JP2004535563A - 中空繊維膜のサンプル調製デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】目的とする分析物を清浄化および濃縮するための方法、デバイスおよびキットを提供する。
【解決手段】医薬品、違法薬物、汚染物質、生物工学的製造物、合成有機反応生成物、および複雑なマトリックスに由来する食品／香料成分の同時的なサンプル精製、濃縮および分析を、多孔性中空繊維デバイスまたは多孔性ディスク液体膜デバイスを使用して行うことができる。これらのデバイスはマルチ（例えば、９６）ウエルプレートの一部である。マルチウエル／マルチバイアルプレートは、最新のＨＰＬＣまたはＧＣのサンプリングシステムまたはＬＣ／ＭＳ装置またはＧＣ／ＭＳ装置に入れることができる。分析物の複雑な混合物の選択的抽出を、アクセプター相の化学的性質、液体膜コーティング、中空繊維の細孔サイズ制御、中空繊維が作製されるポリマーの性質、またはアクセプター相のｐＨを変化させることによって達成することができる。
【選択図】図１Ｂ

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、化学分析または化学合成のためにサンプルを調製することに関し、詳細には、目的とする分析物を同時に清浄化および濃縮するためのシステム、方法および構成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、米国仮特許出願第６０／２８７，１５８号（２００１年４月２６日出願、これは引用により本明細書中に組み込まれる）の優先権を主張する。
サンプル調製は、前処理または清浄化とも呼ばれているが、医薬品、違法薬物、食品／香料の成分、栄養物、環境汚染物質および農業用製造物（殺虫剤、除草剤および殺昆虫剤など）に対する分析方法を開発することにおける非常に重要なステップである。サンプル調製の範囲は、分析化学のこれらの領域に限定されず、合成化学、診断学、および生物工学的製造物の精製などの適用可能な広範囲の他の分野にまで拡大し得る。医薬品分析の領域では、一般にはクロマトグラフィーが、特に逆相高速液体クロマトグラフィー（ＲＰ−ＨＰＬＣ）が、サンプルを分析するために広範囲に使用されている。電気泳動による技術もまた実用的な分析ツールとして認められている。これに関連して、サンプル調製は、理想的には、クロマトグラフィーカラムなどの分析装置への注入のための、再現性のある均一な溶液を提供する。理想的には、サンプル調製はまた、妨害を比較的もたらさないサンプルアリコートを提供するために役立ち、カラムの損傷を防止し、かつ意図された分析方法との適合性を有する。分析方法の精度および正確性は、多くの場合、サンプル調製手法によって決定される。
【特許文献１】
米国特許第４，６６６，５４３号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，２８２，９６４号明細書
【特許文献３】
米国特許第５，４７４，９０２号明細書
【特許文献４】
米国特許第５，８４６，４２７号明細書
【特許文献５】
米国特許第５，２０２，０２３号明細書
【特許文献６】
米国特許第５，２５２，２２０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、目的とする分析物を清浄化および濃縮するための方法、デバイスおよびキットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
サンプルを精製および濃縮する方法は、目的とする分析物を含む供与サンプルをマルチウエルプレートのウエルに入れること；液体抽出膜を含み、かつ液体抽出膜により供与サンプルから隔てられた内部空洞を包む管状の中空多孔性繊維をウエルの中に入れること；静的アクセプター液体を内部空洞に入れること；抽出膜を介して目的とする分析物を供与サンプルから内部空洞内のアクセプター液体に抽出することによって目的とする分析物を同時に濃縮および清浄化すること；ならびに目的とする分析物およびアクセプター液体を内部空洞から分析デバイスに移すこと、を含む。
【０００５】
サンプルを濃縮および清浄化するための、中空繊維膜によるサンプル調製用マルチウエルプレートは、目的とする分析物をそれぞれが含む対応する複数の供与サンプルを保持するための複数のウエル；および対応する複数のウエルに位置する複数の多孔性中空繊維で、多孔性中空繊維はそれぞれがウエルの１つに位置し、そして静的アクセプター液体をそれぞれの中空繊維内に保持して、液体抽出膜を介して目的とする分析物をアクセプター液体内に受け取るために、中空繊維の内部空洞を包む液体抽出膜をそれぞれが含む多孔性中空繊維、を含む。
【０００６】
本発明の前記の態様および利点は、下記の詳細な説明を読み、そして図面を参照したとき、一層良く理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
下記の説明において、示したそれぞれの要素や構造体（例えば、プレート）は、一体型の構造体によって形成され得るか、一体型の構造体の一部であり得るか、または複数の異なる構造体から形成され得ることが理解される。サンプルまたは液体がウエル内において静的であるという言及は、サンプルがウエルから流出しないことを意味することが理解される。静的サンプルは、撹拌または振とうされてもよい。下記の説明は、必ずしも限定としてではなく、例として本発明の様々な実施形態を例示している。
【０００８】
サンプルマトリックスは、有機起源、生物学的起源または無機起源の生成物からなり、固体、半固体（クリーム、ゲル、懸濁液およびコロイドを含む）、液体および気体の形態で存在し得る。微量レベルの分析、および数千のサンプルを一度に含む高処理能スクリーニングの現世代の必要要件を満たすために、種々のデバイス形式およびサンプル調製技術が開発されてきており、多くの場合、これらは自動化されている。そのような技術には、液液抽出、固相抽出および超臨界流体抽出が含まれる。これらの抽出方法における近年の進歩には、固相微量抽出、マイクロ波併用溶媒抽出、加速溶媒抽出、誘導体化プロトコル、液液微量抽出、そして分子認識したポリマーを使用する方法が含まれる。
【０００９】
液液抽出（ＬＬＥ）は、定量的な回収、溶媒または溶媒組合せの広範囲の選択が利用できること、抽出後のサンプル濃縮がより容易であること、およびサンプル汚染を最小限にする高純度という利点をもたらしている。液液抽出はエマルジョンの形成をもたらすことがあり、有機相と水相との分配定数が小さい場合には時間のかかる複数回の抽出が必要になることがある。混合性の検討とは別に、液液抽出における溶媒選択に対する重要な判断基準の１つが極性である。液液抽出の１つの変形が、水の密度よりも小さい密度の有機溶媒が用いられる微量抽出である。昨今のオートサンプラーは、２ｍＬのバイアルにおいて小容量の水性サンプルに対してそのような微量抽出を自動的に行うことができる。
【００１０】
固相抽出（ＳＰＥ）は、現在、医薬品分析に対する最も一般的なサンプル前処理方法の１つである。一段階の分離プロセスであるＬＬＥとは異なり、ＳＰＥは、ＨＰＬＣに類似するクロマトグラフィー手法である。ＳＰＥのプロトコルは、通常、下記の４つの工程からなる：充填物の前処理、サンプルの適用、充填物を洗浄して妨害物を除くこと、そしてより高濃度の溶媒を用いた目的とする分析物の回収。ＳＰＥデバイスには、カートリッジ、ディスク、および４８／９６の深いウエルプレートなどのいくつかの形式が含まれる。ＬＬＥと比較した場合、ＳＰＥは、分析物のより完全な抽出、分析物からの妨害物のより効率的な分離、有機溶媒消費量の低減、すべての分析物フラクションのより容易な回収、より便利な手動操作、粒状物の除去、およびより容易な自動化を可能にし得る。他方で、ＳＰＥは、ＳＰＥカートリッジにおいて使用される結合相が一定しないこと、いくつかの分析物が不可逆的に吸着されること、および吸着剤に存在する不純物または結合相自体のいずれかが溶け出すことによって影響を受けることがある。分析物の不可逆的な吸着は回収を劇的に低下させることがあり、その一方で、溶出はサンプル溶液の汚染をもたらし得る。シリカ型吸着剤の場合、さらなる問題点は、ＳＰＥカートリッジにおいて使用されるフリットを微粒子が通り抜けることである。ＳＰＥカートリッジは、通常、１回限りの使用が考えられているだけである。ＳＰＥを使用した場合、サンプルは、通常、２倍〜４倍の予備濃縮が行われるだけである。さらなる濃縮のためには、典型的には、溶媒のさらなる蒸発が必要である。
【００１１】
固相微量抽出（ＳＰＭＥ）はＳＰＥの派生法の１つである。典型的なＳＰＭＥ法では、ポリマーの定常相でコーティングされた細かい固体の溶融シリカ繊維からなるデバイスが用いられる。繊維は、分析される溶液に浸けられ、分析物が、その分配係数の関数としてコーティング物に拡散し、その中に分配される。種々のコーティング剤がＳＰＭＥ−ＧＣのために市販されている。市販されている比較的低極性のコーティング剤の例には、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）およびＰＤＭＳ含有ジビニルベンゼン（ＰＤＭＳ−ＤＶＢ）が含まれる。例示的な市販されている比較的高極性のコーティング剤には、ポリアクリラート（ＰＡ）が含まれる。最近では、カーボワックス−ＤＶＢ繊維およびカーボキセン−ＰＤＭＳ繊維もまた導入されている。ＳＰＭＥは主に、ＧＣ検出器とタンデムに接続されて環境分析において用いられている。ＳＰＭＥでは、分配プロセスの性質がＳＰＥまたはＨＰＬＣとは異なっており、繊維の選択が限られることがある。さらに、定量は、数種類の化合物が未知のサンプルマトリックスに競合して含まれるときには困難になり得る。
【００１２】
膜を介した分析物または望ましくない妨害物の選択的な移送を、目的とする分析物を分離するために使用することができる。分離技術において使用する膜は、特に、合成有機ポリマー、セルロース誘導体またはガラス繊維から作製することができる。ろ過ディスクおよび固相抽出ディスクは、最近まで、サンプル調製における膜に関する主要な適用領域であった。
【００１３】
分析物を、化学的勾配または電気化学的勾配の結果としての拡散によって膜を横断して移動させることができる。限外ろ過、逆浸透、透析、微量透析および電気透析は、分析物の濃縮、精製および分離のために膜を利用する技術の例である。膜は、シート、ロール、ディスク、カプセル、カートリッジ、らせん巻き繊維および中空繊維などの多くの形態で製造することができる。半透過性の膜は、連続透析システムにおけるように、特定の化合物を通過させるが、他の化合物を通過させない。
【００１４】
ミクロ多孔性の半透過性膜は、そのミクロ細孔のサイズに従った選択的なろ過を可能にする。例えば、分子量カットオフ膜は、薬物などの小さい分子の通過を可能にするが、タンパク質などの大きい分子の通過を妨げる。多孔性の電気的に荷電した膜またはイオン交換膜は、正電荷または負電荷が固定された細孔壁を有する。膜を横断するイオン性分子の通過は細孔サイズおよび膜の電荷により支配される。半透過性膜を用いた透析では、サンプル（供与）溶液が膜の一方の側に置かれ、アクセプター溶液が膜の反対側に置かれる。いくつかの場合には、妨害物が膜を通って拡散し、これにより、精製された供与溶液が残る。さらに多くの場合には、目的とする分析物（１種類または複数種類）が膜を通ってアクセプター溶液に入り、これにより、妨害物が供与溶液中に残る。ＲＰ−ＨＰＬＣ分析のためには、通常、供与液体およびアクセプター液体はともに水または緩衝液である。
【００１５】
連続流システムにおける透析はまた、ＨＰＬＣ分析前の生物学的サンプルの除蛋白を行うためのオンラインでのサンプル調製技術として有効であることが証明されている。アクセプター溶媒が微量成分濃縮カラムにポンプ送液され、その後、ＨＰＬＣ装置に逆向きに流される。これらの技術は自動化されており、実験室では日常的に使用されている。
他のサンプル調製技術を上回る、今日までに開発された膜型システムの典型的な利点には、（ａ）サンプル成分またはマトリックス成分が過剰に負荷される危険性の低減、（ｂ）閉じた流路システムの使用による汚染、および毒性または危険なサンプルに対する暴露の低減、（ｃ）有機溶媒の最小限の使用、そして（ｄ）流路システムの容易な自動化が含まれる。同時に、膜は、粒状物または高分子物質による目詰まりにさらされることがある。そのような目詰まりは流速の低下をもたらし、膜の有効性を低下させ得る。
【００１６】
被支持液体膜（ＳＬＭ）を使用するサンプル調製：
