CS250741B1

CS250741B1 - Reservoir for liquid mixing

Info

Publication number: CS250741B1
Application number: CS675385A
Authority: CS
Inventors: Karel Slais
Original assignee: Karel Slais
Priority date: 1985-09-23
Filing date: 1985-09-23
Publication date: 1987-05-14

Abstract

Zásobník je určen k míšení kapalin pro mikrokolonovou a kapilární kapalinovou chromatografii. Podstatou zásobníku je rozebíratelná trubice, jejímž středem profchází kapilára s otvory opatřená prstenci z pružné hmoty ke krytí některých otvorů. Zařízení je určeno zejména k vytvoření gradientu složení proudící kapaliny.The container is designed for mixing liquids for microcolumn and capillary fluid chromatography. The essence of the stack is a removable tube centered on it a capillary with apertures provided with rings elastic to cover some holes. In particular, the device is designed for creation gradient of flowing liquid composition.

Description

Vynález se týká zásobníku k míšení kapalin pro mikrokolonovou a kapilární kapalinovou chromatografii.The present invention relates to a liquid mixing container for microcolumn and capillary liquid chromatography.

V kapalinné chromatografii se používá zařízení k vytvoření proudu směsi dvou kapalin s časově proměnným poměrem obou kapalin to je zařízení na vytvořeni gradientu složení proudící kapaliny. Dosud známá zařízení pro vytvoření gradientu složeni eluční kapaliny pro mikrokolonovou chromatografii jsou konstruována na principu dokonale míchaného zásobníku s kapalinou A, do kterého je přiváděna kapalina B. Kapalina vystupující ze zásobníku má exponencielně klesající obsah kapaliny A, To odpovídá konvexnímu zakřivení závislosti obsahu kapaliny B na vyteklém objemu směsi kapalin, tj. konvexně zakřivenému gradientu složky B. Takový tvar gradientu je však pro kapalinovou chromatografii málo používaný. Najčastějšimi tvary gradientu kapaliny B je gradient lineární, například adsorbční chromatografie nebo konkávní, ionexová chromá tografie. Diným zařízením pro vytvořeni gradientu pro mikrokolono vou chromatografii je zásobník ve tvaru dlouhé kapiláry, který se před chromatografickou analýzou naplní řadou segmentů kapaliny s různým obsahem složek kapaliny A a B. Gradient takto vytvořený má však stupňovitý charakter a jeho reprodukovatelnost je obtížně 'VIn liquid chromatography, a device is used to create a stream of a mixture of two liquids with a time-varying ratio of the two liquids, i.e. a device for creating a gradient of the composition of the flowing liquid. The prior art devices for forming a gradient gradient of the elution liquid for microcolumn chromatography are constructed on the principle of a perfectly mixed container with liquid A to which liquid B is supplied. The liquid exiting the container has an exponentially decreasing liquid A content. However, such a gradient shape is rarely used for liquid chromatography. The most common liquid gradient shapes B are linear gradients, for example adsorption chromatography or concave, ion-exchange chromatography. The dinol device for forming a gradient for microcolumn chromatography is a long capillary container which is filled with a number of liquid segments with different contents of liquid components A and B prior to chromatographic analysis. However, the gradient thus formed is of a stepped nature and its reproducibility is difficult.

