Die Erfindung betrifft ein Dünnschichtchromatographie-Verfahren gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Verfahren der Dünnschichtchromatographie sind bereits seit etwa 600 Jahren bekannt. Sie werden sowohl als analytisches als auch als präparatives Verfahren in Laboratorien verschiedener Arbeitsrichtung eingesetzt. Da es sich um eine häufig angewendete Technik handelt, hat es nicht an Versuchen zur Automatisierung der Dünnschichtchromatographie gefehlt.
Bisher erfolgreich wurden einzelne Schritte, so das Auftragen der Probe auf die stationäre Phase (z.B. DESAGA TLC-Applicator AS 30) und die Auswertung des fertig entwickelten Dünnschichtchromatogramms (z.B. DESAGA Densitometer CD 60), automatisiert. Diese beiden Schritte liegen am Anfang und am Ende des dünnschichtchromatographischen Verfahrens und werden in getrennten Apparaten durchgeführt. Zwischen dem automatisierten Anfangs- und Schlussschritt waren bis jetzt zeitraubende manuelle Arbeiten und andere zusätzliche Apparaturen, wie automatische Entwicklungskammer und Tauchkammer, erforderlich.
Diese Arbeiten betreffen die Bereitstellung der Einrichtung und des Lösungsmittels für die Entwicklung des Dünnschichtchromatogramms, Überführung der chromatographischen Platte von der Auftragseinrichtung zur Entwicklung, Entwicklung des Chromatogramms, Bereitstellung einer Trockeneinrichtung, Überführung der chromatographischen Platte zur Trockeneinrichtung, Trocknen der stationären Phase, das Sichtbarmachen der nachzuweisenden Substanzen durch gleichmässiges Aufbringen geeigneter Reagenzien und gegebenenfalls Auf bringen der für die pre- oder postchromatographischen Reaktion erforderlichen Reaktionswärme.
Die instrumentelle planarchromatographische Entwicklung ist regelmässig zusammengefasst und publiziert in Journal of Planar Chromatography Modern TLC und in verschiedenen Büchern, z.B. R. E. Kaiser (Editor) Planar Chromatography Volume 1, 1986 (Hüthig, Heidelberg).
Das Auftragen eines Antikörpers in Bandform mittels eines modifizierten piezoelektrischen Tintenstrahldruckers wird von S. Nilsson et al. in Anal. Chem.1995, 67, 3051-3056, beschrieben. Dabei wird die Tintenstrahlpatrone durch ein 1 ml Injektionsreservoir ersetzt. Die Antikörper werden in Linienform aufgedruckt. Dadurch wird nur der Antikörperaufdruck automatisiert, d.h. nur ein Automatisierungsgrad erreicht, wie er schon bei DESAGA-Applicator AS 30 vorliegt. Die nachfolgenden Schritte wie das Zerschneiden der Membrane und das Eintauchen in die Analysatlösung erfolgen nach üblichen Methoden manuell. Nach diesem Stand der Technik kann zudem die für die wirksame Automatisierung der Dünnschichtchromatographie erforderliche Feinheit des Flüssigkeitsstrahls durch Dosierung der Flüssigkeit mit einer Injektionsvorrichtung nicht erzielt werden.
Das manuelle Arbeiten bei der Durchführung der Dünnschichtchromatographie hat, abgesehen von Personal und Platzbedarf, den Nachteil, dass die Resultate nicht ausreichend reproduzierbar sind; dies gilt insbesondere für das gleichmässige Aufbringen von Proben und Reagenzien für die pre- und postchromatographische Reaktion. Hinzu kommt, dass solche Reagenzien sehr oft gesundheitsgefährdend sind und deshalb besondere Massnahmen zum Schutz des mit ihnen arbeitenden Laborpersonals getroffen werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Automatisierung der Dünnschichtchromatographie vom Probenauftrag bis zur Sichtbarmachung der getrennten Substanzen und gegebenenfalls Konservierung des Resultates vorzuschlagen. Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 1, 6 und 10 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 5 und 7 bis 9.
Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, dass eine solche Automatisierung dann möglich ist, wenn innerhalb derselben Einrichtung das Problem des Aufbringens aller flüssigen Phasen sowie gewünschtenfalls der für das Trocknen bzw. für eine allfällige Reaktion erforderlichen Energie möglich ist.
