DE2016785A1

DE2016785A1 - Vorrichtung zur Durchfuhrung von chemischen Reaktionen

Info

Publication number: DE2016785A1
Application number: DE19702016785
Authority: DE
Inventors: H A Penhasi
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1969-04-08
Filing date: 1970-04-08
Publication date: 1971-01-07
Also published as: CA940278A; JPS527758B1; GB1307086A; SE373950B; FR2043031A5; GB1307087A; NL7004950A

Description

PATENTANWALT

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, - | tffc

UNSER ZEICHEN: 12562

Dr β Re i/a Beckman Instruments, Inc., Pullerton, Kalifornien (Y.St.A₀)

Vorrichtung zur Durchführung von chemischen Reaktionen

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung zur automatischen Durchführung chemischer Reaktionen, insbesondere auf eine Vorrichtung zur automatischen .Bestimmung der Aminosäuresequenz in Proteinen und/oder Peptiden, die H Amino säure einheit en enthalten, wobei es auf die Kettenlänge der Aminosäuren nicht ankommt₀

Die funktionellen Eigenschaften zahlreicher Proteine und Peptide beruhen nicht nur auf den jeweiligen Aminosäuren, die das Protein oder Peptid aufbauen, sondern auch zum großen Teil auf der genauen Reihenfolge' oder Sequenz dieser Aminosäureeinheiten. Im großen und ganzen werden die bekannten Verfahren zum Abbau von Proteinen und Peptiden von Hand durchgeführt, wozu in Abhängigkeit von der Länge des abzubauenden Proteins oder Peptide im allgemeinen einige Wochen bis einige Jahre benötigt werden, wenn -die Reihenfolge der Aminosäuren (Aminosäuresequenz) mit Erfolg bestimmt werden soll. Diese Verfahren sind zumindest zeitraubend und aufwendig.

Weiterhin Sind dies© Abbauverfahren mit vielen Fehlern verbunden, die in der menschlichen Natur liegen, wobei noch hinzukommt, daß bei den typischen Verfahren mehr als dreißig verschiedene Stufen je Arbeitszyklus erforderlich sind, wobei viele Arbeitszyklen notwendig Bind, um mit Erfolg die gesamte Amlnoaäure-

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sequenz einer Protein- oder Peptidprobe zu "bestimmen.

Ein in neuerer Zeit veröffentlichter Versuch zur Automatisierung des Verfahrens zur Bestimmung der Aminosäuresequenz in Proteinen ist in der Arbeit "A Protein Se.quenator" von P, Edman und Gr. Begg in European J. Biochem. _t Band 1, 1967, Seiten 80-91» beschrieben; die hierfür verwendete Vorrichtung is-^nachstehend aus Gründen der Einfachheit als "Edman-Protein-Sequenator" beschrieben. Im allgemeinen enthält der Edman-Protein-Sequenator einen zylindrischen G-lasbecher mit offenem Ende, in den die abzubauende Proteinprobe eingefüllt wird. Der Becher wird durch einen geeigneten Motor mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit angetrieben» Der G-lasbecher befindet sich in einem evakuierten Rezipienten, der mit Hilfe eines elektrisch leitenden Überzuges auf der Außenfläche geheizt wird, wobei dieser Überzug durch zwei bandförmige Silberelektroden, die um den Rezipienten gelegt sind, und mit dem Überzug in Berührung stehen, unter Strom gesetzt wird. Die einzelnen Reagenzien und Lösungsmittel befinden sich in mehreren ^orratsgefaßen und werden mit Hilfe einer durch ein Solenoid betätigten Ventilanordnung durch eine einzige Zugabeleitung in den G-lasbecher geleitet. Die Reaktionsprodukte werden zusammen mit den nichtumgesetzten Reagenzien und Lösungsmitteln durch eine Abflußleitung, die am oberen Rand des sich drehenden Bechers angeordnet ist, aus dem G-lasbecher entfernt. Die ^orratsgefäße für die Lösungsmittel und die Reagenzien sowie der Reziplent werden mit Hilfe eines geeigne-. ten Stickstoffvorrates unter einem bestimmten Druck gehalten. Eine Programmiereinheit ist mit allen im System vorhandenen Ventilen verbunden, um sowohl die Mengen der Reagenzien und Lösungsmittel, die auf jeder Stufe in den G-lasbeoher geleitet werden,als auch die Zeitdauer und die jeweilige aeitliche Reihenfolge der Stufen zu regeln»

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35er beschriebene Edman-Protein-Sequenator hat viele Nachteile, die die Einsatzmöglichkeiten des Instrumens, die ilatur der Reagenzienund -lösungsmittel, die zur Durchführung des "Verfahrens verwendet werdenkönnen, und die Länge der Aminosäurekette, die mi t^; Erfolg abgebaut werden kann, drastisch beschränken. · .:. ; .

Im einzelnen ist der Edman-Protein-Se'quenator sehr empfindlich gegenüber Schwankungen der Temperatur, des Druckes und der Viskosität der Flüssigkeiten, wodurch von Stufe zu Stufe ungleichmäßige Mengen an Reagenzien und Lösungsmitteln in das Reaktionsgefäß eingespritzt werden« Dies führt wiederum.zur Bildung eines.Ringes aus nichtumgesetztem oder nur teilweise umgesetztem Protein, der. oberhalb der Berührungslinie der reageiizhaltigen und reagenzfreien. Oberfläche um die Innenseite des sich drehenden G-lasbechers hinterbleibt und sich dort anreichert. Dies führt naturgemäß zu einer unvollständigen Umsetzung, wodurch niedrigere Ausbeuten und Überlappungen -von Stufe zu Stufe erhalten werden, wodurch die Anzahl der Aminosäureeinheiten oder Kettenlängen eines Proteins, die mit Erfolg abgebaut werden können, vermindert wird.

Ein weiterer liachteil ist das relativ große Volumen der Kammer, in der sich der Reaktionsbeeher dreht« Bei Verwendung einer Reaktionskammör mit großem Volumen ist man auf weit weniger flüchtige Reagenzien, wie N,I,IT' »N'-letrakis-(2-hydroxypropyl)-äthylendiamin (Quadrol) und Keptafluorbuttersäuren, angewiesen,,wobei man mit den bei nichtflüchtigen Reagenzien auftretenden Schwierigkeiten zu rechnen hat. Fichtfluchtige Reagenzien lassen sich nur schwer verdampfen und sammeln sich infolge der unzureichenden Entfernung des Lösungsmittels an kälteren Stellen, z. B. an den Zugabeleitungen und Ventilen sowie innerhalb des Reaktionsbechers, an, wodurch die Ventile schließlieh unzuverlässig arbeiten und die Leistungsfähigkeit des Systems abfällt,, Weiterhin lassen sich · Reagenzien, wie Quadrol, nur schwer von Aldehydverunreinigun-

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gen befreien, wodurch die G-esamtausbeuten durch Blockierung der !-endständigen Aminosäuren des abzubauenden Proteins vermindert werden. Vor Entfernung des Quadrols nach der Kupplungsstufe ist es weiterhin notwendig, eine grundliche Extraktion vorzunehmen, zuerst mit Benzol und dann mit Ithylacetat. Dies führt zu großen Extraktionsverlusten in der ^robe, insbesondere, wenn man mit Peptiden arbeitet, wodurch die Ausbeute vermindert wird und der Sequenator bei Proteinen mit Aminosäurekettenlängen von mehr als 50 Aminosäureeinheiten praktisch nicht mehr verwendet werden kann. Infolge der Eigenschaften der nichtflüchtigen Reagenzien wird bei ihrer Verwendung der Abbauprozeß vorzeitig unterbrochen, wodurch die Anzahl der Aminosäureeinheiten, deren Sequenz mit Erfolg mit Hilfe des Edman-Protein-Sequenators bestimmt werden kann, beschränkt wird,,

Wie gesagt, enthält der Edman-Protein-Sequenator einen offenen Glasbecher, der in einem Rezipienten angeordnet ist,'durch den gasförmiger Stickstoff geleitet wird, um den Rezipienten oder die Kammer frei von Sauerstoff und unter einem bestimmten Druck zu halten. Durch die Drehung des Reaktionsbechers wird eine Umwälzung des Stickstoffes im G-lasbecher erzeugt, wodurch neu eingespritztes Reagenz verdampft wird, Durch die Verdampfung kühlt sich der G-lasbecher ab, wodurch das verdampfte Reagenz an der Außenfläche des Bechers kondensiert. Ein Teil des kondensierten Reagenz wird durch die Zentrifugalkraft in die Kammer hinausgeschleudert. Dieses und vor allen Dingen die Kondensation des Reagenz an der Außenfläche des Rotors verhindert die Beobachtung der im Glasbecher stattfindenden Reaktion, was an sich bei allen automatischen Protein-Sequenatoren erwünscht wäre. Hinzu kommt noch die Schwierigkeit, daß nichtfluchtige Reagenzien verwendet werden müssen, die die Neigung haben, an der Außenfläche des Bechers zu haften. Um diese Reagenzien durch Verdampfung zu entfernen, muß die Reaktionskammer einem verhältnismäßig langen Arbeitszyklus im Vakuum unterzogen wer-

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den, wodurch infolge der "Verdampfung der unerwünschten Kondensate die Temperatur der für die Gesamtreaktion verwende- ten Zellenanordnung vermindert wird} diese Temperatur soll auf einem möglichst hohen und konstanten Wert von etwa-5O⁰O gehalten werden. Durch die Temperaturerniedrigung werden die Reaktionen unvollständig und/oder dauern langer als es er-,wünscht ist. ·

Ein weiterer Hachteil des Edman-Protein-Sequenators besteht darin, daß die Antriebswelle und das geölte Dichtungsgehäuse mit der evakuierten Kammer für die Reaktionszelle in Verbindung stehen, aber außerhalb der beheizten Kammerwände liegen, durch die Wärme zum Glasbecher, in dem die verschiedenen Reaktionen stattfinden, geführt und die Temperatur geregelt wird. Daraus ergibt sich, daß die Antriebswelle und das geölte Diehtungsgehause immer eine niedrigere Temperatur als die"Wände der Reaktionskammer und die Oberflächendes sich drehenden Glasbechers haben. Auf diese Weise besteht die Neigung, die beim Arbeiten bei höheren Temperaturen noch ausgeprägter ist, daß die Reagenzien vom Grlasbecher abdestillieren und im Gehäuse oder an anderen flächen, die kühler sind als die Innenfläche des sich drehenden Glasbechers kondensieren* Dadurcfe wird die Auswahl der Reagenzien, die mit Erfolg beim Edman-Protein-Sequenaitor verwendet werden können, auf Reagenzien mit verhältnismäßig niedrigen Dampfdrücken beschränkt. Wie schon gesagt, vergrößert die Trocknung im Vakuum und die Wiedereinführung der Reagenzien &ie Schwierigkeiten«

Weiterhin tritt beim Edman-*Eroteln~Sequenator noch die Schwierigkeit auf, daß sich die versohieaenen Lösungsmittel und Reagenzien während des AftbauprozesB'es gegenseitig verunreinigen. Dies beruht auf der Verwendung eines Zugabe-Verteilerrohres, -das für alle Vorratagefäße mit den Reagenzien und Lösungsmitteln, gemeinsam 1st und durch das Stickstoff geleitet wird, um

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die Vorratsgefäße unter einem konstanten niedrigen Druck zu halten und um gelösten Sauerstoff aus den Lösungsmitteln und Reagenzien zu entfernen. Infolge der" Natur der verschiedenen Eeagenzien und lösungsmittel herrscht in jedem der Vorratsgefäße immer ein Dampfdruck. Da sich die Dampfdrucke bei Änderung der Umgebungstemperatur von einem Gefäß zum anderen ändern, so können die Lösungsmittel und/ oder Reagenzien von einem Gefäß (mit einem höheren Dampfdruck) in ein anderes Gefäß (mit einem niedrigeren Dampfdruck) getrieben werden, wodurch eine gegenseitige Verunreinigung auftritt, Bs braucht nicht besonders erwähnt zu werden, daß eine solche gegenseitige Verunreinigung zu einem schnellen Abfall der Leistungsfähigkeit und/oder zu einem schnellen Abbruch des Abbauprozesses führt.

Die Verwendung einer geölten Vakuumabdichtung zwischen der Drehwelle des Motors und der Motorhalterung führt ebenfalls zu zahlreichen Schwierigkeiten. Insbesondere ist beim Edman-Protein-Sequenator die geölte Vakuumabdichtung mit der Reaktionskammer in Verbindung» Das Öl sickert in4ie Reaktionskammer ein, wodurch die Reagenzien verunreinigt werdenj andererseits können die Reagenzien an die Vakuumabdichtung gelangen, mit dem Öl reagieren und die Lebensdauer der Abdichtung vermindern« Die Verwendung einer solchen Abdichtung erfordert unter diesen Umständen eine häufige Wartung·

Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß der als Reaktionsgefäß verwendete Glasbecher des Edman-Protein-Sequenators scharfe Ecken am unteren Rand der Innenfläche des Bechers hat, in denen sich die Proben festsetzen«) Das führt wiederum zu unvollständigen Reaktionen und/oder Extraktionen, wodurch das Abbauverfahren vorzeitig beendet wird.

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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, alle diese %chtelle und Schwierigkeiten zu beheben«

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Ansprüchen festgelegt und nachstehend im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung erläutert» In der Zeichnung bedeuten:

Figuren 1A, 1By 1C und 1$ schematische Darstellungen des automatischen Protein/Peptid-Sequenators gemäß der Erfindung;

Figur 2 eine schematische Darstellung des Systems zur Aufrechterhai tung eines konstanten Druckes und zur Zufuhr von Substanzen, das in Verbindung mit den Vorratsgefäßen für die Reagenzien verwendet wird; -

Figur 3 einen senkrechten Schnitt durch die Anordnung einer Reaktionszelle, die magnetische Antriebseinrichtung und die Iiuftumwälzeinrichtung innerhalb des Gehäuses;

Figur 4 einen senkrechten Schnitt durch die vakuumbetätigte Ventil anordnung ;

Figuren 5 und 6 Ansichten anderer Ventilkegelkonstruktionen;

Figur 7 eine Perspektivansicht (teilweise weggebrochen) und des Fraktionensammlers; und

Figur 8 ein-Blockdiagramm der Programmiereinheit, die die Reihenfolge der Stufen und die Dauer jeder Stufe, die mit Hilfe des Sequenators durchgeführt wird, kontrolliert.

In der Zeichnung, insbesondere in Figur 10, ist mit der Bezugszahl 20 im allgemeinen eine Reaktionszellenanordnung bezeichnet, die eine Reaktionsζeile oder einen Becher 21 innerhalb einer Reaktionskammer 22 enthält. Die Reaktionskammer wird im allgemeinen durch einen zylindrischen Behälter 23 gebildet. Die

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ReaktionsZellenanordnung 20 befindet sich ihrerseit wieder in . einer beheizten Kammer 24, die durch eine im allgemeinen rechtwinkelige Umfassung 25 aus einem geeigneten isolierenden Material, wie Acrylglaa (Plexiglas) und/oder Phenolharz hergestellt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die beheizte Kammer mit Hilfe einer Grundplatte 26, die als Ablenkblech dient und die horizontal durch die beheizte Kammer verläuft, wie es durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, in einen oberen und einen unteren Teil unterteilt. Eine Heizeinrichtung 27, die nachstehend noch im Zusammenhang mit ^'igur 4 erläutert ist, befindet sich ebenfalls in der Kammer 24 und hält die Reaktionszellenanordnung 20 und die Antriebseinrichtung (nachstehend noch beschrieben) bei · einer bestimmten und konstanten Temperatur.

Die Reaktionszelle 21 hat die Form eines im allgemeinen zylindri-' sehen Glasbechers, der am oberen Ende einer Drehwelle 28 befestigt ist, die mit Hilfe eines Elektromotors 29 mit stufenweise oder stufenlos regelbarer Geschwindigkeit angetrieben ist. In der Praxis wird die Geschwindigkeit des Motors zwischen zwei bestimmten Geschwindigkeiten eingeregelt} die Gründe hierfür sind nachstehend noch näher erläutert»

Bei der Drehung der Reaktionszelle 21 bilden die verschiedenen Reagenzien und Lösungen, aufgrund der Zentrifugalkraft einen sich drehenden dünnen Film auf der Innenfläche des Glasbechers. Durch die Ausbreitung der verschiedenen Reagenzien und Lösungsmittel als dünne Filme auf der Innenwand des Bechers wird die gesamte Arbeitsweise des Sequenators erleichtert, da bei einem dünnen Film die Extraktion mit Hilfe eines anderen Films aus einem unmischbaren Lösungsmittel, der über die Oberfläche des ersten Films gleitet und eine große stabilisierte Oberfläche, die unter vermindertem Druck leicht getrocknet werden kann, begünstigt wird. ..-.-. . . -

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Die bei dem ^erfahren verwendeten Reagenzien und Lösungsmittel werden über vier getrennte Zugabe'.leitungen, die schematisch durch die Striche 30a, 30b, 30c und 30d angedeutet sind und die durch den Oberteil des Behälters 23 verlaufen und bis zum Boden der Reaktionszelle 21 ragen, . wobei sie etwas über dem ^oden der Zelle enden und ein'^: ausreichender freier Raum über dem -°oden der Zelle vorgesehen ist, so daß die Flüssigkeitsströmung nicht unzulässig gestört wird, in den Becher eingeleitet· Die Zugabeleitungen 30a - 3Od sind in einem Kreis um die Längsachse der Reaktionszelle angeordnet, so daß die Reagenzien und Lösungsmittel ohne Schwierigkeit in die sich drehende Zelle 21 eingeleitet werden können. Weiterhin sind alle Zugabeleitungen 30 zu etwa 75 $> ihrer Gesamtlänge (nicht dargestellt) innerhalb der beheizten Kammer 24 angeordnet, so daß die hindurchgehenden Flüssigkeiten auf eine bestimmte und reproduzierbare Temperatur erhitzt und auf dieser Temperatur gehalten werden können.