被支持液体膜（ＳＬＭ）による濃縮技術は、透析および液液抽出の態様を合わせ持つものとして考えることができる。１つの実施形態において、多孔性の膜支持体が水不溶性の有機溶媒で含浸され、取り付けブロックに入れられる。化合物が、支持された液体におけるその溶解性の関数として供与側から膜内に抽出され、その後、化合物は膜からアクセプター側に再抽出される。この技術が使用される単純な例は、水性の供与溶液からカルボン酸を濃縮することである。供与溶液のｐＨを酸のｐＫ_a値よりも低く調節することにより、カルボン酸のイオン化が抑制され、これにより、膜上の固定化された液体に抽出する非イオン性形態にすることができる。イオン化していない酸は、有機酸がそのイオン化形態で抽出される塩基性ｐＨを有するアクセプター側に膜を通って拡散する。従って、カルボン酸アニオンが濃縮される。これは、カルボン酸アニオンはもはや膜に再抽出され得ないからである。数百倍の濃縮度を、下記の実施例に記載するように、本発明の被支持液体膜サンプル調製方法を使用して達成することができる。吸着剤トラップまたはプレカラムをこの膜デバイスとＨＰＬＣ装置との間に置くことにより、さらに一層、分析物を濃縮することができる。
【００１７】
多孔性中空繊維支持体における被支持液体膜を使用するサンプルの分離および濃縮では、多孔性中空繊維または数本の繊維の組合せ、繊維の細孔に支持された液体膜、サンプル濃縮用のアクセプター溶媒／溶液、ならびにサンプル溶液およびアクセプター溶液を繊維の異なる領域に導入するためのデバイス形式が用いられる。このようなデバイス形式により、試験中の分析物の分配および濃縮、そして分析物が濃縮されたアクセプター溶液を、定量のために分析装置へ移送することが可能になる。
【００１８】
膜を形成する固体物質または液体物質を取り込むために有用な様々なミクロ多孔性支持体がこの分野で知られている。疎水性のミクロ多孔性支持体は、水によって自発的に濡れず、外に通じるセル状の相互に連絡する構造を有する物質である。そのようなミクロ多孔性支持体は、コーティングのために使用される固体または液体の膜物質と適合し得る材料から構成されなければならない。そのような支持体に好適な材料の例には、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、ポリスチレン、セルロース、酢酸セルロースおよび他のポリマー材料が含まれる。市販されているミクロ多孔性材料の細孔は、有効直径が約０．０２ミクロン〜約２ミクロンの範囲にある。０．０１ミクロンもの小さい細孔および１０ミクロンもの大きい細孔は珍しくなく、特定の細孔サイズが所与の適用では必ずしも重要でない。典型的には、市販されている多孔性支持体の厚さの値は１０ミクロン〜３００ミクロンの範囲であるが、より厚い支持体が、ある種の用途には使用される。支持体の多孔性は、理想的には、支持体全体に隙間のある網目構造を提供するために十分である。典型的な市販の繊維は約３０％〜８０％の多孔性を有する。例えば、市販されているＣｅｌｇａｒｄ（登録商標）ポリプロピレン膜は多孔性が４０％〜５０％の間である。多孔性は、基体材料ではなく、隙間である膜の部分容積として定義される。支持体は、その表面性状を変化させるために処理することができる。例えば、ポリエチレンフィルムは、フィルムの疎水性をより小さくするためにクロム酸で処理することができる。（平坦なシートとの比較において）中空繊維形式の支持体、特に、らせん形式または渦巻き形式における中空繊維形式の支持体は、サンプル溶液およびアクセプター溶液の容量に対する支持体表面積の大きい比率をもたらす。
【００１９】
水性のサンプル溶液の場合、被支持液体膜は、典型的には、水と混和しない有機溶媒である。サンプル溶液が、有機溶媒に溶解した分析物からなるとき、膜は、典型的には、水系システムである。サンプルの前処理には主に水溶液が伴うので、被支持膜は、典型的には、水と混和しない脂肪族または芳香族の炭化水素、エーテル、ニトリル、アルデヒドまたはケトン、およびアルコールから選ばれる。いくつかの具体的な好適な膜液体には、少数の例を述べると、１−オクタノール、２−オクタノン、ジフェニルエーテル、アルキル部分がペンチルからデシルまでの範囲であるニトロフェニルアルキルエーテル、４−（１−ブチルフェニル）ピリジンなどの高級アルキルピリジン、１−オクチル−２−ピロリドン、ベンゾニトリル、ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキサノン、トリｎ−ブチルホスファート、アルキル鎖の長さが６炭素原子〜２４炭素原子であるトリグリセリド、およびアルキル鎖の長さが２炭素原子〜２０炭素原子であるコレステロールの脂肪酸エステルが含まれる。膜の安定性は、ドデカンなどの極めて疎水性の液体が使用されたときには改善される傾向があるが、そのような液体における拡散係数が小さいために、ほとんど流束がもたらされない。他方で、極性の溶媒は、大きい拡散係数をもたらす傾向があるが、安定性が低い。これらの要因をバランスさせるために、溶媒の混合物を使用することが望ましい。ほとんどの膜は寿命が５日以下である。ニトロフェニルオクチルエーテルを用いた場合、１０日〜２０日の膜寿命が観測されている。好適な界面活性剤もまた、混合溶媒膜の安定性を高めるために使用することができる。例えば、親水性−親油性バランスが８〜１５の範囲にある非イオン性界面活性剤（ポリオキシアルキレンエステルまたはポリオキシアルキレンエーテルなど）のような界面活性剤を使用することができる。
【００２０】
支持体材料の細孔におけるモノマーの重合によるか、または適切な溶媒に溶解された予備形成ポリマーをコーティングすることによるそのいずれかで形成されるポリマー膜は、安定性が著しく大きくなり、そしてまた、小さい有機分子に対する大きい分配係数を示すことが見出された。そのようなポリマーの例には、ポリアルキレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリエステル、ポリウレタンおよび官能基化ポリオレフィンが含まれる。ポリジメチルシロキサン膜が、エタノールと比較して、高級アルコールに対する選択性を示すことが報告されている。
【００２１】
アクセプター液体は、サンプル溶液が繊維の内孔（ルーメン）側を通り抜けるとき、中空繊維膜の外側外皮表面と接触する。逆に、サンプル溶液が外皮側を通って循環させられる場合、アクセプター溶液は内孔側を通り抜ける。アクセプター溶液は、適用タイプに依存して、水性の塩基性もしくは酸性の溶液、または液体状態のポリマー（ポリエチレングリコールなど）にすることができる。アクセプター溶液はまた、目的とする分析物（１種類または複数種類）との複合体を形成することができる複合体形成剤を含むことができる。
【００２２】
中空繊維支持体に支持された液体膜を用いるフロースルーシステムがいくつか報告されている。一般には、繊維の外皮側からのサンプル（供給物）の流れ、および、繊維の内孔側を横断するアクセプター溶液（ストリップ溶液）の流れが、ともにポンプ送液システムを伴ってもたらされる。知られている中空繊維システムに関する情報については、例えば、上記特許文献１ないし６を参照のこと。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によれば、サンプル調製システムおよびサンプル調製方法では、ポリマー中空繊維の細孔に含有される被支持液体膜を含む様々なサンプリングデバイス形式を用いることができる。そのようなデバイスは、サンプルの微量／不純な状態から、数桁の程度でより濃縮および精製された状態への清浄化および濃縮を同時に行うことができる。詳細には、そのようなデバイスは、標準的なサンプル調製技術によって一般には直接得ることができないマイクロリットルレベルの容量の純粋な抽出物をもたらすことができる。さらに、これらのデバイスは、医薬品および他のタイプの分析物の高処理能スクリーニングのために使用される最新の自動化されたクロマトグラフィー装置および質量分析装置への組み込みが容易である。高処理能スクリーニングには、短い時間枠内における非常に複数のサンプルの自動化された分析が含まれる。サンプルは、直接、これらの分析装置のオートサンプラーシステムにおいて精製および濃縮することができ、そしてこれらの濃縮および精製されたサンプル溶液の一部をクロマトグラフィーカラムまたは質量分析計に直接注入することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態によれば、サンプリングデバイスの形式は、それぞれのウエルに懸架された中空繊維を有する４８ウエルプレートブロック、９６ウエルプレートブロックまたは３８４ウエルプレートブロックを含む。サンプル溶液を各ウエル内の繊維の外皮側に自動的または手動で送ることによって、抽出／精製を行うことができる。繊維はアクセプター（またはストリップもしくは抽出）溶液を内孔側に有しており、分析物が繊維の細孔内の被支持液体膜を通ってアクセプター溶液に拡散する。クロマトグラフィー装置のオートサンプラー注入装置のニードルが、濃縮されたサンプルを、直接、繊維から吸い上げ、分析のために装置に送ることができる。ウエルプレートアセンブリは、直接、分析装置に取り付けることができる。
【００２５】
あるいは、サンプル濃縮プロセスを、液体クロマトグラフィー装置において一般的に使用されているオートサンプラーバイアル内で行うことができる。小型のデバイスは個々に、バイアルのそれぞれに中空繊維を含むことができる。これらの繊維の端部を、濃縮前および濃縮後にアクセプター溶液の自動化された送液および取り出しをそれぞれ行うためにバイアルのキャップ部分に位置する適切な入口／出口ポートに接続することができる。従って、このようなデバイスでは、自動化されたサンプリングシステムによって一度に複数のサンプルが濃縮および精製される。
【００２６】
ウエルプレートに懸架された繊維は、１つの分析物を複雑な混合物から単離すること、もしくは一群の分析物を他の群から単離することを可能にするか、または望ましくない物質をヒト体液もしくは合成反応混合物から除くことを可能にする選択性の特徴を取り込むために、パラメーターのいくつかの変更および組合せによって改変することができる。従って、異なるポリマー材料（ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリカーボネートまたはポリエーテルスルホンなど）から作製された繊維をウエル内に懸架させて、繊維の化学的性質から生じる選択性を利用することができる。あるいは、繊維を、濃縮および選択的抽出の最適化に関して、膜に基づく選択性を利用するために、膜を形成する種々の液体でコーティングすることができる。アクセプター溶液（例えば、強い酸もしくは塩基または弱い酸もしくは塩基）の化学的性質ならびにアクセプター溶液のｐＨを、所望する分離を達成するために、繊維の化学的性質の変化と一緒に変化させることができる。さらに、繊維の細孔サイズもまた、繊維内への選択的な拡散を達成するために変化させることができる。
【００２７】
マルチウエルプレートの場合、これらの変数のすべてを、１つの同じウエルプレートブロックに取り込むことができる。この特徴により、所望する分離／精製のための最適な条件に到達するために、選択性を損なういくつかのパラメーターを同時に探査することができる。世界中に広く流通している酸性、塩基性および中性の医薬品のホストを使用することにより、デバイスの性能が、複数のサンプルの濃縮、選択的抽出および分析速度に関して明らかにされる。
【００２８】
本発明のデバイスは静的なモードで機能する。サンプル溶液対アクセプター液体の比率は２０から２００とすることができる。従って、５００μＬもの少ないサンプル溶液容量から、１０ｍＬもの大きいサンプル溶液容量を使用することが選ばれる。さらに、抽出を約１５分で完了させることができ、３０倍から２００倍に及ぶサンプル濃縮を達成することができる。そのような高レベルのサンプル濃縮は、現在利用できる標準的なサンプル調製技術を用いて一般には達成することができない。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態によるシステムおよび方法は、液液抽出、固相抽出および固相微量抽出などの最新のサンプル調製技術の欠点に取り組んでいる。これらの技術では、例えば、抽出媒体として使用される１００マイクロリットル未満の溶媒などの非常に小さい容量の溶媒を容易に取り扱うことができない。分析者は、完全な抽出を同時に行いながら、大きいサンプル濃縮度を達成するために、サンプル調製時にそのような小さい容量を使用することを選ぶことがある。典型的には、これらの技術では、より大きなサンプル容量が使用される。その場合、その後の濃縮および／または再構成の工程が、分析に対して検出可能なサンプルレベルを得るために使用される。非常に多くの場合、抽出は、これらの技術が使用されたときには不完全であり、これは定量性の問題をもたらす。
【００３０】
