BR112021006896A2

BR112021006896A2 - elemento receptor de amostra compreendendo um elemento refletivo interno, recipiente de amostra para uso em um espectrômetro, uso de um elemento receptor de amostra ou de um recipiente de amostra, adaptador para um espectrômetro, combinação de uma primeira parte de um recipiente de amostra e uma segunda parte de um recipiente de amostra, tampa para um recipiente de amostra, e, kit.

Info

Publication number: BR112021006896A2
Application number: BR112021006896-1A
Authority: BR
Inventors: Matthew Baker; Mark Hegarty; Holly Jean Butler
Original assignee: ClinSpec Diagnostics Limited
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-07-20
Also published as: AU2019357128A1; US12083519B2; WO2020074918A1; JP2022502686A; GB201816687D0; CA3115935A1; EP3864394A1; US20210339245A1; CN113330296A

Abstract

ELEMENTO RECEPTOR DE AMOSTRA COMPREENDENDO UM ELEMENTO REFLETIVO INTERNO, RECIPIENTE DE AMOSTRA PARA USO EM UM ESPECTRÔMETRO, USO DE UM ELEMENTO RECEPTOR DE AMOSTRA OU DE UM RECIPIENTE DE AMOSTRA, ADAPTADOR PARA UM ESPECTRÔMETRO, COMBINAÇÃO DE UMA PRIMEIRA PARTE DE UM RECIPIENTE DE AMOSTRA E UMA SEGUNDA PARTE DE UM RECIPIENTE DE AMOSTRA, TAMPA PARA UM RECIPIENTE DE AMOSTRA, E, KIT. Um recipiente de amostra (100) para uso em um espectrômetro ATR-FTIR, compreende um elemento de reflexão interno "IRE" (101), o IRE compreendendo uma primeira superfície (104) e uma segunda superfície (105). A primeira superfície (104) é configurada para receber uma amostra (20) e a segunda superfície (105) é uma superfície receptora de feixe infravermelho. O IRE (101) forma pelo menos uma parte de uma parede do recipiente de amostra (100), de forma que em uso, quando uma amostra (20) é provida na primeira superfície (104) do IRE (101), a amostra (20) é provida no interior do recipiente de amostra (100).

Description

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ELEMENTO RECEPTOR DE AMOSTRA COMPREENDENDO UM ELEMENTO REFLETIVO INTERNO, RECIPIENTE DE AMOSTRA PARA USO EM UM ESPECTRÔMETRO, USO DE UM ELEMENTO RECEPTOR DE AMOSTRA OU DE UM RECIPIENTE DE AMOSTRA, ADAPTADOR PARA UM ESPECTRÔMETRO, COMBINAÇÃO DE UMA PRIMEIRA PARTE DE UM RECIPIENTE DE AMOSTRA E UMA SEGUNDA PARTE DE UM RECIPIENTE DE AMOSTRA, TAMPA PARA UM RECIPIENTE DE AMOSTRA, E, KIT

[001] A presente invenção se refere a dispositivos e métodos para realizar análise de espectroscopia de infravermelho e, em particular, embora não exclusivamente, para realizar análise espectroscópica ATR-FTIR. Antecedentes da Invenção

[002] A Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) é uma técnica comumente usada em ciências químicas, biológicas e de materiais para identificar as vibrações características de ligações químicas presentes em uma amostra. Esta técnica se baseia no fato de que diferentes ligações químicas (como C-O vs. C=C) vibram em diferentes frequências e que as ligações absorvem luz em frequências correspondentes à sua vibração característica, ou seja, luz infravermelha média (MIR): aproximadamente 4000-400 cm-1.

[003] Portanto, se uma amostra for irradiada através da região MIR, as diferentes ligações absorvem luz em relação à presença dos tipos de ligações químicas presentes na amostra. Como as quantidades relativas dos tipos de ligações químicas são distintas para moléculas específicas, a FTIR pode ser usada para caracterizar e quantificar moléculas biológicas complexas em uma amostra.

[004] Um dos principais desafios da amostragem de FTIR de amostras biológicas é que as amostras contêm tanto a(s) molécula(s) alvo e moléculas absorventes de MIR não alvo. Normalmente, as moléculas não-

2 / 34 alvo estarão em uma concentração mais alta do que a(s) molécula(s) alvo, tal como quando as moléculas não-alvo incluem um solvente de amostra, por exemplo, água. Portanto, devem ser usadas técnicas que maximizem a clareza do sinal da(s) molécula(s) alvo.

[005] Existem três métodos principais de amostragem na espectroscopia FTIR; transmissão, transflecção e reflexão total atenuada (ATR).

[006] O modo de transmissão é onde a MIR é passada através de uma amostra e a absorbância é subsequentemente medida. À medida que a luz é transmitida através da amostra, esta técnica depende da espessura da amostra (se ocorrer muita absorbância, nenhum perfil de absorbância significativo pode ser medido) e do teor de moléculas absorventes de MIR não-alvo (por exemplo, água). Com fontes Globar padrão, a espessura de uma amostra é limitada a aproximadamente 6 mícrons quando se considera a vibração de Amida.

[007] O modo de transflexão é onde a MIR é passada pela amostra uma vez, refletida e passada por uma segunda vez antes de ser medida. Conforme a mesma passa pela amostra duas vezes, isso depende novamente da espessura da amostra e do teor das moléculas absorventes de MIR não-alvo (por exemplo, água).

[008] Além disso, a interação da luz com a superfície reflexiva pode afetar o perfil de absorbância da amostra.

[009] Finalmente, no modo ATR, um elemento refletivo interno (IRE) é empregado: a amostra é colocada em estreita proximidade com o IRE e a luz MIR é passada através do IRE, através da amostra e em um detector. Os ângulos usados ao passar a luz através do IRE são específicos para o índice de refração do material usado para formar o IRE. Os materiais típicos usados para criar IREs incluem diamante, germânio, seleneto de zinco ou silício.

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[0010] Quando a luz passa pelo IRE acima de um ângulo definido pelo material usado para criar o IRE (o ângulo crítico), a luz é então refletida internamente no IRE em direção ao detector. No entanto, quando a luz encontra a interface IRE-amostra, uma onda evanescente é formada, que penetra e é absorvida pela amostra. A absorbância da onda evanescente pode ser medida pelo detector.

[0011] A profundidade de penetração da onda evanescente é determinada pelo comprimento de onda da luz, o índice de refração do material usado para formar o IRE e o ângulo de ataque da luz no IRE. Normalmente, a penetração da amostra é de aproximadamente 0,5 - 2 μm.

[0012] Como tal, a espectroscopia ATR-FTIR é bem adequada para analisar amostras que contêm moléculas absorventes de MIR não-alvo (por exemplo, água), devido ao comprimento do trajeto/profundidade de penetração ser independente da espessura da amostra, como amostras que contêm materiais biológicos, particularmente biofluidos como sangue, soro sanguíneo ou líquido cefalorraquidiano. Biofluidos são particularmente ricos em informações, portanto, a sensibilidade da espectroscopia ATR-FTIR é particularmente adequada. A técnica tem se mostrado adequada para detectar doenças: foi demonstrado que essa técnica é capaz de diagnosticar tumores cerebrais em uma variedade de gravidades usando soro sanguíneo (Hands et al., 2016; Hands et al. 2014). Além disso, a ATR-FTIR é bem adequada para amostras contendo macromoléculas biológicas, como os produtos das etapas de amplificação de DNA ou etapas de purificação de proteínas.

[0013] Vantajosamente, a análise de amostras pode ser realizada em elementos de reflexão interna (IRE) que são configurados para permitir que uma amostra seja facilmente provida em uma superfície receptora de amostra do IRE e de modo que uma superfície receptora de feixe de um IRE possa ser disposta em um espectrômetro para análise da amostra. Além das amostras biológicas, essas amostras também podem estar geralmente na forma de

4 / 34 líquidos aquosos e não aquosos, tais como, sem limitação, óleos, emulsões, géis, colas, soluções; e também amostras sólidas, como pós, cristais e polímeros. Sumário da Invenção

[0014] Os inventores desenvolveram um recipiente de amostra que compreende um elemento de reflexão interno (IRE) que permite a coleta de uma amostra e a provisão da amostra em um IRE sem manipulação adicional da amostra e um método para prover uma amostra em um recipiente de amostra tal que a amostra pode ser localizada em um IRE de forma que a análise da amostra possa ser realizada.

[0015] Adequadamente, recipientes de amostra convencionais podem ser usados para os quais uma tampa modificada é provida, em que a tampa compreende uma parte de montagem do elemento de reflexão interno, a parte de montagem do elemento de reflexão interno sendo capaz de receber um IRE de modo que em uso quando um IRE é provido na parte de montagem, a amostra pode ser provida a uma primeira superfície receptora de amostra do IRE e uma segunda superfície oposta do IRE é uma superfície receptora de feixe que pode ser apropriadamente localizada em um espectrofotômetro.

