一种用于临床检测前处理的净化分离柱、前处理装置、前处理方法及应用与流程

一种用于临床检测前处理的净化分离柱、前处理装置、前处理方法及应用
1.本技术要求了申请日为2022年5月11日，申请号为202210513149.4，发明名称为“一种用于临床检测前处理的净化分离柱、前处理装置、前处理方法及应用”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本发明属于临床检测技术领域，涉及一种用于临床检测前处理的净化分离柱、前处理装置、前处理方法及应用。


背景技术：

3.固相萃取(spe)技术是一种基于色谱理论的样品前处理方法，它采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离及纯化。固相萃取就是利用固体吸附剂吸附液体样品中的目标物，使目标物与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热介吸附，达到分离和富集目标物的目的。
4.对比传统的液液萃取，固相萃取不需要大量互不相溶的溶剂，处理过程中不会产生乳化现象；因采用高选择性的吸附剂(固定相)，固相萃取能显著减少溶剂的用量；固相萃取的预处理过程相对简单，选择性强、回收率高及易于自动化等优点，被广泛地应用在水质检测、制药、环境分析、食品分析及烟草分析等领域。是进行有机化合物测试(包括临床类应用)的一种极常用的前处理方法，包括维生素d、醛固酮、类固醇类激素、胆汁酸等等。
5.固相萃取操作可分为柱预处理、上样、柱洗涤、分析物洗脱四个步骤，如下图所示。每个步骤设计合理与否都会对实验的回收率产生影响，导致溶质过早穿透、干扰物不完全洗涤、目标物流失、洗脱不完全等，而此时分析物被回收一般亦较难实现。
6.cn212974266u一种固相萃取快速分离装置及其固相萃取管，包括加压结构、固相萃取管以及滤头，所述加压结构包括脚踩式充气筒以及缓冲气囊，所述脚踩式充气筒的出气口通过管道与连接头相连接，所述缓冲气囊设置于管道上，所述滤头插设于固相萃取管的出液管开口处。当吸附材料对固相萃取管本体内的样液完全吸附后，利用脚踩式充气筒连续地对固相萃取管本体内进行加压从而将固相萃取管本体中的处理后的样液压出，经过滤头，流出固相萃取管本体。
7.cn212039361u一种离心和气压两用式固相萃取与分离装置，包括分体上下两个组件，上面为固相萃取和分离组件，下面为收集组件。固相萃取和分离组件，包括柱体、密封盖、筛板及填料，所述柱体上端连接于密封盖，柱体下部可通过套螺旋方式与下面组件连接；所述密封盖带有进气孔，进气孔可外接加压装置增加柱内气压；所述筛板位于柱体中部，间隔固定两个或两个以上筛板。收集组件为一收集管，其上端连接于密封盖；在收集管的中上部有气孔保证管内与外界相通。
8.cn202161857u公开了一种固相萃取前处理过滤器，应用于测试用样品的前处理过程。该过滤器为一漏斗状装置，玻璃材质，上部分切面为梯形结构，下部分为圆柱形结构，圆
柱部分外径与固相萃取柱内径大小一致，使用时过滤器内置入滤纸，然后将圆柱部分套入固相萃取柱上方。
9.在进行固相萃取时，通常需要经过数个步骤纯化前处理液才能得到样品，包括样品初步处理、填料活化、样品吸附、一至三次洗涤及洗脱等。由于固相萃取小柱填料的孔隙较小，因此对样品的纯净度有特殊要求，不能有悬浮物或固体颗粒，否则将堵塞小柱难以进行后续操作；由于活化、吸附、洗涤、洗脱等步骤中涉及数种不同溶液，在进行前处理操作时，需要使用正压或负压装置大致抽干固相萃取小柱中的溶液后加入下一步溶液，但不能过度抽干，需维持填料的湿润性从而保证其分离性能，因此，在处理过程中填料表面的干涸程度、残留液体形成的沟回路径及样本液的阻力很难保持一致，从而影响样品的批内及批间一致性。


技术实现要素：

10.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于临床检测前处理的净化分离柱、前处理装置、前处理方法及应用，主要用于对临床检测的待测样品进行前处理，常规的临床检测采用固相萃取进行前处理时需要经过活化、吸附、洗涤和洗脱等多步操作，其中涉及到的溶液试剂也各不相同，为了简化前处理操作步骤，本发明提供了一种净化分离柱实现了对待测样品的一步式前处理，极大地减少了前处理的操作流程，且过程中无需小心操作，降低了操作门槛。
11.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
12.第一方面，本发明提供了一种用于临床检测前处理的净化分离柱，所述净化分离柱包括至少一端开口的柱管，所述柱管内设置有过滤组件，待过滤液由柱管外部经开口进入，穿过所述过滤组件后进入柱管内腔；
13.所述过滤组件包括由下至上依次设置的第一筛板、阻水层、填料层和第二筛板。
