CH658797A5

CH658797A5 - Verfahren und vorrichtung fuer die duennschicht-chromatographie.

Info

Publication number: CH658797A5
Application number: CH186382A
Authority: CH
Inventors: Paul Dipl-Ing Buncak
Original assignee: Paul Buncak Dipl Ing
Priority date: 1982-03-28
Filing date: 1982-03-28
Publication date: 1986-12-15
Also published as: DE3226112A1

Description

Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Verfahren zur Durchführung einer Dünnschicht-Chromatographie zu schaffen, welches mit geringem apparativen Aufwand und bei geringem Fliessmittelverbrauch eine schnellere Chromatographie erlaubt und die quantitative Auswertung erleichtert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren gelöst, das sich dadurch auszeichnet, dass die Fliessmittelzufuhr längs einer Zufuhrlinie erfolgt, wobei sich das Fliessmittel quer zur Zufuhrlinie gleichzeitig in zwei entgegengesetzte Richtungen ausbreitet und die Zufuhrlinie sich über die ganze Breite der Sorptionsschicht einer DC-Platte erstreckt, ferner dass die Fliessmittelzufuhr zeitlich und örtlich variiert wird, indem die Fliessmittelzufuhr unterbrochen wird und die Zufuhrlinie relativ zur DC-Platte in Querrichtung verschoben wird.

Damit wird auch der zeitliche Nachteil der DC bei längeren Fliessmittel-Laufstrecken behoben, wobei dies bei minimalem Fliessmittelverbrauch geschieht. Das Verfahren bietet weiter auch die Möglichkeit für einen gleichzeitigen Fliessmittelfluss in zwei entgegengesetzten Richtungen auf der DC-Schicht.

Anhand der nachfolgenden Beschreibungen und der Zeichnungen wird das erfindungsgemässe Verfahren erläutert und werden Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gezeigt. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine DC-Kammer für die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die zerlegte Kammer von Fig. 1;

Fig. 3 a) eine Ansicht und b) einen Querschnitt der Streifen für die magnetisch betätigte Fliessmittelzufuhr;

Fig. 4 a) eine Aufsicht und b) einen Querschnitt der Streifen für die mechanisch betätigte Fliessmittelzufuhr;

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Fig. 5 a) einen Querschnitt des Streifens im Fliessmittelbehälter bei Unterbruch der Fliessmittelzufuhr und b) bei erfolgender Fliessmittelzufuhr.

In allen Zeichnungen sind die gleichen Elemente gleich bezeichnet.

In der Fig. 1 und Fig. 2 ist eine DC-Kammer für die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens mit Fliessmittelzufuhr längs einer Zufuhrlinie dargestellt. Die hier gezeigte Vorrichtung ermöglicht die gleichzeitige Ausbreitung des Fliessmittels in zwei entgegengesetzte Richtungen. Die Innenhöhe der DC-Kammer kann durch superdünne Zwischeneinlagen im Bereich von 0 mm bis ca. 0,5 mm variiert werden. Man spricht von einer «Sandwich»-DC-Kammer. Durch die Einstellbarkeit einer minimalen DC-Kammerhöhe kann der Gasinhalt der Kammer auf ein Minimum reduziert werden. Daher gibt es fast keine Sättigungsprobleme mit der Gasphase.

