[发明专利]用于分析使用吸附材料从样品中提取的分析物的系统和方法

说明书

用于分析使用吸附材料从样品中提取的分析物的系统和方法。

相关申请

本申请要求2016年6月3日提交的美国临时申请序列号62/345,161的权益和优先权，该美国临时申请的内容通过引用以其全文并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于分析使用吸附材料从样品中提取的分析物的系统和方法。

背景技术

质谱法(MS)是用于分析复合混合物的强大工具，所述质谱法基于靶标化合物的分子量和化学结构提供特定分子信息。传统上，在MS分析之前通常使用如高性能液相色谱法、气相色谱法和电泳法等色谱技术分离复合生物医学样品，以便最小化基质效应并且预先浓缩分析物。随着环境电离方法的发展，现在可以进行直接MS分析以便快速和直接分析复合生物医学样品而不需要分离过程。同时，具有低样品消耗和缩短的时间的简单方案对定性和定量分析来说仍然是令人满意的。

发明内容

本发明提供一种用于液-固相-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结合的系统和方法。具体地，本发明允许在具有非常小的直径的毛细管(例如具有小至500μm的内径的毛细管)中进行液-固相-液提取。毛细管中的液体可以来回移动，这允许控制提取过程，即提取可以启动和停止。运动引起样品与固相材料的相互作用，导致从所述固体材料上的样品中提取一种或多种靶标分析物。提取溶剂然后用于从固相材料中洗脱靶标分析物。使用薄毛细管的额外好处是少量样品可以被处理用于定量分析。

另外，提取毛细管可能充当电离探针。以此方式，本发明提供允许在不进行单独样品制备和预处理方案的情况下，样品中的靶标分析物由质谱仪提取和分析。相反，本发明的系统和方法被配置使得样品制备和预先浓缩在电离探针内进行。经纯化的分析物然后可以被直接电离(尽管不需要)并从电离探针注入质谱仪中，其中样品制备和预处理在所述电离探针中发生。

使用固相提取材料完成本发明的方面。溶剂和样品被置于本发明的电离探针中。来自样品的一种或多种靶标分析物被提取到固相提取材料上，而样品的非靶标成分(例如，尿液中的盐)保留在样品中。提取溶剂然后用于从固相提取材料中洗脱靶标分析物。然后，电极可操作地耦合至电离探针主体内的提取溶剂，并且靶标分析物被电离并注入质谱仪中。以此方式，样品制备和预处理与电离过程结合，并且当将电压施加到溶剂时，靶标分析物不需要与样品中的非靶标成分竞争以进行充电。因此，本发明的系统和方法有效地抑制基质效应，并且允许从样品中更好地电离靶标分析物，特别是生物样品，如血液、唾液、尿液或脊髓液。本发明的系统和方法还具有将靶标分析物从样品预先浓缩到提取溶剂中的额外优点，由此避免昂贵的层析设备和耗时的分离方案，并且实现定点照护样品分析系统和方法。

在某些实施例中，本发明提供用于从样品中提取分析物的方法，所述方法涉及：将样品引入毛细管中；使所述毛细管内的所述样品与所述毛细管内的吸附材料相互作用，从而使得从所述样品中提取至少一种分析物并且将其结合到所述吸附材料；将提取溶剂引入所述毛细管中；以及使所述提取溶剂与所述吸附材料相互作用以便从所述吸附材料中洗脱所述至少一种分析物。在某些实施例中，毛细管与溶剂流保持离散(即，分开或断开)。相反，样品和提取溶剂等分到毛细管中以进行本发明的方法。根据所使用的方法，提取溶剂可以与样品不可混溶或者与样品可混溶。

存在用于使吸附材料位于毛细管内的许多不同方法。在一种方法中，所述吸附材料涂覆所述毛细管的壁的一部分。在这种方法中，所述毛细管第一次移动以使所述样品与所述吸附材料相互作用，并且然后第二次移动以使所述提取溶剂在所述样品与所述吸附材料相互作用之后与所述吸附材料相互作用。在某些实施例中，所述样品和所述提取溶剂都位于所述毛细管内并且被气隙彼此分离。在其它实施例中，样品和溶剂彼此接触而不彼此混合，即样品和溶剂彼此不可混溶。