使用不混溶的提取溶剂分析所提取的样品制造技术

本发明专利技术大体上涉及使用不混溶的提取溶剂分析所提取的样品的系统和方法。在某些实施例中，本发明专利技术提供一种分析样品中的分析物的系统。该系统包含电离探针和质谱仪。该电离探针包含任选地包含远侧尖端的中空主体。该中空主体经配置使得没有衬底在该主体内并且没有电极安置在该主体的表面上。电极至少部分地安置在该中空主体内。

Analysis of extracted samples using immiscible extractive solvents

【技术实现步骤摘要】
使用不混溶的提取溶剂分析所提取的样品相关申请本申请主张2014年2月21日申请的美国临时专利申请第61/942,949号以及2014年6月17日申请的美国临时专利申请第62/013,007号的权利和优先权，其中每一个的内容以全文引用的方式并入本文中。政府支持本专利技术是在政府支持下在由美国国家卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)授予的GM106016下进行。政府在本专利技术中享有一定权利。
本专利技术大体上涉及使用不混溶的提取溶剂分析所提取的样品的系统和方法。
技术介绍
复杂生物样品(例如，如血液、唾液或尿液的复杂混合物)的快速分析是临床、法医以及多种其它应用所显著关注的。使用质谱法分析这类样品的一个问题是生物样品的非目标组分(例如，盐)与该样品中的目标在电离过程期间竞争电荷。该竞争导致样品的非目标组分抑制样品中的目标的电离，被称为基质效应。为了使对分析物电离的抑制作用减到最小以及预浓缩分析物，常规地提取复杂生物样品并且随后使用色谱法分离，随后质谱测量。然而，该过程仅可以在实验室环境中使用昂贵的色谱设备和费时的样品制备方案进行。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于液-液提取的新方法，并且还提供允许样品制备和预处理与电离过程组合的系统和方法。确切地说，本专利技术允许在极小直径的毛细管中进行液-液提取，该毛细管在两种液体之间提供极小界面(例如，内径小到500μm的毛细管)。通常认为这对传统液-液提取非常不利。毛细管中的液体来回移动，允许控制提取过程，即可以启动和关闭提取。运动诱导不混溶流体在每个塞子内的循环，有助于提取。使用薄毛细管的附加好处是可以处理少量样品用于定量分析。另外，提取毛细管有可能充当电离探针。以这种方式，本专利技术提供允许提取样品中的目标分析物并且通过质谱法分析而无需分别进行的样品制备和预处理方案的系统和方法。实际上，本专利技术的系统和方法经配置使得样品制备和预浓缩在电离探针内进行。经纯化的分析物随后可以直接电离(虽然不是必需的)并且从其中发生样品制备和预处理的电离探针注入质谱仪中。使用与样品不混溶的溶剂实现本专利技术的方面。将溶剂和样品放入本专利技术的电离探针内。从样品提取一种或多种目标分析物到溶剂中，而样品的非目标组分(例如，尿液中的盐)保留在样品中。随后使电极可操作地耦合到电离探针的主体内的溶剂，并且将目标分析物电离并注入质谱仪中。以这种方式，使样品制备和预处理与电离过程组合，并且在施加电压到溶剂时，目标分析物不需要与样品的非目标组分竞争电荷。因此，本专利技术的系统和方法有效地抑制基质效应，并且允许更好地电离样品，尤其生物样品(如血液、唾液、尿液或脊髓液)的目标分析物。本专利技术的系统和方法还具有如下附加好处：使样品的目标分析物预浓缩到提取溶剂中，从而避免昂贵的色谱设备和费时的分离方案，并且允许现场即时(point-of-care)样品分析系统和方法。本专利技术的方面提供分析样品中的分析物的方法。那些方法可以涉及将溶剂引入任选地具有远侧尖端的中空主体中。还将样品引入中空主体中。溶剂与样品不混合。该等方法随后涉及从样品提取至少一种分析物到溶剂中。向中空主体中的包含所提取分析物的溶剂施加电压，使得分析物从该主体的远侧尖端排出，从而产生分析物的离子。随后分析离子。本领域的技术人员将认识到，样品和溶剂被引入中空主体中的顺序不重要。在某些实施例中，首先引入溶剂并且其次引入样品。在其它实施例中，首先引入样品并且其次引入溶剂。在某些实施例中，样品与溶剂不混溶。在某些实施例中，使用超过一种溶剂。举例来说，可以引入第二溶剂，其位于第一溶剂与样品之间(三相实施例)。第二溶剂可以充当溶剂桥，并且与样品和第一溶剂不混溶，在这类实施例中样品与第一溶剂通常能彼此混溶。在某些实施例中，在施加电压之前使样品与溶剂轻轻混合。这可以通过轻轻倾斜毛细管或通过使用移动机制手动地进行。在某些实施例中，两种或更多种相彼此不混合。示例性移动机制是泵，其在中空主体内施加改变气动力来推拉该主体内的样品，从而引起轻轻移动。在某些实施例中，向溶剂施加高压，使溶剂从中空主体中喷出，使样品去溶剂并且电离样品。在其它实施例中，还将雾化气体以脉冲或连续流形式施加到所提取的样品。本专利技术方法可以适用于任何类型的样品。在某些实施例中，样品是生物流体，如血液、尿液、唾液或脊髓液。样品将通常包含相关目标。在生物样品的情况下，目标可以是治疗性药物、滥用的药物或其它分子(如类固醇)。目标可以是原产于样品的组分，或已被人为地引入样品中的组分。在某些实施例中，还引入了内标。在某些实施例中，有待分析的目标是例如通过喷雾电离未有效电离的目标。在该等实施例中，有益的是通过引入能够赋予目标带电基团的试剂从而衍生目标分子以使目标更易于电离。举例来说，类固醇难以通过喷雾电离来电离。向样品中引入试剂，如羟胺，赋予类固醇带电基团，使类固醇易于喷雾电离。所选择的提取溶剂将取决于有待提取的目标。此外，重要的是考虑用于电离的溶剂的有效性。理想溶剂有利于提取和电离。这样的示例性溶剂是乙酸乙酯，但本领域技术人员将认识到，其它溶剂也能有效地提取和电离样品中的目标。在从样品提取多种分析物到溶剂中的实施例中，溶剂可能能够有差异地提取分析物。存在用于分析离子的多种方法。在某些实施例中，分析涉及将离子引入质谱仪或微型质谱仪的质量分析器中。示例性微型质谱仪例如在高(Gao)等人(分析化学(Anal.Chem.)2008,80,7198-7205)中描述，其内容以全文引用的方式并入本文中。与具有数千瓦功率的用于实验室规模仪器的泵送系统相比，微型质谱仪一般具有较小泵送系统，如用于在高(Gao)等人所描述的系统中的具有仅5L/min(0.3m3/hr)隔膜泵和11L/s涡轮泵的18W泵送系统。其它示例性微型质谱仪描述于例如高等人(分析化学,2006,80:7198-7205,2008)、侯(Hou)等人(分析化学,83:1857-1861,2011)以及索科尔(Sokol)等人(国际质谱学杂志(Int.J.MassSpectrom.),2011,306,187-195)中，其中每一个的内容以全文引用的方式并入本文中。本专利技术的其它方面提供分析样品中的分析物的系统。该系统包含电离探针和质谱仪。如上文所提到，质谱仪可以是台式质谱仪或微型质谱仪。电离探针包含含有远侧尖端的中空主体(例如，拉伸到尖端的玻璃毛细管)。中空主体经配置使得没有衬底在该主体内并且没有电极安置在该主体的表面上。实际上，电极至少部分地安置在中空主体内。在某些实施例中，电极与中空主体的表面间隔开，即不接触中空主体的表面。在某些实施例中，电极被同轴地安置在中空主体内。在某些实施例中，电极延伸到中空主体的远端部分。示例性电极是金属线。在某些实施例中，探针在无气动辅助的情况下操作。在其它实施例中，该系统包含雾化气体源。雾化气体源可以经配置以提供气体脉冲或可以经配置以提供连续气流。在其它方面中，本专利技术提供从样品提取分析物的方法。那些方法涉及将溶剂引入毛细管中。还将包含分析物的样品引入毛细管中。溶剂与样品不混合。使样品和溶剂在毛细管内移动以诱导样品和溶剂内的循环，从而使分析物从样品提取出并且进入溶剂中。在某些实施例中，首先引入溶剂并且其次引入样品。在其它实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从生物样品提取分析物的方法，所述方法包括：将溶剂引入毛细管中；将包括分析物的生物样品引入所述毛细管中，其中所述溶剂与所述生物样品不混合，以及所述溶剂对于所述分析物的提取和电离来说是相容的；以及使所述生物样品和所述溶剂在所述毛细管内来回移动以诱导所述生物样品和所述溶剂内的循环，从而使所述分析物从所述生物样品提取出并且在所述生物样品和所述溶剂的相界面进入所述溶剂中。

