CN107709251B - 用于分析样品制备的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请的方面包括用于分析样品制备的系统。在一些实施方式中，该系统包括容器，在该容器中设置有分析样品处理组合物，该组合物包括α‑环糊精和/或α‑环糊精共聚物。本申请也提供了降低分析样品中的基质效应的方法。在一些实施方式中，所述方法包括：使包含基质干扰剂和分析物的样品与环糊精组合物接触，产生基质‑环糊精络合物，其中所述环糊精组合物包含α‑环糊精和/或α‑环糊精共聚物；将络合物从接触的样品中分离，产生基质减少的组合物；和检测基质减少的组合物中的分析物。本申请也提供了用于上述系统和方法的成套用品和组合物。

Description

用于分析样品制备的组合物和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年6月16日提交的美国专利申请序列号14/740,829的权益，其公开内容完全并入本申请以作参考。
背景技术
分析测试和定量方法易受由样品基质中的污染物引起的干扰，这可能会使得各种分析物对它们在样品中的丰度的灵敏度不成比例地降低或增加。例如，液相色谱-质谱/质谱(LC/MS-MS)是药物代谢研究的常用方法；但是基质效应可能导致来自降低的精度、选择性和灵敏度的显著分析误差。例如，磷脂例如卵磷脂通过降低分析物灵敏度而干扰电喷雾MS检测中的分析物电离，通常称为离子抑制或基质效应。
污染物的存在可能导致不完全的溶剂萃取，因此会低估分析物浓度，或者可能在分析仪器上的污染物逐步增多，破坏灵敏度或导致停机时间，同时实施清洁过程。例如，在沉淀的血浆样品的反复分析过程中，污染物例如磷脂往往会在反相HPLC柱上越积越多。积累的磷脂可在之后的注射中逸出，随着多次注射过程引起分析物灵敏度漂移。除去磷脂需要大量溶剂洗涤，从而使柱再生到适当条件。除去分析样品中的污染物的多种方法是可用的，包括液/液萃取(LLE)，蛋白质沉淀(PPT)和固相萃取(SPE)。
QuEChERS是分析化学者使用的简化方法，用于检验食品中的分析物如农药残留物。该名字是由"快速，简单，经济，高效，可靠，和安全"形成的混成词。可修改QuEChERS方法以确保pH依赖性化合物(例如苯氧基链烷酸(phenoxyalcanoic acids))的有效萃取，从而最小化敏感化合物(例如碱和酸不稳定的农药)的降解或扩大覆盖基质的范围。分析者在掺混机中均质化样品(例如，水果，蔬菜，烟草等)并将其放进含有试剂的离心管中并将其搅拌1分钟。使用的试剂取决于待分析的样品类型。均质化之后，可以将样品通过净化柱洗脱，然后进行分析。
很多样品制备方法在分析物的MS分析过程中存在分析物损失可能性以及显著的基质效应。有多种样品组分可能涉及与离子抑制有关，其效应导致无效数据的收集。有用的过程是在进行分析过程之前可以除去引起来自分析样品的基质效应的脂质和其它试剂两者的那些。
发明内容
本申请的方面包括用于分析样品制备的系统。在一些实施方式中，系统包括其中设置有包含α-环糊精(α-CD)和/或α-环糊精共聚物的分析样品制备组合物的容器。本申请也提供了降低分析样品中的基质效应的方法。在一些实施方式中，该方法包括：使包含基质干扰剂和分析物的样品与α-环糊精组合物接触，产生基质-环糊精络合物，其中α-环糊精组合物包含α-环糊精和/或α-环糊精共聚物；将络合物从接触的样品中分离，产生基质减少的组合物；和检测基质减少的组合物中的分析物。本申请也提供了用于上述系统和方法的成套用品和组合物。
附图说明
本领域技术人员将会理解，以下所述的附图仅用于说明目的。附图不意在以任何方式限制本发明教导的范围。
图1说明如示例性方案(版面B)中所述的用于合成α-环糊精共聚物的有用的二异氰酸酯单体(版面A)。
图2显示鳄梨在dSPE处理之前和在用2:1的α-CD:α-CD共聚物(7a)共混物处理之后的GC-MS全扫描色谱叠加图(自上而下)以及积分色谱图用于基质移除率计算。
图3显示鳄梨萃取物在dSPE处理之前，在用α-CD共聚物(7a)处理之后(83.8％基质移除率)，在用2:1的α-CD:α-CD共聚物(7a)共混物处理之后(88.5％基质移除率)和在用α-CD处理之后(90.7％基质移除率)的GC-MS全扫描色谱叠加图(自上而下)。
图4显示通过GC-MS进行各种净化得到的有机萃取物的色谱叠加图。
图5显示通过GC-FID进行各种净化得到的草莓萃取物的色谱叠加图。
图6显示通过GC-ECD进行各种净化得到的红辣椒萃取物的色谱叠加图。
图7显示大鼠血浆未经dSPE净化和在用2:1的α-CD:α-CD共聚物(7a)共混物处理之后的LC-MS全扫描色谱叠加图(自上而下)。通过总峰面积计算的基质移除率为79％。
图8显示在50℃在二甲基甲酰胺中合成之后MBPI-α-环糊精(3:1)聚合物凝胶化的照片(参见版面a)。图8的版面b和c显示扫描电镜照片，说明MBPI-α-环糊精(3:1)聚合物的固体致密形态。
图9显示未处理的鳄梨，在用在1:1乙腈/H2O中的1:1HMDI-α-CD处理之后，在用在1:1乙腈/H2O中的2:1HDMI-α-CD处理之后，在用在4:1乙腈/H2O中的2:1HDMI-α-CD处理之后，和在用在水中的α-CD处理之后的叠加的GC-MS色谱图(自上而下)。
图10显示未处理的鳄梨，在用3:1MBPI-α-CD处理之后，在用1:1MBPI-α-CD处理之后，和在用α-CD溶液处理之后的GC-MS色谱叠加图(自上而下)。
图11说明通过GC-MS(选择离子监测)得到的下述鳄梨中的有机氯农药(50ppb)的绝对回收率：鳄梨在用在0.5ml水中的α-CD溶液处理之后(第一柱条)，鳄梨在用100mg的1:1MBPI-α-CD处理之后(第二柱条)，鳄梨在用200mg的3:1MBPI-α-CD处理之后(第三柱条)。
图12显示MBPI-α-环糊精(1:1)聚氨酯共聚物的FT-IR光谱：图12的版面a显示完整的IR光谱，版面b显示2000-700cm-1的IR光谱。
图13显示扫描电镜照片，说明MBPI-α-环糊精(1:1)聚氨酯的样品的多孔形态(参见版面a)。聚合物由约100nm量级颗粒构成。比例尺＝1微米；照片显示由MBPI-α-环糊精(1:1)聚氨酯在水中形成的稳定的胶体悬浮液(版面b)。虽然不溶，但是版面a中所示的单独的纳米级颗粒在水中分散形成稳定的半透明悬浮液。
图14显示鳄梨在样品净化之前，在用来自3h反应的100mg的1:1MBPI-α-CD处理之后，在用200mg的1:1MBPI-α-CD处理之后，和在用100mg在0.5ml水中的α-CD溶液处理之后的GC-MS全扫描色谱图(自上而下)。
图15说明鳄梨在用100mg在0.5ml水中的α-CD溶液处理之后(第一柱条)，在用100mg的1:1MBPI/α-CD处理之后(第二柱条)，和在用200mg的1:1MBPI/a-CD处理之后(第三柱条)，鳄梨中的有机氯农药的绝对回收率。
图16显示未处理的牛肝，用100mg的1:1MBPI/a-CD处理的牛肝，和用100mg在0.5ml水中的α-CD溶液处理的牛肝的GC-MS全扫描色谱叠加图(自上而下)。
定义
在更详细地描述示例性实施方式之前，陈述以下定义以解释和限定说明书中使用的术语的含义和范围。
除非另有定义，否则本申请使用的所有技术和科技术语的含义与本发明所属领域技术人员通常理解的含义一样。Singleton等人的DICTIONARY OF MICROBIOLOGY ANDMOLECULAR BIOLOGY，2D ED.，John Wiley and Sons，New York(1994)和Hale&Markham，THEHARPER COLLINS DICTIONARY OF BIOLOGY，Harper Perennial，N.Y.(1991)为本领域技术人员提供了本申请使用的很多术语的通用含义。然而为了清楚易懂涉及的术语，以下限定某些术语。
必须注意，如本申请以及所附权利要求中使用，单数形式“一个”、“一种”、和“这个”包括复数指代物，除非上下文明确地相反指出。例如，术语“一种α-环糊精”是指一种或多种α-环糊精，即，一个α-环糊精和多个α-环糊精。还应注意，可以撰写权利要求以排除任何任选的要素。由此，这样的陈述意在用作排他性术语如“单独”、“仅”等与权利要求要素的陈述结合使用、或“否定”限制使用的先行基础。
本申请使用的术语“连接基”或“连接基团”是指连接两个基团并且主链长度为具有100个原子或更少的连接部分。连接基或连接基团可以是连接两个基团的共价键或长度为1至100个原子的链，例如长度为1个、2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个、14个、16个、18个或20个碳原子，其中连接基可以是线型的、支化的、环状的、或单个原子。在某些情况中，连接基主链的1个、2个、3个、4个或5个或更多个碳原子可以任选取代有硫、氮或氧杂原子。主链原子之间的键可以是饱和或不饱和的，通常不多于1个、2个、或3个不饱和键将存在于连接基主链中。连接基可以包括一个或多个取代基，例如取代有烷基、芳基或烯基。连接基可以不受限制地包括，聚(乙二醇)基；醚基，硫醚基，叔胺基，烷基，其中烷基可以是直链的或支化的，例如，甲基，乙基，正丙基，1-甲基乙基(异丙基)，正丁基，正戊基，1,1-二甲基乙基(叔丁基)等。连接基主链可以包括环状基团，例如芳基、杂环基或环烷基，其中环状基团的2个或更多个原子(例如，2个、3个或4个原子)包括在主链中。连接基可以是可断裂的或不可断裂的。
本申请使用的术语“特异性结合成员”是指一对分子中对另一个具有结合特异性的一个成员。该对分子的一个成员可具有其表面上的一个区域或具有一个空腔，所述区域或空腔特异性地结合于该对分子另一个成员表面上的区域或空腔中。因此，该对的成员具有彼此特异性结合的性质以产生结合络合物。在一些实施方式中，结合络合物中的特异性结合成员之间的亲和力的特征在于Kd(解离常数)为10-6M或更小，例如10-7M或更小，包括10-8M或更小，例如，10-9M或更小，10-10M或更小，10-11M或更小，10-12M或更小，10-13M或更小，10-14M或更小，包括10-15M或更小。在一些实施方式中，特异性结合成员以高亲和力特异性结合。高亲和力表示结合成员以下述表观亲和力特异性结合，该表观亲和力的特征在于表观Kd为10x 10-9M或更小，尤其例如，1x 10-9M或更小，3x 10-10M或更小，1x 10-10M或更小，3x10-11M或更小，1x 10-11M或更小，3x 10-12M或更小或1x 10-12M或更小。
本申请所述方法包括多个步骤。每个步骤可以依照期望在各步骤之间流逝的预定时间量之后进行。由此，进行各步骤之间的时间可以为1秒或更久，10秒或更久，30秒或更久，60秒或更久，5分钟或更久，10分钟或更久，60分钟或更久，且包括5小时或更久。在某些实施方式中，各个之后步骤在完成前一步骤之后立即进行。在其它实施方式中，一个步骤可以在完成前一步骤后的潜伏期或等待期之后进行，例如，几分钟至过夜等待时间。
“多个”包含至少2个成员。在某些情况中，多个可以具有至少6个，至少10个，至少12个，至少24个，至少48个，至少96个，至少100个，至少384个，至少10,000个，至少100,000个，至少106个，至少107个，至少108个或至少109或更多个成员。
数值范围包括限定范围的数值。
本申请使用的术语“分离”是指物理分离两个要素(例如，通过尺寸或亲和力等)以及降解一个要素而使另一个保持完整。
除非另有指定，否则以下术语具有以下含义。任何未定义术语具有其领域公认含义。
“烷基”是指具有1至10个碳原子(例如1至6个碳原子，或1至5个碳原子，或1至4个碳原子，或1至3个碳原子)的单价饱和脂族烃基。该术语包括，例如，线型或支化烃基，例如甲基(CH3-)，乙基(CH3CH2-)，正丙基(CH3CH2CH2-)，异丙基((CH3)2CH-)，正丁基(CH3CH2CH2CH2-)，异丁基((CH3)2CHCH2-)，仲丁基((CH3)(CH3CH2)CH-)，叔丁基((CH3)3C-)，正戊基(CH3CH2CH2CH2CH2-)，和新戊基((CH3)3CCH2-)。
术语“取代的烷基”是指如本申请定义的烷基，其中烷基链中的一个或多个碳原子已任选被杂原子例如-O-、-N-、-S-、-S(O)n-(其中n为0至2)、-NR-(其中R为氢或烷基)取代并且具有1至5个选自以下的取代基：烷氧基，取代的烷氧基，环烷基，取代的环烷基，环烯基，取代的环烯基，酰基，酰胺基，酰氧基，氨基，氨基酰基，氨基酰氧基，氧基氨基酰基，叠氮基，氰基，卤素，羟基，氧代，硫酮，羧基，羧基烷基，硫代芳氧基，硫代杂芳氧基，硫代杂环氧基，硫醇基，硫代烷氧基，取代的硫代烷氧基，芳基，芳氧基，杂芳基，杂芳氧基，杂环基，杂环氧基，羟基氨基，烷氧基氨基，硝基，-SO-烷基，-SO-芳基，-SO-杂芳基，-SO2-烷基，-SO2-芳基，-SO2-杂芳基，和-NRaRb，其中R’和R”可以相同或不同并且选自氢，任选取代的烷基，环烷基，烯基，环烯基，炔基，芳基，杂芳基和杂环基。
“亚烷基”是指优选具有1至6个、更优选具有1至3个碳原子的二价脂族烃基，其为直链的或支化的，并且其任选夹杂有一个或多个选自以下的基团：-O-，-NR10-，-NR10C(O)-，-C(O)NR10-等。该术语包括，例如，亚甲基(-CH2-)，亚乙基(-CH2CH2-)，正亚丙基(-CH2CH2CH2-)，异亚丙基(-CH2CH(CH3)-)，(-C(CH3)2CH2CH2-)，(-C(CH3)2CH2C(O)-)，(-C(CH3)2CH2C(O)NH-)，(-CH(CH3)CH2-)等。
“取代的亚烷基”是指具有由如对于碳在以下定义的“取代的”中所述的取代基取代的1至3个氢的亚烷基。
术语“烷烃”是指如本申请定义的烷基和亚烷基。
“烷氧基”是指基团-O-烷基，其中烷基如本申请定义。烷氧基包括，例如，甲氧基，乙氧基，正丙氧基，异丙氧基，正丁氧基，叔丁氧基，仲丁氧基，正戊氧基等。术语“烷氧基”也指基团烯基-O-，环烷基-O-，环烯基-O-，和炔基-O-，其中烯基、环烷基、环烯基、和炔基如本申请定义。
术语“取代的烷氧基”是指基团取代的烷基-O-，取代的烯基-O-，取代的环烷基-O-，取代的环烯基-O-，和取代的炔基-O-，其中取代的烷基、取代的烯基、取代的环烷基、取代的环烯基和取代的炔基如本申请定义。
术语“酰氧基”是指基团烷基-C(O)O-，取代的烷基-C(O)O-，环烷基-C(O)O-，取代的环烷基-C(O)O-，芳基-C(O)O-，杂芳基-C(O)O-，和杂环基-C(O)O-，其中烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、芳基、杂芳基、和杂环基如本申请定义。
“芳基”或“Ar”是指具有6至18个碳原子的单价芳族碳环基团，其具有单环(例如存在于苯基中)或含有多个稠合环的环系(这样的芳环系统的实例包括萘基，蒽基和茚满基)，其中稠合环可以是或可以不是芳族的，条件是连接点是通过芳环的原子实现的。该术语包括，例如，苯基和萘基。除非对芳基取代基的定义有其它限制，否则这样的芳基可以任选取代有1至5个、或1至3个选自以下的取代基：酰氧基，羟基，硫醇基，酰基，烷基，烷氧基，烯基，炔基，环烷基，环烯基，取代的烷基，取代的烷氧基，取代的烯基，取代的炔基，取代的环烷基，取代的环烯基，氨基，取代的氨基，氨基酰基，酰基氨基，烷芳基，芳基，芳氧基，叠氮基，羧基，羧基烷基，氰基，卤素，硝基，杂芳基，杂芳氧基，杂环基，杂环氧基，氨基酰氧基，氧基酰基氨基，硫代烷氧基，取代的硫代烷氧基，硫代芳氧基，硫代杂芳氧基，-SO-烷基，-SO-取代的烷基，-SO-芳基，-SO-杂芳基，-SO2-烷基，-SO2-取代的烷基，-SO2-芳基，-SO2-杂芳基和三卤代甲基。
“芳氧基”是指基团-O-芳基，其中芳基如本申请定义，包括，例如，苯氧基，萘氧基等，包括也如本申请定义的任选取代的芳基。
“羧基(carboxyl)”、“羧基(carboxy)”或“羧酸盐”是指-CO2H或其盐。
“羧基酯(carboxyl ester)”或“羧基酯(carboxy ester)”或术语“羧基烷基(carboxyalkyl)”或“羧基烷基(carboxylalkyl)”是指基团-C(O)O-烷基，-C(O)O-取代的烷基，-C(O)O-烯基，-C(O)O-取代的烯基，-C(O)O-炔基，-C(O)O-取代的炔基，-C(O)O-芳基，-C(O)O-取代的芳基，-C(O)O-环烷基，-C(O)O-取代的环烷基，-C(O)O-环烯基，-C(O)O-取代的环烯基，-C(O)O-杂芳基，-C(O)O-取代的杂芳基，-C(O)O-杂环基，和-C(O)O-取代的杂环基，其中烷基，取代的烷基，烯基，取代的烯基，炔基，取代的炔基，环烷基，取代的环烷基，环烯基，取代的环烯基，芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，杂环基，和取代的杂环基如本申请定义。
