(57)【要約】少なくとも１つの検体の結晶化条件を特定する方法であって、それぞれの組成物が少なくとも１つの検体を含有する一組の組成物群を準備し、それぞれの組成物が、結晶化に影響をおよぼすことのできる少なくとも最初の条件に置かれるように誘導するかまたは置かれるようにし、少なくとも１つの組成物における結晶化のいずれかを検出する方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの検体の多形性を検出する方法であって、各々の組成物が少なくとも１つの検体を含有する一組の組成物群を供給し、それぞれの組成物が結晶化に影響をおよぼすことができる少なくとも最初の条件に置かれるように誘導するかまたは置かれるようにし、少なくとも１つの組成物におけるなんらかの結晶化を検出することを含むことを特徴とする検出方法。
【請求項２】
一つの組成物で検出される結晶化を、他の組成物で検出される結晶化と比較する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
検体が異なる多形形態に結晶化することを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
試料の１つの多形形態を請求項１記載の方法に課することによって、前記試料の１つの多形形態を他の多形形態に変換するための条件を最適化する方法。
【請求項５】
前記一組の組成物群を構成するそれぞれの組成物が、前記群を構成する他のいずれかの組成物と、少なくとも１つの条件で異なっていることを特徴とする請求項１〜３記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの条件が、物理的条件を含んでいることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの条件が、化学的条件を含んでいることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記一組の組成物群が、多数の分離したセルを含む固形支持反応媒質に供給され、それぞれのセルが１つの組成物を含んでいることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項９】
さらに、組成物を前記最初の条件にさらしたのち、少なくとも１つのさらなる条件を変更することを含む請求項５記載の方法。
【請求項１０】
さらに、所望の大きさと均質性とを有する検体を得るための条件を特定することを含む請求項５記載の方法。
【請求項１１】
前記検体が、小さな有機分子、有機金属化合物、触媒、有機分子もしくは薬理活性化合物の塩、または生物学的分子であることを特徴とする前記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
組成物の容積が、１０００μｌ、好ましくは１００μｌ、より好ましくは１０μｌよりも少ないことを特徴とする前記請求項のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
狭い粒度分布を有する試料の結晶を含む組成物を製造する方法であって、前記請求項のうちのいずれかに記載の方法によって前記試料の結晶化条件を選択し、その結晶化条件を所望の総量にスケールアップすることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の方法によって得ることができる、狭い粒度分布を有する試料の結晶を含有する組成物。
【請求項１５】
前記試料の結晶化工程において、結晶化用核の供給源とすることを特徴とする請求項１０記載の組成物の使用。
【請求項１６】
試料の結晶を製造する方法であって、該試料の過飽和組成物を供給し、かつ前記過飽和組成物に請求項１４記載の組成物を供給することを特徴とする方法。
【請求項１７】
試料の構造を決定する方法であって、請求項１０記載の前記組成物からの組成物または結晶を、中性子回折、電子回折および／またはＸ線回折にかけ、かつその結晶構造を決定することを特徴とする方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの検体の多形作用をスクリーニングする方法であって、多数の分離しているセルを含む固形支持反応媒質を準備する工程、２またはそれよりも多い分離しているセルに、個々のセルの全体的な組成が少なくとも１つの他セルの組成と少なくとも１つの点で異なるように検体および他の成分を供給する工程、必要に応じて個々の組成物における結晶化作用が変化するように条件を修正する工程、および検体の結晶形態を検出することによって、分離しているセル中における組成物の多形作用の変化を検出する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
さらに、セルの組成物をさらに修正する工程を含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
