CN103153422A - 用于从生物样品提取成分的提取装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于从生物样品（112）提取至少一种成分、特别是用于从植物样本提取代谢物的提取装置（110）。提取装置（110）具有至少一个加液器（116），其适于与样品（112）的第一侧（122）接触。加液器（116）适于向样品（112）的第一侧（122）施用提取液（128），特别是至少一种溶剂。提取装置（110）还具有至少一个取样装置（118），其适于与样品（112）的第二侧（124）接触。取样装置（118）适于收集包括提取液（128）和成分的样品流体（126）。

Description

用于从生物样品提取成分的提取装置和方法

技术领域

本发明涉及用于从生物样品提取至少一种成分的提取装置和方法。本发明还涉及一种提取系统，其包括提取装置和生物样品。根据本发明的提取装置、提取系统和方法优选可用于植物的开发、例如转基因植物系（plantline）的开发的领域中以及用于植物和植物实体的处理的化合物和方法的开发、例如肥料、杀虫剂、除草剂、生长促进剂和其它化合物的开发的领域中。本发明还可用于检测一种或多种外部影响对特定植物的潜在作用和/或用于检测特定植物或植物的一部分的潜在作用，例如毒性或药物作用。此外，本发明可用于诸如用于转基因植物系的开发的植物生物技术的领域中和植物育种的领域中。

背景技术

在植物生物学、杀虫剂和肥料的开发的领域中以及在毒理学的领域中，对植物的生化成分的评定且特别是对植物新陈代谢的研究已变成广泛使用的手段。因此，具体而言，在用于特定植物和植物实体的处理的开发领域中，除简单地观察植物的外部信号例如颜色、植物生长、植物体积或根体积外或作为其替换方案，植物的新陈代谢且特别是被用作标记的特定代谢物可提供对植物对这些处理的反应的重要了解。类似地，在植物育种或用于作物改良的转基因植物系的鉴定和开发的领域中，除简单地观察植物的生长、发育或包括最终产量的表型外或作为其替换方案，植物的新陈代谢可提供对植物的开发或性能潜力的重要了解。因此，通过评定特定代谢物标记，甚至可以在可获得外部标志如表型改变之前很久就预测植物的发育和/或反应。此外，通过将例如特定代谢物标记的减少或增加与其它已知处理中的代谢物的减少或增加进行比较，可预测例如所讨论的处理例如使用特定化合物的处理的植物的发育或性能效果。通过将特定代谢物反应分组，可将处理群集化，并可仅通过研究类似的代谢模式来发现具有类似效果的新处理。

对于所有这些研究，需要用于从植物样品提取代谢物的可靠装置和方法。通常，通过解剖来自植物体部的样品来取得植物样品，例如来自植物的叶子的样品。例如，通过研磨、捣碎或适于分解样品的外部结构的其它技术而在合适的容器中分解样品。添加一种或多种溶剂以溶解待提取的植物成分。最后，例如通过过滤和/或离心分离法来使包含一种或多种成分的溶剂与样品分离。还可通过典型的分析方法，例如通过光谱法、化学分析法、质谱法、气相色谱法、液相色谱法或所述方法的结合来评估包含一种或多种成分的这些溶剂。

但是，这些用于从样品提取一种或多种成分的已知方法以几种方式对样品不利和有害。因此，样品准备相当耗时，为样品成分例如通过氧化或其它化学反应而改变留下了充足的时间。此外，从剩余的植物解剖样品可例如通过在植物上施加应力而改变植物样品本身且因此可潜在地使代谢物反应的结果虚假。

待解决的问题

因此，本发明的一个目的是提供用于从生物样品提取至少一种成分的装置和方法，其至少部分地避免了已知装置和方法的缺点。具体地，应该提供无需进行耗时的样品准备的快速和可靠的提取方式，其对样品和/或剩下的生物实体本身的影响最小。

发明内容

通过根据独立权利要求的提取装置和用于从生物样品提取至少一种成分的方法来解决这一问题。可单独或与其它优选实施例中的一个或多个结合的本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。

在下文中，术语“具有”、“包含”和“包括”及其语法变型以非排除的方式使用。因此，措辞“A具有B”、“A包含B”和“A包括B”既可意指A仅由B组成而不具有任何其它组分或成分的情形，又可意指A除B外还包含一种或多种其它成分或组分的情形。

在本发明的第一方面，公开了一种用于从生物样品提取至少一种成分的提取装置。如本发明中所用，提取装置可包括任何设备或设备的组合，其适合于优选通过使用一种或多种液态和/或气态溶剂来提取所述至少一种成分。

如本文所用的术语“生物样品”可优选指包括来自所有生物源的生物材料的样品。应理解的是，生物材料应该包括代谢物。

生物样品可包括可从生物或实体取得的任何样品，优选可从植物取得的样品。生物样品优选可包括活细胞。样品优选可包括生物或生物实体的全部或整体，例如生物或生物实体的自支撑部分，优选不需要提供承载元件。因此，生物样品优选可仅由生物或生物实体的该部分组成。作为一优选实施例，生物或生物实体的该部分作为完好部分从生物或生物实体取得，不需要任何进一步的调节或处理步骤。如本文所用，术语“调节”和“处理”特别是可理解为通过例如在使用提取装置从生物样品提取成分前冷冻或冷冻干燥生物样品来保存生物样品的手段。因此，优选地，生物样品可从植物取得并可通过使用根据本发明的提取装置和/或根据本发明的提取方法来经历提取过程，在该至少一种成分的提取前不存在任何冷冻或冷冻干燥生物样品的中间步骤。

在又一个实施例中，从生物或生物实体直接取得的生物或生物实体部分仍可经由组织培养而进行繁殖。优选地，该生物样品至少在该至少一种成分的提取过程开始时仍是存活的或者包含存活物质例如活细胞。因此，优选地，至少在该至少一种成分的提取过程开始时，例如通过从生物样品取得的细胞培养物和/或组织培养物的育种，仍可以繁殖生物样品或其一部分。

生物的该部分可在通过使用该提取装置从生物样品提取该至少一种成分前经历进一步的操作。更优选地，生物的该部分的大小可被调节为适合提取装置在提取前的尺寸。因此，具体地，生物样品的大小和/或尺寸可适于提取装置，例如适于提取装置的在加液器与取样装置之间的样品空间的尺寸。为了适合生物样品的大小和/或尺寸，可使用任何已知方法，例如切割处理。

作为非限制性的示例，可涉及从植物取得的叶子、主干、茎、根、贮藏根、枝条、花簇（inflorescences）、花、果实簇（infructescences）、果实、穗、穗轴、种子或其它样品。

在一优选实施例中，生物样品可以是或者可包括在受控环境如生长室或温室中生长的植物的完整部分。

在另一优选实施例中，生物样品可以是或者可包括在受控环境如生长室或温室中的土壤中或水培系统中生长的植物的完整部分。

在另一优选实施例中，生物样品可以是或者可包括在田地里生长的植物的完整部分。田地可以是试验田，其中植物在向植物施加非生物或生物应激的特定生长体制下生长以便监视它们的反应或性能，或植物由农民栽培以在今后收割它们的普通田。

在另一优选实施例中，生物样品可以是或者可包括属于育种群体的植物的完整部分。

在另一优选实施例中，生物样品可以是或者可包括属于转基因植物的植物的完整部分。

如本文所用的术语“植物”可指各种各样的单子叶或双子叶植物，优选诸如玉米、小麦、黑麦、燕麦、黑小麦、稻、大麦、高粱、甘蔗、大豆、花生、棉花、油菜籽和油菜、木薯、胡椒、向日葵和万寿菊、甜菜、茄属植物例如马铃薯、烟草、茄子和番茄、豌豆属物种、豌豆、苜蓿、灌木植物（咖啡、可可、茶树）、柳属物种、乔木（油椰、椰子）、多年生草本植物、以及饲料作物等植物。饲料作物包括但不限于芽草、金黄草、雀麦、披碱草、早熟禾、鸭茅草、苜蓿、Salfoin、百脉根、杂三叶草、红三叶草和草木樨。更优选地，如本文所用的“植物”指稻、大豆、玉米、棉花、油菜、小麦、甜菜和甘蔗。

