CN106662571B - 具有微洗脱床设计的样品提取装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于从液体样品中提取分析物的装置，具有容器，所述容器具有入口、出口以及用于含有分析物的液体样品穿过其的在其之间的通道，所述容器具有全直径床区域和减小直径的床区域。该容器包括横跨通道延伸的分层结构，从顶部到底部具有：(i)上流量分布器/支撑层，(ii)上压缩层，(iii)相邻于层(ii)的微孔提取介质的提取层，以及(iv)相邻于提取层(iii)的下压缩层。至少一些层位于全直径床区域中，而一些层位于减小直径的床区域中。

Description

具有微洗脱床设计的样品提取装置
相关申请的交叉参考
本申请根据35 U.S.C.119(e)要求在2014年5月20日提交的美国临时专利申请62/000,759的权益，每个专利的内容以其全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于从液体样品中提取分析物的微柱，并且具体涉及从生物流体中提取分析物。
背景技术
精确且廉价检测存在于液体样品，例如生物流体入血液和尿中的分析物对于医疗保健来说是重要的。对血液和尿道中的分析物进行测试以检测患者的健康、检测疾病条件的存在并且检测非法或限制药物的使用。例如，当使用药物如抗心律失常、哮喘药、胰岛素以及抗凝血药时，医生检查血液的药物含量以调节患者的剂量。可以测试可以滥用的药物如海洛因、大麻、可卡因以及可待因以测定如从业人员和运动员对药物的滥用。
用于检测分析物的技术包括从生物流体中选择性提取分析物到固体介质上。然后，通过合适的洗脱液将分析物从固体介质中移除，并且进行测试以确定分析物是否存在于洗脱液中。使用气相色谱-质谱分析或液相色谱-质谱分析进行这些测试。
在过去已经使用提取柱。例如，微粒二氧化硅已经用作柱中的固体介质。此外，已经将介质夹在具有单一直径圆柱形状的柱中的玻璃料之间。尽管这些现有技术装置可以是有效的，但是期望对这些装置、和在整个过程中装置的影响以及它们的下游环境影响进行改进。期望提取装置改进处理产量，从样品中移除非常高百分比的分析物，可运输、可存储而没有损伤。此外，期望任何此类设备可与现有自动装备相容，并且不会沥滤到神武或其它流体样品中，洗脱液或可干扰分析结果的任何化合物。同样地，期望最小化介质床体积和相关联的死体积以降低洗脱液的体积。通过最小化液体体积，获得了用于分析的更浓的样品，提高了测试的灵敏度。通过维持均匀流经没有沟道且没有死体积的提取介质，可以用最小的洗脱体积实现从样品流体中的高产率。
发明内容
本发明的实施例包括一种用于从液体样品中提取分析物的装置。装置包括具有入口、出口以及在其间的用于含有分析物的液体样品通过的通道，所述容器具有全直径床区域和减小直径的床区域。装置包括具有横跨通道延伸的顶部和底部的分层结构，从顶部到底部包括：(i)上流量分布器/支撑层，(ii)上压缩层，(iii)相邻于层(ii)的提取层以及(iv)位于相邻于提取层(iii)的下压缩层，其中(i)上流量分布器和(ii)上压缩层位于全直径床区域中，(iii)提取层和(iv)下压缩层位于减小直径的床区域中。在额外的实施例中，装置可包括七层结构，所述结构包括(i)上流量分布器，(ii)上压缩层，(i’)中间流量分布器，(ii’)在减小直径的床区域中的中间压缩层，(iii)相邻于层(ii’)的提取层，(iv)相邻于层(iii)的下压缩层以及(v)任选地，下流量分布器，其中(i)、(ii)、(i’)以及(ii’)位于全直径床区域中，并且层(iii)至层(v)可以位于减小直径的床区域中。
在一个实施例中，装置具有一个或多个空气间隙层。在一些实施例中，空气间隙层位于减小直径的床区域中。另外实施例的空气间隙层具有在1/2减小直径的床区域的直径至4倍的减小直径的床区域范围内的高度。在又一另外实施例中，空气间隙层位于层(i’)和层(ii’)之间。在又一另外实施例中，空气间隙层位于减小直径的床区域中。
全直径床区域与减小直径的床区域的有效面积之间的比率还可改变。全直径床区域的有效面积为AF＝πrF 2，其中rF为在全直径床区域中容器内表面的半径，并且减小直径的床区域的有效面积为AF＝πrr 2，其中rr为在减小直径的床区域中容器内表面的直径。全直径床区域的有效床面积与减小直径的床区域的有效面积之间的比率在约10:1至1.5:1范围内。在一个实施例中，提取介质的有效面积与上压缩层的有效面积之间的比率为约1:10。在另外实施例中，提取介质的有效面积与上压缩层的有效面积之间的比率为约1:4。在另一实施例中，全直径床区域的有效面积与减小直径的床区域的有效面积之间的比率为约4:1。
提取介质还可以适于与特定分析物一起工作。在一个实施例中，其中提取介质的数均粒径为约小于20μm。在另外实施例中，提取介质的数均粒径为约小于10μm。
本装置可具有布置成阵列的多个容器，任选地具有带有对应阵列孔的收集板。
本发明的另外实施例涉及使用本装置的方法以及包括本装置的试剂盒。
以下另外描述本发明及其多个实施例。当然，在阅读本说明书之后，这些所述实施例的变形对于本领域技术人员来说将变得显而易见，并因此本领域的技术人员将认识到合适的组合和变形。
附图说明
图1A为本装置的外部透视图。图1B为在本装置中使用的层的一个实施例。
图2A为常规微柱的横截面视图。图2B为本装置的横截面视图。图2C提供具有在外部上的一个或多个肋50的本装置的垂直横截面。图2D为本装置的下窄直径部分的水平横截面，示出在路厄氏尖端系统中使用的肋。图2E为包括在本装置的出口端部处的路厄氏尖端的本装置的外部视图。
图3为在本装置中使用的包括空气间隙的层的实施例。
图4A－4F为借助本装置使用10pg/ml儿茶酚胺分析物获得的示例性数据。
图5A－5F为借助本装置使用100pg/ml儿茶酚胺分析物获得的示例性数据。
图6A－6B为借助本装置从尿中提取的丁丙诺啡和降丁丙诺啡的校准曲线。
具体实施方式
本发明涉及满足如下需要的提取装置：改进下游环境影响和处理产量、从样品中移除非常高百分比的分析物、可传输性、存储而没有损伤、价格点、与现有自动装备的相容性、沥滤特性、最小化介质床体积和相关联死体积、提高流经提取介质的灵敏性和均匀性。
本装置可用于从液体样品中提取分析物并且包含具有入口、相对的出口以及在其间的用于含有分析物的液体样品通过的通道的容器，通常为微柱。
本装置的微柱在分析物的通道中具有至少两个区域：具有全直径床的面积(亦称“全直径床区域”，在图1A和图1B中示出为30)和具有减小直径床的面积(亦称“减小直径的床区域”，图1A和图1B中示出为31)。如本文所使用，“直径床面积”通过容器内腔的水平横截面的表面积而测量。因此，对于圆柱形容器，直径床为圆的面积(πr2)，圆的直径(＝2r)从容器内腔的一侧延伸到内腔的另一侧。直径床还可以称为特定层的“有效面积”。
