(57)【要約】マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）用の新規なサンプル支持プレートが開示されている。この支持プレートにはサンプル提示用上面と下面とがあり、サンプル提示用上面には１つ以上のサンプル受け入れ用の穴がある。この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にある。この穴には、サンプル中に含まれる分析対象とマトリックス分子とをターゲットスポットに保持・濃縮する多孔性材料が充填されている。また、従来のＭＡＬＤＩ−ＭＳ、および自動ＭＡＬＤＩ−ＭＳにおいて、本発明のサンプル支持プレートを作製し、使用する方法についても開示されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル提示用上面と下面とを備えたマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）用サンプル支持プレートであって、前記サンプル提示用上面には１以上のサンプル受け入れ穴があり、 前記穴はサンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり、前記穴には、サンプル中に含まれる分析対象とマトリックス分子とを前記穴の表面で保持・濃縮するための多孔性材料が充填されている、前記サンプル支持プレート。
【請求項２】
前記多孔性材料が、選択された分子を多孔性材料中へあるいは多孔性材料を通って浸透させ、または選択された分子を多孔性材料上に保持することができるほど、十分に多孔性である、請求項１に記載のサンプル支持プレート。
【請求項３】
前記多孔性材料が、多孔性モノリス（monolith）および粒子層からなる群より選択される、請求項２に記載のサンプル支持プレート。
【請求項４】
前記多孔性材料を浸透する分子が、塩、溶媒、およびこれらの混合物から選択され、前記多孔性材料の表面に保持される分子が分析対象およびマトリックスである、請求項２に記載のサンプル支持プレート。
【請求項５】
前記多孔性材料が多孔性モノリスである、請求項３に記載のサンプル支持プレート。
【請求項６】
前記多孔性モノリスが、モノマー、ポロゲン（porogen）、および開始剤を混合することにより作製される、請求項５に記載のサンプル支持プレート。
【請求項７】
前記モノマーが、モノビニルモノマー、ポリビニルモノマー、およびモノビニルモノマーとポリビニルモノマーとの混合物からなる群より選択される、請求項６に記載のサンプル支持プレート。
【請求項８】
前記モノビニルモノマーが、スチレン、Ｎ−ビニルピロリドン、メタクリレート、ビニルアセテート、グリシジル・メタクリレート、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項７に記載のサンプル支持プレート。
【請求項９】
前記ポリビニルモノマーが、ジビニルベンゼン、エチレンジメタクリレート、ビス−アクリルアミド、ジビニルピリジン、エチレンジメタクリレート、ヒドロキシアルキレンジメタクリレート、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項７に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１０】
前記ポロゲンが、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エステル、アルコール、ケトン、エーテル、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項６に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１１】
前記開始剤が、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化二硫酸、バゾ（Vazo）52、バゾ64、バゾ67、バゾ88、V70、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項６に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１２】
前記穴が、正確に定められた位置にある、請求項１に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１３】
前記穴の正確に定められた位置が、自動分析を容易にするものである、請求項７に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１３】
[請求項１３ａ]
ターゲットスポットのグリッドが、サンプル提示用上面に形成される、複数の穴を備えた請求項１２または１３に記載のサンプル支持プレート。
[請求項１３ｂ]
前記グリッドが、９６の穴を有する、請求項１３ａに記載のサンプル支持プレート。
[請求項１３ｃ]
前記複数の穴が、ハイスループット分析を容易にするものである、請求項１３ａに記載のサンプル支持プレート。
【請求項１４】
前記穴が、前記プレートを垂直方向に通り、プレート表面に対し垂直方向を向いている、請求項１に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１５】
選択された分子を多孔性材料中へまたは多孔性材料を通って浸透させやすくするために、前記穴を減圧状態にする、請求項２に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１６】
前記減圧状態が、真空マニホールドによってかけられる、請求項１５に記載のサンプル支持プレート。
【請求項１７】
請求項１に記載の前記サンプル支持プレートを準備し；
サンプルを前記穴に添加し；
