CS230581B2 - Deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografii - Google Patents

Description

Nevýhodou klasické tenkovrstvé chromatografie je dlouhá doba vyvíjení a to v důsledku krátká desky s vrstvou, dělení není dokonalé a teoretický počet desek je omezený.

Významný pokrok přinesl vývoj vysokoúčinná tenkovrstvé chromatografie (HPTLC) (A. Zkatkis a R. E. Keiser: High Performance Thin-Layer Chromátography, Elsevier, 1977). Proti klasická tenkovrstvé chromatografii se dosahuje lepšího rozdělení při kratší eluční době a ne kratší vzdálenost.

Nejnovější technikou je ale tzv. tlaková tenkovrstvé chromatografie (maňarský patent !. 173 749), kterou lze uskutečnit jak na tenkých tak i na silných vrstvách a dělení je při tom nejrychlejiší. Při tlakové tenkovrstvé chromatografii protéká rozpouštědlový systém v důsledku přetlaku vrstvou adsorbentu v uzavřeném systému. Celá vrstva adsorbentu je s výhodou pokryta elastickou fólií, která je vnějším tlakem přitlačena na vrstvu adsorbentu. Tlak 0,2 až 1,0 MPa, kterým je fólie přitlačována, je vždy vyšší než tlak 0,1 až 0,8 MPa pod kterým protéká kapalná složka. Ve srovnání s dříve známými chromatografickými způsoby v rovinném uspořádání, se v tzv. tlakové ultremikronové komoře dosáhne lepšího dělení ve

2305Θ1 2 velmi krátké době 1 až 10 minut. Byle zkonstruována aparatura jak pro koncentrické.,, tak i pro lineární chromátogremy.

Základním problémem lineární alternativy tlaková tenkovratvé chromatogrefie ja to, že v důsledku přetlaku uniká na okrajích chromatografické vratvy rozpouštědlové složka a že fronta rozpouštědla není přímá, nebol při přívodu rozpouštědla dochází ke vzniku koncentrických, semicirkulárních nebo Stvrtcirkulárnlch linií fronty, napříkled v tom případě, kdy sa rozpouštědlo přivádí v jednom bodě.

Cílem vynálezu je vývoj taková desky pro tenkovrstvou chromatografií, která by ae dala použít v zařízení pro tlakovou tenkovrstvou chromatografií a tím, že by vyvíjecí rozpouštědlové složka neunikala na okrajích desky a 8 tím, ža by rozpouštědlové složka putovala a rovným Selem fronty.

Vynález je založen na poznatku, že v případě, kdy je vrstva edsorbentu na okrajích desky s vrstvou vhodným způsobem utěsněna, rozpouštědlo při třetlaku neuniká.

Podstata desky pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií s vrstvou Bdsorbentu, který je na ni uložen spočívá v tom, že vrstva edsorbentu je alespoň na dvou okrajích desky utěsněna a v místě popřípadě u místa přívodu rozpouštědlové složky alespoň v jedné zóně je tato vrstva edsorbentu z nosné desky odstraněné.

Vrstvě adsorbentu může být odstraněna v jedné nebo několika tenkých zónách. Je také možné umístit přímo do fronty miste přívodu rozpouštědlové složky tenkou přepážkovou desku, desky nebo dráty, čímž se vytvoří mlnlkomůrke s rozpouětědlovou složkou, Símž se dosáhne toho, že čelo fronty rozpouštědlové složky je rovné.

Utěsnění vrstvy adsorbentu podle vynálezu se provede inpregnací, nebo se vrstva adsorbentu stlačí použitím práškovaného skla, přičemž na okrajích vrstvy a v chrometogrefickém poli je toto stlačení různé. Nebo se vytvoří v nosné desce jedna nebo více rovnoběžných drážek, přičemž same nosné deska se na okrajích utěsní, nebo v případě, že se používá keramická nosné deska opatří se její konce glazurou, napříkled cínoolóvneté běloby.

Materiály pro impregnaci nebo glazuru by měly být nerozpustné v rozpouštědle, které se při chromstografii používá, neměly by se měnit vlivem přetlaku rozpouštědlové složky a vlivem daných teplotních podmínek a nemělo by mezi nimi docházet k žádným chemickým reakcím s vrstvou adsorbentu, fólií nebo utěsněním vrstvy adsorbentu.

