阅读说明：本技术 固相萃取用微型装置 (Micro device for solid phase extraction ) 是由 诸葛善英 金大宪 金炳贤 尹汝荣 阵耿珠 崔峻源 韩秀妍 于 2018-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种固相萃取用微型装置,更具体地,提供一种被配置成通过注入填料和溶剂并产生均匀的溶剂流动来进行固相萃取的微型装置。(The present invention relates to a micro device for solid phase extraction, and more particularly, to a micro device configured to perform solid phase extraction by injecting a filler and a solvent and generating a uniform solvent flow.)

固相萃取用微型装置

技术领域

本申请要求于2017年11月17日提交的韩国专利申请No.10-2017-0153518的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文中。

本发明涉及一种固相萃取用微型装置，更具体地，涉及一种通过注入填料和溶剂能够进行固相萃取的微型装置。

背景技术

固相萃取是一种使用具有特定性质的填料(例如珠子(beads))将目标材料吸附，并使用溶剂将目标材料纯化和浓缩以进行预处理的方法。在这种情况下，需要用于包装填料的装置。使用小型的微型装置以提高回收率并缩短预处理时间。另外，微型装置用于检测痕量材料。使用微型装置具有环保的优点，因为它可以减少溶剂消耗。

常规的固相萃取用微型装置1的形状如图4a和图4b所示。在微型装置1的内部设置了坝2，使得珠子3不能通过，而仅使流体流过。此时，由于珠子聚集在坝的后部而导致流动路径减少，因此产生压差。孔隙率越小，压差越大。在图4a和图4b的常规微型装置中，在装置的左侧、右侧和中心安装有坝。因此，大量的流体在左右方向上流动，其中，珠子的填充距离相对较短。结果，产生了流体的不均匀流动分布。

发明内容

技术问题

为了解决常规的固相萃取用微型装置中流体的不均匀流动分布，需要一种新型的固相萃取用微型装置，其能够通过使流体以均匀的流速流动而实现均匀的萃取。

技术方案

根据本发明的固相萃取用微型装置，包括：

入口，入口用于注入溶剂和填料；

出口，出口用于排放溶剂；以及

坝形成部，坝形成部位于入口和出口之间，坝形成部包括坝，坝仅允许溶剂流过而不允许填料通过，

其中，坝形成部和坝中的每一者相对于沿入口延伸的方向上的中心轴具有圆形的截面，该截面垂直于中心轴，并且其中，填料相对于中心轴以盘形填充在坝形成部中。

另外，在根据本发明的固相萃取用微型装置中，入口、出口、坝形成部和坝中的每一者相对于沿入口延伸的方向上的中心轴具有圆形的截面，该截面垂直于中心轴，并且入口的直径和出口的直径中的每一者可以小于坝形成部的直径。

另外，固相萃取用微型装置具有连接到入口的第一端部和连接到出口的第二端部，第一端部和第二端部为坝形成部的两端，其中，坝可以位于相比第一端部更靠近第二端部的位置，并且坝可以位于与第二端部相距预定距离的位置。

