(57)【要約】種々の組成物の高エネルギー脱離／イオン化を行うための方法および装置を開示する。本発明の方法および装置は、一般に、検体脱離の機能強化を行うために、場合により１層もしくは複数層の表面コーティングと組み合わせて、マイクロおよびナノ構造化フィルムのような構造化基材を利用する。そのような脱離の機能強化は、基材のレーザー脱離を使用する質量分光分析法のような分析の分野でとくに有用である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面を有する高分子基材と、
前記高分子基材の第１の表面上の複数のマイクロ構造体と、
前記複数のマイクロ構造体の少なくとも一部分を覆うコーティングと、
を含むマイクロ構造化高分子物品であって、
検体の受容およびその後の前記検体の脱離を行うように構成されている、前記マイクロ構造化高分子物品。
【請求項２】
前記コーティングが実質的に不揮発性である、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項３】
前記物品が、前記複数のマイクロ構造体の一部分を覆う少なくとも２層のコーティングを含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項４】
少なくとも１層のコーティングが金属または金属酸化物を含む、請求項３に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項５】
少なくとも１層のコーティングが金属または金属酸化物を含み、かつ少なくとも１層のコーティングがダイヤモンド様ガラスを含む、請求項３に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項６】
少なくとも１層のコーティングが親水性である、請求項３に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項７】
前記コーティングが粒子を含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項８】
前記高分子基材が熱可塑性材料を含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項９】
前記高分子基材が、ポリカーボネートおよびポリプロピレンよりなる群から選択される、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１０】
前記高分子基材が複合高分子材料を含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１１】
前記高分子基材がポリマーの混合物を含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１２】
前記マイクロ構造体が、２００ミクロンの最大特性長をもつ少なくとも２つの寸法を有する、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１３】
前記マイクロ構造体が少なくとも１０００マイクロ構造体／ｍｍ2の密度を有する、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１４】
前記マイクロ構造体が少なくとも２５００マイクロ構造体／ｍｍ2の密度を有する、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１５】
前記コーティングがグラファイトを含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１６】
前記コーティングが前記高分子基材上の金属層または金属酸化物層を含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１７】
前記コーティングがダイヤモンド様ガラスを含む、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１８】
前記複数のマイクロ構造体を覆うコーティングが不連続パターンで存在する、請求項１に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項１９】
前記不連続パターンがスポットを含み、かつ前記スポットが、検体を受容して収容するように構成されている、請求項１８に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項２０】
前記スポットが、増大された親水性を提供するように処理されている、請求項１９に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項２１】
前記基材が、質量分光写真分析時にサンプルを保持するように構成されて配置されている、請求項１９に記載のマイクロ構造化高分子基材。
【請求項２２】
検体物質のサンプルを受容するためのデバイスであって、実質的に非ポーラスな検体受容表面を有する基材と、前記検体の脱離を行うように構成されて配置されている複数のマイクロ構造体と、を含む、前記デバイス。
【請求項２３】
前記基材が高分子材料を含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記検体受容表面が金属または金属酸化物を含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記検体受容表面がグラファイトを含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記検体受容表面がダイヤモンド様ガラスを含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記高分子基材上に存在する金属層と、前記金属層上のダイヤモンド様ガラスと、をさらに含み、前記金属層が、前記高分子基材と前記ダイヤモンド様ガラスとの間にある、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記マイクロ構造体が、２００ミクロン未満の最大特性長をもつ少なくとも２つの寸法を有する、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記マイクロ構造体上に重畳された不連続コーティングをさらに含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３０】
識別手段をさらに含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３１】
識別バーコードをさらに含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３２】
識別用無線周波数識別タグ（ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ  ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｃａｔｉｏｎ  ｔａｇ）をさらに含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項３３】
検体物質のサンプルを受容するためのデバイスであって、前記デバイスが少なくとも２つの層を含み、前記層が、
高分子基材よりなる第１の層と、
実質的に不揮発性の材料よりなる第２の層であって、前記基材の上部表面を形成するように前記第１の層の上に配置されている第２の層と、
を含み、
前記基材の上部表面が、前記検体物質の脱離を促進するように構成されて配置されている複数の構造体を含む、前記検体物質のサンプルを受容するためのデバイス。
【請求項３４】
前記高分子基材が実質的に非ポーラスである、請求項３３に記載の検体物質のサンプルを受容するためのデバイス。
【請求項３５】
前記第２の層が金属または金属酸化物を含む、請求項３３に記載の検体物質のサンプルを受容するためのデバイス。
【請求項３６】
検体物質のサンプルを受容するためのデバイスであって、
第１の表面を有する実質的に非ポーラスな高分子基材と、
前記高分子基材の第１の表面上に配置された複数のマイクロ構造体と、
前記高分子基材の第１の表面上に配置された前記複数のマイクロ構造体上に存在する不揮発性の層と、
を含む、前記検体物質のサンプルを受容するためのデバイス。
【請求項３７】
前記基材が、検体の受容およびその後の脱離を行うように構成されている、請求項３６に記載の検体物質のサンプルを受容するためのデバイス。
【請求項３８】
第１の表面を有する高分子基材と、
前記高分子基材上の複数の構造体であって、少なくとも１００ミクロンの特性寸法を有する構造体と、
前記高分子基材の第１の表面上の複数のマイクロ構造体であって、前記構造体と混在し、かつ前記構造体よりも少なくとも５０パーセント小さいマイクロ構造体と、
前記複数の構造体および前記複数のマイクロ構造体の少なくとも一部分を覆うコーティングと、
を含むマイクロ構造化高分子物品であって、
検体の受容およびその後の前記検体の脱離を行うように構成されている、前記マイクロ構造化高分子物品。
【請求項３９】
前記マイクロ構造体が、５０ミクロン未満の最大特性長をもつ少なくとも２つの寸法を有する、請求項３８に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項４０】
前記コーティングが金属または金属酸化物を含む、請求項３８に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項４１】
前記基材がポリカーボネートまたはポリプロピレンを含む、請求項３８に記載のマイクロ構造化高分子物品。
【請求項４２】
マトリックスの不在下で物質を分析する方法であって、
検体物質を提供する工程と、
非ポーラスマイクロ構造化基材を提供する工程と、
マトリックスの不在下で前記非ポーラス基材上に前記検体物質を堆積させる工程と、
前記検体物質をエネルギー源に暴露して前記検体物質を脱離させる工程と、
を含む、前記方法。
【請求項４３】
前記エネルギー源がレーザービームを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記マイクロ構造体が少なくとも２つの寸法で２００ミクロン未満の最大特性長を有する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
非ポーラス基材が金属または金属酸化物のコーティングをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記非ポーラス基材がポリカーボネートまたはポリプロピレンを含む、請求項４２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分子の保持およびその後の脱離に使用するための基材に関する。より特定的には、本発明は、質量分光測定のような分析法で用いられるサンプルの受容および放出に使用するための基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）は、開発が進んで、多くの組成物、とくに、複雑な生体物質、を分析するための重要なツールになってきた。ＭＡＬＤＩでは、典型的には質量分光測定時、化学マトリックスを用いて１種もしくは複数種の検体を懸濁保持した後、マトリックスおよび検体をレーザー脱離イオン化に付す。ＭＡＬＤＩで使用される現用の有機マトリックスが開発される前は、分子のフラグメント化を伴うことなくインタクトな状態で検体分子をイオン化させることが困難であった。
【０００３】
検体のフラグメント化を伴うことなくレーザー吸収および検体イオン化をうまく行うための不明な点の多い要件を満たすように、多くのマトリックスが何年もかけて開発されてきた。これらのマトリックスの使用が重要になってきた理由は、それらのおかげでレーザー脱離イオン化法を用いて他の方法では容易に観測しえないと思われる有機組成物の分析が可能になった点にある。