Jako impregnační materiál se s výhodou používá parafin, syntetická roztoky nebo suspenze a vodní sklo, tj. křemičitan sodný. Okraje keramických desek ae mohou pokrývat glazurou cínoolovneté běloby. Jestliže se používá pro stlačení práškovíté sklo, pak se na okrajích nosné desky používá sklo různé kvality, popřípadě se pro utěsnění okrajů nosné desky mohou používat i jiné edltive.

Při jednorozměrném vyvíjení je postačující, jestliže se utěsní dva okraje vrstvy a dále straně opačné ke směru postupu fronty. Při dvojrozměrném vyvíjení je ale nutné utěsnit vrstvu na všech čtyřech stranách. Při dvojrozměrném lineárním vyvíjení s použitím vloženého rozpouštědle je postačující utěsnit dva opačné okraje vrstvy desky, s výhodou dvě delší strany.

šířka těsnicí vrstvy se může pohybovat mezi 0,05 až 3 cm. Nsjvýhodnějěí je vrstva 1 cm nebo tenčí. Délka vrstvy je shodné s dálkou chromatografické vrstvy.

Rovného čele fronty vyvíjející rozpouštědlové složky se dosáhne podle vynálezu tím, že se v místě nebo blízko místa přivádění rozpouštědlové složky odstraní vrstva adsorbentu o šířce 0,1 až 0,5 mm v jedné nebo několika zónách. Tím se získá na nosné desce zóna bez adsorbentu, Maximální délka takto vytvořených drážek je stejná jeko délka vrstvy adsorbentů, která zůstává po pokrytí konců desky, s výhodou je ale o 1 až 20 mm kratší a to na obou stranách nosné desky. Drážky mohou být uspořádány jedna vedle druhé. Maximální hloubka drážek není větší než tloušlka vrstvy adsorbentu. Počet drážek se může pohybovat s výhodou mezi 1 až 4.

Před místo nebo místa nanášení vzorku lze vložit drát nebo dráty o průměru 0,05 až 1,0 mm nebo přepážkové desky. Maximální délka přepážkových desek nebo drátů po pokrytí okrajů desek je stejná jako délka vrstvy adsorbentu, s výhodou je ale kratší o 1 až 20 mm na obou stranách desky. Přepážkové destičky nebo dráty se mohou umístit vedle sebe. Jejich počet je s výhodou 1 až 4. S výhodou se používá bezotvorová syntetické deska fixovaná glazováním vrstvy desky.

V části přívodu rozpouštědla na vrstvu desky, která byla vyrobena, jak je shora uvedeno, se může vytvořit také tak zvaná koncentrační zóna. To znamená, že se na vrstvu adsorbentu aplikuje zóna další vrstvy. Materiálem, který se pro tuto vrstvu používá je například křemičitá zemina, práškované sklo, syntetický prášek nebo cellit, tj. jde spíše o nosiče než o adsorbenty, používané pro dělení, jako např. o kysličník hlinitý nebo silikagel. U nízkoporézní Vrstvy jemného zrnění se ale příležitostně používá vysokoporézní silikagel se širokým rozmezím velikosti pórů. Takto vyrobená dvojitá vrstva usnadňuje zkoncentrování vzorku.

Pro vrstvu chromatografické desky podle vynálezu se s výhodou používá vrstva s jemným zrněním o velikosti zrna 0,5 až 10 Aim nebo s normálním zrněním o velikosti zrna 10 až 40 Aim. Jakoukoliv komerčně dostupnou desku s vrstvou lze upraviti podle vynálezu pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií. Vrstvu adsorbentu lze ovšem vyrobiti i nekomerčně, přímo v laboratoři.

Nový b vyšší účinek desek vyrobených podle vynálezu spočívá především v tom, že v případě přetlaku neuniká u desky, vyrobené podle vynálezu, vyvíjecí rozpouštědlová složka na okrajích desky a déle v tom, že rozpouštědlová složka postupuje s rovným če~ lem fronty. Tento účinek nebylo až dosud možno u známých desek pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií dosáhnout.