14.本发明提供的净化分离柱主要用于对临床检测的待测样品进行前处理，常规的临床检测采用固相萃取进行前处理时需要经过活化、吸附、洗涤和洗脱等多步操作，其中涉及到的溶液试剂也各不相同，为了简化前处理操作步骤，本发明提供了一种净化分离柱实现了对待测样品的一步式前处理，极大地简化了前处理的操作流程并减少试剂用量，提高样品处理效率；且过程中无需小心操作，降低操作门槛。使用时，待测样品由净化分离柱底部穿过过滤组件后进入净化分离柱的主管内腔，在穿过过滤组件的过程中，通过第一筛板对待测样品中的杂质进行初步分离，阻水层中的高分子化合物允许有机相顺利通过，当遇到水相时迅速膨胀，阻水的同时对有机相和水相进行分离，待过滤液中的水相和蛋白沉淀被阻隔在阻水层之下，随后有机相继续通过填料层，填料层中填充有具有特异性吸附功能的吸附材料，通过吸附材料的选择性吸附对有机相中的特定物质进行吸附，使萃取液被净化，第二筛板可以过滤一些分层杂质和前面各层漏掉的颗粒状杂质以免堵塞色谱柱。
15.作为本发明一种优选的技术方案，所述过滤组件位于所述柱管内腔的底部，待过滤液由柱管底部穿过所述过滤组件后进入柱管内腔。
16.优选地，所述填料层内填充有净化材料，所述净化材料包括用于吸附多肽和磷脂类化合物的特异性吸附材料。
17.优选地，所述净化材料包括硅胶、十八烷基键合硅胶及其衍生品、八烷基键合硅胶
及其衍生品、硅藻土、活性炭、n-丙基乙二胺、石英砂、分子筛、亲水亲脂聚合填料、强阳离子交换树脂、弱阳离子交换树脂、强阴离子交换树脂或弱阴离子交换树脂中的任意一种或至少两种的组合。
18.需要说明的是，考虑到血液样品中主要含有蛋白、多肽、脂肪(主要为磷脂类化合物)、无机盐等需要和待测的目标物分开使其不影响后续检测，尽量避免大的基质效应，因此，使用乙腈提取的过程中，样品中的蛋白首先沉淀，样品中的无机盐类由于水溶强，依然存留于水相，因此，本发明采用的净化填料优先选择能够吸附多肽和磷脂类化合物的特异性吸附材料，对样品进行进一步除杂。
19.优选地，所述净化材料的粒径为5～2000μm，例如可以是5μm、50μm、100μm、300μm、500μm、700μm、900μm、1000μm、1200μm、1400μm、1600μm、1800μm或2000μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
20.优选地，所述净化材料的填充质量为10～100mg，例如可以是10mg、15mg、20mg、25mg、30mg、35mg、40mg、45mg、50mg、60mg、70mg、80mg、90mg或100mg，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21.作为本发明一种优选的技术方案，所述第一筛板的孔径与第二筛板的孔径相同或不同。
22.优选地，所述第一筛板的孔径为5～50μm，例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23.优选地，所述第二筛板的孔径为5～50μm，例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24.优选地，所述阻水层为阻水膜，所述阻水膜的孔径为5～50μm，例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
25.需要说明的是，本发明中限定的阻水层可以采用具有一定孔径的筛板结构，孔内表面涂覆有高分子化合物，有机相可以通过阻水层，而高分子化合物遇水后吸水膨胀，从而达到阻碍水相通过的效果，最终实现水相和有机相分层。
26.作为本发明一种优选的技术方案，所述第一筛板和阻水层之间还设置有过滤层。
27.在使用本发明提供的净化分离柱对待测样品进行前处理过程中，需要加入萃取剂，如乙腈等，对于血液样品而言，其中主要含有蛋白和多肽等，加入萃取剂后血液样品中的蛋白会形成沉淀，通过在第一筛板和阻水层之间设置过滤层，可以对蛋白沉淀进行过滤截留，以免堵塞后端的阻水层。
28.优选地，所述过滤层包括至少一层滤膜。
29.优选地，所述过滤层中包括至少两层滤膜，所述滤膜的孔径相同或不同。
30.优选地，所述过滤层中包括至少两层孔径不同的滤膜，所述滤膜的孔径由下至上依次递减。
31.优选地，所述过滤层中包括由下至上依次层叠的第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，所述第一滤膜的孔径≥第二滤膜的孔径≥第三滤膜的孔径。
32.优选地，所述第一滤膜的孔径为0.5～2.5μm，例如可以是0.5μm、0.55μm、0.6μm、0.65μm、0.7μm、0.75μm、0.8μm、0.85μm、0.9μm、0.95μm、1μm、1.2μm、1.5μm、2.0μm、2.5μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
33.优选地，所述第二滤膜的孔径为0.2～0.8μm，例如可以是0.2μm、0.25μm、0.3μm、0.35μm、0.4μm、0.45μm、0.5μm、0.55μm、0.6μm、0.65μm、0.7μm、0.75μm或0.8μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
