JP2000507502A - 多ウエル式マイクロスケール合成のための装置 - Google Patents
多ウエル式マイクロスケール合成のための装置Info
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Abstract
(57)【要約】
多数同時化学反応、ワークアップ及び精製をマイクロスケールで実施するための多ウエル合成及び濾過装置(10)。この装置(10)は、フィルタディスク(48)を備えた複数のウエル(24)と、上側カバー(14)と、下側カバー(16)と、1対のシートガスケット(18,20)を含む。シートガスケット(18,20)は、ウエル(24)の入口部分(38)及び出口スパウト(40)を密封するために上側カバー(14)と下側カバー(16)の間に介設される。上側カバー(14)に設けられた孔(70)は、材料の導入及び、又は不活性雰囲気の維持のためにシートガスケット(18)に突き刺し孔をあけるための器具を通す。この構成では、合成ブロック(12)が、単独で、あるいは、カバーで覆われた状態で標準マイクロプレートと同じフットプリントを呈するサイズとされる。
Description
【発明の詳細な説明】
多ウエル式マイクロスケール合成のための装置
本出願は、いずれも本出願の発明者と同じ発明者の1996年11月18日付
け米国仮出願第60/031,024号及び1997年4月9日付け米国仮出願
第60/042,211号の優先権を主張するものである。技術分野
本発明は、一般に、化学的及び生物学的コンパウンド(物質、材料、化合物、
合成物等)を合成し培養するための装置、化学的及び生物学的濾過装置、及び多
ウエル(多数個のウエル即ち井戸を有する)装置に関し、特に、多数同時合成及
び濾過をマイクロスケール(微小規模)で実施するために用いられるこの種の装
置に関する。背景技術
化学的コンパウンドや生物学的材料を分析し、テストし、精製し、研究及び臨
床上の目的のために操作することができるスケールが益々微小化してきているの
で、この種のコンパウンド及び材料を合成し培養するためのより一層能率的な方
法を求める要望がある。化学的及び生物学的分子の極小即ち「マイクロ」スケー
ルでの調製によって得られる利点は多数存在する。それらの利点のうちの1つは
、反応、ワークアップ及び精製(それらの多くは高い費用を必要とする)のため
に用いられる化学試薬(以下、単に「試薬」と称する)、溶媒及びその他の材料
に関連するコストを大幅に削減することができるこ
とである。更に、発生する副生成物及びその他の廃物の量も大幅に減少させるこ
とができ、それによって、処分コストを削減し、又、有害物質による環境汚染の
危険性も抑制することができる。更に、多数のマイクロスケール化学反応をバッ
チ装置を用いて単一の装置によって同時に実施し処理することができるので、生
物学的選別のために多数の化学的コンパウンドを合成する速度を大幅に速くする
ことができる。
検査される多数の化学的エンティティ(実体)のうち、目標とされ、実際に合
成された所望の特性を示すものの分率(割合)がごく僅かであるとすると、又、
化学的構造の比較的小さな変化が著しく異なる生物学的特性をもたらすような場
合、良否の評価又は判定のために多数の新しいコンパウンド及び類似体を迅速に
合成できることが、商業的に極めて重要であり、実際、それは、新規な治療薬の
開発に携っている製薬会社やバイオ工学会社にとってしばしば商業上の死活問題
となる。
ペプチドの分野においては、アミノ酸を順次に機能化固相支持体に結合させる
ことによって多数の異なるペプチドを同時に合成することができる機械化された
コンピュータ援用装置が何年も前から利用されている。そのような機械化装置は
、大抵のこの種の結合反応に必要な条件が一様に簡単で直截的であるから利用で
きるのである。
しかしながら、一般に有機コンパウンドの合成の場合は、使用しなければなら
ない条件及び技法に広範囲の変
化があるので、完全自動化機器の使用を不可能又は非実用的なものとしている。
有機コンパウンドの合成においては、例えば、磁気撹拌、振盪又はその他のタイ
プの撹拌が必要とされることがあり、又、極高温にまでの加熱や極低温への冷却
が必要とされることもある。加熱を必要とする反応の場合、揮発性溶媒を還流さ
せるための手段も必要とされることがある。更に、多くの化学反応は、空気感応
性であるから、適正に実施するためには不活性雰囲気を必要とする。試薬や基剤
も、空気感応性(例えば、吸湿性又は発火性)又は腐蝕性である場合があり、注
射器やカニューレによる移送等の特別な取り扱い技法を必要としたり、グローブ
ボックスに入れての取り扱いを必要とすることすらある。多くの有機合成法は、
固体及び液体両方の形態の材料の添加を必要とし、複雑な添加順序を用いる。更
に、ある種の微妙な反応は、その反応を首尾よく結実させるには、間欠的なサン
プリング検査を通して精細に監視しなければならない。上記の操作のどれか1つ
でも実行することができる機器が存在するとしても、その処理能力が限られてお
り、しかも、そのような機器は極めて高価である。
有機コンパウンドの同時多重合成のための装置を提供しようとする従来の試み
の1つが、1994年6月28日付米国特許第5,324,483号に開示され
ている。この特許は、固相合成に関するものであり、複数の反応管(慣用のガス
分散管タイプ)の下端がそれぞれ反応ウ
エルに受容されるように構成されている。これらの反応管は、ホルダーブロック
によって垂直に保持され、反応ウエルは、溜めブロックに収容されている。ホル
ダーブロックと溜めブロックとの間にシール(密封)が設定される。複数の反応
管の上端にマニホールドが接続され、マニホールドとホルダーブロックとの間に
シールが設定される。溜めブロックをホルダーブロックに、ホルダーブロックを
マニホールドに着脱自在に締着するための手段が設けられている。これらの反応
管即ちガス分散管は、ガラス製フリットタイプの濾過機能を提供するので、結合
反応を実施した後、又は、固相支持体から生成物を離層させた後、固相支持体を
必要に応じてそのままに保持し、リンスすることができる。
上記米国特許第5,324,483号の発明は、多数反応を同時に、大気圧条
件下で還流においてさえ、必要ならば不活性雰囲気下で実施することができると
いう利点を提供する。しかしながら、この装置は、構造がかなり複雑で、サイズ
が大きく、使用上の操作が困難であり、損傷し易く、洗浄し難い。この装置は、
又、標準の液体搬送装置及びその他のバッチ式処理装置と組み合わせて使用する
のには余り適していない。更に、この装置は、真のマイクロスケール合成には余
り適していない。なぜなら、装置の各構成部品、特にガス分散管の表面積が液体
材料の望ましくない「滞留」を起こしやすい大きさであるからである。
「分子ダイバーシチ」1(1995)13〜22頁に掲載された「フェノール
樹脂ライブラリーの多重同時合成」と題するマイヤーズ他の論文に、バッチ式処
理法に使用するのにより適する多重同時(固相)合成のための装置が開示されて
いる。動論文の16頁(図4)に記載されているように、マイヤーズ等は、標準
(規格)サイズである、8×12個、即ち96ウエルの長方形配列フォーマット
の慣用の「深ウエル」型多ウエルプレートを使用することを教示している。この
深ウエルプレートは、それをクランプ機構の間に締めつけることによって液密に
される。このクランプ機構は、4本のねじ付きスチール支柱を備えた中実ベース
部材と、深ウエルプレートの上面に座置され、刻み付ナットによって固定される
(開放した、状又は格子状)フレーム部材とで構成されている。ベース部材の上
面に座着する平面状のゴムガスケットが、各ウエルの底部開口を密封し、それら
のウエルの頂部は、8ウエル被覆キャップストリップ(8個のウエルを覆う8個
のキャップが形成されているストリップ)で密封される(96個のすべてのウエ
ルの頂部を密封するには、合計12のキャップストリップが必要とされる。)マ
イヤーズ等の論文に記載されたこの発明では、化学反応は、各ウエル内で実施さ
れ、化学反応が行われた固相支持体は、ウエル内にフリットが装着されており、
ウエルの底部密封手段が着脱自在であるため、同じウエル内で濾過し、洗浄する
ことができる。
上記マイヤーズ等の論文に記載されているように、96ウエルフォーマットは
、広く普及しており、多くの用例に用いれられている。従って、マイヤーズ等の
発明は、理論的には、自動高速処理スクリーンや、上記の標準96ウエルフォー
マットに基づくその他の多くのタイプの装置(例えば、多チャンネルピペット装
置)と連携して用いることが可能である。しかしながら、マイヤーズ等の発明は
、幾つかの点で制約がある。おそらく最も重要なことは、ウエルの底部に密封機
構が設けられることにより、即ち、標準フットプリント(設置占有面積)を有す
る多ウエルプレートの周縁の周りにクランプフレームが設けられることにより、
クランプフレームの方が当然多ウエルプレートの寸法より大きいから、多ウエル
プレートのフットプリントの規格寸法がくずれて過大となることである。従って
、底部開口をそれに取り付けられたフレームによって密封された多ウエルプレー
トは、多ウエルプレート自体のサイズ以下の寸法の物体を保持するように設計さ
れた自動ディスペンサー(液体等を適量ずつ供給することができる容器又は装置
)等の標準装置のホルダー内に嵌合させることができない。
もう1つの問題は、ウエルの底部の出口が単なる穴であることである。上記9
6ウエルフォーマットの各ウエルの底部には、流出流体を適正に収集用多ウエル
プレート内へドレン(排出)させることができる指向ノズル又はその他の部材を
設ける手段が講じられていないことで
ある。従って、マイヤーズ等の発明においては、特に真空吸引マニホールドによ
る強制溶出工程中、混交汚染が起こる可能性が非常に高く、小径収集容器内への
液体材料の収集の困難さが伴う。
更に他の問題は、ウエルの内容物を加熱するための手段がないことである。多
ウエルプレートの頂部には「フレームによるクランプ」が用いられるので(ここ
で「フレーム」とは、多ウエルプレートの頂面の周縁に座着する開放構造体のこ
とをいう)、キャップストリップをウエルの頂部に保持する手段は、摩擦嵌め以
外にはない。従って、ウエル内の溶媒の加熱による膨張が僅かでも生じると、キ
ャップが飛ばされてしまう。実際、上記論文には、25°Cの温度(即ち室温)
で行われる合成しか記載されていない。
更に他の問題は、キャップ自体の使用にある。マイヤーズ等は「8ウエル被覆
キャップストリップ」の形態のキャップの使用(第15頁)を教示しているが、
それでもなお、そのようなキャップストリップを合計12個使用する必要があり
、確実な密封を確保するには1個1個のキャップを個別に各ウエルにプレス嵌め
しなければならない。96のウエルのすべてを用いての反応シーケンスを実施す
る間、合計96個のキャップを操作し処理しなければならない。この操作は、面
倒なばかりでなく、キャップに跳ねかかった液体材料が偶発的に他のウエル内へ
滴り落ちたり、あるいは、キャップが一時的に外さ
れた後、再度元のウエルに嵌め戻されたときなどに、混交汚染が起こることがあ
る。更に、この種のキャップは、セルフシール(自己密封)ガスケットとして機
能しないので、液体材料を不活性雰囲気下で注射器を用いて挿入することができ
ない。
多重同時合成のための現在利用しうる装置には叙上のような制約が随伴するの
で、マイクロスケールで用いることができ、固相合成にも、有機合成一般にも適
合し、バッチ処理タイプの装置と連携して使用することができ、かつ、構造が簡
単で、使用するのにも便利なこの種の装置を求める大きな要望がある。発明の開示
従って、本発明の目的は、使用が簡単で、従来可能であったより能率的であり
、より広範囲の操作を可能にする、マイクロスケールでの多重同時化学的及び生
物学的合成、クロマトグラフィー、分離、抽出、分析及び細胞培養のための装置
を提供することである。
本発明の他の目的は、加熱、撹拌揺動、注射器による添加操作等を可能にする
手段を含む、有機合成一般に適するこの種の装置を提供することである。
本発明の他の目的は、マイクロプレートの標準寸法を有し、標準液体搬送装置
及びその他のバッチ式処理装置に適合するこの種の装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、多ウエル容器の頂部及び底部を密封するための、そ
れぞれ独立して着脱することが
できる上側カバーと下側カバーを有するこの種の装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、多ウエル容器のすべてのウエルの頂部及び、又は底
部を同時に密封することができる、それぞれ独立して着脱することができるカバ
ーを備えたこの種の装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、便利な濾過機能手段を一体的に内蔵しているこの種
の装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、複数の合成装置を同時に加熱し、撹拌揺動すること
ができるキャリア装置を提供することである。(ここでは、「撹拌」とは、流体
等を撹拌することを意味し、「撹拌揺動」とは、撹拌のために合成装置自体を振
動又は揺動させることを意味することとする。)
略述すれば、本発明の好ましい実施形態は、マイクロスケールで多重同時化学
反応を実施するための多ウエル合成及び濾過装置(以下、単に「合成装置」とも
称する)である。この合成装置は、基本的には、各々フィルタディスクを装備し
ており、寸法的に標準多ウエルフォーマットの形に配列された複数のノズル付き
ウェルを有する深ウエル型合成ブロック(以下、「合成ブロック」又は単に「ブ
ロック」とも称する)と、上側カバーと、下側カバーと、1対の第1及び第2シ
ートガスケットとから成る。合成ブロック(反応を行うための井戸)は、該ブロ
ックの中間高さ位置の周りから突出したスカート
を有し、そのスカートの側方突出量は、標準マイクロプレートのフットプリント
とほぼ同じ寸法である。このスカートは、上側カバー及び下側カバーをそれらの
カバーに付設されたクリップによってそれぞれ独立してブロックに取り付けるた
めの場を提供する。各カバーの幅と長さは、やはり、標準マイクロプレートのフ
ットプリントと寸法的にほぼ同じである。第1及び第2シートガスケットをそれ
ぞれ上側カバーと下側カバーの間に介設し、それらのカバーを取り付けると、堅
いクランプ作用が働いて、各ウエルの入口部分及び出口スパウト(注ぎ口又は噴
出口)を各種反応及び操作目的のために密封することができる。上側カバーに複
数の孔が形成されているので、注射器の針によって材料を導入したり、不活性雰
囲気を導入したりするために第1ガスケットに突き刺すことができる。
本発明は、又、合成ブロックの変型実施形態を提供する。この実施形態は、第
1実施形態に比べて容積が2倍のウエルを有しているが、同じ寸法の配列体の収
集用多ウエルプレートを用いることができる。この実施形態では、第1実施形態
に比べてウエルの個数が半分であり、長方形の形状の各ウエルは、第1実施形態
のウエルの幅又は直径の2倍の寸法を有するが、ブロックから垂下している出口
スパウト出口スパウトは、それぞれのウエルに対して偏心関係に突出している。
それらの出口スパウトは、流出流体を収集用プレートの1つ置きの縦列のウ
エル内へドレンするように配置されている。リサイクルされた同じブロック又は
同じ構造の別のブロックを180°転回すれば(左右逆にすれば)、収集用プレ
ートの残りの縦列のウエルを用いることができる。ウエルの底部表面の一部分を
傾斜させてあるので、すべての液体を適正に出口スパウへドレンすることができ
る。
本発明は、又、上記合成ブロックに対する上記各カバーのクランプ作用を強く
するための追加の補強組立体を備えた変型合成装置を提供する。この補強組立体
は、上側カラーと、下側カラーと、1対のつまみねじ(指でつまんで回し)を含
む。それらのカラーは、合成ブロックの周りに嵌合し、上記スカートをそれらの
カラーの間に挟みつける。それらのカラーは、つまみねじと、それらのねじに螺
合するカラー側のナットとによって互いに引きつけられて保持される。この補強
組立体は、カバーによって及ぼされるクランプ作用を拡大するために、それらの
カバーをスカートに直截取り付けるのではなく、上記カラーに取り付けることが
できるようにする。
1つの合成反応が実施されたならば、真空マニホールド装置を用意し、液体材
料をワークアップ及び洗浄のために必要に応じて各ウエルから強制的に溶出させ
る。このマニホールド装置は、ベースと、着脱自在の蓋と、第1ガスケットと、
第2ガスケットを含む。ベースは、収集用プレートを受容するように寸法づけさ
れた開放チャンバーと、該チャンバーに減圧をかけるための出口を有
する。蓋は、棚によって囲われた開放部(開放区域)を有する。第1及び第2ガ
スケットは、ほぼ長方形のバンド形状を有し、第1ガスケットを上記ベースの頂
面と蓋との間に介在させ、第2ガスケットを上記棚と合成ブロックの下面周縁と
の間に介在させることができるようになされている。ブロックを上記棚の上に載
せて上記蓋の開放区域を覆えば、各ウエルから収集用プレート内へ材料を吸引す
るために上記チャンバー内に真空を創生することができる。
合成反応を実際に実施するには、複数の合成ブロックを同時に撹拌揺動及び加
熱することを可能にするために、キャリア装置と改変されたインキュベーター(
定温(恒温)培養器)オーブン組立体を用意する。このキャリア装置は、基本的
には、プラットホームと、複数の押えアーム組立体と、回転組立体から成る。プ
ラットホームは、開放(格子状)構造であり、区画に分割されており、かつ、両
面同一構造を有する。回転組立体は、プラットホームの両端から突出し、一端に
係合ヘッドを有する軸を含む。この軸は、その係合ヘッドを受容するスロット付
き軸受カップを備えたオーブン駆動機構によって回動される。この合成装置は、
回転中上記プラットホームの一方又は両方の側に上記押えアーム組立体によって
篭状に保持される。この好ましい実施形態においては、4台もの合成装置の加熱
及び撹拌揺動を同時に行うことができる。
本発明の1つの利点は、上側カバーと下側カバーを必要に応じてそれぞれ独立
して合成ブロックに着脱することができることである。従って、例えば、一方の
(上側の)カバーだけを外すことによって試薬と材料をウエルに添加することが
できる。上側カバーの取外し操作中、出口スパウトからの材料の漏出は、取り付
けられている下側カバーによって防止される。一方、濾過操作のために合成ブロ
ックを真空マニホールドへ移送するために下側カバーを外したときは、堅く取り
付けられた上側カバーが液体材料を部分真空作用によって保持させる。これは、
独立したカバーシステムによって提供される他の多くの利点の1つである。
本発明の他の利点は、堅くクランプすることができる上側及び下側カバーを設
けたことにより、溶媒を漏失することなくウエルの加熱(又は激しい撹拌揺動)
を可能にすることである。
本発明の更に他の利点は、その合成ブロック及びカバーの構成が、ブロックだ
けの場合も、上下両カバーを取り付けられた状態のときも、そのフットプリント
を標準多ウエルプレートと同じサイズとすることができ、それによって、標準の
液体搬送装置及びその他のバッチ式処理装置の使用を可能にすることである。
本発明の更に他の利点は、シートガスケットと、複数の孔を有するカバーの構
成が、注射器による材料の導入を可能にし、不活性雰囲気を設定するために針付
き管を
通してのガスの注入を可能にすることである。
本発明の更に他の利点は、その合成ブロックが一体成形可能であり、製造コス
トが安く、使い捨て可能であることである。
本発明の更に他の利点は、サンドイッチ状に挟着されたフィルタシートを用い
る従来の多ウエル型濾過装置に比べて、個別のフィルタフリットを用いるので、
各ウエル間のウィッキング(毛細管現象による吸い上げ作用)及び混交汚染を防
止することである。
本発明の上記及びその他の目的並びに特徴、及びそれらを達成する態様は、以
下に添付図を参照して述べる本発明の実施形態の説明から一層明かになろう。図面の簡単な説明
図1は、本発明の一実施形態の合成装置の分解透視図である。
