(57)【要約】本発明は、例えば、多チャンネル高処理量精製装置に使用可能な圧力調整器アセンブリを含む。圧力調整器アセンブリは、精製装置における流体流の圧力制御のために調節可能である。精製装置は、化学ライブラリからの複数の試料、好ましくは４つ又はそれ以上の試料を精製するための多チャンネル高処理量精製装置で使用できる微少サンプリング装置を含む。また、精製装置は、選択された所定の物質質量及び流体量を有する大きな試料を分離するための高処理量液体クロマトグラフィーカラムアセンブリを含む。また、精製装置は、フレームと、３つの軸線の周りで移動するようにフレームに移動可能に連結されている分配ヘッドとを有する画分捕集アセンブリを含む。すすぎステーションは、フレームに連結され、分配ヘッドがすすぎ位置にある場合に、分配管を取外し可能に受入れるように配置される。ピックアップステーションは、ピックアップ位置にある場合に、受け器内への試料の分配に先立って、分配ヘッドによってピックアップされる選択位置において膨張チャンバを保持するために、膨張チャンバ分配アセンブリに隣接して設けられている。
2004510126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流を通すための流体チャンネルを有する高処理量流体装置に使用可能な圧力調整器アセンブリであって、
流体チャンネルに接続可能な入口管及び出口管と、
前記入口管に接続される調整器入口と、前記出口管に接続される調整器出口とを有し、内部に前記調整器入口及び前記調整器出口と流体連通するチャンバを有する調整器本体部と、
前記調整器入口と流体連通し、前記チャンバに隣接するノズル出口を有するノズルと、
ノズル出口と軸方向に位置合わせされており、調整面を形成する一端部と、取付け部を形成する他端部とを有し、前記調整面が、前記ノズル出口に隣接して配置されると共に、前記チャンバを通って前記調整器出口へ向かう流体流を規制するように配置されているステムと、
前記ステムの前記取付け部に取付けられている取付けロッドと、
調節部材に連結されて、前記ステムを軸方向に調節するために前記調節部材を回転させるよう配置されている駆動機構と、
を備え、
前記取付けロッド及び前記ステムは、前記ノズル出口に対して前記調整器本体部において軸方向に移動可能であり、前記調節部材は、前記取付けロッドに連結され、前記ノズル出口に対して前記ステムの位置を調節するために軸方向に移動可能であり、前記調節部材は、第１のねじ山及び第２のねじ山を備える二重同軸ねじ山構造を有し、前記第１のねじ山は、前記取付けロッドと係合して、ユニットとして前記取付けロッド及び前記ステムを前記ノズル出口に対して第１の方向へ第１の速度で移動させるように構成されており、前記第２のねじ山は、ユニットとして前記調節部材、前記取付けロッド、及びステムを前記ノズル出口に対して第２の方向へ第２の速度で移動させるように構成されており、前記第２の方向は前記第１の方向とは逆方向であり、前記ノズル出口に対するステム調整面の減衰された移動を可能にしてチャンバ内の流体流の圧力を選択的に調節するように、前記第１の速度は前記第２の速度とは異なっていることを特徴とする圧力調整器アセンブリ。
【請求項２】
前記ノズルは、内部に形成されたキャビティを備える本体部分を有し、ノズル挿入体は、前記本体部分の前記キャビティ内に保持され、前記本体部分は第１の材料で作られ、前記ノズル挿入体は第２の材料で作られていることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項３】
前記ノズル挿入体は、ルビー、サファイヤ、及びダイヤモンドの内の１つで作られていることを特徴とする請求項２に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項４】
前記ステムを前記ノズルに向かって付勢するように配置されている付勢部材を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項５】
前記ステムは、ルビー、サファイヤ、及びダイヤモンドの内の１つで作られていることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項６】
前記調節部材は、前記取付けロッドを収容するねじ付き軸方向開口を有し、前記第１のねじ山は前記軸方向開口内の雌ねじであり、前記第２のねじ山は、前記調節部材の外表面上の雄ねじであることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項７】
前記第１のねじ山は第１のねじピッチを有し、前記第２のねじ山は第２のねじピッチを有し、前記第１のねじピッチは前記第２のねじピッチよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項８】
前記第１のねじ山及び前記第２のねじ山の両者は共に右ピッチねじであることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項９】
前記第２のねじ山が、前記調整器本体部に係合することを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１０】
前記駆動機構は、前記調節部材を回転駆動するステッピングモータであることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１１】
前記高処理量流体装置は、超臨界流体クロマトグラフィー精製装置であり、前記入口管及び前記出口管、前記調整器入口及び前記調整器出口、前記チャンバ、前記ノズル、及び前記ステムは、加圧超臨界流体流を案内するための形状及び寸法であることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１２】
前記チャンバ内に配置され、前記ステムの前記調整面から離間した位置で前記ステムに密封可能に係合するシール部材を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１３】
前記調整器本体部に関する所定位置を通り過ぎる前記ステムの移動を阻止するように配置されている回転移動停止部材を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１４】
前記調整器本体部に連結され、前記出口管の一部に係合する加熱アセンブリを更に含み、前記加熱アセンブリは、前記出口管内の前記流体流の一部を加熱して、前記流体流が前記調整器出口から出た後に前記流体流を加熱するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１５】
前記加熱アセンブリは、前記調整器本体部に連結されている伝熱体と、前記伝熱体に取付けられている加熱バンドとを含み、前記出口管の伝熱部分は、前記伝熱体の周りに巻きつけられていることを特徴とする請求項１４に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１６】
流体流を通すための入口管及び出口管を備える流体チャンネルを有する高処理量流体装置において使用可能な圧力調整器アセンブリであって、
前記流体流をそれぞれ流入及び流出させる寸法になっている、前記流体チャンネルの前記入口管に接続可能な調整器入口と、前記流体チャンネルの前記出口管に接続可能な調整器出口と有すると共に、前記調整器入口及び前記調整器出口と流体連通するチャンバを有する調整器本体部と、
前記調整器入口と流体連通して前記調整器入口からの前記流体流を受入れるように配置され、前記流体流を前記チャンバに案内するために前記チャンバと流体連通するノズル出口を有するノズルと、
前記調整器本体部へ調節可能に連結され、取付け部及び調整面を有し、前記調整面は、前記ノズル出口に隣接して前記チャンバ内に配置され、前記調整面は、前記ノズル出口から離間すると共に前記チャンバを通って前記調整器出口へ向かう流体流を規制するように配置されている調整機構と、
前記調整機構の前記取付け部に連結され、前記調整器本体部内で移動可能に保持されている調節部材と、
前記調節部材に連結され、前記調整器出口に向かって移動する前記流体流の圧力を調節するために、前記調整器本体部に対して前記調節部材を移動させるように配置されている駆動機構と、
を備え、
前記調節部材は、前記ノズル出口に対する前記調整機構の前記調整面の位置を調節するために移動可能であり、第１及び第２の調節部を有し、前記第１の調節部分は、前記調整機構と係合して、前記調節部材が選択された所定距離だけ移動する際に、前記調整面を前記ノズル出口に対して第１の方向へ第１の速度で移動させるように移動可能であり、前記第２の調節部は、前記調整面を第２の方向へ第２の速度で移動させるように移動可能であり、前記第２の方向は第１の方向と逆方向であり、前記ノズル出口に対する前記調整面の減衰された移動を可能にして前記チャンバ内の前記流体流の圧力を選択的に調節するように前記第１の速度は前記第２の速度と異なっていることを特徴とする圧力調整器アセンブリ。
【請求項１７】
前記ノズルは、内部にキャビティが形成されている本体部分を有し、前記本体部分は第１の材料で作られており、ノズル挿入体は、前記本体部分の前記キャビティ内に保持され前記チャンバと直接連通しており、前記ノズル挿入体は第１の材料とは異なる第２の材料で作られていることを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１８】
第２の材料は、ルビー、サファイヤ、及びダイヤモンドの内の１つであることを特徴とする請求項１７に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項１９】
前記調整機構は、前記ノズル出口と軸方向に位置合わせされているステムを含み、前記ステムは、第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部は前記調整面を形成し、前記調整機構は、前記ステムの前記第２の端部に取付けられている取付けロッドを有し、前記取付けロッドは、前記調整機構の前記取付け部を形成する端部を有する調節シャフトに連結されていることを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２０】
前記取付けロッドは、前記調節シャフトに対して軸方向に移動可能であり、付勢部材は、前記取付けロッドを前記ノズルに向かって付勢することを特徴とする請求項１９に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２１】
前記ステムが、ルビー、サファイヤ、及びダイヤモンドの内の１つで作られていることを特徴とする請求項１９に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２２】
調整器本体部は、内部にねじ付き開口を有し、前記調整機構の前記取付け部分は、その上にねじ山を有し、前記調節部材は、その上に第１の調節体と第２の調節体を備えるシャフト部を有し、前記第１の調節体は第１のねじ山であり、前記第２の調節体は前記第１のねじ山に対して同軸状に設けられる第２のねじ山であり、前記第１のねじ山は第１のピッチを有し、前記第２のねじ山は前記第１のピッチとは異なる第２のピッチを有し、前記取付け部上のねじ山は前記シャフト部の前記第１のねじ山と係合し、前記シャフト部上の前記第２のねじ山はねじ付き開口内で前記調整器本体部と係合し、前記調整機構の前記シャフト部は、前記取付け部及び前記調整器本体部に対して回転可能であり、前記第１のねじ山及び前記第２のねじ山は相互に方向性を有し、前記調整機構の前記シャフト部の回転は、前記シャフト部を前記調整器本体部に対して軸方向の一方向へ第１の速度で移動させると共に、前記回転は、前記調整機構を反対方向へ前記第１の速度とは異なる前記第２の速度で移動させることを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２３】
前記第１の調節体及び前記第２の調節体は、互いに同軸状に設けられている第１のねじ山及び第２のねじ山であり、前記第１のねじ山は第１のピッチを有し、前記第２のねじ山は前記第１のピッチとは異なる第２のピッチを有し、前記第１のねじ山は前記調整機構に係合することを特徴とする請求項２２に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２４】
第１のねじピッチは、前記第２のねじピッチよりも大きいことを特徴とする請求項２２に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２５】
前記第１のねじ山及び前記第２のねじ山の両者は共に反対方向に向けられた右ピッチねじであり、二重同軸調節ねじ構造を形成することを特徴とする請求項２２に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２６】
前記第２のねじは、前記調整器本体部に係合することを特徴とする請求項２２に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２７】
前記駆動機構は、前記調節部材を回転駆動するステッピングモータであることを特徴とする請求項２２に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２８】
前記チャンバ内に配置され、前記調整面から離間した位置で前記調整部材と密封可能に係合するシール部材を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項２９】
前記調整器本体部に関する所定位置を通り過ぎる前記ステムの移動を阻止するように配置されている回転移動停止部材を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項３０】
前記流体流が前記調整器入口に入る前に前記流体流を受入れて濾過するように配置されているフィルタを更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項３１】
前記調整器本体部の入口に連結され、前記流体チャンネルの前記出口管に位置合わせ可能に隣接する加熱アセンブリを更に備え、前記加熱アセンブリは、前記流体流が前記調整器出口から出た後に、前記出口管の一部を加熱して、前記流体流を加熱するように配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項３２】
前記加熱アセンブリは、前記調整器本体部に連結されている伝熱体と、前記伝熱体に取付けられている加熱バンドとを含み、前記伝熱体は、その周りで前記出口管を受入れる受入れ面を有することを特徴とする請求項３１に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項３３】
前記ノズル及び前記調整面は、選択された苛性溶媒及び約２０００ｐｓｉ以上の圧力で使用できるように、選択された材料で作られていることを特徴とする請求項１６に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項３４】
選択された流体流を通すための、流体チャンネルを有する高処理量流体装置において使用可能な圧力調整器アセンブリであって、
前記流体流をそれぞれ流入及び流出させる寸法になっている流体通路を備えた前記流体チャンネルに接続可能な調整器入口と調整器出口とを有すると共に、内部にねじ付き開口を有する調整器本体部と、
前記調整器入口内の前記流体通路と流体連通して、前記調整器入口から選択された流体流を受入れるように配置されたノズル通路を有するノズルであって、前記ノズル通路は、選択された前記流体流を前記ノズル内に受入れるノズル入口と、前記流体流が前記ノズルから出ていくようになったノズル出口とを有し、前記ノズル出口は、前記調整器本体部の前記圧力制御チャンバと流体連通しており、前記圧力制御チャンバは、前記調整器出口と流体連通しているノズルと、
前記ノズル出口に隣接して前記圧力制御チャンバ内に配置されている調整端部を有し、前記調整端部は、ノズル出口から離間して前記ノズル出口から出る選択された前記流体流を引き込むように配置されている調整器ステムであって、前記調整器ステムと前記ノズル出口との間の空間を選択的に増減して前記調整器出口へ移動する選択された前記流体流の圧力を調節するように、前記調整器ステムは前記ノズル出口に対して移動可能になっている調整器ステムと、
前記調整器ステムに連結され、前記ノズルから離れる前記ステムの移動に反応して、前記ステムを前記ノズルに向けて付勢するように配置され、前記調整器ステムが前記ノズルと直接係合することを阻止するようになっている付勢部材と、
前記ステムの取付け端部と係合し、ねじ付きシャフトを有するステム保持部材と、
二重同軸状のねじ山を形成する雌ねじ及び雄ねじを有する調節シャフトであって、前記雄ねじは、第１のピッチを有する前記調整器本体部のねじ付き開口において、前記調整器本体部に回転可能に係合し、前記雌ねじは、前記ステム支持部材と係合し前記第１のピッチとは異なる第２のピッチを有し、前記雌ねじ及び前記雄ねじは、同一の方向性を有し、前記調節シャフトは、前記雌ねじ及び前記雄ねじから離間した係合端部を有している調節シャフトと、
前記調節シャフトの係合端部に連結され、前記調節シャフトを回転させて前記調整器本体部に対する調節シャフトの減衰された移動を引き起こすと共に、前記ノズルに対して前記調整器ステムを移動させて前記出口へ移動する流体流の圧力を制御するように回転可能である駆動機構と、
備えることを特徴とする圧力調整器アセンブリ。
【請求項３５】
前記雌ねじ及び前記雄ねじの各々は、１インチ当りねじ山数を有し、前記雌ねじの１インチ当りのねじ山数は、前記雄ねじの１インチ当りねじ山数よりも１つだけ大きいことを特徴とする請求項３４に記載の圧力調整器アセンブリ。
【請求項３６】
試料流路を有するフローチャンネルと、キャリア流路と、前記試料流路及び前記キャリア流路に流体連通する流体受け部材とを有する高処理量流体装置において使用するための微少サンプリング装置であって、
試料流入口と、試料流出口と、これらの間の試料通路とを有する本体部であって、前記試料流入口及び前記試料流出口は、前記試料通路と流体連通するように位置合わせ可能であり、前記本体部は、キャリア流入口及びキャリア流出口を有すると共に前記キャリア流路と流体連通するように位置合わせ可能になっており、前記キャリア流入口及び前記キャリア流出口は軸方向に位置が合わないように構成されている本体部と、
前記本体部内に移動可能に配置され、前記試料通路と流体連通するステムであって、前記ステムは、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、前記ステムは、第１の位置にある場合に、前記キャリア流入口と前記キャリア流出口とを相互に流体接続して、バルブ本体部を通って選択された流体を流すようになった流体バイパスを有し、前記ステムは、前記第１の位置にある場合に、前記試料通路内の前記試料流が前記キャリア流出口へ流れるのを阻止し、第２の位置にある場合に、前記流体バイパスは前記試料通路及び前記キャリア流出口に流体連通して、前記試料流の選択された試料がキャリア流出口へ流れることができるようになったステムと、
前記ステムに連結され、前記ステムを前記第１の位置と前記第２の位置との間で実質的に瞬時に移動させるように駆動可能なアクチュエータと、
を備えることを特徴とする微少サンプリング装置。
【請求項３７】
前記流体バイパスは、前記微少試料バルブの両側で実質的な圧力降下を引き起こすことなく、選択された所定量の前記試料流を前記キャリア流出口へ供給する寸法を有することを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項３８】
前記本体部は、内部チャンバと、前記内部チャンバ内に配置されている挿入体とを有し、前記ステムは、前記挿入体との間に形成される実質的な液密シール部材によって前記挿入体と密封可能に係合し、前記挿入体と前記ステムとの間への流体侵入を阻止することを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項３９】
前記本体部は、内部チャンバと、前記内部チャンバ内に配置されている挿入体とを有し、前記試料通路の一部は、前記挿入体を貫通して延びると共に、前記キャリア流路の一部は、前記挿入体を貫通して延びることを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４０】
前記ステムは、前記挿入体と密封可能に係合し、前記挿入体との間に実質的な液密シールを形成して、前記挿入体と前記ステムとの間への、前記試料通路又は前記流体バイパスからの流体侵入を阻止することを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４１】
前記ステムは、前記第１の位置と前記第２の位置との間で、前記本体部内で軸方向に摺動可能であることを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４２】
前記ステムは、前記試料通路の長手方向軸線を実質的に横切る長手方向軸線を有することを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４３】
前記試料通路は、前記キャリア流出口の長手方向軸線と実質的に同一平面にある長手方向軸線を有することを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４４】
前記試料通路は、前記キャリア流出口の長手方向軸線と実質的に垂直な長手方向軸線を有することを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４５】
前記アクチュエータは、前記ステムと係合する電磁ソレノイドを含むことを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４６】
前記アクチュエータは、約１５から１００ミリ秒程度の時間内に、前記ステムを前記第１の位置から前記第２の位置へ、及びもとの前記第１の位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４７】
前記アクチュエータは、約２０ミリ秒以下の時間内に、前記ステムを前記第１の位置から前記第２の位置へ、及びもとの前記第１の位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４８】
前記アクチュエータは、約２ピコリットル以下の試料量を前記キャリア流出口へ迂回させるために、選択された時間内に、前記ステムを前記第１の位置から前記第２の位置へ、及びもとの前記第１の位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項４９】
前記アクチュエータが、約２０ミリ秒以下の時間内に、前記ステムを前記第１の位置から前記第２の位置へ、及びもとの前記第１の位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項４８に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５０】
前記流体バイパスは、前記ステムを貫通して延びる貫通孔を含むことを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５１】
前記ステムが前記第１の位置にある場合に、前記貫通孔は、前記キャリア流入口と実質的に軸方向に位置合わせされ、前記ステムが前記第２の位置にある場合に、前記キャリア流出口と実質的に軸方向に位置合わせされることを特徴とする請求項５０に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５２】