膜に基づく分離または抽出は特に注目されている。これは、シリカに基づく固相抽出システムとは異なり、これらの方法では、小容量の溶媒を使用することができ、かつ極端なｐＨに耐えることができるからである。Ｏａｓｉｓ（登録商標）などの固相抽出において使用されるポリマー材料は、このｐＨ問題を克服することができるが、広い範囲の選択性を示すことができず、そして溶媒適合性に関して万能ではない。先行技術では、シリカおよびポリマーの両方に基づく固相抽出システムがウエルプレート形式で利用可能であり、医薬品の高処理能スクリーニング時のサンプル精製のために使用されている。しかしながら、吸着剤からの溶出による汚染、および分析物が強く保持されること（ときには不可逆的な保持）などの様々な問題が存続し得る。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態によれば、様々な中空膜を、小さい有機分子に関して、そしてタンパク質および核酸などの複雑な生体分子に関して、その両方で数桁の程度でのサンプル濃縮を得るためのデバイスとして使用することができる。種々の化学的性質の繊維、もしくは種々のアクセプター溶液、または種々の液体膜を、１つのデバイス形式および同じデバイス形式で用いることができる。広範囲の選択性を、繊維／膜の異なる様々な化学的性質およびアクセプター相またはｐＨの変化を同時に用いることによって達成することができる。
【００３２】
単純な被支持液体膜中空繊維デバイスを、大きいサンプル濃縮度をもたらし得る静的モードでウエルプレート形式およびオートサンプラーバイアル形式において用いることができる。このようなデバイスは、手動モードまたは自動化モードのいずれでも交換可能に作用し、かつ大きなサンプル容量の迅速なスクリーニングをもたらし得る。これらのデバイスは、サンプル濃縮プロセス時における２相抽出システム（繊維の外皮側における水性の供給溶液および内孔側における有機溶媒のアクセプター溶液、この場合、同じ溶媒により、被支持膜が形成される）または３相抽出システム（水性の供給液、被支持液体膜相および水性のアクセプター相）のいずれかとして機能し得る。
【００３３】
理論：
下記の理論的議論は、本発明の特定の実施形態を一般的に例示するものであり、本発明の範囲を記載された例示に限定するものではない。
中空繊維膜、すなわち、ドナー相とアクセプター相とを有する２相の液相微量抽出（ＬＰＭＥ）システム（この場合、被支持液体膜はアクセプター相と同じ物質である）を考える。分析物がこれら２相が平衡になる濃度に到達したとき（式（１）を参照のこと）、抽出が完了する。分析物Ａについて、２つの相の間における分配は、式（２）に示すようにネルンストの分配則によって支配される。
Ａ（ドナー）⇔Ａ（アクセプター） （１）
Ｋ_a/d＝Ｃ_eq[a]／Ｃ_eq[d] （２）
式（２）において、Ｃ_eq[a]はアクセプター相におけるＡの平衡濃度であり、Ｃ_eq[d]はドナー相におけるＡの濃度である。質量保存の法則によって、分析物（ｎ_i）の初期量は、式（３）のように、これらの２つの相に存在する分析物の個々の量の和に等しい。
ｎ_i＝ｎ_d＋ｎ_a （３）
平衡時において、式（３）はまた、下記のように表すことができる：
ＣｉＶ_d＝Ｃ_eq[d]Ｖ_d＋Ｃ_eq[a]Ｖ_a （４）
式中、Ｃ_iは初期濃度であり、Ｖ_dおよびＶ_aはそれぞれサンプル相の体積およびアクセプター相の体積である。このシステムのアクセプター相に抽出された分析物の量は、式（３）においてＫ_a/dＣ_eq[d]をＣ_eq[a]に代入することによって計算することができる。
ｎ_eq＝Ｋ_a/dＶ_aＣ_iＶ_d／（Ｋ_a/dＶ_a＋Ｖ_d） （５）
この場合、回収率（Ｒ）は下記の式（６）によって表すことができ、一方、濃縮度（Ｅ）は、その場合、式（７）によって計算することができる。
Ｒ＝ｎ_eq×１００／Ｃ_iＶ_d＝（Ｋ_a/dＶ_a×１００）／（Ｋ_a/dＶ_a＋Ｖ_d） （６）
Ｅ＝Ｃ_a／Ｃ_i＝Ｖ_dＲ／Ｖ_a×１００ （７）
式（７）は、ＬＬＥおよびＬＰＭＥの両方について理論的な回収率および濃縮度を計算するために使用することができる。３相システム（ドナー、被支持液体膜、アクセプター）の場合、質量バランスを式（８）によって表すことができる：
ｎ_i＝ｎ_d＋ｎ_org＋ｎ_a （８）
式中、ｎ_orgは被支持液体膜中の分析物の質量を表す。式（８）はまた、下記のように表すことができる：
Ｃ_iＶ_d＝Ｃ_eq[d]Ｖ_d＋Ｃ_eq[org]Ｖ_org＋Ｃ_eq[a]Ｖ_a （９）
式中、Ｃ_eq[org]は平衡時における被支持液体膜中の分析物の濃度に対応し、Ｖ_orgは有機膜相の体積である。
【００３４】
３相システムでは、このシステムにおいて生じる２つの平衡を表す２つの分配定数が存在し、これらはそれぞれ式（１０）および式（１１）で示される。
Ｋ_org/d＝Ｃ_eq[org]／Ｃ_eq[d] （１０）
Ｋ_a/org＝Ｃ_eq[a]／Ｃ_eq[org] （１１）
Ｋ_a/dは式（１２）によって計算することができる：
Ｋ_a/d＝Ｋ_org/d＋Ｋ_a/org （１２）
この式から、下記の式（１３）を導くことができる：
Ｋ_a/d＝(Ｃ_eq[org]／Ｃ_eq[d])(Ｃ_eq[a]／Ｃ_eq[org])＝Ｃ_eq[a]／Ｃ_eq[d] （１３）
式中、Ｋ_org/d、Ｋ_a/orgおよびＫ_a/dは、それぞれ、有機相とドナー相との対、アクセプター相と有機相との対、そしてアクセプター相とドナー相との対の間における分配定数である。
【００３５】
このシステムのアクセプター相に抽出された分析物の量は、式（９）においてＫ_a/dＣ_eq[d]をＣ_eq[a]に代入することによって計算することができる。再整理することにより、下記の式（１４）が得られる：
ｎ_eq＝(Ｋ_a/dＶ_aＣ_iＶ_d)／(Ｋ_a/dＶ_a＋Ｋ_org/dＶ_org＋Ｖ_d) （１４）
この場合、回収率Ｒは下記のように表すことができる：
Ｒ＝(ｎ×１００)／(ＣｉＶ_s)
＝(Ｋ_a/dＶ_a×１００)／(Ｋ_a/dＶ_a＋Ｋ_org/dＶ_org＋Ｖ_d) （１５）
最後に、濃縮度Ｅは、式（１６）を使用して計算することができる：
Ｅ＝Ｃ_a／Ｃｉ＝(Ｖ_d×Ｒ)／(Ｖ_a×１００) （１６）
ＬＰＭＥにおける３層システムでは逆抽出を伴うので、この技術はＬＬＥとは異なる。すなわち、ＬＰＭＥでは、マトリックスから有機相へ、その後、有機相からアクセプター相へのサンプルの抽出が同時に起こり、これに対して、ＬＬＥでは、抽出は２段階プロセスである。しかし、式（１５）および式（１６）は、両方のプロセスにおける回収率および濃縮度を大まかに予測するために使用することができる。
【００３６】
好ましいデバイス形式／幾何形状：
図１Ａには、本発明の現時点で好ましい実施形態によるマルチウエルプレート２０の等角投影図を示す。プレート２０は、９６ウエルのブロック２２と、ブロック２２に固定された上部プレート２４とを含む。ブロック２２は、それぞれが上部の開口部を有する等間隔に配置されたサンプルウエルの配列を含む。上部プレート２４は、ブロック２２のウエルの１つにそれぞれが対応する複数の分析物回収貫通孔（開口部）２６を含む。
【００３７】
図１Ｂには、ブロック２２の例示的なウエル３０、およびウエル３０の上方に延びる上部プレート２４の対応する部分との側断面（１−１’）図を示す。貫通孔２６の上部は円錐形状の先細り表面３４を含み、入口／出口ポートとして機能する。表面３４の先細り形状は、ニードルなどの移送デバイスが穴２６の中に進入することを容易にする。上部プレート２４は、ウエル３０内に下方向に延びる突き出た管状端部３２を含む。突き出た端部３２は、上部プレート２４の平坦部分と一緒になった１つのものとして一体的に形成することができ、または上部プレート２４の平坦部分に取り付けられる樹脂チューブなどの別個の部分にすることができる。
【００３８】
単棒形式の中空繊維３６は、その上部開口側が、突き出た端部３２に接続される。突き出た端部３２と繊維３６との接続は、広く知られている技術によって、例えば、接着剤を用いて結合させることによって、または端部３２により繊維３６を直接押し出すことによって行うことができる。繊維３６の底部端部４０は閉じられている。底部端部４０は、好ましくは、接着剤またはプラスチックなどのシーラントによって形成される。底部端部４０を封止するために、端部が開いている繊維を、加熱されたプラスチック表面に置くことができる。その後、液状のプラスチックが、開いている端部から繊維内に進入し、そして繊維の端部を閉じるために冷却される。中空繊維３６内に形成された内部空洞３８は、繊維３６の壁によってウエル３０に存在する何らかの液体から隔てられる。
【００３９】
接続された繊維３６を有する突き出た端部３２はブロック２２の対応するウエル３０内にはまる。上部プレート２４全体およびウエルブロック２２をフック機構によって相互にロックまたは固定することができる。上部プレート２４とウエルブロック２２との接触面は、好ましくは、封止された環境が形成されるようにぴったり合わせられる。容易な製造および品質管理のために、それぞれの上部貫通孔２６は、優先的に、対応するウエル３０の中心と同軸的に位置する。ウエル３０は、種々の長さの繊維３６がウエル３０内に収容されるように、その深さを変化させることによって異なる容量を保持するように設計することができる。
【００４０】
サンプル溶液は、所望に応じて自動分注器または手でウエル３０に分注される。その後、アクセプター液体またはアクセプター溶液が、液体クロマトグラフィーの注入装置システムまたは任意の他のロボットシステムを用いて、空洞３８内に、すなわち、中空繊維３６の内孔側に注入される。アクセプター溶液の注入に先立って、繊維３６は、好ましくは、膜を形成する溶液でプレコーティングされる。一定時間の後、濃縮および精製された分析物溶液を、同じオートサンプラーまたはロボットシステムによって同じ出口２６を介して空洞３８から直接サンプリングすることができる。振動機を、サンプルからアクセプター溶液への目的とする分析物（１つまたは複数）の効率的な抽出を助けるためにウエルブロック２２の下に配置することができる。
【００４１】
図１Ｃに示す別の実施形態では、上部プレート２４’を貫通して形成されるさらなる円錐形状のサンプル流入貫通孔４６が提供される。貫通孔４６は、孔４６が空洞３８との直接的な連絡がないように、繊維３６に対して外側の領域のどこかでウエル３０の上方に延びる。プレート２４’がウエルブロック２２に取り付けられる間、孔４６は、ウエル３０へのサンプル溶液の自動分注を行うための入口として役立つ。孔４６はまた、例えば、水性オイル混合物のように、自動分注機のニードルによって注入することができない粘性のサンプル、または懸濁液型のサンプルがウエルに導入されることになるときには有用であり得る。そのような粘性サンプルは、ピペッターまたは他の好適なデバイスを使用して貫通孔４６から入れることができる。あるいは、微量スケールの有機合成反応がウエル内で行われる場合、孔４６は、試薬をウエル３０に導入するために使用することができる。反応生成物は膜３６を介して空洞３８内に拡散することができ、そして直接分析することができる。そのような配置は、トリチル化された生成物を未反応のオリゴヌクレオチドから分離する際には特に有用である。
【００４２】
図１Ｄに示すように、１つ以上のストリップ形状の部分的な上部プレート４８を、図１Ａに示す上部プレート２４などの全面（ｘ−ｙ）上部プレートの代わりに使用することができる。部分的な上部プレート４８を使用することは、例えば、９６ウエルの全面ではなく、８ウエルプレートまたは１２ウエルプレートの１つのセグメントのみが抽出のために必要とされる場合には好都合であり得る。部分的な上部プレート４８は、同じ列に等間隔で分布する１２個の孔２６を有することができ、この場合、１つの中空繊維３６がこの列において孔２６のそれぞれに接続される。それぞれの孔２６に対する繊維懸架配置は、図１Ａおよび図１Ｂに関して記載される配置と類似する。シールマット（図示せず）を、上部プレート４８（１つまたは複数）によって覆われないブロック２２の開いたウエル孔を覆うために使用することができる。
【００４３】
図１Ｅには、本発明によるサンプル調製プレート１２０に関する別の幾何形状の側断面図を示す。プレート１２０は、上部の柔軟なシールマット１２４とかみ合う９６ウエルのブロック１２２を含む。シールマット１２４は、ブロック１２２の上部表面全体を覆って延びることができる。シールマット１２４はまた、ブロック１２２に形成されたウエルの１列を覆って延びる細長いストリップを形成し得る。ブロック１２２は、９６個の等間隔で分布するウエル１３０を含み、その１つを図１Ｅに示す。ウエル１３０のそれぞれの各上部開口部１３５内に、シールスタッド１３４が個々に延び、きつくかみ合う。シールスタッド１３４はシールマット１２４の一部を形成する。プレコーティングされた１つの中空繊維３６の開放端部が、シールスタッド１３４を通り抜けるチューブ１３７に接続される。樹脂などの支持体材料１４１を、チューブ１３７がウエル１３０内にしっかり配置されるようにチューブ１３７の周りに詰めることができる。支持体材料１４１は、シールマット１２４および／またはシールスタッド１３４の平坦部分のために使用されるものと同じ材料であってもよい。チューブ１３７の上部端部が漏斗１３９に接続されている。漏斗１３９は、繊維３６内に形成される内部空洞に対するニードルなどの移送デバイスの接近を容易にする。チューブ１３７および漏斗１３９は、プラスチックまたは金属（ステンレススチールなど）などの材料から形成され得る。