図2は、図1の合成装置の一部切除された側面図である。
図3は、本発明の合成ブロックの一部切除された側面図である。
図3aは、筒孔の断面形状の変型例を示す断面図である。
図4は、図3の合成ブロックの上からみた平面図である。
図5は、図3の合成ブロックの下からみた平面図である。
図6は、合成ブロックの変型例の上からみた平面図である。
図7は、図6の合成ブロックの一部切除された側面図である。
図8は、本発明の好ましい変型実施形態の合成装置の分解透視図である。
図9は、図8の合成装置の変型例の側面図である。
図10は、図8の合成装置の上側カラーの上からみた平面図である。
図11は、図8の合成装置の下側カラーの下からみた平面図である。
図12は、本発明のマニホールド装置と合成ブロックの分解透視図である。
図13は、図12のマニホールド装置と合成ブロックの一部破除された側面図
である。
図14は、本発明のキャリア装置の透視図である。
図15は、図14のキャリア装置の端面図であり、キャリア装置に合成装置を
積載したところを示す。
図15は、本発明のオーブン組立体の透視図である。発明を実施するための最良の形態
本発明の好ましい実施形態は、多重同時化学反応及びワークアップをマイクロ
スケールで実施するための多ウエル合成装置兼濾過装置(以下、単に「合成装置
」とも称する)である。この好ましい実施形態の合成装置10は、固相有機合成
のためのものであり、図1及び2に示
されている。
まず図1の分解透視図を参照し、図2の側面図をも参照して説明すると、合成
装置10は、基本的に、3つの主要な要素、即ち、深ウエル型合成ブロック(合
成反応を行うためのブロック)12と、上側カバー14及び下側カバー16と、
第1シートガスケット18及び第2シートガスケット20から成る。第1シート
ガスケット18は、上側カバー14と合成ブロック12との間に介設され、第2
シートガスケット20は、下側カバー16と合成ブロック12との間に介設され
ている。合成ブロック12に対する上下両カバー14,16の緊密なクランプ作
用(図2参照)により、これらの3つの主要要素が協同して、以下に詳述するよ
うに、「1ポット」化学反応及びワークアップ操作のための多数のマイクロ容器
を構成する。
図1及び3を参照して説明すると、合成ブロック12は、ブロック本体22と
、複数の反応ウエル24と、側方突出スカート26から成り、それらの部材は、
成形プラスチック品として一体に形成されている。合成ブロック12は、その名
の通りほぼ直方形のブロックの形を有する。
図3に示されるように、スカート26は、ブロック本体22の周側壁の高さの
ほぼ中間部分を囲繞するように配設されている。説明の便宜上、スカート26は
、ブロック本体22を上側ブロック部分30と下側ブロック部
分32とに「分割」しているとみなすことができる。上側ブロック部分30は、
ブロック本体の上面34を画定し、下側ブロック部分32は、ブロック本体の下
面36を画定する。
図4及び5の平面図にも示されているように、スカート26は、幾つかの垂直
方向の凹溝又は切込み37を有する。後述するように、スカート26及び切込み
37は、合成ブロック12に上側及び下側カバー14,16を取り付けるための
座を提供する。
反応ウエル24は、ブロック本体22内に垂直方向に配設された筒状構造体で
あり、図示の好ましい実施形態では、長方形の、8×12(=96)フォーマッ
トに配列されている。特定(即ち、9mm)のウエル間心間距離を有するこのよ
うな96ウエル配列は、現在一般に市販されている各種の多ウエルプレートのた
めの業界標準(規格)となっている。又、スカート26を含む本発明の合成ブロ
ック12の全体の面寸法は、これらの標準96ウエルプレートと同じサイズのフ
ットプリントを画定するので、この合成ブロック12を標準装置のホルダーや、
自動ウエル洗浄機等と交換自在に使用することができる。ただし、本発明は、8
×12フォーマット以外のいろいろな配列のうちの任意のものを用いることがで
き、配列フォーマットは必ずしも長方形でなくてもよいことは明らかであろう。
追加の独特の機能を提供する、そのような変型配列の1つを以下に説明する。
図3を参照して説明すると、各ウエル24は、主要要素として、入口部分38
と、出口スパウト40と、筒孔筒孔42を含む。筒孔42の長さ即ち高さは、ウ
エルの底部44から上方へ入口部分38を通ってウエルのリム46に至るまでの
寸法によって決められる。入口部分38は、ブロック本体22の上面34から上
に突出し、出口スパウト40は、ブロック本体22の下面36から垂下している
。やはり、入口部分38、出口スパウト40及び筒孔42は、成形又は製造工程
中ブロック本体22と一緒に一体に形成された構造体である。
図では筒孔42は円筒形(即ち、断面円形)を有するものとして示されている
が、丸コーナーとされた四角形の断面形状を有する筒孔42(図3a参照)を用
いることもでき、実際、その方が有利な場合もある。そのような四角形の容器形
状は、円形のものに比べてウエル容積を大きくすることができる。又、そのよう
な四角形の容器形状のコーナーを丸くすると、角張った内部コーナーに起こり易
い望ましくないウィッキング(毛細管現象による吸い上げ作用)を抑制すること
ができる。
引き続き図3を参照して説明すると、各ウエルの底部44は、それぞれの出口
スパウト40に流体連通しており、それと共にフィルタディスク48のための座
部を提供する。フィルタディスク48は、各ウエルの底部44内にプレス嵌めさ
れたガラス又はプラスチック製の円形フリットである。フィルタディスク48が
存在するので、
ウエル24は、固相反応合成中樹脂保持機能を有し、爾後のワークアップ操作中
必要に応じて樹脂支持体から溶液及び溶媒を溶出又は溶離させる濾過機能を果た
すことができる。
ここで図5をも参照して説明すると、各出口スパウト40は、オリフィス50
を有し、標準実験用注射針ハブを取り付けるのに適した周知の僅かにテーパした
「ルアーティップ」を備えている。そのような針アタッチメントは、例えば、ウ
エル24内から極少量の溶液を溶出するためにより小さい流出液オリフィスを必
要とする場合、あるいは、不活性雰囲気下での空気過敏生成物含有溶液のカニュ
ーレによる移送を必要とする場合に用いることができる。更に、このノズル形状
即ちルアーティップは、指向(所定の方向に方向付けされた)流れを形成し、溶
出された材料のウィッキング及び混交汚染を防止する。
図1及び4に例示された実施形態においては、各入口部分38は、正方形のブ
ロック形状に画定され、一連の互いに直交交差する割れ溝52によって互いに分
離されている。これらの割れ溝52は、ブロック本体の上面34から入口部分3
8の上端にまで垂直に延長した狭い空隙であり、第1シートガスケット18と上
側カバー14が装着されていないとき、液体がこぼれたり、合成ブロック12が
ゆさぶられたりした場合、ウエル24間の溶液の移行を防止するという重要な役
割を果たす。
図3に示されるように、ウエルのリム46は、入口部
分38の頂端に突出しており、別個の部材で構成されている。ウエルのリム46
は、高さの低い円筒形管の外観を有する。その丸い薄肉形状は、第1シートガス
ケット18が上側カバー14の作用によって該リム46に対して下向きに押しつ
けられたとき、リム46が存在しなかったとすれば、入口部分38の大部分を構
成する正方形のブロック形状によって画定されるであろう幅広の平面上表面と比
べて、より優れたシールを設定することができる。
ただし、入口部分38全体を丸形(又はその他の形状)にし、薄肉とすること
もでき、その場合、リム46のような特別に形成されたウエルリムが存在しない
が、ある程度頑丈さが失われる。
図6及び7を参照すると、上述した合成ブロック12と基本的に類似している
が、反応ウエル24に比べてサイズが2倍の反応ウエル424を提供する変型合
成ブロック412が示されている。これらの反応ウエル424は、合成ブロック
412が先の第1実施形態のブロック12と同じフットプリントを維持するのみ
ならず、ウエル内の液体材料を収集する目的のために(後述する好ましい収集技
法参照)、ブロック12に使用されるのと同じ標準96ウエルプレートを用いる
ことができる。(図6及び7においては、その変型合成ブロック412の、第1
実施形態のブロック12の各構成要素と同じ又は実質的に同じ構成要素は、前に
数字「4」を付して同じ参
照番号で示されている。)
反応ウエル424は、長方形の、横8列×縦6列のフォーマットに配列され、
合計48個である。各ウエル424は、入口部分438と、筒孔442と、ウエ
ルリム446を有する。入口部分438、筒孔442及びウエルリム446は、
いずれも、断面長方形であり、その長辺は、第1実施形態のウエル24の幅(直
径)のほぼ2倍の長さを有する。(反応ウエル424は、長方形ではなく、楕円
筒形状とすることもできるが、その場合は、合成ブロック412のサイズを一定
とした場合の各ウエル424の容積が小さくなる。)
重要なことは、各出口スパウト440をブロック本体の下面436から対応す
る筒孔442に対して偏心関係をなして垂下させていることである。実際、これ
らの出口スパウト440は、各縦列のウエル424のスパウト440を標準96
ウエルプレートの1つ置きの縦列のウエルに整列させることができるように配置
されている。このことは、ウエル424内の液体材料を収集する際、図6及び7
に示されるように出口スパウト440が筒孔442の図でみて「左」側に向けら
れている1台の合成ブロック412の各ウエル424の内容物を液体材料収集の
ために用いられる収集用多ウエルプレートの奇数番の縦列のウエル内へ空けるこ
とができることを意味する。次いで、必要ならば、同一構造の別の合成ブロック
412のウエル424の内容物(あるいは、上記1台のブロ
ック412が再使用された場合はその1台のブロック412ウエル424の内容
物)を、単に第2ブロック412を(その出口スパウト440が筒孔442の図
でみて「右」側に位置するように)180°回転させることによって、同じ収集
用プレートの偶数番の縦列のウエル内へ溶出させることができる。次いで、この
ようにして単一の収集用プレートへ溶出された全内容物をその単一の収集プレー
ト内で好便に操作し処理することができる。叙上のように、本発明によれば、9
6ウエル型ブロック12と連携して用いられるのと同じ標準96ウエルプレート
を含む同じ収集用機器を用いて(収集操作については後述する)、48ウエルブ
ロック412でより大きいスケールで反応及び分析操作を実施することができる
機構が提供される。
図7の断面図を参照して説明すると、溶出時に各大容積ウエル424の全内容
物が得られるようにするために、具体的にいえば出口スパウト440がウエルの
筒孔442に対して偏心関係をなしていることに鑑みて、筒孔442内の液体材
料の全部をウエルの底部444(フィルタディスク48に対応するフィルタディ
スクは図示されていない)へ、そして出口スパウト440からドレンさせること
ができるように、各ウエル424の底部表面の一部分53を傾斜させてある。
本発明の合成装置10の合成ブロック12は(合成ブロック412も)、慣用
の射出成形によって(好ましい
射出材料はポリエチレン系プラスチック)一体に成形されるが、他の成形方法や
、機械加工法等も、実行可能な製造方法であることは明らかであろう。又、合成
ブロッ
ク材や、ガラス、金属及びその他の樹脂等の十分に不活性の材料からも形成する
ことができることは当業者には明らかであろう。又、ブロック12は、異なる材
料から成る部材を恒久的に又は着脱自在に結合又は嵌合させることによって組み
合わせることによって製造することもできる。例えば、各ウエル24をガラスで
形成し、ブロック本体22の残部をプラスチックで形成し、それらの組み合わせ
ることができる。
再び図2を参照して説明すると、各ウエル24内に溶液を保持しておきたい場
合、即ち、合成のためにウエル24に溶液と試薬を満たす場合のように液体を出
口スパウト40から流出させたくない場合は、第2シートガスケット20を下側
カバー16と連携して使用し、各出口スパウト40のオリフィス50を同時に密
封する。(ここでは、又、以下の説明においても、合成ブロック412も、合成
ブロック12と交換自在に用いられるものとして理解されたい。)
又、図2にも示されるように、合成ブロック12を撹拌揺動又は回転作動にか
ける合成工程中(撹拌又は回転作動は、能率的な反応工程を実施するためにほと
んど常に用いられる)、並びに、揮発性溶媒の加熱中、第1シ
ートガスケット18を上側カバー14と連携して使用し、第1シートガスケット
18を各ウエルリム46に押圧してすべてのウエル24を同時に密封し、ウエル
24の頂部から液体材料が漏失するのを防止する。
図2と合わせて図1を参照して説明すると、上側カバー14は、凹んだ頂面5
4と、1対の互いに対置した外側垂直側面56と、1対の互いに対置した外側垂
直端面57と、平面状の内側表面58(図2参照)を有する。それに対応して、
下側カバー16は、底面60と、1対の互いに対置した外側垂直側面62と、1
対の互いに対置した外側垂直端面63と、平面状の内側表面64を有する。
上側カバー14の内側表面58及び下側カバー16の内側表面64は、それぞ
れ、浅い凹部65,67を有する。これらの凹部65,67は、第1及び第2シ
ートガスケット18,20を上述した密封目的のためにウエル24に対して適正
位置に保持することができるように第1及び第2シートガスケット18,20を
挿入し受容するためのものである。凹部65,67は、合成ブロック12に対す
るカバー14及び16及びシートガスケット18及び20の手操作一般を容易に
する。シートガスケット18及び20を保持するために、連続的な表面として形
成された上記の凹部65,67に代えて、側方に突出したふし又はこぶや、その
他の断続的に張り出した突起を用いることもできることは明らかであろう。
引き続き図1及び2を参照して説明すると、上側及び下側カバー14,16の
対置した外側側面56及び62、及び、対置した外側端面57及び63には、そ
れぞれ、係脱自在のラッチ又はクリップ66,68が設けられている。これらの
クリップ66,68は、突出したスカート26に形成された対応する凹溝又は切
込み37に垂直方向に整列するように配置されている。かくして、クリップ66
,68をスカート26の凹溝又は切込み37(図2参照)に挿入すると、カバー
14及び16は、合成ブロック12に取り付けられるとき、合成ブロック12に
適正に整合される。クリップ66と68(及びそれらの対応する切込み37と3
7)とは、上側カバー14のクリップ66と下側カバー16のクリップ68の両
方がスカート26に掛止されたとき、両者が互いに干渉しないように、図2にみ
られるように互い違いにずらせて配置されている。
切込み37を用いる代わりに、スカート26に突片構造を設け、それに適当な
タイプのクリップを掛止するような構成としてもよいことは、当業者には明らか
であろう。又、クリップ66,68を取り付けるための構造体として、連続した
(切れ目のない)スカート26以外の構造体を用いることができることも明らか
であろう。例えば、合成ブロック12の周縁の周りに複数の個別の構造体を突設
することができる。(ここで、「周縁」とは、合成ブロック12の、スカート2
6が配置されている側
壁、及び、又は、ブロック本体22の上面34と下面36のことをいう。)更に
、上下2段のそのようなスカート又は突出部を設けることによって、あるいは、
スカート26のような単一のスカートの側壁に僅かに改変されたタイプのクリッ
プを受容するための切込みを設けることによって、図示のような互い違いのクリ
ップ配置の必要性を排除することができる。
クリップ66,68をスカート26に掛止すると、合成ブロック12に対する
上側及び下側カバー14,16の確実な取り付けが確保される。これらのカバー
の取り付けは、第1シートガスケット18及び第2シートガスケット20をそれ
ぞれ上側カバー14とウエルのリム46の間、及び、下側カバー16と出口スパ
ウト40との間に挟みつけるので、液密シールを設定する。このシールは、液体
を漏失させることなく、合成装置10の撹拌揺動又は上下反転させること、及び
、揮発性溶媒の中庸加熱を可能にするのに十分な密封である。(換言すれば、こ
のシールは、合成装置10の撹拌揺動又は上下反転させても、あるいは、揮発性
溶媒を適度に加熱しても、液体の漏失を防止するのに十分な密封である。)
重要なことは、スカート26をカバー14及び16のための取り付けのための
座部として用いることにより、例えば、同じクランプ手段を用いて2つのカバー
14と16を同時にブロック12のような容器に保持する従来慣用のねじ付きロ
ッド式のクランプ機構とは異なり、2
つのカバー14と16をそれぞれ独立して反応工程及びワークアップのために必
要に応じて合成装置自体から取り外すことができることである。慣用のねじ付き
ロッド式のクランプ機構では、独立して着脱自在のカバー14,16によって与
えられる合成装置10の融通性が制限される。カバーを合成ブロックに掛止する
クリップ又はそれに関連する締着部材のための取付構造として、ここに例示した
構造以外の構造を用いても、カバーを独立して着脱自在とする本発明の特徴を得
ることができることは明らかであろう。
更に、本発明の上述した構成は、又、2つのカバー14,16の各々のフット
プリントを標準多ウエルマイクロプレートのフットプリントと同じサイズとする
ことを可能にし、カバー14,16を取り付けた合成ブロック12を標準マイク
ロプレートのために設計された自動装置のホルダー内に嵌合させるのを妨害する
構造部材を排除する。
引き続き図1及び2を参照して説明すると、上側カバー14は、それを貫通し
てその頂面54と内側表面58の両方に開口し、等間隔に配置されたパーフォレ
ーション即ち多数の孔70の配列を有する。これらの孔70は、各ウエル24に
軸方向に整合(心合)させることができるように配列されている。図2の一部切
除された側面図に示されるように、これらの孔70は、上端から下端に向かって
テーパしている。
各孔70は、特定の合成又は操作を実施するために必要に応じて注射器による
試薬及び液体材料の導入(及び、又は抜き取り)を可能にする。その場合、注射
器の針を単に孔70を通して上側カバー14に挿入し、第1シートガスケット1
8に突き通してウエル24に挿入すればよく、注射器によって液体材料をウエル
に注入(又はウエルから注出(デカント)することができる。孔70がテーパさ
れている(先細にされている)ので、注射針が脇にそれたり、所望のウエル24
に挿入し損ねることがない。孔70は、又、針付きチューブの針の挿入をも可能
にするので、窒素ガス又はアルゴンガスの供給源から窒素ガス又はアルゴンガス
のような不活性ガスを吸引し、ウエル24内に不活性雰囲気を導入及び、又は維
持することができる。
カバー14及び16は、高強度の陽極処理アルミニウム合金で形成されている
が、実験室環境に適する、ステンレス鋼等の他の強固な非腐食性素材を用いるこ
ともできる。第1及び第2シートガスケット18,20は、丸底フラスコやエル
レンマイヤーフラスコ(三角フラスコ)、又は、研究者によって一般的に用いら
れているその他の容器を密封するための隔膜を形成するのに使用さ
り、注射針によって突通された後、注射針を引き抜いても、大抵の化学反応工程
にとって十分なシール(密封)
を維持する。そのようなゴム材は、積層体の形で用いることもできる。
図8、9、10及び11を参照すると、現在最も好ましいと考えられる本発明
の変型実施形態による合成装置310が示されている。この変型合成装置310
は、先に述べた合成装置10に非常に類似しているが、溶媒の漏れ又は逃出を防
止するために、追加の要素として、合成ブロック312に対する上側カバー31
4及び下側カバー316のクランプ作用を改善するための補強組立体372を含
む。(図8〜11においては、その変型合成装置310の、第1実施形態の装置
10の各構成要素と同じ又は実質的に同じ構成要素は、前に数字「3」を付して
同じ参照番号で示されている。又、説明の便宜上、第1実施形態をその合成装置
と同じ参照番号10で表し、変型実施形態をその合成装置と同じ参照番号310
で表和巣こととする。)
