特表 2023-528282 質量分析法による固相親和性選択

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-04

(54)【発明の名称】質量分析法による固相親和性選択

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/62 20210101AFI20230627BHJP

   G01N 33/15 20060101ALI20230627BHJP

   G01N 27/623 20210101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

G01N27/62 F

G01N27/62 V

G01N33/15 Z

G01N27/623

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022570538

(86)(22)【出願日】2021-05-20

(85)【翻訳文提出日】2022-12-16

(86)【国際出願番号】 IB2021054397

(87)【国際公開番号】W WO2021234640

(87)【国際公開日】2021-11-25

(31)【優先権主張番号】63/029,028

(32)【優先日】2020-05-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510075457

【氏名又は名称】ディーエイチ テクノロジーズ デベロップメント プライベート リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】コービー， トーマス アール．

(72)【発明者】

【氏名】リウ， チャン

【テーマコード（参考）】

2G041

【Ｆターム（参考）】

2G041CA01

2G041EA04

2G041FA12

2G041GA08

2G041GA09

2G041HA01

(57)【要約】

質量分析法による親和性選択のためのシステムにおいて、溶液中の複数の薬物候補が、親和性に基づいて分離され、選択されたタンパク質のための結合親和性を有する、固相素子を、溶液中に導入することと、選択された薬物候補として、固相素子に複数の薬物候補のうちの少なくとも１つを結合させることと、結合解除された材料を分離するために、固相素子および選択された薬物候補を洗浄することと、開放ポートサンプリング界面のサンプリング領域を通して流動する、捕捉流体中で、選択された薬物候補をサンプリングすることと、サンプリングされた選択された薬物候補および捕捉流体をイオン化源に指向することとを含む、方法が、提供される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法であって、
溶液中に複数の化合物をともに導入することと、
前記選択された親和性に基づいて、１つ以上の化合物と結合させるように動作する表面処理を備える、プローブを挿入することと、
前記プローブに前記複数の化合物からの１つ以上の化合物を結合させることと、
前記溶液から前記プローブおよび結合された１つ以上の化合物を除去することと、
前記プローブから前記１つ以上の化合物を分離することと、
開放ポートサンプリング界面の開放端において、流動する溶媒を用いて、前記分離された１つ以上の化合物を捕捉することと、
イオン化素子に前記溶媒および捕捉された１つ以上の化合物を輸送することと、
前記１つ以上の化合物をイオン化することと
を含む、方法。

【請求項2】

質量分析計内で前記イオン化された１つ以上の化合物を分析することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記１つ以上の化合物をイオン化した後であるが、前記分析する前に、前記方法はさらに、微分移動度分光計におけるイオン移動度に基づいて、前記イオン化された１つ以上の化合物を分離することを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記プローブは、
固相微量抽出（ＳＰＭＥ）ファイバと、
ＲＥＥＤと、
磁性粒子と
から成る群から選択される、請求項１－３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

前記プローブから前記１つ以上の化合物を分離することは、
前記プローブから前記１つ以上の化合物を結合解除させるために、分離容器内の結合解除溶媒の中に、前記プローブおよび結合された１つ以上の化合物を挿入することと、
前記開放ポートサンプリング界面の開放端において、前記流動する溶媒の中に、前記結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物を注入することと
を含む、請求項１－３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

前記注入することは、
前記分離容器から前記結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物を吸引することと、
前記イオン化素子に圧送される溶媒流の中に、前記吸引された結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物を注入することと
を含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記注入することは、前記開放ポートサンプリング界面の開放端において、前記流動する溶媒の中に、前記分離容器から前記結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物の液滴を射出させることを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記注入することは、前記液滴を音響的または空気圧で射出させることを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

質量分析法による親和性選択のためのシステムにおいて、溶液中の複数の薬物候補が、親和性に基づいて分離される、方法であって、
選択されたタンパク質のための結合親和性を有する、固相素子を前記溶液中に導入することと、
選択された薬物候補として、前記固相素子に前記複数の薬物候補のうちの少なくとも１つを結合させることと、
結合解除された材料を分離するために、前記固相素子および選択された薬物候補を洗浄することと、
開放ポートサンプリング界面のサンプリング領域を通して流動する、捕捉流体中で、前記選択された薬物候補をサンプリングすることと、
前記サンプリングされた選択された薬物候補および捕捉流体をイオン化源に指向することと
を含む、方法。