34.优选地，所述第三滤膜的孔径为0.1～0.5μm，例如可以是0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.22μm、0.25μm、0.3μm、0.35μm、0.4μm、0.45μm或0.5μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
35.本发明中，第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜的孔径大小不同时，由下至上依次递减，使得净化分离柱可以适应不同待过滤液的过滤，从而扩大了净化分离柱的适用范围；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。
36.第二方面，本发明提供了一种临床检测的前处理装置，所述前处理装置包括储液管以及第一方面所述的用于临床检测前处理的净化分离柱。
37.所述储液管和净化分离柱配合使用，所述储液管内预先分装有提取试剂，所述储液管内加入待测样品，待测样品与提取试剂混合后静置分层，将所述净化分离柱压入所述储液管内，上层有机相由净化分离柱底部穿过过滤组件进入净化分离柱的柱管内腔。
38.作为本发明一种优选的技术方案，所述净化分离柱的柱管内腔由下至上分为第一储液腔和第二储液腔。
39.优选地，所述第一储液腔对应的柱管外壁直径小于第二储液腔对应的柱管外壁直径，使得第一储液腔与第二储液腔之间的柱管外壁处形成环形台阶面；所述净化分离柱压入储液管后，所述储液管的开口端面与所述环形台阶面接触。
40.作为本发明一种优选的技术方案，所述过滤组件对应位置的柱管外壁处沿周向设置有密封圈。
41.本发明中，柱管外壁处沿周向套设有密封圈，在净化分离柱推入储液管后，密封圈可以封闭净化分离柱和储液管之间的缝隙，防止待测样品从净化分离柱和储液管之间的缝隙流出，保证储液管内储存的待测样品只能从净化分离柱的底部开口进入。
42.优选地，所述净化分离柱的柱管顶端开口处设置有切口，在净化分离柱向储液管下压的过程中，储液管内的空气由所述切口排出。
43.第三方面，本发明提供了一种临床检测的前处理方法，采用第二方面所述的临床检测的前处理装置对待测样品进行前处理，所述前处理方法包括：
44.向储液管内加入待测样品，待测样品与预先放入的提取试剂混合静置，待水相和有机相初步分层后，将净化分离柱压入储液管内，有机相由净化分离柱底部穿过过滤组件进入净化分离柱的柱管内腔，水相被过滤组件隔绝，进入内腔的有机相即为前处理后的待测样品，将前处理后的待测样品上机检测或氮吹后复溶上机检测。
45.本发明除了对净化分离柱的结构进行了重新设计外，对前处理装置的操作流程也进行了改进，与传统的分散固相萃取和固相萃取相比，本发明提供的前处理方法的操作简便且净化效果好，实现了一步式净化处理。具体而言：
46.(1)与分散固相萃取法相比，分散固相萃取法的常规操作流程包括：向待测样品中加入提取试剂形成混合液，在混合液中加入分离材料包，随后进行旋涡混匀，随后进行第一次离心，待水相和有机相分层后，将上层的有机相转移至另一容器中，然后加入净化剂进行第二次旋涡混匀，静置或离心后使用滤膜过滤得到的有机相转移至另一容器中，最后取有机相上机检测或氮吹复溶后上机检测。由此可以看出，分散固相萃取法需要多次转移有机相，此外还涉及到两次离心，两次旋涡混匀等复杂操作。此外，分散固相萃取法采用的净化剂仅依靠其吸附作用进行净化，而本发明将净化剂填料设计为床层结构，填充至柱管内，提取液在经过填料层时，借助净化剂的吸附作用进行净化的同时还可以截留一部分杂质，从而流出净化后的上清液。
47.(2)与固相萃取法相比，固相萃取法流程复杂，多数样品在采用固相萃取法之前需要进行预处理，如在待测样品中加入调节剂、稀释剂或加入沉淀剂预先沉淀蛋白，以确保不堵塞小柱。此外，固相萃取小柱需在正压或负压装置下完成两步活化、多次淋洗和洗脱过程，在过程中需控制抽干程度以保证填料湿润不影响柱效，同时产生大量废液，洗脱时还需额外更换收集板收集洗脱液，对操作人员要求较高。采用本发明提供的前处理装置只需将净化分离柱压入储液管即可，省去了传统固相萃取法所需的活化、淋洗、洗脱及更换收集板等复杂操作，极大地降低了操作难度，节省了操作时间。同时，本发明方法基本不产生废液，相比固相萃取法对环境更加友好。
48.作为本发明一种优选的技术方案，所述提取试剂包括盐类和萃取剂。
49.优选地，所述盐类包括硫酸镁、硫酸钠、氯化钠或氯化钾中的任意一种或至少两种的组合。
50.优选地，所述萃取剂包括乙腈、乙腈和甲醇的混合物、酸化乙腈或酸化乙腈和甲醇的混合物。
51.优选地，所述提取试剂还包括净化剂。
52.优选地，所述净化剂包括n-丙基乙二胺、活性炭或c18中的任意一种或至少两种的组合。
53.第四方面，本发明提供了一种第二方面所述的前处理装置的应用，所述前处理装置用于在临床检测前对待测样品进行前处理。