另外，在固相萃取用微型装置中，第二端部的形状和坝的面对第二端部的表面的形状中的每一者可以具有朝向出口突出的形状。

另外，在固相萃取用微型装置中，第二端部的形状和坝的面对第二端部的表面的形状可以是圆锥形。

另外，在固相萃取用微型装置中，填料可以是珠子。

另外，在固相萃取用微型装置中，微型装置的总直径可以为25mm至32mm，微型装置的总长度可以为10mm。

另外，在固相萃取用微型装置中，填料的直径为35μm至60μm，

入口的直径为0.5mm至10mm，入口的长度为5mm，

出口的直径为0.5mm至10mm，出口的长度为5mm，

从坝形成部的第一端部到坝的面对第一端部的表面的长度为0.2mm至0.3mm，

从坝的面对第一端部的表面到坝形成部的第二端部的长度为100μm至150μm，并且

坝的长度为30μm至35μm。

有益效果

根据本发明的固相萃取用微型装置，有利的是沿着固相萃取用微型装置的中心轴形成均匀的流体流动，从而实现均匀的固相萃取。

附图说明

图1a和图1b示出根据本发明实施例的固相萃取用微型装置的前视图。

图2示出图1a的固相萃取用微型装置的俯视图。

图3示出根据本发明另一实施例的固相萃取用微型装置的前视图。

图4a和图4b示出根据现有技术的固相萃取用微型装置的透视图，并且示出溶剂和珠子的流动的实验例。

具体实施方式

根据本发明的固相萃取用微型装置，包括：

入口，入口用于注入溶剂和填料；

出口，出口用于排放溶剂；以及

坝形成部，坝形成部位于入口和出口之间，坝形成部包括坝，坝仅允许溶剂流过而不允许填料通过，

其中，坝形成部和坝中的每一者相对于沿入口延伸的方向上的中心轴具有圆形的截面，该截面垂直于中心轴，并且其中，填料相对于中心轴以盘形填充在坝形成部中。

另外，在根据本发明的固相萃取用微型装置中，入口、出口、坝形成部和坝中的每一者相对于沿入口延伸的方向上的中心轴具有圆形的截面，该截面垂直于中心轴，并且入口的直径和出口的直径中的每一者可以小于坝形成部的直径。

另外，固相萃取用微型装置具有连接到入口的第一端部和连接到出口的第二端部，第一端部和第二端部为坝形成部的两端，其中，相比第一端部，坝可以位于更靠近第二端部的位置，并且坝可以位于与第二端部相距预定距离的位置。

另外，在固相萃取用微型装置中，第二端部的形状和坝的面对第二端部的表面的形状中的每一者可以具有朝向出口突出的形状。

另外，在固相萃取用微型装置中，第二端部的形状和坝的面对第二端部的表面的形状可以是圆锥形。

另外，在固相萃取用微型装置中，填料可以是珠子。

另外，在固相萃取用微型装置中，微型装置的总直径可以为25mm至32mm，微型装置的总长度可以为10mm。

另外，在固相萃取用微型装置中，填料的直径为35μm至60μm，

入口的直径为0.5mm至10mm，入口的长度为5mm，

出口的直径为0.5mm至10mm，出口的长度为5mm，

从坝形成部的第一端部到坝的面对第一端部的表面的长度为0.2mm至0.3mm，

从坝的面对第一端部的表面到坝形成部的第二端部的长度为100μm至150μm，并且

坝的长度为30μm至35μm。

实施发明的方式

在下文中，将详细描述根据本发明的固相萃取用微型装置。附图被包括以提供对本发明的进一步理解，附图示出本发明的实施例并且不旨在限制本发明的技术范围。

另外，相同或相应的组件将由相同的附图标记表示，而不管符号如何，并且将省略其重复描述。为了便于说明，可以放大或缩小所示每个组件的大小和形状。

图1a和图1b示出根据本发明实施例的固相萃取用微型装置10的前视图。固相萃取用微型装置10包括入口100、坝形成部200和出口300。填料400(例如，珠子)和溶剂通过入口100注入，并且所注入的填料400和溶剂移动到与入口100连接的坝形成部200中。填料400填充在坝形成部200中的坝210的后部，溶剂经由坝210的侧表面通过与坝形成部200连接的出口300排出。

根据本发明的固相萃取用微型装置10的坝形成部200具有截面为圆形的圆柱(或具有预定长度的盘)形状。坝形成部200在出口300侧包括坝210。坝210也具有截面为圆形的盘形状。关于具有圆柱形状的坝形成部的两端，将坝形成部200的与入口100连接的端部称为第一端部220，将坝形成部200的与出口300连接的端部称为第二端部230。坝210位于坝形成部200的第二端部230附近，并且坝210位于与第二端部230相距预定距离的位置，以便溶剂可以流向出口300。然而，本发明不限于上述。例如，坝210可以由具有尺寸小于填料400的尺寸的孔的多孔板或者使得填料400不能通过的网状结构来制造。在这种情况下，溶剂可以通过坝210以及坝210的侧表面流到出口300。

第二端部230朝向出口300突出，并且例如可以具有如图1a所示的圆锥形状，以使当通过坝210的溶剂朝向坝形成部200中的出口300移动时由于第二端部230引起的阻力最小化。坝210可以为如上所述的盘形，但是如图1a所示，如具有圆锥形状的第二端部230一样，坝210的前部也可以具有圆锥形状。