さらに、結晶形態が、中性子回折、電子回折またはＸ線回折、好ましくはＸ線回折によって決定されることを特徴とする請求項１８または１９記載の方法。
【請求項２１】
検体が、結晶性もしくは凝集状態、溶液、エマルジョンまたは懸濁液の形態で供給される請求項１〜１２または１６〜２０のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
支持反応媒質の表面が、不活性結晶を含有する少なくとも１つの結晶化用核を含むことを特徴とする請求項１８〜２１記載の方法。
【請求項２３】
セルが多くて１０００μｌ、好ましくは多くて１００μｌ、より好ましくは多くて１０μｌの容積を有するか、またはセルが多くて１０００μｌ、好ましくは多くて１００μｌ、より好ましくは多くて１０μｌの総量になるように満たされていることを特徴とする請求項１〜１２または請求項１８〜２２に記載の方法。
【請求項２４】
セルが、多くて１００μｇ、好ましくは多くて１０μｇ、より好ましくは多くて１μｇの検体を含むことを特徴とする請求項１〜１２または１６〜２３記載の方法。
【請求項２５】
検体の結晶化作用の変化が、検体の結晶性材料の形成を含むことを特徴とする請求項１８〜２４記載の方法。
【請求項２６】
検体の結晶性材料の形成が、結晶性材料の少なくとも１つの多形形態の形成を含む請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
検体の結晶性材料が、２もしくはそれよりも多い検体または試料と、塩または溶媒化物のような、小さな分子との混合結晶を含むことを特徴とする請求項２５または２６記載の方法。
【請求項２８】
さらに、核形成中心の添加、撹拌、振動、マイクロウェーブ処理、（超）音波処理またはそれらの組合せによって、核形成が誘導される工程を含むことを特徴する請求項１〜１２または請求項１８〜２７記載の方法。
【請求項２９】
核形成中心が、小さなクリスタリットの形態であることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
小さなクリスタリットが、検体の塩または錯体であることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
結晶化作用の変化が、個々のセルの光学的特性および／または回折特性を連続的または間欠的に測定することによって検出されることを特徴とする請求項１〜１２または１８〜２７のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
検体および／または成分が、ピエゾエレクトリック分配技術、バブルジェット分配技術、電子スプレー分配技術、マイクロおよびナノ分配技術もしくは溢れるように満たすかまたはそれらの組合せによって、セルに添加されることを特徴とする請求項１〜１２または１８〜３０のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
前記方法請求項のうちのいずれかに記載の方法によって得ることができる結晶性材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、たとえば、相作用、より詳しくは、検体の液相、ゲル相または固相中における結晶化作用をスクリーニングするための方法および装置を用いて、検体を結晶化（多形化）する方法に関する。該検体は、たとえば、薬理的に関心のある化合物と錯体、オリゴマー、塩、エステルおよびその溶媒化物といった有機分子、同種の触媒作用を有する触媒といった有機金属分子などである。また本発明は、これら検体の相転移の並行検出、より詳細には結晶化の並行検出に関する。
【０００２】
また本発明は、本発明にしたがって特定される条件を用いて、所望のスケールで検体の結晶を製造する方法を提供する。さらに、結晶およびそのような結晶を含む組成物の用途も提供される。また本発明による検体の結晶は、検体の構造に関する情報、より詳しくは結晶多形の存在に関する情報を集めるために用いることができる。本発明は、結晶多形を迅速に決定する方法を提供する。
【０００３】
結晶化は、一般に、液体環境からの分離または析出と考えられている。結晶化に対する基本的なアプローチは、通常、いたって簡単である。結晶化されるべき分子は、溶解または懸濁され、ついで溶液中での分子の溶解度に影響をおよぼす条件下に置かれる。これは溶媒を除去するかまたは溶解度を低下させる他の化合物を添加し、必要に応じて、温度、圧力または引力といった他のファクターの変化を組み合わせることによって、達成されることができる。その条件が正しいとき、小さな核が生成し、それから結晶が成長する。しかしながら、条件と結晶化との関係は、一般には、よく理解されていない。結晶化条件の最適化は、大部分は、試行錯誤によるものである。そのため、最適な結晶化条件を決定することは、骨が折れ、時間を消費するプロセスになる。
【０００４】