54.本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例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。
55.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
56.本发明提供的净化分离柱主要用于对临床检测的待测样品进行前处理，常规的临床检测采用固相萃取进行前处理时需要经过活化、吸附、洗涤和洗脱等多步操作，其中涉及到的溶液试剂也各不相同，为了简化前处理操作步骤，本发明提供了一种净化分离柱实现了对待测样品的一步式前处理，极大地简化了前处理的操作流程并减少试剂用量，提高样品处理效率；过程中无需小心操作，降低操作门槛；基本不产生废液，对环境友好。使用时，待测样品由净化分离柱底部穿过过滤组件后进入净化分离柱的主管内腔，在穿过过滤组件的过程中，通过第一筛板对待测样品中的杂质进行初步分离，阻水层中的高分子化合物允许有机相顺利通过，当遇到水相时迅速膨胀，阻水的同时对有机相和水相进行分离，待过滤
液中的水相和蛋白沉淀被阻隔在阻水层之下，随后有机相继续通过填料层，填料层中填充有具有特异性吸附功能的吸附材料，通过吸附材料的选择性吸附对有机相中的特定物质进行吸附，使萃取液被净化，第二筛板可以过滤一些分层杂质和前面各层漏掉的颗粒状杂质以免堵塞色谱柱。
附图说明
57.图1为本发明一个具体实施方式提供的净化分离柱的结构示意图；
58.图2为本发明一个具体实施方式提供的前处理装置的结构示意图；
59.其中，1-柱管；2-第二筛板；3-填料层；4-阻水层；5-过滤层；51-第一滤膜；52-第二滤膜；53-第三滤膜；6-第一筛板；7-密封圈；8-切口；9-储液管；10-有机相；11-水相。
具体实施方式
60.需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
61.需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
63.在一个具体实施方式中，本发明提供了一种用于临床检测前处理的净化分离柱，如图1所示，所述净化分离柱包括至少一端开口的柱管1，所述柱管1内设置有过滤组件，待过滤液由柱管1外部经开口进入，穿过所述过滤组件后进入柱管1内腔；
64.所述过滤组件包括由下至上依次设置的第一筛板6、阻水层4、填料层3和第二筛板2。
65.本发明提供的净化分离柱主要用于对临床检测的待测样品进行前处理，常规的临床检测采用固相萃取进行前处理时需要经过活化、吸附、洗涤和洗脱等多步操作，其中涉及到的溶液试剂也各不相同，为了简化前处理操作步骤，本发明提供了一种净化分离柱实现了对待测样品的一步式前处理，极大地简化了前处理的操作流程并减少试剂用量，提高样品处理效率；且过程中无需小心操作，降低操作门槛。使用时，待测样品由净化分离柱底部穿过过滤组件后进入净化分离柱的主管内腔，在穿过过滤组件的过程中，通过第一筛板6对待测样品中的杂质进行初步分离，阻水层4中的高分子化合物允许有机相10顺利通过，当遇到水相11时迅速膨胀，阻水的同时对有机相10和水相11进行分离，待过滤液中的水相11和
蛋白沉淀被阻隔在阻水层4之下，随后有机相10继续通过填料层3，填料层3中填充有具有特异性吸附功能的吸附材料，通过吸附材料的选择性吸附对有机相10中的特定物质进行吸附，使萃取液被净化，第二筛板2可以过滤一些分层杂质和前面各层漏掉的颗粒状杂质以免堵塞色谱柱。
66.进一步地，所述过滤组件位于所述柱管1内腔的底部，待过滤液由柱管1底部穿过所述过滤组件后进入柱管1内腔。
67.进一步地，所述填料层3内填充有净化材料，所述净化材料包括用于吸附多肽和磷脂类化合物的特异性吸附材料。
68.进一步地，所述净化材料包括硅胶、十八烷基键合硅胶及其衍生品、八烷基键合硅胶及其衍生品、硅藻土、活性炭、n-丙基乙二胺、石英砂、分子筛、亲水亲脂聚合填料、强阳离子交换树脂、弱阳离子交换树脂、强阴离子交换树脂或弱阴离子交换树脂中的任意一种或至少两种的组合。
69.需要说明的是，考虑到血液样品中主要含有蛋白、多肽、脂肪(主要为磷脂类化合物)、无机盐等需要和待测的目标物分开使其不影响后续检测，尽量避免大的基质效应，因此，使用乙腈(或和甲醇的混合物)提取的过程中，样品中的蛋白首先沉淀，样品中的无机盐类由于水溶强，依然存留于水相11，因此，本发明采用的净化填料优先选择能够吸附多肽和磷脂类化合物的特异性吸附材料，对样品进行进一步除杂。
70.进一步地，所述净化材料的粒径为5～2000μm。
71.进一步地，所述净化材料的填充质量为10～100mg。
72.进一步地，所述第一筛板6的孔径与第二筛板2的孔径相同或不同。
73.进一步地，所述第一筛板6的孔径为5～50μm，所述第二筛板2的孔径为5～50μm。
74.进一步地，所述阻水层4为阻水膜，所述阻水膜的孔径为5～50μm。
