JP2008536898A - 官能化イオン液体を含む液相から少なくとも１種の化合物を抽出する方法、および前記方法を実施するための微小流体システム - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１種の官能化イオン液体を含む液相から、前記イオン液体（単数又は複数）と不混和性である液状抽出流体（Ｆ）によって少なくとも１種の化学的または生物学的化合物を抽出する方法、及び前記方法を実施するための微小流体システムに関する。本発明の抽出方法は、微小流体システム（１９）の表面（１２）上で、前記抽出流体を含み、前記表面上に位置する抽出溶液（２０）中の前記液相の少なくとも１つの微小液滴（１４）を移動させることによって、前記溶液の出口で、電場の作用下、前記抽出流体に富み、前記化合物または少なくとも１種の前記化合物が濃縮された、前記表面から離れて移動する抽出物（Ｅ）と、前記イオン液体（単数又は複数）に富み、前記化合物または少なくとも１種の前記化合物が減少した、前記表面上を動くラフィネート（Ｒ）とを得ることを含む。

Description

本発明は、少なくとも１種の官能化イオン液体を含む液相から少なくとも１種の化学的または生物学的化合物を抽出する方法、およびこの方法を実施するための微小流体システムに関する。

室温イオン液体（ＲＴＩＬと略す）は、この特に有利な特性（「Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ．Ｓｏｌｖｅｎｔｓ ｆｏｒ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｓｉｓ」、Ｔ．Ｗｅｌｔｏｎ、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、１９９９、２０７１−２０８３参照）のため、有機合成にますます使用されている。これは、室温イオン液体が、公知の化学試薬の大部分と相容する、低い蒸気圧を有する比較的不揮発性の溶媒であり、熱的に安定であり、比較的不燃性であり、また、リサイクルし得るからである。

反応溶媒としてのこれらの用途以外に、室温イオン液体が、液−液および液−気抽出用に多大な利点を有する。超臨界流体またはフッ素溶媒と同様に、これらのイオン液体は、揮発性有機溶媒（ＶＯＳと略す）と一般に不混和性であり、ＶＯＳの非常に高い蒸気圧のため、直接蒸留することによって有機溶媒から分離し得る（「Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｗｏｒｋｕｐ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」、Ｃ．Ｃ．Ｔｚｓｃｈｕｃｋｅ ｅｔ ａｌ．、Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ Ｃｈｅｍｉｅ、Ｅｎｇｌ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．、２００２、３９６４−４０００参照）。

以下の分離操作中、抽出流体としてこれらのイオン液体を使用することは、文献で公知である。
−イオン液体／他の溶媒または水相の二相抽出（「ＲＴ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ａｓ ｎｏｖｅｌ ｍｅｄｉａ ｆｏｒ ｃｌｅａｎ ｌｉｑｕｉｄ−ｌｉｑｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ」、Ｊ．Ｇ．Ｈｕｄｄｌｅｓｔｏｎ ｅｔ ａｌ．、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、１９９８、１７６５−１７６６参照）
−液体クロマトグラフィーと結び付けた、イオン液体の液滴を使用する液／液マイクロ抽出（「Ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ−ｂａｓｅｄ ｌｉｑｕｉｄ−ｐｈａｓｅ ｍｉｃｒｏｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ａ ｎｅｗ ｓａｍｐｌｅ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ」、Ｊ．Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ．、Ｊ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ．Ａ、２００４、１０２６、１４３−１４７参照）
−炭化水素中のガス状、液状の含硫黄不純物の分離（特許文献ＷＯ−Ａ−２００３／０７０６６７およびＷＯ−Ａ−２００３／０４０２６４参照）。
−非常に類似した沸点を示す化合物の分離（特許文献ＷＯ−Ａ−２００２／０７４７１８参照）、および
−イオン液体中の錯化剤による重金属の抽出（「Ｆｉｒｓｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｌｉｘａｒｅｎｅｓ ａｓ ｅｘｔｒａｃｔａｎｔｓ ｉｎ ｒｏｏｍ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ」、Ｓ．Ｋｏｊｉｒｏ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ、２００４、３２０−３２１参照）
これらの分離操作すべてが、イオン液体から構成される抽出流体を使用してある化合物を抽出すること、即ち、液相からイオン液体への物質移動によってこの化合物を移動させることを対象とすることに注意されたい。

最近、均一相担持合成に特に好適である、タスク特異的イオン液体（本明細書の続きではＬＩＴＳと略す）としても公知の官能化室温イオン液体に関心が持たれている。本件に関しては特許文献ＷＯ−Ａ−２００４／０２９００４を参照し得る。

これらの官能化イオン液体は、これらが、
−液相中で、多数の反応を行い、操作条件を迅速に最適化し、生成物を大量に合成し、および
−固体担体上で、固体担体を様々な溶媒中で連続洗浄することにより迅速に精製する
ことを可能にする事実により、液相中および固体担体上での合成の利点を併有している。

出願企業およびフランス国立科学研究センターのために、２００４年７月８日に出願したフランス国特許出願第０４０７６２３号は、少なくとも１種の官能化または非官能化イオン液体を含む液滴からなるマイクロリアクターを含む微小流体システムを提示している。このマイクロリアクターは壁がなく、イオン液体（単数又は複数）と、周囲の媒体との界面ならびにその液滴が付着した支持体との界面が、マイクロリアクターの境界を画定する。

この特許出願は、この液滴型のマイクロリアクターを使用して化学反応もしくは生物化学反応および／または混成反応を実施する方法にも関し、イオン液体の液滴中で行われる反応から生じる生成物（単数又は複数）の抽出および／または精製に言及する。

本発明の一目的は、
（ｉ）混合物を含む微小液滴、一方では、少なくとも１種の官能化イオン液体によって担持された少なくとも１種の化学的または生物学的化合物の分子を精製し、他方では、これらの担持分子と反応しなかった過剰の前記１種もしくは複数の化合物、および／またはこのイオン液体と前記１種もしくは複数の化合物との反応の副生物を精製して、この過剰の未反応化合物および／またはこれらの副生物を抽出する、ならびに
（ｉｉ）少なくとも１種の官能化イオン液体によって担持された化学的または生物学的化合物の分子を含む、微小液滴中の担体を切断してこれらの化合物を抽出する
単位操作を特に行うことを可能にする、少なくとも１種の官能化イオン液体を含む液相から、前記イオン液体（単数又は複数）と不混和性の液状抽出流体によって、少なくとも１種の化学的または生物学的化合物を抽出する方法を提供することである。