- 2 250 741 dosažitelná. Dalším používaným zařízením prů vytvoření gradientu eluční kapaliny pro mikrokolonovou chromatografii je kombinace dvou mikročerpadel pro složky kapalin A a B, při čemž obě čerpadla jsou elektronicky regulována tak, aby při proměnném toku složek kapalin A a B byl součet těchto toků konstantní. Výstupy z mikročerpadel kapalin A a B jsou míšeny v dokonale míchaném mísiči malého objemu. Zařízení takového typu umožňuje vytvořit gradient libovolného tvaru, je však instrumentálně, elektronicky i výrobně velmi náročné. Nejmenší dosažitelný objem gradientu, tj. objem kapaliny vyteklý ze zařízeni od okamžiku, kdy kapalina je čistá složka kapaliny A, do okamžiku, kdy je vytékající kapalina čistá složka kapaliny B, je u takového zařízení kolem 0,1 ml. Zařízeni, která využívají míšení kapalin v ssacím potrubí mikročerpadla, nejsou při současném stavu techniky použitelná pro mikrokolonovou chromatografii, nebot pracovní objem pístu a válce mikročerpadla způsobuje podstatné zkreslení a zpoždění gradientu vytvořeného v ssacím potrubí.- 2 250 741 available. Another device used to create an elution liquid gradient for microcolumn chromatography is a combination of two micro pumps for components A and B, both pumps being electronically controlled so that the sum of these flows is constant at variable flow of components A and B. The outputs of the microtumps of liquids A and B are mixed in a perfectly mixed small volume mixer. A device of this type makes it possible to create a gradient of any shape, but it is very demanding in terms of instrument, electronic and production. The lowest achievable gradient volume, i.e. the volume of liquid spilled from the device from the time that the liquid is the pure component of liquid A to the time the effluent is the pure component of the liquid B, is about 0.1 ml for such a device. Devices that utilize mixing of liquids in the suction line of a micro-pump are not applicable to microcolumn chromatography in the prior art since the working volume of the piston and the cylinder of the micro-pump causes substantial distortion and delay of the gradient formed in the suction line.

Pro kapilární kapalinovou chromatografii nejsou zařízení na vytvoření gradientu známá ani nebyla nikde popsána. Nevýhody dosud známých zařízeni odstraňuje zásobník k míšeni kapalin pro mikroko_v~p>o4l£ j lonovou chromatografiiVr^sestávajicí z oboustranně uzavřené rozebíratelná trubice na jednom konci opatřené vývodem. Podstatou zásobníku je, že středem trubice prochází kapilára s otvory opatřená posuvnými prstenci z pružné hmoty.For capillary liquid chromatography, gradient forming devices are neither known nor described anywhere. Disadvantages of the known device is removed cartridge for mixing fluids _in Mikrokemi ~ p> o4l £ j ^ pubic chromatografiiVr comprising; mutually demountable tube closed at one end with a terminal. The essence of the container is that a capillary with openings provided with displaceable rings of elastic material passes through the center of the tube.

Hlavní předností zásobníku podle vynálezu je možnost vytvořit poměrně jednoduchým způsobem proud směsi dvou kapalin s Sašově proměnným poměrem obou složek v širokém rozsahu při velmi malém průtoku kapaliny, přičemž zvolený proměnný poměr obou dvou složek kapalin lze dle potřeby nastavit přikrytím otvorů posuvnými prstenci.The main advantage of the container according to the invention is that it is possible to create a stream of a mixture of two liquids with a sash variable ratio of the two components over a wide range at a very low flow rate, in a relatively simple manner.

250 741250 741

Vynález blíže objasňuji přiložené výkresy, kde na obr. 1 je schematický náčrt zásobníku s kapilárou procházející oboustranně trubici, na obr. 2 s kapilárou na jednom konci uzavřenou, na obr, je v osovém řezu a ve zvětšeném měřítku naznačen přiklad provedeni zásobníku s jednostranně uzavřenou kapilárou, na obr. 4 je uveden přiklad zapojeni zásobníku s šesticestným ventilem, na obr.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic drawing of a capillary container extending on both sides of a tube; FIG. 2 with a capillary cap closed at one end; FIG. Fig. 4 shows an example of a container with a six-way valve;

je graficky zaznamenán průběh gradientu a záznam chromatografické separace fenolů podle přikladu a zapojeni na obr. 4.the graph of the gradient and the phenol chromatographic separation of the phenols according to the example and connection in FIG. 4 are graphically recorded.