在通道内，减小直径的床区域31为微粒提取介质的层。提取层14的提取介质可包括任何已知的吸附剂和许多颗粒。在装置中采用的吸附剂颗粒包括能够使至少一种物质靶向或干扰、粘附到其上的任何颗粒物质。可以在本发明中采用的吸附剂颗粒的示例性实例包括但不限于：离子交换吸附剂、反相吸附剂和正相吸附剂。更具体来说，吸附剂颗粒可以为无机材料如SiO2或有机聚合物材料如聚(二乙烯基苯)。在本发明的一些实施例中，吸附剂颗粒可以用有机官能团如C2-C22，优选地C8-C18官能团处理。在一个实施例中，提取介质的吸附剂包括基于二氧化硅的颗粒(如基于二氧化硅的羧酸)、硅藻土颗粒、基于聚合物的颗粒、单分散的二氧化硅和聚合物颗粒和/或碳石墨颗粒。介质经选择用于从液体样品中提取分析物。合适的二氧化硅提取介质描述于美国专利No.4,650,714，该专利以引用方式并入本文中。优选的微粒二氧化硅提取介质可购自新泽西州菲利普斯堡的艾万拓性能材料(Avantor Performance Materials)(先前称为J.T.贝克化学公司(J.T.Baker ChemicalCompany))并且以其目录号7049-01市售。
提取介质具有数均粒径小于约40微米、小于约30微米、小于约25微米、小于约20微米、小于约15微米、小于约10微米或小于约5微米的小粒径。在一个实施例中，提取介质的数均粒径小于约20微米或更优选地小于约10微米。此外，提取介质不必为均相的，而是不同的提取介质可以用于单个床中，或者装置可包括用于从样品中提取不同分析物的多床提取介质。
提取介质夹在至少两个压缩层之间。在一个实施例中国，提取介质的直径床面积低于上压缩层的直径床面积，以使得上压缩层的有效面积与提取介质层的有效面积的比率为约10:1、约9:1、约8:1、约7:1、约6:1、约5:1、约4:1、约3:1、约2:1或约1.5:1。在一个实施例中，上压缩层的有效面积与提取介质层的有效面积的比率为约4:1。
提取介质可以松散地堆积(其中吸附剂松散地夹在压缩层之间并且移动自由)或压实的提取介质床(其中提取介质压实在两层之间，或者在颗粒之间具有相对较小的额外可能空间)。
提取介质夹在上压缩层18a与下压缩层18b之间或者中间压缩层18c与下压缩层18b之间，并且在之间压缩提取介质。上压缩层18a位于全直径床区域30中，中间压缩层18c可以位于全直径床区域30或减小直径的床区域31中，并且下压缩层18b位于减小直径的床区域31中。在一个实施例中，可仅使用两个压缩层。在一个实施例中，使用至少三个压缩层。
压缩层为足够多孔的使得液体样品可流经其，并且由柔性材料形成。压缩层中的一层或多层可以是平坦、球形或任选地适合流体流经装置的形状(如，截椎、棱形、截棱锥等)。图3示出其中中间压缩层和下压缩层(分别为18c和18b)为平坦的实施例。压缩层的形状的混合可以用于单个微柱中。
窄孔径夹心设计与低死体积柱设计配对用以起作用。压缩层18a、18b和18c的主要目的是将提取介质保持在适当位置并且压缩为薄提取层。在一个实施例中，压缩层中的一层或多层具有小于提取介质粒径的孔径并且起流率限制器的作用。压缩层有足够多孔使得液体样品可流经其，并且由柔性、疏水性材料组成。压缩层优选地由没有粘合剂的海绵状玻璃纤维形成。
合适的压缩层包含由分析上干净材料制成的玻璃微纤维介质。可购自新泽西州费尔菲尔德沃特曼特殊产品(Whatman Specialty Products,Inc.of Fairfield,N.J)的合适的材料包括分析上干净的硼硅酸盐玻璃纤维且不包括粘合剂。当购置这种材料时，其具有平滑侧和粗糙侧，其中平滑侧的多孔性低于粗糙侧。优选地，平滑侧放置到与提取层14的微粒接触。其它合适的材料包括玻璃料和过滤器；如聚合物(如，聚丙烯或聚乙烯)玻璃料材料。所述玻璃料或过滤器可以是圆柱形、切割成小块或球形，具有装配柱的内腔的直径；例如，在全直径部分或在减小直径的部分中。
优选地，压缩层18a、18b和18c为弹性或“海绵状”以将微粒保持在适当位置。在一方面，对于压缩层的孔径小于10微米、小于5微米或小于3微米。压缩层18a、18b和18c一般具有相同的厚度，厚度通常为约0.1mm至约3.25mm、约0.25mm至约3.25mm、约0.5mm至约3.0mm、约0.75mm至约3mm、约0.25mm至约2.5mm、约0.25mm至约2mm、约0.25mm至约1.5mm、约0.25mm至约1.25mm、0.25mm至约1.0mm、约0.1mm至约0.75mm或约0.1mm至约0.5mm。在一个方面，压缩层的厚度为约0.5mm。
这与由圆柱形注射器筒管或漏斗形样品贮存器(参见例如，US2006/0163163)制成的现有技术微洗脱柱相反。尽管这些微柱中的一些微柱在经过床后已经减小了死体积，但是相比于提取介质层的有效面积，这些设计没有解决上压缩层的有效面积之间的比率。
减小与上压缩层的有效面积有关的提取介质床的有效面积(πr2)约4-1，导致对应减小的吸附剂材料体积和减小的试剂的死体积。
流量分布器16a、16b和16c(其由柔性筛网材料形成)有助于提供通过柱的样品的均匀流，并且物理上将压缩层和微粒材料保持在柱中的适当位置。优选地，筛网为200目或更小，(即，具有200或更高的目数)。在本实施例的方面中，目数为150或更高、170或更高、200或更高、250或更高、270或更高、325或更高或400或更高。筛网可以由任何柔性的生物惰性材料制成。一个实施例，筛网由聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、乙烯丙烯双烯(EPDM)、含氟弹性体(FKM)、全氟弹性体(FFKM)、聚砜(PSU)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚丙烯(PP)、(聚)氯三氟乙烯(PCTFE/CTFE)、聚苯乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、硅胶、橡胶或聚酯制成。在本实施例的方面中，其由聚丙烯或可替代地由聚四氟乙烯制成。合适的材料可以目录号5-420134购自新泽西州布赖尔克利夫马诺Tetko有限公司(Tetko,Inc.of Briarcliff Manor,N.Y.)。
在一个实施例中，微柱还包括在用于支撑的上压缩层上方的上筛网流量分布器和任选地中间流量分布器和/或下流量分布器。在一个实施例中，流量分布器可以分层地布置在压缩层上方和下方，夹在压缩层和在其间的提取介质层之间。流量分布器也可以模制在压缩层上方和下方，夹在压缩层和在其间的提取介质层之间。流量分布器将提取介质和压缩层保持在微柱中并且有助于分配液体样品的流量以避免沟道。如图1B的实施例中所示，上流量分布器16a位于全直径床区域中，中间流量分布器16b还位于全直径床区域中，并且下流量分布器16c(如果使用)坐落于具有减小直径的柱的下部分中。在一个实施例中，上流量分布器16a的尺寸被设置成以使得通过压缩装配期保持在微柱12的孔径中。类似地，其它流量分布器层的尺寸还可被设置成用于压缩装配。第一搁架52限定在位于全直径床区域30与减小直径的床区域31之间的通道内；第二搁架54限定在位于减小直径的床区域31与尖端区域33之间的通道23内。第一介质组件56位于全直径床区域30的通道23内，并位于第一搁架52的顶上、坐落在第一搁架52上并接触该第一搁架52；第二介质组件58位于减小直径的床区域31的通道23内，并位于第二搁架54的顶上、坐落在第二搁架54上并接触该第二搁架54。在示例性实施例中，第二介质组件58可包括至少一种具有吸附剂性质的提取介质，并可进一步包括压缩层18b、18c和流量分布器16c。在示例性实施例中，第一介质组件可包括上流量分布器16a、中间流量分布器16b及上压缩层18a中的至少一个。