この目的に対し、本発明による抽出方法は、前記抽出流体を含み、前記表面上に位置する抽出浴中で、前記液相の少なくとも１つの微小液滴を微小流体システムの表面上で移動させることによって、電場の作用下、前記浴の出口で、前記抽出流体に基づき、前記化合物もしくは少なくとも１種の前記化合物（単数又は複数）に富んだ、前記表面から離れて移動する抽出物と、前記イオン液体（単数又は複数）に基づき、前記化合物もしくは少なくとも１種の前記化合物（単数又は複数）が減少した、前記表面上で動き回るラフィネートとを得ることを含む。

本発明の別の特徴によれば、前記微小液滴は、前記浴中で前記電場の作用下、前記表面と接触しながら動き回るように移動する。

本発明の別の特徴によれば、前記抽出流体は、得られる前記ラフィネートが前記イオン液体（単数又は複数）から構成されるために（即ち、後者が純粋状態で得られるために）前記浴中で強制対流により連続的に循環する。

上記（ｉ）の場合では、次いで、得られる前記抽出物は、一方では、前記抽出流体の混合物、他方では、反応しない前記過剰の前記化合物（単数又は複数）ならびに／または前記反応副生物（単数又は複数）の混合物を含み、前記ラフィネートは、前記担持分子を含む。

上記（ｉｉ）の場合では、次いで、得られる前記抽出物は、前記担体の切断により、前記抽出流体と、前記官能化イオン液体から分離される前記化合物の混合物を含み、前記ラフィネートは、その後者を含む。

本発明に従い、使用し得る前記微小液滴を構成する「少なくとも１種の官能化イオン液体を含む液相」という用語は、本明細書では、
−少なくとも１種の化学的または生物学的化合物と
−純粋な官能化イオン液体、純粋な官能化イオン液体の混合物、あるいはまた、１種または複数の官能化イオン液体と１種または複数の非官能化イオン液体と場合により１種もしくは複数の溶媒との混合物との
混合物を意味することが理解される。

前記もしくは各化合物が、前記もしくは各官能化イオン液体に結合し得るものであり、または、混合物中で遊離状態となり得ることに注意されたい。

本発明による、微小液滴に使用し得る前記もしくは各々の官能化（即ち、タスク特異的）イオン液体は、周囲温度で、液状で存在し、式Ａ_１ ^＋Ｘ_１ ⁻によって表すことができ、式中、
ａ）Ａ_１ ^＋は、官能性または非官能性カチオンあるいは官能性であるカチオンがまったくないかカチオンの少なくとも１種が官能性であるカチオンの混合物を表し、
ｂ）Ｘ_１ ⁻は、官能性または非官能性アニオンあるいは官能性であるアニオンがまったくないかアニオンの少なくとも１種が官能性であるアニオンの混合物を表すが、ただし、
ｃ）該カチオンＡ_１ ^＋および／または該アニオンＸ_１ ⁻は、前記化学的または生物学的化合物と反応できる少なくとも１種の官能基を保持する。

官能化イオン液体Ａ_１ ^＋Ｘ_１ ⁻（即ち、少なくとも１種の官能性イオンを含む）が、一部は反応媒体として一部は溶解性担体もしくはマトリクスとして作用することができ、一方、非官能化イオン液体Ａ_１ ^＋Ｘ_１ ⁻が、反応物に対して反応不活性な媒体もしくはマトリクスとしてのみ作用し、これらの反応物を溶解できることは注目すべきである。

「官能性カチオン」という表現は、少なくとも１種の化学官能基を有する分子基を意味し、この分子基の一部は、正電荷を保持する。「官能性アニオン」という表現は、少なくとも１種の化学官能基を有する分子基を意味し、この分子基の一部は、負電荷を保持する。「非官能性カチオン」という表現は、化学官能基のない分子基を意味し、この分子基の一部は、正電荷を保持する。「非官能性アニオン」という表現は、化学官能基のない分子基を意味し、この分子基の一部は、負電荷を保持する。

本発明では、Ａ_１ ^＋として、官能性カチオンもしくは少なくとも１種が官能性であるカチオンの混合物、および／または、Ｘ_１ ⁻として、官能性アニオンもしくは少なくとも１種が官能性であるアニオンの混合物を使用することが可能であり、前記官能性カチオンおよび官能性アニオンは、それぞれ少なくとも１種の官能基Ｆ_ｉに結合したカチオン性もしくはアニオン性イオン要素(ionic entity)に相当し、Ｆ_ｉは、Ｆ_０からＦ_ｎまでの範囲にあり、ｎは、１から１０までの範囲にある整数である。

官能基Ｆ_ｉは、以下の官能基：ヒドロキシル、カルボキシル、アミド、スルホン、第１級アミン、第２級アミン、アルデヒド、ケトン、エテニル、エチニル、ジエニル、エーテル、エポキシド、ホスフィン（第１級、第２級もしくは第３級）、アジド、イミン、ケテン、クムレン、ヘテロクムレン、チオール、チオエーテル、スルホキシド、リン含有基、複素環、スルホン酸、シラン、スタナン、または官能性アリール、および化学的変換、熱的変換、もしくは光化学的変換または前記官能基のマイクロ波照射による変換から生じる任意の官能基から特に選択し得る。

いくつかの官能化イオン液体、特にＮＴｆ_２ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、またはＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻などの大きいアニオンを有するものは、周囲温度で液体であるかまたは低温で溶融体となり得、例えば、

は、周囲温度で液体である（ＴｆはＣＦ_３ＳＯ_２を表す）。

有利には、本発明に従い使用し得る前記または少なくとも１種の前記官能化イオン液体は、アンモニウム塩、イミダゾリウム塩、ホスホニウム塩、オニウム塩およびこれらの塩のいくつかの混合物からなる群から選択される。