“杂芳基”是指具有1至15个碳原子(例如1至10个碳原子)和在环内具有1至10个选自氧、氮和硫的杂原子的芳族基团。这样的杂芳基可以在环系中具有单环(例如，吡啶基，咪唑基或呋喃基)或多个稠合环(例如在以下基团中，例如吲嗪基，喹啉基，苯并呋喃基，苯并咪唑基或苯并噻吩基)，其中环系内的至少一个环是芳族的，条件是连接点通过芳环的原子实现。在某些实施方式中，杂芳基的氮和/或硫环原子可任选氧化，从而得到N-氧化物(N→O)、亚硫酰基、或磺酰基部分。该术语包括，例如，吡啶基，吡咯基，吲哚基，硫代苯基，和呋喃基。除非对杂芳基取代基的定义有其它限制，否则这样的杂芳基可以任选取代有1至5个、或1至3个选自以下的取代基：酰氧基，羟基，硫醇基，酰基，烷基，烷氧基，烯基，炔基，环烷基，环烯基，取代的烷基，取代的烷氧基，取代的烯基，取代的炔基，取代的环烷基，取代的环烯基，氨基，取代的氨基，氨基酰基，酰基氨基，烷芳基，芳基，芳氧基，叠氮基，羧基，羧基烷基，氰基，卤素，硝基，杂芳基，杂芳氧基，杂环基，杂环氧基，氨基酰氧基，氧基酰基氨基，硫代烷氧基，取代的硫代烷氧基，硫代芳氧基，硫代杂芳氧基，-SO-烷基，-SO-取代的烷基，-SO-芳基，-SO-杂芳基，-SO2-烷基，-SO2-取代的烷基，-SO2-芳基和-SO2-杂芳基，和三卤代甲基。
“杂环”、“杂环的”、“杂环烷基”和“杂环基”是指具有单个环或多个稠合环(包括稠合桥连系统或螺环系统)并且具有3至20个环原子(包括1至10个杂原子)的饱和或不饱和的基团。这些环原子选自氮，硫，或氧，其中在稠合环系中，一个或多个环可以是环烷基、芳基、或杂芳基，条件是连接点是通过非芳族环实现的。在某些实施方式中，杂环基团的氮和/或硫原子任选氧化，从而得到N-氧化物、-S(O)-、或-SO2-部分。
杂环和杂芳基的实例包括但不限于，氮杂环丁烷，吡咯，咪唑，吡唑，吡啶，吡嗪，嘧啶，哒嗪，吲嗪，异吲哚，吲哚，二氢吲哚，吲唑，嘌呤，喹嗪，异喹啉，喹啉，酞嗪，萘基吡啶，喹喔啉，喹唑啉，噌啉，蝶啶，咔唑，咔啉，菲啶，吖啶，二氮杂菲，异噻唑，吩嗪，异
Figure BDA0001509544990000081
唑，吩
Figure BDA0001509544990000082
嗪，吩噻嗪，四氢咪唑，咪唑啉，哌啶，哌嗪，吲哚满，邻苯二酰亚胺，1,2,3,4-四氢异喹啉，4,5,6,7-四氢苯并[b]噻吩，噻唑，噻唑烷，噻吩，苯并[b]噻吩，吗啉基，硫代吗啉基(也称为硫吗啉基)，1,1-二氧代硫代吗啉基，哌啶基，吡咯烷，四氢呋喃基等。
除非对杂环取代基的定义有其它限制，否则这样的杂环基可以任选取代有1至5个、或1至3个选自以下的取代基：烷氧基，取代的烷氧基，环烷基，取代的环烷基，环烯基，取代的环烯基，酰基，酰基氨基，酰氧基，氨基，取代的氨基，氨基酰基，氨基酰氧基，氧基氨基酰基，叠氮基，氰基，卤素，羟基，氧代，硫酮基，羧基，羧基烷基，硫代芳氧基，硫代杂芳氧基，硫代杂环氧基，硫醇基，硫代烷氧基，取代的硫代烷氧基，芳基，芳氧基，杂芳基，杂芳氧基，杂环基，杂环氧基，羟基氨基，烷氧基氨基，硝基，-SO-烷基，-SO-取代的烷基，-SO-芳基，-SO-杂芳基，-SO2-烷基，-SO2-取代的烷基，-SO2-芳基，-SO2-杂芳基，和稠合杂环。
除了本申请的公开之外，术语“取代的”当用于修饰指定的基团或原子团时也可以表示指定基团或原子团的一个或多个氢原子各自彼此独立地由相同或不同的由下文所述的取代基替代。
除了关于本申请单独术语公开的基团之外，除非另有指定，否则用于取代指定基团或原子团中饱和碳原子上一个或多个氢原子(单个碳上的任何两个氢可以由＝O，＝NR70，＝N-OR70，＝N2或＝S取代)的取代基是-R60，卤素，＝O，-OR70，-SR70，-NR80R80，三卤代甲基，-CN，-OCN，-SCN，-NO，-NO2，＝N2，-N3，-SO2R70，-SO2O–M+，-SO2OR70，-OSO2R70，-OSO2O–M+，-OSO2OR70，-P(O)(O–)2(M+)2，-P(O)(OR70)O–M+，-P(O)(OR70)2，-C(O)R70，-C(S)R70，-C(NR70)R70，-C(O)O–M+，-C(O)OR70，-C(S)OR70，-C(O)NR80R80，-C(NR70)NR80R80，-OC(O)R70，-OC(S)R70，-OC(O)O-M+，-OC(O)OR70，-OC(S)OR70，-NR70C(O)R70，-NR70C(S)R70，-NR70CO2 –M+，-NR70CO2R70，-NR70C(S)OR70，-NR70C(O)NR80R80，-NR70C(NR70)R70和-NR70C(NR70)NR80R80，其中R60选自任选取代的烷基，环烷基，杂烷基，杂环烷基烷基，环烷基烷基，芳基，芳基烷基，杂芳基和杂芳基烷基，R70各自独立地为氢或R60；R80各自独立地为R70，或者两个R80连同它们所键接的氮原子一起形成5元、6元或7元杂环烷基，其可任选包括1至4个相同或不同的选自O、N和S的另外杂原子，且其N可以具有-H或C1-C3烷基取代；M+各自为具有一个净正电荷的反离子。M+可以各自独立地为，例如，碱金属离子，例如K+，Na+，Li+；铵离子，例如+N(R60)4；或碱土金属离子，例如[Ca2+]0.5，[Mg2+]0.5，或[Ba2+]0.5(“下标0.5表示这样的二价碱土金属离子的反离子之一可以是本发明化合物的离子化形式，其它典型的反离子例如氯离子、或本申请公开的两种离子化化合物可以用作这样的二价碱土金属离子的反离子，或者本发明的双离子化的化合物可以用作这样的二价碱土金属离子的反离子)。作为具体实例，-NR80R80意在包括-NH2，-NH-烷基，N-吡咯烷基，N-哌嗪基，4N-甲基-哌嗪-1-基和N-吗啉基。
除了本申请的公开之外，除非另有指定，否则“取代的”烯基、炔基、芳基和杂芳基中的不饱和碳原子上的氢的取代基是-R60，卤代，-O-M+，-OR70，-SR70，-S–M+，-NR80R80，三卤代甲基，-CF3，-CN，-OCN，-SCN，-NO，-NO2，-N3，-SO2R70，-SO3 –M+，-SO3R70，-OSO2R70，-OSO3 –M+，-OSO3R70，-PO3 -2(M+)2，-P(O)(OR70)O–M+，-P(O)(OR70)2，-C(O)R70，-C(S)R70，-C(NR70)R70，-CO2 –M+，-CO2R70，-C(S)OR70，-C(O)NR80R80，-C(NR70)NR80R80，-OC(O)R70，-OC(S)R70，-OCO2 –M+，-OCO2R70，-OC(S)OR70，-NR70C(O)R70，-NR70C(S)R70，-NR70CO2 –M+，-NR70CO2R70，-NR70C(S)OR70，-NR70C(O)NR80R80，-NR70C(NR70)R70和-NR70C(NR70)NR80R80，其中R60、R70、R80和M+如之前定义，条件是在取代的烯烃或炔烃的条件下，取代基不是-O-M+，-OR70，-SR70，或-S-M+。
除了本申请的公开之外，在某些实施方式中，取代的基团具有1个、2个、3个、或4个取代基，具有1个、2个或3个取代基，具有1个或2个取代基，或具有1个取代基。应该理解，在以上定义的所有取代基中，通过限定取代基具有的其它取代基为其本身所得到的聚合物(例如，具有取代的芳基作为取代基的取代的芳基，其自取代有取代的芳基，其进一步由取代的芳基取代等)不包含在本申请内。在这样的情况中，这样的取代基的最大数目为3。例如，本申请特定预期的取代的芳基的连续取代限于取代的芳基-(取代的芳基)-取代的芳基。
除非另有指定，否则本申请未明确定义的取代基的命名通过指名官能团中指向该官能团与随后的邻近官能团的连接点的末端位置来实现。例如，取代基“芳基烷氧基羰基”是指基团(芳基)-(烷基)-O-C(O)-。
关于包含一个或多个取代基的本申请公开的任何基团，当然应该理解，这样的基团不包含空间无法实现和/或不易合成的任何取代或取代模式。而且，上述化合物包括源自这些化合物的取代的所有立体化学异构体。
术语“衍生化的”和“源自”是指分子的化学改性。本领域技术人员将容易知道可以改性分子的多种方法，例如氧化，还原，亲电/亲核取代，烷基化，酯/酰胺形成等。例如，在将本发明的环糊精聚合或将它们共价连接于聚合物之前，本发明的环糊精可以通过胺化、甲苯磺酰化、或碘化来化学改性。
术语的其它定义可以出现在整个说明书中。
具体实施方式
如以上总结，本申请的方面包括用于分析样品制备的系统。在一些实施方式中，系统包括其中设置有包含α-环糊精和/或α-环糊精共聚物的分析样品处理组合物的容器。本申请也提供了降低分析样品中的基质效应的方法。在一些实施方式中，该方法包括：使包含基质干扰剂和分析物的样品与α-环糊精组合物接触，产生基质-环糊精络合物，其中α-环糊精组合物包含α-环糊精和/或α-环糊精共聚物；将络合物从接触的样品中分离，产生基质减少的组合物；和检测基质减少的组合物中的分析物。本申请也提供了用于上述系统和方法的成套用品和组合物。
在描述各种实施方式之前，应该理解本申请的教导不限于所述的特定实施方式，因此当然可以变化。也应理解，本申请使用的术语仅针对描述特定实施方式的目的，不意在具有限制性，因为本申请教导的范围仅由所附权利要求限定。
本申请使用的段落标题仅用于组织目的，不应解释为以任何方式限制所述的主题内容。虽然结合各种实施方式描述本申请教导，本申请教导不意在限于这样的实施方式。相反，本申请教导包括各种替代选择、修改、和等价物，这将是本领域技术人员所领会的。
除非另有限定，本申请使用的所有技术和科技术语具有的含义与本申请所属领域技术人员通常理解的含义一样。虽然类似于或等同于本申请所述那些的任何方法和材料也可以用于本申请教导的实践或测试，但是现仅描述一些示例性方法和材料。
引用任何公开针对在申请日之前的其公开内容，不应解释为承认本申请权利要求由于在先发明而没有资格日期先于这些公开。此外，提供的公开日可以不同于可能独立批准的实际公开日。
本领域技术人员在阅读本申请公开之后将显而易见的是，本申请所述和解释的独立实施方式各自具有不连续的组分和特征，其可容易与任何其它几种实施方式的特征分离或组合，而不会背离本申请教导的范围或精神。任何记载的方法可以按照记载的事件顺序或以任何其它逻辑上可行的顺序进行。
本申请提及的所有专利和公开、包括这些专利和公开中公开的所有继起事件明确并入本申请以作参考。
在进一步描述上述本发明时，首先更详细地描述用于分析样品处理的组合物。接着，综述了包括上述组合物的有用系统和成套用品。最后，也描述了降低分析样品中基质效应的方法。
组合物
本申请的方面包括用于分析样品制备的组合物。组合物可以包含α-环糊精和/或α-环糊精共聚物。在组合物的一些实施方式中，分析样品制备组合物包含α-环糊精。在组合物的一些实施方式中，分析样品制备组合物包含α-环糊精共聚物。在组合物的一些实施方式中，分析样品制备组合物包含α-环糊精和α-环糊精共聚物的混合物。本申请使用的术语“α-环糊精”，“α-糊精”，“alpha-环糊精”，“α-CD”和“alpha糊精”可互换使用，并且指代包括经α-1,4子单元间连接基环状连接的六个葡萄糖子单元的环状多糖。术语可以用于单个单体化合物的上下文中，例如，包括一个α-环糊精的化合物。术语也可以用于聚合物的上下文中，例如，包括α-环糊精共聚单体的共聚物。术语可以用于指代单体α-环糊精化合物或指代α-环糊精共聚物。α-环糊精部分的葡萄糖子单元可以是天然存在的糖，存在形式为它们的还原或氧化形式。在一些情况中，α-环糊精的葡萄糖子单元是α-D-吡喃葡萄糖苷单元。α-环糊精部分可以改性。改性的α-环糊精是包括至少一个改性葡萄糖子单元的部分(例如，单体或共聚物)。可用的改性包括但不限于，在葡萄糖单元的2-羟基、3-羟基和/或6-羟基改性(例如，用任何便利的连接部分烷基化或酰化)，用可替换的官能团(例如，胺，硫醇，醛，酮，叠氮化物，羧酸，活化酯，异氰酸酯，异硫氰酸酯等)取代或转化羟基(例如，2-羟基，3-羟基和/或6-羟基)。α-环糊精部分可以包括用于连接于有用的共聚物或其它部分的任选连接基。连接键可以是共价的(例如，经可生物水解的键，例如，酯，酰胺，氨基甲酸酯，和碳酸酯)。α-环糊精部分可以进一步包括一个或多个碳水化合物部分，在一些情况中，简单的碳水化合物部分例如直接(即，经碳水化合物连接键)或通过连接基连接于环状芯的半乳糖。α-环糊精的葡萄糖子单元可以相同或不同。在一些情况中，将葡萄糖子单元中的一个或多个改性，以得到α-环糊精与有用部分的共价连接。
α-环糊精化合物和/或共聚物的选择性可以源自特定的空腔尺寸，其限制包结络合物(即，主-客体络合物)仅形成能够结合到α-环糊精的空腔内的那些客体组分。空腔尺寸是关于样品的组分可以络合的主要决定因素。α-环糊精具有不能够接受具有较大尺寸的分子或基团的小空腔(例如，其内径为约4.7至约5.3埃，相对于β-环糊精或γ-环糊精，β-环糊精和γ-环糊精的内径分别为6.0至6.5埃和7.5至8.3埃)。在α-环糊精空腔中结合的组分的空间拟合对于实现络合物形成是重要的。由此，过大而无法包括在α-环糊精空腔内的样品组分在溶液中保持未结合。有用的疏水样品组分可以通过置换水而结合到α-环糊精化合物或共聚物的空腔中。该结合事件通过由水排斥分子来支持并且有效地将有用的客体分子包封在环糊精内，致使组分为水溶性的。
例如，在一些情况中，样品包括为脂质的有用客体组分。脂质在生物学中具有广泛复杂的角色，且发现于很多类型样品的基质中。脂质具有亲水头基和包括烃链的疏水尾部。脂质的疏水尾部可以具有圆柱形的线型延长的结构，即，具有大致一致的直径和由烃链长度决定的可变长度的结构。脂质烃链可以具有长度、取代模式、和不饱和度的多种组合的任一种。脂质具有物理性质，例如形状，刚度和尺寸。膜脂可以根据它们的分子形状分类：例如，倒锥形，圆柱形和圆锥形，这可以确定膜结构和生物功能。圆柱形脂质是其亲水头基和疏水尾部具有相似直径的脂质。倒锥系脂质是其中极性头基的直径大于脂质尾部的那些。圆锥形脂质是其中极性头基的直径小于脂质尾部的那些。概括地说，脂质的烃链具有能够结合到α-环糊精单体/化合物或共聚物的空腔中的平均直径和形状。在一些情况中，根据烃链的长度，烃链可以同时与多个α-环糊精部分(例如，共聚物的多个单体和/或多个α-环糊精基团)形成主-客体络合物。可能够与上述α-环糊精组合物形成络合物的有用脂质包括但不限于鞘脂类，糖磷脂，酰基甘油酯和胆固醇。
在通用术语中，上述组合物包含可以选择性地结合有用样品的目标组分以产生络合物的α-环糊精化合物和α-环糊精共聚物。在一些情况中，络合物是三分子络合物、或甚至更高级络合物，并且可以包括结合于相同的有用样品的α-环糊精共聚物和α-环糊精化合物两者。由此，在一些情况中，样品组分可以具有延长的线型结构，其可以结合在多个α-环糊精部分的空腔内并投影透过多个α-环糊精部分的空腔。上述α-环糊精共聚物提供α-环糊精基团在共聚物内的所需空间排列，其提供选择性的络合和捕捉有用的样品组分。一旦形成络合物，则可使用任何便利方法将其从样品中分离。
在一些情况中，目标组分是目标分析物，使用上述组合物形成络合物使得将分析物从接触的样品中分离。一旦已将络合物从接触的样品中分离，则可之后检测和分析目标分析物。
在某些情况中，目标组分是样品组分(例如，基质干扰剂)，其存在干扰目标分析物的灵敏的下游检测和/或分析。在这样的情况中，形成的络合物可以从样品中移除，并且可以提供对样品中剩余的目标分析物的灵敏的检测和分析。
可用于上述组合物的有用α-环糊精化合物包括但不限于，α-环糊精，甲基-α-环糊精，(2-羟基丙基)-α-环糊精。在一些实施方式中，α-环糊精单体具有以下结构：
Figure BDA0001509544990000141
在一些实施方式中，α-环糊精组合物基于相对于α-环糊精共聚物的摩尔浓度包括至少5％的α-环糊精，尤其例如，至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％、至少98％、至少99％、和甚至100％的α-环糊精，相对于α-环糊精共聚物。在一些实施方式中，α-环糊精组合物包含至少50％的α-环糊精。在某些情况中，α-环糊精组合物包含α-环糊精，其相对于任选的α-环糊精共聚物的摩尔浓度为5％至100％，尤其例如，10％至100％，20％至100％，30％至100％，40％至100％，50％至100％，60％至100％，70％至100％，80％至100％，或90％至100％。在某些情况中，α-环糊精组合物基于摩尔浓度包含至少1％的α-环糊精共聚物。在某些实施方式中，环糊精与环糊精共聚物在组合物中的摩尔比为1:1至3:1，例如1:1至1:2。在一些实施方式中，α-环糊精组合物包括摩尔比为约2:1的α-环糊精与环糊精共聚物。在一些实施方式中，α-环糊精组合物不包含α-环糊精共聚物。
在一些实施方式中，α-环糊精组合物包括至少1重量％的α-环糊精，尤其例如，至少2重量％、至少3重量％、至少4重量％、至少5重量％、至少6重量％、至少7重量％、至少8重量％、至少9重量％、至少10重量％、至少15重量％、至少20重量％、至少25重量％、至少30重量％、至少35重量％、至少40重量％、至少45重量％、至少50重量％的α-环糊精。在一些实施方式中，α-环糊精组合物包含至少5重量％的α-环糊精。
上述组合物可以进一步包含各种另外的试剂(例如，如本申请所述)。在一些实施方式中，组合物包含β-环糊精或γ-环糊精。上述环糊精组合物可以进一步包含任何便利的另外组分，包括但不限于，溶剂，缓冲液，盐等。上述组合物可以是液体或固体形式。
