如何一機搞定進樣+純化+收集?來了解一下依利特S3320制備色譜的研發歷程
在實驗室里,李博士正眉頭緊鎖。他需要從復雜的植物提取物中純化出高純度的活性成分,這離不開制備色譜技術。但眼前的景象讓他效率大減:手動進樣耗時費力、精度難以保證;旁邊的餾分收集器需要專人盯著色譜峰,手動切換試管,稍不留神目標組分就溜進了廢液桶。交叉污染、人為誤差、漫長的工時……這些都是行業里長期存在的痛點。“要是有臺設備能自動進樣,還能智能識別、精準收集餾分,該多好!”李博士的感慨,道出了無數科研和產業工作者的心聲。
這個痛點,正是依利特科技研發團隊日夜攻關的方向。在色譜領域深耕多年的他們深知,傳統的制備色譜流程中,自動進樣器和餾分收集器往往是獨立的兩臺設備。雖然各自功能成熟,但“各自為政”導致流程割裂,無法實現真正意義上的“樣品進-分離-目標收”全鏈條自動化。效率低、依賴人工值守、方法靈活性不足,限制了制備效率的提升。
一體化設計的誕生
面對挑戰,依利特研發團隊決定打破常規——研制集自動進樣與餾分收集功能于一體的設備,目標直指“高效、精準、便捷、可靠”。設計理念很明確:1+1>2。但這絕非簡單的物理拼裝。團隊首先構思了“大腦”與“軀干”:
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智能大腦(軟件控制系統): 開發統一的上位機工作站軟件,能夠同時設定和管理復雜的進樣程序(樣品量、位置、順序)和餾分收集策略(基于時間、信號閾值、峰斜率等觸發),告別分別操作兩臺設備的繁瑣。
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強健軀干(精密機械結構): 關鍵在于如何讓一個“機械手”既能精準抓取(進樣)又能靈活放置(收集)。方案是:創新采用高速伺服電機獨立驅動X、Y、Z三維運動軸。想象一下,一個能在設定托盤區域內高速、精準移動到任意點的機械臂,其頂端集成了進樣針和收集閥。
細節鑄就可靠
設備的核心舞臺是托盤底板。這里,研發團隊注入了多重匠心設計。
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智能防漏液系統: 托盤四周及底部設計了精密的導液槽網絡)。一旦發生漏液,液體會被迅速引導匯入最低處的導液槽,并通過廢液口排出。更關鍵的是,這個導液槽內置漏液傳感器,一旦檢測到液體,立即報警到工作站,及時止損。
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精準定位: 底盤設置了堅固的托盤定位銷,確保各種規格的托盤放置后紋絲不動。更巧妙的是設置了4個坐標校準點。只需校準這四點,即可保證后續任意托盤上每個孔位的絕對位置精確無誤,這是進樣和收集精準的前提。
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開放式靈活空間: 設備采用開放式設計,可同時容納6個不同規格的樣品托盤。從微量的96孔板(0.5mL)到大型的1L樣品瓶(雙96孔板設計),涵蓋96孔、75孔、70孔、30孔、3孔等多種規格,滿足從微量探索到規模制備的廣泛需求。
位置與判斷的算法
要讓機械臂在眾多托盤、無數孔位中準確無誤地工作和收集,坐標算法是靈魂。團隊開發了二維坐標系算法。以設備底盤和機械臂原點建立全局坐標系,再為每個放置的托盤再建立其局部坐標系,計算時,將目標孔位在局部坐標系的坐標轉換疊加到全局坐標系上,即可得到相對于機械臂原點的絕對坐標 (X全局 + X局部, Y全局 + Y局部)。這套算法確保了無論托盤類型如何搭配、放置在哪幾個位置,機械臂都能精準定位。
智能判斷餾分收集
設備支持多種觸發模式,收集原理如下圖所示。
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時間觸發: 在預設的時間段內收集。
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閾值觸發: 當檢測器信號強度超過設定值(s)時開始收集。
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時間+閾值組合(更精準): 例如,設定在t1-t2時間段內收集“樣品1”,但只有當此時間段內信號強度也同時達到閾值s時,才真正啟動收集閥切換到收集狀態(NC口連通),否則視為無效或廢液(NO口連通)。這有效避免了收集到非目標或低濃度餾分,提高了目標物的純度和回收率。

整機設備,性能卓越
紙上得來終覺淺。S3320的實戰表現如何?
1、進樣精度:不同體積下,誤差均控制在 ±1% 以內,重復性優異,為可靠分離奠定基礎
2、分離純化效能: 選擇甜菊糖苷中高價值組分——甜菊苷和瑞鮑迪苷A作為測試樣品,設備自動進樣10mL樣品,利用其時間+閾值方法精準收集目標餾分。如下表所示,純度均高于93%,相比文獻報道的傳統三步樹脂法(~92.9%)更具優勢。證明了設備在快速分離、穩定輸出、精準收集上的卓越性能,顯著提升產品純度和效率。

3、可靠耐用: 制備實驗往往需要長時間連續運行。團隊進行了嚴苛的3000小時無故障時間 (MTBF) 模擬測試,進樣精度依然穩定(誤差 <±1%),收集位置未發生任何偏移,充分驗證了設備的長期穩定性和可靠性。
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未來,不止于此
依利特S3320全自動進樣與餾分收集一體機的成功研制,標志著制備色譜自動化水平邁上新臺階。它將“進樣”與“收集”這兩個關鍵步驟無縫融合,通過高速精密三維運動、智能算法判斷、多重安全保障(防漏液、精準定位)以及出色的兼容性(流量1-200mL/min,多樣品托盤),有效解決了傳統模式效率低、誤差大、依賴人工的痛點,為制藥(天然產物純化、多肽純化)、生物制品、食品檢測、化工分離等領域提供了更高效、精準、省力、可靠的分離純化解決方案。

依利特S3320制備型自動進樣&餾分收集一體機
研發團隊的腳步并未停歇。未來,他們將繼續優化S3320的結構與控制系統,追求更高的穩定性和更廣泛的應用適配性。同時,積極探索將更多新型分離技術融入平臺,持續提升分離效率和產品質量,助力中國科學儀器和分離純化產業的創新發展。
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