Der abnehmbare Halterahmen 1 für DC-Platten 5 ist mit einer Deckglasplatte 2 verschlossen und auf der ganzen Länge der Kammer-Grundplatte 6 dicht verschiebbar. Der Magnethalter 14 mit dem Magneten 15 ist abnehmbar und einfach durch zwei Führungen positioniert. Die Länge der Verschiebung des Halterahmens 1 ist durch zwei beidseitig angebrachte Massstäbe 3 einstellbar. Die Kammer ist mit einem festen Fuss 12 und zwei verstellbaren Füssen 13 versehen, wie das in Fig. 2 ersichtlich ist, und kann mittels einer Wasserwaage waagrecht justiert werden. Ein Fliessmittelübertra-gungsstreifen 11, der auf einem magnetisierbaren Balken 10 aufgeschoben ist, wird in den Fliessmittelbehälter 9 eingelegt. Danach wird mit einer Spritze 7 das Fliessmittel durch die Leitung 8 in den Fliessmittelbehälter 9 in der Kammergrundplatte 6 eingespritzt. Die zu analysierenden Proben können in zwei Reihen auf die DC-Schicht (zum Beispiel auch in der Mitte der DC-Platte) aufgetragen werden. Die Platte 5 wird schliesslich in den Halterahmen 1 eingeschoben und dort mit einem Federsystem 4 gehalten. Der Halterahmen 1 samt der DC-Platte 5 wird auf die Grundplatte 6 aufgelegt und wie gewünscht positioniert. Nach dem Einlegen des Magnethalters 14 mit dem Magneten 15 wird der Eisenbalken 10 durch die magnetische Kraft 11 angehoben und auf die Schicht 5 gepresst. Damit beginnt die Entwicklung. Nach der Wegnahme des Magnethalters 14 fallt der Eisenbalken 10 samt dem Streifen 11 zurück in den Fliessmittelbehälter 9, und damit wird die Entwicklung unterbrochen. Nach dem Verschieben des Plattenrahmens 1 in eine andere gewünschte Position und dem darauffolgenden Auflegen des Magnethalters 14 beginnt auf dieser Stelle eine neue Entwicklung. Die Entwicklungen mit dieser Vorrichtung erfolgen in der ganzen Breite der Sorptionsschicht, sowie in zwei entgegengesetzte Richtungen quer zur Zufuhrlinie. Deshalb laufen sie im Vergleich mit herkömmlichen Vorrichtungen bedeutend schneller ab. Die parallele Ausbreitung erleichtert zudem die quantitative Auswertung der Entwicklungen. Das Verschieben des Plattenrahmens 1 kann auch mehrmals auf verschiedene Stellen der Sorptionsschicht erfolgen und die Entwicklungen können jeweils auch mit verschiedenen Fliessmitteln durchgeführt werden. Die verbleibenden Reste des jeweiligen Fliessmittels im Fliessmittelbehälter 9, 19 können vorteilhaft mit einer Spritze 7 entleert und anschliessend mit Vakuum abgesaugt werden. Auf gleiche Art können die Dämpfe des Fliessmittels abgesaugt werden. Die linienförmi-5 ge Fliessmittelübertragung führt zwangsläufig auch zu einem Fokussierungseffekt der getrennten Substanzreihen, der nach Verlegung der Fliessmittelzufuhr von einer auf die andere Seite der Substanzfleckenreihe sekundenschnell erfolgt. Jede Entwicklung kann mit dem gleichen oder einem ande-lo ren Fliessmittel entgegengesetzt zur vorherigen Entwicklungsrichtung erfolgen. In der Fig. 5a und b ist eine mechanisch betätigte Fliessmittelübertragung mit einem dicken Streifen 17 in einem vertikal beweglichen Fliessmitteltrog 19 dargestellt. Die Fliessmittelzufuhr auf die DC-Schicht 5 er-15 folgt über die Kante 18 des Streifens 17 beim Anheben des Fliessmitteltroges 19. In beiden beschriebenen Beispielen kann die Verschiebbarkeit der Teile umgekehrt sein. So kann die nach Fig. 1 und 2 dargestellte Kammer auch aus einem festen Halterahmen 1 und einer verschiebbaren Grundplatte 2o 6 konstruiert sein. Der in Fig. 5a und b dargestellte Behälter 19 kann fest und die DC-Platte 5 samt Rahmen 1 vertikal beweglich sein.