Die Evakuierung der Kammer für die Reaktionszelle und der Reaktionszelle selbst wird mit ELIfe von zwei Vakuumpumpen 31 und 32 durchgeführt, die als Vorvakuumpumpe bzw. als Hochvakuumpumpe bezeichnet sind. Die Vorvakuumpumpe 31 ist über eine Vorvakuumleitung 31ä mit der Kammer 22 für die Reaktionszelle verbunden· Die Vorvakuumpumpe 31 ist weiterhin über ein kleines T-Stück 34, das in die Vakuumleitung 31a eingefügt ist, mit einer gedrosselten Vakuumleitung 33 verbunden, Die gedrosselte fakuumleitung 33 verläuft durch den oberen Teil des Behälters 23 und ragt nach unten in die Reaktionszelle 21. Die gedrosselte Yakuumleitung 33 ist zentral entlang der Längsachse der Reaktionszelle 21 angeordnet! die Gründe hierfür sind nachstehend angegeben* Die Feinvakuumpumpe oder Hochvakuumpumpe 32 steht über eine Felnyakuumleitung oder Hochvakuumleitung 32a eben-

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falls mit der Reaktionskammer 22 in Verbindung.

In der Praxis werden beide Vakuumpumpen kontinuierlich betrieben. Deshalb sind drei durch Solenoide betätigte Ventile 36, 37 und 38 in die Vorvakuumleitung 31a, Hochvakuumleitung 32a bzw. in die gedrosselte Vakuumleitung 33 eingefügt; die Ventile dienen zur Einstellung eines vorher bestimmten Vakuums in der Reaktionskammer 22 und der Reaktionszelle 21. Wird ein Vakuum angelegt, so wird zuerst das Solenoidventil 38 geöffnet, wodurch die Vorvakuumpumpe mit der Kammer 22 sowie mit der Reaktionszelle 21 über die gedrosselte Vakuumleitung 31a verbunden wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß die in der Reaktionszelle 21 enthaltene Flüssigkeit infolge zu plötzlicher Evakuierung zu sieden beginnt. Sobald die Reaktionskammer 22 und die Reaktionszelle 21 evakuiert sind, wird das Solenoidventil 38 geschlossen, worauf entweder das Ventil 36 oder das Ventil 37 geöffnet wird, damit die Vorvakuumpumpe 31 bzw* die ^einvakuumpumpe 32 mit der Reaktionskammer 22 verbunden wird, wobei das Vakuum während der restlichen Zeit für jede Evakuierungs- und Irocknungsstufe angelegt wird.

Die Bestimmung der Aminosäuresequenz in Proteinen und/oder Peptiden beruht gewöhnlich auf der sogenannten dreistufigen Phenylisothioeyanat-Reaktion. Es wurde gefunden, daß die Phenylthiocarbamylgruppe.,; die hejLrbei gebildet wird, leicht diurch Oxydation entschwefelt wird* wodurch der Abbauprozeß beendet wird, da kein Thiazolinon mehr gebildet wird, deasen Bildung für eine erfolgreiche Beendigung der "Sequenierung" (gesteuerter Abbau) notwendig ist. Deshalb muß der Abbauprozeß in einer sauerstofffreien Atmosphäre durchgeführt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Eeaktionskammer 22 mit einem geeigneten Inertgas, wie Stickstoff, gefüllt wird. Natürlich können auch andere Inertgase verwen-

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det werden, ζ«, B* Helium, Neon, Argon usw. Erfindungsgemäß kommt der Stickstoff aus zwei handelsüblichen Druckflaschen 44 und 45. Der Stickstoff aus. diesen beiden Flaschen wird über die Stickstoffzuleitung 46 in die Reaktionskammer 22 eingeleitete Die Stickstoff zuleitung' 46 ist ihrerseits' über ein Verteilerrohr 47,. die Zweigleitungen 49 und 50 und die Druckregler 48 und "48a mit den Stickstoffflaschen

44 und 45 verbunden* EinDruckse halle r'.51 befindet sich an der Vereinigung der Zweigleitungen 49 und 50 und überwacht den Stickstoffdruck in den Flaschen, wobei er von einer Flasche zur anderen umschaltet, wenn der Stickstoffdruck unter einen bestimmten'Wert fällt; Nimmt man z. B. an, daß der Stickstoff zuerst aus der Flasche. 44 kommt, so gibt der Schalter, wenn von der Flasche 44 auf die Flasche

45 umgeschaltet werden soll, ein Signal, wodurch gleichzeitig* das Soienoidventil 52 geschlossen und die Stick- ■· stoffzufuhr von der Flasche 44 gesperrt und ein Soienoidventil 53 geöffnet wird, das das Verteilerrohr 47 mit der ■ Stickstoffflasche'45 verbindet. Jede Zweigleitung 49 und 50 ist mit einem getrennten, von Hand betätigten Ablaßventil 54 verbunden, das^;nach dem Anschließen einer neuen Stickstoffflasche geöffnet wird, um die unbeabsichtigterweise während des¹ Anschiießens' der-Stiekstoffflasche in die-Iieitung gelangte Luft herauszuspülend

Außer' zur Entfernung des Sauerstoffs und des Wasserdampfes wird der"Stockstoff'dazu verwendet, um die Reaktionskammer ■•22ⁱ'ünd ^;.äite Vorratsgefäße mit den verschiedenen Reagenzien unä-'^:SÖsungßinitteln unter bestimmten Drucken zu halten,, Zu diesem Zweöfc sind'von Hand betätigte Druckregelventile 48 und 48a zwischen der Verbindung der Zweigleitungen 49 und 50 und den Stickstoffflas.chen-44 und 45 eingefügt. Beispielsweise kann mit Hilfe der--Druckregelventile 48 und 48a der Druck des Stickstoffs.beim.Eintritt in das Verteilerrohr 47 auf etwa 0,035 at vermindert werden. - :

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Der Druck des Stickstoffes vor seinem Eintritt in die Reaktionskammer 22 kann mit Hilfe eines von Hand betätigten . Druckreglers 55, der auf der Austrittsseite des Verteilerrohres 47 in der Stickstoffzuleitung 46 angeordnet ist, noch weiter vermindert werden. Beispielsweise kann der Stickstoffdruck in der Reaktionskammer 22 auf etwa40 i™ E„ eingestellt werden, obgleich auch andere Drucke angewendet werden können, was von den jeweiligen Parametern abhängt.

In der Stickstoffzuleitung 46, d. h_e gerade innerhalb der beheizten Kammer 24, befindet sich ein Solenoidventil 56, das den Stickstoffstrom in die Reaktionskammer 22 regelt. Schließlich ist ein von Hand betätigtes Absperrventil 57 in der Stickstoffzuleitung 46 zwischen dem Druckregler 55 und dem Solenoidventil 56 angeordnet, und zwar als Sicherheitseinrichtung zur Isolierung der Stickstoffflaschai44 und 45 von der Reaktionskammer, wenn der automatische Sequenator nicht in Betrieb ist. Wenn der Sequenator in Betrieb ist, bleibt das Absperrventil 57 natürlich offenο

Die Reagenzien und Lösungsmittel, die im Verlauf des Abbauprozesses verwendet werden, werden in einer Anzahl von Vorratsgefäßen.58 aufbewahrt, die gewöhnlich Flaschen aus geeignetem, nicht korrodierendem Material, wie Borsilikatglas, darstellen« Die Gefäße sind mit Rl, R2, R3, R4 bzw. mit S1, S2, S3 und S4 für die Reagenzien (R) bzw. für die Lösungsmittel (S) bezeichnet. Jedes Gefäß'58 ist über das Verteilerrohr 47 mit der Stickstoffquelle verbunden, wodurch der in den Reagenzien und Lösungsmitteln gelöste Sauerstoff entfernt und die Gefäße 58 auf einen konstanten, vorher bestimmten Druck gehalten werden* Der Stickstoff wird über das Verteilerrohr 47, eine Stickstoffzuleitung 59 und ein gemeinsames Verteilerrohr 60 mit den vier Ableitungen 61, 62, "63 und 64, die jeweils mit den Lösungsmittelgefäßen S 1 - S4 verbunden sind, in diese Gefäße geleitet. Eine gegenseitige Verunreinigung der Lösungsmittel ist während des Betriebs des Systems nicht.zu befürchten, so daß ein gemeinsames Lösungsmittel-Verteilerrohr verwendet werden kann.

§Ο§8β$/£θ91 _0R1G1NAL

Ein Druckregler 65 befindet sich unmittelbar außerhalb des Verteilerrohres 47 in der Stickstoffzuleitung 59» wodurch der Druck des in die Iiösungsmittelgefäße eingeleiteten Stickstoffs vermindert wird. Beispielsweise wird dieser Druck auf etwa 140 mm H vermindert. Weiterhin enthält jede dieser . Ableitungen 6.1, 62, .63 und 64 vom Verteilerrohr 60 ein Solenoidventil 66a, 66b, 66c bzw. 66d, die die Einleitung des Stickstoffs in die Lösungsmittelgefäße SI - S4 individuell regeln und ansonsten die einzelnen Gefäße voneinander isolieren, wenn sie-nicht gebraucht werden«,

Ebenso wie die lösungsmittelgefäße sind auch die Reagenziengefäße E1 - R4 über das Verteilerrohr 47 mit dem Stickstoffvorrat verbunden· Damit aber eine gegenseitige Verunreinigung der verschiedenen Reagenzien verhindert wird, wird der Stickstoff über getrennte StickstoffZuleitungen 67a, 67b, 67c und 67d in die einzelnen Gefäße El - R4 geleitet, wobei jede . , Zuleitung mit einer anderen Ableitung des Verteilerrohrs verbunden ist, wie es durch die Bezeichnungen R1, R2, R3 und R4 angedeutet ist. Die Einleitung des Stickstoffs in die Reagenziengefäße Rt - R4 wird wie bei den Iiösungsmittelgefäßen durch die Solenoidventile 68a, 68b, 68c und 68d geregelt, wobei in jeder Stickstoffzuleitung ein Solenoidventil vorgesehen ist«. In jeder Stickstoff zuleitung 67 ist ein Druckregler 70 (vergleichbar dem Druckregler 65) vorgesehen, mit dessen Hilfe der Druck dea in die Reagenziengefäße eingeleiteten Stickstoffs vermindert wird. Beispielsweise wird dieser Druck auf etwa 120 mm H vermindert. Die , Regler 70 dienen auch dazu, um die einzelnen Strömungsgeschwindigkeiten jedes Reagenz; durch unabhängige Druckregulierung zu regeln. Jede der Behälter-StickstoffZuleitungen 67a, 67b, 67q und 67d sowie die lösungsmittel-Stiokstoffzuleitung 59 enthält ein von Hand betätigtes Absperrventil 57, das geschlossen wird, wenn der Sequenator nicht in Betrieb ist, und während des Betriebs dee Seqjuenatora offenbleibt» Schließlich kann ein geeignetes Druckmeßinetrument 71 mit jeder Stickstoffzuleitung 59» 67a, 67b, 67c

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und 67d" verbunden sein, um den Druck des strömenden Stickstoffs zu überwachen·»

Die Reagenzien- und Lösungsmittelgefäße 58 stehen getrennt, über die Austrittsleitungen 95 und die miteinander verbundenen Austrittsverteilerrohre 72 und 73 mit der Atmosphäre in Verbindung. Wiederum sind mehrere Solenoidventile 74a,. 74b, 74e, 74d, 74e, 74f, 74g und 74h vorgesehen, wobei ein Ventil in jeder Lösungsmittel- und Behälter-Abgasleitung 95 vorgesehen ist, so daß jedes Reagensien- und Lösungsmittelgefäß getrennt mit der Atmosphäre verbunden bzw» davon isoliert ist. Weiterhin ist in jeder Austrittsleitung 95 ein von Hand betätigtes Feindosierventil 75vorgesehen, das so eingestellt wird, daß eine kontinuierliche Stickstoffströmung durch jede ^Austrittsleitung geht, wenn das dazugehörige Solenoidventil 74 geöffnet ist. Die Strömungsgeschwindigkeit kann etwa 30 - 50 j cm /min betragen. Diese Feindosierventile 75 spielen eine wichtige Rolle für die Konstanthaltung des Druckes und der Strömungsgeschwindigkeit im Systemj dieses wichtige Merkmal der Erfindung ist im Zusammenhang mit Figur 2 noch näher erläuterte.

Schließlich besitzen alle Reagenz!engefäße R1 - R4 und Lösungsmittelgefäße S1 - S4 Austrittsleitungen 76a, 76b, 76c, 76d bzw. 96a, 96b, 96c und. 96d, die mit den Reagenzien- und Lösungsmittelzuleitungen 30a, 30b, 30c und 30d verbunden sind, und zwar über eine Reihe von vier vakuumbetätigten Ventilanordnungen 77» 78, 79 und 80, wobei jede Ventilanordnung im allgemeinen zwei Ventileinheiten 103 und 105 enthält, die auf einem gemeinsamen Verteilerrohr angebracht sind. Die Reagenzien werdendber- die dazugehörigen Verbindungsleitungen 76 und eine erst© Flüssigkeits-Einlaßöffnung im gemeinsamen

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Verteilerrohr in di© Ventileinheit/jeder Ventilanordnung geleitet, während die Lösungsmittel über die dazugehörige Verbindungsleitung und eine zweite Flüssigkeits-Einlaßöffnung

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im gemeinsamen Verteilerrohr in die Ventileinheit 103 jeder Ventilanordnung eintreten« Das Verteilerrohr enthält auch eine gemeinsame Auslaßöffnung 10.2, durch die die Reagenzien oder Lösungsmittel zu den Zuleitungen 30a, 301), 30c und 30d für die Reagenzien "bzw« die !lösungsmittel geleitet werden. Die vakuumbetätigten Ventileinheiten sind ein wichtiges Merkmal der Erfindung und sind nachstehend im Zusammenhang mit den Figuren 4, 5 und 6 noch näher erläutert· . .

Während die Flüssigkeiten (Reagenzien oder Lösungsmittel) in die Reaktionszelle 21 eingeleitet werden, sind die Solenoidventile 56., 57 und 69 geöffnet, wodurch über die Stickstoffzuleitung 46, das dauernd geöffnete Austrittsventil 69 und die Austrittsverteilerrohre 72 und 73 eine Verbindung zwischen der Reaktionskainmer 22 und dem Absauggebläse 41 geschaffen wird. Auf diese Weise können überschüssige Dämpfe in. die Atmosphäre entweichen, wodurch ein übermäßiger Druckanstieg in der Reaktionskainmer vermieden und eine konstante Zufuhrgeschwindigkeit aufrechterhalten würde

Die durch das Vakuum bewirkte Betätigung der Ventilanordnungen 77 - 80 erfolgt mit Hilfe der Vorvakuumpumpe 31 über die Vakuumöffnung 104 jeder Ventileinheit 103 und 105. Das Vakuum wird über die Vakuumleitung 81 und mehrere Verbindungsleitungen 83a, 83b, 83c, 83d, 83e, 83f, 83g und 83h angelegt. Ein Hilfsvakuumbehälter 82 steht mit der Vakuumleitung 81 in Verbindung und dient als zusätzliche Vakuumquellef d. h. der Vakuumbehälter 82 hält das Vakuum in der Vakuumleitung 81 aufrecht, falls das durch die Vorvakuumpumpe 31 erzeugte Vakuum unter einen bestimmten Wert fällt, beispielsweise, wenn entweder in der Reaktionskammer 22 oder im Fraktionensammler 155 plötzlich Vakuum benötigt wird·

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Damit gewährleistet ist, daß die Reagenzien und Lösungsmittel frei von Sauerstoff bleiben, wird die Betätigung'durch das Vakuum unterbrochen, indem Stickstoff durch die Verbindungsleitungen 83 zu den Vakuumöffnungen/jeder Ventileinheit.103 . und 105 geleitet wird. Wenn die Ventileinheiten 105a— 109d mit den Reagenzienbehältern RT - R4 in Verbindung stehen, so wird der für diesen Zweck benötigte Stickstoff dsi vier Stickstoff Zuleitungen 67a, 67b, 67c und 67d entnommen, und zwar mit Hilfe der T-Stücke 84, die in jeder Zuleitung 67 eingefügt sind, und durch die Stickstoffleitungen85a, 85b, 85c und 85d geleitet, von denen jede über die Solenoidventile 89b, 89d, 89f bzw. 89h mit der Verbindungsleitung 83 verbunden ist. Der zum Unterbrechen des Vakuums der Ventileinheiten 103a - 103d, die mit den Lösungsmittelbehältern S1 - S4- verbunden sind, benötigte Stickstoff wird über das Verteilerrohr 60, die vier getrennten Leitungen 86a, 86b, 86c und 86d und die vier Solenoidventile 89a, 89c, 89e und 89g zugeführt. Die Solenoidventile 89 verbinden die Vakuumleitung 81 sowie die Stickstoffzuleitungen 86a - 86d bzw. 85a - 85d mit den Verbindungsleitungen _} 83, die zu der Vakuumöffnung 104 jeder Ventileinheit führen. So wird im betrieb jedes Solenoidventil 89 zu bestimmten Zeiten betätigt, um jede Vakuumöffnung 104 entweder mit der Vorvakuumpumpe 29 ^zur Öffnung des Ventils) oder mit dem Stickst off vorrat 44 (zur Unterbrechung des Vakuums und zum Schließen des Ventils) verbunden.