例えば、反応担体として式Ａ_１ ^＋Ｘ_１ ⁻の官能化オニウム塩を使用でき、これは、イオン性要素Ｙ−に相当する官能性カチオンおよび／または官能性アニオン、即ちそれぞれカチオン性要素Ｙ^＋−またはアニオン性要素Ｙ⁻−を含み、これらは、場合によりアームＬ、特に、１〜２０個の炭素原子を含むアルキル基を介して少なくとも１つの官能基Ｆ_ｉに結合され、Ｆ_ｉは、Ｆ_０からＦ_ｎまでの範囲にあり、ｎは、１から１０までの範囲にある整数であり、官能性カチオンを式Ｙ^＋−Ｌ−Ｆ_ｉで表し、官能性アニオンを式Ｙ⁻（Ｌ）_ｋ−Ｆ_ｉで表すことができ、ｋは０または１に等しく、官能性アニオンは、ｋが０に等しい場合、
ＯＨ⁻、Ｆ⁻、ＣＮ⁻、ＲＯ⁻、ＲＳ⁻、ＲＳＯ_３ ⁻、ＲＣＯ_２ ⁻またはＲＢＦ_３ ⁻から特に選択される、Ｙ⁻Ｆ_ｉに相当する単純なアニオンを表すことができ、式中、Ｒは、１〜２０個の炭素原子を含むアルキル基または６〜３０個の炭素原子を含むアリール基を表す。

「官能化オニウム塩」という表現は、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、およびスルホニウム塩ならびにアミン、ホスフィン、チオエーテル、またはこれらのヘテロ原子を１つもしくは複数含み官能基Ｆ_ｉを少なくとも１つ有する複素環の４級化から生じるすべての塩を意味する。この表現はまた、上述のように、カチオンは官能化されていないがアニオンは官能基Ｆ_ｉを有するオニウム塩も意味する。この表現はまた、アニオンおよびカチオンが官能基Ｆ_ｉを有する塩も意味し得る。好ましい官能化オニウム塩は、以下

（ｍは０〜２０の整数である）から特に選択される。

本発明による、１種または複数の官能化イオン液体と組み合わせて微小液滴に使用し得る非官能化イオン液体の例としては、例えば、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム［ｂｍｉｍ］［ＢＦ_４］、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム［ｂｍｉｎ］［ＰＦ_６］、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド［ｂｍｉｎ］［ＮＴｆ_２］、ヘキサフルオロリン酸１−エチル−３−メチルイミダゾリウム［ｅｍｉｍ］［ＰＦ_６］、ブチルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド［ｂｔｍａ］［ＮＴｆ_２］などの、イミダゾリウム、ピリジニウム、Ｍｅ_３Ｎ^＋−ＢｕもしくはＢｕ_３Ｐ^＋−Ｍｅカチオン、およびＮＴｆ_２ ⁻、ＰＦ_６ ⁻もしくはＢＦ_４ ⁻アニオンから選択されるオニウム塩を挙げてもよい。

本発明の別の特徴によれば、本発明による、抽出方法に使用される前記抽出流体は、有機溶媒型または水性溶媒型であってもよく、ジエチルエーテル、酢酸エチル、およびジクロロメタン、クロロホルム、または四塩化炭素などの塩素化溶剤からなる群から選択される少なくとも１種の揮発性有機溶媒（ＶＯＳ）を有利に含む。

ある代替形態では、前記抽出流体は、脱イオン化した水などの少なくとも１種の水性溶媒を含み得る。

本発明による抽出方法の別の有利な特徴によれば、導電性の前記微小液滴は、電場の作用下、前記表面と接触して、好ましくは、前記表面を覆う複数の電極を介して、前記微小液滴を、前記浴内と後者の上流および下流の双方でエレクトロウェッティング（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）（誘電体上のエレクトロウェッティング（ＥＷＯＤ））により移動させることによって移動する。

微小流体システムの基板により支持されるこれらの電極は、絶縁し、前記抽出流体中に入る前記微小液滴の低い濡れ性を得るために表面処理する。これらの微小液滴が、これらに含まれる前記または各イオン液体のため導電性であり、一方前記抽出流体は、事実上導電性が０を示すことに注意されたい。

有利には、本発明による抽出方法は、前記微小液滴を前記浴中で連続移動させることにより実施することによって、精製される前記微小液滴と前記抽出流体との間の強制拡散による物質移動の最適化を可能にする。

さらにもっと有利には、前記微小液滴が、前記浴中で所定の経路に沿って移動し、好ましくは前記浴の中央領域を、例えば環状に動き回ることにより、微小流体システムの前記表面上に前記浴を効果的に局在化させることを可能にする。

本発明の第１の実施形態によれば、前記浴および前記抽出は、それぞれ、前記抽出流体を導入する少なくとも１つのストリームと前記浴を抽出する少なくとも１つのストリームとにより得られ、これらの導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方は、前記表面上に延在して現出するキャピラリ内で搬送される。

本発明によるこの第１の実施形態の第１の実施例によれば、前記抽出浴は、前記表面上に付着し、前記表面上に位置する周囲スペース全体と連通する、前記抽出流体の液滴によって形成され、前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方は、前記抽出液滴が下に形成しているキャピラリ内部に沿って移動する。

本発明による、この第１の実施形態の第２の実施例によれば、前記抽出浴は、前記表面と前記表面上に取り付けたシートとにより形成されるそれぞれ上下２つの壁で画定する前記抽出流体の限定容積によって形成され、前記容積は、前記壁間の側方の周囲スペース全体と実質的に連通し、前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方は、前記シートのオリフィス中に出現するキャピラリ内に沿って移動し、前記限定容積と連通する。

本発明の第２の実施形態によれば、前記浴および前記抽出物は、それぞれ、前記抽出流体を導入する少なくとも１つのストリームと前記浴を抽出する少なくとも１つのストリームとによって得られ、これらの導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方は、前記表面上に出現する前記微小流体システムの本体内に延在する。

本発明によるこの第２の実施形態の第１の実施例によれば、前記抽出浴は、前記表面上に付着し、前記表面上の周囲スペース全体と連通する前記抽出流体の液滴によって形成され、前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方は、前記抽出液滴が上に形成される、前記微小流体システム中に埋設したチャネル内に沿って移動する。

本発明によるこの第２の実施形態の第２の実施例によれば、前記抽出浴は、前記表面と前記表面に取り付けたシートとにより形成されるそれぞれ上下の２つの壁によって画定する前記抽出流体の限定容積によって形成され、前記容積は、前記壁間の側方の周囲スペース全体と実質的に連通し、前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方は、前記微小流体システム中に埋設した、前記表面と接するチャネルの内部に沿って移動する。