【００４４】
図１Ｆに示すように、注入ポート４６’を、マルチウエルブロック２３に形成されるウエル３０の底部のどこかに設けることができる。サンプルをウエル３０に入れるために、プレートは、注入ポート４６’がプレートの上部表面のどこかに配置されるようにひっくり返される。サンプルが手動または自動的にポート４６’から注入され、ポート４６’が封止され、そしてプレートが、図１Ｆに示す姿勢にひっくり返されて戻される。その後、アクセプター溶液が孔２６から注入され、所望する時間の後、目的とする分析物が孔２６から取り出される。図１Ｆの幾何形状は、ブロック２２および上部プレート２４を単一の一体型のものとして形成することを容易にする。
【００４５】
図２Ａに示すように、管状で、先細りの繊維保護用挿入体８０を、サンプル調製プレートの組立て時または操作時における外部構造体との接触から繊維３６を保護するために、繊維３６を囲んで側方に配置することができる。そのような接触は、繊維３６のつぶれ、ねじれまたは崩壊をもたらし得る。挿入体８０は上部プレート２４の一部を形成し得る。挿入体８０は、上部プレート２４の平坦部分と一緒になった１つのものとして一体的に形成することができ、または、例えば、接着剤、留め具または押し付け具を使用して上部プレート２４の平面部分に取り付けることができる。挿入体８０は、上部プレート２４の下部の平坦な表面からウエル３０内に垂れ下がり、繊維３６および開口部２６を中心に置く。挿入体８０は、挿入体８０が繊維３６の下方に延びるように繊維３６の長さよりも長い。挿入体８０の底部端部は、ウエル３０内の液体が繊維３６と接触することができるように開いている。挿入体８０は、好ましくは、下側が狭くなる先細り形状を有する。このような先細り形状は、挿入体８０のウエル３０内への進入を容易にする。挿入体８０は、好ましくは、上部プレート２４の平坦な表面のどこかに位置する環状の上部接触部分８２を有する。接触部分８２は、ブロック２２および上部プレート２４が完全に一緒にかみ合ったとき、押し付けによる接合が接触部分８２の表面に沿って挿入体８０とウエルブロック２２との間で確立されるようにウエル３０内にぴったり合うサイズにされている。
【００４６】
挿入体８０に加えて、全面的な保護側壁を、すべての繊維３６に対する全面的な機械的保護を提供するために、上部プレート２４の外側境界に沿って設けることができる。挿入体８０はまた、挿入体８０を介した流体の流れを可能にするように、挿入体８０の表面を貫いて広がる丸形の穴を含むことができる。穴のサイズ／直径は、液体が邪魔されずに挿入体８０を通って流れることができ、同時に、繊維３６が外側の接触から機械的に保護されたままであるように、ミリメートル以下の程度にすることができる。図２Ｂに示すように、挿入体８０は、上部プレート２４’とウエルブロック２２との間に積み重ねられる中間プレート９０の一部として提供され得る。中間プレート９０はまた、上部プレートの一部を形成していると考えることもできる。
【００４７】
図３に示すように、１つ以上の細長いアラインメント／保護ピン９２ａ〜ｂを、ウエルブロック２２”の各ウエル３０について、上部プレート２４”の一部として備えることができる。ピン９２ａ〜ｂは、好ましくは、少なくとも繊維３６の長さ全体に沿って延び、繊維３６の周りに配置される。ピン９２ａ〜ｂは、それぞれの繊維３６のその対応するウエル３０内でのアラインメントを確保し、そして繊維３６を外側の構造体との接触から側方において保護する。それぞれのピン９２ａ〜ｂは、ブロック２２”内に形成される対応する長さ方向のガイド孔９４ａ〜ｂに完全にはまる。ガイド孔９４ａ〜ｂは、隣り合うウエル３０の間に位置する。上部プレート２４”がウエルブロック２２”に完全にかみ合ったとき、ウエル３０を封止するために、環状のシールフランジ９６を、繊維３６の上部に沿って設けることができる。シールフランジ９６は上部プレート２４”の一部を形成する。シールフランジ９６は、上部プレート２４”の平坦部分の底部表面に取り付けられ、中心には繊維３６が置かれる。シールフランジ９６の外側の側方表面は、ウエル３０にきっちりはまるサイズにされている。
【００４８】
図４Ａには、本発明の別の実施形態によるマルチウエルプレート２２０の等角投影図を示す。プレート２２０は、それを貫いて形成される穴が配列された収容ベースプレート２２２と、ベースプレート２２２に取り付けられた複数のチューブ（カートリッジ）２５２とを含む。それぞれのチューブ２５２は、ベースプレート２２２に形成される穴の１つを貫いて取り付けられる。好ましくは、それぞれのチューブ２５２の断面は円形または方形形状である。
【００４９】
図４Ｂには、例示的なチューブ２５２と、示されたカートリッジ２５２の下方のベースプレート２２２の一部との側断面図を示す。ベースプレート２２２は、それぞれのチューブ２５２にそれぞれが対応する複数の個々のウエル、またはすべてのチューブ２５２に対して共通する、プレート２２２の穴の下方に位置する全体的な空洞を含んでもよい。それぞれのチューブ２５２は、押し付け型またはスクリュウ型のかみ合わせまたは任意の他の接続機構によってベースプレート２２２に接続され得る。底部のベースブロック２５８は、ベースプレート２２２を支えるために、そして、プレート２２０が、液体クロマトグラフィーシステムのオートサンプラーアセンブリーに最適に取り付けられるように、所望する高さをプレート２２０に提供するために使用することができる。
【００５０】
それぞれのチューブ２５２は、目的とするサンプルを保持するためのチューブ本体２５４と、チューブ本体２５４の上部に取り付けられたキャップ２５６とを含む。内部の回収空洞３８が、図１Ａおよび図１Ｂに関して上記に記載されるように、中空繊維３６内に形成される。中空繊維３６は、好ましくは、キャップ２５６の下方向に突き出る管状のスタッド構造部２３２から垂れ下がる。キャップ２５６は、空洞３８に対する連絡をもたらすための上部の中心の開口部２２６を含む。上部キャップ２５６は、繊維が適切に接続された複数の孔を底部に有する部分的なプレート（図示せず）で置き換えることができる。部分的なプレートを、複数のチューブ２５２によって形成されるセグメントを覆うために挿入することができる。シールストリップおよびシールキャップを、この部分的なプレートによって覆われない任意の開口しているチューブ２５２に付けることができる。
【００５１】
繊維３６の底部端部は、図４Ｂに示すように閉じることができる。繊維３６の底部端部はまた、繊維３６が２つのスタッドの間に保持されるように、スタッド２３２の下に位置する第２のスタッド（図示せず）に取り付けることができる。その場合、繊維３６は、上部の入口および下部の出口の２つの開口端部を有する。そのような配置において、目的とする分析物（１つまたは複数）を含有するアクセプター溶液を、チューブの底部開口部から、底部開口部の下方に位置する対応するウエルの中に集めることができる。チューブの底部開口部は第２の（下部のスタッド）に接続される。底部開口部は、目的とする分析物が繊維容量の中に集まる間は閉じたままに保たれ、そしてアクセプター溶液を流出させるために、一定期間の後に開けられる。
【００５２】
図１Ａおよび図１Ｂに関して記載される一体型マルチウエルプレートの場合のように、サンプル溶液が、自動分注機デバイスを用いてそれぞれのチューブ２５２に入れられる。アクセプター溶液は、オートサンプラー注入装置またはロボットシステムを使用して、入口／出口孔２２６から、中空繊維３６内に形成される空洞３８の中に注入される。抽出されたサンプルを含有する空洞３８内のアクセプター溶液は、オートサンプラーまたはロボットシステムによって同じ入口／出口孔２２６から抜き出すことができる。
【００５３】
図５Ａに、本発明の別の実施形態によるサンプル調製プレート３２０を示す。プレート３２０は、マルチウエルブロック３２２と、ブロック３２２に取り付けられ、かつブロック３２２を覆う上部プレート３２４とを含む。入口アダプター３４３が、ウエル３３０の上方において上部プレート３２４に作られている。入口アダプター３４３は、開口した上部入口３４９と、互いに直交して配置された２つの底部出口３４４および３４５とを有する。１つのＵ字形中空繊維３３６は、２つの開口端部３４７および３４８が出口３４５および３４４にそれぞれ接続されている。
【００５４】
図示された中空繊維の幾何形状は、中空繊維３３６の内部における気泡形成の低下を容易にする。アクセプター液体は、入口３４９と直線状に配列されている繊維セグメントからウエル３３０に垂直に入れられるので、繊維３３６内に最初に存在する空気は、入ってくる液体から離れて、繊維３３６の反対側のセグメントを通って上方向に逃げることができる。示された幾何形状はまた、中空繊維３３６内のアクセプター液体の均一な分布を容易にする。図示されたＵ字形中空繊維の幾何形状はまた、対応するウエル３３０の深さよりも長い中空繊維３３６の使用を可能にする。
【００５５】
図５Ｂに、本発明の別の実施形態によるサンプル調製プレート４２０の一部を示す。プレート４２０は、マルチウエルブロック４２２と、ブロック４２２に取り付けられた上部プレート４２４とを含む。Ｈ字型のアダプター４４３が、上部プレート４２４により、ウエル４３０の上方に形成されている。アダプター４４３は、２つの入口ポート４４９および４４９’と、２つの対応する出口ポート４４５および４４５’とを含む。出口ポート４４５および４４５’は、２つの棒形状の中空繊維４３６および４３６’にそれぞれ接続されている。図示された中空繊維の幾何形状は、順抽出および逆抽出などの異なる種類の可能な抽出の組合せを容易にする。アダプター４４３の水平チューブは空気抜きとして役立つ。
【００５６】
図５Ｃに、本発明の別の実施形態によるサンプル調製プレート５２０の一部を示す。プレート５２０は、マルチウエルブロック５２２と、ブロック５２２に取り付けられた上部プレート５２４とを含む。２つの平行するチューブ５５７および５５８が、ウエル５３０の上方に、上部プレート５２４を貫いて垂直に突き出ている。Ｕ字型の中空繊維５３６は、チューブ５５７および５５８にそれぞれ接続された２つの開口端部５５５および５５６を有している。小さい漏斗５５９および開口部キャップ５６０にそれぞれ至るチューブ５５７および５５８の上部端部が、プレート５２４の上側に配置されている。漏斗５５９は、入口ポートおよび／または出口ポートとして役立ち得る。開口部キャップ５６０は、出口として、均圧管として、または中空繊維５３６内の空気に対する通気口として機能し得る。上記に記載されたように、チューブ５５７および５５８は、なかでもプラスチックまたは金属（ステンレススチールなど）から形成され得る。
【００５７】
図６は、本発明の別の実施形態によるサンプル調製プレート６２０の一部の概略図である。プレート６２０は、ベースプレート６２２に形成された対応するウエル６３０に取り付けられた個々のバイアル６５２を含む。それぞれのウエル６３０は、異なるサイズおよび／または容量（例えば、４ｍＬまたは２ｍＬの容量）のバイアルを有することができる。それぞれのバイアル６５２は、目的とするサンプルを保持するためのウエル６３０を形成する管状のバイアル容器６５４と、バイアル容器６５４に取り付けられたバイアルキャップ６５６と、バイアルキャップ６５６からウエル６３０内に垂れ下げる中空繊維のサンプル調製構造体６３６とを含む。バイアルキャップ６５６は、バイアル容器６５４に対して、押し付けて取り付けることができ、スクリュウ式に取り付けることができ、または他の周知の方法で固定することができる。バイアルキャップ６５６および取り付けられた中空繊維構造体６３６は、図１Ｂ〜図５Ｃに示す機構構造のいずれかを有することができる。図６に示す配置において、個々のバイアル６５２の集まりはモジュール式のサンプル調製用マルチウエルプレートを効果的に形成し、一方で、バイアル６５２のバイアルキャップ６５６の集まりは、マルチウエルプレートのウエルに置かれる複数の中空膜を支えるモジュール式の繊維膜支持体を効果的に形成する。
【００５８】
図７には、本発明の別の実施形態によるマルチウエルプレート７２０の一部を示す。プレート７２０は、複数の回収ウエル７２９を規定するマルチウエルブロック７２２と、ブロック７２２に取り付けられた、複数の開口部を有する上部プレート７２４とを含む。プレコーティングされたディスク形状の多孔性膜支持体７７１が、上部プレート７２４内に形成される深いカウンターホール７７４に取り付けられている。膜支持体ディスク７７１は、ディスク７７１が下方向に滑ることを妨げる環状の突出部に支えられている。サンプル保持ウエル７３０が、上部プレート７２４によって包まれた、ディスク７７１の上方に位置する領域に形成される。図７に示すウエルでＬＰＭＥを行うために、目的とするサンプルが、好ましくは、サンプル保持ウエル７３０に入れられ、一方、アクセプター溶媒が、ディスク７７１と接触するように回収ウエル７２９に入れられる。目的とする分析物が、ディスク７７１の細孔に形成される液体膜を通ってサンプル保持ウエル７３０から回収ウエル７２９に移動した後、上部プレート７２４が除かれ、濃縮および精製された目的とする分析物が回収ウエル７２９から集められる。
