JP2017517012A - 微細溶出のベッドの設計によるサンプル抽出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.a)入口、出口、及び介流する検体を含む液体サンプルの通過のためのそれらの間の通路を有するコンテナであって、前記コンテナは、全直径のベッドの領域、及び縮小された直径のベッドの領域を有する、コンテナと、
b)縮小された直径のベッドの領域内の通路の内側に、微粒子の抽出培地の薄いレイヤであって、抽出培地レイヤは、上面、底面、及び周囲のエッジを有し、及び抽出培地レイヤは、液体が抽出培地レイヤをその上面から底面へ通過して流れるように、通路内に方向付けられる、微粒子の抽出培地の薄いレイヤと、
c)実効的な直径のベッドエリアを有する、全直径のベッドの領域の上側の加圧体レイヤは、抽出培地レイヤの上面に配置され、縮小された直径のベッドの領域の下側の加圧体レイヤは、抽出培地レイヤの底面に配置され、二つの加圧体レイヤは、その間に抽出培地を加圧し、抽出培地の下側の加圧体レイヤの実効的なエリアは、上側の加圧体レイヤの実効的なエリアよりも小さい、上側の加圧体レイヤ及び下側の加圧体レイヤと、及び
d)抽出培地レイヤの上面に対して、均一に液体サンプルの流れを分散するための、上側の加圧体レイヤより上の上側のメッシュの流れ分散体と、
を含む、液体サンプルから、検体を抽出するための装置。
2.抽出培地の実効的なエリアの、上側の加圧体レイヤの実効的なエリアに対する比率は、約1:10である、実施形態1に記載の装置。
3.抽出培地の実効的なエリアの、上側の加圧体レイヤの実効的なエリアに対する比率は、約1:4である、実施形態1又は実施形態2に記載の装置。
4.抽出培地は、約20μmより小さい数平均の粒子サイズを有する、実施形態1−3のいずれか一つに記載の装置。
5.抽出培地は、約40ミクロンより小さい、約30ミクロンより小さい、約25ミクロンより小さい、約20ミクロンより小さい、約15ミクロンより小さい、約10ミクロンより小さい、又は約5ミクロンより小さい、数平均の粒子サイズを有する小さい粒子サイズを有する、実施形態1−4のいずれか一つに記載の装置。
6.抽出培地は、イオン交換ソーベント、逆相ソーベント、及び順相ソーベントから選択されるソーベント粒子である、粒子を含む、実施形態1−5のいずれか一つに記載の装置。
7.ソーベント粒子は、二酸化ケイ素などの無機物、又はポリ(ジビニルベンゼン)などの有機重合物、(シリカベースのカルボン酸などの)シリカベースの粒子、珪藻土の粒子、重合体ベースの粒子、単分散シリカ及び重合体の粒子、並びに/又はカーボングラファイトの粒子、から選択される、実施形態6に記載の装置。
8.ソーベント粒子は、C2−C22などの有機官能基、望ましくはC8−C18官能基、で処理される、実施形態7に記載の装置。
9.抽出のベッドは、単独のベッド内に、少なくとも二つの異なる抽出培地を有する、実施形態1−8のいずれか一つに記載の装置。
10.装置は、一つ又はそれ以上の更なる抽出ベッドを更に含む、実施形態1−9のいずれか一つに記載の方法。
11.抽出培地は、緩くパックされ、又は圧縮される、実施形態1−10のいずれか一つに記載の装置。
12.加圧体レイヤの一つ又はそれ以上は、平坦、球状、先端を切り取られた円錐形、角柱、又は先端を切り取られたピラミッド形である、実施形態1−11のいずれか一つに記載の装置。
13.加圧体レイヤの一つ又はそれ以上は、抽出培地の粒子サイズよりも小さい細孔サイズを有する、実施形態1−12のいずれか一つに記載の装置。
14.加圧体レイヤの一つ又はそれ以上は、5ミクロンより小さい、又は3ミクロンより小さい細孔サイズを有する、実施形態13に記載の装置。
15.加圧体レイヤは、可撓性の、親水性の材料から成る、実施形態1−14のいずれか一つに記載の装置。