多くの分子は、異なる結晶形態に結晶化することができる。多形として知られている現象である。これらの異なる結晶形態の発現は、結晶が核を形成し、成長しまたは成長後にさらされる物理的および化学的環境に強く依存している。異なる結晶形態は、結晶化が異なる条件下に行われることに起因する。しかしながら、分子の特異的な多形形態が存在するかまたは想定することができるか、およびもしそうであればこれらがどのようにして合成されることができるかということを確実に予想することができる重要な理論構成はない。それゆえ、分子の多形作用の特定および異なる多形形態を得ることのできる条件の決定には、実験的に、時間がかかり、労働の厳しいプロセスを行わなければならない。
【０００５】
材料がいったん結晶形態になれば、分子の三次元構造に関する貴重な情報を得ることができる。さらに、分子の異なる結晶形態から、貴重な情報を得ることができる。たとえば、異なる多形形態は異なる溶解作用を示し、または生物学的活性に関する異なる特性さえをも示す。
【０００６】
薬分子または同種の触媒作用を有する触媒のような、多くの薬理的および／または工業的に重要な分子は、室温で固体である。概して、これらの分子は別個の構造形態に結晶化し、そうして多形作用を示す。それゆえ、そのような化合物の結晶化作用に関する情報を得ることは、興味深い。
【０００７】
化合物の結晶化作用は、主として、その原子の空間的配置によって決定される。これは明らかにその共有結合パターンとともに、結晶格子中のあらゆる利用可能なカウンターイオンの存在によって決定されるそのイオン構造を含む。この化学的な構造のつぎに、母液中の化合物濃度、溶媒の疎水性／極性、温度、結晶形成（核形成）速度、圧力およびその他多くの外的なパラメータもまた、有機化合物の結晶化に影響をおよぼす。
【０００８】
結晶化に影響をおよぼすパラメータが多数であるがゆえに、パラメータの最適な組合せを決定するには、可能性のある組合せは圧倒的な量になる。それゆえ、試行錯誤に基づく従来の直線的な最適化（１つの条件を試験し、後で他の条件を試験する）は、実行できるとしても、長くかつ煩わしい方法である。そのため、本発明の目的は、多くの組合せを試験することができ、効率的に、迅速にかつ好ましくは並行して行うことができ、すなわち同時に様々なパラメータの組合せを試験する方法を提供することである。
【０００９】
前述のような従来の直線的な最適化は、小さい有機化合物の多形を調べる場合の一般的な方法でもある。個々に多くの異なる条件を連続的にスクリーニングしかつその結果を評価することによって、非常にゆっくりしたペースではあるが、標準的な実験室におけるそれぞれのガラス器具の中で、所望の情報を集めることができる。性質を特定する前に、結晶材料（たとえば粉末形態）を集めることが、通常、１度に１回、手作業で行われる。
【００１０】
本発明は、一般的に結晶化条件の決定および特に多形作用の決定に関する改良を提供しようとするものである。さらに本発明は、前述の従来技術の欠点を解消しようとするものである。
【００１１】
本発明者は、多数の結晶化条件をスクリーニングする方法を見出した。さらに本発明者は、多数の結晶化条件を並行してスクリーニングする方法および結晶多形を特定する方法を発明した。
【００１２】
化学物質の多数の結晶形態、または、好ましくは、結晶形態を知られている物質の混合物（試料（Ａｎａｌｙｔｅ））を、好ましくは並行して、合成しおよび分析する方法および装置が開示されている。この目的のために、一連の溶液または少なくとも１つの溶液が、たとえば複数の溶媒または溶媒混合物または少なくとも１つの溶媒の範囲から提供される。検体は、特別にデザインされている反応媒質中に供給されてもよいが、様々な実施形態で典型的に示されているいくつかの条件を満たすのであれば、微小滴定プレートなどの従来の反応媒質で充分である。検体が反応媒質中に保持される条件は、たとえば、温度を下げたりまたは溶媒を蒸発させるというような、物理的または化学的な条件の変化または修正によって、変化する。検体の結晶化は、これらの物理的または化学的な条件を変化させることによって誘導される。非溶解性の材料は、たとえばＸ線回折技術および好ましくは透過ジオメトリーで分析される。非溶解性材料の分析は、反応媒質上の本来の位置で行うことができ、または検体の非溶解性フラクションを担体に移すことによって行うことができる。Ｘ線回折パターンは、好ましくは、自動的に修正されおよび比較される。異なる検体のパターンが比較され、それによって、異なる多形体およびこれらの多形体が形成され、または１つの多形形態から他の多形形態へ変換される条件を特定することができる。
【００１３】
本発明は、１つの側面においては、少なくとも１つの検体の多形を検出する方法であって、少なくとも１つの検体を含む１組の組成物を供給し、それぞれの組成物を、結晶化に影響をおよぼすことのできる少なくとも第１の条件に誘導するかまたはその条件下におき、少なくとも１つの組成物における結晶化のいずれかを検出する方法に関する。