【０００４】
ＭＡＬＤＩを用いることにより、ペプチド、タンパク質、合成ポリマー、オリゴヌクレオチド、炭水化物、および他の大分子の同定に成功を収めてきた。残念ながら、化学マトリックスからのシグナルが検体分子からのシグナルを妨害するので、伝統的なＭＡＬＤＩは、多くの小分子を分析するうえで欠点を有する。図１および２は、２種の一般的なマトリックス、すなわち、２，５−ジヒドロキシ−安息香酸（ＤＨＢＡ）およびアルファシアノ−４−ヒドロキシ−ケイ皮酸（α−ＣＨＣＡ）のスペクトルを示している。これらのスペクトルは、他の物質の質量スペクトルの分析を妨害する可能性のある多くのピークを示す。
【０００５】
化学マトリックスは、シグナル妨害のほかに多くの他の望ましくない結果をもたらす。たとえば、マトリックスを用いるとサンプルの作製が複雑になる可能性があり、追加の処理ステップおよび物質により汚染物質がサンプル中に混入する危険性を生じる。マトリックスおよび検体はいずれも、典型的には、同一の溶媒に可溶でなければならないので、このことがサンプルの作製をさらに複雑なものにする。また、マトリックスを用いると分離技術との整合性をとることが一層困難になる可能性があり、さらに、不均一なサンプルスポットは、より多量の検体およびマトリックスの結晶がサンプル液滴の周囲に沿って凝結するスイートスポット現象の原因となる可能性があるので、スペクトルの再現性の低下を招くおそれがある。
【０００６】
また、サンプルとマトリックスとを共結晶化させる方法は、条件が過酷になることが多いので、タンパク質の変性または凝結を引き起こす危険性がある。このほか、どのマトリックスが所与のサンプルに適しているかは、必ずしも明確であるとは限らない。たとえば、ペプチドおよびタンパク質に有効なマトリックスは、多くの場合、オリゴヌクレオチドまたはポリマーには有効でない。さらに、正イオン検出モードおよび負イオン検出モードで、異なるマトリックスが必要になる可能性がある。したがって、最適のマトリックスを見いだすために、網羅的な試行錯誤探索が必要になることもある。
【０００７】
ＭＡＬＤＩが抱える他の問題は、現在使用されている脱離基材が典型的には金属プレートであるという点にある。これらの金属プレートは高価であるので、典型的には、再利用できるように使用後に洗浄しならなければならない。金属プレートの洗浄は、時間がかかり、キャリーオーバー汚染の可能性がある。そのうえ、洗浄を行う場合、さらなる分析に供すべく検体サンプルを保管するための保存デバイスとして基材を使用することができない。したがって、マトリックスの必要性を軽減または回避するための方法および装置が必要とされている。
【０００８】
１９９９年、ウェイ（Ｗｅｉ）らによりマトリックスフリー法が米国特許第６，２８８，３９０号明細書に記載された。ウェイ（Ｗｅｉ）は、照明下かつ定電流下でＨＦ／エタノール溶液により電気化学エッチングされたシリコンウェーハの使用を開示している。サンプルは、溶媒に加えられて、マトリックスをなんら添加することなくシリコンに直接適用される。シリコン上脱離／イオン化（ＤＩＯＳ）と呼ばれるこの新しい方法によれば、マトリックスに起因する妨害を受けることなく１００〜６０００Ｄａの質量範囲内の分子のイオン化が可能である。しかしながら、ＤＩＯＳを用いて得られるいくつかのスペクトルは再現が困難であり、しかもＤＩＯＳチップの保存寿命は短いものが多い。また、製造で使用される物質およびプロセスのコストが高いため、ＤＩＯＳチップは、比較的高価である。
【０００９】
したがって、慣用法と比較して機能強化されたレーザー脱離を提供する装置および方法が依然として必要とされている。使用後に廃棄または保管できる程度に十分に安価な検体脱離基材もまた、必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、種々の組成物の高エネルギー脱離／イオン化を行うための装置および方法に関する。本発明の方法では、検体脱離の機能強化を行うために、場合により１層もしくは複数層の表面コーティングと組み合わせて、マイクロ構造化基材を利用する。そのような脱離の機能強化は、質量分光分析法のような分析の分野でとくに有用である。この脱離の機能強化は、種々の有用性を有する。たとえば、マイクロ構造化基材を用いれば、化学マトリックスを用いることなく脱離を行える可能性がある。マトリックスを用いないいくつかの実施態様では、とくに、小分子（たとえば、１０００未満の分子量を有する分子）を分析する場合、本発明の方法を用いれば、従来のマトリックスに基づく方法で得られる性能よりも優れた性能（たとえば、より高いシグナル対ノイズ比および／またはより良好な分解能）を達成しうる。
【００１１】
他の選択肢として、マイクロ構造化基材を用いれば、マトリックスの存在下で脱離を行った場合にも、従来の脱離基材を用いてマトリックスに基づく標準的方法を行った場合と比較して優れた性能を達成しうる。たとえば、マイクロ構造化基材を用いることにより、適用された検体／マトリックス液滴を、マイクロ構造化基材を用いないときよりもより均一に乾燥させることが可能である。また、いくつかの実施態様では、より低レベルのマトリックスを用いることにより、マトリックスからのシグナルノイズを減少させることが可能である。そのような挙動は、サンプルの堆積、配置、および分析の自動化の利用を可能にするという点で有利である。また、マイクロ構造化基材を用いれば、形成されるイオン付加物（たとえば、カリウムおよびナトリウムの付加物）が少なくなって、スペクトルの解釈がより簡単かつより容易になる可能性がある。
【００１２】
本発明はまた、ポリプロピレンフィルムやポリカーボネートフィルムのようなポリマー材料で構成された構造化基材、たとえば、マイクロおよびナノ構造化基材を包含する。これらの構造化基材は、サンプルを受容保持し、後の段階で脱離基材として用いられる。これらの構造化基材は、それらのサンプル受容表面上にコーティングされた不揮発性材料層、たとえば、無機コーティング、具体的には、金属、金属酸化物、および合金のコーティング、ならびに有機（炭素含有）コーティング、具体的には、グラファイト、シリコーン、シラン誘導体（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｓ）、ダイヤモンド様ガラス（ＤＬＧ）、およびパリレンのコーティングを備えうる。
【００１３】
本発明の特定の実施態様は、構造化表面を有する物品に関する。物品は、複数のマイクロ構造体を備えた高分子基材を含み、特定の実施態様では、複数のマイクロ構造体の少なくとも一部分上に不揮発性コーティングを含む。
【００１４】
いくつかの実施態様では、マイクロ構造化基材は、種々のポリマーのうちの１種もしくは複数種、たとえば、ポリカーボネートおよび／またはポリプロピレン、から作製することのできる熱可塑性材料を含む。また、基材は、少なくとも２つの層、すなわち、高分子基材よりなる第１の層と、基材の上部表面を形成するように第１の層の上に配置された不揮発性材料よりなる第２の層と、を含みうる。ここで、基材の上部表面は、複数のマイクロ構造体を含む。この第２の層は、本明細書中では、コーティングとも記され、ラミネーション、電気堆積、ナイフコーティングなどをはじめとする種々の方法を用いて形成可能である。マイクロ構造体を基材中に形成してから、続いて、第２の層をコーティングすることが可能である。他の選択肢として、基材に第２の層をコーティングして、その後、マイクロ構造体を基材中に形成することが可能である。または、特定の実施態様では、マイクロ構造体を第２の層自体に形成することが可能である。
【００１５】
本発明はまた、比較的安価な原材料から作製され、しかも使用してから廃棄処分しうるかまたは他の選択肢として検体サンプルを保管するための保存デバイスとして使用しうるように経済的に作製可能である、脱離基材を提供する。
【００１６】
本発明の方法および装置は、プロテオミクスにおける使用を含めて、多くの用途を有する。プロテオミクスとは、タンパク質の位置、相互作用、構造、および機能に関する研究であり、健常な生体サンプルおよび疾患のある生体サンプルの両方において存在するタンパク質を同定し特性付けようとするものである。他の用途としては、ＤＮＡ分析、小分子分析、自動化ハイスループット質量分光測定、および電気泳動、固定化アフィニティークロマトグラフィー、または液体クロマトグラフィーのような分離技術との併用が挙げられる。
【００１７】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明の以下の詳細な説明および特許請求の範囲から明らかであろう。本開示の原理に関する前記の概要は、例示されたそれぞれの実施形態について説明しようとするものではなく、本開示のすべての実施態様について説明しようとするものでもない。以下の詳細な説明により、本明細書に開示された原理を利用する特定の実施形態についてより詳細に具体例を挙げて説明する。
【００１８】
以下の図面を参照して本発明についてより完全に説明する。
【００１９】
本発明の原理は種々の変更形態および代替形態に適用しうるが、図面ではそれらの特定例を例示的に示した。これらの特定例について詳細に説明する。しかしながら、当然のことではあるが、本発明を記載の特定の実施形態に限定しようとするものではない。そうではなく、本開示および特許請求の精神および範囲に含まれる変更形態、等価形態、および代替形態はすべて、本発明に包含されるものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
Ａ．全体的な構成
本発明は、種々の組成物を分析するための方法および装置、とくに、サンプルの高エネルギー脱離／イオン化を利用する方法および装置に関する。たとえば、質量分光分析法のためのサンプルのレーザー脱離イオン化は、本発明の好適な用途である。本発明は、脱離基材として、マイクロおよびナノ構造化ポリプロピレンおよびポリカーボネートフィルムのようなマイクロ構造化基材を利用する。これらの構造化基材は、それらのサンプル受容表面上にコーティングされた不揮発性の層、たとえば、無機コーティング、具体的には、金属、金属酸化物、および合金のコーティング、ならびに有機（炭素含有）コーティング、具体的には、グラファイト、シリコーン、シラン誘導体、ダイヤモンド様ガラス（ＤＬＧ）、およびパリレンのコーティングを有するフィルムを含みうる。本発明に従って作製される基材は、典型的には、非構造化基材よりも効果的にサンプルの脱離を促進するように構造化される。構造化基材は、フラグメント化を伴うことなく、有用な脱離イオン化を達成、促進、および機能強化する働きをする。マトリックスに起因するシグナルの複雑化を伴わない分析を提供することに加えて、小分子を分析する場合のようないくつかの実施態様では、本発明の方法は、伝統的な方法およびデバイスと比較して優れた性能（たとえば、より高いシグナル対ノイズ値により明らかにされる）を達成しうる。
【００２１】
次に、本発明の種々の態様について、たとえば、表面の構造およびトポロジー、コーティングの組成、基材の材料、および本発明の他の態様について、さらに詳細に説明する。
【００２２】
Ｂ．マイクロ構造化表面
本発明に従って作製される基材は、典型的には、マイクロ構造化表面を有し、いくつかの場合には、マイクロ構造化表面またはナノ構造化表面を有する。本発明の目的では、マイクロ構造化フィルムとは、少なくとも１つの表面上に望ましい表面トポグラフィーを有する（すなわち、非平面状の）フィルムである。マイクロ構造体は、米国特許出願公開ＵＳ２００１／００５１２６４Ａ１明細書（その全体が参照により本明細書に組み入れられるものとする）に記載されているように、特徴部の少なくとも２つの寸法が微視的である特徴部の構成体を含む。これに関連して、「微視的」とは、形状を決定するのに肉眼に対する光学的補助が必要となる程度に十分に小さい特徴部に関連付けられるものとする。
【００２３】