本発明による、上述の第１および第２の実施形態のこれらの第１および第２の実施例によれば、
−前記導入ストリームおよび抽出ストリームが、前記浴中で前記表面と実質的に垂直に有利に出現し、
−前記抽出ストリームが、前記導入ストリーム中に連続的にリサイクルされ、この抽出流体の「再生」により、その使用量を有利に削減し、
−前記抽出浴（即ち、前記抽出液滴または前記限定容積）は、前記微小液滴を前記浴の上流および下流へ前記表面と接触しながら移動させるために、その相対する側方の少なくとも２方にある周囲スペースへ開放されている。

本発明による、上述の第１または第２の実施形態に関する第１の実施例によれば、前記抽出液滴は、前記抽出物を得るために吸引によって前記表面から除去する。

本発明による、抽出を受ける前記液相から構成される微小液滴は、０．１μｌ〜１０μｌの容積を示し、この微小液滴の容積を抽出浴の容積よりずっと小さくなるように設計して、後者中への拡散を最適化することが好ましい。

本発明による、上述の抽出方法を実施するための微小流体システムは、電場の作用下、少なくとも１種の官能化イオン液体を含む液相の微小液滴をその表面上で移動させるのに適する電極で覆われた、一表面を有する基板を示す型式である。

本発明によれば、この微小流体システムは、前記液相から少なくとも１種の化学的または生物学的化合物を抽出するために前記表面上に位置し、前記微小液滴を抽出浴の上流および下流に前記表面と接触しながら移動させるために、その相対する側方の少なくとも２方にある周囲スペースへ開放されている前記抽出浴を得るように、前記表面上に液状抽出流体を導入し、強制対流により前記表面から前記液状抽出流体を抽出する手段を備える。

前記分析デバイスに使用し得る基板として、任意の無機または有機の生体適合性基板が挙げられる。

本発明による上述の第１の実施形態と関連して、このシステムは、前記抽出流体を導入および抽出する前記手段が、それぞれ２つのキャピラリを含み、その少なくとも１つが前記表面上に、後者と垂直に延在して出現するようなシステムであることが有利である。

本発明による上述の第２の実施形態と関連して、このシステムは、前記抽出流体を導入および抽出する前記手段が、それぞれ２つのチャネルを含み、その少なくとも１つが、前記微小流体システム中に埋設した、前記浴と連通するように前記表面と接し後者と垂直であるようなシステムであることが有利である。

本発明による第１および第２の実施形態の前記第１の実施例と関連して、前記抽出流体を導入し抽出する前記手段は、前記表面上に位置する周囲スペース全体と連通する前記抽出流体の液滴によって前記抽出浴を形成するのに適している。

本発明による第２の実施形態の前記第１の実施例と関連して、前記チャネルは、前記浴を形成する前記液滴がこれらのチャネルのそれぞれの端部を覆うのに適している。

本発明による第１および第２の実施形態の前記第２の実施例と関連して、前記微小流体システムは、垂直の支柱を介して前記表面上に取り付け、前記壁間の側方の周囲スペース全体と実質的に連通する、前記浴の容積を限定するそれぞれ上下２つの壁の範囲を前記表面と共に定めるシートをさらに含む。このシートは、場合により、エレクトロウェッティングプロセスにおいて対電極として作用し得る。

本発明による前記第２の実施形態の前記第２の実施例と関連して、前記チャネルは、前記浴を形成する前記限定容積を形成するように、前記シートの周囲を前記表面に接続する垂直の支柱間の前記表面と接する。

本発明の別の特徴によれば、前記微小流体システムは、
−金電極などの基板を覆う電極は、シリカまたは窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）などの電気絶縁体で覆われ、
−前記シートは、ホウケイ酸ガラスおよびプラスチックに基づき、前記支柱は、エポキシ樹脂などの感光性樹脂に基づき、このシートを、接着剤を介してこれらの支柱上に置く
ようなシステムであることは有利である。

本発明の上述および他の特徴は、限定を示唆するものではなく例示のために提示する本発明のいくつかの実施例の以下の説明を、添付図面と関連させて読めばさらに理解されよう。

図１は、少なくとも１種の官能化イオン液体「ＬＩＴＳ」を含む担体上の反応Ａ＋Ｂ→Ａ−Ｂを採用する合成プロセスを示し、この反応は、化学的（共有結合の形成）または生物化学的（限定を示唆するものではないが、ハイブリダイゼーション、抗体／抗原相互作用、またはタンパク質／基質相互作用などの反応の親和性）であり得る。

このプロセスの段階１は、このイオン液体ＬＩＴＳの分子と第１の反応物Ａの分子との第１の反応を示し、この第１の反応から、担持分子ＬＩＴＳ−Ａ、反応物Ａの過剰の未反応分子、および副生物に相当する分子Ａ’を含む混合物１ａを得る。

このプロセスの段階２は、本発明による、抽出流体Ｆによってこの混合物１ａに適用する液／液抽出により未反応反応物Ａおよび副生物Ａ’を分離するための第１の単位操作を示す。したがって、抽出流体Ｆ以外に、ＡおよびＡ’の分子を含む抽出物Ｅと担持分子ＬＩＴＳ−Ａを含むラフィネートＲとが得られる。

このプロセスの段階３は、ラフィネートＲのこれらの担持分子ＬＩＴＳ−Ａと第２の反応物Ｂの分子との第２の反応を示し、担持分子ＬＩＴＳ−Ａ−Ｂ、担持分子ＬＩＴＳ−Ａと反応しなかった過剰の反応物Ｂの分子、およびこの二次反応の副生物に相当する分子Ｂ’を含む混合物３ａが得られる。

このプロセスの段階４は、本発明による、抽出流体Ｆによってこの混合物３ａに適用する液／液抽出により、未反応反応物Ｂおよび副生物Ｂ’を分離するための第２の単位操作を示す。したがって、抽出流体Ｆ以外に、ＢおよびＢ’の分子を含む抽出物Ｅ’と担持分子ＬＩＴＳ−Ａ−Ｂを含むラフィネートＲ’とが得られる。