α-环糊精共聚物
如本申请使用，术语α-环糊精共聚物是指具有两种或更多种不同共聚单体的共聚物，其中共聚单体的至少一种是α-环糊精共聚单体，即，包括任选改性的适于结合到共聚物中的α-环糊精化合物的共聚单体。存在于共聚物的α-环糊精共聚单体限定一系列重复的α-环糊精基团，其可以作为侧链基团包含其中或可以作为聚合物主链的不可分割部分包含其中。环糊精共聚物可以包括支化的α-环糊精共聚单体。支化的α-环糊精共聚单体包括三个或更多个连接部分，其提供共聚单体与三种其它共聚单体子单元的连接。在这样的情况中，共聚物可以是树状的，即，具有树状聚合物结构。
环糊精共聚物可以包括官能化的α-环糊精共聚单体。“官能化的”表示α-环糊精共聚单体已经改性以包括提供所需物理或化学性质的有用基团或部分，例如特异性结合部分，水溶性基团(WSG)，或可检测的部分(例如，荧光团)。
任何便利的聚合物化学、连接键和共聚单体可用于制备上述α-环糊精共聚物。上述聚合物可以经由聚合制备，所述聚合可以包括自由基、阴离子、和阳离子机理，金属催化的聚合例如烯烃复分解，本领域技术人员已知的其它聚合反应，以及二官能分子的反应(类似于尼龙的形成，例如，使各自具有两个或更多个彼此反应的反应性部分的分子反应，但是在一些情况中，所述反应性部分不受通过空间、构象、或其它限制分子内反应的支持，或使两种或更多种不同化合物反应，每种化合物带有仅与不同化合物的反应性部分反应，即分子间反应，的两个或更多个反应性部分)。可以用于连接共聚物的共聚单体的有用聚合物主链连接基包括但不限于氨基甲酸酯基，乙烯基，醚基，丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，酰胺基，芳族聚酰胺基，酯基，氨基甲酸乙酯基，和碳酸酯基。由此，在一些情况中，α-环糊精共聚物可以称为聚氨基甲酸酯，聚氨酯，聚丙烯酸酯，聚酰胺，聚酯，或聚碳酸酯等。在某些实施方式中，α-环糊精共聚物是聚氨酯聚合物。在一些情况中，α-环糊精共聚物进一步包括β-环糊精或γ-环糊精共聚单体，其中β-环糊精或γ-环糊精可以作为侧链基团包含其中或整合于聚合物主链中。
除了α-环糊精共聚单体之外，任何便利的共聚单体都可以用于共聚物。如本申请使用，术语“共聚单体前体”是指在与α-环糊精单体前体反应之后将两个这样的部分连接在一起的任何直链或支化的对称或不对称化合物。在某些实施方式中，共聚单体前体是包含至少两个官能团的化合物，通过所述官能团，可以实现反应和因此的α-环糊精共聚单体的连接。每种共聚单体前体的可以相同或不同、末端或内部的官能团的实例包括但不限于氨基，酸，咪唑，羟基，硫基，酰基卤化物，-C＝C-，或-CC-基团及其衍生物。在一些实施方式中，两个官能团相同并且位于共聚单体前体的终端。在某些实施方式中，共聚单体前体包含具有至少一个官能团的一个或多个侧基，通过所述官能团可以实现反应以及因此的有用部分的连接，或者可以实现支化聚合。每种共聚单体前体侧基的可以相同或不同、末端或内部的官能团的实例包括但不限于氨基、酸基、咪唑基、羟基、硫醇基、酰基卤化物、乙烯基、乙炔基、异氰酸酯基和异硫氰酸酯基及其衍生物。在某些实施方式中，侧基是(未)取代的支化、环状或直链的C1-C10(在一些情况中C1-C6)烷基，或在链或环中任选包含一个或多个杂原子(例如，N，O，S)的芳基烷基。
在共聚单体前体与α-环糊精单体前体共聚之后，两个α-环糊精单体可以如下连接在一起：将一个α-环糊精单体的伯羟基侧与另一个α-环糊精单体的伯羟基侧连接，将一个α-环糊精单体的仲羟基侧与另一个α-环糊精单体的仲羟基侧连接，或将一个α-环糊精单体的伯羟基侧与另一个α-环糊精单体的仲羟基侧连接。因此，这样的连接的组合可以存在于最终共聚物中。共聚单体前体和最终共聚物的所得共聚单体两者都可以是中性的，阳离子的(例如，通过包含质子化的基团得到，例如季铵基团)，或阴离子的(例如，通过包含去质子化的基团得到，例如硫酸根，磷酸盐，硼酸根和羧酸根)。
共聚物结构的共聚单体可以根据制备共聚物所用的共聚单体前体所述。有用的共聚单体前体包括但不限于(1)1,4-二异氰酸根丁烷(DIB)，(2)1,12-二异氰酸根十二烷(DIDOD)，(3)六亚甲基-二异氰酸酯(HMDI)，(4)1,8-二异氰酸根辛烷(DIOCT)，(5)4,4′-亚甲基二(环己基-异氰酸酯)(MBCI)，(6)3,3'-二甲基-4,4'-亚联苯基-二异氰酸酯(DMBP)，(7)4,4′-亚甲基二(苯基-异氰酸酯)(MBPI)，(8)甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和(9)1,4-亚苯基-二异氰酸酯(PDI)(参见例如，图1A)。例如，包括氨基甲酸乙酯键主链的聚氨酯共聚物可以描述为具有源自异氰酸酯或二异氰酸酯(例如，经由与醇的反应)的共聚单体。在一些实施方式中，共聚物包括源自图1A的二异氰酸酯1-9之一的共聚单体。
在一些实施方式中，共聚物包括源自二醇和三醇的共聚单体，例如α-环糊精。在某些实施方式中，共聚物源自可以包括2-羟基、3-羟基和6-羟基的α-环糊精共聚单体。
α-环糊精共聚物可以具有任何方便的尺寸。在一些情况中，共聚物的平均MW为10,000kDa或更大。在一些情况中，共聚物的平均MW尤其为10,000kDa或更小，例如9000kDa或更小，8000kDa或更小，7000kDa或更小，6000kDa或更小，5000kDa或更小，4000kDa或更小，3000kDa或更小，2000kDa或更小，1000kDa或更小，900kDa或更小，800kDa或更小，700kDa或更小，600kDa或更小，500kDa或更小，或甚至更小。
本申请的α-环糊精共聚物可以是线型的、支化的或接枝的。本申请使用的术语"线型α-环糊精共聚物"是指包括插入聚合物链内的α-环糊精分子、或其衍生物的聚合物。本申请使用的术语"接枝的α-环糊精共聚物"是指包括从聚合物链悬垂的α-环糊精分子、或其衍生物的聚合物。本申请使用的术语"接枝聚合物"是指具有作为沿聚合物主链的侧基连接的另外部分的聚合物分子。术语"接枝聚合"表示一种聚合，其中侧链接枝到聚合物链上，其侧链由一种或几种其它单体组成。所得接枝共聚物的性质例如溶解度、熔点、吸水率、湿润度、机械性质、吸附性质等作为接枝单体的类型和量的函数或多或少地骤然偏离初始聚合物的那些。如本申请使用，支化的α-环糊精共聚物是指具有多个支化点的聚合物主链，其中各支化点是再另一根链的聚合物主链的起点，聚合物主链的每个节段可以具有插入到链中或接枝到链上的多个α-环糊精分子或其衍生物。
共聚物可以具有多种不同结构，例如无规网络结构，线型结构，树状结构，或刷状聚合物结构。在一些情况中，共聚物具有无规网络结构。共聚物可以由粒子构成，例如纳米级或微米级粒子，即，平均直径为纳米级或微米级的粒子。本申请使用的术语"粒子"是指固相，例如胶体粒子，微球体，纳米粒子，或珠粒。可以使用产生这样粒子的任何便利方法。在一些情况中，共聚物具有可以成型或模塑成任何便利形式的多孔实心结构。在某些情况中，共聚物是多孔整体基材，例如，配置为整体色谱柱或整体过滤柱的多孔实心基材。
在一些实施方式中，共聚物是薄膜。共聚物可以是配置到固体载体表面上的膜。共聚物可以共轭到固体载体。任何便利载体都可以与上述共聚物联用。有用的载体包括但不限于：固体基材，其中基材可以具有多种构造，例如，片材，珠粒，或其它结构，例如孔盘；珠粒，聚合物，颗粒，纤维网，水凝胶，多孔基质，钉(pin)，微阵列表面，色谱载体等。在一些情况中，载体选自颗粒，平面固体基材，纤维网，水凝胶，多孔基质，钉，微阵列表面和色谱载体。可以将载体结合到系统中，从而通过任何便利方法辅助将有用组分从样品中分离，例如手动操作的注射器，离心机或自动化液体处理系统。在一些情况中，载体是可用于自动化液体处理系统以高通量处理样品的颗粒。
在一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(I)所述：
Figure BDA0001509544990000181
其中：
M是聚合物的重复单体单元；
CD各自为任选的α-环糊精；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
n为整数1至10,000。
在式(I)的一些实施方式中，M各自包括α-环糊精侧链基团。在式(I)的一些实施方式中，共聚物包括相对于重复的单体单元为10mol％或更多的α-环糊精侧链基团，例如20mol％或更多、30mol％或更多、40mol％或更多、50mol％或更多、60mol％或更多、70mol％或更多、80mol％或更多、或90mol％或更多的α-环糊精侧链基团。在式(I)的一些实施方式中，n为整数1至1,000，例如整数100至1,000。在式(I)的一些实施方式中，n为整数10至100。在式(I)的一些实施方式中，n为整数1,000至10,000。
在式(I)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团。在式(I)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团，连接基或连接的特异性结合成员。在式(I)的一些情况中，G1和G2之一为连接的特异性结合成员。
在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯1-9(例如，如本申请所述)之一。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯1(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯2(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯3(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯4(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯5(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯6(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯7(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯8(例如，如本申请所述)。在式(I)的某些情况中，M源自二异氰酸酯9(例如，如本申请所述)。
任何便利的端基(例如，G1和G2)可以用在上述共聚物的末端。有用的G1和G2基团包括但不限于封端基团，聚合物链段，连接基和连接的特异性结合成员。在一些实施方式中，封端基团是单价基团，其在聚合之后共轭于多生色团。在某些情况中，封端基团是芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基或取代的烷基。在某些情况中，封端基团源自用于聚合方法的单体，其能够经历进一步的共轭。在一些情况中，G1和/或G2是任何便利的聚合物链段。
在一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(II)所述：
Figure BDA0001509544990000191
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
M是第二共聚单体(例如，缺乏α-环糊精的共聚单体)；
x和y各自独立地为整数1至1000；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
n为整数1至10,000。在式(II)的某些情况中，CD与M的摩尔比为2:1至1:4，例如1:1至1:3，例如1:1至1:2。在式(II)的某些情况中，CD与M的摩尔比为约2:1。在式(II)的某些情况中，CD与M的摩尔比为约1:1。在式(II)的某些情况中，CD与M的摩尔比为约1:3。
在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯1-9(例如，如本申请所述)之一。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯1(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯2(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯3(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯4(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯5(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯6(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯7(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯8(例如，如本申请所述)。在式(II)的某些情况中，第二共聚单体M源自二异氰酸酯9(例如，如本申请所述)。
在式(II)的一些情况中，x和y各自独立地为整数1至100，例如整数1至10。在式(II)的一些情况中，x和y各自为1。在式(II)的一些实施方式中，n为整数1至1,000，例如整数100至1,000。在式(II)的一些实施方式中，n为整数10至100。在式(II)的一些实施方式中，n为整数1,000至10,000。
在式(II)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团。在式(II)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团，连接基或连接的特异性结合成员。在式(II)的一些情况中，G1和G2之一是连接的特异性结合成员。
在一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(III)所述：
Figure BDA0001509544990000201
Figure BDA0001509544990000211
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
M是第二共聚单体；
M’是聚合物的重复单元；
x各自独立地为整数1至1000；
y各自独立地为整数1至1000；
n为整数1至10,000；
G1、G2、G11和G12各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
m为整数1至10,000。
在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯1-9(例如，如本申请所述)之一。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯1(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯2(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯3(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯4(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯5(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯6(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯7(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯8(例如，如本申请所述)。在式(III)的某些情况中，M源自二异氰酸酯9(例如，如本申请所述)。
在式(III)的一些情况中，x和y各自独立地为整数1至100，例如整数1至10。在式(III)的一些情况中，x和y各自为1。在式(III)的一些实施方式中，n为整数1至1,000，例如整数100至1,000。在式(III)的一些实施方式中，n为整数10至100。在式(III)的一些实施方式中，n为整数1,000至10,000。在式(III)的一些实施方式中，m为整数1至1,000，例如整数100至1,000。在式(III)的一些实施方式中，m为整数10至100。在式(III)的一些实施方式中，m为整数1,000至10,000。
在式(III)的一些情况中，G1、G2、G11和G12各自独立地为封端基团。在式(III)的一些情况中，G1、G2、G11和G12各自独立地为封端基团，连接基或连接的特异性结合成员。在式(III)的一些情况中，G11和G12之一是连接的特异性结合成员。在式(III)的一些情况中，G11和G12之一是连接的特异性结合成员。