[0016] Consequentemente, um primeiro aspecto da invenção provê uma tampa para um recipiente de amostra, em que a tampa compreende uma montagem para um elemento de reflexão interno e, opcionalmente um elemento de reflexão interno localizado na montagem em que o elemento de reflexão interno provê uma superfície receptora de amostra e uma superfície receptora de feixe.

[0017] Adequadamente, a tampa que compreende a montagem do elemento de reflexão interno pode compreender uma abertura que se estende de uma primeira superfície para uma segunda superfície oposta da tampa, em que a montagem do elemento de reflexão interno é um rebaixo na primeira superfície da tampa capaz de receber um IRE de modo que a superfície

5 / 34 receptora de feixe do IRE é provida na primeira superfície da tampa e a amostra em uso pode ser provida para uma primeira superfície receptora de amostra.

[0018] Adequadamente, uma tampa pode ser selecionada a partir de uma tampa ou tampão capaz de selar um tubo Eppendorf™, um criotubo, um tubo de PCR, um tubo de auto-amostrador, uma cubeta espectroscópica ou semelhantes.

[0019] Adequadamente, uma tampa pode ter um flange ou rebordo da segunda superfície da tampa, o flange ou rebordo em torno da abertura em que o flange ou rebordo pode reter a amostra na proximidade da superfície receptora de amostra do IRE quando o IRE está localizado na montagem de IRE da tampa.

[0020] Adequadamente, o flange ou rebordo da tampa pode localizar a tampa em um recipiente de amostra e, opcionalmente, pode prover a selagem do recipiente com a tampa. Adequadamente, o flange ou rebordo da tampa pode, em uso, formar um encaixe por ficção com o recipiente. Adequadamente, o flange ou rebordo da tampa pode, em uso, formar uma fixação rosqueada com o recipiente, por exemplo, o recipiente pode ser rosqueado para receber uma rosca de parafuso de um flange ou rebordo correspondente em uma tampa. Por exemplo, um recipiente pode ter uma rosca fêmea e o flange ou o rebordo pode ser rosca macho.

[0021] Adequadamente, o elemento de reflexão interno pode, quando localizado na montagem de IRE, ser fixado em posição com adesivo.

[0022] Adequadamente, o elemento de reflexão interno pode ser integrado em uma montagem de IRE usando moldagem por inserção ou moldagem fundida.

[0023] Adequadamente, o IRE pode ser um IRE de silício. Adequadamente, uma tampa do primeiro aspecto pode ser provida como um cordão ou matriz de tampas, as tampas ligadas entre si por uma parte

6 / 34 frangível, por exemplo, um espaçador de plástico entre cada tampa.

[0024] Em modalidades, um IRE localizado em uma montagem de IRE pode prover a superfície receptora do feixe no mesmo plano que a primeira superfície da tampa.

[0025] Em modalidades alternativas, um IRE localizado em uma montagem de IRE pode prover a superfície receptora do feixe acima ou abaixo do plano da primeira superfície da tampa.

[0026] Adequadamente, a tampa pode compreender uma membrana seletivamente permeável localizada no primeiro lado (recebimento da amostra) do IRE em que, em uso, a membrana é interposta entre o IRE e a amostra.

[0027] Adequadamente pode ser provido um elemento receptor de amostra que compreende um elemento refletivo interno (IRE) em que o elemento receptor de amostra é configurado para prover pelo menos uma parte de uma parede de um recipiente de amostra (por exemplo pode formar uma tampa); em que o IRE compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície; em que a primeira superfície é configurada para receber uma amostra e em que a segunda superfície é uma superfície receptora de feixe, e em que, em uso, a primeira superfície do IRE é provida em uma parede interna do recipiente de amostra (por exemplo lado inferior de um tampa), de forma que quando uma amostra é provida na primeira superfície do IRE, a amostra é localizável no interior do recipiente de amostra (por exemplo, o lado inferior de uma tampa estando em comunicação com a cavidade interna do recipiente de amostra ou pelo menos uma parte do mesmo).

[0028] De acordo com um segundo aspecto da invenção é provida uma combinação da primeira da primeira parte de um recipiente de amostra e

7 / 34 uma segunda parte de um recipiente de amostra em que a primeira parte do recipiente de amostra compreende um elemento receptor de amostra e é configurada para interagir com uma segunda parte do recipiente de amostra para prover pelo menos uma parte de uma parede de um recipiente de amostra, o elemento receptor de amostra compreendendo um elemento refletivo interno (IRE), em que o IRE compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície; em que a primeira superfície é configurada para receber uma amostra e em que a segunda superfície é uma superfície receptora de feixe, e em que, em uso, a primeira superfície do IRE é provida em uma parede interna do recipiente de amostra, de forma que quando uma amostra é provida na primeira superfície do IRE, a amostra é localizável no interior do recipiente de amostra.

[0029] Adequadamente, uma tampa do primeiro aspecto da invenção pode prover um elemento receptor de amostra.

[0030] Vantajosamente, o elemento receptor de amostra pode ser usado em combinação com uma segunda parte do recipiente de amostra para alojar uma amostra para análise espectroscópica. A amostra pode ser coletada no recipiente de amostra em um local e transportada para o espectrômetro em um segundo local. Como a amostra no recipiente de amostra já está próxima ou pode ser colocada em contato com a primeira superfície do IRE com a remoção da amostra do recipiente, isso é particularmente adequado para amostras sensíveis, como amostras que são afetadas pelo manuseio, temperatura ou ar. O recipiente pode ser adequado para conter líquidos (aquosos e não aquosos), por exemplo, óleos, emulsões, géis, colas e soluções para análise por FTIR-ATR. O recipiente pode ser adequado para conter pós, cristais ou polímeros para análise por FTIR-ATR. O recipiente pode ser adequado para conter cotonetes para a coleta de amostras da cena do crime.

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[0031] Vantajosamente, o IRE do elemento receptor de amostra pode ser destinado para uso único.

[0032] Em modalidades, o elemento receptor de amostra é adaptado para se conectar com a segunda parte do recipiente de amostra por meio de um encaixe por fricção ou rosca de parafuso.

[0033] Em modalidades, o elemento receptor de amostra é conectado à segunda parte do recipiente de amostra por uma articulação. Adequadamente, o IRE é provido na tampa de selagem ou na base de um frasco ou recipiente de tubo ou recipiente de cápsula para coletar e armazenar amostras para análise de FTIR-ATR.

[0034] Em modalidades, o elemento receptor de amostra é adaptado para atuar como um tampo, tampa ou plugue para o recipiente de amostra. Adequadamente, o elemento receptor de amostra é provido em um tampo ou tampa de um tubo ou frasco, como um tubo Eppendorf™, tubo de PCR, criotubo ou cubeta espectroscópica, de modo que uma parte da face externa do tampo forme uma face do detector (segunda superfície ou lado do IRE) e uma face interna do tampo forma uma superfície receptora de amostra (primeira superfície ou lado do IRE). Adequadamente, uma amostra pode ser provida no recipiente (por exemplo, um tubo Eppendorf™) e a inversão do tubo fornece a amostra na primeira superfície do IRE e de modo que quando o recipiente está localizado em um espectrômetro, um feixe pode ser provido para a segunda superfície de IRE para análise de espectrômetro.

[0035] Em modalidades, o elemento receptor de amostra pode compreender ainda uma membrana, por exemplo, uma membrana seletivamente permeável, provida ou justaposta entre a primeira superfície do IRE e uma parte do recipiente da amostra, de modo que quando uma amostra é provida para a parte do recipiente da amostra, uma ou mais moléculas alvo na amostra pode permear seletivamente através da membrana a ser provida na primeira superfície do IRE.

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[0036] Tampas de IRE e recipientes de amostra adequados, por exemplo, frascos podem ser usados para análise de líquido de amostras clínicas, como componentes do sangue como soro. Isso pode ser usado para medições diagnósticas, qualitativas ou quantitativas. O soro sanguíneo pode ser adequadamente medido na forma líquida (como discutido, por exemplo, em relação à Figura 15A). O componente de água do soro pode ser visto no espectro resultante, bem como sinais biológicos subjacentes do soro, em contribuições de proteínas específicas.

[0037] De acordo com o terceiro aspecto da invenção, é provido um recipiente de amostra para uso em um espectrômetro, em que o recipiente de amostra compreende um IRE, o IRE compreendendo uma primeira superfície e uma segunda superfície; em que a primeira superfície é configurada para entrar em contato e receber uma amostra e em que a segunda superfície é uma superfície receptora de feixe, e em que o IRE forma pelo menos uma parte de uma parede do recipiente de amostra, de forma que em uso, quando uma amostra é provida na primeira superfície do IRE, a amostra é provida dentro no interior do recipiente de amostra.