図8の分解透視図並びに図9の側面図を参照して説明すると、補強組立体37
2は、上側カラー374と、下側カラー376と、1対のつまみねじ378を含
む。上側カラー374と下側カラー376とは、下側カラー376がつまみねじ
378を締めつけ自在に受容するための1対の固定ナット380を備えている点
を除いては、同じ構造である。つまみねじ378とナット380との相互作用に
ついては後述する。(図10及び11に示されるように、各カラー374,37
6には、装置310
の構成部品の組立てを見易くするために、上下のカラー374と376を整列さ
せるために用いられる切欠き381が形成されている。)この点からみれば、上
側カラー374と下側カラー376とは、同一構造というよりは、互いに鏡像関
係にあるということができる。
各カラー374,376は、合成ブロック312の上側ブロック部分330及
び下側ブロック部分332をぴったり受容しその周りに嵌合するように寸法づけ
された大きな中央開放部を有する平坦な実質的に長方形のカラー本体382を含
む。各カラー本体382は、1対の対置した側壁384と、1対の対置した端壁
386を有する。使用において、カラー本体382は、場合によりスカートの上
面339又は341のどちらかに面一に接触し、それらの表面339,341に
合致するフットプリント(即ち、外周縁と内周縁の輪郭)を有する。
各カラー本体382の外周縁には、カラー本体382によって画定される平面
に対して直角に単一方向に延長するように6つの留め具支持部材388がカラー
本体の外周縁と一体に形成されている。カラー本体の対置した側壁384に2対
の留め具支持部材388が配置され、対置した端壁386には1対の留め具支持
部材388が配置されている。これらの留め具支持部材388は、対置した2つ
の側壁384の間で互い違いになるように配置されており、同様に対置した2つ
の端壁386の間でも互い違い関係を有している。又、これらの留め具支持
部材388は、後述するように上側カラー374と下側カラー376の両方のカ
ラーがスカート326及びカバー314,316に取り付けられたとき留め具支
持部材388が互いに干渉しないように、対置した上側カラー374と下側カラ
ー376の間でも、互い違いに配置されている。(注:図8では、図の向う側に
配置された留め具支持部材388及びそれらに対応するカバー部分は図を簡略に
するために省略されている。)
各カラー本体382の、留め具支持部材388のある側とは反対側の内周縁に
は、カラー本体382の平面に対して直角に単一方向に延長するように4つのフ
ランジ390がカラー本体の内周縁と一体に形成されている。各フランジ390
は、カラー本体の対応する側壁384又は端壁386の全長の大部分に亘って延
長しており(図10、11参照)、曲げ及び変型に対する抵抗を高め、総体的に
カラー374,376の剛性を高める。
更に、各カラー本体382の各端壁386から直角にカラー本体382と同一
の平面内に突出した一体の突片392が形成されている。各突片392は、その
中心に孔394を有している。上述したナット380は、それぞれの対応する突
片392に対向し、突片の中心孔394に整合する。この好ましい実施形態31
0においては、ナット380は、電気誘導溶接によって突片392に固定されて
いるが、突片392自体を厚肉にして一体のナット状構造とすることもできるこ
とは明らかであろう。
その場合、厚肉とされた突片392自体にねじ山を刻設し、ねじ付きナット構造
とする。
カラー374,376を図に示されるようにそれぞれ合成ブロック312の上
側ブロック部分330と下側ブロック部分332の周りに装着すると、上側カラ
ー374の突片392の孔394が下側カラー376の突片392の孔394と
軸方向に整列せしめられる。かくして、各つまみねじ378のねじ付き端396
をそれぞれの整列した対応する孔394に同時に挿入し、固定ナット380にね
じ込むことができる。つまみねじ378の刻み付きヘッド398は、孔394を
通り抜けないように拡径とされており、上側カラー374の突片392の上に保
持される。このようにして、各カラー374,376をスカート326の上下両
表面339,341に締めつけることができる。合成ブロック312に補強組立
体372を付設したことにより、カラー374,376、特に下側カラー376
を、後述するようにカバー314,316の掛止又は取外し操作中好便に所定位
置に保持することができる。
カラー374,376を合成ブロック312の所定位置に保持する手段として
、他のいろいろな取付手段を用いることができることは明らかであろう。例えば
、カバー314,316を補強組立体372に取り付けるための後述する掛止手
段に類似した掛止手段をカラー取付手段として用いることもできる。従って、カ
ラー取付手段
は、上述したねじ−ナット機構に限定されるものではない。
更に、補強組立体のない第1実施形態10におけるカバー14,16の取り付
けのための座部に関して先に述べたのと同様に、この実施形態の補強組立体37
2も、合成ブロック312の側周縁(例えば、スカート326)にではなく、ブ
ロック本体の上面334及び下面336の周縁に取り付けてもよい。即ち、カラ
ー374,376と同様のカラーをブロック本体の上面334及び下面336に
座置させてもよく、その場合は、それらのカラーを合成ブロック312上に保持
するために(つまみねじ378のような、指でつまめるつまみタイプ又はその他
のタイプの)より長いねじ又はねじ付きロッドを上下カラーの間に延設する必要
がある。あるいは別法として、それらのカラーを取り付けるための独立した手段
を用いることもできる。例えば、上下カラーの間に延長するねじを用いるのでは
なく、各カラーに独立したねじを取り付け、そのねじを直接ブロック本体322
に螺入させるようにしてもよい。いずれにしても、その場合には、カバー314
,316は、それぞれ独立してカラー374,376のようなカラー(それらの
カラー自体それぞれ独立して所定位置に保持されている)に取り付けられる。
各留め具支持部材388は、その名の通り留め具396を取り付けるための座
を提供する。これらの通り留め
具396は、第1実施形態の合成ブロック12のスカート26に形成された上述
の切込み37に代わるものである。この好ましい実施形態においては、通り留め
具396は、リベット398を用いて留め具支持部材388に取り付けられる。
ここで、この変型実施形態310の合成ブロック312のスカート326には、
この実施形態では不必要となった切込み37は形成されておらず、スカート32
6は中実形態であることに留意されたい。
図8及び9に示されるように組み立てられると、上側カラー374の各留め具
396は下側カバー316の締着クリップ368に垂直方向に整列し、他方、下
側カラー376の各留め具396は上側カバー314の締着クリップ366に垂
直方向に整列する。(この変型実施形態310では、本発明の密封能力を更に高
めるためにクリップ366,368と留め具396の対が第1実施形態10に比
べて2対追加されている。)このように、密封目的のために、クリップ366,
368がスカート326に直接取り付けられるのではなく、留め具支持部材38
8に掛止される。
先の実施形態10の場合は、スカート26の、カバー14及び16のクリップ
66,68を受容するためのプラスチックから成る切込み37に近接した部分は
、場合によってはある種の操作(例えば、高い温度での加熱)中、ウエルリム4
6及び出口スパウト40に対するシートガスケット18,20及びカバー14,
16の堅いシ
ール(密封)を阻害するほど変形することがみられた。これに対して、この変形
実施形態310においては、スカート326に対するカバー314,316の取
り付けがカラー本体382を介して間接的に行われるので、スカート326の変
形は起こらない。クランプ力は、スカート326の上面339及び下面341の
実質的に全面に均一に中立態様で分配される。
重要なことは、補強組立体372は、本発明にとって重要な新規な側面である
特徴、即ち、ウエルリム346及び出口スパウト340のどちらか一方又は両方
に対するシール(密封)を維持した状態で、試薬の添加、溶媒の除去等のために
必要に応じて上下のカバー314と316をそれぞれ独立して取り外すことがで
きる能力を維持していることである。
スカート326は、それ自体を金属製としてもよく、あるいは、プラスチック
部分の変形が起こらないように金属で補強したものであってもよいことは明らか
であろう。ただし、本発明による補強組立体372の構成は、使い捨て部材(又
は少くとも無限には再使用されない部材)として企図された合成ブロック312
を、それと一緒に高価な金属製部品をも廃棄することなく、廃棄可能とするとい
う利点を提供するものであることに留意されたい。
変形実施形態310において、第1実施形態の装置の部品と同様の部品は同じ
素材で製造される。カラー37
4,376は、慣用の打ち抜き加工及び成形法を用いて厚いステンレス鋼板から
形成される。
本発明は、又、合成装置10又は310による合成反応又は工程が終了し、ウ
エルから溶媒を溶出させるか、あるいは、他の何らかの濾過操作を実施する場合
に、合成装置10(以下の説明では、変形実施形態の合成装置310をも含むも
のとする)と連携してその補助として用いるための真空マニホールド装置100
を提供する。
図12の分解透視図を参照して説明すると、真空マニホールド装置(以下、単
に「マニホールド装置」とも称する)100は、基本的に、ベース102と、開
放部を有する蓋104と、第1ガスケット106と、第2ガスケット108から
成る。合成装置の第1及び第2シートガスケット18,20とは異なり、このマ
ニホールド装置100の第1及び第2ガスケット106,108は、各々、大き
い長方形の開放部を有する連続した長方形のバンド形状を有し、第2ガスケット
108の方が第1ガスケット106より幅が狭い。蓋104をベース102に取
り付ける手段として、合成装置10の場合と同様に、クリップを使用し、第1ガ
スケット106を両者の間にサンドイッチ状に挟む。
ベース102は、長方形の箱形を有し、1対の互いに対置した側壁110と、
1対の互いに対置した端壁112と、底壁114を有する。これらの4つの壁1
10,112の頂縁に、第1ガスケット106と蓋104のた
めの支持体を構成する連続した平面状リップ116が設けられている。各側壁及
び端壁110,112の外面に、合成装置10のクリップ66,68と同様のク
リップ118が付設されている。一方の端壁112の底壁114に近接した部位
に、真空源(図示せず)に接続するための管継手121(図13参照)のための
ねじ付き孔又は出口120が設けられている。
図には示されていないが、ガスケット106及び蓋104をリップ116上に
整列させるのを容易にするために、リップ116に複数の突出した位置ぎめピン
(又はそれに類する部材)を突設し、ガスケット106及び蓋104にそれらの
ピンに嵌合する孔又は切込みを形成することができる。
図13の一部破除された側面図を参照して説明すると、ベース102は、96
ウエルプレートに対応する典型的な面積及び配列の液体材料収集用プレート12
3に適合するように寸法づけされた内部空間又はチャンバー122(図12参照
)を有する。収集用プレート123は、図示のように深ウエル型のものであって
もよく、あるいは、ウエル24からの溶媒の溶出中流出液が収集用プレート12
3によって適切に受容されるように、適当な高さの支持体の上に載せた、より小
さいマイクロプレートであってもよい。
図12及び13に示されるように、蓋104は、ベース102と整合する長方
形を有する。蓋104は、平面
状下面124と、1対の互いに対置した側面126と、1対の互いに対置した端
面127と、上面128と、長方形の開放部130を有する。側面126及び端
面127には、ベース102のクリップ118に垂直方向に整列する受板又は留
め具131が設けられている。収集用プレート123をベース102内に収容し
、第1ガスケット106をリップ116上に載せた後、クリップ118を留め具
131に係合させることによって蓋104をベース102に堅く締着することが
できる。
蓋104の開放部130の周縁に沿って、蓋104の上面128から垂直方向
に凹んだ幅狭の棚又はレッジ(出張り)132が形成されている。開放部130
は、合成ブロック12の下側ブロック部分32を受け入れるのに十分な大きさで
あり、棚132はブロック本体の下側ブロック部分32を座置させる支持体とな
ることによって合成ブロック12のためのストッパーとして機能する。第2ガス
ケット108は、棚132とブロック本体の下面36との間に介設され、両者の
間に気密シールを設定する。
図示されていないが、蓋104は、ガスケット108と同様の、しかしそれよ
り幅の広いガスケットを挟着することができるように互いに重なり嵌合する平面
状表面を有する2つの蓋半分体によって構成することもできる。その場合、幅広
のガスケットが棚132から2つの蓋半分体の間にまで突出してガスケットの周
縁が2つの蓋半
分体の間に圧縮されて保持されるようにする。ガスケットをそのように保持させ
ることによって、ガスケットの、棚132の上に載っている部分を常時適正に座
置させることができる。これに対して、幅狭のガスケット108は、注意してい
ないと、偶発的に外れるおそれがある。
図13に示されるように、蓋104をリップ116及び第1ガスケット106
の上に載せ、合成ブロック12を棚132及び第2ガスケット108の上に載せ
て締めつけると、ベースの内部空間122が真空密チャンバーとされ、真空源に
よって出口120及び管継手121を介して真空密チャンバー内を減圧すること
ができ、それによって真空密チャンバーと合成ブロック12の各ウエル24との
間に圧力差が創出され、ウエル24内の液体をフィルタディスク48を通して収
集用プレート123のウエル内へ強制的に溶出させることができる。(先に述べ
たように、変型実施形態の合成ブロック412の場合は、溶出は、収集用プレー
ト123/423の1列置きの縦列のウエルに対して行われる。)
マニホールド装置100は、蓋104及び支持棚132を省除してベース10
2だけとした簡略化したものとすることもできるが、その場合は、合成ブロック
12がベース102の側壁110,110間及び端壁112,112間に跨がる
ことができるように合成ブロックのフットプリントサイズを標準のフットプリン
トサイズより大きくする必要がある。先に述べたように、合成ブロッ
ク12(及び上側及び下側カバー14,16)の標準フットプリントサイズを用
いた場合は、合成ブロック12を(カバーを被せた状態であれ、被せてない状態
であれ)標準サイズのホルダーを用いた多くの自動操作に用いることができる。
本発明は、又、合成反応の実際の実施に当ってこれらの多数の合成ブロック1
2の内容物を同時に好便に撹拌及び加熱することができるようにするためのキャ
リア装置及び改変されたオーブン組立体を提供する。図14に示されるのは、い
ろいろな可能な実施形態のうちの一実施形態によるキャリア装置200である。
以下に述べるように、このキャリア装置200は、図16に示されるオーブン組
立体202と組み合わせて使用され、オーブン組立体202内に出し入れ自在に
装入される。
キャリア装置200をオーブン組立体202から分離された状態で示す図14
を参照して説明すると、キャリア装置200は、基本的に、トレー204と、複
数の押えアーム組立体206と、回動組立体208から成る。これらの部材の各
々は、ここに図示され説明されるものとは相当に異なる設計及び外観を有するも
のであっても、後述するようにそれらに課せられた新規な機能を達成することが
できることは明らかであろう。
トレー204は、図に示されるように、区画された長方形の箱状形状であり、
プラットホーム210と、1対の互いに対置した側壁212と、1対の互いに対
置した
端壁214を有する。プラットホーム210は、その周縁の周りに複数の連続し
たレッジ216と、プラットホーム210の中央に幅方向に跨がる横バー218
を有する。プラットホーム210内に画定された複数の開放部(開放区域)22
0は、キャリア装置200を構成する材料の量を削減するとともに、更に重要な
ことは、複数の合成装置10がプラットホーム210上に載せられて、後述する
オーブン組立体202内で加熱されるときそれらの合成装置10の周りの熱分布
をより均一にすることである。ただし、所望ならば、横バー218を省除するこ
とができることは明らかであり、その場合でも上記の目的を達成することは可能
である。
引き続き図14を参照して説明すると、1対の端板214、及びそれらと平行
な2つの横方向のレッジ216(図14には1つのレッジだけが示されている)
及び横バ−218に、それぞれ水平方向に貫通した孔222、224及び226
が穿設されている。これらの孔222,224,226は、回動組立体208を
受容し、取り付けるために一直線に整列している。後述するように、回動組立体
208は、オーブン組立体202内での加熱中合成装置10の内容物を撹拌し混
合させることができるように、合成装置10をオーブン組立体202内で回転さ
せることができる。
プラットホーム210の側壁212及び端壁214は、セパレーター(区切り
部材)228と協同して、側方押
えを助成するとともに、2台の合成装置10を収容するための2つの区画スペー
スを画定する。トレー204は、対称的な、両面同一構造を有する。即ち、トレ
ー204は、プラットホーム210を含めて、キャリア装置200を図14の位
置から180°反転(回転)させたときも同じ外観を有する。従って、図15の
端面図を参照して説明すると、プラットホーム210の表裏両側にそれぞれ2台
の、合計4台の合成装置10(実際は変型例の合成装置310が示されている)
を積載することができ、4台もの合成装置の加熱及び撹拌を同時に行うことがで
きる。
合成装置10は、4つの押えアーム組立体206によって回転される間プラッ
トホーム210の一側又は両側において篭状に保持される。図14に示されるよ
うに、各押えアーム組立体206は、一端232と他端234を有するクラスプ
アーム(鉤腕)230を含む。クラスプアーム230は、その一端232でヒン
ジ継手238を介して第1直立延長部分236に蝶着されている。クラスプアー
ム230が水平位置に下降されると(図14では4本のクラスプアーム230の
うち3本が水平位置にある)、クラスプアーム230の他端234は第2直立延
長部分240上に座置される。第2直立延長部分240は、クリップ型ラッチ2
42を備えており、それに対応する留め具244がクラスプアーム230に設け
られているので、クラスプアーム230を第2直立延長部
分240にしっかり締着することができる。
この好ましい実施形態では、各クラスプアーム230の下面には、合成装置1
0の上側カバー14に挿入することができる垂下(下方に突出した)凸部246
が形成されている。上側カバー14は、先に述べたように、凹んだ頂面54を有
しており、クラスプアーム230の垂下凸部246をカバー14の凹んだ頂面5
4に挿入することができるようになされている。かくして、クラスプアーム23
0は、主たる機能である、垂直方向の押え機能に加えて、合成装置10の回転中
、側方の押え及び安定化機能をも果たす。
引き続き図14を参照して説明すると、回動組立体208は、一端250と他
端252を有するロッド状のキャリア軸248を含み、キャリア軸248の他端
252に、突出ピン256を有する係合ヘッド254が設けられている。トレー
204の各端壁214の外面には、キャリア軸248をトレー204にしっかり
と取り付けることができるように、1対の保持カラー258が付設されている。
キャリア装置200を組み立てるには、キャリア軸248の一端250を端板
214、レッジ216及び横バー218の貫通孔222、224及び226に挿
通し、止めねじ260を各カラー258のねじ孔にねじ込んでキャリア軸248
に圧接させ、キャリア軸248をトレー204に対して動かないようにする。従
って、キャリ
ア軸248を回転軸線261の回りに回転させると、それと一緒にトレー204
も回動される。このように、キャリア軸248は、トレー204に対して回り止