【請求項10】

前記固相素子は、固相微量抽出ファイバ、ＲＥＥＤ、および磁性粒子から成る群から選択される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記タンパク質は、アミノシラン試薬を用いて前記表面上のＳｉ－ＯＨを処理した後、グルタルアルデヒド（ＧＡ）との反応によって、前記固相素子の表面に不動化され、前記ＧＡの遊離端は、前記タンパク質を捕捉するために、リジンのアミノ基と反応することが可能である、請求項９または１０に記載の方法。

【請求項12】

前記選択された薬物候補は、サンプルウェルから前記捕捉流体の中に前記選択された薬物候補を音響的に射出させることによってサンプリングされる、請求項９－１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項13】

前記選択された薬物候補は、前記洗浄した後、前記サンプルウェルから射出される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記選択された薬物候補が、前記サンプルウェルから射出される前に、前記方法はさらに、
前記固相素子から前記選択された薬物候補を解放することと、
前記固相素子から前記選択された薬物候補を隔離することと、
前記捕捉流体の中に、前記固相素子を伴わずに、前記選択された薬物候補を射出させることと
を含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記選択された薬物候補は、前記固相素子と結合された状態で射出される、請求項１２に記載の方法。

【請求項16】

前記選択された薬物候補は、前記捕捉流体によって結合解除される、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記選択された薬物候補および固相素子は、前記サンプルウェルから射出され、前記システムはさらに、前記イオン化源の前に、前記固相素子を捕獲するためのトラップを備える、請求項１２に記載の方法。

【請求項18】

前記候補薬物は、前記捕捉流体の中に溶媒を導入することによって、前記捕獲された固相素子から解放される、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記トラップは、磁気トラップを備える、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記トラップは、フィルタまたはサイズトラップを備える、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連米国出願）
本願は、その全内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる、２０２０年５月２２日に出願された、米国仮出願第６３／０２９，０２８号からの優先権の利益を主張する。

【0002】

（分野）
本発明は、流体を処理することを対象とし、より具体的には、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法およびシステムを対象とする。

【背景技術】

【0003】

（背景）
質量分析法（ＡＳＭＳ）による親和性選択は、不動化または可溶性受容体への候補分子の結合を伴い、時間および費用効果的様式において大化合物ライブラリをスクリーニングするために使用されている。従来のＡＳＭＳワークフローは、溶液相インキュベーションに基づき、溶液中の標的タンパク質が、薬物分子の混合物に添加される。結合解除された薬物分子は、次いで、限外濾過、スピンカラム、およびサイズ排除クロマトグラフィ等の機構によって、薬剤タンパク質複合体から分離される。分子量に基づく分離後、タンパク質薬物複合体および結合解除されたタンパク質は、分析のために逆相ＬＣ／ＭＳに注入される。ＭＳによって検出された薬物分子（ＬＣ内に解放される）は、標的タンパク質に対する結合親和性を用いて同定される。しかしながら、従来の方法論による分析速度は、ＬＣを使用したタンパク質薬物複合体からの遊離薬物の時間のかかる分離（すなわち、溶出）に起因して、限定される。

【0004】

固相ＡＳＭＳでは、固相素子の表面上の酵素が、固相素子の固相表面に対する親和性を用いて薬物分子を捕捉するために、溶液中の薬物混合物の中に挿入され得る。そのような固相素子の実施例は、磁性粒子および固相微量抽出（ＳＰＭＥ）ファイバを含むが、しかしながら、ＳＰＭＥファイバのような他の固相素子と比較して、磁性粒子は、はるかに広い表面積を有し、これは、捕捉感度を改良する。１つのそのようなアプローチである、ＭａｇＭＡＳＳ（Ｊ．Ｎａｔ．Ｐｒｏｄ．２０１６，７９，２８９８－２９０２）では、磁性粒子が、溶液中に結合解除された薬物を残しながら、タンパク質結合親和性を用いて薬物分子を「取り出す」ために使用される。必要であれば、磁性粒子は、液体相への薬物分子の溶出およびＬＣ－ＭＳ／ＭＳの中への射出前に、洗浄されることできる。