另外，如图1a所示，在坝形成部200的直径等于坝210的直径的情况下，进一步设置了突出部240，在突出部240中，围绕坝形成部200中坝210所在的部分的侧表面进一步突出，使得突出部240允许溶剂在坝210的侧表面与坝形成部200的内表面之间移动。在这种情况下，坝形成部200的第二端部230的直径可以大于坝形成部200的第一端部220的直径。如图1a中的溶剂的流动线路所示，溶剂可以在填料400之间穿过，经过坝形成部200的突出部240，并且经过坝形成部200的第二端部230与坝210之间的空间，然后朝向出口300移动。

溶剂入口250的宽度小于填料400的直径，该溶剂入口250为供溶剂在坝210的侧表面与坝形成部200的内表面之间流动的空间的入口。

图3示出根据本发明另一实施例的固相萃取用微型装置10’的前视图，其中图1a的固相萃取用微型装置被部分地修改。如图3所示，如果坝210’的直径小于坝形成部200’的直径，则溶剂可以经过坝210’的侧表面，并因此，坝形成部可以不需要突出部。在这种情况下，溶剂入口250’(其为供溶剂在坝210’的侧表面与坝形成部200’的内表面之间流动的空间的入口)的宽度小于填料400的直径。

再次参照图1a，如上所述，入口100和出口300可以连接到坝形成部200，并且与坝形成部200一体形成。例如，入口100和出口300中的每一者可以具有长圆柱形状。另外，入口100和出口300中的每一者可以相对于坝形成部200的长度方向(longitudinal direction)上的中心轴位于同一条线上。入口100和出口300中的每一者的直径小于坝形成部200的直径。

例如，固相萃取用微型装置10的尺寸如图1b所示，固相萃取用微型装置10的直径(即，包括坝形成部200的突出部240的微型装置10的直径)可以为25mm至32mm，固相萃取用微型装置10的总长度(即，包括入口100、坝形成部200和出口300的微型装置的总长度)可以大约为10.3mm至10.45mm，并且在一个实施例中可以大约为10mm。填料400的直径可以为35μm至60μm。入口100的直径可以为0.5mm至10mm，入口100的长度可以大约为5mm。出口300的直径可以为0.5mm至10mm，出口300的长度可以大约为5mm。从坝形成部200的第一端部220到坝210的后部的长度(即，可以填充填料400的区域的长度)可以为0.2mm至0.3mm。从坝210的后部到第二端部230的长度可以为100μm至150μm。坝210的长度可以为30μm至35μm。突出部240的溶剂入口250的宽度可以为30μm至35μm，以防止填料400通过。图1b中所示的尺寸仅是示例，本发明不限于此，并且可以根据实现本发明的各种环境进行各种修改和改变。

坝形成部200中的填料400被坝210阻挡并且不能朝向出口300排出，因此填料400可以填充在坝210的后部。如图2所示，填料400可以根据溶剂的流动以盘形填充在坝210的后部。填料400的填充形状在图2中示为200a。

根据本发明，由于填料400在坝形成部200的长度方向上距中心轴的相同填充距离产生相似的压差，因此，可以在固相萃取用微型装置10中实现溶剂的均匀流动分布。因此，坝形成部200和坝210被设计成从中心轴径向对称(圆柱形)，以便填料400以相同的距离被填充。因此，如图2所示，填充有填料400的区域200a的形状为盘形，并且入口100和出口300位于中心轴上。也就是说，坝形成部200和坝210中的每一者具有垂直于沿入口100延伸的方向上的中心轴的圆形截面。在坝形成部200中，填料400相对于中心轴以盘形被填充。这样，当截面为圆形时，填料400在流体流动方向上从固相萃取用微型装置10的中心轴以相同的分布形成，从而消除了固相萃取用微型装置10的不必要的体积，并且使固相萃取效率最大化。

本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，应该理解，上述实施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。另外，本发明的范围由所附权利要求而不是以上详细描述限定。另外，从权利要求的含义和范围及其等同物得出的所有改变或修改都应解释为包括在本发明的范围内。

[符号说明]

10:固相萃取用微型装置

100:入口 200:坝形成部

210:坝 220:第一端部

230:第二端部 240:突出部

250:溶剂入口 300:出口

400:填料