[0038] Vantajosamente, o IRE do elemento receptor de amostra pode ser destinado para uso único.

[0039] Adequadamente, a segunda parte do recipiente de amostra do segundo aspecto ou o recipiente de amostra do terceiro aspecto pode compreender uma membrana no mesmo, em que a membrana pode ser seletivamente permeável. Adequadamente, a segunda parte do recipiente de amostra ou um recipiente de amostra pode compreender membrana interposta entre uma amostra na segunda parte do recipiente ou o recipiente e o IRE.

[0040] Em modalidades, a primeira ou a segunda parte do recipiente de amostra ou um recipiente de amostra pode compreender meios de

10 / 34 montagem de membrana para permitir que uma membrana seja interposta entre uma amostra na segunda parte do recipiente ou o recipiente e o IRE.

[0041] Em modalidades, o recipiente de amostra pode compreender ainda uma membrana, por exemplo, uma membrana seletivamente permeável, provida ou justaposta entre a primeira superfície do IRE e uma parte do recipiente de amostra. Por tal provisão, em uso, quando uma amostra é provida para a parte do recipiente de amostra, uma ou mais moléculas alvo na amostra podem migrar ou permear seletivamente através da membrana a ser provida na primeira superfície do IRE.

[0042] O recipiente de amostra pode compreender um compartimento inferior ou de extremidade localizado próximo a uma extremidade distal do recipiente e/ou localizado em ou próximo a uma extremidade oposta de uma/da parte receptora de amostra, tampa e/ou IRE. O recipiente de amostra pode compreender um compartimento superior ou de topo localizado próximo a uma extremidade proximal do recipiente, por exemplo, oposto ao compartimento inferior e/ou em ou próximo à extremidade contendo ou proximal à parte receptora de amostra, tampa e/ou IRE. Portanto, os termos “inferior” e “superior” não serão entendidos como relacionados a qualquer orientação específica, mas sim como sua localização em relação à parte receptora da amostra, tampa e/ou IRE.

[0043] O compartimento inferior e o compartimento superior podem ser separados ou divididos por uma divisória. A divisória pode se estender substancialmente ao longo de uma largura do recipiente entre uma extremidade inferior e uma extremidade superior ou parte receptora de amostra do mesmo. A divisória pode compreender uma/a membrana, por exemplo, uma/a membrana seletivamente permeável.

[0044] A membrana pode fazer parte da divisória. Alternativamente, a membrana pode formar a totalidade da divisória e/ou a divisória pode ser definida pela membrana. A divisória pode se estender para dentro de um lado

11 / 34 interno ou superfície do recipiente de amostra. A divisória pode estender-se em um ângulo de um lado interno ou superfície do recipiente de amostra, por exemplo, em um ângulo na faixa de 10-170°, por exemplo, 20-160°. Convenientemente, a divisória pode estender-se em um ângulo de um lado interno ou superfície do recipiente de amostra, por exemplo, em um ângulo na faixa de 90-170°, por exemplo, 100-160°. Por tal provisão, a divisória pode definir uma parte de copo, que pode ser capaz de receber e/ou reter uma substância em ou perto de uma extremidade inferior do compartimento superior.

[0045] A membrana pode ser uma membrana flexível. A membrana pode ser uma membrana rígida ou sólida. Será reconhecido que o tipo específico de membrana selecionado para uso na divisória e/ou recipiente de amostra pode ser escolhido para permitir que um analito ou uma pluralidade de analitos de interesse migre ou permeie através da membrana, em uso, enquanto evita ou limita permeação ou migração de outras substâncias através da membrana. Por exemplo, a membrana pode compreender ou pode ser uma membrana de PVDF.

[0046] Em uso, o compartimento inferior pode ser configurado para receber uma/a amostra. Vantajosamente, o compartimento superior pode ser configurado para receber um meio aceitador, por exemplo, uma solução aceitadora, por exemplo em uma/a parte do copo. Por tal provisão, em uso, um/o analito ou substância alvo pode permear através da membrana da amostra para o meio aceitador.

[0047] O recipiente pode ser feito de seções separadas. O recipiente pode compreender uma seção superior que pode compreender a parte receptora da amostra, tampa e/ou IRE. O recipiente pode compreender uma seção inferior que pode compreender ou pode definir o compartimento inferior, em uso. A divisória e/ou membrana podem fazer parte da seção superior ou podem fazer parte da seção inferior. A seção superior e a seção

12 / 34 inferior podem ser conectáveis, por exemplo, conectável de forma vedável, através de meios de fixação padrão, tais como encaixe por parafuso, encaixe por pressão, meios de grampo, adesivo, colagem por fusão ou semelhantes.

[0048] Em uma modalidade, a seção superior pode compreender a parte receptor de amostra, tampa e/ou IRE e a divisória. Em tal caso, a seção superior pode compreender uma/a parte de copo definida pela divisória. A seção superior pode compreender, por exemplo, sobre uma superfície externa da mesma, meios para engatar e/ou conectar à seção inferior, por exemplo, sulcos rosqueados. A seção inferior pode compreender em ou próximo à extremidade superior da mesma, por exemplo, sobre uma superfície externa da mesma, meios para engatar e/ou conectar à seção superior, por exemplo, sulcos rosqueados. Por tal provisão, em uso, uma amostra pode ser provida dentro da seção inferior, e as seções inferior e superior podem ser subsequentemente conectadas entre si para prover ou definir o recipiente.

[0049] Em outra modalidade, a seção superior e a seção inferior podem ser unitárias ou de uma só peça. Nesse caso, a seção inferior pode ser provida com uma entrada, por exemplo, uma porta de entrada, configurada para permitir que a amostra seja alimentada e retida na seção inferior do recipiente. A entrada pode compreender uma válvula unidirecional, uma porta selável ou semelhante.

[0050] Normalmente, a divisória pode compreender uma parte impermeável e uma/a região da membrana. Normalmente, a impermeável pode ser provida em uma região periférica da divisória, por exemplo, em uma região próxima a/ou se estendendo para dentro a partir da superfície interna do recipiente. A membrana pode ser provida em ou perto de uma região central da divisória.

[0051] Em modalidades do primeiro ou segundo aspecto da invenção, a segunda superfície do IRE pode ser provida com uma capa protetora, opcionalmente em que a capa protetora compreende um filme adesivo

13 / 34 removível. Vantajosamente, a capa protetora evita danos ao IRE ou a adição de material à segunda superfície do IRE, como impressões digitais. Adequadamente, a capa protetora pode ser uma tampa protetora que pode ser localizada sobre o IRE.

[0052] Em modalidades do primeiro ou segundo ou terceiro aspectos da invenção, a segunda superfície do IRE pode compreender uma pluralidade de sulcos e/ou prismas alinhados, paralelos e/ou adjacentes, de preferência uma pluralidade de sulcos e/ou prismas alongados, por exemplo, uma pluralidade de sulcos e/ou prismas alinhados, paralelos e/ou adjacentes.

[0053] Vantajosamente, a pluralidade de sulcos e/ou prismas alinhados, paralelos e/ou adjacentes são configurados para permitir que a luz do espectrômetro penetre na segunda superfície do IRE em um ângulo tal que a luz pode ser refletida na superfície interna da primeira superfície do IRE e ser direcionada para fora do IRE em direção ao detector do espectrômetro.

[0054] Cada sulco pode ter ou pode definir uma primeira face do sulco e uma segunda face do sulco. Qualquer uma ou ambas as primeira ou segunda faces do sulco podem ser dispostas para permitir que uma luz do espectrômetro passe através da face (ou faces) do sulco.

[0055] Cada prisma pode ter ou pode definir uma primeira face do prisma e uma segunda face do prisma. Qualquer uma ou ambas as primeira ou segunda faces do sulco podem ser dispostas para permitir que um feixe de radiação passe através da face (ou faces) do prisma.

[0056] Normalmente, a primeira face de sulco de um sulco pode corresponder à primeira face de prisma de um prisma adjacente. A segunda face de sulco de um sulco pode corresponder à segunda face de prisma de um prisma adjacente.

[0057] Em modalidades do primeiro, segundo ou terceiro aspecto da invenção, o prisma pode se projetar para fora (isto é, em relação à superfície da segunda superfície do IRE). Em outras modalidades do primeiro, segundo

14 / 34 ou terceiro aspecto da invenção, os prismas podem ser rebaixados (isto é, em relação à superfície da segunda superfície do IRE). Ainda em outras modalidades do primeiro, segundo ou terceiro aspecto da invenção, uma parte externa dos prismas pode se projetar para fora (ou seja, em relação à superfície da segunda superfície do IRE), e uma parte interna dos prismas pode ser rebaixada (ou seja, em relação à superfície da segunda superfície do IRE).