【0005】

また、ＳＰＭＥファイバ等の結合された薬物分子を用いた固相基材の直接サンプリングのために、開放ポートサンプリング界面（ＯＰＩ）を使用することは公知であり（その内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる、第ＵＳ１０１０３０１５Ｂ２号参照）、固相素子は、サンプルウェルの間および／またはサンプルウェルからＯＰＩに、磁性粒子を移送するために、磁石（例えば、電磁石）を使用するための磁性粒子である（その内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる、第ＰＣＴ／ＩＢ２０１８／０８９１４６号）。磁性粒子がＭＳの中に取り込まれることを回避するために、ＯＰＩを使用して、ＭＳポートに磁性粒子を移送するとき、注意されなければならない。

【0006】

以下の参考文献、すなわち、２０１４年２月１３日に公開された、Ｍｏｅｎ ｅｔ ａｌ．，（Ｊ．Ａｎａｌ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｃｈｅｍ、２０１４）による、「Ｓｏｌｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｍｉｃｒｏｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｄｒｕｇｓ ｉｎ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓａｍｐｌｅｓ」、Ｎｉｅｌｓ Ｊｏｎｋｅｒ ｅｔ ａｌ．（Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉａ、２０１０年７月）による、「Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｐｒｏｔｅｉｎ－Ａｆｆｉｎｉｔｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｍａｓｓ－Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ」、７２（１－２）、７－１３、Ｏ’Ｃｏｎｎｅｌｌ ｅｔ ａｌ．（Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，２０１４，９６，ｐｐ．７４１３－７４２０）による、「Ｓｏｌｕｔｉｏｎ－Ｂａｓｅｄ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ Ａｆｆｉｎｉｔｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ －Ａ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｔｏｏｌ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ－Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ」、「Ｐｕｌｓｅｄ Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ」、Ｒｉｃｈａｒｄ Ｂ．ｖａｎ Ｂｒｅｅｍｅｎ ｅｔ ａｌ．（Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，１９９７，６９，ｐｐ．２１５９－２１６４）による、「Ａ Ｎｅｗ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ Ｌｉｂｒａｒｉｅｓ」、Ｍｉｃｈａｅｌ Ｄ Ｒｕｓｈ，ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ｎａｔ．Ｐｒｏｄ．２０１６，７９，ｐｐ．２８９８－２９０２）による、「Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｅａｄ Ａｆｆｉｎｉｔｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ（ＭａｇＭＡＳＳ） ｏｆ Ｂｏｔａｎｉｃａｌ Ｅｘｔｒａｃｔｓ ｆｏｒ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ ｏｆ １５－Ｌｉｐｏｘｙｇｅｎａｓｅ」、Ｂｅｎｊａｍｉｎ Ｍ．Ｊｏｈｎｓｏｎ（Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ，２００２，２１，ｐｐ．７６－８６）による、「ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ ＯＦ ＰＵＬＳＥＤ ＵＬＴＲＡＦＩＬＴＲＡＴＩＯＮ－ＭＡＳＳＳＰＥＣＴＲＯＭＥＴＲＹ」、第ＷＯ２０１７／０９３８９６ Ａｌ号（Ｄｏｎ Ｗ．Ａｒｎｏｌｄ，ｅｔ ａｌ．）、および第ＷＯ２０１９／１０２３５５ Ａｌ 号（Ｄｏｎ Ｗ．Ａｒｎｏｌｄ，ｅｔ ａｌ．）は、背景技術として関連する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第１０，１０３，０１５号公報

【特許文献2】国際公開第２０１７／０９３８９６号公報

【特許文献3】国際公開第２０１９／１０２３５５号公報

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

（要約）
本発明のある側面は、開放ポートサンプリング界面ＯＰＩの中に候補分子を移送するための改良された方法および装置を提供することである。

【0009】

一側面では、候補分子が、調製段階（サンプルウェル）において、固相素子から隔離され、次いで、吸引力を使用してサンプルが吸引されて取り除かれることを要求しない、プロセスを使用して、ＯＰＩの中に（固相素子を伴わずに）導入される。

【0010】

別の側面では、結合または結合解除された候補分子が、ＭＳへのイオンの導入前に、固相素子を濾過して取り除くプロセスに従って、ＯＰＩの中に導入される。一実施形態では、調製ステップが、サンプルウェルにおいて行われ、次いで、隔離された固相素子は、サンプルが、溶媒ベースの捕捉流体を使用して、固相素子から分離される、ＯＰＩの中に射出される。固相素子は、次いで、ＭＳに進入する前に捕獲される。ある実施形態では、外部磁場が、ＭＳイオン源にサンプルを送達する前に、固相素子を捕獲する。別の実施形態では、トラップが、ＯＰＩをエレクトロスプレーイオン化前に提供される、または移送導管と直列であってもよい。

