DE1810216A1 - Duennschichtchromatographiegeraet - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 17, DEN HZW MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

BOEHRIIiGER MANNHEIM GMBH. , Mannheim

Dünnschichtchromatographiegerät

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung der Dünnschichtchromatographie, insbesondere für die Dünnschicht-Gel- und Ionenaustauscherchromatographie.

Die Dünnsehichtchromatographie hat in den letzten Jahren an Bedeutung erheblich gewonnen, da diese Methode in der Anwendung einfach ist, wenig Zeit benötigt und einen sehr geringen Substanzbedarf hat. Es besteht nun erhebliches Interesse daran, auch quellbare Molekularsiebe und Ionenaustauscher der Verwendung in der Dünnsehichtchromatographie zugänglich zu machen, da hierdurch die Vielseitigkeit und Anwendungsmöglichkeit der Dünnsehichtchromatographie wesentlich erweitert würde. f

Die Dünnsehichtchromatographie mit Molekularsieben und/oder Ionenaustauschern im Zustand gequollener Gele bereitet jedoch erhebliche Schwierigkeiten. Die gequollenen Gele besitzen im Gegensatz zu den üblicherweise angewendeten Dünnschichtmaterialien keine Kapillaraktivität um Elutionsmittel anzusaugen. Aus diesem Grunde läßt sich die übliche Technik nicht anwenden. Stattdessen wird die Chromatographie absteigend bei Neigungswinkeln, die zwischen etwa 15 und 30° liegen, ausgeführt, so daß das Elutionsmittel die Gelschicht von oben nach unten durchläuft. Die Verbindung zwischen Elutionsmittelvorratsgefäß und Gelschicht wird gewöhnlich durch ein säugfähiges. Medium, beispielsweise

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einen Filterpapierstreifen, hergestellt. Auf ähnliche Weise muß auch das Abströmen der Flüssigkeit am unteren Rand der Gelschicht möglich gemacht werden« Um schließlich ein Austrocknen der Gelschicht während der Chromatographie zu vermeiden, muß die Trennung in einer geschlossenen Kammer durchgeführt werden»

Die bisher erhältlichen Geräte mit Kammern haben für diese Art der Dünnschichtchromatographie den Nachteil, ein zu großes Innenvolumen aufzuweisen, so daß ein Teil des Laufmittels auf der Platte in der Kammer verdampfen kann und damit Konzentrationsbzw« Komponentenveränderungen in der Gelschicht auftreten» Mit derartigen Geräten lassen sich daher keine reproduzierbaren Ergebnisse erzielen» Wird das System auch nur kurzzeitig belüftet, z«B₀ sram Start, für rasche Untersuchungen unter der UY-Lampe oder mit dem Geigerzähler, so stellt sich das AtmoSphäregleichgewicht erst wieder nach einiger Zeit ein. Da dies vermieden werden muß, läßt sich bei den bekannten, nach dem Trennkammer-System arbeitenden Geräten deshalb der Verlauf der Trennung iilclit verfolgen, was jedoch für ungefärbte zu trennende Substanzen, wie a«,B. Proteine und nucleotide, äußerst wichtig wäre. In der Praxis haben sich daher die Trennkammergeräte für die Düimschichtgelchromatographie nicht bewährt«

Eine andere bekannte Vorrichtung für die Dünnschichtchromatographie quellbarer Gele benutzt die sogenannte Sandwichkammer nach H.Determann -und W.Michel, Z» analyt. Chemu 212, 1965, 211»

Bei dieser Vorrichtung wird die die Gelschicht tragende Platte mit zwei Kartonstreifen an den Längsseiten versehen, welche ©Ine zweite Platte in geringem Abstand zur Gelschicht tragen» Die Platten werden durch Klammern zusammengehalten, welche gleiekseitig d©r Sandwlohkanamer ©inen unveränderlichen Winkel von 12 bis 15° gtgen die Horizontale geben_β Dieses Gerät weist n©oli w@®©fc.tll©k© Mängel auf ο So dichten die für die Längsseite Ia^toaatreiten nicht gut ab, eo daß kein ideales KaHi- ©Aaltea wird, und außerdem saugen sie sich teilweise mit Slutionsmittel voll (Slutionsmittel, das an der Platte hin-