【００５９】
図８Ａおよび図８Ｂに、本発明の別の実施形態によるサンプル調製プレート８２０の一部の側断面図および上面図をそれぞれ示す。環状の支持構造体８２４が、マルチウエルブロック（図示せず）のサンプル保持ウエルの上方の中心位置に取り付けられる。支持構造体８２４は、図６および図４Ａ〜Ｂに示すようなバイアルキャップにすることができ、または図１Ａ〜図５Ｃに示すような部分的または全体的な上部カバープレートの一部を形成し得る。
【００６０】
凹状、すなわち、Ｕ字形状またはＶ字形状の回収用微量容器８７６が、支持構造体８２４に形成される回収用開口部８２６の下方に置かれる。微量容器８７６は、好ましくは、１００マイクロリットルまでの液体を保持することができる。Ｕ字形状の中空繊維８３６の一方の端部は、支持構造体８２４に設けられた開口部８７７を介してサンプル保持ウエルに至る入口チューブに接続されている。中空繊維８３６の反対側の端部は回収用チューブ８７８の入口に接続されている。回収用チューブ８７８の出口は回収用微量容器８７６の内部／上方に配置されている。中空繊維８３６は、その端部を入口チューブおよび回収用チューブに接続することによって保持され、そしてサンプル保持ウエルに保持された目的とするサンプルと接触するように、サンプル保持ウエル内に垂れ下がる。
【００６１】
アクセプター液体は、入口チューブ８７７から中空繊維８３６内に入れられる。目的とする分析物が、サンプル保持ウエルから、中空繊維８３６内に保持されたアクセプター液体へと通り抜けた後、中空繊維８３６の内容物が回収用チューブ８７８から回収用微量容器８７６に排出されるように、陽圧が入口チューブ８７７から加えられる。濃縮および精製された目的とする分析物を、その後、クロマトグラフィー装置のオートサンプラーニードルまたは他の知られているデバイスを使用して回収用微量容器８７６から取り出すことができる。
【００６２】
図８Ａおよび図８Ｂに示すプレート幾何形状により、アクセプター溶液を集めるために使用されるオートサンプラーニードルが中空繊維８３６を傷つける可能性が減少する。図示された幾何形状により、中空繊維膜の形状および内径の選択、ならびに目的とする分析物を集めるために使用されるニードルの直径における柔軟度を増大させることが可能になる。
【００６３】
上記に記載された単一バイアルは個々に使用することができ、またはＬＣ装置におけるサンプラープレートに載せることができる。そのような単一バイアルは、記載された中空繊維膜および関連する支持体構造体を市販の製品または特注の製品に取り付けることによって製造することができる。代わりの様々な形式および／または改変を、上記の詳細な説明に関連して当業者によって考えることができる。そのような改変は本発明の同じ範囲内にあると見なされるものとする。
【００６４】
医薬品の分離および濃縮：
下記の議論は、最適な濃縮を得るために１０マイクロリットル〜５０マイクロリットルの容量のアクセプター（またはストリップ）相（好ましくは２５マイクロリットル）を使用して水性媒体または生物学的マトリックスにおける微量レベルの医薬品および他の小分子を抽出することに対する上記に記載された複数のサンプリングデバイスの適用に集中している。そのような濃縮は、ナノグラムまたはピコグラムのレベルで医薬品を分析するために利用される分析装置によって測定可能なシグナルを得る際、特に分析物の混合物を取り扱うときには有用である。そのような分析装置には、高速液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、キャピラリー電気泳動装置、質量分析法（マススペクトロメトリー）による検出装置などを挙げることができる。５００μＬまたはさらに少ない下限から、上限での２５ｍＬまでのサンプル容量を、本発明に開示されるウエルプレート形式またはバイアル形式のデバイスを用いた抽出および濃縮のために利用することができる。試験中の分析物が塩基性の薬物であるとき、サンプル溶液は、マトリックスのｐＨを約７．０またはそれ以上にするために、水酸化ナトリウムまたはアンモニアなどの塩基で処理される。その場合、これらの塩基性の分析物は、膜バリアを越えて抽出することを容易にするために、塩の形態ではなく遊離塩基として存在することになる。逆に、マトリックスが酸性の医薬品を含有する場合、そのｐＨが約２．０〜５．０に調節され、その結果、酸は遊離状態で存在し、カルボン酸アニオン構造を形成しない。塩基性の分析物を抽出および濃縮する場合、例えば、０．１Ｍの塩酸または酢酸のような酸性のアクセプター溶液が使用される。酸性の分析物については、０．１Ｍの水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを利用することができる。
【００６５】
安定な膜を形成させることができる様々なコーティングのために、繊維をデバイスに取り付ける前に、被支持液体膜層を中空繊維に事前に置くことができる。ポリマー膜は、長期間にわたって極めて安定であり、優れた拡散特性を広範囲の分析物に対して有している。さらに、モノマー物質を中空繊維の細孔内に最初に導入し、その後、その場で重合させることができる。安定な膜を長期間にわたって形成しないコーティングについては、繊維をコーティング物質の溶液に浸けることができる。上記に記載されたデバイス形式では、膜を形成する液体または固体による繊維のコーティングが、繊維を有するカバープレートをその膜形成性の溶液に単に浸けることによって容易になる。これは、これらのカバープレートはウエルプレートから容易にはずすことができるからである。コーティング後、カバープレートは、繊維に付着している過剰なコーティング物質を洗い流した後にウエルブロックに戻すことができる。膜を形成する物質が固体である場合、適切な溶媒における膜形成固体の溶液を、手または自動分注機のいずれかによってバイアルまたはウエルプレートなどの容器に導入することができる。膜を形成する液体物質はそれ自体、繊維をコーティングするために使用することができる。被支持液体膜は性質が極性または疎水性であり得るが、抽出されている分析物の化学的性質に依存する。少数の例を挙げると、ポリエーテル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコールおよびポリアクリロニトリル誘導体を、極性コーティングを形成させるために使用することができる。疎水性コーティングには、ヘキサデカン、ポリアルキレン、フェニレニル成分を有するポリアルケンが含まれるが、これらに限定されない。４８ウエルプレート、９６ウエルプレートまたは３８４ウエルプレートのデバイス形式における繊維のそれぞれを、必要な場合には、異なる膜物質でコーティングすることができる。
【００６６】
アクセプター相の選択性：
水溶液またはヒト体液からの塩基性医薬品の抽出が行われるとき、サンプル溶液は、薬物を遊離状態に保つために塩基性にされる。様々な酸性アクセプター溶液を、これらの塩基性薬物を抽出するために利用することができ、例えば、鉱酸（塩酸、硝酸、硫酸）、有機酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸）または酸性緩衝液（そのｐＨが２．０〜５．０の範囲に調節されているリン酸塩緩衝液、酢酸塩緩衝液またはクエン酸塩緩衝液など）などを利用することができる。しかし、酸性アクセプター溶液はこれらの単独に限定されず、酸性物質の広い選択を使用することができる。強酸は、結合相がそのような条件のもとでは切断され得るので、シリカ型の固相抽出吸着剤との使用には適さないことがある。本発明の膜型デバイスは、シリカ型ＳＰＥ結合相に関してこの明かな利点を有している。表１Ａ〜表１Ｃには、１６種類の酸性アクセプター溶液を使用した７種類の塩基性薬物に対する抽出回収率データを示す。表１Ａおよび表１Ｂに、抽出回収率の値および濃縮度の値をそれぞれ示する。表１Ｃには、７種類個の薬物について平均化された抽出回収率の値を示す。
【００６７】
【表１Ａ】

【００６８】
【表１Ｂ】

【００６９】
【表１Ｃ】

【００７０】
表１Ａ〜表１Ｃのデータは、３つの異なる中空繊維を使用してＬＰＭＥを行うことによって得られた。抽出は、各成分を１００ｎｇ／ｍＬのレベルで含有する水サンプルから行われた。
有意な違いを、アクセプターとして調べられた酸の間で認めることができた。一般に、低いｐＨの鉱酸およびリン酸塩緩衝液により、最大の回収率がこれらの薬物に対して得られた。より低い回収率が酢酸およびギ酸ならびに酢酸塩緩衝液で得られた。これらの相違は、アクセプター相のｐＨ、緩衝能、または異なる対イオンとの薬物の溶解性が異なるためであると考えることができる。塩基性薬物間の選択的な濃縮が、アクセプター相の化学的性質を制御することによって達成され得ることは明かである。種々の酸性アクセプターを用いた７種類の薬物の電気泳動図を図９に示す。図９において１〜７と印が付けられたピークは、表１Ａにおいて１〜７と印が付けられた薬物に対応する。
【００７１】
アクセプター相のｐＨからもたらされる選択性：
緩衝液のｐＨを変化させることによって、アクセプター相のｐＨを塩基性薬物の抽出時に変化させることが可能である。図１０には、アクセプター相としてｐＨが２．５〜７．５の範囲にあるリン酸塩緩衝液を使用して得られた抽出物を分析することによって得られた８種類の塩基性薬物の電気泳動図を示す。表２Ａおよび表２Ｂには、異なるｐＨのアクセプターが使用されたときの、塩基性薬物で得られた選択性を示す。図１０において１〜８と印が付けられたピークは、表２Ａ〜Ｂにおいて１〜８と印が付けられた薬物に対応する。
【００７２】
【表２Ａ】

【００７３】
【表２Ｂ】

【００７４】
抽出回収率および濃縮度のデータにより、ｐＨが３．０未満であるとき、すべての塩基性薬物が実質的に完全に抽出されることが明らかにされる。しかし、ｐＨが徐々に上昇したとき、特にｐＨ６．０を越えると、これらの塩基性薬物の抽出性に大きな変化が認められる。これは、調べられた薬物のｐＫａ値が異なるためであると考えられる。これらの実験は、塩基性薬物の混合物が、アクセプター相のｐＨを制御することによって水性マトリックスから選択的に抽出され得ることを明瞭に示している。
【００７５】
中空繊維の化学的性質に基づく選択性：
中空繊維が作製される物質の疎水性および極性の違いを、抽出プロセス時の繊維に選択性を付与するために利用することができる。本発明者らは、同一条件のもとで７種類の塩基性薬物の混合物を抽出するその能力についてポリプロピレン繊維およびポリスルホン繊維を調べた。得られた結果を表３Ａおよび表３Ｂに示す。表３Ａには、測定された抽出回収率の値が示され、一方、表３Ｂには、測定された濃縮度の値を示す。キャピラリー電気泳動のデータを図１１に示す。図１１において１〜７と印が付けられたピークは、表３Ａ〜Ｂにおいて１〜７と印が付けられた薬物に対応する。
【００７６】
【表３Ａ】

【００７７】
【表３Ｂ】

【００７８】
有意な選択性の違いをアンフェタミンおよびメタンフェタミンの場合に認めることができ、ポリスルホンの方がはるかに低い回収率を示した。さらに、類似する作用はまた、はるかに小さい程度ではあるが、ハロペリドールでも明かであった。
膜の化学的性質に基づく選択性：
分離プロセスにおける膜の挙動の差に関する情報は以前にはほとんど得られていなかった。本発明者らは、４つの異なる膜液体、すなわち、ヘキシルエーテル、２−オクチル−１−ドデカノール、１−オクタノールおよび４−ニトロフェニルオクチルエーテルの選択性を明らかにするために複数のサンプリングデバイスを使用した。５番目の物質であるＮ−オクチル−２−ピロリドンは、試験された適用について良好な抽出能を示さなかった。酸性薬物および塩基性薬物の混合物が、アクセプター相としての０．１Ｍ塩酸または０．１Ｍ水酸化ナトリウムと一緒にこの研究では使用された。図１２Ａ〜Ｂに示すクロマトグラムは、表４のデータとともに、これらの４つの膜が塩基性のプローブ物質に対して異なる選択性を有することを示している。図１２Ａには、ニトロフェニルオクチルエーテル膜および０．１Ｍ水酸化ナトリウムのアクセプターを使用するナプロキセンの濃縮を示すクロマトグラフを示す。図１２Ｂには、ニトロフェニルオクチルエーテル膜および０．１Ｍ塩酸のアクセプターを用いたドキセピンおよびキニジンの濃縮を示すクロマトグラフを示す。塩基性薬物が、塩基性化されたサンプル溶液から塩酸のアクセプターに優先的に抽出され、一方、酸性薬物が、酸性化されたサンプル溶液から水酸化ナトリウムのアクセプターに選択的に抽出される。
【００７９】
【表４】

【００８０】
デバイスの操作およびサンプル対アクセプターの容量比：