【0011】

まださらなる側面では、いくつかの調製ステップが、ＯＰＩおよび移送導管において実施され、より少ないステップが、サンプルウェルにおいて実施されていてもよい。例えば、第１の捕捉流体が、固相素子が、サンプルとともに捕獲されるにつれて、洗浄作用を提供する、サンプルおよび固相素子を捕捉するために使用され得、第２の分離流体（すなわち、溶媒）が、次いで、捕獲された固相素子からサンプルを分離するために使用され得る。ある実施形態では、第２の分離流体は、事前に定義された傾斜またはシーケンスの濃度が増加することに従って、濃度が０～１００％に増加する、可変濃度勾配に伴って流動し得る。また、ある実施形態では、ＭＳ信号が、第１の捕捉流体から第２の分離流体に切替をトリガするために使用されてもよい。本実施形態では、第１の捕捉流体は、ＭＳに指向され、これは、洗浄成分が、ＭＳ互換性である場合、有用である。別の実施形態では、捕捉流体は、廃導管に指向され得、タイマが、第１の捕捉流体から第２の分離流体に切替をトリガし、イオン源に分離流体を指向するために使用され、これは、洗浄成分が、ＭＳ互換性でない場合、有用であり得る。

【0012】

また、本明細書に記載される側面によると、ＯＰＩが、固相ＡＳＭＳにおける磁気ビーズの使用を簡略化するために使用されてもよい。他の側面によると、固相素子は、磁気である必要はなく、薬物分子候補は、サイズに基づいて隔離されてもよい。

【0013】

他の側面では、固相素子は、溶液中に、均一に懸濁され得、選択された候補を捕捉するために動作し得、候補を伴う溶液から音響的に射出させ、ＯＰＩを通して流動する捕捉流体に捕捉され得、候補がＭＳイオン化源に流動することを可能にするように、磁気トラップによって捕捉流体から捕獲され得る。いくつかの側面では、トラップは、磁気トラップまたはサイズベースのトラップを備えてもよい。

【0014】

上記の側面は、溶液中に複数の化合物をともに導入することと、選択された親和性に基づいて、１つ以上の化合物と結合させるように動作する表面処理を備える、プローブを挿入することと、プローブに複数の化合物からの１つ以上の化合物を結合させることと、溶液からプローブおよび結合された１つ以上の化合物を除去することと、プローブから１つ以上の化合物を分離することと、開放ポートサンプリング界面の開放端において、流動する溶媒を用いて、分離された１つ以上の化合物を捕捉することと、イオン化素子に溶媒および捕捉された１つ以上の化合物を輸送することと、１つ以上の化合物をイオン化することとを含む、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法によって達成されることができる。

【0015】

ある実施形態では、本方法はさらに、質量分析計内でイオン化された１つ以上の化合物を分析することを含んでもよい。

【0016】

ある実施形態では、本方法はさらに、１つ以上の化合物をイオン化した後であるが、分析する前に、微分移動度分光計におけるイオン移動度に基づいて、イオン化された１つ以上の化合物を分離することを含んでもよい。

【0017】

ある実施形態では、プローブは、固相微量抽出（ＳＰＭＥ）ファイバと、（その内容が、本明細書に組み込まれる、米国仮特許出願第６２／６９２，２７４号に記載されるような）ＲＥＥＤと、磁気ビーズとから成る群から選択される。

【0018】

ある実施形態では、プローブから１つ以上の化合物を分離することは、プローブから１つ以上の化合物を結合解除させるために、分離容器内の結合解除溶媒の中に、プローブおよび結合された１つ以上の化合物を挿入することと、開放ポートサンプリング界面の開放端において、流動する溶媒の中に、結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物を注入することとを含んでもよい。

【0019】

ある実施形態では、注入することは、分離容器から結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物を吸引することと、イオン化素子に圧送される溶媒流の中に、吸引された結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物を注入することとを含んでもよい。

【0020】

ある実施形態では、注入することは、開放ポートサンプリング界面の開放端において、流動する溶媒の中に、分離容器から結合解除溶媒および結合解除された１つ以上の化合物の液滴を射出させることを含んでもよい。