前記第２の位置にある場合、前記貫通孔は、前記試料通路及び前記キャリア流出口と実質的に同一平面内にあり、直通状態にあることを特徴とする請求項５１に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５３】
前記ステムが前記第１の位置にある場合、前記流体バイパスは、前記キャリア流入口と実質的に軸方向に位置合わせされた状態で前記ステムを貫通して延びる貫通孔を含み、溝部は前記ステムの外表面に形成され、前記ステムが前記第１の位置にある場合、前記溝部は前記貫通孔と連通状態にあることを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５４】
本体部に連結され、前記ステムと密封可能に係合するシール部材を更に含み、前記ステムの一部が、前記シール部材を貫通して延びて前記アクチュエータと係合することを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５５】
分析器、試料流チャンネルに接続されている前記試料流入口及び前記試料流出口、及びキャリア溶媒流管に接続されている前記キャリア流入口及び前記キャリア流出口を有する高処理量流体装置と共に使用するための微少サンプリング装置であって、前記キャリア流出口は、前記分析器と接続可能であり、前記試料通路及び前記流体バイパスは、超臨界流体試料流を通すような形状及び寸法にされていることを特徴とする請求項３６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５６】
試料流路を有するフローチャンネルと、キャリア流路と、前記試料流路及び前記キャリア流路に流体連通する流体受け部材とを有する高処理量流体装置において使用するための微少サンプリング装置であって、
試料流入口と、試料流出口と、これらの間の試料通路とを有する本体部であって、前記試料流入口及び前記試料流出口は、前記試料通路と流体連通するように位置合わせ可能であり、前記本体部は、キャリア流入口及びキャリア流出口を有すると共に前記キャリア流路と流体連通するように位置合わせ可能になっており、前記キャリア流入口及び前記キャリア流出口は軸方向に位置が合わないように構成されており、更に内部チャンバを有する本体部と、
内部チャンバ内に配置されている挿入体と、
前記本体部内に移動可能に配置され、前記試料通路と流体連通するステムであって、前記ステムは、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、前記ステムは、第１の位置にある場合に、前記キャリア流入口と前記キャリア流出口とを相互に流体接続して、バルブ本体部を通って選択された流体を流すようになった流体バイパスを有し、前記ステムは、前記第１の位置にある場合に、前記試料通路内の前記試料流が前記キャリア流出口へ流れるのを阻止し、第２の位置にある場合に、前記流体バイパスは前記試料通路及び前記キャリア流出口に流体連通して、前記試料流の選択された試料がキャリア流出口へ流れることができるようになっており、前記ステムは、挿入体と密封可能に係合して両者の間で実質的な液密シールを形成し、前記挿入体と前記ステムとの間への前記試料通路又は前記流体バイパスからの流体侵入を阻止するようになったステムと、
前記ステムに連結され、前記ステムを前記第１の位置と前記第２の位置との間で駆動可能なアクチュエータと、
を備えることを特徴とする微少サンプリング装置。
【請求項５７】
前記試料通路の一部は前記挿入体を通って延び、前記キャリア流路の一部は前記挿入体を通って延びていることを特徴とする請求項５６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５８】
前記試料通路は第１の圧力に加圧され、前記キャリア流路は第２の圧力に加圧され、前記第１の圧力と前記第２の圧力の圧力差は約８００ｐｓｉよりも大きく、液密シールは８００ｐｓｉ又はそれ以上に維持されることを特徴とする請求項５６に記載の微少サンプリング装置。
【請求項５９】
試料流路を有するフローチャンネルと、キャリア流路と、前記試料流路及び前記キャリア流路に流体連通する流体受け部材とを有する高処理量流体装置において使用するための微少試料バルブであって、
試料流入口と試料流出口とを備えると共に前記試料流路と流体連通するように位置合わせ可能な試料通路を有し、更に、前記キャリア流路と流体連通するように位置合わせ可能であり且つ軸方向に位置が合っていないキャリア流入口及びキャリア流出口を有するバルブ本体部と、
バルブ本体部内に移動可能に配置され前記試料通路と流体連通する流れ制御部材であって、前記流れ制御部材は、閉塞位置とサンプリング位置との間で軸方向に摺動可能であり、前記流れ制御部材は、前記流れ制御部材が閉塞位置にある場合に前記バルブ本体部を経由して選択された流体を流すことができるように前記キャリア流入口と前記キャリア流出口とを相互に流体接続する流体バイパスを有し、前記流れ制御部材は、閉塞位置にある場合に、前記試料が前記キャリア流出口から前記試料流チャンネルへ流入することを阻止し、前記流体バイパスは、前記サンプリング位置にある場合に、前記試料流の選択された試料がキャリア流出口へ流れることができるように前記試料流と前記キャリア流出口とを流体連通すりようになっている、流れ制御部材と、
前記流れ制御部材に連結され、前記流れ制御部材を前記第１の位置と前記第２の間で移動させるように駆動可能なアクチュエータと、
を備えることを特徴とする微少試料バルブ。
【請求項６０】
前記バルブ本体部は、内部チャンバと、前記内部チャンバ内に配置されている挿入体とを有し、前記流れ制御部材は、前記挿入体との間に形成される実質的な液密シール部材によって前記挿入体と密封可能に係合し、前記挿入体と前記流れ制御部材との間への流体侵入を阻止することを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項６１】
前記試料通路の一部は前記挿入体を通って延び、前記キャリア流路の一部は前記挿入体を通って延びていることを特徴とする請求項６０に記載の微少試料バルブ。
【請求項６２】
前記挿入体は、前記流れ制御部材の周りに同軸状に配置されているプラスチックスリーブであることを特徴とする請求項６０に記載の微少試料バルブ。
【請求項６３】
前記流れ制御部材は、前記バルブ本体部内で前記閉塞位置と前記サンプリング位置との間を軸方向に摺動可能であることを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項６４】
前記試料通路は、前記キャリア流出口の長手方向軸線と実質的に同一平面にある長手方向軸線を有することを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項６５】
前記試料通路は、前記キャリア流出口の長手方向軸線と実質的に垂直な長手方向軸線を有することを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項６６】
前記アクチュエータは、約１５から１００ミリ秒程度の時間内に、前記流れ制御部材を前記閉鎖位置から前記サンプル位置へ、及びもとの前記閉鎖位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項６７】
前記アクチュエータは、約２０ミリ秒以下の時間内に、前記流れ制御部材を前記閉鎖位置から前記サンプル位置へ、及びもとの前記閉鎖位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項６８】
前記アクチュエータは、約２ピコリットル以下の試料量を前記キャリア流出口へ迂回させるために、選択された時間内に、前記流れ制御部材を前記閉鎖位置から前記サンプル位置へ、及びもとの前記閉鎖位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項６９】
前記流体バイパスは、前記流れ制御部材が前記閉塞位置にある場合に、前記キャリア流入口と実質的に軸方向に位置合わせされた状態で前記流れ制御部材を貫通して延びる貫通孔を含み、前記流体バイパスは、前記流れ制御部材の外表面に形成され、前記流れ制御部材が前記閉塞位置にある場合に、前記貫通孔及び前記キャリア流出口と流体連通する溝部を含むことを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項７０】
前記流体バイパスは、前記流れ制御部材を貫通して延びる貫通孔を含み、前記貫通孔は、前記流れ制御部材が前記閉塞位置にある場合に、前記キャリア流入口と位置合わせされると共に、前記流れ制御部材がサンプリング位置にある場合に、前記キャリア流出口と位置合わせされることを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項７１】
前記サンプリング位置にある場合、前記貫通孔は、前記試料通路及び前記キャリア流出口と実質的に同一平面にあり且つ直通状態にあることを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項７２】
分析器、試料流チャンネルに接続されている前記試料流入口及び前記試料流出口、及びキャリア溶媒流管に接続されている前記キャリア流入口及び前記キャリア流出口を有する高処理量流体装置と共に使用するための微少試料バルブであって、前記キャリア流出口は、前記分析器と接続可能であり、前記試料通路及び前記流体バイパスは、超臨界流体試料流を通すような形状及び寸法にされていることを特徴とする請求項５９に記載の微少試料バルブ。
【請求項７３】
試料流路とキャリア流路とを備えた流れチャンネルを有する高処理量流体装置内で使用するための、微少試料バルブアセンブリであって、第１及び第２の試料流路を有するフローチャンネルと、キャリア流路とを有する高処理量流体装置において使用するための微少試料バルブであって、
前記キャリア流管によって相互接続されている第１の微少試料バルブ及び第２の微少試料バルブを備えており、
前記第１の微少試料バルブは、
第１の試料流入口と第１の試料流出口とを備える第１の試料通路を有する第１のバルブ本体部であって、前記第１の試料通路は、前記第１の試料流路と流体連通するように位置合わせ可能であり、前記第１のバルブ本体部は、第１のキャリア流入口と第１のキャリア流出口とを有し、前記第１のキャリア流入口と前記第１のキャリア流出口とは前記キャリア流路と流体連通するように位置合わせ可能であり、前記第１のキャリア流入口と前記第１のキャリア流出口とは、軸方向に位置が合っておらず、前記第１のキャリア流出口は前記キャリア流管に接続されている第１のバルブ本体部と、
前記第１のバルブ本体部内に移動可能に配置され、前記第１の試料通路と流体連通する第１の流れ制御部材であって、前記第１の流れ制御部材は、第１の閉塞位置と第１のサンプリング位置との間で軸方向に摺動可能であり、前記第１の流れ制御部材は、前記第１の閉塞位置にある場合に、前記第１のバルブ本体部を介して選択された流体を流すことを可能にするように前記第１のキャリア流入口及び前記第１のキャリア流出口と流体連通する第１の流体バイパスを有し、前記第１の流れ制御部材は、前記第１の閉塞位置にある場合に、前記第１の試料が前記第１のキャリア流出口から前記第１の試料流チャンネルに流入することを阻止し、前記第１のサンプリング位置にある場合に、前記第１の流体バイパスは、前記第１の試料流の選択された前記試料が前記第１のキャリア流出口へ流れるのを可能にするように前記第１の試料流と前記第１のキャリア流出口とに流体連通するようになっている第１の流れ制御部材と、
前記第１の流れ制御部材に連結され、前記第１の流れ制御部材を前記第１の閉塞位置と前記第１のサンプリング位置との間で移動させるように駆動可能な第１のアクチュエータと、
を備えており、
第２の微少試料バルブは、
第２の試料流入口と第２の試料流出口とを備える第２の試料通路を有する第２のバルブ本体部であって、前記第２の試料通路は、第２の試料流路と流体連通するように位置合わせ可能であり、前記第２のバルブ本体部は、第２のキャリア流入口と第２のキャリア流出口とを有し、前記第２のキャリア流入口と第２のキャリア流出口とは、第２のキャリア流路と流体連通するように位置合わせ可能であり、第２のキャリア流入口と第２のキャリア流出口とは軸方向に位置があっておらず、第２のキャリア流出口は、キャリア流管に接続されており第１の微少試料バルブからのキャリア流体を受入れるようになっている第２のバルブ本体部と、
前記第２のバルブ本体部内に移動可能に配置され、前記第２の試料通路と流体連通する第２の流れ制御部材であって、前記第２の流れ制御部材は、第２の閉塞位置と第２のサンプリング位置との間で軸方向に摺動可能であり、前記第２の流れ制御部材は、前記第２の閉塞位置にある場合に、前記第２のバルブ本体部を介して選択された流体を流すことを可能にするように前記第２のキャリア流入口及び第２のキャリア流出口と流体連通する第２の流体バイパスを有し、前記第２の流れ制御部材は、前記第２の閉塞位置にある場合に、前記第２の試料が前記第２のキャリア流出口から前記第２の試料流チャンネルに流入することを阻止し、前記第２のサンプリング位置にある場合に、前記第２の流体バイパスは、前記第２の試料流の選択された前記試料が前記第２のキャリア流出口へ流れるのを可能にするように前記第２の試料流と前記第２のキャリア流出口とに流体連通するようになっている第２の流れ制御部材と、
前記第２の流れ制御部材に連結され、前記第２の流れ制御部材を前記第２の閉塞位置と前記第２のサンプリング位置との間で移動させるように駆動可能な第２のアクチュエータと、
を備えることを特徴とする微少試料バルブアセンブリ。
【請求項７４】
前記第１のバルブ本体部は、内部チャンバと、前記内部チャンバ内に配置されている挿入体とを有し、前記第１の流れ制御部材は、前記挿入体との間に形成される実質的な液密シールによって前記挿入体と密封可能に係合し、前記挿入体と前記第１の流れ制御部材との間への流体侵入を阻止することを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項７５】
前記第１の試料通路の一部は前記挿入体を貫通して延び、前記第１のキャリア流路の一部は前記挿入体を貫通して延びることを特徴とする請求項７４に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項７６】
前記挿入体は、前記第１の流れ制御部材の周りに同軸状に配置されているプラスチックスリーブであることを特徴とする請求項７４に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項７７】
前記第１の流れ制御部材は、バルブ本体部内で前記第１の閉塞位置と前記第１のサンプリング位置との間を軸方向に摺動可能なステムであることを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項７８】
前記第１の試料通路は、前記第１のキャリア流出口の長手方向軸線と実質的に同一平面にある長手方向軸線を有することを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブ。
【請求項７９】
前記第１の試料通路は、前記第１のキャリア流出口の長手方向軸線と実質的に垂直な長手方向軸線を有することを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項８０】
前記第１のアクチュエータは、約１５から１００ミリ秒程度の時間内に、前記第１の流れ制御部材を前記第１の閉塞位置から前記第２のサンプリング位置へ、及びもとの前記第１の閉塞位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項８１】
前記第１のアクチュエータは、約２０ミリ秒以下の時間内に、前記第１の流れ制御部材を前記第１の閉塞位置から前記第１のサンプリング位置へ、及びもとの前記第１の閉塞位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項８２】
前記第１のアクチュエータは、約２ピコリットル以下の試料量を前記第１のキャリア流出口へ迂回させるために、選択された時間内に、前記第１の流れ制御部材を前記第１の閉塞位置から前記第１のサンプリング位置へ、及びもとの前記第１の閉塞位置へ移動させるようになっていることを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項８３】
前記第１の流体バイパスは、前記第１の流れ制御部材を貫通して延びる第１の貫通孔を含み、前記第１の貫通孔は、前記第１の流れ制御部材が前記第１の閉塞位置にある場合に、前記第１のキャリア流入口と位置合わせされると共に、前記第１の流れ制御部材が前記第１のサンプリング位置にある場合に、前記第１のキャリア流出口と位置合わせされることを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項８４】
前記第１の流体バイパスは、前記第１の流れ制御部材が前記第１の閉塞位置にある場合に、前記第１のキャリア流入口と実質的に軸方向に位置合わせされた状態で前記第１の流れ制御部材を貫通して延びる貫通孔を含み、前記第１のバイパスは、前記第１の流れ制御部材の外表面に形成され、前記第１の流れ制御部材が前記第１の閉塞位置にある場合に、前記貫通孔及び前記第１のキャリア流出口と流体連通する溝部を含むことを特徴とする請求項７３に記載の微少試料バルブアセンブリ。
【請求項８５】
所定の物質量（ｍａｓｓ　ｗｅｉｇｈｔ）及び流体量を有する試料の選択されたクロマトグラフィー分離を達成するために流れる、選択された試料を受入れるように構成されている高処理量液体クロマトグラフィーカラムアセンブリであって、
第１の内径及び第１の長さの装填チャンバを有する装填カラムであって、前記装填チャンバは、縦方向吸収特性を有する所定体積の第１の充填物質を収容するサイズになっており、前記装填チャンバは、試料のクロマトグラフィー分離に先立って試料を装填するために、前記試料を前記装填チャンバ内で空間的に分布させるために選択された所定量の充填物質を保持するサイズになっており、前記装填チャンバの長さは、前記試料が前記装填チャンバを通過する場合に、前記試料の選択されたクロマトグラフィー分離を達成するのに不十分な長さになっている装填カラムと、
前記装填チャンバと流体連通すると共に、前記装填カラムからの前記試料を受入れるように配置されている分離チャンバを内部に有する分離カラムであって、前記分離チャンバは、第１の内径よりも小さい第２の径、及び第１の長さよりも長い第２の長さを有し、前記分離チャンバは、第２の充填物質を保持するサイズになっており、前記分離チャンバの前記第２の長さは、前記試料が前記分離チャンバを通過する場合に、前記試料のクロマトグラフィー分離を達成するのに十分な長さになっており、前記分離チャンバは、選択された前記試料全体に対する装填領域として作用するのに不十分な第１の長さと同じ長さに亘って、所定量の第２の充填物質を有することを特徴とする高処理量液体クロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項８６】
前記第１の径は、前記第２の径よりも２倍又はそれ以上大きいことを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラム。
【請求項８７】
前記第１の長さは、前記第２の長さの半分又はそれ以下であることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラム。
【請求項８８】
前記装填カラムは出口を有し、前記分離カラムは入口を有し、前記装填カラムと前記分離カラムとは相互に離間すると共に前記装填カラムの出口と前記分離カラムの入口とに接続されたキャリア管によって相互接続されていることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項８９】
前記装填チャンバと流体連通する稀釈チャンバを有する稀釈カラムを更に備えることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９０】
前記稀釈チャンバは第１の入口及び第１の出口を有し、前記装填カラムは第２の入口及び第２の出口を有し、前記分離カラムは第３の入口を有し、前記稀釈カラム、前記装填カラム、及び前記分離カラムは、相互に離間しており、前記稀釈カラムは、前記第１の出口と前記装填カラムの前記第２の入口とに接続されている第１のキャリア管を介して前記装填チャンバと流体連通すると共に、前記装填カラムは、前記装填カラムの第２の出口と前記分離カラムの前記第３の入口とに接続されている第２のキャリア管によって前記分離カラムと流体連通することを特徴とする請求項８９に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９１】
前記稀釈カラム、前記装填カラム、及び前記分離カラムは、相互に離間しており、前記稀釈カラムは、第１のキャリア管によって前記装填チャンバに流体連結されると共に、前記装填カラムは、第２のキャリア管によって前記分離カラムに流体連結されることを特徴とする請求項８９に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９２】
前記第１のキャリア管及び前記第２のキャリア管は、小径高圧液体クロマトグラフィー管であることを特徴とする請求項９１に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９３】
前記稀釈チャンバは、内部に不活性充填物質を含むことを特徴とする請求項８９に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９４】
前記装填カラムと前記分離カラムは相互に離間していると共に、その間に延びるキャリア管によって流体連通状態にあることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９５】
前記装填カラム及び前記分離カラムは、相互に一体的に連結されていることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９６】
流体と接触状態にある前記第１のカラム及び前記第２のカラムのテフロン被覆部分を含むことを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９７】
前記装填チャンバと流体連通状態にある稀釈チャンバを有する稀釈カラムを更に備え、前記稀釈カラムの一部は前記装填チャンバ内に配置され、前記稀釈チャンバと前記装填チャンバとはフリットによって隔離されていることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９８】
前記フリットは、前記装填チャンバ内に配置可能であり、前記稀釈カラムと、前記装填チャンバ内の前記第１の充填物質との間に挟まれていることを特徴とする請求項９７に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項９９】
前記装填チャンバと流体連通状態にある稀釈チャンバを有する稀釈カラムを更に備え、前記稀釈カラムの下側端部は、前記装填カラムの上側端部にしっかりと連結されていることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項１００】
前記フリットは、前記稀釈カラムと前記装填カラムとの間に挟まれていることを特徴とする請求項９９に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項１０１】
前記分離チャンバは、前記第２の長さに沿って実質的に一定の断面積を有することを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項１０２】