アクセプター溶液が膜繊維を通って循環するモードとは対照的に、上記に記載されたデバイスは静的モードで作用する。静的モードでは、サンプルおよび／またはアクセプター溶液をそれらの容器の内部において振動させることができるが、繊維を通って流れない。抽出は、典型的には１５分〜３０分の内に完了するが、サンプルの性質に依存する。全血または血漿のサンプルの場合、約３０分を、抽出ステップを完了させるために使用することができる。より単純な水性のサンプル溶液の場合、５分もの少ない抽出時間が、サンプル溶液とアクセプター相との間の平衡を得るために十分であり得る。
【００８１】
供与サンプルは、好ましくは、容量が２００μＬよりも大きく、２５ｍｌ未満である。５００μＬ程度のサンプル容量を容易に用いることができる。アクセプター溶液は、好ましくは、容量が１０μＬよりも大きく、５００μＬ未満である。１００μＬ未満のアクセプター溶液の容量を容易に用いることができ、２０μＬ〜５０μＬの間のアクセプター容量が一般には利用される。繊維の大きさが４ｃｍ〜５ｃｍもの小さい場合、１０μＬのアクセプターが十分であり得る。より長い繊維は、より多くの量のアクセプター溶液を保持することができる。本発明のデバイスでは、任意の所望する大きさの繊維の使用が容易になる。用いられる繊維の長さは、好ましくは１ｃｍ〜２０ｃｍの間であり、一般には２ｃｍよりも長い。一般的な実施では、繊維の内径は０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの間であり、好ましくは０．６ｍｍ〜１．２ｍｍの間である。中空繊維は、平均細孔サイズが０．０２μｍ〜２μｍの範囲にある。本発明の実施では、７ｃｍ〜８ｃｍの長さ、５００ミクロンの内径、０，２ミクロンの細孔サイズ、および２５μＬのアクセプター相容量を有する繊維が用いられる。
【００８２】
サンプル溶液対アクセプター溶液の容量比は、典型的には２０から２００まで変化させることができ、一方、平衡時間は依然として１５分〜３０分の範囲のままであり得る。アクセプター溶液の容量の調節を、サンプル濃縮を制御するために使用することができる。この比率は、適切な長さの繊維を用いることによって制御することができ、または、より大きいアクセプター容量を使用する必要がある場合には、より厚い繊維を使用することができる。
【００８３】
回収ニードルが中空繊維に関して非常に近くにくる場合、回収ニードルが繊維を損傷させないように、または繊維に穴を開けないように、ニードルの直径は中空繊維の内径サイズの半分未満であることが好ましい。中空繊維の直径を増大させると、繊維の機械的安定性を維持するために、その壁厚を増大させることが必要になる場合がある。同時に、繊維の壁厚を増大させると、所望するレベルの濃縮を達成するために必要とされる時間が受け入れられないほど長くなり得る。典型的な繊維組成については、約１．２ｍｍよりも大きい繊維直径は、機械的安定性のためには約２００μｍよりも薄い繊維壁を必要とし得ることが認められた。同時に、繊維の壁厚を約２００μｍよりも大きく増大させると、有用なレベルの濃縮を達成するために必要とされる時間が顕著に増大することが認められた。
【実施例】
【００８４】
１．ヒト体液からの医薬品の分離および濃縮：
（１）バイアル形式のデバイスを用いたヒトの血漿および尿におけるメタンフェタミン：Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌから得られ、Ａｃｃｕｒｅｌ ＰＰＱ３／２の名称で販売されているポリプロピレン繊維（８．０ｃｍの長さ、６００μｍの内径、０．２μｍの細孔サイズ）を、一方の端部で、ニードルガイドヘッドを有するシリンジニードル（０．８１ｍｍの内径）に接続し、反対側の端部で、ガイドヘッドを有しない同じ大きさのシリンジニードルに接続した。この繊維を、２０ｍＬのガラス製バイアルに含有される純粋な１−オクタノールに約５秒間浸けた。その後、繊維を引き出し、別の２０ｍＬのガラス製バイアルに収容された脱イオン水に浸け、１５秒間の超音波処理を行った。２５μＬの０．１Ｍ塩酸をシリンジで上記繊維の内孔側に注入した。一方、サンプル溶液を、メタンフェタミンを含有する２．５ｍＬの尿サンプルまたは血漿サンプルを１２５μＬの２．０Ｍ水酸化ナトリウムで処理することによって調製した。アクセプターの酸溶液を含有する繊維を、その後、このサンプル溶液に浸けて、バイアルをＶｉｂｒａｍａｘ１００振とう機で４５分間振とうした。その後、加圧下で空気を繊維のニードルガイドヘッド側からシリンジで押し、清浄な微量バイアルを繊維の反対側の端部に置くことによって、アクセプター溶液を清浄なバイアルに集めた。その後、アクセプター溶液における集められた濃縮および精製されたサンプルをキャピラリーゾーン電気泳動（ＣＺＥ）に供した。ＣＺＥに対する条件は、５０ｍＭのリン酸塩（ｐＨ２．７５）の泳動緩衝液、１５ｋＶの分離電圧、３０ｃｍの有効長／７５μｍの内径のキャピラリー管、および２００ｎｍでのＵＶ検出であった。７５％の抽出効率が７５倍の濃縮とともに得られ、検出限界は５ｎｇ／ｍＬであった。６回の実験から得られたＲＳＤは５．２％であることが見出された。得られた電気泳動図を図１３Ａ〜Ｂに示す。図１３Ａに、ヒト尿から抽出された１００ｎｇ／ｍｌのメタンフェタミンのＬＰＭＥ／ＣＺＥに対する電気泳動図を示し、一方、図１３Ｂに、ヒト血漿から抽出された１００ｎｇ／ｍｌのメタンフェタミンのＬＰＭＥ／ＣＺＥに対する電気泳動図を示す。
【００８５】
（２）バイアル形式のデバイスを用いたヒト尿からのナプロキセン：ポリプロピレン繊維を、実施例１に概略されるように１対のシリンジニードルに取り付けた後、ヘキシルエーテルに５秒間浸け、その後、繊維に付着している過剰なヘキシルエーテルを除くために脱イオン水中で１５秒間超音波処理した。その後、０．０１Ｍ水酸化ナトリウム／メタノールの３：１混合物の２５μＬを繊維の内孔側に注入した。２５０μＬの１Ｍ塩酸が加えられた、非ステロイド性抗炎症薬のナプロキセンを含有する２．５ｍＬの尿からなるサンプル溶液に、繊維を浸けた。４５分後、アクセプター溶液を回収して、３０ｍＭ酢酸塩（ｐＨ４．７５）を泳動緩衝液とし、２０ｋＶの分離電圧、３０ｃｍの有効長／７５μｍの内径のキャピラリー、および２２６ｎｍにおける検出波長を使用するキャピラリーゾーン電気泳動に供した。８２倍の濃縮が８２％の回収率とともに認められた。６回の実験から得られたＲＳＤは４．６％であり、検出限界は２ｎｇ／ｍＬであった。得られた電気泳動図を図１４に示す。
【００８６】
（３）バイアル形式のデバイスを用いたヒト血漿からのシタロプラムおよびそのＮ−デスメチル代謝産物：ポリプロピレン繊維を、実施例１に概略されるように１対のシリンジニードルに取り付けた後、ヘキシルエーテルで５秒間コーティングし、その後、繊維に付着している過剰なヘキシルエーテルを除くために脱イオン水中で１５秒間超音波処理した。その後、２０ｍＭリン酸塩緩衝液（ｐＨ２．７５、２５μＬ）を繊維の内孔側におけるアクセプター溶液として使用した。繊維を、２．７３ｍＬの水および２５０μＬの２Ｍ水酸化ナトリウムを含有する１ｍＬの血漿の混合物に浸けた。血漿サンプルは、４０ｍｇのシタロプラムで毎日処置された患者から得られた。４５分間の抽出を行った後の回収されたアクセプター相を、３％（重量／体積）のツイーン２０および７５ｍｇ／ＬのＦＣ−１３５を含有する７５ｍＭのＴＲＩＳ−酢酸（ｐＨ４．６）を泳動緩衝液として用いて、４０ｃｍのキャピラリーカラムにおいて、２００ｎｍの検出器波長を使用してＣＺＥによって分析した。３０倍の予備濃縮を７５％の抽出回収率とともに認めることができた。６回の実験から得られたＲＳＤは３．６％であり、検出限界は５ｎｇ／ｍＬであった。図１５に、得られた電気泳動図を示す。
【００８７】
バイアル形式のデバイスを用いたヒト全血におけるシタロプラムおよびメタンフェタミン：ポリプロピレン繊維（２８０μｍの内径、２７ｃｍの長さ、０．２μｍの細孔サイズおよび５０μｍの壁厚）を、上記の実施例２および実施例３に述べられたようにヘキシルエーテルでコーティングした。繊維を、１．１２５ｍＬの水および１２５μＬの２Ｍ水酸化ナトリウムを含有する２．５ｍＬの全血に浸けた。１７μＬの０．１Ｍ塩酸をアクセプターとして使用して、全血からの薬物の抽出を３０分間行った。回収されたアクセプター溶液を、３０ｃｍの有効長のキャピラリーカラムにおいて、泳動緩衝液としての５０ｍＭ酢酸塩（ｐＨ４．６）、１５ｋＶの分離電圧、および２００ｎｍの検出器波長を用いたＣＺＥによって分析した。これらの２つの薬物の１００倍の濃縮が認められた。得られた電気泳動図が図１６に含まれる。図１６の上のグラフは薬物含有の全血に対応し、一方、下のグラフは、薬物を含まない全血に対応する。
【００８８】
バイアル形式のデバイスによるヒト血漿からのトラマドール：ポリプロピレン繊維（実施例４の場合と同じ大きさを有する）を、ヘキシルエーテルでコーティングした後、３．２５ｍＬの水および２５０μＬの２Ｍ水酸化ナトリウムを含有する０．５ｍＬの血漿に４５分間浸けた。０．１Ｍ塩酸（１７μＬ）のアクセプター溶液を使用した。濃縮されたアクセプター相の分析を、５０ｃｍの有効長のキャピラリーにおいて、５０ｍＭリン酸塩緩衝液（ｐＨ２．５）＋５ｍＭカルボキシメチル−β−シクロデキストリンからなる泳動緩衝液を用いて２００ｎｍおよび２０ｋＶでのＣＺＥによって行った。３０倍の濃縮が１００％の抽出回収率とともに認められた。図１７に、得られた電気泳動図を示す。
【００８９】
バイアル形式のデバイスを用いたヒト血漿からのミアンセリン：実施例４の場合と同じ大きさを有するポリプロピレン繊維がこの実験では使用されたが、実験は、７５ｍＭリン酸塩緩衝液（ｐＨ３．０）＋トリエチルアミンおよび２ｍＭヒドロキシルプロピル−β−シクロデキストリンからなる泳動緩衝液が使用されたことを除いて、実施例５に記載されたのと同じ様式で行われた。濃縮度は１５倍であることが認められ、５０％の抽出効率が記録された。得られた電気泳動図を図１８に示す。
【００９０】
バイアル形式のデバイスによるヒトの血漿および全血からのメタンフェタミン、ペチジン、プロメタジン、メタドンおよびハロペリドール：バイアル形式のデバイスに懸架されたポリプロピレン繊維（８ｃｍ、６００μｍの内径、０．２μｍの細孔サイズ）を、２５０μＬの血漿／全血と、２５０μＬの２Ｍ水酸化ナトリウムと、５００μＬの水とからなるサンプル溶液で３０分間処理した。繊維はヘキシルエーテル膜でコーティングされ、２５μＬの０．０１Ｍ塩酸をアクセプター相として有する。回収されたアクセプター溶液を、泳動緩衝液としての２５ｍＭリン酸塩（ｐＨ２．７５）、３０ｋＶの分離電圧、２００ｎｍの検出波長および５０ｃｍのキャピラリーを用いたキャピラリーゾーン電気泳動に供した。約５５％〜８０％の抽出効率が、薬物の性質／化学的性質に依存して、６倍〜８倍の濃縮とともに得られた。得られた電気泳動図が図１９Ａおよび図１９Ｂに示され、一方、表５に、血漿サンプルおよび全血サンプルにおける５つの化合物に対する抽出効率および濃縮の値を示す。
【００９１】
【表５】

【００９２】
バイアル形式のデバイスを用いたヒト尿からのアンフェタミン：ポリプロピレン繊維（実施例７の場合と同様の大きさ、膜コーティングおよびアクセプター化学）を、２５０μＬの２．０Ｍ水酸化ナトリウムおよび２．０ｍＬの水を含有する２．０ｍＬの尿に振動させながら４５分間浸けた。得られたアクセプター溶液を、実施例７に記載される同じ条件のもとでのキャピラリー電気泳動によって分析した。９７％の抽出効率および７７の濃縮度が認められた。得られた電気泳動図を図２０に示す。
【００９３】
バイアル形式のデバイスを用いたヒト血漿からのクロルシクリジン：ポリプロピレン繊維（実施例７の場合と同様の大きさ、膜コーティングおよびアクセプター相）を、２５０μＬの２．０Ｍ水酸化ナトリウムおよび２．０ｍＬの水を含有する２．０ｍＬの血漿に振動させながら４５分間浸けた。濃縮度は５２であり、回収率は６５％であった。得られた電気泳動図を図２１に示す。
【００９４】
ＩＩ．アクセプター相の振動による選択性：
サンプル溶液を、１００ｎｇ／ｍＬの濃度で薬物を含有する７種類の塩基性薬物の溶液（それぞれ１００μＬ）を混合し、水で４ｍＬに希釈することによって調製した。これらの薬物は、アンフェタミン、メタンフェタミン、ペチジン、クロルシクリジン、メタドン、ハロペリドールおよびブプレノルフィンからなる。溶液のｐＨを、２５０μＬの２．０Ｍ水酸化ナトリウムを加えることによって塩基性側に調節した。ポリプロピレン中空繊維をジヘキシルエーテルでコーティングし、被支持液体膜を繊維の細孔内に形成させた。繊維の大きさは、第Ｉ節の実施例１に示されるのと同じである。この繊維を、バイアル形式のデバイスに採取された上記の７成分薬物混合物に浸け、抽出を、Ｖｉｂｒａｍａｘ１００振動機による振とうを行いながら６０分間行った。繊維の内側のアクセプター液体は、表１Ａに示す２５μＬの適切な酸溶液であった。抽出期間が終了したとき、アクセプター溶液を、実施例１（第Ｉ節）に記載される様式で回収して、泳動緩衝液としての２５ｍＭリン酸塩（ｐＨ２．７５）、３０ｋＶの分離電圧、２００ｎｍの検出器波長および６０ｃｍのキャピラリーカラムを用いたキャピラリー電気泳動に供した。結果を図９および表１Ａ〜表１Ｃに示す。約７０％の回収率を、ｐＨが１．８および２．５である塩酸および硫酸および硝酸ならびにリン酸塩緩衝液がアクセプターとして使用されたときに得ることができた。他方で、酢酸およびギ酸をアクセプターとして用いた場合、回収率は４０％〜５０％の範囲であった。さらに、１２０を越える濃縮度が強酸および強酸性のリン酸塩緩衝液で記録された。種々のアクセプター酸の選択性が、メタドンについては、濃縮度が、塩酸を用いたときに１３８であり、一方、ｐＨ４．８の酢酸塩緩衝液では４２に低下するという事実によって明らかにされる。他方で、ペチジンについては、酢酸塩緩衝液は１０６の濃縮度を示し、一方、硝酸は６４の数字を示している。