サンプル中の選択された分子を前記穴にある多孔性材料へ浸透または通過させ、サンプル中の他の選択された分子を前記多孔性材料の上部に保持させることによって、前記他の選択された分子を前記穴の表面に濃縮し；
それによって、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ用のサンプルを調製することを有するマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析機（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）用のサンプル調製方法。
【請求項１８】
前記穴にサンプルを添加する前に、前記サンプル支持プレートを減圧状態にすることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記減圧状態が、前記サンプル支持プレートを真空マニホールドに置くことによってかけられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記サンプルが、分析対象、マトリックス材料、１以上の塩、または１以上の溶媒を含んでなる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記サンプルが前記吸着剤中へまたは前記吸着剤を通って徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、１以上の塩および１以上の溶媒を前記多孔性材料中へまたは前記多孔性材料を通って通過させ、前記分析対象および前記マトリックス材料を前記多孔性材料の上部に保持させ、それによって、前記分析対象を前記穴の表面に濃縮させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記サンプルが、マトリックス材料の溶液を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記サンプルが前記吸着剤中へまたは前記吸着剤を通って徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、前記多孔性材料の上部に前記マトリックス材料を保持させ、前記多孔性材料の上部に前記マトリックス材料の結晶を形成させ、それによって、前記穴の表面に前記マトリックス材料の結晶を濃縮させる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
分析対象の溶液を含む第２のサンプルを前記穴に添加し、前記第２のサンプルが前記多孔性材料中へまたは前記多孔性材料を通って徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、前記分析対象を前記多孔性材料の上部に保持させ、それによって、前記多孔性材料の上部に前記分析対象を濃縮させ、前記穴の表面でマトリックス材料の結晶に前記分析対象を含ませることをさらに含んでなる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記サンプルが分析対象の溶液を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２６】
前記サンプルが前記多孔性材料中へまたは前記多孔性材料を通って徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、前記分析対象を前記多孔性材料の上部に保持させ、それによって、前記穴の表面に分析対象を濃縮させる、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
マトリックス材料の溶液を含む第２のサンプルを前記穴に添加し、前記第２のサンプルが前記多孔性材料中へまたは前記多孔性材料を通って徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、前記マトリックス材料が前記多孔性材料の上部に保持され、前記多孔性材料の上部に前記マトリックス材料の結晶を形成させ、それによって、前記マトリックス材料の結晶を濃縮させ、前記穴の表面で前記分析対象に前記マトリックス材料を含ませることをさらに含んでなる、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記マトリックス材料の溶液を含有する第２のサンプルを添加する前に、水を前記穴に添加し、水が前記多孔性材料を通って通過するよう減圧状態にすることをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
サンプル提示用上面と下面とを備えたサンプル支持プレートを準備し；
サンプル提示用上面にサンプル受け入れ用の１以上の穴を形成させ、この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり；および
多孔性材料を前記穴に加えることをさらに含んでなる、請求項１に記載の前記サンプル支持プレートの作製方法。
【請求項３０】
サンプル提示用上面と下面とを備えたサンプル支持プレート上に１以上の穴を形成させ、この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり；および
多孔性材料を前記穴に加えることを含んでなる、請求項１のサンプル支持プレートの作製方法。
【請求項３１】
前記多孔性材料が、多孔性モノリスを含んでなる、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
モノマー、ポロゲン、および開始剤を混合し；
前記穴を前記混合物で充填し；
重合反応を開始させ、多孔性モノリスプラグ（plug）を形成させ；および
