(57)【要約】  本明細書で開示されるのは、流体入口、出口オリフィス、および流体入口と出口オリフィスの間の流体連絡の通路を含む質量分析用エレクトロスプレー装置である。この通路はキャピラリー（つまり第１キャピラリー）から形成される。この第１キャピラリー３は、出口オリフィスが狭くなるように第２キャピラリー７を部分的に収容する。第２キャピラリーの一部分１７は、第１キャピラリーを超えて延びている。この伸張部分は、実務者が第２キャピラリーの詰まった部分を切り取ることを可能にする。
2007530976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラム、第１キャピラリーおよび第２キャピラリーを含むキャピラリーカラムであって、前記第２キャピラリーが前記第２キャピラリー内に部分的に配置され、前記第２キャピラリーが、接着剤を用いて前記第１キャピラリー内にしっかり位置決めされ、且つ前記第２キャピラリーの一部分が、前記第１キャピラリーから突出している、キャピラリーカラム。
【請求項２】
前記第１キャピラリーが、ポリイミドコート溶融シリカ、被覆溶融シリカ、ＰＥＥＫｓｉｌ（商標）、ガラスライニングステンレス鋼、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ステンレス鋼、ニッケル、白金、チタン、ポリプロピレン、同様のものを含む群から選択される材料を備える、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項３】
前記第２キャピラリーが、ポリイミドコート溶融シリカ、被覆溶融シリカ、ガラスライニングステンレス鋼、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ステンレス鋼、ニッケル、白金、チタン、ポリプロピレン、同様のものを含む群から選択された材料を備える、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項４】
前記第１および第２キャピラリーが、ポリイミドコート溶融シリカを含む、請求項２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項５】
前記接着剤が、ＰＤＭＳである、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項６】
前記第２キャピラリーが、約１から３０ｍｍまで前記第１カラムから突出している、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項７】
前記第１キャピラリーが、約１００μｍの内径を有する、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項８】
前記第２キャピラリーが、約２μｍから約２０μｍに及ぶ内径を有する、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項９】
前記第２キャピラリーが、約２μｍから約１０μｍに及ぶ内径を有する、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１０】
前記第１キャピラリーが、約３６０μｍの外径を有する、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１１】
前記第２キャピラリーが、約９０μｍの外径を有する、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１２】
更に被覆材料を含む、請求項１に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１３】
前記被覆材料が、金、ニッケル、チタン、白金、炭素、ポリアニリン、ポリプロピレン、ポリプロピレン／グラファイト、同様のものを含む群から選択される請求項１２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１４】
前記第１キャピラリーが被覆されている、請求項１２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１５】
前記第２キャピラリーが被覆されている、請求項１２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１６】
前記第１および第２キャピラリーが被覆されている、請求項１２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項１７】