前記分離チャンバは、第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１の端部は前記装填カラムに最も隣接しており、前記第２の径は、第１の端部における径であり、前記分離チャンバは、前記第２の端部において前記第２の直径よりも小さい第３の径を有することを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項１０３】
前記分離チャンバは、切頭円錐形状であることを特徴とする請求項８５に記載のクロマトグラフィーカラムアセンブリ。
【請求項１０４】
液体クロマトグラフィーのための装置であって、
入口部分及び出口部分を備えるキャリア管と、第１のカラム及び第２のカラムカラムを備え、前記第１のカラムは、前記キャリア管の前記入口部分に接続され、前記第２のカラムの長さの約半分又はそれ以下であり且つ前記第２のカラムの内径の約２倍又はそれ以上の内径を有し、前記第２のカラムは、前記キャリア管の前記出口部分に接続されていることを特徴とする装置。
【請求項１０５】
第１のカラムに隣接すると共にその前側に稀釈チャンバを含み、前記稀釈チャンバは、選択された幾何学的な内部体積を有することを特徴とする請求項１０４に記載の装置。
【請求項１０６】
前記第１のカラム及び前記第２のカラムは、相互に一体的に連結されていることを特徴とする請求項１０５に記載の装置。
【請求項１０７】
前記第１のカラム及び前記第２のカラムは、相互に一体的に連結されていることを特徴とする請求項１０４に記載の装置。
【請求項１０８】
流体と接触状態にある前記第１のカラム及び前記第２のカラムのテフロン被覆部分を更に含むことを特徴とする請求項１０４に記載の装置。
【請求項１０９】
第１のカラム部分及び第２のカラム部分を備えるクロマトグラフィーカラムであって、前記第１のカラム部分は、第１の内径と第１の長さの装填チャンバを有し、前記第２のカラム部分は、第２の内径と第２の長さの分離チャンバを有し、前記第１の内径は前記第２の内径よりも約２倍大きく、前記第１の長さは前記第２の長さの約１／２又はそれ以下であることを特徴とするクロマトグラフィーカラム。
【請求項１１０】
前記第１の内径は、前記第２の内径よりも少なくとも約２倍大きいことを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１１】
前記第１の長さは、前記第２の長さの１／２にほぼ等しいか又はそれ以下であることを特徴とする請求項１１０に記載のカラム。
【請求項１１２】
前記第１の長さは、前記第２の長さの１／２にほぼ等しいか又はそれ以下であることを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１３】
前記第１のカラム部分及び前記第２のカラム部分は、固定相物質を含むことを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１４】
前記第１のチャンバに隣接する稀釈チャンバを更に含み、前記第１のチャンバは、前記稀釈チャンバと前記第２のチャンバとの間にあることを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１５】
前記第１のカラム部分は、前記第２のカラム部分に接続される漏斗形状の遷移部分を有することを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１６】
前記第１のカラム部分は、前記第２のカラム部分に着脱自在に接続されていることを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１７】
前記第１のカラム部分は、前記第２のカラム部分に一体的に接続されていることを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１８】
前記第２のカラム部分は、前記第１のカラム部分から離れるに縮径するテーパ付きチャンバであることを特徴とする請求項１０９に記載のカラム。
【請求項１１９】
選択されたクロマトグラフィー分離を達成するために、選択された質量及び体積を有する選択された試料をクロマトグラフィー分離する方法であって、
第１の内径と第１の長さの装填チャンバを有する装填カラムと、前記第１の直径よりも小さい直径及び前記第１の長さよりも長い第２の長さの分離カラムとを有するクロマトグラフィーカラムアセンブリを準備する段階と、
吸収特性を有する第１の充填物質を収容する前記装填チャンバ内に前記試料を装填する段階であって、前記第１の充填物質は、前記試料を受入れて装填チャンバ内で部分的に分配するようになっている段階と、
前記装填チャンバを経由して前記試料を前記分離チャンバへ通す段階であって、前記装填チャンバの長さは、前記試料の前記選択されたクロマトグラフィー分離を達成するには不十分な長さになっている段階と、
前記試料が前記装填カラムを通過した後で、前記試料を前記分離カラムへ通す段階であって、前記分離チャンバは、前記試料を試料成分に分離する前記選択されたクロマトグラフィー分離を達成するための長さ容積の第２の充填物質を内部に有するようになっている段階と、
前記試料の前記選択されたクロマトグラフィー分離を達成するために、前記試料を前記分離チャンバ内の第２の充填物質を用いて試料成分へ分離する段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２０】
供給容器内の複数の供給ウエルの１つから取出した選択された試料の精製ターゲット部分を捕集するのに使用可能な画分捕集アセンブリであって、１つの供給ウエルは、前記供給容器内のその位置に対するウエル位置アドレスを有し、
フレームと、
前記選択された試料の前記ターゲット部分を分配するように構成され、前記フレームに対して３つの移動軸線に沿って移動可能な分配ヘッドと、
前記分配ヘッドが分配位置にある場合に、前記選択された試料の前記ターゲット部分を受入れる寸法になっており、各々がウエル位置アドレスをもつ複数の受入れウエルを有する受け器と、
前記ターゲット部分を受入れるために、選択された位置において前記受け器を解放可能に保持する結合ステーションと、
前記供給容器に対する１つの供給ウエルに関するウエル位置アドレスを識別するように構成されているコンピュータ制御装置と、
を備え、
前記コンピュータ制御装置は、分配ヘッドに接続されると共に、前記結合ステーションに対する前記分配ヘッドの移動を制御して、前記供給容器に対する前記供給ウエルの１つの前記ウエル位置アドレスに直接対応する、前記受け器の受入れウエルの位置に対するウエル位置アドレスを有する受入れウエル内に前記選択されたターゲット部分を直接分配するように構成されていることを特徴とする画分捕集アセンブリ。
【請求項１２１】
ターゲット試料小分け部は、蒸気状態で前記分配ヘッドに供給され、前記画分捕集アセンブリは、蒸気状態の前記ターゲット部分を受入れて、前記受入れウエルへ直接送出するために前記ターゲット部分を液体状態に凝縮させるように成型されている管状膨張チャンバを更に備えることを特徴とする請求項１２０に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１２２】
前記フレームに連結されているピックアップステーション、及び膨張チャンバ分配アセンブリを更に備え、前記ピックアップステーションは、分配ヘッドによる係合を達成するために、選択された位置において前記膨張チャンバを解放可能に保持する保持部材を有し、前記膨張チャンバ分配アセンブリは、ピックアップステーションに隣接して設けられ、膨張チャンバを受入れて、ピックアップステーションの前記選択された位置へ分配するための分配部材を有することを特徴とする請求項１２１に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１２３】
前記結合ステーションは、前記コンピュータ制御装置に接続されている表示器を有し、前記表示器は、前記受け器を前記結合ステーションのどこに置くべきかを特定するよう配置されていることを特徴とする請求項１２０に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１２４】
前記受け器は、複数ウエル形マイクロタイタープレートであることを特徴とする請求項１２０に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１２５】
選択された試料の試料小分け部を捕集するのに使用可能な自動画分捕集アセンブリであって、
フレームと、
フレームに移動可能に連結され、前記試料小分け部を受入れて分配するように構成されている分配ヘッドであって、前記選択された試料は実質的に蒸気状態で前記分配ヘッドに供給されるようになっている分配ヘッドと、
各々前記選択された試料の前記試料小分け部を受入れるような寸法になっている、複数の受入れウエルを有する受け器と、
分配ヘッドに係合可能であり、蒸気状態で前記試料小分け部を受入れて、前記受入れウエルの内の選択された１つに直接送出するために、前記試料小分け部を液体状態へ凝縮させるように成型されている膨張チャンバと、
分配ヘッドによる係合を達成するために、選択された位置において前記膨張チャンバを解放可能に保持する保持部材を有するピックアップステーションと、
複数の膨張チャンバを収容するような寸法になっており、前記膨張チャンバを前記ピックアップステーションへ送出するように配置されている送出部材を有するチャンバ送出アセンブリと、
を備えることを特徴とする画分捕集アセンブリ。
【請求項１２６】
前記送出部材は、前記膨張チャンバを前記ピックアップステーションの前記選択された位置へ送出することを特徴とする請求項１２５に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１２７】
前記膨張チャンバ送出アセンブリは、前記複数の膨張チャンバを収容するホッパを含み、前記ホッパは、前記膨張チャンバを送出部材に送出するように配置されている開口を有することを特徴とする請求項１２５に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１２８】
前記膨張チャンバ送出アセンブリは、前記複数の膨張チャンバを収容するホッパを含み、前記ホッパは、前記ホッパ内の前記膨張チャンバを方向付けするための、方向表示器を有することを特徴とする請求項１２５に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１２９】
前記膨張チャンバ送出アセンブリは、ハウジングと、前記ハウジング内に取外し可能に保持されているホッパとを含み、前記ホッパは、前記複数の膨張チャンバを収容し、前記膨張チャンバをもつ前記ホッパは、ユニットとして前記ハウジングに挿入可能かつ取外し可能であることを特徴とする請求項１２５に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３０】
前記膨張チャンバ送出アセンブリは、前記複数の膨張チャンバを収容するチャンバ格納部分と、前記チャンバ格納部分に隣接して回転可能に装着されると共に、前記チャンバ格納部分から前記膨張チャンバを受入れるように配置されている分配ドラムと、前記分配ドラム上の前記膨張チャンバと係合して、前記膨張チャンバを前記ピックアップステーションに案内するように移動可能に配置されている係合部材とを有することを特徴とする請求項１２５に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３１】
前記係合部材に連結され、前記分配ドラムに対して前記係合部材を直線移動させるように配置されているリニアアクチュエータを更に備えることを特徴とする請求項１３０に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３２】
前記分配ドラムには、前記膨張チャンバを受入れる複数のチャンネルが形成されており、ドラム案内部は、前記ドラムに隣接して配置されており、前記チャンバ格納部分に対して前記分配ドラムが回転する際に、選択されたチャンネル内に膨張チャンバを保持するようになっていることを特徴とする請求項１３０に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３３】
前記ピックアップステーションの前記保持部材は第１の保持部材であり、前記ピックアップステーションは第２の保持部材を有し、前記チャンバ送出アセンブリの前記係合部材は第１の係合部材であり、前記チャンバ送出アセンブリは第２の係合部材を有し、前記第１の係合部材及び前記第２の係合部材は、両者が独立して前記第１の保持部材及び前記第２のそれぞれに向かうように移動可能であることを特徴とする請求項１３２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３４】
前記ピックアップステーションの前記保持部材は第１の保持部材であり、前記ピックアップステーションは第２の保持部材を有し、前記チャンバ送出アセンブリの前記係合部材は第１の係合部材であり、前記チャンバ送出アセンブリは第２の係合部材を有し、前記第１の係合部材及び前記第２の係合部材は、両者が同時に前記第１の保持部材及び前記第２のそれぞれに向かうように移動可能であることを特徴とする請求項１３２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３５】
前記チャンバ送出アセンブリの前記送出部材は、前記ピックアップステーションの前記保持部材に対して移動可能な摺動部分を含み、前記摺動部分は、前記膨張チャンバを受入れて、前記膨張チャンバが前記ピックアップステーションの前記保持部材への軌道に沿う摺動部分に沿って摺動できるように配置されていることを特徴とする請求項１２５に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３６】
選択された試料の試料小分け部を捕集するのに使用可能な自動画分捕集アセンブリであって、
フレームと、
フレームに移動可能に連結され、前記試料小分け部を受入れて分配する分配管を有し、更に分配位置とすすぎ位置との間で移動可能な分配ヘッドと、
前記分配ヘッドが前記分配位置にある場合に、前記分配管から分配される前記選択された試料の前記試料小分け部を受入れるように配置されている受入れウエルを備える受け器と、
前記フレームに連結され、前記分配ヘッドが前記すすぎ位置にある場合に、前記分配管を取外し可能に受入れるように配置されているすすぎステーションと、
を備えることを特徴とする画分捕集アセンブリ。
【請求項１３７】
前記洗浄ステーションは、開放端を有する洗浄管を含み、前記洗浄管は、開放端を介して内部に前記分配管を取外し可能に受入れるような寸法になっており、前記洗浄管は、前記分配管に引き込まれて前記分配管を洗浄する洗浄液を収容するように構成されていることを特徴とする請求項１３６に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３８】
分配管は、分配針であることを特徴とする請求項１３７に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１３９】
前記すすぎステーションは、前記分配管の一部を収容するような寸法になっているすすぎ管を含むことを特徴とする請求項１３６に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４０】
選択された試料の試料小分け部を捕集するのに使用可能な画分捕集アセンブリであって、
フレームと、
フレームに移動可能に連結され、選択された試料の試料小分け部を分配するように構成されている少なくとも１つの分配管を有し、ピックアップ位置、洗浄位置、及び分配位置との間で移動可能な分配ヘッドと、
前記ピックアップ位置にある場合に、分配ヘッドによる係合を達成するための位置において選択されたチャンバを解放可能に保持するように構成されているピックアップステーションと、
前記分配ヘッドが前記洗浄位置にある場合に、前記分配管を取外し可能に受入れるように配置されている洗浄ステーションと、
前記分配ヘッドが前記分配位置にある場合に、前記選択された試料の前記試料小分け部を受入れる受け器を保持するように構成されている結合ステーションと、
を備えることを特徴とする画分捕集アセンブリ。
【請求項１４１】
前記選択されたチャンバが前記ピックアップステーション内に配置される前に、前記選択されたチャンバを収容する格納容器を更に備えることを特徴とする請求項１４０に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４２】
供給容器内の複数の供給ウエルの１つから取出した選択された試料の精製ターゲット部分を捕集するのに使用可能な画分捕集アセンブリであって、１つの供給ウエルは、前記供給容器内のその位置に対するウエル位置アドレスを有し、
フレームと、
前記選択された試料の前記ターゲット部分を分配するように構成され、前記フレームに対して３つの移動軸線に沿って移動可能であり、前記試料小分け部を受入れて分配する分配管を有し、分配位置とすすぎ位置との間で移動可能であり、更に前記試料小分け部が実質的に蒸気状態で供給される分配ヘッドと、
前記分配ヘッドが分配位置にある場合に、前記選択された試料の前記試料小分け部を受入れる寸法になっており、各々がウエル位置アドレスをもつ複数の受入れウエルを有する受け器と、
分配ヘッドに係合可能であり、蒸気状態で前記試料小分け部を受入れて、前記受入れウエルの内の選択された１つに直接送出するために、前記試料小分け部を液体状態へ凝縮させるように成型されている膨張チャンバと、
分配ヘッドによる係合を達成するために、選択された位置において前記膨張チャンバを解放可能に保持する保持部材を有するピックアップステーションと、
複数の膨張チャンバを収容するような寸法になっており、前記膨張チャンバを前記ピックアップステーションへ送出するように配置されている送出部材を有するチャンバ送出アセンブリと、
前記試料小分け部を受入れるために、選択された位置において前記受け器を解放可能に保持する結合ステーションと、
供給容器に対する１つの供給ウエルに対するウエル位置アドレスを識別するように構成されたコンピュータ制御装置を含み、
前記フレームに連結され、前記分配ヘッドが前記すすぎ位置にある場合に、前記分配管を取外し可能に受け入れるように配置されているすすぎステーションと、
を備え、
前記コンピュータ制御装置は、分配ヘッドに接続されると共に、前記結合ステーションに対する前記分配ヘッドの移動を制御して、前記供給容器に対する前記供給ウエルの１つの前記ウエル位置アドレスに直接対応する、前記受け器の受入れウエルの位置に対するウエル位置アドレスを有する受入れウエル内に前記試料小分け部を直接分配するように構成されていることを特徴とする画分捕集アセンブリ。
【請求項１４３】
前記結合ステーションは、前記コンピュータ制御装置に接続されている表示器を有し、前記表示器は、前記受け器を前記結合ステーションのどこに置くべきかを特定するよう配置されていることを特徴とする請求項１４２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４４】
前記膨張チャンバ送出アセンブリは、前記複数の膨張チャンバを収容するホッパを含み、前記ホッパは、前記膨張チャンバを送出部材に送出するように配置されている開口を有することを特徴とする請求項１４２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４５】
前記膨張チャンバ送出アセンブリは、ハウジングと、前記ハウジング内に取外し可能に保持されているホッパとを含み、前記ホッパは、前記複数の膨張チャンバを収容し、前記膨張チャンバをもつ前記ホッパは、ユニットとして前記ハウジングに挿入可能かつ取外し可能であることを特徴とする請求項１４２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４６】
前記膨張チャンバ送出アセンブリは、前記複数の膨張チャンバを収容するチャンバ格納部分と、前記チャンバ格納部分に隣接して回転可能に装着されると共に、前記チャンバ格納部分から前記膨張チャンバを受入れるように配置されている分配ドラムと、前記分配ドラム上の前記膨張チャンバと係合して、前記膨張チャンバを前記ピックアップステーションに案内するように移動可能に配置されている係合部材とを有することを特徴とする特徴とする請求項１４２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４７】
前記係合部材に連結され、前記分配ドラムに対して前記係合部材を直線移動させるように配置されているリニアアクチュエータを更に備えることを特徴とする請求項１４６に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４８】
前記分配ドラムには、前記膨張チャンバを受入れる複数のチャンネルが形成されており、ドラム案内部は、前記ドラムに隣接して配置されており、前記チャンバ格納部分に対して前記分配ドラムが回転する際に、選択されたチャンネル内に膨張チャンバを保持するようになっていることを特徴とする請求項１４６に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１４９】
前記ピックアップステーションの前記保持部材は第１の保持部材であり、前記ピックアップステーションは第２の保持部材を有し、前記チャンバ送出アセンブリの前記係合部材は第１の係合部材であり、前記チャンバ送出アセンブリは第２の係合部材を有し、前記第１の係合部材及び前記第２の係合部材は、両者が同時に前記第１の保持部材及び前記第２のそれぞれに向かうように移動可能であることを特徴とする請求項１４２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１５０】
すすぎステーションが、開放端を有する洗浄管を含み、前記洗浄管は、開放端を介して内部に前記分配管を取外し可能に受入れるような寸法になっており、前記洗浄管は、前記分配管に引き込まれて前記分配管を洗浄する洗浄液を収容するように構成されていることを特徴とする請求項１４２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１５１】
前記分配管は、分配針であることを特徴とする請求項１４２に記載の画分捕集アセンブリ。
【請求項１５２】
前記結合ステーションは、コンピュータ制御装置に接続されているセンサを有し、前記センサは、前記受け器が前記結合ステーション内に配置されているか否かを判定するために配置されていることを特徴とする請求項１２０に記載の画分捕集アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、例えば、試料精製に使用可能な装置及び方法に関し、さらに詳細には、例えば、化学ライブラリからの試料の高処理量精製に使用可能な装置及び方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
分子の構造と機能との関係は、生物学及び他の化学系の研究における基本的事項である。構造・機能の関係は、例えば、酵素の機能、細胞伝達、細胞制御及びフィードバック機構を理解する上で重要である。ある種の巨大分子は、特異的な三次元空間及び電子分布を有する他の分子と相互作用して結合することが知られている。そのような特異性を有する巨大分子は、いずれも、それが酵素、タンパク質、糖タンパク質又は抗体、或いはＤＮＡ、ＲＮＡのオリゴヌクレオチド配列等であれ、レセプターとみなし得る。レセプターに結合する種々の分子は、リガンドとして知られている。
【０００３】
