CS199492B1

CS199492B1 - Equipment for isotachoforetic analysis of substances

Info

Publication number: CS199492B1
Application number: CS787562A
Authority: CS
Inventors: Mirko Deml; Petr Bocek; Jaroslav Janak
Original assignee: Mirko Deml; Petr Bocek; Jaroslav Janak
Priority date: 1977-11-23
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1980-07-31
Also published as: CS196045B1

Description

Vynález se týká žarízení k izotachoforetické analýze látek.The invention relates to apparatus for isotachophoretic analysis of substances.

Izotachoforéza je elektromigrační separační metoda, při níž se iontové složky v roztoku separují navzájem působením elektrického pole. Provádí se' v kapiláře opatřené nástřikovým zařízením a detektorem. Izotachoforéza se provádí.tak, že se separační kapilára naplní z jedné strany až po nástřikové zařízení tak zvaným vedoucím elektrolytem a z druhé strany, až po nástřikové zařízení tak zvaným zakončujícím elektrolytem. Vzorek analyzované látky se vnese nástřikovým zařízením mezi vedoucí a zakončující elektrolyt. Vhodným připojením napětí na oba konce separační kapiláry začne kapilárou procházet elektrický proud, dochází k migraci a separaci přítomných iontových složek tak, že se vytvoří ostře ohraničené zóny jednotlivých složek. Tyto zóny migrují kapilárou a prochází detekční celou, kde jsou detekovány. Pro separaci určitého množství vzorku je třeba, aby prošel kapilárou určitý minimální elektrický náboj. Čím je vzorek, komplikovanější směsí iontových složek a čím menší jsou rozdíly mobilit přítomných složek, tím větší elektrický náboj je nutný k úplné separaci. Průchodem elektrického náboje kapilárou dochází však nejen k separaci složek do jednotlivých samostatných zon, ale zároveň i k migraci těchto zón kapilárou od nástřiku do detektoru. Z hlediska užití izotachoforézy jako analytické metody je třeba, aby do detektoru doputoval· vzorek již ve stavu, kdy separace je ukončen·'», to jest jednotlivé složky tvoří samostatné zóny. Délka zóny každé jednotlivé složky je úměrná množství dané složky v dávkovaném vzorku k analýze. Aby byly všechny vzniklé zóny detekovatelné a dobře analyticky vyhodnotitelné, musí být dávkované množství vzorku k analýze dostatečně velké. Avšak, jak již bylo řečeno dříve, analýzy velkých množství vzorku.anebo vzorků značné komplikovaných vyžadují, aby separace probíhala při daném elektrickém proudu dostatečně dlouhou dobu.Isotachophoresis is an electromigration separation method in which the ionic components in solution are separated from each other by an electric field. It is carried out in a capillary equipped with a spray device and a detector. Isotachophoresis is carried out in such a way that the separation capillary is filled from one side up to the injection device with a so-called lead electrolyte and from the other side up to the injection device with a so-called terminating electrolyte. A sample of the analyte is injected between the lead and terminating electrolyte by a spray device. By suitably applying voltage to both ends of the separation capillary, an electric current passes through the capillary, migrating and separating the ionic components present so as to form sharply delimited zones of the individual components. These zones migrate through the capillary and pass through the detection cell where they are detected. To separate a certain amount of sample, a certain minimum electrical charge must pass through the capillary. The more complicated the mixture of ionic components and the smaller the differences in the mobility of the components present, the greater the electric charge required to completely separate. However, the passage of electric charge through the capillary leads not only to the separation of the components into individual individual zones, but also to the migration of these zones through the capillary from the injection into the detector. In view of the use of isotachophoresis as an analytical method, it is necessary for the sample to reach the detector when the separation is complete, i.e. the individual components form separate zones. The zone length of each individual component is proportional to the amount of that component in the dispensed sample for analysis. For all zones to be detectable and well analytically evaluated, the dosing amount of the sample must be large enough to be analyzed. However, as has been said before, the analysis of large amounts of sample or of considerably complicated samples requires that the separation take place at a given electric current for a sufficiently long time.

Jsou známy tři způsoby, jimiž lze dobu migrace vzorku mezi nástřikem a detektorem ovlivňovat.There are three ways in which the migration time of the sample between injection and detector can be influenced.

Prvý způsob - výměnnou kapilárou - u něhož se podle náročnosti analýzy volí délka separační kapiláry.The first method - an exchange capillary - in which the length of the separation capillary is chosen according to the difficulty of the analysis.

Druhý způsob - hydrodynamickým protiproudem - u něhož ae proti směru migrace vzorku vhání'vedoucí elektrolyt. Tím se sníží relativní rychlost vzorku vůči kapiláře a doba migrace se prodlouží na nutnou dobu.A second method - a hydrodynamic countercurrent - in which a leading electrolyte is injected upstream of the sample. This reduces the relative velocity of the sample relative to the capillary and extends the migration time to the necessary time.

Třetí způsob - kaskádním elektrolytovým systémem - u něhož se sníží rychlost migrace v části kapiláry použitím koncentrovanějšího tzv. pomocného elektrolytu. Rozseparované zóny se poté detekují v části kolony naplněné vedoucím ' elektrolytem o koncentraci vhodné pro detekci.A third method - a cascade electrolyte system - in which the rate of migration in a portion of the capillary is reduced by using a more concentrated so-called auxiliary electrolyte. The separated zones are then detected in a portion of the column packed with lead electrolyte at a concentration suitable for detection.