いくつかの具体的実施態様において、マイクロ構造化フィルムは、本発明の目的では、可能な３つの寸法のうちの少なくとも２つ（フィルムの面内／面外およびフィルムの平面に沿った各方向）において２００ミクロン以下の範囲の物理的特徴部サイズを有するフィルムとして規定しうる。これらの全体的なガイドラインの範囲内で、本発明のフィルムは、望ましい特性サイズ（たとえば、任意の寸法に沿って測定される長さ）および特徴部密度（フィルム表面の単位面積あたりの特徴部の数）をもつ表面特徴部を呈するフィルムとして、より特定的に特性付けることができる。これに関連して、特徴部は、フラットな平面状表面からの離脱または偏位を示す任意の部分であってよい。特徴部は、突出した部分（たとえば、小瘤、柱、塊、稜）または窪んだ部分（たとえば、孔、ピット、亀裂、隙間）を含みうる。マイクロ構造化表面はまた、突出した特徴部と窪んだ特徴部との組合せ（たとえば、溝と稜、突出した角錐と窪んだ角錐）を備えうる。稜、溝、または交差平面の場合、「特徴部」は、そのような稜、溝、または平面の隅角交差部または線状交差部であってもよい。
【００２４】
特徴部は、３つの寸法すべて（すなわち、フィルムの面の内外部方向およびフィルムの平面に沿った各直交方向）の特性長が類似したものであってもよい。逆に、特徴部は、１つ以上の方向の特性長が他の方向の特性長よりもいくらか長いかまたはかなり長いものであってもよい（たとえば、稜または溝のような特徴部の場合）。
【００２５】
本発明のいくつかの実施態様では、マイクロ構造化特徴部は、１つ以上の方向において２００ミクロンの最大特性長を有するものを含む。いくつかの実施態様では、最大特性長は５０ミクロンであり、さらに他の実施態様では、特性長は１０ミクロン未満である。いくつかの実施態様では、マイクロ構造化フィルム（ｆｉｍｓ）は、１つ以上の方向において１ナノメートル（ｏｎｅ  ｏｎｅ  ｎａｎｏｍｅｔｅｒ）の最小特性長を有するものを含む。他の実施態様では、最小特性長は１０ナノメートルであり、さらに他の実施態様では、最小特性長は１００ナノメートルである。また、いくつかの実施態様では、好ましいマイクロ構造化特徴部密度は、フィルム１平方ｍｍあたり１００特徴部以上の範囲である。より好ましいのは、１平方ｍｍあたり１０００超の密度で特徴部を備えるものである。さらに最も好ましいのは、１平方ｍｍあたり１００００超の密度で特徴部を備えるものである。
【００２６】
本発明に係るマイクロ構造化基材の例を、図４、５、６、７、および８の走査型電子顕微鏡写真に示す。タイプＡと記される第１の構造体が図４に示されている。これは、数百ナノメートル〜数ミクロンのサイズ範囲の特徴部を呈する。タイプＢと称される第２の構造体は、数ミクロンのサイズ範囲の特徴部を呈する。これは図５に示されている。図６に示される第３の構造体は、数百ナノメートル〜数ミクロンのサイズ範囲の特徴部を呈するいわゆるマット仕上げポリプロピレンフィルムである。図７に示される第４の構造体は、数ミクロンのサイズ範囲の特徴部を呈する他のマット仕上げポリプロピレンフィルムである。
【００２７】
より小さいスケールの特徴部は、たとえば図８に示されているように、より大きいスケールの特徴部に重畳させることができる。微細なサイズおよび大きいサイズの特徴部はいずれも、脱離の機能強化を提供する働きをしうるか、いくつかの場合には、微細なサイズおよび大きいサイズの特徴部は、異なる機能を果たしうる。たとえば、より大きいサイズの特徴部は、サンプルの位置決めを行うために特定の領域を分界する働きをしうるか、堆積したサンプルを所望の領域内に閉じ込めるための物理的バリヤーとしての働きをしうるか、またはより大きい強度および剛性をフィルムに付与するための補強リブとしての働きをしうる。
【００２８】
特徴部は、図８の構造体の場合のように規則的反復方式で存在しうるか、または図４、５、６、および７の構造体の場合のように「ランダム」でありうる。特徴部は、フィルムの全領域にわたり存在しうるか、またはサンプルを堆積させる領域にのみ存在しうる。
【００２９】
本発明のマイクロ構造化フィルムは、典型的には、所望の構造体の負のトポロジー（反対のトポロジー）を有する成形型に成形可能な前駆体（たとえば、液体）を接触させた状態に配置して、次に、前駆体を固化させて所望の構造体を有する固体フィルムにすることにより、作製される。そのような方法の１つは、溶融プラスチックの形態でフィルム前駆体を提供して、成形型に接触させた状態で冷却固化させる方法である。この押出／エンボス法によれば、いくつかのこれまでの基材よりも汚染および不利な副生成物の影響を受けにくい材料が使用できるようになる。代替法は、既存のフィルムを利用して、軟化点まで加熱し、成形型と接触させ、そして冷却させる方法（エンボス法）ある。代替法は、既存のフィルムを成形型と接触させ、そして圧力によりフィルム表面を成形型に一致させる方法（カレンダー処理）である。さらに他の代替法は、キュアー性、重合性、または架橋性分子よりなる液体シロップの形態でフィルム前駆体を提供して、次に、成形型に接触させた状態でキュアーさせる方法である。
【００３０】
利用される成形型により特徴部が決定されるので、所望の特性長および密度をもつ特徴部を有するフィルムを作製することができる。押出エンボス法では、成形型は、典型的には、シリンダー（ロール）またはベルトの形態である。種々のトポグラフィーを有するシリンダーまたはベルトを利用することにより、さまざまなマイクロ構造体を有するフィルムを提供することができる。たとえば、きわめて平滑な表面（たとえば、押出に一般に用いられる研磨された金属ロール）上に溶融ポリマーを押し出せば、通常、平滑で光沢のある本質的には特徴部をもたないフィルム、本発明の目的では非構造化フィルムが得られるであろう。きわめて平滑になるような特別な表面改質はなされていない成形型（たとえば、マット仕上げ金属ロールまたはベルト）上に押し出せば、平滑フィルムと対比されるマイクロ構造化トポグラフィーを有するフィルムが提供されるであろう。そのようなフィルムは、いくつかの検体脱離の場合に機能強化を提供することができる。
【００３１】
また、粗面を有する成形型（たとえば、クロスもしくは布で覆われたロール）または意図的な粗面化処理に付された成形型（たとえば、サンドブラスト処理、アブレーション処理、エッチング処理などに付されたロールもしくはベルト）上に押し出せば、平滑フィルムと対比されるより高度にマイクロ構造化されたトポグラフィーを有するフィルムが提供されるであろう。本出願に合うように特別に考案されたフィルムを提供すべく設計された成形型上に押し出せば、特徴部の特性長と特徴部の密度との最も有利な組合せを有するマイクロ構造化トポグラフィーが提供されるであろう。そのような成形型は、物理的アブレーション、ドリリング、ケミカルミリング、リソグラフィー、レーザーアブレーション、プラズマ処理、エングレーブ処理、化学エッチング、反応性イオンエッチング、化学気相堆積、物理気相堆積、および電気化学堆積をはじめとする多種多様な方法により、作製可能である。そのようなフィルムは、図４および５の構造体により例示され、一般的には、実施例でより詳細に記載されるように多種多様な検体に対して最も有用である。
【００３２】
他の実施態様では、平滑で特徴部をもたないフィルムを所望の特徴部を生成するように処理する。たとえば、平滑フィルムにアブレーション処理または改質処理を施すことが可能であり、これは、たとえば、エンボス処理、サンドブラスト処理、レーザーアブレーション処理、コロナ処理、プラズマ処理、または火炎処理により行うことが可能である。ある特定の場合には、構造体形成プロセスがコーテッド層に損傷を与えたり悪影響を及ぼしたりしないかぎり、平滑フィルムにコーティングを施して、次に、所望の構造体を形成するように処理（たとえば、エンボス処理またはカレンダー処理）することが可能である。
【００３３】
さらに他の実施態様では、本発明に有用な特徴部をそれ自体が形成するコーティングで基材をコーティングすることもまた可能である。たとえば、アルミニウム層を、平滑層としてではなく、小瘤または顆粒の形態で堆積させることが可能である。また、特徴部を提供する働きをするコーティング（たとえば、シリカコーティングまたは他の微粒子コーティング）をフィルムに適用し、続いて、特徴部の上に実質的に不揮発性のコーティングを適用することも可能である。
【００３４】
Ｃ．コーティング
本発明のマイクロ構造化フィルムは、脱離の機能強化を行うために、マイクロ構造化フィルムの上に適用された１層以上のコーティングと組み合わせて有利に使用することが可能である。コーティングはまた、他の目的にも役立ちうる。たとえば、コーティングは、保護バリヤーまたは耐摩耗性バリヤーを提供しうる。
【００３５】
本発明に係る有用なコーティングは、無機材料、たとえば、金属、具体的には、アルミニウム、金、銀、ニッケル、チタン、パラジウム、および白金、金属酸化物、具体的には、二酸化チタン、酸化ケイ素、および酸化ジルコニウム、ならびに金属または金属酸化物の合金、具体的には、インコネルまたは酸化スズインジウムを含む。他の有用なコーティングは、有機材料、具体的には、グラファイト、カーボンブラック、米国特許第６，２６５，０６８号明細書に記載されているようなダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）と称される材料系統およびダイヤモンド様ガラス薄膜という名称のＰＣＴ公開ＷＯ０１６６８２０（参照により本明細書に組み入れられるものとする）に記載されているようなダイヤモンド様ガラス（ＤＬＧ）、シランおよびシラン誘導体、ならびにパリレンを含む。コーティングは、コンフォーマルであってもよいし（たとえば、パリレンおよびＤＬＧの場合）、本質的に微粒子状であってよい（たとえば、グラファイト）。
【００３６】
そのような表面コーティングは、一般的には、レーザー脱離に使用される条件下で不揮発性である。すなわち、コーティングは、無視できる揮発度を呈するか、または揮発する物質は、測定される検体を妨害しない程度に非常に低い分子量である（たとえば、グラファイトから放出される可能性のある炭素クラスターまたはアルミニウムから放出される可能性のあるアルミニウムイオン）。この点に関して、コーティングは、従来のマトリックスと区別される。マトリックス材料は、周囲条件下で遅い蒸発速度または昇華速度を有するという意味で典型的には「不揮発性」であると考えられるが、実際のレーザー脱離過程ではかなりの程度まで揮発し、揮発種は、検体シグナルを阻害または覆い隠す可能性のある分子量を有する。
【００３７】
この基本的な揮発度の差は、部分的には、本発明のコーティングが典型的には多くの分子長にわたり結合された相互連結状態を有する大きいサイズの網状構造の形態で存在するという事実により裏付けられる。この結合連結状態は、フィルムの表面に沿った一方向もしくは両方向および／またはフィルムに垂直な方向に存在しうる。たとえば、数ミクロンまでの距離にわたる共有結合により連結された何百万もの炭素原子よりなるグラファイト粒子を含むグラファイトコーティングを利用することが可能である。他の選択肢として、数ミクロンまたはさらには数ミリメートルまでの距離にわたる金属結合により連結された何百万もの金属原子よりなる金属コーティングを利用することが可能である。これとは対照的に、マトリックスは、典型的には、化学結合により連結されていない個別の分子で構成された結晶として適用されるか、または基材の表面上の結合部位に個別につながれていて化学結合により互いに連結されていない分子として適用される。
【００３８】
コーティングは、種々の方法により、たとえば、蒸気コーティング、スパッターコーティング、プラズマコーティング、真空昇華、化学気相堆積、陰極アーク堆積などにより、マイクロ構造化フィルムに適用することが可能である。これらの方法は、金属および金属酸化物をコーティングするのにとくに適している。グラファイトのようなコーティングは、ディスパージョンとしてグラファイトを取得して、液体コーティングを行うための周知の方法のいずれか（ナイフコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、スピンコーティングなど）を用いて基材に適用することにより、最も容易に適用される。