由于窄孔径提取介质和压缩层夹心的组合，可以实现从流体中对分析物的快速提取，其中装置经配置用于以如下量级的非常小的洗脱液体积：约0.025ml至约0.25ml、约0.025ml至约0.2ml、约0.025ml至约0.15ml、约0.025ml至约0.100ml、0.5ml以下至1.5ml。这种较小的洗脱体积直接适合(fit)到用于自动操作的自动进样器盘中。较小体积消除浓缩步骤和小瓶转移以及相关联的交叉污染故障。此外，本发明的提取设备对于使用和制造时廉价的，在存储和传输期间使稳定的，并且可与现有自动装备相容。以下实验数据显示使用规则Cerex柱与窄孔径版本(当前公开的柱)完成的临床试验效能的有效提高。
用于从液体样品中提取分析物的装置示出在图1A中。如图1A所示，装置包括微柱12，其用作用于提取夹心系统的容器。在一个实施例中，微柱12一般具有管状配置，并具有入口20、相对的出口22以及在其间的通道23。通道23(其还称为中心孔径)含有提取系统。通道23具有两个区域，上全直径床区域30和下减小直径的床区域31。出口22可任选地位于具有“尖端”配置的分离区域中。
各种层可以彼此相邻，并且可以或可以不直接接触包围层。也就是说，在两个层之间可以有一个或多个空气间隙(图3,301)，所述空气间隙经谨慎放置以防止滴水或毛细管流并允许柱转移到适当的接收器皿或板。例如，在一个实施例中，在中间流量分布器(图3,16b)和中间压缩层(图3,18c)之间存在空气间隙层(图3,301)。也就是说，在一个实施例中，在跨骑从全直径床区域到减小直径的床区域的过渡的层之间存在空气间隙。在另一实施例中，位于在下压缩层(图3,18b)后但是在下流量分布器层(在图3中任选地示出为16c)前可以存在策略性空气间隙301。
在一个实施例中，空气间隙定位在减小直径的床区域处或在其之下，并且可具有在1/2的减小直径的床区域的直径至4倍的减小直径的床区域的直径范围内的高度。在本实施例的方面，空气间隙的高度可以为例如约1/2至约1倍、约1/2至约1.5倍、约1/2至约2倍、约1/2至约2.5倍、约1/2至约3倍、约1/2至约3.5倍、约1/2至约4倍、约1至约1.5倍、约1至约2倍、约1至约2.5倍、约1至约3倍、约1至约3.5倍、约1至约4倍、约1.5至约2倍、约1.5至约2.5倍、约1.5至约3倍、约1.5至约3.5倍、约1.5至约4倍、约2至约2.5倍、约2至约3倍、约2至约3.5倍、约2至约4倍、约2.5至约3倍、约2.5至约3.5倍、约2.5至约4倍、约3至约3.5倍、约3至约4倍或约3.5至约4倍的减小直径的床区域的直径。
当策略性地放置在减小直径的床区域的入口处时，空气间隙防止某些级别溶剂或样品的无助推毛细管流免于桥联间隙，用于向下毛细管转移到下一层，并然后通过介质床。空气间隙特别可用于具有较小直径的面积中，因为空气间隙的强度是基于流经装置的液体和位于空气间隙中的气体之间的表面张力。
间隙高度可根据以待测试的预期分析而改变，并且可能根本不存在。空气间隙特别可用于其中压缩层为潮湿的或在测试样品添加到微柱之前被预调节的方法中。
尖端区域33的结构不特别限制并且在一个实施例中可以是圆柱形或圆锥形。尖端区域33可具有与减小直径的床区域相同的直径床，臂减小直径的床区域较小的直径床。在一个实施例中，尖端区域33具有与减小直径的床区域相同的足迹，在另一实施例中，尖端区域的足迹具有与减小直径的床区域不同的形状足迹。在一个实施例中，尖端区域33任选地成路厄氏尖端或类似形式，其允许装置10与经设计接收具有路厄氏尖端的提取柱的常规自动提取装置一起使用。图2C提供具有在外部上一个或多个肋50的本装置的垂直横截面。图2D为本装置的下窄直径部分的水平横截面，示出在路厄氏尖端系统中使用的肋。图2E为包括在本装置的出口端部处的路厄氏尖端系统的本装置的外部视图。
液体样品以图1B中示出的箭头26的方向流经通道23。
在提取夹心系统上方的微柱12的部分用作分析物以待从其中提取的液体样品的贮存器，并且还可用作洗脱液的贮存器。
在一个实施例中，提取系统包括四层夹心结构，其中：(i)上流量分布器/支撑层，(ii)上压缩层，(iii)提取层以及(iv)下压缩层，其中上流量分布器位于全直径床区域中，并且上压缩层、提取层和下压缩层位于减小直径的床区域中。
在一个实施例中，提取系统由六层夹心接结构组成，包括(i)上流量分布器，(ii)圆柱形或纤维压缩层，(iii)下流量分布器，(iv)作为压缩层的球形玻璃料。层(i)至层(iii)将驻留在全直径床区域中，其中层(iv)至层(vi)将驻留在减小直径的床区域中。
在一个实施例中(示出在图1B中)，提取系统由七层夹心结构组成，其包括(i)上流量分布器16a，(ii)上压缩层18a，(iii)中间流量分布器16b，(iv)在减小直径的床区域中的中间压缩层18c，(v)提取层14，(vi)下压缩层18b，(vii)以及任选地，可以模制为部分容器的下流量分布器/支撑层16c。在本实施例中，层(i)至层(iii)可以位于全直径床区域中，并且层(iv)至层(vii)可以位于减小直径的床区域中。可替代地，全直径和减小直径之间的划分可发生在层(ii)和层(iii)之间。可以添加另外层。
在另外实施例(示出在图3中)中，提取系统由八层夹心结构组成，其包括：(i)上流量分布器16a，(ii)上压缩层18a，(iii)中间流量分布器16b，(iv)空气间隙层301，(v)在减小直径的床区域中的中间压缩层18c，(vi)提取层14，(vii)下压缩层18b，(viii)以及任选地，可以模制为部分容器的下流量分布器/支撑层16c。在本实施例中，层(i)至层(iii)可以位于全直径床区域中，并且层(iv)至层(viii)可以位于减小直径的床区域中。可替代地，全直径和减小直径之间的划分可发生在层(ii)和层(iii)之间。可以添加额外的层。
装置10的所有部件由基本上对生物流体惰性的材料制成，以使得当生物流体入血液或尿穿过装置10时，基本上没有任何东西从装置10穿过进入血液或尿中。在一个实施例中，微柱12由生物惰性材料制成。在一个方面，生物惰性材料为塑料。在本实施例的方面中，生物惰性材料为含氟聚合物或聚丙烯。在其它方面中，材料为聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、乙烯丙烯双烯(EPDM)、含氟弹性体(FKM)、全氟弹性体(FFKM)、聚砜(PSU)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚丙烯(PP)、(聚)氯三氟乙烯(PCTFE/CTFE)、聚苯乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙、或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、硅胶、橡胶或聚酯或陶瓷。