Dosud známá zařízení pro isotachoforetickou analýzu umožňují snadné využití prvého a druhého zmíněného způsobu. Nevýhodou těchto zařízení však je, že neumožňují snadné vytvoření kaskádního elektrolytového systému v separační kapiláře, který je potřebný pro třetí uvedený způsob.The prior art isotachophoretic analysis devices make it easy to use the first and second methods. A disadvantage of these devices, however, is that they do not make it easy to form a cascade electrolyte system in the separation capillary that is required for the third process.

Tuto nevýhodu nemá zařízení podle vynálezu, tvořené izotachoforetickou kolonou sestávající ze separační kapiláry opatřené nástřikovým zařízením a detektorem, připojené mezi dvě elektrodové komory, jehož podstatou je, že mezi nástřikovým zařízením a detekční celou je separační kapilára opatřena nepou* v ' štecim zařízením.This device does not have this disadvantage, consisting of an isotachophoretic column consisting of a separation capillary equipped with a feed device and a detector connected between two electrode chambers, the principle being that the separation capillary is provided with an unused device between the feed device and the detection cell.

Další výhodou tohoto zařízení je, že je v provozu spolehlivé, snadno obsluhovatelné, technologicky nenáročné a využitelné u všech druhů dosud používaných separačních kapilár. Vynález blíže objasňuje přiložený výkres, na němž je osový řez izotachoforetickou kolonou, kde separační kapilára je opatřena napouštěcím zařízením podle vynálezu.Another advantage of this device is that it is reliable in operation, easy to operate, technologically undemanding and applicable to all kinds of separation capillaries used hitherto. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawing, in which is an axial section of an isotachophoretic column wherein a separation capillary is provided with a feed device according to the invention.

Monolitické základní těleso i je vytvořeno z organického skla. Nad horní stěnu základního monolitického tělesa 2 vyčnívá první elektrodová komora 12 s elektrodou 19 a druhá elektrodová komora 11 s elektrodou 18,. Vstupní olivka 2 je spojena přes jednocestný kohout 2 s tlumicí komorou 4, která je propojena přes pólopropustnou membránu 13 s první elektrodovou komorou 12 a kapilárou 8. Kapilára £ je„tvořena drážkou v základním tělese 1 a její druhou část tvoří teflonová páska 15 přitlačována termostatovanou deskou 16. Konec kapiláry 8 je připojen svislým kanálkem £, do nějž ústí nástřikové zařízení 2 se šeptem a trojcestný kohout £. Trojcestný kohout £ propojuje svislý kanálek £ buď s výstupní olivkou 10, anebo s druhou elektrodovou komorou 11. Do kapiláry 8 dále ťistí nopouštěcí zařízení 20 uzavíratelné teflonovou ovládací kuželkouThe monolithic base body 1 is made of organic glass. A first electrode chamber 12 with an electrode 19 and a second electrode chamber 11 with an electrode 18 protrude above the top wall of the monolithic body 2. The inlet olive 2 is connected via a one-way valve 2 to a damping chamber 4, which is connected via a semi-permeable membrane 13 to the first electrode chamber 12 and the capillary 8. The capillary 8 is formed by a groove in the base body 1 and Teflon tape 15 pressed by a thermostat The end of the capillary 8 is connected by a vertical duct 8 into which a spray device 2 with a whisper and a three-way tap 6 opens. The three-way valve 8 connects the vertical channel 8 to either the outlet cap 10 or the second electrode chamber 11. Further, the inlet device 20 closes the capillary 8 with a Teflon control plug.

-3-.-3-.

těsněnou v základním monolitickém tělese 1 těsněním 22. Napouštěcí zařízení 20 je spojovacím kanálkem 23 spojeno s připojovací olivkou 24. Detekční cela g je uspořádána na konci spojovacího kanálku 23.The impregnation device 20 is connected to the connection duct 24 via a connection channel 23. The detection cell g is arranged at the end of the connection channel 23.

Kolona se v provozu používá takto:The column is used in operation as follows:

Jednocestným kohoutem 2 se spojí vstupní olivka g s tlumicí komorou £. Trojcestným kohoutem g se spojí svislý kanálek 6, a výstupní olivkou 10 a poté se při ovládací kuželkou 21 uzavřeném napouštecím zařízení 20 naplní kapilára 8 vedoucím elektrolytem ze zásobníku připojeného k olivce g. Jednocestný kohout g se uzavře. Ovládací kuželkou 21 se otevře napouštěcí zařízení 20 a ze zásobníku pomocného elektrolytu připojeného k olivce 24 se naplní část kápi- i láry 8 mezi napouštecím zařízením 20 a výstupní olivkou 10 pomocným elektrolytem. Napouštěcí zařízení' 20 se uzavře. Tím je zařízení připraveno k vnesení vzorku a k provedení analýzy již obvyklým způsobem.The inlet cap g is connected to the damping chamber 6 via the one-way valve 2. The vertical channel 6 is connected to the three-way valve g and the outlet olive 10 and then, with the control plug 21 closed by the impregnation device 20, is filled with capillary 8 with lead electrolyte from a container connected to the olive g. The control plug 21 opens the inlet device 20 and from the auxiliary electrolyte reservoir connected to the cap 24 a part of the capillary tube 8 is filled between the inlet device 20 and the outlet cap 10 with the auxiliary electrolyte. The filling device 20 is closed. In this way, the device is ready for sample introduction and analysis in the usual manner.

Claims

Object of the invention

Isotachophoretic analysis / isotachophoretic column apparatus consisting of a separation capillary equipped with a feed device and a detector connected between two electrode chambers, characterized in that a capillary (8) is provided with a feed device between the feed device (7) and the detection cell (5). (20).