めされている。
先に述べたように、キャリア装置200を構成する部品は、オーブン装置20
2内で多数の合成装置10を回転させるための能率的なハウジングを提供する機
能を果たすためにいろいろなな形態をとることができる。(もちろん、ここに図
示された装置200のようなキャリア装置は、図に示されるように4台の合成装
置ではなく、任意の数の合成装置10を保持するように設計することができるこ
とはいうまでもない。)
例えば、トレー204は、必ずしも、図に示されるような特定の外観のプラッ
トホーム210を備えたものとする必要はない。図14に2つの端壁214とし
て示されている部材の方向に延長する単一の幅狭の「横バー」によって適当な「
プラットホーム」を構成することができ、そのプラットホームに直角に付設した
水平方向の延長部分を介してプラットホームに上記各押えアーム組立体206を
取り付けることができる。その場合、側壁212及び端壁214のような側壁及
び端壁は完全に省除することができる。
又、例えば、押えアーム組立体206のような押えアーム組立体は2つだけ設
けてもよく、その場合、2つの押えアーム組立体206のクラスプアームとして
、トレ
ー204の幅ではなく、トレーの長さより長いクラスプアームを用いることがで
きることは明らかであろう。この長いクラスプアームは、2台の合成装置10の
カバーに挿入するための2つの垂下凸部を備えた形状とし、図に示されるように
側壁212のある部位にではなく、端壁214のある部位で図示のものと同様の
第1直立延長部分と第2直立延長部分との間に延長させることができる。
更に、押えアーム組立体206は、必ずしも、ここに図示した部材の特定の組
み合わせによって構成する必要はなく、あるいは、全く使用しなくてもよい場合
もある。例えば、図示した部材の組み合わせではなく、大きな円弧状のワイヤク
リップから成る簡単なラッチ機構を使用することができる。その場合、その円弧
状のワイヤクリップの一端を一方の側壁212に取り付けて、ワイヤクリップを
1台の合成装置10に巻きつけるようにして合成装置を押さえ、クリップの他端
を他方の側壁212に設けられた留め具に係合させることができる。
回動組立体208についていえば、必ずしも図示の長さのキャリア軸248を
用いる必要がないことは明らかであろう。即ち、トレー204の全長を貫通する
単一の長いキャリア軸248ではなく、両端壁214から外方に突出させた2本
の短い軸を用いることもできる。
図14、15及び図16の透視図を参照して説明すると、キャリア装置200
を装入して回転させるオーブン
組立体202は、総じて慣用の構造であり、オーブン本体262と窓付きオーブ
ンドア264を有する。オーブン本体262の1対の互いに対置した側壁266
及び1対の対置した端壁268、及びオーブン本体262の残部は断熱処理され
ており、オーブンドア264も断熱処理されている。駆動モータ270は、駆動
リンク機構272を介して短縮駆動軸274に回転力を与える。制御盤276は
、オーブンの温度、キャリア装置の回転速度及び電源の切り入り等の制御器を備
えている。制御盤276のような制御盤は、火花着火のおそれを少なくするため
に、オーブン本体262から離して設置し、例えば電気ケーブルを介してオーブ
ン本体に接続することもできる。オーブン内に不活性雰囲気を設定するための真
空入口278及び不活性ガス入口280も設けられている。
オーブン内には、キャリア装置200を回転軸線261の回りに妨害すること
なく回転させることができる適度の大きさの内部キャビティ282がオーブン本
体262とオーブンドア264によって画定される。キャリア装置200を内部
キャビティ282内に回転自在に取り付ける態様を以下に説明する。
引き続き図16を、特に、そこに示されている拡大図を参照して説明すると、
駆動軸274は、一方の側壁268から内部キャビティ282内へ短く突入して
おり、固定軸受カップ284を備えている。軸受カップ284は、キャリア軸2
48の係合ヘッド254及びピン25
6を受容することができる複数のスロット287を備えた内部に中空チャンバー
286を有する。チャンバー286と任意の1つのスロット287は、一種の鍵
穴を構成し、キャリア軸248の係合ヘッド254及び突出ピン256をチャン
バー286及びスロット287に鍵のように挿入することにより、キャリア軸2
48を駆動軸と共に回転することができるようになされている。
キャリア軸248の一端250を支持する軸受座288が、駆動軸274と一
直線に整列して他方の側壁268から内部キャビティ282内へ突入している。
軸受座288は、キャリア軸248を回転自在に支持することができるように寸
法づけされた凹部290を備えた軸の形とされている。
上述したオーブン装置の構成は、キャリア装置200を回転軸線261の回り
に回転自在に支持し、かつ、キャリア装置200によって担持された合成装置1
0に必要に応じて容易にアクセスすることを可能にする。
キャリア装置200を内部キャビティ282内に固定することを可能にする回
転界面(インタフェース)を始め、その他のいろいろな回転界面を用いることが
できることは当業者には明らかであろう。又、駆動モータ270と連携して、歯
車、スプロケット及びチェーン等を始め、その他のいろいろなな回転力伝達装置
を用いることができることも当業者には明らかであろう。
上述した各実施形態の他に、使用される素材の種類、
それらの結合及び取り付け方法、及び、上述した各構成部品の形状、寸法及び上
下左右の向きとうに関して本発明の範囲から逸脱することなくいろいろな改変や
変更をなすことができることを理解されたい。従って、本発明は、ここに例示し
た実施形態の構造及び形態に限定されるものではない。産業上の利用分野
本発明の合成装置10(変型実施形態310及び412も含む)は、多数の個
別のマイクロスケール反応を同時に起こさせることが好都合であり、合成工程又
はワークアップ操作中濾過工程を必要とすることがある任意の化学的合成操作に
用いることができるように企図されたものである。又、以下に説明するように、
合成ブロック12は、マニホールド装置100と連携して、多数同時マイクロス
ケールクロマトグラフィー精製(及びワークアップ/抽出)のための用途にも使
用することができる。非化学関連用途としては、微生物、特に嫌気性微生物の並
行培養等がある。
本発明の合成装置10は、ポリマー樹脂の支持体に結合させ形での化学的結合
又は変換を可能にするために化学的リンカー及び出発構造体をポリマー樹脂の支
持体に結合させる工程を伴う固相有機合成に特に好適であることが分かるであろ
う。この合成装置10は、又、触媒反応のために用いられるような不溶性塩又は
樹脂の存在により異種間反応混合物が介在する化学的合成や、沈降副
生成物又は沈降最終生成物の創生が予測される化学的合成や、反応工程のどこか
の時点で濾過操作が必要とされる化学的合成等、その他の無数の化学的合成に有
用であることが期待される。
先に述べたように、この合成装置10及びマニホールド装置100のもう1つ
の用途は、精製目的のための用途である。その場合、各ウエル24は、シリカゲ
ル、アルミナ、及び、カラムクロマトグラフィーの分野で一般に用いられている
ようないろいろな親和樹脂上で化学混合物をクロマトグラフィー法で精製するた
めの微小カラムとして利用することができる。企図される分離の難易度にもよる
が、クロマトグラフィー溶媒の溶出は重力によって行ってもよく、あるいは、マ
ニホールド装置100を介して減圧によって助成してもよい。本発明の合成装置
10及びマニホールド装置100は、又、簡単なイオン交換樹脂及び固相抽出に
も適用することができる。
この合成装置10及びマニホールド装置100の使用方法は簡単である。典型
的な固相合成操作手順は、以下の通りである。第2シートガスケット20を下側
カバー16内に挿入し、下側カバー16及びシートガスケット20を合成ブロッ
ク12にクリップ留めすることによって各ウエル24の出口スパウト40を密封
する。(変型実施形態310の場合は、補強組立体372を最初に合成ブロック
312のスカート26に取り付けてから下側カバー316を合成ブロック312
に対にではなく、上
側カラー374にクリップ留めする。)樹脂結合された出発化学構造体、溶媒、
及び任意の空気安定性試薬を、例えば多チャンネルピペットを用いてすべての又
は任意の数のウエル24に添加する。
次いで、第1ガスケットシート18及び上側カバー14を合成ブロック12(
実施形態310の場合は、下側カラー376)にクリップ留めしてウエル24の
頂部を密封する。次いで、空気過敏試薬を上側カバー14の孔70を通して注射
器によりウエル内へ安全に添加することができる。(不活性ガスの設定及び不活
性ガス入口管との圧力均衡が必要とされる場合も、必要とされない場合もある。
)次いで、合成装置10を、キャリア装置200及びオーブン組立体202を用
いて必要に応じて撹拌及び加熱処理にかけられる。
キャリア装置200及びオーブン組立体202の使用方法も、簡単である。1
台又は2台の合成装置10をキャリア装置200のプラットホーム210の一方
の側の面に載置し、対応するクラスプアーム230を掛止する。次いで、キャリ
ア装置200を上下逆に反転し、それによって上向きにされたプラットホーム2
10の他方の側の面に、(図示の実施形態の場合は)最高2台の追加の合成装置
10を載置し、対応するクラスプアーム230を掛止する。
次いで、キャリア装置200をオーブン組立体202へ移送する。まず、係合
ヘッド254を軸受カップ28
4内に挿入し、キャリア軸248の一端250を軸受座288に載せる。次いで
、オーブンドア264を閉じて所要時間加熱する。
特定の反応工程又は合成が完了し、合成装置10をオーブン組立体202から
取り出しキャリア装置200から取り出した後反転し、下側カバー16及び第2
シートガスケット20を取り出す。その間、本発明の構成では独立したカバー取
り出しシステムであるため、上側カバー14は所定位置に保たれたままである。
収集用プレート123を先に述べたようにマニホールド装置100内に挿入し、
マニホールド装置100を上下反転して合成ブロック12に被せ、それによって
収集用プレート123を出口スパウト40に被せ、合成ブロック12を開放部1
30内に挿入し、蓋104の棚132上に載せる。次いで、この組立体を回転さ
せてその右側を上にする。あるいは別法として、大抵の溶媒の場合、その液体内
容物は、ウエル24の頂部が密封されたままであるため真空作用によってウエル
24内に保持されるので、ウエル24のオリフィス50から材料が漏れるのを防
止するために必ずしも反転操作を行う必要がなく、下側カバー16っを取り外し
た後、単に合成ブロック12を直接収集用プレート123に被せてもよい。
次いで、上側カバー14及び第1シートガスケット18を取り外し、必要に応
じて真空をかける。通常、溶媒を用いて樹脂支持体をすすぎ、洗液又は副生成物
含有流
出液を収集用プレート123内へドレンさせる。
場合によっては、ウエル24内の液体を溶出させるために真空法を用いないこ
とが望ましい場合がある。その場合は、遠心法(例えば、「揺動バケット」法)
や加圧法を用いることができる。
ここに開示した合成装置10及びマニホールド装置100、及びそれらと連携
するキャリア装置200及びオーブン組立体202は、研究開発作業をより効率
的にし、例えば、特定の化学的コンパウンドの多数の類似物を迅速に同時に合成
することを可能にし、それによって、医薬品分野における生物学的テストや判定
のためのサンプルの提出を迅速化することができる。
以上の理由から、本発明の産業上の適用性及び商業上の利用価値は、広範で永
続性があるものと期待される。
【手続補正書】
【提出日】1999年6月22日(1999.6.22)
【補正内容】
(1)本出願の明細書の記載を別紙の通り全文訂正する。
(2)本出願の請求の範囲の記載を別紙の通り訂正する。
(3)本出願の添付図の図7、8及び9を別紙図面と差し替える。
訂正 明細書
多ウエル式マイクロスケール合成のための装置
本出願は、いずれも本出願の発明者と同じ発明者の1996年11月18日付
け米国仮出願第60/031,024号及び1997年4月9日付け米国仮出願
第60/042,211号の優先権を主張するものである。発明の分野
本発明は、一般に、化学的及び生物学的コンパウンド(物質、材料、化合物、
合成物等)を合成し培養するための装置、化学的及び生物学的濾過装置、及び多
ウエル(多数個のウエル即ち井戸を有する)装置に関し、特に、多数同時合成及
び濾過をマイクロスケール(微小規模)で実施するために用いられるこの種の装
置に関する。発明の背景
化学的コンパウンドや生物学的材料を分析し、テストし、精製し、研究及び臨
床上の目的のために操作することができるスケールが益々微小化してきているの
で、この種のコンパウンド及び材料を合成し培養するためのより一層能率的な方
法を求める要望がある。化学的及び生物学的分子の極小即ち「マイクロ」スケー
ルでの調製によって得られる利点は多数存在する。それらの利点のうちの1つは
、反応、ワークアップ及び精製(それらの多くは高い費用を必要とする)のため
に用いられる化学試薬(以下、単に「試薬」と称する)、溶媒及びその他の
材料に関連するコストを大幅に削減することができることである。更に、発生す
る副生成物及びその他の廃物の量も大幅に減少させることができ、それによって
、処分コストを削減し、又、有害物質による環境汚染の危険性も抑制することが
できる。更に、多数のマイクロスケール化学反応をバッチ装置を用いて単一の装
置によって同時に実施し処理することができるので、生物学的選別のために多数
の化学的コンパウンドを合成する速度を大幅に速くすることができる。
検査される多数の化学的エンティティ(実体)のうち、目標とされ、実際に合
成された所望の特性を示すものの分率(割合)がごく僅かであるとすると、又、
化学的構造の比較的小さな変化が著しく異なる生物学的特性をもたらすような場
合、良否の評価又は判定のために多数の新しいコンパウンド及び類似体を迅速に
合成できることが、商業的に極めて重要であり、実際、それは、新規な治療薬の
開発に携っている製薬会社やバイオ工学会社にとってしばしば商業上の死活問題
となる。
ペプチドの分野においては、アミノ酸を順次に機能化固相支持体に結合させる
ことによって多数の異なるペプチドを同時に合成することができる機械化された
コンピュータ援用装置が何年も前から利用されている。そのような機械化装置は
、大抵のこの種の結合反応に必要な条件が一様に簡単で直截的であるから利用で
きるのである。
しかしながら、一般に有機コンパウンドの合成の場合
は、使用しなければならない条件及び技法に広範囲の変化があるので、完全自動
化機器の使用を不可能又は非実用的なものとしている。有機コンパウンドの合成
においては、例えば、磁気撹拌、振盪又はその他のタイプの撹拌が必要とされる
ことがあり、又、極高温にまでの加熱や極低温への冷却が必要とされることもあ
る。加熱を必要とする反応の場合、揮発性溶媒を還流させるための手段も必要と
されることがある。更に、多くの化学反応は、空気感応性であるから、適正に実
施するためには不活性雰囲気を必要とする。試薬や基剤も、空気感応性(例えば
、吸湿性又は発火性)又は腐蝕性である場合があり、注射器やカニューレによる
移送等の特別な取り扱い技法を必要としたり、グローブボックスに入れての取り
扱いを必要とすることすらある。多くの有機合成法は、固体及び液体両方の形態
の材料の添加を必要とし、複雑な添加順序を用いる。更に、ある種の微妙な反応
は、その反応を首尾よく結実させるには、間欠的なサンプリング検査を通して精
細に監視しなければならない。上記の操作のどれか1つでも実行することができ
る機器が存在するとしても、その処理能力が限られており、しかも、そのような
機器は極めて高価である。
有機コンパウンドの同時多重合成のための装置を提供しようとする従来の試み
の1つが、1994年6月28日付米国特許第5,324,483号に開示され
ている。この特許は、固相合成に関するものであり、複数の反応
管(慣用のガス分散管タイプ)の下端がそれぞれ反応ウエルに受容されるように
構成されている。これらの反応管は、ホルダーブロックによって垂直に保持され
、反応ウエルは、溜めブロックに収容されている。ホルダーブロックと溜めブロ
ックとの間にシール(密封)が設定される。複数の反応管の上端にマニホールド
が接続され、マニホールドとホルダーブロックとの間にシールが設定される。溜
めブロックをホルダーブロックに、ホルダーブロックをマニホールドに着脱自在
に締着するための手段が設けられている。これらの反応管即ちガス分散管は、ガ
ラス製フリットタイプの濾過機能を提供するので、結合反応を実施した後、又は
、固相支持体から生成物を離層させた後、固相支持体を必要に応じてそのままに
保持し、リンスすることができる。
上記米国特許第5,324,483号の発明は、多数反応を同時に、大気圧条
件下で還流においてさえ、必要ならば不活性雰囲気下で実施することができると
いう利点を提供する。しかしながら、この装置は、構造がかなり複雑で、サイズ
が大きく、使用上の操作が困難であり、損傷し易く、洗浄し難い。この装置は、
又、標準の液体搬送装置及びその他のバッチ式処理装置と組み合わせて使用する
のには余り適していない。更に、この装置は、真のマイクロスケール合成には余
り適していない。なぜなら、装置の各構成部品、特にガス分散管の表面積が液体
材料の望ましくない「滞留」を起こしやすい大きさで
あるからである。
「分子ダイバーシチ」1(1995)13〜22頁に掲載された「フェノール
樹脂ライブラリーの多重同時合成」と題するマイヤーズ他の論文に、バッチ式処
理法に使用するのにより適する多重同時(固相)合成のための装置が開示されて
いる。動論文の16頁(図4)に記載されているように、マイヤーズ等は、標準
(規格)サイズである、8×12個、即ち96ウエルの長方形配列フォーマット
の慣用の「深ウエル」型多ウエルプレートを使用することを教示している。この
深ウエルプレートは、それをクランプ機構の間に締めつけることによって液密に
される。このクランプ機構は、4本のねじ付きスチール支柱を備えた中実ベース
部材と、深ウエルプレートの上面に座置され、刻み付ナットによって固定される
(開放した、状又は格子状)フレーム部材とで構成されている。ベース部材の上
面に座着する平面状のゴムガスケットが、各ウエルの底部開口を密封し、それら
のウエルの頂部は、8ウエル被覆キャップストリップ(8個のウエルを覆う8個
のキャップが形成されているストリップ)で密封される(96個のすべてのウエ
ルの頂部を密封するには、合計12のキャップストリップが必要とされる。)マ
イヤーズ等の論文に記載されたこの発明では、化学反応は、各ウエル内で実施さ
れ、化学反応が行われた固相支持体は、ウエル内にフリットが装着されており、
ウエルの底部密封手段が着脱自在であるため、同じウエル内
で濾過し、洗浄することができる。
上記マイヤーズ等の論文に記載されているように、96ウエルフォーマットは
、広く普及しており、多くの用例に用いれられている。従って、マイヤーズ等の
発明は、理論的には、自動高速処理スクリーンや、上記の標準96ウエルフォー
マットに基づくその他の多くのタイプの装置(例えば、多チャンネルピペット装
置)と連携して用いることが可能である。しかしながら、マイヤーズ等の発明は
、幾つかの点で制約がある。おそらく最も重要なことは、ウエルの底部に密封機
構が設けられることにより、即ち、標準フットプリント(設置占有面積)を有す
る多ウエルプレートの周縁の周りにクランプフレームが設けられることにより、
クランプフレームの方が当然多ウエルプレートの寸法より大きいから、多ウエル
プレートのフットプリントの規格寸法がくずれて過大となることである。従って
、底部開口をそれに取り付けられたフレームによって密封された多ウエルプレー
トは、多ウエルプレート自体のサイズ以下の寸法の物体を保持するように設計さ
れた自動ディスペンサー(液体等を適量ずつ供給することができる容器又は装置
)等の標準装置のホルダー内に嵌合させることができない。
もう1つの問題は、ウエルの底部の出口が単なる穴であることである。上記9