在式(I)-(III)的一些实施方式中，M是含刚性芳基的共聚单体。在某些情况中，含刚性芳基的共聚单体源自4,4’-亚甲基二(苯基-异氰酸酯)共聚单体。在某些实施方式中，环糊精共聚物包括摩尔比为1:3至3:1的α-环糊精共聚单体与亚甲基二(苯基-异氰酸酯)共聚单体。在某些实施方式中，环糊精共聚物包括摩尔比为1:1的α-环糊精共聚单体与亚甲基二(苯基-异氰酸酯)共聚单体。
在一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(IV)所述：
Figure BDA0001509544990000221
其中：
CD是选自以下的环糊精共聚单体：α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精及其混合物；
[(Y1)p-L-(Y2)q]是第二共聚单体，其中Y1和Y2各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；p和q各自独立地为0或1，其中p+q≥1；L为任选的连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
x和y是CD和[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体在共聚物中的摩尔比。
在式(IV)的一些情况中，x为10％或更多，例如20％或更多，30％或更多，40％或更多，50％或更多，或甚至更多。在式(IV)的一些情况中，x为50％或更小，例如40％或更小，30％或更小，20％或更小，10％或更小，或甚至更少。
在式(IV)的某些实施方式中，p和q都为1，且[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体是Y1-L-Y2。在式(IV)的某些实施方式中，[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体源自4,4’-亚甲基二(苯基-异氰酸酯)(参见例如，以下二异氰酸酯7)。在式(IV)的某些情况中，Y1和Y2各自独立地选自烷基，环己烷基，苯基，甲基取代的苯基。在式(IV)的某些情况中，L不存在、为共价键或为烷基连接基。在某些情况中，L为-(CH2)a-，其中a为1至6，例如a为1。
在式(IV)的一些实施方式中，Y1和Y2各自独立地为取代的烷基。在式(IV)的一些实施方式中，Y1和Y2各自独立地为取代的芳基。在式(IV)的一些实施方式中，Y1和Y2各自独立地为取代的环烷基。在式(IV)的一些实施方式中，L为共价键。在式(IV)的一些实施方式中，L为-CH2-。在式(IV)的一些实施方式中，L为-(CH2)2-。在式(IV)的一些实施方式中，Y1为取代的芳基，p为1，q为0，L不存在。在式(IV)的一些实施方式中，[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体源自图1A的二异氰酸酯1-9之一。
在式(IV)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团。在式(IV)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团，连接基或连接的特异性结合成员。在式(IV)的一些情况中，G1和G2之一是连接的特异性结合成员。
在一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(V)描述：
Figure BDA0001509544990000231
其中：
CD为α-环糊精共聚单体；
M1和M2各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；
L是连接M1和M2的任选连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
x、y和z是CD、M1和M2共聚单体在共聚物中的摩尔比。
L可以按任何含量包括在式(V)的共聚物中。
在式(V)的一些情况中，x为10％或更多，例如20％或更多，30％或更多，40％或更多，50％或更多，或甚至更多。在式(V)的一些情况中，x为50％或更小，例如40％或更小，30％或更小，20％或更小，10％或更小，或甚至更小。
在式(I)-(V)的一些实施方式中，CD源自未改性的α-环糊精。
在式(V)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团。在式(V)的一些情况中，G1和G2各自独立地为封端基团，连接基或连接的特异性结合成员。在式(V)的一些情况中，G1和G2之一是连接的特异性结合成员。
系统
本申请的方面包括用于分析样品处理或制备的系统。系统可以包括其中设置有包含α-环糊精(例如，如本申请所述)和/或α-环糊精共聚物(例如，如本申请所述)的分析样品制备组合物的容器。在系统的一些实施方式中，分析样品制备组合物包括α-环糊精。在系统的一些实施方式中，分析样品制备组合物包括α-环糊精共聚物。在系统的一些实施方式中，分析样品制备组合物包括α-环糊精和α-环糊精共聚物的混合物。包含α-环糊精共聚物的任何上述组合物可以作为分析样品处理组合物用于本申请的系统。
本申请使用的术语“容器”是指可以孤立或可以是容器排布之一的分立容器(例如，多孔盘中的孔、小瓶、管、移液器吸头等)。在某些实施方式中，系统包括两个或更多个容器，例如6或更多个、12或更多个、24或更多个、48或更多个、96或个更多或384或更多个分立容器。系统的每个容器可以包括相同或不同的分析样品处理组合物。根据上述系统中的容器数目，分析样品处理组合物的数目可以按需变化，例如两种或更多种、三种或更多种、或四种或更多种、和包括五种或更多种分析样品处理组合物。在一些情况中，系统包括多个容器，其中容器中的至少一个包括分析样品处理组合物。多个容器可以配置为多孔板。在一些情况中，多个容器中的一个或多个可以没有分析样品处理组合物，例如，容器可以是空的或者包括对照组合物，并且由此可以在任何便利的有用应用中用作阴性对照。
本申请使用的术语“多孔盘”和“多孔板”可互换地用于指代二维排列的容器，例如，可以按便利形式配置的孔、小瓶、管、移液器吸头等。有用的多孔盘包括但不限于，包括在X-Y平面中按一系列行和列排布的孔、管和/或小瓶的配置(例如，2×3，2×6，3×4，8×12，16×24)的构造，例如12-孔板或盘、24-孔板或盘、96-孔板或盘和384-孔板或盘的容器。
有用的系统可以包括一种类型的分析样品处理组合物，其中每个容器可以包括等分的组合物。在一些情况中，系统包括多个容器，每个容器中设置有分析样品处理组合物。容器可以具有任何便利的尺寸，例如1L或更小，500mL或更小，100mL或更小，50mL或更小，10mL或更小，5mL或更小，2.0mL或更小，1.0mL或更小，500μL或更小，300μL或更小，200μL或更小，100μL或更小，或甚至更小。每个容器可以在其中设置有任何便利量的有用分析样品处理组合物。在一些情况中，设置在容器中的分析样品处理组合物是干燥组合物，例如，不包含溶剂的组合物。在制备系统中，在使用任何便利手段例如通过蒸发、冷冻干燥法等除去溶剂之前可以将分析样品处理组合物的溶液等分放入有用容器中。在一些情况中，设置在容器中的分析样品处理组合物是液体。
在一些情况中，容器包括过滤器(例如，多孔膜)，设置在容器中的组合物的组分可以穿过该过滤器，例如，通过施加正压或负压、通过离心、通过重力过滤实现。在一些情况中，容器是过滤管。任何便利的过滤器和膜类型可以结合到上述容器中。有用的过滤器包括但不限于，尺寸排阻过滤器，脂质保留过滤器，色谱载体，亲和过滤器，亲和载体等。在一些情况中，容器包括脂质保留膜。任何便利的材料可以用于上述容器，从而对容器中设置的样品的组分进行过滤，所述材料例如CPG，C8，C18，碳，亲和色谱载体等。可以使用任何过滤装置，例如得自Millipore、Porex、Advantec等的过滤器，条件是使用的孔尺寸适合于应用。类似地，可以使用聚丙烯、PVDF、PTFE、硝化纤维、再生纤维素等的过滤器，如特定应用所需。
在一些情况中，过滤器可将上述组合物的α-环糊精共聚物保留在容器内，同时允许有用的样品组分穿过样品。在某些情况中，上述组合物可以本身设置在容器的过滤器中或容器的过滤器的一部分，从而移除有用的样品组分。在一些情况中，多孔膜包括α-环糊精共聚物。
成套用品
本申请也提供了用于实践上述方法的成套用品，如本申请所述。上述成套用品至少包括可以包含α-环糊精、α-环糊精共聚物或α-环糊精和α-环糊精共聚物的混合物的α-环糊精组合物。在成套用品的一些实施方式中，成套用品包括两种不同的α-环糊精组合物，例如第一组分包括α-环糊精，第二组分包括α-环糊精共聚物。如本申请讨论，上述组合物可以配置为设置在单个容器中或设置在一系列容器中的系统。成套用品的其它任选组分包括但不限于QuEChERS萃取盐，分析物萃取溶剂，定量标准物，多孔膜过滤器和沉淀溶剂。
如果期望，成套用品的各种组分可以存在于单独的容器中，或者某些相容组分可以预合并到单个容器中。上述成套用品也可以包括用于制备或加工分析物样品的一种或多种其它试剂。试剂可以包括一种或多种基质，溶剂，样品制备试剂，缓冲液，脱盐试剂，酶试剂，变性试剂，其中也可以提供校准标准物例如阳性和阴性对照物。由此，成套用品可以包括一个或多个容器例如小瓶或瓶，其中每个容器包含用于实施样品加工或制备步骤和/或用于实施样品制备和分析方案的一个或多个步骤的单独组分。另外，成套用品也可以包括一种或多种对照分析物混合物，例如，用于测试成套用品的两种或更多种对照样品。
除了上述组分之外，上述成套用品可以进一步包括使用成套用品的组分以实践上述方法(即，制备样品和/或评估样品)的使用说明书。实践上述方法的使用说明书通常记录在适宜的记录媒体上。例如，可以将使用说明书打印在基材例如纸或塑料等上。由此，使用说明书可以作为包装说明书存在于成套用品中，在成套用品的容器或其组件的标签中(即，与包装或子包装相连)等。在其它实施方式中，使用说明书作为电子储存数据文件存在于适宜的计算机可读储存介质例如CD-ROM、磁盘等上。再在其它实施方式中，实际使用说明书不存在于成套用品中，但是提供用于从远程来源获得使用说明书的方法，例如经互联网获得。该实施方式的实例是包括网址的成套用品，其中可以查看使用说明书和/或可以下载使用说明书。关于使用说明书，获得使用说明书的该方法可以记录在适当的基材上。
方法
本申请的方面包括从样品萃取有用组分的方法。方法可以包括使样品与α-环糊精组合物(例如，如本申请所述)接触以产生目标组分的α-环糊精络合物。α-环糊精络合物是共聚物的α-环糊精基团和可以进一步包括一种或多种结合α-环糊精化合物(例如，如本申请所述)的样品的目标组分的络合物。
可以改编样品制备、净化和分析的任何便利方法以包括上述方法和组合物。有用的方法包括但不限于，美国专利7,999,084中所述的用于降低基质效应的那些方法，其公开内容并入本申请以作参考，QuECHERS方案，和蛋白质沉淀法。
在某些情况中，目标组分是期望从样品中移除的组分(例如，基质干扰剂)。从样品中移除目标组分产生接触的样品，其可以包括待分析的目标分析物。由此，在一些情况中，方法是降低分析样品中的基质效应的方法。在一些情况中，在样品中存在目标组分可能对目标分析物的分析具有有害影响，移除目标组分提供对目标分析物的改善分析。分析样品(例如，如本申请所述)可以是包括基质干扰剂和分析物的分析样品。
本申请使用的术语“基质干扰剂”是指分析样品中存在的任何物质，所述物质引起基质效应，即，干扰分析物的定量化，或导致分析系统的积累、污染和/或降解。基质干扰剂通常抑制在质谱分析的电喷雾离子化过程中样品中存在的特定分析物的离子化。由于基质效应，分析物的相对丰度相对于其在样品中的真实丰度可能未充分代表和/或低估或过分代表。存在于样品中的任何便利的基质干扰剂可以经上述方法选择移除。有用的基质干扰剂包括但不限于，脂质(例如胆固醇，三甘油酯，磷脂，溶血磷脂，脂蛋白)，表面活性剂，赋形剂，聚乙二醇(PEG)，崩解剂和加药剂(dosing agent)。在一些实施方式中，脂质是磷脂。在某些情况中，表面活性剂选自阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。在一些情况中，表面活性剂包括可有利地使用本申请所述的α-环糊精组合物络合的烃链。方法可以包括使分析样品与α-环糊精组合物(例如，如本申请所述)接触，以产生包括基质-环糊精络合物的接触的样品。在一些情况中，基质干扰剂是脂质，络合物包括脂质-α-环糊精络合物。
可以使用本申请所述装置和方法移除的表面活性剂包括众多表面活性剂，包括非离子表面活性剂以及离子表面活性剂，包括阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂或两性离子表面活性剂。非离子表面活性剂包括，例如，聚乙二醇硬脂酸酯，例如聚乙二醇40硬脂酸酯，聚乙二醇50硬脂酸酯，聚乙二醇100硬脂酸酯，聚乙二醇12二硬脂酸酯，聚乙二醇32二硬脂酸酯，和聚乙二醇150二硬脂酸酯，和其它MyrjTM系列的表面活性剂，环氧乙烷/环氧丙烷/环氧乙烷的三嵌段共聚物，也称为泊洛沙姆，其具有通式HO(C2H4O)a(-C3H6O)b(C2H4O)aH，以商业名称Pluronic和Poloxamer购得，糖酯表面活性剂，山梨聚糖脂肪酸酯例如山梨聚糖单月桂酸酯，山梨聚糖单棕榈酸酯，山梨聚糖单硬脂酸酯，山梨聚糖三硬脂酸酯，和其它SpanTM系列表面活性剂，甘油脂肪酸酯例如甘油单硬脂酸酯，聚氧乙烯衍生物例如高分子量脂族醇的聚氧乙烯醚(例如，Brij 30，35，58，78和99)，聚氧乙烯硬脂酸酯(自乳化)，聚氧乙烯40山梨糖醇羊毛脂衍生物，聚氧乙烯75山梨糖醇羊毛脂衍生物，聚氧乙烯6山梨糖醇蜂蜡衍生物，聚氧乙烯20山梨糖醇蜂蜡衍生物，聚氧乙烯20山梨糖醇羊毛脂衍生物，聚氧乙烯50山梨糖醇羊毛脂衍生物，聚氧乙烯23月桂基醚，具有丁基化羟基苯甲醚的聚氧乙烯2十六烷基醚，聚氧乙烯10十六烷基醚，聚氧乙烯20十六烷基醚，聚氧乙烯2硬脂基醚，聚氧乙烯10硬脂基醚，聚氧乙烯20硬脂基醚，聚氧乙烯21硬脂基醚，聚氧乙烯20油烯基醚，聚氧乙烯40硬脂酸酯，聚氧乙烯50硬脂酸酯，聚氧乙烯100硬脂酸酯，山梨聚糖的脂肪酸酯的聚氧乙烯衍生物，例如聚氧乙烯4山梨聚糖单硬脂酸酯，聚氧乙烯20山梨聚糖三硬脂酸酯，和其它TweenTM系列的表面活性剂，磷脂和磷脂脂肪酸衍生物例如脂肪胺氧化物，脂肪酸链烷醇酰胺，丙二醇单酯和单甘酯，例如氢化棕榈油单甘油酯，氢化大豆油单甘油酯，氢化棕榈硬脂单甘油酯，氢化植物油单甘油酯，氢化棉籽油单甘油酯，精制棕榈油单甘油酯，部分氢化大豆油单甘油酯，棉籽油单甘油酯葵花籽油单甘油酯，葵花籽油单甘油酯，低芥酸菜子油单甘油酯，琥珀酰化单甘油酯，乙酰化单甘油酯，乙酰化氢化植物油单甘油酯，乙酰化氢化椰子油单甘油酯，乙酰化氢化大豆油单甘油酯，甘油单硬脂酸酯，氢化大豆油的单甘油酯，氢化棕榈油的单甘油酯，琥珀酰化单甘油酯和单甘油酯，单甘油酯和菜籽油，单甘油酯和棉籽油，丙二醇单酯的单甘油酯，硬脂酰乳酸钠，二氧化硅，二甘油酯，三甘油酯，聚氧乙烯甾体酯，由辛基酚与环氧乙烷聚合制得的Triton-X系列的表面活性剂，其中商业名称中的数字“100”与结构中的环氧乙烷单元数目间接相关，(例如，Triton X-100TM平均每分子具有N＝9.5个环氧乙烷单元，平均分子量为625)并且具有以较少量存在于商业产品中的较低或较高摩尔数加合物，以及具有与Triton X-100TM类似结构的化合物，包括Igepal CA-630TM和Nonidet P-40M(NP-40TM，N-月桂酰肌氨酸，Sigma Chemical Co.，St.Louis，Mo.)等。表面活性剂分子中的任何烃链可以是饱和或不饱和的，氢化或未氢化的。糖酯表面活性剂包括糖脂肪酸单酯，糖脂肪酸二酯、三酯、四酯，或其混合物。
在一些情况中，使用上述组合物萃取的样品的目标组分可以是待分析的目标分析物。通过α-环糊精组合物使目标分析物络合允许将目标分析物从样品的基质(例如，如本申请所述)分离，并且可以提供对目标分析物的改善分析。在这样的情况中，目标分析物可以之后从络合物中解离，然后进行检测。
任何便利的样品可以根据上述方法处理。本申请使用的术语“样品”涉及材料或材料的混合物，在一些情况中，虽然没有必要，但是可以为流体(即，水溶液)形式，其包含一种或多种有用组分。样品可以源自多种来源，例如来自食品，环境材料，生物样品或固体，例如从个体分离的组织或流体。术语“生物样品”在本申请用于指代整个有机体，植物，真菌或动物组织的子集，细胞或构件，其在某些情况中可以发现于血液、粘液、淋巴液、滑膜液、脑脊液、唾液、羊水、羊膜脐带血、尿、阴道液和精液。由此，本申请使用的“生物样品”可以指代由整个有机体或其组织的子集制备的匀浆、溶胞产物或萃取物，包括但不限于，例如，血浆，血清，脊髓液，淋巴液，皮肤的外部切片，呼吸道，肠道，和泌尿生殖道，泪水，唾液，乳液，血细胞，肿瘤，器官。在本发明的实施方式中，“生物样品”将包含来自动物、植物、细菌或真菌的细胞。“生物样品”也可指代培养基，例如其中已经繁殖有机体的营养肉汤或凝胶，其包含细胞以及细胞组分，例如蛋白质或核酸分子。本发明的生物样品包括细胞。术语“细胞”以其常规意义使用，是指活的有机体的基本结构单元，所述有机体包括真核细胞和原核细胞，至少具有细胞核和细胞膜。在某些实施方式中，细胞包括原核细胞，例如来自细菌。在其它实施方式中，细胞包括真核细胞，例如从来自动物、植物或真菌的生物样品获得的细胞。
