CS201220B1

CS201220B1 - Fluorescense adapter for detection in the fluid chromatography

Info

Publication number: CS201220B1
Application number: CS782788A
Authority: CS
Inventors: Pavel Jandera; Vaclav Riha; Jaroslav Churacek
Original assignee: Pavel Jandera; Vaclav Riha; Jaroslav Churacek
Priority date: 1978-05-02
Filing date: 1978-05-02
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká provedení fluorescenčního adaptéru pro jednopaprskový spektrální fotometr k průtokovému měření fluorescenčního záření například při detekci v kapalinové chromatografii.The invention relates to an embodiment of a fluorescent adapter for a single-beam spectral photometer for flow measurement of fluorescent radiation, for example, in liquid chromatography detection.

Dosud známé a používané fluorescenční detektory pro kapalinovou chromatografii většinou používají čidlo fluorescenčního záření, které je umístěné kolmo na směr budicího záření. V takovém uspořádání lze k měření využít pouze malou část z celkového fluorescenčního záření, které vystupuje z měrné průtokové cely pod úhlem 90° vzhledem ke směru budicího záření.The prior art known and used fluorescence detectors for liquid chromatography mostly use a fluorescent radiation sensor that is positioned perpendicular to the direction of the excitation radiation. In such an arrangement, only a small fraction of the total fluorescence radiation that exits the specific flow cell at an angle of 90 ° to the excitation direction can be used for measurement.

Jiné známé fluorescenční detektory mají čidlo umístěné ve směru budicího záření, přičemž se k oddělení fluorescenčního záření od budicího záření používá optický filtr, volený s ohledem na budicí záření. Ohké tyto detektory využívají k měření jen malou část fluorescenčního záření.Other known fluorescent detectors have a sensor positioned in the direction of the excitation radiation, wherein an optical filter selected with respect to the excitation radiation is used to separate the fluorescent radiation from the excitation radiation. These detectors use only a small part of fluorescent radiation to measure.

Citlivost detekce při fluorescenčním měření, která je úměrná poměru intenzity fluorescenčního záření a rušivého záření jiných vlnových délek, (například rozptylového nebo nedostatečně odděleného budicího záření) bude tím větší, čím větší podíl z celkového fluorescenčního záření bude při měření skutečně využit.The sensitivity of detection in a fluorescence measurement, which is proportional to the ratio of the fluorescence intensity and the interfering radiation of other wavelengths (for example scattering or insufficiently separated excitation radiation), the greater the greater part of the total fluorescence radiation actually used in the measurement.

Výše uváděnou nevýhodu dosud užívaných fluorescenčních detektorů, spočívající v rela201 220The above-mentioned disadvantage of the fluorescent detectors used hitherto consists in the rela201 220

201 220 tivně malém, využití fluorescenčního záření při vlastním měření, odstraňuje a výhodu vyšší citlivosti detekce sebou přináší předmětný vynález, který kromě toho také umožňuje jednoduché připojení na běžné jednopaprskové spektrální fotometry.The invention of the present invention, which in addition also allows simple connection to conventional single-beam spectral photometers, eliminates and benefits from higher detection sensitivity.