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unterläuft oder durch Kondensation in diesem System entstanden ist) und ergeben Randeffekte. Die an den Seiten der Platte laufenden Substanzen wandern deshalb nicht in einer einheitlichen !Front. Ferner müssen die Klammern für das Pesthalten der Sandwichkammerplatten sehr fest sitzen, um die Abdichtung des Systems soweit möglich zu verbessern. Dies hat zur folge, dass beim Zusammenklemmen der Platten der Kartonstreifen leicht verschoben und die Gelschicht verletzt wird und auch Beschädigungen der Plattenkanten auftreten. Ausserdem lässt sich die Deckplatte für Momentuntersuchungen (UV-Lampe, Geigerzähler, usw.) nicht einfach und schnell genug abheben. Schließlich lässt sich der Chromatographiewinkel nicht mit der notwendigen Einfachheit verstellen, da Elutionsmitteltrog und Kammer getrennt verändert werben müssen und letzteres während der Chromatographie sohwie- M rig ist. Auch mit diesem Gerät ließ sich daher die Geldünnschichtchromatographie nicht stärker einführen.

Dieser Mangel an einem wirklich geeigneten Gerät für die Geldünnschichtchromatographie hat zur Folge, dass bisher von den Fachleuten die Geldünnschichtchromatographie als nicht brauchbar angesehen wurde, da sich keine hinreichend reproduzierbaren Ergebnisse erzielen ließen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Geldünnschichtchromatographiegerätes, insbesondere zur Verwendung quellbarer Molekularsiebe und quellbarer Ionenaustauscher, welches die erwähnten Nachteile nicht aufweist, einfach in der * Handhabung ist und reproduzierbare Ergebnisse liefert.

Das erfindungsgemäße Dünnschichtchromatographiegerät ist gekennzeichnet durch eine Sandwiohkammer, bestehend aus einer Gelträgerplatte und einer Abdeckplatte sowie über die Seitenkanten einer der beiden Platten gezogenen längegeeohliteten Sohläuohen, einem um ein Ende eohwenkbaren Kammerträger und einem am anderen Ende des Kamnerträgere angebrachten Elutlonemitteltrog, der tut «ine oberhalb seines Schwerpunktes liegende Achs* drehbar ist.

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Die. erfindungsgemäß ausgebildete Sandwichkammer vereint auf sehr einfache Weise alle von einer Sandwichkammer zu fordernden Eigenschaften. Durch Verwendung von Schläuchen mit unterschiedlicher Wandstärke läßt sich die lichte Höhe der Kammer je nach Wunsch denkbar einfach verändern. Die Abdeckplatte schließt die Kammer so dicht ab, daß keine Feuchtigkeit daraus verdampfen kann und ein absolut gleichmäßiges laufen des Elutionsmittels sichergestellt ist. Dies wird erreicht, ohne daß !Festhalteklammern erforderlich sind, so daß sich auch Kurzzeituntersuchungen mit der gewünschten Schnelligkeit und Einfachheit durchführen lassen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des schwenkbaren Kammerträgers und des drehbaren Elutionsmitteltroges läßt sich zudem der Chromatographiewinkel auch während der Chromatographie schnell und einfach verändern.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Dünnschichtchromatographiegerät zwei zueinander parallele, in einem bestimmten Abstand zueinander fixierbare Seitenteile auf, die an der einander zugekehrten Innenseite als Kammerträger je einen Halteschenkel aufweisen, der am einen Ende mit dem Seitenteil drehbar verbunden und nahe dem anderen Ende in bogenförmigen Schlitzen des Seitenteiles schwenkbar geführt und im gewünschten Winkel feststellbar ist. Bei dieser Ausführungsform liegt die Sandwichkammer auf den Seitenschenkeln auf und wird durch einen Anschlag, z.B. eine Trägernase, gegen ein Verschieben nach unten gesichert.

Bei dieser Ausführungsform lassen sich Sandwichkammern beliebiger Breite verwenden, indem einfach der Abstand der Seitenteile entsprechend eingestellt und ein Elutionsmitteltrog der gewünschten Länge in das Kammerträgerende eingehängt wird.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient die beigefügte Zeichnung. In dieser stellen dar:

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Pig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen G-erätes mit Seitenteilen in perspektivischer Ansicht;

Pig. 2 eine erfindungsgemäße Sandwichkammer in perspektivischer Ansicht;

Pig. 3 eine Ausführungsform des Elutionsmitteltroges;

Pig. 4 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes mit verstellbarer Breite in perspektivischer Ansicht;

Pig. 5 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes mit Seitenteilen und verstellbarer Breite in Oben- % ansicht,

In den Piguren der Zeichnung weisen funktionsgleiche Teile gleiche Bezugszahlen auf.

