包括使用比色条形码用于检测分析物的设备和方法_4

文档序号:9354946阅读:来源:国知局
由于化学反应的辐射发射,或者可以是"电化学发光",其表示由于电化学反应的辐射发射。 在一些情况下,发射可以是荧光发射。本领域普通技术人员将能够选择适合于用在本发明 中的各种发光化学试剂。
[0079] 这里描述的设备和方法可用在宽范围的分析物的测定中,所述分析物包括药物 (麻醉药)、化学战争(CW)试剂、生物战争(BW)试剂、毒性工业化学品(TIC)、有毒的工业 金属CHM)、射击残留物、其它的管制物质等。在一些实施方案中,所述设备和方法可用在 水监测中,即测定可能存在于水中的分析物。在一些情况下,所述分析物是爆炸物或其前 体。爆炸物的实施例包括但不局限于含硝基的芳香烃分子(例如,TNT,DNT),非芳香烃爆炸 物,诸如黑索金RDX(六氢-1,3, 5-三硝基-1,3, 5-triaxine)、太恩PETN(2, 2-二[(硝基氧 基)_甲基]-1,3-丙二醇二硝酸盐(酯))、乙二醇二硝酸盐(E⑶N)、三硝基苯甲硝胺、硝化 甘油、HMX、硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过氧化物基爆炸物、Al、Mg,其它的含硝基 或硝酸盐的物种,其前体等。在一些实施方案中,分析物存在于水中。
[0080] 在一组实施方案中,分析物可以是药物。所述药物在一些情况下可以是管制物质。 如这里使用的,术语"管制物质"指其制造、占有和/或使用被政府管制的任何物质。在一 些实施方案中,所述药物可以是被政府规章禁止的管制物质。在一些实施方案中,所述药物 可以是不被政府规章禁止的管制物质,但可能为了违法的目的而被转移。例如,所述药物可 以是受控制的处方药,为了违法的目的而被转移(例如,无处方)。药物可以包括诸如海洛 因和羟可酮的麻醉药,诸如可卡因和脱氧麻黄碱的兴奋剂,诸如苯(并)二氮卓的镇静剂, 诸如麦角酸酰二乙胺(LSD)的幻觉剂,大麻,含有安非他明类化学品的"浴盐",诸如亚甲二 氧基吡咯戊酮、甲氧麻黄酮和吡咯戊酮等。在一些实施方案中,所述药物可以是含胺的化 合物。在一些实施方案中,所述药物可以是含苯酚的化合物。药物的实施例包括但不局限 于如在大麻干叶和花、大麻粉、大麻油或大麻中发现的四氢大麻酚(或A-9THC),脱氧麻黄 碱,安非他明,上等可卡因,可卡因,海洛因(包括黑焦油海洛因),3,4-亚甲二氧基脱氧麻 黄碱(或摇头丸),羟可酮,吗啡,二甲4羟色胺磷酸,二甲4羟色胺(如在致幻剂蘑菇中发 现的),麦角酸酰二乙胺(LSD),氢可酮,苯(并)二氮,其盐或其混合物。应当理解,诸如麻 醉药的药物测定仅作为例子描述在这里。
[0081] 如这里使用的,术语"化学试剂"被给予其本领域中的普通含义,并且指添加到反 应混合物中的物种,以产生存在于反应混合物中的至少一种组分的化学反应或化学转化。 在一些实施方案中,所述化学试剂在化学反应期间被消耗。溶剂或流体载体典型地不被称 为"化学试剂"。
[0082] 如在这里使用的,术语"测定"通常指物种或信号的分析,例如定量地或定性地,和 /或物种或信号的存在或不存在的检测。"测定"也可以指两个或多个物种或信号之间的相 互作用的分析,例如,定量地或定性地,和/或通过检测相互作用的存在或不存在。
[0083] 实施例和实施方案
[0084] 实施例1
[0085] 以下实施例描述了利用擦拭或辊子研究样品收集效率。通过将分析物干法转移至 纸板或塑料基片而制备分析物样品。为了评价擦拭收集效率,采用Nomex或3M带擦拭分析 物基片,并且通过溶剂从擦拭中提取样品,并且采用HPLC和/或离子色谱分析样品。为了 评价滚动基片收集效率,原型辊子被擦拭物质例如Nomex或3M带功能化,并且经由"一次 辊"擦拭机构接触分析物基片。所述样品随后用溶剂(SOOyL)从辊子提取,并且采用HPLC 和/或离子色谱分析样品。在这些测试中使用的溶剂混合物是基于与检测化学的相容性。 测试被重复5次或更多次。
[0086] 图4示出了样品收集效率比较,对于擦拭或滚动接触(a)RDX,(b)TNT,(c)硝酸盐, 和(d)高氯酸盐,利用了Nomex或3M带。滚动接触的结果是左栏,并且擦拭接触的结果是 右栏。
[0087] 实施例2
[0088] 以下的实施例描述了利用如这里描述的设备测定各种分析物。图7A示出了利用 如图3A中示出的Meisenheimer络合物的形成检测含硝基的芳香经。不同浓度的含有三硝 基甲苯(TNT)的流体样品被注入预先装入Meisenheimer试剂的原型样品分析设备中,结果 是最高浓缩的样品被显示在顶部通道中。
[0089] 图7B示出了利用锌修饰的Griess反应检测无机硝酸盐。含有无机硝酸盐的流体 样品被注入预先装入不同浓度的锌修饰的Griess试剂的原型样品分析设备中,结果是最 高浓缩的样品被显示在顶部通道中。
[0090] 图7C示出了利用Berthelot's反应检测硝酸铵。含有硝酸铵的流体样品被注入 预先装入不同浓度的Berthelot's试剂的原型样品分析设备中,结果是最高浓缩的样品 被显示在顶部通道中。
[0091]图7D示出了利用pH敏感染料检测酸和碱。含有酸或碱的流体样品被注入预先装 入各种PH的pH敏感染料的原型样品分析设备中,结果是最高的pH被显示在顶部通道中。