[0058] Em modalidades, o IRE pode ter uma espessura de cerca de 100-1000 μm, cerca de 200-800 μm ou cerca de 300-700 μm.

[0059] Em modalidades, o/cada sulco ou prisma pode ter uma espessura (como uma largura máxima) de cerca de 50-500 μm, cerca de 50- 300 μm ou cerca de 100-250 μm.

[0060] Em modalidades, o/cada sulco ou prisma pode ter uma profundidade (como uma profundidade máxima) de cerca de 50-500 μm, cerca de 50-300 μm ou cerca de 70-200 μm.

[0061] Em modalidades ou do primeiro ou segundo aspecto da invenção, os sulco ou prisma adjacentes podem ter um espaçamento (como um espaçamento máximo) de cerca de 0-200 μm, cerca de 10-150 μm ou cerca de 25-100 μm.

[0062] Em modalidades, a primeira e/ou segunda face do/de cada sulco ou prisma se estende em um ângulo em relação à superfície da segunda superfície do IRE de cerca de 30-75°, ou cerca de 35-55°. Será reconhecido que o ângulo exato escolhido pode depender do material selecionado para a fabricação do IRE e/ou do ângulo de incidência esperado da luz refletida na superfície interna da primeira superfície do IRE e o comprimento de onda de luz pretendido usado. Em modalidades, onde o IRE é fabricado de silício, a primeira e/ou segunda face do/de cada sulco ou prisma se estende em um ângulo em relação à superfície da segunda superfície do IRE de cerca de 40- 75°, cerca de 45-65°, cerca de 55° ou cerca de 54,74°. Em modalidades, onde

15 / 34 o IRE é fabricado de silício, a primeira e/ou segunda face do/de cada sulco ou prisma se estende em um ângulo em relação à superfície da segunda superfície do IRE de cerca de 30-50°, cerca de 30-40°, cerca de 35° ou cerca de 35,3°.

[0063] Em modalidades, o IRE pode ser formado de material adequado para uso como um IRE: por exemplo, germânio, diamante, seleneto de zinco ou silício. Vantajosamente, o IRE pode ser feito de silício. O uso de silício pode reduzir consideravelmente os custos associados à fabricação do IRE e pode permitir que a tampa, a porção receptora da amostra ou o recipiente sejam usados uma vez e depois descartados.

[0064] Em modalidades, a segunda superfície do IRE pode compreender uma pluralidade de sulcos e/ou prismas alinhados, paralelos e/ou adjacentes.

[0065] Em modalidades, o IRE pode ter uma espessura de cerca de 300-700 μm.

[0066] Em modalidades, cada sulco da segunda superfície do IRE pode ter uma largura de cerca de 50-500 μm.

[0067] Em modalidades, o espaçamento entre sulcos adjacentes da segunda superfície do IRE é de cerca de 0-200 μm.

[0068] Em modalidades, o IRE pode ser feito de (formado de) silício.

[0069] Adequadamente, uma pluralidade de recipientes do segundo ou terceiro aspecto da presente invenção pode ser provida em conjunto para processamento por um espectrômetro, por exemplo, vários recipientes podem ser interligados em uma rede, por exemplo, como dois recipientes, quatro recipientes, oito recipientes, doze recipientes ou semelhantes.

[0070] Adequadamente, recipientes como aqui descritos podem ser usados para análise de líquidos, tais como biofluidos ou óleos. Por exemplo, as amostras de óleo podem ser colocadas em um recipiente na fonte (no campo) e analisadas na fonte ou enviadas a um laboratório para análise

16 / 34 posterior.

[0071] Adequadamente, diferentes amostras podem ser rapidamente analisadas no mesmo instrumento sem limpeza e sem risco de contaminação cruzada, pois o recipiente pode simplesmente ser invertido para permitir que o feixe de luz do espectrômetro entre em contato com o IRE e atue na amostra provida nele e o recipiente não precisaria ser aberto. Em particular, os recipientes como aqui descritos podem ser particularmente adequados para produtos químicos corrosivos/prejudiciais ou amostras biológicas sensíveis para permitir a análise via FTIR-ATR como unidades seladas. Vantajosamente, isto pode ser usado com materiais perigosos ou voláteis sem distribuição ou exposição adicional. Isso é particularmente adequado para amostras que podem causar danos ao usuário.

[0072] Além disso, os recipientes, conforme descrito neste documento, podem permitir um controle de qualidade melhorado ou identificação de amostras para análise por ATR-FTIR.

[0073] Adequadamente, as amostras sensíveis podem ser dispensadas no recipiente da presente invenção em uma atmosfera inerte e analisadas por ATR-FTIR sem exposição ao meio ambiente.

[0074] Adequadamente, um recipiente pode ser provido com mais de um IRE provido em pelo menos uma parede do recipiente, por exemplo, um IRE pode ser fornecido em uma extremidade ou em ambas as extremidades de um recipiente. Adequadamente, um recipiente com vários IREs, provido em uma primeira e segunda posições em um recipiente, por exemplo, uma primeira e segunda parede ou extremidade de um recipiente, pode ser útil no estudo da separação de fase de líquidos (possivelmente após centrifugação, diálise por membrana, filtração, coagulação, coagulação ou outro tratamento). Adequadamente, um recipiente com mais de um IRE pode ter uma membrana semipermeável justaposta entre uma parte do recipiente de amostra e pelo menos um IRE, ou justaposta entre dois IREs, de modo que quando uma

17 / 34 amostra é provida na parte do recipiente de amostra, uma ou mais moléculas alvo na amostra podem permear seletivamente através da membrana a ser provida na primeira superfície de pelo menos um IRE.

[0075] Adequadamente, um recipiente da presente invenção pode ser dimensionado de modo que quando um pó ou amostra sólida é provido dentro do recipiente de modo que o recipiente seja preenchido com a amostra, uma tampa, por exemplo uma tampa de compressão, pode ser empurrada e travada ou aparafusada para comprimir a amostra para análise. Isso pode colocar a amostra em contato com a superfície de recepção da amostra do IRE.

[0076] De acordo com um quarto aspecto da invenção, é provido o uso de uma tampa, elemento receptor de amostra ou recipiente de amostra do primeiro, segundo ou terceiro aspecto para prover uma amostra para análise espectroscópica usando um espectrômetro de reflexão total atenuada no infravermelho com transformada de Fourier (ATR-FTIR).

[0077] De acordo com um quinto aspecto da invenção, é provido um método de análise, medição ou detecção de uma amostra por espectroscopia quando provida de acordo com o quarto aspecto.

[0078] De acordo com um sexto aspecto da invenção, é provido um adaptador para um espectrômetro de ATR-FTIR, o adaptador sendo provido com um elemento receptor de amostra do primeiro ou segundo aspecto do recipiente de amostra do terceiro aspecto que retém meios para reter a amostra em relação a um espectrômetro ATR-FTIR para permitir o uso do quarto aspecto.

[0079] Adequadamente, o meio de retenção pode ser um grampo ou uma porção receptora moldada. Adequadamente, o adaptador compreende um elemento receptor de amostra, ou parte receptora do recipiente de amostra moldada para corresponder a uma superfície externa de uma parte receptora ou recipiente, em que o adaptador é fixável a um espectrofotômetro para localizar um elemento receptor de amostra ou recipiente de amostra a um

18 / 34 espectrômetro ATR-FTIR na posição e orientação corretas para permitir a análise da amostra provida no elemento receptor de amostra ou recipiente de amostra.

[0080] Adequadamente, o adaptador pode ser fixado de forma removível ao espectrofotômetro por meio de ímãs ou por parafusos ou pinos.

[0081] Adequadamente, o IRE pode estar localizado sobre uma abertura permitindo a incidência de luz infravermelha no IRE, pelo provimento de um rebaixo escalonado no qual uma tampa ou elemento receptor de amostra da presente invenção pode estar localizado.

[0082] Adequadamente, o adaptador pode estar localizado sobre uma abertura que permite a incidência de luz infravermelha no IRE pelo provimento de uma placa sobre a abertura, em que a placa compreende uma segunda abertura com o formato correto para fornecer um encaixe por fricção na tampa ou elemento receptor de amostra do presente invenção, de modo que a tampa ou elemento receptor de amostra seja orientado para prover o IRE na posição e orientação corretas para permitir o quarto aspecto da invenção. Adequadamente, os meios de retenção podem compreender adicionalmente um grampo ou parte receptora moldada, para prender ou restringir uma tampa ou elemento receptor de amostra quando localizado na segunda abertura.