16.加圧体レイヤは、グラスマイクロファイバの培地、及び/又はポリマを含む、実施形態15に記載の装置。
17.加圧体レイヤは、ポリプロピレン又はポリエチレンを含む、実施形態15に記載の装置。
18.加圧体レイヤは、約0.1mmから約3.25mmまで、約0.25mmから約3.25mmまで、約0.5mmから約3.0mmまで、約0.75mmから約3mmまで、約0.25mmから約2.5mmまで、約0.25mmから約2mmまで、約0.25mmから約1.5mmまで、約0.25mmから約1.25mmまで、約0.25mmから約1.0mmまで、約0.1mmから約0.75mmまで、又は約0.1mmから約0.5mmまで、の範囲の厚さを有する、実施形態1−17のいずれか一つに記載の装置。
19.流れ分散体は、200の、又はそれより大きいメッシュ数を有する、可撓性のあるメッシュの材料である、実施形態1−18のいずれか一つに記載の装置。
20.流れ分散体は、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリオキシメチレン(POM)、エチレンプロピレンジエン(EPDM)、フッ素化合物系合成ゴム(FKM)、パーフルオロエラストマ(FFKM)、ポリスルホン(PSU)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)、ポリプロピレン(PP)、(ポリ)クロロトリフルオロエチレン(PCTFE/CTFE)、ポリスチレン、高密度ポリエチレン、ポリカーボネイト、ナイロン、ポリエチレンテレフタラート(PET)、シリコン、ラバー、若しくはポリエステルの一つ又はそれ以上を含む、実施形態1−19のいずれか一つに記載の装置。
21.上側の加圧体レイヤの下の中間の流れ分散体、及び/又は下側の加圧体レイヤの下の下側の流れ分散体を更に含む、実施形態1−20のいずれか一つに係る装置。
22.流れ分散体は、加圧体レイヤの上の、及び下のハウジング内に、レイヤ状にされ、型取りされる、実施形態21に係る装置。
23.上側の流れ分散体は、全直径の領域内に配置され、下側の流れ分散体は、装置の下側の部分内に固定される、実施形態22に係る装置。
24.装置は、約0.025mLから約0.25mLまで、約0.025mLから約0.2mLまで、約0.025mLから約0.15mLまで、約0.025mLから約0.100mLまでの溶出容量に対して構成される、実施形態1−23のいずれか一つに係る装置。
25.入口は、装置を、流体入力デバイスへ接続するために、接続フィッティングを受けるように構成されている、実施形態1−24のいずれか一つに係る装置。
26.流体入力デバイスは、自動の流体分散システム、自動の液体ハンドリングプラットフォーム、シリンジ、及びマイクロディスペンサを含む、実施形態1−25のいずれか一つに係る装置。
27.実施形態1−26のいずれか一つに係る複数の装置を含む抽出プレート。
28.装置は、マルチカラムのアレイ内に配置される、実施形態27に係る抽出プレート。
29.a)入口、出口、及び介流する検体を含む液体サンプルの通過のためのそれらの間の通路を有するコンテナであって、前記コンテナは全直径のベッドの領域、及び縮小された直径のベッドの領域を有する、コンテナと、並びに
b)通路に亘って伸長する頂部及び底部を有するレイヤ状にされた構造であって、レイヤ状にされた構造は、頂部から底部まで、(i)上側の流れ分散体/支持体レイヤ、(ii)上側の加圧体レイヤ、(iii)レイヤ(ii)へ近接する微粒子の抽出培地の抽出体レイヤ、及び(iv)抽出体レイヤ(iii)へ近接して配置される下側の加圧体レイヤを含み、
(i)上側の流れ分散体、及び(ii)上側の加圧体レイヤは、全直径の領域内に配置され、(iii)抽出体レイヤ、及び(iv)下側の加圧体レイヤは、縮小された直径の領域内に配置される、レイヤ状にされた構造と、を含む