Pig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes mit aufgelegter Sandwichkammer, wobei letztere in Pig. 2 zur klaren Darstellung auch getrennt gezeigt ist. Die Sandwichkammer 1 besteht aus der Gelträgerplatte 2, zwei längsgeschlitzten Schläuchen 3, die über die Längskanten der Trägerplatte gezogen sind und der Abdeckplatte 4. Letztere liegt auf den Schläuchen auf und dichtet durch ihr Gewicht die Kammer auf den J elastischen Schlauchwandungen ab. In betriebsbereitem Zustand befindet sich zwischen Trägerplatte und Abdeckplatte das Gel (nicht gezeigt), welches wiederum durch Streifen 5 aus saugfähigem Material am oberen und unteren Ende mit dem Elutionsmitteltrog bzw. einer Ablaufschale oder dergleichen in Verbindung steht. Die Sandwichkammer ruht auf dem Kammerträger 6, der in der gezeigten Ausführungsform aus zwei Trägerschenkeln 6a und 6b besteht, welche in zwei Seitenteilen 7 und 7a an ihrem unteren Ende mit Drehzapfen schwenkbar gelagert sind. Am anderen Ende weist der Kammerträger eine Nut 8 auf, in der der Elutionsmitteltrog 9 mit Drehzapfen 10 schwenkbar gelagert ist. Wie Pig. 3 näher zeigt, sind die Drehzapfen 10 an den Trogseiten so angebracht, daß ihre Verbindungslinie oberhalb des Trog-

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Schwerpunktes liegt. Auf diese Weise dreht sich der Trog, wenn" der Winkel des Kammerträgers verändert wird stets so, daß die Lage des Elutionsmittels in bezug auf die Trogränder unverändert bleibt. Jeder der Halteschenkel 6a und 6b weist nahe seinem oberen Ende seitlich einen Gewindezapfen 11 auf, der in je einem bogenfJrmigen Schlitz 12 der Seitenteile 7 und 7a geführt und durch je eine Mutter 13 festklemmbar ist.

Das Dünnschichtchromatographiegerät der Erfindung kann aus beliebigem Material bestehen, vorzugsweise aus Kunststoff, ins-φ besondere durchsichtigem Kunststoff. Die Gelträgerplatte und die Abdeckplatte bestehen aus einem vorzugsweise durchsichtigen, lösungsmittelfesten und kratzbeständigen Material. Sehr gut geeignet sind Glasplatten. Die Schläuche können z.B. aus Kunststoff oder Gummi bestehen. Wichtig ist eine solche Weichheit und Elastizität des Schlauchmaterials, daß sowohl ein Abrutschen der Deckplatte verhindert als auch eine genügende Abdichtung der Sandwichkammer erzielt wird. Übliche im Handel erhältliche Schläuche aus den angegebenen Materialien eignen sich gut für diese Zwecke.

Im Betrieb werden die gequollenen Gele mit einer geeigneten fe Vorrichtung, beispielsweise dem von der Firma Camag, Muttens/ Schweiz, hergestellten BeSchichtungsgerät, auf der Gelträgerplatte 2 aufgetragen, üblicherweise werden Schichtdicken von etwa 0,5 bis 1,0 mm angewendet. Nach einer etwa viertelstündigen Lagerung der beschichteten Trägerplatte 2 an der Luft läßt sich diese in einem mit Wasserdampf_;gesättigten Exsikkator einige Tage aufbewahren. Vor der Verwendung wird ein mit EIutionsmittel angefeuchteter Streifen porösen Materials 5, beispielsweise ein Filterpapierstreifen, über den oberen Rand der Gelschicht (ca, 1 cm) gelegt. Ein weiterer entsprechender Streifen 5 wird am unteren Rand angedrückt. Dann wird die Abdeckplatte 4 aufgelegt. Die Neigung der zusammengesetzten Sandwichkammer 1 wird dureh entsprechende Einstellungder Gewinde-. zapfen 11 in den Schlitzen 12 und Festklemmen der Mutter 13 ein-