【００３９】
全マイクロ構造化表面を覆う連続コーティングではなく不連続な形態でコーティングを提供することが有利な場合もある。たとえば、スポットのような離散した位置にコーティングを提供することができる。多層コーティングの場合、個々の場合の必要に応じて、１層のコーティングを離散した状態にして、他のコーティングを連続した状態にすることが可能である。不連続コーティングは、いくつかの機能を果たしうる。たとえば、検体サンプルを堆積させる特定の領域を分界し、次に、サンプルを有するフィルムを質量スペクトロメータ中に配置した後、その領域の位置決めを行うことが可能である。堆積される検体サンプルを所望の領域内に都合よく収容し、不適切に広い領域にわたるサンプルの滲込みまたは拡がりを防止するように、マイクロ構造化フィルムの表面エネルギーが不連続になるようにしたコーティングを使用することも可能である。
【００４０】
そのようなコーティングは、任意のいくつかの方法を用いて離散した状態に適用可能である。コーティングを蒸気コーティングにより適用する場合、有孔スクリーンまたは有孔フィルムのようなマスクを用いてマスクにより規定された領域にコーティングを制限することが可能である。多層の位置整合された離散コーティング（たとえば、スポットを含む重畳多層コーティング）を有することが望まれる場合、層が位置整合されて重畳されるように、異なる層のコーティング時にマスクをフィルムに接合することができる（たとえば、接着剤により）。次に、最終コーティングプロセス後、マスクを除去する。他の実施形態では、有孔マスクそれ自体をフィルム上に残存させることができる。その場合、ウェル中に配置される検体液滴を収容する働きをするウェルを提供するのに役立つであろう。コーティングを規定するいかなる役割とも独立してこの目的のために有孔層を提供することも可能である。グラファイトのようなコーティングの場合、グラビアコーティング法のような周知の液体コーティング法を用いて不連続な形態でグラファイトを堆積させることができる。
【００４１】
Ｄ．基材の材料
本発明は、マイクロ構造化表面の形成または生成に適する基材の材料に依存する。種々の材料が、本発明に係る基材として使用するのに好適である。一般的には、基材は高分子材料であるが、本明細書中に記載の性質を有する非高分子材料を使用することもできる。基材は、典型的には、非ポーラスまたは実質的に非ポーラスである。
【００４２】
本発明のマイクロ構造化フィルムは、現在利用可能なポーラス材料（たとえば、ＤＩＯＳチップ）が保存時または使用時に大気からの不純物の取込みによる汚染を受けやすいことが知られているという意味で、そのようなポーラス材料よりも優れた利点を有する。これとは対照的に、マイクロ構造化材料は、典型的には非ポーラスであるので、いくつかの実施態様では、そのような汚染を受けにくい。
【００４３】
多種多様な高分子材料が本発明に有用である。これらには、熱可塑性材料（たとえば、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン）および熱硬化性（キュアー性）材料が包含される。好適な材料としては、結晶性ポリマー、半結晶性ポリマー、アモルファスポリマー、またはガラス状ポリマーが挙げられる。コポリマーも同様に使用可能である。
【００４４】
充填剤が検体脱離の機能強化を有意に妨害しないかぎり、そのようなポリマーに充填処理または改変処理を施してもよい。いくつかの機能および性質を付与する多種多様な充填剤および添加剤が入手可能である。これらとしては、たとえば、強度および／またはモジュラスを増大させる充填剤、増大された耐酸化性、増大された熱安定性、または増大されたＵＶ安定性を提供する添加剤、プロセス添加剤（たとえば、改良された押出性を提供する添加剤）、顔料、および着色剤などが挙げられる。
【００４５】
したがって、本発明で使用される高分子材料は、多種多様な物理的、化学的、光学的、電気的、および熱的性質をもたせるように調整可能である。
【００４６】
Ｅ．デバイスアセンブリーおよび特徴部
本発明は、とくに質量分光分析法において、脱離の機能強化を行うのに有用な構造体および場合により存在するコーティングを備えた基材を包含する。典型的な使用では、フィルムは、質量分光測定装置に挿入するための標準的な金属プレートに接合される。したがって、本発明のいくつかの有用な実施形態が存在する。金属プレートへの接合を容易にするために、バック面（非マイクロ構造化面）に適用された接着剤の層を有するフィルムを提供することが有利である。接着剤は、ラミネート接着剤であっても両面テープであってもよい。ラミネート接着剤は、剥離ライナーを接着剤の底面上の所定の位置に残存させて、マイクロ構造化フィルムの下面に接合することができる。次に、ユーザーは、簡単に剥離ライナーを除去して、接着剤によりフィルムをプレートに直接接合することができる。他の選択肢として、ラミネート接着剤の個別部片をユーザーに供給し、次に、ユーザーは、接着剤を金属プレートに適用し、ライナーを除去し、マイクロ構造化フィルムを接着剤の上面に接合することができる。
【００４７】
マイクロ構造化基材を汚染するおそれのあるいかなる不純物をも保有したり生成させたりしないように、注意深く接着剤を選択しなければならない。このほか、いくつかの場合には、接着剤が導電性であることが望ましいこともある。そのような導電性接着剤は容易に入手可能であり、たとえば、ミネソタ州メイプルウッド（Ｍａｐｌｅｗｏｏｄ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）の３Ｍから入手可能な導電性接着剤９７１３が挙げられる。接着剤は、マイクロ構造化フィルムの下面に永久的に接合するように選択してもよいし、他の選択肢として、除去可能なものであってもよい。
【００４８】
典型的には、マイクロ構造化フィルムは、場合により接着剤を下側に接合させて、パッケージ化され、顧客に届けられることになろう。このパッケージは、フィルムを保護しかつフィルムに汚染不純物を付与する作用はもたない任意の手段で構成しうる。たとえば、プラスチックバッグまたはプラスチックケースの中にフィルムをパッケージ化しうる。このほかの保護対策として、フィルムの上側表面（マイクロ構造化表面）の上に保護ライナーを配置することが可能である。
【００４９】
他の実施形態では、保管のためにフィルムサンプルを容易に識別し目録を作成することができるように、マイクロ構造化フィルムにバーコードラベルを適用する。そのような場合、作業領域（すなわち、サンプルを堆積させる領域）の範囲外に、バーコードを配置するための領域を提供することができる。
【００５０】
Ｆ．サンプルの作製および基材の使用方法
本発明は、質量分光測定分析にとくに好適である。基材上に堆積された検体スポットに短いレーザーパルスを当てることにより、サンプルを脱離イオン化させる。イオンを生成させ、次に、検出器に到達する前に１つ以上の電界により加速する。検出器に到達するのに要する時間または粒子が当たる検出器上の位置を用いれば、粒子の質量を決定することができる。
【００５１】
飛行時間分析（ＴＯＦ）は、使用することのできる質量分光測定法の１つである。図３は、飛行時間型装置の概略図を示している。１０，０００Ｄａ未満の分子の場合、リフレクトロンモードを用いて、検出器に到達するイオンの運動エネルギー分布を集束させる。この方法は、質量分光分析法の分解能を増大するために開発されたものであり、主として１０，０００Ｄａ未満の分子に使用される。この分解能の増大により、多くの場合、感度が低下し、質量範囲が制限される。
【実施例】
【００５２】
以下の実施例により本発明について理解を深めることができる。
【００５３】
これらの実施例では、ポリマー溶融加工法を用いて基材を作製した。図４の「タイプＡ」トポロジーを有するプラスチックフィルムは、構造体を有するシリコーンベルトツール上にエクソン（Ｅｘｘｏｎ）ポリプロピレン３４４５を押し出すことにより作製したものである。スピンキャスティングを用いて液体シリコーンを金属ツールに接触した状態に配置してシリコーンを固化させることにより、シリコーンベルトツールを作製した。国際特許ＷＯ０１／６８９４０号明細書（参照により本明細書に組み入れられるものとする）に記載されているような気相堆積により、金属ツールを作製した。ポリマーを４００°Ｆの溶融温度で押し出し、ツール温度設定値を１２５°Ｆに設定した。ニップ圧を２０ｐｓｉに設定し、ライン速度を５ｆｐｍに設定した。冷却させてから、ポリプロピレンをツールから取り出した。ポリプロピレン押出物は、ツールを複製することにより、特性寸法が数百ナノメートル〜数ミクロンの範囲にあるランダムな特徴部を有する表面を呈した。
【００５４】
図５の「タイプＢ」トポロジーを有するプラスチックフィルムは、圧縮成形により作製したものである。マクロロン（Ｍａｋｒｏｌｏｎ）２４０７ポリカーボネート（バイエル・アーゲー（Ｂａｙｅｒ  ＡＧ）製）よりなる厚さ０．０１４インチのフィルム部片を、フラット研磨された金属プレスプレートと構造体を有する金属ツールとの間に配置した。フラットな金属表面上に金属を電気化学堆積させることにより、金属ツールを作製した。ツール、フィルム、およびプレスプレートのスタックをワバッシュ（Ｗａｂａｓｈ）圧縮成形機中に配置した。圧縮成形機のプラテンを１９０℃に設定し、プラテンを閉じてサンプルに５０ｐｓｉの圧力を加えるようにした。この条件でサンプルを２分間プレスし、次に、サンプルに加える圧力を２００ｐｓｉに増大させた。この条件を３分間保持し、次に、系を冷却された。プラテンが８０℃に達するまで２００ｐｓｉで圧縮成形機中にサンプルを保持し、８０℃に達したときにプレスを開放してサンプルを取り出した。ポリカーボネートフィルムの特徴部の特性寸法は、数ミクロンの範囲であった。
【００５５】
マット仕上げを有するフィルム（図６）は、先に記載したタイプＡパターンの作製に使用したのと同一の条件下でマット仕上げシリコーンベルト上にエクソン（Ｅｘｘｏｎ）ポリプロピレン３４４５を押し出すことにより作製したものである。マット仕上げポリプロピレンは、数百ナノメートル〜数ミクロンの範囲の特性寸法を有する特徴部を呈した。特徴部は、全体的にタイプＡ構造体ほど顕著ではなくそれほど明確に規定されたものではなかった。
【００５６】
他のマット仕上げフィルム（図７）は、典型的なポリプロピレン押出条件下で研磨されていないマット仕上げ金属ロール上にポリプロピレンを押し出すことにより作製したものである。このフィルムは、全体的に数ミクロンの範囲の特性寸法を有する特徴部を呈し、特徴部の密度は、全体的にタイプＡ構造体の密度よりも小さい。
【００５７】
規則的非ランダム構造体内包構造体特徴部を有するフィルム（図８）は、所望の構造体の逆形状を有する金属ツールロール上にダウ・ケミカル（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）７Ｃ５０高耐衝撃性ポリプロピレンコポリマーを押し出すことにより作製したものである。４８０°Ｆに設定されたダイ温度を有するキリオン（Ｋｉｌｌｉｏｎ）一軸スクリュー１．２５インチ押出機により、コポリマー樹脂を押し出した。溶融樹脂をダイから送出させ、加圧下で閉状態の２つのニップローラー間に通して牽引した。一方のロールはゴムコーテッドバッキングロールであり、他方は、マイクロ構造化パターンを有する金属ツールロールであった。バッキングロールを１００°Ｆに保持し、ツールロールを２３０°Ｆに保持した。ウェブ速度は、毎分約９．８〜１２．１フィートであった。
【００５８】
４セットのグルーブを形成するように金属ツールロールをエングレーブ処理した。互いに垂直な２セットの平行グルーブが存在した。これ以降では、主要グルーブと記す。これらの２つの垂直なセットのヘリカルグルーブは、ロール軸に対して約４５°の角度をなして延在し、約６０マイクロメートル（ミクロンすなわちμｍ）の深さ、下端で約１８μｍおよび上端で約３４μｍの幅を有し、約２５０μｍ離間して配置された。第３のセットのグルーブは、ロール軸に対して約９０°の角度をなして延在し、約２〜約４マイクロメートル（ミクロンすなわちμｍ）の深さ、下端で約５μｍおよび上端で約７μｍの幅を有し、約２５μｍ離間して配置された。第４のセットのグルーブは、ロール軸に平行な方向に延在し、約５マイクロメートル（ミクロンすなわちμｍ）の深さ、下端で約５μｍおよび上端で約７μｍの幅を有し、約２５μｍ離間して配置された。第３および第４のセットのグルーブは、まとめて副次グルーブと記す。
