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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6786522
(24)【登録日】2020年10月30日
(45)【発行日】2020年11月18日
(54)【発明の名称】マイクロ溶離ベッド構造を有するサンプル抽出装置
(51)【国際特許分類】
G01N 30/00 20060101AFI20201109BHJP
G01N 33/48 20060101ALI20201109BHJP
G01N 1/10 20060101ALI20201109BHJP
【ＦＩ】
G01N30/00 B
G01N30/00 C
G01N33/48 B
G01N1/10 C
【請求項の数】18
【全頁数】41
(21)【出願番号】特願2017-560261(P2017-560261)
(86)(22)【出願日】2016年3月30日
(65)【公表番号】特表2018-515779(P2018-515779A)
(43)【公表日】2018年6月14日
(86)【国際出願番号】US2016025100
(87)【国際公開番号】WO2016186737
(87)【国際公開日】20161124
【審査請求日】2019年1月16日
(31)【優先権主張番号】14/718,065
(32)【優先日】2015年5月20日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】516348360
【氏名又は名称】テカン・エスピー・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｔｅｃａｎ ＳＰ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100100158
【弁理士】
【氏名又は名称】鮫島 睦
(74)【代理人】
【識別番号】100132263
【弁理士】
【氏名又は名称】江間 晴彦
(72)【発明者】
【氏名】フィリップ・ディムソン
【審査官】
高田 亜希
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０６−３１５６０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−０４６７９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第０６７６１８５５（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】
特表２０００−５１４５５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表平０７−５０１２２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−３１５８３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｎ ３０／００ − ３０／９６
Ｃ１２Ｑ １／００ − ３／００
Ｃ１２Ｍ １／００ − ３／１０
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、
ａ）入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域を有するマイクロカラム、ならびに
ｂ）前記通路を横切って延在する頂部および底部を有する抽出システム
を有して成り、
前記抽出システムが、第１層状構造および第２層状構造を有して成り、
前記第１層状構造が、上方流れ分配層および上方圧縮層を、頂部から底部まで有して成り、該第１層状構造が全直径ベッド領域に位置付けられ、ならびに
前記第２層状構造が、中間圧縮層、微粒子抽出媒体の抽出層および下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、該第２層状構造が減じられた直径ベッド領域に位置付けられていて、前記第１層状構造と前記第２層状構造との間において前記減じられた直径ベッド領域にエア・ギャップが位置付けられている、
装置。
ａ）入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域を有するマイクロカラム、ならびに
ｂ）前記通路を横切って延在する頂部および底部を有する抽出システム
を有して成り、
前記抽出システムが、第１層状構造および第２層状構造を有して成り、
前記第１層状構造が、上方流れ分配層および上方圧縮層を、頂部から底部まで有して成り、該第１層状構造が全直径ベッド領域に位置付けられ、ならびに
前記第２層状構造が、中間圧縮層、微粒子抽出媒体の抽出層および下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、該第２層状構造が減じられた直径ベッド領域に位置付けられていて、前記第１層状構造と前記第２層状構造との間において前記減じられた直径ベッド領域にエア・ギャップが位置付けられている、
装置。
【請求項2】
前記第１層状構造が、前記上方圧縮層の下に位置付けられる中間流れ分配層をさらに有して成る、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記第１層状構造が、前記中間流れ分配層と前記上方圧縮層との間に位置付けられるフリットをさらに有して成る、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記第１層状構造が、前記上方圧縮層の下に位置付けられるフリットをさらに有して成る、請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記第２層状構造が、前記下方圧縮層の下に下方流れ分配機をさらに有して成る、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
エア・ギャップが、前記第１層状構造の上方圧縮層と前記第２層状構造の中間圧縮層との間に形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記抽出システムが、少なくとも１つの第１層状構造および少なくとも１つの第２層状構造を有して成る、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
アレイ状の複数のマイクロカラムをさらに有して成る、請求項１に記載の装置。
【請求項9】
第１ステージと関連する第１マイクロカラムおよび第２ステージと関連する第２マイクロカラムを少なくとも規定するように、直列の複数のマイクロカラムをさらに有して成る、請求項１に記載の装置。
【請求項10】
前記第１マイクロカラムは、封止されていないように前記第２マイクロカラム内に配置されている、請求項９に記載の装置。
【請求項11】
液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、
ａ）直列する上方の第１マイクロカラムおよび下方の第２マイクロカラムであって、各々のマイクロカラムが入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、それによって、第１マイクロカラムが第１通路を規定し、また第２マイクロカラムが第２通路を規定し、各々のマイクロカラムが、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域をさらに有する、第１マイクロカラムおよび第２マイクロカラム、
ｂ）第１マイクロカラムの第１通路を横切って延在する頂部および底部を有し、上方流れ分配機／支持層および上方圧縮層を頂部から底部までに有して成り、第１マイクロカラムの全直径ベッド領域に位置付けられる、第１層状構造、ならびに
ｃ）第２マイクロカラムの第２通路を横切って延在する頂部および底部を有し、微粒子抽出媒体の抽出層および下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、第２マイクロカラムの減じられた直径ベッド領域に位置付けられる、第２層状構造
を有して成る、装置。
ａ）直列する上方の第１マイクロカラムおよび下方の第２マイクロカラムであって、各々のマイクロカラムが入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、それによって、第１マイクロカラムが第１通路を規定し、また第２マイクロカラムが第２通路を規定し、各々のマイクロカラムが、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域をさらに有する、第１マイクロカラムおよび第２マイクロカラム、
ｂ）第１マイクロカラムの第１通路を横切って延在する頂部および底部を有し、上方流れ分配機／支持層および上方圧縮層を頂部から底部までに有して成り、第１マイクロカラムの全直径ベッド領域に位置付けられる、第１層状構造、ならびに
ｃ）第２マイクロカラムの第２通路を横切って延在する頂部および底部を有し、微粒子抽出媒体の抽出層および下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、第２マイクロカラムの減じられた直径ベッド領域に位置付けられる、第２層状構造
を有して成る、装置。
【請求項12】
前記第１層状構造が、前記上方圧縮層の下に抽出層をさらに有して成る、請求項１１に記載の装置。
【請求項13】
前記第１マイクロカラムの第１通路を横切って延在する頂部および底部を有し、該第１マイクロカラムの減じられた直径ベッド領域に位置付けられる第３層状構造を有して成り、該第３層状構造が、中間圧縮層および下方圧縮層を頂部から底部までに有して成る、請求項１１に記載の装置。
【請求項14】
前記第３層状構造が、前記中間圧縮層と前記下方圧縮層との間にエア・ギャップをさらに有して成る、請求項１３に記載の装置。
【請求項15】
前記第３層状構造が、前記中間圧縮層と前記下方圧縮層との間に抽出層をさらに有して成る、請求項１３に記載の装置。
【請求項16】
サンプルから被検物質を抽出する方法であって、
ａ）請求項１１に記載の装置と液体バッファ中のサンプルとを接触させること、および
ｂ）サンプルを溶離バッファで装置から溶離させること
を含んで成る方法。
ａ）請求項１１に記載の装置と液体バッファ中のサンプルとを接触させること、および
ｂ）サンプルを溶離バッファで装置から溶離させること
を含んで成る方法。
【請求項17】
前記装置と液体バッファ中のサンプルとを接触させることが、通気を供するために、封止されていないように第１マイクロカラムを第２マイクロカラム内に配置することによって、圧力下でサンプルを第１マイクロカラムに通して濾過し、減圧下でサンプルを第２マイクロカラムへと流すことを含んで成る、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記装置と液体バッファ中のサンプルとを接触させることが、第１マイクロカラムを除去し、サンプルを第２マイクロカラムに通して濾過することをさらに含んで成り、前記サンプルを溶離バッファで装置から溶離させることが、溶離バッファを第２マイクロカラムに流す工程を含んで成る、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）本出願は、２０１５年５月２０日に先に出願された米国非仮特許出願第１４／７１８０６５号（発明の名称「マイクロ溶離ベッド構造を有するサンプル抽出装置」と題される出願）について、米国特許法第３５条１１９条（ａ）に基づく優先権の利益を主張する。その出願自体が２０１４年５月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／０００７５９号について、米国特許法第３５条１１９条（ａ）に基づく優先権の利益を主張しており、その各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、液体サンプルから被検物質を抽出するためのマイクロカラム、特に生体液から被検物質を抽出するためのマイクロカラムに関する。
【背景技術】
【0003】
液体サンプル、例えば血液および尿のような生体液（または生物学的液体、biological fluids）中に存在する被検物質（または検体、analyte）の正確で安価な検出は、健康管理にとって重要である。患者の健康状態を監視し、病気の有無を検出し、違法または制限された薬物の使用を監視するために、血液および尿中の被検物質の検査が行われる。例えば、医師は、抗不整脈薬、喘息薬、インスリンおよび抗凝固薬などの薬剤を投与するとき、患者の投薬量を調節するために血液の薬物含量をチェックする。ヘロイン、マリファナ、コカインおよびコデインなどの乱用され得る薬物は、従業員やアスリートなどによる薬物の乱用を判定するために検査することができる。
【0004】
被検物質の検出に使用される技術は、被検物質を生体液から固体媒介（または固体培地、solid media）に選択的に抽出することを含む。その後、被検物質は、適切な溶離（または溶出、elution）液によって固体媒介から除去され、被検物質が溶離液中に存在するかどうかを決定するために試験が行われる。これらの試験は、ガスクロマトグラフィー質量分析または液体クロマトグラフィー質量分析を用いて行われる。
【0005】
抽出カラムはこれまでに使用されてきた。例えば、粒状シリカがカラム中の固体媒体（またはメディア、media）として使用されている。さらに、媒体は単一の直径のシリンダー形状を有するカラム内のフリット（frit）の間に挟まれている。これらの従来技術のデバイス（または装置、device）は効果的であり得るが、これらのデバイスおよび全体的なプロセスおよび下流の環境への影響を改善することが望ましい。抽出デバイスは、プロセスのスループット（または処理能力、throughput）を改善し、サンプルから非常に高い割合の被検物質を除去し、移送可能であり、損傷なく保存でき、安価であることが望ましい。さらに、このようなデバイスは、既存の自動化設備と互換性があり、分析結果を阻害する可能性のある溶離液または化合物を、生体液または他の液体サンプルに浸出させないことが望ましい。同様に、媒体のベッド（または床、bed）の容積および関連するデッドボリューム（または死容量、dead volume）を最小にして、洗浄溶離液の体積を低下させることが望ましい。液体の体積を最小にすることによって、分析のためにより濃縮されたサンプルが得られ、試験の感度が向上する。チャネリング（channeling）なしでデッドボリュームのない、抽出媒体を通る均一な流れを維持することによって、最小溶離体積でサンプル液体からの高い収率を得ることができる。
【発明の概要】
【0006】