入口、出口、固定相、第１キャピラリーおよび第２キャピラリーを含むキャピラリーカラムであって、前記第２キャピラリーが前記第２キャピラリー内に部分的に配置され、前記第２キャピラリーが接着剤を用いて前記第１キャピラリー内にしっかり位置決めされ、且つ前記第２キャピラリーの一部分が、前記第１キャピラリーから突出している、キャピラリーカラム。
【請求項１８】
入口、出口、固定相、第１キャピラリーおよび１つまたは複数の第２キャピラリーを含むキャピラリーカラムであって、前記第２キャピラリーが前記第２キャピラリー内に配置され、前記第２キャピラリーが接着剤を用いて前記第１キャピラリー内にしっかり位置決めされ、且つ前記第２キャピラリーの少なくとも１つの端部が前記第１キャピラリーから突出している、キャピラリーカラム。
【請求項１９】
１つまたは複数の被分析物を分離する方法であって、
サンプルを適切な移動相と混合すること、
入口、出口、固定相、第１キャピラリー、および第２キャピラリーを有するクロマトグラフィーカラムに前記サンプルを投入すること、前記第２キャピラリーが、前記第２キャピラリー内に部分的に配置され、前記第２キャピラリーが接着剤を用いて前記第１キャピラリー内にしっかり位置決めされ、且つ前記第２キャピラリーの一部分が、前記第１キャピラリーから突出しており、
前記固定相を介して前記被分析物を分離すること、および
適切な移動相を用いて前記被分析物を前記固定相から溶出することを、
含む方法。
【請求項２０】
１つまたは複数の被分析物を分析する方法であって、
サンプルを適切な移動相と混合すること、
入口、出口、固定相、第１キャピラリー、および第２キャピラリーを有するクロマトグラフィーカラムに前記サンプルを投入すること、前記第２キャピラリーが、前記第２キャピラリー内に部分的に配置され、前記第２キャピラリーが接着剤を用いて前記第１キャピラリー内にしっかり位置決めされ、且つ前記第２キャピラリーの一部分が、前記第１キャピラリーから突出しており、
前記固定相を介して前記被分析物を分離すること、
適切な移動相を用いて前記被分析物を前記固定相から溶出することによって溶出液を形成すること、および
前記溶出液を前記第２キャピラリーから検出装置へ投入することを、
含む方法。
【請求項２１】
前記検出装置が、質量分析計である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
第１キャピラリーおよび第２キャピラリーを含むエレクトロスプレーエミッタであって、前記第２キャピラリーが、前記第２キャピラリー内に部分的に配置され、前記第２キャピラリーが、接着剤を用いて前記第１キャピラリー内にしっかり位置決めされ、且つ前記第２キャピラリーの一部分が、前記第１キャピラリーから突出している、エレクトロスプレーエミッタ。
【請求項２３】
前記第１キャピラリーが、ポリイミドコート溶融シリカ、被覆溶融シリカ、ＰＥＥＫｓｉｌ（商標）、ガラスライニングステンレス鋼、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ステンレス鋼、ニッケル、白金、チタン、ポリプロピレン、同様のものを含む群から選択される材料を備える、請求項２２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項２４】
前記第２キャピラリーが、ポリイミドコート溶融シリカ、被覆溶融シリカ、ガラスライニングステンレス鋼、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ステンレス鋼、ニッケル、白金、チタン、ポリプロピレン、同様のものを含む群から選択される材料を備える、請求項２２に記載のキャピラリーカラム。
【請求項２５】
前記第１および第２キャピラリーが、ポリイミドコート溶融シリカを含む、請求項２２に記載のエミッタ。
【請求項２６】
前記接着剤が、ＰＤＭＳである、請求項２２に記載のエミッタ。
【請求項２７】
前記第２キャピラリーが、約１から３０ｍｍまで前記第１キャピラリーから突出している、請求項２２に記載のエミッタ。
【請求項２８】
エレクトロスプレーエミッタを作製する方法であって、
第１キャピラリーを得ること、
第２キャピラリーを前記第１キャピラリーの終端部の中に通すこと、
前記第２キャピラリーが、前記第１キャピラリーより細い直径を有すること、および
接着剤を使用して第２キャピラリーを前記第１キャピラリー内の所定の位置にしっかり固定することを、
含む方法。
【請求項２９】