根据本发明的典型微柱的内径为约0.01英寸至约2英寸、约0.025英寸至约1.75英寸、0.05英寸至约1.5英寸、0.075英寸至约1.25英寸、0.1英寸至约1英寸。在本实施例的其它方面中，内径为至少0.01英寸、至少0.025英寸、至少0.05英寸、0.075英寸、至少0.1英寸、至少0.25英寸、至少0.5英寸、至少0.75英寸、至少1英寸、至少1.25英寸、至少1.5英寸或至少2英寸。在本实施例的又一其它方面中，内径为至多0.01英寸、至多0.025英寸、至多0.05英寸、至多0.075英寸、至多0.1英寸、至多0.25英寸、至多0.5英寸、至多0.75英寸、至多1英寸、至多1.25英寸、至多1.5英寸、至多1.75英寸或至多2英寸。在优选的实施例中，微柱的内径为约0.1英寸至1.0英寸。
根据本发明的典型微柱如下的长度(排除尖端，如果存在)：约0.25英寸至约5英寸、0.5英寸至约4.5英寸、0.5英寸至约4英寸、0.5英寸至约3.5英寸、约0.5英寸至约3英寸、约0.5英寸至约2.5英寸、0.5英寸至约2英寸、约0.5英寸至约1.5英寸、约0.5英寸至约1英寸、约1.75英寸至约3英寸、约2英寸至约3英寸、约2.5英寸至约3英寸。在本发明的其它方面中，微柱的长度为至少0.25英寸、至少0.5英寸、至少0.75英寸、至少1英寸、至少1.25英寸、至少1.5英寸、至少2英寸、至少2.25英寸、至少2.5英寸、至少2.75英寸、至少3英寸、至少3.25英寸、至少3.5英寸、至少3.75英寸、至少4英寸、至少4.25英寸、至少4.5英寸、至少4.75英寸或至少5英寸。在又一另外方面中，微柱的长度(排除尖端，如果存在)为至多0.25英寸、至多0.5英寸、至多0.75英寸、至多1英寸、至多1.25英寸、至多1.5英寸、至多2英寸、至多2.25英寸、至多2.5英寸、至多2.75英寸、至多3英寸、至多3.25英寸、至多3.5英寸、至多3.75英寸、至多4英寸、至多4.25英寸、至多4.5英寸、至多4.75英寸或最多5英寸。在优选的实施例中，微柱的长度(排除尖端)为约0.5英寸至约3尹村。尖端(如果存在)的长度不特定限制，但是可在约0.1英寸至1英寸范围内。
上全直径床区域一般包括至少约40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％或85％的总微柱长度。在一个实施例中，上全直径床区域包括至少约75％的总微柱长度。
装置的微柱不需要具有附图所示的形状。例如，不需要为圆柱形，并且可替代具有方形足迹、多边形足迹(例如，六边形、八边形等)、管状或者包括多个形状的组合。如本文所使用，“足迹”描述微柱的内腔(即，通道23)的水平横截面的形状。在一个实施例中，全直径床区域具有第一足迹形状，并且减小直径的床区域具有第二足迹形状，并且尖端(如果存在)可具有第三足迹形状(或者可具有与全直径床区域或减小直径的床区域相同的足迹)。
此外，在本发明的一个实施例中，入口20可以经设计或配置接收连接配件以将微柱连接到流体输入设备。此类连接配件包括路厄氏尖端、各种类型的路厄氏锁定件延伸部或椎体、各种类型的凸型和凹型连接件、螺纹连接件或倒钩连接件。
如本文所使用，“流图输入设备”为与入口接触并且以连接方式将样品或试剂直接转移到入口20的任何设备。流体输入设备可包括自动流体分配系统、自动流体处理平台、注射器以及微分配器。流体输入设备可将样品或试剂自动、半自动或手动分配到微柱。例如，流体输入设备可包括含有液体样品的贮存器，其一旦连接到入口，就可将样品自动分配到微柱。
在减小直径的床区域中的窄孔径夹心层可以以单独是柱筒设计组装或以用于自动处理的单片块格式构图。
本装置可以是以单一柱格式，其对于支配少数样品来说是方便且节省成本的，或以多柱阵列或格式(亦称为“提取板”)，其适于制备较大数的平行样品。
本发明的一个实施例为上述讨论的提取板、窄孔经柱。这种提取板可以为含有多个柱的模制板。柱可以被排为阵列以与常规“多孔”格式的孔对准或插入常规“多孔”格式的多孔，以使得每个柱将洗脱为在标准(或定制)多孔板中的孔。多孔格式通常与机器人流体分配系统如自动进样器一起使用。典型的多孔格式不受限制，但是包括48-、96-与384-以及1,584-孔标准板格式。
通过在具有特殊设计的真空歧管的设备两端汲取真空或通过使用离心力或重力通常迫使流体通过本装置并进入收集容器中(或“收集盘”或“板”的孔)。在特殊设计的真空歧管系统中，柱和接收器件(如孔或收集管)两者可以整合到真空系统中以优化提取。通过将装置以及合适的收集管或盘放入到经特殊设计用于预期目的的离心机中来产生离心力。然而，在一个实施例中，重力也可以足以迫使流体通过本装置。
本装置可使用常规的收集容器或收集板，如玻璃管、离心管、微量离心管或标准多孔板或盘。本装置可替代地使用经特殊设计以与本提取板相容的收集容器。
使用本发明的方法包括从测试样品中提取分析物。测试样品是指可含有有兴趣的分析物的任何样品。测试样品可以是生物样品，也就是，从任何生物源如动物、植物、菌类、微生物、细胞培养、器官培养等中获得的样品。在本实施例的方面中，生物样品包括其包括全血样品、血浆样品或血清样品的血液样品、唾液样品、尿样品、脑脊液样品、胆汁样品、组织样品或可以从生物源中获得、提取或分离的任何其它样品。此类生物样品可以例如从患者中获得；也就是，活人、男人或女人、在临床设置中用于对疾病或状况的诊断、预后或处理的存在个体。在一个实施例中，从患者，例如血浆标本中获得样品。可在使用或不使用抗凝血剂的情况下，获取血浆标本。
测试样品可以是环境样品。环境样品为取自泥土、植物物质或流体源(如地下水、海洋或河流等)的样品。泥土(亦称为“土壤样品”)可以取自农业点或感兴趣的环境点并且可具有包括去除颗粒物质的所提取的分析物。
使用本装置的方法包括使装置与液体缓冲液中的样品接触，并且用洗脱缓冲液洗脱来自装置的样品。另外的步骤可包括调节装置、洗涤步骤(在使装置与样品接触之前、期间或之后)。
本装置还可以包括在经特殊设计以捕获且分离感兴趣的特定分析物。微粒提取介质可以特殊地适于分离感兴趣的特定分析物。试剂盒可包括以浓缩形式或以适合直接适用的形式的合适试剂(标签、洗涤物等)、缓冲液或洗脱缓冲液。试剂盒还可包括如上所述提取板或柱阵列，以及将板连接到流体分配设备和/或板或小瓶用以接收含有样品的洗脱溶液的伴随连接器。
尽管已经参考某些优选的版本相当详细地描述了本发明，但是其它版本也是可能的。例如，装置10不限于用于生物流体，但是可以用于例如测试地下水、饮用水以及其它液体的污染物。
本说明书的方面还可以如下描述：