液体サンプルから抽出するための装置。
30.全直径の領域は、rFが全直径の領域内のコンテナの内側表面の半径である、AF=πrF 2によって、及びrrが縮小された直径の領域内のコンテナの内側表面の半径である、Ar=πrr 2によって、測定される実効的なベッドのエリアを有し、並びに、全直径の領域の実効的なベッドのエリアと、縮小された直径の領域の実効的なエリアとの間の比率は、約10:1から1.5:1までの範囲である、実施形態29に記載の装置。
31.全直径の領域の実効的なベッドのエリアと、縮小された直径の実効的なエリアとの間の比率は、約4:1である、実施形態29に記載の装置。
32.通路に亘って伸長された頂部及び底部を有するレイヤ状にされた構造は、頂部から底部まで、(i)上側の流れ分散体、(ii)上側の加圧体レイヤ、(i’)中間の流れ分散体、(ii’)縮小された直径の領域内の中間の加圧体レイヤ、(iii)レイヤ(ii’)へ近接する微粒子の抽出培地の抽出体レイヤ、(iv)レイヤ(iii)へ近接する下側の加圧体レイヤ、及び(v)任意に、下側の流れ分散体を含み、
レイヤ(i)、(ii)、(i’)、及び(ii’)は、全直径の領域内に配置され、並びにレイヤ(iii)−(v)は、縮小された直径の領域内に配置され得る、実施形態29に記載の装置。
33.通路に亘って伸長された頂部及び底部を有するレイヤ状にされた構造は、頂部から底部まで、(i)上側の流れ分散体、(ii)上側の加圧体レイヤ、(i’)中間の流れ分散体、(ii’)縮小された直径の領域内の中間の加圧体レイヤ、(iii)レイヤ(ii’)へ近接する微粒子抽出培地の抽出体レイヤ、(iv)レイヤ(iii)へ近接する下側の加圧体レイヤ、及び(v)任意に、下側の流れ分散体を含み、
レイヤ(i)、(ii)、及び(i’)は、全直径の領域内に配置され、並びにレイヤ(ii’)−(v)は、縮小された直径の領域内に配置され得る、実施形態29に記載の装置。
34.一つ又はそれ以上の空隙レイヤを更に含む、実施形態29に記載の装置。
35.空隙レイヤは、縮小された直径の領域内に配置される、実施形態34に記載の装置。
36.空隙レイヤは、縮小された直径の領域の直径の1/2から、縮小された直径の領域の直径の4倍までの範囲である高さを有する、実施形態35に記載の方法。
37.レイヤ(i’)とレイヤ(ii’)との間に配置された空隙レイヤを更に含む、実施形態37に記載の方法。
38.空隙レイヤは、縮小された直径の領域内に配置される、実施形態37に記載の装置。
39.空隙は、縮小された直径の領域の直径の、約0.5から約1倍まで、約0.5から約1.5倍まで、約0.5から約2倍まで、約%から約2.5倍まで、約0.5から約3倍まで、約0.5から約3.5倍まで、約%から約4倍まで、約1から約1.5倍まで、約1から約2倍まで、約1から約2.5倍まで、約1から約3倍まで、約1から約3.5倍まで、約1から約4倍まで、約1.5から約2倍まで、約1.5から約2.5倍まで、約1.5から約3倍まで、約1.5から約3,5倍まで、約1.5から約4倍まで、約2から約2.5倍まで、約2から約3倍まで、約2から約3.5倍まで、約2から約4倍まで、約2.5から約3倍まで、約2.5から約3.5倍まで、約2.5から約4倍まで、約3から約3.5倍まで、約3から約4倍まで、又は約3.5から約4倍まで、の範囲である高さを有する、実施形態34−38のいずれか一つに係る装置。
40.先端の領域を更に含む、実施形態1−26又は実施形態29−39のいずれか一つに記載の装置。
41.先端の領域は、シリンダ状、又は円錐状である、実施形態40に係る装置。
42.先端の領域は、縮小された直径のベッドの領域と同じ直径のベッド、又は縮小された直径のベッドの領域より小さい直径のベッドを有する、実施形態41に係る装置。
