微固相提取装置和方法制造方法及图纸

可使用样品小柱（201）进行样品制备和分离。所述小柱包括具有第一端部和第二端部的圆筒（204）、连接到所述圆筒的第二端部的色谱柱区段（209）以及包含吸附剂材料的色谱柱（205）。所述吸附剂材料包括抗体附接到其上以选择性地保留分析物的颗粒、蛋白质附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒或酶附接到其上以对特定类别的分子执行特异性修饰的颗粒。所述色谱柱区段可与温度控制装置热连通以便控制所述色谱柱的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微固相提取装置和方法
本申请要求2018年5月21日提交的名称为“MicroSolidPhaseExtractionDevicesandMethods”的美国临时专利申请No.62/674,146和2019年3月20日提交的名称为“MicroSolidPhaseExtractionDevicesandMethods”的美国临时专利申请No.62/820,902的优先权和权益；这些申请中的每个申请的全部内容据此全文以引用方式并入本文。
本技术整体涉及用于执行样品制备（例如，样品清洗、浓缩、提取）和分离的装置和方法，并且具体地涉及使用微固相提取（µSPE）装置进行的样品制备和分离。
技术介绍
样品制备在分析复杂样品诸如生物样品中起主要作用。例如，血液包含高浓度的蛋白质和脂质，这对于色谱和/或MS分析可能是有害的。因此，需要在分析前对复杂样品进行样品净化（例如，清洗）、提取（例如，浓缩）和分离。微流体液相色谱（µLC）通常用于痕量分析和高灵敏度分析。µLC可在非常小的样品上执行，并且在较大体积的样品不可用或过于昂贵的情况下，µLC可能是特别有意义的。传统样品制备方法诸如固相提取（SPE）、蛋白质沉淀（PP）、液-液提取（LLE）和渗析可从多达0.2mL-1mL的样品开始，该样品可在处理过程中稀释至高达0.5mL-10mL的总体积。这些“大体积”样品制备方法与µLC具有有限的相容性，因为这些方法需要对于µLC而言原本不必要的样品量，这会引入浪费和过多的成本，并且如果没有足够的样品，则可能妨碍分析。
技术实现思路
本文提供了用于在小柱中执行样品的清洗、提取和分离的装置和方法。例如，µSPE装置可为温度受控的以增强色谱性能，或者可用附接有抗体的吸附剂材料进行填充以便选择性地保留特定分析物。本技术的一个方面涉及用于样品的清洗和分离的小柱。小柱包括圆筒，该圆筒具有开放的圆筒第一端部和与圆筒第一端部相对的圆筒第二端部。小柱还包括色谱柱区段，该色谱柱区段具有连接到圆筒第二端部的色谱柱区段第一端部和与色谱柱区段第一端部相对的色谱柱区段第二端部。小柱还包括跨越色谱柱区段的色谱柱，该色谱柱包含吸附剂材料并且具有与圆筒第二端部流体连通的色谱柱第一端部和与色谱柱第一端部相对的色谱柱第二端部。小柱还包括位于色谱柱区段第一端部处并且与色谱柱第一端部流体连通的流动相源端口。吸附剂材料包括抗体附接到其上以选择性地保留分析物的颗粒、蛋白质附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒或酶附接到其上以对特定类别的分子执行特异性修饰的颗粒。本技术的上述方面可以包括以下特征中的一者或多者。根据一个实施方案，吸附剂材料包括具有用于选择性地保留小分子、蛋白质或其他抗体的抗体的颗粒。根据另一个实施方案，吸附剂材料包括蛋白质A、G或L中的一种或多种附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒。根据另一个实施方案，吸附剂材料包括胰蛋白酶、胃蛋白酶、PNGaseF或IdeS中的一种或多种附接到其上以对特定类别的分子执行特异性消化或修饰的颗粒。本技术的另一个方面涉及用于样品的清洗和分离的小柱。小柱包括圆筒，该圆筒具有开放的圆筒第一端部和与圆筒第一端部相对的圆筒第二端部。小柱还包括色谱柱区段，该色谱柱区段具有连接到圆筒第二端部的色谱柱区段第一端部和与色谱柱区段第一端部相对的色谱柱区段第二端部。小柱还包括色谱柱，该色谱柱跨越色谱柱区段并且具有与圆筒第二端部流体连通的色谱柱第一端部和与色谱柱第一端部相对的色谱柱第二端部。小柱还包括温度控制元件，该温度控制元件操作地联接到色谱柱区段并且被配置为控制色谱柱的温度。小柱还包括位于色谱柱区段第一端部处并且与色谱柱第一端部流体连通的流动相源端口。本技术的上述方面可以包括以下特征中的一者或多者。根据一个实施方案，温度控制元件包括被配置为加热色谱柱区段的加热元件。根据另一个实施方案，加热元件被配置为在室温下已对色谱柱区段上样之后加热色谱柱区段。根据另一个实施方案，加热元件被配置为加热色谱柱区段以便在特定类型的色谱中产生窄峰宽。根据另一个实施方案，加热元件被配置为在介于约20-90℃之间的基本上恒定的温度下操作。根据另一个实施方案，温度控制装置包括被配置为冷却色谱柱的冷却元件。