前記多孔性高分子吸着剤プラグを洗浄して、未反応のモノマー、ポロゲン、および開始剤を除去することをさらに含んでなる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記モノマーが、モノビニルモノマー、ポリビニルモノマー、およびモノビニルモノマーとポリビニルモノマーとの混合物からなる群より選択される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記モノビニルモノマーが、スチレン、Ｎ−ビニルピロリドン、メタクリレート、ビニルアセテート、グリシジルメタクリレート、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ポリビニルモノマーが、ジビニルベンゼン、エチレンジメタクリレート、ビス−アクリルアミド、ジビニルピリジン、エチレンジメタクリレート、ヒドロキシアルキレンジメタクリレート、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記ポロゲンが、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エステル、アルコール、ケトン、エーテル、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記開始剤が、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化二硫酸、バゾ（Vazo）52、バゾ64、バゾ67、バゾ88、V70、およびこれらのいかなる混合物からなる群より選択される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記穴が、選択された分子の浸透と、他の選択された分子の保持とを可能にするいかなる形状であってよい、請求項１に記載の支持プレート。
【請求項３９】
サンプル支持プレートを準備し、前記サンプル支持プレートにはサンプル提示用上面と下面とがあり、前記サンプル提示用上面には１つ以上のサンプル受け入れ用の穴があり、前記穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり、前記穴には、サンプルに含まれる分析対象とマトリックス分子とを前記穴の表面に保持・濃縮する多孔性材料が充填されており；
分析対象を含むサンプルを前記穴に添加し；
前記サンプル中の選択された分子を前記穴にある前記多孔性材料へ浸透または通過させ、および、前記サンプル中の分析対象を前記多孔性材料の上部に保持させ、それによって、前記穴の表面の分析対象を濃縮させ；および
前記分析対象にＭＡＬＤＩ−ＭＳを行うことを含んでなる、分析対象にマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）を行う方法。
【請求項４０】
前記サンプル提示用上面に１以上のサンプル受け入れ用の穴があり、前記穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり、前記穴には、サンプル中に含まれる分析対象とマトリックス分子とを前記穴の表面に保持・濃縮するための多孔性モノリスが充填されている、サンプル提示用上面と下面とを備えたマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）において使用するサンプル支持プレート。
【請求項４１】
前記多孔性モノリスが、マクロ多孔性高分子プラグである、請求項５または４０に記載のサンプルプレート。
【請求項４２】
前記サンプル提示用上面に１以上のサンプルターゲットスポットがあり、前記ターゲットスポットの中に前記穴が位置している、請求項１、１７、２９、３０、３９、または４０のいずれか１項に記載の方法またはサンプルプレート。
【請求項４３】
前記サンプル提示用上面に１以上のサンプル受け入れ用の穴があり、前記穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり、さらに、前記穴には、サンプル中に含まれる分析対象またはマトリックス分子を前記穴の表面に保持・濃縮するための多孔性モノリスが充填されている、サンプル提示用上面と下面とを有するモノリス支持プレートを備えたマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析機（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）用サンプル支持プレート。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
（背景技術）
マトリックス支援レーザー脱離イオン化（ＭＡＬＤＩ）によるイオン化質量分析（ＭＳ）は、タンパク質、ペプチド、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡ等の大きな分子の分析に有用なツールである。分析の感度と自動分析の速度が、ＭＡＬＤＩプレート上へのサンプル調製に大きく依存することが広く知られている。ＭＡＬＤＩ質量分析用のサンプル調製に関する問題は、英国特許出願公開第GB2332273A号明細書にまとめられている。
【０００２】
例えば、サンプルとマトリックスとの溶液の液滴を清浄な金属製サンプル支持プレートに滴下すると、液滴により金属表面の一部が濡れる。この溶液が乾燥すると、マトリックスの小結晶からなるサンプルスポットが既に濡れている部分へ広がる。一般に、濡れた部分は均一に被覆されない。一般に、水溶液中では、マトリックスの小結晶の大部分は、金属プレート上の濡れた部分の縁から生成し始め、濡れた部分の中心へ向かって結晶成長する。そのため、分析対象の分子が不均一に分散し、サンプルスポットの中心に結晶が存在しないか、サンプルスポットの中心が（高濃度のアルカリ塩が他に存在しているため、）ＭＡＬＤＩのイオン化に実際には用いることのできない細かい小結晶によって被覆されてしまうことが多い。
【０００３】