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde na- obr. 1 je schematicky znázorněna deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií se silikagelovou vrstvou, obr. 2 je schematicky znázorněna deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií se silikagelovou vrstvou s impregnovaným okrajem, kde regulaci rozpouštědla zajišlují drážky, obr. 3 je znázorněna deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií s impregnovaným okrajem a koncentrační zónou, obr. 4 je znázorněna deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií s vrstvou z křemičitanu hořečnatého, impregnovanou na čtyřech stranách, u níž se rozpouštědlo v obou rozměrech reguluje syntetickou fólií, obr. 5 je znázorněna deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií, u níž je vrstva adsorbentu uložena v drážkách, vytvořených v nosné desce.

Na obr. 1 je znázorněna deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií, opatřená silikagelovou vrstvou J_, impregnovanou pevným parafinem. Na čele přívodu g rozpouštědla je umístěn ocelový drát za nímž jsou uspořádána místa 2. pro nanášení vzorku.

Na obr. 2 je znázorněna deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií, která je opatřena drážkami uspořádanými pro regulaci postupu rozpouštědla ve vrstvě.

Deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií, znázorněná na obr. 3 má impregnované okraje 6. a koncentrační zónu ]_.

23058,

Obr. 4 znázorňuje desku pro tenkovrstvou tlakovou chromatogrefii v uspořádání pro dvojrozměrná vyvíjení s absorpční vrstvou (8) z křemlčitanu hořečnatého, kde po proběhnutí jednorozměrného vyvíjení ve směru Šipky e se deska Impregnuje na čtvrté straně a vyvíjení postupuje ve směru Šipky £. Přívod a postup rozpouštědla se reguluje pomocí syntetické fólie 2·

Ne obr. 5 je znázorněna deska pro tenkovrstvou tiskovou chromatografií v uspořádáni pro pět roztoků, u nii na okraji vrstvy 10 edeorbentu jsou uspořádány bariéry 11 . vytvořené z nosné desky. Bariéry 11 oddělují od sebe jednotlivé drážky 2·

Vynález je dále ilustrován následujícími příklady:

Přikladl

1,0 ml 0,85% vodného roztoku vysokopolymerního homopolyméru polyakrylamidu se přidá ke 32 g silikagelového práSku o velikosti zrna 4 ež 8 Aim a vnitřním průměru 600 nm. Po promíchání se ne řádně očiXtěné desky, skleněné panely o velikosti 20 x 20 cm a tlouělce J,5 ma nanese suspenze známým způsobem v tloušice 0,25 mm. Vrstvy se vysuSÍ při teplotě místnosti. Vyrobené vrstvy mají dobrou mechanickou odolnost a to i po aktivaci.

Konce takto vyrobených a aktivovaných desek s vrstvami se impregnují ns třech stranách do Šířky ,0 an ponořením do parafinu, který taje při 130 °C.

Pro usměrnění postupu rozpouštědla se na Selo přívodu 2 rozpouštědla umístí ocelový drát £ o průměru 0,2 mm, jak je to znázorněno na obr. 1. Autentická barvivé například máslová žlul, Sudan G, indofenol, lze dobře umístit v tzv. ultramikronové komoře při přítlačném tlaku 1,0 MPa, eluční čas byl 10 minut, délka eluční dráhy 15 cm, eluce se prováděla metylenchloridem.

Příklad 2

Postupuje se stejně jako v příkladu 1 až na to, že se místo 32 g silikagelového práSku použije 30 g neutrálního kysličníku hlinitého. Velikost zrn je 15 až 20/um, tloušlka nanesené vrstvy je 0,3 mm.

Příklad 3

100 ml 1,3% vodného roztoku anionogenní směsi polymeru akrylamidu a kyseliny akrylové se přidá k silikagelovému práSku o zrnění 4 až 5 Aid a vnitřním průměru zrn 600 nm. Po promíchání se suspenze nanese v tloušice 0,3 mm na polytereftalovou fólii o velikosti 20 x 40 cm a tloušice 0,4 mm. Vrstvy vysuěené při 75 °C mají adekvátní odolnost i po aktivaci. Ihned po nanesení vrstvy a přes shora popsaným vysušením se čela přívodu 2 rozpouštědla, 15 mm od lichého impregnovaného okraje desky a ve stejné vzdálenosti od dalších dvou okrajů, které se mají impregnovat, umístí 2 mm široká, 0,3 mm silná a ,85 mm dlouhá polytereftalová fólie za účelem následující regulece toku rozpouštědla (viz schematický obr. 1), Tato deska se během sušení do vrstvy přilepí.

