[發明專利]分析物濃縮的替代品添加裝置和方法

無效

• 申請號: 201380024743.6
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN104303038A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: R·W·斯利斯比;洪靜;D·M·賈米森;C·A·波爾
• 申請（專利權）人: 戴安公司
• 主分類號: G01N1/40
• 分類號: G01N1/40;G01N33/18;G01N1/10;G01N30/06;G01N1/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陶家蓉

背景

在使用分析技術監控環境中的化學物方面的興趣日臻增高。例如，可以監控湖泊、河流、池塘以及水庫中的除草劑，以確保水能安全飲用或者除草劑不會危及棲息地。在很多情況下，用于水的分析技術將需要相當大的液體體積(例如，100mL至1000mL液體)并且樣品位置可能距離分析實驗室很遠。應注意，分析儀器例如像高壓液相色譜(HPLC)和毛細管色譜不能被輕易運送到樣品源，因為它們是相當重且精密的儀器。出于這些原因，用于對遠距離水體進行取樣的大部分程序需要將水樣從遠距離地點收集并運輸到實驗室。除收集、裝瓶、保存以及運輸水的成本和不便之外，在該過程的各個步驟中均存在交叉感染和出錯的可能性。

在一個環境研究中，可持續長時間段監控水。人工操作者進行水取樣過程可能并不方便或者不是成本有效的。一種可能性是使用被配置來持續一段時間以恒定流速從樣品源取水并保存在容器中的泵罐(pump?can)。使用泵的一個問題在于，它需要持續整個取樣周期具有足夠的功率和一致的流速。申請人認為需要一種可以檢驗樣品已經適當收集的裝置和方法。此外，申請人認為檢驗裝置和方法應不需要電源，以使得將容易使用在遠距離環境中的實現方式。

發明內容

描述一種替代品(surrogate)添加裝置，該裝置以一致的輸送速率將替代化合物添加到流動樣品流中。該替代品添加裝置包括替代品儲罐、流動室以及擴散屏障。替代品儲罐可被配置成包含替代品溶液，其中該替代品溶液包含替代化合物。流動室包括入口端口和出口端口。該擴散屏障的至少一部分設置于該替代品儲罐與該流動室之間。該擴散屏障可包括形成該替代品儲罐的壁的一個內表面和形成該流動室的壁的一個外表面。該流動室可被配置成接收穿過該擴散屏障外表面的流動樣品溶液并且還使該替代化合物從該替代品儲罐擴散到該流動室中。沿著流動樣品溶液穿過該入口端口的方向延伸的軸線相對于沿著流動樣品溶液從該入口端口至該出口端口的方向延伸的線段形成一個角。該角的范圍可以是從約100度至約170度。

在一個實施例中，該擴散屏障還可被配置成在取樣周期過程中具有替代化合物到流動室中的近似一致的擴散速率，該取樣周期包括其中樣品溶液被泵入穿過流動室以在固相提取裝置上濃縮分析物的持續時間。替代化合物從替代品儲罐到流動室中的擴散速率的范圍在每分鐘約一毫升的流速下可以是從每分鐘約4阿托摩爾(attomole)至每分鐘約100皮摩爾。在取樣周期過程中，近似一致的擴散速率可具有小于約5％的相對標準偏差。擴散屏障還可被配置成使得在取樣周期過程中基本上沒有大量的樣品溶液流動穿過擴散屏障。流動室可包括由該擴散屏障外表面和該流動室的相對壁限定的高度，其中該高度的范圍是從約0.6毫米至約13毫米。可以對替代品添加裝置進行定向，其中該擴散屏障的外表面是近似平行于重力向量線的近似平面的表面。

描述一種用于從樣品源濃縮分析物的系統。該系統包括泵、替代品添加裝置以及固相提取裝置。該泵可以被配置成將樣品溶液從樣品源泵入到固相提取裝置中。該替代品添加裝置可以流體地聯接至該泵的出口上。替代品儲罐可被配置成包含替代品溶液，其中該替代品溶液包含替代化合物。流動室包括入口端口和出口端口。該擴散屏障的至少一部分設置于該替代品儲罐與該流動室之間。該擴散屏障可包括形成該替代品儲罐的壁的一個內表面和形成該流動室的壁的一個外表面。流動室可被配置成接收穿過該擴散屏障外表面的流動樣品溶液并且還使該替代化合物從該替代品儲罐擴散到該流動室中。該固相提取裝置可以流體地聯接至流動室的出口端口。該固相提取裝置可以被配置成從樣品溶液結合替代化合物和分析物。

一種用于從樣品源濃縮分析物的方法包括將樣品溶液從樣品源泵入到替代品添加裝置中。可以使用該替代品添加裝置將替代化合物添加到樣品溶液中。來自替代品添加裝置的樣品溶液可流向固相提取裝置。分析物和替代化合物可從樣品溶液結合到固相提取裝置中。作為下一個步驟，可以從固相提取裝置洗脫分析物和替代化合物。可以使用分析儀器分析洗脫的分析物和洗脫的替代化合物，該分析儀器例如像，液相色譜儀、質譜儀、氣相色譜儀、紫外-可見分光計、熒光分光計、火焰離子化檢測器、電化學檢測器或其組合。

附圖簡要說明

結合在此并構成本說明書的一部分的附圖說明了本發明當前優選的實施例，并且與上文給出的一般說明和下文給出的詳細說明一起用于解釋本發明的特征(其中相似數字代表相似元件)。通過參考闡述利用本發明原理的說明性實施例的以下詳細說明和附圖將獲得對本發明的特征和優點的詳細理解，在附圖中：