リガンドを産生させる通常の方法は、液相中又は固相樹脂上で段階方式でもって分子を合成することである。ペプチド類、オリゴヌクレオチド及び小有機分子の液相又は固相合成方法が導入されて以来、液相又は固相技術を用いる新規な方法が開発され、自動化又は手動式技術を用いて、数千種、ある場合には数百万種もの個々の化合物が産生可能である。化合物の収集は、化学ライブラリと一般に称されている。製薬工業においては、化合物の化学ライブラリは、９６ウエルマイクロタイタープレート中にフォーマットされている。この９６ウエルフォーマット化は、本質的に標準となっており、これらの化合物をスクリーニングして生物学的レセプターに対する新規なリガンドを識別する便利な方法を提供している。
【０００４】
最近開発された合成方法においては、従来の合成方法に比較して比較的短時間で大化学ライブラリを構成することが可能である。例えば、試料産生における自動合成方法は、１週間当り４，０００種までの化合物の産生を可能にしている。しかしながら、これらの化合物を含有する試料は、典型的に所望の化合物以外に２０％〜６０％の不純物を含む。これらの不純物を含む試料を新規なリガンド又は生物学的レセプターのような選択されたターゲットに対してスクリーニングする場合、これらの不純物は、誤ったスクリーニング結果を生じ得る。結果として、最初のスクリーニングにおいて陽性結果を得た試料は、さらに分析しスクリーニングして最初のスクリーニング結果の正確性を検証しなければならない。この検証過程には、追加の試料が入手可能であることが必要である。また、検証過程は、ターゲット化合物が存在していることを正確に検証するために必要なコストと時間を増大させる。
【０００５】
試料は、８５％以上の純度を達成するように精製できる。精製試料のスクリーニングは、より正確で意義のある生物学的結果を提供する。しかしながら、通常の精製方法は、極めて遅く費用がかかる。例えば、高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いる通常の精製方法は、各試料を精製するのに約３０分を要する。従って、１週間に産生させた４，０００個の試料の精製には、少なくとも２０００時間（即ち、８３．３日又は２．７７ヶ月）を要する。
【０００６】
また、ＨＰＬＣのような通常の精製方法は、大容量の溶媒を必要とし、大容量の廃溶媒を発生させる。溶媒、とりわけハロゲン化溶媒の廃棄は、法的及び環境的理由により、注意深く管理しなければならず、従って、廃棄過程は労の多い極めてコスト高であり得る。非ハロゲン化溶媒の廃棄は、幾分厳しさは小さい。従って、ハロゲン化溶媒と非ハロゲン化溶媒を使用する場合には、廃溶媒は分離される。しかしながら、大容量の溶媒の分離は、効率的且つ安価に実施するには難しい方法であり得る。従って、大化学ライブラリの精製は、経済的に禁制的であり得る。従って、大化学ライブラリの各試料を精製するもっと迅速でもっと経済的な方法が求められている。
【０００７】
超臨界流体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）は、ＨＰＬＣよりも迅速な精製方法を可能にする。ＳＦＣは、超臨界状態の二酸化炭素のようなガスを含む多相流体流、キャリア溶媒及び選択された試料を使用する。流体流は、クロマトグラフィーカラムを通って、次いで、ターゲット化合物を探り出すために分析される。ＳＦＣは、溶媒と試料をガスに担持させるが、精製操作中に必要な溶媒量がＨＰＬＣで使用する溶媒容量よりも実質的に小さいので好都合である。また、操作終了時の廃溶媒量も実質的に少なく、従って、処理すべき廃溶媒も少なくて済む。しかしながら、ＳＦＣは、長時間に亘って正確且つ堅実に制御するのが難しい圧力と温度の調整を必要とする。
【０００８】
装置によって精製される試料の量を増やすために、多チャンネル精製装置が開発されている。多チャンネル内の試料は、ターゲット化合物を検出する目的で分析される。チャンネルから質量分析器又は他の選択された分析装置への高速サンプリングを行う多チャンネル高速精製装置を使用することによって効率を改善できる。しかしながら、これらの高速装置は、多チャンネルから高速サンプリングを行い、高速サンプリングが取出される多チャンネル内での試料の位置を追跡するための複雑で取扱いが難しい技術へと発展した。
【０００９】
多種多様な形状の精製装置が知られている。これらの装置は、化合物を適時に分離するクロマトグラフィー装置に試料を送り、且つ画分捕集器がターゲット化合物を捕集する点で典型的に共通性を有する。これらの装置は、高処理量のプロセスを維持するためには、多くの試料数、さらには物質量及び溶媒量の点でも多くの試料を処理できる必要がある。伝統的に、準予備的又は予備的規模のクロマトグラフィーシステムが典型的なミリグラム合成用に特定化されている。これは達成可能ではあるが、高処理量条件下においては、下記のような幾つかの問題点がその実施に当って明らかになってきているので実現性は低い。即ち、多量の溶媒の使用、多量の廃溶媒の発生、費用高な大きい有孔カラム、及びターゲット化合物の比較的大きい捕集容量である。適切な流速又はカラムサイズを用いなければ、十分なクロマトグラフィー精製は達成されないであろう。
【００１０】
クロマトグラフィーの結果を改善する目的で様々なカラム構成が開発されてきた。米国特許第４，５５４，０７１号は、物質が追跡量だけ提供された時、クロマトグラフィー分析される物質を高圧予備濃縮するための前置カラムを開示している。この前置カラムは、両端において内部が狭まり、且つ選択されたキャリア物質で充填されている舟形体である。この前置カラムは、従来のクロマトグラフィーカラムに連結可能である。液体試料は縮小末端部内に高圧力で注入され、選択成分はキャリア物質によって吸収される。吸収されない流体は、クロマトグラフィーカラムに連結されていない別個の出口管を介して、前置カラムから排出される。濃縮された物質は、溶媒又は溶媒混合物で溶離され、次いで濃縮された試料と溶媒とは、クロマトグラフィーカラム内に装填される。カラムを介したこの濃縮処理と、これに後続する分離処理は、所望の試料分離を達成するために大量の溶媒を使う場合がある。
【００１１】
米国特許第４，７１９，０１１号は、モジュール式高圧液体クロマトグラフィーカラムを開示している。このカラムは、カラムの長さを増減するために組合せることのできるフランジ部を備えるカラムセグメントを含む。また、異なる内径を有するカラムセグメントは、処理されている移動相のためのクロマトグラフィー形式を提供するのに必要と考えられる内径を提供するために組合せることができる。従って、同じモジュール式構成要素を、組合せを変えて、異なるクロマトグラフィー処理のために使用できる。しかしながら、試料の質量と溶媒の量とは、これらのモジュール式カラムセグメントで構成されるカラムの直径と長さを決定する。
【００１２】
高処理量処理のために使用されるカラムは、多数の試料と、物質量及び溶媒量の点で大きな試料を処理できることが必要である。大きな試料のための従来のクロマトグラフィーは、典型的には大口径のカラムと大量の溶媒とを使用する。流速又はカラムサイズが適切でない場合には、所望のクロマトグラフィー純度を得ることはできないであろう。従って、大きな試料のクロマトグラフィーは、大量の溶媒を使用し、大量の廃溶媒を発生し、大口径カラムへ取替える費用がかかり、ターゲット化合物の回収量が比較的多くなる。従って、先行技術において経験する欠点を解消した高処理量精製装置のためのクロマトグラフィーカラムに対するニーズがある。
【００１３】
高処理量精製技術において経験する更なる欠点は、精製装置に通す試料の高圧で高容量又は高流速を調節する装置部材の耐久性である。精製装置は、相互汚染を回避して精製化合物を確実に得るのに極端な正確性と極めて高い許容度を必要とする。従って、装置の各部材は、要求される正確な結果を出しながら侵蝕的環境を受入れるように十分に耐久性でなければならない。装置の各部材の耐久性が低く、あまりにも早く破壊されて修理を必要とする場合には、その部材の交換又は修理のために稼動を停止しなければならない。
【００１４】
従来のＳＦＣ装置は、高圧の極めて敵対性の高い環境に、その部材を曝している。高圧力は、典型的に圧力調整器によって、正確に制御され維持されなくてはならない。しかしながら、極めて侵食性の高い環境は、圧力調整器のバルブ部材を破壊する場合がある。従って、製造業者は、バルブ部材を非常に硬くて耐食性の高い材料で作ってきた。しかしながら、高圧環境においては、硬い材料は脆くて壊れ易く、破砕や割れを起し易い。また、バルブ部材は、高圧ガスの低温にも曝される。結果的にバルブ部材が凍結する可能性があり、そのことが圧力調整の精度を損ねることになる。
【００１５】
また、高圧システムの圧力調整器は、許容可能な圧力制御を得るために、バルブ部材を非常に急速かつ正確に動かし得るものでなくてはならない。バルブ部材を動かすために電磁制御機構が使用されている。そのような機構は、典型的に大形であり、システムを通過する試料の一部が残留する場合がある固有のデッドボリュームをもつ。この固有のデッドボリュームは、試料のキャリーオーバー又はテーリングにより、試料間の相互汚染をもたらす可能性がある。また、バルブ機構を制御するためのこれらの機構は、該機構の偶発的損傷を回避するために可動部材の速度を制御するのが困難である。従って、高い正確性、制御性、及び耐久性を達成する、高侵食性の高圧環境で使用可能な圧力調整器に対するニーズがある。
【００１６】
大きな化学ライブラリの通常の精製過程において経験する更なる欠点は、精製過程中の試料管理である。例えば、化学ライブラリは、９６ウエルマイクロタイタープレートの複数のセットとして典型的に維持されており、各ウエルが個々の試料を含んでいる。各試料は、マイクロタイタープレートの「ウエルアドレス」により追跡される。試料又は試料の一部を精製のためにマイクロタイタープレートの選択されたウエルから取出す場合、精製した試料は、別のコンテナー中に集められ、処理され、最後には同様なマイクロタイタープレートの受入れ用ウエルに戻される。この受入れ用ウエルは、好ましくは、各々のマイクロタイタープレート中の試料位置に関するライブラリ記録の正確さを維持できるように、そのマイクロタイタープレート中に対応するウエルアドレスを有する。
【００１７】
従来の精製方法は、流体（例えば、精製試料を含有する溶媒）の大捕集容量が通常のマイクロタイタープレートの受入れ用ウエルの容量よりも大きいので、精製試料の再フォーマット化を典型的に必要とする。大捕集容量は、受入れ用マイクロタイタープレートのウエルに適合する量に減らさなければならない。また、減量した精製試料含有流体は追跡されて、その試料を精製操作の開始時に採取したウエル位置に正確にマッピングする受入れ用マイクロタイタープレートの適切なウエル中に入れられる。そのような精製試料の受入れ用マイクロタイタープレート中への再フォーマット化は、精製方法の必要時間とコストを増大させる。従って、精製試料を元のマイクロタイタープレートに直接マッピングさせたマイクロタイタープレートに直接捕集させる迅速且つ経済的な試料精製を可能にする精製方法が求められている。
【００１８】
（発明の開示）
本発明は、従来技術において経験する欠点を解決する、化学ライブラリからの試料の多チャンネル高処理量精製に使用可能な装置及び方法に関する。本発明による装置を利用する本発明の例示的な１つの実施形態において、本発明の多チャンネル高処理量精製方法は、化学ライブラリからの複数の、例えば４つの試料を同時に精製する。
【００１９】
本精製方法は、精製装置の４つのチャンネルにおいて４つの試料全部を超臨界流体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）により同時に精製することを含む。この方法は、第１チャンネルのＳＦＣ流路に沿って第１の試料を通し、この第１の試料を試料小分け部に分離し、各試料小分け部を第１流体流路の少なくとも一部に沿って互いに隔離することを含む。流体流中の超臨界流体圧は、本発明の実施形態による背圧調整器及び圧力逃し弁により調整する。また、この方法は、分離した試料小分け部を流体流路に沿って移動させ、流体流路に沿って流れる少なくとも１つの試料小分け部を検出することも含む。さらに、この方法は、試料小分け部からのサンプリング物を方向転換させ、このサンプリング物を、試料小分け部の残りが流体流路に沿って流れている間に分析装置に向けさせ、サンプリング物を分析装置によって分析し、１つの試料小分け部が選択された試料特性を有するかどうかを決定することも含む。また、この方法は、１つの試料小分け部を、その試料小分け部が選択された試料特性を有する場合にのみ、第１マイクロタイタープレートのウエルのような第１の受け器に捕集することを含む。試料小分け部が選択された試料特性を有さない場合、その試料小分け部は、第２マイクロタイタープレート中の対応するウエルのような第２受け器内に捕集する。
【００２０】
前記の例示的な多チャンネル高処理量精製方法は、第２チャンネルに沿った第２試料を第１試料の精製と同時に精製することをさらに含む。第２試料の精製は、第２チャンネルの第２流路に沿って第２試料を通し、この第２試料を試料小分け部に分離し、本発明の実施形態による圧力調整器アセンブリを用いて、各試料小分け部を第２流体流路の少なくとも１部に沿って互いに隔離することを含む。また、この方法は、分離した試料小分け部を第２流体流路に沿って移動させ、第２流体流路に沿って流れる少なくとも１つの試料小分け部を検出することも含む。この方法は、本発明の実施形態による圧力調整器アセンブリを用いて、第２試料圧を流路に沿って調整することを含む。さらに、この方法は、１つの試料小分け部からサンプリング分を採取し、このサンプリング物を第１チャンネルで用いた同じ分析装置に向けることを含む。試料小分け部の残りは、第２流路に沿って流動し続ける。
【００２１】
また、この方法は、分析装置で分析することを含み、第１及び第２の各サンプリング分は、選択された分析順位プロトコルに従って別々に分析する。第２サンプリング物の分析により、試料小分け部が選択された試料特性を有するかどうかを決定する。この方法は、試料小分け部を、その試料小分け部が選択された試料特性を有する場合にのみ、上記第１マイクロタイタープレート中の別のウエルのような別の受け器に捕集することを含む。試料小分け部が選択された試料特性を有さない場合、その試料小分け部は、上記第２マイクロタイタープレート中の別のウエルのような他の受け器内に捕集する。
【００２２】
本発明の１つの実施形態においては、この高処理量精製方法は、第１及び第２の試料に関連して前述した精製と同様な方法で、第３及び第４の試料を対応する第３及び第４チャンネルに沿って精製することを含む。この実施形態においては、同じ分析装置を用いて４つの試料全部からのサンプリング物を分析する。各サンプリング物は、選択された分析順位プロトコルに従ってすべて別々に分析する。
【００２３】
本発明の１つの態様は、試料のクロマトグラフィー分離を達成するために、選択された流速でカラム内を流れるように、試料の選択された注入を受入れるよう構成された高処理量液体クロマトグラフィーカラムアセンブリを提供する。試料は、選択された物質量と流体量とを有する。カラムアセンブリは、第１の内径と第１の長さとを有する装填チャンバをその内部に備える装填カラムを含む。装填チャンバは、選択された体積の固体相充填物質を保持するようなサイズに作られる。試料は、この充填物質の上に装填されて、装填チャンバ内で空間的に分配される。装填チャンバの容積は、その内部に試料を十分に装填するのに十分な大きさであるが、装填チャンバの長さは、試料が充填物質を通過する際に試料の選択されたクロマトグラフィー分離を達成するには不十分である。
【００２４】
分離チャンバを備えた分離カラムは、装填カラムからの試料を受入れるように置かれる。分離チャンバは、装填カラムの直径よりも小さな直径を有し、装填カラムの長さよりも大きな長さを有する。分離チャンバは、内部に固体相の充填物質を保持し、分離チャンバの長さは、試料が選択された流速で充填物質を通過する際に選択されたクロマトグラフィー分離を達成するのに十分な長さである。分離カラムの内径は、装填カラムの長さと同じ長さに優先して、分離チャンバが、選択された試料全体に対する装填面として作用するには不十分な容積を有するような大きさである。
【００２５】
本発明の別の態様は、化学ライブラリからの複数の試料を実質的に同時に精製するための多チャンネル高処理量精製装置に使用可能な圧力調整器アセンブリに関する。例示的な１つの実施形態において、この装置は、制御装置とこの制御装置に連結されている試料分析装置とを含み、この分析装置は、各試料が選択された試料特性を有するかどうかを決定するように構成されている。第１、第２、第３、及び第４の各精製チャンネルは、上記試料分析装置に連結されている。第１精製チャンネルは、試料流を受入れ且つ第１試料を試料小分け部に分離し、各試料小分け部を試料流内で互いに隔離するように位置させた分離装置を含む。検出器は、試料流を分離装置から受入れ且つ第１試料内の少なくとも１つの試料小分け部を検出するように位置させる。調整可能な背圧調整器は、検出器からの流体流を受入れ、本発明の実施形態による第１チャンネル内の流体流の圧力を調整する。
【００２６】
本発明の１つの実施形態においては、流体流を通すための流体チャンネルを有する高処理量流体装置内で使用できる圧力調整器アセンブリが提供される。圧力調整器アセンブリは、流体チャンネルに連結可能な入口管と出口管とを含む。調整器本体部は、調整器入口と調整器出口とを含み、調整器入口は入口管に連結され、調整器出口は出口管に連結されている。調整器本体部は、調整器入口及び調整器出口と流体連通しているチャンバをその内部に有する。ノズルは、調整器入口と流体連通状態にある。ノズルは、チャンバに隣接したノズル出口を有する。ステムは、ノズル出口と軸方向に一直線に並んでいる。ステムは、調整面を形成する一方の末端部と、取付け部分を形成する他方の末端部とを有する。調整面は、ノズル出口に隣接して、チャンバを通って調整器出口に向かう流体流を制限するように配置されている。
【００２７】
また、本実施形態における圧力調整器アセンブリは、ステムの取付け部に取付けられる取付けロッドを含む。取付けロッドとステムとは、調整器本体部内でノズル出口に対して軸方向に移動可能である。調節部材は、取付けロッドに連結されており、ノズル出口に対するステムの位置を調節するように軸方向に移動可能になっている。調節機構は、その上に第１と第２のねじを備える二重同心ねじ構造を有する。第１のねじは、取付けロッドに係合し、取付けロッドとステムとを単体としてノズル出口に対して第１の方向へ第１の速度で移動させるように構成される。第２のねじは、調節部材と取付けロッドとステムとを単体としてノズル出口に対して第２の方向へ第２の速度で移動させるように構成される。第２の方向は、第１の方向とは逆であり、第１の速度は第２の速度とは異なっており、ノズル出口に対するステム調整面の減衰された移動を可能にして、チャンバ内の流体流圧力を選択的に調節するようになっている。駆動機構は、調節部材に連結され、流体流の圧力を制御するために、ノズル出口に対するステムの軸方向を調節するための調節部材を回転させるように配置されている。圧力調整器アセンブリは、各試料間の相互汚染をもたらす可能性のあるデッドボリュームを実質的にゼロにして、非常に正確な圧力制御を可能にする。
【００２８】
微少サンプリング装置は、背圧調整器からの試料流を受入れるよう配置され、実質的な連続流体流が装置を通過するのを可能にしながら、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能である。閉鎖位置においては、微少サンプリング装置は、流体流が分析装置を通過するのを阻止して、微少サンプリング装置を通って連続的に流れることを可能にする。また、閉鎖位置においては、微少サンプリング装置は、キャリア流体の実質的な連続流がサンプリング装置を介して分析装置へ流れることも可能にする。開放位置においては、微少サンプリング装置は、少なくとも１つの試料小分け部からのサンプリング物を分析用の分析装置に案内するが、試料小分け部の残余部は、微少サンプリング装置を通って実質的に途切れることなく移動する。
【００２９】
１つの実施形態において背圧調整器と同様の圧力逃し弁アセンブリは、微少サンプリング装置からの上記残りの試料流を受入れ、微少サンプリング装置下流の試料流内の選択された圧力を維持する。流れ方向付けバルブは、第１流路と連結しており、圧力逃し弁下流の試料流を受入れるように位置させる。流れ方向付けバルブは、１つの試料小分け部が選択された試料特性を有することを分析装置が決定した場合に、その試料小分け部を１方向に方向付けるように第１位置の方に移動可能である。流れ方向付けバルブは、１つの試料小分け部が選択された試料特性を有しないことを分析装置が決定した場合に、その試料小分け部を別の方向に向けるように第２の位置の方に移動可能である。マイクロタイタープレートのウエルのような第１受け器は、１つの試料小分け部が選択された特性を有するため、流れ方向付け装置が第１位置にあるときに、流れ方向付け装置からのその試料小分け部を受入れるように位置させる。第２マイクロタイタープレートのウエルのような第２受け器は、１つの試料小分け部が選択された特性を有しないため、流れ方向付け装置が第２位置にあるときに、流れ方向付け装置からの試料小分け部を受入れるように位置させる。
【００３０】
精製装置の第２精製チャンネルは、第２試料流を受入れ且つ第２試料を試料小分け部に分離するように位置させた分離装置を含む。別の検出器をこの分離装置に連結し、分離装置からの第２試料を受入れるように位置させる。この検出器は、試料流内の少なくとも１つの試料小分け部を検出するように構成される。微少サンプリング装置を、検出器からの試料流を受入れるように位置させ、開閉位置間を移動可能にする。微少サンプリング装置は、閉鎖位置にある場合、分析装置への通過を遮断しながら第２試料流を通す。開放位置においては、微少サンプリング装置は、試料小分け部からのサンプリング物を分析用分析装置に向けさせ、その間、その試料小分け部の残りは実質的に遮断されないで第２流路に沿って流れ続ける。
【００３１】
背圧調整器と圧力逃し弁は、それぞれ、微少サンプリング装置の上流及び下流の第２試料流を受入れて第２精製チャンネルに沿った第２試料流の圧力を選択的にコントロールする。流れ方向付けバルブは、第２流路と連結しており、第２流路を通る試料流を受入れるように位置させる。流れ方向付けバルブは、１つの試料小分け部が選択された試料特性を有することを分析装置が決定した場合に、その試料小分け部を１方向に向けるように第１の位置の方に移動可能である。流れ方向付けバルブは、１つの試料小分け部が選択された試料特性を有しないことを分析装置が決定した場合に、その試料小分け部を別の方向に向けるように第２の位置の方に移動可能である。廃棄物容器は、試料小分け部を含まない流れの残部を受入れる。
【００３２】
第１マイクロタイタープレートの別のウエルのような受け器は、１つの試料小分け部が選択された特性を有するため、流れ方向付け装置が第１位置にあるときに、流れ方向付け装置からのその試料小分け部を受入れるように位置させる。第２マイクロタイタープレートの別のウエルのようなもう１つの受け器は、１つの試料小分け部が選択された特性を有しないため、流れ方向付け装置が第２位置にあるときに、流れ方向付け装置からのその小分け試料を受入れる
ように位置させる。
【００３３】
本発明の１つの実施形態において、本発明の精製装置は、第３及び第４の試料を、上記第１及び第２試料と実質的に同時に精製する第３及び第４の精製チャンネルを含む。第３及び第４精製チャンネルの各々は、同じ分析装置に連結され、前述のように、各試料小分け部を第１及び第２マイクロタイタープレートのウエルのような各受け器に方向付ける。
【００３４】