このプロセスの段階５は、本発明による、抽出流体ＦによってこのラフィネートＲ’に適用する液／液抽出により、ＬＩＴＳ担体の分子（得られるラフィネートＲ”）を、担持されている反応生成物Ａ−Ｂ（得られる抽出物Ｅ”）から「切断」、次いで分離することにある「担体の切断」のための第３の単位操作を示す。

本発明による、図２に示す微小流体システム１０は、基板１１を備え、基板１１の一表面１２は、例えば、金に基づき、シリカまたは窒化ケイ素などの電気絶縁体で覆われる電極１３で覆われる。これらの電極１３は、表面１２上で、少なくとも１種の官能化イオン液体（例えば、ＬＩＴＳ−Ａ）および溶液中の遊離物質（ＡおよびＡ’）（図１参照）を含む液相の微小液滴１４をエレクトロウェッティングによって有利に移動させることを可能にするのに適している。

このシステム１０は、少なくとも１種の化学的または生物学的化合物（例えば、Ａ、Ａ’、図１参照）を液相から抽出するために表面１２上に位置する、液状抽出流体Ｆに基づく抽出浴２０を得るように、それぞれが、液状抽出流体Ｆを表面１２上に導入し、強制対流により表面１２から液状抽出流体Ｆを抽出することを意図し、双方が表面１２上に後者と垂直に延在して出現するキャピラリ１５および１６を備える。

この目的に対し、システム１０はシート１７を含み、このシート１７の中で、キャピラリ１５および１６が、シート１７のそれぞれ２つのオリフィス１８を介して現れ、したがってこれらのキャピラリ１５および１６は、浴２０と連通する。シート１７は、その周囲に、表面１２上に取り付けた垂直の支柱１９を備え、このシート１７は、「覆い」を開放した形態において、表面１２と共に、この浴２０の平行六面体形状の容積を限定する。図２に示すように、この浴２０は、表面１２とシート１７との間の側方の周囲スペース全体と実質的に連通し、各微小液滴１４を、電極１３と接触しながら浴２０内と後者の上流および下流とでエレクトロウェッティングにより移動させることを可能にする。

例えば、図１の単位操作２と関連して、システム１０は、浴２０中の微小液滴１４の強制拡散および抽出流体Ｆの連続循環によって、
−抽出キャピラリ１６を介して、抽出流体と化合物ＡおよびＡ’とを含む抽出物Ｅ、ならびに
−電極１３を介して、別の操作、例えば、別の化学反応もしくは生物学的反応または分析の目的のために、グラフト化イオン液体ＬＩＴＳ−Ａを純粋状態で含むラフィネートＲの微小液滴
を得るのに適している。

図３〜５に関する本発明の他の実施形態の以下の説明では、図２の構成要素に同等または類似の相当する微小流体システムの構成要素を示すために、１００を足した数値の参照を使用するものとする。

本発明による、図３に示すこの微小流体システム１０は、抽出流体Ｆが導入キャピラリ１１５およびキャピラリ１１６を介して循環するように、この導入キャピラリ１１５を介して表面１１２上に付着し、このキャピラリ１１６を介して吸引により表面１１２から引き出す液滴から構成される抽出浴１２０を形成するのに適しているという点でのみ、図２のシステム１０と異なる。したがって、この抽出浴１２０を形成する液滴は、キャピラリ１１５および１１６の下で形成されるように設計し、表面１１２の上に位置する周囲スペース全体と連通する。

例えば、図１の単位操作２と関連して、システム１１０は、浴１２０を形成する液滴中に微小液滴１１４を強制拡散し抽出流体Ｆを連続循環させることにより、
−キャピラリ１１６を介して、抽出流体Ｆと化合物ＡおよびＡ’を含む抽出物Ｅ、ならびに
−電極１１３を介して、表面１１２上を移動し、別の操作、例えば反応または分析の目的のためにグラフト化イオン液体ＬＩＴＳ−Ａを純粋状態で含むラフィネートＲの微小液滴
を得るのに適している。

本発明による、図４に示す微小流体システム２１０は、キャピラリ１１５および１１６の代わりに２つのチャネル２１５および２１６を備え、これらのチャネルが、基板２１１中に埋設され、この基板２１１の表面２１２と接し、後者と垂直であるという点でのみ、図３のシステム１１０と異なる。

導入チャネル２１５は、抽出流体Ｆの液滴を連続的に付着させ吸引することにより抽出浴２２０を形成するように、その入口２１５ａを経て表面２１２と垂直の面で出現する抽出流体Ｆを受け入れ、導入チャネル２１５に含まれる直角肘形路２１５ｂを経て、表面２１２と接するその出口２１５ｃを経て抽出流体Ｆを液滴の形態で搬送するのに適している。抽出チャネル２１６は、抽出流体Ｆを介して、浴２２０から、表面２１２と接するその入口２１６ａを経て、例えば、過剰の反応物Ａおよび副生物Ａ’を含む抽出物Ｅを引き出し、導入チャネル２１６に含まれる直角肘形路２１６ｂを経て、面２１２と垂直である基板２１１の別の面上に出現する出口２１６ｃを経て、基板２１１から抽出物Ｅを引き出すのに適している。

例えば、図１の単位操作２と関連して、システム２１０は、浴２２０を形成する液滴中に微小液滴２１４を強制拡散し抽出流体Ｆを連続循環させることによって、
−キャピラリ２１６を介して、抽出流体Ｆと化合物ＡおよびＡ’を含む抽出物Ｅ、ならびに
−電極２１３を介して、別の操作、例えば反応または分析の目的のために、表面２１２上を移動しグラフト化イオン液体ＬＩＴＳ−Ａを純粋状態で含むラフィネートＲの微小液滴
を得るのに適している。

第３の実施形態では、表さないが、覆いを形成するシートのない、上部を経て流体を導入するためのキャピラリと基板を経て抽出するためのキャピラリとを設けることが有利となり得る。この組合せの利点は、他の２つの実施形態の各々の利点
−覆いのないことによる簡略化技術
−覆いのないことによる、開放環境から限定環境までの経路がないこと
−微小流体システム上の抽出領域上で導入キャピラリをセンタリングすることによる、該微小流体システム上の抽出領域の完全な位置決め
−基板中に設けたキャピラリを経て抽出液体を完全に引き出す可能性
を組み合わせることである。