【００９５】
ＩＩＩ．アクセプター相のｐＨ変化による選択性：
アンフェタミン、メタンフェタミン、ペチジン、クロルシクリジン、ノスカピン、ハロペリドール、ジアゼパムおよびレセルピンからなる８成分の薬物混合物が使用された。１００μＬの各薬物（最初、１００ｎｇ／ｍＬの濃度である）からなる混合物を水で４．０ｍＬに希釈し、得られた溶液のｐＨを２．０Ｍ水酸化ナトリウム（２５０μＬ）で塩基性側に調節した。アクセプター溶液は、ｐＨが、２．５、３．５、４．５、５．５、６．５および７．５にそれぞれ調節された１０ｍＭリン酸塩緩衝液であった。繊維の大きさは、実施例１について上記に記載される通りであった。６０分の抽出時間が使用された。キャピラリー電気泳動の結果（図１０および表２Ａ〜Ｂを参照のこと）は、８種類の薬物のすべての選択的な抽出および濃縮を低い方のｐＨ値で行うことができ、一方で、値の低下がｐＨ５．０から始まることを示している。
【００９６】
ＩＶ．繊維の化学的性質に基づく選択性：
上記の第ＩＩ節に記載される７成分の薬物混合物が用いられた。抽出実験が、６００μｍの内径、８ｃｍの長さおよび０．２μｍの細孔サイズを有するポリプロピレン繊維、ならびに５００μｍの内径、８ｃｍの長さおよび０．２μｍの細孔サイズを有するポリスルホン繊維について行われた。両タイプの繊維は、同一条件のもと、ヘキシルエーテルでコーティングされた。サンプル溶液作製の詳細は上記の第ＩＩ節と同じである。アクセプター溶液は０．０１Ｍ塩酸であった。図１１および表３Ａ〜Ｂに、これらの実験から得られた結果を示す。これらの繊維の間における選択性は、ポリプロピレンでは８２％程度に濃縮され、一方、同じ薬物がポリスルホンではほんの２２％程度に回収されるだけであるメタンフェタミンから明かである。他方で、ブプレノルフィンは、ポリスルホンでは９３％もの程度で濃縮されたが、一方、ポリプロピレンに対する数字は６９％である。
【００９７】
Ｖ．ウエル形式のデバイスを使用する膜の化学的性質に基づく選択性：
４つの異なる膜形成性の小分子量の有機液体、すなわち、ヘキシルエーテル、４−ニトロフェニルオクチルエーテル、１−オクタノールおよび２−オクチル−１−ドデカノールを選択性の違いについて調べた。最初の有機液体は脂肪族エーテルのタイプに属し、２番目の有機液体は、極性のニトロ官能基を含有するアリールアルキルエーテルである。最後の２つは脂肪族アルコール種に由来するが、１−オクタノールは、分枝鎖（および長鎖）の分子である前記ドデカノールとは対照的に直鎖分子である。長さが８ｃｍで、内径が６００μｍで、細孔サイズが０．２μｍであるポリプロピレン繊維を有する、９６ウエルブロックのカバープレートをこれらの純粋な液体のそれぞれに５秒間浸けた。これらの液体は９６ウエルプレートの異なるウエルに収容された。その後、カバープレート内の繊維を、繊維に付着している過剰な物質を除くために水の中で１５秒間超音波処理することによって洗浄した。酸性薬物および塩基性薬物からなる５成分の混合物を、アセトアミノフェン、ナプロキセン、バメタン、キニジンおよびドキセピンから調製した。ストック薬物溶液の濃度はそれぞれの場合について１．０ｍｇ／ｍＬであった。しかし、ＵＶに強い吸収を有する薬物は、より少ない量で採取された。すなわち、アセトアミノフェン、ナプロキセンおよびドキセピンは混合物において２０μＬずつであり、一方、それら以外の２つの薬物はより多い量（１００μＬずつ）で採取された。これにより、これらの薬物のそれぞれに関してほぼ同じレベルの分析シグナルが維持されることになる。３つの希薄な薬物の濃度が１μｇ／ｍＬの範囲にあり、一方、高濃度の薬物の濃度が５μｇ／ｍｌの範囲にあるように、混合物を水で希釈して２０ｍＬにした。薬物のこの希釈された５００μＬの混合物を、２５０μＬの２．０Ｍ水酸化ナトリウムを含有する水で８倍（４ｍＬ）にさらに希釈して、抽出のために使用した。従って、アセトアミノフェン、ナプロキセンおよびドキセピンのサンプル溶液中の濃度は約６０ｎｇであり、キニジンおよびバメタンの濃度は約３００ｎｇである。アクセプター溶液は、それぞれの場合について２５μＬの０．１Ｍ塩酸からなるものであった。振動を伴う抽出時間は、それぞれの膜液体の場合について３０分であった。濃縮されたアクセプター溶液は、それぞれの場合、３倍に希釈され、得られた希釈溶液の２５μＬが、アセトニトリル／リン酸水素二カリウム（ｐＨ７．０）を移動相として使用するＯｍｎｉｓｐｈｅｒｅＣ１８カラムでの高速液体クロマトグラフィーによる分析のために使用された。５％アセトニトリルから４０％へのグラジエントが、強く保持された成分を妥当な時間枠で溶出させるために使用された。表４および図１２に示す結果は、塩基性薬物のキニジンおよびドキセピンが１００倍以上〜２００倍に濃縮されたことを明らかにしている。また、これらの膜物質はそれぞれが、異なる選択性をキニジンおよびドキセピンの間で示している。例えば、１−オクタノールはキニジンに対して選択的であり（キニジン：ドキセピンに対して２：１の濃縮比）、一方、２−オクチル−１−ドデカノールはドキセピンに有利な７：１の濃縮を示している。このことは、アルコール群の膜の中でさえ、アルキル鎖の長さに依存して、選択性を操作できることを明らかにしている。ニトロフェニルオクチルエーテルについては、ドキセピン：キニジンの濃縮比が５：１と算出され、一方、ヘキシルエーテルについては、２：１である。このことは、選択性を脂肪族エーテルとアリールアルキルエーテルとの間では異なることを繰り返し明らかにしている。
【００９８】
ＶＩ．サンプル容量：アクセプター容量のより小さい比率：
サンプル溶液は、７５０μＬの水および２５０μＬの水酸化ナトリウム（２．０Ｍ）において、プロメタジン、メタドンおよびハロペリドール（それぞれ１００ｎｇ）からなるものであった。ヘキシルエーテルがポリプロピレン繊維における膜形成性の液体であり、アクセプター溶液は０．０１Ｍ塩酸（２５μＬ）であった。従って、サンプル：アクセプターの容量比は４０：１である。抽出を、２分間、５分間、１０分間、１５分間および３０分間、それぞれ行った。第２組の実験では、５０μＬのアクセプター容量が使用され、その結果、サンプル：アクセプターの容量比は２０：１になる。図２２Ａ〜Ｃに、最初の組の実験について、プロメタジン、メタドンおよびハロペリドールに対する抽出時間プロファイルをそれぞれ示す。図２２Ｄ〜Ｆに、第２組の実験について、プロメタジン、メタドンおよびハロペリドールに対する抽出時間プロファイルをそれぞれ示す。両方の組の実験において、図２２Ａ〜Ｆに示すように、平衡が５分以内に達し得ることが見出された。本実施例は、サンプル：アクセプターの容量比が大きい場合または小さい場合のいずれでも、本発明によるデバイスおよびプロセスが効率的に作用し得ることを明らかにしている。
【００９９】
上記の実施形態は、本発明の範囲から逸脱することなく多くの点で変更させ得ることが当業者には明かである。９６ウエルブロック形式が本発明では提供されているが、４８ウエル形式、２４ウエル形式または３８４ウエル形式などの多くの他のマルチウエル形式を同じＬＰＭＥ目的のために適用することができる。それぞれのウエルまたはバイアルにおける１つだけの中空繊維が本形式では描かれているが、複数の中空繊維をウエルまたはバイアルキャップのそれぞれに接続することができる。任意の示されたステップは、特定の請求項に示されるその通りの順序で行う必要がないことが理解される。従って、本発明の範囲は、上記の特許請求項の範囲およびその合法的な均等物によって決定されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１Ａ】本発明の現時点で好ましい実施形態によるサンプル調製用マルチウエルプレートの等角投影図である。
【図１Ｂ】図１Ａのマルチウエルプレートのウエルの一つおよび上部プレートの関連した部分の側断面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態による別のマルチウエルプレートのウエルおよび上部プレートの関連した部分の側断面図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態による、図１Ａに示すウエルブロックなどのウエルブロックとの使用に好適な上部ストリップの等角投影図である。
【図１Ｅ】本発明の他の実施形態によるウエルおよび上部プレートの関連した部分の側断面図である。
【図１Ｆ】本発明の他の実施形態によるウエルおよび上部プレートの関連した部分の側断面図である。
【図２Ａ】本発明の他の実施形態によるウエルおよび上部プレートの関連した部分の側断面図である。
【図２Ｂ】本発明の他の実施形態によるウエルおよび上部プレートの関連した部分の側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるウエルおよび上部プレートの関連した部分の側断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による、支持体ブロックに個々に取り付けられた複数のチューブを含むサンプル調製用マルチウエルプレートの等角投影図である。
【図４Ｂ】図４Ａの組立て体のチューブの１つの側断面図である。
【図５Ａ】本発明の他の実施形態による異なる中空繊維の幾何形状を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の他の実施形態による異なる中空繊維の幾何形状を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の他の実施形態による異なる中空繊維の幾何形状を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による中空繊維保持バイアルの概略図である。
【図７】本発明の一実施形態によるディスク形状の膜支持体を含むデバイスの側面図を示す。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による、回収容器を含むバイアルキャップまたはウエルカバーの側断面図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による、回収容器を含むバイアルキャップまたはウエルカバーの上面図である。
【図９】アクセプター相の選択性を明らかにする、ＬＰＭＥ後の７成分の塩基性薬物混合物のキャピラリー電気泳動図である。
【図１０】アクセプターのｐＨ選択性を明らかにするための、ＬＰＭＥ後の８成分の塩基性薬物混合物のキャピラリー電気泳動図である。
【図１１】繊維の選択性を明らかにするための、ＬＰＭＥ後の７成分の塩基性薬物混合物のキャピラリー電気泳動図である。
【図１２Ａ】塩基性アクセプターを用いた酸性薬物の膜選択性および選択的抽出を明らかにするための、４つの異なる膜形成液体を用いたＬＰＭＥ後の５成分の酸性／塩基性薬物混合物のＨＰＬＣから得られるクロマトグラムを示す図である。
【図１２Ｂ】酸性アクセプターを用いた塩基性薬物の膜選択性および選択的抽出を明らかにするための、４つの異なる膜形成液体を用いたＬＰＭＥ後の５成分の酸性／塩基性薬物混合物のＨＰＬＣから得られるクロマトグラムを示す図である。
【図１３Ａ】ヒトの尿に由来するメタンフェタミンの電気泳動図を、この薬物を含有するこれらの体液のＬＰＭＥ抽出後においてそれぞれ示す図である。
【図１３Ｂ】ヒトの血漿に由来するメタンフェタミンの電気泳動図を、この薬物を含有するこれらの体液のＬＰＭＥ抽出後においてそれぞれ示す図である。
【図１４】ヒト尿からのＬＰＭＥ抽出後におけるナプロキセンの電気泳動図を示す図である。
【図１５】シタロプラムで処置された患者の血漿に由来するシタロプラムおよびその代謝産物のＮ−デスメチルシタロプラムの電気泳動図を血漿のＬＰＭＥ後において示す図である。
【図１６】ヒト全血に由来するメタンフェタミンおよびシタロプラムの電気泳動図をＬＰＭＥ後において示す図である。
【図１７】ヒト血漿に由来するＬＰＭＥ後のトラマドールのエナンチオマーの電気泳動図を示す図である。
【図１８】ヒト血漿のＬＰＭＥに由来するミアンセリンの電気泳動図を示す図である。
【図１９Ａ】ヒトの血漿および全血に由来する５種類の塩基性薬物の電気泳動図をＬＰＭＥ後において示す図である。
【図１９Ｂ】ヒトの血漿および全血に由来する５種類の塩基性薬物の電気泳動図をＬＰＭＥ後において示す図である。
【図２０】ヒト尿に由来するアンフェタミンの電気泳動図をＬＰＭＥ後において示す図である。