１つの実施形態において、精製装置は、制御装置とこれに連結された試料分析装置とを含み、分析装置は、サンプリングが選択された試料特性を有するか否かを判定するように構成される。第１、第２、第３、及び第４の精製チャンネルは、試料分析装置に結合されている。第１の精製チャンネルは、試料流を受入れて第１の試料を試料小分け部に分離するように置かれた分離装置を含み、従って、試料小分け部は、試料流内で互いに間隔をあけて置かれる。検出器は、分離装置からの試料流を受入れて、第１の試料から少なくとも１つの試料小分け部を検出するように置かれている。調節可能な背圧調整器は、検出器からの流れを受入れて、第１のチャンネル内の流れの圧力を制御する。
【００３５】
本発明の別の態様は、試料流入口、試料流出口、及びこれらの間の試料通路を備える本体部を含む微少サンプリング装置を提供する。試料流入口と試料流出口とは、流体装置の試料流路と流体連通するように置くことができる。本体部は、高処理量流体装置のキャリア流体流路と流体連通するように置かれたキャリア流入口とキャリア流出口とを有する。キャリア流入口とキャリア流出口とは、軸方向に一直線になっていない。ステムは、本体部内に移動可能に置かれ且つ試料通路と流体連通している。
【００３６】
ステムは、本体部内において第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。ステムは、これが第１の位置にある場合に、バルブ本体部を経由して選択されたキャリア流体を流すために、キャリア流入口とキャリア流出口とを相互に流体連結する流体バイパスを有する。ステムは、第１の位置にある場合に試料通路内の試料流がキャリア流出口へ流れるのを阻止する。第２の位置にある場合に試料流の選択されたサンプリングがキャリア流出口へ流れるのを可能にするために、流体バイパスは、試料通路とキャリア流出口とに流体連通している。１つ又はそれ以上のアクチュエータはステムに連結されており、該ステムが第１の位置と第２の位置との間で移動するように作動可能である。
【００３７】
本発明の別の態様は、固定位置にマイクロタイタープレートを保持し、このマイクロタイタープレートの選択されたウエル内に試料小分け部を分配する自動画分捕集アセンブリを含む。画分捕集アセンブリは分配針を含み、試料小分け部はこの分配針によって使い捨て膨張チャンバ内に、次いでマイクロタイタープレート内に分配される。分配針は、使い捨て膨張チャンバ内に延びる分配ヘッド上に取付けられており、試料小分け部は、膨張チャンバ内で濃縮され、次いでマイクロタイタープレート内に分配される。
【００３８】
分配ヘッドは、膨張チャンバがピックアップされるピックアップステーションから移動可能である。膨張チャンバは、分配アセンブリからピックアップステーションへ送出される。分配ヘッドは、膨張チャンバをピックアップして、マイクロタイタープレート上方の捕集位置へ移動するが、この位置において、試料小分け部はマイクロタイタープレートの選択されたウエル内に分配される。また、分配ヘッドは、分配位置からチャンバ投下位置へ移動可能であり、この位置において、膨張チャンバは廃棄物容器内に放出されるので、分配針は露出する。分配ヘッドは、画分捕集アセンブリ上の洗浄ステーションでの洗浄位置へ更に移動可能であり、この位置において、分配針は、各試料間の相互汚染を避けるために洗浄される。
【００３９】
本発明の１つの態様において、自動画分捕集アセンブリは、３つの移動軸線に沿ってフレームに対して移動可能な分配ヘッドを含む。分配ヘッドは、受け器の受入れウエル内に選択された試料小分け部を置くようになっており、受入れウエルは、試料が取出された供給ウエルに対して１対１で対応する位置を有する。
【００４０】
１つの実施形態は、複数の膨張チャンバを収容するようなサイズで、且つ膨張チャンバをピックアップステーションへ送出するように置かれた送出部材を有するチャンバ送出アセンブリを含む。このチャンバ送出アセンブリは、その内部に複数の膨張チャンバを収容するチャンバ格納部を有する。分配ドラムは、チャンバ格納部に隣接して回転可能に取付けられ、チャンバ格納部から膨張チャンバを受入れるように置かれる。係合部材は、ドラムに隣接して移動可能に置かれ、分配ドラム上の膨張チャンバと係合して、膨張チャンバをピックアップステーションへ案内するようになっている。また、１つの実施形態の画分捕集アセンブリは、すすぎステーションを含み、すすぎステーションは、分配ヘッドの分配針をすすぐために、「流体スキージ」すすぎ作業を可能にする。
【００４１】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の例示的な各実施形態の構造と機能は、図面を参照することによって最も良く理解できる。同じ参照番号が複数の図面において示されている。これらの同じ参照番号は、各図面において同じ又は対応する構造を示す。
【００４２】
図１から図３は、１つの例示的な実施形態による、背圧調整器アセンブリ５５と圧力逃し弁アセンブリとを有する多チャンネル高処理量精製装置１０を示し、その精製装置の各部材は図４〜２２に示される。精製装置１０は、化学ライブラリからの４個の試料１２を同時に精製するように構成されており、各試料を装置内の各々の精製チャンネル１４に沿って精製する。例示的な実施形態における精製は、クロマトグラフィーによって、さらに詳細には、以下で更に詳細に説明する超臨界流体クロマトグラフィー（ＳＦＣ）によって達成される。
【００４３】
各チャンネル１４は、供給用マイクロタイタープレート２０からの選択された試料を受け取る。各チャンネル１４は、各試料の選択された小分け部を予め決められた分析順位プロトコルに従って分析する質量分析器１６等の通常の分析装置に連結されている。１つの実施形態において、この分析装置は、複数の化合物識別装置を含む。例示的な実施形態においては、各供給用マイクロタイタープレート２０は、該供給用マイクロタイタープレートに特定の情報を提供するバーコード又は他の選択された表示又は追跡機構を含む。精製装置１０は、各精製操作において用いる特定の供給マイクロタイタープレート２０を識別するバーコード読取器１５等を含む。
【００４４】
質量分析器１６及びバーコード読取器１５等の各チャンネル１４の各部材は、コンピュータ制御装置１８に接続されており、制御装置は精製操作中の各部材の操作をモニタして制御する。また、質量分析器１６はコンピュータ１７に接続されており、コンピュータは、精製操作時に使用者へ追加的な制御又はモニタリング能力をもたらす。
【００４５】
各試料１２を質量分析器１６で分析した後、実質的に精製された試料小分け部を、受入れ用マイクロタイタープレート２２（図２に示す）の対応するウエル又は他の選択された試料コレクタ中に直接分配する。反応副産物として知られる、上記検出器により検出した試料の残りの部分は、第１のマイクロタイタープレート２４（図２に示す）に直接分配する。従って、４個の試料１２は、供給用マイクロタイタープレート２０から取出され、精製されて、各試料は、その１つが精製ターゲット化合物を収容し、もう１つが反応副産物を収容する２つの受入れ用マイクロタイタープレート２２と２４の対応するウエル位置に直接置かれる。１つの実施形態において、４個の試料は、供給用マイクロタイタープレートから、同じ取出し針アセンブリにより順次取出される。別の実施形態において、４個の試料は、４本の取出し針を有する取出しアセンブリにより実質的に同時に取出される。
【００４６】
受入れ用マイクロタイタープレート２２と２４はその上にバーコード等を有し、バーコード読取器２５（図２）が各受入れ用マイクロタイタープレートに隣接して設けられている。また、第２バーコード読取器２５は、コンピュータ制御装置１８（図１）に接続されて、各マイクロタイタープレートの選択されたウエル中に分配された試料を特定して追跡する。マイクロタイタープレート２２と２４中の精製ターゲット化合物は、その後、特定のターゲット化合物を突きとめるように選択された方法でスクリーニングできる。
【００４７】
マイクロタイタープレート２２は、コンピュータ制御装置１８（図１）に接続された自動画分捕集アセンブリ２３内にしっかりと保持されている。画分捕集アセンブリ２３は、精製されたターゲット化合物又は反応副産物の内の選択された試料小分け部を、マイクロタイタープレート２２又は２４の選択されたウエルへ案内する。画分捕集アセンブリ２３は、蒸気性試料小分け部を凝縮し次いでマイクロタイタープレート２２又は２４に送込む清浄な使い捨て又は再使用可能な膨張チャンバをピックアップするように自動化され構成されている。画分捕集アセンブリ２３は洗浄ステーションを含み、このステーションで、試料分配針は、試料小分け部を各々のマイクロタイタープレートに送り込んだ後で且つ洗浄膨張チャンバの次のセットを次の試料小分け部へ送込むためにピックアップする前に洗浄される。
【００４８】
例示的な実施形態の精製方法において、選択されたマイクロタイタープレート２０は、バーコード読取器１５によって識別され、オートサンプラー２１上に置かれる（図１）。１つの実施形態において、オートサンプラー２１は、ウィスコンシン州ミドルトンのＧｉｌｓｏｎ社製のＧｉｌｓｏｎ　２１５オートサンプラーである。図３の概略図において最も良く分るように、各試料は、供給用マイクロタイタープレート２０の選択されたウエルからオートサンプラー２１によって取出され、４つのチャンネル１４各々の１つの試料流路３０中に供給される。４つの試料１２は、各々の精製チャンネル１４中に実質的に同時に導入される。例示的な実施形態は４つの試料１２を実質的に同時に精製しているが、本発明による装置では、他の数の試料も同時に精製できる。
【００４９】
図３において最もよく分るように、試料１２をＣＯ２源２９からの二酸化炭素及び溶媒源３３からの改質剤溶媒と混合して、選択された流速で各々のチャンネル１４に流入するキャリア流を生成させる。熱交換器３６からの二酸化炭素流は、再循環冷却浴３５により冷却し、ＣＯ２ポンプ３７によりミキサー３９に吸引する。また、ＣＯ２流は、パルスダンパに通してポンプ３７により生じる場合がある脈動を最小にする。改質剤溶媒は、溶媒ポンプ４１からミキサー３９に流入し、そこで二酸化炭素と混合する。次いで、二酸化炭素・溶媒混合物は、試料注入バルブ４３に流れて、そこで試料１２をオートサンプラー２１から受入れ、キャリア流と混合して試料流３１を生成させる。
【００５０】
試料流３１は、熱交換器４５に通し、この時点で、流体は超臨界となり、次いでＳＦＣカラム３２等の分離媒体に通して、このカラムにより試料流３１内の各試料小分け部を空間的に分離する。従って、各試料小分け部は、試料流がＳＦＣカラム３２から出て精製チャンネル１４を通るときに、他の成分から時間的にも空間的にも分離される。
【００５１】
本発明の１つの実施形態において、カラム３２は、図４及び５に示すように、超臨界流体クロマトグラフィーに使用する二構成カラムである。図４において最もよく分るように、カラム３２の各部材は、稀釈チャンバ４０８を備える上部稀釈本体部４００を含む。稀釈本体部４００の頂部は、入口管４１０に連結されており、試料流３１は、そこを通ってカラム３２に移動する。上部稀釈本体部４００は、装填本体部４０２に連結しており、上側端部キャップ４０１によって装填本体部４０２のスレッド上に所定位置でしっかりと保持されている。液体クロマトグラフィーにおいて用いる別の実施形態においては、稀釈チャンバは必要でなく、従って、カラム３２は、装填本体部に取付けられる稀釈本体部を含まない。
【００５２】
例示的な実施形態の稀釈チャンバ本体部４００、上側端部キャップ４０１、及び装填体４０２は、ステンレススチールのような不活性材料で作られている。別の実施形態において、他の不活性材料をカラムの各部材を作るのに使用できる。上端部の分離本体部４０３は、装填本体部４０２の下部に連結されている。分離本体部の下端部は、分離した試料流３１がカラム３２を出る出口管４１２に連結する下側端部キャップ４０４にしっかりと連結されている。
【００５３】
図５の断面図において最もよく分るように、試料流３１は、カラム３２に頂部ねじ込み入口５０５から流入し、入口５０５には、入口管４１０が、入口５０５内の頂部フェルールシール点５０６上に着座している外部フェルールによりシールされている。試料流は、入口管４１０から上部稀釈チャンバ４０８中に、逆型頂部漏斗部５０７により放射状に案内される。頂部漏斗部５０７は、形状的に実質的に円錐であり、稀釈チャンバ４０８の頂部を形成している。稀釈チャンバ４０８の本体部は、実質的に円筒状であるが、別の実施形態において、他の幾何学的形状で構成してもよい。稀釈チャンバ４０８の底部は、稀釈チャンバ本体部から外側に放射状に張り出た逆型漏斗部分５０９を有する。従って、底部漏斗部５０９は、稀釈チャンバ本体部よりも大きい直径を有する下部開口に張り出ている。底部漏斗部５０９の下部開口は、稀釈チャンバ４０８の下にある頂部フリット５１０上に配置されている。
【００５４】
稀釈チャンバの全容積は、固定相物質を含まない。試料流中の試料の稀釈は、試料流が本体部から底部漏斗部５０９へ下方に移動するときに起り、そこから試料流は頂部フリット５１０を通る。頂部フリット５１０は、頂部フリット５１０直下の装填領域５２０内のカラム床５１２上に試料を分布させる。稀釈チャンバ４０８のシールは、頂部フリット５１０において得られ、ここでは稀釈チャンバ本体部４００が装填本体部４０２へ内面的に嵌合されている。
【００５５】
装填本体部４０２は、頂部フリット５１０の下の装填領域５２０とこの装填領域の下の転移領域５２２を有する。装填本体部中の装填領域５２０と転移領域５２２は、カラム３２内のカラム床５１２を形成するシアノ等の固定相物質で満たされている。別の実施形態において、他の固定相物質を用いてカラム床５１２を形成してもよい。装填領域５２０は、分離領域５２４の内径の約２倍以上の内径と分離領域の長さの約半分以下の長さを有する。装填領域５２０において、試料流は、カラム床５１２から、装填本体部４０２により形成された円錐形を有する転移領域５２２に向って下方に進む。転移領域５２２は、試料流をカラム床５１２の分離領域内へ案内する。
【００５６】
試料がカラム床５１２の広い領域に亘って分布するように、装填領域５２０は広くて短い。従って、試料は、大きな水平面に亘って空間的に分布され、結果的に相容性のない装填溶媒から分離される。カラム床５１２は、選択された吸収特性を有する。装填領域５２０の長さ及びカラム床５１２の深さは、カラム床を形成する固定相物質上への試料の十分な吸収を許す最小縦方向吸収形状をもたらす。しかしながら、装填領域５２０の長さは、試料の所定の装填質量と溶媒量に対する試料の選択されたクロマトグラフィー分離のためには不十分である。
【００５７】
装填チャンバ又は領域５２０は、クロマトグラフィー分離のためではなく、試料装填のためのものであるから、装填チャンバは分離のための所要の流速を制御しない。その代わりに、流速は、分離領域５２４の直径によって決定される。試料が装填チャンバ５２０内に適切に装填された状態で、流れの溶離勾配プロセスは、試料を溶離して、それを分離カラムへ直接送ることができる。分離領域５２４の直径は、装填領域の直径よりも小さく、この小さな直径が所定の試料質量及び体積に対する試料の流速を制御する。この小さな直径は、試料流が低い速度で流れることを可能にするので、溶媒消費及び廃溶媒の発生が少なくなる。分離本体部４０３の頂部は、ねじ接続により装填本体部４０２の底部に螺合可能に取付けられており、その間に挟まれた当接フリット５１１によりシールされている。例示した実施形態の分離本体部４０３は、ステンレススチール製であり、カラム床５１２の分離領域５２４を収容する内部チャンバが広い上側端部と狭い下側端部を有する傾斜円筒形状を有するように形成されている。カラム５１２の分離領域５２４の内部チャンバは、固定相物質で満たされている。試料流は、分離領域５２４内のカラム床５１２から底部フリット５１３を通り下側端部キャップ４０４内に形成された底部流体漏斗５１４上へ下方に移動する。分離領域５２４の底部は、分離本体部４０３上に外からねじ込まれた下側端部キャップ４０４によりシールされている。底部フリット５１３は、下側端部キャップ４０４と分離本体部４０３との間に挟まれている。底部流体漏斗５１４は、円錐状であり、下側端部キャップ４０４中に形成された底部ねじ込み口５１６中に流体を案内する。ねじ込み口５１６には、出口管４１２をねじ込むことができる。出口管４１２は、出口５１６にねじ込んだ場合、外部フェルールを用いて底部フェルールシール点５１５で下側端部キャップ４０４に対してシールされる。
【００５８】
図６Ａに示す別の実施形態において、カラム３２は、「一構成」カラムである。２つの実施形態の間の類似性の点から、２つの実施形態における同じ部材は、明瞭にするために、同じ参照番号によって図面中で示されている。一構成カラムは、前述の二構成カラムと実質的に同じであるが、装填本体部６０２と分離本体部６０３とは、単一ステンレススチールユニットから一体的に構成されて、ワンピースの装填及び分離（Ｏｎｅ−Ｐｉｅｃｅ　Ｌｏａｄｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ：ＯＰＬＡＳ）本体６１７を形成する。従って、二構成カラムに用いた上部フリット５１１は不必要なので省略されている。
【００５９】
図６Ｂの断面図において最もよく分るように、稀釈チャンバ本体部４００は、ＯＰＬＡＳ本体６１７中に内面的に嵌合されており、ＯＰＬＡＳ本体上に外からねじ込んだ上側端部キャップ４０１によって固定されている。ＯＰＬＡＳ本体６１７の下端部は、下側端部キャップ４０４中に内面的にねじ込まれている。したがって、ＯＰＬＡＳ本体６１７内に形成された装填領域５２０は、分離領域５２４の内径の約２倍以上の直径と分離領域の長さの約半分以下の長さを有する。
【００６０】
図７Ａに示す別の実施形態において、カラム３２は、前記で説明し、図４、５に示す「二構成」カラムと同じである。稀釈チャンバ本体部４００は、装填本体部４０２の頂部に着座する下端部４０７を有する。稀釈チャンバ本体部４００は、装填本体部４０２の外径と同じ外径を有する。頂部フリット５１０は、稀釈チャンバ本体部４００の下端部４０７と装填本体部４０２の頂部との間に挟まれている。
【００６１】
例示した実施形態において、支持フリット７０４は、頂部フリット５１０の上方で、稀釈チャンバ４０８の底部漏斗部５０９の直下に配置されている。稀釈チャンバ４０８がプラスチック又はステンレス鋼のビーズ等の不活性物質で充填されている場合には、支持フリット７０４は、不活性媒体を稀釈チャンバ４０８内に保持する。また、支持フリット７０４は、頂部フリット５１０を支持して、それが湾曲するのを防止する。
【００６２】
図７Ｂに示す別の実施形態において、カラム３２は、前記で説明し、図６Ａ、６Ｂに示す「一構成」カラムと同じである。しかしながら、稀釈チャンバ本体部４００は、装填本体部４０２に螺装可能な上側端部キャップ４０１と一体的に連結される。稀釈チャンバ本体部４００と上側端部キャップ４０１とは、装填本体部４０２の頂部に対して頂部フリット５１０を挟むように配置される。この実施形態は、前述のように、任意の不活性媒体が使用された場合には、これを稀釈チャンバ４０８内に保持すると共に頂部フリット５１０が湾曲しないように、これを支持するよう配置された支持フリット７０４を含む。装填本体部４０２は、分離本体部４０３に一体的に連結されている。
【００６３】
図７Ａ、７Ｂに示す別の実施形態の分離本体部４０３は、略円錐形状の分離領域５２４をもつよう図示されている。これとは別の実施形態において、分離領域５２４は、その全長に沿って一定の断面積を有する円筒形状であってもよい。
【００６４】
図７Ｃに示す本発明の別の実施形態において、カラム３２は、相互に間隔をあけて配置される稀釈カラム７４０、装填カラム７４２、及び分離カラム７４４を有する多段カラムアセンブリである。稀釈カラム７４０、装填カラム７４２、及び分離カラム７４４は、小口径管７４６によって直列に接続されている。稀釈カラム７４０は、入口管４１０を受入れる頂部開口７５２を備える稀釈チャンバ本体部７５０を有する。試料が入口管４１０から頂部開口７５２を経由して稀釈チャンバ７５４内に流入するように、入口７５２は、稀釈チャンバ本体部７５０内の稀釈チャンバ７５４と流体連通している。稀釈チャンバ７５４は空であってもよく、又は別の実施形態において、プラスチック又はステンレス鋼のビーズ等の不活性媒体を含むこともできる。ビーズは、試料流が稀釈チャンバ７５４に流入した場合、稀釈を促進する。稀釈チャンバ本体部７５０の底部は、稀釈チャンバ７５４と流体連通する出口７５６を有する。出口７５６は、試料流を稀釈カラム７４０から外へ導くために、小口径管７４６の上方部分７５８に接続される。例示した実施形態において、小口径管７４６は、約０．０１０インチの内径を有するＨＰＬＣ管であるが、その他の管も使用できる。
【００６５】
小口径管７４６の上方部分７５８は、装填カラム７４２の装填本体部４６２に形成された入口７６０に接続される。入口７６０は、装填本体部４６２内に形成された装填チャンバ７６４と流体連通している。装填本体部４６２は、ねじ付き頂部キャップ７６７によって、軸方向に整列した状態で相互にしっかりと保持されている上方部分７６５と下方部分７６６とによって形成される。上方部分７６５は入口７６０を有し、下方部分７６６は出口７６８を有し、これらは装填チャンバ７６４と流体連通している。頂部キャップ７６７は、上方部分７６５を覆って延び、頂部キャップに形成された雌ねじ７６９は、下方部分７６６上に形成された雄ねじ７７０に螺合される。頂部キャップを上方部分の所定位置に固定するために、固定リング７７１は、頂部キャップ７６７の上から装填本体部の上方部分７６５上にスナップ留めされる。
【００６６】
装填チャンバ７６４は、カラム床７７２を形成するシアノ又は他の選択された物質等の選択された固定相物質を含む。例示した実施形態において、カラム床７７２は、これを取り囲む殻部分７７５を有する保護カラムカートリッジ７７３内に収容される。フリット７７４は、保護カラムカートリッジ７７３内のカラム床７７２の頂部及び底部に収容されている。フリット７７４は、試料が装填チャンバ７６４を通って出口７６８へ流れる場合に、試料がそれらのフリットを通過するように置かれる。別の実施形態において、装填カラム７４２は保護カラムカートリッジ７７３を使用しない。カラム床７７２は、装填チャンバ７６４内に直接パックされ、フリット７７４がカラム床の頂部及び底部上に置かれる。
【００６７】
装填チャンバ７６４は、全試料を装填カラム７４２内に装填できる縦方向吸収形状をもたらすために、選択された体積の充填物質を収容する直径及び長さによって定義される容積を有する。しかしながら、装填チャンバの長さは、試料をクロマトグラフィー分離するのには十分ではない。結果的に、装填チャンバ７６４は、大きな試料を受入れて、相容性のない溶媒から試料を分離するために、試料を大きな水平面上に空間的に分布させることができる。
【００６８】
装填本体部７６２の出口７６８は、試料流を装填カラム７４２から運び去る小口径管７４６の下方部分７７６に接続される。管の下方部分７７６は、フィルタ７８０の入口７７８に接続される。フィルタ７８０は、分離カラム７４４の分離本体部に形成された入口７８１に接続される。別の実施形態において、フィルタ７８０は使用されず、管の下方部分７７６は、分離本体部の入口７７８に直接接続される。
【００６９】
分離本体部７８２は、試料流を受入れるために入口７８１と流体連通している細長い分離チャンバ７８４を有する。分離チャンバ７８４は、カラム床７８７を形成する選択された分離媒体を収容する。試料流はこのカラム床を通って移動して、試料の成分がクロマトグラフィー分離される。分離チャンバ７８４は、装填チャンバ７６４の直径の約１／２又はそれ以下の直径を有し、装填チャンバの長さの２倍又はそれ以上の長さを有する。試料流速は、分離チャンバ７８４の直径によって決まる。例示した実施形態の分離チャンバ７８４は、その全長に亘り実質的に連続的な断面積を有する。別の実施形態では、下側端部で直径が小さくなるようテーパ付けされている分離チャンバ７８４を有することができる。
【００７０】