この様に被覆されてしまうと、顕微鏡でサンプルを観察しなければならなくなる。また、ＭＡＬＤＩによるイオン化収率と質量分析能とが、サンプルスポット中の位置によって変動してしまう。実際、分析対象のイオン収率と質量分析能とが良好であるサンプルスポット上の好ましい位置を見出すことは、通常、大変な作業である。このため、ＭＡＬＤＩ質量分析におけるサンプルの高速大量処理（ハイスループット）は、不可能ではないが、困難である。
【０００４】
この問題を多少でも解決するために、多くの装置が開発されてきた。例えば、PCT出願公開第WO96／40888号、ならびに関連する米国特許第6,004,770号および第6,093,770号には、生体分子を化学修飾することができる１以上の分子を備えた、表面に結合した複合体（surface-bound complex）を有する、サンプル提示装置が記載されている。この表面に結合した複合体へ生体分子が接触することによって生じた化学修飾された生体分子が、質量分析（例えば、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）によって分析される。
【０００５】
英国特許出願GB2332273A号には、ＭＡＬＤＩプレート上の表面特性修飾（親水性または疎水性）を利用する親水性パッチ（patches）（「アンカー」）を有する、テフロンのような疎水性皮膜でコーティングされたＭＡＬＤＩ プレートが記載されている。サンプルの液滴がこのアンカー上に滴下されると、溶媒の蒸発につれてこの液滴が小さくなり、アンカーのある位置上で液滴が中心方向へ縮小する。これによって、分析対象が小さなスポットに濃縮され、質量分析の感度が、上で説明したサンプル液滴を乾燥させる従来のサンプル調製法と比べて、１０〜１００倍に向上した。このサンプルスポットは、迅速で自動化されたＭＡＬＤＩ−ＭＳを容易にするよう、適切なグリッドに配置することができる。このように被覆されたプレートは、ブルカー・ダルトニクス社よりアンカーチップ（AnchorChip（商標））として市販されている。
【０００６】
国際公開されたPCT出願WO01／19520A1号には、ＭＡＬＤＩ−ＭＳを初めとする種々の分析法において使用可能な、高密度に平面的に配置されたサンプル調製カードが記載されている。特に、この特許出願には、ＰＥバイオシステム（PE Biosystems）が設計したシステムを用いたＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ直接分析用の、シリカプラグ（plug）を備えたハウジングインサート（housing insert）の表面を使用することが記載されている。このシステムには、ハウジングを支持するサンプルプレート固定台、およびこのサンプルプレート固定台の使用に対応した質量分析機が含まれる。
【０００７】
しかし、従来の多くのサンプルプレートは、親水性化合物や特定のＭＳ装置についてしか使用できず、特殊な表面修飾が必要だったり、他の欠点を有するものだった。それゆえ、多くの分析対象を小さなスポットに簡単に濃縮・配置することができ、分析対象およびマトリックスからアルカリ塩や他の望ましくない材料を分離でき、現実的にあらゆる種類のＭＡＬＤＩ−ＭＳ装置に使用可能なＭＡＬＤＩ−ＭＳサンプルプレートが望まれていた。
（発明の概要）
本発明は、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析用サンプル支持プレート、およびＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析用に１以上の別個の位置にサンプルを濃縮する方法に関する。また、本発明によって、この支持プレートの簡便な作成法および使用法も提供される。さらに、本発明によって、サンプルの調製法および分析法も提供される。さらにまた、本発明のサンプルの調製法と分析法によって、様々な分析対象を小さなスポットに正確に濃縮・配置し、塩や他の望ましくない分子を分析対象やマトリックスから分離することが可能になる。本発明のサンプル調製法と分析法は、現実的にあらゆる種類のＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析に使用できる。
【０００８】
したがって、１つの観点からは、本発明は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）に使用するサンプル支持プレートである。本発明のＭＡＬＤＩ プレートにはサンプル提示用上面と下面とがあり、このサンプル提示用上面には１以上のサンプル受け入れ穴（aperture）がある。この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり、この穴には、サンプル中に含まれる分析対象とマトリックスとを穴の表面に保持・濃縮する多孔性材料が充填されている。
【０００９】
関連する観点からは、本発明は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）に使用するサンプル支持プレートである。本発明のサンプル支持プレートには、サンプル提示用上面と下面とがあり、サンプル提示用上面には、１以上のサンプル受け入れ穴がある。この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にある。さらに、この穴には、サンプル中に含まれる分析対象とマトリックスとを、穴の表面に保持・濃縮するための多孔性モノリス（monolith）が充填されている。
【００１０】
他の関連する観点からは、本発明は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）に使用する、モノリス状（monolithic）のサンプル支持プレートである。このモノリス状プレートには、サンプル提示用上面と下面とがあり、このサンプル提示用上面には、１以上のサンプル受け入れ穴がある。この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にある。さらに、この穴には、サンプル中に含まれる分析対象とマトリックス分子とを穴表面に保持・濃縮するための多孔性モノリスが充填されている。