[0083] Adequadamente, o IRE de diamante de uma unidade ATR padrão pode ser substituído por uma abertura aberta (ou seja, nenhum IRE de diamante inserido). Em um método para analisar uma amostra usando uma tampa, ou recipiente ou a presente invenção, adequadamente, um “adaptador” de localização pode ser usado para acoplar o elemento receptor de amostra ou recipiente do primeiro, segundo ou terceiro aspecto da invenção a um espectrômetro ATR-FTIR na posição e orientação corretas para permitir o uso do quarto aspecto.

[0084] Em modalidades, a amostra pode ser analisada, medida ou detectada usando um espectrômetro de reflexão total atenuada no

19 / 34 infravermelho com transformada de Fourier (ATR-FTIR).

[0085] Em modalidades, o método pode usar análise espectroscópica de ATR-FTIR.

[0086] Em modalidades, o método pode compreender o processamento de dados medidos usando análise multivariada. Adequadamente, o método pode compreender o processamento de dados medidos usando a análise de componentes principais. Adequadamente, o método pode compreender guiar um feixe de radiação gerado pelo espectrômetro para um local de medição de amostra do dispositivo, por exemplo, uma parte no IRE. Adequadamente, o método pode compreender guiar o feixe de radiação refletido pelo IRE. Adequadamente, um espectrômetro para uso na presente invenção pode ser um espectrômetro de IR, por exemplo, um espectrômetro FTIR, tipicamente um espectrômetro ATR-FTIR, por exemplo, um espectrômetro FTIR equipado com ou acoplado a um elemento ATR.

[0087] Adequadamente, os métodos aqui discutidos podem usar análise espectroscópica de IR de transformada de Fourier (FTIR). Em FTIR, os espectros de IR podem ser coletados na região de 4000-400 números de onda (cm-1). Geralmente, os espectros de IR podem ter uma resolução de 10 cm-1 ou menos, normalmente aproximadamente 8 cm-1 ou 4 cm-1. Dependendo da aplicação, a análise espectroscópica FTIR pode empregar uma única varredura ou múltiplas varreduras, como 10 varreduras, pelo menos 15 ou pelo menos 30 varreduras. A análise espectroscópica FTIR pode empregar uma única varredura ou no máximo 100 varreduras, no máximo 50 varreduras ou no máximo 40 varreduras. Por exemplo, uma única varredura pode ser usada. Por exemplo, 32 varreduras podem ser usadas e as varreduras podem ser co-adicionadas. Como será apreciado pelo versado na técnica, o número de varreduras pode ser selecionado para otimizar o conteúdo de dados e o tempo de aquisição de dados.

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[0088] O método pode usar análise espectroscópica de Reflexão Total Atenuada (ATR)-IR. Em modalidades, a análise espectroscópica pode ser ATR-FTIR. O método pode compreender a colocação de uma ou mais amostras na lâmina de amostra.

[0089] O método pode compreender colocar uma amostra em uma tampa ou elemento receptor de amostra e, opcionalmente, prover uma segunda parte do recipiente de amostra ou prover amostra em um recipiente de amostra e, em seguida, prover a amostra nele em uma face interna do recipiente provido com o IRE. A amostra pode compreender uma amostra biológica, por exemplo, um biofluido, como sangue ou soro sanguíneo. Normalmente, ao prover uma amostra para o primeiro ou segundo aspectos da invenção, a amostra pode estar na forma líquida. Uma amostra pode compreender uma amostra não biológica. Uma amostra pode estar na forma de líquido aquoso e não aquoso, ou uma amostra sólida. Definições

[0090] O termo “analisar” ou “análise” será entendido como incluindo medição, detecção, processamento ou semelhantes. Assim, o termo “analisar” também será entendido como se referindo à medição ou detecção de uma amostra por espectrometria FTIR e também pode incluir opcionalmente, mas não necessariamente, processamento adicional da informação medida, por exemplo, usando análise multivariada, processamento de algoritmos, aprendizado de máquina e/ou Análise de Componentes Principais (PCA). Por exemplo, o uso de PCA permite que variáveis entre conjuntos de dados sejam comparadas, visualizadas e/ou destacadas, identificando assim possíveis variações, por exemplo, variações biológicas, entre amostras. Breve Descrição dos Desenhos

[0091] As modalidades da presente invenção serão agora descritas a título de exemplo apenas com referência às figuras anexas, nas quais: Figura 1: As Figuras 1A, 1B e 1C mostram uma modalidade

21 / 34 da invenção onde um elemento receptor de amostra (a primeira superfície de um IRE) é integrado em uma tampa (uma parte da parede) de um tubo Eppendorf em uma parte de montagem de IRE provida por um rebaixo em uma superfície da tampa sobre uma abertura com a segunda superfície do IRE (uma segunda superfície receptora de feixe) provendo a superfície externa da tampa do tubo e a primeira superfície receptora de amostra provendo uma parte de uma parede interna do tubo, a superfície receptora de amostra sendo circundada pelo flange.

[0092] Figura 2: Mostra uma modalidade da presente invenção em que o elemento receptor de amostra (tampa) é conectado ao recipiente de amostra por uma articulação.

[0093] Figura 3: Mostra uma modalidade da presente invenção onde vários elementos receptor de amostra são unidos por porções frangíveis ou quebráveis para formar uma matriz de elementos receptores de amostra.

[0094] Figura 4: Mostra o uso do recipiente que contém o IRE para coletar uma amostra líquida.

[0095] Figura 5: Mostra o uso do recipiente que contém o IRE para coletar uma amostra sólida.

[0096] Figura 6: Mostra a remoção de um filme protetor na segunda superfície do IRE.

[0097] Figura 7: As Figuras 7A e 7B mostram um adaptador para segurar uma tampa, parte receptora de amostra ou recipiente de amostra da presente invenção em relação à abertura de um espectrofotômetro, em que o adaptador pode ser montado em um espectrômetro, e em que o adaptador é moldado para localizar e posicionar a tampa, parte receptora de amostra ou recipiente de amostra em relação ao espectrofotômetro para permitir a espectroscopia de uma amostra. A Figura 7A mostra uma vista explodida do adaptador e a Figura 7B mostra o localizador de amostra localizado no adaptador de modo que a amostra presente no recipiente de amostra seja

22 / 34 colocada em contato com a superfície receptora de amostra do IRE.

[0098] Figura 8: Mostra os resultados da análise de FTIR-ATR do leite que está sendo analisado.

[0099] Figura 9: A Figura 9A mostra espectros não processados de leite integral e a Figura 9B e a Figura 9C mostram análises subsequentes.

[00100] Figura 10: Mostra um espectro obtido de uma amostra de uísque.

[00101] Figura 11: Mostra dados brutos e análise de dados de uma amostra de uísque.

[00102] Figura 12: Mostra um espectro obtido de uma amostra de óleo.

[00103] Figura 13: Mostra dados brutos e análise de dados de uma amostra de óleo.

[00104] Figura 14: As Figuras 14A, 14B, 14C e 14D mostram um espectro obtido de amostras de fármaco sendo testadas.

[00105] Figura 15: Mostra um espectro de ATR-FTIR de soro de sangue humano em formato úmido (15A) e um espectro de ATR-FTIR de soro de sangue humano após secagem à temperatura ambiente (15B).

[00106] Figura 16: Mostra um recipiente de acordo com outra modalidade da presente invenção, tendo uma seção superior e uma seção inferior e uma membrana permeável entre elas.

[00107] Figura 17: Mostra outra modalidade do recipiente de amostra da Figura 16.

[00108] Figura 18: Mostra os espectros dos controles.

[00109] Figura 19: Mostra os espectros da solução resultante e dos controles.

[00110] Figura 20: Mostra os espectros da solução resultante e do SLM.

[00111] Figura 21: Mostra espectros semelhantes aos da Figura 20, após 3 minutos de secagem da solução resultante.

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[00112] Figura 22: Mostra o espectro da solução resultante após 17 minutos de secagem e de 2 mg de Venlafaxina*HCl em 1 mL de MeOH. Descrição Detalhada

[00113] Considera-se que o provimento de um IRE como parte de um recipiente, por exemplo como parte de um frasco ou tampa de rosca, proporcionaria uma alternativa aos IREs de cristal fixo caros que são tipicamente usados na análise convencional de FTIR-ATR. Os recipientes da presente invenção são considerados vantajosos, visto que permitem uma coleta, manuseio e análise mais fáceis de amostras.

[00114] Como será apreciado, o provimento de um IRE como parte de um recipiente pode ser integrado em tubos e frascos, conforme usado atualmente na coleta de amostra, processamento de amostra, armazenamento de amostra e em espectroscopia.