【００５９】
エンボス処理時、溶融されたポリプロピレン樹脂を上記のグルーブ構造体に充填して固化させることにより、上記のグルーブの逆形状の特徴部を有するマイクロ構造化フィルムを形成した。すなわち、たとえば、米国特許整理番号５７８３７ＵＳ０２および５７８３８ＵＳ０２（参照により本明細書に組み入れられるものとする）に開示されているように、フィルムは、図１１に示されるようなより大きいサイズのグリッドの垂直稜内に重畳されたより小さいサイズのグリッドの垂直稜を呈した。
【００６０】
先に記載したタイプＡパターンの作製に使用したのと同一の押出条件下で、研磨された金属ロール上にポリプロピレンを押し出すことにより、平滑表面仕上げを有する非構造化ポリプロピレンフィルムを作製した。表面は、全体的にフラットであり特徴部を有していなかった。
【００６１】
標準的なポリカーボネート押出条件下で、研磨された金属ロール上にポリカーボネートを押し出すことにより、平滑表面仕上げを有する非構造化ポリカーボネートフィルムを作製した。表面は、全体的にフラットであり特徴部を有していなかった。
【００６２】
ＮＲＣ３１１５ベル・ジャー（ＮＲＣ  ３１１５  Ｂｅｌｌ  Ｊａｒ）を利用して、金属および金属酸化物のコーティングをフィルムに適用した。アルミニウムでは、堆積厚さは約９５０Åであった。ＰＣＴ公開ＷＯ０１６６８２０に記載されている方法に従って、プラズマ−サーム（Ｐｌａｓｍａ−Ｔｈｅｒｍ）蒸気コーターを使用してＤＬＧ（ダイヤモンド状ガラス）を適用した。ＤＬＧコーティング厚さは約１１００Åであった。いくつかの場合には、上記の参考文献に記載されているように、親水性を付与するようにＤＬＧコーティングに後処理を施した（Ｈ−ＤＬＧと記す）。いくつかの場合には、コーティングは両方とも連続的であり、他の場合には、コーティングプロセス時にマスクを用いることにより、一方または両方のコーティングを離散領域（たとえば、スポット）に堆積させた。マスクは、除去領域を有する金属フォイルまたは同様に除去領域を有するポリマーフィルムのいずれかであった。いくつかの場合には、とくに、重畳位置整合コーティングを離散領域に堆積させることが望まれる場合には、接着剤によりマスクをマイクロ構造化フィルムに接着させた。特定のコーティングパターンについては、特定の実施例に記載する。コーティング後、マスクを取り除いた。
【００６３】
質量分光測定実験はすべて、アプライド・バイオシステムズ（マサチューセッツ州フレーミングハム）ボイジャー−ＤＥ  ＳＴＲ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（Ｆｒａｍｉｎｇｈａｍ，ＭＡ）Ｖｏｙａｇｅｒ−ＤＥ  ＳＴＲ）飛行時間型質量分光器を用いて行った。両面接着テープを用いてフィルムを市販の金属ＭＡＬＤＩプレートに接合させた。３Ｈｚパルス周波数を有するパルス３３７ｎｍ窒素レーザーを使用し、レーザー強度を限界値に設定した。以下の表に主要な装置パラメーターをまとめる。
【００６４】
【表１】
2006506641.tif 000003
【００６５】
データ・エクスプローラTM・バージョン４．０（Ｄａｔａ  ＥｘｐｌｏｒｅｒTM  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ４．０）を用いて質量分光測定データを処理した。分解能（Ｒ）およびシグナル対ノイズ（Ｓ／Ｎ）を測定する前に、相関係数０．７で「ノイズ・フィルター／スムーズ（Ｎｏｉｓｅ  Ｆｉｌｔｅｒ／Ｓｍｏｏｔｈ）」機能をすべてのスペクトルに適用した。
【００６６】
実施例１
この実施例では、化学マトリックスを用いたときと用いないときのマイクロ構造化基材の使用について具体的に説明する。
【００６７】
タイプＡ構造体を有するポリプロピレンフィルム（これ以降ではＰＰタイプＡと記す）を先に記載したように作製した。レマウントTM（ＲｅＭｏｕｎｔTM）除去可能スプレー接着剤を用いて、１０×１０グリッドアレイの直径１．１９ｍｍの孔を有するメタルマスクをフィルムのマイクロ構造化面に接着させた。次に、先に記載したようにフィルムにアルミニウムを蒸気コーティングし、その後、メタルマスクを除去した。こうして得られたフィルムは、直径１．１９ｍｍのアルミニウムのスポットを含んでいた。（アルミニウムでコーティングされたＰＰタイプＡは、これ以降では、マイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンと記す）。
【００６８】
０．１ｍｇの３種の一般的な薬剤化合物、すなわち、アセトアミノフェン（１５１．１７Ｄａ）、アスコルビン酸（１７６．１２Ｄａ）、およびペニシリン（３８９Ｄａ）を用いて、分析用サンプルを作製した。これらの薬剤化合物を１．０ｍｌの１：１：０．００１メタノール／水／トリフルオロ酢酸溶液に溶解させた。０．５μＬの体積の各検体溶液をフィルム上のアルミニウムコーテッドスポットのうちの１つにピペットで直接添加した。０．５μＬのマトリックスアルファシアノ−４−ヒドロキシ−ケイ皮酸（ｃｉｎａｍｍｉｃ  ａｃｉｄ）（α−ＣＨＣＡ）の添加を行ったときと行わなかったときの検体サンプルを適用した。サンプルを約１５分間空気乾燥させた。
【００６９】
図９は、α−ＣＨＣＡマトリックスを添加したときのアセトアミノフェンの質量スペクトルを示している。マトリックスシグナルが検出器を飽和させたので、検体ピークを見ることができない。図１０は、マトリックスを用いないときのマイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れたアセトアミノフェンの質量スペクトルを示している。ｍ／ｚ１７４．５３およびｍ／ｚ１９０．５４にそれぞれナトリウム付加物およびカリウム付加物を伴って、ｍ／ｚ１５２．５１に分子イオンをはっきりと見ることができる。スペクトルには実質的にノイズが含まれていないので、検体を容易に同定することができる。
【００７０】
図１１は、α−ＣＨＣＡマトリックスを添加したときのアスコルビン酸の質量スペクトルを示している。この場合にも、マトリックスシグナルが検出器を飽和させたので、検体ピークは見ることができない。図１２は、マトリックスを用いないときのマイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れたアスコルビン酸の質量スペクトルを示している。ｍ／ｚ１９９．５３およびｍ／ｚ２１５．５７にそれぞれナトリウム付加物およびカリウム付加物を伴って、ｍ／ｚ１７７．５３に分子イオンをはっきりと見ることができる。また、この方法によれば高分解能が得られるので、分子のアイソトープを見ることができる。
【００７１】
図１３は、α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのペニシリンの質量スペクトルを示している。分子イオンは、ｍ／ｚ３９０．０３に現れるが、マトリックスノイズに囲まれて同定することが困難である。図１４は、マトリックスを用いないときのＰＰタイプＡ−Ａｌから離れたペニシリンの質量スペクトルを示している。ｍ／ｚ３８９．９３に分子イオンを容易に見いだすことができ、シグナル対ノイズ比は、マトリックスを用いて得られるスペクトルのシグナル対ノイズ比の４０倍超である。
【００７２】
実施例２
この実施例では、タイプＡ構造体とマット仕上げ構造体とを有しかつアルミニウムでコーティングされたポリプロピレンの使用について具体的に説明する。
【００７３】
先に記載したように、マット仕上げ金属ロールに当接させてポリプロピレン樹脂を押し出すことにより、マット仕上げポリプロピレンを取得した。先に記載したように、タイプＡ構造体を有するポリプロピレンを取得した。先に記載したように、両方のフィルムにアルミニウムの連続層をコーティングした。
【００７４】
１種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）および２種のペプチド、すなわち、サブスタンスＰ（１３４７．６Ｄａ）およびアンギオテンシンＩＩ（１０４６．２Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手し、さらなる精製を行うことなく使用した。小分子では、０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級アセトニトリル／水中に１００ｎｇ／μＬの各検体を含む溶液を作製した。各ペプチドについて、０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０メタノール／水中に１０００ｎｇ／μＬの各検体を含む溶液を作製した。０．５μＬ〜３．０μＬの体積の検体をピペットでフィルム上に直接添加し、続いて、約１５分間室温で乾燥させた。
【００７５】
図１５は、タイプＡ構造体を有するポリプロピレンから離れたクロニジンのスペクトルを示しており、図１６は、マット仕上げポリプロピレンを用いたときのスペクトルを示している。タイプＡマイクロ構造化フィルムは、マット仕上げポリプロピレンのときの３倍超のシグナル対ノイズ比を示す。また、タイプＡマイクロ構造化フィルムから離れたときのスペクトルは、マイクロ構造化フィルムで使用される閾値レーザー強度が低いので、クリーンなベースラインを示す。
【００７６】
図１７は、タイプＡ構造体を有するポリプロピレンから離れたサブスタンスＰのスペクトルを示しており、図１８は、マット仕上げポリプロピレンから離れたサブスタンスＰのスペクトルを示している。シグナル対ノイズは、タイプＡマイクロ構造化フィルムのときに２０倍超である。このほか、タイプＡマイクロ構造化フィルムでは、閾値レーザー強度が低かったので、よりクリーンなスペクトルが得られ、対象となる検体の同定がより容易であった。
【００７７】
図１９は、タイプＡ構造体を有するポリプロピレンから離れたアンギオテンシンＩＩのスペクトルを示しており、図２０は、マット仕上げポリプロピレンから離れたアンギオテンシンＩＩのスペクトルを示している。上記のスペクトルのときと同じように、タイプＡマイクロ構造化フィルムは、かなり高いシグナル対ノイズ比およびよりクリーンなベースラインを与える。
【００７８】
実施例３
この実施例では、種々の構造体を有するフィルムを用いて質量分光測定分析を行った結果について具体的に説明する。いずれの場合においても、フィルムは、ポリプロピレンであり、コーティングは、親水性ＤＬＧ（Ｈ−ＤＬＧ）で後処理されたアルミニウムである。構造体は、非構造化（研磨された金属ロール上に押し出すことにより作製された）構造体、マット仕上げ（マット仕上げシリコーンベルト上に押し出すことにより作製された）構造体、マット仕上げ（研磨されていないマット仕上げ金属ロール上に押し出すことにより作製された）構造体、およびタイプＡ構造体であり、すべて、先に記載したように取得した。
【００７９】
レマウントTM（ＲｅＭｏｕｎｔTM）除去可能スプレー接着剤により、直径２．００ｍｍの孔を有するメタルマスクを各フィルムに接着させた。次に、先に記載したような方法および装置を用いて、サンプルにアルミニウムおよび続いてＨ−ＤＬＧをコーティングし、その後、マスクを除去した。得られたフィルムは、直径２．００ｍｍのアルミニウムおよびＨ−ＤＬＧのスポットを重畳して含んでいた。
【００８０】