【図２１】ヒト血漿に由来するクロルシクリジンの電気泳動図をＬＰＭＥ後において示す図である。
【図２２Ａ】６００ミクロンおよび２８０ミクロンの内径のポリプロピレン繊維を用いた異なる抽出時間における、プロメタジンの抽出プロファイルを示す図である。
【図２２Ｂ】６００ミクロンおよび２８０ミクロンの内径のポリプロピレン繊維を用いた異なる抽出時間における、メタドンの抽出プロファイルを示す図である。
【図２２Ｃ】６００ミクロンおよび２８０ミクロンの内径のポリプロピレン繊維を用いた異なる抽出時間における、ハロペリドールの抽出プロファイルを示す図である。
【図２２Ｄ】６００ミクロンおよび２８０ミクロンの内径のポリプロピレン繊維を用いた異なる抽出時間における、プロメタジンの抽出プロファイルを示す図である。
【図２２Ｅ】６００ミクロンおよび２８０ミクロンの内径のポリプロピレン繊維を用いた異なる抽出時間における、メタドンの抽出プロファイルを示す図である。
【図２２Ｆ】６００ミクロンおよび２８０ミクロンの内径のポリプロピレン繊維を用いた異なる抽出時間における、ハロペリドールの抽出プロファイルを示す図である。

Claims (47)

1. 目的とする分析物を含む供与サンプルをマルチウエルプレートのウエルに入れることと、
   液体抽出膜を含み、かつ上記抽出膜により当該供与サンプルから隔てられた内部空洞を包む管状の中空多孔性繊維を上記ウエルの中に入れることと、
   静的アクセプター液体を上記内部空洞に入れることと、
   上記抽出膜を介して上記目的とする分析物を上記供与サンプルから上記内部空洞内のアクセプター液体に抽出することによって上記目的とする分析物を同時に濃縮および清浄化することと、
   上記目的とする分析物およびアクセプター液体を上記内部空洞から分析デバイスに移すことと、
   を含むサンプルを精製および濃縮する方法。
2. 上記マルチウエルプレートが、固定ウエルを有する一体型プレートである、請求項１に記載の方法。
3. 上記マルチウエルプレートが、複数の開口部を有するベースプレートと、上記複数の開口部の１つにそれぞれが挿入される複数の取りはずし可能なバイアルとを含み、それぞれのバイアルにより、上記マルチウエルプレートのウエルが形成される、請求項１に記載の方法。
4. 上記マルチウエルプレートが、上記ウエルを形成する底部ブロックと、上記底部ブロックに取り付けられる、上記繊維を含む上部の繊維支持プレートとを含み、上記上部プレートには、上記内部空洞につながっており、かつ上記ウエルに対して整列している貫通孔がある、請求項１に記載の方法。
5. 上記上部プレートが、上記繊維を囲んで側方に延び、開口した下部端を有する上記繊維を機械的に保護するための保護挿入体をさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 上記保護挿入体は、上記開口した下部端が該挿入体の上部端よりも小さいサイズを有するように先細りになっている、請求項５に記載の方法。
7. 上記繊維を上記ウエル内に整列させるために、上記上部プレートのガイドピンを、上記ウエルの周りの上記底部ブロック内に形成された対応するガイド開口部に挿入することをさらに含み、上記マルチウエルプレートのそれぞれのウエルが少なくとも１つの個々に対応するガイド開口部を有する、請求項４に記載の方法。
8. 上記中空繊維が棒形状の繊維である、請求項１に記載の方法。
9. 上記中空繊維がＵ字形状の繊維である、請求項１に記載の方法。
10. 上記内部空洞が、上記マルチウエルプレートに形成された１つの連絡用開口部を介して上記マルチウエルプレートの外側につながっている、請求項９に記載の方法。
11. 上記内部空洞が、上記マルチウエルプレートに形成された少なくとも２つの連絡用開口部を介して上記マルチウエルプレートの外側につながっている、請求項９に記載の方法。
12. 上記中空繊維が２つの相互に接続された平行する長さ方向の棒を含む、請求項１に記載の方法。
13. 上記目的とする分析物を上記内部空洞内に抽出した後、上記アクセプター液体および上記目的とする分析物を上記ウエルに対応する開口した容器の中に押し出すことをさらに含み、上記容器は、上記中空繊維に接続された入口部と、上記目的とする分析物および上記アクセプター液体を上記容器から上記分析デバイスに移すことを可能にする上部の出口部とを有する、請求項１に記載の方法。
14. 上記アクセプター液体を上記内部空洞に入れる前に上記液体膜を上記中空繊維に事前に置くことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. 上記供与サンプルの容量が２００μｌよりも大きく、２５ｍｌ未満である、請求項１に記載の方法。
16. 上記アクセプター液体の容量が１０μｌよりも大きく、５００μｌ未満である、請求項１５に記載の方法。
17. 上記アクセプター液体が１００μｌ未満の容量を有する、請求項１５に記載の方法。
18. 上記アクセプター液体に対する上記供与サンプルの容量比が２０よりも大きく、２００未満である、請求項１に記載の方法。
19. 上記中空繊維の内径が１．２ｍｍ以下で、０．６ｍｍ以上である、請求項１に記載の方法。
20. 上記中空繊維は１ｃｍよりも長く、２０ｃｍ未満である、請求項１９に記載の方法。
21. 上記中空繊維の平均細孔サイズが０．０２μｍ以上で、２μｍ以下である、請求項１９に記載の方法。
22. 上記中空繊維が、ポリマー、セルロース誘導体、ガラス繊維およびセラミックから選択される物質から実質的に形成される、請求項１に記載の方法。
23. 上記中空繊維が、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、ポリスチレン、セルロース、酢酸セルロース、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリアミドおよびポリアクリロニトリルから選択される物質を含む、請求項２２に記載の方法。
24. 上記サンプルが有機サンプルであり、上記液体膜が、有機サンプルと混和しない水性膜である、請求項２２に記載の方法。
25. 上記サンプルが水性サンプルであり、上記液体膜が、水と混和しない有機膜である、請求項２２に記載の方法。
26. 上記液体膜が、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エーテル、エステル、ニトリル、アルデヒド、ケトンおよびアルコールから選択される物質を含む、請求項２５に記載の方法。
27. 上記マルチウエルプレートの複数の異なるウエルが、異なる化学的性質を有する中空繊維を保持する、請求項１に記載の方法。
28. 上記目的とする分析物を上記分析デバイスに移した後、上記目的とする分析物を分析することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
29. 上記目的とする分析物を分析することが、目的とする分析物に対して、質量分析法による分析およびクロマトグラフィー分析から選択される分析を行うことを含む、請求項２８に記載の方法。
30. マルチウエルプレートのウエル内に位置し、アクセプター液体を包む多孔性中空繊維の壁に形成された液体抽出膜を介して目的とする分析物を供与サンプルから静的な上記アクセプター液体に抽出することによって上記目的とする分析物を同時に濃縮および清浄化することと、
    上記目的とする分析物を上記中空繊維から分析デバイスに移すことと、
    を含むサンプルを精製および濃縮する方法。
31. マルチウエルプレートのウエル内に位置する多孔性の抽出ディスクに形成された液体抽出膜を介して目的とする分析物を供与サンプルから静的アクセプター液体に抽出することによって、上記目的とする分析物を同時に濃縮および清浄化することと、
    上記目的とする分析物を上記ウエルから分析デバイスに移すことと、
    を含むサンプルを精製および濃縮する方法。
32. 目的とする分析物をそれぞれが含む対応する複数の供与サンプルを保持するための複数のウエルと、
    上記対応する複数のウエルに位置する複数の多孔性中空繊維であって、上記中空繊維はそれぞれが上記ウエルの１つに位置し、静的アクセプター液体をそれぞれの中空繊維内に保持して、液体抽出膜を介して上記目的とする分析物を上記アクセプター液体内に受け取るために、上記中空繊維の内部空洞を包む上記液体抽出膜をそれぞれが含む中空繊維と、
    を含むサンプルを濃縮および清浄化するための、中空繊維膜によるサンプル調製用マルチウエルプレート。
33. 上記マルチウエルプレートが、固定ウエルを有する一体型プレートである、請求項３２に記載のプレート。
34. 上記マルチウエルプレートが、複数の開口部を有するベースプレートと、上記複数の開口部の１つにそれぞれが挿入される複数の取りはずし可能なバイアルとを含み、それぞれのバイアルにより、上記複数のウエルの１つのウエルが形成される、請求項３２に記載のプレート。
35. 上記マルチウエルプレートが、上記複数のウエルを形成する底部ブロックと、上記底部ブロックに取り付けられ、複数の上記繊維を含む上部の繊維支持プレートとを含み、上記上部プレートには、上記内部空洞につながっており、かつ上記ウエルに対して整列している連絡用貫通孔がある、請求項３２に記載のプレート。
36. 上記上部プレートがそれぞれの繊維を囲んで側方に延び、開口した下部端を有する上記各繊維を機械的に保護するための保護挿入体をさらに含む、請求項３５に記載のプレート。
37. 上記保護挿入体は、上記開口した下部端が該挿入体の上部端よりも小さいサイズを有するように先細りになっている、請求項３６に記載のプレート。
38. 上記上部プレートは複数のガイドピンをさらに含み、それぞれの繊維が上記ガイドピンの少なくとも１つに対して個々に対応し、上記底部ブロックが、上記複数のウエルの間に形成される複数のガイド開口部を含み、それぞれのガイド開口部が、上記複数の繊維を上記複数のウエルに対して整列させるための対応するガイドピンを受け入れるようなサイズである、請求項３５に記載のプレート。
39. 各中空繊維が棒形状である、請求項３２に記載のプレート。
40. 各中空繊維がＵ字形状である、請求項３２に記載のプレート。
41. 上記内部空洞が、上記マルチウエルプレートに形成された１つの連絡用開口部を介して上記マルチウエルプレートの外側につながっている、請求項４０に記載のプレート。
42. 上記内部空洞が、上記マルチウエルプレートに形成された少なくとも２つの連絡用開口部を介して上記マルチウエルプレートの外側につながっている、請求項４０に記載のプレート。
43. 各中空繊維が２つの相互に接続された平行する長さ方向の棒を含む、請求項３２に記載のプレート。
44. 上記ウエルの１つの上方にそれぞれが置かれた複数の開口した回収容器をさらに含み、それぞれの回収容器が、上記内部空洞に接続された入口部と、上部の出口開口部とを有する、請求項３２に記載のプレート。
45. 複数の連絡用開口部がその中を通るように形成された平坦な上部プレートで、それぞれの連絡用開口部がサンプル保持ウエルブロックのウエルに対して整列され得るように、上記連絡用開口部の間隔が選ばれている上部プレートと、
    その１つの内部に形成された内部空洞への連絡がそれぞれの連絡用開口部によってもたらされるように上記平坦な上部プレートから懸架される複数の多孔性中空繊維であって、静的アクセプター液体をそれぞれの中空繊維内に保持して、目的とする分析物を上記ウエル内に保持されたサンプルから液体抽出膜を介して上記アクセプター液体に受け取るために上記内部空洞を包む上記液体抽出膜をそれぞれが含む多孔性中空繊維と、
    を含むサンプルを濃縮および清浄化するための、中空繊維膜によるサンプル調製用プレート。
46. 目的とするサンプルをそれぞれが含む対応する複数の供与サンプルを保持するための複数のウエルを含むマルチウエルプレートと、
    上記対応する複数のウエルの中に挿入されるように離れて配置された複数の多孔性中空繊維を含む上部プレートであって、それぞれの中空繊維が、液体抽出膜を介して目的とする分析物を供与溶媒からアクセプター液体に移すための上記液体抽出膜を含む、上部プレートと、
    を含むサンプル調製キット。
47. 目的とするサンプルをそれぞれが含む対応する複数の供与サンプルを保持するための複数のウエルを含むウエル手段と、
    上記ウエルの１つにそれぞれが位置する複数の多孔性中空繊維を上記ウエル手段内に保持するための中空繊維支持手段であって、それぞれの中空手段が、静的アクセプター液体をそれぞれの中空繊維内に保持して、液体抽出膜を介して上記目的とする分析物を上記アクセプター液体に受け取るために、上記中空繊維の内部空洞を包む上記液体抽出膜を含む、中空繊維支持手段と、
    を含む、サンプルを濃縮および清浄化するための、中空繊維膜によるサンプル調製用マルチウエルプレート。

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