本発明の態様は、液体サンプルから被検物質を抽出するための装置（apparatus）を含む。この装置は、入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有する容器であって、全直径（full diameter）ベッド領域（bed region）および減じられた直径（または縮径、reduced diameter）ベッド領域を有する容器を含む。この装置は、通路を横切って延在する頂部および底部を含み、（i）上方流れ分配機（upper flow distributor）／支持層（support layer）、（ii）上方圧縮層（upper compression layer）、（iii）層（ii）に隣接する微粒子抽出媒体の抽出層（extraction layer of microparticulate extraction medium）および（iv）抽出層（iii）に隣接して位置付けられる下方圧縮層（lower compression layer）を、頂部から底部まで有して成り、（i）上方流れ分配機および（ii）上方圧縮層が全直径ベッド領域に位置付けられ、（iii）抽出層および（iv）下方圧縮層が減じられた直径ベッド領域に位置付けられる。追加の態様では、装置は、（i）上方流れ分配機、（ii）上方圧縮層、（i’）中間流れ分配機（middle flow distributor）、（ii’）減じられた直径ベッド領域における中間圧縮層（middle compression layer）、（iii）層（ii’）に隣接する微粒子抽出媒体の抽出層、（iv）層（iii）に隣接する下方圧縮層、および（v）オプションとして、下方流れ分配機を含む７つの層状構造（layered construction）を含み得、（i）、（ii）、（i’）および（ii’）は全直径ベッド領域に位置付けられ、ならびに層（iii）〜（v）は減じられた直径ベッド領域に位置付けられ得る。
【0007】
一態様では、装置は１またはそれよりも多いエア・ギャップ層を有する。一態様では、エア・ギャップ層は、減じられた直径ベッド領域内に配置される。さらなる態様のエア・ギャップ層は、減じられた直径ベッド領域の直径の１／２から減じられた直径ベッド領域の直径の４倍までの範囲の高さを有する。さらに別の態様では、エア・ギャップ層が、層（i’）と層（ii’）との間に位置付けられる。
【0008】
全直径ベッド領域の有効面積（effective area）と減じられた直径ベッド領域の有効面積との間の比も変化し得る。全直径ベッド領域の有効面積はＡＦ＝πｒＦ２であり、ｒＦは全直径ベッド領域における容器の内面の半径であり、減じられた直径ベッド領域の有効面積はＡｒ＝πｒｒ２であり、ｒｒは減じられた直径ベッド領域における容器の内面の半径である。全直径ベッド領域の有効ベッド面積と、減じられた直径ベッド領域の有効面積との間の比は、約１０：１〜１．５：１の範囲である。一態様では、抽出媒体の有効面積と上方圧縮層の有効面積との比は約１：１０である。さらなる態様では、上方圧縮層の有効面積に対する抽出媒体の有効面積の比は約１：４である。別の実施形態では、全直径ベッド領域の有効面積と、減じられた直径ベッド領域の有効面積との比は、約４：１である。
【0009】
抽出媒体はまた、特定の被検物質で機能するように調整することもできる。一態様では、抽出媒体は約２０μｍ未満の数平均粒子サイズを有する。さらなる態様において、抽出媒体は、約１０μｍ未満の数平均粒子サイズを有する。
【0010】
本装置は、アレイ状に（または配列されるように、もしくは整列されるように、in an array）配置された複数の容器を有していてもよく、オプションとして、ウェル（または多数の穴、もしくは多数のくぼみ、wells）の対応するアレイを有する収集プレートを有してもよい。
【0011】
さらなる態様では、装置は、デュアル（または二重の、もしくは２つの、dual）バレル（barrel）を有するか、またはステージ（または段、stage）あたり、１つの容器または複数の（または多数の、multiple）容器を有するかどうかにかかわらず、２つのステージで構成される。トップ・バレルまたは第１ステージには、分析サンプルがトップ・バレルを通過する際に不要な不純物を除去するための濾過システムが備わる。トップ・バレルを通過する際に、対象の被検物質は、所望の量の吸着剤で満たされたボトム・バレルまたは第２ステージのカラムによって捕捉され得、比較的より少ない溶離体積（または溶離容積、elution volumes）を有する比較的クリーンな抽出を可能にする。
【0012】
本発明のさらなる態様は、本装置を使用する方法、および本装置を含むキットに関する。
【0013】
本発明およびその複数の態様を以下でさらに説明する。当然のことながら、これらの記載された態様の変形は、本説明を参照することによって当業者には明らかになるであろうし、また当業者は適切な組合せおよび変形を認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明は、下流の環境への影響および処理のスループットの改善、サンプルからの非常に高い割合の被検物質の除去、移送性、損傷を伴わない保管、価格ポイント、既存の自動設備との互換性、浸出特性、媒体ベッド容積および関連するデッドボリュームの最小化、抽出媒体を通る流れの感度および均一性の向上といった必要性を満たす抽出装置を対象とする。
【0016】
本装置は、液体サンプルから被検物質を抽出するのに有用であり、容器、典型的なマイクロカラム、入口、対向する出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有する。
【0017】
図１Ａおよび図１Ｂを参照して、本装置１０のマイクロカラム１２は、被検物質の通路２３において少なくとも２つの領域を有する。少なくとも２つの領域は、全直径のベッドを有する領域（３０として、図１Ａおよび図１Ｂに示す「全直径ベッド領域」とも呼ばれる領域）と、減じられた直径のベッドを有する領域（３１として、図１Ａおよび図１Ｂに示す「減じられた直径ベッド領域」ともいう領域）とを含む。本明細書で使用される場合、「直径ベッド面積（diameter bed area）」は、容器の内部空洞の水平断面の表面積によって測定される。したがって、シリンダー状容器の場合、直径ベッド面積は、容器の内部空洞の一方の側から内側空洞の他方側に延びる直径（＝２ｒ）の円の面積（πｒ２）である。直径ベッド面積はまた、特定の層の「有効面積（effective area）」と呼ばれ得る。
【0018】
減じられた直径ベッド領域３１における通路２３内には、微粒子抽出媒体の層がある。抽出媒体１４は、既知の吸着剤および様々な粒子を含み得る。装置に使用される収着剤粒子（sorbent particles）は、それに付着した少なくとも１つの物質（標的物質または干渉物質）を有することができる粒子状物を含む。本発明で使用することができる吸着剤粒子の実例は、限定されないが、イオン交換吸着剤、逆相吸着剤、および正常相吸着剤である。より具体的には、収着剤粒子は、ＳiＯ２などの無機材またはポリ（ジビニルベンゼン）などの有機ポリマー材であってもよい。本発明のいくつかの態様では、吸着剤粒子は、Ｃ２〜Ｃ２２、好ましくはＣ８〜Ｃ１８官能基のような有機官能基で処理することができる。一態様では、抽出媒体の吸着剤は、シリカベースの粒子（シリカベースのカルボン酸など）、珪藻土粒子、ポリマーベースの粒子、単分散シリカおよびポリマー粒子、および／またはカーボングラファイト粒子を含む。媒体は、液体サンプルから被検物質を抽出するために選択される。適切なシリカ抽出媒体は、参照することによって本明細書に組み込まれる米国特許第４６５０７１４号に記載されている。好ましい微粒子シリカ抽出媒体は、ニュージャージー州フィリップスバーグのAvantor Performance Materials（以前はJ.T.Baker Chemical Companyとして知られている）から入手可能であり、カタログ番号7049-01で販売されている。
【0019】
抽出媒体１４は、約４０ミクロン未満、約３０ミクロン未満、約２５ミクロン未満、約２０ミクロン未満、約１５ミクロン未満、約１０ミクロン未満、または約５ミクロン未満の数平均粒子サイズを有する小さな粒子サイズを有する。一態様では、抽出媒体は、約２０ミクロン未満、またはより好ましくは約１０ミクロン未満の数平均粒子サイズを有する。さらに、抽出媒体は均質である必要はなく、むしろ異なる抽出媒体を単一ベッドで使用することができ、または装置はサンプルから異なる被検物質を抽出するための抽出媒体の複数のベッドを含むことができる。
【0020】
抽出媒体１４は、少なくとも２つの圧縮層の間に挟まれている。一態様では、上方圧縮層の有効面積の抽出媒体層の有効面積に対する比が約１０対１、約９対１、約８対１、約７対１、約６対１、約５対１、約４対１、約３対１、約２対１または約１．５対１であるように、抽出媒体の直径ベッド面積は、上方圧縮層の直径ベッド面積よりも小さい。一態様では、上方圧縮層の有効面積と抽出媒体層の有効面積との比は、約４対１である。
【0021】
抽出媒体は、緩くパックされ（または詰められ、packed）得（収着剤が緩く圧縮層と自由に動く間に挟まれている）、または圧縮された（またはぎっしり詰められた、compacted）抽出媒体ベッド（抽出媒体が２つの層の間で圧縮されている、または比較的に小さい、粒子の間の付加的に存在する空間）であり得る。
【0022】
抽出媒体は、上方圧縮層１８ａと下方圧縮層１８ｂとの間、または中間圧縮層１８ｃと下方圧縮層１８ｂとの間に挟まれ、その間に抽出媒体を圧縮する。上方圧縮層１８ａは全直径ベッド領域３０に位置付けられ、中間圧縮層１８ｃは全直径ベッド領域３０または減じられた直径ベッド領域３１に位置付けられ得、また下方圧縮層１８ｂは減じられた直径ベッド領域３１に位置付けられる。一態様では、２つの圧縮層のみが使用される。一態様では、少なくとも３つの圧縮層が使用される。
【0023】
圧縮層は、液体サンプルがそこを流れることができるように十分にポーラス状（または多孔質、porous）であり、フレキシブルな（または可撓性の、flexible）材料から形成される。１またはそれよりも多い圧縮層は、装置を通る液体の流れ（円錐台、角柱、切頭ピラミッドなど）に適合するように、フラット、球面、または最適形状にすることができる。図３は、中間圧縮層および下方圧縮層（それぞれ１８ｃおよび１８ｂ）が球形である態様を示す。圧縮層の形状の混合物を単一のマイクロカラムに使用することができる。
【0024】
小口径の（または細いボアの、もしくは細い穴の、narrow bore）サンドイッチ構造は、機能のための低いデッドボリュームのカラム構造と対になる。圧縮層１８の主な目的は、抽出媒体１４を定位置に保持し、薄い抽出層として圧縮することである。一態様では、圧縮層の１またはそれよりも多くは、抽出媒体の粒径および機能よりも小さな細孔サイズを有し、流量（または流速、flow rate）リミッターとして機能する。それらは、液体サンプルがそこを通って流れることができるように十分にポーラス状であり、フレキシブルな親水性材からなる。圧縮層は、好ましくは、バインダーを有さないスポンジ状のガラス繊維から形成される。
【0025】
適切な圧縮層は、分析的に清浄な材料で作られたガラス・マイクロファイバー媒体を含む。ニュージャージー州フェアフィールドのWhatman Specialty Products Inc．より入手可能な適切な材料には、分析的に清浄でバインダーを含まないホウケイ酸ガラス繊維が含まれる。この材料は、購入した場合、平滑面と粗面とを有し、平滑面は粗面よりも低いポロシティ（または多孔度、porosity）を有する。好ましくは、それは抽出層１４の微粒子と接触して配置された平滑面である。他の適切な材料には、ポリマー（例えば、ポリプロピレンまたはポリエチレン）のフリット材のような、フリットおよびフィルタが含まれる。該フリットまたはフィルタは、カラムの内部キャビティに適合する直径を有する、シリンダー形、ダイカットまたは球形であってよく、例えば、全直径部分または減じられた直径部分に設けられる。
【0026】
好ましくは、圧縮層１８は、微粒子を所定の位置に保持するために弾性または「スポンジ状」である。一態様では、圧縮層の細孔径は、１０ミクロン未満、５ミクロン未満、または３ミクロン未満である。圧縮層１８は、一般に、約０．１ｍｍ〜約３．２５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約３．２５ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約３．０ｍｍ、約０．７５ｍｍ〜約３ｍｍ、約０．２５〜約２．５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約１．２５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約１．０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．７５ｍｍ、または約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍである。一態様では、圧縮層は約０．５ｍｍの厚さを有する。
【0027】
これは、シリンダー形のシリンジ・バレル管（またはチューブ、tube）または漏斗状サンプル・リザーバーで作られた従来技術のマイクロ溶離カラムとは対照的である（例えば、US2006/0163163参照）。これらの微小溶離カラムのいくつかは、ベッド後に（after the bed）デッドボリュームが減少しているが、これらの構造は抽出媒体層の有効面積と比較して上方圧縮層の有効面積の比には対応していない。
【0028】
上方圧縮層の有効面積に対して抽出媒体ベッドの有効面積（πｒ２）を約４−１に減少させると、収着材の対応する体積が減少し、試薬のデッドボリュームが減少する。
【0029】
フレキシブルなメッシュ材で形成された流れ分配機１６は、カラムを通るサンプルの均一な流れを供し、カラム内の所定位置に、圧縮層および微粒子材を物理的に保持するのを補助する。好ましくは、メッシュは２００メッシュ以下（すなわち、メッシュ数が２００以上）である。この態様では、メッシュ数は、１５０以上、１７０以上、２００以上、２５０以上、２７０以上、３２５以上、または４００以上である。メッシュは、フレキシブルな生体不活性材で作ることができる。一態様では、メッシュは、ポリフェニレンサルファイド（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）、フッ素化エラストマー（ＦＫＭ）、パーフルオロエラストマー（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、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シリコン、ゴムまたはポリエステルから作られる。この態様では、ポリプロピレン、またはポリテトラフルオロエチレンで作られる。好適な材料は、カタログ番号5-420134として、ニューヨーク州ブライアクリフマナーのTetko Inc.から入手可能である。
【0030】