１種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）および１種のペプチド、すなわち、サブスタンスＰ（１３４７．６Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手した。０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に２０ｎｇ／μＬのクロニジンを含む溶液および０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に１００ｎｇ／μＬのサブスタンスＰを含む溶液を作製した。
【００８１】
各検体について、０．３μＬの体積の検体溶液をフィルム上のＡｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドスポットのうちの１つにピペットで直接添加した。Ｈ−ＤＬＧと周囲のポリプロピレンとの間の表面エネルギー差に基づいて、適用されたサンプルは、コーテッド領域内に制限されて残存した。サンプルを室温で約１５分間空気乾燥させた。
【００８２】
図２１〜２４は、非構造化ポリプロピレン、マット仕上げ（シリコーンベルト）ポリプロピレン、マット仕上げ（金属ロール）ポリプロピレン、およびタイプＡ構造体を有するポリプロピレンから離れた小分子クロニジンの質量スペクトルを示している。非構造化フィルムを用いた場合、高レーザーパワーにおいてさえも検体シグナルを得ることができない。２種のマット仕上げフィルムを用いた場合、約６００のシグナル対ノイズで検体を見ることができる。タイプＡフィルムから離れたときのスペクトルは、５６，０００のシグナル対ノイズを示す。
【００８３】
図２５〜２８は、非構造化マット仕上げ（金属およびシリコーン）ポリプロピレンフィルムおよびタイプＡマイクロ構造化ポリプロピレンフィルムから離れたペプチドサブスタンスＰの質量スペクトルを示している。この場合にも、非構造化フィルムは、ゼロ検体シグナルを示す。２種の各マット仕上げフィルムから離れたときに検体シグナルが存在するが、シグナル対ノイズは低い。タイプＡマイクロ構造化フィルムから離れたときのスペクトル品質はかなり高く、相対強度およびシグナル対ノイズがより高い。
【００８４】
実施例４
この実施例では、アルミニウムおよび親水性ＤＬＧの単層コーティングを用いて質量分光測定分析を行った結果について具体的に説明する。
【００８５】
コーティングなしの場合、親水性ダイヤモンド状ガラス（Ｈ−ＤＬＧ）の連続コーティングを施した場合、およびアルミニウムの連続コーティングを施した場合について、タイプＡ構造体を有するポリプロピレンフィルムを取得した。
【００８６】
１種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）および１種のペプチド、すなわち、ブラジキニン（１０６０．２Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手し、さらなる精製をなんら行うことなく使用した。０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に１００ｎｇ／μＬのクロニジンを含む溶液を作製した。０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０メタノール／水中に２つの異なる濃度のブラジキニン溶液を作製した。一方は１０００ｎｇ／μＬの濃度、もう一方は１００ｎｇ／μＬの濃度であった。
【００８７】
３．０μＬの体積の検体溶液をピペットでフィルム上に直接添加し、続いて、約１５分間室温で乾燥させた。
【００８８】
図２９は、タイプＡ構造体を有しかつコーティングを含まないポリプロピレンフィルムから離れたクロニジンについて測定した質量スペクトルを示している。分子イオンピークを見ることはできるが、相対強度が低い。図３０は、同一のフィルムから離れたより高濃度のブラジキニンについて測定した質量スペクトルを示している。ペプチドのシグナルを見ることができない。
【００８９】
図３１は、タイプＡ構造体とＨ−ＤＬＧコーティングとを有するポリプロピレンフィルムから離れたクロニジンについて測定した質量スペクトルを示している。スペクトルには化学ノイズが実質的に含まれていなが、相対強度が低い。このフィルムを用いた場合、いずれの濃度のブラジキニンに対してもシグナルは得られなかった。
【００９０】
図３２は、アルミニウムコーティングを有するタイプＡマイクロ構造化ポリプロピレンフィルムから離れたクロニジンについて測定した質量スペクトルを示している。スペクトルは、比較的クリーンであり、良好なシグナル対ノイズを有する。図３３および図３４は、アルミニウムコーティングを有するタイプＡマイクロ構造化ポリプロピレンフィルムから離れた［１０００ｎｇ／μＬ］ブラジキニンおよび［１００ｎｇ／μＬ］ブラジキニンの質量スペクトルを示している。シグナル対ノイズは、非コーテッドタイプＡまたはＨＤＬＧコーテッドタイプＡによりも高い。
【００９１】
実施例５
この実施例では、タイプＡ構造体を有するポリプロピレンフィルム上のアルミニウムの上でＨ−ＤＬＧの多層コーティングを利用する。アルミニウムコーティングは連続的であるが、Ｈ−ＤＬＧは、アルミニウムの上の不連続スポットとして適用される。
【００９２】
タイプＡ構造体を有するポリプロピレンフィルムを先に記載したように取得し、アルミニウムをコーティングした。直径５５０μｍの孔を含む有孔ポリマーマスクをフィルムにテープ留めし、次に、フィルムにＨ−ＤＬＧをコーティングし、その後、マスクを除去した。得られたフィルムは、アルミニウムの連続層の上に直径５５０μｍのＨ−ＤＬＧのスポットを含んでいた。
【００９３】
３種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）、ハロペリドール（３７５．９Ｄａ）、プラゾシン（４１９．９Ｄａ）および１種のペプチド、すなわち、ブラジキニン（１０６０．２Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手し、さらなる精製を行うことなく使用した。各検体について、０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に１００ｎｇ／μＬの各検体を含む溶液を作製した。
【００９４】
各検体について、０．５μＬの体積の検体溶液をフィルム上のＨ−ＤＬＧコーテッドスポットのうちの１つにピペットで直接添加した。Ｈ−ＤＬＧと周囲のアルミニウムとの間の表面エネルギー差に基づいて、適用されたサンプルは、Ｈ−ＤＬＧコーテッド領域内に制限されて残存した。サンプルを室温で約１５分間空気乾燥させた。
【００９５】
図３５、図３６、および図３７は、アルミニウムコーティングと親水性ＤＬＧコーティングとを有するタイプＡマイクロ構造化ポリプロピレンフィルムから離れた小分子クロニジン、ハロペリドール、およびプラゾシンについて測定した質量スペクトルを示している。すべてのスペクトルに見られるように、低いレーザー強度できわめて高いシグナル対ノイズ比が達成される。これにより、無関係なピークを含まないクリーンなスペクトルが得られ、対象となる分子の同定が容易になる。図３８は、同一のフィルムから離れたペプチドブラジキニンについて測定した質量スペクトルを示している。スペクトルは高い相対強度を有し、この場合にも、対象となる分子を見いだすことは容易である。すべてのスペクトルにおいて、乾燥液滴を横切るシグナルの均一性は非常に良好であり、「スイートスポット」現象は観測されなかった。
【００９６】
実施例６
この実施例では、数ヶ月間にわたる保存時のアルミニウムコーテッドタイプＡフィルムの優れた保存寿命を明らかにする。
【００９７】
タイプＡ構造体を有するポリプロピレンフィルムを記載のごとく取得し、アルミニウムの連続層をコーティングした。コーティング後数日以内に、いくつかのフィルムサンプルを質量分光測定分析にかけた。カバーされたプラスチックペトリ皿中に室温で５ヶ月間保存した後、他のフィルムを分析にかけた。
【００９８】
２種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）およびプラゾシン（４１９．９Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手し、さらなる精製をなんら行うことなく使用した。各小分子について、０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に１００ｎｇ／μＬの各検体を含む溶液を作製した。３．０μＬの体積の検体溶液をフィルム上にピペットで直接添加し、室温で約１５分間空気乾燥させた。
【００９９】
図３９は、アルミニウムでコーティングしたばかりのフィルムから離れたクロニジンについて測定した質量スペクトルを示している。図４０は、フレッシュな検体を適用した５ヶ月後に同一のバッチのフィルムから離れたクロニジンについて測定した質量スペクトルを示している。エージングしたフィルムを用いた場合、シグナル対ノイズおよびスペクトル品質に関して、性能の劣化は見られない。汚染の兆候も感度の低下もない。
【０１００】
図４１は、コーティングされたばかりのフィルムから離れたプラゾシンについて測定した質量スペクトルを示している。図４２は、フレッシュな検体を適用した５ヶ月後に同一のバッチのフィルムから離れたプラゾシンについて測定した質量スペクトルを示している。この場合にも、エージングしたフィルムは、優れたシグナル対ノイズを示すとともに優れたスペクトル品質を示す。
【０１０１】
実施例７
この実施例では、グラファイトコーティングを有するポリカーボネートタイプＢ（「ＰＣタイプＢ」）構造体に関して構造体ｖｓ非構造体の効果について具体的に説明する。
【０１０２】
平滑ポリカーボネートフィルムおよびタイプＢ構造体を有するポリカーボネートフィルムを先に記載したように取得した。イソプロパノール中のエネルギー・ビーム・サイエンス・インコーポレーテッド（マサチューセッツ州アガワム）（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｂｅａｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｉｎｃ．（Ａｇａｗａｍ，ＭＡ））製のコロイダル・グラファイト・ペイント（Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｐａｉｎｔ）の１：４０希釈液を作製した。希釈されたグラファイトディスパージョンのコーティングを非構造化ポリカーボネートおよびタイプＢマイクロ構造化ポリカーボネートに適用した。これは、綿棒をディスパージョンに浸漬しフィルム上にディスパージョンをスワビングすることにより達成された。完全な被覆を施すために、互いに垂直方向に独立して２回のスワビングを行った。サンプル堆積前、コーティングを数時間乾燥させた。
【０１０３】
１種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）および１種のペプチド、すなわち、アンギオテンシンＩＩ（１０４６．２Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手し、さらなる精製を行うことなく使用した。小分子について、０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に１００ｎｇ／μＬの検体を含む溶液を作製した。ペプチドについて、水中に１０００ｎｇ／μＬの検体を含む溶液を作製した。１．５μＬの体積の検体をフィルム上にピペットで直接添加し、約１５分間空気乾燥させた。
【０１０４】
図４３は、非構造化ポリカーボネートフィルムから離れたクロニジンの質量スペクトルを示している。検体をイオン化させるために高いレーザー強度が必要とされたので、分解能は非常に低く、分子のアイソトープを区別することができない。図４４は、タイプＢ構造体を有するポリカーボネートフィルムから離れたクロニジンの質量スペクトルを示している。スペクトル品質はかなり改良され、アイソトープピークは明瞭に分解され、シグナル対ノイズ比は、非構造化フィルムについて測定したスペクトルよりもかなり高い。
【０１０５】