43.先端の領域は、ルアー状の先端の形式である、実施形態40−42のいずれか一つに係る装置。
44.a)実施形態1−43のいずれか一つに記載の装置又は抽出プレートを、液体緩衝液内のサンプルと接触するステップ、及びb)溶出緩衝液を有する装置からサンプルを溶出するステップを含む、サンプルからの検体の抽出のための方法。
45.サンプルを有する装置と接触するステップの前に、間に、又は後に、一つ又はそれ以上の調整するステップ、又は洗浄するステップを更に含む、実施形態44に係る方法。
46.実施形態1−43のいずれか一つに係る装置、又は抽出プレートを含むキット。
47.一つ又はそれ以上の溶出緩衝液、又は洗浄緩衝液を更に含む、実施形態46に係るキット。
以下の非限定的な実施例は、本開示の発明の要旨のより完全な理解を促進するために、例示目的のみのために提供される。これらの実施例は、本明細書内に記載される実施形態のいずれかを限定するように解釈するべきでなく、そこで用いられる装置及び本装置を用いる方法に関連する実施例を含む。
血漿からのカテコールアミンの抽出
コントロールの単独の直径のカラム:CEREX(登録商標) WCX 1cc 10mg カラム
本装置「狭口径カラム」:狭口径カラムは、4:1(全直径 対 縮小された直径)の実効的なエリアの比率を有する1ccカラムであった。カラムのレイヤは、(i)上側の流れ分散体スクリーン、(ii)シリンダ状のファブリックの加圧体レイヤ、(iii)下側の流れ分散体スクリーン、(iv)加圧体レイヤとしての球状のフリット、(v)微粒子の抽出培地、及び(vi)下側の加圧体レイヤとしての球状のフリットであった。レイヤ(i)−(iii)は、全直径の領域内に配置され、レイヤ(iv)−(vi)は、縮小された直径の領域内に配置された。抽出培地は、CEREX(登録商標) WCX 1cc 10mg カラム内に用いられる抽出培地と同じであった。
カテコールアミンのLC−MS/MS 分析
抽出から取得された25μLの溶液は、TARGA(登録商標)C18 3μm粒子サイズの50×2.1mm検体カラム内へ、自動的に注入された。バイナリHPLCの勾配は、検体カラムに適用され、エピネフリン、ノルエピネフリン、及びドーパミンを、サンプル内に含まれる他の検体から分離した。移動相Aは、0.1%のギ酸pH3.0を有する5.0mMのギ酸アンモニウムであり、移動相Bは、0.1%のギ酸を有するアセトニトリルであった。HPLCの勾配は、35℃の温度において、以下の通り5分に亘って500μL/分の流量で進行した。
尿からのブプレノルフィン及びノルブプレノルフィンの抽出
狭口径の抽出カラムは、大容量、高効率、及び低い溶出容量(50−100μL)の利用を可能にする低いベッド質量のソーベントを特徴とする。これらの溶出容量は、ALDIII又はIP8(SPEware Corp., Baldwin Park, CA)などの正圧のSPEプロセッサユニット内部での蒸発に適するものであり、分離ソーベント蒸発器を不要にする。これは、選択的な溶出ソーベントを利用できるようにし、高いソーベント強度(低い特異性)の溶出ソーベントを用いて見込まれるよりも混じりけのない抽出をもたらす。
試薬
a)水、b)陰性対照の尿(標準曲線に対する希釈剤)、及びc)100mMの酢酸ナトリウム緩衝液pH4.8、内部標準の溶液(B−d4及びN−d3)、及びβ−グルクドニダーゼ溶液(2500units/sample、カタログ#BG100、red abalone、Kura Biotec、Inglewood、CA)を含む「マスタミックス」。