エレクトロウェッティングによる移動を含むこれらの実施形態では、例えば微小液滴と接触する導線の形態で、対電極をシステムに加えることは有利であり得る。

同様に、本発明による、図５に示す微小流体システム３１０は、図４のチャネル２１５および２１６に類似の、基板３１１中に埋設した２つのチャネル３１５および３１６を備える点でのみ、図２のシステム１０と異なる。

図４のチャネル２１５および２１６の形態において、抽出浴３２０を形成する限定容積を形成するように、チャネル３１５および３１６は、シート３１７の周囲を表面３１２に接続する垂直の支柱３１９間の基板３１１の表面３１２と接する。

例えば、図１の単位操作２と関連して、システム３１０は、浴３２０中への微小液滴３１４の強制拡散および抽出流体Ｆの連続循環によって、
−抽出キャピラリ３１６を介して、抽出流体と化合物ＡおよびＡ’を含む抽出物Ｅ、ならびに
−電極３１３を介して、別の操作、例えば反応または分析の目的のために、グラフト化イオン液体ＬＩＴＳ−Ａを純粋状態で含むラフィネートＲの微小液滴
を得るのに適している。

本発明による微小流体システム１０〜３１０が、抽出物ＥとラフィネートＲから構成される２つの液相を個別に回収することを可能にすることは注目すべきである。したがって、図１の「精製」段階２および４の場合、ＬＩＴＳ−ＡまたはＬＩＴＳ−Ａ−Ｂの微小液滴は回収し、不純物Ａ’およびＢ’と過剰の反応物ＡおよびＢを含む抽出流体Ｆは個別に除去し、一方、「担体の切断」の段階５の場合、反応生成物Ａ−Ｂは、抽出流体Ｆ中に回収し、ＬＩＴＳの微小液滴は、例えば、他の反応用に個別にリサイクルする。

本発明による液／液抽出プロセスは、以下のように採用することが有利である。

官能化イオン液体（単数又は複数）に基づく導電性微小液滴１４〜３１４は、ＥＷＯＤ（誘電体上のエレクトロウェッティング）と称されるエレクトロウェッティング技術により移動し、１０〜１００Ｖの電圧を印加する。この目的に対し、電極１３〜３１３は、絶縁して、抽出浴２０〜３２０中に浸漬する微小液滴１４および３１４の低い濡れ性を得るために事前に表面処理する。これらの微小液滴１４〜３１４とは対照的に、揮発性有機溶媒（例：ジエチルエーテル、酢酸エチル、または塩素化溶剤）などの選択される抽出流体Ｆは、微小流体システム１０〜３１０の表面１２〜３１２で移動しないように、非常に低い導電性を示す。

本発明による抽出は、周囲温度（即ち、通常２０〜２５℃）で、または、場合により、抽出流体Ｆの蒸発を制限するために、微小流体システム１０〜３１０をわずかに冷却しながら行う。

微小液滴１４〜３１４と抽出流体Ｆの間の強制拡散ならびに表面１２〜３１２上への抽出浴２０〜３２０の局在化による物質移動を最適化するために、この微小液滴は、前記浴中で後者の中央部を連続的に移動する。

図６〜８は、例として、本発明による、シート１７を組み込んだ微小流体システム１０の製造方法の重要な段階を示す。

図６に示すように、本発明による基板１１は、以下の段階
−第１段階３０では、電極１３の回路が、例えば、「パイレックス（登録商標）」ガラスまたは酸化ケイ素に基づく基板１１中またはその上で、フォトリソグラフィーによって堆積する、
−第２段階４０では、これらの電極１３は、ＰＥＣＶＤ（プラズマエンハンスト化学蒸着）により製造するシリカまたはＳｉ_３Ｎ_４の堆積層４１によって電気的に絶縁し、次いで得られた堆積層４１は、フォトリソグラフィーを施してコンタクトを遊離し、次いで
−第３段階５０では、次に対電極１７を基板１１上に組み立てる目的のために、そうして処理された基板１１上に感光性樹脂「ＳＵ８」の「衝立」５１をフォトリソグラフィーによって堆積させ、該衝立は、図２の支柱１９の役割に類似の役割を果たすために設ける、
を行うことによって本質的に得られる。

図７に示すように、対電極は、これがシート１７上で望ましい場合、開口部１８を有する穿孔された「パイレックス（登録商標）」ガラスまたはプラスチックで作製したシート上に、フォトリソグラフィーにより、基板１１の電極１３に面するようにするシートの下面上に、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）で作製した被膜６１を堆積させることによって得られる。場合により、このＩＴＯ層は、液滴の移動を改良するために、制御された疎水性の層で覆ってもよい。

図８に示すように、こうして得られた対電極１７は、「接着剤スクリーン印刷」法により、基板１１の「衝立」５１上に組み立てるが、均質な接着剤の膜７１を被膜６１とこれらの「衝立」５１の接合部に堆積させる。この接着剤の膜７１は、数マイクロメートル未満の厚みを示し、使用する接着剤は、例えば、商品名「Ｄｅｌｏ−Ｋａｔｉｏｂｏｎｄ ４５９５２」でＳｕｐｒａｔｅｃによって販売されている。この「接着剤スクリーン印刷」法を正確に説明するために、例えば、特許文献ＷＯ−Ａ−００／７７５０９を参照してもよい。

図1は、本発明による抽出方法の適用例を示す概略工程図である。 図2は、本発明の第１の実施形態による微小流体システムの概略斜視図である。 図3は、図２の代替の実施形態による微小流体システムの概略斜視図である。 図4は、本発明の第２の実施形態による微小流体システムの概略斜視図である。 図5は、図４の代替の実施形態による微小流体システムの概略斜視図である。 図6は、図２による微小流体システムの断面中に見られる基板の製造方法の様々な段階を概略的に示す。 図7は、断面中に見られ、図６の基板上に組み込むことを意図した対電極の製造方法を概略的に示す。 図8は、図６の基板上に図７の対電極を取り付けることによって得られる、図２による微小流体システムの概略断面図である。

Claims (34)