Z.ásobník naznačený na obr. 1 je proveden tak, že kapilára 1 prochází oběma konci trubice 2 a na jeji vývod 3. se připojí přívod kapaliny _3· Podál kapiláry 1 jsou uspořádány otvory 4, které podle potřeby lze uzavřít posuvem prstenců 5 z pružné hmoty, např. teflonu, nad otvory 4. Kapilárou 1^ se přivádí kapalina A, jak bude dále na přikladu popsáno. Překrýváním otvorů 4 prstenci 5 lze docílit změny rozloženi \toku kapaliny a tím měnit tvar gradientu složení kapaliny vytékající z kapiláry do chromatografu. Další možnost provedeni zásobníku je znázorněna na obr. 2 a liší se tím, že kapilára 1 je u konce trubice 2 uzavřena a vývod 3 je vyveden středem uzávěru trubice 2.The reservoir shown in FIG. 1 is designed so that the capillary 1 passes through both ends of the tube 2 and a liquid inlet 3 is connected to its outlet 3. The openings 4 are arranged below the capillary 1, which can be closed above the apertures 4. Liquid A is fed through the capillary 10 as will be described hereinafter. By overlapping the apertures 4 of the ring 5, the liquid flow distribution can be varied and thus the gradient of the liquid composition flowing from the capillary into the chromatograph can be changed. Another embodiment of the reservoir is shown in Fig. 2 and differs in that the capillary 1 is closed at the end of the tube 2 and the outlet 3 is led out through the center of the closure of the tube 2.

Přiklad praktického provedeni zásobníku je znázorněn na obr.An example of a practical embodiment of the cartridge is shown in FIG.

a jeho princip je shodný s náčrtkem na obr. 2. Zásobník sestává z trubice 2 z nerezové oceli o vnějším průměru 4 mm, vnitřním průměru 1,8 mm a celkové délce 500 mm. Kapilára _1 je zhotovena rovněž z nerezové oceli o vnitřním průměru 0,50 mm, vnějším průměru 0,80 mm a celkové délce 600 mm. Ve stěně kapiláry 1. jsou otvory 4 o průměru 0,1 mm ve vzdálenosti 125, 250, 375 a 500 mm od vývodu 3. Pro dosažení požadovaného, například přibližně lineárního, průběhu gradientu, je nutno otvor 4 ve vzdálenosti 375 mm překrýt prstencem 5, který je zhotoven z teflonu. Vývod 3 je centricky vyveden v oseand its principle is identical to that shown in FIG. 2. The container consists of a stainless steel tube 2 having an outer diameter of 4 mm, an inner diameter of 1.8 mm and a total length of 500 mm. The capillary 1 is also made of stainless steel with an inner diameter of 0.50 mm, an outer diameter of 0.80 mm and a total length of 600 mm. In the capillary wall 1 there are 0.1 mm diameter holes 4 at a distance of 125, 250, 375 and 500 mm from the outlet 3. In order to achieve the desired, for example approximately linear, gradient gradient, the opening 4 at 375 mm must be covered with a ring 5 made of Teflon. The outlet 3 is centered in the center

250 741 kapiláry JL. Kapilára 3. a vývod 3 jsou utěsněny teflonovými prstenci 20, na něž dosedají převlečné matice 21 a uzavírají takto trubici 2 zásobníku.250 741 capillaries JL. The capillary tube 3 and the outlet 3 are sealed with Teflon rings 20 on which the union nuts 21 abut and thus close the container tube 2.

Praktický příklad spojení zásobníku s kapalinovým chromatografem je uveden na obr. 4. Zásobník tvořený trubicí 2 je kapilárou 1_ spojen přes první výstup 10 a prvni vstup 9 šesticestnóho kohoutu 6 s vysokotlakým čerpadlem 22, pomocí kterého se přivádí kapalina B kapilárou 1. do zásobníku. Druhý vstup 11 šesticestnóho kohoutu 6 je určen pro přivádění kapaliny A například pomocí injekční stříkačky, až kapalina A dosáhne ke druhému výstupu 12.A practical example of the connection of the reservoir with the liquid chromatograph is shown in Fig. 4. The reservoir formed by the tube 2 is connected by the capillary 7 through the first outlet 10 and the first inlet 9 of the six-way tap 6 to the high pressure pump 22. The second inlet 11 of the six-way tap 6 is intended to supply liquid A, for example by means of a syringe, until the liquid A reaches the second outlet 12.