前記接着剤がＰＤＭＳである、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、米国特許仮出願第６０／５５７，４１０号、仮出願日２００４年３月２９日、に基づいて優先権を主張する。この仮出願の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、ナノ／エレクトロスプレー技術に関する。特に、本発明はナノ／エレクトロスプレーエミッタに関する。
【背景技術】
【０００３】
エレクトロスプレーイオン化法（「ＥＳＩ」）は、巨大高分子を溶液から気相にそのままの多価分子イオンとして変質させることができるので生物分析化学における質量分析の使用に大変革をもたらした。ＥＳＩの特有の利点は、液体クロマトグラフィー（「ＬＣ」）、キャピラリー電気泳動（「ＣＥ」）およびキャピラリー電気クロマトグラフィー（「ＣＥＣ」）に容易に連結できることである。近年の興味をそそる発展は、従来のＥＳＩ（μＬ／ｍｉｎ）に比べずっと低い流量（ｎＬ／ｍｉｎ）を用いることによって、ＥＳＩでのサンプル消費減少のための設計方法にあった。これらの低流量ＥＳＩ法の流量は、マイクロスプレー内のある種のポンプとフロースプレーのナノスプレーによって流量制御され、一方スタティックナノスプレー内の流量はエミッタと対向電極の間の電位差によって制御され、ある気体圧力が、やはりスプレーを維持するために加えられて、そこでの先端からの流れは一般に３０〜６０ｎＬ／ｍｉｎである。一般に、ナノスプレーエミッタは、シリカまたはガラス基体を加熱下で引き延ばすことによって作製され、小さな例えば数μｍの内径を持つテーパエミッタを形成する。
【０００４】
ナノスプレーＥＳＩ−ＭＳエミッタは、ＬＣ、ＣＥまたはＣＥＣのいずれかに連結されて役に立つので、エミッタは、分離プロセスを通して安定性を維持しなければならない。分離が行われている間のエミッタの破損は容認できない。特に定量化のために多数の濃度レベルで多数の被分析物の較正曲線が作成されることになっている場合、より長い寿命を有する単一のエミッタまたは再現性のある性能とイオン化効率を示す多数のエミッタが必要とされる。固定床は、カラム装置の寿命を通して確保されたままでなければならない。
【０００５】
ナノスプレーは、数μＬのサンプルだけを用いてＭＳで低レベルの検出限界を達成できる手段を提供する一方で、高い塩および／またはバッファ濃度で、ほとんどのナノリットル流量のＥＳＩエミッタは、短い動作寿命、乏しい耐久性および／または低い再現性でも難点がある。更に、エミッタの内径が余りに大きく、つまりエミッタのカラムの出口への連結に伴い大き過ぎるｄｅａｄ  ｓｐａｃｅがあると、バンド幅の広がりがしばしば問題となり、それによって有効な分析を危うくすることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在、当技術分野ではそれらの欠陥を克服できるエミッタに対する要望がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ナノスプレーエミッタとして使用できる装置に関する。装置は流体入口、出口オリフィスおよび流体入口と出口オリフィスの間の流体連絡用通路を含む。この実施形態の一態様では、入口と出口要素の間の流体連絡を容易にする通路が、部分的に第２キャピラリーを収容するキャピラリーカラム（すなわち第１キャピラリー）から成る。一態様では、第１および第２キャピラリーは溶融シリカから成る。
【０００８】
本発明の装置は固定相を詰めたキャピラリーカラム（つまり第１キャピラリー）を備える。カラムは、流体入口および出口オリフィスを有する。この実施形態では、第２キャピラリーは、出口部分内に配置される。第２キャピラリーは、第２キャピラリーの外面部分と第１キャピラリーの内面部分の間に配置され接着剤を用いて固定される。この実施形態では、第２キャピラリーの一部は、第１キャピラリーの出口オリフィスから突き出ている。第２キャピラリーのこの突出部分は、詰まるようになるので、実務者が末端部分を切り取り、それによって第２キャピラリーを詰まりのない状態に戻すことができる。
【０００９】
本発明の装置は、固定相を詰めたキャピラリーカラム（または第１キャピラリー）を含む。第１キャピラリーは、流体入口と出口オリフィスを有する。この実施形態では、第２キャピラリーが流体の入口に沿って配置され、他の第２キャピラリーが出口オリフィスに沿って延伸される。
【００１０】