【００１４】
本発明において、検体（Ａｎａｌｙｔｅ）なる語は、結晶化作用が決定されるべき化合物である。本発明において、試料（Ａｎ　ａｎａｌｙｔｅ）なる語は、化学物質または、異なる物質の混合物であって、少なくとも１つの物質は結晶形態を知られているものもしくは少なくとも１つの結晶形態が存在すると考えられている物質の混合物である。本発明において、試料（Ａｎ　ａｎａｌｙｔｅ）なる語は、好ましくは、薬理的に活性のある分子もしくは触媒−配位子錯体もしくは二量体、塩、エステルまたは溶媒化物などの有機または有機金属の分子または化合物である。別の面では、本発明において、試料（Ａｎ　ａｎａｌｙｔｅ）なる語は、生物分子、すなわち核酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡ、ポリペプチド、ペプチド、糖たんぱく質とその他のたんぱく性物質、リポプロテインたんぱく質−核酸複合体、炭水化物、バイオミメティクスなどであることができる。
【００１５】
本発明の方法を実施する１つの好ましい手段では、１組の必要に応じて密閉可能な容器を含む反応媒質が与えられる。該容器は必要に応じて、核生成因子のような結晶化作用を変化させるかまたは結晶化作用に影響をおよぼす物質などの結晶化を誘導する手段を与えられる。固体、スラリー、エマルジョンまたは溶液の形態の検体は分けておかれ、それによってそれぞれの容器の組成は、少なくとも１つの他容器の組成と、少なくとも１つの点で異なる。必要に応じて該容器を大気から密閉し、必要に応じて該容器に大気を供給して結晶化作用に影響を与え、結晶材料を生成させ、たとえば溶媒を除去することによって、または担体材料に担持されている結晶材料の結晶構造を好ましくはＸ線回折技術で分析することによって、得られる結晶材料の回折を処理し、好ましくは必要に応じて選択される検体または組成物のＸ線回折パターンを自動的に決定し、必要に応じて検体または組成物の回折パターンを比較し、必要に応じて回折パターンの背景的変動を修正し、必要に応じて検体の多形体を特定し、かつ、必要に応じて多形体の生成および結晶形態と、検体が課されてきた組成および条件とを関連づける。
【００１６】
反応媒質は、好ましくは使用される物質と溶媒に対して化学的に不活性であり、好ましくは用いられる検出技術に対して透過性であり、たとえば、Ｘ線回折技術の場合には、Ｘ線を透過する。反応媒質がＸ線を透過しなければ、一連のサンプルは反射Ｘ線回折ジオメトリーで測定されるが、好ましくは、サンプルを連続的に、好ましくは並行的にＸ線透過担体に移した後に透過Ｘ線回折ジオメトリーで測定される。また反応媒質は、視覚的または光学的な点検ができるように、可視光（約２００ｎｍ〜１０００ｎｍ）を透過することが好ましい。また反応媒質は、熱を伝達できることが好ましい。それによって、温度を変化させることができる。配列の具体例としては、反応媒質の容器またはウエルの間で、中心距離が２〜１０ｍｍに変化し、直交する中心が８×１２〜３２×４８で並んでいるものが挙げられる。
【００１７】
検体の多形形態の決定は、好ましくは、電子回折またはＸ線回折技術によって達成される。試料の多形が異なると、異なる回折パターンが得られる。結晶化された検体から、好ましくは透過ジオメトリーによって回折パターンを決定し、そしてこれらの回折パターンを比較することによって、異なる結晶化状態と検体の異なる結晶形態とを関連づける情報が得られる。
【００１８】
結晶化された検体のＸ線回折特性の決定は、通常、結晶化法が実行された、与えられた配列中で（元の場所で）実行することができる。透過回折ジオメトリーでは、好ましい実施は、配列そのものがＸ線回折を透過することまたは該配列の背景回折パターンが決定され、該配列中の結晶から得られるＸ線回折データがこの背景パターンによって修正されることを要求している。同様に、反応媒質のウエル中に存在するすべての結晶材料、スラリーなどを同時に濾過することによって、担体媒体上の反応媒質からすべてのクリスタリットを除去することができる。これによって、溶媒などに由来する背景シグナルを減らし、結晶化材料を分析することができる。回折試験で一般的なの反射ジオメトリーに代えて透過ジオメトリーを用いる利点は、単位質量の検体について、実質的により多くのシグナルが測定されるということである。ミリグラム量、好ましくはナノグラム量またはピコグラム量の材料を使用することができ、さらに処理量を向上させることを達成できる。
【００１９】
試料に異なる多形が存在するのを決定することは、試料の一つの結晶形態を該試料の他の結晶形態に変換する条件を決定および／または最適化するのに利用できる。本発明の有利な形態は、試料の一つの多形形態を本発明の多形性検出方法に課することによって、試料の一つの多形形態を他の多形形態に変換する条件を最適化する方法に関する。
【００２０】