An dieser Stelle erscheint es angebracht, das System zur Konstanthaltung des Druckes und zur gleichmäßigen Beschickung zu beschreiben, das mit jedem Reagenziengefäß R1 - R4 verbunden ist, damit gewährleistet ist, daß eine bestimmte, reproduzierbare Volummenge Reagenz in jedem Arbeitszyklus des automatischen Protein-Peptid-Sequenators in den Reaktionsbecher eingeführt wird. Dieses zur Erfindung gehörende System ist in Figur 2 erläutert, wobei der Einfachheit halber nur ein Reagenzienbehälter R4 und das dazugehörige Beschickungssystem dargestellt ist, da das System zur Konstanthaltung des Druckes

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und zur gleichmäßigen Beschickung für jeden Reagenzienbehälter gleich ist« - '

Die Volummenge der in den Reaktionsbecher eingeführten ■flüssigkeit ist eine Funktion des Innendurchmessers der Zuleitung '(die gedrosselt ist), der Viskosität und der Dichte der Flüssigkeit (beide sind temperaturabhängig), des Druckes und der Zugabedauer bei offenem Ventil» Der Innendurchmesser der Zuleitung ist praktisch festgelegt, während die Betätigungszeit genau durch eine geeignete irogrammiereinheit geregelt werden kann» Es bleibt also nur die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit (die eine Funktion der lemperatur und der die Hauptströmung regelnden Verengung istj Rohre 30) und der Druck des Systems übrig.

Die Hauptfunktion des Beschickungssystems besteht darin, die Flüssigkeitsströmung gegenüber Schwankungen der Raumtemperatur praktisch unempfindlich zu machen und einen konstanten Abgabedruck zu schaffen, um eine konstante Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen, die wiederum die Abgabe einer reproduzier- _: baren und bestimmten Menge Reagenz in die Reaktionszelle während des Abbauprozesses ermöglicht» Zu. diesem Zweck ist, wie bereits erwähnt, das Reagenziengefäß R4 über das Solenoidventil 68d mit der Stickstoffzuleitung'67d und mit dem Austrittsverteilerrohr 72 über dieAustrittsleitung 95» das Solenoidventil 74d und das von Hand einstellbare Feindosierventil 75 verbunden. Schließlich ist das Gefäß R4 über die Verbindungsleitung 76d und die vakuumbetätigte Ventileinheit 105d mit der Zugabeleitung 30d verbunden. Beispielsweise ist es erwünscht, de» Druck dier Reagenzien in den Behälter zwischen etwa 100 150 mm H ζ» halten, wobei die Werte von der latur (Viskosität) der Reagenzien abhängen. Wie schon gesagt, sind viele der während des Abbauprozesses verwendeten Reagenzien stark flüchtig· Deshalb gewankt der Druck im Behälter am Eingang der Zugabeleitung 97 unkontrolliert ala Funktion des Dampfdruckes der

Reagenzien im Behälter sowie als Funktion der Änderungen des Flüssigkeitsspiegels (die Dampfdruckschwankungön sind eine Funktion von Schwankungen der Umgebungstemperatur)·

Um an der Verbindungsstelle 94 der Verbindungsleitung 76 zu den Reagenzien einen konstanten Druck aufrecht zu erhalten, geht man wie folgt vort Zu Beginn sind die Ventile 68, 74 und 105d geschlossen. Zuerst wird, wie kurz im Zusammenhang mit Figur 1 erläutert ist, das Dosierventil 75 eingestellt, so daß eine geringe Menge Dampf (30 - 50 cm )aus dem Gefäß R4 abströmen kann. Wird also das Solenoidventil 74d betätigt, so wird das Gefäß R4 langsam in die Atmosphäre ventiliert. Nach einer bestimmten Zeit (empirisch zu 30 Sekunden bestimmt) fällt der Gesamtdruck im Gefäß unter den Druck des einströmenden Stickstoffs* Zu diesem Zeitpunkt wird das Solenoidventil 68d geöffnet, um die Stickstoffquelle mit dpm im Behälter befindlichen Reagenz zu verbinden. Dann läßt man den Stickstoff eine gewisse Zeit durch das Reagenz hindurehblasen, bis ein dynamisches Gleichgewicht erzeugt wird, nämlich ein konstanter Druck an der Stelle 94 am Eintritt zur Verbindungsleitung 76. Zu diesem Zeitpunkt wird das durch Vakuum betätigte Ventil 105d betätigt, so daß das Reagenz in die Reaktionszelle21 geführt werden kann» Natürlich ist die" Strömungsgeschwindigkeit des Reagenz noch von TemperaturSchwankungen abhängig, wenn es durch die Zugabeleitung 30d fließt. Wie jedoch im . Zusammenhang mit Figur 1 bereits erwähnt wurde, liegt die Zugabeleitung au etwa 75 # innerhalb der bebeizten Kammer 24, wodurch sie auf einer bestimmten und konstanten Temperatur gehalten wird. ^:

Der vorstehend angegebene Arbeitsschritt wird jedes Mal durchgeführt, wenn ein Reagenz oder Lösungsmittel in die Eeaktionszelle 21 .eingeleitet wird,. Dies hat zur Folge, daß der automatisohe Protein/Peptid-Sequenator gemäß der Erfindung gegenüber zufälligen Schwankungen der Umgebungstemperatur unempfindlich ist und für einen zufriedenstellenden Betrieb keinen klimatisierten Raum benötigt,

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Wie bereits erwähnt,¹ gewährleistet dieses Beschickungssystem, daß während des Abbauprozesses eine reproduzierbare und bestimmte Volummenge Reagenz in die Reaktionszelle geleitet wird«, Y/eiterhin verhindert dieses System auch eine gegenseitige Verunreinigung der verschiedenen Reagenzien. Das beruht darauf, daß das Solenoidventil 68d in der Stickstoffzuleitung 67d geschlossen bleibt, bis der Druck im Behälter unter den Druck des in den Behälter eingeleiteten Stickstoffs fällt, wodurch die Vorratsgefäße von der Stickstoffquelle isoliert werden. So hat jeder Vorratsbehälter praktisch seinen eigenen Regler, was gleichbedeutend mit einer eigenen Stickstoff quelle ist.

Die Einrichtung zur Entfernung der überschüssigen Reagenzien, Reaktionsprodukte und Nebenprodukte aus der Reaktionszelle 21 '(vergl.*Figur 1) enthält eine Abflußleitung 151, deren Spitze in einer ringförmigen Rille am inneren, oteren Rand der Reaktionszelle 21 angebracht ist. Eine vakuumbetätigte Ventilanordnung 152 mit zwei. Ventileinheiten 90a und 90b verbindet die Abflußleitung 151 mit einer Abfallflasche 153 oder einem Fraktionensammler 155, je nach dem, um welche abströmende Flüssigkeit es sich handelte Zo B. fließen während der Waschstufen (Lösungsmittelextraktion) nach jeder Kupplungsstufe die überschüssigen Reagenzien und Nebenprodukte.der Reaktion über die Abfalleitung 154 in die Abfallflasche 153» aus der sie aus dem System entfernt werden können<> Die zu untersuchenden Reaktionsprodukte, die nach den Abbaustufen durch Lösungsmittelextraktion .entfernt werden, werden in den Fraktionensammler 155 geleitet, indem die Abflußleitung 151 über die Ventileinheit 90b mit der Zuleitung 156 für den Fraktionensammler verbunden wird. Beide Ventileinheiten 90a und 90b, die die Ventilanordnung 152 bilden, werden mit Hilfe der Vorvakuumpumpe 31 über die Vakuumleitung 61 und über zwei Hilfsverbindungsleitungen 157 und 158 betätigt, die beide durch geeignete Verbindungsstücke 159 bzw· 160 mit der Vakuumleitung 81 verbunden sind. Beide Verbindungsleitungen und 158 enthalten ein Solenoid-Dreiwegeventil 162 bzwo 161, durch die das Anlegen des Vakuums kontrolliert wird.

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Bin geeigneter Fraktionensammler kann eine kreisförmig angeordnete Reihe von Sammelröhrchen enthalten, die jeweils 5-10 Milliliter Eeagenz fassen. Die Sammelröhrchen befinden sich in einem Gehäuse 166 und werden durch den Antriebsmotor 163 schrittweise bewegt. Das Gehäuse wird mit HLIfe der Vorvakuumpumpe 31, die über eine Yakuumleitung 164, ein Verteilerrohr 42 und ein Solenoidventil 39 mit dem Gehäuse verbunden ist, evakuiert. Beim Evakuieren der Fraktionensammlerkammer werden die letzten gesammelten Rückstände sofort nach dem Sammeln getrocknet. Weiterhin ist das Innere des Praktionensammlers 155 niit dem Absauggebläsesystem 41 über das von Hand betätigte Ventil 165, das Solenoidventil 40 und die Verbindungsleitung 43 verbunden, wodurch die Dämpfe der Reagenzien, die sich im Fraktionensammler während der Beschickung angesammelt haben, in die Atmosphäre geleitet und das Vakuum nach dem Trocknen unterbrochen wird ο

Anordnung der Reaktionszelle und des magnetischen Antriebs

In Figur 3 sind im senkrechten Schnitt, die Einzelheiten der Reaktionszelle und des magnetischen Antriebs dargestellt. Der stufenweise bzw. stufenlos regulierbare Motor 29 hat eine Antriebswelle 201. Die Drehbewegung der Antriebswelle 201 wird mit Hilfe einer'magnet!sehen Antriebskupplungseinrichtung 203 auf die Antriebswelle 202 der Reaktionsζeile' übertragen. Die Antriebskupplung. 203 enthält eine zylindrische", becherförmige Halterung 204, einen äußeren Magnetring 205 und einen inneren Magnetring 206, der konzentrisch im äußeren Magnetring angeordnet ist. Jeder Magnetring ist aus einem geeigneten keramischen Material hergestellt und dauerhaft in Radialrichtung magnetisiert, um die Kupplung des Magnetflusses zwischen den Ringmagneten zu erleichtern· Der äußere Magnetring 205 ist in den Becher 204 eingepreßt und stößt an die obere Schulter 207 an· Der innere Magnet-

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ring 206 ist auf die Hülse 208 aufgepreßt, die die Antriebswelle 202 umgibt und in geeigneter Weise, ζ. B. durch eine Halteschraube (nicht dargestellt) daran befestigt ist. Mit Hilfe dieser magnetischen Kupplung braucht keine geölte Abdichtung zum Motor verwendet zu werden, so daß die damit verbundenen Probleme wegfallen«-

Ein stufenweise oder stufenlos regulierbarer Motor 29 kann zweckmäßig sowohl für das erste Vermischen der Reagenzien mit der Probe als auch dazu verwendet werden, um die Probe in der Reaktionszelle auf einer gewissen Höhe zu halten, die mit der Höhe des Reagenz übereinstimmte Beispielsweise wird bei der bevorzugten Ausführungsform die Geschwindigkeit des Motors 29 entweder auf 1200 oder 1800 U/min eingestellte Natürlich können auch andere Geschwindigkeiten gewählt werden bzw· die Motorgeschwindigkeit kann, falls gewünscht, stetig erhöht werden.

Die Reaktionszelle dreht sich mit der hohen Geschwindigkeit (z. B. 1800 U/min), wenn 'die Reagenzien in die Reaktionszelle hineinfließen. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß die Reagenzien die Probe vollständig umgeben und mit ihr reagieren, so daß verhindert wird, daß ein Ring der nichtumgesetzten bzw. nur teilweise umgesetzten Probe auf der Innenfläche der Reaktionszelle 21 hinterbleibt und sich dort ansammelte Die Reaktionszelle wird auch während der Waschstufen mit der hohen Geschwindigkeit gedreht, da bei hohen Geschwindigkeiten die Entfernung der Waschlösungsmittel aua der Reaktionsz-elle erleichtert wird. Während der Reaktionen selbst wird die Reaktionszelle mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, z. B« mit 1200 U/min, gedreht, wodurch die Höhe der Probe vermindert und die Vermischung der Reagenzien mit der Probe erleichtert wird, aο daß mit Sicherheit eine vollständige Reaktion stattfindet»

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Ein dünnwandiges, zylindrisches, becherförmiges Element 245 aus Kel-P-Mateiial ist zwischen dem äußeren und dem inneren Magnetring 205 bzw· 206 angeordnet, wobei ein kleiner Abstand 226 um den inneren Magnetring 206 erhalten bleibt, so daß eine nichtmagnetische, druck- und vakuumdichte Abdichtung zwischen der Reaktionskammer 22 (die den inneren Magnetring 206 einschließt) und der beheizten Kammer 24 geschaffen wirdo Das becherförmige Element 245 wird.auf den unteren Teil eines zylindrischen lagergehäuses 209 aufgepreßt, das eine äußere Rille zum Festhalten einer geeigneten 0—Ring-Abdichtung 210 hat. Im lagergehäuse.209 befinden sich ein oberes und ein unteres Kugellager 211 bzw. 212· mit engen Toleranzen; die Kugellager wirken mit der drehbaren Antriebswelle 202 zusammen, die zusammen mit dem zylindrischen Lagergehäuse 209 eine Ringkammer 221 begrenzt. Das. Lagergehäuse 209 ist mit iülfe der Befestigungsschrauben 214, die in einen Außenflansch 246 des Lagergehäuses 209 hineinragen, dichtschließend mit einer als Prallblech ausgebildeten Grundplatte 213 verbunden»} das Lagergehäuse 209 liegt dicht an der Oberseite der Grundplatte 213 an, Eine geeignete Dichtung.(nicht dargestellt) ist zwischen der Grundplatte 213 und dem Plansch 215 vorgesehen. Am oberen Ende der Antriebswelle 202 ist ein Antriebsteller 215 befestigt, der eine ringförmige Vertiefung 216 aufweist, in der sich ein ringförmiges Element 217 mit einem-etwas kleineren Durchmesser als die Vertiefung 216 befindet, wobei ein kleiner Abstand 225 um das ringförmige Element 217 gebildet wird, so daß das ringförmige Element 217 innerhalb gewisser Grenzen seitlich und durch Kippen eingestellt werden kann« Die Reaktionszelle 21 liegt dicht an einer abgedrehten Ver- · tiefung 218 im ringförmigen Element 217 an und ist mit Hilfe eines Epoxydharzes daran befestigt.

Damit die Innenfläche der Reaktionszelle parallel zur Drehachse der Antriebswelle 202 läuft, sind Einrichtungen zum Ausrichten der Reaktionszelle in vertikaler und seitlicher Richtung vorgesehen. Die Ausrichtung, auf die es ankommt, erfolgt mit Hilfe

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Ton vier Stellschrauben, die am Umfang des Antriebstellers, 215 angeordnet sind, sowie mit vier Stellschrauben, die auf der Oberseite des ringförmigen Elements 217 angebracht sind,, Z. B. kann die Reaktionszelle in seitlicher Richtung ausgerichtet werden, indem die vier Schrauben,- die mit vier gleich weit voneinander entfernten Bohrungen 219 mit Innengewinde am Umfang des Antriebstellers 215 vorgesehen sind, individuell eingestellt werden« Andererseits kann die optimale Neigung oder vertikale Richtung einfach dadurch bewirkt werden, indem die vier Schrauben, die mit,.vier gleich, weit voneinander entfernten, mit Innengewinden versehenen Bohrungen 220 im ringförmigen Element 217 zusammenwirken, eingestellt werden. Die vier Stellschrauben, die mit dem Antriebsteller 215 verbunden sind, dienen auch dazu, um das ringförmige Element 217 in der Vertiefung 216 zu halten.