6ウエルフォーマットの各ウエルの底部には、流出流体を適正に収集用多ウエル
プレート内へドレン(排出)させることができる指向ノズル又
はその他の部材を設ける手段が講じられていないことである。従って、マイヤー
ズ等の発明においては、特に真空吸引マニホールドによる強制溶出工程中、混交
汚染が起こる可能性が非常に高く、小径収集容器内への液体材料の収集の困難さ
が伴う。
更に他の問題は、ウエルの内容物を加熱するための手段がないことである。多
ウエルプレートの頂部には「フレームによるクランプ」が用いられるので(ここ
で「フレーム」とは、多ウエルプレートの頂面の周縁に座着する開放構造体のこ
とをいう)、キャップストリップをウエルの頂部に保持する手段は、摩擦嵌め以
外にはない。従って、ウエル内の溶媒の加熱による膨張が僅かでも生じると、キ
ャップが飛ばされてしまう。実際、上記論文には、25℃の温度(即ち室温)で
行われる合成しか記載されていない。
更に他の問題は、キャップ自体の使用にある。マイヤーズ等は「8ウエル被覆
キャップストリップ」の形態のキャップの使用(第15頁)を教示しているが、
それでもなお、そのようなキャップストリップを合計12個使用する必要があり
、確実な密封を確保するには1個1個のキャップを個別に各ウエルにプレス嵌め
しなければならない。96のウエルのすべてを用いての反応シーケンスを実施す
る間、合計96個のキャップを操作し処理しなければならない。この操作は、面
倒なばかりでなく、キャップに跳ねかかった液体材料が偶発的に他のウエル
内へ滴り落ちたり、あるいは、キャップが一時的に外された後、再度元のウエル
に嵌め戻されたときなどに、混交汚染が起こることがある。更に、この種のキャ
ップは、セルフシール(自己密封)ガスケットとして機能しないので、液体材料
を不活性雰囲気下で注射器を用いて挿入することができない。発明の概要
多重同時合成のための現在利用しうる装置には叙上のような制約が随伴するの
で、マイクロスケールで用いることができ、固相合成にも、有機合成一般にも適
合し、バッチ処理タイプの装置と連携して使用することができ、かつ、構造が簡
単で、使用するのにも便利なこの種の装置を求める大きな要望がある。
本発明の課題は、このような要望を充足することである。
従って、本発明の目的は、使用が簡単で、従来可能であったより能率的であり
、より広範囲の操作を可能にする、マイクロスケールでの多重同時化学的及び生
物学的合成、クロマトグラフィー、分離、抽出、分析及び細胞培養のための装置
を提供することである。
発明の他の目的は、加熱、撹拌揺動、注射器による添加操作等を可能にする手
段を含む、有機合成一般に適するこの種の装置を提供することである。
本発明の他の目的は、マイクロプレートの標準寸法を
有し、標準液体搬送装置及びその他のバッチ式処理装置に適合するこの種の装置
を提供することである。
本発明の更に他の目的は、多ウエル容器の頂部及び底部を密封するための、そ
れぞれ独立して着脱することができる上側カバーと下側カバーを有するこの種の
装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、多ウエル容器のすべてのウエルの頂部及び、又は底
部を同時に密封することができる、それぞれ独立して着脱することができるカバ
ーを備えたこの種の装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、便利な濾過機能手段を一体的に内蔵しているこの種
の装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、複数の合成装置を同時に加熱し、撹拌揺動すること
ができるキャリア装置を提供することである。(ここでは、「撹拌」とは、流体
等を撹拌することを意味し、「撹拌揺動」とは、撹拌のために合成装置自体を振
動又は揺動させることを意味することとする。)
略述すれば、本発明の好ましい実施形態は、マイクロスケールで多重同時化学
反応を実施するための多ウエル合成及び濾過装置(以下、単に「合成装置」とも
称する)である。この合成装置は、基本的には、各々フィルタディスクを装備し
ており、寸法的に標準多ウエルフォーマットの形に配列された複数のノズル付き
ウエルを有する深ウエル型合成ブロック(以下、「合成ブロック」又は
単に「ブロック」とも称する)と、上側カバーと、下側カバーと、1対の第1及
び第2シートガスケットとから成る。合成ブロック(反応を行うための井戸)は
、該ブロックの中間高さ位置の周りから突出したスカートを有し、そのスカート
の側方突出量は、標準マイクロプレートのフットプリントとほぼ同じ寸法である
。このスカートは、上側カバー及び下側カバーをそれらのカバーに付設されたク
リップによってそれぞれ独立してブロックに取り付けるための場を提供する。各
カバーの幅と長さは、やはり、標準マイクロプレートのフットプリントと寸法的
にほぼ同じである。第1及び第2シートガスケットをそれぞれ上側カバーと下側
カバーの間に介設し、それらのカバーを取り付けると、堅いクランプ作用が働い
て、各ウエルの入口部分及び出口スパウト(注ぎ口又は噴出口)を各種反応及び
操作目的のために密封することができる。上側カバーに複数の孔が形成されてい
るので、注射器の針によって材料を導入したり、不活性雰囲気を導入したりする
ために第1ガスケットに突き刺すことができる。
本発明は、又、合成ブロックの変型実施形態を提供する。この実施形態は、第
1実施形態に比べて容積が2倍のウエルを有しているが、同じ寸法の配列体の収
集用多ウエルプレートを用いることができる。この実施形態では、第1実施形態
に比べてウエルの個数が半分であり、長方形の形状の各ウエルは、第1実施形態
のウエルの幅
又は直径の2倍の寸法を有するが、ブロックから垂下している出口スパウト出口
スパウトは、それぞれのウエルに対して偏心関係に突出している。それらの出口
スパウトは、流出流体を収集用プレートの1つ置きの縦列のウエル内へドレンす
るように配置されている。リサイクルされた同じブロック又は同じ構造の別のブ
ロックを180°転回すれば(左右逆にすれば)、収集用プレートの残りの縦列
のウエルを用いることができる。ウエルの底部表面の一部分を傾斜させてあるの
で、すべての液体を適正に出口スパウトへドレンすることができる。
本発明は、又、上記合成ブロックに対する上記各カバーのクランプ作用を強く
するための追加の補強組立体を備えた変型合成装置を提供する。この補強組立体
は、上側カラーと、下側カラーと、1対のつまみねじ(指でつまんで回し)を含
む。それらのカラーは、合成ブロックの周りに嵌合し、上記スカートをそれらの
カラーの間に挟みつける。それらのカラーは、つまみねじと、それらのねじに螺
合するカラー側のナットとによって互いに引きつけられて保持される。この補強
組立体は、カバーによって及ぼされるクランプ作用を拡大するために、それらの
カバーをスカートに直截取り付けるのではなく、上記カラーに取り付けることが
できるようにする。
1つの合成反応が実施されたならば、真空マニホールド装置を用意し、液体材
料をワークアップ及び洗浄のために必要に応じて各ウエルから強制的に溶出させ
る。こ
のマニホールド装置は、ベースと、着脱自在の蓋と、第1ガスケットと、第2ガ
スケットを含む。ベースは、収集用プレートを受容するように寸法づけされた開
放チャンバーと、該チャンバーに減圧をかけるための出口を有する。蓋は、棚に
よって囲われた開放部(開放区域)を有する。第1及び第2ガスケットは、ほぼ
長方形のバンド形状を有し、第1ガスケットを上記ベースの頂面と蓋との間に介
在させ、第2ガスケットを上記棚と合成ブロックの下面周縁との間に介在させる
ことができるようになされている。ブロックを上記棚の上に載せて上記蓋の開放
区域を覆えば、各ウエルから収集用プレート内へ材料を吸引するために上記チャ
ンバー内に真空を創生することができる。
合成反応を実際に実施するには、複数の合成ブロックを同時に撹拌揺動及び加
熱することを可能にするために、キャリア装置と改変されたインキュベーター(
定温(恒温)培養器)オーブン組立体を用意する。このキャリア装置は、基本的
には、プラットホームと、複数の押えアーム組立体と、回転組立体から成る。プ
ラットホームは、開放(格子状)構造であり、区画に分割されており、かつ、両
面同一構造を有する。回転組立体は、プラットホームの両端から突出し、一端に
係合ヘッドを有する軸を含む。この軸は、その係合ヘッドを受容するスロット付
き軸受カップを備えたオーブン駆動機構によって回動される。この合成装置は、
回転中上記プラットホームの一方又は
両方の側に上記押えアーム組立体によって篭状に保持される。この好ましい実施
形態においては、4台もの合成装置の加熱及び撹拌揺動を同時に行うことができ
る。
本発明の1つの利点は、上側カバーと下側カバーを必要に応じてそれぞれ独立
して合成ブロックに着脱することができることである。従って、例えば、一方の
(上側の)カバーだけを外すことによって試薬と材料をウエルに添加することが
できる。上側カバーの取外し操作中、出口スパウトからの材料の漏出は、取り付
けられている下側カバーによって防止される。一方、濾過操作のために合成ブロ
ックを真空マニホールドへ移送するために下側カバーを外したときは、堅く取り
付けられた上側カバーが液体材料を部分真空作用によって保持させる。これは、
独立したカバーシステムによって提供される他の多くの利点の1つである。
本発明の他の利点は、堅くクランプすることができる上側及び下側カバーを設
けたことにより、溶媒を漏失することなくウエルの加熱(又は激しい撹拌揺動)
を可能にすることである。
本発明の更に他の利点は、その合成ブロック及びカバーの構成が、ブロックだ
けの場合も、上下両カバーを取り付けられた状態のときも、そのフットプリント
を標準多ウエルプレートと同じサイズとすることができ、それによって、標準の
液体搬送装置及びその他のバッチ式処理装置の使用を可能にすることである。
本発明の更に他の利点は、シートガスケットと、複数の孔を有するカバーの構
成が、注射器による材料の導入を可能にし、不活性雰囲気を設定するために針付
き管を通してのガスの注入を可能にすることである。
本発明の更に他の利点は、その合成ブロックが一体成形可能であり、製造コス
トが安く、使い捨て可能であることである。
本発明の更に他の利点は、サンドイッチ状に挟着されたフィルタシートを用い
る従来の多ウエル型濾過装置に比べて、個別のフィルタフリットを用いるので、
各ウエル間のウィッキング(毛細管現象による吸い上げ作用)及び混交汚染を防
止することである。
本発明の上記及びその他の目的並びに特徴、及びそれらを達成する態様は、以
下に添付図を参照して述べる本発明の実施形態の説明から一層明かになろう。
本発明の上記目的及び発明の内容は、添付図を参照して以下に記述する本発明
の実施形態の説明から一層明らかになろう。図面の簡単な説明
図1は、本発明の一実施形態の合成装置の分解透視図である。
図2は、図1の合成装置の一部切除された側面図である。
図3は、本発明の合成ブロックの一部切除された側面
図である。
図3aは、筒孔の断面形状の変型例を示す断面図である。
図4は、図3の合成ブロックの上からみた平面図である。
図5は、図3の合成ブロックの下からみた平面図である。
図6は、合成ブロックの変型例の上からみた平面図である。
図7は、図6の合成ブロックの一部切除された側面図である。
図8は、本発明の好ましい変型実施形態の合成装置の分解透視図である。
図9は、図8の合成装置の変型例の側面図である。
図10は、図8の合成装置の上側カラーの上からみた平面図である。
図11は、図8の合成装置の下側カラーの下からみた平面図である。
図12は、本発明のマニホールド装置と合成ブロックの分解透視図である。
図13は、図12のマニホールド装置と合成ブロックの一部破除された側面図
である。
図14は、本発明のキャリア装置の透視図である。
図15は、図14のキャリア装置の端面図であり、キャリア装置に合成装置を
積載したところを示す。
図16は、本発明のオーブン組立体の透視図である。発明の詳細な説明
本発明の好ましい実施形態は、多重同時化学反応及びワークアップをマイクロ
スケールで実施するための多ウエル合成装置兼濾過装置(以下、単に「合成装置
」とも称する)である。この好ましい実施形態の合成装置10は、固相有機合成
のためのものであり、図1及び2に示されている。
まず図1の分解透視図を参照し、図2の側面図をも参照して説明すると、合成
装置10は、基本的に、3つの主要な要素、即ち、深ウエル型合成ブロック(合
成反応を行うためのブロック)12と、上側カバー14及び下側カバー16と、
第1シートガスケット18及び第2シートガスケット20から成る。第1シート
ガスケット18は、上側カバー14と合成ブロック12との間に介設され、第2
シートガスケット20は、下側カバー16と合成ブロック12との間に介設され
ている。合成ブロック12に対する上下両カバー14,16の緊密なクランプ作
用(図2参照)により、これらの3つの主要要素が協同して、以下に詳述するよ
うに、「1ポット」化学反応及びワークアップ操作のための多数のマイクロ容器
を構成する。
図1及び3を参照して説明すると、合成ブロック12は、ブロック本体22と
、複数の反応ウエル24と、側
方突出スカート26から成り、それらの部材は、成形プラスチック品として一体
に形成されている。合成ブロック12は、その名の通りほぼ直方形のブロックの
形を有する。
図3に示されるように、スカート26は、ブロック本体22の周側壁の高さの
ほぼ中間部分を囲繞するように配設されている。説明の便宜上、スカート26は
、ブロック本体22を上側ブロック部分30と下側ブロック部分32とに「分割
」しているとみなすことができる。上側ブロック部分30は、ブロック本体の上
面34を画定し、下側ブロック部分32は、ブロック本体の下面36を画定する
。
図4及び5の平面図にも示されているように、スカート26は、幾つかの垂直
方向の凹溝又は切込み37を有する。後述するように、スカート26及び切込み
37は、合成ブロック12に上側及び下側カバー14,16を取り付けるための
座を提供する。
反応ウエル24は、ブロック本体22内に垂直方向に配設された筒状構造体で
あり、図示の好ましい実施形態では、長方形の、8×12(=96)フォーマッ
トに配列されている。特定(即ち、9mm)のウエル間心間距離を有するこのよ
うな96ウエル配列は、現在一般に市販されている各種の多ウエルプレートのた
めの業界標準(規格)となっている。又、スカート26を含む本発明の合成ブロ
ック12の全体の面寸法は、これらの標準9
6ウエルプレートと同じサイズのフットプリントを画定するので、この合成ブロ
ック12を標準装置のホルダーや、自動ウエル洗浄機等と交換自在に使用するこ
とができる。ただし、本発明は、8×12フォーマット以外のいろいろな配列の
うちの任意のものを用いることができ、配列フォーマットは必ずしも長方形でな
くてもよいことは明らかであろう。追加の独特の機能を提供する、そのような変
型配列の1つを以下に説明する。
図3を参照して説明すると、各ウエル24は、主要要素として、入口部分38
と、出口スパウト40と、筒孔42を含む。筒孔42の長さ即ち高さは、ウエル
の底部44から上方へ入口部分38を通ってウエルのリム46に至るまでの寸法
によって決められる。入口部分38は、ブロック本体22の上面34から上に突
出し、出口スパウト40は、ブロック本体22の下面36から垂下している。や
はり、入口部分38、出口スパウト40及び筒孔42は、成形又は製造工程中ブ
ロック本体22と一緒に一体に形成された構造体である。
図では筒孔42は円筒形(即ち、断面円形)を有するものとして示されている
が、丸コーナーとされた四角形の断面形状を有する筒孔42(図3a参照)を用
いることもでき、実際、その方が有利な場合もある。そのような四角形の容器形
状は、円形のものに比べてウエル容積を大きくすることができる。又、そのよう
な四角形の容器形状のコーナーを丸くすると、角張った内部コーナー
に起こり易い望ましくないウィッキング(毛細管現象による吸い上げ作用)を抑
制することができる。
引き続き図3を参照して説明すると、各ウエルの底部44は、それぞれの出口
スパウト40に流体連通しており、それと共にフィルタディスク48のための座
部を提供する。フィルタディスク48は、各ウエルの底部44内にプレス嵌めさ
れたガラス又はプラスチック製の円形フリットである。フィルタディスク48が
存在するので、ウエル24は、固相反応合成中樹脂保持機能を有し、爾後のワー
クアップ操作中必要に応じて樹脂支持体から溶液及び溶媒を溶出又は溶離させる
濾過機能を果たすことができる。
ここで図5をも参照して説明すると、各出口スパウト40は、オリフィス50
を有し、標準実験用注射針ハブを取り付けるのに適した周知の僅かにテーパした
「ルアーティップ」を備えている。そのような針アタッチメントは、例えば、ウ
エル24内から極少量の溶液を溶出するためにより小さい流出液オリフィスを必
要とする場合、あるいは、不活性雰囲気下での空気過敏生成物含有溶液のカニュ
ーレによる移送を必要とする場合に用いることができる。更に、このノズル形状
即ちルアーティップは、指向(所定の方向に方向付けされた)流れを形成し、溶
出された材料のウィッキング及び混交汚染を防止する。
図1及び4に例示された実施形態においては、各入口部分38は、正方形のブ
ロック形状に画定され、一連の
互いに直交交差する割れ溝52によって互いに分離されている。これらの割れ溝
52は、ブロック本体の上面34から入口部分38の上端にまで垂直に延長した
狭い空隙であり、第1シートガスケット18と上側カバー14が装着されていな
いとき、液体がこぼれたり、合成ブロック12がゆさぶられたりした場合、ウエ
ル24間の溶液の移行を防止するという重要な役割を果たす。
図3に示されるように、ウエルのリム46は、入口部分38の頂端に突出して
おり、別個の部材で構成されている。ウエルのリム46は、高さの低い円筒形管
の外観を有する。その丸い薄肉形状は、第1シートガスケット18が上側カバー
14の作用によって該リム46に対して下向きに押しつけられたとき、リム46
が存在しなかったとすれば、入口部分38の大部分を構成する正方形のブロック
形状によって画定されるであろう幅広の平面上表面と比べて、より優れたシール
を設定することができる。
ただし、入口部分38全体を丸形(又はその他の形状)にし、薄肉とすること
もでき、その場合、リム46のような特別に形成されたウエルリムが存在しない
が、ある程度頑丈さが失われる。
図6及び7を参照すると、上述した合成ブロック12と基本的に類似している
が、反応ウエル24に比べてサイズが2倍の反応ウエル424を提供する変型合
成ブロック412が示されている。これらの反応ウエル424
は、合成ブロック412が先の第1実施形態のブロック12と同じフットプリン
トを維持するのみならず、ウエル内の液体材料を収集する目的のために(後述す
る好ましい収集技法参照)、ブロック12に使用されるのと同じ標準96ウエル
プレートを用いることができる。(図6及び7においては、その変型合成ブロッ
ク412の、第1実施形態のブロック12の各構成要素と同じ又は実質的に同じ
構成要素は、前に数字「4」を付して同じ参照番号で示されている。)
反応ウエル424は、長方形の、横8列×縦6列のフォーマットに配列され、
合計48個である。各ウエル424は、入口部分438と、筒孔442と、ウエ
ルリム446を有する。入口部分438、筒孔442及びウエルリム446は、
いずれも、断面長方形であり、その長辺は、第1実施形態のウエル24の幅(直
径)のほぼ2倍の長さを有する。(反応ウエル424は、長方形ではなく、楕円
筒形状とすることもできるが、その場合は、合成ブロック412のサイズを一定
とした場合の各ウエル424の容積が小さくなる。)
重要なことは、各出口スパウト440をブロック本体の下面436から対応す
る筒孔442に対して偏心関係をなして垂下させていることである。実際、これ
らの出口スパウト440は、各縦列のウエル424のスパウト440を標準96
ウエルプレートの1つ置きの縦列のウエルに整列させることができるように配置
されている。
このことは、ウエル424内の液体材料を収集する際、図6及び7に示されるよ