【0021】

ある実施形態では、注入することは、液滴を音響的または空気圧で射出させることを含んでもよい。

【0022】

他の側面が、質量分析法による親和性選択のためのシステムにおいて達成され得、溶液中の複数の薬物候補が、選択されたタンパク質のための結合親和性を有する、固相素子を溶液中に導入することと、選択された薬物候補として、固相素子に複数の薬物候補のうちの少なくとも１つを結合させることと、結合解除された材料を分離するために、固相素子および選択された薬物候補を洗浄することと、開放ポート界面（ＯＰＩ）のサンプリング領域を通して流動する、捕捉流体中で、選択された薬物候補をサンプリングすることと、サンプリングされた選択された薬物候補および捕捉流体をイオン化源に指向することとを含む、方法によって、親和性に基づいて分離される。

【0023】

ある実施形態では、本方法はさらに、アミノシラン試薬を用いて表面上のＳｉ－ＯＨを処理した後、グルタルアルデヒド（ＧＡ）との反応によって、タンパク質を固相素子の表面に不動化させることを含み得、ＧＡの遊離端は、タンパク質を捕捉するために、リジンのアミノ基、またはストレプトアビジンビオチン相互作用、もしくはヒスチジン標識を介して、反応することが可能である。

【0024】

ある実施形態では、本方法はさらに、サンプルウェルから捕捉流体の中に選択された薬物候補を音響的に射出させることによって、選択された薬物候補をサンプリングさせることを含んでもよい。

【0025】

ある実施形態では、本方法はさらに、洗浄した後、サンプルウェルから選択された薬物候補を射出させることを含んでもよい。

【0026】

ある実施形態では、本方法はさらに、選択された薬物候補が、サンプルウェルから射出される前に、固相素子から選択された薬物候補を解放することと、固相素子から選択された薬物候補を隔離することと、捕捉流体の中に、固相素子を伴わずに、選択された薬物候補を射出させることとを含んでもよい。

【0027】

ある実施形態では、選択された薬物候補は、固相素子と結合された状態で射出される。

【0028】

ある実施形態では、選択された薬物候補は、捕捉流体によって結合解除される。

【0029】

ある実施形態では、選択された薬物候補および固相素子は、サンプルウェルから射出され、本システムはさらに、イオン化源の前に、固相素子を捕獲するためのトラップを備える。

【0030】

ある実施形態では、候補薬物は、捕捉流体の中に溶媒を導入することによって、捕獲された固相素子から解放される。

【0031】

ある実施形態では、トラップは、磁気トラップを備える。

【0032】

ある実施形態では、トラップは、フィルタまたはサイズトラップを備える。

【0033】

いくつかの実施形態では、固相素子は、候補から分離された素子とともに射出される一方、他の実施形態では、固相素子は、候補に結合された素子とともに射出される。

【0034】

いくつかの実施形態では、薬物分子候補は、捕捉流体によって固相素子から隔離される一方、他の実施形態では、薬物分子候補が、固相素子が捕捉流体から捕獲された後、剥離剤（例えば、溶媒）によって隔離される。

【0035】

これらは、続いて明白となるであろう、他の側面および利点とともに、より完全に以降で説明および請求される構造および動作の詳細に存在し、その一部を形成する、付随の図面が参照されるが、同様の数字は、全体を通して同様の部品を指す。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】図１は、タンパク質結合親和性を用いて薬物分子を捕捉するために使用される磁性粒子を使用する、ＭａｇＭＡＳＳ方法におけるステップを示す。