本発明は、サンプル内に含まれる被分析物を効果的に分離する条件の下で本発明のキャピラリーカラムを通して被分析物を含む溶液を通過させることを備える被分析物の分離方法にも関する。カラムは第１キャピラリーを含む。この第１キャピラリーは固定相を含む。その外径が第１キャピラリーの内径より小さい第２キャピラリーは、出口に近い第１キャピラリー内に部分的に配置される。第２キャピラリーの一部は第１キャピラリーを超えて配置される。被分析物はカラムに入り、固定相の官能基と特異的に相互作用する。次いで、被分析物は適切な移動相を用いてカラムから溶出可能である。
【００１１】
本発明は、更にナノスプレーエミッタおよび／または本発明のカラムを製造する方法に関する。本発明の装置を製造するために２つのキャピラリーが得られる。第１キャピラリーは第２キャピラリーを収容するのに使用される。その外径が第１キャピラリーの外径より小さい第２キャピラリーが、第１キャピラリー内に通される。次いで、固定相が第１キャピラリー内に詰められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、流体入口、出口オリフィスおよび流体入口と出口オリフィスの間の流体連絡用の通路を含むエミッタ本体を備えるナノスプレーエミッタに関する。この実施形態の一態様では、入口と出口の要素の間の連絡を容易にする通路は、第２キャピラリーを部分的に収容するキャピラリーカラム（すなわち第１キャピラリー）から成る。一態様では、第１および第２キャピラリーは、ポリイミドコート溶融シリカから成る。しかし、他の適切な材料が、限定されないが、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、被覆溶融シリカ、溶融シリカガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、石英、ステンレス鋼、チタン、ニッケル、金、白金、などの金属、その他の導電性材料、同様のものを含めてやはり本発明の範囲内であると想定される。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態を示している。この図は第１キャピラリー３と固定相５を含むクロマトグラフィーカラム１の断面を示している。第１キャピラリー３はポリイミドコート溶融シリカチューブで形成されてよい。しかし、他の適切な材料が、限定されないが、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、溶融シリカガラス、被覆溶融シリカ（ＰＥＥＫｓｉｌ（商標）など）、ガラスライニングステンレス鋼、アルミノケイ酸塩ガラス、ステンレス鋼、ニッケル、白金、チタン、その他の導電性材料、同様のものを含めてやはり本発明の範囲内であると想定される。一態様では、第１キャピラリー３は、約１００μｍから約１５０μｍの内径で約３６０μｍから７２０の外径を有する。第１キャピラリーの長さは、約１ｃｍから約１００ｃｍの範囲である。固定相５は、当業者に良く知られている任意の適切な材料を備えることができる。
【００１４】
図１のキャピラリーカラム１は、第２キャピラリー７も備える。第２キャピラリー７は溶融シリカで形成されてよい。このケースでは、溶融シリカはポリイミドコートである。しかし、他の適切な材料が、限定されないが、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、溶融シリカガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ニッケル、白金、金、その他の導電性材料、同様のものを含めてやはり本発明の範囲内であると想定される。第２キャピラリー７は、キャピラリーカラム１の出口オリフィス近傍または出口オリフィスの所に配置される。第２キャピラリー７は、第１キャピラリー３の管腔内に配置される。一態様では、第２キャピラリー７は、固定相５との接合部の所または接合部の近傍に内部で終端する。
【００１５】
ポリ（ジメチルシロキサン）すなわち「ＰＤＭＳ」などの接着材料が、第１キャピラリー３内に第２キャピラリー７の位置を固定するために使用されてよい。接着材料は、第２キャピラリー７の外面と第１キャピラリー３の内（つまり管腔面）面の間に配置できる。好ましいＰＤＭＳは、商品名ＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）１８４シリコーンエラストマー（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ、ＵＳＡ）で販売されている。ＰＤＭＳは通常、基材と硬化剤を然るべき比率にて混合させり２液式のエラストマーとして販売されている。好ましい混合物は、１０対１の基材対硬化剤比を有し、希釈も脱気もなしで使用される。第２キャピラリー７は、約３０μｍから約５μｍの範囲の内径で約４０μｍから約１５０μｍの範囲の外径を有することができる。出口オリフィス１１は、第２キャピラリー７と共に依然存在している。明らかに出口オリフィス１１の直径は、第２キャピラリー７がある場合に、小さくなる。第２キャピラリーの長さは、約１ｃｍから約１０ｃｍに及ぶ。