在一些情况中，一个或多个制备步骤在样品上进行，然后根据上述方法处理样品，例如液相萃取、固相萃取、过滤、离心、稀释或浓缩步骤的任何便利组合。在某些情况中，样品是有用样品的液体萃取物，例如食物样品，环境样品或生物样品。在一些情况中，样品是QuEChERS萃取物。
概括地说，QuEChERS萃取方案可以由三个简单步骤组成。将样品(磨细固体或液体)添加到离心管中。萃取步骤(步骤1)包括添加乙腈以及在一些情况中的水到加标有QC和内标物的样品中。然后，添加盐，以诱导乙腈相和水相的分配。将混合物混合/震荡。净化步骤(步骤2)包括将包含有用的样品共萃取物和分析物的乙腈层转移到包含分散固相萃取(dSPE)材料的管。这些材料移除不需要的共萃取物，并且通常包括C18、石墨化炭黑(GCB)、氧化锆、伯/仲胺(PSA)，或在本发明的情况中包括α-CD或共聚物。将所得浆液混合和离心。最终步骤(步骤3)是上清液中样品组分的LC色谱分离和定量化。
一些应用例如GC可能需要另外的样品净化。如果这样的话，可以将来自dSPE的上清液转移至包含另外的无机盐的管。将浆液混合和离心。然后将得自第二清洁步骤的上清液分离并通过色谱方法定量化。
蛋白质沉淀在于将乙腈和/或甲醇添加到样品中以沉淀不需要的蛋白质。沉淀物可以通过过滤或离心移除。过滤通过穿过小孔隙率过滤器(在一些情况中为吸附剂材料)以除去不需要的共萃取物完成。
可用于下游检测和/或分析的样品中的组分可以称为“分析物”。在一些实施方式中，样品是络合物样品，其包含至少约102、5x102、103、5x103、104、5x104、105、5x105、106、5x106、107、5x107、108、109、1010、1011、1012或更多种物质的分析物。术语“分析物”是指样品的已知或未知组分。在一些情况中，分析物是生物聚合物，即，低聚物或聚合物例如寡核苷酸，肽，多肽，抗体等。在一些情况中，分析物是小的(例如，1000Da或更小，例如500Da或更小)有机化合物，例如环境污染物，例如，农药或药物。
一旦已经制备了目标组分的α-环糊精络合物，可以使用任何便利方法将络合物从样品中分离，所述方法包括但不限于沉淀，萃取，和亲和色谱。在一些情况中，α-环糊精络合物在形成后在接触的样品中沉淀，并且可随后使用任何便利方法分离，例如，经过滤或离心。可以选择任何所需溶剂以用于样品中、或添加到样品中，以提供对α-环糊精络合物的沉淀。沉淀取决于多种因素，例如α-环糊精组合物、样品的目标组分、和络合物的溶解度。在某些情况中，α-环糊精络合物通过液相萃取分离。在一些情况中，α-环糊精络合物通过固相萃取分离。
接触步骤可以通过添加可有效络合样品中所有目标组分(例如，目标分析物或基质干扰剂)的量的α-环糊精组合物进行。可以将α-环糊精组合物作为在任何便利溶剂中的溶液添加到样品中。可以将α-环糊精组合物作为固体组合物添加到样品中。接触可以进行任何便利的时间段，例如，约10秒至约60分钟，例如约10秒至约10分钟，例如，约1分钟，约2分钟，约5分钟，或约10分钟。
使样品与α-环糊精组合物接触可以包括混合。任何便利的方法可以用于将样品与α-环糊精组合物搅拌。混合可以包括，例如用用磁力搅拌棒搅拌或使用任何便利的搅拌设备手动搅拌。或者，样品可以如下搅拌：涡旋接触的样品，振荡接触的样品，例如用机械振荡器进行或者振荡可以手动进行(即，用手)。在一些情况中，将样品与α-环糊精组合物混合包括超声接触的样品。
制得的环糊精络合物可以按多种方式从接触的样品中分离。在一些情况中，环糊精络合物不溶于接触的样品溶液并沉淀。然后可以例如通过过滤、离心等分离络合物沉淀物。在某些情况中，基质-环糊精组合物溶解于接触的样品，但是可以经液相萃取或固相萃取分离。由此，在一些情况中，可以使样品与萃取溶剂接触以产生样品萃取物，分离包括经液相萃取将络合物从样品萃取物中分离。
在一些情况中，α-环糊精组合物包括固定在多孔膜中的α-环糊精共聚物。在这样的情况中，接触可以包括将样品洗脱通过多孔膜。分离步骤可以包括将样品过滤通过多孔膜。可以经在色谱柱或多孔膜上固定将络合物从接触的样品中分离。
在某些情况中，样品是生物样品，接触步骤也可以导致非络合组分沉淀。样品可以包括不络合α-环糊精组合物的蛋白质组分。在一些情况中，分离步骤还包括将沉淀的蛋白质从接触的样品过滤。在一些实施方式中，使样品进行蛋白质沉淀处理然后离心，或者样品不包含足够的蛋白质以保证在分析前移除，然后用对基质干扰剂具有选择性的α-环糊精组合物进行处理。在一些情况中，使用装载有α-环糊精组合物的移液器吸头或过滤管将上清液从蛋白质颗粒转移。
方法可以进一步包括任选用洗涤溶剂或溶剂混合物洗涤环糊精络合物(例如，沉淀物)以移除未结合的组分。在一些情况中，方法可以进一步包括用洗脱溶剂将组分从环糊精络合物洗脱，以将结合的组分从络合物释放。
在一些情况中，将络合物从接触的样品分离产生基质减少的组合物，其包括相对原始分析样品减少量的基质干扰组分。
在一些实施方式中，α-环糊精组合物结合分析样品中存在的目标基质干扰剂的至少50％(例如尤其为，至少60％，至少70％，至少80％，至少90％，至少95％，至少98％，至少99％，至少99.5％，至少99.9％)。在一些实施方式中，上述方法得到的接触的样品中分析物的回收率为至少80％，尤其例如，至少85％，至少90％，至少91％，至少92％，至少93％，至少94％，至少95％，至少96％，至少97％，至少98％，至少99％，至少99.5％，至少99.9％，相对于对照样品。在上述方法的一些实施方式中，α-环糊精组合物包括基于相对于α-环糊精共聚物的摩尔浓度为至少5％的α-环糊精(例如尤其，至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％的α-环糊精，相对于α-环糊精共聚物)，且得到的接触的样品中分析物的回收率为至少80％，尤其例如，至少85％，至少90％，至少91％，至少92％，至少93％，至少94％，至少95％，至少96％，至少97％，至少98％，至少99％，至少99.5％，至少99.9％，相对于对照样品。
在一些情况中，方法制得基本上不含目标基质干扰剂的接触的样品。基本上不含目标基质干扰剂意味着溶液包括0.5重量％或更少的离子液体，尤其例如，0.1重量％或更少，0.03重量％或更少，0.01％重量％或更少，0.003重量％或更少，0.001重量％或更少，0.0003重量％或更少，或0.0001重量％或更少。
方法的方面包括检测目标分析物。在其中将基质干扰剂从接触的样品中分离的一些情况中，检测包括检测制得的基质减少的组合物中的分析物。在这样的情况中，基质减少的组合物对于检测分析物具有减小的有害影响。有害影响是指检测的准确度不期望地减小，其可以通过在基质干扰剂在样品制备和/或样品分析过程中的作用出现，例如，通过降低检测器的灵敏度、或通过在样品制备过程中不期望地从分析样品移除目标分析物出现。如本申请使用，“减小的有害影响”是指分析物检测和/或定量化的准确度的改善，并且可以通过一个或多个测量值的改善确定，例如检测极限，信噪比，再现性，灵敏度，定量化的极限，检测的极限，例如，相对于对照样品。可以使用任何便利的检测分析物的方法。在一些情况中，分析包括色谱法，光谱法，质谱法等，及其组合。有用的方法包括但不限于质谱，LC/MS-MS，和UV/可见光光谱。
方法可以进一步包括定量化样品中分析物的量。在一些情况中，基质减少的组合物中分析物的量和样品中分析物的量相同。通过实践上述方法，可以将基质干扰剂从样品中分离，而不会同时不期望地移除目标分析物。分离基质干扰剂可以得到下述基质减少的组合物，其在之后对目标分析物的定量化过程中具有降低的基质效应。
质谱分析
因此，使用上述方法制备的分析物和样品可以使用质谱或液相色谱-质谱(LC-MS)评价。可以直接分析分析物。在一些情况中，分析物是蛋白质，在分析前可以将分析物消化成片段。在一些情况中，分析物是小的有机分子，例如，农药。因此，在质谱仪中对上述分析物进行分析之前，其可以是完整的或片段化的(即，由酶消化)。在质谱仪中对分析物进行分析之前，分析样品也可以处于液相色谱(LC)下。任何便利的LC方法和柱可以与本申请所述的质谱分析组合使用。
样品可以使用任何质谱仪分析，所述质谱仪具有以高质量准确度、精度、和分辨率测量分析物质量的能力。因此，分离的分析物可以通过众多质谱方法的任一种分析，包括但不限于，电喷雾质谱，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)和任何串联质谱例如QTOF、TOF-TOF等)。质谱方法通常是本领域公知的。与质谱方法有关的基本过程是产生源自样品的气相离子，和测量它们的质量。
在某些实施方式中，由样品中有用分析物产生的离子质量可以通过本领域已知的方法计算，例如，技术如选择离子监测(SIM)可以用于仅监测对应于有用分析物的那些离子。质谱分析的输出信号可以包含分离的分析物或其片段的质量(即，分子量)、以及它们在样品中的绝对或相对丰度。可以将得自质谱分析的分析物质量与预期的分析物质量相比较。通过进行该比较，可以丢弃并非源自有用分析物的所得任何信号，可仅保留对应于预定分析物的那些信号。在某些实施方式中，分析物或其片段的质量储存在数据库的表中，该表通常包含至少两个字段(field)，一个字段包含分子量信息，另一个字段包含分析物标识符，例如名称或代码。由此，上述方法可以包括将得自质谱的数据与数据库比较以识别有用分析物的数据。
通常，将由质谱产生的数据与分子量信息的数据库进行比较以助于数据分析的方法是本领域公知的，因此，无需在本申请对其进行任何进一步详细描述。因此，信息例如关于有用样品中分析物的量(包括关于它们存在与否的信息)的数据可以使用质谱获得。
对于每种分析物，使用质谱得到的信息可以是定性的(例如，显示分析物存在与否，或者分析物相比于对照分析物或其它标准物是以较大量存在还是以较低量存在)或定量的(例如，提供数字或分数，其可以是绝对值或相对于对照分析物或其它标准物的相对值)。用于评估质谱数据的标准物可以得自存在于样品中的对照分析物(例如已知浓度的分析物)，或已经按已知量添加到样品的分析物(例如加标分析物)。因此，可以将通过上述方法产生的数据“标准化”成内部对照，例如已知浓度的分析物等。通过比较来自使用上述方法评估两种或更多种不同样品中存在分析物的结果，可以获得两种或更多种不同样品中的分析物的相对含量。在其它实施方式中，通过评估在单个样品中存在至少两种不同分析物，可以获得该样品中分析物的相对含量。
用途
上述组合物、系统、成套用品和方法可用于众多诊断、分析和研究应用。上述组合物和方法用于其中期望样品的目标组分的络合和分离的任何应用，例如，从而提供缺少目标组分的有用样品，或提供有用的分离的目标组分。
在一些情况中，上述方法可用于将不需要组分从分析样品中移除，包括干扰样品中目标分析物的检测和分析的组分。例如，上述组合物和方法用于样品的净化，其如下进行：在例如食品和农业样品的QuEChERS方案过程中移除基质组分例如脂质，然后进行生物样品的蛋白质沉淀，或使用分散固相萃取(dSPE)进行萃取。
实施例
实施例1：制备α-环糊精共聚物组合物
将环糊精(CD)结合到聚合物材料中已经显示可保护CD与众多分子形成包结络合物的能力。基于环糊精的聚合物可以通过多种方法制备。例如，通过确立的"点击"化学反应用丙烯酸酯基团将环糊精官能化可以用于从结合了作为侧基的CD的标准自由基引发剂聚合物合成。环糊精与表氯醇在使用50％氢氧化钠的高碱性条件下的共聚是形成基于CD的聚合物的另一种技术。该技术可以用于合成高分子量聚合物并且具有利用未官能化的环糊精作为起始原料的优势，但是该方法需要极高的交联剂/CD比率(>30:1)以便得到不溶于水的聚合物。另外，使用相对容易的反应进行的环糊精与各种二酐单体的共聚可以产生高分子量不溶于水的聚合物。但是，该方法导致环状酐的开环并形成不期望的羧酸官能团。根据所需应用，整个所得聚合物的高浓度酸基团可不利地影响所得聚合物的选择性和溶解度特征两者。
用于形成基于环糊精的聚合物的更有用的策略利用未官能化的环糊精与多种二异氰酸酯单体的反应(图1)。异氰酸酯基团(R-N＝C＝O)是强亲电试剂，其在温和条件下与多种亲核试剂如醇或胺反应。特别地，异氰酸酯基团和羟基(R-OH)之间的反应得到氨基甲酸酯或氨基甲酸乙酯连接基(R-OC(O)N(H)-R'，其中R和R'可以是烷基或芳基)。包括含有两个或更多个羟基的单体(多元醇)和含有两个或更多个异氰酸酯基团的交联剂分子的反应混合物可以通过氨基甲酸乙酯连接基导致链增长，得到称为“聚氨酯”的一类聚合物。合成聚氨酯的一种方法是利用二异氰酸酯与多元醇的反应。环糊精可以认为是一种类型的“环状多元醇”，并且可以与二异氰酸酯单体反应形成基于环糊精的聚氨酯聚合物。
基于环糊精的聚氨酯聚合物的形成对于合成基于CD的聚合物具有几个优势。因为该技术利用二异氰酸酯单体和CD羟基之间的反应，聚合发生在单个步骤或“一锅法”合成中，消除了对涉及CD官能化的另外步骤的需要。另外，异氰酸酯和环糊精之间的反应发生在温和条件下，需要短的反应时间。反应时间是可操作的关键变量以便控制最终聚合物的分子量。环糊精与二异氰酸酯的聚合可以在升高的温度(60℃)进行，这增加了反应动力学并驱使聚合完成；提高了所得CD聚氨酯聚合物的分子量和收率。环糊精和二异氰酸酯单体也可以在环境条件下聚合缩短的持续时间，以得到较低分子量的或低聚的CD-聚氨酯，其显示出在有机溶剂中的溶解度增加。两组分聚氨酯体系可以在低温固化且容易控制。所得聚氨酯的性质极大地由合成中使用的异氰酸酯单体决定。长的柔性异氰酸酯可以用于合成弹性聚合物，而平面或刚性的芳族异氰酸酯产生较韧性或较刚性的聚合物。
对于包括QuEChERS萃取、蛋白质沉淀、或功能性过滤之后进行选择性脂质移除的有用应用，合成的基于环糊精的聚合物的所需性质包括：
1.结合了α-环糊精，由于其小的空腔尺寸
Figure BDA0001509544990000351
而对疏水脂质分子具有选择性，从而能够包封脂族化合物和其它具有适当形状的客体分子，同时将分析物留在溶液中以待进一步分析；
2.亲水性，但是在水或水/乙腈混合物中具有低溶解度，由此可将脂质从常规溶剂中有效萃取并分离；
3.高的表面积和孔隙度，以提高材料的吸收活性；
4.相对于交联剂浓度的高CD含量，以增加对聚合物的脂质吸收的选择性活性，同时使与分析物的二次相互作用最小化；和
5.高聚合物纯度，因此没有来自聚合过程的残留化学物质引入到分析物溶液中。
二异氰酸酯-α-环糊精共聚物的一般性合成
Bhaskar等人的“β-Cyclodextrin-polyurethane as solid extractionmaterial for the analysis of carcinogenic aromatic amines”，Analytica ChimicaActa.2004，509，39；和Wilson等人的“Surface area and pore structure properties ofurethane-based copolymers containingβ-cyclodextrin”，Journal of Colloid andInterface Science，2011，357，215的方法适于制备上述α-环糊精共聚物。
以下是可以扩展至任何便利的二异氰酸酯单体的通用过程。将5.000g的α-环糊精(5.14mmol)连同小的搅拌棒一起放进烧瓶中。将烧瓶在真空下加热过夜至140℃，以使环糊精和玻璃烧瓶脱水。该步骤对于除去环糊精空腔内的包封水(例如，每个空腔至多6个水分子)是必要的，该包封水可能不利地与异氰酸酯基团反应。将α-CD转移至氮气管线并用连续的氮气流吹扫。然后向包含脱水环糊精的烧瓶中添加50ml无水二甲基甲酰胺(DMF)。将混合物在氮气吹扫下剧烈搅拌，直到环糊精完全溶解。一旦溶解，则在连续氮气吹扫下将n摩尔当量(例如，其中n＝1，2，3...)的二异氰酸酯单体添加到搅拌溶液中。然后用氮气吹扫反应烧瓶以除去任何残留的大气污染物。然后在氮气正压下将烧瓶密封，使其在指定温度(25-60℃)反应已知时间量(3-24小时)。一经反应完成，则将DMF混合物逐滴添加到500ml剧烈搅拌的甲醇或水中，以便使所得聚合物沉淀。添加DMF反应溶液到非溶剂，通常得到悬浮在溶剂中的极细的低密度白色粉末。将聚合物浆液以5000rpm离心10min，然后滗析液体。将固体用水/甲醇/离心机循环洗涤六次。作为另外的纯化步骤，也将聚合物使用甲醇萃取在索格斯利特(Soxhlet)萃取器中彻底洗涤1-2天，从而除去低分子量和小分子的杂质。然后将最终产物在真空下在40℃干燥过夜，从而除去最终产物中包含的溶剂。在一些情况中，这些聚合物的收率为60-70％。用于该过程的另外的二异氰酸酯单体也包括1,12-二异氰酸根十二烷和4,4'亚甲基二(环己基异氰酸酯)。