Durch die Automatisierung wird die pro Arbeit aufzuwendende Arbeitszeit sowie der Platzbedarf im Laboratorium stark verringert und gleichzeitig die Reproduzierbarkeit der analytischen bzw. präparativen Resultate signifikant erhöht.
Durch das dem jeweiligen Bedarf entsprechende gesteuerte Aufbringen der einzelnen flüssigen Phasen auf die stationäre Phase, vorzugsweise in Kombination mit dem Aufbringen der benötigten Trocknungs- bzw. Reaktionsenergie in ebenfalls gesteuerter Weise, wird eine vollständige Automatisierung der Dünnschichtchromatographie vom Probenauftragen über das Entwickeln bis zum Sichtbarmachen erzielt.
Indem jede Flüssigkeit in sehr feinen Strahlen, im Allgemeinen mit einem Auflösungsgrad von mindestens 300 dpi, vorzugsweise grösser als 1400 dpi, aufgebracht wird, kann sowohl die Genauigkeit wie auch die Reproduzierbarkeit des Chromatographieverfahrens stark erhöht werden. Dadurch wird auch ermöglicht, dass praktisch jede Art von Auftragskonfiguration ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann die Probe in Punkt-, Strich-, Band- oder Bogenform aufgetragen werden. Sowohl beim Auftragen des Lösungsmittels, das fachsprachlich auch als Laufmittel bezeichnet wird, als auch beim Auftragen von pre- und postchromatographischen Reagenzien kann praktisch jede beliebige Auftragskonfiguration erzielt werden. Das Muster des Auftragens kann vorteilhaft durch Darstellung auf einem Bildschirm bestimmt werden.
Durch das Auftragen der Probe in Bogenform, was bisher nicht möglich war, wird eine bedeutend grössere Genauigkeit bei der zirkularen bzw. antizirkularen Entwicklung erzielt. Bis jetzt wurde für die Zirkular- bzw. Antizirkularchromatographie die Probe im mittleren bzw. äusseren Bereich der Platte punktförmig entlang eines Kreises aufgetragen und dann radial bzw. antiradial nach aussen bzw. nach innen entwickelt. Durch das bogenförmige Auftragen der Probe wird die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Zirkular- bzw. Antizirkularchromatographie signifikant verbessert.
Mit dem erfindungsgemässen Dünnschichtchromatographie-Verfahren können nicht nur Arbeiten mit Chemikalien, sondern auch mit mikrobiologischen und molekularbiologischen Proben und Reagenzien durchgeführt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat den weiteren grossen Vorteil, dass die Einrichtung oder Apparatur zu seiner Durchführung aus bekannten, bereits im Handel befindlichen Bauteilen erstellt werden kann.
Als Einrichtung zum Auftragen der jeweiligen Flüssigkeit, d.h. von Proben, Lösungsmitteln und Reagenzien, kann die Druckeinrichtung und die Steuerung eines herkömmlichen Tintenstrahldruckers verwendet werden. Solche Einrichtungen arbeiten im Allgemeinen nach der Bubble-Drucktechnik oder nach der Piezo-Drucktechnik. Erfindungsgemäss wird die Bubble-Drucktechnik bevorzugt. Die jeweilig aufzutragende Flüssigkeit (Probe, Lösungsmittel und Reagens) kann in die gewünschtenfalls lösungsmittelbeständige Druckpatrone eingefüllt, die Druckpatrone in die Halterung eingesetzt und die Flüssigkeit gemäss dem jeweiligen Programm aufgetragen werden. Da die Flüssigkeiten vorgängig filtriert werden, braucht die Druckpatrone keine Filtereinlage.
Für das Auftragen von Lösungsmittelgemischen für die Entwicklung kann die Steuerung und Druckeinrichtung eines entsprechenden Farbdruckers eingesetzt werden.
Für das Auftragen der für die Trocknung und für eine Reaktion erforderlichen Energie mittels Laserstrahl kann eine Faseroptik, d.h. optisch leitende Glasfaser, mit der Halterung der Druckpatrone gekoppelt werden. Dadurch kann der Bewegungsablauf der Faseroptik mit derselben Steuerung wie das Aufbringen der Flüssigkeiten gesteuert werden.