【0037】

【図2】図２は、実施形態において使用される、開放ポートサンプリング界面（ＯＰＩ）の略図である。

【0038】

【図3】図３は、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法を描写する。

【0039】

【図4】図４は、ある実施形態による、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法を描写する。

【0040】

【図5】図５は、図４の方法を実装するための可能性として考えられるシステムを描写する。

【0041】

【図6】図６は、さらなる実施形態による、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法を描写する。

【0042】

【図7】図７は、図６の方法を実装するための可能性として考えられるシステムを描写する。

【0043】

【図8】図８は、付加的実施形態による、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法を描写する。

【0044】

【図9】図９は、図８の方法を実装するための可能性として考えられるシステムを描写する。

【0045】

【図10】図１０は、図９のシステムの可能性として考えられる変形例を描写する。

【発明を実施するための形態】

【0046】

（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明者らは、図１に示されるように、先行技術ＭａｇＭＡＳＳ方法が、タンパク質結合親和性を用いて薬物分子を捕捉するために、磁性粒子を使用することを見出している。最初に、磁気ビーズ（Ｂ）が、溶液中に薬物分子候補（ＵおよびＤ）を含有する、サンプル容器１００に導入される。親和性を伴う薬物分子候補（Ｄ）は、次いで、磁気ビーズに結合される。結合解除された薬物分子（Ｕ）が、次いで、洗浄容器１１０内で除去される一方、ビーズ（Ｂ）および結合された薬物分子候補（Ｄ）は、磁石１１５からの磁場を介して、容器内に留保される。洗浄されたビーズは、洗浄容器から除去され、薬物分子候補（Ｄ）が、溶媒を使用して、ビーズから隔離される、分離容器１２０の中に導入される。隔離された薬物分子候補（ｄ）は、次いで、分離容器１２０から吸引される一方、磁気ビーズは、磁石１２５からの磁場を介して、定位置に保持される。吸引された薬物分子候補は、次いで、分析のためにＬＣ－ＭＳ／ＭＳ１３０の中に経時的に溶出される。磁気ビーズは、次いで、分離容器１２０から磁気で除去されることができる。

【0047】

上記に議論されるように、本発明の側面が、固相素子として磁気ビーズを伴うＯＰＩを使用する、候補分子を移送するための改良された方法および装置と、精密かつ制御された様式における、ＯＰＩへのサンプルの非接触導入のための音響液滴射出技術とを含む。

【0048】

図２を参照すると、共軸方向配列で配列される第２の円筒形部材２１０内に配置される第１の円筒形部材２０５と、開口先端２１５とを備える、ＯＰＩ２００が、示される。ＯＰＩ２００の付加的詳細が、種々の実施形態を参照して、下記に提供される。

【0049】

一般に、図３に示されるように、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法が、提供される。３００では、複数の化合物が、溶液中にともに導入される。３１０では、プローブが、溶液中に挿入され、プローブは、選択された親和性に基づいて、１つ以上の化合物と結合するように動作する、表面処理を含む。化合物のうちの１つ以上は、次いで、３２０において、プローブに結合される。ある実施形態では、基材表面は、結合親和性を伴う埋め込まれたタンパク質を含有し得る、固相微量抽出（ＳＰＭＥ）ファイバを備えてもよい。基材表面は、タンパク質を保持するように構成される、任意の材料であり得、メッシュ材料または表面もしくはＲＥＥＤのようなブレード等の種々の実施例を含むことができる。他の実施形態では、下記に議論されるように、表面処理は、ビーズ等の磁気材料を含むことができる。

【0050】

結合された１つ以上の化合物を伴うプローブは、次いで、３３０において、溶液から除去される。３４０では、１つ以上の化合物は、プローブから分離される。３５０では、分離された１つ以上の化合物は、ＯＰＩ２００の開口先端２１５において、流動する有機溶媒を用いて捕捉される。３６０では、ＯＰＩ２００の開口先端２１５において、溶媒および捕捉された１つ以上の化合物は、ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ１３０等のイオン化素子に輸送される。次いで、３７０では、１つ以上の化合物は、当技術分野において公知のように、ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ１３０内でイオン化される。

【0051】

ある実施形態では、図５に示されるシステムを参照して図４に記載されるように、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法が、提供される。４００では、溶液中の複数の薬物分子候補（ＵおよびＤ）および磁気ビーズ（Ｂ）が、親和性を伴う薬物分子候補（Ｄ）が、磁気ビーズに結合されるように、例えば、それに対してビーズが磁気で付着される、電磁気サンプリング素子またはプローブを使用して、サンプル容器１００に導入される。４１０では、ビーズ（Ｂ）および結合された薬物分子候補（Ｄ）は、例えば、電磁気サンプリング素子またはプローブを使用して、サンプル容器１００から洗浄容器１１０に移送され、それに応じて、結合解除された薬物分子（Ｕ）は、洗浄を介して除去される一方、ビーズ（Ｂ）および結合された薬物分子候補（Ｄ）は、磁石１１５からの磁場を介して、容器内に留保される。４２０では、結合された薬物分子候補を伴う洗浄ビーズは、例えば、電磁気サンプリング素子またはプローブを使用して、洗浄容器から除去され、離容器１２０の中に導入され、薬物分子候補（Ｄ）は、有機溶媒を使用して、ビーズから解放される。４３０では、薬物分子候補（Ｄ）は、磁石１２５を介して、磁気ビーズ（Ｂ）から隔離される。４４０では、薬物分子候補（Ｄ）は、ＯＰＩ２００の中に分離容器１２０から音響的に射出される。ＯＰＩ２００内で、捕捉流体は、２つの円筒形部材の間の環状空間２２０を通して、先端部２１５に向かって進行し、次いで、流体経路を画定する、図における矢印で描写されるような内側円柱を通して、先端部から離れるように進行する。捕捉流体は、サンプルを清浄する必要性を事実上排除する。４５０では、溶媒および射出された薬物候補（Ｄ）は、先端部２１５からＭＳイオン化源５３０に流動する。随意に、または必要であれば、薬物分子候補（Ｄ）は、微分移動度分光法（ＤＭＳ）またはＭＳ技法（例えば、ＭＳ－ＭＳ等における分裂パターン）を使用して、結合解除された薬物分子（Ｕ）から分離されることができる。