本発明に従えば、好ましくは、結晶化されるべき検体の結晶化作用に影響をおよぼすパラメータの少なくとも１つがそれぞれ異なっている、多数の異なる条件が提供される。本発明の実施形態では、異なる条件は化学的または物理的であることができる。一般に、化学的な条件には、異なる（濃度の）溶媒、緩衝液、沈殿剤、塩などが含まれる。物理的条件は、温度、圧力などで見られる。
【００２１】
技術は、通常、結晶化を成功させるには大量の材料が要求されることを教えているが、小さな分子（１モルあたり５００ｇよりも少ないオーダーの分子量）ではサブマイクログラム量を使用することができ、たんぱく質（１モルあたり５０００ｇよりも大きいオーダーの分子量）では１ナノグラム量さえをも下回ることを、我々は示した。本発明の方法で利用できる小さなボリュームによって、検体の入手可能性に関する問題が減り、多数の条件を迅速に試験することおよび関連する条件を容易に調整することができる。それゆえ、この方法は、たとえば研究の初期段階で、わずかな量の検体しか入手できない場合にも有利である。
【００２２】
本発明方法の主な利点は、量が小さいので、通常、実験の自動化される設定が速くなり、条件配列において結晶を自動的に検出することが速くなるとともに、より多くのサンプルを同時に試験することができ、必要な材料が少なくなり、それによって無駄が減り、与えられる利用可能量の材料でより多くの試験を実行することができ、結晶化が達成される条件を特定する機会が顕著に増加し、同様に異なる多形形態を特定する機会が増えることである。
【００２３】
検体の結晶化条件を決定するために、一組の組成物を供給する好ましい手段は、その一組の組成物を、多数の分離しているセルからなり、それぞれのセルに１つの組成物が入るような固形支持反応媒質上に供給する方法である。この手法では、組成物の分配および／または組成物ごとの条件変更ならびに相変化作用（代表的には検体の結晶化）の検出を容易に自動化する、配列様試験フォーマットが提供される。いずれのフォーマットにおいても、拡散、蒸発、温度変更またはその他の技術もしくは工程およびその組合せでパラメータのいずれかを変化させ、さらに条件を変更することによって、最良の結晶が得られる。そのような、物理的または化学的条件のさらなる条件変更は、本発明に適用されることができ、配列フォーマットにおいて非常に便利である。またさらなる変更は、結晶化条件を精細に調整することにも使用される。固形支持体上のセルは、好ましくは、さらにその中またはその真上の雰囲気を制御する手段を備えている。このために、支持反応媒質は、たとえば支持体の全体を密閉するかまたは個々のセルもしくはセルの一団を密閉する密閉装置または密閉物質に適合している。このために、ボール、プレート、キャップ、パラフィンオイル、シリコンオイルのような不活性な液体が提供されることができる。
【００２４】
検体は、微小量の物質を正確にかつ制御されて分配できる技術によって、固形支持体のセルの中に入れられる。適切な技術は、液体または固体を、マイクロリットルまたはマイクログラム、好ましくはナノリットルまたはナノグラム、より好ましくはピコリットルまたはピコグラムの範囲で正確にかつ制御しながら分配できる技術である。検体がいずれかの液状形態で供給されるとき、好ましくは、ピエゾエレクトリック分配技術、バブルジェット分配技術、電子スプレー分配技術などの分配技術、他のミクロ−およびサブミクロ−分配技術などを利用することが可能であり、好ましくはナノ−分配技術が利用される。これらの分配技術を利用することによって、予め定められている量の検体をそれぞれのセルに供給することができる。それゆえに、同様に、異なる量の検体をそれぞれのセルに供給することができる。
【００２５】
また、たとえば、反応媒質を流体に入れ、反応媒質に流体を注ぎ、溢れさせて満たすことによって基体上に無方向に流体を分配するかまたは溢れさせて満たす技術を、有利に利用することができる。
【００２６】
検体が、たとえば溶液またはエマルジョン形態の、いくらかの担体によって供給される場合、ある程度の蒸発、乾燥、排出、凍結乾燥またはその他の液体除去技術によって、少なくとも部分的に溶媒および／または他の担体液体をセルから除去することが、好ましい選択である。
【００２７】
得られる結晶の大きさおよび粒度分布および均質性および／または純度とともに、結晶化工程の速度および持続時間も影響を与えうることが、しばしば望まれる。そうするためには、本発明は特に適している。核が速やかに形成されるように設計されることができ、必要ならば、引き続きそれらの核の上で結晶化がゆっくりと進行する。速度および成長に影響する条件ならびに結晶化を停止させる条件は、すべて決定されることができる。その後、たとえば（薬剤の調製における）薬理的用途の結晶の生産規模は、本発明にしたがって特定された条件に基づいている。結晶が成長するあいだ、局所的な濃度勾配によって引き起こされ、成長中の結晶上で分子を加速させる、重力誘導対流は、逆に、該結晶の結晶状態に影響をおよぼすことができる。小さい量において、この重力誘導対流は、激しさが著しく低く、拡散速度および結晶が成長する速度についで、結晶化が起こる容器の物理的な大きさに応じて増加する。それゆえ本発明の方法は、通常、重力を課せられるより大きな量における結晶成長よりも、良い状態である結晶を得るであろう。
