一种适合直接上机检测的联排萃取柱及其应用的制作方法

本发明属于固液分离，具体涉及一种适合直接上机检测的联排萃取柱及其应用。

背景技术：

1、蛋白沉淀和液液萃取，是进行有机化合物测试(包括临床类应用)的常用前处理方法，可以覆盖约90％的临床检测需求。包括脂溶性维生素(包括25-羟基维生素d)、药物浓度监测(如抗菌药物)、类固醇、水溶性维生素、氨基酸、胆汁酸等等。

2、蛋白沉淀原理是使用有机溶剂等沉淀剂使待测物基质中的蛋白变性产生沉淀，从而将与蛋白结合的待测有机化合物提取出来，目前在进行蛋白沉淀前处理时，常规方式需要使用离心等手段使液相和固相分离清晰后，小心吸取上清。在上述过程中，需要注意避免吸入蛋白，以免影响后续的分析步骤，该方式适合单一样品逐个操作，无法实现高通量。现有产品96孔蛋白沉淀板，可实现高通量操作，但其使用有如下局限性：第一，板孔内嵌的滤膜在加样过程中直接接触样品，当沉淀剂和待测样品的加入先后顺序不一致时，可能使蛋白沉淀效果产生偏差，不适用于所有蛋白沉淀方法；第二，蛋白沉淀板体积有限，振荡强度不能过强(一般小于600rpm)；第三，蛋白沉淀板通常不加配底座，在加配底座的情况下，如一次性不使用完96个，余下的孔被污染的可能性较大；第四，蛋白沉淀板需要和配套的收集板联合使用，当某些孔由于污染或者收集板在96个样品的实验过程中丢失或挪作它用等原因，不能使用时，需要更换新的收集板，不够灵活；第四，蛋白沉淀板需要和收集板一起离心，过程较长。

3、由此可见，涉及到蛋白沉淀的前处理或者需要单个样品逐一进行操作，且在吸取上清的过程中，由于需要避免反复吹打等动作，如果操作人员经验不够丰富，后续将不能避免上层有机相滴落和样品间交叉污染；或者可以实现高通量操作，但流程较长、使用参数受限且不够灵活。因此，现有的固液分离前处理方法难以实现标准化，需要单个进行操作，由此也会带来更多的操作误差，因此，提供一种容易标准化、集约化、高通量的固液分离前处理方法或前处理耗材，在固液分离领域具有重要的应用前景。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适合直接上机检测的联排萃取柱及其应用。本发明设计了一种联排萃取柱进行固液两相的分离，所述联排萃取柱插入收集板内并下压过滤后可适合直接上机检测。所述联排萃取柱与收集板配合使用，在进行固液分离处理时，只需要简单的下压操作即可，可以实现直接进样，省去溶液转移步骤，减少误操作的可能同时节省时间。所述联排萃取柱还可以分成单根萃取柱单独使用，也可同时使用多排从而兼容96个样品同时操作，兼顾灵活性和高通量，使用场景更丰富。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种适合直接上机检测的联排萃取柱，所述联排萃取柱与收集板套设使用；所述联排萃取柱插入收集板内并下压过滤，收集板内储存的待过滤液由萃取柱底部开口进入并依次穿过筛板、滤膜组件和卡环后进入管体内腔，下压过滤后的整个装置及其滤液适合直接上机检测；

4、所述联排萃取柱由4-12个萃取柱连接得到；

5、所述萃取柱包括底部开口的管体，所述管体内腔的底部开口处由下至上依次设置有筛板、滤膜组件和卡环；

6、所述筛板通过限位套件组装在管体内腔的底部；

7、所述筛板的上部为圆柱形结构，所述圆柱形结构嵌套在限位套件中；所述筛板的下部伸出管体内腔的底部开口，所述筛板的下部与收集板的底部形状尺寸相适配。

8、在进行样品处理时，所述联排萃取柱可以匹配市售的收集板(例如2ml或1.5ml等)使用，实验结果不受加样顺序影响，体积较大，可以使用小柱或者标配硅胶盖覆盖，保证较大的前处理液体积和振荡强度；操作时无需离心，只需要简单的下压操作，无需转移上清液，收集板便可与联排萃取柱一起放入色谱进样舱内进行检测，在更节约时间的同时减少误操作的可能性。使用联排萃取柱可省去离心操作约10min，转移步骤约5min以上。整个前处理过程，各项目随加入试剂种类、个数不同，一般一次蛋白沉淀前处理共需耗时25-40min不等，而使用本发明的联排萃取柱，则可节省约一半时间，简化操作的同时，兼容高通量操作的多通道移液器，也兼顾灵活性(可掰开使用)，减少移液步骤，同时减少在移液步骤时可能出现的差错，效果显著。

9、优选地，所述联排萃取柱插入收集板内并下压后的高度为3-7cm，优选为4-6cm，进一步优选为4-5cm。

10、本发明中，所述联排萃取柱插入收集板内并下压后的高度略低于进样盘的限高，其高度范围在3-7cm之间，可根据仪器的型号开发不同高度尺寸的联排萃取柱，其中插入萃取柱后低于5cm总高的收集板，适配市面上绝大多数进样舱高度。