【００１１】
他の観点からは、本発明は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）用のサンプル調製方法である。この方法には、上記のサンプル支持プレートを準備し；サンプルを穴に添加し；および、サンプル中の選択された分子を、穴の中の多孔性材料へ浸透または通過させ、サンプル中の他の選択された分子を、この多孔性材料上に保持させ、それによって、この他の選択された分子を穴の表面に濃縮すること：が含まれる。
【００１２】
さらに他の観点からは、本発明は、上記の本発明のサンプル支持プレートの作製方法である。この方法には、サンプル提示用上面と下面とを備えたサンプル支持プレートを準備し；サンプル提示用上面に１以上のサンプル受け入れ穴（この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にある）を形成させ；および、この穴に多孔性材料を添加すること：が含まれる。
【００１３】
関連する観点からは、本発明は、サンプル提示用上面と下面とを有するサンプル支持プレート上に１以上の穴（この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にある）を形成させ；および、この穴に多孔性材料を添加すること：によって、本発明のサンプル支持プレートを作製する方法に関する。
【００１４】
他の観点からは、本発明は、分析対象にマトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）を行う方法である。この方法には、サンプル支持プレートを準備し（このサンプル支持プレートには、サンプル提示用上面と下面とがあり、このサンプル提示用上面には、１以上のサンプル受け入れ穴があり、この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にあり、この穴には、サンプル中に含まれる分析対象とマトリックス分子とを保持・濃縮するための多孔性材料が充填されている）；この穴に分析対象を含んでなるサンプルを添加し；および、サンプル中の選択された分子を穴の中の多孔性材料へ浸透または通過させ、サンプル中の分析対象を多孔性材料上に保持させ、それによって、穴の表面に分析対象を濃縮し、分析対象に対してＭＡＬＤＩ−ＭＳを行うこと、が含まれる。
（発明の詳細な説明）
本発明は、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ用の流入型（flow-through）サンプル濃縮支持プレートに関する。本発明は、また、本発明の支持プレートの簡便な作製法および使用法、ならびにサンプル調製法およびサンプルの分析法に関する。本発明のサンプル支持プレートおよびそれに関する方法により、以下の多くの利点が提供される。
【００１５】
分析対象とマトリックス分子とを、小さな場所に正確に濃縮・配置することができる。
穴に充填される多孔性材料は、分析対象分子を捕捉・濃縮することができる。そのため、（効率的で精度の高い質量分析用に）かなり希釈された大容量のサンプル溶液を穴に添加して、多孔性材料上に十分な濃度の分析対象分子を集積させることができる。
【００１６】
この多孔性材料に生物学的な溶液を通すと、溶液中の分析対象分子（例えば、タンパク質、ペプチド、ポリヌクレオチドなどの生体分子）は多孔性材料上に保持・濃縮され、かかる生体分子の水溶液に含まれている塩は、通常、この多孔性材料を浸透・通過する。ＭＡＬＤＩ質量分析で使用するレーザーは、穴、またはターゲットスポットにある穴の上部に照射されるため 、この塩は、ＭＡＬＤＩ−ＭＳにおけるイオン化を干渉しない。
【００１７】
また、本発明により、複数のターゲットスポットとそれに付随する多孔性材料が充填された穴とを、正確なグリッド配置で備えたＭＡＬＤＩ−ＭＳサンプルプレートが提供される。このグリッドにより、ハイスループット（高速大容量）な自動化ＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析が可能になる。
【００１８】
本発明のこういった利点や特徴、および他の利点や特徴について、以下、さらに詳細に述べる。
（定義）
本発明をさらに詳細に説明する前に、本明細書、実施例、および添付された請求項において用いられる一定の用語を、便宜上、ここにまとめる。
【００１９】
本明細書で用いられる「サンプル支持プレート」または「サンプルプレート」という用語は、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析用にサンプルを配置する、ターゲットスポットを備えた装置を指す。１つの実施態様において、本発明のサンプル支持プレートは、モノリス状である（すなわち、本発明のサンプル支持プレートは、単一材料（例えば、金属、プラスチック、またはポリマー）による一体構造である）。他の１つの実施態様において、本発明のサンプル支持プレートは、金属（例えば、ステンレス鋼）である。しかし、本発明のサンプル支持プレートは、国際公開されたＰＣＴ出願第WO01/19520号に記載されている、ハウジングとインサートとが互いに連結されたハウジング、インサート、あるいはユニットではない。好ましい態様において、本発明のサンプル支持プレートは、１以上のターゲットスポットの各々に１以上の穴を有する、通常のステンレス鋼のサンプル支持プレートである。
【００２０】
本明細書で用いられる「ターゲットスポット」という用語は、ある具体的なサンプルやサンプルの混合物に対する、本発明のサンプル支持プレートのある指定された部分をいう。
【００２１】