一態様では、マイクロカラム１２はまた、支持のために上方圧縮層１８ａの上方に、上方メッシュ流れ分配機１６ａを含み、オプションとして、中間流れ分配機１６ｂおよび／または下方流れ分配機１６ｃを含む。一態様では、流れ分配機は、圧縮層１８が上および下にあるハウジング内に積層または成形され、その間に、圧縮層１８および抽出媒体１４の層を挟んでもよい。流れ分配機１６は、抽出媒体１４および圧縮層１８をマイクロカラム１２の減じられた直径ベッド領域３１内に保持し、チャネリングを回避するように液体サンプルの流れを分配するのを補助する。図１Ｂに示すように、上方流れ分配機１６ａは全直径ベッド領域３０に位置付けられ、中間流れ分配機１６ｂは全直径ベッド領域３０にも位置付けられ、下方流れ分配機１６ｃは、減じられた直径ベッド領域３１におけるカラムの下方部に固定される。一態様では、上方流れ分配機１６ａは、圧縮嵌合（compression fit）によってマイクロカラム１２の口径（またはボア、bore）内に保持されるようなサイズにされている。同様に、他の流れ分配層も圧縮嵌合用のサイズにすることができる。
【0031】
小口径の抽出媒体と圧縮層サンドイッチとの組合せにより、液体から被検物質を迅速に抽出することができ、この装置は、約０．０２５ｍＬ〜約０．２５ｍＬ、約０．０２５ｍＬ〜約０．２ｍＬ、約０．０２５ｍＬ〜約０．１５ｍＬ、約０．０２５ｍＬ〜約０．１００ｍＬ、約０．５ｍＬ以下〜１．５ｍＬ程度の非常に少量の溶離液で構成されている。このより小さな溶離体積は、自動化のためにオートサンプラー・トレイ（autosampler tray）に直接適合する。小さな体積ゆえに、濃縮工程およびバイアル（または小瓶、vial）の移送が排除され、また関連するクロス・コンタミネーション（または二次汚染、cross contamination）が引き起こされない(fail)。さらに、本発明の抽出装置は、使用および製造が安価であり、保存および輸送中に安定であり、既存の自動化設備と互換性がある。以下の実験データは、一般的なＣｅｒｅｘカラム対比、小口径バージョン（本明細書で開示されているカラム）を用いて行われた臨床アッセイの性能における効果的な改善を示す。
【0032】
液体サンプルから被検物質を抽出するための装置１０が図１Ａに再び示されている。図１Ａに示すように、装置１０は、抽出サンドイッチ・システム用の容器として機能するマイクロカラム１２を有して成る。一態様では、マイクロカラム１２は、一般に管状の形状を有し、それらの間に入口２０、出口２２および通路２３を有する。通路２３は、セントラル・ボア（または中央口径、central bore）とも呼ばれ、抽出システムを含む。通路２３は、上方全直径ベッド領域３０と下方減じられた直径ベッド領域３１の２つの領域を有する。出口２２は、「チップ（または先端、tip）」構成を有する別個の領域３３にオプションとして位置付けることができる。
【0033】
様々な層は、互いに隣接して位置付けてもよく、周囲の層と直接接触してもしなくてもよい。すなわち、図３に示すように、ドリッピング（または滴下、dripping）またはキャピラリー・フロー（または毛細管流れ、capillary flow）を防止し、カラムを適切な受容容器またはプレートに移すために、意図的に位置付けた２つの層の間に、１またはそれよりも多いエア・ギャップ３０１が存在し得る。例えば、一態様では、中間流れ分配機１６ｂと中間圧縮層１８ｃとの間にエア・ギャップ層３０１が存在する。すなわち、一態様では、全直径ベッド領域３０から減じられた直径ベッド領域３１への移行に跨る層の間にエア・ギャップが存在してもよい。別の態様では、下方圧縮層１８ｃの後で、オプションの下方分配層１６ｃの前に位置付けられる、戦略的エア・ギャップ３０１であり得る。
【0034】
一態様では、エア・ギャップは、減じられた直径ベッド領域の上端またはその下に配置され、減じられた直径ベッド領域の直径の１／２から４倍の範囲の高さを有し得る。この態様において、エア・ギャップの高さは、例えば、減じられた直径ベッド領域の直径の、約１／２〜約１倍、約１／２〜約１．５倍、約１／２〜約２倍、約１／２〜約２．５倍、約１／２から約３倍、約１／２〜約３．５倍、約１／２〜約４倍、約１〜約１．５倍、約１〜約２倍、約１〜約２．５倍、約１〜約３倍、約１〜約３．５倍、約１〜約４倍、約１．５〜約２倍、約１．５〜約２．５倍、約１．５〜約３倍、約１．５〜約３．５倍、約１．５〜約４倍、約２〜約２．５倍、約２〜約３倍、約２〜約３．５倍、約２〜約４倍、約２．５〜約３倍、約２．５〜約３．５倍、約２．５〜約４倍、約３〜約３．５倍、約３〜約４倍、または約３．５〜約４倍である。
【0035】
エア・ギャップが減じられた直径ベッド領域への入口に戦略的に配置される場合、溶媒またはサンプルの特定種の自発的な（unasissted）キャピラリー・フローが、次の層に至り、次いで媒体ベッドを通るようなキャピラリーの移動のために、間隙を埋めることを防ぐ。エア・ギャップの強度は、装置を通って流れる液体とエア・ギャップ内に配置されたガスとの間の表面張力に基づいているため、エア・ギャップはより小さい直径の領域で特に有用である。
【0036】
ギャップ高さは、試験すべき、意図された被検物質によって変えてもよく、全く無いようにしてもよい。エア・ギャップは、試験サンプルがマイクロカラムに添加される前に、圧縮層が濡れているかまたは前処理されている方法において特に有用である。
【0037】
チップ領域３３の構造は特に限定されず、一態様では、シリンダー形または円錐形であってもよい。チップ領域３３は、減じられた直径ベッド領域３１と同じ直径を有してもよく、または減じられた直径ベッド領域３１よりも小さい直径を有してもよい。一態様では、チップ領域３３は、減じられた直径ベッド領域３１と同じフットプリント（または設置面積、footprint）を有する。別の態様では、チップ領域３３のフットプリントは、減じられた直径ベッド領域３１とは異なる形状のフットプリントを有する。一態様では、チップ領域３３は、オプションとして、ルアーチップまたは同様の形態であり、それによって、装置１０を、ルアーチップを有する抽出カラムを受け入れるように設計された常套的な自動抽出装置と、共に使用することを可能とする。
【0038】
別の態様では、図２Ｃは、外面に１またはそれよりも多いリブ５０を備える本装置１０の断面側面図であり、簡潔にするためにすべての内層または外形が取り除かれている。図２Ｄは、本装置１０の下方細径部の部分斜視図であり、ルアーチップ・システムで使用されるリブ５０を示している。図２Ｅは、本装置の出口端部にルアーチップ・システムを含む本装置１０の側面図である。
【0039】
液体サンプルは、図１Ｂに示す矢印２６の方向に、通路２３を通って流れる。
【0040】
抽出サンドイッチ・システムより上のマイクロカラム１２の部分は、被検物質が抽出されるべき液体サンプル用のリザーバ（または容器、reservoir）、ならびに洗浄液用および溶離液用のリザーバとしても機能する。
【0041】
一態様では、抽出システムは、（i）上方流れ分配機／支持体（support）、（ii）上方圧縮層、（iii）抽出層、および（iv）下方圧縮層を有する４層サンドイッチ構造を含む。上方流れ分配機が全直径ベッド領域および上方圧縮層に位置付けられ、抽出層および下方圧縮層が減じられた直径ベッド領域に位置付けられる。
【0042】
一態様では、抽出システムは、（i）上方流れ分配機、（ii）シリンダー形または織物の（fabric）圧縮層、（iii）圧縮層としての球状またはシリンダー形のフリット、（iv）微粒子抽出媒体（microparticulate extraction medium）、および（v）下方圧縮層としての球状またはシリンダー形のフリットを含む５層のサンドイッチ構造を有して成る。層（i）〜（ii）は全直径ベッド領域に存在し、層（iii）〜（v）は減じられた直径ベッド領域に存在するであろう。
【0043】
一態様では、抽出システムは、（i）上方流れ分配機、（ii）シリンダー形または織物の圧縮層、（iii）下方流れ分配機、（iv）圧縮層としての球状またはシリンダー形のフリット、（v）微粒子抽出媒体、および（vi）下方圧縮層としての球状またはシリンダー形のフリットを含む６層のサンドイッチ構造を含んで成る。層（i）〜（iii）は全直径ベッド領域に存在し、層（iv）〜（vi）は減じられた直径ベッド領域に存在するであろう。一態様では、図１Ｂに示すように、抽出システムは、（i）上方流れ分配機１６ａ、（ii）上方圧縮層１８ａ、（iii）中間流れ分配機１６ｂ、（iv）減じられた直径ベッド領域３１における中間圧縮層１８ｃ、（v）微粒子抽出媒体の抽出層１４、（vi）下方圧縮層１８ｂ、およびオプションとして（vii）容器の一部として成形され得る下方流れ分配機／支持体１６ｃを含む７層サンドイッチ構造を有して成る。この態様では、層（i）〜（iii）は全直径ベッド領域に位置付けられ、層（iv）〜（vii）は減じられた直径ベッド領域に位置付けられ得る。あるいは、層（ii）と層（iii）との間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0044】
更なる態様では、図３に示すように、抽出システムは、（i）上方流れ分配機１６ａ、（ii）上方圧縮層１８ａ、（iii）中間流れ分配機１６ｂ、（iv）エア・ギャップ層３０１、（v）減じられた直径ベッド領域３１における中間圧縮層１８ｃ、（vi）微粒子抽出媒体の抽出層１４、（vii）下方圧縮層１８ｂ、およびオプションとして（viii）容器の一部として成形され得る下方流れ分配機／支持体１６ｃを含む８層サンドイッチ構造を有して成る。この態様では、層（i）〜（iii）は全直径ベッド領域に位置付けられ、層（iv）〜（viii）は減じられた直径ベッド領域に位置付けられ得る。あるいは、層（ii）と層（iii）との間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0045】
更なる別の態様では、図７Ａに示すように、抽出システムは、（i）上方流れ分配機１６ａ、（ii）上方圧縮層１８ａ、（iii）中間流れ分配機１６ｂ、（iv）減じられた直径ベッド領域３１における中間圧縮層１８ｃ、（v）抽出層１４（図１Ｂおよび３）の代わりとしてのエア・ギャップ層３１４、（vi）下方圧縮層１８ｂ、およびオプションとして（vii）容器の一部として成形され得る下方流れ分配機／支持体１６ｃを含む７層サンドイッチ構造を有して成る。この態様では、層（i）〜（iii）は全直径ベッド領域に位置付けられ、層（iv）〜（vii）は減じられた直径ベッド領域に位置付けられ得る。あるいは、層（ii）と層（iii）との間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0046】
更なる別の態様では、図７Ｂに示すように、抽出システムは、（i）上方流れ分配機１６ａ、（ii）上方圧縮層１８ａ、（iii）中間流れ分配機１６ｂ、（iv）エア・ギャップ層３０１、（v）減じられた直径ベッド領域３１における中間圧縮層１８ｃ、（vi）抽出層１４の位置（図１Ｂおよび３）の代わりとしてのエア・ギャップ層３１４、（vii）下方圧縮層１８ｂ、およびオプションとして（viii）容器の一部として成形され得る下方流れ分配機／支持体１６ｃを含む８層サンドイッチ構造を含んで成る。この態様では、層（i）〜（iii）は全直径ベッド領域に位置付けられ、層（iv）〜（viii）は減じられた直径ベッド領域に位置付けられ得る。あるいは、層（ii）と層（iii）との間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0047】
図７Ａおよび図７Ｂに示す別の態様に関連して、ドリッピングまたはキャピラリー・フローを防止するように、また適切に受容するベッセルまたはプレートへのカラムの移送を可能とするように、意図的に位置付けられる２層の間の１またはそれよりも多いエア・ギャップ３０１、３１４は再び存在し得る。例えば、そのような態様の１つでは、抽出層１４（図１Ｂおよび３）の代わりとしての（抽出層１４は追加することができるが）中間圧縮層１８ｃと下方圧縮層１８ｂとの間にエア・ギャップ層３１４がある。または、少なくとも一つの材料層によって分離された２つのエア・ギャップを効果的に有するように、中間流れ分配機１６ｂと中間圧縮層１８ｃとの間のエア・ギャップ層３０１が存在し、さらにドリッピングまたはキャピラリー・フローの防止に役立つ。すなわち、一態様では、全直径ベッド領域３０から減じられた直径ベッド領域３１への移行および／または減じられた直径ベッド領域３１の層間の移行に跨る層の間にエア・ギャップが存在し得る。そのような態様では、材料層と同様に、任意の特定のエア・ギャップ厚さの高さは、状況に応じて変化し得るので、すべての図面は例示的であって、縮尺通りではない。
【0048】
更なる別の態様では、図８Ａに示すように、抽出システムは、（i）上方流れ分配機１６ａ、（ii）上方圧縮層１８ａ、および（iii）中間流れ分配機１６ｂを含む３層サンドイッチ構造を有して成る。この態様では、層（i）〜（iii）は、全直径ベッド領域に位置付けられてよく、減じられた直径ベッド領域に位置付けられる層はなくてもよい。あるいは、層（ii）と層（iii）の間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0049】
更なる別の態様では、図８Ｂに示すように、抽出システムは、（i）上方分流器１６ａ、（ii）上方圧縮層１８ａ、（iii）オプションのフリット１７、および（iv）中間流れ分配機１６ｂを含む４層のサンドイッチ構造を有して成る。この態様では、層（i）〜（iv）は、全直径ベッド領域に位置付けられてよく、減じられた直径ベッド領域に位置付けられる層はなくてもよい。あるいは、層（iii）と層（iv）の間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0050】
図８Ａおよび図８Ｂに例示する別の態様によれば、マイクロカラム１２は、全直径ベッド領域に位置付けられる第１もしくは上方抽出システムまたは層状構造を有するが、減じられた直径ベッド領域における抽出システムまたは層は有さないものとして示され、固相抽出または同様のものは、本明細書の他の態様で実施されるであろう。そのような減じられた抽出システムは、図１０に関連して以下に記載されるような、単一またはデュアルのステージの適用において他の臨床用途を有するであろう。
【0051】
更なる別の態様では、図９Ａに示すように、抽出システムは、（i）減じられた直径ベッド領域３１における中間圧縮層１８ｃ、（ii）微粒子抽出媒体の抽出層１４、（iii）下方圧縮層１８ｂ、および（iv）容器の一部として成形することができる下方流れ分配機／支持体１６ｃを含む４層のサンドイッチ構造を有して成る。この態様では、層（i）〜（iv）は、全直径ベッド領域に位置付けられてよく、減じられた直径ベッド領域に位置付けられる層はなくてもよい。あるいは、層（iii）と層（iv）の間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0052】