Wie bereits erwähnt, hat die Reaktionszelle 21 die Form eines im allgemeinen zylindrischen Bechers; sie ist aus einem geeigneten, niehtkorrodierenden Material, wie Borsilikatglas, hergestellt» Bei einem Beispiel war der Innendurchmesser (d) des Bechers etwa 25 mm, während die Innenhöhe (h) des Bechers (gemessen vom Boden des Bechers zur ringförmigen Rille 222an der Innenfläche des oberen Randes des Bechers) etwa 31 mm befrugo Die ringförmige Rille 222 war etwa 2,5 mm tief (gemessen von der Innenfläche des Bechers) und etwa 6 mm breite Es sei daraux hingewiesen, Saß das Einsammeln um so leichter ist, je tiefer die ringförmige Rille ist» Die Innenkante am Boden der Zelle war bis auf einen Radius von etwa 6 mm abgerundet, um die Stärke der Probe am Boden der Zelle herabzusetzen, wodurch die chemischen Reaktionen erleichtert, die Waschwirkung der Lösungsmittel'verbessert und die Probe daran gehindert wurde, sich in der Ecke anzusammeln! weiterhin wurde hierdurch ein Sieden während der irocknung vermieden, das gewöhnlich an scharfen Ecken beginnt, Der Boden im Inneren der Zelle ist flach und geht tangential in die abgerundeten Ecken über? in der Mitte hat er einen

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konischen Vorsprung mit einer Höhe von etwa 3 mm und· einem Durchmesser von 5 mm an der Basis, um die Ansammlung von Rückständen in der Mitte des Bechers, die keinen Zentrifugalkräften ausgesetzt ist, zu verhindern«

Die Reaktionskammer 22 wird durch eine Umfassung 23 begrenzt, die eine zylindrische Glashülse 223 darstellt, die am unteren Ende mit' einem Becher 245 und am oberen Ende mit einer scheibenförmigen Kappe 224 aus einem geeigneten Material, wie Aluminium oder korrosionsbeständigem Stahl, verbunden4.st. Die Kappe 224 paßt über das obere Ende der zylindrischen Glashülse 233 und trägt einen O-Ring 230 (aus geeignetem inertem Material wie "Viton" oder Pdferäthylen/Polypropylen) in einer inneren ringförmigen Rille 231. Ein Teflonring (nicht dargestellt) befindet sich zwischen dem oberen Rand der zylindrischen Glashülse 223 und der Kappe 224 als Kissen» Die Kappe 224 enthält weiterhin eine zentrale Öffnung 232 zur Aufnahme eines Stopfens 233, vorzugsweise aus Teflon. Eine O-Ring-Abdichtung 234 in einer ringförmigen Rille um die Öffnung 232 dient als Flüssigkeitsabdichtung, zwischen dem Stopfen 233 und der Kappe 224. Das untere Ende der zylindrischen Glashülse liegt auf einemTeflonring (nicht dargestellt) auf, der in einer ringförmigen Leiste 235 in einem im allgemeinen zylindrischen Hauptgehäuse 236 gehalten wird, das auf der Grundplatte 213 befestigt ist. Das Gehäuse 236 enthält eine Vertiefungen der sich der Antriebsteller 217 dreht, sowie eine imere Rille zur Aufnahme einer O-Ring-Abdichtung 238, die das untere Ende der Glashülse 223 umgibt.

Man erkennt jetzt, daß' die Reaktionskammer 22 einen freien Raum 226, eine Ringkammer 221 und eine Aussparung 237 im Hauptgehäuse 236 enthält, die alle miteinander in Verbindung stehen· Damit im automatischen Sequenator stark flüchtige Reagenzien verwendet werden können, ist es erforderlich, daß das Gesamtvolumen der Reaktionskammer möglichst klein gehalten wird. Nach einer Anordnung ist der gesamte, nicht ausge-

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nutzte Saum kleiner als 250 cm , wodurch eine schnellere Einstellung der Temperatur und des Dampfdruckes erfolgt, und VerdampfungsVerluste sehr klein"gehalten werden, so daß der automatische Sequenator gemäß der Erfindung sowohl für hochflüchtige Reagenzien als auch für nichtflüchtige !Reagenzien ohne Schwierigkeit verwendet werden kanne Weiterhin erleichtert eine derartige Anordnung die Regelung der Gas- und Dampfströme bezüglich der Reaktionszelle 21. Um den nichtausgenützten Raum noch zu verkleinern, kann die Ringkammer 237teilweise mit einer locker passenden ringförmigen Hülse 240 gefüllt werden.

Wie bereits erwähnt, wird die Reaktionskammer 22 evakuiert und mit strömendem Stickstoff über die leitungen 31a bzw» 46 (mit den dazugehörenden Solenoidventilen·35 und 56) gefüllt, wobei jede leitung durch die Grundplatte 213 und das Hauptgehause 236 in die Vertiefung 237 hineingeht, die, wie schon gesagt, mit der Reaktionskammer 22 in Verbindung steht. ' ' ■ '"■"■'"..

Der Stopfen 233 ist mit Hilfe von drei Schraubverbindungen (nicht dargestellt), die durch einen Arm 239 in das obere Ende des Stopfens 233 laufen, an einem schwenkbaren Arm 239 befestigt. Der Arm 239 ist um einen Drehpunkt 245 schwenkbar, so daß der Stopfen 233 leicht aus der öffnung 232 in der Kappe 224 herausgenommen und wieder eingesetzt werden kann. Ein entfernbarer Rändelbolzen 241 •geht dujjch den oberen Seil des Arms 239 und in den vorspringenden ϊβϋ der Grundplatte 236» wodurch der Arm 239 gesichert wird, wenn der Stopfen 233 eingefügt wird. Beim Anziehen des Bolzens 241 wird ein O-Sing 237 zusammengepreßt, wodurch ein vakuumdichter Abschluß zwischen dem Stopfen 233 und der Kappe 224 geschaffen wird. Wird der Bolzen 241 entfernt," so kann der Arm 239 um den· £unk-*t 260 «ehwenken, so daß der Stopfen 23? entfernt wer-

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den kann und ein Zugang in die Reaktionszelle 21 geschaffen wird. ' .

Der Stopfen 233 ragt nach unten in die Heaktionszelle, wobei die Heaktionszelle vollständig von der Reaktiönskammer 24 ab-.geschlossen wird. Auf diese Weise wird ein Entweichen des Inhalts der Reaktionszelle in die ReaktiOnskammer 22 vermindert und verzögert. Bei einer derartigen Anordnung wird die turbulenz vermindert und praktisch jede Pumpwirkung ausgeschaltet, die durch die Sehleuderwirkung der sich drehenden Reaktionszelle auf die Dämpfe in der Zelle zwischen dem Inneren der Zelle und der Reaktionskammer ausgeübt wird. Daraus ergibt sich in der Praxis, daß die erzwungene Dampfumwälzung auf das Innere der Reaktionszelle beschränkt ist, wodurch Verdampfungsverluste niedrig gehalten. werden<> Andererseits sei darauf hingewiesen, daß der Stopfen 233 verhältnismäßig locker in der Öffnung 232 sitzt, so daß ein enger Ringraum zwischen dem Stopfen 233 und der Kappe 224 vorhanden ist} auf diese Weise sind zwar die Flüssigkeiten in der Zelle 21 praktisch vollständig eingeschlossen, doch kann der in die Reaktionskammer 22 eingeleitete Stickstoff in die Reaktionszelle 21 eindringen und darin zirkulieren, worauf er die Reaktionszelle über die Abflußleitung 151 und/oder über die gedrosselte Vakuumleitung 32 verläßt. Weiterhin ist es auf diese Weis© möglieh, daß das Vakuum mit dem Inneren der Reaktionszelle in Verbindung steht.

Der Stopfen 233 enthält die Zuleitungen 30 für die Reagenzien bzw. die lösungsmittel (nur eine Zuleitung ist dargestellt), ■ die AbfluBleitung 151 und die gedrosselte Vakuumleitung. 32. Wie schon gesagt, befindet sich die gedrosselte Vakuumleit.ung 32 entlang der Längsachse innerhalb der EeaktionszelXe, während die Zuleitungen 30 in einem Kreis um die gedrosselt» Vakuumleitung 32, angeordnet sind. Die Höhe der gedrosselten Vakuumleitung 32 wird so eingestellt, daß ihr unteres Ende

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innerhalb des Wirbels des umgewälzten Dampfgemisches liegt« Eine derartige Anordnung der gedrosselten Vakuumleitung · verbessert die Leistungsfähigkeit der Vakuumtrocknung in der Reaktionszelle beträchtlich und vermindert die Menge der unerwünschten Dämpfe (korrodierende und nichtkorrodierende Dämpfe), die"mit den einzelnen Oberflächen der Reaktionskammer in Berührung kommen_e

Die Abflußleitung 151 tritt möglichst tangential in den Reaktionsbeeher ein, wobei ihr Ende in der Rille 222. entgegengesetzt zur Drehricht'ung der Reaktionszelle liegt. Es ist ein geringer freier Raum zwischen der Rille und dem Ende der Abflußleitung vorgesehen. Die Aufnahme der Reagenzien, Produkte und Nebenprodukte sowie der Extraktionslösungsmittel wird durch den Impuls der auftreffenden Flüssigkeiten und durch den höheren Stickstoffdruck in der Reaktionszelle gefordert. Die Äbflußleitung 151 ist von außen her verstellbar, sowohl in ihrer Längsachse (vertikal) als auch im Winkel zu ihrer Längsachse, so daß sie an die optimale' Stelle zur Entfernung der Flüssigkeiten gebracht werden'kann* Alle Leitungen bestehen"aus einem geeigneten, nicht korrodierenden Material, wie Teflon₀

Schließlich tragt der Stopfen 233 einen Temperaturmesser 242, beispielsweise einen Thermistor, der in einem Glasstab eingeschmolzen ist, wodurch die Temperatur in der Reaktionszelle 21 kontinuierlich überwacht werden kann„

Temperaturregelsystem

In schematischer Form ist weiterhin·das Temperaturregelsystem für die Luftumwälzung dargestellt, mit dessen SLIfe die Reaktionszellenanordnung 20 und die magnetische Antriebseinrichtung 203 sowie das Lagergehäuse 236 auf einer¹ konstanten und vorherbestimmten Temperatur gehalten wird.·

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Zu diesem Zweok ist ein Ventilator 250 an der Unterseite der Grundplatte 213 angebracht, der ein Heizelement 251 trägt, das nach oben durch eine öffnung in der Grundplatte 213 in den oberen Teil der beheizten Kammer 24 ragt. Wie bereits erwähnt, ist die beheizte Kammer 24 duröh eine im allgemeinen rechtwinkelige Umfassung 25 aus einem geeigneten isolierenden Material begrenzt.

Der Ventilator 250 saugt die luft aus dem unteren Teil der beheizten Kammer 24 an und drückt sie durch das Heizelement 251, durch das die luft auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, in den oberen Teil der beheizten Kammer 24· Die erhitzte luft geht durch den oberen Teil der beheizten Kammer und über eine ringförmige öffnung 252 in der G-rundplatte 2T3 in den unteren Teil, wie es durch die Pfeile dargestellt ist. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Magnetkupplung 203» die einzelnen lagergehäuse und die Eeaktionszellenanordnung 20 in der Mitte der beheizten Kammer 24 angeordnet sind, wodurch sie auf einer gleichmäßigen, vorher bestimmten und konstanten Temperatur, vorzugsweise von etwa 50°0 gehalten werden. Das bedeutet, daß gegebenenfalls vorhandene kalte Stellen im Inneren der Reaktionszellenanordnung liegen, wodurch die stark flüchtigen Reagenzien und Puffer innerhalb der Reaktionszelle 21 gehalten werden.

Wie schon gesagt, wird die Temperatur in der Reaktionszelle kontinuierlich durch einen Thermistor 242 überwacht. Weiterhin ist ein Thermistor 243 im Gehäuse 236 angebracht, um dessen Temperatur kontinuierlich zu überwachen. Ein dritter Thermistor 244 ist yber dem Heizelement angeordnet und dient dazu, die Temperatur der vom Heizelement kommenden luft kontinuierlich zu überwachen. Die Thermistoren 243 und 244 sind in Reihe geschaltet und mit dem Temperaturregelkreis des Heizelements 251 verbunden. Diese Anordnung bewirkt*, daß die

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Temperatur der aus dem Heizelement austretenden luft über den eingestellten Punkt ansteigt, wenn die Temperatur des Gehäuses unter dem eingestellten Punkt liegt (z. B. zu Beginn) , wodurch künstlich ein hohes Temperaturdifferential geschaffen wird, das anfangs zu einer schnellen Erwärmung führt. Mit Hilfe dieses Systems wird auch die Temperatur des Sequenatorsystems auf einem bestimmten, gleichmäßigen, nichtsehwankenden Wert gehalten.

Me vakuumbetätigte Ventilanordnung

In den *iguren 4, 5 und 6 ist die Yakuumventilanordnung ge-

Λ.

maß der Erfindung näher erläutert. Wie bereits gesagt, enthält jede Yakuumventilanordnung zwei identische, unabhängige Ventileinheiten 103 und 1051 die auf einem gemeinsamen Verteilerrohr oder Verteilerkörper 106 angebracht sind und sich in diese Richtung öffnen· Deshalb wird aus Gründen der Eine· fachheit nur die Ventileinheit 105 näher beschrieben, wobei vorausgesetzt wird, daß die untere Ventileitiieit 103 in identischer Weise arbeitet."

Der Verteiler 106 enthält.zwei diametral entgegengesetzte ringförmige Vertiefungen 107 und 108 und ist auf beiden Seiten mit kreisförmigen flexiblen Membranen 109 und 110 aus einem geeigneten biegsamen, chemisch beständigen Material, wie Teflon (Polytetrafluoräthylen) verbunden. Der äußere Umfang der fbxiblen Membrane 109 liegt zwischen dem Verteiler 106 und einem zylindrischen Gehäuse 111, das durch vier Haltebolzen 112.feet am Verteiler 106 angebracht ist. Das Außengebläse 111 enthält eine kreisförmige Vertiefung 113, die mit einer Bohrung 114 in Verbindung steht, deren Innenfläche ails iagerfläche ditnt. Ein kappenförmiges Teil 115 eitzt dichtSchließend über dem oberen Ende der Bohrung 114 und enthält eine Stellschraube 116, die naoh unten in die Bohrung 114 ragt. Ein kreieförmiges Soheibenelement 117

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sitzt in der Vertiefung 113 und enthält einen nach oben ragenden Schaft 118, der in der Bohrung 114 gleitet· Der röhrenförmige Schaft 118 enthält eine Gegenbohrung 119 mit einem elastischen Element 120, z. B. eine Spiralfeder, die die Stellschraube 116 umgibt und zwischen dem unteren Ende der Gegenbohrung 119 und einer Stufe 121 auf der Unterseite der Kappe 115 gehalten ist.

Ein im allgemeinen pfeilförmiger Ventilkegel 125 ragt durch die öffnungen in der flexiblen Membran 109 und in der kreisförmigen Scheibe 117 in den röhrenförmigen Schaft 118, an dem er mit Hilfe einer Schraube 123 befestigt ist, die mit einer Bohrung mit Innengewinde im Ventilkegel 125 zusammenwirkt· Durch Anziehen der Schraube 123 wird die flexible Membran 109 fest zwischen die Unterseite der kreisförmigen Scheibe 117 und die Oberseite des Ventilkegels 125 gepreßt. Eine O-Ringdichtung 133 befindet sich in einer ringförmigen Rille im scheibenförmigen Teil 117, wodurch eine Vakuumabdichtung und gleichzeitig ein Element zum Anäücken der Teflonmembran 109 gegen den Ventilkegel 125 geschaffen wird.

Ein ringförmiger Hohlraum 126, der durch die fläche der Vertiefung 113 und die Oberseite der kreisförmigen Scheibe 117 begrenzt ist, dient als Betätigungshohlraum, der über einen Kanal 127 mit einer Vakuumöffnung 104 in Verbindung steht. Die Vakuumöffnung 104 hat ein Innengewinde, das ein geeignetes Verbindungsstück für die leitung aufnimmt.