【００１６】
一態様では、第１キャピラリー３は金属であり、第２キャピラリー７は、例えば溶融シリカであってよい。使用可能である金属には、限定されないが、ニッケル、白金、ステンレス鋼、金、同様のものを含む。この態様では、第１キャピラリーの金属表面が、例えば、第２キャピラリーを通す前およびＰＤＭＳなどの接着剤の添加前にプラズマオーブン内で酸化されるべきである。別の態様では、第１キャピラリー３は、剛性と可撓性を改善する保護材料で被覆されている溶融シリカの一部分である。例えば、ＰＥＥＫｓｉｌ（商標）は、第１キャピラリー３として使用可能であり、ポリマーで保護被覆された溶融シリカチューブである。
【００１７】
この実施形態の一態様では、第２キャピラリー７は、第１キャピラリー３から出口領域に突き出ている。この突出部は約３０ｍｍから約１ｍｍであってよい。この突出部分１７は第２キャピラリー７の残余部と接触している。出口が詰まってくると、実務者が、第２キャピラリー７内の詰まりを取り除き、元の流れを復元するような方法で詰まりを含む突出部分１７の小さな部分を切断することができる。
【００１８】
第２キャピラリー７は、第１キャピラリー３と同様にして準備でき、これらの技術は当業者に良く知られている。第２キャピラリー７が構成されると、第２キャピラリーは、第１キャピラリー３の管腔内の位置に通すことができる。明らかに、第２キャピラリー７の外径は、第１キャピラリー３の内径よりも小さい。ＰＤＭＳなどの接着剤が、第１キャピラリー３内の位置に第２キャピラリー７を固定するのに使用されてよい。２つのキャピラリー（すなわち第１および第２キャピラリー）の融着を引き起こさせために熱が加えられることがある。ほぼ室温（約２５℃）から約１１０℃に及ぶ温度が、ＰＤＭＳを硬化させるために加えられる。
【００１９】
一態様では、導電性被覆が、キャピラリーカラム１に適用されてよい。特定の態様では、コーティングが、第１キャピラリー３に追加される。別の特定の態様では、コーティングが、第２キャピラリー７に追加される。更に別の態様では、コーティングが、第１キャピラリー３および第２キャピラリー７の両方に追加される。このコーティングは、エネルギー源とキャピラリーカラム１の間の高電圧接続を容易にする。適切なコーティング材料の例は、限定されないが、炭素、金、ニッケル、チタン、白金、ステンレス鋼、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、ポリプロピレン（ポリプロピレン／炭素混合物を含む）、ポリイミド／グラファイトおよび他の導電性材料を含む。
【００２０】
コーティングは、当技術分野で良く知られた任意の方法を用いることによって適用可能である。例えば、キャピラリー装置または少なくともコートされることになる部分が、所望のコーティングを含む可溶性の懸濁液中に浸漬されてよい。この懸濁液は、水溶性であるか有機溶剤であってよい。浸漬した後、懸濁液中に浸漬されたキャピラリー装置の一部に所望のコーティングを後に残して溶剤は蒸発可能である。参照により、全ての教示が本明細書に組み込まれる国際特許出願公開ＷＯ０１／５０８２０号を参照のこと。更に、例として、導電性材料の薄層がキャピラリー装置の一部上に、電解析出、スパッターコーティング、電気化学的析出または蒸着によって堆積される。Ｎｉｌｓｓｏｎ等による、「Ｇｏｌｄ−ｃｏａｔｅｄ  ｆｕｓｅｄ  ｓｉｌｉｃａ  ｓｈｅａｔｈｌｅｓｓ  ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  ｅｍｉｔｔｅｒｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  ｔｉｔａｎｉｕｍ  ａｄｈｅｓｉｏｎ  ｌａｙｅｒｓ」という名称のＲａｐｉｄ  Ｃｏｍｍ．  ｉｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍ．  ２０３、１７、１５３５〜１５４０を参照のこと。
【００２１】