Podstata fluorescenčního adaptéru pro detekci v kapalinové čhromatografii podle vynálezu, kde na vstupu a výstupu záření lze použít několik kombinací zdroje budicího záření a čidla fluorescenčního záření s filtry nebo monochromátory, spočívá v tom, že je vytvořen ve tvaru dvoudílného světlotěsného pouzdra, například válcovitého tvaru, kde v čele jeho vstupní části je osově umístěna obdélníková štěrbina šíře 0,1 až 2 mm pro vstup budicího záření ze zdroje, popřípadě z monoohromátoru do adaptéru, a dále jsou v něm provedeny dvě k ose vstupní části symetrické drážky, kolmé k delší straně obdélníkové štěrbiny, v nichž je těsně zasunuta sestava dvou rovnoběžných nosných desek, které jsou mezi sebou vázány na jedné straně dvěma distančními svorníky a na druhé straně dvěma konkávními segmenty, přitaženými k nosným deskám a fixovanými do žádaného směru uvnitř sestavy nosných desek pomocí dvojic stahovacích šroubů, přičemž konkávní segmenty jsou na svém vnitřním povrchu opatřeny odrazovými zrcadlovými plochami, přičemž v rovině souměrnosti konkávních segmentů je v nosných deskách pomooí osazených zátek uchycena průtoková oela s výhodou z křemenného skla, s vnitřním kapilárním otvorem, na kterou jsou přes osazené zátky připojeny kapiláry pro přívod a odvod zkoumané kapaliny a za průtokovou celou je s touto rovnoběžně mezi nosnými deskami upevněna absorpční maska pro prošlé budicí záření s matně černým povrchem, přičemž mezi masku a dno výstupní části dvoudílného světlotěsného pouzdra je upevněn optický filtr a osazení výstupní části světlotěsného pouzdra je těsně zasunuto a ěrouby pojištěno ve vstupní části světlotěsného pouzdra, přičemž ve vybrání dna výstupní části dvoudílného světlotěsného pouzdra je umístěno čidlo fluorescenčního záření, případně monochromátor, přičemž kapiláry pro přívod a odvod analyzované kapaliny jsou umístěny do dvou protilehlých drážek, provedených na okraji výstupní části, kde jsou světlotěsně kryty příložkami navlečenými na kapiláry.The essence of the fluorescent adapter for detection in liquid chromatography according to the invention, wherein several combinations of excitation source and fluorescence sensor with filters or monochromators can be used at the input and output of radiation, is in the form of a two-piece light-tight housing, e.g. where a rectangular slot of 0.1 to 2 mm width is placed at the front of its inlet part for input of excitation radiation from the source or from the mono-chromator to the adapter, and there are two axial grooves perpendicular to the longitudinal side of the rectangle slots in which the assembly of two parallel carrier plates are tightly inserted, which are interconnected on one side by two spacer bolts and on the other side by two concave segments tightened to the carrier plates and fixed in the desired direction inside the carrier plate assembly By means of pairs of tightening screws, the concave segments are provided with reflective mirrored surfaces on their inner surface, and in the plane of symmetry of the concave segments, flow-through steels, preferably made of quartz glass, with internal capillary opening are attached to the support plates. Caps are connected to the inlet and outlet of the examined liquid and behind the flow cell there is attached an absorption mask for transmitted excitation radiation with a matt black surface, parallel to the support plates, with an optical filter and the outlet part mounting mounted between the mask and the bottom of the outlet part the light-tight housing is tightly inserted and the screws secured in the inlet part of the light-tight housing, with a fluorescent light sensor or a and the monochromator, the capillaries for the inlet and outlet of the analyzed liquid are placed in two opposing grooves, formed at the edge of the outlet part, where they are light-tightly covered by shims fitted on the capillaries.

Z výhod fluorescenčního adaptéru pro detekci v kapalinové čhromatografii podle předmětného vynálezu lze uvést alespoň tytoAmong the advantages of the fluorescent adapter for detection in liquid chromatography according to the present invention, at least the following may be mentioned

- adaptér umožňuje relativně vysoké využití fluorescenčního záření, vybuzeného v kapalině v kapilární trubici průtokové cely, při současném zachování malých rozměrů (například o délce 10 mm a vnitřním průměru cca 1 mm), které jsou nezbytné při požadavku účinné kapalinové chromatografie k zamezení nadbytečného rozmývání eluěních zón chromatografováných látek, kde pak adaptér podle vynálezu ve spojení s jednopaprskovým spektrofotometrem umožňuje dosažení meze detekce 8 ppb danzyl-beta-naftolu v takové průtokové kapiláře;- the adapter allows relatively high utilization of the fluorescent radiation excited in the liquid in the capillary tube of the flow cell, while maintaining the small dimensions (eg 10 mm long and approx. 1 mm internal diameter) necessary for efficient liquid chromatography to avoid excess elution chromatographic zones, wherein the adapter according to the invention in conjunction with a single-beam spectrophotometer allows the detection limit of 8 ppb of danzyl-beta-naphthol in such a flow capillary;

- závislost signálu na koncentraci látky, fluoreskující v průtokové cele je lineární, což je důležité pro kvantitativní měřeni;the signal dependence on the concentration of the fluorescent substance in the flow cell is linear, which is important for quantitative measurement;

- signál je jen málo ovlivněn charakterem použitého rozpouštědla (eluentu), pokud toto neabsorbuje budicí záření, oož umožňuje fluorescenční detekol při gradientově eluci;the signal is only slightly influenced by the nature of the solvent (eluent) used, unless it absorbs the excitation radiation, which allows the fluorescent detol to be eluted in a gradient elution;

- adaptér podle vynálezu je možno po konstrukční úpravě dvoudílného světlotěsného pouzdra použít u většiny běžných typů jednopaprskovýoh spektrofotometrů, případně s jinými zdroji monochromatického UV-záření;the adapter according to the invention can be used in most common types of single-beam spectrophotometers after the design of the two-part light-proof housing, possibly with other sources of monochromatic UV radiation;