更なる別の態様では、図９Ｂに示すように、抽出システムは、（i）減じられた直径ベッド領域３１における中間圧縮層１８ｃ、（ii）抽出層１４（図９Ａ）の代わりのエア・ギャップ層３１４、（iii）下方圧縮層１８ｂ、および（iv）容器の一部として成形することができる下方流れ分配機／支持体１６ｃを含む４層のサンドイッチ構造を有して成る。この態様では、層（i）〜（iv）は、全直径ベッド領域に位置付けられてよく、減じられた直径ベッド領域に位置付けられる層はなくてもよい。あるいは、層（iii）と層（iv）の間で、全直径と減じられた直径との間の分割が生じてもよい。更なる層を追加し得る。
【0053】
図９Ａおよび図９Ｂに例示する別の態様によれば、マイクロカラム１２は、減じられた直径ベッド領域に位置付けられる第２もしくは下方抽出システムまたは層状構造を有するが、全直径ベッド領域における抽出システムまたは層は有さないものとして示され、上方もしくは中間流れ分配層１６ａ、１６ｂまたは同様のものは、本明細書の他の態様のように配置されるであろう。そのような減じられた抽出システムは、図１０および１１に関連して以下に記載されるような、単一またはデュアルのステージの適用において他の臨床用途を有するであろう。
【0054】
血液または尿のような生体液が装置１０を通るときに、実質的に装置１０から血液または尿へと何も流れないように、装置１０のすべての構成要素は生体液に対して実質的に不活性材から成る。一態様では、マイクロカラム１２は、生物学的に不活性材から作られる。一態様では、生物学的に不活性材はプラスチックである。この態様の態様では、生物学的に不活性材はフッ素化ポリマーまたはポリプロピレンである。他の態様では、材料はポリフェニレンサルファイド（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）、フッ素化エラストマー（ＦＫＭ）、パーフルオロエラストマー（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、ポリカーボネート、ナイロン、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シリコン、ゴム、ポリエステル、またはセラミックスである。
【0055】
本発明による典型的なマイクロカラムの内径は、約０．０１インチ〜約２インチ、約０．０２５インチ〜約１．７５インチ、約０．０５インチ〜約１．５インチ、約０．０７５インチ〜約１．２５インチ、約０．１インチ〜約１インチである。この態様の他の実施形態では、内径は、少なくとも０．０１インチ、少なくとも０．０２５インチ、少なくとも０．０５インチ、０．０７５インチ、少なくとも０．１インチ、少なくとも０．２５インチ、少なくとも０．５インチ、少なくとも０．７５インチ、少なくとも１インチ、少なくとも１．２５インチ、少なくとも１．５インチ、少なくとも１．７５インチ、または少なくとも２インチである。この態様のさらに他の実施形態では、内径は、最大でも０．０１インチ、最大でも０．０２５インチ、最大でも０．０５インチ、最大でも０．０７５インチ、最大でも０．１インチ、最大でも０．２５インチ、最大でも０．５インチ、最大でも０．７５インチ、最大でも１インチ、最大でも１．２５インチ、最大でも１．５インチ、最大でも１．７５インチ、または最大でも２インチである。好ましい態様では、マイクロカラムの内径は約０．１インチ〜１．０インチである。
【0056】
本発明による典型的なマイクロカラムは、チップが存在する場合それを除いた長さが、約０．２５インチ〜約５インチ、０．５インチ〜約４．５インチ、０．５インチ〜約４インチ、０．５インチ〜約３．５インチ、０．５インチ〜約３インチ、約０．５インチ〜約２．５インチ、約０．５インチ〜約２インチ、約０．５インチ〜約１．５インチ、約０．５インチ〜約１インチ、約１．７５インチ〜約３インチ、約２インチ〜約３インチ、約２．５インチ〜約３インチである。本発明の他の態様において、マイクロカラムの長さは、少なくとも０．２５インチ、少なくとも０．５インチ、少なくとも０．７５インチ、少なくとも１インチ、少なくとも１．２５インチ、少なくとも１．５インチ、少なくとも２インチ、少なくとも２．２５インチ、少なくとも２．５インチ、少なくとも２．７５インチ、少なくとも３インチ、少なくとも３．２５インチ、少なくとも３．５インチ、少なくとも３．７５インチ、少なくとも４インチ、少なくとも４．２５インチ、少なくとも４．５インチ、少なくとも４．７５インチ、または少なくとも５インチである。さらなる態様では、マイクロカラムは、チップが存在する場合それを除いた長さが、最大でも０．２５インチ、最大でも０．５インチ、最大でも０．７５インチ、最大でも１インチ、最大でも１．２５インチ、最大でも１．５インチ、最大でも２インチ、最大でも２．２５インチ、最大でも２．５インチ、最大でも２．７５インチ、最大でも３インチ、最大でも３．２５インチ、最大でも３．５インチ、最大でも３．７５インチ、最大でも４インチ、最大でも４．２５インチ、最大でも４．５インチ、最大でも４．７５インチ、または最大でも５インチである。好ましい態様では、マイクロカラムは、チップが存在する場合それを除いた長さが、約０．５インチ〜約３インチである。チップ（存在する場合）の長さは、特に限定されないが、約０．１インチ〜１インチの範囲であり得る。
【0057】
上方全直径ベッド領域は、一般に、全マイクロカラム長の少なくとも約４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％または８５％を含む。一態様では、上方全直径ベッド領域は、全マイクロカラム長の少なくとも約７５％を含む。
【0058】
装置のマイクロカラムは、図に示す形状を有する必要はない。例えば、シリンダー形である必要はなく、代わりに、正方形のフットプリント、多角形フットプリント（例えば、六角形、八角形など）、管状、または複数の形状の組合せを含んでもよい。本明細書で使用する「フットプリント」は、マイクロカラムの内部キャビティ（すなわち、通路２３）の水平断面の形状を表す。一態様では、全直径ベッド領域は第１フットプリント形状を有し、減じられた直径ベッド領域は第２フットプリント形状を有し、チップ（存在する場合）は第３フットプリント形状を有してもよい（または、全直径ベッド領域もしくは減じられた直径ベッド領域いずれかと同一のフットプリント形状を有してもよい）。
【0059】
さらに、本発明の一態様では、入口２０は、マイクロカラムを液体入力デバイス（fluid input device）に接続するための接続金具（接続調整具、connective fitting）を受け入れるように設計または構成することができる。そのような接続金具には、ルアーチップ、様々なタイプのルアーロック延長部またはテーパー、様々なタイプの雄型接続および雌型接続、ねじ接続または鉤（または返し、もしくはバーブ、barb）接続が含まれる。
【0060】
本明細書で使用される「液体入力デバイス」は、入口と接触し、接続された状態でサンプルまたは試薬を入口２０に直接移すあらゆる装置である。液体入力デバイスは、自動液体分配システム（automated fluid dispensing systems）、自動液体処理プラットフォーム（automated liquid handling platforms）、シリンジ、およびマイクロ分配機（またはマイクロディスペンサ、microdispenser）を含むことができる。液体入力デバイスは、サンプルまたは試薬を、マイクロカラムに自動的に、半自動的に、または手動で分配することができる。例えば、液体入力デバイスは、いったん入口に接続された液体サンプルを包含するリザーバを含み、サンプルをマイクロカラムに自動的に分配することができる。
【0061】
減じられた直径領域の小口径のサンドイッチ層は、孤立する（stand alone）カラムバレル設計として組み立てることができ、または自動処理のためにワンピース・ブロック（one-piece block）・フォーマット（または構成、format）でパターン化することができる。
【0062】
本装置は、少数のサンプルを調製する（または準備する、prepare）のに都合がよく、コスト効率が良い単一カラム・フォーマット、またはマルチ・カラムのアレイもしくはフォーマット（別名「抽出プレート」）であってもよく、それは多数のサンプルを並行して調整するのに適する。
【0063】
本発明の一態様は、上記の小口径のカラムのために構成された、またはそれを含む抽出プレートである。この抽出プレートは、複数のカラムを含む成形されたプレートであってもよい。カラムは、従来の「マルチウェル」フォーマットのウェルに整列または挿入するようにアレイすることができ、それによって、各々のカラムが、標準（またはカスタム）マルチウェル・プレートのウェルへと溶離する。マルチウェル・フォーマットは、オートサンプラーのようなロボット液体分配システムで一般に使用される。典型的なマルチウェル・フォーマットは限定されないが、４８ウェル、９６ウェル、３８４ウェルおよび１、５８４ウェルの標準プレート・フォーマットを含む。
【0064】
液体は、通常、特別に設計された真空マニホールドを用いて装置を横切って真空を引くこと、または遠心力もしくは重力を作用させることのいずれかによって、本装置を通って収集容器（または「収集トレイ」または「プレート」のウェル）へと強制的に送られる。特別に設計された真空マニホールド・システムでは、抽出を最適化するために、カラムおよび受取り手段（ウェルまたは収集管など）の両方を真空システムに統合し得る。意図された目的のために特別に設計された遠心分離機へと、適切な収集管またはトレイと共に装置を位置付けることによって、遠心力は生成される。しかしながら、一態様では、重力も同様に、液体を本装置に通すのに十分であり得る。
【0065】
本装置は、ガラス管、遠心管、エッペンドルフ管、または標準のマルチウェル・プレートまたはトレイなどの、従来の収集容器または収集プレートを使用してもよい。本装置は、本抽出プレートと適合するように特別に設計された収集容器を交互に（alternately）使用してもよい。
【0066】
本発明を使用する方法には、試験サンプルから被検物質を抽出することが含まれる。試験サンプルとは、目的の分析対象物を含有し得るあらゆるサンプルをいう。試験サンプルは、生物学的サンプル、すなわち動物、植物、真菌、微生物、細胞培養、器官培養などのようなあらゆる生物学的源（biological source）から得られたサンプルであってよい。この態様の実施形態では、生物学的サンプルは、全血サンプル、血漿サンプル、もしくは血清サンプル、唾液サンプル、尿サンプル、脳脊髄液サンプル、胆汁サンプル、組織サンプル、もしくは生物学的源から得られ、抽出され、または単離され得るあらゆる他のサンプルを含む血液サンプルを含む。そのような生物学的サンプルは、例えば、患者（すなわち、疾患または状態の、診断、予後診断、または治療のために臨床の場（clinical setting）で自分自身を提示している、男性または女性の生きた人）から得ることができる。一態様では、サンプルは患者、例えば血漿被検物質から得られる。血漿被検物質は、抗凝固剤を用いて、または用いずに採取することができる。
【0067】
試験サンプルは、環境サンプルであってもよい。環境サンプルは、ダート（または土壌、dirt）、植物、または液体源（例えば、地下水、海、河川）から採取されるサンプルである。ダート（別名「土壌サンプル」）は、農業用地または環境に対する対象の場所から採取され、粒子状物質の除去を含めて抽出された被検物質を有し得る。
【0068】
本装置を使用する方法は、装置を液体バッファ（または緩衝液、buffer）中のサンプルと接触させ、溶離バッファで装置からサンプルを溶離させることを含む。さらなる工程は、装置のコンディショニング（または調整、conditioning）および洗浄工程（装置にサンプルを接触させる前、その間、またはその後）を含み得る。
【0069】
本発明の装置はまた、対象とする特定の被検物質を捕捉して分離するように特別に設計されたキットに含まれてもよい。微粒子抽出媒体は、対象とする特定の被検物質を分離するように特に適合させることができる。キットは、濃縮形態または直接使用に適した形態において、適切な試薬（ラベル、洗浄液など）、バッファまたは溶離バッファを含み得る。キットはまた、上記のような抽出プレートまたはカラムのアレイ、ならびにサンプルを含む溶離溶液を受けるために、プレートを、液体分配デバイスおよび／またはプレートまたはバイアルに接続するための付随するカップリングを含み得る。
【0070】
次に図１０Ａ〜図１０Ｃには、液体サンプルから被検物質を抽出するための装置１１０のさらなる例示的な態様が示しており、ここで装置１１０は、マイクロカラム１１２、２１２のマルチカラム・アレイまたはフォーマット（別名「抽出プレート」）として構成され、マイクロカラム１１２、２１２は、マイクロカラムの１つのアレイを別のアレイ上に、または覆うように、積み重ねるか、または入れ子（またはネスティング、nesting）などにすることによって、直列に配置される。この配置は、多数のサンプルを並行して調製するのに適しており、さらに後述する複数のステージの（または多段、multi-stage）抽出または溶離に適している。ここで、第１マイクロカラム１１２の上方第１アレイ１７０および第２マイクロカラム２１２の下方第２アレイ２７０が形成される。図示の態様では、各々のアレイ１７０、２７０は、図示されるように、それぞれの頂部プレート１６０、２６０およびベース１６２、２６２によるオフセット・パターンまたは配置によって、実質的に平行に、またオフセットのパターンまたは配置を維持された複数のマイクロカラム１１２、２１２を含んで成る。アレイ１７０、２７０あたり、９６個の上記のマイクロカラム１１２、２１２があるが、これは単に例示である。それぞれの第１および第２マイクロカラム１１２、２１２の入れ子は、現在知られているかまたは後に開発されるあらゆる適切な技術を用いて達成され得る。しかしながら、典型的に構成される締まった（または閉じられた、tight）、または締まり嵌めた（interference fit）、または実質的に封止された構成は、第１および第２マイクロカラム１１２、２１２を直列に入れ子として使用し得、圧力もしくは真空をかけるか、または遠心力もしくは重力によって、サンプルが、マイクロカラム１１２、２１２の両方を通して同時に引かれる。本発明の態様によれば、独自に、上方または第１マイクロカラム１１２を、液体がまだ通っていない頂部から下方または第２マイクロカラム２１２まで加圧できるように、第１および第２マイクロカラム１１２、２１２の緩んだ（または解放された、loose）、または封止されていない入れ子が使用される（その詳細については後述する）。特に、第２マイクロカラム２１２の全直径ベッド領域３０で入口２０において入れ子になった場合、第１マイクロカラム１１２の出口２２またはチップ領域３３および／または減じられた直径ベッド領域３１（図１Ａ）の構成は、緩んだ嵌合または隙間が残るようなものであり、それによって、第２マイクロカラム２１２の活性化、加圧、またはそれを通る流れを必要とすることなく、通気および上方からの加圧および第１マイクロカラム１１２の活性化を可能にする。