Vývod 3 pro výstup směsi kapalin A a B je spojen přes třetí vstup 13 a třetí výstup 14 šesticestného kohoutu 6 se smyčkovým dávkovačem 23 spojeným přes separačni mikrokolonu 24 s ultrafialovým detektorem 25 spojeným se zapisovačem 26.The outlet 3 for the mixture of liquids A and B is connected via the third inlet 13 and the third outlet 14 of the six-way tap 6 to a loop feeder 23 connected via a separating microcolumn 24 to an ultraviolet detector 25 connected to the recorder 26.

Průběh separace fenolů kapalinovou chromatografií s využitím gradientu eluční kapaliny vytvořeném v zásobníku podle obr. 3, zapojeným podle obr. 4 a zaznamenaným v grafu na obr. 5 objasní následující příklad. 3ako kapaliny A bylo použito destilované vody, jako kapaliny B směsi methanol-voda v poměru 4 : 1 objemově. Vzorek V byl dávkován roztok obsahující po 100 mg/1 fenolu (označeno pikem I), m-kresolu (pik II), 2,4-dimethylfenolu (pík III), 2-isopropylfenolu (pík IV) a thymolu (pík V) v destilované vodě. Po přestaveni jádra 7 kohoutu 6 do polohy naznačené na obr. 4 a na obr. 5 polohy G se po protečeni kapalíny cca 0,15 ml objeví na chromatografu pík, který odpovídá průniku kapaliny A přes mikrokolonu 24. Protéká-li mikrokolonou 24 kapalina A, je možno na mikrokolonu 24 dávkovačem 23 dávkovat vzorek V (viz obr. 5). Průběh gradientu je znázorněn na horní části obr. 5. Ve shodě s teorii gradientově eluce se píky derivátů fenolů I,II,ΙΙΙ,IV,V objevujíThe course of phenol separation by liquid chromatography using an elution liquid gradient formed in the reservoir of FIG. 3, connected according to FIG. 4, and recorded in the graph of FIG. 5, will be illustrated by the following example. Distilled water was used as liquid A as methanol B-water 4: 1 by volume. Sample V was dosed with 100 mg / l phenol (peak I), m-cresol (peak II), 2,4-dimethylphenol (peak III), 2-isopropylphenol (peak IV) and thymol (peak V) in each. distilled water. After the core 7 of the tap 6 has been moved to the position shown in Fig. 4 and Fig. 5 of the G position, a peak corresponding to the liquid A passing through the microcolumn 24 appears on the chromatograph after the liquid has passed. , the sample V can be dosed on the microcolumn 24 via the feeder 23 (see FIG. 5). The course of the gradient is shown in the upper part of Fig. 5. In accordance with the theory of gradient elution, the phenol derivative peaks I, II, ΙΙΙ, IV, V appear

250 741 na výstupu z mikrokolony 24 v přibližně stejných intervalech od sebe, nebot se vzájemně liši vždy o jednu methylenovou skupinu a jsou eluovány v gradientu s přibližně lineárně rostoucím obsa hem silně eluujíci složky, tj. methanolu.250 741 at the outlet of the microcolumn 24 at approximately equal intervals from each other, since they differ by one methylene group each time and are eluted in a gradient with an approximately linearly increasing content of the strongly eluting component, i.e. methanol.

Claims

250 741 at the outlet of the microcolumn 24 at approximately equal intervals from each other because each methylene group differs from each other and are eluted in a gradient with an approximately linearly increasing content of strongly eluting component, i.e. methanol. OBJECT OF THE INVENTION

4. A liquid-liquid mixing container for microcolumn liquid chromatography consisting of a two-sided disassembled tube at one end provided with an outlet, characterized in that a capillary (1) with holes (4) provided with sliding rings (5) of elastic material passes through the tube (2).

2. Container according to claim 1, characterized in that the capillary (1) is closed at the end. 4 drawings