1. 少なくとも１種の官能化イオン液体（ＬＩＴＳ−ＡまたはＬＩＴＳ−Ａ−ＢまたはＬＩＴＳ）を含む液相から、前記イオン液体（単数又は複数）と不混和性である液状抽出流体（Ｆ）によって少なくとも１種の化学的または生物学的化合物（Ａ、Ａ’もしくはＢ、Ｂ’またはＡ−Ｂ）を抽出する方法であって、微小流体システム（１０、１１０、２１０、３１０）の表面（１２、１１２、２１２、３１２）上で、前記抽出流体を含み、前記表面上に位置する抽出浴（２０、１２０、２２０、３２０）中の前記液相の少なくとも１つの微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）を移動させることによって、前記浴の出口で、電場の作用下、前記抽出流体に基づき、前記化合物または少なくとも１種の前記化合物に富んだ、前記表面から離れて移動する抽出物（Ｅ、Ｅ’）と、前記イオン液体（単数又は複数）に基づき、前記化合物または少なくとも１種の前記化合物が減少した、前記表面上を動き回るラフィネート（Ｒ、Ｒ’）とを得ることを含むことを特徴とする方法。
2. 前記微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）が、前記電場の作用下、前記浴（２０、１２０、２２０、３２０）中を、前記表面（１２、１１２、２１２、３１２）と接触しながらその中を動き回るように、移動することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記抽出流体（Ｆ）が、強制対流により、連続的に前記浴（２０、１２０、２２０、３２０）中を循環することにより、得られる前記ラフィネート（Ｒ、Ｒ’）が前記イオン液体（単数又は複数）（ＬＩＴＳ−ＡまたはＬＩＴＳ−Ａ−ＢまたはＬＩＴＳ）から構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）が、エレクトロウェッティングにより、前記表面（１２、１１２、２１２、３１２）と接触しながら前記浴中（２０、１２０、２２０、３２０）を移動し、前記表面を覆う複数の電極（１３、１１３、２１３、３１３）を介した前記浴の上流および下流で、前記微小液滴が、導電率が実質的に０である前記抽出流体（Ｆ）とは異なり、導電性であることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）が、所定の流路に沿って移動し、好ましくは前記浴（２０、１２０、２２０、３２０）の中央領域で動くことを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
6. 前記浴（２０、１２０）および前記抽出物（Ｅ、Ｅ’）が、前記抽出流体（Ｆ）を導入する少なくとも１つのストリーム、および前記浴を抽出する少なくとも１つのストリームによってそれぞれ得られ、これらの導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方が、前記表面（１２、１１２）上に延在して出現することを特徴とする、請求項１から５の一項に記載の方法。
7. 前記浴（２２０、３２０）および前記抽出物（Ｅ、Ｅ’）が、前記抽出流体（Ｆ）を導入する少なくとも１つのストリームによって、および前記浴を抽出する少なくとも１つのストリームによってそれぞれ得られ、これらの導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方が、前記表面（２１２、３１２）上に出現すると前記微小流体システム（２１０、３１０）中に延在することを特徴とする、請求項１から５の一項に記載の方法。
8. 前記導入ストリームおよび抽出ストリームが、前記表面（１２、１１２、２１２、３１２）と実質的に、垂直に前記浴（２０、１２０、２２０、３２０）中に出現することを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記抽出ストリームが、前記導入ストリーム中にリサイクルされることを特徴とする、請求項６から８の一項に記載の方法。
10. 前記抽出浴（２０、１２０、２２０、３２０）が、前記微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）を、前記表面（１、１１２、２１２、３１２）と接触しながら、前記浴の上流および下流に移動させるために、その相対する側方の少なくとも２方にある周囲スペースへ開放されていることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
11. 前記浴（１２０、２２０）を前記表面（１１２、２１２）上に付着させ、前記表面から除去する操作は、前記浴が、前記表面上に位置する周囲スペース全体と実質的に連通するように、前記抽出物（Ｅ、Ｅ’）を得るために、吸引により行われることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記抽出浴（１２０、２２０）が、前記表面（１１２、２１２）上に位置する周囲スペース全体と連通する前記抽出流体（Ｆ）の液滴によって形成されることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方が、キャピラリ（１１５または１１６）の内部に沿って移動し、前記抽出流体（Ｆ）の前記液滴（１２０）は、前記キャピラリの下で形成されることを特徴とする、請求項６および１２に記載の方法。
14. 前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方が、前記微小流体システム（２１０）中に埋設されたチャネル（２１５または２１６）の内部に沿って移動し、前記抽出流体（Ｆ）の前記液滴（２２０）は、前記チャネルの上に形成されることを特徴とする、請求項７および１２に記載の方法。
15. 前記抽出浴（２０、３２０）が、前記表面（１２、３１２）とその上に取り付けたシート（１７、３１７）によりそれぞれ形成される上下２つの壁によって画定される、前記抽出流体（Ｆ）の限定容積によって形成され、前記容積が、前記壁間の側方の周囲スペース全体と実質的に連通することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
16. 前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方が、前記シート（１７）のオリフィス（１８）中に出現するキャピラリ（１５または１６）の内部に沿って移動することを特徴とする、請求項６および１５に記載の方法。
17. 前記導入ストリームおよび抽出ストリームの少なくとも一方が、前記微小流体システム（３２０）中に埋設され前記表面（３１２）と接するチャネル（３１５または３１６）の内部に沿って移動することを特徴とする、請求項７および１５に記載の方法。
18. 前記液相の前記微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）が、０．１μｌ〜１０μｌの容積を示すことを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
