DE19952652A1

DE19952652A1 - Vorrichtung zur multiparallelen Detektion von flüssigen Proben

Info

Publication number: DE19952652A1
Application number: DE1999152652
Authority: DE
Inventors: Ralf God; Lutz Mueller-Kuhrt
Original assignee: Sepiatec GmbH
Current assignee: Sepiatec GmbH
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2001-04-26

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur multiparallelen Detektion von flüssigen Proben durch Messung der Lichtabsorption. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Detektor mit einstellbarer Wellenlänge anzubieten, der die probenspezifischen Signale, die von den aufgetrennten Proben einer multiparallelen, insbesondere präparativen chromatographischen Einrichtung erhalten werden, unter geringen Lichtverlusten und bei hohem Signal-zu-Rausch-Verhältnis parallel registriert und verarbeitet. DOLLAR A Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß nur zwischen der Lichtquelle, die mit einem Monochromator kombiniert ist, und den Meßzellen des Probendurchstrahlungsbereiches ein Lichtleiterbündel und lichtausgangsseitig an jeder Meßzelle des Probendurchstrahlungsbereiches unmittelbar anliegend eine Photodiode angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur multiparallelen Detektion von flüssigen Proben durch Messung der Lichtabsorption gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Vorrichtungen zur multiparallelen Detektion von flüssigen Proben sind bekannt. So ist eine Vorrichtung zur Detektion von flüssigchromatographisch getrennten flüssigen Proben beschrieben, die aus einer Lichtquelle einen Probendurchstrahlungsbereich und einer Spektrenregistriereinrichtung besteht.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, mehrere chroma tographisch getrennte Substanzen im Probendurchstrah lungsbereich parallel nebeneinander zu detektieren. Diese multiparallele Detektion wird dadurch erreicht, daß zwischen Lichtquelle und dem Durchstrahlungs bereich, sowie zwischen dem Durchstrahlungsbereich und der Lichtsignalregistriereinrichtung Lichtleiterbündel angeordnet sind.

Die in der Lichtsignalregistriereinrichtung ankommenden parallelen Signale werden nach spektralphotometrischer Trennung einer CCD-Kamera zugeführt, die wiederum mit einer Steuereinheit und einem Rechner verbunden ist. Über die gleichzeitige Erfassung der Signale mittels der CCD-Kamera soll die gleichzeitige Weiter verarbeitung der Lichtsignale in einem Rechner ermöglicht werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die gleichzeitige und parallele Erfassung der probenspezifischen Information mittels eines CCD-Chips nicht immer möglich ist, so daß die kurvenidentische Zuordnung der ermittelten Spektren oft fehlerbehaftet und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis ungünstig ist. Hinzu kommt, daß in der präparativen Flüssigchromatographie die Aufnahme von ganzen Spektren nicht immer notwendig ist. Es genügt oft die Aufnahme von Chromatogrammen mittels UV-Absorption bei einer vorher festgelegten Wellenlänge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Detektor mit einstellbarer Wellenlänge anzubieten, der die probenspezifischen Signale, die von den aufgetrennten Proben einer multiparallelen, insbesondere präparativen chromatographischen Ein richtung erhalten werden, unter geringen Lichtverlusten und bei hohem Signal-zu-Rausch-Verhältnis parallel registriert und verarbeitet.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß nur zwischen der Lichtquelle, die mit einem Monochromator kombiniert ist, und den Meßzellen des Probendurchstrah lungsbereiches ein Lichtleiterbündel und lichtausgangs seitig an jeder Meßzelle des Probendurchstrahlungsbe reiches unmittelbar anliegend eine Photodiode angeordnet sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen multiparallelen Detektors, der sich insbesondere für die präparative Chromatographie eignet, liegen darin, daß in einer multiparallelen chromatographischen Trenneinrichtung nicht entsprechend der Anzahl der Trennlinien eine Reihe von gesonderten Detektoren eingesetzt werden müssen. Dadurch ergeben sich wesentlich geringere Kosten.

Gegenüber einem multiparallelen Detektor, der in der Lichtsignalregistriereinrichtung einen CCD-Chip enthält, weist der erfindungsgemäße Detektor den Vorteil auf, daß ein höheres Signal-zu-Rausch- Verhältnis durch Einsatz von je einer Photodiode pro Trennlinie bzw. pro Meßzelle erreichbar ist.

Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, daß die Photodioden direkt unmittelbar hinter jeder Durchflußzelle bzw. Meßzelle angebracht werden können. So entfällt der Lichtleiter bzw. das Lichtleiterbündel zwischen Meßzelle des Probendurchstrahlungsbereiches und Lichtsignalregistriereinrichtung. Da jeder Lichtleiter zu Lichtverlusten beiträgt, kann so zusätzlich eine höhere Lichtleistung auf die Photozelle gebracht werden, was sich zusätzlich positiv auf das Signal-zu-Rausch-Verhältnis auswirkt.

Weitere Vorteile sind die einfachere und kompaktere Bauweise, sowie das einfachere und bessere Datenhandling.

In einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Detektors.