図４５は、非構造化ポリカーボネートフィルムから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルを示している。多くのベースラインノイズが存在し、検体ピークを検出することが困難である。図４６は、タイプＢマイクロ構造化ポリカーボネートフィルムから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルを示している。ノイズはかなり少なく、分子イオンを容易に検出可能であり、シグナル対ノイズはかなり改良される。
【０１０６】
実施例８
この実施例では、ポリカーボネートタイプＢ構造体に関してグラファイトコーティングありｖｓコーティングなしの効果について具体的に説明する。
【０１０７】
タイプＢ構造体を有するポリカーボネートを先に記載したように取得し、グラファイトをコーティングした。タイプＢ構造体を有するポリカーボネートの別のサンプルにはコーティングを行わなかった。
【０１０８】
１種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）および１種のペプチド、すなわち、アンギオテンシンＩＩ（１０４６．２Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手し、さらなる精製を行うことなく使用した。小分子について、０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に１００ｎｇ／μＬの検体を含む溶液を作製した。ペプチドについて、水中に１０００ｎｇ／μＬの検体を含む溶液を作製した。１．５μＬの体積の検体溶液をフィルム上にピペットで直接添加し、約１５分間空気乾燥させた。
【０１０９】
図４７は、タイプＢ構造体を有するグラファイトコーテッドポリカーボネートフィルムから離れたクロニジンの質量スペクトルを示している。スペクトル品質は良好であり、アイソトープピークは明瞭に分解される。シグナル対ノイズ比は優れている。図４８は、同一のタイプＢマイクロ構造化ポリカーボネートフィルムから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルを示している。スペクトル品質は良好であり、分子イオンは容易に検出可能である。
【０１１０】
図４９は、タイプＢ構造体を有しかつコーティングを含まないポリカーボネートフィルムから離れたクロニジンの質量スペクトルを示している。小さい検体ピークが存在するが、相対強度およびシグナル対ノイズ比は低い。タイプＢ構造体を有しかつコーティングを含まないポリカーボネートフィルムから離れたアンギオテンシンＩＩについては、ペプチドピークは見られなかった（図には示されていない）。
【０１１１】
実施例９
この実施例では、マイクロ構造化基材を用いることにより同一の基材から離れた正（カチオン）および負（アニオン）の両方の分析が可能であることについて具体的に説明する。この実施例ではまた、検体混合物を対象にしたマイクロ構造化基材の使用について具体的に説明する。
【０１１２】
タイプＡ構造体を有するポリプロピレンを先に記載したように取得した。直径５５０μｍの孔を含む有孔ポリマーマスクをフィルムにテープ留めした。フィルムにアルミニウムおよび続いてＨ−ＤＬＧをコーティングし、その後、マスクを除去した。得られたフィルムは、アルミニウム上に重畳された直径５５０μｍのＨ−ＤＬＧのスポットを含んでいた。
【０１１３】
コンビナトリアルケミストリー分析でしばしば遭遇する代表的な質量範囲１５０〜６００Ｄａの８種の化合物の独自の混合物を取得し、０．１〜０．３μｇ／μＬの濃度範囲でメタノールに溶解させた。検体溶液の０．３μＬサンプルをフィルム上のスポットにピペットで添加し、約１５分間空気乾燥させた。
【０１１４】
図５０には、８種の代表的な化合物のそれぞれのメインピーク（または分子イオンピーク）で得られたシグナル対ノイズデータおよび８種のすべての化合物の平均を示している。正イオン化モードおよび負イオン化モードの両方で許容しうるシグナル対ノイズが得られることがわかる。
【０１１５】
実施例１０
この実施例には、Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧでコーティングされた重畳微細サイズ／大サイズ構造体内包構造体基材の使用について具体的に説明する。
【０１１６】
図８に示される構造体内包構造体トポロジーを有するポリプロピレンコポリマーフィルムを先に記載したように取得した。直径１．４ｍｍの孔のアレイを有する接着剤付きポリマーマスクをフィルムに接着させた。フィルムにアルミニウムおよび続いてＨ−ＤＬＧをコーティングし、その後、マスクを除去した。得られたフィルムは、アルミニウム上に重畳された直径１．４ｍｍのＨ−ＤＬＧのスポットを含んでいた。
【０１１７】
１種の小分子、すなわち、クロニジン（２６６．６Ｄａ）および１種のペプチド、すなわち、ブラジキニン（１０６０．２Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から取得し、さらなる精製を行うことなく使用した。０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に２０ｎｇ／μＬのクロニジンを含む溶液および０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に１００ｎｇ／μＬのブラジキニンを含む溶液を作製した。各検体について、０．２μＬの体積の検体溶液をフィルム上のコーテッドスポットのうちの１つにピペットで直接添加し、室温で約１５分間空気乾燥させた。
【０１１８】
図５１は、構造体内包構造体フィルムから離れたクロニジンの質量スペクトルを示している。スペクトルは、高い相対強度、良好なシグナル対ノイズ、および比較的小さな化学ノイズを有する。図５２は、構造体内包構造体フィルムから離れたブラジキニンを示している。相対強度は低いが、検体ピークをはっきりと見ることができる。
【０１１９】
いずれの場合においても、「スイートスポット」現象を伴うことなくスペクトルを容易に取得可能であることから実証されるように、構造体内包構造体フィルムは非常に均一なサンプルドライダウンを呈する。
【０１２０】
実施例１１
この実施例では、化学マトリックスの存在下における非コーテッドマイクロ構造化フィルムの使用について具体的に説明する。
【０１２１】
タイプＡ構造体を有するポリプロピレンを取得し、両面接着テープを用いて市販の金属ＭＡＬＤＩプレートに装着した。
【０１２２】
小分子クロニジン（２６６．６Ｄａ）をシグマ・ケミカル・カンパニー（ミズーリ州セントルイス）（Ｓｉｇｍａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ））から入手した。０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中に２０ｎｇ／μＬの検体を含む溶液を作製した。０．１％トリフルオロ酢酸が添加された５０：５０ＨＰＬＣ等級メタノール／水中のα−ＣＨＣＡマトリックスの飽和溶液を、５倍希釈および２０倍希釈した。次に、１μＬの体積の各希釈マトリックス溶液を２μＬの試料液と混合し、マトリックスの１０倍希釈液および４０倍希釈液を得た。０．２μＬの体積の検体／マトリックス溶液をフィルム上にピペットで直接添加し、続いて室温で約１５分間乾燥させた。
【０１２３】
図５３は、１０倍希釈のα−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのクロニジンのスペクトルを示している。検体ピークは、良好なシグナル対ノイズおよび相対強度を有するが、マトリックスピークによる妨害がある。図５４は、４０倍希釈のα−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのクロニジンのスペクトルを示している。この希釈レベルでは、マトリックスによる妨害はより少ない。
【０１２４】
実施例１２
この実施例では、マトリックスの存在下におけるマイクロ構造化コーテッドフィルムの使用について示す。
【０１２５】
タイプＡ構造体を有するポリプロピレンフィルムを先に記載したように取得した。直径５００μｍの孔を有するメタルマスクをフィルムに接着させた。フィルムにアルミニウムをコーティングし、その後、マスクは除去した。得られたフィルムは、直径５００μｍのアルミニウムのスポットを含んでいた。
【０１２６】
スクアザイムTM・ペプチド・マス・スタンダード・キット（マサチューセッツ州フレーミングハムのパーセプティブ・バイオシステムズ）（ＳｅｑｕａｚｙｍｅTM  Ｐｅｐｔｉｄｅ  Ｍａｓｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｋｉｔ（ＰｅｒＳｅｐｔｉｖｅ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｆｒａｍｉｎｇｈａｍ，ＭＡ））をこれらの実験に使用した。ペプチド校正混合物１は、次のペプチド、すなわち、デス−Ａｒｇ1−ブラジキニン（９０４．０５Ｄａ）、アンギオテンシンＩ（１２９６．５１Ｄａ）、Ｇｌｕ１−フィブリノペプチドＢ（１５７０．６１Ｄａ）、およびニューロテンシン（１６７２．９６Ｄａ）を含んでいた。ペプチド標準を０．０１％ＴＦＡ中の３０％アセトニトリル１００μＬと混合することにより、ペプチド混合物のストック溶液を作製した。あらかじめ計量しておいた５〜８ｍｇのα−ＣＨＣＡを０．３％トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）希釈剤中の５０％アセトニトリル１ｍｌと混合することにより、マトリックスであるアルファシアノ−４−ヒドロキシケイ皮酸（α−ＣＨＣＡ）の飽和溶液を作製した。２４μＬの体積の標準α−ＣＨＣＡマトリックス溶液を１μＬのペプチドストック溶液と混合した。
【０１２７】
０．１μＬまたは０．２μＬのサンプル体積をフィルム上のアルミニウムコーテッドスポットにピペットで添加し、約２分間空気乾燥させた。同一のサンプル堆積手順を用いて、市販のステンレス鋼ＭＡＬＤＩプレートに検体スポットを適用した。分析前のサンプルに対して、さらなるサンプル調製やサンプル精製は行わなかった。
【０１２８】
タイプＡマイクロ構造化Ａｌコーテッドフィルム上のα−ＣＨＣＡを有する０．１μＬの校正混合物１から得られた正イオンＭＡＬＤＩ質量スペクトルは、図５５に示されるように、Ｇｌｕフィブリノペプチド（ＭＷ１５６９Ｄａ）について３，６２０のＳ／Ｎ値でプロトン化分子イオン（ｍ／ｚ１５７０）を呈した。
【０１２９】
市販の標準的なステンレス鋼金属プレートを用いたときの同一の検体とマトリックスとの組合せの正イオンＭＡＬＤＩ質量スペクトルを図５６に示す。金属プレートで用いられる動作条件は、ポリプロピレンタイプＡマイクロ構造化フィルムで用いられる条件に類似したものであった。シグナル対ノイズは、アルミニウムコーテッドＰＰタイプＡマイクロ構造化フィルムを用いて達成された性能と同等であった。
【０１３０】
プロトン化分子イオンがレーザー脱離／イオン化法で生成される主要なイオン種であるが、ナトリウムおよびカリウムでカチオン化された種もまた生成されうる。図５７と５８との比較から明らかなように、マイクロ構造化フィルムと対比してステンレス鋼プレートで得られるＧｌｕ−フィブリノペプチドＢの分子イオン領域を詳細に調べると、マイクロ構造化フィルムを用いたときにカチオン化が有意に減少することがわかる。
【０１３１】
最良シグナルが乾燥液滴の縁部で見いだされた従来の金属プレートとは対照的に、マイクロ構造化フィルムでは、シグナルは乾燥液滴を横切ってかなり均一であった。
【０１３２】
本発明は、その精神または本質的特性から逸脱することなく他の特定の形態で具体化することが可能である。記載の実施形態は、いかなる点においても、単に例示されたものにすぎず、限定されたものではないとみなされる。したがって、本発明の範囲は、以上の説明により規定されるのではなく、添付の特許請求の範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】マトリックスの２，５−ジヒドロキシ−安息香酸（ＤＨＢＡ）の質量スペクトルである。