検量線は、段階希釈法を介して、単独の高濃度のキャリブレータから準備された。「マスタミックス」は、(68℃に予熱された)プレートヒータ上の96−ウェルの培養プレートの全てのウェル内に配置された。キャリブレータ及びコントロール(100μLの試料容量)は、その後、培養プレートへ移動した。15分後に、培養プレートの内容物は、96−ウェルのSPEプレートへ抽出のために移動した。
サンプルを、PSCXソーベント(2.5mg)を伴う狭口径抽出カラムへ適用する。
250μLの脱イオン水で洗浄する。
150μL 100mMの酢酸で洗浄する。
300μLのメタノールで洗浄する。
1分間、ソーベントを乾燥する。
SPEプレートを、コレクションへ移動する。
50μLの溶出ソーベント(酢酸エチル:メタノール:濃度NH4OH=93:5:2)で溶出する。
ソーベントを乾燥する。
再構成ソーベント(100mL、含水ギ酸0.1%:メタノール=80:20)内で残留物を溶解する。
LC条件:
カラム:Haisil C18 HL、50×2.1mm、5μM(Higgins Analytical,Inc.,Mountain View,CA)
流量:400μL/分
注入容量:10μL
A=0.1% 含水ギ酸;B=メタノール;
勾配:0.5分で20−40%のB、2分で40−60%のB
MS条件:Sciex 5000、ソース=ESI;正イオンMRM
ブプレノルフィン 468.25_>55.10(定量)、83.2(定性)
ブプレノルフィン−d4 472.42_>59.0(定量)、83.0(定性)
ノルブプレノルフィン 414.200_>55.10(定量)、83.0(定性)
ノルブプレノルフィン−d3 417.01_>54.8(定量)、83.1(定性)
B及びNの検量線は、図6に示される。回帰は、1/xの重み付きの二次方程式である。計量イオンのs/n比及び(低濃度のキャリブレータにおけるノミナル値から±20%を要求する)曲線精度の評価に基づいて、LLOQsは、B及びNそれぞれに対して、0.313ng/mL及び0.625であるように決定された。
Claims (20)
- a)入口、出口、及び介流する検体を含む液体サンプルの通過のためのそれらの間の通路を有するコンテナであって、前記コンテナは、全直径のベッドの領域、及び縮小された直径のベッドの領域を有する、コンテナと、
b)縮小された直径のベッドの領域内の通路の内側に、微粒子の抽出培地の薄いレイヤであって、抽出培地レイヤは、上面、底面、及び周囲のエッジを有し、及び抽出培地レイヤは、液体が抽出培地レイヤをその上面から底面へ通過して流れるように、通路内に方向付けられる、抽出培地の薄いレイヤと、
c)実効的な直径のベッドのエリアを有する、全直径のベッドの領域内の上側の加圧体レイヤは、抽出培地レイヤの上面に配置され、縮小された直径のベッドの領域内の下側の加圧体レイヤは、抽出培地レイヤの底面に配置され、二つの加圧体レイヤは、自らの間に抽出培地を加圧体し、抽出培地の実効的なエリアは、上側の加圧体レイヤの実効的なエリアよりも小さい、上側の加圧体レイヤ及び下側の加圧体レイヤと、並びに
d)抽出培地レイヤの上面に対して、均一に液体サンプルの流れを分散するための、上側の加圧体レイヤより上の上側のメッシュの流れ分散体と、
を含む、液体サンプルから、検体を抽出するための装置。 - 抽出培地の実効的なエリアの、上側の加圧体レイヤの実効的なエリアに対する比率は、約1:10である、請求項1に記載の装置。
- 抽出培地は、約40ミクロンより小さい、約30ミクロンより小さい、約25ミクロンより小さい、約20ミクロンより小さい、約15ミクロンより小さい、約10ミクロンより小さい、又は約5ミクロンより小さい、数平均の粒子サイズを有する小さい粒子サイズを有する、請求項1又は請求項2に記載の装置。
- 抽出培地は、イオン交換ソーベント、逆相ソーベント、及び順相ソーベントから選択されるソーベント粒子である粒子を含む、請求項1−3のいずれか一つに記載の装置。