19. 抽出を受ける前記微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）が、
    −前記官能化イオン液体（ＬＩＴＳ）により担持された前記化学的または生物学的化合物（単数又は複数）（ＡまたはＡ−Ｂ）の分子（ＬＩＴＳ−ＡまたはＬＩＴＳ−Ａ−Ｂ）と、
    −前記担持分子（ＬＩＴＳ−ＡまたはＬＩＴＳ−Ａ−Ｂ）と反応しなかった、過剰の前記化学的もしくは生物学的化合物（単数又は複数）（ＡまたはＢ）、および／または前記官能化イオン液体（ＬＩＴＳまたはＬＩＴＳ−Ａ）と前記化学的もしくは生物学的化合物（単数又は複数）（ＡまたはＢ）との反応の副生物（単数又は複数）（Ａ’またはＢ’）との
    混合物を含み、前記抽出物（Ｅ、Ｅ’）が、一方では、前記抽出流体（Ｆ）、他方では、前記過剰の前記未反応化合物（単数又は複数）および／または前記反応副生物（単数又は複数）の混合物を含み、前記ラフィネート（Ｒ、Ｒ’）が前記担持分子を含むことを特徴とする、
    請求項１から１８の一項に記載の方法。
20. 抽出を受ける前記微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）が、前記官能化イオン液体（ＬＩＴＳ）により担持された前記化学的または前記生物学的化合物（Ａ−Ｂ）の分子（ＬＩＴＳ−Ａ−Ｂ）を含み、前記抽出物（Ｅ”）が、前記担体の切断によって、前記抽出流体（Ｆ）と、前記官能化イオン液体（ＬＩＴＳ）から分離された前記化合物（Ａ−Ｂ）との混合物を含み、前記ラフィネート（Ｒ”）が前記官能化イオン液体を含むことを特徴とする、請求項１から１９の一項に記載の方法。
21. 前記官能化イオン液体または少なくとも１種の前記官能化イオン液体（ＬＩＴＳ）が、アンモニウム塩、イミダゾリウム塩、ホスホニウム塩、オニウム塩、およびこれらの塩の数種の混合物からなる群から選択されることを特徴とする、前記請求項の一項に記載の方法。
22. 前記抽出流体（Ｆ）が、ジエチルエーテル、酢酸エチル、およびジクロロメタン、クロロホルムまたは四塩化炭素などの塩素化溶剤からなる群から選択される少なくとも１種の揮発性有機溶媒を含むことを特徴とする、請求項１から２１の一項に記載の方法。
23. 前記抽出流体（Ｆ）が、脱イオン化した水などの少なくとも１種の水性溶媒を含むことを特徴とする、請求項１から２２の一項に記載の方法。
24. 基板（１１、１１１、２１１、３１１）の一表面（１２、１１２、２１２、３１２）が、電場の作用下、少なくとも１種の官能化イオン液体（ＬＩＴＳ−ＡまたはＬＩＴＳ−Ａ−Ｂ）を含む液相の微小液滴（１４、１１４、２１４、３１４）をその表面上で移動させるのに適する電極（１３、１１３、２１３、３１３）で覆われている前記基板を示すタイプの、前記請求項の一項に記載の方法を実施するための微小流体システム（１０、１１０、２１０、３１０）であって、前記システムが、液状抽出流体（Ｆ）を前記表面上に導入し、強制対流により前記表面から前記流体を抽出する手段（１５および１６、１１５および１１６、２１５および２１６、３１５および３１６）を備えることによって、少なくとも１種の化学的または生物学的化合物（Ａ、Ａ’、もしくはＢ、Ｂ’、またはＡ−Ｂ）を前記液相から抽出するために前記表面上に位置し、前記微小液滴を前記表面と接触させながら、抽出浴（２０、１２０、２２０、３２０）の上流および下流に移動させるためにその相対する側方の少なくとも２方にある周囲スペースへ開放されている、前記抽出浴を得ることを特徴とする、微小流体システム。
25. 前記抽出流体（Ｆ）を導入および抽出する前記手段（１１５および１１６、２１５および２１６）は、前記抽出浴（１２０、２２０）が、前記表面（１１２、２１２）上に位置する周囲スペース全体と連通しながら、前記抽出流体の液滴によって形成されるのに適していることを特徴とする、請求項２４に記載のシステム（１１０、２１０）。
26. 前記表面（１２、３１２）上に垂直の支柱（１９、３１９）を介して取り付けられ、前記表面と共に、前記浴（２０、３２０）の容積を限定するそれぞれ上下２つの壁の範囲を定めるシート（１７、３１７）をさらに含み、前記浴が前記壁間の側方の周囲スペース全体と実質的に連通することを特徴とする、請求項２４に記載のシステム（１０、３１０）。
27. 前記抽出流体（Ｆ）を導入および抽出する前記手段が、それぞれ２つのキャピラリ（１５および１６、１１５および１１６）を含み、その少なくとも一方が、前記表面（１２、１１２）上に、その表面と垂直に延在して出現することを特徴とする、請求項２４から２６の一項に記載のシステム（１０、１１０）。
28. 前記抽出浴（１２０）を形成する前記液滴が、前記表面（１１２）上であって、前記表面上に延在して出現する前記キャピラリ（単数又は複数）（１１５および／または１１６）の下に形成されるように設計されることを特徴とする、請求項２５および２７に記載のシステム（１１０）。
29. 前記キャピラリ（１５および１６）の少なくとも一方が、前記浴（２０）を形成する前記限定容積と連通するように、前記シート（１７）のオリフィス（１８）中に出現することを特徴とする、請求項２６および２７に記載のシステム（１０）。
30. 前記抽出流体（Ｆ）を導入および引き出す前記手段がそれぞれ、２つのチャネル（２１５および２１６、３１５および３１６）を含み、その少なくとも一方が、前記システム中に埋設され、前記浴（２２０、３２０）と連通するように前記表面（２１２、３１２）と接し、その表面に垂直であることを特徴とする、請求項２４に記載のシステム（２１０、３１０）。
31. 前記チャネル（２１５および２１６）が、前記浴（２２０）を形成する前記液滴が前記チャネルのそれぞれの端部（２１５ｃおよび２１６ａ）を覆うのに適していることを特徴とする、請求項２５および３０に記載のシステム（２１０）。
32. 前記チャネル（３１５および３１６）が、前記浴（３２０）を形成する前記限定容積を形成するように、前記シート（３１７）の周囲と前記表面とを接続する垂直の支柱（３１９）間の前記表面（３１２）と接することを特徴とする、請求項２６および３０に記載のシステム（３１０）。
33. 金に基づく電極などの前記電極（１３、１１３、２１３、３１３）が、シリカまたは窒化ケイ素などの電気絶縁体（４１）で覆われることを特徴とする、請求項２４から３２の一項に記載のシステム（１０、１１０、２１０、３１０）。
34. 前記シート（１７、３１７）が、ホウケイ酸ガラスまたはプラスチックに基づくことを特徴とし、また、前記垂直の支柱（１９、３１９、５１）が、エポキシ樹脂などの感光性樹脂に基づき、前記シートを、接着剤（７１）を介して前記支柱上に置くことを特徴とする、請求項２６、２９および３２の一項に記載のシステム（１０、３１０）。

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