【0071】
図１０Ｂを参照すると、図１０Ａの切断線１０Ｂ−１０Ｂに沿って取られた、装置１１０の上方または第１ステージまたはアレイ１７０に関連する（または伴う、associated with）上方または第１マイクロカラム１１２の拡大部分断面図が示されている。図８Ａおよび図８Ｂの例示的な態様と同様に、第１マイクロカラム１１２は、上方全直径ベッド領域１３０に位置付けられた第１もしくは上方抽出システムまたは層状構造を有するが、下方の減じられた直径ベッド領域１３１には抽出システムまたは層を有さないものとして示される。具体的に、上方第１層状構造は、（i）スクリーンまたはメッシュとして構成された上方流れ分配機１１６ａ、（ii）ガラスファイバー・フィルター材のような上方圧縮層１１８ａ、（iii）オプションの吸着剤または抽出層１１９、および（iv）オプションのフリット１１７を有して成る。また、付加的な層が追加または置換され得、例えば、（図１Ｂ、図３、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂの中間流れ分配機１６ｂと比較して）中間位置ではなく、層の底部にあるオプションのフリット１１７の代替位置、および第２流れ分配機ではなく、上方吸着剤１１９の代替位置である。
【0072】
図１０Ｃにおいて、図１０Ａの切断線１０Ｃ−１０Ｃに沿って取った、図１０Ａに示す装置１１０の下方もしくは第２ステージまたはアレイ２７０と関連する下方もしくは第２マイクロカラム２１２の拡大部分断面図を示す。図９Ａおよび図９Ｂの例示的な態様と同様に、第２マイクロカラム２１２は、下方の減じられた直径ベッド領域２３１に位置付けられた第２もしくは下方抽出システムまたは層状構造を有するが、上方全直径ベッド領域２３０に位置付けられた抽出システムまたは層を有さないものとして示される。具体的に、上方第１層状構造は、（i）中間圧縮層２１８ｃ、（ii）微粒子抽出媒体の抽出層２１４、および（iii）下方圧縮層２１８ｂを有して成る。また、付加的な層が追加または置換され得、例えば、下方圧縮層２１８ｂおよび中間圧縮層２１８ｃは、フリットまたは抽出層２１４を囲む他の材料であってもよく、容器の一部として成形し得るオプションの下方流れ分配機／支持体１６ｃ（図９Ａおよび図９Ｂ）は、装置１０の第２ステージまたはアレイ２７０と関連する別の例示的な下方もしくは第２マイクロカラム２１２には含まれていない。図１０Ｃに示すように、オプションとしては、マイクロカラム通路２２３は、上方全直径ベッド領域２３０から減じられた直径ベッド領域２３１に向かって先細り状（またはテーパー状、tapered）にすることができ、サンプルまたは溶離液を、１つのベッド領域から他のベッド領域に移すことを補助する。
【0073】
さらに一般的には、図１０Ａ〜図１０Ｃを続けて参照して、装置１１０を、直列の２つの別個のマイクロカラム１１２、２１２を有する２つのステージで構成することによって、上方第１マイクロカラム１１２は、その上方全直径ベッド領域１３０において層状構造を構成し、また下方第２マイクロカラム２１２は、その減じられた直径ベッド領域２３１において層状構造を構成している。２つの別個のベッド領域および関連する層状構造を有する単一マイクロカラム１２で上記に類似する、または効果的に２つのステージであるが、直列の２つのマイクロカラム１１２、２１２で上記とすることによりマルチ・ステージ抽出システムが達成され、より柔軟な使用が有益に導かれる。例えば、２つのマイクロカラム１１２、２１２の間の上方および下方の抽出または濾過システムを物理的に分離することによって、それらの間のより大きな容積または空間が、デッドスペースは少なくても形成され、それによって、サンプルまたは溶離液および効果的に形成されるエア・ギャップがドリッピングまたはキャピラリー・フローを防止または緩和するような機能的リザーバとして供され、また１もしくはそれよりも多いカラムを互いにまたは適切な受容する容器もしくはプレートに移すことが可能となる。その点で、新たな機能的有用性および使用分野の拡大がもたらされる。一態様では、このような単一ステージまたは複数ステージのマイクロカラムは、単独でまたはアレイ状に、試験管または培養（またはインキュベーション、incubation）デバイスとして機能し、支持された表面張力に基づいて水溶液が容易に漏出しない自己内蔵システムが供され、また効果的な固相抽出装置としても機能する他のこのような要素を含む。さらに、第１ステージに関連する上方または第１マイクロカラム１１２が、オプションの吸着剤または抽出層１１９を有して成る特定の例示的な態様では、正確なデュアルの、または２つのステージの固相抽出装置１１０が供されることが理解されるであろう。当業者であれば、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、マイクロカラム１１２、２１２および各々のマイクロカラム内の層状構造の他の様々な配置が可能であることは理解できるであろう。限定ではなく、さらなる説明として、第１および第２マイクロカラム１１２、２１２が封止しないように、または通気される方法で入れ子にになるように、本明細書に記載される構成とされている場合、上方または第１ステージのマイクロカラム１１２においてサンプルが最初に濾過または抽出される場合に、この例では、各々の上方全直径ベッド領域１３０に位置付けられた第１もしくは上方抽出システムまたは層状構造にサンプルを押し込むように、サンプルを下方に流し、各々の下方第２マイクロカラム２１２の下方減じられた直径ベッド領域２３１に位置付けられた第２もしくは下方抽出システムまたは層状構造の上の、それぞれの下方もしくは第２マイクロカラム２１２の流路２２３内に収集させるように、圧力を上からかける。この場合、上方第１マイクロカラム１１２に加えられる圧力が排出されるため、流れまたはそれを通した力は必要ない。一度第１マイクロカラム１１２を介して濾過または抽出を通してサンプルが調整されると、マイクロカラム１１２の上方または第１アレイ１７０は単に除去または投棄し得、次いで第２マイクロカラム２１２を加圧し、および／または溶離溶媒を用いて対象の被検物質を放出させるように、マイクロカラム２１２の下方または第２アレイ２７０のさらなるプロセスを実行する。マイクロカラム１１２の上方第１アレイ１７０、次いでマイクロカラム２１２の下方第２アレイ２７０を用いて、手動で、半自動で、または自動的に選択的に活性化または濾過するための様々な機構が、現在知られているかまたは後に開発されるかにかかわらず、本発明の態様に従って使用し得ると解され、本明細書のさらなる記載および実施例によってさらに理解されるであろう第２ステージの濾過または抽出活性化は、圧力を用いて達成され得るが、遠心分離または重力または、第２マイクロカラム２１２を通ってサンプルを引き出すために現在知られているかまたは後に開発される他の技術もまた、本発明の主旨および範囲から逸脱するものでなければ、適用し得る。
【0074】
次に図１１Ａ−１１Ｃを参照して、マイクロカラムの１つのアレイを別のアレイ上に積み重ねるかまたは入れ子状にすることによって、直列のマイクロカラム１１２、２１２の、マルチ・カラムのアレイまたはフォーマット（別名「抽出プレート」）として再度校正される装置１１０を有する図１０Ａ〜図１０Ｃのものと同様の液体サンプルから被検物質を抽出するための装置１１０のさらに別の例示的な態様を示す。さらに、単なる例示ではあるが、第１マイクロカラム１１２の上方第１アレイ１７０および第２マイクロカラム２１２の下方第２アレイ２７０が形成される。図示の態様では、各々のアレイ１７０、２７０は、実質的に平行に維持された複数のマイクロカラム１１２、２１２、ならびに再度図示されるように、それぞれの頂部プレート１６０、２６０およびベース１６２、２６２によってオフセット・パターンまたは配置を含んで成る。それぞれの第１および第２マイクロカラム１１２、２１２の入れ子は、封止された（締まった）嵌合構成および封止されていない（緩い）嵌合構成を含む、現在知られているかまたは後に開発される任意の適切な技術を用いて再び達成され得る。本発明のマルチ・ステージおよびミクロ溶離ベッド構成において、それぞれのマイクロカラム１１２、２１２を緩く入れ子にして、これらの間を通気させることは利点となる。
【0075】
図１１Ｂの装置１１０の上方もしくは第１ステージまたはアレイ１７０に関連する上方もしくは第１マイクロカラム１１２の（ここでは、図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂ線に沿って取ったものとしての）拡大部分断面図に示すように、図８Ａおよび図９Ａおよび図１０Ｂの例示的な態様と同様に、第１マイクロカラム１１２は、第１または上方抽出システムまたは上方全直径ベッド領域１３０に位置付けられる層状構造を有するものとして示され、（i）スクリーンまたはメッシュとして構成される上方流れ分配機１１６ａ、（ii）ガラスファイバー・フィルター材のような上方圧縮層１１８ａ、（iii）オプションの吸着剤または抽出層１１９、および（iv）オプションのフリット１１７を有して成る。さらに、上方または第１マイクロカラム１１２はまた、付加的な抽出システムまたは下方減じられた直径ベッド領域１３１における層状構造を含む。ここでは、図７Ｂの態様に非常に類似しており、（i）中間圧縮層１１８ｃ、（ii）エア・ギャップ層１１４（図１Ｂおよび３のような抽出層１４ではなく）、および（iii）下方圧縮層１１８ｂが供される。上側抽出システムまたは層状構造（ここではフリット１１７としてのオプションの最下層を含む）、および下方抽出システムまたは層状構造の頂部（ここでは中間圧縮層１１８ｃである）の間の空間は、図７Ｂのエア・ギャップ層３０１に類似の他のエア・ギャップ層を規定すると理解されるであろう。したがって、この別の例示的な態様では、上方または第１マイクロカラム１１２のみに効果的に２つのエア・ギャップ層が存在する。さらに、当業者であれば、そのようなエア・ギャップの数、配置、および実際のまたは比例したサイズは、本発明の態様の単なる例示であり、非限定的なものであることを理解するであろう。図１１Ｂに関して再び言及される（図示せず）、図７Ｂに示されている分配機１６ｃに類似するオプションの下方流れ分配機／支持体が、容器の一部として成形されてもよいし、そうでなければ、上方または第１マイクロカラム１１２の下方減じられた直径ベッド領域１３１の一部として設けられてもよい。さらに、付加的な層が、追加または置換されてもよく、例えば、（図１Ｂ、３、７Ａ、７Ｂ、８Ａおよび８Ｂの中間流れ分配機１６ｂと比較して）オプションのフリット１１７の代替位置および第２流れ分配層ではなく上方吸着剤１１９の包含が言及される。
【0076】
また、図１１Ｃにおいて、図１１Ａに示す装置１１０の下方または第２ステージまたはアレイ２７０に関連する下方または第２マイクロカラム２１２の（図１１Ａの断面線１１Ｃ−１１Ｃに沿って取ったものとしての）拡大部分断面図が示されている。簡略化のために、図１１Ｃの第２マイクロカラム２１２は、図１０Ｃのものと同一であるように示されている。下方減じられた直径ベッド領域２３１に位置付けられた下方または第２抽出システムまたは層状構造の他のこのような構成は、上方全直径ベッド領域２３０における抽出システムまたは層の有無にかかわらず、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく用いることができると理解されるであろう。図示された態様において、さらに、下方第２層状構造は、（i）中間圧縮層２１８ｃ、（ii）微粒子抽出媒体の抽出層２１４、および（iii）下方圧縮層２１８ｂを有して成り、文脈に応じて付加的な層が追加または置換される。さらに図１１Ｃに示すように、オプションとして、サンプルまたは溶離液を１つのベッド領域から他のベッド領域に移すことを補助するために、マイクロカラム通路２２３は、上方全直径ベッド領域２３０から減じられた直径ベッド領域２３１に向かって先細り状にしてもよい。
【0077】
図１１Ａ〜図１１Ｃに示す装置１１０の別の態様に関して、２つの別個のマイクロカラム１１２、２１２を直列に有する２つのステージが供され、上方第１マイクロカラム１１２は、少なくともその上方全直径ベッド領域１３０において層状構造を有するように構成しており、また下方第２マイクロカラム２１２は、その減じられた直径ベッド領域２３１において層状構造を有するように構成している。したがって、少なくとも２つの別個のベッド領域および関連する層状構造、または２つの別個のマイクロカラム１１２、２１２を直列に有するような２つのステージを効果的に有する、本明細書に一般的に示し記載するように、マルチ・ステージ抽出システムを達成する。本態様の別の上方または第１マイクロカラム１１２に関して、上記のように、間隔をあけて配置される中間および下方の圧縮層１１８ｃ、１１８ｂを含むことによって、第１マイクロカラム１１２のみに２つのエア・ギャップが供され、またさらに、２つのマイクロカラム１１２、２１２の間の上方および下方の抽出または濾過システムを物理的に分離することによって、それらの間のより大きな容積または空間が形成され、エア・ギャップとしてさらに機能し、このようなエア・ギャップはすべて、ドリッピングまたはキャピラリー・フローを防止または緩和するために、また１もしくはそれよりも多いカラムを、互いにまたは適切な受容する容器もしくはプレートに移すことを可能にするために役立つように形成される。さらに、図１１Ｂに示すように、上方または第１マイクロカラム１１２の例示的な配置において、さらなる別の態様は、図１１Ｂに示されるエア・ギャップ１１４ではなく、図１Ｂ、図３、図９Ａにおける抽出層１４に類似の抽出層または吸着剤を含み得る。この別の例示的な態様の結果は、本発明の態様に従う直列の新規のマイクロカラム１１２、２１２の２つを用いて達成される、効果的な３つの抽出システムまたは３ステージの固相抽出システムであり、２つのステージは、上方第１マイクロカラム１１２で生じ、また第３ステージは下方第２マイクロカラム２１２で生じる。さらに、４ステージ配置は、下方または第２マイクロカラム２１２の上方全直径ベッド領域２３０において抽出システムを含むことによって供され得る。また、図１０Ｂおよび１１Ｂに示すように上方第１マイクロカラム１１２において１ステージのみとし得、代わりに下方第２マイクロカラム２１２において２ステージとし得る。さらに、当業者であれば、広範囲に数多く配置されるマイクロカラムの中に分配されたステージを有する、２またはそれよりも多いステージおよび２またはそれよりも多い直列のマイクロカラムを有することを含む、配置または構成が、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、可能であることを理解するであろう。この点に関して、本発明の態様による抽出装置１１０において、新たな機能的有用性および使用分野がさらに供され、これにより、絶対回収率または他の値で測定される比較的により効果的な抽出が、同じまたはより少ない溶離体積での使用を可能とし、結果として、デッドまたは未使用の容積を小さくし、抽出された被検物質の汚染を減らすことをもたらす。
【0078】