1.一种用于从液体样品中提取分析物的装置，其包含：a)具有入口、出口以及在其间的用于含有分析物的液体样品通过的通道的容器，所述容器具有全直径床区域和减小直径的床区域；b)在所述减小直径的床区域中在所述通道内，微粒提取介质的薄层，其中所述提取介质层具有顶表面、底表面和周边边缘，并且所述提取介质层定向在所述通道中以使得液体从其顶表面通过所述提取介质层流向所述底表面；c)在所述全直径床区域中的上压缩层具有有效的直径床面积，位于所述提取介质层的所述顶表面，和在所述减小直径的床区域中的下压缩层，位于所述提取介质层的所述底表面，所述两个压缩层按压在其间的所述提取介质，其中所述提取介质的所述有效面积小于所述上压缩层的所述有效面积；以及d)在所述上压缩层上方的上筛网流量分布器，用于将所述液体样品的流量均匀地分布到所述提取介质层顶表面。
2.根据实施例1所述的装置，其中所述提取介质的所述有效面积与所述上压缩层的所述有效面积之间的所述比率为约1:10。
3.根据实施例1或实施例2所述的装置，其中所述提取介质的所述有效面积与所述上压缩层的所述有效面积之间的所述比率为1:4。
4.根据实施例1至实施例3中任一项所述的装置，其中所述提取介质的数均粒径为约小于20μm。
5.根据实施例1至实施例4中任一项所述的装置，其中所述提取介质具有较小的粒径，数均粒径小于约40微米、小于约30微米、小于约25微米、小于约20微米、小于约15微米、小于约10微米或小于约5微米。
6.根据实施例1至实施例5中任一项所述的装置，其中所述提取介质包含为选自离子交换吸附剂、反相吸附剂以及正相吸附剂的吸附剂颗粒的颗粒。
7.根据实施例6所述的装置，其中所述吸附剂颗粒选自无机材料如SiO2或有机聚合物材料如聚(二乙烯基苯)、基于二氧化硅的颗粒(如基于二氧化硅的羧酸)、硅藻土颗粒、基于聚合物的颗粒、单分散的二氧化硅和聚合物颗粒和/或碳石墨颗粒。
8.根据实施例7所述的装置，其中所述吸附剂颗粒用有机官能团如C2-C22，优选地C8-C18官能团处理。
9.根据实施例1至实施例8中任一项所述的装置，其中所述提取床包含在单个床中的至少两种不同的提取介质。
10.根据实施例1至实施例9中任一项所述的装置，其中所述装置进一步包含一个或多个额外的提取床。
11.根据实施例1至实施例10中任一项所述的装置，其中所述提取介质被松散地堆积或被压实。
12.根据实施例1至实施例11中任一项所述的装置，其中所述压缩层中的一层或多层为平坦、球形、截椎、棱形或截棱锥。
13.根据实施例1至实施例12所述的装置，其中所述压缩层中的一层或多层具有小于所述提取介质的所述粒径的孔径。
14.根据实施例13所述的装置，其中压缩层中的一层或多层的孔径为小于6微米或小于3微米。
15.根据实施例1至实施例14所述的装置，其中所述压缩层由柔性、疏水材料组成。
16.根据实施例15所述装置，其中所述压缩层包含玻璃微纤维介质和/或聚合物。
17.根据实施例15所述装置，其中所述压缩层包含聚丙烯或聚乙烯。
18.根据实施例1至实施例17所述的装置，其中所述压缩层的厚度在约0.1mm至约3.25mm、约0.25mm至约3.25mm、约0.5mm至约3.0mm、约0.75mm至约3mm、约0.25mm至约2.5mm、约0.25mm至约2mm、约0.25mm至约1.5mm、约0.25mm至约1.25mm、0.25mm至约1.0mm、约0.1mm至约0.75mm或约0.1mm至约0.5mm的范围内。
19.根据实施例1至实施例18中任一项所述装置，其中所述流量分布器为具有200或更高目数的柔性筛网材料。
20.根据实施例1至实施例19所述的装置，其中所述流量分布器包含以下中的一种或多种：聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛(POM)、乙烯丙烯双烯(EPDM)、含氟弹性体(FKM)、全氟弹性体(FFKM)、聚砜(PSU)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚丙烯(PP)、(聚)氯三氟乙烯(PCTFE/CTFE)、聚苯乙烯、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、尼龙、或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、硅胶、橡胶或聚酯。
21.根据实施例1至实施例20中任一项所述的装置，其另外包含在所述上压缩层下方的中间流量分布器和/或在所述下压缩层下方的下流量分布器。
22.根据实施例21所述的装置，其中所述流量分布器分层地布置在所述壳体中所述压缩层的上方和下方，或者所述流量分布器模制在所述壳体中所述压缩层的上方和下方。
23.根据实施例22所述的装置，其中所述上流量分布器位于所述全直径区域中并且所述下流量分布器坐落于具有减小直径的所述装置的下部分中。
24.根据实施例1至实施例23中任一项所述的装置，其中所述装置经配置用于约0.025ml至约0.25ml、约0.025ml至约0.2ml、约0.025ml至约0.15ml、约0.025ml至约0.100ml的洗脱体积。
25.根据实施例1至实施例24中任一项所述的装置，其中所述入口经配置接收连接配件以将所述装置连接到流体输入装置。
26.根据实施例1至实施例25中任一项所述的装置，其中所述流体输入装置包含自动流体分配系统、自动液体处理平台、注射器以及微分配器。
27.一种包含根据实施例1至实施例26中任一项所述的多个装置的提取板。
28.根据实施例27所述提取板，其中所述装置以多柱阵列布置。
29.一种用于从液体样品中提取分析物的装置，其包含：a)具有入口、出口以及在其间的用于含有分析物的液体样品通过的通道的容器，所述容器具有全直径床区域和减小直径的床区域；和b)具有横跨所述通道延伸的顶部和底部的分层结构，从顶部到底部包含：(i)上流量分布器/支撑层，(ii)上压缩层，(iii)相邻于所述层(ii)的提取层以及(iv)位于相邻于所述提取层(iii)的下压缩层，其中所述(i)上流量分布器和(ii)上压缩层位于所述全直径床区域中，所述(iii)提取层和(iv)下压缩层位于所述减小直径的床区域中。
30.根据实施例29所述的装置，其中所述全直径床区域具有由AF＝πrF 2测量的有效床面积，其中rF为在所述全直径床区域中所述容器的内表面的所述半径，并且AF＝πrr 2，其中rr为在所述减小直径的床区域中所述容器的内表面的所述直径，并且其中所述全直径床区域的所述有效床面积和所述减小直径的床区域的所述有效面积之间的所述比率在约10:1至1.5:1范围内。
31.根据实施例29所述的装置，其中所述全直径床区域的所述有效床面积与所述减小直径的床区域的所述有效面积之间的所述比率为约4:1。
32.根据实施例29所述的装置，其中具有横跨所述通道延伸的顶部和底部的所述分成结构，从顶部到底部包含：(i)上流量分布器，(ii)上压缩层，(i')中间流量分布器，(ii')在所述减小直径的床区域中的中间压缩层，(iii)相邻于所述层(ii’)的提取层，(iv)相邻于层(iii)的下压缩层，以及(v)任选地，下流量分布器，其中层(i)、层(ii)、层(i’)以及层(ii’)位于所述全直径床区域中，并且层(iii)至层(v)可以位于所述减小直径的床区域中。
