[发明专利]制备用于分析的样品的方法和用于该制备方法的柱体

说明书

技术领域

本发明涉及制备在分析过程中使用的样品的方法并涉及用于该制备方法的柱体。具体地，本发明涉及含有萃取来自食品的水溶性分析物，例如丙烯酰胺的样品的制备。

背景技术

从食品中萃取化合物用于分析是已知的。例如，已知使用固相萃取（SPE）以从食品的萃取物中去除杂质并将纯化样品通过液相色谱/串联质谱（LC/MS/MS）技术进行分析。SPE利用溶解或悬浮于液体中（已知为流动相）的溶质的亲和性，对于固体（固体已知为固定相并包括吸附材料），样品通过该固体将混合物分离为需要的和不需要的成分。以填充有吸附材料的注射器形的柱体形式设置该固定相。可以选择吸附材料以在其上通过吸收保留需要的分析物或不需要的杂质。已经开发了一些特定分析物和特定溶剂的SPE系统，它们使用特定的SPE吸附剂。例如，已知使用多层吸附剂（已知为USA，PA，贝尔丰特的Sigma-Aldrich公司市售的Supelclean ENVI-Carb-II/PSE SPE管）的SPE柱体用于从农产品中使用例如乙腈的有机溶剂萃取农药。

近年来，一些健康和安全机构已经开始关注某些食品中存在的据信是某些烹制过程的副产品生成的化学丙烯酰胺。美国食品和药物管理局（FDA）已经开发了用于定量确定食品中的丙烯酰胺的分析方法（美国健康和人类服务局部门，美国食品和药物管理局，食品安全和应用营养中心，植物和奶制品和饮料办公室于2002年6月20日草拟，于2002年7月23日和2003年2月24日更新的“食品中的丙烯酰胺的检测和定量”）。

由FDA开发的该方法使用与相关设备一套的特定的固相萃取（SPE）方法以在清理过程中从食品的含有丙烯酰胺的萃取物中去除杂质，以制备通过液相色谱/串联质谱（LC/MS/MS）技术用于后续分析的样品。

具体地，FDA丙烯酰胺LC/MS/MS样品清理过程使用两个连续的且独立的清理过程，每个过程使用单独的SPE柱体，每个柱体含有单独的固定相。用于第一SPE步骤中的第一SPE柱体使用高分子吸附剂，USA，MA，米尔福特的Waters公司市售的OasisHLB作为固定相，并且用于第二SPE步骤中的第二SPE柱体使用显示出强阳离子交换和强阴离子交换并含有C₈活性基团的混合模式的吸附剂，USA，CA，城市海港的Varian有限公司市售的Bond Elut Accucat作为固定相。

更详细地，FDA清理过程需要使用第一柱体的如下的第一清理过程：用3.5ml的甲醇调节OASIS SPE柱体，随后用3.5ml的水调节该柱体。废弃使用过的甲醇和水部分以制备柱体。用1.5ml的试验部分萃取液填充OASIS SPE柱体。使得萃取液完全通过该吸附材料。用0.5ml的水洗脱柱体并废弃。再用1.5ml的水洗脱柱体并收集用于后续的SPE柱体清理。

使用第二柱体进行如下的第二后续清理过程：在高于吸附剂床上面的1ml液体的高度在Varian SPE柱体的外面设置标记。用2.5ml的甲醇调节Varian SPE柱体，随后用2.5ml的水调节该柱体。废弃使用的甲醇和水部分以制备柱体。用1.5ml的从第一清理步骤中收集的部分填充并在收集洗脱过的部分的剩余物之前洗脱到1ml的标记处。转移到2ml的琥珀色自动取样瓶用于LC/MS/MS分析。

FDA试验方案显示出可以实现高度的试验精确度，例如十亿分之50的精确度。但是，实现这一精确度的代价是该试验方案是非常耗时且严格的。例如，修订的分析方法要求人员在大约1.5小时内制备12个用于分析的部分。手动多个步骤的方法是非常耗时且劳动密集的。此外，FDA发现对于第一清理步骤，在方法的开发中试验了许多SPE柱体，并且它们中的全部都具有不同的分析物的保留和洗脱特性。因此，该方案规定不能在没有试验的这一步骤中替换另一种SPE吸附剂。此外，该方案规定不能为了在任何SPE步骤中加快洗脱过程使用真空。换句话说，在SPE步骤中，需要流动的液相在重力的作用下逐滴地通过固定的固相。

虽然从文献中已知的是两个柱体可以通过连接器的连接被垂直堆叠，但是本发明人发现这样的堆叠在机械上是不稳定的，受到的高背压阻止液体通过其进行流动，并且对于自动的SPE清理是不适合的。因此，虽然自动的SPE清理作为技术本身是已知的，但是仍然存在的问题是如何自动进行丙烯酰胺的清理同时仍然可以在该方案本身的范围内进行操作。