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gestellt. Nach dem Auftragen der zu chromatographierenden Substanz wird dann der obere poröse Streifen 5 in das Elutionsmittel im Elutionsmitteltrog 9 eingehängt. Durch die Saugwirkung des Streifens wird laufend Elutionsmittel aus dem Trog herausgesaugt und läuft durch das Gel nach unten, wo es durch den unteren Streifen 5 abgesaugt wird. Eine Untersuchung der Substanz während der Chromatographie läßt sich in Sekundenschnelle durchführen durch einfaches Abheben der Abdeckplatte 4» Untersuchung, z.B. mit UV-Lampe oder Geigerzähler, und Wiederabdeckung.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes zeigt Fig. 4. Hier weisen die beiden Seitenteile 7 und 7a Dreieckgrundform auf. An der unteren Kante 14 sind die Seitenteile rechtwinklig umgebogen oder weisen rechtwinklig angesetzte Bodenteile 15 auf. Die Verbindung zwischen den beiden Seitenteilen ist einerseits durch den Trog 9 und andererseits durch ein Schrägband 16 hergestellt, welches an einem Seitenteil 7 oder 7a drehbar befestigt ist,z.B. mittels Drehzapfen 17. Das andere Ende des Schrägbandes 16 weist einen Schlitz 18 auf, in dem ein Gewindezapfen 19 bewegt werden kann, welcher am anderen Seitenteil 7 oder 7a befestigt ist. Der Abstand der Seitenteile 7 und 7a kann durch Verschieben des Zapfens 19 im Schlitz 18 und Drehen des Schrägbandes 16 auf dem Drehzapfen 17 beliebig verändert und durch Peststellen der Kiemmutter 20 fixiert werden. Die Parallelstellung der Seitenteile 7 und 7a erfolgt durch Einsetzen eines Elutionsmitteltroges 9 von entsprechender Länge.

Bei dieser Ausführungsform lassen sich Sandwichkammern beliebiger Breite verwenden, wobei lediglich Elutionsmitteltröge entsprechender Länge benötigt werden.

Eine weitere Ausführungsform, des erfindungsgemäßen Gerätes mit verstellbarer Breite zeigt Fig. 5 in Obenansicht. Hierbei sind die Seltenteile 7 und 7a miteinander durch Stege 21 und 22 verbunden, welche auf den Bodenteilen 15 lösbar befestigt sind.

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Die Befestigung selbst erfolgt durch Vorsprünge 23» die in entsprechende Ausnehmungen eingreifen. Durch Auswechseln der Bänder und des Troges läßt sich die Vorrichtung ebenfalls wieder auf gewünschte ßandwichkammerbreiten einrichten.

Bei den Sandwichkammern können die über die Seitenkante einer Platte gezogenen Schläuche sowohl an der Trägerplatte angebracht sein, wie dies in den Figuren der Zeichnung gezeigt ist, oder auf der Abdeckplatte. Letztere Ausführungsform erleichtert häufig das Beschichten der Trägerplatte.

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Claims (8)

Patentansprüche

1. Dünnschiehtchromatographiegerät, gekennzeichnet durch eine Sandwichkammer (1), bestehend aus einer Gelträgerplatte (2) und einer Abdeckplatte (4)» sowie über die Seitenkanten einer der beiden Platten gezogenen längsgeschlitzten Schläuchen (3), einem um ein Ende schwenkbaren Kammerträger (6) und einem am anderen Ende des Kammerträgers angebrachten Elutionsmitteltrog (9)» der um eine oberhalb seines Schwerpunktes liegende Achse drehbar ist.

2. Dünnschichtchromatographiegerät nach Anspruch 1, dadurch " gekennzeichnet, dass der Kammerträger (6) aus zwei Srägerschenkeln (6a,6b) besteht, welche in zwei Seitenteilen (7»7a) an ihrem unteren Ende drehbar gelagert sind und nahe ihrem oberen Ende seitlich einen Zapfen (11) aufweisen, der in einem bogenförmigen Schlitz (12) der Seitenteile(7»7a) geführt und festklemmbar ist.

3. Dünnschichtchromatographiegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (7,7a) eine Dreieckgrundform aufweisen und an ihrer unteren Kante rechtwinklig umgebogen oder an rechtwinklig angesetzten Bodenteilen (15) befestigt

sind. |

4. Dünnschichtchromatographiegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerträger (6) an seinem freien oberen Ende eine Nut (8) aufweist, in der der Elutionsmitteltrog (9) mit Drehzapfen (10) eingehängt ist.

5. Dünnschichtchromatographiegerät nach einem der Ansprüche

2 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Seitenteile (7»7a) duroh ein Schrägband (16) festgelegt ist, welches an einem Bodenteil (15) drehbar und am anderen Bodenteil (15) mit einer Klemmvorrichtung in Schlitzführung befestigt ist.

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6. Düixnschichtchromatographiegerät nach einem der Ansprüche . 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Seitenteile (7,7a) voneinander durch Stege (21,22) fixiert ist, die auf den Bodenteilen (15) lösbar befestigt sind.

7. Dünnschichtchromatographiegerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (7>7a) am bogenförmigen Schlitz (12) eine Gradeinteilung für die Neigung der Sandwichkammer (1) aufweisen.

8. Dünnschichtchromatographiegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es abgesehen von der Saridwichkammer (1) aus durchsichtigem Kunststoff besteht.

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