通过检查几种重要的加工参数，针对液相萃取优化α-环糊精聚氨酯的性能。低交联剂密度提供可用于材料内的较高浓度环糊精分子并且得到改善的脂质移除(图10，如本申请所述)。另外，也发现二异氰酸酯单体的结构影响合成材料的总体性能。线型脂族二异氰酸酯例如六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)或1,12-二异氰酸根十二烷(DIDOD)一致性地显示了图9所示的结果，与结合较为刚性的亚甲基二(苯基-异氰酸酯)(MBPI)的聚合物相比较。预期在a-环糊精聚氨酯对于脂质萃取的性能中起作用的最终参数是材料的分子量；由反应时间、浓度、和温度控制的性质。用于我们合成的聚合物的第一代的条件利用60℃的升高温度和接近24hrs的长反应时间。最初选择这些条件以驱使聚合完成并提高聚氨酯的收率。但是，高分子量聚合物得到图10中所示的基质移除结果，且证据表明较低分子量聚合物将得到增加的基质移除。为克服这个，也通过降低聚合过程中的反应温度和时间两者制备低分子量(1:1)的MBPI-α-环糊精聚氨酯混合物。
合成低分子量(1:1)MBPI-α-环糊精聚合物
在典型的合成中，将5.000g的α-环糊精(5.14mmol)连同小的搅拌棒一起放进烧瓶中。将烧瓶在使用真空烘箱的动态真空下加热过夜至140℃，以使环糊精和玻璃烧瓶完全脱水。在第二天，将烧瓶转移至氮气管线并用连续的惰性气体流吹扫。然后向包含脱水环糊精的烧瓶中添加50ml无水二甲基甲酰胺(DMF)。将混合物在氮气吹扫下剧烈搅拌，直到环糊精完全溶解。一旦溶解，将1.30g(5.14mmol)亚甲基二(苯基-异氰酸酯)(MBPI)在连续氮气吹扫下一次性添加到搅拌溶液中。在添加MBPI之后，将烧瓶用氮气充分吹扫，以除去任何残留的大气污染物。然后在氮气正压下将烧瓶密封，使其在25℃反应3小时。一经完成，则将澄清的DMF溶液逐滴添加到500ml剧烈搅拌的甲醇中，以便使所得聚合物沉淀。MBPI-α-环糊精聚合物沉淀为悬浮在溶剂中的极细低密度白色粉末。通过离心收集聚合物，并用水/甲醇/离心机循环洗涤几次。作为另外的纯化步骤，也将聚合物使用甲醇萃取在索格斯利特萃取器中彻底洗涤1-2天，从而除去低分子量和小分子的杂质。然后将最终产物在动态真空下在40℃干燥过夜，从而除去吸收的溶剂，得到最终产物。该聚合物的典型收率为60-70％。
使用FT-IR光谱检查MBPI-α-环糊精(1:1)聚合物的合成样品。实施例光谱显示于图12，其中标记重要的识别峰。所有主要振动模式已经指认并列于表1。这些聚合物的IR光谱主要为O-H和C-O伸缩模式，其分别由在3365cm-1和1037cm-1处的吸光度表示。这些峰仅源自环糊精并且也发现于聚合前的天然α-CD的IR光谱中。确认与MBPI交联剂形成氨基甲酸乙酯连接基是通过在1711cm-1、1539cm-1、1234cm-1处出现新的振动模式确定的，它们代表在MBPI和环糊精分子之间的氨基甲酸酯连接基。这些峰分别对应于氨基甲酸乙酯v[C＝O]、v[HN-CO]、和[HN-CO]弯曲振动。在IR光谱中在1600cm-1和1512cm-1处发现的其它吸光度提供对MBPI单体的包结的另外确认，并且对应于源自对位-取代的芳环的预期模式。
图12：MBPI-α-环糊精(1:1)聚氨酯的FT-IR光谱。使用KBr颗粒在氮气吹扫下获得光谱。(a)完整的IR光谱。(b)MBPI-α-CD聚氨酯的从2000-700cm-1的IR光谱。标记了MBPI-α-环糊精聚氨酯的重要识别峰。
表1：实验获得的MBPI-α-环糊精聚氨酯的IR振动模式。
实验获得的频率(cm<sup>-1</sup>) 指认
3365 α-CD v[O-H]
2929 α-CD v[CH<sub>2</sub>]
1711 氨基甲酸乙酯v[C＝O]
1600 MBPI[C＝C]对位
1539 氨基甲酸乙酯v[HN-CO]
1512 MBPI[C＝C]对位
1234 氨基甲酸乙酯[HN-CO]弯曲
1037 α-CD v[C-OH]，v[C-O-C]，v[C-C]
使用扫描电镜(SEM)检查合成的MBPI-α-环糊精聚氨酯共聚物的形态。使用导电粘合剂将MBPI-α-环糊精聚合物的样品沉积在SEM短管上并镀金以改善图像品质。图13显示一种样品的代表性显微照片。该材料的合成始终形成直径为约100nm的聚氨酯颗粒，在单个颗粒之间具有高度自由体积。在散装材料中，这些纳米级粒子融合在一起，但是容易分散在含水介质中以形成稳定的胶体悬浮液，在该悬浮液中粒子分开并提供高表面积用于脂质的相互作用和萃取。在TriStar 3000上使用BJH氮吸附测量的MBPI-α-环糊精聚氨酯的表面积为40.5m2/g，表明纳米级粒子的结构主要为无孔的。
图13：(a)扫描电镜照片，显示MBPI-α-环糊精(1:1)聚氨酯的样品的多孔形态。聚合物由约100nm级颗粒构成。比例尺＝1微米。(b)照片显示由MBPIα-环糊精(1:1)聚氨酯在水中形成的稳定的胶体悬浮液。虽然不溶，但是图13(a)中所示的单个纳米级粒子分散在水中形成稳定的半透明悬浮液。
如图14所示，由3h反应产生的1:1的MBPI-α-CD材料得到>95％的基质背景移除率，由GC-MS全扫描图表明。该材料得到与α-CD溶液相当的性能，所不同的是杂质峰在22.0、23.3、24.4、25.8、和28.0min。这些峰中的一些源自未移除的基质，另一些源自亚甲基-二-苯基胺和脲；作为来自合成的副产物留下。这些工艺杂质经由用甲醇和水的酸洗涤除去。
也使用来自3h反应的1:1MBPI-α-CD聚氨酯评估分析物回收率，得到图2中的结果。溶剂校准结果表明在100mg和200mg(5％至20％)存在一定的少量分析物保留，但是显示与α-CD溶液相当的回收率数据。对于4,4'-DDE和硫丹存在一定的基质增强；原因是少量基质存在于最终样品中。
实施例2
根据本申请所述方法和表1和2中所示条件将二异氰酸酯(DI)1-9(图1A)与α-环糊精(CD)合并，以制得一系列共聚物组合物。
(1)1,4-二异氰酸根丁烷(DIB)
(2)1,12-二异氰酸根十二烷(DIDOD)
(3)六亚甲基-二异氰酸酯(HMDI)
(4)1,8-二异氰酸根辛烷(DIOCT)
(5)4,4′-亚甲基二(环己基-异氰酸酯)(MBCI)
(6)3,3'-二甲基-4,4'-亚联苯基-二异氰酸酯(DMBP)
(7)4,4′-亚甲基二(苯基-异氰酸酯)(MBPI)
(8)甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)
(9)1,4-亚苯基-二异氰酸酯(PDI)
表2.脂族二异氰酸酯(DI)-α-环糊精(CD)共聚物1-5的合成条件和聚合物收率。
Figure BDA0001509544990000391
Figure BDA0001509544990000401
Figure BDA0001509544990000411
表3.芳族二异氰酸酯-α-环糊精共聚物6-9的合成条件和聚合物收率。
Figure BDA0001509544990000412
Figure BDA0001509544990000421
实施例3：QuEChERS萃取
以下通用方法适用于使用上述组合物制备分析用QuEChERS样品。
盐析萃取–通用过程
1.称重样品
2.如果需要，添加水和QC加样，并加入内标物
3.添加乙腈
4.涡旋或振荡
5.添加盐包
6.振荡1分钟
7.以4000rpm离心5分钟
8.乙腈和水层的相分离
将适当量的样品称重并放进50ml离心管，如果必要则加入标准物。按需加入水，加入乙腈作为萃取溶剂。将管盖盖子，并用手和机械振荡器剧烈振荡。接着，将QuEChERS萃取盐添加到混合物中，然后剧烈震荡并离心。所得管包含不同的层，其中乙腈萃取物在上层。
样品净化
对于该方法，修改常规分散固相萃取净化以包括上述α-环糊精组合物。将萃取物转移至干净的离心管，通过微量移液管添加α-环糊精溶液。这立即形成浓稠的白色沉淀物，其由不溶性α-环糊精和基质组成。或者，α-环糊精和/或α-环糊精共聚物可以用作固体粉末，加入另外的水。将管盖盖子，并涡旋以确保均质化。然后将浆液离心或过滤，得到不含脂质的澄清溶液。然后将溶液转移至自动进样器管用于LC-MS分析，或将其蒸发和再生用于GC-MS分析。或者，可以将溶液转移至包含盐(MgSO4，NaCl)的管中，以分配水和乙腈。可以将乙腈上层转移至自动进样器小瓶或稀释以用于分析。
分散固相萃取(dSPE)–通用过程
1.选择分散净化成套用品并添加乙腈萃取物
2.涡旋1分钟
3.以4000rpm离心5分钟
4.取出一定量的上清液并使其脱水，将其稀释，或者如果需要用盐进行分配
5.放进自动进样器小瓶用于GC或LC分析
蛋白质沉淀和功能性萃取–通用过程
1.将应急溶剂(crash solvent)(乙腈)添加到无滴过滤管或离心管中
2.添加样品
3.用吸液管混合5次以使样品沉淀或涡旋
4.施加真空、正压到过滤器穿过0.22μm膜或离心。
上述方法和组合物也有益于蛋白质沉淀或其它萃取工作流程，所述工作流程使粗制萃取物穿过包含脂质移除介质的膜，或将其与脂质移除介质在离心管中混合。可以将萃取物或样品和应急溶剂添加到圆柱形芯筒或离心管。可以使用无滴过滤器膜使萃取物流动穿过芯筒或悬浮在芯筒中。如果悬浮，可以吸出混合物用于彻底混合，然后将其吸引通过多个膜或涡旋，然后在管中离心。当萃取物通过重力、离心、负压或正压穿过膜时，深度过滤器移除颗粒和蛋白质，脂质保留膜从萃取物中移除脂质；使目标分析物穿过。在离心管形式中，可以将上清液转移、稀释、或蒸发和再生以用于分析。
萃取过程
以下萃取方案可以与本申请所述的通用方法组合使用。该修改的萃取方案也可以使用各种α-CD和/或α-CD共聚物组合物实施。将样品称重放进50mL离心管中，如果必要加入另外的水。然后添加有机溶剂(乙腈或丙酮)，然后混合和离心。将上清液转移至包含α-CD和/或α-CD共聚物的第二管。将浆液混合并离心。将上清液滗析到包含盐的第三管中，然后振荡和离心。最终上清液包含两个层。将上层有机层转移、用流动相稀释、或蒸发和再生以用于分析。
进行实验，以视觉上比较来自当用如下各种dSPE处理时的橙子的QuEChERS萃取物：A)α-CD:7a共混物；B)PSA；C)C18/PSA/GCB；D)无净化。A的最终萃取物接近无色，B的最终萃取物是亮橙色的，C的最终萃取物是无色的，D的最终萃取物是亮橙色的。
进行第二个实验，以视觉上比较来自当用如下各种dSPE处理时的菠菜的QuEChERS萃取物：A)α-CD:7a共混物；B)PSA/GCB；C)C18/PSA/GCB；D)无净化。A的最终萃取物是黄色的，B的最终萃取物是无色的，C的最终萃取物是黄色的，D的最终萃取物是亮绿色的。
进行第三个实验，以视觉上比较来自当用如下各种dSPE处理时的红辣椒的QuEChERS萃取物：A)α-CD:7a共混物；B)PSA；C)C18/PSA/GCB；D)无净化。A的最终萃取物是黄色的，B的最终萃取物是红色/橙色的，C的最终萃取物是是黄色的，D的最终萃取物是红色/橙色的。
实施例4：α-CD-聚氨酯聚合物用于选择性脂质移除
合成第一代α-环糊精-聚氨酯聚合物以用结合了六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)或亚甲基二(苯基-异氰酸酯)(MBPI)的脂质样品萃取物进行测试。由于它们的低成本和结构差异选择这些二异氰酸酯交联剂。HMDI结合了六个亚甲基单元长的柔性脂族链，而MBPI包括由单个亚甲基连接的两个芳环，得到较为刚性的结构。
Figure BDA0001509544990000441
用于制备聚合物的初始聚合反应利用3:1和4:1的交联剂比CD比率。但是，发现这些聚合物在聚合过程中凝胶化，使得纯化材料的分离变得困难。这些高度交联的聚合物由互相连接的环糊精分子的无规网络组成，其可以保留将杂质引入最终产物的截留的溶剂分子或未反应的副产物。通过扫描电镜(SEM)将这些聚合物成像(图8)揭示了在高放大倍率下的致密的无孔结构。
图8：图8的版面a是图像，显示在50℃在二甲基甲酰胺中合成之后MBPI-α-环糊精(3:1)聚合物的凝胶化。在版面(b)和(c)中显示了扫描电镜照片，其显示MBPI-α-环糊精(3:1)聚合物的固体和致密形态。
鳄梨样品的萃取和净化
进行筛选实验，以研究QuEChERS方案用于鳄梨的萃取和净化，通过GC-MS分析样品的样品清洁度和分析物回收率。将鳄梨(5g)称重放入50ml离心管中，并按需加样QC标准物和内标物。将水(5ml)添加到样品中并混合，然后添加10ml乙腈。将管放在垂直振荡系统上2min。将QuEChERS萃取盐(4g MgSO4，1g NaCl)添加到混合物中，并在机械振荡器上振荡2min。其它萃取盐可以包括甲酸铵、乙酸铵、柠檬酸钠、柠檬酸钠倍半水合物氯化钠、和/或硫酸镁的混合物。接着，将混合物以5000rpm离心5min，导致上层乙腈萃取物和下层水层的相分离。然后按需将所得澄清绿色萃取物添加到包含α-CD组合物和另外的水的2mlEppendorf离心管中。向每个管中添加0.5mL水、然后添加0.5ml乙腈萃取物，将其混合30秒至60秒，以进行dSPE。然后将样品以7000rpm离心3min，并滗析到新的Eppendorf离心管中，所述管包含200mg的4:1的MgSO4和NaCl(也可以使用之前提及的盐)。将样品混合另外10秒，以7000rpm离心3分钟，将上层转移至自动进样器小瓶以用于GC-MS分析。
通过GC-MS得到的结果显示于图9，表明HDMI-α-CD聚合物仅显示约10％的基质背景减少。但是，如图10中所示，MBPI-α-CD聚合物对于3:1聚合物显示约70％的基质移除率，对于1:1聚合物显示约85％的基质移除率。
图9显示以下鳄梨的GC-MS全扫描色谱叠加图：未处理的(黑色)，在用在1:1乙腈/H2O中的100mg的1:1HMDI-α-CD处理之后，在用在1:1乙腈/H2O中的100mg的2:1HDMI-α-CD处理之后，在用在1:1乙腈/H2O中的100mg的2:1HDMI-α-CD处理之后，和在用在水中的100mgα-CD处理之后(底部)。图10显示以下鳄梨的GC-MS全扫描色谱叠加图：未处理的鳄梨(黑色)，在用在1:1乙腈/H2O中的100mg的3:1MBPI-α-CD处理之后，在用在1:1乙腈/H2O中的100mg的1:1MBPI-α-CD处理之后，在用溶解于0.5ml水中的100mgα-CD处理之后(底部)。
为评估目标分析物回收率，将农药以50ng/ml(ppb)加样到鳄梨中，使其经受上述的QuEChERS方案。五点溶剂校准曲线(12.5、25、50、100、和200ng/mL)用于定量化图11中的结果。图11：通过GC-MS(SIM)(选择离子监测)测得以下鳄梨中的有机氯农药(50ppb)的绝对回收率：在用在0.5ml水中的a-CD溶液处理之后(第一柱条)，在用100mg的1:1MBPI-α-CD处理之后(第二柱条)，和在用200mg的3:1MBPI-α-CD处理之后(第三柱条)。通过最终样品中的绿色消失可明显发现显著的颜料移除。
实施例5：由α-CD、α-CD溶液、α-CD共聚物、和α-CD:共聚物共混物实现的基质移除
I.材料和方法
A.缩写
α-CD α-环糊精
α-CD溶液 α-环糊精在水中的溶液
C18 在二氧化硅上的十八烷基硅烷
PSA 伯仲胺；400mg PSA，MgSO<sub>4</sub>
GCB 石墨化炭黑
C18/PSA 400mg C18，400mg PSA，1200mg MgSO<sub>4</sub>
PSA/GCB 150mg PSA，45mg GCB，855mg MgSO<sub>4</sub>
C18/PSA/GCB 400mg PSA，400mg C18，45mg GCB，1200mg MgSO<sub>4</sub>
C18·氧化锆 在氧化锆颗粒上结合的C18，500mg
dSPE 分散固相萃取
吸附剂 用于dSPE的吸附剂材料
2e 1:1DIDOD-α-CD共聚物
3a HMDI-α-CD共聚物
5e 1:1MBCI-α-CD共聚物
6a 1:1DMBP-α-CD共聚物
7a 1:1MBPI-α-CD共聚物
7b 3:1MBPI-α-CD共聚物
8f TDI-α-CD共聚物
1:1，α-CD:7a共混物 α-环糊精:MBPI-α-CD共混物；1:1比率
2:1，α-CD:7a共混物 α-环糊精:MBPI-α-CD共混物；2:1比率
QuEChERS 快速、简单、经济、高效、可靠、安全的萃取方案
B.仪器和化学品
仪器：带有5875C MSD和FID的Agilent Technologies 6890GC；带有5977MSD与ECD的7890GC；带有6490MS/MS(QQQ)的1290LC，和带有6150MSD的1290LC。MS级溶剂用于洗脱液和样品制备试剂。反渗透净水系统提供用于分析和样品制备的净化水。包括盐的QuEChERS材料、管、和dSPE吸附剂由Agilent Technologies提供。Agilent Captiva ND和NDL过滤管用于蛋白质沉淀分析。也在2mL离心管和96孔离心板中进行蛋白质沉淀。
C.制备α-CD溶液的通用方法
将2.0g的α-CD转移至20mL琥珀色玻璃小瓶中，添加10mL净化水。将小瓶温热至50℃并混合，直到α-CD完全溶解。冷却至室温；α-CD将在溶液中保留数周。当出现沉淀时，如果需要，加热溶解。按照以下过程指定或按照需要将溶液加入到萃取物中。
