǔ)點(diǎn)樣，否則轉(zhuǎn)至S103?！N薄層色譜自動(dòng)點(diǎn)樣儀的點(diǎn)樣方法，其在食品和營(yíng)養(yǎng)、藥物和藥物代謝、化學(xué)和化工、醫(yī)學(xué)和臨床、毒物分析和法醫(yī)化學(xué)，以及農(nóng)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用。本發(fā)明的有效效果為(1)采用插補(bǔ)原理來實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制點(diǎn)樣控制，較兩軸速度匹配點(diǎn)樣方式具有很大優(yōu)點(diǎn)。( 點(diǎn)樣儀借鑒數(shù)控機(jī)床代碼格式，可以像數(shù)控機(jī)床那樣自由編制點(diǎn)樣代碼，共可編程10種方法，每種方法可編20步。編程界面由LCD (液晶顯示器) 中文顯示，大小為2行32位。點(diǎn)樣速度可依據(jù)樣品溶劑性質(zhì)分9檔調(diào)節(jié)。( 儀器適應(yīng)性強(qiáng)，能自適應(yīng)不同針管的點(diǎn)樣。本發(fā)明不用更改程序就可用于不同管徑的點(diǎn)樣注射器。系統(tǒng)能夠自動(dòng)計(jì)算脈沖當(dāng)量，在每次更換針頭后，只需在針管中注入一定量的液體，然后輸入液體容積，按下鍵盤上的RUN(運(yùn)行)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)液體滴完后，再按下STOP (停止)鍵，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)算出對(duì)應(yīng)于此針管的脈沖當(dāng)量。該當(dāng)量自動(dòng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，供下次直接調(diào)用，直到再次換針管為止。


圖1是點(diǎn)樣儀整機(jī)結(jié)構(gòu)圖。圖2是點(diǎn)樣規(guī)則1。圖3是點(diǎn)樣規(guī)則2。圖4是不銹鋼加熱平臺(tái)示意圖。圖5是硬件設(shè)計(jì)框圖。圖6是電路原理圖。圖7是主要操作界面。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳述本發(fā)明。(1)獨(dú)創(chuàng)的插補(bǔ)點(diǎn)樣方法自動(dòng)點(diǎn)樣儀要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)樣需要同時(shí)控制薄層板和注射器移動(dòng)，在薄層板什么位置點(diǎn)樣、需要點(diǎn)多少樣品量，需要對(duì)兩軸控制電機(jī)(步進(jìn)或伺服電機(jī))進(jìn)行精確控制。目前很多半自動(dòng)點(diǎn)樣儀都是靠控制薄層板電機(jī)和樣品注射電機(jī)速度匹配關(guān)系來控制點(diǎn)樣量。采用插補(bǔ)原理來實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制點(diǎn)樣控制，較兩軸速度匹配點(diǎn)樣方式具有很大優(yōu)點(diǎn)。可以更加均勻?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)樣，并且針對(duì)不同針管使用調(diào)整更加方便。插補(bǔ)點(diǎn)樣具體方法如下薄層色譜的點(diǎn)狀點(diǎn)樣可以看成薄層板電機(jī)不動(dòng)，注射電機(jī)動(dòng)作，具體點(diǎn)樣量由規(guī)則設(shè)定如&iil。條狀點(diǎn)樣可以看成薄層板電機(jī)和注射電機(jī)同時(shí)動(dòng)作，如薄層板電機(jī)走5mm，注射電機(jī)走5ml。把電機(jī)行走距離按一定比例關(guān)系換算為脈沖數(shù)，這樣可以把點(diǎn)樣看成兩個(gè)電機(jī)在平面上直線運(yùn)動(dòng)，為了使點(diǎn)樣盡量均勻，可以按照直線插補(bǔ)方法控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)。平面斜線AB，以斜線起點(diǎn)A的坐標(biāo)為^CciJtl，斜線AB的終點(diǎn)B的坐標(biāo)為(Xe，Ye)，則此直線方程為
權(quán)利要求
1.一種薄層色譜自動(dòng)點(diǎn)樣儀的點(diǎn)樣方法，其特征在于首先根據(jù)點(diǎn)樣注射器的管徑計(jì)算脈沖當(dāng)量，然后根據(jù)點(diǎn)樣需求編制點(diǎn)樣代碼，最后根據(jù)點(diǎn)樣代碼通過插補(bǔ)點(diǎn)樣法實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制點(diǎn)樣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計(jì)算脈沖當(dāng)量的方法為在針管中注入一定量的液體，然后輸入液體容積，直接運(yùn)行該點(diǎn)樣儀，當(dāng)液體滴完后，立即停止點(diǎn)樣，系統(tǒng)根據(jù)液體容積和樣品注射電機(jī)的脈沖數(shù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于此針管的脈沖當(dāng)量，并將其存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，編制點(diǎn)樣代碼的方法為將整個(gè)點(diǎn)樣區(qū)間劃