【００２８】
本発明の方法は、結晶が成長するあいだに、重力誘導対流を減少させるので、本発明の方法によって製造される結晶の結晶状態は、宇宙空間すなわち微小重力条件で成長する高品質結晶の結晶状態に近づくであろう。
【００２９】
本発明は、検体の異なる結晶形態を成長させる結晶化条件を決定し、そして検体の多形形態の特定を可能にする決定法を提供する。これは、たとえば、薬理的な場合に価値のある情報であり、それによって、興味のある薬理的化合物の多形体が、それぞれ、異なる物理的特性または生物学的活性上の異なる特性をもつことができる。特定かつ充分に明らかにされている医薬品の、アメリカ食品医薬品局などによる公的な認可を、その医薬品の別の多形体に変えることはできない。しかしながら、構成分子の化学的性質が特定される。それゆえ、医薬品の様々な多形を発見しかつ特定し、それらの生物学的特性に関する理解を増すことは、非常に重要である。さらに、異なる多形体はたとえば溶解性の相違などの異なる生物学活性を有するので、これらの医薬品の多形体を早期に発見することも、薬理的に興味のあることである。
【００３０】
また本発明は、狭い粒度分布を持つ試料の結晶を含む組成物を製造する方法であって、本発明の方法によって該試料の結晶化条件を選択し、かつその条件を所望の総量にスケールアップすることを含む方法を提供する。この方法によって得られる結晶は、核形成中心として使用することができる。このような方法によって得られる結晶は、今までの利用可能な方法で得られる結晶よりも、粒子の大きさおよび組成が均質である。かくして、本発明はこれらの結晶をも含む。このような結晶は、薬理的な目的またはさらなる結晶化工程の種結晶として使用することができる。そのような実施形態においては、本発明は、試料の結晶を製造する方法であって、該試料の過飽和組成物を供給し、かつ該過飽和組成物に本発明による種結晶を供給することを含む方法を提供する。本発明によって製造される結晶は、検体の構造決定に好ましく使用される。こうして、さらに本発明は、試料の構造を決定する方法であって、本発明による前記組成物由来の結晶を、固体状態のＮＭＲ技術、中性子回折、電子回折および／またはＸ線回折にかけること、ならびにその結晶構造を決定することを含む方法を提供する。
【００３１】
好ましくは、本発明の方法は、分離したセルからなる配列中で行われる。それぞれのセルには異なる組成物が入れてある。相作用の変化が起こる場合、これは検出され、そして特定の組成物およびスクリーニングが行われる条件と関連付けることができる。本発明の方法の信頼性を向上させるために、それぞれの組合せを、固体支持反応媒質上に２倍または３倍供給してもよい。
【００３２】
立体対称を持たない結晶は、いずれも、貫通落下光（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｆａｌｌｉｎｇ　ｌｉｇｈｔ）の極性の方向に関するその配向性によって、直線的な分極光の分極を変化させることが知られている。結晶および特に結晶性の生物学的材料のこの特性は、現在、個々の結晶の品質を決定しおよび調査するために利用されている。しかしながら、この特性は、非立方晶系である試料の結晶が存在するか否かを決定するためにも利用することができる。貫通落下光の分極の変化を測定することによって、分極の方向が変化するので、非立方晶系の結晶性材料が存在することを決定することができる。好ましくは、検体の相作用の変化は、結晶性材料の形成によって引き起こされる。これは、多形作用を検出する方法において、別の工程を導く。最初に結晶性材料の存在を決定することによって、記録されなければならないＸ線回折パターンの数は減少する。これは、本発明方法の効率をさらに向上させる。
【００３３】
相作用の変化は、様々な方法で決定することができる。しかしながら、再生環境下で多数のサンプルを迅速にスクリーニングするためには、好ましい技術は、連続的または間欠的に、個々のセルの光学的および／または回折特性を検出または測定することに基づいている。
【００３４】
個々のセルの光学的および／または回折特性の決定は、分極方向を変化させることができる光源と、保持台と、多数のセルを含む反応媒質と、分極可能な光源から来る光の分極が変化するのを検出するシステムと、位置感受性検出器とを含むシステムによって行うことができる。
【００３５】
光の分極の変化は、通常、相作用の変化に対応している。相作用の変化は、主に、検体の相変化によることが好ましい。検体の相変化によって引き起こされない相作用の変化は、付加的に、検体そのものの相作用に関する有用で価値のある情報を提供する。たとえば、もしいずれかの塩が結晶化するならば、興味のある物質は溶解したままで残る一方で、その塩の現在の濃度では興味のある物質を析出させることはできない。
【００３６】