Die Oberfläche der ringförmigen Vertiefung 107 im Verteiler 106 sowie die flexible Membran 109 begrenzen einen Hohlraum 129 für die zu verarbeitenden Flüssigkeiten, der über einen Kanal 128 mit der Öffnung 100 einer Fiüssigkeitszuleitung und über einen Kanal 130 mit einer Austrittsöffnung 102 in Verbindung steht. Ia ähnlicher Weise begrenzen die Fläche der unte-

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ren ringförmigen Vertiefung 108 und .die flexible Membran 110 ^ einen zweiten ^lüssigkeitshohlraum 131, der über einen Kanal 132 mit einer Zuleitungsöffnung 101 und über einen Kanal 130 mit einer Austrittsöffnung 102 in Verbindung steht,, Man erkennt also, daß die Austrittsöffnung 102 beiden Zuleitungsöffnungen 100 und 101 für die Flüssigkeit gemeinsam ist» Bei dem vorliegenden automatischen Protein/Peptid-Sequenator steht die öffnung 100 für die Flüssigkeitszuleitung mit einem Vorratsgefäß für das Reagenz in Verbindung, während die Öffnung 101 für die Flüssigkeitszuleitung mit einem Vorratsbehälter für das lösungsmittel in Verbindung steht»

Der Ventilkegel 125 enthält einen konischen Vorsprung 137, der in einer Spitze 138 endet (Figur 5) ₉ die mit einem Ventilsitz 135 um einen Kanal 130 zusammenwirkt. Die Spiralfeder 120 erzeugt eine nach unten gerichtete Kraft, die normalerweise das Ventil in eine geschlossene Stellung drückt, wobei der Ventilkegel 125 auf dem Ventilsitz 135 sitzt, um den Kanal 130 von dem Hohlraum 129 für die Flüssigkeitszuleitung abzuschließen. Beim Anlegen eines geeigneten Vakuums an den Betätigungshohlraum 126 überwindet die Membrane 109 die nach unten gerichtet© Kraft der Feder 120, wobei die kreisförmige Scheibe 117 und der Ventilkegel 125 senkrecht nach oben gehen, das Ventil geöffnet wird und die Flüssigkeit aus dem Zuleitungshohlraum 129 durch den Kanal 130 zur Austrittsöffnung 102 fließen kann. Man erkennt also, daß die biegsame Membran 109 nicht nur als flüssigkeitsdichtes AbSchlußelement zur Trennung des Betätigungshohlraums 126 vom Hohlraum 129 für die Flüssigkeitszuleitung, sondern auoh zur Betätigung des Ventils dient. Diese Anordnung ermöglicht eine kompakte Bauweise und erleichtert den Druckausgleich der Ventilanordnung.

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Ein wichtiges Merkmal der Ventilanordnung ist der Ventilsitz 135* Wie die flexible Membrane 109 ist der Ventilsitz 135 aus einem geeigneten, nicht korrodierenden Material, wie Teflon, hergestellt; das gilt auch für alle anderen Flächen der Ventilanordnung, die mit der zu verarbeitenden Flüssigkeit in Berührung kommen. In ähnlicher Weise ist der Ventilkegel 125 aus einem etwas stärkeren, nicht korrodierenden Material, wie KeI-F, hergestellt, mutzt man die natürlichen Kriecheigenschaften des Teflons aus, so entspricht die geometrische Form des Ventilsitzes 135 immer der des härteren konischen Vorsprungs 137, so daß eine vollkommene und reproduzierbare Abdichtung erzielt wird. Zuerst wird der Ventilsitz 135 so abgedreht, dafl eine ebene Fläche im rechten Winkel zu einer vertikalen Linie durch die Spitze 138 des konischen Vorsprungs 137 gebildet wird. Da die ursprüngliche Kontaktzone zwischen dem Ventilsitz 135 und dem Ventilkegel 125 eine Linie darstellt, überschreitet die Anfangsbelastung des Ventilsitzes 135 die Fließgrenze des Ventilsitzes 135, so daß er eine geometrische ^orm einnimmt, die der Form der konischen Oberfläche 137 entspricht, wodurch eine wirksame Abdichtung gewährleistet ist. Diese Verformung des Ventilsitzes 135 ist dauernd· Natürlich ist der Grad der Verformung eine Funktion des durch die Spiralfeder 120 ausgeübten Druckes. Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß die Drehbewegung des Ventilkegels 125 gegenüber dem Ventilsitz 135 beschränkt ist, wodurch eine dauernd zusammenpassende Grenzfläche aufrechterhalten wird.

Die ^x'iguren 5 und 6 zeigen zwei verschiedene geometrische ¹Ormen des Ventilkegels 125, die so konstruiert sind, daß sie die natürlichen Fließeigenschaften des Teflons unter Belastung ausnützen. Beide Formen sind so konstruiert, daß sie eine schnell zunehmende Berührungsfläche erzeugen, wodurch die auf den Ventilsitz ausgeübte Belastung uehnell abnimmt, sobald erst einmal der Ventilsitz 135 gebildet ist.

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OGv ' ? C 9 1

In S¹IgUr 5 verläuft die kegelstumpfförmige Unterseite HO des Ventilkegels 135 nach öl?en und nach außen von der Basis 142 zum äußeren Band 141. Die neigung der Unterseite 140 beträgt etwa 10°.gegenüber einer horizontalen Ebene, die durch die Basis'142 des konischen Vorsprunges 137 läuft ψ Die Fläche des konischen Vorsprungs 137 ist in einem Winkel von etwa 45° zu der vertikalen Linie, die durch die Spitze 138 hindurchgeht, geneigt.

In ^igur 6 verläuft die kegelstumpfförmige Unterseite 140 nach innen und nach unten vom Rand 141 zu einem.konischen Vorsprung 137 und bildet einen Winkel von etwa 15° zu einer horizontalen Linie, die durch die Spitze 138 läuft· Anstatt aber an der Basis des konischen Vorsprungs 137 zu enden, ist die Unterseite 140.durch eine ringförmige RiUe 143 vom konischen Vorsprung 137 getrennt. Wie bei der Ausführungsform von ^igur 5 ist der konische Vorsprung 137 etwa 45° zu einer horizontalen Linie, die durch die Spitze 138 geht, geneigt.

Fraktionensammler

In ^'igur 7 ist in Perspektivansicht (teilweise weggebrochen, um das Innere zu zeigen) der erfindungsgemäß verwendete Fraktionensammler dargestellt. Der Fraktionensammler 155 enthält ein vakuumdichtes zylindrisches G-ehäuse 166 mit einem Deckel 275 aus einem geeigneten durchsichtigen Material, wie Glas. Eine Anzahl von Sammelröhrohe.n 276 (insgesamt 90) ist in.zwei konzentrischen kreisförmigen Reihen 277 und 278 angeordnet· Die Sammalrönrohon sind alle im vakuumdichten Gehäuse 166 eingeschlossen und stehen in einem gemeinsamen drehbaren Röhrchenge^tell 279, das schrittweise (jeder Sähritt ist gleich der Entfernung zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarterPrüfröhrchen) mit BpLIfe eines Gesperrmechanismus angetrieben wird· Der G-esperrmechanismus enthält ein drehbares Zahnrad 281 mit einer Reihe von Zähnen am Umfang, die mit

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einem hin- und hergehenden, durch einen Motor 163 angetriebenen Arm 282 zusammenwirken. Die schrittweise Drehbewegung des G-esperrmechanismus 280 wird über eine Drehwelle 283, die mit dem Zahnrad 281 und der ^odenflache des gemeinsamen Röhrchengestellß 279 verbunden ist, auf das gemeinsame Röhrchengestell übertragen. Die Welle 283 ist drehbar in einem Lagergehäuse 284 mit oberen und unteren Kugellagern 287 bzw. 288 gelagert, während das lagergehäuse 284 dichtschließend in der ■°odenwand des Hauptgehäuses 166 angebracht ist. Ein O-Ring 289, der in einer ringförmigen Rille um die Außenfläche der Drehwelle:283 angeordnet ist, erzeugt eine vakuumdichte Abdichtung zwischen der Drehwelle 283 und dem Lagergehäuse 284. Die Sammelröhrchen 276 werden durch eine Zugabeeinrichtung gefüllt, die eine röhrenförmige Zuleitung 285, die mit Hilfe,eines geeigneten vakuumdichten O-Ringes 286 in der Seitenwand des Hauptgehäuses 166 angebracht ist, enthält. 'Das Grundprinzip zur Einleitung von flüssigkeiten in die Sammelröhrchen 276 und die automatischen Einrichtungen zur Einleitung sind an sich bekannt (vergl. z. B. USA-Patentschrift 3 181 574), das Zugaberohr/Wird linear zwischen der äußeren und inneren konzentrischen, kreisförmigen Röhrchenreihe 277 bzw. 278 mit Hilfe ejtes selektiv betätigten Motors 2.90 bewegt·

Erfindungsgemäß wird der Innenraum 291 des Fraktionensammlers .155 über eine Vakuumleitung 164 (die mit der Vorvakuumpumpe 31 verbunden ist} Figur 1) evakuiert, wobei die Vakuumleitung über ein geeignetes Verbindungsstück 292,das dicht in der mit Innengewinde versehenen Bohrung 293 im Boden des Hauptgehäuses 166 sitzt, mit dem Innenraum 291 in Verbindung steht. Wie schon gesagt, ermöglicht die Evakuierung des Innenraumes 291 des Fraktionensammlers, daß die zu untersuchenden Rückstände in einer sauerstofffreien Atmosphäre gehalten werden können} weiterhin können diese Rückstände auf diese Weise schnell getrocknet werden«

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Prograrnmiereinheit ■

In figur 8 ist in F_Orm eines Blockdiagramms eine für die Zwecke der"Erfindung geeignete Programmiereinheit dargestellt. Der Programmträger ist ein gestanztes Band 301 in F_Orm einer endlosen Schlaufe, das im allgemeinen aus Mylar hergestellt und um den Umfang einer drehbaren Hetalltrommel 302 gelegt ist, die durch die Leitung 303 geerdet ist.

Gewöhnlich enthält das Papierband insgesamt 42 Kanäle, wobei die Anweisungen durch einfaches Einstanzen von Löchern an bestimmten Stellen in jedem Kanal aufgezeichnet werden können. Erfindungsgemäß enthalten die ersten beiden Kanäle Signale für den Stromkreis der Haupt-Programmiereinheit₀ Z.wölf der nächsten dreizehn Kanäle dienen als Zeitgeberkanäle, Wobei ein binärer Code vorgesehen sein kann, um die Zeitdauer, die der Sequenator für jede Stufe benötigt, festzulegen·,. 2n den restlichen Kanälen sind Anweisungen für die verschiedenen Steuerelemente des Sequenatorsystems vorgesehen, wodurch die auf jeder Stufe durchgeführte Punktion durch Betätigung bestimmter Yentile und/oder Motoren (vergl. Figur 1) gesteuert wird_e

Zu Beginn jedes Arbeitsschrittes wird eine Zahl, die die Zeitdauer dieses Arbeitsschrittes darstellt, in das Register 305 für die Zeitdauer.jedes Arbeitsschrittes eingespeist (vergl. Figur 8), Diese Zahlen sind ursprünglich in den zwölf Zeitkanälen, auf dem Programmierband 301 aufgezeichnet, wobei der übliche binäre Code verwendet wird. Die Zeitdauer ^;3edes Schrittes wird in der gleichen Linie entlang der Anweisungen für die Kontrollelemente zur Durchführung der Funktion auf dieser Stufe codiert· Das Programmierband 301 steuert also nicht nur die Funktion und die Reihenfolge der Stufen sondern auch die Dauer der auf jeder Stufe durchgeführten Arbeitsschritte«

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Ein elektromechanischer Bandableser 307 wirkt mit dem Programmierband 301 zusammen und erfaßt die gestanzten löcher im Band, wenn das Band am Ableser vorbeiläuft. In der Praxis ist der Bandableser 307 ein Teil einer handelsüblichen Einheit, die eine Metalltrommel 302 enthält, mit deren Hilfe das programmierte Band am Ablesemechanismus vorbeibewegt wird. Insbesondere enthält der elektromechanisehe Bandab-

leser 307 eine Reihe von Metallbürsten (wobei für jeden Bandkanal eine Bürste vorgesehen ist), die entlang der Bandoberfläche auf einer Linie unmittelbar oberh&lb der Metalltrommel 302 sitzen_e Geht ein Loch vorbei, so schließt die Metallbürste einen Kontakt mit der Oberfläche der Metalltrommel 302, wobei ein elektrischer Stromkreis geschlossen und die Ausgangsleitung der Metallbürste unter Strom gesetzt wird.

Bei der dargestellten Anordnung sind die zwölf Zeitkanäle in drei Gruppen von vier Kanälen unterteilt; die Ausgangsleitungen der ersten Gruppe repräsentieren Zeiträume von 1, 2, 4 bzw. 8 Sekunden; die Ausgangsleitungen der zweiten Gruppe repräsentieren Zeiträume von 10, 20, 40 bzw. 80 Sekunden; und die Ausgangsleitungen der dritten Gruppe repräsentieren Zeiträume von 100, 200, 400 bzw. 800 Sekunden. Beim Stromdurchgang werden die Signale, die in den Ausgangsleitungen des Zeitkanals erscheinen, mit Hilfe einer Reihe von Umkehrgattern 304 (ein Gatter in jeder Ausgangsleitung) mit einem Binärcode-Dezimal-Konverter (BCD) 308 gekoppelt, der in an sich bekannter Weise die binär codierte Zahl in den Ausgangsleitungen des Zeitkanals in eine cteimal codierte Zahl umwandelt. Die dezimal codierte Zahl wird dann in einen Komparator 309 eingespeist, in dem diese Zahl sofort mit der Zahl verglichen wird, die zu diesem Zeitpunkt im Register 305 für die Zeitdauer der Stufe enthalten ist. Stimmen diese Zahlen nicht überein, so erzeugt der Komparator 309 ein Ausgangssignal, das an den Eingang eines freilaufenden Multivi-t brators 310 geht. Gleichzeitig wird ein Sperrsignal, das übtr

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eine Zeitverzögerungseinrichtung 314 vom Bandantrieb 316 abgenommen wird, auf die Uhr-Impulsquelle 311 übertragen, wodurch die Schwingung dieser Impulsquelle unterbrochen wird, der frei laufende Multivibrator 310 wird durch das Signal aus dem Komparator 309 geschaltet, so daß eine Reihe von Ausgangsimpulsen mit einer bestimmten Frequenz erzeugt wird, die mit dem vorher eingestellten Eingang des Registers 305 für die Zeitdauer der Stufe gekoppelt werden. Das Register 305 für die Zeitdauer der Stufe kann in der Praxis die Form eines elektromechanischen Zählers mit drei Dekaden einnehmen, wobei der Zähler durch Zusammenkoppeln von drei handelsüblichen elektromechanischen Zähleinheiten mit jeweils einer Dekade erhalten v/irdj die Einheiten werden schrittweise durch einen geeigneten Antriebsmechanismus angetrieben. Dieser stufenweise arbeitende Antriebsmechanismus reagiert auf die Eingangsimpulse mit konstanter Frequenz, die durch den frei laufenden Multivibrator 310 erzeugt werden, wobei das Zeitregister 305 bei jedem Eingangsimpuls eine Stufe weiter geht.

In der vorher eingestellten Mode, d. h. ,wenn die Zahl, die die erforderliche Zeitdauer repräsentiert, in das Zeitregister 305 eingespeist wird, füllt der Multivibrator 310 nacheinander das Zeitregister 3o5 stufenweise auf, bis die in dieses Register eingespeiste Zahl gleich der Zahl,ist, die in den Ausgangsleitungen des Binärcode-Dezimal-Konverters

308 erscheint. Zu diesem Zeitpunkt entfernt der Komparator

309 das Blockiersignal in einer zweiten Uhr-Impulsquelle 311» wodurch die Impulsquelle 311 in der Lage ist, wieder eine Reihe von Ausgangsimpulsen mit konstanter Frequenz zu liefern. Die Impulse von der Uhr 311 werden mit dem Register 305 gekoppelt, um die in das Register eingespeiste Zeitspanne stufenweise zu vermindern, bis die im Register eingespeicherte Zahl den Wert Hull erreicht. Bei der bevorzugten Ausfünrungsfora kann die Impulsquelle 311» die In einer Sekunde einen Impuls abgibt, die form eines motorisch ange-

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triebenen liagnetstab-Impulsgebers haben, doch können auch andere geeignete stabile elektronische Oszillatoren verwendet werden«

Beim Erreichen der Zahl Null gibt das Register 305 bei 0 an der Ausgangsleitung 312 ein Ausgangssignal, das über ein Und-G-atter 319 mit dem Bandantrieb 313 gekoppelt wird. Wie bereits erwähnt, wird der Bandantrieb 313 normalerweise stufenweise angetrieben, untereinander die funktioneilen Stufen durchzuführen, die für eine erfolgreiche Ausführung des Abbauprozesses notwendig sindo Jedes Impulssignal, das bei 0 an der Ausgangsleitung 312 gebildet wird, bewirkt, daß der Bandantrieb 313 um eine Mnie weiter geht und dem Sequenator den näohsten Satz von Anweisungen zur Verfugung stellt. Ist die nächste Stellung erreicht, so erzeugt der Bandantrieb 313 ein Ausgangssignal über die Verzögerungseinrichtung zum Komparator 309, das bewirkt, daß der Komparator 309 ein Unterbrechungssignal zum Eingang der Uhr-Impulsquelle 311 sendet. Der Kurzzeit-Verzögerungskreis 314 ist zwischen den Bandantrieb 313 und den Komparator 309 geschaltet, damit die Schaltkreise ausreichend Zeit haben, um einen Zeitcode zu registrieren, bevor das Unterbrechungssignal erzeugt wird. Ist kein Zeitcode vorhanden, so geht das Register 305 für die Zeitdauer der Stufe auf Null zurück, und das Band wird auf die nächste Linie umgeschaltet. Sobald die Uhr-Impulsquelle 311 eingeschaltet ist, zählt das Register 305 wieder zurück auf Null, und der ganze Vorgang wiederholt sich in der vorstehend angegebenen Weise·

Mit dem Bandantrieb 316 ist auch ein Programmstufenregister 317 verbunden, das die Nummer der jeweils durch den Sequenator durchgeführten Stufe überwacht und diese Nummer visuell anzeigt. Das Register 317 zählt, jedes Mal wenn der Bandantrieb 316 den nächsten Haltepunkt anzeigt, einmal weiter· Es wird in jedem Zyklus mit Hilfe eines Impulses zurückge-

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stellt, der von einer Umkehr-Unterbrechungsleitung 325 (slew stop line) kommt.