【0052】

さらなる実施形態では、図７に示されるシステムを参照して図６に記載されるように、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法が、提供される。６００では、溶液中の複数の薬物分子候補（ＵおよびＤ）および磁気ビーズ（Ｂ）が、親和性を伴う薬物分子候補（Ｄ）が、磁気ビーズに結合されるように、例えば、それに対してビーズが磁気で付着される、電磁気サンプリング素子またはプローブを使用して、サンプル容器１００に導入される。６１０では、ビーズ（Ｂ）および結合された薬物分子候補（Ｄ）は、例えば、電磁気サンプリング素子またはプローブを使用して、サンプル容器１００から洗浄容器１１０に移送され、それに応じて、結合解除された薬物分子（Ｕ）は、洗浄を介して除去される一方、ビーズ（Ｂ）および結合された薬物分子候補（Ｄ）は、磁石１１５からの磁場を介して、容器内に留保される。６２０では、結合された薬物分子候補を伴う洗浄ビーズは、洗浄容器から除去され、例えば、電磁気サンプリング素子またはプローブを使用して、離容器１２０の中に導入され、薬物分子候補（Ｄ）は、有機溶媒を使用して、ビーズから解放される。６３０では、薬物分子候補（Ｄ）およびビーズ（Ｂ）は、ＯＰＩ２００の中に分離容器１２０から音響的に射出される。ＯＰＩ２００内で、捕捉流体は、２つの円筒形部材の間の環状空間２２０を通して、先端部２１５に向かって進行し、次いで、流体経路を画定する、図における矢印で描写されるような内側円柱を通して、先端部から離れるように進行する。捕捉流体は、サンプルを清浄する必要性を事実上排除する。６４０では、溶媒、ビーズ（Ｂ）、および薬物候補（Ｄ）は、ビーズ（Ｂ）が捕獲される、直列トラップ７３０に、先端部２１５から流動する（６４０）。６５０では、溶媒および射出された薬物候補（Ｄ）は、トラップ７３０からＭＳイオン化源５３０に流動する。代替として、薬物分子候補（Ｄ）を分離容器１２０内のビーズから分離するのではなく、薬物分子候補（Ｄ）は、ＯＰＩ２００内のビーズから分離され得、捕捉流体は、溶媒である。

【0053】

随意に、または必要であれば、薬物分子候補（Ｄ）は、微分移動度分光法（ＤＭＳ）またはＭＳ技法（例えば、ＭＳ－ＭＳ等における分裂パターン）を使用して、結合解除された薬物分子（Ｕ）から分離されることができる。

【0054】

６３０における音響射出に関して、薬物分子候補（Ｄ）が、例えば、分注前に分離容器１２０を機械的に攪拌することによって、または音響分注システム内で電磁気ミキサを統合することによって、分離容器１２０内のサンプル溶液中で均一に懸濁されることが好ましい。