本発明は、その特定の好ましいバージョンを参照してかなり詳細に記載されているが、他のバージョンも用いることができる。例えば、装置１０は、生体液による使用に限定されず、例えば、地下水、飲料水、および他の汚染物質の液体を試験するために使用することができる。
【0079】
本明細書の態様は、以下のように記載することもできる。１．液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、ａ）入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有する容器であって、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域を有する容器、ｂ）減じられた直径ベッド領域の通路内に、微粒子抽出媒体の薄い層であって、頂部の表面、底部の表面、および周縁を有し、頂部の表面から底部の表面まで抽出媒体層を通って液体が流れるように通路が方向付けられている抽出媒体層、ｃ）抽出媒体層の頂部の表面に位置付けられた、またはそれより上に間隙を空けた（spaced above）、有効直径ベッド面積を有する全直径ベッド領域における上方圧縮層と、抽出媒体層の底部の表面に位置付けられた、またはそれより下に間隙を空けた、減じられた直径ベッド領域における下方圧縮層と、その２つの圧縮層が、その間で前記抽出媒体を加圧し、抽出媒体の有効面積が上方圧縮層の有効面積よりも小さくなるような、２つの圧縮層、ならびにｄ）液体サンプルの流れを抽出媒体層の頂部の表面に均一に分配するための上方圧縮層の上の上方メッシュ流れ分配機と、を有して成る装置。
２．上方圧縮層の有効面積に対する抽出媒体の有効面積の比が約１：１０である、態様１に記載の装置。
３．抽出媒体の有効面積と上方圧縮層の有効面積との比が約１：４である、態様１または２に記載の装置。
４．抽出媒体が約２０ミクロン未満の数平均粒子サイズを有する、態様１〜３のいずれかに記載の装置。
５．抽出媒体が、約４０ミクロン未満、約３０ミクロン未満、約２５ミクロン未満、約２０ミクロン未満、約１５ミクロン未満、約１０ミクロン未満、または約５ミクロン未満の数平均粒径を有する小粒子サイズを有する、態様１〜４のいずれかに記載の装置。
６．抽出媒体が、イオン交換吸着剤、逆相吸着剤、および順相吸着剤から選択される吸着剤粒子である粒子を含んで成る、態様１〜５のいずれかに記載の装置。
７．吸着剤粒子が、ＳiＯ２のような無機材、またはポリ（ジビニルベンゼン）などの有機ポリマー材、シリカベースの粒子（例えば、シリカベースのカルボン酸）、珪藻土粒子、ポリマーベースの粒子、単分散シリカおよびポリマー粒子および／またはカーボングラファイト粒子から選択される、態様６に記載の装置。
８．吸着剤粒子が、Ｃ２−Ｃ２２、好ましくはＣ８−Ｃ１８官能基などの有機官能基で処理される、態様７に記載の装置。
９．抽出ベッドが、単一ベッド中に少なくとも２つの異なる抽出媒体を含んで成る、態様１〜８のいずれかに記載の装置。
１０．装置が、１またはそれよりも多い付加的な抽出ベッドをさらに有して成る、態様１〜９のいずれかに記載の装置。
１１．抽出媒体が緩く詰め込まれているか、または圧縮されている、態様１〜１０のいずれかに記載の装置。
１２．圧縮層の１またはそれよりも多くが、平坦な、球状の、円錐台形の、プリズム形の、または切頭ピラミッド形である、態様１〜１１のいずれかに記載の装置。
１３．圧縮層の１またはそれよりも多くが、抽出媒体の粒径よりも小さい細孔サイズを有する、態様１〜１２のいずれかに記載の装置。
１４．圧縮層の１またはそれよりも多くが、５ミクロン未満または３ミクロン未満の細孔サイズを有する、態様１３に記載の装置。
１５．圧縮層が、フレキシブルな疎水性材からなる、態様１〜１４のいずれかに記載の装置。
１６．圧縮層が、ガラス微小繊維媒体および／またはポリマーを含んで成る、態様１５に記載の装置。
１７．圧縮層が、ポリプロピレンまたはポリエチレンを含む、態様１５に記載の装置。
１８．圧縮層の厚さが、約０．１ｍｍ〜約３．２５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約３．２５ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約３．０ｍｍ、約０．７５ｍｍ〜約３ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約２．５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約２ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約１．５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約１．２５ｍｍ、約０．２５ｍｍ〜約１．０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．７５ｍｍ、または約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍの範囲である、態様１〜１７のいずれかに記載の装置。
１９．流れ分配機が、２００またはそれ以上のメッシュ数を有する可撓性メッシュ材である、態様１〜１８のいずれかに記載の装置。
２０．前記流れ分配機が、ポリフェニレンサルファイド（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）、フッ素化エラストマー（ＦＫＭ）、パーフルオロエラストマー（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、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シリコン、ゴムまたはポリエステルの１またはそれよりも多くを含んで成る、態様１〜１９のいずれかに記載の装置。
２１．上方圧縮層の下に中間流れ分配機および／または下方圧縮層の下に下方流れ分配機をさらに有して成る、態様１〜２０のいずれかに記載の装置。
２２．流れ分配機が、圧縮層の上方および下方のハウジングにおいて積層または成形されている、態様２１に記載の装置。
２３．上方流れ分配機が、全直径領域に位置付けられ、下方流れ分配機が、装置の下方部分に取り付けられ（または固定され、もしくは収容され、seated）、減じられた直径を有する、態様２２に記載の装置。
２４．装置が、約０．０２５ｍｌ〜約０．２５ｍｌ、約０．０２５ｍｌ〜約０．２ｍｌ、約０．０２５ｍｌ〜約０．１５ｍｌ、約０．０２５ｍｌ〜約０．１００ｍｌの溶離体積に対して構成されている、態様１〜２３のいずれかに記載の装置。
２５．入口が、装置と液体入力デバイスとを接続するための接続金具を受け入れるように構成されている、態様１〜２４のいずれかに記載の装置。
２６．液体入力デバイスが、自動液体分配システム、自動液体処理プラットフォーム、シリンジ、およびマイクロ分配機を有して成る、態様１〜２５のいずれかに記載の装置。
２７．態様１〜２６のいずれかに記載の複数の装置を有して成る抽出プレート。
２８．装置がマルチカラム・アレイに配置されている、態様２７に記載の抽出プレート。
２９．液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、ａ）入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有する容器であって、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域を有する容器、ならびにｂ）（i）上方流れ分配機／支持層、（ii）上方圧縮層、（iii）層（ii）に隣接した微粒子抽出媒体の抽出層、および（iv）抽出層（iii）に隣接して位置付けられた下方圧縮層を、頂部から底部まで有して成り、（i）上方流れ分配機および（ii）上方圧縮層が全直径領域に位置付けられ、（iii）抽出層および（iv）下方圧縮層が減じられた直径領域に位置付けられ、通路を横切って延在する頂部および底部を有する層状構造、を有して成る装置。
３０．全直径領域が、ＡＦ＝πｒＦ２（ｒＦは全直径領域における容器内面の半径である）およびＡｒ＝πｒｒ２（ｒｒは減じられた直径領域における容器内面の半径である）によって測定され、ならびに全直径領域の有効ベッド面積と減じられた直径領域の有効面積との比が、約１０：１〜１．５：１の範囲である、態様２９に記載の装置。
３１．全直径領域の有効ベッド面積と減じられた直径領域の有効面積との比が約４：１である、態様２９に記載の装置。
３２．通路を横切って延在する頂部および底部を有する層状構造が、（i）上方流れ分配機、（ii）上方圧縮層、（i’）中間流れ分配機、（ii’）減じられた直径領域における中間圧縮層、（iii）層（ii’）に隣接する微粒子抽出媒体の抽出層、（iv）層（iii）に隣接する下方圧縮層、および（v）オプションの下方流れ分配機を、頂部から底部まで有して成り、層（i）、（ii）、（i’）および（ii’）が全直径領域に位置付けられ、層（iii）〜（v）が減じられた直径領域に位置付けられる、態様２９に記載の装置。
３３．通路を横切って延在する頂部および底部を有する層状構造が、（i）上方流れ分配機、（ii）上方圧縮層、（i’）中間流れ分配機、（ii’）減じられた直径領域における中間圧縮層、（iii）層（ii’）に隣接する微粒子抽出媒体の抽出層、（iv）層（iii）に隣接する下方圧縮層、および（v）オプションの下方流れ分配機を、頂部から底部まで有して成り、層（i）、（ii）および（i’）が全直径領域に位置付けられ、層（ii’）〜（v）が減じられた直径領域に位置付けられる、態様２９に記載の装置。
３４．１またはそれよりも多いエア・ギャップ層をさらに有して成る、態様２９に記載の装置。
３５．エア・ギャップ層が、減じられた直径領域に位置付けられる、態様３４に記載の装置。
３６．エア・ギャップ層が、減じられた直径領域の直径の１／２から前記減じられた直径領域の直径の４倍までの範囲の高さを有する、態様３５に記載の装置。
３７．層（i’）と前記層（ii’）との間に位置付けられたエア・ギャップ層をさらに有して成る、態様３３に記載の装置。
３８．エア・ギャップ層が減じられた直径領域に位置付けられる、態様３７に記載の装置。
３９．エア・ギャップの高さが、減じられた直径領域の直径の約０．５〜約１倍、約０．５〜約１．５倍、約０．５〜約２倍、約％〜約２．５倍、約０．５〜約３倍、約０．５〜約３．５倍、約％〜約４倍、約１〜約１．５倍、約１〜約２倍、約１〜約２．５倍、約１〜約３倍、約１〜約３．５倍、約１〜約４倍、約１．５〜約２倍、約１．５〜約２．５倍、約１．５〜約３倍、約１．５〜約３．５倍、約１．５〜約４倍、約２〜約２．５倍、約２〜約３倍、約２〜約３．５倍、約２〜約４倍、約２．５〜約３倍、約２．５〜約３．５倍、約２．５〜約４倍、約３〜約３．５倍、約３〜約４倍、または約３．５〜約４倍の範囲である、態様３４〜３８のいずれかに記載の装置。
４０．チップ領域をさらに有して成る、態様１〜２６または態様２９〜３９のいずれかに記載の装置。
４１．チップ領域が、シリンダー形または円錐形である、態様４０に記載の装置。
４２．チップ領域が、減じられた直径ベッド領域と同じ直径を有するか、または減じられた直径ベッド領域よりも小さい直径のベッドを有する、態様４１に記載の装置。
４３．チップ領域がルアーチップの形状である、態様４０〜４２のいずれかに記載の装置。
４４．液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、ａ）入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域を有するマイクロカラム、ｂ）前記通路を横切って延在する頂部および底部を有する抽出システムであって、第１層状構造および第２層状構造の少なくとも１つを有して成り、第１層状構造が、（i）上方流れ分配層および（ii）上方圧縮層を、頂部から底部まで有して成り、第１層状構造が全直径ベッド領域に位置付けられ、ならびに第２層状構造が、（iii）中間圧縮層および（iv）下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、第２層状構造が減じられた直径ベッド領域に位置付けられる抽出システム、を有して成る装置。
４５．抽出システムが第１層状構造のみを有して成る、態様４４に記載の装置。
４６．第１層状構造が、上方圧縮層の直下に位置付けられた中間流れ分配層をさらに有して成る、態様４４または４５に記載の装置。
４７．第１層状構造が、中間流れ分配層と上方圧縮層との間に位置付けられたフリットをさらに有して成る、態様４６に記載の装置。
４８．第１層状構造が、上方圧縮層の下に位置付けられたフリットをさらに有して成る、態様４４〜４７のいずれかに記載の装置。
４９．第１層状構造が、上方圧縮層の下に抽出層をさらに有して成る、態様４４〜４８のいずれかに記載の装置。
５０．抽出システムが第２層状構造のみを有して成る、態様４４に記載の装置。
５１．第２層状構造が、中間圧縮層と下方圧縮層との間に微粒子抽出媒体の抽出層をさらに有して成る、態様４４〜５０のいずれかに記載の装置。
５２．第２層状構造が、中間圧縮層と下方圧縮層との間にエア・ギャップをさらに有して成る、態様４４〜５１のいずれかに記載の装置。
５３．第２層状構造が、下方圧縮層の下に下方流れ分配機をさらに有して成る、態様４４〜５２のいずれかに記載の装置。
５４．エア・ギャップが、第１層状構造の上方圧縮層と第２層状構造の中間圧縮層との間に形成される、態様４４〜５３のいずれかに記載の装置。
５５．抽出システムが、少なくとも１つの第１層状構造および少なくとも１つの第２層状構造を有して成る、態様４４に記載の装置。
５６．アレイ状に複数のマイクロカラムをさらに有して成る、態様４４〜５５のいずれかに記載の装置。
５７．第１ステージと関連する第１マイクロカラムおよび第２ステージと関連する第２マイクロカラムを少なくとも規定するように、直列の複数のマイクロカラムをさらに有して成る、態様４４〜５６のいずれかに記載の装置。
５８．第１マイクロカラムが、封止されていない入れ子を有する第２マイクロカラムと係合する（engage）、態様５７に記載の装置。
５９．液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、ａ）選択的に直列する上方の第１マイクロカラムおよび下方第２マイクロカラムであって、各々のマイクロカラムが入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、それによって、第１マイクロカラムが第１通路を規定し、また第２マイクロカラムが第２通路を規定し、各々のマイクロカラムが、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域をさらに有する第１マイクロカラムおよび第２マイクロカラム、ｂ）第１マイクロカラムの第１通路を横切って延在する頂部および底部を有し、（i）上方流れ分配機／支持層および（ii）上方圧縮層を頂部から底部までに有して成り、全直径ベッド領域に位置付けられる第１層状構造、ならびにｃ）第２マイクロカラムの第２通路を横切って延在する頂部および底部を有し、（iii）微粒子抽出媒体の抽出層および（iv）下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、減じられた直径ベッド領域に位置付けられる第２層状構造を、有して成る装置。