相変化の検出は、たとえば、顕微鏡技術を助けにして、視覚的なスクリーニングによって行うこともできる。そして、多形体の存在を、前述の技術によって決定することができる。
【００３７】
さらに本発明は、特定の実施形態として、少なくとも１つの検体の結晶化作用をスクリーニングする方法であって、多数の分離しているセルを有する固形支持反応媒質を供給する工程と、それぞれの分離しているセル中の検体を、１またはそれより多い他の成分と組合せ、好ましくは個々のセルの総合した組成が少なくとも１つの他セルの組成と少なくとも１つの点で異なるようにし、いずれのオーダーにおいても該成分と検体とを同時にまたは順番に混合する工程と、必要に応じて個々の組成物の相作用を変化させるように条件を修正する工程と、分離しているセル中の組成物の相作用、特に結晶化の変化を検出する工程とを含む方法を提供する。
【００３８】
さらに理想的な条件の特定をスピードアップするために、異なるセルを互いに（自動的に）比較することができる。
【００３９】
もちろん、組成物の相作用の変化は、好ましくは、主に相変化、特に検体の結晶化によって引き起こされる。
【００４０】
検体の結晶化に影響をおよぼすためには、結晶化用の不活性な核または複数の不活性な核が提供される。１実施形態では、こうして本発明は、支持反応媒質の表面が、不活性結晶を含有する少なくとも１つの結晶化核を含み、その結晶化核は好ましくは核形成中心が小さいクリスタリットの形態であり、好ましくは検体の塩または錯体の形態である方法を提供する。別の実施形態では、反応媒質そのものの（結晶化）特性が、検体の結晶化に影響をおよぼすこともある。
【００４１】
さらに結晶化の開始は、核形成が撹拌、振動、マイクロウェーブ処理、（超）音波処理またはその組合せにより誘導される工程によって影響を受けることもある。
【００４２】
実施例
温度および圧力を上げて有機および無機の液体を処理するために設計されている、微小バッチ式配列を使用した。できるだけ化学的に不活性であり、急速な熱転移が可能な材料を、液体区画から選択した。外径が１２７．７ｍｍ×８５．５ｍｍであり、９６のウエルを含む微小プレート配列を、真鍮から機械加工し、その後金メッキを施した。微小ウエルの容積はおよそ５０マイクロリットル（μｌ）であり、個々のウエルは合成可撓性ポリマーからなるＯリングによって密閉される。この目的のために、バイトン（Ｖｉｔｏｎ、商標名）リングを使用した。しかしながら、カルレッツ（Ｋａｌｒｅｚ、商標名）またはテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ、商標名）リングのような、化学的により不活性なリングが好ましい。ウエルは、厚さ４ｍｍのガラス板（長さ１１７ｍｍ、巾７５ｍｍ）によってＯリングを被うことによって密閉された。微小プレート上のガラス板を固定するために、真鍮製のブラケットに１６のねじを取り付けた。微小プレート配列の体裁は、標準的な大きさの９６穴微小滴定プレートに基づいている。真鍮微小プレートを、商業的に利用できる９６穴熱循環機の加熱素子にぴったりフィットするように、ステンレス鋼のアダプターボードにボルトで固定する（バイトンおよびカルレッツはデュポン・ダウ・エラストマーズ（ＤｕＰｏｎｔ　Ｄｏｗ　Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ）の登録商標である。テフロンはデュポン社の登録商標である。）。
【００４３】
反応媒質上のウエルまたは容器を、手作業、半自動または自動のいずれかで、ピペット器具または分配器具を用いて満たす。検体を、溶媒を蒸発させることができる溶液で導入する。該検体の溶液を該容器に導入する前に、該検体の溶液を充分に濾過することが重要である。続いて、他の成分または溶媒をピペットによって導入することができる。もし容器中に存在する検体のうちのいくつかまたは全てがその液体環境に溶解しないのであれば、該容器を密封したあとで、必要に応じて全体が溶解するような充分に高い温度まで温度を上昇させてもよい。
【００４４】
容器の配列中での条件を変化させ、結果的に検体を結晶化する手段が、必要に応じて与えられる。温度を変えることによって、溶媒を蒸発させることによって、またはこれらの２つの工程を組み合わせることによって、該反応媒質の１またはそれより多い容器中にて、並行して結晶化が誘導される。配列されている容器における各固形画分中の多形体の結晶化度および特性を分析する手段が、与えられる。
【００４５】
必要に応じて、個々の容器の固形材料を、様々な異なる手法の１つを利用して、薄い担体膜に同時に移すことができる。たとえば、ワットマン・ポリフィルトロニクス社（Ｗｈａｔｍａｎ　Ｐｏｌｙｆｉｌｔｒｏｎｉｃｓ）は、特別な吸引システムを利用する濾過によって、析出した化学品を、９６穴プレートから１つのフィルターに集めるシステムを開発した。配列されている容器における多形体の物理的特性を自動的に分析および特定する手段が、与えられる。
【００４６】