33.根据实施例29所述的装置，其中所述分层结构具有横跨所述通道延伸的顶部和底部，从顶部到底壁包含：(i)上流量分布器，(ii)上压缩层，(i’)中间流量分布器，(ii’)在所述减小直径的床区域中的中间压缩层，(iii)相邻于所述层(ii’)的提取层，(iv)相邻于层(iii)的下压缩层，以及(v)任选地，下流量分布器，其中层(i)、层(ii)以及层(ii’)位于所述全直径床区域中，并且层(ii’)至层(v)可以位于所述减小直径的床区域中。
34.根据实施例29所述的装置，其进一步包含一个或多个空气间隙层。
35.根据实施例34所述的装置，其中空气间隙层位于所述减小直径的床区域中。
36.根据实施例35所述的装置，其中所述空气间隙层具有在1/2的所述减小直径的床区域的所述直径至4倍的所述减小直径的床区域的所述直径范围内的高度。
37.根据实施例33所述的装置，其进一步包含位于层(i’)和层(ii’)之间的空气间隙层。
38.根据实施例37所述的装置，其中所述空气间隙层位于所述减小直径的床区域中。
39.根据实施例34至实施例38中任一项所述装置，其中所述空气间隙的高度在约0.5至约1倍、约0.5至约1.5倍、约0.5至约2倍、约％至约2.5倍、约0.5至约3倍、约0.5至约3.5倍、约％至约4倍、约1至约1.5倍、约1至约2倍、约1至约2.5倍、约1至约3倍、约1至约3.5倍、约1至约4倍、约1.5至约2倍、约1.5至约2.5倍、约1.5至约3倍、约1.5至约3.5倍、约1.5至约4倍、约2至约2.5倍、约2至约3倍、约2至约3.5倍、约2至约4倍、约2.5至约3倍、约2.5至约3.5倍、约2.5至约4倍、约3至约3.5倍、约3至约4倍或约3.5至约4倍的所述减小直径的床区域的所述直径。
40.根据实施例1至实施例26或实施例29至实施例39中任一项所述的装置，其进一步包含尖端区域。
41.根据实施例40所述的装置，其中所述尖端区域为圆柱形或圆锥形。
42.根据实施例41所述的装置，其中所述尖端区域具有与所述减小直径的床区域相同的直径或比所述减小直径的床区域较小的直径床。
43.根据实施例40至实施例42中任一项所述的装置，其中所述尖端区域成路厄氏尖端的所述形式。
44.一种用于从样品中提取分析物的方法，其包含：a)将实施例1至实施例43中任一项的装置或提取板与液体缓冲液中的样品接触，和b)用洗脱缓冲液洗脱来自所述装置的所述样品。
45.根据实施例44所述的方法，其进一步包含在使所述装置接触所述样品之前、期间或之后的一个或多个调节或洗涤步骤。
46.一种包含根据实施例1至实施例43中任一项所述的装置或提取板的试剂盒。
47.根据实施例46所述的试剂盒，其进一步包含一种或多种洗脱缓冲液或洗涤缓冲液。
实例
提供以下非限制实例仅用于说明性目的，以便促进对所公开主题更完整的理解。这些实例不应被解释为限制在本说明中所述的任何实施例，包括从属与其中所用的装置和使用本装置方法的那些实施例。
实例1
从血浆中提取儿茶酚胺
对照单一直径柱：
Figure GDA0002278896160000191
WCX 1cc 10mg柱。
本装置“窄孔径柱”：窄孔径柱为具有4:1有效面积比(全直径与减小直径)的1cc柱。柱的层为：(i)上流量分布器滤网，(ii)圆柱形纤维压缩层，(iii)下流量分布器筛网，(iv)作为压缩层的球形玻璃料，(v)微粒提取介质以及(vi)作为下压缩层的球形玻璃料。层(i)至层(iii)位于全直径床区域中，其中层(iv)至(vi)位于减小直径的床区域中。提取介质与在
Figure GDA0002278896160000201
WCX 1cc 10mg柱中使用的提取介质相同
正常人类血清样品从Bioreclamation公司获得并且在固相提取之前掺入儿茶酚胺。空白样品和血浆样品还掺入内标(例如，多巴胺-D4、肾上腺素-D6以及去甲肾上腺素-D6)。
Figure GDA0002278896160000202
WCX(1cc 10mg)(对照和窄孔径)柱用0.5ml甲醇、接着0.5mL的10mM磷酸盐缓冲溶液pH 6.8调节。
将0.5mL 10mM磷酸盐缓冲溶液与100μl样品混合。将在6.8pH下的样品/缓冲液混合物加载到在2-3psi压力下的柱上。在6psi下用1mL去离子水洗涤柱并随后在6psi下用1mL乙腈洗涤。
对于每种类型的柱，加载两组柱。一半柱(对照和窄孔径)用0.5mL的洗脱缓冲液-25:75 100mM碳酸钾:乙腈洗脱。另一半柱用0.1mL的25:75100mM碳酸钾:乙腈洗脱。
将25μL的洗脱剂加载用于LC-MS/MS反应。
实例2
儿茶酚胺的LC-MS/MS分析
将从提取中获得的25μL溶液自动注射到
Figure GDA0002278896160000203
C183μm粒径50×2.1mm分析柱中。将二元HPLC梯度应用到分析柱上以使肾上腺素、去甲肾上腺素以及多巴胺与样品中含有的其它分析物分离。流动相A为具有0.1％甲酸pH 3.0的5.0mM甲酸铵并且流动相B为具有0.1％甲酸的乙腈。在35℃温度下，HPLC梯度以500μL/min的流动速率在五分钟内如下进行：
Figure GDA0002278896160000204
Figure GDA0002278896160000211
使用应用生物系统公司(APPLIED BIOSYSTEMS)MDS SCIEX
Figure GDA0002278896160000212
执行MS/MS，尽管已知其它合适的MS/MS装置。以下软件程序用于本实例中：ANALYST
Figure GDA0002278896160000213
尽管已知其它合适的软件系统。离开分析柱的液体溶剂/分析物流到MS/MS分析器的加热雾化器接口。溶剂/分析物混合物在接口的加热管中转换成蒸汽。在雾化溶剂中的分析物通过加热ESI离子化。
离子穿过第一四极(Q1)，第一四极(Q1)选择有分析物中的一种分析物产生的具有母体离子的质荷比的离子。进入四极2(Q2)的离子与氩气碰撞以产生离子碎片，所述碎片穿过四极3(Q3)用于进一步选择。在测量指示分析物中的一种分析物的离子后，Q1经调节以使得选择具有来自第二分析物的母体离子质荷比的离子。这些离子在Q2中氮气碰撞，并且离子碎片穿过Q3用于进一步选择。在测量这些离子之后，Q1经调节以使得选择具有来自第三分析物的母体离子质荷比的离子。这些离子在Q2中与氩气碰撞，并且离子碎片穿过Q3用于进一步选择。同时，用内标多巴胺-D6和/或肾上腺素-D6和/或去甲肾上腺素-D6进行使用同位素稀释质谱法的相同过程。以下质量转化用于在对从相同样品注射的正极性验证期间，检测和定量肾上腺素、去甲肾上腺素以及多巴胺(以及它们对应的内标)。
表1示出表示从掺入1ng/ml儿茶酚胺的血浆样品中儿茶酚胺的百分回收率的数据。值得注意的是，对于所有儿茶酚胺，窄孔径柱在所有洗脱体积下显著良好地执行。特定地，小体积洗脱液(即，0.1ml洗脱液)以及使用常规柱的小体积洗脱液执行至少约三次。
Figure GDA0002278896160000214
Figure GDA0002278896160000221
如图4A－4F和图5A－5F的色谱图所示，通过使用本装置(即，窄孔径柱)从健康供体中提取并检测血浆中的儿茶酚胺。