６０．第１層状構造が、上方圧縮層の下に抽出層をさらに有して成る、態様５９に記載の装置。
６１．第１マイクロカラムの第１通路を横切って延在する頂部および底部を有し、第１マイクロカラムの減じられた直径ベッド領域に位置付けられる第３層状構造を有して成り、第３層状構造が、（i）中間圧縮層および（ii）下方圧縮層を頂部から底部までに有して成る、態様５９または６０に記載の装置。
６２．中間圧縮層と下方圧縮層との間にエア・ギャップをさらに有して成る、態様６１に記載の装置。
６３．第３層状構造が、中間圧縮層と下方圧縮層との間に抽出層をさらに有して成る、態様６１または６２に記載の装置。
６４．サンプルから被検物質を抽出する方法であって、ａ）態様１〜６３のいずれかに記載の装置または抽出プレートと液体バッファ中のサンプルとを接触させること、およびｂ）サンプルを溶離バッファで装置から溶離させることを含んで成る方法。
６５．サンプルと装置とを接触させる前、その間、またはその後に、１またはそれよりも多いコンディショニングまたは洗浄工程をさらに有して成る、態様６４に記載の方法。
６６．装置と接触させる工程が、通気（または換気、ventilation）を供するために、第２マイクロカラム内の第１マイクロカラムを封止しないように入れ子にすることによって、圧力下でサンプルを第１マイクロカラムに通して濾過し、減圧下でサンプルを第２マイクロカラムへと流すことを含んで成る、態様６４または６５に記載の装置。
６７．装置と接触させる工程が、第１マイクロカラムを除去し、サンプルを第２マイクロカラムに通して濾過することをさらに含んで成り、サンプルを装置から溶離する工程が、溶離バッファを第２マイクロカラムに流す工程を含んで成る、態様６４〜６６のいずれかに記載の方法。
６８．態様１〜６３のいずれかに記載の装置または抽出プレートを有して成るキット。
６９．１またはそれよりも多い溶離バッファまたは洗浄バッファをさらに有して成る、態様６８に記載のキット。
【実施例】
【0080】
開示された対象のより完全な理解を容易にするためにのみ、下記の非限定的な実施例が例示的な目的のために供される。これらの実施例は、本明細書に記載された態様のいずれかに限定されると解されるべきではなく、本明細書で使用される装置および本装置の使用方法に関するものを示す。
【0081】
（実施例１ 血漿からのカテコールアミンの抽出）対照単直径カラム（Control Single diameter column）：ＣＥＲＥＸ（登録商標）ＷＣＸ １ｃｃ １０ｍｇカラム。
【0082】
本発明の装置である「小口径のカラム」は、有効面積比が４：１（全直径：減じられた直径）の１ｃｃカラムであった。カラムの層は、（i）上方流れ分配スクリーン（screen）、（ii）シリンダー形の織物圧縮層、（iii）下方流れ分配スクリーン、（iv）圧縮層としての球状フリット、（v）微粒子抽出媒体、および（vi）下方圧縮層としての球状フリットであった。層（i）〜（iii）は全直径領域に位置付けられ、層（iv）〜（vi）は減じられた直径領域に位置位置付けられた。抽出媒体は、ＣＥＲＥＸ（登録商標）ＷＣＸ １ｃｃ、１０ｍｇカラムで使用した抽出媒体と同じとした。
【0083】
通常のヒト血清サンプルを、Bioreclamation Corp.から入手し、固相抽出の前にカテコールアミンでスパイクした（または添加した、spiked）。ブランクおよび血漿サンプルには、内部標準（internal standards）（例えば、ドーパミン−Ｄ４、エピネフリン−Ｄ６、およびノルエピネフリン−Ｄ６）をスパイクした。
【0084】
ＣＥＲＥＸ（登録商標）ＷＣＸ（１ｃｃ／１０ｍｇ）（対照および小口径）カラムを０．５ｍｌのメタノール、続いて０．５ｍｌの１０ｍＭ、ｐＨ６．８のフォスフェイト・バッファで調整した。
【0085】
０．５ｍＬの１０ｍＭのフォスフェイト・バッファを１００μＬのサンプルと混合した。ｐＨ６．８でサンプル／バッファ混合物を２〜３ｐｓiの圧力でカラムに充填した（loaded）。カラムを、６ｐｓiで１ｍＬの脱イオン水を用いて洗浄し、次いで、６ｐｓiで１ｍｌのアセトニトリルを用いて洗浄した。
【0086】
カラムの各々のタイプごとに２セットのカラムが充填された。（対照および小口径）カラムの半分を、０．５ｍＬの溶離バッファ−（１００ｍＭで、ポタシウム・カーボネート（または炭酸カリウム、Potassium Carbonate）とアセトニトリルとの比が２５：７５）で溶離した。カラムの残り半分を０．１ｍＬの溶離バッファ−（１００ｍＭで、ポタシウム・カーボネートとアセトニトリルとの比が２５：７５）で溶離した。
【0087】
ＬＣ−ＭＳ／ＭＳ反応のために２５μＬの溶離液を使用または充填した。
【0088】
（実施例２ カテコールアミンのＬＣ−ＭＳ／ＭＳ分析）抽出から得られた溶液２５μＬを、ＴＡＲＧＡ（登録商標）Ｃ１８、３μｍ粒子サイズ５０×２．１ｍｍの分析カラムに自動的に注入した。バイナリーの（または２成分の、binary）ＨＰＬＣ勾配（gradient）を分析カラムに適用して、エピネフリン、ノルエピネフリンおよびドーパミンをサンプル中に含まれる他の被検物質から分離した。移動相Ａは、０．１％のフォーミック・アシッド（またはギ酸、formic acid）（ｐＨ３．０）を含む５．０ｍＭのアンモニウム・フォーメイト（またはフォーミック・アシッドアンモニウム、ammonium formate）であり、移動相Ｂは、０．１％のフォーミック・アシッドを含むアセトニトリルであった。ＨＰＬＣ勾配は、５分以上、３５℃の温度、５００μＬ／分の流速で以下のように進行した。
【表1】
【0089】
他の適切なＭＳ／ＭＳ装置が知られているが、ＭＳ／ＭＳは、ＡＰＰＬＩＥＤ ＢＩＯＳＹＳＴＥＭＳ ＭＤＳ ＳＣＩＥＸ ５００（登録商標）を用いて行った。他の適切なソフトウェア・システムが知られているが、本実施例ではソフトウェア・プログラムＡＮＡＬＹＳＴ １．５．２（登録商標）を使用した。分析カラムを出る液体の溶媒／被検物質は、ＭＳ／ＭＳ分析器の加熱された噴霧（またはネブライザー、nebulizer）界面（interface）に流入した。溶媒／被検物質混合物は、界面の加熱された配管内で蒸気に変換された。噴霧された溶媒における被検物質は、加熱されたＥＳＩによってイオン化された。
【0090】
イオンは、第１四重極（または四極子、quadrupole）（Ｑ１）に移動し、被検物質の１つから生成される親イオンの質量対電荷比でイオンを選択した。四重極２（Ｑ２）に入るイオンを、イオン・フラグメントを生成させるためにアルゴンガスと衝突させ、さらなる選択のために四重極３（Ｑ３）に通した。被検物質の１つを示すイオンの測定後、第２被検物質からの親イオンの質量対電荷比を有するイオンが選択されるように、Ｑ１を調整した。これらのイオンをＱ２において窒素ガスと衝突させ、イオン・フラグメントをさらなる選択のためにＱ３に通した。これらのイオンの測定後、第３被検物質からの親イオンの質量対電荷比を有するイオンが選択されるようにＱ１を調整した。これらのイオンをＱ２においてアルゴンガスと衝突させ、イオン・フラグメントをさらなる選択のためにＱ３に通した。同時に、内部標準であるドーパミン−Ｄ４および／またはエピネフリン−Ｄ６および／またはノルエピネフリン−Ｄ６を用いて、同位体希釈質量分析法（isotope dilution mass spectrometry）を使用する同じ方法を実施した。以下の物質移動（または質量転移、mass transfer）は、同じサンプル注入からの正の極性についての検証の間、エピネフリン、ノルエピネフリンおよびドーパミン（およびそれらの対応する内部標準）の検出および定量のために使用された。
【0091】
表２は、カテコールアミン１ｎｇ／ｍｌでスパイクした血漿サンプルからのカテコールアミンの回収率を表すデータを示す。注目すべきことに、小口径のカラムは、すべてのカテコールアミンについて、すべての溶離体積で著しく良好に実施された。特に、小体積溶離（すなわち０．１ｍｌの溶離）は、従来のカラムを使用した小体積溶離の少なくとも３倍の溶離を行った。【表2】
【0092】
図４Ａおよび図４Ｂのクロマトグラムに示すように、本発明の装置（すなわち、小口径のカラム）を使用して、健常なドナーからの血漿中のカテコールアミンを抽出して検出することは、経時的にプロットされる。
【0093】
クロマトグラフィーは、アッセイの感度を実証する。絶対回収率（absolute recovery）のチャートは、より小さな溶離体積でさえ、従来のカラムと比較して小口径のカラムを使用することで、回収率の向上および再現性の向上を実証する。
【0094】
本装置の別の利点は、本発明の装置が、減じられた有効ベッド直径からのより小さい溶離体積に起因して、より小さい容器に収集でき、移動を排除または低減することができることである。
【0095】
（実施例３ 尿からのブプレノルフィンおよびノルブプレノルフィンの抽出）小口径の抽出カラムは、低溶離体積（５０〜１００μＬ）の使用を可能にする、高容量、高効率、低ベッドの物質吸着剤であることを特徴とする。これらの溶離体積は、ＡＬＤIII（登録商標）またはＩＰ８（登録商標）（カリフォルニア州ボールドウィン・パークのSPEware Corp.製）などの陽圧ＳＰＥプロセッサー・ユニット内での蒸発に役立ち、別個の溶媒蒸発機の必要性を排除する。これは、選択的溶離溶媒の使用を可能にし、高い溶媒強度（低特異性）の溶離溶媒を使用することで可能とするものよりもクリーンな抽出物をもたらす。
【0096】
ブプレノルフィンおよびノルブプレノルフィンは、いくつかの理由からモデル化合物として選択された。それらは、コンプライアンス試験機関において「痛みパネル（pain panels）」の一部として頻繁にモニターされる。それらの関連する濃度は比較的低く、従って低濃度のＬＬＯＤｓ（定量下限）を必要とする。さらに、それらは主にグルクロニド・コンジュゲート（glucuronide conjugates）として尿中に排泄され、小口径のＳＰＥカラムとの固相抽出効率の両方を評価する機会を与える。
【0097】
（実験試薬）ａ）水、ｂ）陰性対照尿（標準曲線の希釈液）、およびｃ）１００ｍＭ、ｐＨ４．８のソディウム・アセテート（または酢酸ナトリウム、sodium acetate）・バッファ、内部標準溶液（Ｂ−ｄ４およびＮ−ｄ３）およびβグルクロニダーゼ溶液（２５００ユニット／サンプル、レッドアバロン カタログ番号BG100、カリフォルニア州イングルウッドのKura Biotec製)を含む「マスターミックス」。
【0098】
（プロセス）校正曲線は、連続希釈を介して単一の高校正機から調製した。「マスターミックス」をプレートヒーター（６８℃に予熱）上の９６ウェル培養プレート（またはインキュベーション・プレート、incubation plate）のすべてのウェルに入れた。次いで、校正機および対照群（controls）（１００μＬの試料体積）を培養プレートに移した。１５分後、培養プレートの内容物を抽出のために９６ウェルＳＰＥプレートに移した。
【0099】
（固相抽出）ＰＳＣＸ吸着剤（２．５ｍｇ）を用いた小口径の抽出カラムへのサンプルの適用
脱イオン水２５０μＬでの洗浄
１５０μＬの１００ｍＭのアセチック・アシッド（または酢酸、acetic acid）での洗浄
メタノール３００μＬでの洗浄
１分間の吸着剤の乾燥
ＳＰＥプレートのコレクションへの移行
５０μＬの溶離溶媒（エチル・アセテート（または酢酸エチル、ethyl acetate）：メタノール：濃ＮＨ４ＯＨ＝９３：５：２）での溶離
溶剤の乾燥
再溶解溶媒（１００ｍＬ、フォーミック・アシッド水溶液０．１％：メタノール＝８０：２０）における残渣の溶解
【0100】
（分析条件）（ＬＣ条件）
カラム：Ｈａｉｓｉｌ Ｃ１８、ＨＬ、５０×２．１ｍｍ、５μＭ（カリフォルニア州マウンテンビューのHiggins Analytical Inc．製）
流量：４００μＬ／分
注入体積：１０μＬ
Ａ＝０．１％水性フォーミック・アシッド、Ｂ＝メタノール
勾配：０．５分で２０〜４０％Ｂ、２分で４０〜６０％Ｂ
ＭＳ条件：Ｓｃｉｅｘ ５０００、ソース＝ＥＳＩ、陽イオン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）
【0101】
（結果と結論）ＢおよびＮの校正曲線を図６Ａ−Ｂに示す。回帰は２次、１／ｘの重み付けである。定量イオンのｓ／ｎ比および曲線精度の評価（低校正機での公称値から±２０％を必要とする）に基づいて、ＬＬＯＱｓはＢおよびＮについて、それぞれ０．３１３ｎｇ／ｍｌおよび０．６２５であると決定された。
【0102】
非検証の対照サンプル（各ｎ＝１０）の分析結果は以下の通りである。【表3】
【表4】
【0103】
ＲＳＤｓ（残渣標準偏差）は５％未満であった。２．５ｍｇのベッド質量を有する小口径の抽出カラムを使用した尿からの絶対回収率は、ＢおよびＮについて、それぞれ９１％および９７％であった。モル濃度２０，０００ｎｇ／ｍｌのモルヒネを補充した尿サンプルを用いて実験を繰り返した。絶対回収率の差は認められなかった。
【0104】
（実施例４ 尿からのベンゾイルエクゴニン、ブプレノルフィン、ＥＤＤＰおよびメプロバメートの抽出）以下の実験は、尿中の４つの共通被検物質の抽出回収率を、一般的な（または通常の、もしくは均一な、regular）ＣＥＲＥＸ ＨＰＳＣＸ ＮＢＥカラム、および第１ステージでのみ濾過を伴うデュアル・ステージＳＰＥカラムのセット、および頂部の濾過層を有さない小口径の第２ステージでのＨＰＳＣＸ吸着剤を用いて比較する。
【0105】
重水素化した内部標準を有する、ベンゾイルエクゴニン、ブプレノルフィン、ＥＤＤＰ、およびメプロバメート１００ｎｇで、ブランクの尿サンプルをスパイクした。
【0106】
（サンプルの調製）（一般的なＮＢＥカラム）
尿サンプル（５０μＬ）を１００ｍＭのソディウム・アセテート（水溶液、ｐＨ４．８、２５０μＬ）と混合し、ＮＢＥ ＳＰＥカラムに充填した。１００ｍＭのＨＣｌ（３００μＬ）、次いで脱イオン水（５００μＬ）でカラムを洗浄し、カラムを窒素気流で１０分間乾燥させる。溶離バッファ（ＤＣＭ：ＩＰＡ：ＮＨ４ＯＨ＝８０：１８：２、５０μＬ）でサンプルを溶離する。溶離したサンプルを窒素で乾燥させた。残渣を、０．１％の水性フォーミック・アシッド：メタノール＝９５：５の混合物２００μＬで再構成し、ＩＳでスパイクした。サンプルをＬＣＭＳで分析した。
（デュアル・ステージＮＢＥカラムによる固相抽出）
尿サンプル（５０μＬ）を１００ｍＭのソディウム・アセテート（水溶液、ｐＨ４．８、２５０μＬ）と混合し、デュアル・ステージＮＢＥカラムに充填した。サンプルは、第１カラムを通って第２ステージのカラムに適用された。第１ステージのカラムが削除された。サンプルを第２ステージのカラム中の吸着剤に装填した。吸着剤を含むカラムを１００ｍＭのＨＣｌ（３００μＬ）、次いで脱イオン水（５００μＬ）で洗浄した。カラムを窒素気流で１０分間乾燥させた。残渣を、０．１％の水性フォーミック・アシッド：メタノール＝９０：１０の混合物１００μＬで再構成し、ＩＳでスパイクした。サンプルをＬＣＭＳで分析した。