根据另一个实施方案，冷却元件被配置为冷却色谱柱以便在低于环境温度的温度下对色谱柱上样。本技术的另一个方面涉及用于在包括圆筒和色谱柱的色谱小柱中清洗、提取和分离样品的方法。该方法包括将样品添加至圆筒；将溶剂的一部分添加至圆筒以清洗该样品；以及将样品的至少一部分上样到色谱柱上。该方法还包括使用操作地联接到色谱柱的温度控制装置来控制色谱柱的温度。该方法还包括在流动相源与色谱柱的第一端部之间形成第一连接，使得该连接绕过圆筒，并且在出口管线与色谱柱的第二端部之间形成第二连接。该方法还包括对从流动相源通过色谱柱到出口管线的流动相流加压。本技术的上述方面可以包括以下特征中的一者或多者。根据一个实施方案，控制色谱柱的温度包括在对色谱柱上样之后加热色谱柱。根据另一个实施方案，控制色谱柱的温度包括在介于约20-90℃之间的基本上恒定的温度下操作温度控制装置以便在特定类型的色谱中实现窄峰宽。根据另一个实施方案，控制色谱柱的温度包括在介于约20-90℃之间的基本上恒定的温度下操作温度控制装置以便增强酶促或化学过程。在一个非限制性实施方案中，温度可高达约100摄氏度，然而液体的沸腾是不期望的。根据另一个实施方案，控制色谱柱的温度包括冷却色谱柱以在低于环境温度的温度下上样以便增强保留能力。根据另一个实施方案，该方法还包括用吸附剂材料填充该色谱柱的至少一部分，这些吸附剂材料包括抗体附接到其上以选择性地保留分析物的颗粒、蛋白质附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒或酶附接到其上以对特定类别的分子执行特异性修饰的颗粒。根据另一个实施方案，该方法还包括在使流动相通过具有第一吸附剂材料的色谱柱之后使流动相通过填充有第二吸附剂材料的色谱柱，其中第一吸附剂材料和第二吸附剂材料包括抗体附接到其上以选择性地保留分析物的颗粒、蛋白质附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒或酶附接到其上以对特定类别的分子执行特异性修饰的颗粒。本技术具有许多优点。具体地讲，控制µSPE装置的温度的能力允许在特定温度下上样和洗脱，以便增强保留能力、特定类型色谱的窄峰宽，或增强特定化学过程。用具有与其结合的特定抗体的吸附剂材料填充µSPE装置可通过允许对目标分析物的捕集和浓缩来增加系统的灵敏度。本公开提供了一种一次性小柱，从而避免了清洗小柱的需要并且避免了用过的小柱尚未完全清洗造成的污染。本技术的一些实施方案提供了成本足够低的小柱，使得它们可在一次或几次使用之后被丢弃。这些一次性小柱提供“脏”样品的分离，这些“脏”样品包含将趋于保留在小柱中并且抵抗有效清洁的组分。本技术的实施方案允许µSPE装置以在线或离线方式上样。本技术的实施方案还允许从µSPE装置洗脱到容器中以用于非连续分析，在线到检测器，或在线到二级色谱维度，然后进行检测。附图说明通过以下结合附图所作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于清洗和分离样品的小柱，所述小柱包括：/n圆筒，所述圆筒具有开放的圆筒第一端部和与所述圆筒第一端部相对的圆筒第二端部；/n色谱柱区段，所述色谱柱区段具有连接到所述圆筒第二端部的色谱柱区段第一端部和与所述色谱柱区段第一端部相对的色谱柱区段第二端部；/n跨越所述色谱柱区段的色谱柱，所述色谱柱包含吸附剂材料并且具有与所述圆筒第二端部流体连通的色谱柱第一端部和与所述色谱柱第一端部相对的色谱柱第二端部；以及/n流动相源端口，所述流动相源端口位于所述色谱柱区段第一端部处并且与所述色谱柱第一端部流体连通；/n其中所述吸附剂材料包括抗体附接到其上以选择性地保留分析物的颗粒、蛋白质附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒或酶附接到其上以对特定类别的分子执行特异性修饰的颗粒。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180521 US 62/674146;20190320 US 62/8209021.一种用于清洗和分离样品的小柱，所述小柱包括：
圆筒，所述圆筒具有开放的圆筒第一端部和与所述圆筒第一端部相对的圆筒第二端部；
色谱柱区段，所述色谱柱区段具有连接到所述圆筒第二端部的色谱柱区段第一端部和与所述色谱柱区段第一端部相对的色谱柱区段第二端部；
跨越所述色谱柱区段的色谱柱，所述色谱柱包含吸附剂材料并且具有与所述圆筒第二端部流体连通的色谱柱第一端部和与所述色谱柱第一端部相对的色谱柱第二端部；以及
流动相源端口，所述流动相源端口位于所述色谱柱区段第一端部处并且与所述色谱柱第一端部流体连通；
其中所述吸附剂材料包括抗体附接到其上以选择性地保留分析物的颗粒、蛋白质附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒或酶附接到其上以对特定类别的分子执行特异性修饰的颗粒。