所述至少一种成分可包括生物样品中可存在的任何成分。优选地，所述至少一种成分可包括一种或多种代谢物。因此，优选地，提取装置可用于或可适合于优选选择性地、优选以高选择性从植物标本提取一种或多种代谢物。

如本文所用术语“代谢物”指小分子化合物，例如用于代谢途径的酶的基底、此类途径的中间体或通过代谢途径获得的产品。代谢途径在本领域中是公知的并且可因物种而异。优选地，所述途径至少包括三羧酸循环、呼吸链、光合作用、光呼吸作用、糖酵解、糖异生、单磷酸己糖途径、氧化戊糖磷酸途径、还原戊糖磷酸途径、脂肪酸的产生和β氧化、尿素循环、氨基酸生物合成途径、蛋白质降解途径例如蛋白酶体降解、氨基酸降解途径，脂肪、聚酮（包括例如类黄酮和异黄酮）、类异戊二烯（包括例如萜烯、固醇、类固醇、类胡萝卜素、叶黄素）、碳水化合物、类苯基丙烷和衍生物的生物合成或降解，生物碱、苯环类、吲哚、吲哚-硫化合物、紫菜碱、花色素类、激素例如植物激素、维生素、辅因子例如辅基或电子载体、木质素、芥子油苷、嘌呤、嘧啶、核苷、核苷酸和相关的分子例如tRNA、微RNA（miRNA）或mRNA。相应地，小分子化合物代谢物优选由以下化合物类组成：醇类、烷类、烯烃类、炔烃、芳族化合物、酮类、醛类、羧酸、酯类、胺类、亚胺、酰胺、氰化物、氨基酸、多肽类、硫醇、硫酯、磷酸酯、硫酸酯、硫醚、亚砜、醚类、或前述化合物的结合或衍生物。代谢物之中的小分子可以是正常细胞功能、器官功能或植物生长、发育或健康所需的初级代谢物。此外，小分子代谢物还包括具有基本生态功能的二级代谢物，例如允许有机体适应其环境的代谢物。此外，代谢物并不受限于所述初级和二级代谢物，并且还包含人造小分子化合物。所述人造小分子化合物从由有机体给予或吸收的外源提供的小分子衍生，但不是如上所述的初级或二级代谢物。例如，人造小分子化合物可以是通过植物的代谢途径从范围广泛的化合物例如从肥料、杀虫剂、除草剂或生长促进剂获得的代谢产物。而且，代谢物还包括多肽、寡肽、缩多氨酸、寡核苷酸和多核苷酸，例如RNA或DNA。更优选地，代谢物的分子量为50Da（道尔顿）至30,000Da，最优选小于30,000Da、小于20,000Da、小于5,000Da、小于10,000Da、小于8,000Da、小于7,000Da、小于6,000Da、小于5,000Da、小于4,000Da、小于3,000Da、小于2,000Da、小于1,000Da、小于500Da、小于300Da、小于200Da、小于100Da。优选地，无论如何，代谢物的分子量为至少50Da。最优选地，根据本发明的代谢物的分子量为50Da至1,500Da。

提取装置具有至少一个加液器。如本发明中所用，加液器可以是任何设备或设备的组合，其适于与样品的第一侧接触且其适于向样品的第一侧施用提取液。加液器与样品之间的接触可以是直接的或间接的。无论如何，该接触应该是这样的：提取液可优选在压力下、优选通过将提取液的至少一部分压入样品的内部并优选通过样品、例如通过渗透样品的一个或多个表面、例如渗透植物的叶子的一个或多个表面而施用至样品。作为对适合于供给提取液的加液器或加液器的一个或多个孔口直接与样品的一个或多个表面接触的直接接触的备选方案，可提供间接接触，优选由加液器提供的提取液被引向样品的一个或多个表面的接触，藉此可至少部分地避免提取液在垂直于施用方向的方向上侧向扩展。因此，可通过在加液器与样品的表面之间插置一个或多个密封元件、例如至少一个O形圈或其它密封元件来提供间接接触。在任何情况下，不管是直接接触还是间接接触，加液器都应该适合于向样品的至少一个表面提供提取液。

提取液可以是或者可包括任何流体媒介，即至少一种液态媒介和/或至少一种气态媒介，其可适于提取、优选选择性地提取所述至少一种成分，其在下文中可称为目标成分。除从样品提取仅一种成分外，可以提取成分的结合，例如两种或更多代谢物的结合。优选地，提取液包括至少一种溶剂，例如水性和/或非水性溶剂。优选地，溶剂可溶从以下溶剂中选择：水性溶剂，例如水；或非水性溶剂，例如有机溶剂，优选一种或多种包含具有1至6个碳原子的烷基的烷基醇，例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、戊醇、己醇或丙酮、乙腈、乙酸乙酯、二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺，卤化溶剂，例如氯仿、亚甲基氯（二氯甲烷）、四氯化碳、二氯乙烷（特别是氯仿、二氯甲烷、四氯化碳），或脂肪族溶剂，例如己烷、环己烷、戊烷、庚烷等，或芳族溶剂，例如甲苯、苯，或醚，例如甲基叔丁基醚、二乙醚、四氢呋喃；或无机溶剂，例如无机酸，其优选从以下中选择：HF、Hl、HCl、BF₃、BCl₃、HBr、HClO₄、H₂SO₄、H₃PO₄，尤其是Hl、HCl、HBr、HClO₄；或有机酸，例如甲酸、乙酸、三氟乙酸、三氯乙酸；和/或碱，其优选从氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸铵、甲酸铵、碳酸氢铵或碳酸铵中选择。此外，可使用上述溶剂和/或其它溶剂的结合。

如上所述，提取液可包括一种或多种溶剂。在使用超过一种溶剂的情况下，可同时（例如以恒定的混合比或以不同的混合比，例如作为梯度）和/或在不同时间或延时地使用溶剂。具体而言，如果同时使用一种溶剂，则可使用两种或更多溶剂的混合物。因此，在一优选实施例中，提取液可包括至少两种溶剂的混合物。使用溶剂的混合物的提取大体上从EP1446209B1获知。因此，提取装置可适于提供包含两种或更多溶剂的混合物的提取液。提取装置可包括用于储存一种、两种或更多待用作提取液或待用作提取液的成分的一个或多个液体容器。此外，提取装置可包括用于优选以预定混合比（例如，尤其是对于批量模式使用或对于梯度模式使用）混合两种或更多溶剂的一个或多个混合单元。

优选地，该至少一种混合物可包括至少一种水性溶剂和至少一种非水性溶剂。特别地，该混合物可包括至少一种水性溶剂，例如水，和至少一种非水性溶剂，例如烷基醇。更优选地，该混合物可优选以50Vol-%：50Vol-%至90Vol-%：10Vol-%的混合比、且更优选以80Vol-%：20Vol-%的混合比包括甲醇和水。在另一实施例中，提取液可包括至少两种溶剂的混合物，其中该至少两种溶剂是非水性溶剂，特别地，非水性溶剂可从烷基醇和卤化溶剂的群组中选择。优选地，提取液可包括优选以20Vol-%：80Vol-%至60Vol-%：40Vol-%的混合比且更优选以40Vol-%：60Vol-%的混合比的两种溶剂甲醇和二氯甲烷的混合物。

如上所述，该至少两种溶剂可同时和/或以延时方式施用至生物样品的第一侧。因此，在本发明的一个实施例中，包含两种或更多溶剂的至少一种提取液可施用至生物样品的第一侧，以从该样品提取至少一种成分。可替换地或另外，在又一实施例中，根据本发明的提取装置和/或方法可适于随后向第一侧供给至少两种不同类型的提取液，例如至少一种第一提取液和至少一种第二提取液。每种提取液优选可包括一种、两种或更多溶剂，例如溶剂的混合物。液体供给管路可装备有至少两种不同的提取液。优选地，该至少两种不同提取液随后被施用至同一个样品的第一侧。更优选地，第一提取液可包括至少两种溶剂，其中一种溶剂是非水性溶剂且另一种溶剂是水性溶剂并且第二提取液可包括两种非水性溶剂。更优选地，第一提取液是单相极性溶剂混合物且第二提取液是单相非极性溶剂混合物。第一提取液可优选以50Vol-%：50Vol-%至90Vol-%：10Vol-%且更优选以80Vol-%：20Vol-%的混合比包括甲醇和水，且第二提取液可优选以20Vol-%：80Vol-%至60Vol-%：40的混合比且更优选以40Vol-%：60Vol-%的混合比包括甲醇和二氯甲烷。因此，第一提取液可以以80Vol-%：20Vol-%的混合比包括甲醇和水，且第二提取液可以以40Vol-%：60Vol-%的混合比包括甲醇和二氯甲烷。