Okraje tří stran takto vyrobených, vysušených desek s vrstvou se spolu s kontrolní deskou popřípadě fólií impregnují namočením do 1,5% vodného roztoku vysokopolymerního neionogenního polyakrylamldového homopolyméru v šířce 5 mm. Potom se vysuší při teplotě místnosti.

Na takto vyrobené vrstvě se během 18,5 minut účinně rozdělí digitalové glykosidy v lineární tlakové ultramikronové komoře, eluce 2-butanonem na vzdálenost 35 cm, přítlačný tlak 1,0 MPa.

Příkladě

Postupuje se stejně jako v příkladu 2 až na to, že se s ohledem na regulaci rozpouštědla vytvoří ve vrstvě dvě drážky 2t z nichž každá je 3 mm široká (viz schematický obr. 2).

Příklad 5

100 ml 2% vodného roztoku polyvinylacetátu se přidá ke 26 g silikagelového prášku o velikosti zrn 8 až 10/um a o vnitřním průměru 600 nm. Současně se k 8 g křemičité hlinky o velikosti zrn 10 až 20 Mm přidá 30 ml 2% vodné polyvinylacetátové suspenze.

Oba systémy se odděleně homogenizují jednu minutu v elektrickém homogenizátorů. Potom se obě suspenze vlijí do dvou žlábků, vhodně od sebe Oddělených co se týká místa i délky a obvyklým způsobem se nanesou na hliníkové fólie o velikosti 20 x 20 cm a tloušlce 0,2 mm. Tímto způsobem se vyrobí 0,25 mm silná vrstva se dvěma zónami adsorbentů. Šířka inektivní zóny, v závislosti na nastavení žlábku je 40 nm (obr. 3).

Před vysuěením vrstvy adsorbentů, ihned po nanesení, se do čela místa, kam se bude přivádět rozpouětědlo, 15 mm od lichého impregnovatelného okraje desky, v odvráceném směru od strany zóny s inaktlvním adsorbentem a ve stejné vzdálenosti od dalších dvou rovnoběžných okrajů, které se mají impregnovat, umístí 0,3 mm silná, 1 mm široká a 160 mm dlouhé polytereftálová deska za účelem následující regulace toku rozpouštědla. Potom se vrstva vysuší a popřípadě se aktivuje. Impregnace okraje desky se v tomto případě provádí tak, jak to bylo shora popsáno v příkladě 2.

Na takto vyrobené vrstvě s tak zvanou koncentrační zónou 2 lze během 12 minut efektiv ně rozdělit vzorky těkavých olejů, získaných z květenství Matricaria chamomilla L. přeháněním s vodní párou. Pracuje se v lineární tlakové komoře, eluce benzenem, přítlačný tlak 0,7 MPa, objemová rychlost rozpouštědla 20 ml/hod., eluce do vzdálenosti 15 cm.

Příkladě

Postup je shodný s potupem popsaným v příkladu 4 až na to, že se místo 8 g křemičité hlinky použije 7 g cellitováho prášku o velikosti zrn 10'až 20 Mm.

Příklad '7 g práškovaného křemičitanu hořečnatého o velikosti zrn 6 až 10 Mm se spolu se 110 g vodného roztoku křemičitanu sodného o hustotě 1,042 g/cn? měřené při 15 °C homogenizuje v električkám drtiči. Potom se obvyklým způsobem aplikuje na vhodně vyčištěný 1,5 mm silný skleněný panel. Desky se skladuji 2,5 hodiny v komoře se 75% vlhkostí. Pak ee vyjmou e při teplotě místnosti se vysuěí. Tímto způsobem se vyrobí stálá vrstva.

Okraje takto vyrobených desek se impregnují jek je shora popsáno v příkladě 1. Tyto desky lze použít pro účinná rozdělení barviv.

