多针固相微萃取装置制造方法及图纸

一种用于从多个样品同时萃取一种或多种分析物的设备，该设备包括具有上平台和下平台的壳体，该上平台具有多个针，每个针适于BioSPME，该下平台具有用于样品溶液的多个孔，使得当上平台装配在下平台上时，上平台的针装配到下平台的孔中，使得针浸到样品中，允许同时萃取每个样品中的分析物。该设备可与其它仪器联接，以允许测量每个样品中的总分析物和游离分析物。还提供使用本文中描述的设备来同时萃取多个样品中的分析物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多针固相微萃取装置相关申请的交叉引用该申请要求享有2017年8月14日提交的编号为62/545,138的美国临时专利申请的优先权的权益，其全部通过引用并入本文中。
技术介绍
基质相容的固相微萃取或BioSPME是用于快速且准确地确定复杂样品中的所关注分析物的重要分析技术。BioSPME被证明在生物样品(诸如血液、血浆、尿液、唾液、组织和食品)的测试中尤其有用。BioSPME提供优于其它分析方法的若干优点，包括：方法简单—单步采样和样品制备组合减少成本和时间；直接采样—样品预处理不是必需的；选择性—允许直接测量复杂样品中游离的分析物组分；小样品体积—允许分析小且珍贵的样品；小的解吸体积—增加的样品浓度允许检测样品中不那么普遍的分析物。对于高吞吐量以及减少人为错误两者，自动化是高度期望的。虽然用来产生纤维的材料方面的进步允许BioSPME变得更容易自动化，目前没有可用的BioSPME装置允许自动确定成组样品内的总分析物和游离分析物两者。因此，存在对于允许更好自动化的新BioSPME装置的需要。
技术实现思路
本文中提供用于从多个样品同时萃取一种或多种分析物的设备；该设备包括具有上平台和下平台的壳体，其中上平台和下平台是装配在一起的单独件；上平台具有顶表面和底表面，底表面包括垂直于底表面的与其成整体的多个针，针具有适于固相微萃取(SPME)的表面；下平台具有顶表面和底表面，顶表面包括多个单独的孔。当上平台和下平台连结在一起时，上平台的至少一个针设置到下平台的至少一个孔中。在优选实施例中，当上平台和下平台连结在一起时，上平台上的每个针设置到下平台上的单个孔中。在优选实施例中，针在形状上是杆状的，优选为圆柱形或截头圆锥形；然而，在其它实施例中，针可为圆锥形、矩形等。针适于固相微萃取，例如通过使能够吸收或吸附所关注分析物的固定相涂覆或以其它方式并入到针中。优选地，针适于用于BioSPME。在优选实施例中，针具有包括微球和粘合剂的涂层。在各种实施例中，在生物相容性聚合物粘合剂(诸如聚丙烯腈(PAN)、聚乙二醇(PEG)、聚吡咯、衍生纤维素、聚砜、聚丙烯酰胺或聚酰胺)中，涂层包括官能化二氧化硅球、官能化碳球、聚合物树脂和其组合。在特别优选的实施例中，在聚丙烯腈(PAN)粘合剂中，针涂覆有官能化二氧化硅微粒。上平台包括垂直于平台的底表面的多个针，该针形成用于从样品萃取分析物的基底。针可由用作用于SPME的基底的任何材料制成，包括但不限于聚合物、二氧化硅和金属。不像常规SPME基底(诸如纤维或金属叶片)，本文中描述的设备包括多个针，该针以有益于供自动样品处理系统和机器人采样系统使用的方式布置。针可在单独的步骤中通过已知方法来形成且并入到上平台中，或针可与上平台同时形成，诸如通过注射模制或3-d打印。在优选实施例中，针是聚合物。在特别优选的实施例中，针由聚乙烯或聚丙烯制成。优选地，针具有在从约0.2mm至约5mm的范围内的直径。在优选实施例中，针的直径在从约0.5mm至约2mm的范围内。在特别优选的实施例中，针具有约1mm的直径。可改变针的长度，如例如以适应各种样品体积和孔深度。针的长度优选地在从约0.2mm至约5cm的范围内。在一些实施例中，长度可从约0.5mm至约2.5cm。在其它实施例中，长度可从约1mm至约1cm。而且，合适的长度可基于下平台中的匹配孔尺寸、期望的样品体积和其它此类考虑因素来确定。认识到，也可改变下板中的孔的深度、直径和体积。在一些实施例中，微球和粘合剂可在针形成时集成到针中。例如，针可通过3-d打印来形成，使粘合剂和微球直接并入到用来形成针的墨料基质中。打印的针然后准备好使用，而无需单独的涂覆步骤。在优选实施例中，通过使用如本文中描述的微球和粘合剂，针适于测量生物样品(诸如血液、血浆、尿液、唾液、组织和食品)中的分析物。在优选实施例中，本文中描述的设备布置成使得针和孔与常规多孔平台(包括但不限于96孔平台、384孔平台和1534孔平台)相容。上平台可构造成具有与下平台中的孔的数量相同的数量的针，或上平台可构造成具有与下平台中的孔的数量不同的数量的针。在特别优选的实施例中，本文中描述的设备适于与自动液体处理系统对接。在优选实施例中，该设备适于与包括到质谱仪的接口的自动液体处理系统对接。本文中描述的设备特别适于与具有电离源(诸如电喷、解吸电喷电离(DESI)和实时直接分析(DART))的质谱仪对接。还提供一种使用本文中描述的设备从多个样品同时分离游离分析物的方法。该方法通过下者来执行：将包含游离分析物的多个样品添加到下平台的孔中；将上平台与下平台连结，其中上平台上的针设置在下平台的孔中，使得针与样品接触；以及保持针与样品接触达足以萃取游离分析物的时间。在优选实施例中，该设备与自动液体处理系统联接，且优选地与质谱仪对接。在此类方法中，设备可在自动系统中用来提供每个样品中的总分析物和游离分析物两者。附图说明图1示出(A)小体积的96针上平台，其带有(B)附随的样品储器下平台。图2示出96针上平台与样品储器/下平台的接口。图3示出(A)市售的LC末端BioSPME装置，其具有容纳于吸管末端内的涂覆纤维；(B)是以BioSPME纤维执行萃取的示意图。图4示出如本文中描述的SPME装置的(A)96针和(B)384针实施例。图5(A)示出8针条(strip)装置和适于供8针条使用的96孔样品储器；(B)还示出样品储器上的盖。图6(A)示出12针条装置和适于供12针条使用的96孔样品储器；(B)还示出样品储器上的盖。图7(A)示出在基底针的端部上的涂层；(B)仅更接近地示出涂覆末端；(C)和(D)以低放大倍率和高放大倍率示出实际涂覆的基底针。图8示出涂覆的针装置与自动液体处理系统的接口；(A)示出上平台与自动样品处理系统的接口，且(B)示出下平台与样品处理系统的接口。图9示出成96孔构造的与样品对接的涂覆的针装置；(A)示出当针不设置在样品孔中时(如在萃取之前或之后)的上平台和下平台；(B)示出设置在样品孔中的针。具体实施方式本文中提供的设备允许自动平台用于确定来自多种基质(包括生物样品)的游离分析物和总分析物，同时可适于各种各样的液体处理系统和机器人采样仪器。这些装置使用最小的样品尺寸，且因为它们可自动化，允许较快速地分析，其中有较小可能出错。本文中提供的设备方便允许从多个样品(最多达每个针/孔组合一个样品)同时萃取一种或多种分析物。图1A示出如本文中描述的设备，其带有上平台100，上平台100具有带有96针130(成八针乘十二针的布置)的表面120。每个针示为具有与表面相反的末端135；末端包括BioSPME涂层。在示出的实施例中，上平台包括围绕周边的唇部110，当上平台在关闭或采样位置中与下平台接合或可去除地连结时，唇部110围绕下平台200的周边装配。图1B示出下平台200，下平台200包括布置在顶表面220内的96个单独的储器或孔23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从多个样品中的每个同时萃取一种或多种分析物的设备，所述设备包括：/n壳体，所述壳体具有上平台和下平台，其中所述上平台和所述下平台是适于可去除地连结在一起的单独件；/n所述上平台具有顶表面和底表面，所述底表面包括多个针，所述针垂直于与所述针成整体的所述底表面，所述针具有适于固相微萃取(SPME)的表面；/n所述下平台具有顶表面和底表面，所述顶表面包括多个单独的孔；/n其中当所述上平台和所述下平台连结在一起时，所述上平台的至少一个针设置到所述下平台的至少一个孔中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170814 US 62/5451381.一种用于从多个样品中的每个同时萃取一种或多种分析物的设备，所述设备包括：
壳体，所述壳体具有上平台和下平台，其中所述上平台和所述下平台是适于可去除地连结在一起的单独件；
所述上平台具有顶表面和底表面，所述底表面包括多个针，所述针垂直于与所述针成整体的所述底表面，所述针具有适于固相微萃取(SPME)的表面；
所述下平台具有顶表面和底表面，所述顶表面包括多个单独的孔；
其中当所述上平台和所述下平台连结在一起时，所述上平台的至少一个针设置到所述下平台的至少一个孔中。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，当所述上平台和所述下平台连结在一起时，所述上平台上的每个针设置到所述下平台上的离散孔中。