【図２】マトリックスのアルファシアノ−４−ヒドロキシ−ケイ皮酸（α−ＣＨＣＡ）の質量スペクトルである。
【図３】本発明の実施態様に従って質量分光分析法を行うための装置の概略図である。
【図４】本発明に従って作製された第１のマイクロ構造化基材の走査型電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明に従って作製された第２のマイクロ構造化基材の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】本発明に従って作製された第３のマイクロ構造化基材の走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】本発明に従って作製された第４のマイクロ構造化基材の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８】本発明に従って作製された第５のマイクロ構造化基材の走査型電子顕微鏡写真である。
【図９】α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのアセトアミノフェンの質量スペクトルである。
【図１０】マイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れたアセトアミノフェンの質量スペクトルである。
【図１１】α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのアスコルビン酸の質量スペクトルである。
【図１２】マイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れたアスコルビン酸の質量スペクトルである。
【図１３】α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのペニシリンの質量スペクトルである。
【図１４】マイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れたペニシリンの質量スペクトルである。
【図１５】マイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図１６】Ａｌコーテッドマットポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図１７】マイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れたサブスタンスＰの質量スペクトルである。
【図１８】Ａｌコーテッドマットポリプロピレンから離れたサブスタンスＰの質量スペクトルである。
【図１９】マイクロ構造化表面タイプＡを有するポリプロピレンから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルである。
【図２０】Ａｌコーテッドマットポリプロピレンから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルである。
【図２１】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッド平滑ポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図２２】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドマットポリプロピレン（シリコーンベルトツールを用いて作製）から離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図２３】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドマットポリプロピレン（金属ロールツールを用いて作製）から離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図２４】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図２５】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッド平滑ポリプロピレンから離れたサブスタンスＰの質量スペクトルである。
【図２６】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドマットポリプロピレン（シリコーンベルトツールを用いて作製）から離れたサブスタンスＰの質量スペクトルである。
【図２７】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドマットポリプロピレン（金属ロールツールを用いて作製）から離れたサブスタンスＰの質量スペクトルである。
【図２８】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドＰＰタイプＡから離れたサブスタンスＰの質量スペクトルである。
【図２９】マイクロ構造化表面タイプＡを有する非コーテッドポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図３０】マイクロ構造化表面タイプＡを有する非コーテッドポリプロピレンから離れたブラジキニン（１０００ｎｇ／μＬ）の質量スペクトルである。
【図３１】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＨ−ＤＬＧコーテッドポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図３２】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌコーテッドポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図３３】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌコーテッドポリプロピレンから離れたブラジキニン［１０００ｎｇ／μＬ］の質量スペクトルである。
【図３４】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌコーテッドポリプロピレンから離れたブラジキニン［１００ｎｇ／μＬ］の質量スペクトルである。
【図３５】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図３６】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドポリプロピレンから離れたハロペリドールの質量スペクトルである。
【図３７】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドポリプロピレンから離れたプラゾシンの質量スペクトルである。
【図３８】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドポリプロピレンから離れたブラジキニンの質量スペクトルである。
【図３９】アルミニウムでコーティングしたばかりのマイクロ構造化表面タイプＡを有するポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図４０】アルミニウムでコーティングしてから５ヶ月間エージングしたマイクロ構造化表面タイプＡを有するポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図４１】アルミニウムでコーティングしたばかりのマイクロ構造化表面タイプＡを有するポリプロピレンから離れたプラゾシンの質量スペクトルである。
【図４２】アルミニウムでコーティングしてから５ヶ月間エージングしたマイクロ構造化表面タイプＡを有するポリプロピレンから離れたプラゾシンの質量スペクトルである。
【図４３】コロイドグラファイトでコーティングされた平滑ポリカーボネートから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図４４】コロイドグラファイトでコーティングされたマイクロ構造化表面タイプＢを有するポリカーボネートから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図４５】コロイドグラファイトでコーティングされた平滑ポリカーボネートフィルムから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルである。
【図４６】コロイドグラファイトでコーティングされたマイクロ構造化表面タイプＢを有するポリカーボネートから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルである。
【図４７】コロイドグラファイトでコーティングされたマイクロ構造化表面タイプＢを有するポリカーボネートから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図４８】コロイドグラファイトでコーティングされたマイクロ構造化表面タイプＢを有するポリカーボネートから離れたアンギオテンシンＩＩの質量スペクトルである。
【図４９】コーティングの施されていないマイクロ構造化表面タイプＢを有するポリカーボネートから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図５０】マイクロ構造化表面タイプＡを有するＡｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッドポリプロピレンから離れた種々の検体についてシグナル対ノイズｖｓイオン化モードを示す図表である。
【図５１】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッド構造体内包構造体フィルムから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図５２】Ａｌ／Ｈ−ＤＬＧコーテッド構造体内包構造体フィルムから離れたブラジキニンの質量スペクトルである。
【図５３】１０倍希釈のＣＨＣＡマトリックスを用いたときのマイクロ構造化表面タイプＡを有する非コーテッドポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図５４】４０倍希釈のＣＨＣＡマトリックスを用いたときのマイクロ構造化表面タイプＡを有する非コーテッドポリプロピレンから離れたクロニジンの質量スペクトルである。
【図５５】α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのマイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れた校正混合物Ｉの質量スペクトルである。
【図５６】α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのステンレス鋼プレートから離れた校正混合物Ｉの質量スペクトルである。
【図５７】α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのマイクロ構造化表面タイプＡとアルミニウム皮膜とを有するポリプロピレンから離れた校正混合物Ｉの拡大質量スペクトルである。
【図５８】α−ＣＨＣＡマトリックスを用いたときのステンレス鋼プレートから離れた校正混合物Ｉの拡大質量スペクトルである。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【国際調査報告】
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