如果随后使用至少两种提取液，例如至少一种第一提取液和至少一种第二提取液，则根据本发明的提取装置和/或方法可适于执行提取过程的至少一个第一阶段，在此期间第一提取液被施用至生物样品的第一侧，以及提取过程的至少一个第二阶段，在此期间第二提取液被施用至生物样品的第一侧。这些至少两个阶段可以是分离的。因此，可执行第一阶段，其中，在第一阶段完成后，立即或在执行至少一次中断或暂停（在此期间不向第一侧施用提取液）之后向第一侧施用第二提取液。然而，其它实施例是可能的。因此，第一阶段和第二阶段甚至可以在至少一个中间阶段期间重叠。因此，第二阶段可在第一阶段仍在进行时开始。在中间阶段期间，第一提取液和第二提取液两者都被施用生物样品的第一侧。

此外，施用至生物样品的第一侧的至少一种提取液的含量和/或组分在提取过程中始终是恒定的。在另一实施例中，施用至生物样品的第一侧的至少一种提取液的含量和/或组分在提取过程中可以变化。其中，该至少一种提取液的组分可以逐级或连续变化。因此，可实现提取液的至少一种成分的含量的时间变化和/或时间梯度。作为示例，提取液中包含的至少一种溶剂的含量可以以逐级或连续的方式在一个时间段增大或减小。

如上所述，提取装置且更具体而言加液器可包括至少一个液体供给装置，例如至少一个提取液供给单元，其适于例如通过控制提取液的一种或多种成分的含量、例如一种或多种溶剂的含量来控制该至少一种提取液的组分。此外，该至少一个液体供给装置可适于例如根据预定的变化计划而随时改变该至少一种提取液的组分。该液体供给装置优选可包括一个、两个或更多用于调节提取液的组分的阀，诸如用于将主供给管路连接到两个或更多供给容器以用于储存适量溶剂的阀，由此允许通过调节适当的阀来控制提取液的组分。阀优选可电子地控制和/或通过计算机控制。优选地，液体供给装置可包括控制单元，例如至少一个数据处理装置，例如微控制器，其可适于根据预定计划或程序来控制提取液的组分。控制单元优选可适于执行用于控制提取液的组分的至少一个软件控制的程序。

该至少一种提取液的液体供给可以是提取装置的一部分。因此，提取装置可包括一个或多个孔口、一个或多个液体管道、一个或多个用于在压力下供给提取液的泵、供给源，例如一个或多个能够储存提取液的供给的储器，或上述元件和/或其它元件的任意结合。除例如通过同时供给一种或多种提取液而在一个步骤中供给该至少一种提取液的可能性外，可例如通过提供具有几个步骤的程序来随后供给相同或不同种类的几种提取液，其中在每一个步骤中供给新的提取液。

该提取装置还具有至少一个取样装置。如本发明中所用的取样装置可包括任何设备和/或设备的结合，其适于与样品的第二侧接触且其适于收集包括至少一种提取液和至少一种成分的样品流体。因此，该提取装置可适于在样品的至少一部分经过后并在聚集、例如吸收和/或溶解至少一种目标成分后收集提取液的至少一部分。因此，在下文中，术语“样品流体”用于任何种类的液态和/或气态流体，其包括至少一种提取液和至少一种目标成分。

与加液器相似，取样装置可适于与样品的第二侧直接或间接接触。因此，该取样装置可包括适于收集可适于与第二侧直接接触的样品流体的一个或多个取样孔口。可替换地，一个或多个元件可插置在取样装置与第二侧之间，例如适于将样品液体引导到取样装置的至少一个密封元件和/或引导元件。同样，一个或多个O形圈可用于防止样品流体离开样品而未被取样装置收集。

从其收集样品流体的第二侧优选可与第一侧不同。因此，第二侧优选可以是与第一侧相对的样品侧。因此，如果样品为植物的叶子或叶子的一部分，则第一侧可包括叶子的上侧，而第二侧可包括叶子的下侧，或反之亦然。优选地，第一侧和第二侧以提取液可使样品从加液器沿直线传送到取样装置这样的方式彼此相对。然而，其它几何形状和实施例是可能的。

加液器和取样装置优选通过至少一个连接机构连接。优选地，该连接机构可包括机械连接部。该连接机构可适于改变加液器与取样装置之间的距离并向位于加液器与取样装置之间的样品施加夹紧力。

适于改变加液器与取样装置之间的距离的连接机构可以以几种方式实现。因此，连接机构可包括至少一个执行器，其适合于手动或自动改变该距离。因此，连接机构可包括一个或多个引导元件，其适合于改变加液器与取样装置之间的相对位置和/或相对取向，例如一个或多个导轨、一个或多个引导杆、一个或多个直线式执行器、一个或多个平台（stage）例如平移平台、一个或多个枢转元件或上述元件和/或其它元件的结合。

优选地，连接机构具有至少一个铰链，其可插置在加液器与取样装置之间。该至少一个铰链可适于使加液器和取样装置围绕至少一个枢转轴线相对于彼此枢转。

可替换地或另外，连接机构可具有至少一个轨道元件，其能实现加液器和取样装置的相对移动，优选直线式相对移动。如本文所用，术语“相对移动”既可指加液器静止且取样装置移动的情形，又可指加液器移动且取样装置静止的情形以及加液器和取样装置两者都移动的情形。

此外，如本文所用，术语“轨道元件”可指适于引导该相对移动的任意元件。更优选地，该轨道元件可具有至少一个引导杆。该至少一个引导杆可完全或部分是加液器的一部分和/或可完全或部分是取样装置的一部分和/或可完全或部分由独立构件形成或者可以是提取装置的独立构件的一部分。该引导杆可具有圆形或非圆形截面并且可以是或者可包括至少一个长形杆。取样装置和/或加液器可包含一个或多个孔眼或孔，例如一个或多个盲孔或通孔，其可收纳该至少一个引导杆或其至少一部分。其中，该引导杆可被固定在该至少一个孔或孔眼的内部或者可在该至少一个孔眼或孔的内部移动。

在一个实施例中，优选与上述轨道元件结合，连接机构可被设计成使得加液器和/或取样装置可充当在生物样品上施加冲压力的冲压装置。因此，在一个实施例中，取样装置可充当接纳生物样品的砧块，而加液器可充当从第一侧冲压生物样品的冲压装置，或反之亦然。冲压运动或冲压移动可由上述连接机构支承或引导，优选为轨道元件且更优选一个或多个引导杆或其它类型的导轨。

连接机构还可具有至少一个弹簧元件。如本文所用，术语“弹簧元件”指至少部分地具有弹性性质的任意元件，例如弹性弹簧、螺旋弹簧、榫舌、弹性体弹簧元件或上述弹簧元件中的两个或更多的结合。该弹簧元件可适于施加分离加液器和取样装置的分离力。因此，该至少一个弹簧元件可位于加液器与取样装置之间并可向加液器和/或取样装置施加至少一个分离力，由此推开或试图推开加液器和取样装置，以便开启加液器与取样装置之间的空间以插入生物样品。因此，该至少一个弹簧元件可包括至少一个螺旋弹簧，其完全或部分地包围上述至少一个可选的轨道元件，例如至少一个引导杆。

加液器与取样装置之间的距离的变化可包括加液器和取样装置的相对位置在一维或多维上的任何变化。因此，该距离的变化可包括上述元件之间的一维或多维距离的变化和/或可包括加液器和取样装置围绕至少一个旋转轴线相对于彼此的旋转。可替换地或另外，该距离变化可包括加液器和取样装置的直线式相对移动，其中加液器和取样装置两者都可移动，或者要么加液器要么取样装置可移动。