うに出口スパウト440が筒孔442の図でみて「左」側に向けられている1台
の合成ブロック412の各ウエル424の内容物を液体材料収集のために用いら
れる収集用多ウエルプレートの奇数番の縦列のウエル内へ空けることができるこ
とを意味する。次いで、必要ならば、同一構造の別の合成ブロック412のウエ
ル424の内容物(あるいは、上記1台のブロック412が再使用された場合は
その1台のブロック412ウエル424の内容物)を、単に第2ブロック412
を(その出口スパウト440が筒孔442の図でみて「右」側に位置するように
)180°回転させることによって、同じ収集用プレートの偶数番の縦列のウエ
ル内へ溶出させることができる。次いで、このようにして単一の収集用プレート
へ溶出された全内容物をその単一の収集プレート内で好便に操作し処理すること
ができる。叙上のように、本発明によれば、96ウエル型ブロック12と連携し
て用いられるのと同じ標準96ウエルプレートを含む同じ収集用機器を用いて(
収集操作については後述する)、48ウエルブロック412でより大きいスケー
ルで反応及び分析操作を実施することができる機構が提供される。
図7の断面図を参照して説明すると、溶出時に各大容積ウエル424の全内容
物が得られるようにするために、具体的にいえば出口スパウト440がウエルの
筒孔44
2に対して偏心関係をなしていることに鑑みて、筒孔442内の液体材料の全部
をウエルの底部444(フィルタディスク48に対応するフィルタディスクは図
示されていない)へ、そして出口スパウト440からドレンさせることができる
ように、各ウエル424の底部表面の一部分53を傾斜させてある。
本発明の合成装置10の合成ブロック12は(合成ブロック412も)、慣用
の射出成形によって(好ましい射出材料はポリエチレン系プラスチック)一体に
成形されるが、他の成形方法や、機械加工法等も、実行可能な製造方法であるこ
とは明らかであろう。又、合成ブロッック材や、ガラス、金属及びその他の樹脂等の十分に不活性の材料からも形成す
ることができることは当業者には明らかであろう。又、ブロック12は、異なる
材料から成る部材を恒久的に又は着脱自在に結合又は嵌合させることによって組
み合わせることによって製造することもできる。例えば、各ウエル24をガラス
で形成し、ブロック本体22の残部をプラスチックで形成し、それらの組み合わ
せることができる。
再び図2を参照して説明すると、各ウエル24内に溶液を保持しておきたい場
合、即ち、合成のためにウエル24に溶液と試薬を満たす場合のように液体を出
口スパウト40から流出させたくない場合は、第2シートガスケット20を下側
カバー16と連携して使用し、各出口
スパウト40のオリフィス50を同時に密封する。(ここでは、又、以下の説明
においても、合成ブロック412も、合成ブロック12と交換自在に用いられる
ものとして理解されたい。)
又、図2にも示されるように、合成ブロック12を撹拌揺動又は回転作動にか
ける合成工程中(撹拌又は回転作動は、能率的な反応工程を実施するためにほと
んど常に用いられる)、並びに、揮発性溶媒の加熱中、第1シートガスケット1
8を上側カバー14と連携して使用し、第1シートガスケット18を各ウエルリ
ム46に押圧してすべてのウエル24を同時に密封し、ウエル24の頂部から液
体材料が漏失するのを防止する。
図2と合わせて図1を参照して説明すると、上側カバー14は、凹んだ頂面5
4と、1対の互いに対置した外側垂直側面56と、1対の互いに対置した外側垂
直端面57と、平面状の内側表面58(図2参照)を有する。それに対応して、
下側カバー16は、底面60と、1対の互いに対置した外側垂直側面62と、1
対の互いに対置した外側垂直端面63と、平面状の内側表面64を有する。
上側カバー14の内側表面58及び下側カバー16の内側表面64は、それぞ
れ、浅い凹部65,67を有する。これらの凹部65,67は、第1及び第2シ
ートガスケット18,20を上述した密封目的のためにウエル24に対して適正
位置に保持することができるように第
1及び第2シートガスケット18,20を挿入し受容するためのものである。凹
部65,67は、合成ブロック12に対するカバー14及び16及びシートガス
ケット18及び20の手操作一般を容易にする。シートガスケット18及び20
を保持するために、連続的な表面として形成された上記の凹部65,67に代え
て、側方に突出したふし又はこぶや、その他の断続的に張り出した突起を用いる
こともできることは明らかであろう。
引き続き図1及び2を参照して説明すると、上側及び下側カバー14,16の
対置した外側側面56及び62、及び、対置した外側端面57及び63には、そ
れぞれ、係脱自在のラッチ又はクリップ66,68が設けられている。これらの
クリップ66,68は、突出したスカート26に形成された対応する凹溝又は切
込み37に垂直方向に整列するように配置されている。かくして、クリップ66
,68をスカート26の凹溝又は切込み37(図2参照)に挿入すると、カバー
14及び16は、合成ブロック12に取り付けられるとき、合成ブロック12に
適正に整合される。クリップ66と68(及びそれらの対応する切込み37と3
7)とは、上側カバー14のクリップ66と下側カバー16のクリップ68の両
方がスカート26に掛止されたとき、両者が互いに干渉しないように、図2にみ
られるように互い違いにずらせて配置されている。
切込み37を用いる代わりに、スカート26に突片構
造を設け、それに適当なタイプのクリップを掛止するような構成としてもよいこ
とは、当業者には明らかであろう。又、クリップ66,68を取り付けるための
構造体として、連続した(切れ目のない)スカート26以外の構造体を用いるこ
とができることも明らかであろう。例えば、合成ブロック12の周縁の周りに複
数の個別の構造体を突設することができる。(ここで、「周縁」とは、合成ブロ
ック12の、スカート26が配置されている側壁、及び、又は、ブロック本体2
2の上面34と下面36のことをいう。)更に、上下2段のそのようなスカート
又は突出部を設けることによって、あるいは、スカート26のような単一のスカ
ートの側壁に僅かに改変されたタイプのクリップを受容するための切込みを設け
ることによって、図示のような互い違いのクリップ配置の必要性を排除すること
ができる。
クリップ66,68をスカート26に掛止すると、合成ブロック12に対する
上側及び下側カバー14,16の確実な取り付けが確保される。これらのカバー
の取り付けは、第1シートガスケット18及び第2シートガスケット20をそれ
ぞれ上側カバー14とウエルのリム46の間、及び、下側カバー16と出口スパ
ウト40との間に挟みつけるので、液密シールを設定する。このシールは、液体
を漏失させることなく、合成装置10の撹拌揺動又は上下反転させること、及び
、揮発性溶媒の中庸加熱を可能にするのに十分な密封である。(換言すれば、
このシールは、合成装置10の撹拌揺動又は上下反転させても、あるいは、揮発
性溶媒を適度に加熱しても、液体の漏失を防止するのに十分な密封である。)
重要なことは、スカート26をカバー14及び16のための取り付けのための
座部として用いることにより、例えば、同じクランプ手段を用いて2つのカバー
14と16を同時にブロック12のような容器に保持する従来慣用のねじ付きロ
ッド式のクランプ機構とは異なり、2つのカバー14と16をそれぞれ独立して
反応工程及びワークアップのために必要に応じて合成装置自体から取り外すこと
ができることである。慣用のねじ付きロッド式のクランプ機構では、独立して着
脱自在のカバー14,16によって与えられる合成装置10の融通性が制限され
る。カバーを合成ブロックに掛止するクリップ又はそれに関連する締着部材のた
めの取付構造として、ここに例示した構造以外の構造を用いても、カバーを独立
して着脱自在とする本発明の特徴を得ることができることは明らかであろう。
更に、本発明の上述した構成は、又、2つのカバー14,16の各々のフット
プリントを標準多ウエルマイクロプレートのフットプリントと同じサイズとする
ことを可能にし、カバー14,16を取り付けた合成ブロック12を標準マイク
ロプレートのために設計された自動装置のホルダー内に嵌合させるのを妨害する
構造部材を排除する。
引き続き図1及び2を参照して説明すると、上側カバー14は、それを貫通し
てその頂面54と内側表面58の両方に開口し、等間隔に配置されたパーフォレ
ーション即ち多数の孔70の配列を有する。これらの孔70は、各ウエル24に
軸方向に整合(心合)させることができるように配列されている。図2の一部切
除された側面図に示されるように、これらの孔70は、上端から下端に向かって
テーパしている。
各孔70は、特定の合成又は操作を実施するために必要に応じて注射器による
試薬及び液体材料の導入(及び、又は抜き取り)を可能にする。その場合、注射
器の針を単に孔70を通して上側カバー14に挿入し、第1シートガスケット1
8に突き通してウエル24に挿入すればよく、注射器によって液体材料をウエル
に注入(又はウエルから注出(デカント)することができる。孔70がテーパさ
れている(先細にされている)ので、注射針が脇にそれたり、所望のウエル24
に挿入し損ねることがない。孔70は、又、針付きチューブの針の挿入をも可能
にするので、窒素ガス又はアルゴンガスの供給源から窒素ガス又はアルゴンガス
のような不活性ガスを吸引し、ウエル24内に不活性雰囲気を導入及び、又は維
持することができる。
カバー14及び16は、高強度の陽極処理アルミニウム合金で形成されている
が、実験室環境に適する、ステンレス鋼等の他の強固な非腐食性素材を用いるこ
ともで
きる。第1及び第2シートガスケット18,20は、丸底フラスコやエルレンマ
イヤーフラスコ(三角フラスコ)、又は、研究者によって一般的に用いられてい
るその他の容器を密封するための隔膜を形成するのに使用されてい
注射針によって突通された後、注射針を引き抜いても、大抵の化学反応工程にと
って十分なシール(密封)を維持する。そのようなゴム材は、積層体の形で用い
ることもできる。
図8、9、10及び11を参照すると、現在最も好ましいと考えられる本発明
の変型実施形態による合成装置310が示されている。この変型合成装置310
は、先に述べた合成装置10に非常に類似しているが、溶媒の漏れ又は逃出を防
止するために、追加の要素として、合成ブロック312に対する上側カバー31
4及び下側カバー316のクランプ作用を改善するための補強組立体372を含
む。(図8〜11においては、その変型合成装置310の、第1実施形態の装置
10の各構成要素と同じ又は実質的に同じ構成要素は、前に数字「3」を付して
同じ参照番号で示されている。又、説明の便宜上、第1実施形態をその合成装置
と同じ参照番号10で表し、変型実施形態をその合成装置と同じ参照番号310
で表和巣こととする。)
図8の分解透視図並びに図9の側面図を参照して説明
すると、補強組立体372は、上側カラー374と、下側カラー376と、1対
のつまみねじ378を含む。上側カラー374と下側カラー376とは、下側カ
ラー376がつまみねじ378を締めつけ自在に受容するための1対の固定ナッ
ト380を備えている点を除いては、同じ構造である。つまみねじ378とナッ
ト380との相互作用については後述する。(図10及び11に示されるように
、各カラー374,376には、装置310の構成部品の組立てを見易くするた
めに、上下のカラー374と376を整列させるために用いられる切欠き381
が形成されている。)この点からみれば、上側カラー374と下側カラー376
とは、同一構造というよりは、互いに鏡像関係にあるということができる。
各カラー374,376は、合成ブロック312の上側ブロック部分330及
び下側ブロック部分332をぴったり受容しその周りに嵌合するように寸法づけ
された大きな中央開放部を有する平坦な実質的に長方形のカラー本体382を含
む。各カラー本体382は、1対の対置した側壁384と、1対の対置した端壁
386を有する。使用において、カラー本体382は、場合によりスカートの上
面339又は341のどちらかに面一に接触し、それらの表面339,341に
合致するフットプリント(即ち、外周縁と内周縁の輪郭)を有する。
各カラー本体382の外周縁には、カラー本体382によって画定される平面
に対して直角に単一方向に延長
するように6つの留め具支持部材388がカラー本体の外周縁と一体に形成され
ている。カラー本体の対置した側壁384に2対の留め具支持部材388が配置
され、対置した端壁386には1対の留め具支持部材388が配置されている。
これらの留め具支持部材388は、対置した2つの側壁384の間で互い違いに
なるように配置されており、同様に対置した2つの端壁386の間でも互い違い
関係を有している。又、これらの留め具支持部材388は、後述するように上側
カラー374と下側カラー376の両方のカラーがスカート326及びカバー3
14,316に取り付けられたとき留め具支持部材388が互いに干渉しないよ
うに、対置した上側カラー374と下側カラー376の間でも、互い違いに配置
されている。(注:図8では、図の向う側に配置された留め具支持部材388及
びそれらに対応するカバー部分は図を簡略にするために省略されている。)
各カラー本体382の、留め具支持部材388のある側とは反対側の内周縁に
は、カラー本体382の平面に対して直角に単一方向に延長するように4つのフ
ランジ390がカラー本体の内周縁と一体に形成されている。各フランジ390
は、カラー本体の対応する側壁384又は端壁386の全長の大部分に亘って延
長しており(図10、11参照)、曲げ及び変型に対する抵抗を高め、総体的に
カラー374,376の剛性を高める。
更に、各カラー本体382の各端壁386から直角に
カラー本体382と同一の平面内に突出した一体の突片392が形成されている
。各突片392は、その中心に孔394を有している。上述したナット380は
、それぞれの対応する突片392に対向し、突片の中心孔394に整合する。こ
の好ましい実施形態310においては、ナット380は、電気誘導溶接によって
突片392に固定されているが、突片392自体を厚肉にして一体のナット状構
造とすることもできることは明らかであろう。その場合、厚肉とされた突片39
2自体にねじ山を刻設し、ねじ付きナット構造とする。
カラー374,376を図に示されるようにそれぞれ合成ブロック312の上
側ブロック部分330と下側ブロック部分332の周りに装着すると、上側カラ
ー374の突片392の孔394が下側カラー376の突片392の孔394と
軸方向に整列せしめられる。かくして、各つまみねじ378のねじ付き端396
をそれぞれの整列した対応する孔394に同時に挿入し、固定ナット380にね
じ込むことができる。つまみねじ378の刻み付きヘッド398は、孔394を
通り抜けないように拡径とされており、上側カラー374の突片392の上に保
持される。このようにして、各カラー374,376をスカート326の上下両
表面339,341に締めつけることができる。合成ブロック312に補強組立
体372を付設したことにより、カラー374,376、特に下側カラー376
を、後述するようにカバー314,
316の掛止又は取外し操作中好便に所定位置に保持することができる。
カラー374,376を合成ブロック312の所定位置に保持する手段として
、他のいろいろな取付手段を用いることができることは明らかであろう。例えば
、カバー314,316を補強組立体372に取り付けるための後述する掛止手
段に類似した掛止手段をカラー取付手段として用いることもできる。従って、カ
ラー取付手段は、上述したねじ−ナット機構に限定されるものではない。
更に、補強組立体のない第1実施形態10におけるカバー14,16の取り付
けのための座部に関して先に述べたのと同様に、この実施形態の補強組立体37
2も、合成ブロック312の側周縁(例えば、スカート326)にではなく、ブ
ロック本体の上面334及び下面336の周緑に取り付けてもよい。即ち、カラ
ー374,376と同様のカラーをブロック本体の上面334及び下面336に
座置させてもよく、その場合は、それらのカラーを合成ブロック312上に保持
するために(つまみねじ378のような、指でつまめるつまみタイプ又はその他
のタイプの)より長いねじ又はねじ付きロッドを上下カラーの間に延設する必要
がある。あるいは別法として、それらのカラーを取り付けるための独立した手段
を用いることもできる。例えば、上下カラーの間に延長するねじを用いるのでは
なく、各カラーに独立したねじを取り
付け、そのねじを直接ブロック本体322に螺入させるようにしてもよい。いず
れにしても、その場合には、カバー314,316は、それぞれ独立してカラー
374,376のようなカラー(それらのカラー自体それぞれ独立して所定位置
に保持される)に取り付けられる。
各留め具支持部材388は、その名の通り留め具397を取り付けるための座
を提供する。これらの留め具397は、第1実施形態の合成ブロック12のスカ
ート26に形成された上述の切込み37に代わるものである。この好ましい実施
形態においては、通り留め具397は、リベット399を用いて留め具支持部材
388に取り付けられる。ここで、この変型実施形態310の合成ブロック31
2のスカート326には、この実施形態では不必要となった切込み37は形成さ
れておらず、スカート326は中実形態であることに留意されたい。
図8及び9に示されるように組み立てられると、上側カラー374の各留め具
397は下側カバー316の締着クリップ368に垂直方向に整列し、他方、下
側カラー376の各留め具397は上側カバー314の締着クリップ366に垂
直方向に整列する。(この変型実施形態310では、本発明の密封能力を更に高
めるためにクリップ366,368と留め具397の対が第1実施形態10に比
べて2対追加されている。)このように、密封目的のために、クリップ366,
368がスカート326に直接取り付けられるのではなく、留め具支持部材
388に掛止される。
先の実施形態10の場合は、スカート26の、カバー14及び16のクリップ
66,68を受容するためのプラスチックから成る切込み37に近接した部分は
、場合によってはある種の操作(例えば、高い温度での加熱)中、ウエルリム4
6及び出口スパウト40に対するシートガスケット18,20及びカバー14,
16の堅いシール(密封)を阻害するほど変形することがみられた。これに対し
て、この変形実施形態310においては、スカート326に対するカバー314
, 316の取り付けがカラー本体382を介して間接的に行われるので、スカ
ート326の変形は起こらない。クランプカは、スカート326の上面339及
び下面341の実質的に全面に均一に中立態様で分配される。
重要なことは、補強組立体372は、本発明にとって重要な新規な側面である
特徴、即ち、ウエルリム346及び出口スパウト340のどちらか一方又は両方
に対するシール(密封)を維持した状態で、試薬の添加、溶媒の除去等のために
必要に応じて上下のカバー314と316をそれぞれ独立して取り外すことがで
きる能力を維持していることである。
スカート326は、それ自体を金属製としてもよく、あるいは、プラスチック
部分の変形が起こらないように金属で補強したものであってもよいことは明らか
であろう。ただし、本発明による補強組立体372の構成は、
使い捨て部材(又は少くとも無限には再使用されない部材)として企図された合
成ブロック312を、それと一緒に高価な金属製部品をも廃棄することなく、廃
棄可能とするという利点を提供するものであることに留意されたい。
変形実施形態310において、第1実施形態の装置の部品と同様の部品は同じ
素材で製造される。カラー374,376は、慣用の打ち抜き加工及び成形法を
用いて厚いステンレス鋼板から形成される。
本発明は、又、合成装置10又は310による合成反応又は工程が終了し、ウ
エルから溶媒を溶出させるか、あるいは、他の何らかの濾過操作を実施する場合
に、合成装置10(以下の説明では、変形実施形態の合成装置310をも含むも
のとする)と連携してその補助として用いるための真空マニホールド装置100
を提供する。
図12の分解透視図を参照して説明すると、真空マニホールド装置(以下、単