本明細書で用いられる「穴」という用語は、本発明のサンプル支持プレートにある穴（例えば、ターゲットスポット中の穴（この中に多孔性材料が加えられる））を指す。サンプル提示面にあるこの穴の大きさにより、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析される分析表面または分析部分が決定する。穴の大きさを調節して分析対象の濃度およびマトリックスの濃度を調整するために、穴の大きさと形状を用いてもよい（例えば、穴の大きさを大きくすると、濃度が小さくなるが、これは、穴に充填された多孔性材料における分析される表面部分が大きくなるためであり、逆もまた同様である）。
【００２２】
本明細書で用いられる「多孔性材料」または「十分に多孔性」とは、穴の中に調製・充填される材料であって、選択された分子（例えば、塩、溶媒、およびこれらの混合物）をこの材料に浸透および／または通過させる一方、他の選択された材料（例えば、分析対象および／またはマトリックス材料）を前記材料に浸透させず、多孔性材料の表面に保持することができる材料をいう。この態様では、この多孔性材料により、穴の表面において分析対象が濃縮される。したがって、「多孔性材料」という用語には、多孔性吸着剤、多孔性膜、および多孔性ろ過手段が含まれる。ある実施態様において、多孔性吸着剤には、粒子層や多孔性モノリスが含まれる。本明細書で用いられる「多孔性モノリス」という用語は、個々の粒子層と区別するように、クロマトグラフィー材料の連続プラグを指す。多孔性モノリスとしては、米国特許第5,334,310号に記載されているマクロ多孔性高分子プラグがある。さらに、「多孔性モノリス」および「粒子層」という用語は、国際公開第WO01／19520Al号に定義されている「膜」または「複合構造」とは異なる。
【００２３】
本明細書で用いられる「塩」という用語は、付加物の形成（adduct formation）によって質量分析の質に悪影響を与えるような、アルカリ塩を初めとするすべての分子を指す。
本明細書で用いられる「浸透」という用語は、吸収、吸着、および／または単純ろ過によって、選択された分子が、多孔性材料の中へまたは多孔性材料を通って、移動することを指す。この用語は、多孔性材料に浸透しないため、多孔性材料の表面に残留・「保持」された選択された分子に対して用いられる、「保持」という用語とは異なる。
【００２４】
本明細書で用いられる「分析対象」という用語は、（例えば、ＭＡＬＤＩ−ＭＳで）分析される分子または分子群を指す。
本明細書で用いられる「マトリックス材料」という用語は、ＭＡＬＤＩ−ＭＳでの使用に適したすべての材料（例えば、１以上の小さな、酸性の、光を吸収する分子（例えば、ニコチン酸、シナピン酸）が挙げられる）をいい、これは分析対象と溶液中で混合され、ターゲットスポット上において乾燥され、マトリックス結晶に包含された分析対象の分子を（レーザー照射によって）固相結晶から気体層または蒸気層へ十分に脱着・イオン化させ、分子イオンとして飛び出させるものである。何倍もの過剰量のマトリックス材料によって、結晶形成と分析対象の捕捉とが促進される。
（発明の実施態様の説明）
１つの観点からは、本発明は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）において使用するサンプル支持プレートに関する。本発明のＭＡＬＤＩプレートには、サンプル提示用上面と下面とがあり、サンプル提示用上面には、サンプル受け入れ用の１以上の穴がある。この穴は、サンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にある。この穴には、サンプル中に含まれる分析対象の分子とマトリックス分子とを穴の表面に保持・濃縮する多孔性材料が充填されている。他の観点からは、本発明は、サンプル支持プレートの作製方法、サンプルの調製方法、およびサンプルの分析方法に関する。
【００２５】
前記の穴の大きさと形状は、どんなものであってもよい。サンプル提示面における穴の大きさによって、ＭＡＬＤＩ−ＭＳ分析される分析表面の大きさが決定される。さらに、穴の大きさと形状を用いて、穴の大きさを調節することにより、分析対象およびマトリックスの濃度を調節する（例えば、穴の大きさを大きくすると、濃度が小さくなるが、これは、穴に充填される多孔性材料の分析される表面部分が大きくなるためである）。１つの実施態様において、穴はプレートと垂直方向に通っており、プレート表面に対し垂直方向を向いている。１つの実施態様において、穴はほぼ円筒形であり、他の実施態様において、穴はほぼ円錐形である。好ましい実施態様において、穴は、支持プレートのサンプル提示用表面におけるターゲットスポット中に位置している。
【００２６】
多孔性材料は、選択された材料を多孔性材料中へまたは多孔性材料を通って浸透させ、および／または他の選択された分子を多孔性材料上に保持するために、十分に多孔性である。１つの実施態様において、多孔性材料を浸透する選択された分子として、塩、溶媒、およびこれらの複合物が挙げられ、多孔性材料の表面上に保持される他の選択された分子としては、分析対象とマトリックスとが挙げられる。
【００２７】
１つの実施態様において、多孔性材料は、多孔性モノリスおよび粒子層から選択される。具体的な実施態様において、多孔性材料は多孔性モノリスである。好ましい実施態様において、多孔性モノリスは、マクロ多孔性高分子プラグ（plug）である。
【００２８】
本発明の多孔性モノリスは、モノマー、ポロゲン（porogen：細孔形成剤）、および開始剤を混合することにより作製される。モノマーの具体例としては、モノビニルモノマー、ポリビニルモノマー、またはモノビニルモノマーとポリビニルモノマーとの混合物が挙げられる。モノビニルモノマーとしては、例えば、スチレン、Ｎ−ビニルピロリドン、メタクリレート、ビニルアセテート、グリシジル・メタクリレート、またはこれらのいかなる混合物が挙げられる。ポリビニルモノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、エチレン・ジメタクリレート、ビス−アクリルアミド、ジビニルピリジン、エチレン・ジメタクリレート、ヒドロキシアルキレン・ジメタクリレート、またはこれらのいかなる混合物が挙げられる。ポロゲンの例としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エステル、アルコール、ケトン、エーテル、またはこれらのいかなる混合物が挙げられる。開始剤の例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化二硫酸、バゾ（Vazo）52、バゾ64、バゾ67、バゾ88、V70、またはこれらのいかなる混合物が挙げられる。