分為1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)點(diǎn)樣段，每個(gè)點(diǎn)樣段的起點(diǎn)和終點(diǎn)均用包含2個(gè)元素的向量表示，其中一個(gè)元素表示點(diǎn)樣區(qū)間的位置，另一個(gè)元素表示該區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)樣數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，插補(bǔ)點(diǎn)樣法為首先根據(jù)點(diǎn)樣段的起點(diǎn)和終點(diǎn)向量坐標(biāo)建立直線方程和判別函數(shù)，并判斷直線方程所在的象限；然后根據(jù)判別函數(shù)的正負(fù)關(guān)系和所在象限逐步前進(jìn)，并隨時(shí)調(diào)整步進(jìn)方向；當(dāng)?shù)竭_(dá)終點(diǎn)時(shí)停止點(diǎn)樣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，插補(bǔ)點(diǎn)樣法具體為5101)設(shè)起點(diǎn)A的坐標(biāo)為(X0,Y0)，終點(diǎn)B的坐標(biāo)為(Xe, Ye)，X坐標(biāo)表示點(diǎn)樣區(qū)間的位置，Y坐標(biāo)表示該區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)樣數(shù)量，然后建立平面斜線AB的直線方程為 X-X0 = Xe -X0⑴Y-Y0 “ -^o判別函數(shù) F = (Y-Y0) (Xe-X0) - (X-X0) (Ye-Y0) (2)5102)根據(jù)Xe與\之間的大小關(guān)系判斷平面斜線AB所在的象限和電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向；5103)根據(jù)式O)，若F彡0，則向X坐標(biāo)方向前進(jìn)一步；否則向Y坐標(biāo)方向前進(jìn)一步；5104)若是向X坐標(biāo)方向前進(jìn)的，根據(jù)下式(3)、(4)計(jì)算前進(jìn)后的坐標(biāo)和判別函數(shù)；若是向Y坐標(biāo)方向前進(jìn)的，根據(jù)下式( 、(6)計(jì)算前進(jìn)后的坐標(biāo)和判別函數(shù)^i+l=&士1⑶Fi+1=FiIii (Ye-Y0)(4)Fi+1=Yi+1(5)Fi+1= Fi+(Xe-X0)(6)其中，XpYi表示前進(jìn)第i步的坐標(biāo)，Xi+1>Yi+1表示前進(jìn)第i+Ι步的坐標(biāo)，所有坐標(biāo)都已經(jīng)歸一化處理，F(xiàn)i表示前進(jìn)第i步的判別函數(shù)，F(xiàn)i+1表示前進(jìn)第i+Ι步的判別函數(shù)；當(dāng)平面斜線AB在第一象限時(shí)，(3)式取加號(hào)，(4)式取減號(hào)；平面斜線AB在第二象限時(shí)，(3)式取減號(hào)，(4)式取加號(hào)；S105)判斷是否已經(jīng)達(dá)到或者越過終點(diǎn)，若為“是”則停止插補(bǔ)點(diǎn)樣，否則轉(zhuǎn)至S103。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S105的判斷方法為計(jì)算 I (xi+1-x0) I、I (Yi+1-Yo) I 的數(shù)值，并判斷 I (xi+1-x0) I >= I (Xe-X0) I 且 I (Yw-Y0) >=I (Ye-Y0) I是否同時(shí)成立，若成立則插補(bǔ)結(jié)束；否則轉(zhuǎn)至S103。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟S105的判斷方法為將被加工線段的的長(zhǎng)度單位換算成脈沖數(shù)值，然后求出各坐標(biāo)方向所需的脈沖數(shù)總和η ；S103中，無論向哪個(gè)方向前進(jìn)一步，都將脈沖總數(shù)做Π-1計(jì)算，到第S105步時(shí)若η = 0則停止插補(bǔ)點(diǎn)樣，否則轉(zhuǎn)至S103。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于其在食品和營(yíng)養(yǎng)、藥物和藥物代謝、化學(xué)和化工、醫(yī)學(xué)和臨床、毒物分析和法醫(yī)化學(xué)，以及農(nóng)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄層色譜自動(dòng)點(diǎn)樣儀的點(diǎn)樣方法，包括首先根據(jù)點(diǎn)樣注射器的管徑計(jì)算脈沖當(dāng)量，然后根據(jù)點(diǎn)樣需求編制點(diǎn)樣代碼，最后根據(jù)點(diǎn)樣代碼通過插補(bǔ)點(diǎn)樣法實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制點(diǎn)樣。本發(fā)明點(diǎn)樣均勻，使用調(diào)整方便，適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01N30/91GK102162810SQ20111013042
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者何王勇, 吳濤, 李勇波, 楊代華, 甘明 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)