任意のフィルターが、（アルテクナ社、ヴィルニウス、ラトビア（Ａｌｔｅｃｈｎａ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｖｉｌｎｉｕｓ，Ｌａｔｖｉａ））によって生産され、ノニウス（Ｎｏｎｉｕｓ）（デルフト（Ｄｅｌｆｔ）、オランダ）製のＦＲＧ−３９１発生器のようなＸ線回折計に配置されるようなＸ−Ｚ移動システム上に備え付けられる。（透過粉末）Ｘ線回折パターンは、エムエーアール・リサーチ社（ＭＡＲ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＧｍｂＨ）（ハンブルグ、ドイツ）のＭＡＲ−３４５像平板検出器のような領域検出器に記録することができる。フィルター上に保持される未透過物のそれぞれのＸ線回折パターンが記録される。１つの未透過物への照射が終わったのちに、Ｘ−Ｚ移動テーブルが次の未透過物を照射位置に移動させる。Ｘ線回折像は分析されかつ比較される。たとえば、フィルターの不均一性などによる背景の変動は、観察したパターンを相互に比較する前に、回折像から除去することができる。
【００４７】
前述の技術を応用した例は、つぎのとおりである。
微小配列におけるＦ５Ｏ３ＮＣ１８Ｈ２についての結果
単一の化学化合物（Ｆ５Ｏ３ＮＣ１８Ｈ２、分子量：３９３．３６）の結晶化条件および多形性を、簡単な加熱冷却サイクルを利用し、１６の異なる溶媒組成物からなるスクリーンについて試験した。異なる多形体の回折パターンを、相互相関法を利用して自動的に同定した。完全なスクリーンは、６つの独立した副セットから構成される。特定された多形体を表１に示す。
【００４８】
いくつかの容器においては、多形体を認めることはできなかった。これは結晶性の欠如および／または存在する結晶材料が非常に少ない量であることによるものである。Ｘ線回折によって分類された７３の化合物のうち、２つのウエルだけが元の材料（多形体Ａ）の多形体ではない材料を含んでいた。３つの多形体のＸ線回折パターンを図４に示す。結論として、小さい量で多形体を合成しかつ検出することは可能である。工程の条件と所望の多形体の形成とを関連づけることは可能である。さらに、最適な工程条件を見つけるために、より詳細にフェーズダイアグラムを探求する付加的なスクリーンから、情報が得られた。
【００４９】
バルク中のＦ５Ｏ３ＮＣ１８Ｈ２についての結果
様々な合成経路を利用して、元の材料である多形体Ａから２つの多形体ＢおよびＣを合成した。多形体Ｂの生成は、温度を１２０℃に上げ、加圧下に多形体Ａを水に溶解したのちに確認された。これは中間構造であると思われ、いくつかの合成経路を、バルク中で多形体Ｃを得るために利用できた。３つの多形体のＸ線回折パターンを図５に示す。結論として、ＢおよびＣの両方を、図６に示す、異なる合成経路を利用して、バルク中で製造することができた。多形体ＡおよびＣの質量をＥＳＩ質量分光測定法で決定したところ、両方とも文献値に一致した。純品のＡから中間体Ｂを経由してＣを合成することができるので、多形体ＢまたはＣは分解生成物であるという可能性を除外することができる。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
Ｆ５Ｏ３ＮＣ１８Ｈ２の１ｇを酢酸エチル４．５ｇに溶解し、（ｐ．ａ．）微小バッチプレート中の９６ウエルのそれぞれに、１０μｌずつ２回、２０μｌを添加した。蓋を開けた一般的なＰＣＲ機中において、４０℃で１時間加熱し、溶媒を蒸発させた。つぎの９６ウエルスクリーンは、４つの溶媒成分、水（Ｈ２Ｏ）、メタノール（ＭｅＯＨ）、１−ブタノール（ＢｕＯＨ）および２−プロパノール（ｉ−ＰｒＯＨ）で設定された。
【表２】
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【００５２】
【表３】
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１６溶媒スクリーンの組成を、９６穴配列で６回繰り返した。
【図面の簡単な説明】
【図１】９６の容器を持つマイクロプレート反応媒質の全体的なレイアウト。
【図２】フィルター支持体。
【図３】回折計のＸ−Ｙ移動テーブル。
【図４】微小配列中で記録された、異なる多形体のＸ線回折パターン。
【図５】Ｆ５Ｏ３ＮＣ１８Ｈ２の多形体Ａ、ＢおよびＣのＸ線粉末回折パターン。
【図６】Ｆ５Ｏ３ＮＣ１８Ｈ２の多形体Ａのバルクから多形体ＢおよびＣを合成するのに使用する経路。
【図７】Ｆ５Ｏ３ＮＣ１８Ｈ２の多形体を入れた微小ウエル。
【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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【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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