Ein Rückstandszähler oder Register 321 ist mit einer Umkehr-Startleitung 324 gekoppelt und dient dazu, die Anzahl der Reste (Aminosäureeinheiten) zu registrieren, die bereits abgebaut wurden. Der Rückstandszähler 321 wird in der Praxis auf die gewünschte oder erwartete Rückstandszahl eingestellt und zählt dann aufgrund eines Signals aus der Umkehr-Startleitung 324 nach rückwärtSe Da ein Umkehr-Startsignal vor Beginn der Stufe 1 erzeugt wird (um das Programmband zuerst in die Stellung von Stufe 1 zu bringen) registrisrt der Rückstandszähler tatsächlich immer eine Zahl weniger als die tatsächliche Zahl der abzubauenden Rückstände. Registriert der Zähler z. B· die Zahl 20, so gehen tatsächlich 21 Rückstände hindurch, bis die vorher eingestellte Zahl erreicht wird.

Eine Meßeinrichtung 322 für die verstrichene Zeit (elapsed timer) bestimmt die Zeit (in Sekunden) für jeden Abbauzyklus» Die Einrichtung 320 wird zu Beginn jedes Zyklus mit Hilfe eines Impulses aus der Umkehr-Unterbrechungsleitung 325 ausgelöst und am Ende des Zyklus durch einen Impuls aus der Umkehr-Startleitung 324 zurückgestellt.

Ein Haltekreis 316, der von Hand betätigt wird, trennt die Bürstenabtaster bestimmter Kanäle vom restlichen Stromkreis. Durch dieses Merkmal erhält die Bedienungsperson .mehr Möglichkeiten, das Programm zu variieren, ohne daß das Programm zuvor in codierter Form auf dem Programmierband aufgezeichnet zu werden; braucht. Weiterhin enthält jedes funktioneile Element der Programmiereinrichtung eine manuelle Übersteuerung, im allgemeinen einen Überbrückungsschalter, der zur selektiven Trennung dieser funktioneilen Elemente vom System verwendet werden kann. Auf diese Weise wird ebenfalls die Flexibilität des Sequenators erhöht. Weiterhin kann durch diese selektive .Steuerung und manuelle Betätigung die Bedienungsperson

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leicht die richtige Arbeitsweise des Sequenators auf jeder Stufe des Abbauprozesses kontrollieren

Im Betrieb schaltet der Bandantrieb 313 der Programmiereinrichtung das programmierte Band 301 auf die nächste Linie oder Stufe, wenn ein Signal aus dem Register 305 für die Zeitdauer der Stufe empfangen wird, wobei dieses Signal

31 3 durch ein Und-Gatter 319 mit dem Bandantrieb/gekoppelt wird. Das Und-Gatter 319 wird seineraeits durch ein Betätigungssignal^us einem Programmkanal auf dem Band 301 gesteuerte Ist im Programmkanal kein Loch vorhanden, so erhält das Und-Gatter 319 kein Betätigungssignal, und die Programmiereinheit wird abgeschaltet, da sie nun nicht in der Lage ist, die nächste Stufe anzuzeigen. Man erkennt, daß das Betätigungssignal durch ein ITicht-Und-G-atter 315 mit dem Und-Gatter 319 gekoppelt ist.

Wie bereits erwähnt, wird der Bandantrieb 313 normalerweise schrittweise angetrieben, um das Programmband 301 schrittweise von Zeile zu Zeile am Bandabtaster 307 vorbeizubewegen. Gegebenenfalls kann es erwünscht sein, das Programmband 301 kontinuierlich anzutreiben. Insbesondere muß am Ende jedes Abbauzyklus das Programmband auf die Stufe 1 zurückgestellt werden. Zu diesem Zweck sind auf dem Programmband Umkehr-Start-Kanäle und Umkehr-Unterbrechungs-Kanäle vorgesehen. Der Bandantrieb 313 bewegt sich kontinuierlich, wenn er ein Signal von der Umkehr-Start-Leitung 324 erhält, wobei das Programmband schnell am Abtaster 307 vorbeibewegt wird· Das Programmband bewegt sich auf diese Weise weiter,bis vom Ümkehr-Unterbrechungs-Kanal 325 ein Signal empfangen wird, durch das der Bandantrieb 313 unterbrochen wird.

Arbeitsweise

Obgleich die Arbeitsweise des automatischen Protein/Peptid-Sequenators zur Erläuterung nur im Zusammtnhang mit dem sogenannten Phenylisothiocyanat-Abbauschema angegeben ist, so

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kann die Erfindung selbstverständlich mit Erfolg auch für alle anderen Abbauprozesse angewendet werden, indem lediglich das Programm in entsprechender Weise variiert wird. Im allgemeinen wird beim Phenylisothiocyanat-Abbauschema ein Phenylthiocarbamylderivat der zu untersuchenden Proteinoder Peptidprobe gebildet, und die N-endständige Aminosäure wird als Thiazolinon abgespalten· Im allgemeinen finden bei diesem Vorgang drei bestimmte Reaktionen statt, die im allgemeinen als (1.) Kupplung, (2.) Spaltung und (3.) Konversion oder Umwandlung bezeichnet werden. Bei der letztgenannten Reaktion werden lediglich die 2-Anilino-5-thiazolinon-derivate in die isomeren 3-Phenyl-2-thiohydantoine (PTH) umgewandelt, da festgestellt wurde, daß die extrahierten Thiazolinonderivate zu instabil sind, als daß sie für Nachweiszwecke geeignet wären. Es wurde festgestellt, daß es leichter und bequemer ist, die Umwandlungsreaktion mit einer Anzahl von extrahierten Thiazolinonen gleichzeitig durchzuführen, olgLeich dies, wenn es erwünscht ist, auch hintereinander durchgeführt werden kann. Aus diesem Grund wurde die Umwandlungsreaktion aus dem automatischen Protein/Peptid-Sequenator herausgenommen. Mit anderen Worteni der Sequenator gemäß der Erfindung führt nur die Kupplunga- und Spaltreaktion nach dem Schema der Phenylisothiocyanat-Derivate durch. Natürlich kann die Umwandlungsreaktion auch in den Sequenator eingebaut werden, wenn dieses gewünscht ist. Gewöhnlich werden die Rückstände (Aminosäuren) nach der Umwandlung auf gaschromatographischem Wege bestimmt, wobei beispielsweise das Modell GC-5 von Beekman Instrumente, Inc., verwendet wird.

Auf der Kupplungsstufe wird die Protein- oder Peptidprobe zuerst mit' einem Kupplungsmedium behandelt, das aus einem alkalischen Puffier und Phsnylisothiooyanat besteht, wobei das Phenyl-■ thiocarbaaylderivat gebildet wird. Nach Beendigung dfear Kupplungsreak^ioji werden die überschüssigen Reagenzien und Nebenprodukte durch Lösungsmittelextraktion ausgewaschen und das restliche Ixtrafctlonsiösungsmittel wird anschließend abgedampft«

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Auf der Stufe der Spaltung wird das Thiazolinon abgespalten, indem das Phenylthiocarbamylderivat mit einer wasserfreien Säure behandelt und anschließend mit einem geeigneten organischen lösungsmittel extrahiert wird« Die Protein- oder Peptidprobe, die in der Reaktionszelle zurückbleibt, wird dann durch Umwälzung von Stickstoff in Kombination mit Vakuum getrocknet, so daß sie für einen anschließenden Abbauzyklus geeignet ist«

Bei den nachstehend beschriebenen Arbeitsschritten wurden folgende Reagenzien und Lösungsmittel verwendet:

Reagenz R1 - 5 VoI,-#-ige Lösung von Phenylisothiocyanat

(PTIO) in Heptan}

Reagenz R2 - Allyldimethylamin mit einem pH-Wert von 9»5| Reagenz R3 - wasserfreie N-Eeptafluorbuttersäure; Lösungsmittel S1 - Benzol;
Lösungsmittel S2 - Äthylacetat;
Lösungsmittel S3 - Butylchlorid.

Um den größtmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen, ist es erwünscht, die Reagenzien und Lösungsmittel zu reinigen, um unter anderem alle Spuren von Aldehyden zu entfernen, da diese mit den endständigen Aminosäuregruppen reagieren können, wodurch eine progressive Abnahme der Ausbeute auftritt· Die Reinigung kann in jeder an sich bekannten Weise durchgeführt werden, beispielsweise nach der in der Veröffentlichung von Sdman und Begg auf Seite 87 und 88 beschriebenen Arbeitsweise.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung sind nachstehend kurze Angaben über die zur Durchführung eines Abbauzyklus notwendigen Stufen gemacht· Wie bereits gesagt, erhält man bei jedem Abbauzyklus eine Aminosäureeinheit, so daß für eine Protein-· oder Peptidprobe, die N Aminosäureeinheiten enthält, H Abbauzyklen erforderlich sind, um die gesamte Amino-

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säuresequenz mit Erfolg zu bestimmen«

Aus Gründen der Einfachheit schließt sich an jede zeitliche Stufe eine Bezeichnung der funktion dieser Stufe, der Zeitdauer und eine kurze Erläuterung der jeweiligen Komponenten unter Berücksichtigung der I¹XgUr 1 an.

Zuerst wird die abzubauende Protein- öder Peptidprobe in die Reaktionszelle 21 gebrachte Die von Hand betätigten Ventile 57, 69, 75 wad die Solenoidventile 66 und 74 werden geöffnet, und Stickstoff wird durch die jeweiligen Vorratsgefäße 58 geblasen, um das System von Sauerstoff bzw« von Luft zu befreien. Am Ende dieser Stufe werden alle fünf Dosierventile 75 so eingestellt^ daß etwa 30 - 50 cm flüssigkeit austreten«, Dann wird der Seq.ue^tator in Betrieb gesetzt»

1. funktion* Umkehr-Unterbrechung Zeit (Sekunden); 2

Dir kontinuierliche Bandantrieb wird abgeschaltet, ua das Programmband 301 anzuhalten_e

2. Funktion* Verzögerung (Druckausgleich) Zeit (Sekunden): 4

Per Motor 29 wird auf die hohe Geschwindigkeit von 1800 U/min eingestellt. Unter dem gemeinsamen Einfluß dies Zentrifugal- und Schwerkraftfeldes wandert die Probe an die Innenwand und füllt den Ringraum zwischen der freien flüssigkeitsoberfläche und _v d€tm inneren der R^aktionszelle aus. Das Ventil 56 . wird geöffnet, um Stickstoff in die Reaktionskammer u&d die Reaktionszelle 21 einzuleiten* der Stickstoff dient dazu, dal Vakuum zu unterbrechen und die Reaktion&kammer unter einen gewissen Druck zu setzen, um

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den Druckunterschied zwischen der Reaktionskammer und den Vorratsgefäßen 58 aufzuheben, sowie weiterhin dazu, zu Beginn einen plötzlichen Zufluß von Reagenzien oder Lösungsmitteln (was zu fehlerhaften Flüssigkeit smengen führen würde) in die Reaktionszelle zu vermeiden«. Das Ventil 39 wird geöffnet, um die Yorvakuumpumpe 31 mit dem Praktionensammler 155 zu verbinden, so daß die zuvor gesammelten Rückstände bessex* getrocknet werden können.

Funktion: R1 (Vorratsgefäß) - Ausspülung Zeit (Sekunden): 14

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch die Stickstoff strömung zur Reaktionskammer 22 unterbrochen wirde Das Ventil 74a wird geöffnet, so daß das Vorratsgefäß R1 in die Atmosphäre ventilieren kann und der Gesamtdruck im Vorratsgefäß unter den Druck des einströmenden Stickstoffs fällt·

Funktion: R1 (Vorratsgefäß) Druckzuführung Zeit (Sekunden): H

Das Ventil 68a wird geöffnet, so daß Stickstoff aus dem Vorrat 44 über die Leitung 67a in das Vorratsgefäß R1 strömen kann, wodurch ein dynamisches Druckgleichgewicht im Gefäß R1 erzeugt wird.

Funktion: R1 (Reagenz) Zufuhr
Zeit (Sekunden): 10

Die Ventile 68a und 74e bleiben offen, so daß der Stickstoff weiter in das Vorratsgefäß R1 strömt· Das Ventil 56 wird geöffnet, wodurch Stickstoff in die Reaktionskammer 22 strömen kann· Das Ventil 89b wird betätigt, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit der Leitung 83b verbunden wirdj die Ventileinheit 105a

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wird geöffnet, wodurch das Reagenz aus dem Vorratsgefäß R1 durch die Zuleitung 28a in die Reaktions- · zelle 21 fließen kann. Das Ventil 56 ermöglicht es auch, daß der Dampf in der Reaktionskammer 22 über die Leitung 46, die Ventile 57 und 59 und die. Aus- ' trittsverteiler 72 und 73 in die Atmosphäre entweichen kann, wodurch4in übermäßiger Druckanstieg in der Reaktionskammer 22 vermieden wird·

6. Funktion: gedrosseltes Vakuum
Zeit (Sekunden): 4-0

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch die Stickstoffströmung in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wirde Das Ventil 89b wird betätigt, so daß die Leitung 83b mit der Leitung 85a verbunden wird, wodurch der Stickstoff das Vakuum unterbrechen und die Ventileinheit 105a sehließen kann; hierdurch wird der Zufluß von Reagenz R1 in die Reaktionszelle 21 unterbrochen· Das Ventil 38 wird geöffnet, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit der gedrosselten Vakuumleitung 33 verbunden wird; Mit Hilfe dieses Vakuums wird ein Teil des &eptantragers (das als Träger für R1 (PTIC) in die Reaktionszelle verwendet wird) aus der Reaktionszelle 21 verdampft·

7· Funktion: Verzögerung
Zeit (Sekunden): 4

Das Ventil 38 wird geschlossen, wodurch die Vorvakuumpum^e 31 von der Reaktionskammer 22 getrennt wird. Das Ventil 39 wird geöffnet, wodurch die Vorvakuumpumpe mit j dem Fraktionensammler 155 verbünden wird· Das Ventil 56 wird geöffnet, wodurch der Stickstoff in die Reaktionskammer 22 strömen kann} der Zweck dieser Maßnahme ist in Stufe 2 angegeben·

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8_β Funktion: R2 (Vorratsgefäfl) - Ventilierung Zeit (Sekunden)s 14

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch die Stickst off strömung in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird. Das Ventil 74b wird geöffnet, wobei das Vorratsgefäß R2 langsam in die Atmosphäre ventiliert wird und der Gesamtdruck im Behälter R2 unter den Druck des eintretenden Stickstoffs vermindert wirde

9β Punktion» R2 (Vorratsgefäß) - Druckzufuhr Zeit (Sekunden); 14

Das Ventil 68b wird geöffnet, wodurch Stickstoff aus dem Vorrat 44 durch die Leitung 67b in das Vorratsgefäß R3 strömen kann, so daß ein dynamisches Druckgleichgewicht im Gefäß R2 erzeugt wird·

10, Funktion» R2 (Beschickung)
Zeit (Sekunden); 50

Die Ventile 68b und 74b bleiben offen, so daß der Stickstoff weiter durch das Vorratsgefäß R1 strömen kann. Das Ventil 56 wird geöffnet, so daß Stickstoff in die Reaktionskammer 22 strömen kann. Das Ventil 89d wird betätigt, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit der leitung 8Jd verbunden wird, wobei die Ventileinheit 105b geöffnet wird und Reagenz aus dem Vorratsgefäß R2 durch die Zuleitung 30b in die Reaktionszelle 21 fließen kann. Mit Hilfe des Ventile 56 kann auch der Dampf in der Reaktionskammer 22 über die Leitung 46, die Ventile 57 und 59 und die Austrittsverteiler 72 und 73 in die Atmosphäre entweichen, so daß ein übermäßiger Druckanstieg in der Reaktionskammer 22 vermieden wird. An dieser.Stelle sei darauf hingewiesen, daß beide Reagenzien R1 und £2 in die Reaktionszeit 21 eingeleitet werden, während, die Reaktionszelle sioh bei einer hohen Geschwindigkeit, z. B. mit 1800 U/min dreht· Das gemeinsame Volumen von Rt und R2 wird so eingestellt» daß unter diesen Umständen eine Höbe von

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etwa 3/4 übel· dem ^oden der Zelle erreicht wird· dadurch wird gewährleistet, daß die Reagenzien vollständig mit der Proteinprobe Berührung kommen und damit reagieren, so daß verhindert wird, daß ein Hing aus nichtumgesetzter oder nur teilweise umgesetzter Probe an der InnenfMche der Reaktionszelle 21 hinterbleibt und sich dort anreichert«

11. Punktion: Kupplungsreaktion
Zeit (Sgkunden)i 120

Die Ventile 68b und 74b werden geschlossen, wodurch die Stickstoffströmung durch das Vorratsgefäß R2 unterbrochen wird· Das Ventil 89d wird betätigt, so daß die leitungen 85b und 83d miteinander verbunden werden und Stickstoff zur Ventileinheit 105b geleitet wird, so daß das Vakuum unterbrochen und die Zufuhr von Reagenz R2 in die Reaktionszelle/unterbrochen wird. Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom zur Reaktionskammer 22 unterbrochen wird, so daß die Kupplungsreaktion in einer inerten Atmosphäre ablaufen kann.