夹紧力可包括由加液器和/或取样装置一旦样品被夹持在这些元件之间便施加至样品的任何力。优选地，连接机构适于允许独立于样品厚度均匀地向样品施加压力。术语“均匀地”可包括任何状况，其中由提取装置施加至样品的夹紧力和/或压力在施加夹紧力的任何区域内相同或至少相似。压力最多20%、优选不超过10%且最优选不超过5%的变化是可以接受的并且仍可被归纳在如本发明中所用的术语“均匀”之下。所施加的压力独立于样品厚度的上述实施例可以以几种方式实现。首先，该独立性可适用于样品厚度的特定接受范围内，例如样品的0至30mm（即超过0mm且小于或等于30mm）厚度、优选0至20mm（即，超过0mm且小于或等于20mm）的样品厚度、优选0至10mm（即，超过0mm且小于或等于10mm）的样品厚度且最优选0至5mm（即，超过0mm且小于或等于5mm）的样品厚度的接受范围。压力独立于样品厚度的均匀施加例如可通过设置用于适应加液器与取样装置之间的距离的适当的引导元件、例如上文列举的引导元件中的一个或多个来实现。因此，可设置用于改变该距离的一个或多个直线式平台，和/或取样装置和加液器可以以管钳的钳口或钳夹彼此连接的方式来彼此连接，从而允许同时适合加液器与取样元件之间的直线距离和角度。适合于提供压力的均匀施加的其它连接机构是可能的。

一般而言，取样区域，其为可通过使用提取装置来施用提取液的样品区域，例如生物样品垂直于提取液的供给方向的区域，可在宽范围变化。因此，该取样区域可以在1mm²至50cm²、优选5mm²至10cm²的范围内。然而，可实现其它取样区域。

如上所述，加液器和取样装置可以以几种方式连接。最优选地，提取装置包括一个或多个夹子。因此，加液器和取样装置可单独或与一个或多个其它元件结合形成用于夹持样品的夹子或钳子。如本发明中所用的夹子或钳子可在加液器与取样装置之间包括适合于夹持样品并向样品施加夹紧力的任何元件。因此，夹子或钳子可包括以下形式中的一个或多个：夹子、钳子、钳夹、夹钳、镊子、卡钳、管钳、夹具，优选夹具和/或杆夹；镊钳。其它实施例是可能的。该至少一个夹子可整合在加液器和/或取样装置中并且可以是这些元件中的一者或两者的一部分或者这些元件的一者或两者可以是该至少一个夹子的一部分。可替换地或另外，该至少一个夹子可以是可作用在加液器和/或取样装置上的单独元件。因此，该夹子可施加适于将加液器压靠在取样装置上或反之亦然和/或将加液器和/或取样装置压靠在生物样品上的夹紧力。

提取装置优选可以是手持装置。在本发明内，术语“手持装置”可包括适于由一个人优选用一只手保持和/或承载的任何装置。如果提取装置除加液器和取样装置外还包括更多元件，则至少包括加液器和取样装置的部分、优选夹子或钳子应该被设计为手持装置。提取装置的其它部分，例如液体供给源、泵或其它部分，可以可替换地或另外至少部分地整合到被设计为静止构件、例如静止实验室构件的手持装置中。该手持装置可具有优选不超过5×10⁶mm³且优选不超过1×10⁶mm³、最优选0.5×10⁶mm³的体积。

如上所述，样品的第一侧和第二侧，即向其施用提取液的一侧和从其收集样品流体的一侧，均可在样品的表面上包括一个或多个位置。优选地，第一侧和第二侧是样品的相对侧。这意味着提取液可优选沿直线从加液器传送到取样装置。该直线优选可在第一侧和/或第二侧基本垂直于样品的表面，其包括优选不超过20°、优选不超过0°的与垂直取向的偏离。样品的表面可以是简单、平坦的表面。可替换地或另外，样品的表面可包括粗糙或甚至不规则的表面，例如在捣碎或研磨的样品中。最优选地，样品是植物状态整齐有序的完好部分，例如植物的叶子和/或叶子的一部分。

如上所述，加液器和提取装置可分别与第一侧或第二侧直接或间接接触。因此，加液器可包括至少一个第一密封元件，其适于被压靠在样品的第一侧。该密封元件可包括适合于将提取液从加液器、例如从加液器的适合于供给提取液的至少一个孔口引导到第一侧的任何元件。优选地，该至少一个第一密封元件可包括至少一个O形圈。

加液器可包括至少一个液体供给管路和至少一个孔口。该液体供给管路可适于向该至少一个孔口提供至少一种提取液。该液体供给管路本身可包括能够保持至少一种提取液的供给的储器。可替换地或另外，该供给管路可适于直接或间接连接到至少一个液体供给源以便供给提取液。该至少一个孔口可在加液器的至少一个表面中包括任何类型的开口，所述至少一个表面可面对样品的第一侧。该至少一个开口可具有任意的几何形状，例如简单的孔、喷嘴、孔行、孔网格、孔列的形状或任何其它形状。因此，该至少一个孔口可包括具有提取液可通过的一个或多个穿孔的至少一个穿孔板。至少一个孔口优选可完全被至少一个可选的第一密封元件、例如被至少一个O形圈完全包围。该至少一个密封元件优选可至少部分地是柔性的和/或可变形的。因此，该至少一个第一密封元件可包括弹性材料，例如橡胶。该柔性和/或可变形性质可有助于使样品的表面形状与加液器的形状适合。

如上所述的提取装置还可包括适于被压靠在样品的第二侧的至少一个第二密封元件，具体而言至少一个O形圈。该至少一个第二密封元件可以以与至少一个第一密封元件相同的方式实施。因此，第一密封元件的上述可选形状可适用于至少一个第二密封元件。

提取装置优选具有适于收集样品流体的至少一个样品开口。样品流体的这一收集可包括样品流体的任何接收，其可采用定向或非定向方式。与加液器的至少一个孔口相似，样品开口可具有任意形状和/或几何形状。优选地，该至少一个样品开口可具有比加液器的孔口大的直径或相当的直径。与该孔口相似，该开口可具有任何几何形状，例如圆形形状、多边形形状或任何其它形状。该至少一个开口可包括单个开口或多个开口，例如开口的行和/或网格和/或列。这适用于使用第二密封元件的实施例及不存在第二密封元件的实施例。该至少一个开口可包括具有恒定直径的开口，或优选地可包括在样品流体的流动方向上具有变化的形状、例如锥体和/或漏斗的形状的开口，以便支持从第二侧收集样品流体。

加液器可优选具有环形的第一密封元件，其适于被迫压至样品的第一侧。取样装置可具有环形的第二密封元件，其适于被压靠在样品的第二侧。第一和第二密封元件均可分别连接至加液器或取样装置和/或为其一部分，或者可以是可独立于加液器和/或取样装置处理的单独元件。第一和第二密封元件优选可布置成使得它们适于在样品的相对侧被彼此压靠，样品位于其间，由此在样品内形成提取区域。然而，其它实施例是可能的。

取样装置优选可具有至少一个取样容器，并且取样装置可适于将样品流体至少部分地引导到取样容器中。该样品容器可包括一个或多个取样容器并且可以是取样装置的永久部分或者可适于更换。优选地，取样容器可以以可更换方式布置在取样装置中。因此，提取装置且优选取样装置可包括一个或多个连接元件和/或插座，其可适于优选通过形状配合和/或紧配合连接优选以可逆方式连接到至少一个取样容器。

为了至少部分地将样品流体引导到样品容器中，取样装置可包括一个或多个引导装置，例如将样品流体直接或间接引导到取样容器中的样品流体管路。因此，取样容器可以连接到该至少一个可选的样品开口。如上所述，优选地，该至少一个引导元件可包括至少一个漏斗。

取样容器优选具有至少一种惰性材料。这些惰性性质优选涉及样品流体，且最优选涉及提取液，例如涉及提取液中包括的至少一种溶剂。因此，优选地，惰性材料被选择成使得样品流体且优选地提取液不改变惰性材料的化学组分和/或从惰性材料提取一种或多种成分。最优选地，该至少一种惰性材料从玻璃、石英、陶瓷材料、氟化塑料材料、特别是PTFE中选择。然而，上述材料和/或其它材料的结合以及不同材料的选择是可能的。