【技术特征摘要】
2014.02.21 US 61/942,949;2014.06.17 US 62/013,0071.一种从生物样品提取分析物的方法，所述方法包括：将溶剂引入毛细管中；将包括分析物的生物样品引入所述毛细管中，其中所述溶剂与所述生物样品不混合，以及所述溶剂对于所述分析物的提取和电离来说是相容的；以及使所述生物样品和所述溶剂在所述毛细管内来回移动以诱导所述生物样品和所述溶剂内的循环，从而使所述分析物从所述生物样品提取出并且在所述生物样品和所述溶剂的相界面进入所述溶剂中。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括分析所述所提取分析物。3.根据权利要求2所述的方法，其中分析包括：向所述毛细管中的包括所述所提取分析物的所述溶剂施加电压，使得所述分析物从所述毛细管排出，从而产生所述分析物的离子；以及分析所述离子。4.根据权利要求2所述的方法，其中分析包括：从所述毛细管去除包括所述所提取分析物的所述溶剂；以及进行分析所述分析物的试验。5.根据权利要求1所述的方法，其中首先将所述溶剂引入所述毛细管中。6.根据权利要求1所述的方法，其中首先将所述生物样品引入所述毛细管中。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括通过以下步骤监测所述提取：停止所述生物样品和所述溶剂在所述毛细管...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳证，刘江疆，任跃，摩根·麦克勒基，
申请(专利权)人：普度研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国,US