12. Funktion: Kupplungsreaktion
Zeit (Sekunden)t 780

Die Geschwindigkeit des Motors 29 wird auf 1200 ü/min herabgesetzt, wodurch die Probe und das Reagenz zum Boden der Reaktionszelle 21 herabgezogen werden.

13. Funktion: Kupplungsreaktion
Zeit (Sekunden): 900

Die Kupplungsreaktion wird fortgesetzt bis die Probe vollständig aufgelöst und das Phenylthiocarbamylderivat gebildet ist.

14· Funktion: gedrosseltes Vakuum Zeit (S|kunden): 600

Während sich daa Reaktionsgefäß 21 bei der niedrigen

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Geschwindigkeit (1200 U/min) dreht, wird das Ventil 38 geöffnet, wodurch die gedrosselte Vakuumleitung 33 mit der Vorvakuumpumpe 31 verbunden wird, um mit der Trocknung der Bestandteile in der Reaktionsζeile 21 zu beginnen· Das Ventil 39 wird geschlossen, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 vom Fraktionensammler 155 getrennt wirdo

15e Punktion: Vorvakuum
Zeit (Sekunden): 300

Das Ventil 38 wird geschlossen, und das Ventil 36 wird geöffnet, um die gedrosselte Vakuumleitung 33 zu lösen und um die Vorvakuumpumpe 31 über die Vakuumleitung 31 mit der Reaktionskammer 22 zu verbinden, damit die Trocknung der Bestandteile fortgesetzt werden kann·

16, Funktion: Verzögerung (Druckausgleich) Zeit (Sekunden): 4

Das Ventil 34 wird geschlossen, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 von der Reaktionskammer 22 getrennt wird. Das Ventil 39 wird geöffnet, um den Fraktionensammler 155 mit der Vorvakuumpumpe 31 zu verbinden. Das Ventil 56 wird geöffnet, um Stickstoff in die Reaktionskammer 22 einzuleiten, der dazu dient, das Vakuum in der Reaktionskammer 22zu unterbrechen und die Kammer unter einen gewissen Druck zu setzen, um den Druckunterschied zwischen der Reaktionskammer 22 und dem Vorratsgefäß 98 zu vermindern.

17. Funktion: S1 (Vorratsgefäß) - Ventilierung Zeit (Sekunden): 30

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch die Stiokstoffströmung in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird· Das Ventil 74f wird geöffnet, um das Iiösungsmittelge-

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faß S1 langsam in die Atmosphäre zu ventilieren, so daß der Gesamtdruck innerhalb des Vorratsgefäßes unter den des eintretenden Stickstoffs fällt_o

"18e lunktionj S1 (Vorratsgefaß) - Druckzufuhr Zeit (Sekunden): 30

Das Ventil 66a wird geöffnet, so daß Stickstoff aus dem Vorrat 44 durch die Leitung 59, den Verteiler 60 und die Leitung 61 in das Lösungsmittel-Vorratsgefäß S1 strömen kann, wodurch sich im Gefäß S1 ein dynamisches Druokgleichgewicht ausbilden kann_e

19. Punktion; S1 (Eeagenz) - Zufuhr
Zeit (Sekunden)ι 600

Die Ventile 66a und 74f bleiben offen. Das Ventil 56 wird geöffnet, wodurch Stickstoff in die'Reaktionskammer 22 strömen kann. Das Ventil 89a wird betätigt, um die Vorvakuumpumpe 31 mit der Verbindungsleitung 83a zu verbinden, wobei die Ventileinheit 103a geöffnet wird, so daß das Lösungsmittel S1 vom Vorratsgefäß S1 durch eine Zuleitung 30a in die Reaktionszelle 21 fließen kann. Das Ventil 162 wird geöffnet, um die Ventileinheit 90a mit der Vorvakuumpumpe 31 zu verbinden, wobei auch die Abflußleitung 151 mit der Abfallflasche 153 verbunden wird. Das Lösungsmittel S1 extrahiert die überschüssigen Reagenzien und Nebenprodukte, wobei letztere in die Abfallflasche 153 geleitet werden,

20, Funktion» Verzögerung
Zeit (Sekunden)t 10

Die Ventile 66a und 74f werden geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom durch das Lösungsmittel-Vorratsgefäß S1 unterbrochen wird. Das Ventil 89a wird betätigt, um die Leitungen 86a miteinander zu verbinden, um das Vakuum zu unterbrechen und um das Ventil 103a zu schließen, so daß der Strom des Lösungsmittels S1 in die Reaktionszelle 21 unterbrochen wird.

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21. funktion: S2 (Vorratsgefäß) - Ventilierung Zeit (Sekunden): 30

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird. Das Ventil 74g wird geöffnet, um das Vorratsgefäß S2 langsam in die Atmosphäre zu ventilieren, wobei der Gesamtdruck im orratsgefäß unter den des eintretenden Stickstoffs fällt. Das Ventil 90a wird durch Schließen der Ventileinheit 162 geschlossen, wobei die Abflußleitung 151 von der Abfallflasche 153 getrennt wird»

22. Funktion» S2 (Vorratsgefäß) - Druckzufuhr Zeit (Sekunden): 30

Das Ventil 66b wird geöffnet, so daß Stickstoff "aus dem Vorrat 44 durch die Leitungen 59 und 62 in das Vorratsgefäß S2 strömen kann, so daß sich im Gefäß 32 ein dynamisches Druckgleichgewicht ausbildete

23. Punktion: S2 (Reagenz) - Zufuhr Zeit (Sekunden): 600

Die Ventile 66b und 74g bleiben offen, so daß der Stickstoff weiter in das Vorratsgefäß S2 strömt. | Das Ventil 56 wird geöffnet, so daß der Stickstoff

in die Beaktionskammer 22 strömt. Das Ventil 162 wird geöffnet, um die Ventileidaeit 90a zu betätigen, mit deren Hilfe die Abflußleitung 151 mit der Abfallflasche 153 verbunden wird. Das Ventil 89c wird betätigt, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit der Leitung 83c verbunden und die Ventileinheit 103b geöffnet wird, so daß das Lösungsmittel aus dem Vorratsgefäß S2 durch die Zuleitung 30b in die Reaktionszeit 21 fließen kann. Durch das Lösungsmittel S2 wird wie durch das Lösungsmittel S1 die Probe in der Reaktionszelle 21 gewaschen, wodurch überschüssige Reagenzien und Nebenprodukte entfernt werden. Das Extraktionslösungs-

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mittel wird über die Ableitung 151 aus der Reaktionszeile abgezogen und in die Abfallflasche 153 geleitet·

24. Punktion: Verzögerung
Zeit (Sekunden)ϊ 60

Die Ventile 66b und 74g werden geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom durch das Vorratsgefäß S2 unterbrochen wird· Das Ventil 89c wird betätigt, so daß die Leitungen 86b und 83c verbunden werden, wodurch der Stickstoff das Va&uua unterbrechen und die Ventileinheit 103b schließen kannf auf diese Weise wird der Lösungsmittelstrom S2 zur Reaktionszelle 21 unterbrochen. Die Ventile 56 und 90b bleiben offen, so daß Stickstoff durch die Eeaktionskammer 22 zirkulieren kann, wodurch die Entfernung des restlichen Lösungsmittels durch Verdampfung begünstigt wird·

25· Puitktions gedrosseltes Vakuum
Zeit (Sekunden)» 60

Das Ventil 162 wird gescEbssen, wodurch die Ventileinheit 90a geschlossen und die Ableitung 151 von der Abfallflasche 153 gelöst wird. Das Ventil 39 wird geschlossen, wodurch der Fraktionensammler 155 von der Vorvakuumpumpe 31 getrennt wird· Das Ventil 56 wird

wodurch.

geschlossen, /Ger Stickstoff strom in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird. Das Ventil 38 wird geöffnet, wodurch die gedrosselte Vakuumleitung 33 mit der Vorvakuumpumpe 31 verbunden wird, so daß die beginnende irocknuDg der Bestandteile in der Reaktionszelle 21 mögli<Jti ist, und die in den Zuleitungen 30a und 30b hinterbliebenen Reagenzien und Lösungsmittel zuerst entfernt werden können·

26. Punktiont Verzögerung
Zeit (Sekunden)t 4
Das Ventil 38 wird geschlossen, wodurch das gedrossel-

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te Vakuum abgeschaltet wird. Das Ventil 56 wird geöffnet, um Stickstoff in die Reaktionskammer 22 und "die Reaktionszelle 21 einzuleiten; der Stickstoff dient zur Unterbrechung des Vakuums und zur Einleitung von sauberem Stickstoff in die Reaktionskammer unter einem gewissen Druck, um den Druckunterschied zwischen der Reaktionskammer 22 und den Vorratsgefäßen 58 aufzuheben; die Gründe hierfür sind in Zusammenhang mit Stufe 2 angegebene Das Ventil 39 wird geöffnet, um die Vorvakuumpumpe 31 mit dem Fraktionensainmler 155 zu verbinden, wodurch die Trocknung P der zuvor gesammelten Rückstände gefördert wird.

27o Punktion: Trocknung, mit Stickstoff Zeit (Sekunden): 240

Der regelbare Motor 29 wird auf seine hohe Geschwindigkeit von 1800 U/min gebracht. Das Ventil 162 wird geöffnet, wobei die Ventileinheit 90a betätigt wird, um die Abflußleitung 151 mit der Abfallflasche 153 zu verbinden. Während sich die Reaktionszelle dreht, werden die restlichen !lösungsmittel und Reagenzien infolge der Stickstoffumwälzung verdampft, wobei die Probe als trockener Film auf der Wand des Reaktionsgefäßes fc ausfällt«

28. Funktion: Vorvakuum
Zeit (Sekunden): 10

. Daa Ventil 56 wird geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird. Das Ventil 160 wird geschlossen, wodurch das Ventil 90a geschlossen und die Abflußleitung 151 von der Abfallflasche 153 getrennt wird. Das Ventil 36 wird geöffnet, um die Vorvakuumpumpe 29 über die Vakuumleitung 31 mit der Reaktionskammer 22 zu verbinden, wodurch die rest-

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liehe !Flüssigkeit vor dem Anlegen des Hoch- oder Feinvakuums getrocknet wird·

29· Punktion: Hoch- oder Feinvakuum
Zeit (Sekunden)ι 360 "

Das Ventil 36 wird geschlossen, wobei die Reaktionskammer 22 von der Vorvakuumpumpe 29 getrennt wirdf das Ventil 37 wird geöffnet, um die Hochvakuumpumpe 39 mit der Reaktionskammer 22 zu verbinden, so daß eine optimale Trocknung erzielt wird.

30. Funktion» Verzögerung
Zeit (Sekunden)t 4

Die Geschwindigkeit des Motors 29 wird auf 1200 U/min vermindert. Das Ventil 37 wird geschlossen, wodurch die Hochvakuumpumpe 30 von der Reaktionskammer 22 getrennt wird. Das Ventil 56 wird geöffnet, um Stickstoff in die Reaktionskammer 22 einzuleiten; der Grund hierfür ist in Zusammenhang mit Stufe 2 angegeben·

31. Funktion! R3 (Vorratsgefäß) - Ventilierung Zeit (Sekunden)ι 14

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch der Stickstoff strom in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird. Das Ventil 74o wird geöffnet, um das Vorratsgefäß R3 langsam in die Atmosphäre zu ventilieren und um den Gesamtdruck im Gefäß R3 unter den des eintretenden Stickstoffs zu bringen·

32· Fuflktioni H3 (Vorrategefäß) - Druckzufuhr ZeI
Dai

fäi

t (Sekunden)ι 14 '

Ventil 68o wird geöffnet, wodurch das Vorratage-H3 alt dta.etioketoffvorrat 44 über die Verbin-

duiigeleitung 67o und dtn Verteiler 47 verbunden wird, um ein dynamisches Druckgleiohgewicht im Gefäß R3 einsuettlitn·

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33· Punktion: H3 (Reagenz) - Zufuhr
Zeit (Sekunden)» 30

Die Ventile 68c und 74c bleiben offen, so daß der Stickstoff weiter in das Vorratsgefäß E3 strömen kann. Das Ventil 56 wird geöffnet, so daß der Stickstoff in die Reaktionskammer 22 strömen kann. Das Ventil 89f wird betätigt, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit der Leitung 83f verbunden und die Ventileinheit 105c geöffnet wird, so daß das Reagenz R3 aus dem Vorratsgefäß R3 über die Zuleitung 28c in die Reaktionszelle 21 fließen kann«. Das Ventil 56 ermög- W licht es auch, daß der Dampf in der Reaktionskammer

22 über die leitung 4-6, die Ventile 67 und 69 und die Verteiler 72 und 73 in die Atmosphäre entweichen kann, wodurch ein übermäßiger Druckanstieg in der Reaktionskammer 22 verhindert wird·

34· Funktion» Spaltreaktion
Zeit (Sekunden)» 300

Die Ventile 68c und 74o werden geschlossen, wodurch der Stiokstoffstrom in das ^orratsgefäß R3 unterbrochen wird. Das Ventil 89f wird betätigt, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 und die Verbindungsleitungen 85o und 83* getrennt werdenf hierbei wird Stickstoff zu der Ventileinheit 105c geleitet, um das Vakuum sowie die Zufuhr von Reagenz R3 In die Reaktionszelle 21 zu unterbrechen· Das Ventil % wird geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird, so daß die Spaltreaktion in einer inerten Atmosphäre stattfinden kann« Wie bereits gesagt, wird das bei der luppXmngureaktion gebildete Thlazolinon während dieser Reaktion abgespalten·

35· Funktion* gedrosseltes Vakuum Zeit (Sekunden)» 120

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Während sich das Reaktionsgefäß 21 "bei der niedrigen Geschwindigkeit (1200 ü/min) dreht, wird das Ventil 38 geöffnet, um die gedrosselte Vakuumleitung 32 mit der Vorvakuumpumpe 31 zu verbinden, um mit der. Trocknung der Bestandteile in der Reaktionszelle zu beginnen« Gleichzeitig wird das Ventil 39 geschlossen, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 vom Fraktionensammler 155 getrennt wird.

36_β Punktion: Vorvakuum
Zeit (Sekunden): 300

Das Ventil 38 wird geschlossen, und das Ventil 36 wird geöffnet, um c?ie Vorvakuumpumpe über die Vakuumleitung 31 mit der Reaktionskammer 22 zu verr.binden, wodurch die Trocknung fortgesetzt wird,

37. Funktion: Hoch- oder Feinvakuum Zeit (Sekunden).: 480

Das Ventil 36 wird geschlossen, und das Ventil 37 wird geöffnet, wodurch die Hochvakuumpumpe 30 mit der Reaktionskammer 22 verbunden wird, um die Trocknung fortzusetzen

38β Funktion: Verzögerung
Zeit (Sekungen): 4

Das Ventil 37 wird geschbssen, wodurch die Hochvakuumpumpe 32 von der Reaktionskammer 22 getrennt wird. Das Ventil 56 wird geöffnet, wodurch der Stickstoff in die Reaktionskammer 22 strömen kannj der Zweck dieser Maßnahme ist in Zusammenhang mit Stufe 2 angegeben·

39· Funktion: S3 (Vorratsgefäß) - Ventilierung Zeit (Sekunden): 30

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch der Stick- ' fitoffstrom in die Reaktionskammer 22 unterbrochen

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~ 56 —

wird· Das Ventil 74h wird geöffnet, um das Vorratsgefäß S3 langsam in die Atmosphäre zu ventilieren und um den Gesamtdruck im Gefäß S3 unter den Druck des eingeleiteten Stickstoffs zu erniedrigen· Das Ventil 165 wird.geöffnet, um das Innere des Fräktionensammlers 155 mit dem Absauggebläse 41 zu verbinden·

40. Funktion: S3 (Vorratsgefäß) - Druckzufuhr Zeit (Sekunden)« 30

Das Ventil 66c wird geöffnet, um das ^orratsgefäß S3 über die leitungen 63 und 59 mit de'm Stickstoffvorrat 44 zu verbinden und um im Gefäß S3 ein dynamisches Druckgleichgewicht einzustellen·

41· Funktion» S3 (Lösungsmittel) - Zufuhr und Extraktion Zeit (Sekunden): 150 .

