[发明专利]具有增强色谱柱的微固相提取装置和相应的提取方法

说明书

本发明公开了用于在包括圆筒（204）和色谱柱（205）的一次性色谱小柱（201）中清洗、提取和分离样品的方法和装置，并且尤其包括加强所述色谱柱以允许高压分离。

相关申请

本专利申请要求2018年5月21日提交的名称为“微固相提取装置和方法（Micro SolidPhase Extraction Devices and Methods）”的美国临时专利申请号62/674,146的优先权和权益，该专利申请的全部内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

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具有定制的小柱以允许高压（例如，5000psi或更高）分离的微固相提取（µSPE）装置进行的样品制备和分离。

背景技术

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。

发明内容

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。具体地讲，描述了使得小柱可用于执行高压分离（例如，等于或高于5000psi，诸如10000psi、12000psi、15000psi或更高）的装置和方法。在一些实施方案中，小柱结构被定制为允许离线样品上样和在线洗脱。并且在一些实施方案中，小柱结构被定制，使得每个样品孔或小柱可被洗脱，而无需不必要的样品稀释和/或分散。

本技术的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所述圆筒以清洗所述样品；将所述样品的至少一部分上样到所述色谱柱上；在流动相源与所述色谱柱的第一端部之间形成第一连接，使得所述连接绕过所述圆筒，并且在出口管线与所述色谱柱的第二端部之间形成第二连接，并且对从流动相源通过色谱柱到出口管线的流动相流加压。在一些实施方案中，流动相流可被加压到高于约5000psi。（例如，6000psi、7000psi、8000psi、9000psi、10000psi、11000psi、12000psi、13000psi、14000psi、15000psi、16000psi、17000psi、18000psi、19000psi、20000psi）。在一些实施方案中，出口管线与液相色谱柱直接流体连接。另选地，出口管线可与检测器直接流体连接。

本技术的另一个方面涉及用于样品的清洗和分离的小柱。在一些实施方案中，小柱的结构被定制以提供在线洗脱。在一个实施方案中，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，所述色谱柱填充有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。