Die Auflage für den Träger, z.B. Folie oder Glasplatte, auf dem sich die stationäre Phase befindet, ist mit einem bekannten Vorschub ausgerüstet. Die Geschwindigkeit des Vorschubes ist vorzugsweise variierbar, entweder mechanisch z.B. mit einer Kupplung oder elektronisch mittels Software. Durch Steuerung der Auftragsgeschwindigkeit und des Vorschubes können die verschiedensten Wirkungen erzielt werden, beispielsweise können die Eigenschaften der stationären Phase örtlich verändert werden, die Menge des Auftrages pro Flächeneinheit kann variiert werden, eine Gradientenwirkung kann erzielt werden etc.
Beim erfindungsgemässen Verfahren, das mit einer bekannten Druckeinrichtung arbeitet, braucht jeweils nur die Druckpatrone ausgewechselt zu werden, alle anderen Schritte sind automatisiert. Dadurch wird auch die Verwendung von mehreren Flüssigkeiten, z.B. mehreren Lösungsmitteln, für die Entwicklung oder mehreren Reagenzien für die pre- oder postchromatographische Reaktion vereinfacht. Ausserdem ermöglicht die Verwendung von herkömmlichen Tintenstrahldruckern eine grosse Auflösung der Druckstrahlen, was die Reproduzierbarkeit und die Genauigkeit des chromatographischen Verfahrens stark erhöht.
Die Erfindung wird anhand der Figuren weiter veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Chromatographieeinrichtung in perspektivischer Darstellung;
Fig. 2 ein Beispiel einer Chromatographieeinheit in Draufsicht;
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 bis 9 schematisch sechs Beispiele von verschiedenen Probenauftrag-Konfigurationen;
Fig. 10 bis 12 drei verschiedene Beispiele für das Auftragen unterschiedlicher Mengen/Flächeneinheit bzw. unterschiedlicher Substanzen auf unterschiedliche Stellen des Trägers.
Gemäss Fig. 1 weist eine Chromatographieeinrichtung 1 ein Gehäuse 2 auf, das mit einer aufklappbaren Frontabdeckung 3 versehen ist. Eine elektronische Steuerung der Chromatographieeinrichtung 1 ist im Gehäuseteil 4 untergebracht. Zum Zuführen einer (nicht dargestellten) auf einem Träger angeordneten stationären Phase ist eine Zufuhrplatte 7 vorhanden. Zur Ausgabe des Trägers ist eine Ausgabeplatte 8 vorgesehen. Sowohl die Zufuhrplatte 7 als auch die Ausgabeplatte 8 sind horizontal angeordnet und mit seitlichen Führungsflächen 9 ausgestattet. Zum Tragen und Transportieren des Trägers, der in mit Pfeil S bezeichneter, horizontaler Längsrichtung durch die Chromatographieeinrichtung 1 gesteuert bewegt wird, sind mehrere, z.B. drei Vorschubwalzen 10 auf einer horizontalen Welle 11 angeordnet, die über ein Übersetzungsgetriebe 12 antreibbar ist.
Durch Umschalten des Übersetzungsgetriebes 12 können verschiedene Vorschubgeschwindigkeiten für den Träger gewählt werden. Es wäre allerdings auch möglich, die Vorschubgeschwindigkeit rein elektronisch zu steuern. Eine Fotozelle 13 signalisiert das Vorhandensein bzw. den Durchgang eines Trägers in der bzw. durch die Chromatographieeinrichtung 1.
Als Auflage für den in Längsrichtung S gesteuert bewegten Träger könnten an Stelle von Vorschubwalzen 10 auch andere Mittel, z.B. ein Laufband oder ein Schlitten, eingesetzt werden.
Die Chromatographieeinrichtung 1 weist ferner einen auf einer horizontalen, zur Welle 11 parallelen Führung 15, quer zur Längsrichtung S gesteuert verschiebbaren Transportschlitten 16 auf, an dem eine Auftragseinrichtung 17 angeordnet ist. Die Auftragseinrichtung 17 umfasst zwei Sprühköpfe, vorzugsweise Druckknöpfe, in Form von Flüssig keitsbehältern 18, 19, die jeweils mit einer Anzahl von nach unten gerichteten Düsen versehen sind. Während der eine Flüssigkeitsbehälter 18 zum Aufbringen von Proben auf die stationäre Phase auf den Träger vorgesehen ist, werden über den anderen Flüssigkeitsbehälter 19 Lösungsmittel bzw. Reagenzien aufgebracht. Vorzugsweise arbeiten die Düsen nach dem Bubble-Jet-Verfahren.