に「マニホールド装置」とも称する)100は、基本的に、ベース102と、開
放部を有する蓋104と、第1ガスケット106と、第2ガスケット108から
成る。合成装置の第1及び第2シートガスケット18,20とは異なり、このマ
ニホールド装置100の第1及び第2ガスケット106,108は、各々、大き
い長方形の開放部を有する連続した長方形のバンド形状を有し、第2ガスケット
108の方が第1ガスケット106より幅が狭い。蓋104をベース102
に取り付ける手段として、合成装置10の場合と同様に、クリップを使用し、第
1ガスケット106を両者の間にサンドイッチ状に挟む。
ベース102は、長方形の箱形を有し、1対の互いに対置した側壁110と、
1対の互いに対置した端壁112と、底壁114を有する。これらの4つの壁1
10,112の頂縁に、第1ガスケット106と蓋104のための支持体を構成
する連続した平面状リップ116が設けられている。各側壁及び端壁110,1
12の外面に、合成装置10のクリップ66,68と同様のクリップ118が付
設されている。一方の端壁112の底壁114に近接した部位に、真空源(図示
せず)に接続するための管継手121(図13参照)のためのねじ付き孔又は出
口120が設けられている。
図には示されていないが、ガスケット106及び蓋104をリップ116上に
整列させるのを容易にするために、リップ116に複数の突出した位置ぎめピン
(又はそれに類する部材)を突設し、ガスケット106及び蓋104にそれらの
ピンに嵌合する孔又は切込みを形成することができる。
図13の一部破除された側面図を参照して説明すると、ベース102は、96
ウエルプレートに対応する典型的な面積及び配列の液体材料収集用プレート12
3に適合するように寸法づけされた内部空間又はチャンバー122(図12参照
)を有する。収集用プレート123は、
図示のように深ウエル型のものであってもよく、あるいは、ウエル24からの溶
媒の溶出中流出液が収集用プレート123によって適切に受容されるように、適
当な高さの支持体の上に載せた、より小さいマイクロプレートであってもよい。
図12及び13に示されるように、蓋104は、ベース102と整合する長方
形を有する。蓋104は、平面状下面124と、1対の互いに対置した側面12
6と、1対の互いに対置した端面127と、上面128と、長方形の開放部13
0を有する。側面126及び端面127には、ベース102のクリップ118に
垂直方向に整列する受板又は留め具131が設けられている。収集用プレート1
23をベース102内に収容し、第1ガスケット106をリップ116上に載せ
た後、クリップ118を留め具131に係合させることによって蓋104をベー
ス102に堅く締着することができる。
蓋104の開放部130の周縁に沿って、蓋104の上面128から垂直方向
に凹んだ幅狭の棚又はレッジ(出張り)132が形成されている。開放部130
は、合成ブロック12の下側ブロック部分32を受け入れるのに十分な大きさで
あり、棚132はブロック本体の下側ブロック部分32を座置させる支持体とな
ることによって合成ブロック12のためのストッパーとして機能する。第2ガス
ケット108は、棚132とブロック本体の下面36との間に介設され、両者の
間に気密シールを
設定する。
図示されていないが、蓋104は、ガスケット108と同様の、しかしそれよ
り幅の広いガスケットを挟着することができるように互いに重なり嵌合する平面
状表面を有する2つの蓋半分体によって構成することもできる。その場合、幅広
のガスケットが棚132から2つの蓋半分体の間にまで突出してガスケットの周
縁が2つの蓋半分体の間に圧縮されて保持されるようにする。ガスケットをその
ように保持させることによって、ガスケットの、棚132の上に載っている部分
を常時適正に座置させることができる。これに対して、幅狭のガスケット108
は、注意していないと、偶発的に外れるおそれがある。
図13に示されるように、蓋104をリップ116及び第1ガスケット106
の上に載せ、合成ブロック12を棚132及び第2ガスケット108の上に載せ
て締めつけると、ベースの内部空間122が真空密チャンバーとされ、真空源に
よって出口120及び管継手121を介して真空密チャンバー内を減圧すること
ができ、それによって真空密チャンバーと合成ブロック12の各ウエル24との
間に圧力差が創出され、ウエル24内の液体をフィルタディスク48を通して収
集用プレート123のウエル内へ強制的に溶出させることができる。(先に述べ
たように、変型実施形態の合成ブロック412の場合は、溶出は、収集用プレー
ト123/423の1列置きの縦列のウエルに対して行われる。)
マニホールド装置100は、蓋104及び支持棚132を省除してベース10
2だけとした簡略化したものとすることもできるが、その場合は、合成ブロック
12がベース102の側壁110,110間及び端壁112,112間に跨がる
ことができるように合成ブロックのフットプリントのサイズを標準のフットプリ
ントサイズより大きくする必要がある。先に述べたように、合成ブロック12(
及び上側及び下側カバー14,16)の標準フットプリントサイズを用いた場合
は、合成ブロック12を(カバーを被せた状態であれ、被せてない状態であれ)
標準サイズのホルダーを用いた多くの自動操作に用いることができる。
本発明は、又、合成反応の実際の実施に当ってこれらの多数の合成ブロック1
2の内容物を同時に好便に撹拌及び加熱することができるようにするためのキャ
リア装置及び改変されたオーブン組立体を提供する。図14に示されるのは、い
ろいろな可能な実施形態のうちの一実施形態によるキャリア装置200である。
以下に述べるように、このキャリア装置200は、図16に示されるオーブン組
立体202と組み合わせて使用され、オーブン組立体202内に出し入れ自在に
装入される。
キャリア装置200をオーブン組立体202から分離された状態で示す図14
を参照して説明すると、キャリア装置200は、基本的に、トレー204と、複
数の押えアーム組立体206と、回動組立体208から成る。
これらの部材の各々は、ここに図示され説明されるものとは相当に異なる設計及
び外観を有するものであっても、後述するようにそれらに課せられた新規な機能
を達成することができることは明らかであろう。
トレー204は、図に示されるように、区画された長方形の箱状形状であり、
プラットホーム210と、1対の互いに対置した側壁212と、1対の互いに対
置した端壁214を有する。プラットホーム210は、その周縁の周りに複数の
連続したレッジ216と、プラットホーム210の中央に幅方向に跨がる横バー
218を有する。プラットホーム210内に画定された複数の開放部(開放区域
)220は、キャリア装置200を構成する材料の量を削減するとともに、更に
重要なことは、複数の合成装置10がプラットホーム210上に載せられて、後
述するオーブン組立体202内で加熱されるときそれらの合成装置10の周りの
熱分布をより均一にすることである。ただし、所望ならば、横バー218を省除
することができることは明らかであり、その場合でも上記の目的を達成すること
は可能である。
引き続き図14を参照して説明すると、1対の端板214、及びそれらと平行
な2つの横方向のレッジ216(図14には1つのレッジだけが示されている)
及び横バー218に、それぞれ水平方向に貫通した孔222、224及び226
が穿設されている。これらの孔222,224,226は、回動組立体208を
受容し、取り付
けるために一直線に整列している。後述するように、回動組立体208は、オー
ブン組立体202内での加熱中合成装置10の内容物を撹拌し混合させることが
できるように、合成装置10をオーブン組立体202内で回転させることができ
る。
プラットホーム210の側壁212及び端壁214は、セパレーター(区切り
部材)228と協同して、側方押えを助成するとともに、2台の合成装置10を
収容するための2つの区画スペースを画定する。トレー204は、対称的な、両
面同一構造を有する。即ち、トレー204は、プラットホーム210を含めて、
キャリア装置200を図14の位置から180°反転(回転)させたときも同じ
外観を有する。従って、図15の端面図を参照して説明すると、プラットホーム
210の表裏両側にそれぞれ2台の、合計4台の合成装置10(実際は変型例の
合成装置310が示されている)を積載することができ、4台もの合成装置の加
熱及び撹拌を同時に行うことができる。
合成装置10は、4つの押えアーム組立体206によって回転される間、プラ
ットホーム210の一側又は両側において篭状に保持される。図14に示される
ように、各押えアーム組立体206は、一端232と他端234を有するクラス
プアーム(鉤腕)230を含む。クラスプアーム230は、その一端232でヒ
ンジ継手238を介して第1直立延長部分236に蝶着されている。ク
ラスプアーム230が水平位置に下降されると(図14では4本のクラスプアー
ム230のうち3本が水平位置にある)、クラスプアーム230の他端234は
第2直立延長部分240上に座置される。第2直立延長部分240は、クリップ
型ラッチ242を備えており、それに対応する留め具244がクラスプアーム2
30に設けられているので、クラスプアーム230を第2直立延長部分240に
しっかり締着することができる。
この好ましい実施形態では、各クラスプアーム230の下面には、合成装置1
0の上側カバー14に挿入することができる垂下(下方に突出した)凸部246
が形成されている。上側カバー14は、先に述べたように、凹んだ頂面54を有
しており、クラスプアーム230の垂下凸部246をカバー14の凹んだ頂面5
4に挿入することができるようになされている。かくして、クラスプアーム23
0は、主たる機能である、垂直方向の押え機能に加えて、合成装置10の回転中
、側方の押え及び安定化機能をも果たす。
引き続き図14を参照して説明すると、回動組立体208は、一端250と他
端252を有するロッド状のキャリア軸248を含み、キャリア軸248の他端
252に、突出ピン256を有する係合ヘッド254が設けられている。トレー
204の各端壁214の外面には、キャリア軸248をトレー204にしっかり
と取り付けることができるように、1対の保持カラー258が付設さ
れている。
キャリア装置200を組み立てるには、キャリア軸248の一端250を端板
214、レッジ216及び横バー218の貫通孔222、224及び226に挿
通し、止めねじ260を各カラー258のねじ孔にねじ込んでキャリア軸248
に圧接させ、キャリア軸248をトレー204に対して動かないようにする。従
って、キャリア軸248を回転軸線261の回りに回転させると、それと一緒に
トレー204も回動される。このように、キャリア軸248は、トレー204に
対して回り止めされている。
先に述べたように、キャリア装置200を構成する部品は、オーブン装置20
2内で多数の合成装置10を回転させるための能率的なハウジングを提供する機
能を果たすためにいろいろなな形態をとることができる。(もちろん、ここに図
示された装置200のようなキャリア装置は、図に示されるように4台の合成装
置ではなく、任意の数の合成装置10を保持するように設計することができるこ
とはいうまでもない。)
例えば、トレー204は、必ずしも、図に示されるような特定の外観のプラッ
トホーム210を備えたものとする必要はない。図14の2つの端壁214を省
除し、横バー218として示されている部材の方向に延長する単一の幅狭の適当
な横バーとその横バーの両端に直角に、図14の2つの側壁212の方向に延長
する水平方向の
両側側部材とでH字形の「プラットホーム」を構成することができ、そのプラッ
トホームの水平方向の側部材に上記各押えアーム組立体206を取り付けること
ができる。その場合、側壁212及び端壁214のような側壁及び端壁は完全に
省除することができる。
又、例えば、押えアーム組立体206のような押えアーム組立体は上下に1つ
づつ2つだけ設けてもよく、その場合、2つの押えアーム組立体206のクラス
プアームとして、トレー204の幅ではなく、トレーの長さより長いクラスプア
ームを用いることができることは明らかであろう。この長いクラスプアームは、
2合の合成装置10のカバーに挿入するための2つの垂下凸部を備えた形状とし
、図に示されるように側壁212のある部位にではなく、端壁214のある部位
で図示のものと同様の第1直立延長部分と第2直立延長部分との間に延長させる
ことができる。
更に、押えアーム組立体206は、必ずしも、ここに図示した部材の特定の組
み合わせによって構成する必要はなく、あるいは、全く使用しなくてもよい場合
もある。例えば、図示した部材の組み合わせではなく、大きな円弧状のワイヤク
リップから成る簡単なラッチ機構を使用することができる。その場合、その円弧
状のワイヤクリップの一端を一方の側壁212に取り付けて、ワイヤクリップを
1台の合成装置10に巻きつけるようにして合成装置を押さえ、クリップの他端
を他方の側壁212に
設けられた留め具に係合させることができる。
回動組立体208についていえば、必ずしも図示の長さのキャリア軸248を
用いる必要がないことは明らかであろう。即ち、トレー204の全長を貫通する
単一の長いキャリア軸248ではなく、両端壁214から外方に突出させた2本
の短い軸を用いることもできる。
図14及び15並びに図16の透視図を参照して説明すると、キャリア装置2
00を装入して回転させるオーブン組立体202は、総じて慣用の構造であり、
オーブン本体262と窓付きオーブンドア264を有する。オーブン本体262
の1対の互いに対置した側壁266及び1対の対置した端壁268、及びオーブ
ン本体262の残部は断熱処理されており、オーブンドア264も断熱処理され
ている。駆動モータ270は、駆動リンク機構272を介して短縮駆動軸274
に回転力を与える。制御盤276は、オーブンの温度、キャリア装置の回転速度
及び電源の切り入り等の制御器を備えている。制御盤276のような制御盤は、
火花着火のおそれを少なくするために、オーブン本体262から離して設置し、
例えば電気ケーブルを介してオーブン本体に接続することもできる。オーブン内
に不活性雰囲気を設定するための真空入口278及び不活性ガス入口280も設
けられている。
オーブン内には、キャリア装置200を回転軸線261の回りに妨害すること
なく回転させることができる適
度の大きさの内部キャビティ282がオーブン本体262とオーブンドア264
によって画定される。キャリア装置200を内部キャビティ282内に回転自在
に取り付ける態様を以下に説明する。
引き続き図16を、特に、そこに示されている拡大図を参照して説明すると、
駆動軸274は、一方の側壁268から内部キャビティ282内へ短く突入して
おり、固定軸受カップ284を備えている。軸受カップ284は、キャリア軸2
48の係合ヘッド254及びピン256を受容することができる複数のスロット
287を備えた内部に中空チャンバー286を有する。チャンバー286と任意
の1つのスロット287は、一種の鍵穴を構成し、キャリア軸248の係合ヘッ
ド254及び突出ピン256をチャンバー286及びスロット287に鍵のよう
に挿入することにより、キャリア軸248を駆動軸と共に回転することができる
ようになされている。
キャリア軸248の一端250を支持する軸受座288が、駆動軸274と一
直線に整列して他方の側壁268から内部キャビティ282内へ突入している。
軸受座288は、キャリア軸248を回転自在に支持することができるように寸
法づけされた凹部290を備えた軸の形とされている。
上述したオーブン装置の構成は、キャリア装置200を回転軸線261の回り
に回転自在に支持し、かつ、キャリア装置200によって担持された合成装置1
0に必
要に応じて容易にアクセスすることを可能にする。
キャリア装置200を内部キャビティ282内に固定することを可能にする回
転界面(インタフェース)を始め、その他のいろいろな回転界面を用いることが
できることは当業者には明らかであろう。又、駆動モータ270と連携して、歯
車、スプロケット及びチェーン等を始め、その他のいろいろなな回転力伝達装置
を用いることができることも当業者には明らかであろう。
上述した各実施形態の他に、使用される素材の種類、それらの結合及び取り付
け方法、及び、上述した各構成部品の形状、寸法及び上下左右の向きとうに関し
て本発明の範囲から逸脱することなくいろいろな改変や変更をなすことができる
ことを理解されたい。従って、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形
態に限定されるものではない。産業上の利用分野
本発明の合成装置10(変型実施形態310及び412も含む)は、多数の個
別のマイクロスケール反応を同時に起こさせることが好都合であり、合成工程又
はワークアップ操作中濾過工程を必要とすることがある任意の化学的合成操作に
用いることができるように企図されたものである。又、以下に説明するように、
合成ブロック12は、マニホールド装置100と連携して、多数同時マイクロス
ケールクロマトグラフィー精製(及びワークアップ/抽出)のための用途にも使
用することができる。
非化学関連用途としては、微生物、特に嫌気性微生物の並行培養等がある。
本発明の合成装置10は、ポリマー樹脂の支持体に結合させ形での化学的結合
又は変換を可能にするために化学的リンカー及び出発構造体をポリマー樹脂の支
持体に結合させる工程を伴う固相有機合成に特に好適であることが分かるであろ
う。この合成装置10は、又、触媒反応のために用いられるような不溶性塩又は
樹脂の存在により異種間反応混合物が介在する化学的合成や、沈降副生成物又は
沈降最終生成物の創生が予測される化学的合成や、反応工程のどこかの時点で濾
過操作が必要とされる化学的合成等、その他の無数の化学的合成に有用であるこ
とが期待される。
先に述べたように、この合成装置10及びマニホールド装置100のもう1つ
の用途は、精製目的のための用途である。その場合、各ウエル24は、シリカゲ
ル、アルミナ、及び、カラムクロマトグラフィーの分野で一般に用いられている
ようないろいろな親和樹脂上で化学混合物をクロマトグラフィー法で精製するた
めの微小カラムとして利用することができる。企図される分離の難易度にもよる
が、クロマトグラフィー溶媒の溶出は重力によって行ってもよく、あるいは、マ
ニホールド装置100を介して減圧によって助成してもよい。本発明の合成装置
10及びマニホールド装置100は、又、簡単なイオン交換樹脂及び固相抽出に
も適用することができる。
この合成装置10及びマニホールド装置100の使用方法は簡単である。典型
的な固相合成操作手順は、以下の通りである。第2シートガスケット20を下側
カバー16内に挿入し、下側カバー16及びシートガスケット20を合成ブロッ
ク12にクリップ留めすることによって各ウエル24の出口スパウト40を密封
する。(変型実施形態310の場合は、補強組立体372を最初に合成ブロック
312のスカート26に取り付けてから下側カバー316を合成ブロック312
に対にではなく、上側カラー374にクリップ留めする。)樹脂結合された出発
化学構造体、溶媒、及び任意の空気安定性試薬を、例えば多チャンネルピペット
を用いてすべての又は任意の数のウエル24に添加する。
次いで、第1シートガスケット18及び上側カバー14を合成ブロック12(
実施形態310の場合は、下側カラー376)にクリップ留めしてウエル24の
頂部を密封する。次いで、空気過敏試薬を上側カバー14の孔70を通して注射
器によりウエル内へ安全に添加することができる。(不活性ガスの設定及び不活
性ガス入口管との圧力均衡が必要とされる場合も、必要とされない場合もある。
)次いで、合成装置10を、キャリア装置200及びオーブン組立体202を用
いて必要に応じて撹拌及び加熱処理にかけられる。
キャリア装置200及びオーブン組立体202の使用方法も、簡単である。1
台又は2台の合成装置10をキ
ャリア装置200のプラットホーム210の一方の側の面に載置し、対応するク
ラスプアーム230を掛止する。次いで、キャリア装置200を上下逆に反転し
