[发明专利]多针固相微萃取装置

说明书

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。

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。

背景技术

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。

发明内容

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。