色谱图展现出分析的灵敏度。绝对复原图表展现出使用窄孔径柱与常规柱的提高的回收率和提高的再现性。
本装置的另一优点在于，由于从减小的有效床直径的较小洗脱体积，本装置可收集到较小器皿中并消除转移。
实例3
从尿中提取丁丙诺菲和去甲丁丙诺菲
以高容量、高效率、低床质量吸附剂为特征的窄孔径提取柱允许使用低洗脱体积(50μL至100μL)。这些洗脱体积使得他们本身在正压SPE处理器单元如ALDIIITM或IP8TM(加利福尼亚州鲍德温帕克SPEware公司(SPEware Corp.,Baldwin Park,CA))内蒸发，从而消除对分离溶剂蒸发器的需要。这允许使用选择性洗脱溶剂，这可以产生比使用高溶剂强度(低特殊性)洗脱溶剂更干净的提取。
出于各种原因，选择丁丙诺菲和去甲丁丙诺菲为模型化合物。在依从性测试实验室中，模型化合物经常被监测为部分“疼痛面板(pain panels)”。它们的相关浓度相对低并因此需要低的LLOD。此外，它们在尿中主要以葡糖酸酐结合物的形式被排泄出，从而获得用窄孔径SPE柱评估两种固相提取效率的机会。
实验
试剂
a)水，b)阴性对照尿(用于标准曲线的稀释液)以及c)含有100nM乙酸钠缓冲液pH4.8的“主体混合物”，内标溶液(B-d4和N-d3)以及β-葡萄糖苷酸酶溶液(2500单位/样品，目录#BG100，red abalone，加利福尼亚州英格尔伍德Kura生物技术(Kura Biotec,Inglewood,CA))。
过程
经由连续稀释由单个高校准器制备校准曲线。将“主体混合物”放于在板加热器(预加热到68℃)上的96-孔培养板的所有孔中。校准器和对照物(100μL样品体积)然后转移到培养箱板上。在15分钟后，将培养箱板的内含物转移到96-孔SPE板用于提取。
固相提取：
将样品施加到具有PSCX吸附剂(2.5mg)的窄孔径提取柱
洗涤w/240μL去离子水
洗涤w/150μL 100mM乙酸
洗涤w/300μL甲醇
干燥吸附剂1分钟
转移SPE板以收集
洗脱w/50μL洗脱溶剂(乙酸乙酯:甲醇:浓缩NH4OH＝93:5:2)
干燥溶剂
将残余物溶解在重建溶剂中(100mL，甲酸0.1％水溶液:甲醇＝80:20)分析条件
LC条件
柱：Haisil C18 HL，50×2.1mm，5μM(加利福尼亚州山景城希金斯分析有限公司(Higgins Analytical,Inc.,Mountain View,CA))
流速：400μL/min
注射体积：10μL
A＝0.1％甲酸水溶液；B＝甲醇；
梯度：在0.5min内，20％-40％B，在2min内40％-60％B。
MS条件：Sciex 5000，源＝ESI，正离子MRM
丁丙诺菲468.25->55.10(定量)，83.2(定性)
丁丙诺菲-d4 472.42->59.0(定量)，83.0(定性)
去甲丁丙诺菲414.200->55.10(定量)，83.0(定性)
去甲丁丙诺菲-d3 417.01->54.8(定量)，83.1(定性)
结果与讨论
对于B和N的校准曲线示出在图6A－6B中。回归为二次型，1/x加权。基于对定量离子的s/n比率和对曲线准确性的评估(在低校准器下，需要由标称值±20％)，对于B和N，LLOQ分别被测定为0.313ng/ml和0.625ng/ml。
从对未验证的对照样品(每个n＝10)的分析的结果如下：
Figure GDA0002278896160000241
Figure GDA0002278896160000242
RSD小于5％。对于B和N，对使用具有2.5mg床质量的窄孔径提取柱从尿中的绝对回收率分别为91％和97％。用补充有以每mL 20,000ng吗啡的尿样品重复试验。注意到绝对回收率没有差异。
最后，应理解的是，尽管通过参考具体实施例突出显示本说明书的方面，但是本领域技术人员将容易清楚的是，这些所公开的实施例仅是对本文所公开主题的原理的说明。因此，应理解的是，所公开主题绝不限制本文所述的特定方法学、协议和/或试剂等。由此，在不背离本说明书的精神的情况下，根据本文教导内容可以对所公开主题的可替代配置作出各种修改或改变。最后，本文所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明的范围，本发明单独地由权利要求限定。因此，本发明不限于如精确示出和描述的那些。
本发明的某些实施例描述在本文中，包括对于实施本发明的发明者来说已知的最佳模型。当然，在阅读前述说明书之后，这些所述实施例的变形对本领域技术人员来说将变得显而易见。本发明人期望技术人员能适当地采用这类变形，且本发明人的意图是以与本文具体描述的内容不同的方式来实践本发明。因此，只要法律容许，本发明包括此处所附的权利要求中所述主题的所有修改和等价物。此外，上述实施例在所有可能的变形中的任何组合都包括在本发明中，除非本文另有指示或明显地与上下文矛盾。
本发明的可替代实施例、元件或步骤的群组不应被解释为限制。每组成员可以被单独提到或要求保护，或与本文公开的其它组成员任意组合。应当理解，由于便利和/或专利的原因，组中的一个或多个成员可以被包括进组中或从该组中删除。当任何此类包括或删除发生时，说明书被看作为含有经过改动的组，因此满足对所附权利要求书中所用的所有马库什组的书面描述。
除非另外指示，否则在本说明书和权利要求中所用的表示特性、条款、量、参数、性质、术语等的所有数在所有情况下均被理解为由术语“约”修饰。如本文所使用，术语“约”意指如此限定的特性、条款、量、参数、性质或术语包括在所述特性、条款、量、参数、性质或术语的值以上和以下加或减10％的范围。因此，除非相反地指示，在本说明书和所附权利要求书中阐述的数值参数均为可变化的近似值。例如，由于质谱仪器在测定给定分析物的质量中可稍微变化，在离子的质量或离子的质/荷比的上下文中，术语“约”是指+/-0.50原子质量单位。
至少不限制权利要求等同范围基本原理的应用，至少应该按照报导的有效数字和通过应用常规舍入方法来解释每一个数字参数。
在涉及实施例或实施例的方面中术语“可(may或can)”的使用还携带“可以不(maynot或cannot)”的可替代含义。由此，如果本说明书公开实施例或实施例的方面可以(maybe或can be)包括为本发明主题的部分，那么还可明确地指负面限制或排他性限制性条款，意指实施例或实施例的方面可以不(may not be或cannot be)包括为本发明主题的部分。以类似方式，在涉及实施例或实施例的方面中术语“任选地”使用意指，此类实施例或实施例的方面可以包括为本发明主题的部分或者可以不包括为本发明主题的部分。此类负面限制或排他性限制性条款是否应用将基于负面限制或排他性限制性条款是否叙述在所要求的主题中。
虽然阐述本发明的宽范围的数值范围和值是近似值，但尽可能精确地报告在具体实例中阐述的数值范围和值。然而任何数值范围或值都固有地含有特定的误差，该误差是必要地由相应测试测量中发现的标准差造成的。对本文数值范围的叙述仅旨在用作为引用落入该范围内的每个单独数值的速记方法。除非本文中另外指示，否则树脂范围的每个单独值均包括在本说明书中，如同其单独地引用在本文中一样。
