[发明专利]用于从样本中提取分析物的系统和方法

说明书

用于从样本中提取分析物的系统和方法。该系统包括用于接收样本和反应溶液的反应器皿、用于将样本与反应溶液混合的混合器、过滤器以及用于使来自反应混合物的可溶性组分(包括溶解的分析物)从反应器皿通过的排放部。纯化器皿位于反应器皿下方。选择性吸附剂设置在纯化器皿中，用于保留来自于自反应混合物的可溶性组分的污染物并使纯化的分析物通过。蒸发容器位于纯化器皿下方。加热器加热蒸发室并从纯化的分析物中蒸发溶剂，该分析物然后可定量测量。

相关申请的交叉引用

该申请请求享有于2019年4月29日提交并且题为INSTRUMENT AND METHOD FORISOLATION OF ANALYTES THROUGH RELEASE, EXTRACTION, PURIFICATION, ANDCONCENTRATION的美国临时专利申请第62/840,110号的权益和优先权，其全部内容为以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及进行导致分析物的自动提取以备定量测量的各种化学和物理操作的系统和方法。

背景技术

复杂基质中(尤其是天然来源中)的某些营养物的提取(即分离)和定量可能具有挑战性。二十世纪初，政府开始通过《纯净食品和药品法案》强制要求对食品进行检测。近些年，随着《1990年营养标签和教育法案(NLEA)》的出台，食品和药物管理局要求食品制造商向消费者提供营养信息。此类营养信息以所有包装食品上的营养标签的形式提供。由于NLEA，故食品制造商需要分析其产品，以便向客户提供有关营养成分的准确信息。

任何食品或饲料产品的分析都需要设计为从产品的物理和化学基质中化学释放、纯化和浓缩目标分析物(选择营养物)的若干初始或初步过程。即，在通过高效液相色谱法(HPLC)或气相色谱法(GC)对分析物进行鉴定和定量之前，必须断开将分析物与其物理和/或化学基质结合的氢键、离子键和/或共价键，并且必须收集足够的量。

历史上，这些分析过程是由熟练的实验室技术人员在分析实验室中手动进行的。更特别地，这些过程已针对定量提取分析物而进行，如脂溶性维生素(FSV)，从而通过分光光度法或最近的HPLC进行最终定量。FSV必须在不含水溶性化合物和大多数脂质的非极性溶剂部分中提取。例如，视黄醇(维生素A)的分析最常涉及：(i)通过皂化裂解酯键，(ii)通过双相分离去除水溶性化合物并提取分析物，以及(iii)通过蒸发溶剂浓缩所得分析物。由于需要在不暴露于选择性波长的光且不存在氧气的情况下进行每个步骤，故分析变得复杂。

分析的其它主要障碍是双相分离期间乳液的形成。乳液有效地形成难以分离且阻止分析物完全提取的第三相。大多数乳液会随着时间的推移而沉淀。如果乳液是持久的，可能需要附加的步骤，如离心分离或重新提取，以破坏乳液并完全提取分析物。这些是昂贵的分析步骤。

需要若干初始或初步过程来化学释放、纯化和浓缩目标分析物的另一示例是总脂肪分析。涉及的步骤包括：(i)在盐酸(HCl)溶液中水解，(ii)在水相和有机溶剂相的双相分离中去除水溶性化合物(在Mojonnier烧瓶中)，以及(iii)蒸发溶剂以用于分离脂肪的重量定量。在其它总脂肪方法中，脂肪可由亲油过滤器捕获，同时允许水溶液通过。用有机溶剂提取之前，残余物和过滤器必须彻底干燥。干燥步骤从水解样本中去除痕量水，随后使非极性溶剂能够渗透原本为极性水解的样本。提取后，蒸发含有脂肪的溶剂，并对分离出的脂肪进行重量定量。将认识到，这些方法费时、财政负担重且劳动强度大。

鉴于与分析物(例如，FSV和总脂肪)的提取相关的当前方法的困难和复杂性，故需要一种独立的、全自动的系统和方法来从复杂样本中提取分析物。

发明内容

公开用于从样本中提取分析物的系统和方法。在一个实施例中，该系统包括反应室，该反应室包括具有用于接收样本和反应溶液的柱的反应器皿、用于将样本与反应溶液混合的混合器、过滤器以及用于使可溶性组分(包括溶解的分析物)从反应器皿通过的排放部。