- průtokovou celu a kapilárami pro přívod a odvod zkoumané kapaliny lze zhotovit z odolných materiálů, které umožňují práoi a agresivními kapalinami jako jsou organická rozpouštědla, roztoky* kyselin, zásad a agresivních solí;the flow cell and the capillaries for the inlet and outlet of the test liquid can be made of durable materials which allow the washing and aggressive liquids such as organic solvents, solutions of acids, bases and aggressive salts;

- průtokovou celu a kapiláry pro přívod a odvod zkoumané kapaliny lze dimenzovat tak, že umožňují práci při přetlaku, což je výhodné v řadě případů měření v oboru kapalinové chromatografie.the flow cell and the capillaries for the inlet and outlet of the test liquid can be sized so that they can be operated under positive pressure, which is advantageous in many cases of liquid chromatography measurements.

Příklad provedení adaptéru podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr. 1 - znázorňuje řez adaptéru v půdorysné projekci s vyznačením směrů budicího a fluo’ rescenčního záření, obr. 2 - znázorňuje adaptér v detailním rozložení.An exemplary embodiment of an adapter according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a cross-sectional view of the adapter in plan view showing the directions of excitation and fluorescence radiation; Fig. 2 shows the adapter in detailed layout.

Dle obou těchto zobrazení pak budou v dalším popsány jak statické provedení, tak také funkce adapteru.Both of these displays then describe the static design and the adapter functions.

Fluorescenční adaptér podle vynálezu je vytvořen ve formě dvoudílného světlotěsného oThe fluorescent adapter according to the invention is designed in the form of a two-part light-tight

pouzdra, například válcovitého tvaru a to vstupní části 1 a výstupní části 24.a cylindrical shape of the inlet part 1 and the outlet part 24.

Vstupní část 1, s pomocí které se adaptér připojuje na nevyznačený zdroj budicího záření s filtrem nebo monochromátorem, je osově opatřeno úzkou obdélníkovou štěrbinou 2, kterou ze zdroje prochází budicí záření a dále kolmo k ní je opatřeno dvěma rovnoběžnými, k ose symetrickými drážkami 3, jJ.The input part 1, by means of which the adapter is connected to an unmarked source of excitation radiation with a filter or a monochromator, is axially provided with a narrow rectangular slot 2 through which excitation radiation passes from the source and further perpendicular to it is provided with two parallel, symmetrical grooves 3. jJ.

Do těchto drážek je těsně zasunuta sestava dvou rovnoběžných nosných desek 5, 6, které jsou mezi sebou vázány jednak dvěma distančními svorníky 7» 8 a podruhé dvěma konkávními segmenty 9, 10 a to tak, že strana segmentů navazuje na obdélníkovou štěrbinu 2. Segmenty jsou k nosným deskám 5, 6 přitaženy pomocí dvojic stahovacích šroubů 11, 12. Konkávní segmenty 9, 10 jsou na vnitřním povrchu opatřeny zrcadlovými plochami 13» 14 a lze je po uvolnění stahovacích šroubů 11, 12 jednotlivě natočit do potřebného směru odrazu svazků fluorescenčních paprsků.Into these grooves is an assembly of two parallel supporting plates 5, 6, which are interconnected by two spacer bolts 7 »8 and second by two concave segments 9, 10, so that the side of the segments adjoins the rectangular slot 2. The segments are The concave segments 9, 10 are provided with mirror surfaces 13, 14 on the inner surface and can be rotated individually in the desired direction of reflection of the fluorescent beams after loosening of the tightening screws 11, 12.

V rovině symetrie segmentů £, 10 je dále umístěna a v nosných deskách 5, 6 s pomooí osazených zátek 15, 16 uchycena průtoková cela 17 s výhodou z křemenného skla, s vnitřním kapilárním otvorem 18, která je přes osazené zátky propojena s kapilárami 19, 20 pro přívod a odvod zkoumané kapaliny.Further, in the plane of symmetry of the segments 10, 10, a flow cell 17 preferably made of quartz glass, with an inner capillary opening 18, which is connected to the capillaries 19 via the fitted plugs, is mounted in the support plates 5, 6 with the help of stepped plugs 15, 16. 20 for the inlet and outlet of the test liquid.

Za průtokovou oelou 17 je souběžně s ní mezi nosnými deskami jj, 6 upevněna maska 21, která jednak absorbuje prošlé budicí záření a jednak rozděluje prostory obou svazků fluorescenčních paprsků, odražených od zrcadlových ploch 13. 14 konkávních segmentů 9, 10.A mask 21 is mounted downstream of the flow-through 17 in parallel with the support plates 16, 6, which both absorbs the excited excitation radiation and divides the spaces of the two beams of fluorescence reflected from the mirror surfaces 13, 14 of the concave segments 9, 10.