11、优选地，所述筛板的下部为圆底结构或尖底结构，分别与圆底收集板或尖底收集板的底部形状尺寸相适配。

12、本发明中，待过滤样品与沉淀剂在收集板里充分混合后，将萃取柱压入收集板中，溶液先经过筛板粗过滤，再经过滤膜组件过滤，澄清的滤液经过卡环进入管体内腔。

13、需要说明的是，本发明中的滤膜组件可以仅包括一层滤膜也可以包括两层及以上滤膜，滤膜组件可根据检测项目不同，使用相同或不同种类材质的滤膜组合。

14、本发明中，所述筛板的下部的形状取决于收集板的底部结构。其中，圆底结构的筛板的下部尤其适配市售2ml圆底96孔深孔板，可以减少小柱死体积。其中筛板下部的结构大于筛板上部的结构，球面具有较大的表面积，在萃取柱推入收集板后，筛板的圆底结构与待过滤液之间的接触面积增大，从而增强了萃取柱对过滤液的分离效果。另外合适的筛板的孔径在阻挡下层蛋白沉淀或其它杂质进入滤过液的同时，允许滤液穿过筛板进入到柱管腔体内。

15、若收集板的底部结构为尖底时，此时为了匹配收集板，所述筛板的下部设置为相应的尖底结构。此外，尖底结构相比平面能够增大压入萃取柱时的压强，让用户更加轻松地实现过滤过程。

16、优选地，所述筛板的孔径大于等于滤膜组件的孔径。

17、优选地，所述筛板的孔径为5-50μm。

18、优选地，所述滤膜组件的孔径为0.1-5μm。

19、本发明中，所述滤膜组件的材质选自聚四氟乙烯(ptfe)、亲水ptfe、尼龙、聚醚砜、聚乙烯(pe)或聚丙烯(pp)等。

20、本发明中，可根据检测项目不同，使用相同或不同种类材质的滤膜组合，包括至少一层滤膜。

21、在一个实施方案中，有多层滤膜时，所述第一滤膜的孔径＝第二滤膜的孔径＝第三滤膜的孔径，上述滤膜的设置形式也可以实良好的过滤。

22、在一个实施方案中，有多层滤膜时，所述第一滤膜的孔径＝第二滤膜的孔径＞第三滤膜的孔径。

23、在一个实施方案中，有多层滤膜时，所述第一滤膜的孔径＞第二滤膜的孔径＝第三滤膜的孔径。

24、在一个实施方案中，有多层滤膜时，所述第一滤膜的孔径＞第二滤膜的孔径＞第三滤膜的孔径。由下至上依次递减孔径的滤膜设置方式，使得萃取柱可以适应不同待过滤液的过滤，从而扩大了萃取柱的适用范围；同时，各层滤膜的孔径大小不同，使得待过滤液的分离过程层层递进，增强待过滤液的分离效果。

25、优选地，所述卡环为无过滤作用的中空圆柱形结构，滤液存储在卡环内部及卡环上部的管体中，所述卡环用于限制滤膜的移动。

26、优选地，所述限位套件和滤膜组件之间通过密封圈进行密封。

27、本发明中，所述限位套件有三个作用，一是顶住滤膜不使掉下，二是卡住筛板，起到适配器的作用，三是固定/限位密封圈(密封圈可使下层液体不从管壁外流出，强制所有液体从筛板处过滤)。

28、本发明中，将筛板通过限位套件组装在管体内腔的底部，能够对筛板起到一定的保护作用，避免破坏筛板结构，同时设置密封圈，可以防止漏液。

29、优选地，所述萃取柱之间通过连接结构相连接，连接结构的连接点设置在萃取柱的上边缘或萃取柱的管体上。

30、本发明中，上述两种设置方式均可以保证结构的稳固性，同时可以适用于手工将联排萃取柱掰开成任意数量的小柱，兼顾灵活性。

31、优选地，所述萃取柱的顶部加配密封盖垫用于上机检测时的密封。

32、优选地，所述密封盖垫的材料选自硅胶、塑料或金属。

33、本发明中，所述萃取柱的使用过程如下所示：萃取柱和收集板配合使用，收集板内储存有待过滤液，将萃取柱插入收集板内并下压，在向下移动的过程中密封圈的密封作用，增加了收集板下部的压力，收集板内储存的待过滤液由萃取柱底部开口进入，其中，液体依次穿过筛板、过滤膜组件和卡环后进入萃取柱的管体中。

34、第二方面，本发明提供一种适合直接上机检测的临床质谱前处理方法，所述前处理方法包括：采用第一方面所述的适合直接上机检测的联排萃取柱对待测样品进行过滤处理，得到直接上机检测的样品；

35、或，将第一方面所述的适合直接上机检测的联排萃取柱掰开单独使用，对待测样品进行过滤处理，得到直接上机检测的样品。

36、第三方面，本发明提供第一方面所述的适合直接上机检测的联排萃取柱的应用，所述应用包括：化合物检测。

37、本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

38、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

39、本发明以简化蛋白沉淀的实验步骤为目的，设计了一种免离心且可以直接上样的底部带有滤膜的结构简洁的联排萃取柱进行固液两相的分离，在进行蛋白沉淀处理时，使用市售标准96孔收集板(例如2ml)，适配性广泛；实验结果不受加样顺序影响；沉淀体积较大时可以使用小柱预先插入收集板上部(不接触液体)起到密封的效果，能够使高速涡旋或震荡时溶液不溢出，保证蛋白和沉淀剂充分混匀；操作时无需离心，只需要简单的下压操作即可，更节约时间。联排萃取柱可掰开使用，也可通过插入多列联排萃取柱实现更高通量的实验，兼顾灵活性和高通量。