[00115] As Figuras 1A, B e C, mostram um recipiente 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 1A mostra os vários elementos do recipiente 100, enquanto as Figuras 1B e 1C mostram uma parte externa e uma parte interna, respectivamente, do tampo ou tampa 102. No recipiente 100, um elemento refletivo interno (IRE) 101 foi integrado no tampo 102 do recipiente 103 de modo que quando o tampo 102 (elemento receptor de amostra compreendendo o IRE 101) foi trazido junto com o resto do recipiente 103, o tampo 102 formou uma parte da parede do recipiente e o primeiro lado 104 do IRE 101 formou uma parte de uma parede interna do recipiente 100, de modo que esteja configurado para receber uma amostra. Em uso, quando uma amostra é provida no primeiro lado do IRE, a amostra pode ser localizada dentro do recipiente de amostra 103. O segundo lado 105 do IRE 101 é um lado receptor de feixe e é externo ao recipiente 100.

[00116] Nesta modalidade, a tampa 102 tem um flange 111 configurado para interagir e prover um arranjo de selagem com o recipiente 130, por exemplo, por ajuste de interferência.

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[00117] A tampa ou tampo 102 pode ser provida fixada a um recipiente 103 e uma modalidade a este respeito, em que o elemento receptor de amostra é conectado ao recipiente de amostra por uma parte articulada 107 é ilustrada na Figura 2. Vantajosamente, isto pode ser usado para simplificar o uso da presente invenção e/ou evitar que o tampo 102, ou especificamente o segundo lado do IRE, seja danificado.

[00118] Alternativamente, várias tampas ou vários elementos receptores de amostra podem ser providos, em que estes estão ligados entre si por partes frangíveis ou quebráveis 108 para formar uma matriz 125 de tampas 102. As tampas 102 (conforme ilustrado na Figura 3) podem então ser removidas e fixadas a um recipiente 103 conforme necessário. Vantajosamente, essas partes frangíveis ou quebráveis 108 permitem ao usuário quebrar a matriz 125 em matriz menor (ou matrizes menores) conforme necessário.

[00119] Como mostrado na Figura 4, em operação uma amostra líquida 20 foi provida a um recipiente 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O recipiente 100 pode então ser invertido para colocar a amostra em contato com o primeiro lado do IRE 101 provido na parede interna do recipiente.

[00120] Alternativamente, conforme ilustrado na Figura 5 em uso, uma amostra sólida 22 pode ser provida ao elemento receptor de amostra.

[00121] Adequadamente, conforme ilustrado na Figura 6, o segundo lado do IRE pode ser provido com uma capa protetora 109: um filme adesivo removível para proteger o IRE 101 antes do uso.

[00122] Os exemplos a seguir ilustram a invenção sem limitar o seu escopo da mesma.

[00123] A espectroscopia FTIR, que emprega luz na faixa de infravermelho médio, é uma técnica adequada para o monitoramento qualitativo e quantitativo de fraudes em alimentos. Um exemplo é provido

25 / 34 abaixo de um sistema baseado em IR usando um recipiente de amostra conforme discutido neste documento para análise de líquidos, emulsões, géis e óleos. Vantajosamente, isso pode permitir uma análise rápida e potencialmente automatizada de refletância total atenuada (ATR) -FTIR de uma variedade de amostras na indústria alimentícia e em outras indústrias. Exemplo 1: Medição da adulteração do leite

[00124] A adulteração do leite é um problema significativo que é particularmente prevalente em países em desenvolvimento e subdesenvolvidos, em grande parte devido à ausência de monitoramento e fiscalização. Conforme mostrado em Moore et al., Development and Application of a Database of Food Ingredient Fraud and Economically Motivated Adulteration from 1980 to 2010, Journal of Food Science, 2012;77:R108–16, o leite em pó é o segundo item alimentar mais provável para ser adulterado, depois do azeite. Os adulterantes do leite em pó incluem adições não prejudiciais, como proteína vegetal, soro de leite, água ou leite de outras espécies, mas também, uma série de adições prejudiciais, incluindo melamina, peróxido de hidrogênio, soda cáustica, uréia e até tinta.

[00125] A identificação de moléculas alvo (por exemplo, adulterantes) em líquidos (por exemplo, leite), foi realizada em que a tampa, elemento receptor de amostra da presente invenção foi usada para obter espectros de leite adulterado na forma de leite integral, semidesnatado e desnatado.

[00126] A Figura 8 mostra os perfis de absorção espectroscópica não processados de líquidos na forma de leite integral (azul), leite semidesnatado (verde) e leite desnatado (vermelho). Cada tipo de leite tem composições fundamentalmente diferentes devido à remoção do teor de gordura do produto de leite cru. 3300 cm-1 é um pico importante, pois a água forma um grande componente em todos os tipos de leite; no entanto, algumas diferenças espectrais podem ser identificadas.

[00127] A análise de componentes principais (PCA) foi usada para

26 / 34 comparar as variâncias espectroscópicas entre o leite integral e o leite desnatado.

[00128] A Figura 9A mostra espectros não processados de amostras de leite integral (azul) e leite desnatado (vermelho) obtidas usando a presente invenção. A Figura 9B mostra o gráfico de dispersão de análise de componente principal subsequente da Figura 9A, e a Figura 9C mostra o gráfico de carregamento de componente principal 2 correspondente.

[00129] A separação no gráfico de dispersão da Figura 9B representa a diferença nos espectros, que podem ser originados de volta às localizações espectrais exatas e, portanto, aos componentes biológicos. Este ‘gráfico de carregamento’ mostra que as diferenças de lipídios são vistas entre as duas amostras, mostrado no pico em torno de 1750 cm-1.

[00130] Estes dados mostram que a espectroscopia ATR-FTIR que usa uma tampa/elemento receptor da presente invenção tem o potencial de detectar diferenças fundamentais em amostras de leite rapidamente e com preparação de amostra mínima. Exemplo 2: Uísque

[00131] A adulteração de álcool é outro problema significativo que pode ter impactos fatais. A adulteração do uísque é um bom exemplo disso, onde os aditivos são comuns, assim como a rotulagem fraudulenta de produtos de qualidade inferior.

[00132] Conforme mostrado na Figura 10 (um espectro obtido usando uma amostra localizada em um IRE como parte da presente invenção, o uísque tem uma impressão digital espectral forte que tem picos de flexão e alongamento de O-H claramente identificáveis, bem como contribuições de componentes-chave de carboidratos. Mudanças nessa assinatura espectral são facilmente observadas quando a composição da amostra é alterada.

[00133] A Figura 11A demonstra espectros não processados obtidos de uma amostra localizada em um IRE como parte da presente invenção. As

27 / 34 amostras aí contidas são de uísque adulterado com diferentes quantidades de água. Pequenas mudanças podem ser observadas entre os espectros brutos para cada diluição, no entanto, estes são mais aparentes no gráfico de dispersão do PCA mostrado na Figura 11B. Aqui, cada estágio de diluição parece migrar na escala negativa de PC1. O gráfico de carregamento do componente principal para PC1 (Figura 11C) mostra que isso é devido a uma diminuição na absorbância do pico de alongamento O-H em 1100 cm-1 após concentrações crescentes de água. Exemplo 3: Adulteração de Azeite Oliva

[00134] Conforme mencionado anteriormente, a adulteração do azeite de oliva é o exemplo mais comum de fraude alimentar que se pode encontrar. Apenas 10% do azeite de oliva produzido atende ao padrão de azeite de oliva extra virgem; no entanto, até 50% é rotulado como extra virgem. Geralmente, o óleo de alta qualidade é diluído com óleos mais baratos, incluindo óleos vegetais. A capacidade de detectar esta diluição usando um método de amostragem de alto rendimento usando a presente invenção, pode permitir a triagem rápida de óleos potencialmente adulterados.

[00135] Conforme mostrado na Figura 12 (espectros médios de FTIR não processados de azeite de oliva extra virgem (EVO), óleo de girassol (SFO) e óleo de gergelim obtido usando a presente invenção), o óleo alimentar tem uma impressão digital espectral forte, no entanto, quimicamente esses óleos diferem em seu teor de gordura mono e poli- saturada relativo, no entanto, os espectros brutos parecem muito semelhantes, com apenas deslocamentos de pico muito sutis.

[00136] Teoricamente, a diluição do azeite de oliva extra virgem com um óleo mais barato, como o de girassol, seria mais desafiador do que um estudo de diluição de uísque. Como tal, a Figura 13A mostra os espectros não processados obtidos a partir de uma amostra localizada em um IRE como parte da presente invenção, onde as amostras são de azeite de oliva em vários

28 / 34 níveis de diluição com óleo de girassol (0, 25, 50, 75, 100%), com a Figura 13B mostrando o gráfico de dispersão de análise de componente principal subsequente e a Figura 13C mostrando o gráfico de carregamento do componente principal 1 correspondente.