【0055】

付加的実施形態では、図９に示されるシステムを参照して図８に記載されるように、選択された親和性に基づいて、化合物を同定および分離するための方法が、提供される。８００では、溶液中の複数の薬物分子候補（ＵおよびＤ）および磁気ビーズ（Ｂ）が、親和性（Ｄ）を伴う薬物分子候補が、磁気ビーズに結合されるように、例えば、それに対してビーズが磁気で付着される、電磁気サンプリング素子またはプローブを使用して、サンプル容器１００に導入される。８１０では、非洗浄薬物分子候補（Ｄ）およびビーズ（Ｂ）は、ＯＰＩ２００の中にサンプル容器１００から音響的に射出される。ＯＰＩ２００内で、捕捉流体は、２つの円筒形部材の間の環状空間２２０を通して、先端部２１５に向かって進行し、次いで、流体経路を画定する、図における矢印で描写されるような内側円柱を通して、先端部から離れるように進行する。捕捉流体（例えば、水）は、サンプルを清掃する必要性を効果的に排除する。８２０では、溶媒、ビーズ（Ｂ）、および非洗浄薬物候補（Ｄ）は、ビーズ（Ｂ）が捕獲される、直列トラップ７３０に、先端部２１５から流動し（６４０）、薬物候補（Ｄ）は、結合解除された薬物分子（Ｕ）を除去するために洗浄される。８３０では、捕捉流体（水）の流動は、ビーズ（Ｂ）から薬物分子候補（Ｄ）を分離するために、弁９００を介した有機溶媒流動に切り替える。８４０では、溶媒および選択された薬物候補（Ｄ）は、トラップ７３０からＭＳイオン化源５３０に、輸送ライン９１０を介して、流動する。

【0056】

随意に、または必要であれば、薬物分子候補（Ｄ）は、微分移動度分光法（ＤＭＳ）またはＭＳ技法（例えば、ＭＳ－ＭＳ等における分裂パターン）を使用して、結合解除された薬物分子（Ｕ）から分離され得る。

【0057】

フィルタまたはサイズトラップ、もしくは随時置換され得る永久磁石、または磁気ビーズ（Ｂ）を捕獲するために通電され、次いで、例えば、任意の捕捉された磁気ビーズを解放するために、清浄サイクルの間、消磁され得る、電磁石を含む、トラップ７３０の異なる実施形態が、想定される。図１０に示されるように、移送ライン９００は、廃容器に捕捉流体の流動を再指向するための、弁９２０を含み、それによって、電磁石が、捕捉したビーズを解放するために消磁されるとき、清掃サイクルの間、イオン化源５３０の中に磁気ビーズを解放することを回避し得る。

【0058】

図７のシステムでは、トラップ７３０は、ＯＰＩ２００の先端部２１５における磁気トラップ（すなわち、第１の円筒形部材２０５および／または第２の円筒形部材２１０の一方または両方を囲繞する電磁石）であり得、清浄サイクルが、洗浄された薬物候補が、ＭＳイオン化源５３０に運搬された後、トラップからビーズを解放するように、溶媒ベースの捕捉流体を用いて実施されてもよい。

【0059】

別の実施形態では、トラップ７３０は、イオン化源５３０に配置され得、ビーズ軌道は、図５および９に示されるシステムと併用するために、イオンよりはるかに重いビーズに起因して、ＭＳイオン化源５３０への入口において、イオンから分離され得る。

【0060】

さらなる実施形態では、トラップ７３０は、図９に示されるシステムの輸送ライン９００上の直列の磁気トラップであってもよい。直列の磁気トラップは、輸送ライン内の磁気ビーズ（Ｂ）を捕捉するために十分な磁場を有する、輸送ライン９００の置換可能区分であり得ることが、想定される。

【0061】

ビーズ（Ｂ）から隔離された薬物分子候補（Ｄ）の音響射出を採用する、図５のシステムでは、永久磁石保護トラップが、イオン化源５３０および磁気ビーズのＭＳ形態の非意図的射出物を容器１２０から保護するために含まれ得ることもまた、想定される。

【0062】

図５および７に描写されるシステムは、別個のサンプル、洗浄および分離容器１００、１１０、および１２０の使用について議論するが、サンプル調製は、単一容器または複数の容器において実施され得ることが、想定される。

【0063】

図４－１０に記載される実施形態のそれぞれでは、化合物を磁性粒子（Ｂ）の固相表面との親和性を用いて薬物分子に導入することの代替として、タンパク質が磁性粒子（Ｂ）上に事前に不動化されるのではなく、粒子（Ｂ）が、遊離溶液内へのタンパク質薬物統合後（例えば、４００、６００、８００後）に添加され、タンパク質薬物複合体を取り出すために使用され得ることが、想定される。

【0064】

本発明の多くの特徴および利点は、詳細な説明から明白であり、したがって、添付の請求項によって、本発明の範囲内に該当する本発明の全てのそのような特徴および利点を網羅することが、意図される。さらに、多数の修正および変更が、容易に当業者に想起され得るため、本発明を図示および説明される正確な構造ならびに動作に限定することは所望されず、故に、全ての好適な修正および均等物が、本発明の範囲内に該当すると見なされ得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【国際調査報告】