更に、本発明のいくつかの適切な導電性被覆が、ガラスなどのキャピラリー基体に対し静電気密着を示すと思われる。例えば、ＰＡＮＩ被覆が、基体上、負に帯電した場所と相互作用するポリマー内の正に帯電した場所を持っているということも大いにあり得る。
【００２２】
本発明の一態様では、導電性被覆の厚さは、キャピラリー装置（キャピラリー１と２を含む）の全体または一部分にわたってほぼ均一である。一態様では、導電性被覆の厚さは約１０μｍより薄い。特定の態様では、コーティングの厚さは、約２μｍから約４μｍである。別の特定の態様では、コーティングの厚さは、約２５ｎｍから約１００ｎｍである。更に別の態様では、コーティングの厚さは、約１００ｎｍから約２μｍである。
【００２３】
キャピラリーを通過する溶液に電荷が伝達されるのを助長することになる導電性被覆は、キャピラリー装置の任意の部分に適用可能である。例えば、コーティングが、第１キャピラリーの全体または一部分に適用され、代替的にコーティングが、第２キャピラリーの全体または一部分に適用され、更に別の選択では、コーティングが、第１および第２キャピラリーの両方に適用されてもよい。導電性被覆は、第１キャピラリーの入口など、入口に隣接するキャピラリー装置の一部分に適用可能である。導電性被覆は、第２キャピラリーの出口など、出口部分に適用可能である。
【００２４】
ＰＡＮＩによる被覆は、以下の特性：コーティング付でエレクトロスプレー条件、２５℃、１ＭＨＣｌで約５Ｓ／ｃｍの導電率の下で数日間またはそれより長く続く放電耐性（ＭａｃＤｉａｒｍｉｄ等、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．（１９８７）１８、１９０〜２８５）、耐食性（ＷｅｓｓｌｉｎｇおよびＰｏｓｄｏｒｆｅｒ、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ．Ａｃｔａ（１９９９）４４、２１３９〜２１４７）の一方で、機械的安定性と帯電防止性（ＴｒｉｖｅｌｄｉおよびＤｈａｗａｎ、Ｊ．Ｍａｔ．Ｃｈｅｍ．（１９９２）２、１０９１〜１０９６）を維持し、ＥＳＩサンプルを直接見ることができる光透過性（緑色）ならびにガラス特性への顕著な密着性（Ｍａｎｏｈａｒ等、Ｓｙｎｔｈ．Ｍｅｔ．（１９９１）４１〜４３、７１１〜７１４）によって特徴付けられ、参照により全ての教示が本明細書に組み込まれる。
【００２５】
図１に戻ると、移動相は、図の中に与えられたベクトルに一致して本発明中を横断する。移動相の流速は約５０μＬ／ｍｉｎから約２０ｎＬ／ｍｉｎの範囲またはそれより小さい。移動相がカラム１内の固定相５を横断する間に、特有の相互作用が、移動相内に含まれる被分析物と固定相５の官能基の間で生じることがある。移動相は固定相５を出て、カラム１の出口領域に入って行く。
【００２６】
図２は、本発明のナノスプレーエミッタ１３を示す。エミッタ１３は、第１キャピラリー３と第２キャピラリー７を備える。この実施形態では、第２キャピラリー７は、第１キャピラリー３内に部分的に収容される。第１および第２キャピラリー３、７は、限定されないが、ポリイミドコート溶融シリカ、セラミックガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、金、チタン、白金、ニッケル、その他の導電性材料、同様のものを含む適切な材料から成る。更に、金、炭素、ポリアニリンコ−ティング、同様の導電性被覆が、エミッタを被覆するのに適用されてよい。この実施形態の一態様では、両方の第１および第２要素３、７が共に、溶融シリカから成る。第２キャピラリー７は、接着剤９によって第１キャピラリー３内にしっかり保持される。一態様では、接着剤９は、ＰＤＭＳである。
【００２７】
第１キャピラリー３内に第２キャピラリー７を含むことによって出口オリフィスが縮小する。出口オリフィスの外径、内径の縮小量は、約４分の１から約１０分の１のファクターに入る。例えば、一態様では、第１キャピラリー３の直径は、ほぼ３６０μｍで、一方第２キャピラリー７の外径は約９０μｍであってよい。この態様では、約４分の１のファクターの直径の縮小量がある。第１キャピラリーに対する内径は、約７５μｍで、一方第２キャピラリー７に対する内径は、約１０μｍである。
【００２８】
図２でも示されているのは、第１キャピラリー３の鈍い端面から出ている第２キャピラリー７の突出部分１７である。第２キャピラリー７が突出している長さ１７は、相対的である。最初、突出部分１７は、第１キャピラリー３の鈍い端面から約１ｍｍから約３０ｍｍ延びていてよいが、第２キャピラリーはエミッタ領域一杯の長さに延在させていると理解されるべきである。しかし、装置が長期に使用されると、考えらように第２キャピラリーは材料で詰まってくることになる。詰まりが、先端近くの第２キャピラリーの露出（つまり、おそらく「突出」）部分内に生じると、実務者が、詰まってしまった第２キャピラリー７の部分を当業者に良く知られている任意の手段を用いて取り除くことができる。詰まりを取り除くことによって、元の流れが復元する。