75.需要说明的是，本发明中限定的阻水层4可以采用具有一定孔径的筛板结构，孔内表面涂覆有高分子化合物，有机相10可以通过阻水层4，而高分子化合物遇水后吸水膨胀，从而达到阻碍水相11通过的效果，最终实现水相11和有机相10分层。
76.进一步地，所述第一筛板6和阻水层4之间还设置有过滤层5。
77.在使用本发明提供的净化分离柱对待测样品进行前处理过程中，需要加入萃取剂，如乙腈等，对于血液样品而言，其中主要含有蛋白和多肽等，加入萃取剂后血液样品中的蛋白会形成沉淀，通过在第一筛板6和阻水层4之间设置过滤层5，可以对蛋白沉淀进行过滤截留，以免堵塞后端的阻水层4。
78.进一步地，所述过滤层5包括至少一层滤膜。
79.进一步地，所述过滤层5中包括至少两层滤膜，所述滤膜的孔径相同或不同。
80.进一步地，所述过滤层5中包括至少两层孔径不同的滤膜，所述滤膜的孔径由下至上依次递减。
81.进一步地，所述过滤层5中包括由下至上依次层叠的第一滤膜51、第二滤膜52和第三滤膜53，所述第一滤膜51的孔径≥第二滤膜52的孔径≥第三滤膜53的孔径。
82.具体地，所述第一滤膜51的孔径为0.5～2.5μm，所述第二滤膜52的孔径为0.2～0.8μm，所述第三滤膜53的孔径为0.1～0.5μm。
83.本发明中，第一滤膜51、第二滤膜52和第三滤膜53的孔径大小不同时，由下至上依
次递减，使得净化分离柱可以适应不同待过滤液的过滤，从而扩大了净化分离柱的适用范围；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。
84.在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种临床检测的前处理装置，如图2所示，所述前处理装置包括储液管9以及上述的用于临床检测前处理的净化分离柱。
85.所述储液管9和净化分离柱配合使用，所述储液管9内预先分装有提取试剂，所述储液管9内加入待测样品，待测样品与提取试剂混合后静置分层，将所述净化分离柱压入所述储液管9内，上层有机相10由净化分离柱底部穿过过滤组件进入净化分离柱的柱管1内腔。
86.进一步地，所述净化分离柱的柱管1内腔由下至上分为第一储液腔和第二储液腔。
87.进一步地，所述第一储液腔对应的柱管1外壁直径小于第二储液腔对应的柱管1外壁直径，使得第一储液腔与第二储液腔之间的柱管1外壁处形成环形台阶面；所述净化分离柱压入储液管9后，所述储液管9的开口端面与所述环形台阶面接触。
88.进一步地，所述过滤组件对应位置的柱管1外壁处沿周向设置有密封圈7。
89.本发明中，柱管1外壁处沿周向套设有密封圈7，在净化分离柱推入储液管9后，密封圈7可以封闭净化分离柱和储液管9之间的缝隙，防止待测样品从净化分离柱和储液管9之间的缝隙流出，保证储液管9内储存的待测样品只能从净化分离柱的底部开口进入。
90.进一步地，所述净化分离柱的柱管1顶端开口处设置有切口8，在净化分离柱向储液管9下压的过程中，储液管9内的空气由所述切口8排出。
91.在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种临床检测的前处理方法，采用上述的临床检测的前处理装置对待测样品进行前处理，所述前处理方法包括：
92.向储液管9内加入待测样品，待测样品与预先放入的提取试剂混合静置，待水相11和有机相10初步分层后，将净化分离柱压入储液管9内，有机相10由净化分离柱底部穿过过滤组件进入净化分离柱的柱管1内腔，水相11被过滤组件隔绝，进入内腔的有机相10即为前处理后的待测样品，将前处理后的待测样品上机检测或氮吹后复溶上机检测。
93.本发明除了对净化分离柱的结构进行了重新设计外，对前处理装置的操作流程也进行了改进，与传统的分散固相萃取和固相萃取相比，本发明提供的前处理方法的操作简便且净化效果好，实现了一步式净化处理。具体而言：
94.(1)与分散固相萃取法相比，分散固相萃取法的常规操作流程包括：向待测样品中加入提取试剂形成混合液，在混合液中加入分离材料包，随后进行旋涡混匀，随后进行第一次离心，待水相11和有机相10分层后，将上层的有机相10转移至另一容器中，然后加入净化剂进行第二次旋涡混匀，静置或离心后使用滤膜过滤得到的有机相10转移至另一容器中，最后取有机相10上机检测或氮吹复溶后上机检测。由此可以看出，分散固相萃取法需要多次转移有机相10，此外还涉及到两次离心，两次旋涡混匀等复杂操作。此外，分散固相萃取法采用的净化剂仅依靠其吸附作用进行净化，而本发明将净化剂填料设计为床层结构，填充至柱管1内，提取液在经过填料层3时，借助净化剂的吸附作用进行净化的同时还可以截留一部分杂质，从而流出净化后的上清液。
95.(2)与固相萃取法相比，固相萃取法流程复杂，多数样品在采用固相萃取法之前需要进行预处理，如在待测样品中加入调节剂、稀释剂或加入沉淀剂预先沉淀蛋白，以确保不