[0092] 图8示出了经由多步Griess反应检测硝酸酯和硝胺。含有RDX的流体样品被注 入预先装入不同浓度的碱和Griess试剂的原型样品分析设备中,结果是最高浓缩的样品 被显示在顶部通道中。
[0093] 图9示出了金属的检测。含有镁盐的流体样品被注入预先装入不同浓度的金属检 测试剂的原型样品分析设备中,结果是最高浓缩的样品被显示在顶部通道中。
[0094] 已经这样描述了本发明的一些实施方案的若干个方面,将被赏识的是各种改变、 修改和改进对于本领域技术人员而言将很容易发生。希望这些改变、修改和改进是本公开 的一部分,并且希望处于本发明的精神和范围内。因此,前面的说明书和附图仅仅是作为例 子。
【主权项】
1. 一种用于测定分析物的设备,包括: 样品收集部,所述样品收集部被设置在所述设备的第一区域上并且包括样品收集孔; 样品收集基片,所述样品收集基片被可拆卸地连接到所述设备并且能够被插入所述样 品收集孔内;以及 样品分析部,所述样品分析部被设置在所述设备的第二区域上并且与所述样品收集部 流体连通,所述样品分析部包括:至少一个含有流体载体的流体容器,至少一个包括能够产 生发光或比色信号的化学试剂的通道,以及与所述至少一个流体容器、所述至少一个通道 和所述样品收集基片流体连通的混合室, 其中所述样品收集部和所述样品分析部被整体地相互连接。2. 如权利要求1中的设备,其中所述第一和第二区域被定位在所述设备的相同侧面 上。3. 如权利要求1中的设备,其中所述第一和第二区域被定位在所述设备的不同侧面 上。4. 如权利要求1中的设备,其中所述第一和第二区域被定位在所述设备的相反侧面 上。5. 如权利要求1中的设备,其中所述第一和第二区域被定位在所述设备的基本上相互 垂直的侧面上。6. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品收集孔被设置在所述设备的所述第 一区域上。7. 如前述权利要求中任一项的设备,进一步包括被可拆卸地连接到所述样品收集部的 样品盖,其中所述样品收集孔被设置在所述样品盖上。8. 如权利要求1中的设备,其中所述样品分析部包括多个通道,每个通道包括能够产 生发光或比色信号的不同化学试剂。9. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述多个通道被构造并被设置成同时地接收 部分所述样品。10. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品分析部包括至少5个通道。11. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品分析部包括至少10个通道。12. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品分析部包括至少15个通道。13. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品分析部包括至少20个通道。14. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品分析部包括至少25个通道。15. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品收集基片包括滚动基片。16. 如权利要求1-14中任一项的设备,其中所述样品收集基片包括基本平面的表面。17. 如权利要求16中的设备,其中所述样品收集基片包括硼硅酸盐材料,并且任选地 包括可透气的过滤器。18. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述流体载体包括有机溶剂。19. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述至少一个通道包括含有所述化学试剂 的反应孔。20. 如前述权利要求中任一项的设备,其中至少一个通道包括含有预处理试剂的第一 反应孔和含有化学试剂的第二反应孔,所述第二反应孔被定位在所述第一反应孔的下游。21. 如前述权利要求中任一项的设备,其中至少一个通道包括含有第一试剂的第一反 应孔和含有第二化学试剂的第二反应孔,所述第二反应孔被定位在所述第一反应孔的下 游。22. 如前述权利要求中任一项的设备,其中至少一个通道包括被定位在所述反应孔下 游的混合区域。23. 如前述权利要求中任一项的设备,其中至少一个通道包括被定位在所述混合区域 下游的检测孔,其中所述发光或比色信号在所述检测孔中被测定。24. 如前述权利要求中任一项的设备,其中至少一个通道包括被定位在所述检测孔下 游的废物容器。25. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述至少一个通道包括非线性路径,所述路 径具有在其x、y和z方向上重复变化的方向,以形成基本螺旋形的路径。26. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述化学试剂处于基本固体形式。27. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述样品收集部进一步包括颗粒和/或空 气过滤器。28. 如前述权利要求中任一项的设备,进一步包括被设置在所述混合室和所述至少一 个通道之间并且与所述混合室和所述至少一个通道流体连通的去泡室。29. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述化学试剂包括能够形成Meisenheimer 络合物的试剂、能够经历Griess反应的试剂、p-DMAC、Berthlot' s试剂、硫酸苯胺、 [Pt (tpy) Cl]PF6、含硼酸盐的物种、二苯胺、铝试剂、二氨基苯、邻苯二酚紫试剂、或硝基苯 基偶氮间苯二酚试剂。30. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述设备不包括结晶剂。31. 如前述权利要求中任一项的设备,其中所述分析物是爆炸物或其前体。32. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述分析物是管制物质。33. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述分析物是药物、化学战剂、生物战剂、有 毒的工业化学品或有毒的工业金属。34. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述分析物是火药或射击残留物、TNT、DNT、 三硝基苯甲硝胺、硝化甘油、E⑶N、PETN、RDX、HMX、硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过 氧化氢基爆炸物、Al、Mg或其前体。35. -种用于测定分析物的方法,包括: 提供样品分析设备,所述样品分析设备包括至少5个通道,所述通道被构造并被设置 成接收被怀疑含有分析物的样品,每个通道包括不同的化学试剂;以及 将所述样品同时地引入所述至少5个通道内,从而如果存在分析物的话,所述分析物 与一种或多种所述化学试剂发生相互作用,以产生可测定的信号。36. 如权利要求35中的方法,其中所述化学试剂是发光或比色试剂。37. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述可测定的信号包括多个发光或比色信 号。38. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述样品是流体样品。39. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述化学试剂处于基本固体形式。40. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述样品分析设备包括至少10个通道。41. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述样品分析设备包括至少15个通道。42. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述样品分析设备包括至少20个通道。43. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述样品分析设备包括至少25个通道。44. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述样品分析设备包括多于一个的样品入 □ 〇45. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述样品分析设备包括两个样品入口。46. 如前述权利要求中任一项的方法,其中至少一个通道包括含有所述化学试剂的反 应孔,其中至少部分所述样品接触所述化学试剂。47. 如前述权利要求中任一项的方法,其中至少一个通道包括含有预处理试剂的第一 反应孔以及含有化学试剂的第二反应孔,所述第二反应孔被定位在所述第一反应孔的下 游,其中至少部分所述样品首先接触所述预处理试剂,并且随后接触所述化学试剂。48. 如前述权利要求中任一项的方法,其中至少一个通道包括含有第一试剂的第一反 应孔以及含有第二化学试剂的第二反应孔,所述第二反应孔被定位在所述第一反应孔的下 游,其中至少部分所述样品首先接触所述第一化学试剂,并且随后接触所述第二化学试剂。49. 如前述权利要求中任一项的方法,其中至少一个通道包括被定位在所述反应孔下 游的混合区域,从而包括所述样品和所述化学试剂的所述混合物被允许发生反应,以产生 发光或比色信号。50. 如前述权利要求中任一项的方法,其中至少一个通道包括被定位在所述混合区域 下游的检测孔,其中所述发光或比色信号在所述检测孔中被测定。51. 如前述权利要求中任一项的方法,其中至少一个通道包括被定位在所述检测孔下 游的废物容器。52. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述至少一个通道包括非线性路径,所述路 径具有在其x、y和z方向上重复变化的方向,以形成基本螺旋形的路径。53. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述分析物是爆炸物或其前体。54. 如前述权利要求中任一项的方法,其中所述分析物是管制物质。55. 如前述权利要求中任一项的方法,
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