3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述针为圆柱形或截头圆锥形。


4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，适于SPME的所述表面包括微粒和粘合剂；
其中所述微粒选自由二氧化硅球、官能化二氧化硅球、官能化碳球、聚合物树脂和其组合构成的组；以及
其中所述粘合剂是生物相容性聚合物。


5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述针的表面涂覆有涂层，其中所述涂层包括官能化二氧化硅球和生物相容性粘合剂。


6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述涂层具有在从约10μm至约50μm的范围内的厚度。


7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述生物相容性粘合剂选自由聚丙烯腈(PAN)、聚乙二醇(PEG)、聚吡咯、衍生纤维素、聚砜、聚丙烯酰胺或聚酰胺构成的组。


8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述生物相容性粘合剂是PAN。


9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述针包括与所述针成整体的用于SPME的材料。


10.根据权利要求1或权利要求9中任一项所述的设备，其特征在于，所述针是3-d打印的。


11.根据权利要求1、权利要求5和权利要求9中任一项所述的设备，其特征在于，所述针适于测量生物样品中的分析物，其中所述生物样品选自由血液、血浆、尿液、唾液、组织和食品构成的组。


12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述针和所述孔与常规多孔平台相容。


13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述常规多孔平台选自由96孔平台、384孔平台和1534孔平台构成的组。


14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备适于与自动液体处理系统对接。


15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述自动液体处理系统包括到质谱仪的接口。


16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述质谱仪包括电离源。


17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述电离源选自由电喷、DESI和DART构成的组。

【专利技术属性】
技术研发人员：Y陈，OI希梅利斯，D贝尔，KK斯特纳森，C奥兰德，E巴里，K格里尼岑，X卢，
申请(专利权)人：西格马奥尔德里奇有限责任公司，EMD密理博公司，
类型：发明
国别省市：美国;US