分離本体部７８２の下側端部は、分離チャンバ７８４と流体連通する出口７８８を備える下側端部キャップ７８６に接続されている。分離カラム７８２から流出する分離試料流を受入れるために、出口７８８は、出口管４１２に接続されている。
【００７１】
多段カラムアセンブリは、大量に装填された溶媒を処理できる大径装填カラム７４２の利点、及び選択されたクロマトグラフィー分離を達成しながら、所望の大量処理を可能にする小径分離カラム７４４の利点を利用する。従って、所望の分離効果を得るために大口径のカラムを必要としない。
【００７２】
図７Ｄに例示した別の実施形態において、カラム３２は、装填カラムから間隔をあけて配置されている稀釈チャンバをもたないこと以外は、前述の図７Ｃに示した実施形態と同じ多段カラムアセンブリである。稀釈チャンバ７９０は、装填カラム７４２内に設けられている。装填カラム７４２は、入口７６０において入口管４１０に接続される。装填カラム７４２は、装填本体部の上方部分７６５と保護カラムカートリッジ７７３の頂部との間に挟まれている環状スペーサ７９２を含む。環状スペーサ７９２は、入口７６０と流体連通した開放中央区域７９４と、内部にカラム床７７２を備える保護カラムカートリッジ７７３とを有する。スペーサの開放中央区域７９４は、試料流がカラム床７７２上に装填される前にこれを受入れる稀釈チャンバ７９０を形成する。従って、稀釈チャンバ７９０と装填チャンバ７６４とは、多段カラムアセンブリの同じステージ内で一体的に連結されている。例示した実施形態において、装填チャンバ７６４の上方に空間を形成するために、稀釈チャンバ７９０は空である。別の実施形態において、稀釈チャンバ７９０に不活性ビーズ又は他の物質を収容してもよい。
【００７３】
別の実施形態において、装填チャンバ７６４は、前述のように保護カラムカートリッジ７７３内でカラム床７７２を形成する選択された固定相物質と、その間にカラム床を挟むフリット７７４とを収容する。別の実施形態において、保護カラムカートリッジ７７３は使用されず、カラム床７７２及びフリット７７４は装填チャンバ７６４内に直接パックされている。
【００７４】
装填本体部の下方部分７６６は、前述のように小口径ＨＰＬＣ管７４６へ接続されている出口７６８を有し、装填チャンバ７６４からの試料流を受入れる。小口径管７４６は、図７Ｃに示す実施形態に関連して前述したように、フィルタ７８０の入口７７８に接続されている。
【００７５】
図８Ａ〜Ｃは、本発明に基づいてカラム３２により得られた従来技術を凌ぐ改善を示す３回のクロマトグラフィー操作結果をグラフで示す。３回のクロマトグラフィー操作は、すべて、同じクロマトグラフィー条件下で、同じ装填量の３化合物混合物を注入して行った。操作２００（図８Ａ）は、小容量の溶媒混合物と一緒に注入した従来の単一カラムを用いた分離結果を示す。操作２０１（図８Ｂ）は、操作２００と同じ従来技術単一カラムを用い、このカラムに大容量の溶媒混合物と一緒に注入した分離結果を示す。操作２０２（図８Ｃ）は、前述した本発明の実施形態に従って二構成カラム３２を用いた分離結果を示す。操作２０２は、操作２０１と同じ大容量の溶媒混合物と一緒に注入した。
【００７６】
カラム３２の第１部分（例えば、装填及び転移部分）は、カラムの第２部分（分離領域）よりも大きい内径と短い長さを有する。従って、本発明に従うカラム３２は、複数化合物を含む大容量溶媒混合物を処理することができ、質量分析器等の使用によるような種々の化合物の高度に正確な分離と検出を提供し得る。複数化合物を含む大容量溶媒混合物を処理する対応の速度と組合さったこの正確性は、より迅速でより効率的な処理能力を提供する。
【００７７】
再び図３に関して、試料流３１は、ＳＦＣカラム３２を出て、もう１つの熱交換器４７を通って、検出器３４に流入する。検出器３４は、ＳＦＣカラム３２により互いに分離された試料流３１中の種々の化合物即ちピークを検出するようにしてある。例示した実施形態においては、検出器３４は、紫外線（ＵＶ）検出器である。ＵＶ検出器を例示した実施形態においては用いているけれども、赤外線（ＩＲ）検出器又は試料流３１内のピークを識別できる任意の他の適切な検出器のような他の検出器も使用できる。
【００７８】
各検出器３４は、通常のコンピュータ制御装置１８に接続する。検出器３４は、ピークを識別するとき、コンピュータ制御装置１８に信号を送ってピークを指示する。試料流速は各チャンネルにおいて既知であるので、コンピュータ制御装置１８は、試料流３１がチャンネルを通るときの各チャンネル１４内の各ピークの位置を算出できる。例えば、２つのピークを同じ試料流３１中で検出した場合、コンピュータ制御装置１８は、各ピークがチャンネル１４内のどこかを算出しモニタする。コンピュータ制御装置１８は、各ピークが全体の精製工程中で互いにどこで相対しているかも算出する。
【００７９】
試料流３１は、精製チャンネルを移動するとき、蒸気状態にある。試料流３１が検出器３４を出た後、メーキャップ溶媒４９と称される追加の溶媒を、試料流中の液体容量を増大させるのが必要な時に、試料流に加えて、試料の画分捕集アセンブリへの輸送を容易にする（以下で説明する）。メーキャップ溶媒４９は、溶媒容器から溶媒ポンプ５１により各々の精製チャンネル１４中にポンプ吸引する。溶媒容器と溶媒ポンプ５１は、各々、コンピュータ制御装置１８に接続して、このコンピュータ制御装置が使用した溶媒容量をモニタでき、選択した精製操作において必要なときの溶媒ポンプを制御できるようにする。コンピュータ制御装置１８は、操作中の精製チャンネル内で必要なメーキャップ溶媒４９の量もモニタして、潜在的問題が生ずるかどうかを検知でき、装置の操作者に警報又は他の警告を与えることが出きるようにする。
【００８０】
メーキャップ溶媒４９を必要に応じて試料流３１に加えた後、試料流は、背圧調整器センブリ５５内の背圧調整器モジュール５３を通る。背圧調整器モジュール５３は、チャンネル１４内の背圧を検知し、制御してチャンネル内に所望の圧力を維持する。
【００８１】
図９において最の良く理解できるように、背圧調整器センブリ５５は、各精製チャンネル用の４個の背圧調整器モジュール５３を移動可能に保持しているハウジング９００を含む。アセンブリ５５は、背圧調整器モジュール５３がコンピュータ制御装置１８（図３）との接続のために連結している接続パネル９０２も含む。モジュール５３は、ハウジング９００中にまた接続パネル９０２上にプラグしている。従って、新たな或いは置換えモジュール５３を精製装置内で必要とする場合、それらのモジュールは、１個のモジュールもプラグしてないとき及び置換えモジュールにプラグするときに迅速且つ容易に設置できる。
【００８２】
図１０において最の良く理解できるように、背圧調整器モジュール５３は、冷却グレーターアセンブリ１００４を収容し保護するハウジング１００２を含む。調整器センブリ１００４は、試料流が各々の精製チャンネル１４を通るときに、試料流内の背圧を制御する。調整器センブリ１００４は、精製操作中に必要なとき、調整器センブリを駆動し、調整するステッピングモータ制御装置１００６に電気的に接続されている。ステッピングモータ制御装置１００６は、ハウジング１００２にも接続しているプリント回路基板１００８に接続されている。プリント回路基板１００８は、調整器センブリの接続パネル９０２（図９）中に解除可能にプラグしている複数のコネクター１０１０を含む。従って、コンピュータ制御装置１８は、背圧調整器モジュール５３に上記プリント回路基板を介して接続し、調整器センブリ１００４にはステッピングモータ制御装置１００６により接続する。
【００８３】
背圧調整器モジュール５３は、ハウジング１００２に取付けた前面プレート１０１２も含む。前面プレート１０１２は入口１０１４を有し、この入口内には、精製チャンネルの管が試料流３１を背圧調整器モジュール５３中に通せるように延びている。試料流は圧力センサ１０１３を通り、このセンサは、試料流の圧力を識別するようにプリント回路基板１００８に接続している。後でもっと詳しく説明するように、試料流３１が調整器センブリ１００４に入り、試料流の圧力を必要に応じて修正した後、試料流は、背圧調整器モジュール５３から前面プレート１０１２上の出口１０１８を通って出る。
【００８４】
図１１及び１２において最もよく分るように、調整器センブリ１００４は、ステッピングモータ制御装置１００６（図１０）に接続した配線１１０２を有するステッピングモータ１１００を含む。ステッピングモータ１１００は、このステッピングモータを背圧調整器１１０６に相互接続させているモータマウント１１０４に連結している。背圧調整器１１０６は、モータマウント１１０４を通って延びてステッピングモータ１１００のハウジング中にねじ込んだ複数の取付け用のねじ１１０８によりしっかりと保持されている。
【００８５】
また、調整器センブリ１００４は、精製チャンネルの管内の試料流を加熱して、圧力調整器を交差して生ずる圧力差の結果として生じ得る氷結晶等の生成を防止するようにしたヒーター１１１０も含む。ヒーター１１１０は、背圧調整器１１０６上に延びている熱伝導体１１１２、及びこの熱伝導体上にバンドクランプ１１１６によって型締めされたヒーターバンド１１１４を含む。ヒーターバンド１１１４は、コンピュータ制御装置１８に接続させて、このヒーターバンドがその温度を調節して精製操作中に背圧調整器に種々の加熱状態を与えるようにする。熱伝導体１１１２は、精製操作中に熱伝導体の温度をモニタする温度センサ１１１８を含む。温度センサ１１１８は、コンピュータ制御装置１８（図３）に接続させて、コンピュータ制御装置が調整器センブリ１００４の操作中の必要な時ヒーターバンド１１１４からの熱を調節できるようにする。ヒーター１１１０は、圧力調整器１１０６において氷又は結晶の形成を防止するように制御される。
【００８６】
図１２Ａにおいて最もよく分るように、調整器１１０６は、試料流３１を通す精製管１２０１を受入れるフローフィルタ１２５０を有する。フローフィルタ１２５０は、試料流３１の通路内に置かれたフリット１２５２又は他のフィルタ部材を含む。試料流３１はフリット１２５２を通過し、試料流が調整器１１０６を通過する前にフリットが試料流中の全ての微粒子を濾過する。フローフィルタ１２５０は、濾過された試料流３１を受ける入口１２００内に延びると共に、入口１２００によってしっかりと支持される接続端部１２５４を有する。別の実施形態において、フローフィルタ１２５０は使用されず、調整器１１０６内に入る精製管は、入口１２００内に直接延びている。
【００８７】
入口１２００は、該入口の下方に配置されているノズル１２０４と連通する入口チャンネル１２０２を有する。例示した実施態様におけるノズル１２０４は、ダイアモンドコーティングを有してレギュレーター内に極めて硬質で耐久性のあるノズルを与えるようなセラミックコンポーネントである。ノズル１２０４は、苛性溶媒および２０００ｐｓｉ又はそれ以上の圧力を含む極めて過酷な条件に暴露される。入口１２００は、ノズル保持体１２０５に、入口１２００がノズルの交換が必要な場合にノズル１２０４にアクセスできるように容易に移動可能であるように螺合可能に連結されている。
【００８８】
ノズル１２０４は、その中に延びている入口チャンネル１２１１を含み、このチャンネルは、このチャンネルからの試料流３１を受入れる極小チャンバと連通している。入口チャンネル１２１１の下側端部は、試料流が通るノズルオリフィスを形成する。ノズル１２０４の下にあるステム１２０８は、シール１２１０を通って小チャンバ１２０６内に延びており、入口チャンネル１２１１の下端のノズルオリフィスの直ぐ近くで終端している。ステム１２０８は、ノズルオリフィスに対して移動可能であり、調整器１２０６を通る流路を調整可能に閉鎖する。例示した実施形態において、ステム１２０８は、サファイアステムである。別の実施形態において、ステム１２０８は、ダイヤモンド、ルビー等の他の非常に硬質の耐侵食性材料から作ることができる。ステム１２０８は、ノズル１２０４に対して移動可能であり、開口の大きさを調整して試料流３１の圧力を調節する。
【００８９】
図１２Ｂにおいて最もよく分るように、別の実施形態におけるノズル１２０４は、ノズル本体部１２８１と、空洞１２８２に保持されているノズル挿入体１２８０とを有し、空洞１２８２は、ステム１２０８（図１２Ａ）に対向するノズル本体部の下端部１２８３に形成されている。例示した実施形態におけるノズル挿入体１２８０は、ノズル本体部１２８１の下端部に形成されるロールクリンプによって空洞内に保持される。別の実施形態におけるノズル挿入体１２８０は、ノズル空洞内の所定位置でしっかりと把持する他の適切な方法で保持することができる。
【００９０】
ノズル挿入体１２８０は、十分な硬さと耐侵食性とを有するサファイヤ、ルビー、ダイヤモンド、又は他の適切な材料のような非常に硬い耐侵食性のある材料で作られる。１つの実施形態において、ノズル本体部１２８１はセラミックによって作られ、ノズル挿入体１２８０はサファイヤで作られる。ノズル挿入体は、ノズル本体部内の入口チャンネル１２１１と整列した孔１２８４を有する。孔１２８４の下端部は、試料流が通過するノズルオリフィスを形成する。
【００９１】
試料流３１は、ノズル１２０４からオリフィスを通って、小チャンバ１２０６と連結している出口チャンネル１２１２に移動する。出口チャンネル１２１２は、その中の出口管１２０１を受入れて試料流３１を調整器１１０６から送り出すように出口１２１４を通って延びている。出口管１２０１は、出口１２１４から延びて出口管を加熱するように熱伝導体１１１２の周りを約２倍取り巻いており、それによって精製管内での氷結晶の形成及び出口管外側の凝縮を防止している。精製管１２０１は、熱伝導体１１１２から、調整器センブリを離れて前述したような調整器モジュールの前面プレート１０１２（図１０）上の出口１０１８まで延びている。
【００９２】
例示した実施形態において、ステム１２０８は、調整器センブリ１００４内の高圧で過酷な環境において使用するのに適する硬度及び耐侵食性を有するサファイアステムである。サファイアステム１２０８は、その下端部で、ねじ込み下端部を有する保持部材１２２０内に移動可能に位置させたロッドに連結している。保持部材１２２０は、ノズル１２０４に対してロッド１２１８とステム１２０８を付勢するベルビル（Ｂｅｌｌｖｉｌｌｅ）ウォッシャー、ウェイブウォッシャー等の付勢部材１２２２を含む。ステム１２０８がノズル１２０４に直接係合して追加的な力がステムに加えられた場合には、付勢部材１２２２は、操作中のサファイアステム１２０８又はノズル１２０４の劣化を回避するように縮む。しかしながら、付勢部材１２２２は、精製操作中の精製チャンネル１４の管内の試料流正常圧においては縮まないような十分なばね剛性を有する。
【００９３】
調整器アセンブリ１１０６の調整は、ステム１２０８をノズル１２０４に対して移動させる二重同心スクリューによって与えられる。図１２において最もよく分るように、保持部材１２２０は、調整スクリュー１２２６のシャフト１２２４内に形成された雌ねじ山１２３０中にねじ込まれている。例示した実施形態においては、雌ねじ山１２３０は、１インチ（２．５４ｃｍ）当り２８個のねじ山ピッチ、即ち、２８ｔｐｉのピッチを有する。調整スクリューのシャフト１２２４も、調整器本体部１１０６のねじ込み孔にねじ込む雄ねじ山１２３２を有する。例示した実施形態においては、雄ねじ山１２３２は２７ｔｐｉのピッチを有する。従って、調整スクリュー１２２６の雄ねじ山１２３２は、雌ねじ山１２３０のピッチ数と異なるねじ山ピッチを有する。雌ねじ山１２３０と雄ねじ山１２３２は、双方とも、調整スクリューの回転毎にノズル１２０４に対してステム１２０８の減衰された動きに対して二重同心スクリュー形状を形成するように、反対方向に配向された右手型ピッチねじ山である。
【００９４】
調整スクリュー１２２６は、ステッピングモータ１１００上の駆動スプライン１２３６にしっかりと係合している内部駆動スプライン１２３４を有する。駆動スプライン１２３６は、内部駆動スプライン１２３４内に圧入される。ステッピングモータ１１００をコンピュータ制御装置１８（図示せず）により駆動すると、駆動スプライン１２３６は回転し、それによって調整スクリュー１２２６を回転させる。調整スクリュー１２２６が１回転する際に、二重同心スクリュー形状は、保持部材１２２８、即ちステム１２０８の移動範囲を妨げる。例えば、ステッピングモータ１１００が調整スクリューを完全に１回転させる場合、保持部材１２２０は、雌ねじ山１２３０と雄ねじ山１２３２間のピッチ差のために１ピッチ数しか動かない。
【００９５】
１つの実施形態において、雄ねじ山１２３２に沿った調整スクリューの１回転は調整スクリュー１２２６と保持部材１２２０を約０．０３７３インチ（０．９４７４ｃｍ）動かすであろう。しかしながら、雌ねじ山１２３０は、反対方向に約０．０３５７１インチ（０．９０７０ｃｍ）動き、約０．００１３インチ（０．０３３０ｃｍ）の正味の動きを生ずる。従って、調整器１１０６内の二重同心スクリュー形状は、ノズル１２０４に対するステム１２０８の極めて正確で微細な調整を行って、背圧調整器アセンブリ１００４を通るときの試料流３１内の圧力調整を緊密に制御する。
【００９６】
背圧調整器１００４は、その中を通って延びている生成チャンネル内のデッド容量と未掃去容量を最小量しか有さないように構成されて異なる試料の精製操作における相互汚染のリスクを防止又は最小化している。背圧調整器アセンブリは、圧力スパイク等の事象において背圧調整器の劣化を回避するに十分な安全性を提供しながら、超高圧下での精製操作中に遭遇する過酷な環境に耐える極めて耐久性のある部材によって構成されている。
【００９７】
１つの実施形態において、ステッピングモータは、駆動スプライン１２３６、即ち調整器に対して選択された位置を通過した後の調整スクリュー１２２６の移動を防止する回転ストップ１２２６を含む。移動ストップ１２３８は、ステム１２０８がノズル１２０４に係合した後は、ステッピングモータが調整スクリュー１２２６を余計に駆動するのを防止するように配置され、これによりステッピングモータによるオーバドライブの結果としての二重同心ねじの拘束を防止する。
【００９８】
精製装置の例示した実施形態は、コンピュータ制御装置１８により制御される二重同心スクリュー形状を有する調整器アセンブリを用いる。別の実施形態において、背圧調整器アセンブリ５３は、選択された制御機構を有する独立型の調整器であってもよい。
【００９９】
図３において最良に理解できるように、試料流３１は、背圧調整器アセンブリ５５から微少試料バルブ３８に移動する。微少試料バルブ３８は、操作上、コンピュータ制御装置１８に接続しており、試料流３１のピークが微少試料バルブから移動するときにコンピュータ制御装置により駆動される。駆動時に、微少バルブ３８は、試料流３１からのサンプリング分を方向転換させて、分析のための質量分析器１６に向けさせる。試料流３１の残りの部分は、実質的に遮断されないで、各々のチャンネル１４の流路に沿って流動し続ける。各微少試料バルブ３８が駆動されると、サンプリング分は、正しくピークの選択された成分を含有している。質量分析器１６は、サンプリング分を分析して、ピークがターゲット化合物であるか否かを決定する。
【０１００】
４個の試料流３１がそれぞれのチャンネル１４と検出器３４を同時に移動するとき、４つのチャンネルからのピークは試料操作中の別々の時点で起きるであろう。従って、質量分析器１６は、通常、４つのチャンネルからのサンプリング分をサンプリング間で幾分経時的に受入れる。しかしながら、ある場合には、２個以上の検出器３４が試料流中のピークを試料操作中に同時に或いは重複した時間で検知し得る。コンピュータ制御装置１８は、異なるチャンネル１４における各ピークが同時に或いは重複時間で生じた場合、微少試料バルブ３８の駆動順序を制御する分析順位プロトコルによりプログラミングされている。従って、その順位プロトコルにより、ピークのサンプリング分を質量分析器１６に方向転換させるタイミングを制御し、それによって、各ピークを同じ分析器によって別々に分析できる。１つの実施形態においては、別々のチャンネル１４からのピークを同時に検知した場合、コンピュータ制御装置１８は、微少試料バルブ３８を異なる時間で駆動させて、それぞれのピークを質量分析器１６に順次向けさせるようにする。各微少試料バルブの駆動は、コンピュータ制御装置の分析順位プロトコルを改定して順次的サンプリングを行うようにすることによって制御できる。
【０１０１】
図１３において最良に理解できるように、４個の微少試料バルブ３８は、４個のバルブモジュール１３０２を有する微少試料バルブアセンブリ１３００のパーツである。各バルブモジュール１３０２は、各々の精製チャンネル１４用の微少試料バルブ３８を含む。各バルブモジュール１３０２は、ハウジング１３０４に移動可能に収容されて、接続パネル１３０６に接続された各コネクターにプラグされている。接続パ熱１３０６は、コンピュータ制御装置１８（図示せず）に接続されて、コンピュータ制御装置が各微少試料バルブ３８を駆動できるようになっている。
【０１０２】
図１４Ａ及び１４Ｂにおいて最良に理解できるように、各バルブモジュール１３０２は、微少試料バルブ３８にしっかりと係合している前面プレート１４００と反対側プレート１４０２を含む。全面プレート１４００は、精製チャンネル管を受入れ、試料流をバルブモジュール３８の中外に方向付けする入口１４０４と出口１４０６を有する。
【０１０３】
微少試料バルブ３８は、１対の電磁ソレノイド１４１０間に位置させたバルブ本体部１４０８を含む。各ソレノイド１４１０は、コンピュータ制御装置１８（図示せず）により駆動可能であり、後で詳述するように、微少試料バルブの駆動を制御する。各ソレノイド１４１０は、それぞれ、バルブ本体部１４０８と外側取付けプレート１４１４の間に挟まれており、取付け用スクリュー１４１６が各外側取付けプレートをバルブ本体部に固定している。
【０１０４】
図１５Ａから図１７において最良に理解できるように、バルブ本体部１４０８は、試料入口１５０２、試料出口１５０４（図１５Ａ、１５Ｂ）、溶媒入口１５０６、およぶ流体出口１５０８を有する。溶媒入口１５０６は、流体出口１５０８と軸的に並んでいない。流体出口１５０８は、質量分析器１６は質量分析器１６に連結しており、微少試料バルブ３８から流体出口を通って出る流体を質量分析器１６に送る（図３）。微少試料バルブ３８は、バルブ部本体部１４０８内の内部質５１２内に摺動可能に挿入されたす手無１５１０を有する。ステム１５１０は、バルブ本体部１４０８に摺動可能に延びており、電磁ソレノイド１４１０に反対側末端で接続している。ソレノイド１４１０は、バルブ本体部内のステムの軸位置を制御する。ソレノイド１４１０は、コンピュータ制御装置１８（図３）に接続して、コンピュータ制御装置がステムの軸位置を制御又は調整できるようにしている。上部及び下部シール１５１４は、ソレノイド１４１０に隣接するバルブ本体部１４０８内に位置しており、中心プラスチックスリーブ１５１６が上部及び下部シール間に延びている。ステム１５１０は、上部及び下部シール１５１４、及びプラスチックスリーブ１５１６を通って延びて、その間に流体密封性シールが形成されるようにする。例示した実施形態において、ステム１５１０はプラスチックスリーブ中に圧入させ、それによってステムの周りのデッドスペースを防止している。
【０１０５】
図１６及び１７において最もよく分るように、ステム１５１０は、流体出口１５０８に連結し、さらに質量分析器１６に連結している通し孔１５１８を有する。また、ステム１５１０は、バルブ本体部１４０８の外流動面上に流体出口１５０８に連結した軸溝１５２０も有する。軸溝１５２０は、通し孔１５１８からステム表面に沿って上方に延びており、流体流を通し孔からステム表面と中心プラスチックスリーブ１５１６巻の軸溝に沿って上方に向けるよう形成されている。通し孔１５１８は、キャリア溶媒の流れ又は試料流からのピークサンプリング分のいずれかを質量分析器１６に通すように形成されている。
【０１０６】
