发明背景

开发微量洗脱技术主要是为了满足减少溶剂使用和减小提取仪器尺寸的需求。通常，在此类方法中，相对于样品、洗涤缓冲液和洗脱缓冲液的体积而言，提取相的体积非常小。

大多数市售微量洗脱型板产品运转的洗脱体积为50μL或更大。通常将洗脱体积分成两等份进行施用，从床层质量为2和5mg的材料中回收材料。使用大洗脱体积的原因之一是为了防止分析物从板的柱床上的回收率低和/或不一致。回收率低或不一致的原因有多种。由于床层填充不均匀，柱可能会产生通道。液体流可能会流过柱床，使柱内的树脂或床层的一部分未完全反应而不受样品、洗涤液和/或洗脱液的影响。在任何这些步骤中，流动不佳或不一致可能需要大量的缓冲液，尤其是在洗涤和洗脱步骤中，以确保所有柱介质都与溶剂/缓冲液接触并发生反应。随着柱床尺寸的减小，填充床的均匀性更难以实现。

用于自上而下流动的微量洗脱柱的任何柱都可能含有截留或部分截留在柱床中的空气。事实上，这是关于板如何运作的人为现象，而且是标准操作的一部分。即使在液体离开床层之后，也可能通过施加到柱的连续顶部压力或底部真空而无意中简单地引入空气。

将空气无意中引入吸附床的另一种方式是通过气隙工艺。―气隙”是截留在柱床顶部和引入柱床顶部的液体的段塞(slug)之间的空气。存在气隙时，由于气隙顶部的液体被柱床顶部的压力或柱底的真空迫使通过柱，空气将被迫通过柱床。这可能导致空气被部分且不可预测地保留在柱床中。

柱床中这种不需要的空气被称为夹带空气。空气可以在调节、上样、样品洗涤或样品洗脱的任何液体流动步骤中引入。床层中的空气会中断液体的流动，从而使流经柱的液体既不一致也不可预测，例如由于流动的通道作用。其还可以改变液体流经柱的流速。基于柱的板可能含有大量的死体积，所述死体积必须通过引入任何缓冲步骤来清除。在这种情况下，将需要大的洗脱体积来提供多次洗脱和回收目标分析物的机会，而较小的洗脱体积会导致材料回收率低以及材料的柱间回收率不一致。

在样品制备领域，存在从板式固相萃取柱中提高分析物回收率一致性和质量回收率的需求。还存在小洗脱体积的需求，同时保持分析物从板式柱的树脂中的完全质量回收。如上所述，存在减少板的柱床中的夹带空气的量的需求，并且需要避免将空气引入板的柱床中。最后，存在当将液体引入板的柱床中时避免气隙的需求。

WO 2005/070141(Phynexus,Inc.)涉及用于纯化分析物(例如肽、蛋白质或核酸)的萃取柱。所述柱的特征可在于使用中的低背压，并且在一些实施方案中，据称分析物的洗脱可以在小体积液体中获得。

柱体可由多种材料制成，例如塑料、玻璃、陶瓷或金属。此外，萃取柱包括一块或两块筛板(frit)，例如膜筛网，其特征可在于低孔体积。膜筛网的极性会很重要——亲水性筛网将促进与床层的接触并促进气液界面建立表面张力；而疏水筛网不会提高表面张力，因此流动的阈值压力会不同。

US 4,779,467(Rainin Instruments Co.,Inc.)涉及一种用于具有模块化结构的多通道空气置换移液管的液体端组件，该组件使得单个部件在被污染或磨损时能够容易地被更换。该组件还确保选择性地移除选定的活塞和气缸部件，从而可以使用少于全部数目的通道进行移液，而无需首先戳掉吸头(tip)然后手动移除或重新布置吸头阵列。更具体地，这通过还包括模块化活塞装置的液体端组件来实现，该模块化活塞装置包括具有第一端和第二端的圆柱形杆，其中活塞装置包括配置在杆的第一端附近的弹簧捕获装置。

US 2018/0252687(Tecan)涉及用于从液体样品中提取分析物，特别是从生物流体中提取分析物的微柱。更具体地，US 2018/0252687的目的是提供一种提取装置，该装置可提高处理通量，可从样品中移出非常高百分比的分析物，是可运输的，可无损坏地储存并且价格低廉。还希望这种装置与现有的自动化设备兼容，并且不会将洗脱液或任何可能干扰分析结果的化合物浸入生物或其他流体样品中。同样，希望最小化介质床体积和相关的死体积，以降低洗涤液的体积。

根据US 2018/0252687，这可以通过包括第一微柱和第二微柱的装置来实现，所述第一微柱包括第一通道、延伸穿过第一通道的流量分配器层；所述第二微柱包括第二通道、延伸穿过第二微柱的提取层；其中，第一微柱位于第二微柱之上并与之串联，第一通道与第二通道流体连通。

US 2018/0238842(Showa Denko)涉及一种液相色谱柱和包括该液相色谱柱的液相色谱装置。更具体地，根据US 2018/0238842，与连续使用相关的问题的一个实例是柱的过滤器可能被注入的样品组分或随样品组分注入的杂质堵塞，并且施加到系统的压力可能超过装置的极限，导致分析失败。

为解决此类问题，US 2018/0238842记载了一种液相色谱柱，其包括圆柱柱体；设置在柱体的洗脱液流入侧端的流入侧过滤器；设置在柱体的洗脱液流出侧端的流出侧过滤器；以及填充在流入侧过滤器和流出侧过滤器之间的填料，其中流入侧过滤器具有由从填料的一侧开始依次设置的第一树脂过滤器构件和第二树脂过滤器构件组成的双层结构，所述第一树脂过滤器构件的压痕弹性模量低于所述第二树脂过滤器构件。

尽管有可用的产品和技术，但在样品制备领域，特别是在固相微量洗脱领域，仍然需要更有效的方法，以尽可能少地使用液体和试剂进行快速分析，尤其是在自动化领域多样本的并行处理中。