堵塞小柱。此外，固相萃取小柱需在正压或负压装置下完成两步活化、多次淋洗和洗脱过程，在过程中需控制抽干程度以保证填料湿润不影响柱效，同时产生大量废液，洗脱时还需额外更换收集板收集洗脱液，对操作人员要求较高。采用本发明提供的前处理装置只需将净化分离柱压入储液管即可，省去了传统固相萃取法所需的活化、淋洗、洗脱及更换收集板等复杂操作，极大地降低了操作难度，节省了操作时间。同时，本发明方法基本不产生废液，相比固相萃取法对环境更加友好。
96.进一步地，所述提取试剂包括盐类和萃取剂。
97.进一步地，所述盐类包括硫酸镁、硫酸钠、氯化钠或氯化钾中的任意一种或至少两种的组合。
98.优选地，所述萃取剂包括乙腈、乙腈和甲醇的混合物、酸化乙腈或酸化乙腈和甲醇的混合物；
99.进一步地，所述提取试剂还包括净化剂。
100.进一步地，所述净化剂包括n-丙基乙二胺、活性炭或c18中的任意一种或至少两种的组合。
101.在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种上述的前处理装置的应用，所述前处理装置用于在临床检测前对待测样品进行前处理。
102.应用例1
103.对维生素d进行液相色谱检测，检测过程具体包括如下步骤：
104.1、溶液配制：
105.(1)配制25-羟基维生素d3储备液：精密称取25-羟基维生素d3粉末(如1.0mg)至10ml容量瓶内，以甲醇充分溶解并定容至10ml，配制成25-羟基维生素d3储备溶液b1(100mg/l)；
106.(2)配制25-羟基维生素d2储备液：精密称取25-羟基维生素d2粉末(如1.0mg)至10ml容量瓶内，以甲醇充分溶解并定容至10ml，配制成25-羟基维生素d2储备溶液c1(100mg/l)；
107.(3)配制25-羟基维生素d3-d6储备液：精密称取25-羟基维生素d3-d6粉末(如1.0mg)至10ml容量瓶内，以甲醇充分溶解并定容至10ml，配制成25-羟基维生素d3-d6储备溶液e1(100mg/l)；
108.(4)配制25-羟基维生素d2-d3储备液：精密称取25-羟基维生素d2-d3粉末(如1.0mg)至10ml容量瓶内，以甲醇充分溶解并定容至10ml，配制成25-羟基维生素d2-d3储备溶液f1(100mg/l)；
109.(5)配制vd中间液：100μl储液b1和100μl储液c1加入800μl甲醇，混合均匀，配制成vd混合中间液i(10mg/l)；100μl的vd混合中间液i加入900μl甲醇，配制成vd混合中间液ii(1mg/l)；
110.(6)配制vd内标中间液：100μl储液e1和100μl储液f1加入800μl甲醇，混合均匀，配制成vd内标混合中间液i-is(10mg/l)；50μl的vd内标混合中间液i-is加入950μl，配制成vd内标工作液vd-is(500ng/ml)；
111.(7)配制vd工作曲线储备液，如表1所示：
112.表1
[0113][0114][0115]
(8)配制vd工作溶液(标准曲线溶液s1～s6以及加标样品溶液ql、qm和qh)，如表2所示：
[0116]
表2
[0117][0118]
2、样品处理：
[0119]
(1)净化分离小柱法：吸取200μl各标准曲线溶液s1～s5和质控样品(溶液ql、qm和qh)于2ml离心管(含40mg硫酸镁和10mg氯化钠)中，并加入10μl的25-羟基维生素d内标溶液vd-is，再加入200μl 0.1％甲酸乙腈，涡旋振荡1min并离心(14800rpm，4℃)5min分层。将净化分离柱(第一筛板孔径30μm，第二筛板和阻水膜孔径10μm，十八烷基键合硅胶c18 40mg，强阳离子交换树脂mcx25 mg，粒径20-50μm之间)缓缓(约0.5mm/s)插入离心管至压不动为止，将净化分离柱中的滤过液转移到96孔板中，上机分析。计算得到vd3和vd2标准曲线方程的线性相关系数r2分别为0.997和0.996。前处理过程耗时约10min。
[0120]
由上述前处理方法得到的标准曲线方程的线性相关系数可以看出，方法的线性符合要求(》0.99)。
[0121]
(2)固相萃取法：
[0122]
在200μl各标准曲线溶液s1～s5和质控样品(溶液ql、qm和qh)中加入200μl 0.2m硫酸锌水溶液，再加入200μl甲醇，振荡1min后离心(14800rpm，4℃)5min，吸取上清液至活化好的hlb固相萃取小柱中(waters)，待样品流出后，使用25％乙腈溶液淋洗，再使用纯乙腈洗脱上机进行检测。前处理过程耗时约1h。
[0123]
3、仪器条件：
[0124]
色谱柱：c18柱(poroshell 120ec-c18，2.1
×
50mm，2.7μm)
[0125]
流动相：a：0.1％甲酸水；b：0.1％甲酸甲醇
[0126]
流速：0.35ml/min
[0127]
柱温：35℃
[0128]
进样量：5μl
[0129]
液相色谱梯度如表3所示：
[0130]
表3
[0131][0132][0133]
质谱采集参数如表4所示：
[0134]
表4
[0135]