取样装置还可包括适于调节取样容器内部的气体压力的至少一个压力调节元件。因此，该至少一个压力调节元件可适于将取样容器内部的气体压力调节为指定的预定压力，例如环境压力。因此，可实现压力平衡，优选取样容器的内部与周围气氛之间的压力平衡。优选地，至少一个压力调节元件可包括至少一个阀和/或释放开口。

取样装置还可具有至少一个气体入口，其适于露出包括气体、具体而言包括惰性气体的取样容器的至少一个内部空间。因此，取样容器可部分地或完全涌入一种或多种预定气体，优选用于保护样品流体免于不希望的反应，例如氧化。因此，该至少一种惰性气体可包括诸如氮气和/或氩气等惰性气体。该至少一个气体入口可至少部分为取样装置的一部分，例如通过在取样装置的一个或多个壁中设置至少一个孔口和/或喷嘴。另外或可替换地，取样装置的该至少一个气体入口可包括气体入口，其为提取装置的其它部分的一部分，例如取样装置的一部分，例如通过设置延伸到取样容器的内部空间中的气管的端部。气体入口可连接到一个或多个气体管路，以便提供气体，例如连接到作为建筑物的一部分的供给管路和/或连接到气缸。可设置更多元件，例如减压阀和/或其它元件。

取样装置还可适于防止环境光进入取样容器。这可通过取样容器和/或取样装置的其它部分的对应的性质来实现。因此，取样容器可至少部分地由过滤环境光例如紫外光的至少一部分的不透光或不透明材料制成。另外或可替换地，取样容器可被容纳在取样装置内部的插座中，由此至少部分地与环境光隔离，和/或可由取样装置采用任何其它方式、例如通过使用至少一个屏蔽元件从环境光屏蔽。这种与环境光的隔离还可防止样品流体内部不希望的反应，例如光致氧化反应或光化学反应。

取样容器优选可为可锁定的容器，例如瓶和/或小瓶，其可通过至少一个锁定元件锁定。优选地，该至少一个锁定元件可包括盖子和/或罩帽。因此，该至少一个取样容器可包括螺旋帽瓶和/或扣合盖瓶。其它类型的取样容器是可能的。

取样装置优选具有至少一个样品调温元件，其中样品调温元件适于将样品流体调温，特别是冷却。如本文所用，调温元件可包括适于将样品流体的温度控制为、优选调节为优选至少一个预定温度的任何设备或设备的结合，所述温度可以是固定的或者其可具有预定的时间特性。该至少一个预定温度可以低于环境温度、高于环境或者可以是环境温度。优选地，如上所述，样品调温元件适合于冷却样品流体。样品流体的冷却还可防止样品流体发生不希望的化学反应。该冷却可以调节使得样品流体仍处于气态和/或液态下。可替换地，冷却可以使得样品流体冻结。

如上所述，取样装置可包括一个或多个引导元件，其可适于引导离开样品的样品流体。优选地，取样装置具有用于接收样品流体的至少一个漏斗。该漏斗可适于收集来自第二侧的较大区域的样品流体并将样品流体从该较大区域引导到较小的液体通道和/或取样容器中。

提取装置还可具有用于过滤样品流体的至少一个过滤元件。该过滤元件可适合于保持样品流体的一种或多种成分，例如固体成分。因此，样品骨架的成分可被保持，例如叶子、主干、茎、根、贮藏根、枝条、花簇、花、果实簇、果实、穗、穗轴、种子的固体部分或植物的任何其它部分，而样品流体中包含的液体成分可被允许通过。优选地，该至少一个过滤元件可包括至少一个玻璃料过滤板或陶瓷过滤元件。然而，其它过滤元件是可能的。过滤元件可以以任意方式位于提取装置上或其内部。因此，该过滤元件可以是至少一个可选的样品开口、至少一个可选的漏斗、从至少一个样品开口通向至少一个取样容器的至少一个槽道和/或至少一个取样容器的一部分或者与其连接。优选地，该至少一个过滤元件可从由以下组成的群组中选择：网；筛网；筛子；格栅；具有一个或多个穿孔的穿孔板。

此外，该提取装置可具有适合于吸收成分并优选用于成分的增浓和/或消耗的至少一种吸收材料。该吸收材料优选可适于例如通过将吸收材料位于样品流体的流体路径中和/或适于收集样品流体或其一部分的取样容器中而从样品流体吸收一种或多种成分。

如上所述，加液器可具有至少一个加压元件。该加压元件可适于采用加压方式、即在高于通常压力的压力下提供提取液。因此，提取液的压力优选可在1巴至20巴的范围，优选在2巴至8巴的范围内。加压元件可整合在提取装置中且优选加液器中。可替换地或另外，该至少一个加压元件可包括一个或多个外部元件，例如外部压力源。优选地，该加压元件可包括用于在压力下供给提取液的一个或多个泵和/或加压供给元件。

提取装置且最优选地加液器还可包括一个或多个阀，优选适于控制提取液的压力和/或流量的一个或多个阀。因此，至少一个阀可设置在用于供给提取液的供给管路中。该至少一个阀可适于接通或切断提取液流。可替换地或另外，该至少一个阀可适于采用逐级方式或在两个或更多步骤中调节提取液的流量和/或压力。同样，可替换地或另外，该至少一个阀可防止提取液从加液器回流回到供给管路中。因此，优选地，该至少一个阀可包括至少一个背压阀。

提取装置且优选加液器还可具有至少一个提取液调温元件，其适于将提取液调温。关于术语“调温”，适用如上文关于将样品流体调温所述相同的情况。因此，调温可高于、低于或等于常温。因此，调温元件可包括加热元件和/或冷却元件。与对于样品调温元件的情形一样，提取液调温元件因此可包括一个或多个加热和/或冷却管道和/或盘管、一个或多个电阻式加热器、一个或多个珀耳帖（peltier）元件和/或其它调温元件。因此，提取液调温元件可适于将提取液的温度控制为至少一个预定温度或温度范围。

取样装置、优选取样容器和/或取样装置的另一部分、例如可选的过滤元件还可适于至少部分地调节样品流体。因此，该取样装置可具有适合于吸收成分并优选用于成分的增浓和/或消耗的至少一种吸收材料。然而，其它类型的样品调节和/或样品增浓和/或样品消耗是可能的。吸收材料例如可以是取样容器和/或过滤元件的一部分和/或可位于取样装置的任何其它位置，例如过滤元件与取样容器之间的位置，例如过滤元件下方的位置。

样品流体的调节优选可包括通过使用样品流体所经过的一种或多种吸收材料而进行的增浓和/或消耗。因此，取样装置可被调节成使得样品流体被迫使通过位于过滤元件和/或取样容器中或者以任何其它方式定位的吸收材料。与固相提取（SPE）相似，一种或多种类型的分子可粘附于诸如脂肪的吸收材料。其它类型的分子可经过吸收材料并可到达取样容器。因此，通过使用一种或多种吸收材料，取样装置可适于分离两份或更多份样品流体。这些份中的一个或多个可用于在将来使用。因此，例如为了进一步的分析，可使用经过吸收材料并到达取样容器的该份样品流体和/或可使用被吸收材料吸收的该份样品流体。因此，包括被吸收部分的吸收材料可使用一种或多种溶剂处理，以便将该部分与吸收材料分离以在将来使用，例如为了分析由吸收材料保持的脂肪。

取样装置中，例如取样容器中和/或吸收材料中和/或过滤元件中和/或几乎取样装置的任何其它位置例如过滤元件与取样容器之间，可以包括一种或多种化学材料，例如以用于进行一个或多个分析反应和/或用于样品调节。因此，可包括一种或多种缓冲化学品。因此，取样装置且优选取样容器可具有适于与样品流体和/或成分反应的至少一种反应剂，其优选用于使成分稳定。

在本发明的又一方面，公开了一种从生物样品提取至少一种成分的方法。该方法优选可通过使用根据以上公开的实施例中的一个或多个的提取装置来执行。因此，关于该方法的优选实施例，可参照上述提取装置。然而，其它类型的提取装置和/或其它装置的使用是可能的。