【００２９】
図３は本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、カラム１５が、固定相５、入口２１および出口２３を備える。この実施形態では、キャピラリー内のキャピラリー、それぞれ基本的には図２で示されたキャピラリーが、カラム１５の入口端部２１と出口端部２３に配置される。本発明の代替の実施形態では、入口端部２１が開放されていて、固定相ベッドを維持する場所を固定した内部キャピラリーを持たない。入口端部２１の所に固定相が、当業者に良く知られたフリットまたは手段を用いて所定の位置に確保されてもよい。
【００３０】
カラムの入口２１部分を参照すると、第２キャピラリー７”が、第１キャピラリー３内に配置されている。一態様では、両方の第２および第１キャピラリー７”、３の両方がポリイミドコート溶融シリカから成る。前述された他の適切な材料が使用可能である。第２キャピラリー７”が、接着剤９”によって第１キャピラリー３内に所定の位置にしっかり保持される。一態様では、この接着剤９”はＰＤＭＳである。
【００３１】
図３に示されているのは、第２キャピラリー７”の突出部分１９である。一態様では、入口２１から前に出ている第２キャピラリー７”の突出部分１９がなく、それによってその端が鈍い端面になっている。言い換えると、第２キャピラリー７”は、第１キャピラリー３と同一面にある。
【００３２】
第２キャピラリー７”によって創成される入口オリフィス２５の内径は、約１０μｍから約２０μｍの範囲でよい。第１キャピラリー内に配置される第２キャピラリーを用いて構成される入口２１を有するいくつかの利点がある。例えば、この構成ではカラム内に固定相を確保するのを助ける。更に、第２キャピラリー７”を介して内径を狭めることによってバンド幅の広がりを減少させる傾向がある。
【００３３】
カラムの出口部分２３は、図１で示された実施形態と同様の外観を有する。図３に示された様に、基本的にはカラム１５の外殻を提供して、カラム１５の全長手軸に延びる第１キャピラリー３がある。第２キャピラリー７が、入口部分２１でのように第１キャピラリー３内に配置される。第２キャピラリー７は、接着剤９で第１キャピラリー３内の所定の位置にしっかり保持される。一態様では、接着剤はＰＤＭＳである。所定の位置にある第２キャピラリー７で出口オリフィス２７が、約１０から２０μｍに狭められる。一般に入口と出口の直径は等しいが、これは必ずしも必要ない。
【００３４】
図３は、第２キャピラリー７の突出部分１７を示す。第２キャピラリーのこの部分１７は第１キャピラリー３を超えて延びている。この突出部分１７の長さは、約１から約３０ｍｍの範囲でよい。先端が使うことで詰まるようになると、実務者が、詰まりを含む第２キャピラリー７内の一部を取り除き、それによって元の流れを復元可能である。
【００３５】
本発明のキャピラリーカラムを使用して被分析物のサンプルを分離する方法が本明細書で開示される。１つまたは複数の被分析物のサンプルが、適切な移動相を用いて適した条件の下で混合される。この移動相は、被分析物が可溶化され得る溶媒である。次いで、被分析物を含む移動相がクロマトグラフィー装置に投入される。このクロマトグラフィー装置は、本発明のキャピラリーカラムを備える。本発明のカラムは、第２キャピラリーが、第１キャピラリー内に完全にまたは部分的に収容される第１および第２キャピラリーを備える。第１キャピラリーは、固定相も含む。この固定相は、被分析物と相互作用し得る官能基を有する。カラム中に投入された被分析物は、固定相の官能基と相互作用しながら第１キャピラリー内に含まれる固定相を移動する。いくつかの被分析物が、現在の条件（移動相によって与えられる）によって決まって、他のものより官能基により親和性を有することがある。したがって被分析物の特異的な分離と溶出が、適した溶出溶媒を使用して実行される。
【００３６】
液絡が流出液に高電圧を印加するのに利用されるナノエレクトロスプレーを用いて、流出液（１つまたは複数の被分析物を含む）が、質量分析計などの検出装置中に投入可能である。この分析モードは噴霧シース付または噴霧シース無しでよい。別の態様では、被分析物は本発明のエミッタに連結されたキャピラリー電気泳動装置によってなされてよい。更に別の態様では、被分析物は本発明のエミッタに連結されたキャピラリーエレクトロクロマトグラフィーによってなされてよい。これらは、当業者には良く知られた標準の分析モードである（Ｋｅｎｎｅｄｙ，Ｒ．Ｔ等の、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．（１９９９）、９９、３０８１〜３１３１を参照のこと）。