Das Verfahren mit zeitlich variierbarer Fliessmittelzufuhr und örtlich variierbarer Zufuhrlinie auf beliebige Stellen 25 der Sorptionsschicht wird «SEQUENZ-DC-TECHNIK» genannt. Diese erfmdungsgemässe DC-Kammer ist vorzugsweise aus eloxiertem Aluminium, Glas oder auch aus anderem, z.B. mit PTFE beschichtetem Material hergestellt.

Doch auch andere Materialien können geeignet sein. Diese 30 Art der Fliessmittelzufuhr auf die Trennschicht kann auch bei der Elektrophorese Anwendung finden, wenn der Fliessmitteltrog 9 samt der Zuleitung 8 von der Kammer genügend isoliert ist und die Kammer aus Kunststoff, Glas oder anderen elektrisch nicht leitenden Materialien besteht. Da-35 mit kann die Sequenz-DC-Technik auch bei der Elektrophorese eine neue Verwendung finden. Die Detektion der Trennung kann auch während der Entwicklung einfach mit einer in der Grundplatte 6 eingebauten UV-Lampe erfolgen.

Das erfmdungsgemässe Verfahren zur Durchführung ei-40 ner Dünnschicht-Chromatographie-Trennung bringt verschiedene Vorteile im Vergleich zu der herkömmlichen Technik. So können zum Beispiel zwei vorgetrennte Substanzreihen sekundenschnell voneinander befördert werden. Die Entwicklung erfolgt gleichzeitig in zwei entgegengesetzte 45 Richtungen, was eine doppelte Probenauftragung, resp. eine doppelte Ausnützung der Platten ermöglicht. Weiter können die Proben auch in mehrere Reihen aufgetragen werden. Nach der Zwischentrocknung kann man auch auf einer anderen Stelle mit einem anderen Fliessmittel weiter entwik-5o kein. Die Gemische aus hydrophilen und lipophilen Substanzen können mit mindestens zwei Fliessmitteln in zwei entgegengesetzten Entwicklungsrichtungen einfach voneinander getrennt werden. Auch die zweidimensionale Entwicklung von bis zu vier Proben ist einfach durchführbar. Ferner kön-55 nen die getrennten diffusen Fleckenreihen beidseitig sekundenschnell fokussiert werden und die ganze Länge der DC-Plattenschicht kann maximal ausgenützt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

658797 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Durchführung einer Dünnschicht-Chro-matographie-Trennung, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliessmittelzufuhr längs einer Zufuhrlinie erfolgt, wobei sich das Fliessmittel quer zur Zufuhrlinie gleichzeitig in zwei entgegengesetzte Richtungen ausbreitet und die Zufuhrlinie sich über die ganze Breite der Sorptionsschicht einer DC-Platte erstreckt, ferner dass die Fliessmittelzufuhr zeitlich und örtlich variiert wird, indem die Fliessmittelzufuhr unterbrochen wird und die Zufuhrlinie relativ zur DC-Platte in Querrichtung verschoben wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Dünnschicht-Chromatographieplatte (5), die mit einer Sorptionsschicht versehen ist, und einer Fliess-mittelzuführung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Grundplatte (6) mit darauf verschiebbar angeordnetem Halterahmen (1) aufweist, in dem die DC-Platte (5) gehalten ist, und dass etwa mittig in der Grundplatte (6) ein quer zur Längsrichtung verlaufender Fliessmittelbehälter (9, 19) mit darin angeordnetem, der Flussmittelzuführung dienendem saugfähigem Streifen (11,17) vorgesehen ist, der relativ zur DC-Platte (5) in vertikaler Richtung bewegbar und mit dieser in Berührung bringbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliessmittelbehälter (9) fest in der Grundplatte (6) angeordnet ist und dass der saugfähige Streifen (11) auf einem magnetisierbaren Balken (10) aufgeschoben ist, wobei auf dem Halterahmen (1) ein wegnehmbarer Magnethalter (14) mit Haftmagneten (15) aufsetzbar ist, mittels dem der Streifen (11) relativ zur DC-Platte (5) in vertikaler Richtung bewegbar und mit dieser in Berührung bringbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliessmittelbehälter (19) beweglich in der Grundplatte (6) angeordnet ist und dass in demselben der saugfähige Streifen (17) liegt und mit mindestens einer Kante aus dem Fliessmittelbehälter herausragt, so dass bei einer vertikalen Verschiebung des Fliessmittelbehälters (19) zur DC-Platte (5) der Streifen (17) mit der Sorptionsschicht der DC-Platte (5) in Berührung bringbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Halterahmen (1) über der DC-Platte (5) eine dichtende Glasdeckplatte (2) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliessmittelzufuhr über eine in den Fliessmittelbehälter (9) mündende Zuleitung (8) mittels einer an der Grundplatte befestigbaren Spritze (7) regulierbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte durch stellschraubenartig ausgebildete Stützfüsse in die horizontale Lage bringbar ist.