以下に、図３、図１５及び図１６に関連して、溶媒入口１５０６（図１５及び１６）は、キャリア溶媒源１６０４（図３）及びキャリア溶媒ポンプ１６０６に連結しているキャリア溶媒ライン１６０２に連結している。キャリア溶媒ポンプ１６０６は、コンピュータ制御装置１８にも連結しており、キャリア溶媒の微少試料バルブ３８への流れを制御している。実質的に連続したキャリア溶媒の流れは、精製操作中、微少試料バルブ３８に供する。例示した実施形態においては、キャリア溶媒ライン１６０２は、１連の４個の微少試料バルブ３８に連結しており、キャリア溶媒が微少試料バルブの全部を通って質量分析器１６に流れるようにする。従って、キャリア溶媒は、キャリア溶媒は、溶媒入口１５０６を通って第１の微少試料バルブ３８に入り（図１５と１６）、流体出口１５０８を通って出て（図１６）、キャリア溶媒ライン１６０２に戻り、次の微少試料バルブにその溶媒入口を通って流入する。その流れは、各微少試料バルブ３８を通り、次いで質量分析器１６に続く。
【０１０７】
また、各精製チャンネル１４内の微少試料バルブ３８は、その中を通る試料流３１の連続流を有する。試料流３１は、試料入口１５０２を通って微少試料バルブ３８に入り（図１５及び１６）、ステム１５１０の直ぐ近くのバルブ本体部１４０８を通って延びている試料ライン１５２２を通り、試料出口１５０４から出る。従って、例示した実施形態における試料流３１は、キャリア溶媒の流れを横切る。
【０１０８】
微少試料バルブ３８が、図１６において示すように、下寄りの正常位置にあるとき、通し孔１５１８は、試料流３１の下にあり、試料流３１との連結は外れている。ステム１５１０は、試料流３１が流体出口１５０８から質量分析器１６（図３）に通るのを遮断している。ステム１５１０が下げた位置にあるとき、キャリア溶媒の連続流は、バルブ本体部１４０８に溶媒入口１５０６を通って入り、通し孔１５１８を通り、軸溝１５２０の上を通り、バルブ本体部を出て質量分析器１６に向う。
【０１０９】
正常な使用中、ピークを識別しないときは、微少試料バルブ３８は、この下げた正常位置に留まり、従って、キャリア溶媒のみが微少試料バルブバルブを通って質量分析器１６に流れる。検出器３４（図３）が試料流中のピークを検出し、コンピュータ制御装置１８が微少試料バルブ３８を駆動したときには、ソレノイド１４１０が、図１７に示すように、ステム１５１０を下げた位置から上げたサンプリング位置まで軸的に直ぐに移動させる。この上げたサンプリング位置においては、ステム１５１０内の通し孔１５１８は、試料ライン１５２２と連結しており、この試料ラインを通って、試料流３１が試料入口１５０２と試料出口１５０４間を移動する。従って、キャリア溶媒の流れは一時的に遮断され、試料ライン１５２２を移動するピークの小サンプリング分が、試料ラインから方向転換されて、通し孔１５１８から流れ出口１５０８に通って、キャリア溶媒が遮断されて入り位置のキャリアラインに入る。次いで、サンプリング分は、分析のための質量分析器１６（図３）に流入する。
【０１１０】
ピークがコンピュータ制御装置１８によって決定されたような選択された時間で通し孔１５１８から移動するとき、ステム１５２１０は、下げ位置にスイッチバックさせる（図１６）。ソレノイド１４１０を駆動し、それによってステム１５１０を軸的に下げ位置に直ちに移動させる、それで、分析のため質量分析器１６が受けた試料流３１の部分のみがピークのサンプリング分である。ステム１５１０を下げ位置に戻したときは、キャリア溶媒の質量分析器１６への流れが再開される。従って、質量分析器１６は流体の連続流を受入れ、サンプリング分は、微少試料バルブ３８が駆動されたとき、その連続流のセグメントとして効率的に挿入される。
【０１１１】
下げ位置と上げサンプリング位置間のステムの軸移動により、位置間の極めて迅速な切替えを可能にし、それによって試料流の選択された部分の少量ではあるが極めて正確なサンプリングを可能にする。例示した実施形態においては、微少試料バルブ３８は、正常下げ位置から、上げサンプリング位置へ、さらに正常下げ位置へ包括的に約１５〜１００ミリ秒の時間で切換えるよう形成されている。１つの実施形態においては、その時間は２０ミリ秒未満であり、約２ピコリットル以下の少量の試料容量を質量分析器１６に向けさせるようにしている。別の実施形態においては、微少試料バルブ３８は、正常下げ位置から、上げサンプリング位置へ、さらに正常下げ位置へ１秒以下で移動可能であるように形成されている。この極めて迅速な切替えは、試料流内の複数のピークのサンプリング分間のある部本体部内での相互汚染の機会も最小にしている。
【０１１２】
微少試料バルブ３８は、バルブ本体部１４０８を通る流路とステム１５１０が、微少試料バルブを通る異なる試料間で相互汚染を生じ得るデッドスペースと未掃去容量を実質的に与えないように設計され、構成される。従って、微少試料バルブ３８は、精製過程において極めて正確な結果を与える。微少試料バルブ３８は、試料流から小試料小分け部を迅速に採取し、それによって微少試料バルブ３８を横切る試料流中の圧力低下を最小にするようにも構成される例示した実施形態においては、微少試料バルブを横切る圧力低下は約５０ｐｓｉ（３．５１５ｋｇ／ｃｍ２）未満である。
【０１１３】
図３において最も理解できるように、各チャンネル１４内の試料流３１は、微少試料バルブ３８から、微少試料バルブの下流の流れ内圧力を制御する圧力逃し弁アセンブリ４１に移動する。例示した実施例においては、圧力逃し弁アセンブリ４１は、前述した背圧調整器アセンブリ５５と同じ構造を有するが、ヒーターを背圧調整器アセンブリ上に設けていない。別の実施形態においては、装置において遭遇する氷の生成又は大きな圧力低下の結果として必要な場合は、ヒーターを使用してもよい。さらに別の実施形態においては、他の背圧調整器も、それらの調整器が十分に耐久性であり、生成バルブにおいて十分な圧力コントロールを与える限り使用できる。
【０１１４】
圧力逃し弁４１の使用は、分析装置への小孔毛管の使用又は能動的背圧調整器のいずれかのため、分析装置への流体容量を極めて小さくする。従って、圧力差は低減され、且つ質量分析器１６への流れ容量も低減される。
【０１１５】
試料流３１は、圧力逃し弁アセンブリ４１を出て、各チャンネルに対して第１と第２の捕集バルブ４０ａ、４０ｂを備える画分捕集バルブアセンブリ４０と呼ばれている、２つの流れ方向付けバルブに流入する。各画分捕集バルブアセンブリ４０は、各チャンネルに対して１つの入口４２、捕集のための２つの出口４４、４６、及び廃棄ポート４７を有する。入口４２は、第１と第２の捕集バルブ４０ａ、４０ｂの両方に接続され、各出口４４、４６は、第１と第２の捕集バルブの内の１つに接続される。また、第１と第２の捕集バルブ４０ａ、４０ｂの各々は、コンピュータ制御装置１８に対して作動的に接続されている。コンピュータ制御装置１８により識別されるような、ピークを含む試料流３１の一部が入口４２を通って画分捕集バルブアセンブリ４０へ入った場合、コンピュータ制御装置は、第１又は第２の画分捕集バルブ４０ａ、４０ｂを駆動して、画分捕集バルブを、試料流中のピークを第１出口４４と第２出口４６のいずれから導くかを制御するようになっている。
【０１１６】
質量分析器１６がピークはターゲット化合物であると判定した場合、コンピュータ制御装置１８は、第１の捕集バルブ４０ａを駆動して第１の位置へ移動させる。この位置において、ピークを含む試料小分け部は、第１の出口バルブ４４を通って第１の捕集バルブ４０ａ（原文は４０）から出る。試料小分け部は、画分捕集アセンブリ４３に向けられて、第１の受入れ用マイクロタイタープレート２２の選択されたウエルの所定の位置に直接捕集される。
【０１１７】
ピークを含む試料流の小分け部が画分捕集バルブアセンブリ４０を通過し、そのピークがターゲット化合物ではなく反応副産物である場合、第２の捕集バルブ４０ｂが切換えられて、第２出口４６を介して試料流の小分け部を案内する。試料流３１の小分け部は、第２出口４６を出て、画分捕集アセンブリ４３を通り、第２の受入れ用マイクロタイタープレート２４の選択されたウエル内に直接捕集される。試料流３１の小分け部が画分捕集バルブを通過し、その小分け部が全くピークを含んでいない場合、その試料流は、廃棄物出口４７を通って廃棄物容器５２に運ばれる。
【０１１８】
例示した実施形態の精製装置１０は、精製された試料を受入れ用マイクロタイタープレート２２又は２４の選択されたウエル内に自動的に分配することを可能にする。精製された各試料小分け部は、精製操作を開始するために試料が最初に取出された供給マイクロタイタープレート２０内のウエルと同じ相対位置を有する、受入れ用マイクロタイタープレート２２又は２４内のウエル２０２４内に分配される。一例として図２５を参照すると、供給用マイクロタイタープレート２０と各受入れ用マイクロタイタープレート２２、２４とは、９６個のウエル２０２４から成る矩形アレイを有する。各ウエル２０２４は、ウエルアレイの行（Ａ−Ｈ）と列（１−１２）とに関連する自身の位置によって定義されるウエルアドレスを有する。従って、図２５に示すような各プレートの上部左隅のウエル２０２４は、ウエルアドレスＡ１を有し、下部右隅のウエルはウエルアドレスＨ１２を有する。
【０１１９】
供給用マイクロタイタープレート２０の各ウエル２０２４の各試料に関する情報は、精製操作の前に分かっている。例えば、ウエルＡ１からの試料が供給用マイクロタイタープレート２０から取出されて、精製装置１０を通って流れる場合、ターゲット化合物を含有する試料の精製された部分は、ターゲット受入れ用マイクロタイタープレート２２の対応するウエルＡ１に直接置かれる。同じ試料からの精製された反応副産物は、副産物受入れ用マイクロタイタープレート２４のウエルＡ１内に直接置かれる。従って、精製されたターゲット化合物は、元の試料ウエルと１対１で対応するウエルアドレスを有するウエル内に直接置かれる。同様に、反応副産物は、第２の受入れ用マイクロタイタープレートの１対１で対応するウエルアドレスを有するウエル内に直接置かれる。
【０１２０】
このウエル２０２４の１対１のマッピングと、受入れ用マイクロタイタープレート２２又は２４の選択されたウエル内にターゲット化合物を直接置くこととは、試料、精製されたターゲット、及び精製された反応副産物に関する情報の容易な追跡を可能にする。１対１のマッピングとウエル内にターゲット化合物を直接置くこととは、精製されたターゲット化合物がマイクロタイタープレート内に入れられる前の、追加的な処理及びフォーマットを不要にする。従って、精製処理の効率は高くなり、所要時間及びコストが低減される。更に、受入れ用マイクロタイタープレート２２又は２４には、例えばバーコードがラベル付けされているので、各受入れ用マイクロタイタープレート内の精製成分に関する情報を追跡して保存することが容易になる。
【０１２１】
この例示した実施形態の精製装置１０は、８５％以上の純度を有する精製化合物を回収する。勿論、可能な限り１００％に近い純度を有する試料を得ることが好ましい。受入れ用マイクロタイタープレート２２内で精製されたターゲット化合物が回収された時、これらの精製されたターゲット化合物に対しては、直ちにスクリーニング又はその他の選択された処理を行うことができる。
【０１２２】
図１９及び２０において最もよく分るように、画分捕集アセンブリ４３は、フレーム２０００と、このフレームの一方の端部の膨張チャンバ分配アセンブリ２００１とを含む。結合ステーション２００２は、フレームの他方の端部に支持され、受入れ用マイクロタイタープレート２２、２４を取り外し可能に受入れるように配置される。結合ステーション２００２は一連の表示装置を含み、表示装置は、コンピュータ制御装置に接続されて、受入れ用マイクロタイタープレート２２又は２４を結合ステーション上のどこに取付けるかを操作者に指示するように配置されている。別の実施形態において、センサが配置されており、受入れ用マイクロタイタープレート２２又は２４が結合ステーション２００２上に取付けられている場合に、各々の受入れ用マイクロタイタープレートの位置を検出するようになっている。また、画分捕集アセンブリ４３は、フレーム２０００に取付けられているレール２００５、２００６、２００７に沿って移動する分配ヘッド２００４を備え、幾つかの操作位置の間でフレームに対して３つの移動軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に沿って移動する。従って、分配ヘッド２００４は、レール２００６に沿ってＺ軸方向に前後に、別のレール２００７に沿ってＸ軸方向に左右に、又は第３のレール２００５に沿ってＹ軸方向に上下方向に動くことができる。この３軸移動は、以下に説明するような画分捕集作業時の分配ヘッド２００４の正確な位置決めを可能にする。
【０１２３】
図２１から分るように、分配アセンブリ２００１は、後方壁２１０４と、左右側壁２１０６、２１０８とで形成されたハウジング２１０２を含む。右側壁１０８は真っ直ぐな垂直壁であり、左側壁２１０６には斜め中間支持部分２１１２が形成される。従って、後方壁２１０４と左右側壁２１０６、２１０８とは、非対称形受入れ区域２１１３を形成する。非対称形受入れ区域２１１３は、清浄な使い捨て又は再使用可能な膨張チャンバ２０１０を収容する非対称形ホッパ２００８を取り外し可能に保持する。ホッパ２００８が受入れ区域２１１３内にある場合、ホッパの下方左側板２０１６は、左側壁の斜め支持板２０１２上に置かれる。従って、ホッパ２００８は、受入れ区域２１１３に対応する非対称形状を有する。
【０１２４】
例示した実施形態のホッパ２００８は、複数の多孔板２１１４によって形成された非対称形容器である。例示した実施形態の多孔板２１１４は、ステンレス鋼板であるが、その他の材料も使用できる。ハウジングの前方壁２１１０に対向するホッパの多孔板２１１４は、ハウジングの左右側壁２１０６、２１０８及び後方壁２１０４に対向する板内の孔よりも小さな孔を有する。ホッパの前方壁内の小孔は、膨張チャンバ２０１０の先端部よりも小さいので、膨張チャンバが孔を貫通することはできない。大きい方の孔は膨張チャンバ２０１０の先端部よりは大きいが、膨張チャンバの開放後端部よりは小さい。つまり、膨張チャンバ２０１０は、先端部を小さい方の孔を有する板の方に前方に向けてホッパ２００８内に取付けられる。従って、ホッパの前方壁内の小孔は、膨張チャンバ２０１０を取付けるための方向付けを行う。この方向付けは、ホッパ２００８内の膨張チャンバ２０１０の容易な識別及び適切な位置合わせを保証する。また、ホッパ２００８の非対称構造は、精製操作前の分配アセンブリ２００１の適切な設定のために、ハウジング２１０２内のホッパの容易な配列及び正確な取付けを可能にする。
【０１２５】
ホッパ２００８は開放頂部２１１８を有しており、ここを経由して膨張チャンバ２０１０を装填することができる。以下に説明するように、ホッパ２００８の底部は分配開口２１２０を有し、ここを経由して分配操作中に膨張チャンバ２０１０が取出される。開放された頂部２１１８を覆うために、取外し可能な頂部カバー２１２２をホッパ２００８に取付けることができ、分配開口２１２０を塞ぐために、底部カバー２１２４を摺動可能にホッパに取付けることができる。１つの実施形態において、ホッパ２００８がハウジング内に取付けられた場合には頂部カバー２１２２はホッパに取付けられない。底部カバー２１２４は、該底部カバーをホッパ２００８上の閉塞位置に保持するために、分配開口２１２０に隣接するホッパ２００８上のレール２１２８を摺動可能に受入れる摺動部分２１２６を有する。
【０１２６】
例示した実施形態において、底部カバー２１２４が分配開口２１２０を覆っている場合、膨張チャンバ２０１０は、ホッパ２００８内に装填することができる。その後、底部カバー２１２４を取付けて、膨張チャンバ２０１０をホッパ２００８内で完全に取り囲むように開放頂部２１１８を塞ぐことができる。ホッパ２００８内に収容されている膨張チャンバ２０１０が清浄でないか、又は精製操作で使用する前に処理を必要とする場合には、精製操作の前処理時に膨張チャンバ２０１０を完全に清浄化するために、頂部カバー及び底部カバーを有するホッパをユニットとして洗浄装置内に装填することができる。その後、清浄な膨張チャンバ２０１０を収容しているホッパ２００８は、分配アセンブリ２００１内にユニットとして直接装填することができる。その後、底部カバー２１２４は取外され、精製処理中に膨張チャンバ２０１０を分配することができる。
【０１２７】
ホッパ２００８及び膨張チャンバ２０１０がハウジングの受入れ区域２１１３に置かれている場合、分配開口２１２０は分配ドラムアセンブリ２１３０の直ぐ上にある。図２１及び図２２において最もよく分るように、ドラムアセンブリ２１３０は、ドラム案内部材２２０４内に回転可能に収容され水平に方向付けされたドラム２２０２を含む。ドラム案内部材２２０４は、別部材の左側案内部２２０６、右側案内部２２０８、及び底部案内部２２１０を有する。ドラム２２０２は、ドラムの長手方向軸線と平行にドラム外表面に沿って形成された複数のチャンネル２２１２を有する。チャンネル２２１２は、ホッパ２００８から分配された膨張チャンバ２０１０を取出し可能に受入れる形状の円弧状チャンネルである（図２１）。例示した実施形態において、ドラム２２０２は、その周囲に形成されている１０本のチャンネル２２１２を有するが、例えば異なるサイズの膨張チャンバ２０１０が使用される場合には、必要に応じて、より多数又は少数のチャンネルを使用することも可能である。
【０１２８】
ドラム案内部材の左側案内部２２０６及び右側案内部２２０８は、ドラム２２０２内のチャンネル２２１２へのアクセスを可能にするドラム案内部材２２０４の上部開口をもたらすために、相互に間隔をあけて配置されている上縁部を有する。膨張チャンバ２０１０は、ホッパ２００８からドラム案内部材の上部開口に隣接するドラムのチャンネル２２１２内に分配される（図２１）。ドラムがドラム案内部材内で回転する際に、ドラム案内部材２２０４は、膨張チャンバ２０１０を各々のチャンネル２２１２内で保持するために、ドラム２２０２の残りの部分の周囲に延びる。従って、膨張チャンバ２０１０は、上側からドラム２２０２内に装填され、ドラムは、別の清浄な膨張チャンバを受入れるために空のチャンネル２２１２をドラム案内部材の開口に隣接して配置するように、ドラム案内部材２２０４内で回転する。
【０１２９】
ドラム２２０２は駆動軸２２１４上に取付けられ、駆動軸の後端部は、ハウジング２１０２の後方壁２１０４に固定されている軸受２２１６に回転可能に取付けられている。駆動軸２２１４の前方部分２２１８は、前方取付け板２２２２の軸受２２２０に回転可能に支持されているが、前方取付け板にはハウジングの前方壁２１１０が連結されている。従って、ドラム２２０２は、ホッパ２００８に対して回転するように水平方向に吊り下げられている。
【０１３０】
図２３から最もよく分るように、ドラム２２０２は、前端部にしっかりと取付けられているハブインデックス２２２４を有する。駆動軸２２１４の前方部分２２１８は、ハブインデックス２２２４を貫通して延びる。ハブインデックス２２２４は、駆動軸の前方部分２２１８に取付けられているインデックスピン２２２８をしっかりと受入れる細長い溝２２２８を有する。従って、駆動軸２２１４からの回転力は、ドラムの同期回転を得るために、インデックスピン２２２８及びハブインデックス２２２４を介してドラム２２０２に伝達される。
【０１３１】
駆動軸２２１４は、前方取付け板２２２２へしっかりと取付けられているドラムアクチュエータ２２３４（図２２）によって回転駆動される。ドラムアクチュエータ２２３４は、駆動軸の前方部分２２１８のキー孔２２３０内に延びるシャフト２２３２を有する。例示した実施形態において、キー孔２２３０は四角形又は六角形等の非円形断面を有し、ドラムアクチュエータ２２３４の同じ形状のシャフト２２３２を受入れる。
【０１３２】
図２２及び図２３において最もよく分るように、ドラム２２０２の後端部にはドラムブレーキ２２４０が連結されている。ブレーキ２２４０は、ハウジングの後方壁２１０４にしっかりと取付けられているブレーキハブ２２４２を含む（図２）。ブレーキハブ２２４２は、ドラムの後端部に形成されている円筒状のブレーキ凹部２２４４内に延びる。図２３において最もよく分るように、ブレーキハブ２２４２は、１対のブレーキパッド２２４８を摺動可能に受入れる拡大チャンネル２２４６を有する。ブレーキパッド２２４８は、１対のスプリング２２４９によって半径方向外向きに付勢され、ブレーキ凹部２２４４内でドラム２２０２と摩擦係合するようになっている。スプリング２２４９は、ブレーキパッド２２４８とドラム２２０２とを摩擦係合させるのに十分な付勢力を与えるように選択され、ドラムアクチュエータ２２３４の駆動時にドラム２２０２の回転を可能にする。しかしながら、摩擦係合は、ドラムアクチュエータ２２３４の回転停止時にドラム２２０２の回転を直ちに停止させるには十分であり、結果的にホッパの分配開口２１２０（図２１）に対するドラムのオーバドライブを防止する。ドラム位置を正確に制御すること及びドラムのオーバドライブを防止することは、チャンネル内への膨張チャンバ２０１０の迅速かつ正確な位置決めを実現するための、ホッパ２００８に対するドラムチャンネル２２４６の正確な位置合わせを可能にする。
【０１３３】
膨張チャンバ２０１０をドラム２２０２内の選択されたチャンネル２２４６内に装填した後に、ドラムアクチュエータ２２３４は、ドラムを回転させて装填された膨張チャンバを分配位置へ移動させる。図２１において分るように、分配ブラケット２２５０は、ドラム２２０２の左側及び右側に隣接して摺動可能に置かれる。各分配ブラケット２２５０は、膨張チャンバ２０１０をそのそれぞれのチャンネル２２１２から軸方向に押出し、それによって膨張チャンバをドラム２２０２から分配するように置かれる。各分配ブラケット２２５０は、略水平方向の分配タブ２２５２でもって膨張チャンバ２０１０と係合する。分配タブ２２５２は、ドラム案内部材２２０４の左側及び右側に形成されている軌道２２５４に沿って摺動するように置かれる。例示した実施形態において、ドラム案内部材２２０４は、左側案内部２２０６と底部案内部２２１０との間の空間によって形成される左側軌道２２５４を有する。右側軌道２２５６は、右側案内部２２０８と底部案内部２２１０との間の空間によって形成される。
【０１３４】
分配タブ２２５２は、それぞれの左側軌道２２５４又は右側軌道２２５６を通り、軌道に隣接するチャンネル２２１２内に部分的に延びるような寸法である。分配タブ２２５２は、それぞれの左側軌道２２５４又は右側軌道２２５６に隣接して置かれたチャンネル２２１２内に収容されている膨張チャンバ２０１０の大径の開放端部と係合する。分配アセンブリが膨張チャンバ２０１０を分配する準備が整うと分配ブラケット２２５０は前方へ移動し、分配タブ２２５２は、軌道２２５４又は２２５６に沿って及びチャンネル２２１２を通って軸方向に摺動し、結果的に膨張チャンバ２０１０をチャンネルから軸方向に押出す。例示した実施形態において、各分配ブラケット２２５０は、選択された精製操作時に、必要に応じて、ドラムアセンブリ２１３０から２つの膨張チャンバ２０１０を分配するために同時に又は単独で移動することができる。
【０１３５】
図２１及び図２４において最もよく分るように、左側及び右側分配ブラケット２２５０の各々は、レール２１６０上に摺動可能に取付けられており、後方位置と前方位置との間を移動できる。図２１において、右側分配ブラケット２２５０は前方位置の状態で、左側分配ブラケット２２５０は後方位置の状態で示されている。各分配ブラケット２２５０は、精製装置１０のコンピュータ制御装置１８に接続されたアクチュエータによって、レール２１６０に沿って直線的に移動可能である。従って、コンピュータ制御装置１８は、それぞれのレール２１６０に沿う分配ブラケット２２５０の移動タイミングを制御して、膨張チャンバ２０１０の分配を制御する。左側及び右側分配ブラケット２２５０の各々のアクチュエータは単独で制御されるので、膨張チャンバ２０１０を分配するために、分配ブラケットは同時に又は別々の時間に移動できる。
【０１３６】