【００３７】
本発明は、ナノスプレー装置を作製する方法にも関する。第１キャピラリーが得られる。このキャピラリーは、前述されたどれか適切な材料から成ることができる。一態様では、第１キャピラリーは溶融シリカから成る。次いで、第２キャピラリーが得られる。第２キャピラリーは、第１キャピラリーと同じ材料から成るか、あるいは別の適切な材料から成ることができる。この第２キャピラリーは、第１キャピラリーの内径中に通すことができるように第１キャピラリーの内径より細い外径を有する。第２キャピラリーは、ＰＤＭＳなどの接着剤を用いて所定の位置にしっかり保持される。２つのキャピラリー（すなわち第１および第２キャピラリー）の融着を引き起こさせために熱が加えられることがある。ほぼ室温（約２５℃）から約１１０℃に及ぶ温度が加えられる。次いで、第１キャピラリーが、前もって決められた固定相材料を詰められ（例えば、参照により、その教示全てが本明細書に組み込まれる米国特許第５，９９７，７４６号を参照のこと）、あるいはモノリス相が、当業者によって第１および／または第２キャピラリー内に合成され、準備される。
【実施例】
【００３８】
実施例１：本発明のナノスプレーエミッタの安定性の実証
図４は、全イオンクロマトグラム（ＴＩＣ）を示す。本ＴＩＣは、［Ｇｌｕ１］−フィブリノペプチドＢの４００ｆｅｍｔｏｍｏｌｅ／μＬ水溶液に対する作製されたＰＤＭＳナノスプレーエミッタ（２０μｍ内径）の安定性を流速４００ｎＬ／ｍｉｎの３時間の注入で示す。データはＭｉｃｒｏｍａｓｓ  Ｑ−Ｔｏｆ  Ｍｉｃｒｏ（商標）の４重極／飛行時間ハイブリッド装置をナノスプレーＺ−スプレーソースハウジングと共に使用して得られた。キャピラリー電圧（液絡に印加される）は３．５ｋＶであった。溶媒は、水／アセトニトリル１：１に０．１％ギ酸を含む。
【００３９】
実施例２：本発明のナノスプレーエミッタの再現動作
図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃは、Ｗａｔｅｒｓ  Ｓｙｍｍｅｔｒｙ  Ｃ１８ＮａｎｏＥａｓｅ（商標）カラム（７５μｍ×１００ｍｍ、５μｍ粒子サイズ）に連結した２０μｍ内径の作製されたＰＤＭＳエミッタを用いて５００ｆｅｍｔｏｍｏｌｅｓのエノラーゼダイジェストの３回反復注入のＬＣ／ＭＳクロマトグラムを示す。Ｗａｔｅｒｓ  ＣａＰＬＣ（商標）、ＨＰＬＣ装置が、流速＝４３０ｎＬ／ｍｉｎ（４μＬ／ｍｉｎ分割）で、溶媒Ａ：０．１％ギ酸、溶媒Ｂ：アセトニトリル９８％／水２％に、０．１％ギ酸、グラジエント：６０分間に５％Ｂから５０％Ｂにて利用された。データは、Ｍｉｃｒｏｍａｓｓ  Ｑ−Ｔｏｆ  Ｍｉｃｒｏ（商標）の４重極／飛行時間ハイブリッド装置をナノスプレーＺ−スプレーソースハウジングと共に使用して得られた。キャピラリー電圧（液絡に印加される）は３．５ｋＶであった。３回注入の全連続動作時間は５．５時間にわたる。
【００４０】
本発明が、様々な実施形態に関して説明されてきたが、本発明では、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内の多種多様の更なる、また他の実施形態が可能であることも理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のナノスプレーエミッタと共にキャピラリーカラムを示す図である。
【図２】本発明のナノスプレーエミッタを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す図である。
【図４】本発明のＰＤＭＳで製造されたナノスプレーエミッタの安定性を示すトータルイオンクロマトグラムの図である。
【図５Ａ】３回反復されたサンプル注入から得られた３つのクロマトグラムの第１図である。
【図５Ｂ】３回反復されたサンプル注入から得られた３つのクロマトグラムの第２図である。
【図５Ｃ】３回反復されたサンプル注入から得られた３つのクロマトグラムの第３図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【国際調査報告】
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