D.计算基质移除率
图2：鳄梨在用2:1α-CD:7a共混物处理之前和之后的GC-MS全扫描色谱叠加图以及积分图用于基质移除率计算。
Figure BDA0001509544990000471
图3显示以下鳄梨萃取物的GC-MS全扫描色谱叠加图(自上而下)：在dSPE处理之前，在用α-CD共聚物(7a)处理之后(83.8％基质移除率)，在用2:1的α-CD:α-CD共聚物(7a)共混物处理之后(88.5％基质移除率)和用α-CD处理之后(90.7％基质移除率)。
E.计算分析物回收率
仪器分析方法对于使用LC-MS/MS、GC-MS、和GC-MS/MS进行的各种分析优化以实现对于包括多类、多残留农药和兽药分析的选择性、灵敏度和宽检测范围。选择合适的离子用于各种分析物以分别作为定量化和确认的初级跃迁和二次跃迁。将对应于有用分析物的色谱峰积分，得到峰面积，将其与溶剂标准物校准曲线和基质匹配校准曲线使用Mass Hunterand Chem Station软件进行比较，得到计算的峰面积、最终浓度、和百分比回收率。另外，实施单点校准，以通过使用样品峰面积和标准物峰面积在下式中计算百分比回收率。
Figure BDA0001509544990000481
II.评价α-CD、α-CD溶液、含α-CD的聚合物，和共混物用于样品萃取物在分析之前 的净化。
A.α-CD、α-CD溶液、含α-CD的聚合物、和α-CD:α-CD聚合物共混物的回收率和基质移除率数据。
萃取(QuEChERS)
将彻底均质化的鳄梨样品称重(15g)放入50mL离心管中，并以100ppb加样适当的内标物和QC标准物。未加样的鳄梨样品也进行萃取过程，从而稍后用作基质匹配的校准标准物的基质空白。然后将包含1％乙酸的15mL乙腈添加到管中并使用机械振荡装置混合2min。将包含无水1.5g乙酸钠和6.0g硫酸镁的盐包倒入浆液，将管盖盖子，并迅速振荡以避免盐块。将样品再次在振荡装置上放置2min。然后将管放入离心机中并以5000rpm旋转5min。所得上清液得到乙腈上层的相分离，然后将其用适当的α-CD或包含α-CD的聚合物或共混物处理。
净化(dSPE)
将材料称重(100mg)放入2mL离心管中。接着，将0.5mL净化水添加到固体中(或仅添加0.5mL的α-CD溶液)，然后加入0.5mL鳄梨乙腈萃取物。然后，将混合物涡旋1min，然后以13000rpm离心3min。然后将上清液小心滗析到包含200mg氯化钠:硫酸镁(1:4)的第二2mL离心管中。将混合物涡旋5s并以13000rpm离心3min。所得上清液产生相分离，其中乙腈层在上层。将上层转移至自动进样器小瓶用于定量化的GC-MS分析和基质移除率分析。
表4：应用净化dSPE步骤与各种α-CD和包含α-CD的聚合物的情况下，农药在鳄梨中的分析物回收率。
Figure BDA0001509544990000482
Figure BDA0001509544990000491
表5：来自对用α-CD和包含α-CD的聚合物处理的鳄梨萃取物的评价的基质移除率范围。
Figure BDA0001509544990000492
B.环糊精共混评价
共混过程
如下将7a共聚物与α-CD共混：将纯化的固体分别按1:1和1:2的比率混合，搅拌，振荡，并在尺寸适当的容器中翻转2min。
萃取(QuEChERS)
将彻底均质化的鳄梨样品称重(15g)并放入50mL离心管中，以100ppb加样适当的内标物和QC标准物。未加样的鳄梨样品也进行萃取过程，从而稍后用作基质匹配的校准标准物的基质空白。然后将包含1％乙酸的15mL乙腈添加到管中并使用机械振荡装置混合2min。将包含无水1.5g乙酸钠和6.0g硫酸镁的盐包倒入浆液，将管盖盖子，并迅速振荡以避免盐块。将样品再次在振荡装置上放置2min。然后将管放入离心机中并以5000rpm旋转5min。所得上清液得到乙腈上层的相分离，然后将其用适当的α-CD或包含α-CD的聚合物或共混物处理。
净化(dSPE)
将材料称重(100mg)并放入2mL离心管中。接着，将0.5mL净化水添加到固体(或仅添加0.5mL的α-CD溶液)中，然后添加0.5mL鳄梨乙腈萃取物。然后，将混合物涡旋1min然后以13000rpm离心3min。然后将上清液小心滗析到包含200mg氯化钠:硫酸镁(1:4)的第二2mL离心管。将混合物涡旋5s并以13000rpm离心3min。所得上清液产生相分离，其中乙腈层在上层。将上层转移至自动进样器小瓶用于定量化的GC-MS分析。
表6：应用净化dSPE步骤与各种α-CD和α-CD聚合物共混物的情况下，鳄梨中农药的分析物回收率。
Figure BDA0001509544990000501
Figure BDA0001509544990000511
C.交联剂比率对分析物回收率的影响
萃取(QuEChERS)
将彻底均质化的鳄梨样品称重(15g)并放入50mL离心管中，以100ppb加样适当的内标物和QC标准物。未加样的鳄梨样品也进行萃取过程，从而稍后用作基质匹配的校准标准物的基质空白。然后将包含1％乙酸的15mL乙腈添加到管中并使用机械振荡装置混合2min。将包含无水1.5g乙酸钠和6.0g硫酸镁的盐包倒入浆液，将管盖盖子，并迅速振荡以避免盐块。将样品再次在振荡装置上放置2min。然后将管放入离心机中并以5000rpm旋转5min。所得上清液得到乙腈上层的相分离，然后将其用适当的α-CD或包含α-CD的聚合物或共混物处理。
净化(dSPE)
将材料称重(100mg)并放入2mL离心管中。接着，将0.5mL净化水添加到固体中(或仅添加0.5mL的α-CD溶液)，然后添加0.5mL鳄梨乙腈萃取物。然后，将混合物涡旋1min，然后以13000rpm离心3min。然后将上清液小心滗析到包含200mg氯化钠:硫酸镁(1:4)的第二2mL离心管中。将混合物涡旋5s并以13000rpm离心3min。所得上清液产生相分离，其中乙腈层在上层。将上层转移至自动进样器小瓶用于定量化的GC-MS分析。
表7：在用7a和7b处理之后的农药回收率。
Figure BDA0001509544990000512
D.比较dSPE净化过程
准备残留物的重力分析测定
将玻璃试管在真空烘箱中预干燥过夜，并在第二天称重初始重量。
萃取(QuEChERS)
将彻底均质化的鳄梨样品称重(15g)并放入50mL离心管中。未加样的鳄梨样品也进行萃取过程，从而稍后用作基质匹配的校准标准物的基质空白。然后将包含1％乙酸的15mL乙腈添加到管中并使用机械振荡装置混合2min。将包含无水1.5g乙酸钠和6.0g硫酸镁的盐包倒入浆液，将管盖盖子，并迅速振荡以避免盐块。将样品再次在振荡装置上放置2min。然后将管放入离心机中并以5000rpm旋转5min。所得上清液得到乙腈上层的相分离，然后将其用适当的α-CD或包含α-CD的聚合物或共混物处理。
净化(dSPE)
将各种材料直接称重放入15mL离心管中。按照应用的推荐说明书，使用两种材料，即C18·氧化锆和C18/PSA，无需任何另外的水含量。将水(5mL)添加到α-CD和7a(1g材料)中，同时将溶液直接添加到管而无需另外的水(5mL)。向每种材料中添加5mL鳄梨萃取物，然后涡旋1min，之后以5000rpm离心5min。将C18·氧化锆、C18/PSA、和未处理的萃取物转移至预先称重的试管(2mL乙腈)中。将α-CD和7a滗析到包含2g氯化钠:硫酸镁(1:4)的第二15mL离心管中，然后涡旋5s，然后以5000rpm离心5min。将乙腈上层(2mL)转移至预先称重的试管，用于重量分析。将所有试管在离心蒸发仪中蒸发，在真空烘箱中干燥，然后每个试管重新称重三次，用于确定基质残留物。
表8：在用α-CD、α-CD溶液、7a、和其它常用dSPE净化材料处理之后残留物的质量和百分比基质移除率。
Figure BDA0001509544990000521
Figure BDA0001509544990000531
通过LC-MS/MS测定的鳄梨中分析物的回收率
萃取(QuEChERS)
将彻底均质化的鳄梨样品称重(15g)并放入50mL离心管中，以50ppb加样适当的内标物和QC标准物。未加样的鳄梨样品也进行萃取过程，从而稍后用作基质匹配的校准标准物的基质空白。然后将包含1％乙酸的15mL乙腈添加到管中并使用机械振荡装置混合2min。将包含无水1.5g乙酸钠和6.0g硫酸镁的盐包倒入浆液，将管盖盖子，并迅速振荡以避免盐块。将样品再次在振荡装置上放置2min。然后将管放入离心机中并以5000rpm旋转5min。所得上清液得到乙腈上层的相分离，然后将其用适当的α-CD或包含α-CD的聚合物或共混物处理。
净化(dSPE)
将材料称重(200mg)并放入5mL离心管中。按照应用的推荐说明书，使用两种材料，即C18·氧化锆和C18/PSA，无需任何另外的水含量。接着，将1mL净化水添加到固体中(或仅添加1mL的α-CD溶液)，然后添加1mL鳄梨乙腈萃取物。然后，将混合物涡旋1min，然后以5000rpm离心5min。然后将上清液小心滗析到包含400mg氯化钠:硫酸镁(1:4)的第二5mL离心管。将混合物涡旋5s并以5000rpm离心5min。所得上清液产生相分离，其中乙腈层在上层。将乙腈层转移至自动进样器小瓶并用水稀释(5x稀释)以用于LC-MS/MS分析。每个回收率使用6个重复测量值计算。
表9：对于α-CD、α-CD溶液、7a、α-CD:7a共混物、和其它常规dSPE材料，通过LC-MS/MS(QQQ)测定的鳄梨中的农药回收率。
Figure BDA0001509544990000532
Figure BDA0001509544990000541
Figure BDA0001509544990000551
表10：使用不同净化通过极性对农药的平均回收率的统计分析
Figure BDA0001509544990000552
III.批料再现性和使用α-CD:7a共混物的应用
A.鳄梨中的农药
萃取(QuEChERS)
将彻底均质化的鳄梨样品称重(15g)并放入50mL离心管中，以50ppb加样适当的内标物和QC标准物。未加样的鳄梨样品也进行萃取过程，从而稍后用作基质匹配的校准标准物的基质空白。然后将包含1％乙酸的15mL乙腈添加到管中并使用机械振荡装置混合2min。将包含无水的1.5g乙酸钠和6.0g氯化钠的盐包倒入浆液中，将管盖盖子，并迅速振荡以避免盐块。将样品再次在振荡装置上放置2min。然后将管放入离心机中并以5000rpm旋转5min。所得上清液得到乙腈上层的相分离，然后将其用适当的α-CD或包含α-CD的聚合物或共混物处理。
净化(dSPE)
将2:1的α-CD:7a共混物称重(200mg)并放入5mL离心管中。接着，将1mL净化水添加到固体中，然后添加1mL鳄梨乙腈萃取物。然后，将混合物涡旋1min，然后以5000rpm离心5min。将上清液转移至自动进样器小瓶，直接用于GC-MS/MS分析，并用水稀释(5倍稀释)用于LC-MS/MS分析。每个回收率使用6个重复测量值计算。
表11：对于2:1的α-CD:7a共混物通过GC-MS/MS和LC-MS/MS测定的鳄梨中农药的平均回收率。
Figure BDA0001509544990000561
Figure BDA0001509544990000571
Figure BDA0001509544990000581
B.牛肝中的兽药
萃取(QuEChERS)
将彻底均质化的牛肝样品称重(2g)并放入50mL离心管中，以50ppb加样适当的内标物和QC标准物。未加样的牛肝样品也进行萃取过程，从而稍后用作基质匹配的校准标准物的基质空白。向样品中添加8mL的30mM KH2PO4(pH 7.0)，然后涡旋10s。然后将包含5％甲酸的10mL乙腈添加到管中并使用机械振荡装置混合2min。将包含无水的1g氯化钠、1g柠檬酸钠、0.5g柠檬酸二钠倍半水合物、和4.0g硫酸镁的盐包倒入浆液中，将管盖盖子，并迅速振荡以避免盐块。将样品再次在振荡装置上放置2min。然后将管放入离心机中并以5000rpm旋转5min。所得上清液得到乙腈上层的相分离，然后将其用适当的α-CD共混物处理。
净化(dSPE)
将2:1的α-CD:7a共混物称重(200mg)并放入5mL离心管中。接着，将1mL净化水添加到固体中，然后添加1mL乙腈牛肝萃取物。然后，将混合物涡旋1min，然后以5000rpm离心5min。然后将上清液小心滗析到包含400mg氯化钠:硫酸镁(1:4)的第二5mL离心管中。将混合物涡旋5s并以5000rpm离心5min。所得上清液产生相分离，其中乙腈层在上层。将乙腈层转移至干净的2mL离心管中，用水稀释(400μL萃取物，600μL水)，并以13000rpm离心2min。将上清液转移至样品小瓶以用于LC-MS/MS分析。每个回收率使用6个重复测量值计算。
表12：对于2:1的α-CD:7a共混物通过LC-MS/MS测定的牛肝中兽药的平均回收率。计算为平均批料内和批料间回收率和批料内和批料间％RSD。
Figure BDA0001509544990000582
Figure BDA0001509544990000591
Figure BDA0001509544990000601
C.农药标准物的dSPE处理
将农药标准物以50ppb在乙腈中制备。各自称出2:1的α-CD:7a批料(200mg)并放入5mL离心管中，重复6次。向各管中添加1mL净化水和包含农药标准物的1mL乙腈溶液。将混合物涡旋1min，然后以5000rpm离心5min。将上清液滗析到包含400mg氯化钠和硫酸镁(1:4)的新的5mL离心管中并涡旋10s。接着，将管以5000rpm离心5min。将乙腈上层转移至样品小瓶中并用水稀释(200μL样品，800μL水)以用于LC-MS/MS分析。
表13：对于2:1的α-CD:7a共混物，通过LC-MS/MS测定的农药在乙腈中的回收率和再现性。
Figure BDA0001509544990000602
Figure BDA0001509544990000611
D.使用多个检测器对各种样品类型的基质移除
萃取(QuEChERS)
将样品称重放入50mL离心管(根据样品为1g至15g)中，用净化水使其达到总的15g(例如1g样品和14g水)。接着，添加15mL乙腈，然后机械振荡2min。添加包含1.5g乙酸钠和6g硫酸镁的盐包。将管迅速振荡以避免结块，并将其放在机械振荡器上达2min。然后将混合物以5000rpm离心3min。将乙腈上层转移用于dSPE净化步骤。
净化(dSPE)
将材料称重(200mg)并放入5mL离心管中。按照应用的推荐说明书，使用两种材料，即C18·氧化锆和C18/PSA，无需任何另外的水含量。接着，将1mL净化水添加到其中，然后添加1mL鳄梨乙腈萃取物。然后，将混合物涡旋1min然后以5000rpm离心5min。然后将上清液小心滗析到包含400mg氯化钠:硫酸镁(1:4)的第二5mL离心管中。将混合物涡旋5s并以5000rpm离心5min。所得上清液产生相分离，其中乙腈层在上层。将乙腈层转移至样品管用于GC分析或置于透明小瓶中用于视觉比较。
表14：使用不同吸附剂在不同GC的检测器上，由各种基质计算的基质移除率值。负值表示从净化材料添加的污染物。
Figure BDA0001509544990000612
Figure BDA0001509544990000621
Figure BDA0001509544990000631
IV.用蛋白质沉淀和功能性萃取处理血浆
用α-CD进行的管内蛋白质沉淀的过程
向2mL离心管中添加200mg的2:1α-CD:7a共混物，然后添加100μL水。将血浆样品(100μL)添加到管中。接着，添加600μL乙腈以诱导蛋白质沉淀。将样品涡旋30s并以14000rpm离心3min。抽真空(约15英寸汞柱)以便启动过滤通过无滴膜。将上清液添加到样品小瓶中以用于LC-MS全扫描图分析。图7：通过LC-MS全扫描图显示的大鼠血浆中的基质移除率。通过总峰面积计算的基质移除率为79％。
用α-CD进行的芯筒内蛋白质沉淀的过程
向血浆样品中加样50ng/mL维生素D代谢物标准物和100ng/mL氘代内标物。以3:1(600μL)、4:1(800μL)、或6:1(1200μL)将乙腈添加到无滴过滤管和/或96孔板(1mL，AgilentCaptiva ND，NDL)中。在3:1比率，总水含量为40％；在4:1比率，总水含量为33％；在6:1比率，总水含量为25％。然后添加200μL血浆以诱导蛋白质沉淀。将200μLα-CD在水中的200mg/mL溶液添加到α-CD处理的样品中。通过用吸液管吸出5个循环而使混合物均质化。抽真空(约15英寸汞柱)以便启动过滤通过无滴膜。将洗脱液在玻璃试管中收集并将其蒸发至干燥，然后在200μL的3:1甲醇:水中再生。
用α-CD(PPT)进行的离心管蛋白质沉淀的过程
向血浆样品中加样50ng/mL维生素D代谢物标准物和100ng/mL氘代内标物。向2mL离心管和/或96孔离心板中添加200μL血浆。将200μL的α-CD在水中的200mg/mL溶液添加到α-CD处理的样品中；或将200μL水添加到已经包含40mg固体α-CD和/或共聚物的管中。以相对于血浆体积的比率为3:1(600μL)、4:1(800μL)、或6:1(1200μL)添加乙腈，以引发蛋白质沉淀。在3:1比率，总水含量为40％；在4:1比率，总水含量为33％，和在6:1比率，总水含量为25％。将离心管盖盖子，涡旋10s，然后以13,000rpm离心3min。将上清液转移至玻璃试管并蒸发至干燥，然后在200μL的3:1的甲醇:水中再生。