【００２９】
１つの実施態様において、穴は、正確に定められた位置に存在する。穴が正確に定められた位置にあることによって、自動分析が容易になる。本発明の１つの実施態様において、サンプルプレートには複数の穴があり、穴のグリッドはサンプル提示用上面に形成されている。より具体的な実施態様において、このグリッドには９６の穴を有する。複数の穴によって、ハイスループット分析が容易になる。
【００３０】
本発明の１つの実施態様において、穴にある多孔性材料の中へまたは多孔性材料を通って、選択された分子を浸透させることを補助するために減圧状態にする。１つの実施態様においては、サンプル支持プレートを真空マニホールド上に置くことによって減圧状態する。
【００３１】
他の観点からは、本発明は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＭＳ）用のサンプル調製方法である。上記のサンプル支持プレートを用い、サンプルを穴に添加し、サンプル中の選択された分子が、穴の多孔性材料を通って浸透・通過する。サンプル中の他の選択された分子は、多孔性材料上に保持され、それによって、穴の表面上に他の選択された分子が濃縮される。１つの実施態様において、穴にサンプルを添加する前に、サンプル支持プレートを減圧する。１つの実施態様においては、サンプル支持プレートを真空マニホールド上に置くことによって減圧状態にする。
【００３２】
本発明の方法における１つの実施態様では、サンプルには、分析対象、マトリックス材料、１以上の塩、および１以上の溶媒が含まれる。サンプルを穴に添加し、次いで、吸着剤中をまたは吸着剤を通ってサンプルが徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、１以上の塩や１以上の溶媒が多孔性材料の中をまたは多孔性材料を通って通過し、また分析対象とマトリックス材料とが多孔性材料上に保持され、それによって穴の表面に分析対象を濃縮できる。
【００３３】
他の実施態様において、サンプルは、マトリックス材料の溶液である。マトリックス材料の溶液を穴に添加し、次いで、サンプルが吸着剤中をまたは吸着剤を通って徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、マトリックス材料が多孔性材料上に保持され、多孔性材料上に結晶が生成し、それによって穴の表面にマトリックス材料の結晶を濃縮することができる。分析対象の溶液を含有する第２のサンプルを穴に添加し、次いで、第２のサンプルが吸着剤の中をまたは吸着剤を通って徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、分析対象が多孔性材料上に保持され、それによって分析対象が多孔性材料上に濃縮され、穴の表面の多孔性材料上において既に保持されている分析対象がマトリックス材料に包含される。
【００３４】
さらに他の実施態様において、サンプルは、分析対象の溶液である。分析対象の溶液を穴に添加し、次いで、多孔性材料の中をまたは多孔性材料を通ってサンプルが徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、分析対象が多孔性材料上に保持され、分析対象を穴の表面上に濃縮できる。次いで、マトリックス材料の溶液を含有する第２のサンプルを穴に添加し、多孔性材料の中をまたは多孔性材料を通ってマトリックス材料の第２のサンプルが徐々に通過するような速度で減圧状態にすることによって、多孔性材料上にマトリックス材料が保持され、多孔性材料上に結晶が生成し、さらに、マトリックス材料の結晶が濃縮され、穴の表面の多孔性材料上において既に保持されているマトリックス材料に分析対象が包含される。有利な実施態様において、マトリックス材料の溶液を含有する第２のサンプルを添加する前に、水を添加し、多孔性材料を水が通過できるように減圧状態にする。穴を乾燥させて、本発明の支持プレートをＭＡＬＤＩ 質量分析機に導入し、マトリックス結晶に埋め込まれた分析対象分子を（イオン照射によって）固体層から気体層または蒸気層へ十分に脱着・イオン化させ、分子イオンとして飛び出させる。
【００３５】
他の観点からは、本発明は、上記のサンプル支持プレートの作製方法である。いかなる材料も本発明のサンプル支持プレートを作製するために使用できるが、使用する材料は、サンプル調製に使用する試薬と望ましくない反応を生じてはならず、ＭＡＬＤＩ−ＭＳにおける通常の条件において耐性（分解しない）がなければならない。適した材料としては、プラスチック（例えば、ポリオレフィン、特に、ポリエチレン、およびポリプロピレン、PVC、およびポリスチレン）、ガラス、および金属（例えば、ステンレス鋼）が挙げられる。好ましい実施態様において、本発明のサンプルプレートはモノリス状である。他の好ましい実施態様において、本発明のサンプル支持プレートは、ＭＡＬＤＩ−ＭＳに通常用いられる従来のサンプルプレートであり、それゆえ、特定の装置仕様に限定されることはない。１以上のサンプルターゲットスポットが、サンプル受け入れ穴を（例えば、ドリルにより）作ることによって、プレート上に形成される。この穴はサンプル提示用上面と下面とを通って、サンプル提示用上面と下面との間にある。自動化された、ハイスループットなサンプル調製と分析とを容易にするため、複数の穴をグリッドパターン中に作製することができる。９６の穴を備えたプレート（例えば、８つの穴で１２列）は、特にこの目的に有利である。好ましい実施態様において、穴は、本発明のプレートのサンプル提示面上のターゲットスポット中に位置している。