该方法可优选用于从植物标本提取一种或多种代谢物。然而，根据本发明的方法的其它用途、即其它类型的目标成分的提取以及不同于植物标本的样品、例如其它类型的生物样品（例如海苔）的使用是可能的。

该方法包括使至少一个加液器与样品的第一侧接触的步骤。通过使用加液器将至少一种提取液、特别是至少一种溶剂施用至样品的第一侧。在又一方法步骤中，使用与样品的第二侧接触的至少一个取样装置。通过使用该取样装置来收集包括提取液和成分的样品流体。该样品可优选被夹持在加液器与取样装置之间。

该本发明的又一方面，公开一种用于从生物样品、特别是从植物标本提取至少一种代谢物的方法，在该方法中，使用了根据以上公开的实施例中的一个或多个的提取装置。因此，关于该方法的优选实施例，可参照如上文公开的提取装置。

总之，以下条款在本发明内特别优选：

条款1：一种用于从生物样品提取至少一种成分、特别是用于从植物标本提取代谢物的提取装置，所述提取装置具有至少一个加液器，其中，所述加液器适于与所述样品的第一侧接触，并且其中所述加液器适于向所述样品的第一侧施用提取液，特别是至少一种溶剂，所述提取装置还具有至少一个取样装置，其中所述取样装置适于与所述样品的第二侧接触，并且其中所述取样装置适于收集包括所述提取液和所述成分的样品流体。

条款2：根据前一项条款所述的提取装置，其中，所述加液器和所述取样装置通过至少一个连接机构连接，其中所述连接机构适于改变所述加液器与所述取样装置之间的距离并向位于所述加液器与所述取样装置之间的所述样品施加夹紧力。

条款3：根据前一项条款所述的提取装置，其中，所述连接机构具有至少一个铰合部。

条款4：根据前两项条款中任一项所述的提取装置，其中，所述连接机构具有至少一个轨道元件，所述轨道元件能够实现所述加液器和所述取样装置的相对移动、优选直线式相对移动。

条款5：根据前一项条款所述的提取装置，其中，所述轨道元件具有至少一个引导杆。

条款6：根据前四项条款中任一项所述的提取装置，其中，所述连接机构具有至少一个弹簧元件，其中所述弹簧元件适于施加分离所述加液器和所述取样装置的分离力。

条款7：根据前述条款中的任一项所述的提取装置，其中，所述提取装置是手持式装置。

条款8：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述加液器具有适于被压靠至所述样品的第一侧的至少一个第一密封元件，特别是至少一个O形圈。

条款9：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述提取装置具有适于被压靠至所述样品的第二侧的至少一个第二密封元件，特别是至少一个O形圈。

条款10：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述取样装置具有至少一个取样容器，其中所述取样装置适于至少部分地将所述样品流体引导至所述取样容器中。

条款11：根据前一项条款所述的提取装置，其中，所述取样容器以可更换的方式布置在所述取样装置中。

条款12：根据前两项条款中任一项所述的提取装置，其中，所述取样装置具有适于调节所述取样容器内部的气体压力的至少一个压力调节元件。

条款13：根据前三项条款中任一项所述的提取装置，其中，所述取样装置具有至少一个气体入口，所述气体入口使得所述取样容器的至少一个内部空间暴露于气体、特别是暴露于惰性气体。

条款14：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述取样装置具有至少一个样品调温元件，其中所述样品调温元件适于将所述样品流体调温。

条款15：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述取样装置具有用于接收所述样品流体的至少一个漏斗。

条款15：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述提取装置具有用于过滤所述样品流体的至少一个过滤元件。

条款17：根据前述条款所述的提取装置，其中，所述过滤元件是从由以下元件组成的群组中选择的：网；筛网；筛子；格栅；具有一个或多个穿孔的穿孔板。

条款18：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述加液器具有至少一个加压元件，其中所述加压元件适于以加压的方式提供所述提取液。

条款19：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述提取装置、优选所述加液器具有至少一个阀，优选背压阀。

条款20：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述加液器具有至少一个提取液调温元件，其中所述提取液调温元件适于将所述提取液调温。

条款21：根据前述条款中任一项所述的提取装置，其中，所述取样装置具有适于吸收所述成分并且优选地适于所述成分的增浓和/或消耗的至少一种吸收材料。

条款22：一种提取系统，包括至少一个根据前述条款中任一项所述的提取装置，所述提取系统还包括至少一个生物样品，优选至少一个植物标本，其中所述生物样品被夹持在所述加液器与所述取样装置之间。

条款23：根据前一项条款所述的提取系统，其中，所述生物样品包括从生物或实体取得的样品，所述生物样品优选为完整部分、优选为植物或植物部分。

条款24：根据前两项条款中任一项所述的提取系统，其中，所述生物样品包含活细胞。

条款25：一种用于优选通过使用根据前述条款中任一项所述的提取装置来从生物样品提取至少一种成分、特别是从植物标本提取至少一种代谢物的方法，其中，使加液器与所述样品的第一侧接触，并且其中通过使用所述加液器向所述样品的第一侧施用提取液、特别是至少一种溶剂，其中还使用至少一个取样装置，其中所述取样装置与所述样品的第二侧接触，并且其中通过使用所述取样装置来收集包括所述提取液和所述成分的样品流体。

根据本发明的提取装置和方法提供了大量优于已知装置和方法的优点。优选地，该提取装置可直接用在生长于田地、温室或生长室中的植物上。因此，从生物样品提取至少一种成分可以在不存在或显著减少与样品准备有关的努力的情况下发生。因此，该提取甚至可在不使样品与剩余的生物实体分离的情况下、例如在不从剩余的植物去除叶子、主干、茎、根、贮藏根、枝条、花簇、花、果实簇、果实、穗、穗轴或种子的情况下发生。具体而言，可仅将提取装置夹持在叶子、主干、茎、根、贮藏根、枝条、花簇、花、果实簇、果实、穗、穗轴或种子上，并且可在不将植物切成碎片的情况下进行提取。因此，除显著减少样品准备的努力并因此减少样品准备的时间消耗外，可显著减少通过样品准备施加在样品上、例如施加在植物上的应力。这可有助于防止样品发生应力引发的不希望的反应。

此外，当例如典型地在测试新活性剂时进行的对多个样品的测试时，可显著减少用于每一次提取的节拍时间或周转时间。因此，通过向生物实体例如植物施用这些活性剂，并通过从该实体快速提取一种或多种代谢物以用于将来的研究和/或分析，可以进行大量活性剂或成分的批量筛选。因此，通过使用根据本发明的方法和装置，可以组建包括各类处理的大量代谢物档案的数据库。

附图说明

为了更完整地理解本发明，参考以下结合附图进行的对优选实施例的描述。然而，本发明并不局限于这些实施例。图中相同的参考标号指代实施例中等同和/或功能上相当的元件。

在附图中：

图1在截面图中显示了根据本发明的提取装置的第一实施例；

图2显示了根据本发明的提取装置的第二实施例的局部视图；以及

图3显示了根据本发明的提取装置的第三实施例的截面图。

具体实施方式

在图1中，示出了根据本发明的优选提取装置110的第一实施例的截面图。提取装置110用于从生物样品112例如植物的叶子或另一样品提取至少一种成分。在此实施例和下文中，提取装置110和生物样品112可相结合地形成提取系统或提取系统的一部分，其在图中未单独通过参考标号表示。此外，在本文中，术语“生物样品”和“样品”作为同义词使用。然而，应理解的是，可使用其它类型的样品。

本实施例中的提取装置110被设计成像钳夹114，包括加液器116和作为钳夹的钳口的取样装置118，其通过铰合部120连接，由此允许将样品112夹持在加液器116与取样装置118之间。加液器116适于与样品112的第一侧122接触，而在本实施例中，取样装置118适于与第二侧124接触，所述第二侧124与第一侧122相对，由此允许样品流体126和/或提取液128优选沿直线通过样品112。