Auf dem Transportschlitten 16 ist ferner ein Trocknungskopf 20 (Faseroptik) angeordnet, der zum Aufbringen der für die Trocknung und/oder Reaktionen erforderlichen Energie auf die stationäre Phase auf dem Träger vorgesehen ist. Dieses Aufbringen kann vorzugsweise in Form von Laserstrahlung erfolgen.
Die elektronische Steuerung der mit den Flüssigkeitsbehältern 18, 19 und dem Trocknungskopf 20 bewerkstelligten Vorgänge erfolgt über ein Filmbandkabel 21, wobei auch die Verschiebung des Transportschlittens 16 über das Filmbandkabel 21 gesteuert wird.
Somit werden die Proben, die Lösungsmittel und/oder Reagenzien mit vorbestimmter Geschwindigkeit und in vorbestimmter Menge an vorbestimmten Orten auf die stationäre Phase auf dem Träger aufgebracht.
Die Flüssigkeitsbehälter 18, 19 und der Trocknungskopf 20 sind auf dem Transportschlitten 16 austauschbar angeordnet. Dies ermöglicht in einfacher Weise die Verwendung von mehreren Flüssigkeiten, z.B. mehreren Lösungsmitteln, für die Entwicklung oder mehreren Reagenzien für die pre- oder postchromatographische Reaktion.
In Fig. 2 und 3 ist eine Chromatographieeinheit dargestellt und mit 25 bezeichnet. Auf einem Träger 26, in Form einer quadratischen Glasplatte, ist eine stationäre Phase 27 aufgebracht. Auf dem Träger 26 ist dem ganzen Umfang entlang ein Dichtungsrand 28 angeordnet, der die stationäre Phase 27 umschliesst. Auf dem Dichtungsrand 28 liegt eine weitere Glasplatte als eine Deckplatte 29 dichtend auf. Zwischen dieser Deckplatte 29 und der stationären Phase 27 ist ein Zwischenraum vorhanden, d.h. der Träger 26, die Deckplatte 29 und der Dichtungsrand 28 begrenzen eine Chromatographiekammer 30. Der Abstand der Deckplatte 29 zur stationären Phase 27 beträgt beispielsweise 3 mm. Das kleine Volumen der Chromatographiekammer erlaubt eine schnelle Sättigung mit geringen Mengen des Lösungsmittels.
In die Chromatographiekammer 30 mündet von oben eine schlitzförmige Auftragsöffnung 31 für Probe und Lösungsmittel, die im so genannten Startbereich der Chromatographieeinheit 25, gegebenenfalls parallel entlang einer Seite der Chromatographieeinheit 25, angeordnet ist.
Die Chromatographieeinheit gemäss Fig. 2 und 3 eignet sich speziell für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, insbesondere zusammen mit der Chromatographieeinrichtung gemäss der Erfindung. Die Probe wird durch die schlitzförmige Auftragsöffnung 31 aufgetragen. Danach wird die erforderliche Menge des Lösungsmittels, d.h. des Laufmittels, ebenfalls an dieser Stelle aufgetragen. Der Vorgang wird dann unterbrochen, bis die Trennung erfolgt ist. Danach wird die Deckplatte 29 entfernt und die stationäre Phase 27 getrocknet. Gewünschtenfalls kann nachfolgend ein Reagenz zum Sichtbarmachen auf die stationäre Phase 27 aufgebracht werden.
Die dargestellte Chromatographieeinheit 25 ist für einen linien- bzw. bandförmigen Probenauftrag und dessen Entwicklung, mit einem Startbereich zu einer Seite der Chromatographieeinheit, vorgesehen. Je nach Bedarf kann jedoch der Startbereich anders platziert sein, oder die Chromatographieeinheit kann mehrere Auftragsöffnungen aufweisen, die entweder in einer Linie, einem Kreis oder in anderen Formationen angeordnet sein können und die auch verschiedene Grundrissformen aufweisen können.
Fig. 4 bis 9 zeigen schematisch einige Beispiele derartiger Probenauftrag-Konfigurationen. In allen diesen Figuren deuten Pfeile die Entwicklungsrichtungen an.