- 抽出ベッドは、単独のベッド内に少なくとも二つの異なる抽出培地を含む、請求項1−4のいずれか一つに記載の装置。
- 装置は、一つ又はそれ以上の更なる抽出ベッドを更に含む、請求項1−5のいずれか一つに記載の装置。
- 加圧体レイヤの一つ又はそれ以上は、抽出培地の粒子サイズよりも小さい細孔サイズを有する、請求項1−6のいずれか一つに記載の装置。
- 加圧体レイヤの一つ又はそれ以上は、5ミクロンより小さい、又は3ミクロンより小さい細孔サイズを有する、請求項7に記載の装置。
- 加圧体レイヤは、可撓性の、親水性の材料から成る、請求項1−8のいずれか一つに記載の装置。
- 加圧体レイヤは、約0.1mmから約0.5mmまでの範囲の厚さを有する、請求項1−9のいずれか一つに記載の装置。
- 更なる流れ分散体を更に含み、流れ分散体は、加圧体レイヤの上側又は下側のハウジング内に、レイヤ状にされ、又は型取りされる、請求項1−10のいずれか一つに記載の装置。
- 入口は、装置を、流体入力デバイスへ接続するために、接続フィッティングを受け止めるように構成されている、請求項1−11のいずれか一つに記載の装置。
- マルチカラムのアレイ内に配置される、請求項1−12のいずれか一つに記載の複数の装置を含む抽出プレート。
- a)入口、出口、及び介流する検体を含む液体サンプルの通過のためのそれらの間の通路を有するコンテナであって、前記コンテナは、全直径のベッドの領域及び縮小された直径のベッドの領域を有する、コンテナと、
b)頂部から底部まで、(i)上側の流れ分散体/支持体レイヤ、(ii)上側の加圧体レイヤ、(iii)レイヤ(ii)へ近接する微粒子の抽出培地の抽出体レイヤ、及び(iv)抽出体レイヤ(iii)へ近接して配置される下側の加圧体レイヤ、を含む、通路に亘って伸長する頂部及び底部を有するレイヤ状にされた構造と、を含み、
(i)上側の流れ分散体、及び(ii)上側の加圧体レイヤは、全直径の領域に配置され、(iii)抽出体レイヤ、及び(iv)下側の加圧体レイヤは、縮小された直径の領域に配置される、
検体を、液体サンプルから、抽出するための装置。 - 全直径の領域は、rFが全直径の領域内のコンテナの内側表面の半径である、AF=πrF 2によって、及びrrが縮小された直径の領域内のコンテナの内側表面の半径である、Ar=πrr 2によって、測定される実効的なベッドのエリアを有し、
全直径の領域の実効的なベッドのエリアと、縮小された直径の領域の実効的なエリアとの間の比率は、約10:1から1.5:1までの範囲である、請求項14に記載の装置。 - 通路に亘って伸長する頂部及び底部を有するレイヤ状にされた構造は、頂部から底部まで、(i)上側の流れ分散体、(ii)上側の加圧体レイヤ、(i’)中間の流れ分散体、(ii’)縮小された直径の領域内の中間の加圧体レイヤ、(iii)レイヤ(ii’)へ近接する微粒子の抽出培地の抽出体レイヤ、(iv)レイヤ(iii)へ近接する下側の加圧体レイヤ、及び(v)任意に、下側の流れ分散体を含み、
レイヤ(i)、(ii)、(i’)、及び(ii’)は、全直径の領域内に配置され、レイヤ(iii)−(v)は、縮小された直径の領域内に配置される、請求項14又は請求項15のいずれか一つに記載の装置。 - 一つ又はそれ以上の空隙レイヤを更に含む、請求項14−16のいずれか一つに記載の装置。
- 一つの空隙レイヤは、縮小された直径の領域内に配置される、請求項17に記載の装置。
- a)請求項1−18のいずれか一つに記載の装置又は抽出プレートを、液体緩衝液内のサンプルと、接触するステップ、及び
b)溶出緩衝液を有する装置からサンプルを溶出するステップ、
を含む、サンプルからの検体の抽出のための方法。 - 請求項1−18のいずれか一つに記載の装置を含むキット。
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