加液器116包括适合于向样品的第一侧122提供提取液的液体供给管路130。液体供给管路130通向面对样品112的至少一个孔口132，其如图1所示可以可选地包括面对样品112的加宽部，例如漏斗。在孔口132与样品112的第一侧122之间，可设置有第一密封元件134，例如O形圈。优选地，该第一密封元件134在孔口132周围提供密封作用。液体供给管路130可连接到提取液储器，并且提取液可在压力下提供。

在第二侧124，取样装置118包括至少一个取样容器136，其具有面对样品112的第二侧124的开口138。在该开口138与样品112的第二侧124之间，可设置第二密封元件140，其同样可在开口138四周提供密封作用。同样，可使用一个或多个O形圈，例如位于取样容器136的面对样品112的第二侧124的边沿的顶部上的一个或多个O形圈。

取样容器136适合于接收提取液128和/或从样品112的第二侧124收集的样品流体126。取样容器136可由任何合适的材料或材料的结合制成。优选地，取样容器136由惰性材料例如玻璃和/或特富龙（Teflon）制成。然而，其它类型的材料是可能的。插座142可包括至少一个样品调温元件144，其在图1中象征性地示出且其可适于将收集在取样容器136内部的提取液128和/或样品流体126调温。类似地，提取液128可以以调温方式设置，例如通过使用提取液调温元件146，其在图1中象征性地示出。然而，其它类型的调温元件144、146以及这些调温元件144、146的位置不同于图1所示的位置是可能的。此外，提取装置110可包括至少一个加压元件148，其在图1中象征性地示出，其可适于以加压方式提供提取液128。

取样容器136还可包括适合于调节取样容器136的内部空间152内部的气体压力的至少一个压力调节元件。可替换地或另外，取样容器可包括用于向取样容器136的内部空间152内施用至少一种气体的至少一个气体入口154，其可与压力调节元件150分离，或如图1中，其可至少部分地等同于压力调节元件150。经由该气体入口154，可向内部空间152供给惰性气体或保护气体，以便防止不希望的反应。

提取装置110且优选地取样装置118和/或提取装置110的任何其它位置还可包括一个或多个过滤元件156。在图1所示的优选实施例中，该过滤元件156例如可包括一个或多个玻璃料过滤板，例如位于第二密封元件140的O形圈内部的玻璃料过滤板。

此外，提取装置110还可包括一种或多种吸收材料58和/或反应剂160，如图1中象征性地示出。因此，可使用吸收材料158，其适合于一种或多种特定代谢物的增浓和/或消耗。吸收材料158和/或反应剂160可以以几种方式定位，例如作为过滤元件156的一部分和/或作为取样容器136的一部分和/或被包括在取样容器136中和/或位于过滤元件156与取样容器136之间。然而，其它实施例是可能的。

为了使用根据图1的提取装置110，样品112，例如叶子，例如玉米的叶子，可被夹持在加液器116与取样装置118之间。因此，加液器116可被施用至第一侧122，且取样装置118可被供给至第二侧124，或反之亦然。提取液128优选在压力下经由液体供给管路130被供给至孔口134。提取液128可优选包括优选处于指定、预定温度下的一种或多种溶剂。该温度可控制为从冷温度范围至热温度范围的预定温度。通过例如在使用接种枪（vaccination pistol）进行的典型接种程序中施加充分的压力，可迫使提取液128通过样品112。包括提取液128和一种或多种目标成分的样品流体126被收集在取样容器136的内部。

经由压力调节元件150，可提供取样容器136的内部空间152中的压力调节。可使用预定标准、例如内部标准和/或外部标准定性和定量地进行该压力调节。压力调节元件150优选可包括主动阀和/或被动阀和/或毛细管，例如节流毛细管。

取样容器136可优选是可冷却的并与光和/或其它辐射隔离，以便防止氧化反应。此外，取样容器136可在提取前后密闭，例如通过使用螺旋帽和/或扣合帽容器。此外，在提取程序本身期间，第一密封元件134和第二密封元件140可提供抵接样品112的紧密密封，其可同时提供取样容器136的密封。

铰合部120或适合于连接加液器116和取样装置118的任何其它连接机构162可优选被设计成使得第一密封元件134和第二密封元件140上的压力均匀且相等，与样品112的厚度、例如叶子的厚度无关。

过滤元件156可优选适于防止样品112的组织的其余部分进入取样容器136。在取样容器136的内部，可提供一种或多种反应剂160，优选适合于使样品流体126稳定的反应剂160，样品流体126优选为从样品112提取的成分中的一种或多种。因此，取样容器136中包括丁基羟基甲苯（BHT）和/或硅藻土和/或其它反应剂160。

在图2中，在与图1所示相似的视图中示出了根据本发明的提取装置110的第二实施例。仅示出了加液器116与取样装置118之间的提取区域。对于提取装置110的其它构件，可参照上述实施例。

图2中的提取装置110包括加液器116，其可以以与上述根据图1的实施例相似的方式设计。因此，参考上述说明。然而，与图1的实施例相反，此实施例中的取样装置118包括用于从样品112的第二侧124的较大区域收集样品流体126的漏斗164。该漏斗164可与样品容器136分离或者可以是取样容器136的一部分或取样装置118的其它部分，其可包括不同于图2所示的部分的部分。在其上端上，漏斗164同样可包括至少一个第二密封元件140以及至少一个过滤元件156，与图1所示的实施例相似。漏斗164可包括适合于将样品流体126引导到取样容器136中的一个或多个适配器和/或端口166。图1所示的装置的更多优选实施例可适用于图2所示的实施例，例如样品调温元件144、提取液调温元件146、加压元件148、压力调节元件150、气体入口154、吸收材料158或反应剂160。可参考如上所述的图1的实施例。

在图3中，示出了根据本发明的提取装置110的第三实施例的截面图。在很大程度上，可参考上述实施例。

同样，提取装置110包括适于与生物样品112的第一侧接触并适于向第一侧122施用提取液的加液器116。此外，该第三实施例中的提取装置同样包括适于与生物样品112的第二侧124接触并适于收集离开生物样品112的样品流体126的取样装置118。

同样，加液器116和取样装置118通过连接机构162连接，所述连接机构162适于改变元件116和118之间的距离且其适于向位于加液器与取样装置118之间的样品112施加夹紧力。然而，在图3所示的实施例中，作为对铰合部的替换或除铰合部外，该连接机构包括一个或多个轨道元件168。轨道元件168适于实现加液器116和取样装置的相对移动。在该实施例中，实现了直线式移动。

在图3中，示出了一个轨道元件168的截面图。如可见的，在该实施例中，轨道元件168包括一个或多个引导杆170。因此，作为示例，可设置两个、三个、四个或更多轨道元件168，优选引导杆170。在该实施例中，引导杆170被固定地嵌埋在取样装置118的第一孔眼172中，例如取样装置的基板174中的盲孔中。类似地，加液器116可包括具有第二孔眼178的基板176，第二孔眼178例如基板176中的通孔，引导杆170被可移动地收纳在所述第二孔眼178中，使得基板176可在引导杆170上滑移。如在图3中可见，引导杆170可一直延伸穿过基板176。在与取样装置118相对的一侧，加液器116可包括盖板180，并且引导杆170可由螺母182或另一类型的固定元件保持，从而限制基板176沿引导杆170的相对移动。盖板180可通过一个或多个固定元件、例如一个或多个螺钉184锁定至基板176。

连接机构162还可包括适于施加分离加液器116和取样装置118的分离力的一个或多个弹簧元件186。在图3所示的实施例中，弹簧元件186可包括包围引导杆170一个或多个螺旋弹簧，其被收纳在孔眼172、178的环形空间中并搁置在孔眼172、178的台肩188、190上。加液器116和取样装置118可通过使用压缩这些元件的钳夹114压缩，藉此进行由轨道元件168限定的这些元件116、118的相对移动并向生物样品112施加夹紧力。当钳夹114施加的减振力减小时，弹簧元件186提供与该夹紧力相对的力，由此开启加液器116与取样装置118之间的空间，以便去除和/或更换生物样品112。