Gemäss Fig. 4 wird die Probe in Punkt- und Strichpunktform entlang einer Seite des Trägers aufgetragen und in einer Richtung entwickelt.
Gemäss Fig. 5 wird die Probe in Punkt- und Strichpunktform in zwei im mittleren Bereich des Trägers angeordneten Reihen aufgetragen und in zwei voneinander gerichteten Richtungen entwickelt.
Fig. 6 und 7 zeigen den anhand von Fig. 2 und 3 bereits erwähnten linien- bzw. bandförmigen Probenauftrag für einen analytischen (Fig. 6) bzw. präparativen (Fig. 7) Zweck, d.h. in zwei verschiedenen Mengen entlang einer Seite des Trägers.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer zirkularen Entwicklung von entlang eines Kreises punktförmig aufgetragenen Probe.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer antizirkularen Entwicklung von entlang eines Kreises bogenförmig aufgetragenen Probe.
Auch das Aufbringen von Lösungsmitteln und/oder Reagenzien kann in verschiedener Form erfolgen.
Gemäss Fig. 10 wird die aufzutragende Flüssigkeit (Reagenz) über die gesamte Fläche der stationären Phase gleichmässig aufgebracht.
Fig. 11 zeigt als Beispiel den Auftrag von drei verschiedenen Flüssigkeiten (oder einer Flüssigkeit in drei verschiedenen Mengen/Flächeneinheit) in Entwicklungsrichtung hintereinander angeordnet.
Fig. 12 zeigt als Beispiel den Auftrag von drei verschiedenen Flüssigkeiten (oder einer Flüssigkeit in drei verschiedenen Mengen/Flächeneinheit) in Entwicklungsrichtung nebeneinander angeordnet.
Die Darstellung in Fig. 10 bis 12 gelten sowohl für Entwicklung als auch für Detektion.
The invention relates to a thin layer chromatography method according to the preamble of claim 1.
Thin-layer chromatography methods have been known for around 600 years. They are used both as an analytical and as a preparative method in laboratories of different working directions. Since it is a frequently used technique, there has been no shortage of attempts to automate thin layer chromatography.
So far, individual steps such as applying the sample to the stationary phase (e.g. DESAGA TLC Applicator AS 30) and evaluating the developed thin-layer chromatogram (e.g. DESAGA Densitometer CD 60) have been automated successfully. These two steps are at the beginning and at the end of the thin-layer chromatography process and are carried out in separate apparatus. Until now, time-consuming manual work and other additional equipment, such as the automatic development chamber and immersion chamber, have been required between the automated initial and final steps.
This work relates to the provision of the equipment and the solvent for the development of the thin-layer chromatogram, transfer of the chromatographic plate from the application device to the development, development of the chromatogram, provision of a drying device, transfer of the chromatographic plate to the drying device, drying of the stationary phase, visualization of those to be demonstrated Substances by uniformly applying suitable reagents and, if necessary, bringing on the heat of reaction required for the pre- or post-chromatographic reaction.
The instrumental development of plan archromatography is regularly summarized and published in the Journal of Planar Chromatography Modern TLC and in various books, e.g. R. E. Kaiser (Editor) Planar Chromatography Volume 1, 1986 (Hüthig, Heidelberg).
The application of an antibody in tape form using a modified piezoelectric ink jet printer is described by S. Nilsson et al. in anal. Chem. 1995, 67, 3051-3056. The inkjet cartridge is replaced by a 1 ml injection reservoir. The antibodies are printed in line form. This only automates antibody printing, i.e. only achieves a level of automation that is already available with the DESAGA Applicator AS 30. The subsequent steps, such as cutting the membrane and immersing it in the analyte solution, are carried out manually using customary methods. According to this prior art, moreover, the fineness of the liquid jet required for the effective automation of thin-layer chromatography cannot be achieved by metering the liquid with an injection device.
Apart from personnel and space requirements, the manual work involved in performing thin-layer chromatography has the disadvantage that the results are not sufficiently reproducible; this applies in particular to the uniform application of samples and reagents for the pre- and post-chromatographic reaction. In addition, such reagents are very often hazardous to health and special measures must therefore be taken to protect the laboratory staff working with them.
The object of the present invention is to propose a method and a device for automating thin-layer chromatography from sample application to the visualization of the separated substances and, if appropriate, preservation of the result. The object is achieved by the features of the characterizing part of claims 1, 6 and 10. Particularly advantageous embodiments of the invention form the subject matter of dependent claims 2 to 5 and 7 to 9.