Das in Fig. 1 beispielhaft schematisch dargestellte Gerät dient insbesondere zur multiparallelen Messung der Absorption von verschiedenen Proben in mehreren Meßküvetten. In einer Lichtquelle 1 erzeugtes UV- und oder sichtbares Licht wird auf einen Monochromator 2 gelenkt, wobei die Lichtquelle 1 ein Lampensystem aus Deuterium- und/oder Wolframlampen darstellt. Der Monochromator 2 ist hier als Spektrometer ausgeführt. Er kann jedoch auch als Filtersystem mit wechselbaren Filtern ausgebildet sein. In Abhängigkeit von der notwendigen und erforderlichen Lichtmenge, die sich z. B. aus der Anzahl der parallelen Meßkanäle ergibt, ist die Anordnung von zwei oder mehr Kombinationen aus Lichtquelle 1 und Monochromator 2 möglich.

Das von der Lichtquelle 1 kommende Licht wird im Monochromator 2 auf einen Spiegel 3 geführt und von dort auf ein drehbares Gitter 4 gelenkt. Das drehbare Gitter 4 kann auch als drehbares Prisma ausgebildet sein. Das verstellbare Gitter 4 spaltet das Licht gemäß seiner Wellenlänge auf. Durch eine Blende 6 wird dann das Licht einer bestimmten Wellenlänge oder eines kleinen Wellenlängenbereiches hindurchgelassen. Ein Teil dieses Lichtes wird über einen halbdurchlässigen Spiegel 5 auf eine Referenz-Photodiode 7 geführt, die die Lichtintensität des Referenzlichtes mißt. Der Hauptanteil des Lichtes wird jedoch durch den halbdurchlässigen Spiegel 5 hindurch gelassen und trifft auf das Lichtleiterbündel 8. Hier wird das Licht auf acht Lichtleitfasern gleichmäßig verteilt und durch acht Meßzellen 9, die als Durchflußzellen oder Küvetten ausgebildet sein können, geleitet. Die Meßzellen 9 können sowohl einzeln mit Probenmaterial befüllt werden und dann in den Detektor gestellt werden oder aber als Durchflußzellen von der flüssigen Phase einer Chromatographieanlage durchströmt sein, die die zu analysierenden Probensubstanzen mit sich führt.

Das Licht durchstrahlt die Meßzellen 9 und trifft auf Photodioden 10, die die Intensität des hindurch gegangenen Lichtes messen. Sowohl die Referenz- Photodiode 7 als auch die Photodioden 10 sind mit einem A/D-Wandler kombiniert. Die mittels der Photodioden 10 gemessenen Signale werden über eine Datenleitung 14 einer Auswerte- und Steuereinheit 13 zugeführt. Durch Vergleich der Intensität des durch die Meßzellen 9 transmittierten Lichtes mit der Intensität des Referenzlichtes, das in der Referenz-Photodiode 7 gemessen wird, in der Auswerte- und Steuereinheit 13 kann die Lichtabsorption in den einzelnen Meßzellen 9 bei der vorher eingestellten Wellenlänge berechnet werden.

Die Wellenlänge wird über eine Steuereinheit 12, die über Datenleitungen 11 mit der Lichtquelle 1 und dem Monochromator 2 verbunden sind, und das drehbare Gitter 4 auf die gewünschte Wellenlänge bzw. auf den gewünschten Wellenlängenbereich eingestellt.

Bei Meßzellen 9, die als Durchflußzellen ausgebildet sind, lassen sich so Chromatogramme bei der gewünschten Wellenlänge bzw. den gewünschten Wellenlängenbereich aufnehmen.

Bezugszeichenliste

1

Lichtquelle

2

Monochromator

3

Spiegel

4

Drehbares Gitter

5

Halbdurchlässiger Spiegel

6

Blende

7

Referenz-Photodiode

8

Lichtleiterbündel

9

Meßzelle

10

Photodiode

11

Datenleitung

12

Steuereinheit für Lampe und Spektrometer

13

Auswerte- und Steuereinheit für Photodioden

14

Datenleitung

15

Datenleitung

Claims

1. Vorrichtung zur multiparallelen Detektion von flüssigen Proben durch Messung der Lichtabsorption, bestehend aus einer Lichtquelle (1), einem Probendurchstrahlungsbereich (9) und einer Lichtmeß- und Auswerteeinrichtung, die mit Lichtleiterbündeln lichtleitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwischen der Lichtquelle (1), die mit einem Monochromator (2) kombiniert ist, und Meßzellen (9) des Probendurchstrahlungsbereiches ein Licht leiterbündel (8) und lichtausgangsseitig an jeder Meßzelle (9) eine Photodiode (10) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenz-Photodiode (7) im Monochromator (2) angeordnet ist, die mit einer Auswerte- und Steuereinheit (13) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Monochromator (2) und die Lichtquelle (1) mit einer Steuereinheit (12) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Photodioden (10) und die Referenz-Photodiode (7) mit der Auswerte- und Steuereinheit (13) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Photodioden (10) unmittelbar an den Meßzellen (9) anliegend angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kombination aus Lichtquelle (1) und Monochromator (2) angeordnet ist.