[00137] Semelhante à Figura 11, os espectros parecem muito semelhantes, com poucas diferenças visíveis entre os espectros identificáveis. No entanto, usando o PCA, os efeitos da mistura dos óleos tornam-se aparentes. O azeite de oliva não diluído aparece no positivo de PC1 e, subsequentemente, muda mais para o negativo de PC1 quando o óleo de girassol é adicionado (Figura 13B). Quando a carga para este PC é analisada, isso pode ser amplamente associado a mudanças de pico em 1740 cm-1, correspondendo ao alongamento C = O dos triglicerídeos. Este pico pode ser discriminatório entre os dois óleos, com ligeiras mudanças indicando diferentes tipos de óleo. Exemplo 4: Pós

[00138] Como afirmado anteriormente, a presente invenção também pode ser usada para obter espectros ATR-FTIR a partir de pós. Este recipiente contendo IRE da presente invenção permite que as amostras sejam contidas com segurança, enquanto também fornece pressão adicional na própria amostra; garantindo um contato próximo entre a amostra e a superfície receptora da amostra do IRE. Este contato é essencial para a análise de amostra sólida, pois permite a interação da onda evanescente com a amostra em toda a área de superfície opticamente ativa da segunda face do IRE.

[00139] A análise de pó abre novas aplicações para a tecnologia, particularmente no campo de produtos farmacêuticos e forenses. Como mostrado nas Figuras 14 A-D, a presente invenção foi usada para obter espectros de uma variedade de fármacos: as impressões digitais IR características de três substâncias controladas, bem como um comprimido de alívio da dor disponível comercialmente. Figura 14A: anfetamina, B: Alívio

29 / 34 da dor de Anadin, C: diazepam e D: cocaína. Uma análise simples seria capaz de diferenciar esses pós uns dos outros, e também poderia ser usada em estudos de adulteração e controle de qualidade.

[00140] Pode ser apreciado que os elementos receptores de amostra, recipientes e métodos conforme discutido na presente invenção, podem ser usados para analisar uma ampla variedade de amostras biológicas e não biológicas nas quais a espectrometria ATR-FTIR pode ser realizada.

[00141] Para permitir que um método mais simples seja empregado para analisar amostras providas em um IRE, conforme discutido neste documento, os inventores forneceram um novo método de localização de um IRE da presente invenção em um espectrofotômetro. Como parte deste método, os inventores desenvolveram uma sapata de localização que pode ser provido a um espectrofotômetro, por exemplo, como um acessório de ATR que garante uma localização fácil e positiva do IRE, na orientação correta. Exemplo 5 Análise do Soro

[00142] As Figuras 15 A e B mostram o uso da presente invenção para análise de análise de líquido de amostras clínicas, tais como componentes do sangue como soro. Isso pode ser usado para medições diagnósticas, qualitativas ou quantitativas.

[00143] O soro sanguíneo foi medido na forma líquida (Figura 15A). O componente de água do soro pode ser visto no espectro resultante, bem como sinais biológicos subjacentes do soro, em contribuições de proteínas específicas.

[00144] As Figuras 7A e 7B indicam uma modalidade de um adaptador 200 (sapata) para um espectrômetro ATR-FTIR para permitir o acoplamento do elemento receptor de amostra ou recipiente de amostra 100 da presente invenção a um espectrômetro ATR-FTIR. A Figura 7B também indica como a modalidade da presente invenção mostrada na Figura 4 pode ser invertida para fornecer a amostra 20 no recipiente 100 para a parte receptora da

30 / 34 amostra. Nesta configuração, a amostra pode ser investigada por espectroscopia FTIR.

[00145] A Figura 16 mostra um recipiente 300 de acordo com outra modalidade da presente invenção. O recipiente de amostra 300 é geralmente semelhante ao recipiente de amostra 100 da Figura 1, como peças denotadas por numerais semelhantes, mas incrementado por ‘200’.

[00146] O recipiente 300 da Figura 16 compreende adicionalmente um divisória 330. O recipiente 300 tem um compartimento inferior 342 localizado em uma extremidade oposta à tampa 302. O recipiente 300 tem um compartimento superior 341 próximo a uma extremidade que contém a tampa

302. O compartimento inferior 342 e o compartimento superior 341 são separados por uma divisória 330 que se estende substancialmente ao longo de uma largura do recipiente 300.

[00147] Nesta modalidade, a divisória 330 tem uma parte impermeável 332 que é tipicamente feita de plástico, vidro ou semelhante, e uma região de membrana 334 tendo uma membrana 335 localizada perto de uma região central da divisória 330.

[00148] Convenientemente, a divisória 330 define uma parte de copo que é capaz de receber e/ou reter uma substância no seu interior. A membrana 335 pode ser uma membrana flexível ou pode ser uma membrana rígida ou sólida. Nesta modalidade, a membrana era uma membrana sólida feita de fluoreto de polivinilideno (PVDF) com tamanho de poros de 0,45 µm (cor branca), umedecido por uma membrana líquida de suporte (SLM) consistindo em 5 µL de 1% de trioctilamina (TOA) em Acetato de Dodecila. A membrana sólida foi obtida da Sterlitech Corporation (Polyvinylidene Fluoride (PVDF) Membrane Filters 0,45 Micron, 13mm, 100/Pk P/N: 1370014 Lote: H1F4601BR).

[00149] Será reconhecido que o tipo específico de membrana 335 selecionado para uso na divisória 330 pode ser escolhido para permitir que um

31 / 34 analito ou uma pluralidade de analitos de interesse migre ou permeie através da membrana 335, em uso, enquanto evita ou limita permeação ou migração de outras substâncias através da membrana 335.

[00150] O recipiente 300 compreende uma seção superior 343 que contém a tampa 302 e uma seção inferior 344 que define o compartimento inferior 342, em uso. Nesta modalidade, a seção superior 343 e a seção inferior 344 são conectadas por uma conexão de encaixe com parafuso 345 que fornece uma conexão vedada entre a seção superior 343 e a seção inferior

344.

[00151] A Figura 17 mostra um recipiente 400 de acordo com outra modalidade da presente invenção. O recipiente de amostra 400 é geralmente semelhante ao recipiente de amostra 300 da Figura 17, como peças denotadas por numerais semelhantes, mas incrementado por ‘100’. No entanto, na modalidade da Figura 17, o recipiente 400 tem uma seção superior 443 e uma seção inferior 444 que foram soldadas por aquecimento (derretendo o plástico das seções superior e inferior), a fim de fornecer uma conexão vedada 445 entre o compartimento superior 441 e compartimento inferior 442. O compartimento inferior 442 contém uma amostra 451 e o compartimento superior 441 contém um meio aceitador 451 configurado para aceitar, absorver ou diluir um/o analito alvo ou substância presente na amostra 451 uma vez que tenha permeado ou migrado através da membrana 435.

[00152] Em uso, um Procedimento de Operação Padrão (SOP) típico pode ser o seguinte:

1. Remover a parte inferior de um frasco Eppendorf e a parte superior de outro;

2. Anexar membrana PVDF 335.435 à parte superior 343.443 do frasco;

3. Carregar a seção inferior 344.444 do frasco com uma amostra 452;

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4. Umedecer a membrana PVDF 335.435 com 5 µL de solução de Membrana Líquida de Suporte (SLM);

5. Conecte a seção superior 343.443 e a seção inferior 344.444 e prenda-as juntas (por meio de encaixe por parafuso 345 na Figura 15, conexão soldada 445 na Figura 16 ou qualquer outro meio de conexão adequado);

6. Carregar a seção inferior 343.443 do recipiente com uma solução do aceitador 451;

7. Fazer vórtice no frasco, por exemplo, por 2 horas a 900 rpm;

8. Analisar com um espectrômetro ATR-FTIR a solução resultante na parte superior 343.443 do recipiente do frasco. Materiais

[00153] Solução do aceitador: (pH 3.0): 100 µL de Ácido Fórmico (HCOOH; 20 mM, preparado em água MilliQ) - Membrana Sólida: Fluoreto de polivinilideno (PVDF; tamanho dos poros = 0,45 µm; cor branca); com Membrana Líquida de Suporte (SLM): 5µL de 1% de Trioctilamina (TOA) em Acetato de Dodecila - Amostra (215 µL; pH 9,0): 100 µL de Cloridrato de Venlafaxina (2 mg em 1 mL de Metanol, MeOH; totalmente dissolvido) e 115 µL de Hidróxido de Sódio (NaOH; 40 mM, preparado em água MilliQ). Investigação de modalidades de membrana seletiva

[00154] A análise de ATR-FTIR foi realizada usando os recipientes das Figuras 16 e 17 com uma membrana seletiva 335.445.