The solution to this problem is based on the knowledge that such automation is possible if the problem of applying all liquid phases and, if desired, the energy required for drying or for a possible reaction is possible within the same device.
The automation greatly reduces the working time and the space required in the laboratory, while at the same time significantly increasing the reproducibility of the analytical or preparative results.
Through the controlled application of the individual liquid phases to the stationary phase in accordance with the respective requirements, preferably in combination with the application of the required drying or reaction energy in a likewise controlled manner, complete automation of the thin-layer chromatography from sample application to development to visualization is achieved .
By applying each liquid in very fine jets, generally with a degree of resolution of at least 300 dpi, preferably greater than 1400 dpi, both the accuracy and the reproducibility of the chromatography process can be greatly increased. This also enables practically any type of job configuration to be carried out. For example, the sample can be applied in the form of a dot, line, tape or arc. Both when applying the solvent, which is also referred to in technical terms as eluent, and when applying pre- and post-chromatographic reagents, practically any desired configuration can be achieved. The pattern of application can advantageously be determined by display on a screen.
By applying the sample in the form of an arc, which was previously not possible, a significantly greater accuracy is achieved in the circular or anti-circular development. Until now, for circular or anti-circular chromatography, the sample in the middle or outer area of the plate has been applied point-wise along a circle and then developed radially or antiradially outwards or inwards. The arc-shaped application of the sample significantly improves the accuracy and reproducibility of circular or anti-circular chromatography.
The thin-layer chromatography method according to the invention can be used not only to work with chemicals, but also with microbiological and molecular biological samples and reagents.
The method according to the invention has the further great advantage that the device or apparatus for its implementation can be created from known components that are already on the market.
As a device for applying the respective liquid, i.e. samples, solvents, and reagents, the printer and controller of a conventional ink jet printer can be used. Such devices generally work according to the bubble printing technique or the piezo printing technique. According to the invention, the bubble printing technique is preferred. The liquid to be applied in each case (sample, solvent and reagent) can be filled into the solvent-resistant print cartridge, the print cartridge inserted into the holder and the liquid applied according to the respective program. Since the liquids are filtered beforehand, the print cartridge does not need a filter insert.
The control and printing device of a corresponding color printer can be used for the application of solvent mixtures for the development.
For the application of the energy required for drying and for a reaction by means of a laser beam, fiber optics, i.e. optically conductive glass fiber, to be coupled with the holder of the print cartridge. This allows the movement of the fiber optics to be controlled with the same control as the application of the liquids.
The support for the wearer, e.g. Foil or glass plate on which the stationary phase is located is equipped with a known feed. The speed of the feed is preferably variable, either mechanically e.g. with a clutch or electronically using software. By controlling the application speed and the feed, the most varied effects can be achieved, for example the properties of the stationary phase can be changed locally, the amount of the application per unit area can be varied, a gradient effect can be achieved etc.
In the method according to the invention, which works with a known printing device, only the print cartridge needs to be replaced in each case, all other steps are automated. This also means the use of several liquids, e.g. simplified multiple solvents for development or multiple reagents for pre- or post-chromatographic reaction. In addition, the use of conventional inkjet printers enables a high resolution of the printing jets, which greatly increases the reproducibility and the accuracy of the chromatographic process.
The invention is further illustrated with the aid of the figures. Show it:
Figure 1 shows an embodiment of a chromatography device in perspective.
2 shows an example of a chromatography unit in plan view;
Fig. 3 is a section along line III-III in Fig. 2;
4 to 9 schematically show six examples of different sample application configurations;
10 to 12 three different examples for the application of different amounts / unit area or different substances to different locations on the carrier.
1, a chromatography device 1 has a housing 2 which is provided with a hinged front cover 3. An electronic control of the chromatography device 1 is accommodated in the housing part 4. A feed plate 7 is provided for feeding a stationary phase (not shown) arranged on a carrier. An output plate 8 is provided for outputting the carrier. Both the feed plate 7 and the output plate 8 are arranged horizontally and equipped with lateral guide surfaces 9. For carrying and transporting the carrier, which is moved in a controlled manner in the horizontal longitudinal direction indicated by arrow S through the chromatography device 1, several, e.g. three feed rollers 10 arranged on a horizontal shaft 11 which can be driven via a transmission gear 12.