图3还显示了用于向生物样品112供给提取液128的供给系统的一个实施例的可选细节。在该实施例中，示出了液体供给系统192，其具有与液体供给管路130的连接部193，与前述实施例中一样。此外，液体供给系统192可包括插入基板176中的阀座198中的阀体196。阀体196可包括可由弹簧202和盖板180向下夹紧的边沿200。然而，用于锁定阀体196的其它机构是可能的。此外，该实施例中的阀体196包括一个或多个阀，例如背压阀204。在该实施例中，背压阀204包括球体206和弹簧208并适于防止提取液128回流到供给管路130中。

在面对生物样品112的第一表面122的下端，加液器116、在该实施例中优选阀体196可包括具有一个或多个穿孔的穿孔板210以提供孔口132，可经所述孔口132向生物样品112的第一表面122供给提取液体。穿孔板210可通过螺纹连接或任何其它连接机构锁定至阀座198。

图3所示的实施例还显示了取样装置116的潜在改型。在该实施例中，漏斗164设置在取样装置118的基板174中。在面对生物样品112的第二表面124的一端，取样装置118同样可具有一个或多个过滤元件156。在图3所示的实施例中，过滤元件156可具有又一个穿孔板212，其同样可包括一个或多个穿孔且其优选可被旋拧到基板118中。此外，网丝214或筛子可搁置在穿孔板212与生物样品112的第二表面124之间，从而提供又一个过滤元件156。其它实施例是可能的。

图3中的实施例还显示了取样容器136的收纳的改型。因此，在图3所示的实施例中，取样装置118可包括保持板216或任何其它用于取样容器136的保持元件。在该实施例中，保持板216位于基板174的下侧，即背离生物样品112的一侧。保持板216可被固定至基板174或可通过钳夹114夹持至基板174。保持板216可包括取样容器136的边沿220可搁置在其上的台肩218。保持取样容器136的其它类型的插座是可能的。

提取的示例：

为了测试使用根据图3所示的实施例的提取装置110的提取过程，进行了以下实验。

首先，将玉米叶夹持在加液器116与图3所示的设置的取样装置118之间。为了施加夹紧力，采用如图3所示的钳夹114，其中使用了焊钳。

在又一步骤中，采用加压乙醇作为提取液128。为了使乙醇加压，使用加压元件148（在图3中未示出）。这种情况下，使用压油机作为加压元件148。

如上所述，样品流体126被收集在取样容器136中。尽管未进行样品流体126的详细分析，但对样品流体126进行了视觉检查。样品流体126的绿颜色可易于使用肉眼观察而不使用任何进一步的分析检测，与被用作提取液128的无色乙醇相反。样品流体126的该颜色清楚地示出了来自玉米叶的至少一种成分，最有可能为叶绿素，且有可能是一种或多种其它成分。

参考标号

110提取装置

112生物样品

114钳夹

116加液器

118取样装置

120铰合部

122第一侧

124第二侧

126样品流体

128提取液

130液体供给管路

132孔口

134第一密封元件

136取样容器

138开口

140第二密封元件

142插座

144样品调温元件

146提取液调温元件

148加压元件

150压力调节元件

152内部空间

154气体入口

156过滤元件

158吸收材料

160反应剂

162连接机构

164漏斗

166端口

168轨道元件

170引导杆

172第一孔眼

174基板

176基板

178第二孔眼

180盖板

182螺母

184螺钉

186弹簧元件

188台肩

190台肩

192液体供给系统

194连接部

196阀体

198阀座

200边沿

202弹簧

204背压阀

206球体

208弹簧

210穿孔板

212穿孔板

214网丝

216保持板

218台肩

220边沿

Claims (24)

1.一种用于从生物样品（112）提取至少一种成分、特别是用于从植物标本提取代谢物的提取装置（110），所述提取装置（110）具有至少一个加液器（116），其中，所述加液器（116）适于与所述样品（112）的第一侧（122）接触，并且其中所述加液器（116）适于向所述样品（112）的第一侧（122）施用提取液（128），特别是至少一种溶剂，所述提取装置（110）还具有至少一个取样装置（118），其中所述取样装置（118）适于与所述样品（112）的第二侧（124）接触，并且其中所述取样装置（118）适于收集包括所述提取液（128）和所述成分的样品流体（126）。

2.根据前一项权利要求所述的提取装置（110），其中，所述加液器（116）和所述取样装置（118）通过至少一个连接机构（162）连接，其中所述连接机构（162）适于改变所述加液器（116）与所述取样装置（118）之间的距离并向位于所述加液器（116）与所述取样装置（118）之间的所述样品（112）施加夹紧力。

3.根据前一项权利要求所述的提取装置（110），其中，所述连接机构（162）具有至少一个铰合部（120）。

4.根据前两项权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述连接机构（162）具有至少一个轨道元件（168），所述轨道元件（168）能够实现所述加液器（116）和所述取样装置（118）的相对移动、优选直线式相对移动。

5.根据前一项权利要求所述的提取装置（110），其中，所述轨道元件（168）具有至少一个引导杆（170）。

6.根据前四项权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述连接机构（162）具有至少一个弹簧元件（186），其中所述弹簧元件（186）适于施加分离所述加液器（116）和所述取样装置（118）的分离力。

7.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述提取装置（110）是手持式装置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述加液器（116）具有适于被压靠至所述样品（112）的第一侧（122）的至少一个第一密封元件（134），特别是至少一个O形圈。

9.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述提取装置（110）具有适于被压靠至所述样品（112）的第二侧（124）的至少一个第二密封元件（140），特别是至少一个O形圈。

10.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述取样装置（118）具有至少一个取样容器（136），其中所述取样装置（118）适于至少部分地将所述样品流体（126）引导至所述取样容器（136）中。

11.根据前一项权利要求所述的提取装置（110），其中，所述取样容器（136）以可更换的方式布置在所述取样装置（118）中。

12.根据前两项权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述取样装置（118）具有适于调节所述取样容器（136）内部的气体压力的至少一个压力调节元件（150）。

13.根据前三项权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述取样装置（118）具有至少一个气体入口（154），所述气体入口适于使得所述取样容器（136）的至少一个内部空间（152）暴露于气体、特别是暴露于惰性气体。

14.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述取样装置（118）具有至少一个样品调温元件（144），其中所述样品调温元件（144）适于将所述样品流体（126）调温。

15.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述取样装置（118）具有用于接收所述样品流体（126）的至少一个漏斗（164）。

16.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述提取装置（110）具有用于过滤所述样品流体（126）的至少一个过滤元件（156）。

17.根据前述权利要求所述的提取装置（110），其中，所述过滤元件（156）是从由以下元件组成的群组中选择的：网；筛网；筛子；格栅；具有一个或多个穿孔的穿孔板（212）。

18.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述加液器（116）具有至少一个加压元件（148），其中所述加压元件（148）适于以加压的方式提供所述提取液（128）。

19.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述提取装置（110）、优选所述加液器（116）具有至少一个阀，优选背压阀（204）。

20.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述加液器（116）具有至少一个提取液（128）调温元件（146），其中所述提取液（128）调温元件（146）适于将所述提取液（128）调温。

21.根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），其中，所述取样装置（118）具有适于吸收所述成分并且优选地适于所述成分的增浓和/或消耗的至少一种吸收材料（158）。

21.一种提取系统，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110），所述提取系统还包括至少一个生物样品（112），优选至少一个植物标本，其中所述生物样品（112）被夹持在所述加液器（116）与所述取样装置（118）之间。

23.根据前一项权利要求所述的提取系统，其中，所述生物样品（112）包括从生物或实体取得的样品，所述生物样品（112）优选为完整部分、优选为植物或植物部分。

24.根据前两项权利要求中任一项所述的提取系统，其中，所述生物样品包含（112）活细胞。

25.一种用于优选通过使用根据前述权利要求中任一项所述的提取装置（110）来从生物样品（112）提取至少一种成分、特别是从植物标本提取至少一种代谢物的方法，其中，使加液器（116）与所述样品（112）的第一侧（122）接触，并且其中通过使用所述加液器（116）向所述样品（112）的第一侧（122）施用提取液（128）、特别是至少一种溶剂，其中还使用至少一个取样装置（118），其中所述取样装置（118）与所述样品（112）的第二侧（124）接触，并且其中通过使用所述取样装置（118）来收集包括所述提取液（128）和所述成分的样品流体（126）。

Images