各分配ブラケット２２５０が後方位置から前方位置へ向って移動する際に、分配タブ２２５２は、ドラムのチャンネル２２１２に沿って膨張チャンバ２０１０を前方へ摺動させる。膨張チャンバ２０１０は、まず先端部から前方取付け板２２２２内の開口２２６０を通り、それぞれ左側又は右側位置合わせ取付け部材２２６２を通って摺動する。各位置合わせ取付け部材２２６２は、膨張チャンバ２０１０が分配されるチャンネル２２１２へ同軸状に位置合わせされている。
【０１３７】
膨張チャンバ２０１０がドラム２２０２内の対応するチャンネル２２１２から押出された状態で、分配ブラケット２２５０は後方位置へ戻される。ドラムアクチュエータ２２３４は、ドラム２２０２を回転させて別の清浄な膨張チャンバ２０１０をそれぞれ左側又は右側軌道２２５４と一列に並んだ状態で移動させる。例示した実施形態において、分配アセンブリ２００１は、ドラム２２０２から２つの膨張チャンバ２０１０を同時に分配することができる。従って、ドラムアクチュエータ２２３４は、アクチュエータの各々の駆動に対して、軌道２２５４、２２５６及び分配ブラケット２２５０に対して２つの位置にドラム２２０２を移動させるように指示される。この２位置移動は、チャンネル２２１２内の膨張チャンバが常に両分配ブラケット２２５０と一直線になるタイミング及びパターンをもたらす。例示した実施形態は、２つの位置によるドラムの指示を可能にするが、ドラム２２０２の移動のためにドラムアクチュエータ２２３４を制御することによって、他の指示構成を使用できる。
【０１３８】
図２１及び図２４において最もよく分るように、分配アセンブリは、前方取付け板２２２２上の位置合わせ取付け部材２２６２に隣接して旋回可能に取付けられている左側及び右側膨張チャンバ案内部材２４０２を含む。膨張チャンバ案内部材２４０２は、図２４に示す前方の分配位置と、図２１に左側膨張チャンバ案内部材２４０２で示す後方の収容位置との間で旋回移動可能である。各膨張チャンバ案内部材２４０２は、膨張チャンバが位置合わせ取付け部材２２６２の位置合わせ開口２４０６に押込まれる際に、膨張チャンバ２０１０を受入れるための案内チャンネル２４０４を有する。案内チャンネル２４０４の上方部分２４０８は凸形であり、その上側端部は位置合わせ取付け部材２２６２の位置合わせ開口２４０６の下方に置かれる。案内チャンネルの上方部分２４０８は、その下側端部において直線摺動部２４１０に一体的に連結されている。従って、膨張チャンバ２０１０が位置合わせ開口２４０６内へ押込まれた場合に、膨張チャンバは、案内チャンネル２４０４の凸形上方部分２４０８の上を摺動し、直線摺動部分２４１０を降下する。膨張チャンバ案内部材２４０２が前方の分配位置にある場合、直線摺動部分２４１０は、膨張チャンバ２０１０をピックアップステーション２０１２内へ滑り込むように案内するので、膨張チャンバは、その先端部を下にして垂直方向に保持される。
【０１３９】
膨張チャンバ案内部材２４０２は、それぞれ左側又は右側分配ブラケット２２５０から内向きに突出した変位ピン２４１４によって、後方の収容位置から前方の分配位置へ移動する。図２４に示すように、分配ブラケット２２５０が後方位置から前方位置へ移動する際に、変位ピン２４１４は膨張チャンバ案内部材２４０２の背面に係合して、膨張チャンバ案内部材を前方の分配位置へ前進方向に旋回させる。膨張チャンバ案内部材２４０２は、スプリングによって後方の収容位置の方向へ付勢される。
【０１４０】
例示した実施形態において、変位ピン２４１４は、膨張チャンバ案内部材２４０２に対する位置を調節できるように、分配ブラケット２２５０内の細長い溝２４１６に沿って配置されている。この調整は、膨張チャンバ案内部材が前方の分配位置にある場合に、直線摺動部分２４１０を適切に方向付けして、膨張チャンバ２０１０が一貫してピックアップステーション２０１２内に着地するように、膨張チャンバ案内部材２４０２を正確に位置合わせするために行う。
【０１４１】
分配ブラケット２２５０及び変位ピン２４１４が前方に移動している際に、分配タブ２２５２は、同時に膨張チャンバ２０１０を前方へ押出す。膨張チャンバ２０１０の開放上側端部２０２０が位置合わせ開口２４０６に押込まれるまで膨張チャンバ２０１０が位置合わせ開口２４０６に押込まれる際に、位置合わせ取付け部材２４０６は、膨張チャンバ２０１０を実質的に水平方向に保持するように配置される。膨張チャンバ２０１０が位置合わせ開口２４０６から完全に出た状態で、膨張チャンバは、案内チャンネル２４０４内に落下して、これに沿ってピックアップステーション２０１２内に滑り込む。また、分配ブラケット２２５０及び変位ピン２４１４が後方位置へ戻る場合に、位置合わせ案内部材２４０２は、ピックアップステーション２０１２及び分配膨張チャンバ２０１０から離間した後方の収容位置へ戻る。
【０１４２】
図１９において最もよく分るように、ピックアップステーション２０１２は、膨張チャンバ２０１０を開放上側端部２０２０が上向きになるように実質的に垂直方向に保持する。各ピックアップステーション２０１２は、それぞれ左側又は右側膨張チャンバ案内部材２４０２から膨張チャンバ２０１０を取出し可能に受入れる円筒状開口１９０４を有する円筒状ハウジング１９０２を有する。円筒状ハウジング１９０２は、膨張チャンバ２０１０がピックアップステーション２０１２内に装填される場合に膨張チャンバの先端部を支持するために、円筒状開口１９０４内にスプリング等の付勢部材１９０６を有する。付勢部材１９０６は、膨張チャンバ２０１０へ下向きの力が加えられた場合に、膨張チャンバ２０１０がピックアップステーション２０１２内で軸方向に移動することを可能にする。従って、分配ヘッド２００４が膨張チャンバ２０１０をピックアップする際に、分配ヘッド２００４によって膨張チャンバが軸方向に位置が合っていない場合に、付勢部材１９０６は、その力の一部を吸収して、位置が合っていない膨張チャンバ２０１０の損傷を防止する。
【０１４３】
１つの実施形態において、ピックアップステーション２０１２は、ハウジングの円筒状開口１９０４内に配置され、精製装置のコンピュータ制御装置１８に接続されている光学センサを有する。光学センサは、膨張チャンバがピックアップステーション２０１２内に適切に分配されたか否かを検知する。分配ヘッド２００４がピックアップ操作を開始する際に、光学センサが膨張チャンバを適切に検知しない場合、精製装置のコンピュータ制御装置へ信号が送られて、コンピュータ制御装置はピックアップの作動を停止させてエラーメッセージを発生する。分配ヘッド２００４は、ピックアップステーション２０１２の上方位置までレール２００５、２００６、２００７に沿って移動可能であり、膨張チャンバをピックアップするために下方へ移動可能である。分配ヘッド２００４が下方へ移動する際に、分配ヘッド２００４上の分配針２０１４は、膨張チャンバ２０１０の開放上側端部２０２０を通って膨張チャンバ内へ延びる。例示した実施形態において、分配ヘッド２００４は、最初に分配針２０１４がピックアップステーション２０１２の膨張チャンバ２０１０と同軸状に位置合わせされるように配置される。分配針２０１４が膨張チャンバ２０１０内に延びるように分配ヘッド２００４が下方へ移動する際に、分配ヘッドは、Ｘ軸又はＺ軸に沿って僅かに移動し、結果的に、分配針は、膨張チャンバ内で軸方向に位置が合っていない状態になる。以下に説明するように、分配針２０１４が膨張チャンバ２０１０内で軸方向に位置が合っていないことは、膨張チャンバからの試料捕集を容易にする。
【０１４４】
分配ヘッド２００４が下方位置へ移動する場合、分配ヘッドは、膨張チャンバ２０１０の開放上側端部２０２０を越えて延びる。分配ヘッド２００４は、開放上側端部２０２０の周りで膨張チャンバ２０１０を把持して、ピックアップステーション２０１２から持ち上げる。図２０において最もよく分るように、分配ヘッド２００４は、レール２００５、２００６、２００７に沿って移動し、ピックアップステーション２０１２から受入れ用マイクロタイタープレート２２、２４内の選択されたウエル２０２４上方の分配位置へと膨張チャンバ２０１０を移動させる。分配ヘッド２００４は、コンピュータ制御装置１８に接続されており、コンピュータ制御装置は、ウエル２０２４上方への膨張チャンバ２０１０の位置決めを制御して、前述の１対１のウエルの対応にて、試料を最初に取出されたウエル位置に対応させるようになっている。分配ヘッド２００４は、膨張チャンバ２０１０を少なくとも部分的に選択されたウエル２０２４内に延びるように、下方へ移動させる。膨張チャンバ２０１０が降下した状態で、ターゲット又は試料副産物を含む試料のいずれかは、分配針２０１４から膨張チャンバ２０１０内に、及びマイクロタイタープレート２２又は２４内の選択されたウエル２０２４内に置かれる。
【０１４５】
図１８において最もよく分るように、例示した実施形態の分配ヘッド２００４は、２つの膨張チャンバ２０１０を管状保持部材２０１１内に解放可能に保持する。膨張チャンバ２０１０と解放可能に係合する位置において、空気圧式把持アセンブリ２０１５は、各管状保持部材２０１１に連結される。把持アセンブリ２０１５は、空気圧シリンダ２０１９に連結された１対の把持部材２０１７を含む。空気圧シリンダ２０１９は、把持部材２０１７を管状保持部材２０１１に対する保持位置と解放位置との間で移動させる。保持位置において、各把持部材２０１７は膨張チャンバ２０１０を管状保持部材２０１１に押付けるの、膨張チャンバは管状保持部材内に摩擦保持される。解放位置において、各把持部材２０１７は、それぞれの膨張チャンバ２０１０が管状保持部材２０１１を対して自由に出入りできるように置かれる。
【０１４６】
膨張チャンバ２０１０は、分配ヘッド２００４の把持アセンブリ２０１５によって解放可能に係合される開放上側端部２０２０と、テーパ付き開放下側端部２０２２とを有する管状部材である。開放下側端部２０２２は、マイクロタイタープレート２２又は２４の選択されたウエル２０２４内に部分的に位置合わせ可能である。膨張チャンバの開放上側端部２０２０は、分配針２０１４がそこを通って膨張チャンバの内部区域２０２８内に延びるように置かれている。分配針２０１４は、膨張チャンバと軸方向に位置が合っていない状態で膨張チャンバの側壁に隣接して置かれている。分配針２０１４の遠位端２０１３は、それぞれの膨張チャンバの側壁へ向かうように角度が付けられている。
【０１４７】
各分配針２０１４は、カプラ１８２４の出口１８２２に連結する開放上側端部１８２０を経由して試料小分け部を受入れる。カプラ１８２４は、上側端部１８２０の上に、出口１８２２と同軸状に位置合わせされている試料入口１８２６を有する。従って、カプラ１８２４は、ターゲット又は反応副産物を含む試料小分け部を、膨張チャンバ２０１０内へ送出するために分配針２０１４内に案内する。
【０１４８】
また、例示した実施形態のカプラ１８２４は、カプラの出口１８２０と流体連通する第２の入口１８２８を有する。第２の入口１８２８は、液体二酸化炭素、液体窒素、又は他の選択された冷却液体又は気体を搬送する小口径高圧管１８３０に接続される。つまり、カプラ１８２４は、加圧液体流又は加圧気体流れを分配針２０１４内に選択的に案内することができる。
【０１４９】
１つの実施形態においては、画分捕集アセンブリ２３は、試料小分け部が針を通って案内される前に、高圧液体二酸化炭素流をカプラ１８２４及び分配針２０１４を経由して案内するように構成されている。膨張チャンバ２０１０の側壁に対する高圧液体二酸化炭素の流れは、側壁を冷却して試料小分け部の捕集を容易にする。試料小分け部が分配針２０１４から膨張チャンバ２０１０の内部区域２０２８内へ分配される際に、試料小分け部は噴霧状態にある。噴霧状態の試料小分け部は、分配針の角度が付けられた遠位端２０１３を通って膨張チャンバ２０１０に入り、遠位端２０１３は、試料流を膨張チャンバの側壁に向ける。噴霧状態の試料小分け部は、膨張チャンバの冷却された側壁上で液体に凝縮するので、凝縮液は側壁に沿って下向き螺旋状の方向に移動する。
【０１５０】
凝縮され噴霧状態ではない液体試料小分け部は、膨張チャンバの開放下側端部２０２２からマイクロタイタープレート２２又は２４の選択されたウエル２０２４内に流入する。噴霧状態の試料小分け部が膨張チャンバ２０１０内に分配される際に、ＣＯ２蒸気が膨張チャンバから開放上側端部２０２０を通って出ていく。例示した実施形態において、膨張チャンバ内には真空が導入され、ＣＯ２蒸気を膨張チャンバの開放上側端部２０２０から外部へ吸い出して、各チャンネルの間の相互汚染を回避するようになっている。試料小分け部が分配針２０１４を通過した後で、一吹きの二酸化炭素又は他のガスを分配針に通して、針内に残留液体が全く残らないようにする。
【０１５１】
試料小分け部が膨張チャンバ２０１０内で凝縮される際に、細い開放下側端部２０２２の毛細管作用により、液体試料小分け部が膨張チャンバの底部に多少残る可能性がある。この時点で、画分捕集バルブは、残存試料小分け部を洗い落として、残存試料をマイクロタイタープレート２２又は２４内に通すために選択された溶媒を膨張チャンバ内に分配する。試料小分け部が完全に分配された後で、分配ヘッドは、一吹きの二酸化炭素又は他のガスを膨張チャンバ２０１０内へ供給することができる。このガスは、残存液体試料を膨張チャンバ２０１０からウエル２０２４へ強制的に押出す。
【０１５２】
図２６において最もよく分るように、試料がマイクロタイタープレート２２又は２４内に分配された後に、分配ヘッド２００４は膨張チャンバの落下位置へ移動するので、膨張チャンバ２０１０は、フレーム２０００の縁部を通り過ぎた位置に配置される。分配ヘッド２００４の把持アセンブリ２０１５は、解放位置へ移動して、膨張チャンバ２０１０が適切な廃棄物容器内に落下する。１つの実施形態において、膨張チャンバ２０１０は廃棄される。別の実施形態において、膨張チャンバ２０１０は、再使用されるようにリサイクルされる。別の実施形態において、使用済み膨張チャンバ２０１０は、前述の膨張チャンバ分配アセンブリ２００１内のホッパ２００８と実質的に同一の受容ホッパ内に回収される。使用済み膨張チャンバ２０１０を収容した受容ホッパはユニットとして搬送して、膨張チャンバを洗浄する洗浄アセンブリ内に置くことができる。その後、受容ホッパ及び洗浄済み膨張チャンバ２０１０は、分配アセンブリ２００１のハウジング２１０２内に直接装填できる。従って、受容ホッパを使用すると、画分捕集アセンブリ２３内で使用するために膨張チャンバを準備する上で、かなりの時間及び人的資源を節減できる。
【０１５３】
分配ヘッド２００４が膨張チャンバを落下させた後に、分配ヘッドは、図２７に示す針すすぎ位置へ移動する。この針すすぎ位置において、分配ヘッド２００４は、１対のすすぎステーション２０３０の上方に置かれる。図２８において分るように、各すすぎステーション２０３０は、実質的に円筒状の本体部２８０２を含み、この円筒状本体部は、その下側端部において画分捕集アセンブリ２３のフレーム２０００に取付けられている。本体部２８０２は、長手方向軸線に沿って垂直方向に延びる細長い開口２８０４を有する。細長い開口２８０４内には、内側洗浄管２８０３が配置されている。内側洗浄管２８０３の外径は細長い開口の内径よりも小さいので、洗浄管と本体部との間には環状通路２８０６が形成される。
【０１５４】
内側洗浄管２８０３の周りには、外側洗浄管２８１２が同軸状に配置されている。外側洗浄管２８１２の内径は、内側洗浄管の外径よりも大きい。従って、内側洗浄管２８０３と外側洗浄管２８１２との間には環状の溶媒通路２８０６が延びる。内側洗浄管２８０３及び外側洗浄管２８１２は、溶媒通路２８０６の上側端部を閉塞する頂部キャップ２８１４によって同軸上に保持されている。
【０１５５】
本体部２８０２の底部は、溶媒源に接続され、溶媒通路２８０６と流体連通する溶媒入口２８１６を有する。選択された溶媒又は他の洗浄流体は、溶媒入口２８１６を通って溶媒通路２８０６内へ案内される。溶媒通路２８０６の下側端部を閉塞するために、本体部２８０２の底部及び内側洗浄管２８０３の周りには、０リングシール部材２８１８が配置されている。溶媒は、溶媒通路２８０６に入り、通路を上向きに流れる。内側洗浄管２８０３の上端部分は、溶媒通路２８０６と連通する複数の孔２８２０を有する。溶媒通路を流れる溶媒は、孔２８２０を通って内側洗浄管２８０３の内部区域２８２２内に強制的に流れ込む。孔２８２０は、溶媒の噴流を内部区域２８２２の周辺から半径方向内側へ向けるような寸法である。
【０１５６】
分配針２０１４が各すすぎステーション２０３０に降下された場合、分配針は、内側洗浄管の内部区域２８２２に置かれる。コンピュータ制御装置１８は、溶媒源からの溶媒の流れを引き起こし、溶媒は、環状溶媒通路２８０６へ流入し、孔２８２０を通って内部区域２８２２へ流入する。洗浄液の噴流は、分配針２０１４をすすぐか又は洗浄する。典型的な実施形態において、分配針２０１４が内側洗浄管２８０３の外部へ上向きに移動した場合、洗浄液は、孔２８２０を通って分配される。分配針２０１４が上向きに移動する際に、分配針に衝突する洗浄液の噴流は「流体スキージ」として作用し、それによって分配針が内側洗浄管２８０３から引き出されるにつれて、分配針は頂部又は中間部分から先端部に向かって洗浄される。
【０１５７】
内側洗浄管の内部区域２８２２へ流入する洗浄液は、内部区域を通って下向きに流れ、開放下側端部２８２４を通って内側洗浄管から出ていく。開放下側端部２８２４は廃棄物管に接続されており、廃棄物管によって、使用済み洗浄液は廃棄溶媒を貯めるための選択された容器へ搬送される。
【０１５８】
分配針２０１４が洗浄ステーション２０３０から外部へ引き上げられた後に、分配ヘッド２００４は、図１９に示す膨張チャンバピックアップ位置へ戻される。その後、ピックアップ位置に分配された新しく清浄な膨張チャンバ２０１０は、他の試料小分け部をそれぞれの受入れ用マイクロタイタープレート２２及び２４に分配するために、分配ヘッド２００４によってピックアップされる。
【０１５９】
例示的な実施形態の高処理量精製装置１０は、従来の精製方法と比較して、相対的に短時間の試料精製を可能にする。選択された試料の精製操作は、約６分から８分、又はそれよりも短時間に実施できる。従って、９６個のウエルのマイクロタイタープレートに収容された試料の精製は、約１４４分から１９２分を要するであろう。従来の精製技術を用いて４，０００件の試料を精製するのに要する時間が２，０００時間であるのに対して、前述の試料生成技術を用いて１週間で生成される４，０００件の試料の精製は、２５０から３３０．３時間程度しか要しないであろう。従って、本発明による高処理量精製装置は、精製速度を著しく高くすることができる。また、本装置は、試料が最初に取出されたマイクロタイタープレート内のウエルの位置アドレスに対応する位置アドレスを有するマイクロタイタープレートのウエル内に、精製された試料を直接捕集することを可能にする。従って、精製された化合物は、すぐにスクリーニング又は他の処理を行うことができる。その結果、安価な精製方法で著しく高い精製能力を達成できる。
【０１６０】
例示のために本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく様々な変更をなし得ることが、前述の説明から理解されるであろう。従って、本発明は請求項による以外は限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の１つの実施形態による圧力調整器を備える多チャンネル高処理量精製装置の１部の概略図である。
【図２】
図１の多チャンネル高処理量精製装置の他の部分の概略図である。
【図３】
４本のチャンネルを有する図１及び図２の多チャンネル高処理量精製装置の概略図である。
【図４】
図３の精製装置の二構成カラムの側面図を示す。
【図５】
図４の実質的に線５−５に沿った二構成カラムの断面図を示す。
【図６Ａ】
本発明の別の実施形態による一構成カラムの側面図を示す。
【図６Ｂ】
図６Ａの実質的に線６Ｂ−６Ｂに沿った一構成カラムの断面図を示す。
【図７Ａ】
本発明の別の実施形態によるクロマトグラフィーカラムの断面図である。
【図７Ｂ】
本発明によるクロマトグラフィーカラムの別の実施形態の断面図である。
【図７Ｃ】
本発明によるクロマトグラフィーカラムの別の実施形態の断面図である。
【図７Ｄ】
本発明に従うクロマトグラフィーカラムの別の実施形態の断面図である。
【図８Ａ】
従来技術を越える改善を示す３つのクロマトグラフィー操作の結果を示す。
【図８Ｂ】
従来技術を越える改善を示す３つのクロマトグラフィー操作の結果を示す。
【図８Ｃ】
従来技術を越える改善を示す３つのクロマトグラフィー操作の結果を示す。
【図９】
図３の精製装置からの背圧調整器の拡大分解組立て等角投影図である。
【図１０】
図９のアセンブリからの背圧調整器モジュールの拡大分解組立て等角投影図である。
【図１１】
図１０の背圧調整器モジュールの調整器／モータ・アセンブリの拡大等角投影図である。
【図１２Ａ】
図１１の実質的に線１２−１２に沿った調整器アセンブリの拡大断面図である。
【図１２Ｂ】
別の実施形態による図１２Ａの調整器アセンブリにおける別のノズルの拡大断面図である。
【図１３】
図３の精製装置からの微少試料バルブアセンブリの拡大等角投影図である。
【図１４Ａ】
図１３のアセンブリの微少試料バルブの等角投影図である。
【図１４Ｂ】
図３のアセンブリの微少試料バルブの拡大分解組立て等角投影図である。
【図１５Ａ】
図１４の微少試料バルブのバルブ本体部の平面図である。
【図１５Ｂ】
図１４の実質的に線１５Ｂ−１５Ｂに沿ったバルブ本体部の断面図である。
【図１６】
微少試料バルブが非サンプリング位置で示されている図１４の実質的に線１６−１６に沿った拡大断面図である。
【図１７】
微少試料バルブがサンプリング位置で示されている図１４の実質的に線１７−１７に沿った拡大断面図である。
【図１８】
分配ヘッドが分配位置で示されている図３の精製装置からの分配ヘッドと膨張チャンバの拡大断面図である。
【図１９】
本発明の１つの実施形態による図３の精製装置の自動画分捕集アセンブリの等角投影図であり、この画分捕集アセンブリはチャンバピックアップ位置で示されている。
【図２０】
捕集位置で示した図１９の画分捕集アセンブリの等角投影図である。
【図２１】
明瞭にするためにフレームから取り外して示した、図１９の画分捕集アセンブリの分配アセンブリ及びホッパを一部分解して示した拡大前方等角投影図である。
【図２２】
図２１のドラムアセンブリを一部分解して示した拡大後方等角投影図である。
【図２３】
図２２のドラムアセンブリのチャンバ供給及びブレーキアセンブリの拡大等角投影図である。
【図２４】
図２１の分配アセンブリの拡大部分等角投影図であり、右側の整列案内部材が前側の分配位置にあり、左側の整列案内部材が後退位置にある状態を示す。
【図２５】
未精製試料を収容するためのウエルと、試料の精製された部分をウエル対ウエルのマッピング法にて受入れる、ターゲットと反応副産物のための２つの受入れ用マイクロタイタープレートとを備える供給用マイクロタイタープレートの概略図である。
【図２６】
チャンバ投下位置において示した図１９の画分捕集アセンブリの等角投影図である。
【図２７】
すすぎ位置において示した図１９の画分捕集アセンブリの等角投影図である。
【図２８】
画分捕集アセンブリのすすぎステーションを示した図２６の実質的に線２８−２８に沿った拡大断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図１６】
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【図１８】
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【図２５】
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【図２８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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