Přiklad e

Postupuje se stejně jako v příkladu 3 až na to, že se dva opačná okraje vrstvy ještě před vysušením vrstvy 10 adsorbentů impregnují ponořením do 1,5% vodného roztoku vysokopolymerního neionogenního polyakrylamidového homopolymeru. Současně se ve středu vrstvy 10 adsorbentů v místě, přívodu rozpouštědla, vyrobí 1 mm silná drážka 2 pr° následnou regulaci toku rozpouštědla a dvojrozměrná vyvíjení. Potom ae vrstva 10 adsorbentů vysuší a použije ae pro chromatografii.

Příklad 9

Postupuje se stejně jako v příkladu 7 až na to, že se vrstva adsorbentu upraví vhodně pro dvojrozměrné vyvíjení. Po jednorozměrném vyvíjení se deska Impregnuje nm čtvrté střené. Rozpouštědlo se reguluje podle toho, jak je to znázorněno na obr. 4.

Přikladlo

V hliníková desce 20 x 20 cm, silná 2 mm se vytvoří Šest drážek χ hlubokých 0,3 mm. Drážky í se vyplní pastou, která se vyrobí z práSkovitáho polyamidu 11 o velikosti zrn 8 až 1Ομοι( ve 100 ml 1,5% vodného roztoku polyvinylacetátu se rozmíchá 25 g polyamidového práSku a roztok se poté 1 minutu homogenizuje.

Ns okrajích vrstvy 10 adsorbentu se vyrobí 15 mm Široká bariéra 11. Bariéry 11. které oddělují jednotlivé drážky χ od sebe se vyrobí vyhlazením povrchu v Šířce 10 mm. Do Sela pěti míst přívodu χ rozpouštědla se umístí syntetická fólie 2 z polyetylénu o velikosti 16 x 3 x 0,3 mm, jak je to znázorněno na obr. 5. Tím se zajistí rovná fronta rozpouštědla. Vzorky se nanáSejí ,2 mm od otvoru přívodu X rozpouštědla.

Příkladu

Postupuje se stejnS jako v příkladu 1 až ns to, že použitý siliksgel obsahuje jako fluorescenční materiál křemičitsn zinečnetý, aktivovaný manganem.

Claims (8)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Deska pro tenkovrstvou tlakovou chromatografií s vrstvou adsorbentu, uloženou na desce, vyznačující se tím, že vrstva (10) adsorbenru je alespoň ns dvou okrajích desky utěsněna a v místě popřípadě u místa přívodu (3) rozpouštědla js alespoň v Jedné zóně vrstva (10) adsorbentu z desky odstraněna,
2. 2. Deska podle bodu 1, vyznačující se tím, že v místě přívodu (3) rozpouštědla je pro vytvoření komůrky pro rozpouštědlo umístěné přepážka, s výhodou ve tvaru desky nebo drátu, například ocelového drátu (4).
3. 3. Deska podle bodu 1, vyznačující se tím, že utěsnění vrstvy (10) adsorbentu je * provedeno impregnací, například parafinem nebo křemičitanem sodným.
4. 4. Deska podle bodu 1, vyznačující se tím, že utěsnění vrstvy (10) adsorbentu je provedeno jejím stlačením práěkovitým sklem.
5. 5. Deska podle bodu 1, vyznačující se tím, že ve vrstvě (10) adsorbentu je vytvořena drážka (5) e vrstva (10) adsorbentu je ne okrajích desky utěsněna.
6. 6. Deska podle bodu 1., vyznačující se tím, že pro dvojiczm;rr>4 vyvíjeni jsou ve vrstvě (10) adsorbentu vytvořeny alespoň dvě rovnoběžné drážky (5) a vrstva (10) adsorbentu je na okrajích desky utěsněna.
7. 7. Deska podle bodu 1, vyznačující se tím, že Je keramické a její okraje Jsou pro utěsnění vrstvy (10) adsorbentu opatřeny glazurou, například clnoolovnaté běloby.
8. 8. Deska podle bodu 1, vyznačující se tím, že je opatřena inaktivni koncentrační zónou (7), například z křemičité hlinky, práškovaného skla nebo cellitu.