[发明专利]一种利用磁性萃取材料的萃取和净化装置及方法

说明书

本发明涉及一种萃取和净化装置及方法，所述萃取和净化装置包括至少一个移液模块、至少五个工位模块、废液盒、废物盒和第一导轨，所述移液模块或工位模块能在第一导轨上运动，工位模块设置在移液模块的下方，且包括至少一个移液头工位模块、至少一个萃取工位模块和至少三个试剂工位模块，工位模块、废液盒和废物盒沿第一导轨的运动方向排列；萃取工位模块中设有萃取材料，萃取工位模块包括搅拌器和电源，电源控制搅拌器对萃取材料的吸引固定和搅拌；移液模块包括液体驱动装置和第二导轨，所述液体驱动装置能在第二导轨上上下运动。所述萃取材料的体积不小于1立方毫米，且表面拥有介孔结构，具有吸附或交换能力。

技术领域

本发明属于体外临床检测样本处理领域，具体涉及一种萃取和净化装置及方法。

背景技术

在临床检验和精准医疗领域中，质谱、色谱或液质联用仪等仪器在灵敏度、通用性、分析速度、多指标同时检测等方面具有优势，这些高精密分析仪器能够应用于临床生化、临床免疫性检验、临床微生物检验以及蛋白质组学、代谢组学科研等领域。然而，高精密分析仪器对检测样品的前处理要求比较严格，另外，由于生物检测样本的复杂性，使得样品前处理的难度较高，仍具有以下待解决的问题：(1)样本前处理步骤繁多、过程复杂，对人员技能要求高；(2)非智能化，人为干扰因素大，易造成结果不稳定、误差大、错误率高；(3)实验周期长，或处理效率较低，成本高。

造成这些问题的原因主要是目前样品在进入质谱前的净化处理方法和实现手段比较复杂，而且样品处理的时间较长，限制了高精密分析仪器在体外检测行业的发展。另外，传统的萃取是将固体吸附材料填充在萃取柱中，形成固定相，固定相上下各有一块过滤板，待分析的样品溶液流过固定相，选择性提取或吸附被检测成分或干扰物质，以达到分离和净化的目的。萃取柱萃取的缺点是由于填充和压实松紧度的差异，或者样品溶液粘度的差异，或者加压/真空的差异，导致样品溶液流速产生较大差异，影响固定相对样品溶液中关键成分的动态吸附，导致最终检测结果有很大误差。此外由于粒径较小时，液体流过时的阻力会很大，所以固相萃取柱中填料的粒径通常较大(通常在50微米以上)；然而当粒径较大时，样品传质速度会很慢，因此样品过柱速度不能很快，否则不能达到有效的吸附。

分散固相萃取将固体吸附材料分散于样品溶液中，震荡一段时间，使样品溶液中的关键成分在液相和固体相之间达到热力学吸附平衡，根据固体吸附材料的特性达到选择性吸附被测成分或杂质的目的。这种方法消除了萃取柱萃取中由于流速差异而产生的检测结果误差。但这种方法的缺点是：1)液体样品中的目标物质在萃取材料和溶液中达到吸附平衡需要较长时间；2)将固相与溶液分离的过程比较复杂。

以前的装置大多采用XYZ轴的型式，处理速度慢，让质谱一直处于等待样品的状态，虽然通过多个通道同时处理，一定程度提高了处理速度，但是质谱仍然间隔时间较长。以处理96个样品为例，前处理仪器处理完成后不能马上输送到质谱仪，需要等待96个同时处理完之后，而质谱仪是一个一个进行检测，导致第一个样品和最后一个样品间隔时间很长。不能满足目前临床检测的需求。

发明内容

针对上述背景，本发明提供了一种萃取和净化装置及应用方法，在充分保持了利用介孔的体积排阻来达到去除生物样品中蛋白质等大分子基质干扰目的的同时，通过达到热力学平衡吸附的方式有效改善了固相萃取效果的一致性；并且通过创造性的组合设计实现了从生物液体样品中快速和方便的萃取和净化有机小分子目标物质。