【００３６】
さらに、多孔性材料は、穴に添加される。１つの実施態様において、穴には、ほぼ完全に多孔性材料が充填されている。他の実施態様において、穴には、部分的に多孔性材料が充填されている。当業者であれば、使用する多孔性材料の種類が分析対象の種類に依存すること、および、それゆえ多孔性モノリスや粒子層を初めとする多くの種類の多孔性材料を本発明にしたがって使用できることを理解できるだろう。１つの実施態様において、本発明の多孔性材料は、上記の多孔性モノリスである。好ましい実施態様において、多孔性モノリスは、マクロ多孔性高分子プラグである。
【００３７】
本発明のサンプル支持プレートの特に有利な実施態様を、図１および図２に示す。これは、モノリス状の、３次元のプレートの形状を示している。
（実施例）
以下の実施例によって、本発明をさらに説明するが、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
（実施例１：本発明のサンプル支持プレートの作成）
図２に示すようなサンプル支持プレートを、以下のように作成する。通常のスチール製ＭＡＬＤＩプレートに、ターゲットスポットと同数の（複数の）穴を開ける。次いで、この穴に高分子多孔性吸着剤を充填する。この高分子多孔性吸着剤は、モノマー、ポロゲン（porogen）、および開始剤を含有する溶液を混合することにより、作製する。続いて、重合反応を開始させ、高分子多孔性吸着剤プラグを製造する。真空マニホールド上にサンプル支持プレートを置き、真空マニホールドによってこのＭＡＬＤＩプレートを減圧状態にする。次いで、高分子多孔性吸着剤プラグを適当な溶媒で処理し、未反応のモノマー、ポロゲン、および開始剤を除去する。
（実施例２：本発明のサンプル調製方法）
方法１
ａ）実施例１に記載したように作製したＭＡＬＤＩ−ＭＳ用サンプル支持プレートを、真空マニホールドにセットする。
ｂ）減圧状態にする。
ｃ）分析対象とマトリックスとを含んだサンプル溶液を、ターゲットスポットの穴に充填された高分子多孔性吸着剤プラグの上部に加える。
ｄ）サンプル溶液を高分子多孔性吸着剤プラグへ徐々に通し、分析対象の分子やマトリックス分子を高分子多孔性吸着剤プラグの上部に濃縮・捕捉する。
ｅ）乾燥後、サンプル支持プレートをＭＡＬＤＩ質量分析機にかける準備が整う。
方法２
ａ）実施例１に記載したように作製されたＭＡＬＤＩ−ＭＳ用のサンプル支持プレートを真空マニホールドにセットする。
ｂ）減圧状態にする。
ｃ）マトリックス溶液を、ターゲットスポットの穴に充填された高分子多孔性吸着剤プラグの上部に加える。
ｄ）この溶液を高分子多孔性吸着剤プラグへ徐々に通し、マトリックス分子を高分子多孔性吸着剤プラグの上部に保持・濃縮させ、高分子多孔性吸着剤プラグの上部に小さな結晶を形成させる。
ｅ）分析対象を含んだ溶液を高分子多孔性吸着剤プラグの上部に加える。
ｆ）分析対象を含んだ溶液を高分子多孔性吸着剤プラグへ徐々に通し、分析対象分子を高分子多孔性吸着剤の上部で濃縮し、マトリックス分子の結晶に包含させる。
ｇ）乾燥後、サンプル支持プレートをＭＡＬＤＩ質量分析機にかける準備が整う。
方法３
ａ）実施例１に記載したように作製されたＭＡＬＤＩ−ＭＳ用サンプル支持プレートを真空マニホールドにセットする。
ｂ）減圧状態にする。
ｃ）分析対象を含む溶液を、ターゲットスポットの穴に充填された高分子多孔性吸着剤プラグの上部に加える。
ｄ）この溶液を、高分子多孔性吸着剤プラグへ徐々に通し、分析対象分子を高分子多孔性吸着剤プラグの上部に保持・濃縮する。
ｅ）マトリックスを含む溶液を高分子多孔性吸着剤の上部に加える。
ｆ）マトリックスを含む溶液を高分子多孔性吸着剤へ徐々に通し、マトリックス分子が高分子多孔性吸着剤プラグの上部に保持・濃縮され、分析対象分子が包含された小結晶を生成させる。
ｇ）乾燥後、サンプル支持プレートをＭＡＬＤＩ 質量分析機にかける準備が整う。
方法４
マトリックス溶液を加える前に、高分子多孔性吸着剤の上部に水を加え、高分子多孔性吸着剤へ水を通すこと以外は、方法３と同じである。
（参照による本明細書への導入）
すべての特許、公開された特許出願、および本明細書で引用された他の文献の全内容は、ここに参照により本明細書に含まれるものとする。
（均等物）
当業者は、本明細書に具体的に記載されている本発明の具体的な実施態様に対する多くの均等物を、通常の実験（routine experimentation）以上のことをすることなく、認識し、確認できるだろう。このような均等物も、本特許請求の範囲に含まれると考える。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１（上）は、穴を備えたサンプル支持プレートの側面図と平面図である。図１（中）は、多孔性モノリスを充填した穴を備えたサンプル支持プレートの側面図と平面図である。図１（下）は、真空マニホールド上に置かれた、多孔性モノリスを充填した穴を備えたサンプル支持プレートと、穴に添加されたサンプルとを示す。
【図２】図２（上）は、３つのサンプルターゲットスポットと、多孔性吸着剤を充填したそれに接する穴とを備えたサンプル支持プレートの平面図である。図２（下）は、図２（上）のサンプル支持プレートの側面図である。
【図１】
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【図２】
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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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