、それによって上向きにされたプラットホーム210の他方の側の面に、(図示
の実施形態の場合は)最高2台の追加の合成装置10を載置し、対応するクラス
プアーム230を掛止する。
次いで、キャリア装置200をオーブン組立体202へ移送する。まず、係合
ヘッド254を軸受カップ284内に挿入し、キャリア軸248の一端250を
軸受座288に載せる。次いで、オーブンドア264を閉じて所要時間加熱する
。
特定の反応工程又は合成が完了し、合成装置10をオーブン組立体202から
取り出しキャリア装置200から取り出した後反転し、下側カバー16及び第2
シートガスケット20を取り出す。その間、本発明の構成では独立したカバー取
り出しシステムであるため、上側カバー14は所定位置に保たれたままである。
収集用プレート123を先に述べたようにマニホールド装置100内に挿入し、
マニホールド装置100を上下反転して合成ブロック12に被せ、それによって
収集用プレート123を出口スパウト40に被せ、合成ブロック12を開放部1
30内に挿入し、蓋104の棚132上に載せる。次いで、この組立体を回転さ
せてその右側を上にする。あるいは別法として、大抵の溶媒の場合、その液体内
容
物は、ウエル24の頂部が密封されたままであるため真空作用によってウエル2
4内に保持されるので、ウエル24のオリフィス50から材料が漏れるのを防止
するために必ずしも反転操作を行う必要がなく、下側カバー16っを取り外した
後、単に合成ブロック12を直接収集用プレート123に被せてもよい。
次いで、上側カバー14及び第1シートガスケット18を取り外し、必要に応
じて真空をかける。通常、溶媒を用いて樹脂支持体をすすぎ、洗液又は副生成物
含有流出液を収集用プレート123内へドレンさせる。
場合によっては、ウエル24内の液体を溶出させるために真空法を用いないこ
とが望ましい場合がある。その場合は、遠心法(例えば、「揺動バケット」法)
や加圧法を用いることができる。
ここに開示した合成装置10及びマニホールド装置100、及びそれらと連携
するキャリア装置200及びオーブン組立体202は、研究開発作業をより効率
的にし、例えば、特定の化学的コンパウンドの多数の類似物を迅速に同時に合成
することを可能にし、それによって、医薬品分野における生物学的テストや判定
のためのサンプルの提出を迅速化することができる。
以上の理由から、本発明の産業上の適用性及び商業上の利用価値は、広範で永
続性があるものと期待される。
以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は、ここに例示した実施
例の構造及び形態に限定される
ものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、いろいろな実施形
態が可能であり、いろいろな変更及び改変を加えることができることを理解され
たい。
以上、本発明を実施形態に関連して説明したが、本発明は、ここに例示した実
施形態の構造及び形状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可能で
あり、いろいろな変更及び改変を加えることができることを理解されたい。
請求の範囲
1.多重同時合成のための合成装置であって、
各々入口部分と出口スパウトを有し、規則的な配列形態に配列された複数のウ
エルを備えた合成ブロックと、
該複数のウエルの入口部分に密封状態に被せることができる第1シートガスケ
ットと、
該複数のウエルの出口スパウトに密封状態に被せることができる第2シートガ
スケットと、
前記第1シートガスケットに押圧係合させるための上側カバーと、
前記第2シートガスケットに押圧係合させるための下側カバーと、
前記上側カバーと下側カバーの各々を前記合成ブロックの外周縁にそれぞれ独
立して着脱自在に取り付けるための取り付け手段とから成り、
前記合成ブロックを含む前記取り付け手段は、前記上側カバー及び下側カバー
を取り付けるために該合成ブロックの外周縁に設けられた少くとも1つの突出し
た構造体を有することを特徴とする合成装置。
2.前記取り付け手段は、更に、前記上側カバー及び下側カバーにそれぞれ
取り付けられた上側カラーと下側カラーを有する補強組立体を含み、該上側カラ
ーと下側カラーとは、それらの間に前記少くとも1つの突出した構造体を挟みつ
けるように対置させることができるこ
とを特徴とする請求の範囲第1項に記載の合成装置。
3.ベースと、着脱自在の蓋と、第1ガスケットと、第2ガスケットと、該
蓋を該ベースに固定するための固定手段を含むマニホールド装置を有し、該ベー
スは、収集用プレートを受容するように寸法づけされた開放チャンバーと、上面
と、該チャンバーに減圧をかけるための出口を有し、該蓋は、棚によって囲われ
た開放部を有し、前記第1及び第2ガスケットは、ほぼ長方形のバンド形状を有
し、該第1ガスケットは、前記ベースの頂面と蓋との間に介設することができ、
該第2ガスケットは、前記棚と前記合成ブロックのブロック本体の下面との間に
介設することができるようになされていることを特徴とする請求の範囲第1項に
記載の合成装置。
4.少くとも1つの合成ブロックをそれに前記上側カバー及び下側カバーを
取り付けたままで撹拌揺動するための撹拌揺動手段を含むことを特徴とする請求
の範囲第1項に記載の合成装置。
5.前記撹拌揺動手段は、キャリア装置を含み、該キャリア装置は、少くと
も1つの合成ブロックを受容するように寸法づけされたプラットホームと、前記
上側カバー及び下側カバーで覆われた該少くとも1つの合成ブロックを該プラッ
トホーム上に押えるための押え手段と、前記プラットホームに取り付けられ、該
プラットホームから該プラットホームと同一の平面内に突出した少くとも1本の
軸と、該軸を回転するための回転駆動手段を含
むむことを特徴とする請求の範囲第4項に記載の合成装置。
6.多重同時合成のための合成装置であって、
各々入口部分と出口スパウトを有し、規則的な配列形態に配列された複数のウ
エルを備えた合成ブロックと、
該複数のウエルの入口部分に密封状態に被せることができる第1シートガスケ
ットと、
該複数のウエルの出口スパウトに密封状態に被せることができる第2シートガ
スケットと、
前記第1シートガスケットに押圧係合させるための上側カバーと、
前記第2シートガスケットに押圧係合させるための下側カバーと、
前記合成ブロックの外周縁の周りに互いに対置して配設された第1カラーと第
2カラーと、
前記第1カラー及び第2カラーを前記合成ブロックの外周縁の周りに着脱自在
に取り付けるための第1取り付け手段と、
前記上側カバーと下側カラーを前記第1カバーと第2カラーにそれぞれ独立し
て着脱自在に取り付けるための第2取り付け手段、
とから成る合成装置。
7.前記第1取り付け手段は、前記合成ブロックの一部分を前記上側カバー
と下側カラーの間にサンドイッチ状に挟みつける手段を含むことを特徴とする請
求の範
囲第6項に記載の合成装置。
8.前記上側カバーと下側カラーの間にサンドイッチ状に挟みつけられる前
記合成ブロックの一部分は、該合成ブロックの上面と下面を含むことを特徴とす
る請求の範囲第7項に記載の合成装置。
9.上側カバー及び下側カバーと連携して使用される、多重同時合成のため
の一体の多ウエルブロックであって、
上面と、下面と、側面を有するほぼ長方形のブロック本体と、
前記ブロック本体の上面と下面の間に延長した複数の規則的に配列された筒孔
と、
各々対応する前記筒孔に流体連通し、前記ブロック本体の下面から垂下した複
数の出口スパウトと、
各々対応する前記筒孔と軸方向に整列し、前記ブロック本体の上面から上方に
延長した複数の入口部分と、
前記ブロック本体の頂部と底部の間で該ブロック本体の側面に配設されており
、前記上側カバーと下側カラーをそれぞれ独立して該ブロック本体に解放自在に
取り付けるための取り付け場を提供する取り付け場構造体と、から成る多ウエル
ブロック。
10.前記各筒孔は、ほぼ長方形又は楕円形の断面形状を有し、前記各出口ス
パウトは、該多ウエルブロックが収集用多ウエルプレートに対して第1の向きに
向けられたときは該出口スパウトを収集用多ウエルプレートの
奇数番の縦列のウエルに整列させ、該多ウエルブロックが第1の向きから180
°回転された第2の向きに向けられたときは収集用多ウエルプレートの偶数番の
縦列のウエルに整列させるように、対応する各筒孔に対して軸方向に偏心してい
ることを特徴とする請求の範囲第9項に記載の多ウエルブロック。
【図7】【図8】【図9】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF
,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,
SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S
D,SZ,UG,ZW),UA(AM,AZ,BY,KG
,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT
,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,
CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F
I,GB,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG
,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,
LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N
O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG
,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,
UZ,VN
(72)発明者 スタンチフィールド,ジェイムズ,イー.
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94123,サンフランシスコ,ナンバー201,
サーヴァンティズ ブルヴァール 25
(72)発明者 ベイリー,クリス,エヌ.
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95129,サンホセ,エイ201,エス.ディ
アンザ ブルヴァール 1024
(72)発明者 ライト,デイヴィッド,ジェイ.
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94536,フリモント,フォックステイル
テラス 3431
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.多重同時合成のための合成装置であって、 各々入口部分と出口スパウトを有し、規則的な配列形態に配列された複数のウ エルを備えた合成ブロックと、 該複数のウエルの入口部分に密封状態に被せることができる第1シートガスケ ットと、 該複数のウエルの出口スパウトに密封状態に被せることができる第2シートガ スケットと、 前記第1シートガスケットに押圧係合させるための上側カバーと、 前記第2シートガスケットに押圧係合させるための下側カバーと、 前記上側カバーと下側カバーの各々を前記合成ブロックの外周縁にそれぞれ独 立して着脱自在に取り付けるための取り付け手段、 とから成る合成装置。 2.前記各ウエルは、それぞれの前記出口スパウトに流体連通する底部を有 し、該底部に座置されたフィルタ素子を含むことを特徴とする請求の範囲第1項 に記載の合成装置。 3.前記上側カバーは、前記各ウエルに軸方向に整列する複数の孔を有する ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の合成装置。 4.前記取り付け手段は、前記上側カバー及び下側カバーを取り付けるため に前記合成ブロックの外周縁に 設けられた少くとも1つの突出した構造体を含むことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の合成装置。 5.前記突出した構造体は、前記合成ブロックの外周縁の周りに側方に突出 した連続したスカートから成ることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の合成 装置。 6.前記取り付け手段は、前記上側カバー及び下側カバーを前記少くとも1 つの突出した構造体に掛止するために該上側カバー及び下側カバーの各々に設け られた複数のクリップを含むことを特徴とする請求の範囲第4項に記載の合成装 置。 7.前記取り付け手段は、前記上側カバー及び下側カバーにそれぞれ取り付 けられた上側カラーと下側カラーを有する補強組立体を含み、該上側カラーと下 側カラーとは、それらの間に前記少くとも1つの突出した構造体を挟みつけるよ うに対置させることができることを特徴とする請求の範囲第4項に記載の合成装 置。 8.前記補強組立体は、上側カラー及び下側カラーを前記少くとも1つの突 出した構造体に着脱自在に保持するための保持手段を含むことを特徴とする請求 の範囲第7項に記載の合成装置。 9.前記保持手段は、複数のつまみねじを含むことを特徴とする請求の範囲 第8項に記載の合成装置。 10.ベースと、着脱自在の蓋と、第1ガスケットと、第2ガスケットと、該 蓋を該ベースに固定するための固定手段を含むマニホールド装置を有し、該ベー スは、収 集用プレートを受容するように寸法づけされた開放チャンバーと、上面と、該チ ャンバーに減圧をかけるための出口を有し、該蓋は、棚によって囲われた開放部 を有し、第1及び第2ガスケットは、ほぼ長方形のバンド形状を有し、第1ガス ケットは、前記ベースの頂面と蓋との間に介設することができ、第2ガスケット は、前記記棚と前記合成ブロックのブロック本体の下面との間に介設することが できるようになされていることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の合成装置 。 11.少くとも1つの前記合成ブロックをそれに前記上側カバー及び下側カバ ーを取り付けたままで撹拌揺動するための撹拌揺動手段を含むことを特徴とする 請求の範囲第1項に記載の合成装置。 12.前記撹拌揺動手段は、キャリア装置を含み、該キャリア装置は、前記上 側カバー及び下側カバーで覆われた少くとも1つの前記合成ブロックを前記プラ ットホーム上に押えるための押え手段と、前記プラットホームに取り付けられ、 該プラットホームから該プラットホームと同一の平面内に突出した少くとも1本 の軸と、該軸を回転するための回転駆動手段を含むむことを特徴とする請求の範 囲第11項に記載の合成装置。 13.多重同時合成のための合成装置であって、 各々入口部分と出口スパウトを有し、規則的な配列形態に配列された複数のウ エルを備えた合成ブロックと、 該複数のウエルの入口部分に密封状態に被せることが できる第1シートガスケットと、 該複数のウエルの出口スパウトに密封状態に被せることができる第2シートガ スケットと、 前記第1シートガスケットに押圧係合させるための上側カバーと、 前記第2シートガスケットに押圧係合させるための下側カバーと、 前記合成ブロックの外周縁の周りに互いに対置して配設された第1カラーと第 2カラーと、 前記第1カラー及び第2カラーを前記合成ブロックの外周縁に着脱自在に取り 付けるための第1取り付け手段と、 前記上側カバーと下側カラーを前記第1カバーと第2カラーにそれぞれ独立し て着脱自在に取り付けるための第2取り付け手段、 とから成る合成装置。 14.前記第1取り付け手段は、複数のねじ付きロッドを含むことを特徴とす る請求の範囲第13項に記載の合成装置。 15.前記上側及び下側カバーは、標準マイクロプレートのフットプリントに 対応するフットプリントを有することを特徴とする請求の範囲第13項に記載の 合成装置。 16.上側カバー及び下側カバーと連携して使用される、多重同時合成のため の一体の多ウエルブロックであ って、 上面と、下面と、側面を有するほぼ長方形のブロック本体と、 前記上面と下面の間に延長した複数の規則的に配列された筒孔と、 各々対応する前記筒孔に流体連通し、前記下面から垂下した複数の出口スパウ トと、 各々対応する前記筒孔と軸方向に整列しし、前記上面から上方に延長した複数 の入口部分と、 前記側面に、その頂部と底部の間のほぼ中間高さの部位に配設されており、前 記上側カバーと下側カラーをそれぞれ独立してクランプするための取り付け場を 提供する取り付け場構造体と、とから成る多ウエルブロック。 17.前記各筒孔は、前記下面に近接した開放座部と、該開放座部上に設置さ れたフィルタ素子を有することを特徴とする請求の範囲第16項に記載の多ウエ ルブロック。 18.前記取り付け場構造体は、側方に突出したスカートであり、該スカート は、前記側面の周りを囲繞した連続した構造体であることを特徴とする請求の範 囲第16項に記載の多ウエルブロック。 19.前記各入口部分は、別個の隆起した薄肉リムを有することを特徴とする 請求の範囲第16項に記載の多ウエルブロック。 20.前記複数の入口部分は、割れ溝によって互いに分離されていることを特 徴とする請求の範囲第16項に記載の多ウエルブロック。 21.前記複数の筒孔は、96ウエルフォーマットに配列されていることを特 徴とする請求の範囲第16項に記載の多ウエルブロック。 22.前記各出口スパウトは、テーパしたルアーティップ形であることを特徴 とする請求の範囲第16項に記載の多ウエルブロック。 23.前記各筒孔は、丸形、又は、丸コーナーとされた四角形であり、前記各 出口スパウトは、各筒孔と軸方向にほぼ整列していることを特徴とする請求の範 囲第16項に記載の多ウエルブロック。 24.前記各筒孔は、ほぼ長方形又は楕円形の断面形状を有し、前記各出口ス パウトは、該多ウエルブロックが収集用多ウエルプレートに対して第1の向きに 向けられたときは該出口スパウトを収集用多ウエルプレートの奇数番の縦列のウ エルに整列させ、該多ウエルブロックが第1の向きから180°回転された第2 の向きに向けられたときは収集用多ウエルプレートの偶数番の縦列のウエルに整 列させるように、対応する各筒孔に対して軸方向に偏心していることを特徴とす る請求の範囲第16項に記載の多ウエルブロック。 25.前記各筒孔の底部表面の一部分は、対応する前記出口スパウトに向かっ て傾斜していることを特徴とす る請求の範囲第24項に記載の多ウエルブロック。 26.上側カバー及び下側カバーで覆われた少くとも1つの合成ブロックと連 携して使用される、多重同時合成のためのキャリア装置であって、 上側及び下側カバーで覆われた少くとも1つの合成ブロックを受容するための 第1面と、上側及び下側カバーで覆われた別の少くとも1つの合成ブロックを、 第1面上の合成ブロックとは異なる高さ位置に段状に受容するための、第1面と は反対側の第2面を有する両面同一構造のプラットホームと、 前記少くとも1つの合成ブロックを前記プラットホーム上に押え保持するため の押え手段と、 前記プラットホームに取り付けられ、該プラットホームから該プラットホーム と同一の平面内に突出した少くとも1本の軸と、 該軸を、それを回転するための回転駆動手段と接続するためのインタフェース 手段と、 から成るキャリア装置。 27.前記押え手段は、対応する前記上側又は下側カバーに係合することがで きる少くとも1つのヒンジ連結されたアーム組立体を含むことを特徴とする請求 の範囲第26項に記載のキャリア装置。 28.前記上側カバーは、凹んだ頂面を有し、前記少くとも1つのアーム組立 体は、該上側カバー内に挿入自在の垂下凸部を有する形状とされたクラスプアー ムを含 むことを特徴とする請求の範囲第27項に記載のキャリア装置。 29.前記インタフェース手段は、前記軸に固定された突出ピン付き係合ヘッ ドと、駆動軸に固定された軸受カップを含み、該軸受カップは、複数のスロット を有し、前記突出ピン付き係合ヘッドを鍵状に受容することを特徴とする請求の 範囲第26項に記載のキャリア装置。
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