名称母离子m/z子离子m/zdwell(ms)fragmentorcepolarityvd3-1401.4383.3601102positivevd3-2401.4365.3601106positive
vd3-d6407.4389.4401104positivevd2-1413.3395.2601102positivevd2-2413.3355.2601104positivevd2-d3416398.4401104positive
[0136]
离子源参数如表5所示：
[0137]
表5
[0138]
干燥气温度(℃)270干燥气流速(l/min)9.0雾化器压力(psi)40鞘气温度(℃)375鞘气流速(l/min)11.0毛细管电压(v)5000喷嘴电压(v)1000
[0139]
4、计算回收率(准确度)：
[0140]
使用净化分离柱法对vd进行检测，根据检测结果计算准确度，结果如表6所示：
[0141]
表6
[0142][0143]
由表6数据可以看出，两种前处理方法，选取的低、中、高三个不同添加浓度的真实血清样品回收率(准确度)(85％～115％)皆符合要求。
[0144]
该前处理方法简便易操作，处理时间短，消耗溶剂少，对操作人员要求不高，不容易出错，准确度经真实样品回收率验证，线性也符合要求(r》0.99)，是一种环境友好，容错率高的前处理方法。
[0145]
应用例2
[0146]
对类固醇类化合物(可的松、皮质醇、皮质酮、雄烯二酮、脱氧皮质酮、睾酮、17-羟孕酮和孕酮)进行液相色谱-串联质谱检测，检测过程具体包括如下步骤：
[0147]
1、检测条件
[0148]
液相色谱检测的实验条件见表7、表8和表9：
[0149]
表7
[0150]
[0151][0152]
表8
[0153][0154]
表9
[0155]
[0156]
[0157][0158]
2、样品前处理：
[0159]
(1)净化分离柱法：吸取200μl各标准曲线溶液和质控样品(ql和qm，浓度见表10)于2ml离心管(含40mg硫酸镁和10mg氯化钠)中，并加入20μl的类固醇内标液，再加入200μl甲醇-乙腈混合溶液(体积比1:9)，涡旋振荡1min并离心(14800rpm，4℃)5min分层。将净化分离柱缓缓(约0.5mm/s)插入离心管至压不动为止。可的松和皮质醇使用的净化分离柱中的填料为硅藻土10mg，强阴离子交换树脂max 20mg，八烷基键合硅胶c8 20mg；皮质酮、雄烯二酮和脱氧皮质酮使用的净化分离柱中的填料为n-乙基二乙胺30mg，石英砂10mg，亲水亲脂聚合填料hlb 20mg；睾酮、17-羟孕酮和孕酮使用的净化填料为硅胶5mg，弱阴离子交换树脂wax 30mg。将各净化分离柱中的滤过液各20μl转移到96孔板中再加入100μl纯化水，摇匀后上机分析。计算得到可的松、皮质醇、皮质酮、雄烯二酮、脱氧皮质酮、睾酮、17-羟孕酮和孕酮标准曲线方程的线性相关系数r2分别为0.999、0.999、0.997、0.998、0.999、0.998、0.999和0.996。前处理过程均耗时约10min。
[0160]
(2)固相萃取法：
[0161]
在200μl各标准曲线溶液和质控样品(溶液ql和qm)中加入200μl 0.2m硫酸锌水溶液，再加入200μl甲醇，振荡5min后离心(14800rpm，4℃)5min，吸取上清液至活化好的hlb固相萃取小柱中(waters)，待样品流出后，先后使用10％乙腈溶液和正己烷淋洗，再使用30μl甲醇与乙腈体积比1:9的混合溶液洗脱后再与50μl水混合，上机进行检测。前处理过程耗时约1h。
[0162]
3、计算回收率(准确度)：
[0163]
取真实混合人血清基质样本，在每份样本中加入下列浓度(表10)的各化合物，按标准曲线计算测试加标后样品的浓度与未加标前的本底浓度，并通过以下公式计算回收率：
[0164][0165]
表10各类固醇化合物加标浓度
[0166] ql(pg/ml)qm(pg/ml)睾酮3201600
孕酮4002000皮质醇80004000017-羟孕酮4002000雄烯二酮2001000脱氧皮质酮3201600可的松400020000皮质酮4002000
[0167]
实验过程如2中所述：
[0168]
准确度的计算结果如表11所示：
[0169]
表11各类固醇化合物回收率
[0170][0171]
由表11数据可以看出，两种方法的低、中浓度加标样品的准确度均在85～115％之间。
[0172]
因此，采用本发明提供的液液萃取分离装置的过滤方法取代原离心取上清的方式时，线性(r≥0.99)及回收率(准确度)(85％～115％)均符合要求，说明本发明提供的快速净化分离小柱方法是一种简便、高效、环保的前处理方法。
[0173]
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征：
