CS212367B1 - Zapojení chromatografické kolony - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je dosažení reprodukovatelných počátečních analytických podmínek při použití náplně kolony podléhající objemovým změnám a při aplikaci vzorků obsahujících nečistoty. Tohoto účelu se dosáhne zapojením chromatografické kolony do hydraulického,obvodu přes dvoucestný přepínač, který umožňuje změnit smysl průtoku eluátu kolonou po každém analytickém cyklu, čímž se odstraní tzv. mrtvý prostor na vstupu kolony a vyplaví nečistoty.

Description

(54) Zapojení chromatografické kolony

Účelem vynálezu je dosažení reprodukovatelných počátečních analytických podmínek při použití náplně kolony podléhající objemovým změnám a při aplikaci vzorků obsahujících nečistoty.

Tohoto účelu se dosáhne zapojením chromatografické kolony do hydraulického,obvodu přes dvoucestný přepínač, který umožňuje změnit smysl průtoku eluátu kolonou po každém analytickém cyklu, čímž se odstraní tzv. mrtvý prostor na vstupu kolony a vyplaví nečistoty.

2367

Vynález se týká zapojení chromatografické kolony, zejména pro analytické účely, jejíž nápln mění svůj objem během analytického cyklu, například vlivem změn koncentrace solí v použitých elučních pufrech, a na povrchu této náplně se usazují nečistoty jednak z elučních pufrů, jednak z analyzovaných vzorků.

Sloupcové chromatografie aminokyselin na iontoměničích používá v poslední době téměř výhradně jednokolonových dělicích postupů, jež mají oproti dvoukolonovým řadu výhod v úspoře vzorků, vyšěí kvantitativní přesnosti, zjednodušení hydraulických obvodů, a tím i automatizace celého analytického cyklu. Nevýhodou těchto postupů je, že k rychlé eluci bazických složek je nutné použít elučních pufrů s vysokou koncentrací protiiontu měniče iontů, což způsobuje kontrakci objemu náplně kolony.

Tím vzniká na vstupu kolony ve smyslu proudění elučního pufru tzv. mrtvý prostor naplněný pouze elučním pufrem a nikoliv iontoměničem a tento prostor významně zhoršuje dělicí schopnost při následujícím analytickém cyklu.

Při regeneraci a stabilizaci kolony dojde totiž pouze k částečnému vrácení iontoměniče do původního objemu. Tato objemová změna je tím vyšší, čím má iontoměnič nižší zesítění a tedy vyšší bobtnavost.

Tontoměniče s nižším zesítěním umožňují za jinak stejných podmínek použít kratších kolon, nebot velmi dobře rozdělují zejména první aminokyseliny eluované z kolony, jejichž stupeň rozdělení je zpravidla určující pro délku kolony.

Současně se zvětšováním mrtvého prostoru na vstupu kolony po každém analytickém cyklu a poklesem dělicí účinnosti kolony vzrůstá hydrodynamický odpor iontoměničového sloupce proti průtoku elučních pufrů, takže pro konstantní průtok je nutný stále vyšší tlak, rostoucí až k hranici možností aparatury.

Kontrakce iontoměničové náplně kolony je dále podporována tím, že nečistoty obsažená v elučních pufrech a zejména v analyzovaných vzorcích, například huminové látky, vytvářejí postupně na vstupu kolony na povrchu náplně vrstvu, která působí jako píst stlačující náplň.

Je známo řešeni, kdy se k rychlé eluci bazických složek při jednokolonovém postupu používá elučního pufru o nízké koncentraci protiiontu měniče iontů a pH vyšším než 9, což při použití silně kyselých katexů jako iontoměničové náplně dává uspokojivý výsledek při analýze hydrolyzátů bílkovin.

Při analýze směsi volných aminokyselin ve fyziologických tekutinách, jež obsahují etanolamin, ornithin, hydroxylysin a lysin nelze tento postup použít, nebot při pH vyšším než 6 nelze uvedené aminokyseliny rozdělit.

Dalším známým řešením je použiti iontoměniče s vyšším zesítěním, a tím relativně malou objemovou změnou. Jeho nevýhodou je, že pro dobré rozlišení zejména prvních aminokyselin eluovaných z kolony se musí zvýšit délka kolony, což má za následek prodloužení doby analýzy, vyšší spotřebu chemikálií a vyšší tlakové namáhání všech prvků.

Výše uvedené nedostatky řeší zapojení chromatografické kolony, odstraňující vliv objemových změn náplně kolony a vliv nečistot zanesených na náplň kolony, podle vynálezu, jehož podstatou je, že v jedné poloze hydraulického přepínače je připojen vstup kolony k přívodu elučního média a výstup kolony k detekčnímu systému a ve druhé poloze hydraulického přepínače je připojen vstup kolony k detekčnímu systému a výstup kolony k přívodu elučního média.

Změnou smyslu průtoku elučních pufrů kolonou při jejím zapojení podle vynálezu se dosáhne toho, že iontoměničová náplň, která vlivem kontrakce v elučních pufrech s vysokým obsahem protiiontu měniče iontů vytvořila tzv. mrtvý prostor na vstupu kolony, opět zaujme celý prostor mezi vstupem a výstupem kolony.

Je výhodné provést změnu smyslu průtoku v době regenerace a stabilizace kolony, kdy se mění objem jednotlivých částic náplně. Takto se odstraní příčiny snižování dělicí účinnosti kolony a příčiny přírůstku tlaku po každém analytickém cyklu.

Poneché-li se průtok opačný po celý další analytický cyklus, dojde zároveň k vyplavení všech nečistot zanesených na původní vstup kolony, který je nyní jejím výstupem. Tím se několikrát prodlouží doba, po kterou lze iontoměničovou náplň v koloně využívat.

Stejných účinků se dosáhne, jestliže průtok v opačném smyslu působí na náplň kolony pouze krátkodobě, například jednu nebo více minut, po každém analytickém cyklu a například po deseti cyklech se zamění vstup a výstup kolony přepojením hydraulického přepínače.

Podstatnou výhodou zapojení chromatografické kolony podle vynálezu je, že je možno jako náplň kolony použít iontoměničů s nižším stupněm zesítění, které dobře rozdělují aminokyseliny na začátku analýzy jako treonin - šeřin, asparagin - kyselina glutamová - glutamin, a tak dosáhnout vysoké rychlosti analýzy při nízkých tlacích a malé spotřebě chemikálií.

Na výkresech je znázorněno zapojení kolony podle vynálezu, přičemž ne obr. 1 je vstup i kolony připojen k přívodu elučního média a výstup 2 kolony k detekčnímu systému přes hydraulický přepínač £ v první poloze a na obr. 2 je vstup j. kolony připojen k detekčnímu systému a výstup 2 kolony k přívodu elučního média přes hydraulický přepínač £ v druhé poloze, takže průtok kolonou je v první poloze hydraulického přepínače £ zleva doprava a v druhé poloze zprava doleva.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení chromatografické kolony, odstraňující vliv objemových změn náplně kolony a vliv nečistot zanesených na náplň kolony, tvořené dvou- nebo víoecestným hydraulickým přepínačem a kolonou se shodně uspořádaným vstupem a výstupem a kapilárními spoji, vyznačené tím, že v jedná poloze hydraulického přepínače (3) je připojen vstup (1) kolony k přívodu elučního média a výstup (2) kolony k detekčnímu systému a v druhé poloze hydraulického přepínače (3) je připojen vstup (1) kolony k detekčnímu systému a výstup (2) kolony k přívodu elučního média.