By switching the transmission gear 12 different feed speeds can be selected for the carrier. However, it would also be possible to control the feed speed electronically. A photocell 13 signals the presence or passage of a carrier in or through the chromatography device 1.
Instead of feed rollers 10, other means, e.g. a treadmill or a sledge.
The chromatography device 1 also has a transport carriage 16, which can be displaced on a horizontal guide 15 parallel to the shaft 11 and controlled transversely to the longitudinal direction S, on which an application device 17 is arranged. The application device 17 comprises two spray heads, preferably push buttons, in the form of liquid keitsbehältern 18, 19, which are each provided with a number of downwardly directed nozzles. While one liquid container 18 is provided for applying samples to the stationary phase on the carrier, solvents or reagents are applied over the other liquid container 19. The nozzles preferably operate according to the bubble jet method.
A drying head 20 (fiber optic) is also arranged on the transport carriage 16 and is provided for applying the energy required for drying and / or reactions to the stationary phase on the carrier. This application can preferably take the form of laser radiation.
The electronic control of the operations carried out with the liquid containers 18, 19 and the drying head 20 takes place via a film ribbon cable 21, the displacement of the transport carriage 16 also being controlled via the film ribbon cable 21.
Thus, the samples, the solvents and / or reagents are applied to the stationary phase on the carrier at a predetermined speed and in a predetermined amount at predetermined locations.
The liquid containers 18, 19 and the drying head 20 are arranged interchangeably on the transport carriage 16. This enables the use of several liquids, e.g. multiple solvents for development or multiple reagents for pre- or post-chromatographic reaction.
2 and 3, a chromatography unit is shown and designated 25. A stationary phase 27 is applied to a carrier 26, in the form of a square glass plate. On the carrier 26, a sealing edge 28 is arranged along the entire circumference, which surrounds the stationary phase 27. On the sealing edge 28 there is a further glass plate as a cover plate 29 sealingly. A gap exists between this cover plate 29 and the stationary phase 27, i.e. the carrier 26, the cover plate 29 and the sealing edge 28 delimit a chromatography chamber 30. The distance between the cover plate 29 and the stationary phase 27 is, for example, 3 mm. The small volume of the chromatography chamber allows rapid saturation with small amounts of the solvent.
A slot-shaped application opening 31 for sample and solvent opens into the chromatography chamber 30 from above, which is arranged in the so-called start area of the chromatography unit 25, optionally parallel along one side of the chromatography unit 25.
The chromatography unit according to FIGS. 2 and 3 is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, in particular together with the chromatography device according to the invention. The sample is applied through the slit-shaped application opening 31. Then the required amount of solvent, i.e. of the eluent, also applied at this point. The process is then interrupted until the separation has taken place. The cover plate 29 is then removed and the stationary phase 27 is dried. If desired, a reagent for visualization can subsequently be applied to the stationary phase 27.
The chromatography unit 25 shown is intended for a line or band-shaped sample application and its development, with a starting area to one side of the chromatography unit. Depending on requirements, however, the starting area can be placed differently, or the chromatography unit can have several order openings, which can either be arranged in a line, a circle or in other formations and which can also have different layout shapes.
4 to 9 schematically show some examples of such sample application configurations. In all of these figures, arrows indicate the development directions.
4, the sample is applied in dot and semicolon form along one side of the support and developed in one direction.
5, the sample in dot and semicolon form is applied in two rows arranged in the central region of the carrier and developed in two directions directed from one another.
6 and 7 show the line or band-shaped sample application already mentioned with reference to FIGS. 2 and 3 for an analytical (FIG. 6) or preparative (FIG. 7) purpose, i.e. in two different amounts along one side of the carrier.
FIG. 8 shows an example of a circular development of a sample dotted along a circle.
Fig. 9 shows an example of an anti-circular development of sample applied in an arc along a circle.
Solvents and / or reagents can also be applied in various forms.
10, the liquid (reagent) to be applied is applied uniformly over the entire area of the stationary phase.
11 shows an example of the application of three different liquids (or a liquid in three different quantities / unit area) arranged one behind the other in the direction of development.
12 shows an example of the application of three different liquids (or a liquid in three different quantities / unit area) arranged side by side in the development direction.
10 to 12 apply to both development and detection.