【0107】
（プロセス）（ＬＣＭＳ法）
抽出物の分析は、Ｓｈｉｍａｄｚｕ Ｎｅｘｅｒａ ＸＲ ＵＨＰＬＣに接続されたＳＣＩＥＸ ５５００質量分析計で行った。取得プログラムは、スケジュールされたＭＲＭ（各々の被検物質ごとに２つプロダクト・イオン、各々の内部標準ごとにプロダクト・イオン）を使用して構築された。
【表5】
【0108】
（分析条件）（ＭＳ条件）
ＳＣＩＥＸ ＱＴＲＡＰ（登録商標）５５００、ソース＝ＥＳＩ
陽イオン、スケジュールされたＭＲＭ
ソース温度６００℃
脱溶媒和ＧＳ１、ＧＳ２：５０
ＨＰＬＣ勾配プロファイル：
【表6】
移動相Ｂ ＭｅＯＨ＋０．１％フォーミック・アシッド
流速：０．７ｍＬ／ｍｉｎ
注入量：５μｌ
（ＬＣ条件）
Ｓｈｉｍａｄｚｕ Ｎｅｘｅｒａ ＸＲ ＵＨＰＬＣ
カラム：Ｒａｐｔｏｒ ビフェニル ５ｍｍガード・カラムを有する、ＲａｐｔｏｒＴＭ ビフェニル、５０ｍｍ×２．１ｍｍ、２．７ｕｍ（ペンシルバニア州ベルフォントの Restek Corp．製）
流量：７００μＬ／分
カラム温度：４０℃（ＳＰＥｗａｒｅカラム・オーブン）
注入体積：５μＬ
Ａ＝０．１％の水性フォーミック・アシッド、Ｂ＝メタノール中の０．１％のフォーミック・アシッド
【0109】
（結果と結論）以下の結果は、ブプレノルフィンを除いて、デュアル・ステージＮＢＥデバイスを有するＳＰＥが、５０ｕＬの溶離溶媒を含む一般的なＮＢＥカラムよりも有意に良好な回収を供することを示した。
【表7】
【0110】
結びに、本明細書の実施形態は特定の態様を参照することによって強調されるが、これらの開示された態様が本明細書に開示される対象の原理の単なる例示であることを当業者であれば容易に理解するであろう。したがって、開示される対象は、本明細書に記載の特定の方法論、プロトコル、および／または試薬などに決して限定されないことを理解されたい。したがって、本明細書の主旨から逸脱することなく、本明細書の教示に従って、開示された対象の様々な改変または変更または代替構成を実施することができる。最後に、本明細書で使用する用語は、特定の態様のみを説明するためのものであり、特許請求の範囲によってのみ規定される本発明の範囲を限定するものではない。従って、本発明は図示され、説明されたものに厳密に限定されるものではない。
【0111】
本発明を実施するために本発明者に既知の最良の形態を含む、本発明の特定の態様が本明細書には記載されている。当然ながら、これらの記載された態様の変形は、上記の記載を理解することによって、当業者には明らかになるであろう。本発明者は、当業者がこのような変形を適切に使用することを期待しており、本発明者は、本明細書に具体的に記載されている以外の方法で本発明が実施されることを意図している。したがって、本発明は、適用法によって許容されるように、添付の特許請求の範囲に記載された対象のすべての改変および均等物を含む。さらに、本明細書中で他に指示されない限り、または文脈によって明らかに否定されない限り、上記態様のすべての可能な変形例において、あらゆる組合せが本発明に包含される。
【0112】
本発明の別の態様、要素または工程の分類は、限定して解釈されるべきではない。各グループの構成要素は、別個に、または本明細書で開示される他のグループの構成要素との任意の組合せで参照され、主張され得る。利便性および／または特許性の理由から、１またはそれよりも多いグループの構成要素が、グループに包含されるか、グループから削除されることが予期される。そのような包含または削除が生じた場合、明細書は修正されたグループを含むとみなされ、したがって、添付の特許請求の範囲で使用されるすべてのマーカッシュ・グループの記載を満たすものとみなされる。
【0113】
他に示さない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される特徴、項目、量、パラメータ、特性、用語などを表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修飾されるものとして理解されるべきである。本明細書で使用される場合、「約」という用語は、記載される特徴、項目、量、パラメータ、特性、または用語の値の±１０％の範囲に限定される特徴、項目、量、パラメータ、特性、または用語であることを意味する。したがって、反対に示されない限り、本明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、変化し得る近似値である。例えば、質量分析計は、所与の被検物質の質量を決定する際にわずかに変化し得るので、イオンの質量またはイオンの質量／電荷比の文脈における、「約」という用語は、±０．５０原子質量単位に言及する。
【0114】
少なくとも、均等論の適用を特許請求の範囲に限定する試みとしてではなく、各数値表示は、表示された有効数字の数を考慮して、また通常の丸め技法の適用によって、少なくとも解釈される。
【0115】
態様または態様の実施形態に関して、「し得る（may）」または「できる（can）」という用語の使用は、「し得ない（may not）」または「できない（can not）」の代替的な意味も含まれる。このように、態様または態様の実施形態は、本発明の主題の一部として含まれていてもよく、したがって、否定的な限定または排他的な条件も明示的に意味され、このことは、態様または態様の実施形態が、本発明の主題の一部として含まれ得ない、または含むことができないことを意味する。同様に、態様または態様の実施形態に関して、「オプションとして（optionally）」という用語の使用は、そのような態様または態様の実施形態が、本発明の主題の一部として含まれ得るし、または含まれ得ない。そのような否定的な制限または排他的な条件が適用されるかどうかは、否定的な制限または排他的な条件が特許請求の範囲の対象に記載されているかどうかに基づく。
【0116】
本発明の広い範囲を示す数値範囲および数値は近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に示す数値範囲および数値は可能な限り正確に記載される。しかしながら、数値範囲または数値は、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に含む。本明細書における数値の範囲の記載は、その範囲内の各別個の数値を個別に参照する簡略な方法として役立つことを単に意図するものである。本明細書で別段の指示がない限り、数値範囲の各個々の値は、本明細書に個々に記載されているものとして本明細書に組み込まれる。
【0117】
本発明を記載する文脈において（特に添付の特許請求の範囲の文脈において）使用される用語「一の（a、an）」、「前記またはその（the）」および同様の指示対象は、本明細書中に別段の指示がない限り、または文脈と明らかに矛盾する場合を除き、単数形および複数形の両方を包含するものと解釈されるべきである。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書で他に指示されない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、いかなる適切な順序で実施され得る。本明細書で供される「いかなる、またはあらゆる（any）」および「すべての例（all example）」、または例示的な言語（例えば、「など（such as）」）の使用は、単に本発明をよりよく示すことを意図しており、他に主張される本発明の範囲を限定するものではない。本明細書におけるいかなる言葉も、本発明の実施に不可欠な特許請求されていない要素を示すものとして解されるべきではない。
【0118】
本明細書で開示された特定の態様は、言語で構成される、または本質的に言語から成るものを使用する特許請求の範囲においてさらに限定され得る。特許請求の範囲において使用される場合、補正が提出または追加されているか否かに関わらず、「から成る（consisting of）」というトランジション・ターム（transition term）は、特許請求の範囲に特定されていない要素、工程または成分を排除する。「本質的に〜から成る（consisting essentially of）」というトランジション・タームは、特定の材料または工程、および基本的および新規な特性に重大な影響を及ぼさないものに、特許請求の範囲を限定する。そのように主張された本発明の態様は、本質的にまたは明示的に本明細書で記載され、可能となる。
【0119】
本明細書において、参照および識別されるすべての特許、特許公報および他の刊行物は、例えば、本発明に関連して使用することができる刊行物に記載された組成および方法論を、記載および開示する目的で、その全体が参照により、別個におよび明示的に本明細書に組み込まれる。これらの刊行物は、単に本出願の出願日前の開示のためにのみ供される。この点に関して、発明者が先の発明に起因して、または他の何らかの理由によって、当該開示よりも先行する資格がないという承認として解されるべきではない。これらの文書の内容に関する日付または表現に関するすべての記述は、出願人が利用可能な情報に基づいており、これらの文書の日付または内容の正確性についての承認を構成するものではない。本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
（態様１）
液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、
ａ）入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域を有するマイクロカラム、ならびに
ｂ）前記通路を横切って延在する頂部および底部を有する抽出システム
を有して成り、
前記抽出システムが、第１層状構造および第２層状構造の少なくとも１つを有して成り、
前記第１層状構造が、（i）上方流れ分配層および（ii）上方圧縮層を、頂部から底部まで有して成り、該第１層状構造が全直径ベッド領域に位置付けられ、ならびに
前記第２層状構造が、（iii）中間圧縮層および（iv）下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、該第２層状構造が減じられた直径ベッド領域に位置付けられる、
装置。
（態様２）
前記抽出システムが、前記第１層状構造のみを有して成る、態様１に記載の装置。
（態様３）
前記第１層状構造が、前記上方圧縮層の下に位置付けられる中間流れ分配層をさらに有して成る、態様２に記載の装置。
（態様４）
前記第１層状構造が、前記中間流れ分配層と前記上方圧縮層との間に位置付けられるフリットをさらに有して成る、態様３に記載の装置。
（態様５）
前記第１層状構造が、前記上方圧縮層の下に位置付けられるフリットをさらに有して成る、態様２に記載の装置。
（態様６）
前記第１層状構造が、前記上方圧縮層の下に抽出層をさらに有して成る、態様２に記載の装置。
（態様７）
前記抽出システムが、前記第２層状構造のみを有して成る、態様１に記載の装置。
（態様８）
前記第２層状構造が、前記中間圧縮層と前記下方圧縮層との間に微粒子抽出媒体の抽出層をさらに有して成る、態様７に記載の装置。
（態様９）
前記第２層状構造が、前記中間圧縮層と前記下方圧縮層との間にエア・ギャップをさらに有して成る、態様７に記載の装置。
（態様１０）
前記第２層状構造が、前記下方圧縮層の下に下方流れ分配機をさらに有して成る、態様７に記載の装置。
（態様１１）
エア・ギャップが、前記第１層状構造の上方圧縮層と前記第２層状構造の中間圧縮層との間に形成される、態様１に記載の装置。
（態様１２）
前記抽出システムが、少なくとも１つの第１層状構造および少なくとも１つの第２層状構造を有して成る、態様１に記載の装置。
（態様１３）
アレイ状の複数のマイクロカラムをさらに有して成る、態様１に記載の装置。
（態様１４）
第１ステージと関連する第１マイクロカラムおよび第２ステージと関連する第２マイクロカラムを少なくとも規定するように、直列の複数のマイクロカラムをさらに有して成る、態様１に記載の装置。
（態様１５）
前記第１マイクロカラムは、封止されていない入れ子を有する前記第２マイクロカラムと係合する、態様１４に記載の装置。
（態様１６）
液体サンプルから被検物質を抽出するための装置であって、
ａ）選択的に直列する上方の第１マイクロカラムおよび下方の第２マイクロカラムであって、各々のマイクロカラムが入口、出口、および被検物質を含む液体サンプルを通すための入口と出口との間の通路を有し、それによって、第１マイクロカラムが第１通路を規定し、また第２マイクロカラムが第２通路を規定し、各々のマイクロカラムが、全直径ベッド領域および減じられた直径ベッド領域をさらに有する、第１マイクロカラムおよび第２マイクロカラム、
ｂ）第１マイクロカラムの第１通路を横切って延在する頂部および底部を有し、（i）上方流れ分配機／支持層および（ii）上方圧縮層を頂部から底部までに有して成り、第１マイクロカラムの全直径ベッド領域に位置付けられる、第１層状構造、ならびに
ｃ）第２マイクロカラムの第２通路を横切って延在する頂部および底部を有し、（iii）微粒子抽出媒体の抽出層および（iv）下方圧縮層を頂部から底部まで有して成り、第２マイクロカラムの減じられた直径ベッド領域に位置付けられる、第２層状構造
を有して成る、装置。
（態様１７）
前記第１層状構造が、前記上方圧縮層の下に抽出層をさらに有して成る、態様１６に記載の装置。
（態様１８）
前記第１マイクロカラムの第１通路を横切って延在する頂部および底部を有し、該第１マイクロカラムの減じられた直径ベッド領域に位置付けられる第３層状構造を有して成り、該第３層状構造が、（i）中間圧縮層および（ii）下方圧縮層を頂部から底部までに有して成る、態様１６に記載の装置。
（態様１９）
前記第３層状構造が、前記中間圧縮層と前記下方圧縮層との間にエア・ギャップをさらに有して成る、態様１８に記載の装置。
（態様２０）
前記第３層状構造が、前記中間圧縮層と前記下方圧縮層との間に抽出層をさらに有して成る、態様１８に記載の装置。
（態様２１）
サンプルから被検物質を抽出する方法であって、
ａ）態様１６に記載の装置と液体バッファ中のサンプルとを接触させること、および
ｂ）サンプルを溶離バッファで装置から溶離させること
を含んで成る方法。
（態様２２）
装置と接触させる前記工程が、通気を供するために、第２マイクロカラム内の第１マイクロカラムを封止しないように入れ子にすることによって、圧力下でサンプルを第１マイクロカラムに通して濾過し、減圧下でサンプルを第２マイクロカラムへと流すことを含んで成る、態様２１に記載の方法。
（態様２３）
装置と接触させる前記工程が、第１マイクロカラムを除去し、サンプルを第２マイクロカラムに通して濾過することをさらに含んで成り、サンプルを装置から溶離する前記工程が、溶離バッファを第２マイクロカラムに流す工程を含んで成る、態様２２に記載の方法。