[00155] A Figura 18 mostra os espectros de controles. A curva A (vermelha, coberta pela curva B) é o espectro obtido do NaOH líquido 40mM. A curva B (verde escuro, cobre a curva A) é o espectro obtido do HCOOH líquido 20 mM. A curva C (laranja) é o espectro obtido de 100 µL de Venlafaxina *HCl em 115 µL de NaOH 40mM. A curva C (verde brilhante) é o espectro obtido de 100 µL de Venlafaxina *HCl em 100 µL de HCOOH

33 / 34 20mM.

[00156] A Figura 19 mostra a solução resultante e os espectros de controle. A curva B (verde escuro) é o espectro obtido do HCOOH líquido 20 mM. A curva C (verde brilhante) é o espectro obtido de 100 µL de Venlafaxina *HCl em 100 µL de HCOOH 20mM. A curva E (rosa) é o espectro obtido da solução resultante 451 após a permeação através da membrana 345.445.

[00157] Pode-se observar que o espectro da solução resultante (E, rosa) corresponde ao espectro da solução controle (D, verde brilhante). O espectro da solução de controle (B, verde escuro) também é exibido, mostrando que vários picos chaves estão faltando.

[00158] Esses espectros mostram evidências de que a solução resultante continha a droga usada nesses experimentos. Além disso, o pequeno pico indicado com a seta azul Y na Figura 19 está presente apenas na solução resultante.

[00159] Uma análise posterior (ver Figura 20) mostrou que o pico em 1234,87 cm-1 (indicado pela seta Y na Figura 19) é característico do SLM (1% TOA em Acetato de Dodecila). A Figura 20 mostra os espectros da solução líquida resultante (E, rosa) e de SLM (F, preto).

[00160] A Figura 21 mostra espectros semelhantes aos da Figura 20, após secagem da solução resultante.

[00161] A secagem foi realizada nas seguintes condições: 2 µL de solução foram deixados no elemento de reflexão interno para secar em condições ambiente. Os dados registrados durante os experimentos são uma faixa variável de temperatura e umidade, 21-22 °C e 40-50%, respectivamente.

[00162] A Figura 21 mostra os espectros da solução resultante (G, rosa) após 3 minutos da secagem, e de SLM (F, preto). Como pode ser visto, ao secar, as evidências do SLM são mostradas como estando presentes na

34 / 34 solução resultante (Figura 21).

[00163] A Figura 22 mostra o espectro da solução resultante (H, rosa) após 17 minutos de secagem e de 2 mg de Venlafaxina*HCl em 1 mL de MeOH (I, violeta). Pode ser visto que um pico característico de Cloridrato de Venlafaxina em MeOH é visível na solução resultante (1514,05 cm-1).

[00164] A fim de confirmar que apenas o fármaco filtrou através da membrana de PVDF, um teste foi realizado enchendo a seção superior

343.443 e a seção inferior 344.444 de dois frascos diferentes com soluções de NaOH e HCOOH e os colocando em agitação por mais de uma hora. Nenhum vazamento foi detectado.

[00165] A partir dos resultados discutidos em conexão com as Figuras 18-22, pode-se concluir que o projeto dos recipientes 300.400 permite a transferência seletiva de fármacos com sucesso, com a oportunidade de expansão para uma ampla gama de moléculas, por meio da metodologia explicada acima. Além disso, a membrana carregada com a fase orgânica (SLM) pode criar com sucesso diferentes compartimentos para soluções aquosas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Elemento receptor de amostra compreendendo um elemento refletivo interno (IRE), caracterizado pelo fato de que o elemento receptor de amostra é configurado para prover pelo menos uma porção de uma parede de um recipiente de amostra; em que o IRE compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície; em que a primeira superfície é configurada para receber uma amostra e em que a segunda superfície é uma superfície receptora de feixe, e em que, em uso, a primeira superfície do IRE é provida em uma parede interna do recipiente de amostra, de forma que quando uma amostra é provida na primeira superfície do IRE, a amostra é localizável no interior do recipiente de amostra.

2. Elemento receptor de amostra de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento receptor de amostra é configurado para prover pelo menos uma parte de uma parede de um recipiente de amostra unindo o elemento receptor de amostra a um recipiente de amostra por meio de um encaixe por fricção ou rosca de parafuso.

3. Elemento receptor de amostra de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento receptor de amostra é configurado para prover pelo menos a parte de uma parede de um recipiente de amostra e em que o elemento receptor de amostra é conectado ao recipiente de amostra por uma parte articulada.

4. Elemento receptor de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicação 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o elemento receptor de amostra é um tampo, uma tampa ou um plugue para o recipiente de amostra.

5. Recipiente de amostra para uso em um espectrômetro, caracterizado pelo fato de que o recipiente de amostra compreende um IRE, o

IRE compreendendo uma primeira superfície e uma segunda superfície; em que a primeira superfície é configurada para receber uma amostra e em que a segunda superfície é uma superfície receptora de feixe, e; em que o IRE forma pelo menos uma parte de uma parede do recipiente de amostra, de forma que, em uso, quando uma amostra é provida na primeira superfície do IRE, a amostra é provida no interior do recipiente de amostra.

6. Recipiente de amostra de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o recipiente de amostra compreende uma membrana ou filtro que pode seletivamente prover componentes de uma amostra para um IRE do recipiente de amostra.

7. Recipiente de amostra de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o elemento receptor de amostra é provido em uma tampa na qual, em uso, o fechamento da tampa no recipiente coloca a amostra em contato direto com o IRE, opcionalmente em que o fechamento da tampa provê compressão da amostra sobre o IRE.

8. Elemento receptor de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4 ou o recipiente de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o recipiente de amostra compreende um segundo ou adicional IRE, em que o segundo ou adicional IRE compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície; em que a primeira superfície do segundo IRE é configurada para receber uma amostra e em que a segunda superfície do segundo IRE é uma superfície receptora de feixe, e em que, em uso, a primeira superfície do segundo IRE é provida em uma parede interna do recipiente de amostra, de forma que quando uma amostra é provida na primeira superfície do segundo IRE, a amostra é localizável no interior do recipiente de amostra.

9. Elemento receptor de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, 8, ou o recipiente de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que a segunda superfície de pelo menos um IRE é provida com uma cobertura protetora, opcionalmente em que a cobertura protetora compreende um filme adesivo removível.

10. Elemento receptor de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, 8, 9 ou o recipiente de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizado pelo fato de que a segunda superfície do pelo menos um IRE compreende uma pluralidade de sulcos e/ou prismas alinhados, paralelos e/ou adjacentes.

11. Elemento receptor de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, 8 a 10 ou o recipiente de amostra de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um IRE é feito de silicone.

12. Uso de um elemento receptor de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, 8 a 11, ou de um recipiente de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 11, caracterizado pelo fato de ser para prover uma amostra para análise espectroscópica usando um espectrômetro Infravermelho com Transformada de Fourier de Reflexão Total Atenuada (ATR-FTI R).

13. Adaptador para um espectrômetro de Infravermelho com Transformada de Fourier de Reflexão Total Atenuada (ATR-FTIR), caracterizado pelo fato de que acopla o elemento receptor de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, 8 a 11, ou o recipiente de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 11 a um espectrômetro ATR-FTIR.

14. Adaptador de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o adaptador compreende adicionalmente meios de retenção compreendendo um grampo ou parte receptora para reter o elemento receptor de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, 8 a 11, ou o recipiente de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 11 em relação ao espectrômetro ATR-FTIR.

15. Combinação de uma primeira parte de um recipiente de amostra e uma segunda parte de um recipiente de amostra, caracterizada pelo fato de que a primeira porção do recipiente de amostra compreende um elemento receptor de amostra e é configurada para interagir com a segunda parte do recipiente de amostra para prover pelo menos uma parte de uma parede de um recipiente de amostra, o elemento receptor de amostra compreendendo um elemento refletivo interno (IRE), em que o IRE compreende uma primeira superfície e uma segunda superfície; em que a primeira superfície é configurada para receber uma amostra e em que o segundo lado é uma superfície receptora de feixe, e em que, em uso, a primeira superfície do IRE é provida em uma parede interna do recipiente de amostra, de forma que quando uma amostra é provida na primeira superfície do IRE, a amostra é localizável no interior do recipiente de amostra.

16. Tampa para um recipiente de amostra, a tampa caracterizada pelo fato de que compreende uma montagem para um elemento de reflexão interno, opcionalmente em que um elemento de reflexão interno é provido na montagem.

17. Kit, caracterizado pelo fato de que compreende um dentre: a. o elemento receptor de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, 8 a 11, e opcionalmente recipientes de amostra adequados para uso com o elemento receptor de amostra; ou b. o recipiente de amostra como definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 11; e o adaptador como definido na reivindicação 13 ou 14.