1.一种用于临床检测前处理的净化分离柱，其特征在于，所述净化分离柱包括至少一端开口的柱管，所述柱管内设置有过滤组件，待过滤液由柱管外部经开口进入，穿过所述过滤组件后进入柱管内腔；所述过滤组件包括由下至上依次设置的第一筛板、阻水层、填料层和第二筛板。2.根据权利要求1所述的用于临床检测前处理的净化分离柱，其特征在于，所述过滤组件位于所述柱管内腔的底部，待过滤液由柱管底部穿过所述过滤组件后进入柱管内腔；优选地，所述填料层内填充有净化材料，所述净化材料包括用于吸附多肽和磷脂类化合物的特异性吸附材料；优选地，所述净化材料包括硅胶、十八烷基键合硅胶及其衍生品、八烷基键合硅胶及其衍生品、硅藻土、活性炭、n-丙基乙二胺、石英砂、分子筛、亲水亲脂聚合填料、强阳离子交换树脂、弱阳离子交换树脂、强阴离子交换树脂或弱阴离子交换树脂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述净化材料的粒径为5～2000μm；优选地，所述净化材料的填充质量为10～100mg。3.根据权利要求1或2所述的用于临床检测前处理的净化分离柱，其特征在于，所述第一筛板的孔径与第二筛板的孔径相同或不同；优选地，所述第一筛板的孔径为5～50μm；优选地，所述第二筛板的孔径为5～50μm；优选地，所述阻水层为阻水膜，所述阻水膜的孔径为5～50μm。4.根据权利要求1-3任一项所述的用于临床检测前处理的净化分离柱，其特征在于，所述第一筛板和阻水层之间还设置有过滤层；优选地，所述过滤层包括至少一层滤膜；优选地，所述过滤层中包括至少两层滤膜，所述滤膜的孔径相同或不同；优选地，所述过滤层中包括至少两层孔径不同的滤膜，所述滤膜的孔径由下至上依次递减；优选地，所述过滤层中包括由下至上依次层叠的第一滤膜、第二滤膜和第三滤膜，所述第一滤膜的孔径≥第二滤膜的孔径≥第三滤膜的孔径；优选地，所述第一滤膜的孔径为0.5～2.5μm；优选地，所述第二滤膜的孔径为0.2～0.8μm；优选地，所述第三滤膜的孔径为0.1～0.5μm。5.一种临床检测的前处理装置，其特征在于，所述前处理装置包括储液管以及权利要求1-4任一项所述的用于临床检测前处理的净化分离柱；所述储液管和净化分离柱配合使用，所述储液管内预先分装有提取试剂，所述储液管内加入待测样品，待测样品与提取试剂混合后静置分层，将所述净化分离柱压入所述储液管内，上层有机相由净化分离柱底部穿过过滤组件进入净化分离柱的柱管内腔。6.根据权利要求5所述的临床检测的前处理装置，其特征在于，所述净化分离柱的柱管内腔由下至上分为第一储液腔和第二储液腔；优选地，所述第一储液腔对应的柱管外壁直径小于第二储液腔对应的柱管外壁直径，使得第一储液腔与第二储液腔之间的柱管外壁处形成环形台阶面；所述净化分离柱压入储
液管后，所述储液管的开口端面与所述环形台阶面接触。7.根据权利要求5或6所述的临床检测的前处理装置，其特征在于，所述过滤组件对应位置的柱管外壁处沿周向设置有密封圈；优选地，所述净化分离柱的柱管顶端开口处设置有切口，在净化分离柱向储液管下压的过程中，储液管内的空气由所述切口排出。8.一种临床检测的前处理方法，其特征在于，采用权利要求5-7任一项所述的临床检测的前处理装置对待测样品进行前处理，所述前处理方法包括：向储液管内加入待测样品，待测样品与预先放入的提取试剂混合静置，待水相和有机相初步分层后，将净化分离柱压入储液管内，有机相由净化分离柱底部穿过过滤组件进入净化分离柱的柱管内腔，水相被过滤组件隔绝，进入内腔的有机相即为前处理后的待测样品，将前处理后的待测样品上机检测或氮吹后复溶上机检测。9.根据权利要求8所述的前处理方法，其特征在于，所述提取试剂包括盐类和萃取剂；优选地，所述盐类包括硫酸镁、硫酸钠、氯化钠或氯化钾中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述萃取剂包括乙腈、乙腈和甲醇的混合物、酸化乙腈或酸化乙腈和甲醇的混合物；优选地，所述提取试剂还包括净化剂；优选地，所述净化剂包括n-丙基乙二胺、活性炭或c18中的任意一种或至少两种的组合。10.一种权利要求5-7任一项所述的前处理装置的应用，其特征在于，所述前处理装置用于在临床检测前对待测样品进行前处理。

技术总结
本发明提供了一种用于临床检测前处理的净化分离柱、前处理装置、前处理方法及应用，所述净化分离柱包括至少一端开口的柱管，所述柱管内设置有过滤组件，待过滤液由柱管外部经开口进入，穿过所述过滤组件后进入柱管内腔；所述过滤组件包括由下至上依次设置的第一筛板、阻水层、填料层和第二筛板。本发明提供的净化分离柱主要用于对临床检测的待测样品进行前处理，常规的固相萃取需要经过活化、吸附、洗涤和洗脱等多步操作，其中涉及到的溶液试剂也各不相同，为了简化前处理操作步骤，本发明提供了一种净化分离柱实现了对待测样品的一步式前处理，极大地减少了前处理的操作流程，且过程中无需小心操作，降低了操作门槛。降低了操作门槛。降低了操作门槛。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：美罗医药科技有限公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/7/12