2.根据权利要求1所述的小柱，其中所述吸附剂材料包括具有用于选择性地保留小分子、蛋白质或其他抗体的抗体的颗粒。


3.根据权利要求1所述的小柱，其中所述吸附剂材料包括蛋白质A、G或L中的一种或多种附接到其上以保留特定类别的抗体的颗粒。


4.根据权利要求1所述的小柱，其中所述吸附剂材料包括胰蛋白酶、胃蛋白酶、PNGaseF或IdeS中的一种或多种附接到其上以对特定类别的分子执行特异性消化或修饰的颗粒。


5.一种用于清洗和分离样品的小柱，所述小柱包括：
圆筒，所述圆筒具有开放的圆筒第一端部和与所述圆筒第一端部相对的圆筒第二端部；
色谱柱区段，所述色谱柱区段具有连接到所述圆筒第二端部的色谱柱区段第一端部和与所述色谱柱区段第一端部相对的色谱柱区段第二端部；
色谱柱，所述色谱柱跨越所述色谱柱区段并且具有与所述圆筒第二端部流体连通的色谱柱第一端部和与所述色谱柱第一端部相对的色谱柱第二端部；
温度控制元件，所述温度控制元件操作地联接到所述色谱柱区段并且被配置为控制所述色谱柱的温度；以及
流动相源端口，所述流动相源端口位于所述色谱柱区段第一端部处并且与所述色谱柱第一端部流体连通。


6.根据权利要求5所述的小柱，其中所述温度控制元件包括被配置为加热所述色谱柱区段的加热元件。


7.根据权利要求6所述的小柱，其中所述加热元件被配置为在室温下已对所述色谱柱区段上样之后加热所述色谱柱区段。


8....

【专利技术属性】
技术研发人员：M·吉拉尔，T·S·麦克唐纳，J·D·米奇恩兹，J·穆萨基奥，R·穆马，K·法根，G·C·格哈德，
申请(专利权)人：沃特世科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US