除非本文中另外指示或明显地与上下文矛盾，在描述本发明的上下文中(尤其是在以下权利要求书的上下文中)所用的术语“一”、“一个”、“该”以及类似指示物均应被解释为涵盖单数和复数。除非本文另外指示或明显地与上下文矛盾，本文中所述的所有方法可以以任何合适的次序执行。对本文中提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地说明本发明并不提出对以另外方式要求的本发明范围的限制。在本说明书中任何语言均不应解释为将任何未要求保护的特征作为实施本发明的必要特征。
本文所公开的具体实施例可以经一部使用由…组成或实质上由…组成语言限制在权利要求中。当在权利要求中使用时，不论是否提交或根据修改添加时，过渡术语“由…组成”排除未在权利要求中指定的任何元件、步骤或成分。过渡术语“实质上由…组成”将权利要求的范围限制到指定材料或步骤和未材料上基本和新颖特性的那些。如此要求的本发明的实施例固有地或明确地描述在本文中并能够在本文中进行。
出于描述和公开例如在此类出版物中可以与本发明结合使用的组合物和方法学，在本说明书中涉及和标识的所有专利、专利出版物以及其它出版物均以其全文内容通过引用方式单独且明确地并入本文中。这些出版物只提供在本申请的提交日期之前的公开内容。不应该将这一点视为本发明人承认由于先前发明或任何其它原因，本发明人无权承认本公开内容先于这些出版物。对于这些文献日期或内容表述的所有陈述都是基于本申请人所能获得的信息，并不构成对这些文献的日期或内容正确性的任何承认。

Claims (20)

1.一种用于从液体样品中提取分析物的装置(10)，所述装置(10)包括：
容器(12)，所述容器具有入口(20)、出口(22)以及在其间流体连通的用于允许所述液体样品从所述入口(20)到所述出口(22)的流动的通道，所述容器具有最接近所述入口(20)的全直径床区域(30)、位于所述全直径床区域(30)与所述出口(22)之间的减小直径的床区域(31)、最接近所述出口(22)的尖端区域(33)、限定在所述全直径床区域(30)与所述减小直径的床区域(31)之间的第一搁架(52)、以及限定在所述减小直径的床区域(31)与所述尖端区域(33)之间的第二搁架(54)；
上压缩层(18a)，所述上压缩层设置在所述全直径床区域(30)中且位于所述第一搁架(52)顶上；
上流量分布器(16a)，所述上流量分布器位于所述上压缩层(18a)顶上；
下压缩层(18b)，所述下压缩层设置在所述减小直径的床区域(31)中且位于所述第二搁架(54)顶上；以及
提取层(14)，所述提取层设置在所述减小直径的床区域(31)中且位于所述下压缩层(18b)顶上，
其中，在使用中，由所述容器(12)通过所述入口(20)所接收的液体样品能够有选择地流过所述上流量分布器(16a)、所述上压缩层(18a)、所述提取层(14)、所述下压缩层(18b)，并通过所述出口(22)流出所述容器(12)。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述全直径床区域(30)的有效面积和所述减小直径的床区域(31)的有效面积之间的比率在10:1至1.5:1的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述提取层(14)的提取介质的数均粒径小于40微米、小于30微米、小于25微米、小于20微米、小于15微米、小于10微米或小于5微米。
4.根据权利要求3所述的装置(10)，其特征在于，所述提取介质包含粒子，所述粒子为吸附剂粒子。
5.根据权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，所述吸附剂粒子选自离子交换吸附剂、反相吸附剂或正相吸附剂。
6.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述提取层(14)包括在单一层中的至少两种不同的提取介质。
7.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)进一步包含一种或多种另外的提取层(14)。
8.根据权利要求3所述的装置(10)，其特征在于，所述压缩层(18a、18b)中的一层或多层的孔径小于所述提取介质的所述粒径。
9.根据权利要求8所述的装置(10)，其特征在于，所述压缩层(18a、18b)中的一层或多层的孔径小于5微米或小于3微米。
10.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述压缩层(18a、18b)由柔软、疏水材料组成。
11.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述压缩层(18a、18b)的厚度在0.1mm至0.5mm范围内。
12.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，进一步包括额外的流量分布器(16b、16c)，其中所述额外的流量分布器(16b、16c)分层地布置在所述容器(12)的壳体中所述压缩层的上方和下方。
13.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，进一步包括额外的流量分布器(16b、16c)，其中所述额外的流量分布器(16b、16c)模制在所述容器(12)的壳体中所述压缩层的上方和下方。
14.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述入口(20)经配置接收连接配件从而将所述装置(10)连接到液体输入设备。
15.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)进一步包括：位于所述全直径床区域(30)内所述上压缩层(18a)之下的中间流量分布器(16b)、位于所述全直径床区域(30)或所述减小直径的床区域(31)内所述提取层(14)之上的中间压缩层(18c)、以及位于所述减小直径的床区域(31)内所述下压缩层(18b)之下的下流量分布器(16c)。
16.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，进一步包括空气间隙层(301)。
17.根据权利要求16所述的装置(10)，其特征在于，所述空气间隙层(301)位于所述减小直径的床区域(31)中。
18.一种包含以多列阵列布置的根据权利要求1至17中任一项的多个所述装置(10)的提取板。
19.一种试剂盒，所述试剂盒包含根据权利要求1至17中任一项所述的装置(10)或者根据权利要求18所述的提取板以及以浓缩形式或以适合直接使用的形式的合适试剂以及/或者缓冲液和/或洗脱缓冲液。
20.根据权利要求19所述的试剂盒，其特征在于，所述试剂是标签试剂或洗涤试剂。
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