表15：使用各种净化和溶剂:水比率从血浆回收维生素D代谢物标记的标准物。
Figure BDA0001509544990000641
Figure BDA0001509544990000651
虽然针对清楚理解的目的通过解释和实施例相当详细地描述了前述发明，鉴于本发明的教导对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对本发明进行某些改变和修改。
因此，前述仅说明了本发明的原理。应了解，本领域技术人员将能够设计各种安排，虽然其没有明确描述或显示于本申请，但是其体现了本发明的原理并且包括在本发明的精神和范围内。此外，本申请记载的所有实施例和条件语主要意在帮助阅读者理解本发明的原理和发明人促进本领域所贡献的概念，应理解为其不会限于这样具体记载的实施例和条件。此外，本申请记载本发明原理、方面和实施方式的所有陈述以及其具体实施例意在包括结构等价物和功能等价物两者。另外，这样的等价物意在包括目前已知的等价物和未来发展的等价物两者，即，执行相同功能而不管结构所发展的任何要素。因此，本发明的范围不意在限于本申请所示和所述的实施方式。相反，本发明的范围和精神体现为所附实施方式。
实施方式
本申请的实施方式包括用于分析样品处理的系统。在一些实施方式中，系统包括其中设置有分析样品处理组合物的容器，所述组合物包含：α-环糊精；和/或α-环糊精共聚物。在某些实施方式中，组合物包括基于相对于α-环糊精共聚物的摩尔浓度为5％至100％的α-环糊精。在组合物的某些实施方式中，α-环糊精共聚物是任选的。在一些实施方式中，系统包括多个容器，各容器中设置有分析样品处理组合物。在系统的一些实施方式中，多个容器配置为多孔板。在系统的一些实施方式中，容器是包括多孔膜的过滤管。在系统的一些实施方式中，多孔膜是脂质保留膜。在系统的一些实施方式中，多孔膜包括α-环糊精共聚物。
本申请也提供降低分析样品中的基质效应的方法。在一些实施方式中，方法包括：使包含基质干扰剂和分析物的样品与环糊精组合物接触，产生基质-环糊精络合物，其中环糊精组合物包含α-环糊精和α-环糊精共聚物；将络合物从接触的样品中分离，产生基质减少的组合物；和检测基质减少的组合物中的分析物。在方法的一些实施方式中，基质减少的组合物对检测分析物的灵敏度的有害影响减小。在方法的一些实施方式中，检测使用质谱进行。在方法的一些实施方式中，检测使用UV/可见光光谱进行。在方法的一些实施方式中，基质减少的组合物中的分析物的量和样品中分析物的量相同。
在一些实施方式中，方法还包括定量化样品中分析物的量。在方法的一些实施方式中，基质减少的组合物对于定量化分析物的量具有降低的基质效应。在方法的一些实施方式中，样品是QuEChERS萃取物。在方法的一些实施方式中，基质干扰剂是脂族脂质，络合物包括脂质-α-环糊精络合物。在方法的一些实施方式中，络合物不溶于接触的样品。在方法的一些实施方式中，分离包括将络合物从接触的样品离心。在方法的一些实施方式中，分离包括将络合物从接触的样品过滤。在方法的一些实施方式中，分离包括离心以将络合物从接触的样品中分离。在方法的一些实施方式中，样品是生物样品。在方法的一些实施方式中，环糊精组合物包含固定在多孔膜中的α-环糊精共聚物。在方法的一些实施方式中，分离步骤包括将样品过滤通过多孔膜。在方法的一些实施方式中，分离步骤还包括从接触的样品过滤沉淀的蛋白质。
在一些实施方式中，方法还包括使样品与萃取溶剂接触，产生样品萃取物，并且其中分离包括将络合物从样品萃取物中分离。在一些情况中，分离包括将样品基质和络合物从样品萃取物中分离。
本申请的实施方式包括成套用品，其包括：包含α-环糊精、α-环糊精共聚物或其混合物的环糊精组合物；和一种或多种选自以下的组分：QuEChERS萃取盐，分析物萃取溶剂，定量标准物，多孔膜和沉淀溶剂。
本申请的实施方式包括用于分析样品处理的组合物。在一些实施方式中，组合物包含：α-环糊精；和α-环糊精共聚物。在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物还包含β-环糊精或γ-环糊精共聚单体。在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物包含α-环糊精共聚单体和选自以下的聚合物主链连接基：氨基甲酸酯基，乙烯基，醚基，丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，酰胺基，芳族聚酰胺基，酯基，氨基甲酸乙酯基，和碳酸酯基。在组合物的一些实施方式中，环糊精共聚物具有无规网络结构。在组合物的一些实施方式中，环糊精共聚物具有线型、树状、或刷状聚合物结构。在组合物的一些实施方式中，环糊精共聚物包含为支化的或官能化的共聚单体的α-环糊精共聚单体。在组合物的一些实施方式中，环糊精共聚物包括纳米级至微米级颗粒。在组合物的一些实施方式中，环糊精共聚物包括多孔整体基材。在组合物的一些实施方式中，环糊精共聚物包括膜，其中该膜配置在固体载体的表面上。在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物是聚氨酯聚合物。在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物的平均MW为1000kDa或更小。
在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(I)所述：
Figure BDA0001509544990000671
其中：
M是聚合物的重复单体单元；
CD各自是任选的α-环糊精；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
n为整数1至10,000。
在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(II)所述：
Figure BDA0001509544990000672
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
M是第二共聚单体；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；
x和y独立地为整数1至1000；和
n独立地为整数1至1000。
在组合物的一些实施方式中，x与y的摩尔比为1:1至1:3。在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(III)所述：
Figure BDA0001509544990000681
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
M是共聚单体；
M’是聚合物的重复单元；
x各自独立地为整数1至1000；
y各自独立地为整数1至1000；
n为整数1至10,000；
G1、G2、G11和G12各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
m为整数1至10,000。
在组合物的一些实施方式中，M是包含刚性芳基的共聚单体。在组合物的一些实施方式中，包含刚性芳基的共聚单体源自4,4’-亚甲基二(苯基-异氰酸酯)共聚单体。在组合物的一些实施方式中，环糊精共聚物包括比率为1:1的α-环糊精共聚单体与亚甲基二(苯基-异氰酸酯)共聚单体。
在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(V)描述：
Figure BDA0001509544990000682
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
M和M’各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；
L为连接M和M’的任选的连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
x、y和z是CD、M和M’共聚单体在共聚物中的摩尔比。
在组合物的一些实施方式中，α-环糊精共聚物由式(IV)描述：
Figure BDA0001509544990000691
其中：
CD是选自以下的环糊精共聚单体：α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精及其混合物；
[(Y1)p-L-(Y2)q]是第二共聚单体，其中Y1和Y2各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；p和q各自独立地为0或1，其中p+q≥1；L为任选的连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
X和y是CD和[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体在共聚物中的摩尔比。
在组合物的一些实施方式中，[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体源自4,4’-亚甲基二(苯基-异氰酸酯)。在组合物的一些实施方式中，Y1和Y2各自独立地选自烷基，环己烷，苯基，和甲基取代的苯基。在组合物的一些实施方式中，L不存在、为共价键或为烷基。在组合物的一些实施方式中，共聚物包括源自以下二异氰酸酯1-9之一的共聚单体：
Figure BDA0001509544990000692
在组合物的一些实施方式中，环糊精与环糊精共聚物在组合物中的比率为1:1至3:1。

Claims (24)

1.一种用于分析样品处理的系统，其包括容器，在所述容器中设置有分析样品处理组合物，所述组合物包含：
单体α-环糊精化合物；和
式(IV)所述的α-环糊精共聚物：
Figure FDA0003077226170000011
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
[(Y1)p-L-(Y2)q]是第二共聚单体，其中Y1和Y2各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；p和q各自独立地为0或1，其中p+q≥1；并且L为任选的连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
x和y是所述CD和所述[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体在所述共聚物中的摩尔比。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述组合物相对于所述α-环糊精共聚物的摩尔浓度包括至少5％的单体α-环糊精化合物。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括多个容器，每个容器中设置有所述分析样品处理组合物。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述容器是包括多孔膜的过滤管。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述多孔膜包括所述α-环糊精共聚物。
6.降低分析样品中的基质效应的方法，所述方法包括：
使包含基质干扰剂和分析物的样品与环糊精组合物接触，产生基质-环糊精络合物，其中所述环糊精组合物包含单体α-环糊精化合物和α-环糊精共聚物；
将所述络合物从所述接触的样品中分离，产生基质减少的组合物；和
检测所述基质减少的组合物中的所述分析物，
其中所述α-环糊精共聚物为根据式(IV)所述：
Figure FDA0003077226170000021
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
[(Y1)p-L-(Y2)q]是第二共聚单体，其中Y1和Y2各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；p和q各自独立地为0或1，其中p+q≥1；并且L为任选的连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
x和y是所述CD和所述[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体在所述共聚物中的摩尔比。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述组合物相对于所述α-环糊精共聚物的摩尔浓度包括至少5％的单体α-环糊精化合物。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述基质减少的组合物对检测所述分析物的灵敏度的有害影响减小。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述检测使用质谱进行。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述基质减少的组合物中的分析物的量和所述样品中的分析物的量相同。
11.根据权利要求6所述的方法，其还包括定量化所述样品中的分析物的量，并且其中所述基质减少的组合物对定量化分析物的量的基质效应降低。
12.根据权利要求6所述的方法，其中所述基质干扰剂是脂族脂质，且所述络合物包含脂质-α-环糊精络合物。
13.根据权利要求6所述的方法，其中所述络合物不溶于所述接触的样品。
14.根据权利要求6所述的方法，其中所述分离步骤还包括从所述接触的样品过滤沉淀的蛋白质。
15.根据权利要求6所述的方法，其还包括使所述样品与萃取溶剂接触以产生样品萃取物，并且其中所述分离包括将所述络合物从所述样品萃取物中分离。
16.用于分析样品处理的组合物，其包含：
单体α-环糊精化合物；和
式(IV)所述的α-环糊精共聚物：
Figure FDA0003077226170000031
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
[(Y1)p-L-(Y2)q]是第二共聚单体，其中Y1和Y2各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；p和q各自独立地为0或1，其中p+q≥1；并且L为任选的连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
x和y是所述CD和所述[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体在所述共聚物中的摩尔比。
17.根据权利要求16所述的组合物，其中所述组合物相对于所述α-环糊精共聚物的摩尔浓度包括至少5％的单体α-环糊精化合物。
18.根据权利要求16所述的组合物，其中所述α-环糊精共聚物包括选自以下的聚合物主链连接基：乙烯基，醚基，酰胺基，芳族聚酰胺基和酯基。
19.根据权利要求16所述的组合物，其中所述α-环糊精共聚物包括选自以下的聚合物主链连接基：氨基甲酸酯基，丙烯酸酯基，甲基丙烯酸酯基，氨基甲酸乙酯基和碳酸酯基。
20.根据权利要求16所述的组合物，其中Y1和Y2各自独立地选自烷基，环己烷基，苯基，和甲基取代的苯基。
21.根据权利要求16所述的组合物，其中L为不存在、为共价键或为烷基。
22.根据权利要求16所述的组合物，其中所述α-环糊精共聚物包括源自以下二异氰酸酯1-9之一的共聚单体：
Figure FDA0003077226170000041
23.根据权利要求16所述的组合物，其中所述[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚物源自4,4’-亚甲基二(苯基-异氰酸酯)。
24.一种成套用品，其包括：
环糊精组合物，其包含单体α-环糊精化合物或单体α-环糊精化合物和α-环糊精共聚物的混合物；和
一种或多种选自以下的组分：QuEChERS萃取盐，分析物萃取溶剂，定量标准物，多孔膜和沉淀溶剂，
其中所述α-环糊精共聚物为根据式(IV)所述：
Figure FDA0003077226170000042
其中：
CD是α-环糊精共聚单体；
[(Y1)p-L-(Y2)q]是第二共聚单体，其中Y1和Y2各自独立地选自芳基，取代的芳基，杂芳基，取代的杂芳基，烷基，取代的烷基，杂环基，取代的杂环基，环烷基和取代的环烷基；p和q各自独立地为0或1，其中p+q≥1；并且L为任选的连接基；
G1和G2各自独立地为封端基团，聚合物链段，连接基或连接的特异性结合成员；和
x和y是所述CD和所述[(Y1)p-L-(Y2)q]共聚单体在所述共聚物中的摩尔比。
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