Die Dünnschicht-Chromatographie, kurz DC genannt, ist als die meist verbreitete und schnellste analytische Trennmethode bekannt. Nach dem Auftragen der Probe auf die DC-Schicht (Stationäre Phase), erfolgt mit einer Lösung (Fliessmittel, resp. Mobile Phase) durch die Kapillarkräfte eine chromatografische Trennung der Probe. Dabei werden die einzelnen Substanzen in verschiedene Abstände voneinander getrennt.

Da die Fliessmittelgeschwindigkeit mit zunehmender Laufstrecke immer langsamer wird, ist die Trennung der Substanzen, welche sich in der Nähe der Fliessmittelfront befinden, immer langsamer. Dieser Nachteil schränkt die Einsatzmöglichkeiten der Dünnschicht-Chromatographie allgemein ein. Die Fliessmittelzufuhr auf die DC-Schicht erfolgt bei der zirkulären Technik punktförmig, bei der antizir-kularen Technik ringförmig oder bei der meist benutzten linearen DC linienförmig. Alle bisherigen linearen Fliessmit-telübertragungen auf die DC-Schicht erfolgen immer vom Rande der Platte aus, entweder durch Eintauchen der Platte ins Fliessmittel oder durch Fliessmittelzufuhr mit einer Fliessmittelbrücke (Papier usw.) (CH-PS 364 130 und PS 450 005), sowie mit einem Kapillarspalt (CH-PS 2 818 576).

Mit keiner dieser DC-Kammern kann die Fliessmittelzufuhr längs einer Zufuhrlinie so auf eine beliebige Stelle der DC-Schicht erfolgen, dass die Entwicklung gleichzeitig in zwei entgegengesetzte Richtungen erfolgt und dadurch beschleunigt wird. Die Unebenheiten der DC-Schicht erschweren oder verunmöglichen eine gleichmässige, linienförmige und dochtlose Fliessmittelzufuhr und führen zur Beschädigung der DC-Schicht. Einzig bei Verwendung von sogenannten Flächendosierern für DC führt dies nicht zur Beschädigung der DC-Schicht, aber die breite Berührungsfläche zwischen dem Flächendosierer und der DC-Schicht verunmög-licht eine Trennung von nahe beieinander liegenden Fleckenreihen.

Die in der Literatur (Anal. Chem. 1981, 53,714 716) beschriebene Methode benutzt zur Verlegung der Fliessmittelzufuhr für schnelle DC-Trennung eine Spritze. Dies aber bringt geometrische Verzerrungen der Substanzflecken und erschwert die quantitative Auswertung, da die Fliessmittelzufuhr nur punktförmig erfolgen kann. Weiter ist für jeden Substanzfleck je eine Spritze für die Fliessmittelzufuhr nötig und alle Spritzen müssen mit einem Steuermechanismus versehen sein. Für eine 20 cm breite DC-Platte sind zum Beispiel über 30 Spritzen nötig!