Za maskou 21 je umístěn optický filtr 22, přes který pak dopadají oba svazky fluorescenčních paprsků na nezakreslené čidlo fluorescenčního záření, které je uchyceno ve vybrání dna 23 výstupní části 24 světlotěsného pouzdra adaptéru, případně je místo filtru 22 mezi výstupní část 24 pouzdra adaptéru a čidlo fluorescenčního záření zařazen monochromátorBehind the mask 21 is located an optical filter 22, through which both beams of fluorescent rays fall on an untraced fluorescent light sensor, which is mounted in the bottom recess 23 of the outlet portion 24 of the light-tight adapter housing, or fluorescent radiation included monochromator

Výstupní část 24 světlotěsného pouzdra adaptéru je pak s pomocí osazení 25 těsně zasunuta a pojistnými šrouby 26 uchycena ve vstupní části ,1. Přitom kapiláry 19, 20 pro přívodThe outlet portion 24 of the light-tight adapter housing is then tightly inserted by means of a shoulder 25 and retained in the inlet part 1 by the locking screws 26. The capillaries 19, 20 for the supply

201 220 a odvod zkoumané kapaliny prooházejí otevřenými drážkami 2fi, 28, provedenými na okraji závěru 24 svátlotásnáho pouzdra a jsou na nich kryty dvěma příložkaml 29. 30 navlečenými na kapiláry.201 220 and drain the test liquid through open grooves 2fi, 28, made on the edge of the breech sleeve 24 and are covered on them by two tabs 29, 30, which are threaded on capillaries.

Funkee adaptéru podle vynálezu je znázorněna na obr. 1 a spočívá v tom, že budicí záření, které prochází úzkou obdélníkovou Štěrbinou 2, projde průtokovou celou 17 a přitom v kapilárním otvoru 18 vybudí fluorescenční záření. Prošlé budicí záření je pak absorbováno na masce 21.The function of the adapter according to the invention is shown in Fig. 1, in that the excitation radiation, which passes through a narrow rectangular slot 2, passes through the entire flow 17 and at the same time excites fluorescent radiation in the capillary opening 18. The transmitted excitation radiation is then absorbed on the mask 21.

Paprsky fluorescenčního záření po dopadu na zrcadlové ploohy 13. 14 konkávníoh segmentů 9, 10 se od nich odrazí a podál masky 21 projdou na filtr 22 a přes něj pak vybudí č|dlo fluorescenčního záření.The rays of fluorescent radiation upon impact on the mirror surfaces 13, 14 of the concave segments 9, 10 are reflected from them and passed the mask 21 onto the filter 22 and then excites the fluorescent radiation sensor.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Fluorescence adapter for detection in a liquid chromatograph characterized in that it is in the form of a two-part light-tight housing, for example cylindrical, with a rectangular slot (2) between 0.1 and 2 mm in width at the front of its inlet part (1). radiation from the source or from the monochromator to the adapter, and furthermore, two axes of the inlet part (1) of the symmetrical groove (3 and 4) are perpendicular to the longer side of the rectangular slot (2), in which the assembly of two parallel support plates (5 and 6), which are interconnected on one side by two spacer bolts (7 and 8) and on the other side by two concave segments (9 and 10), tightened to the support plates (5 and 6) and fixed to the desired direction within the support plate assembly by means of pairs of tightening screws (11 and 12), the concave segments (9 and 10) being provided with and in the plane of symmetry of the concave segments (9 and 10), a flow cell (17), preferably of quartz glass, is mounted in the support plates (5 and 6) by means of stepped plugs (15 and 16), an internal capillary opening (18) to which capillaries (19 and 20) are connected via stepped plugs (15 and 16) for the inlet and outlet of the test liquid and behind the flow cell (17) is parallel between the support plates (5 and 6) an absorbent mask for expired excitation radiation (21) with a matt black surface is mounted, wherein between the mask (21) and the bottom (23) of the outlet portion (24) of the two-piece light-tight housing is attached optics (filter) and outlet (25) 24) of the light-tight housing is tightly inserted and bolts (26) secured in the inlet part (1) of the light-tight housing, with a fluorescent light sensor located in the bottom recess (23) of the outlet (24) of the two-part light-tight housing. or a monochromator, wherein the capillaries (19 and 20) for the inlet and outlet of the analyzed liquid are placed in two opposing grooves (27 and 28) provided at the edge of the outlet part (24), where they are light-tightly covered by the plates (29 and 30) capillaries (19 and 20).