Die Ventile 66c und 74o bleiben offen, so daß der Stickstoff weiter in das Vorratsgefäß S3 strömen kann· Das Ventil 89e wird betätigt, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit der Leitung 83e verbunden wird; hierbei öffnet sich die Ventileinheit 103c, so daß das Lösungsmittel aus dem Vorratsgefäß S3 durch die Zuleitung 30c in die Reaktionszelle 21 fließen kann· Das Ventil 161 wird geöffnet, um die Vorvakuumpumpe 31 mit der Ventileinheit 90b zu verbinden, wodurch sich die Ventileinheit 90b öffnet und die Ableitung 151 mit dem Fraktionensammler 155 verbunden wird. Das Ventil 56 wird geöffnet, so daß der Stickstoff in die Reaktionskammß r 22 strömen kann. Auf dieser Stufe wird das vorher abgespaltene Thiazolinon durch das Lösungsmittel S3 extrahiert und über die Abflußleitung 151 in den Fraktionensammler 155 geleitet.

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42. Punktion: S3 (Vorratsgefäß) - Zuleitung und Waschen Zeit (Sekunden)ι 60 .

Das Ventil 165 wird geschlossen, das Ventil 39 wird geöffnet, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit dem Inneren des Fraktionensammlers 155 verbunden wird, so daß mit der Trocknung der eben extrahierten Rückstände begonnen werden kann* Das Ventil 161 wird geschlossen und das Ventil 162 wird geöffnet, wobei die Vorvakuumpumpe 31 mit der Ventileinheit 90a verbunden und die Ventileinheit 90a geöffnet wird, so daß die Ableitung 151 mit der Abfallflasche 153 verbunden wird.

43· Funktion! Verzögerung
Zeit (Sekunden)t 60

Die Ventile 66c und 74o werden geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom durch das Vorratsgefäß S3 unterbrochen wird. Das Ventil 89e wird betätigt, wodurch die Vorvakuumpümpe 31 getrennt und die leitung 86o mit der Leitung 83e verbunden werden, so daß Stickstoff zur Ventileinheit 103 strömen kannj dieser unterbricht das Vakuum und schließt die Ventileinheit 103o, wodurch die Strömung des Lösungsmittels S3 in die Eeaktionsζeile 21 unterbrochen wird. Die Ventileinheit 90a bleibt offen, so daß alle überschüssigen Reagenzien und Lösungsmittel mit Sicherheit aus der Eeaktionezelle 21 gespült werden· Das Ventil 56 bleibt dann noch weiter offen, um Stickstoff in die Reaktionskammer 22 einzuleiten, der die Entfernung der überschüssigen Reagenzien und Lösungsmittel begünstigt·

44. Funktiont gedrosseltes Vakuum
Zelt (Sekunden)ι 30

Dae Ventil 162 wird geschlossen, wodurch sich die Ventileinheit 90a.eohließt und die Ableitung 151 von der Abfall*lasche 153 gelöst wird. Da· Ventil 39 wird ge-

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BAD

schlossen, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 vom Inneren des Fraktionensammlers 155 gelöst wird. Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch der Stickstoffstrom zu der Reaktionskammer 22 unterbrochen wird. Das Ventil 38 wird geöffnet, wodurch die gedrosselte Vakuumleitung 33 mit der Vorvakuumpumpe 31 verbunden wird, um mit der.Trocknung der Bestandteile in der Reaktionszelle 21 zu beginnen und zuerst die Reagenzien und Lösungsmittel, die in der Zuleitung 30c eingeschlossen sind, zu entfernen·

45. Funktion» Verzögerung
Zeit (Sekunden)ι 4

itas Ventil 38 wird geschlossen, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 von der Reaktionskammer 22 gelöst wird." Das Ventil 39 wird geöffnet, um die Vorvakuumpumpe 31 mit dem Inneren des Fraktionensammlers 155 zu verbinden· Das Ventil 56 wird geöffnet, um Stickstoff in die Reafc tionskammer 22 einzuleiten, so daß diese mit reinem Stickstoff unter einem gewissen Druck gefüllt wird, bevor die Abfallflasche 153 mit der Ableitung 151 verbunden wird· Auf diese Weise wird eine Verunreinigung der Ableitung 151 vermieden! weiterhin wird gewährleistet, daß vor der Trocknung mit Stickstoff in der Reaktionskammer 22 ein positiver Druck herrscht.

46. Punktione Trocknung mit Stickstoff Zeit (Sekunden)ι 240

Der regelbare Motor 29 wird auf die hohe Gesohwindig-Iteit von 18Ö0 ü/min einges-fceXUs, Das Ventil 162 wird geöffnet, wodurch sich die Tar.til4inheit 90a öffnet und die Ableitung 151 mit der Abfallflasohe 153 verbindet·.Der Stickstoff strömt nun durch die Reaktionszelle 21 und begünstigt die Trocknung der Bestandteile in der Zelle j er entweicht zusammen.mit überschüssigem Lösungsmittel über die Ableitung 151 in die Abfallflasche 153«

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47« Punktion: Vorvakuum
Zeit (Sekunden): 10

Das Ventil 56 wird geschlossen, wodurch der Stickstoff strom in die Reaktionskammer 22 unterbrochen wird. Das Ventil 39 wird geschlossen, wobei die Vorvakuumpumpe 31 vom Inneren des Fraktionensammlers 155 gelöst wirdβ Das Ventil 162 wird geschlossen, wodurch die Ventileinheit 90a geschlossen und die Abflußleitung 151 von der Abfallflasche 153 gelöst wird. Das Ventil 36 wird geöffnet, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit der Reaktionskammer 22 verbunden wird, so daß die Trocknung der Bestandteile in der Reaktionszelle 21 fortgesetzt werden kann.

Funktion: Hoch- oder Feinvakuum Zeit (Sekunden): 300

Das Ventil 36 wird geschlossen, wodurch die Vorvakuumpumpe 31 von der Reaktionskammer 22 gelöst wird. Das Ventil 39 wird geöffnet,-wodurch die Vorvakuumpumpe 31 mit dem Inneren des Fraktionensammlers 155 verbunden wird. Das Ventil 37 wird geöffnet, wodurch die Hochvakuumpumpe 32 mit der Reaktionskammer 22 verbunden wird, so daß die Trocknung fortgesetzt werden kann« Ein Signal wird zu dem Stufenmotor des Fraktionensammlers 155 gesandt, um die gemeinsame Röhrchenhalterung zu bewegen, so daß die Zuleitung mit dem darauffolgenden Prüfröhrchensammler zusammenwirkt·

49· Funktion: Fraktionensammler-Probeunterbrechung Zeit (Sekunden): 4

Der regelbare Motor 29 wird auf die niedrige Geschwindigkeit von 1200 U/min eingestellt, und man läßt dem Fraktionensammler 155 vier Sekunden Zeit, um festzustellen, ob er gefüllt ist oder nicht; in diesem Fall

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würde der Fraktionensammler das System abschalten»

50· Funktion! Verzögerung Zeit (Sekunden): 4 Arbeitsweise wie bei Stufe 30

ο Funktion: E3 (Vorratsgefäß) -Ventilierung

Zeit (Sekunden): 14 Arbeitsweise wie bei Stufe 31

52, Funktion: R3 (Vorratsgefäß) - Druckzufuhr Zeit (Sekunden) _:14 Arbeitsweise wie bei Stufe 32

53· Funktion: R3 (Reagenz) - Zuleitung Zeit (Sekunden): 30 Arbeitsweise wie bei Stufe 33

54. Funktion: Spaltreaktion Zeit (Sekunden): 300 Arbeitsweise wie bei Stufe 34. Diese zweite Spaltreaktion gewährleistet, daß eine maximale Menge von Thiazolion (das N-endständige Aminosäureeinheiten enthält) abgespalten wirdo

55. Funktion: gedrosseltes Vakuum Zeit (Sekunden): 120 Arbeitsweise wie bei Stufe 35·

56. Funktion: Vorvakuum Zeit (Sekunden): 120 Arbeitsweise wie bei Stufe

57. Funktion: Hoch- oder Feinvakuum Zeit (Sekunden): 480 Arbeitsweise wie bei Stufe

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58· Punktion* Verzögerung Zeit (Sekunden)» 4 Arbeitsweise wie bei Stufe 38.

59. Funktion: S3 (Vorratsgefäß) - Ventilierung Zeit (Sekunden) :30 Arbeitsweise wie bei Stufe 39

60. funktion:S3 (Vorratsgefäß) - Druckzufuhr Zeit (Sekunden):30 Arbeitsweise wie bei Stufe 40.

61. Funktion: S3 (Lösungsmittel) - Zufuhr und Extraktion Zeit (Sekunden): 150 Arbeitsweise wie bei Stufe 41.

62. Funktion: S3 (Lösungsmittel) - Zufuhr und Waschen Zeit (Sekunden): 6 Arbeitsweise wie bei Stufe 42.

63· Funktion: Verzögerung Zeit (Sekunden): 60 Arbeiteweise wie bei Stufe 43*

64· Funktion: gedrosseltes Vakuum Zeit (Sekunden): 30 Arbeiteweise wie bei Stufe 44·

65· Punktion* Verzögerung Zeit (Sekunden)ι 4 Aibeiteweia· wie bei Stufe 45.

66· Funktion: Trocknen mit Stiokatoff Zeit (Sekunden)ι 240 A?beiteweiee wie bei Stufe 46.

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67. Funktion: Vorvakuum
Zeit (Sekunden): 10
Arbeitsweise wie bei Stufe 47.

68. Funktion: Hoch- oder Feinvakuum' Zeit (Sekunden): 300
Arbeitsweise wie bei Stufe 48

69. Funktion: Fraktionensammler: Probeunterbrechung Zeit (Sekunden): 4

Arbeitsweise wie bei Stufe 49.

70« Funktion: Umkehr-Start

Der Antrieb des Programmbandes wird auf einen kontinuierlichen Antrieb umgeschaltet, um das Programmband 301 schnell auf die Stufe 1 zurückzuschalten»

Wie bereits erwähnt, ist das vorstehend erläuterte Verfahren nur ein Zyklus, bei dem eine Aminosäureeinheit extrahiert wird. Bs sind insgesamt N Zyklen erforderlich, um die gesamte Aminosäuresequenz einer Protein- oder Peptidprobe mit N Aminosäureeinheiten zu bestimmen· Jeder Zyklus, wie er vorstehend beschrieben ist, benötigt etwa 2,5 Stunden, wobei in jedem Zyklus eine Ausbeute von mehr als 95 fl erhalten wird. Die Ausbeute ist definiert als das Verhältnis zwischen der tatsächlich gefundenen Volummenge Aminosäureeinheit und der erwarteten Volummenge·

Die Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert) selbstverständlich können verschiedene Abwandlungen und Verbesserungen vorgenommen werden, ohne da& der Rahmen der Erfindung verlasstn wird· Beispielsweise können erfindungs'gemäß alle analytieohen Verfahren durchgeführt werden, bei denen die zu untersuchende'Probe auf einer Stufe, auf der eine physikalische Trennung erforderlioh 1st, in einem lösungsmittel, Reagen* oder einem Puffer unlöslioh

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oder damit unmischbar ist. Weiterhin kann die Erfindung auch bei Syntheseverfahren, z, B. bei Peptidsynthesen angewendet werden, bzw. es können mit Hilfe der Erfindung Teilchentrennungen unter Verwendung von Ionenaustauscherharzen in Kombination mit der durch die sich drehende Reaktionszelle erzeugten Zentrifugalkräfte durchgeführt werden. Die Erfindung soll also nur durch den Schutzumfang der Ansprüche beschränkt sein»

-Patentansprüche-

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Claims

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Pat entansprüohe

Vorrichtung zur Durchführung von chemischen Reaktionen, wobei die Reaktionen in einem dünnen Film auf der Innenwand einer sich drehenden Reaktionszelle stattfinden, gekennzeichnet durch eine Kammer für die Reaktionszelle; mit dem Inneren der Kammer in Verbindung stehende Einrichtungen zur Einleitung und Entfernung von Flüssigkeiten und "bsen in die bzw« aus der Kammer; einen in der Kammer angeordneten, angetriebenen Teller, der die Reaktionszelle trägt und in Drehung versetzt; Einrichtungen zur fialterung und zum Antrieb des !Tellers; wobei die Reaktionszelle, der Antriebsteller und die Halterungs- und Antriebseinrichtungen einen wesentlichen Teil des Innenvolumens der Kammer einnehmen, so daß das freie Innenvolumen minimal ist_e

2.) Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der angetriebene Teller und die Halterungs- und Antriebseinrichtungen für den Teller vollständig in der Kammer angeordnet sinde

3·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungs- und Antriebseinrichtungen für den Teller ein in der Kammer angeordnetes magnetisches Element, das zur Drehung des Tellers mit diesem gekoppelt ist, sowie ein magnetisches Antriebselement enthalten, das außerhalb der Kammer angeordnet und durch die Kammer mit dem ersten magnetischen Element magnetisch gekoppelt ist, um dieses in Drehung zu versetzen, so daß ein Antrieb für den Teller geschaffen wird, ohne daß eine sich drehende Abdichtung erforderlich ist.

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4-·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer für die Reaktionszelle einen zylindrischen Wandteil aufweist, der die Reaktionszelle in einem geringen Abstand umgibt und der an seinem oberen Ende durch eine Kappe verschlossen ist·

5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe eine Öffnung zur Aufnahme eines Stopfens aufweist, der nach unten in die Reaktionszelle hineinragt und das Innere der Reaktionszelle von der Kammer abschließt, so daß ein Entweichen des Inhalts der Reaktionszelle in die Kammer vermindert und verzögert wird·

6·) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen mehrere Zuleitungen, die nach unten in die Reaktionszelle hineinragen und über dem Boden der Zelle enden, sowie eine in der Mitte angeordnete Vakuumleitung trägt, die nach unten in die Reaktionszelle hineinragt und über -der Mitte der Reaktionszeit endet·

7·) Vorrichtung naoh Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Halterung für den Stopfen.

8·) Vorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsζeile eine zylindrische Innenwandfläche und einen Boden aufweist, und daß die Ecke zwischen der zylindrischen Wand und dem Boden abgerundet let, . um die Ansammlung von Resten zu vermindern, und daß in der Mitte die Bodens ein konisoher Vorsprung vorgesehen ist, jdurch den die Ansammlung von Resten in der Mitte, die den Zentrifugalkräften nicht ausgesetzt ist, verhindert wird·

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9o) Vorrichtung zur Durchführung von chemischen Reaktionen, die in einem dünnen Film an der Innenwand einer sich drehenden Reaktionszelle stattfinden, gekennzeichnet durch eine Kammer für die Reaktionszelle} mit dem Inneren der Kammer in Verbindung stehende Einrichtungen zur Einleitung und Entfernung von Flüssigkeiten und Gasen in die bzwo aus der Kammerj Einrichtungen, einschließlich eines angetriebenen Tellers, der innerhalb der Kammer angeordnet ist und der die Reaktionszelle hält und drehtι ein isoliertes Gehäuse, das die Kammer für α, die Reaktionszelle umgibtj und Einrichtungen zur Aufrechterhaltung einer praktisch konstanten Temperatur im Inneren des isolierten Gehäuses, um die Temperatur der Kammer für die Reaktionszelle und die Temperatur der Zelle selbst praktisch konstant zu halten*

10.) Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen innerhalb des isolierten Gehäuses angeordnet sind»

11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennaeiehnet, daß die AntriebSeinrichtungen ein mit dem angetriebenen Teller gekoppeltes angetriebenes Organ, das vollständig w in der Reaktionskammer angeordnet ist sowie ein Antriebsorgan außerhalb der Kammer enthalten» weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß q,uer durch das Gehäuse ein Ablenkblech angeordnet ist, das die Reaktionskammer vom An-* triebsorgan trennt, und daß Einrichtungen zur Umwälzung yon Luft mit eingestellter Semperatur durch das Ablenk- ^; blech vorgesehen sind, mit deren Hilf® dl® Luft durch die Reaktionskammer und am ..-Antriebeorgan.vorbeigeleitet ■ wird, um die Kammer und das Antriebsorgan auf einer praktisch konstanten und gleichmäßigen Temperatur zu halttn· · ■ '

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12„) Vorrichtung'zur Durchführung von ehemischen Reaktionen, die in einer Reaktionszelle stattfinden, die sich in einer Reaktionskammer befindet, gekennzeichnet durch ein Besohickungssystem für Reagenzien und Lösungsmittel mit Vorratsgefäßen für die Reagenzien und" Lösungsmittel; mit den Vorratsgefäßen verbundene Ventileinrichtungen zur selektiven Zuleitung von Lösungsmitteln und Reagenzien in die Reaktionszelle j ein System zur Zufuhr von Inertgas in die Kammer und zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Druckes in den Vorratsgefäßenj und ein Vakuumsystem zur selektiven Evakuierung der Kammer zwecks !trocknung der Substanzen in der Reak-

und

tionszelle durch Eindampfung/zur Betätigung der Ventile inriehtungen»

13«) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur Zufuhr von Inertgas Einrichtungen zur Erzeugung eines bestimmten konstanten Druckes im Inneren von ausgewählten Vorratsgefäßen enthält, wo-■ "■'. bei dieser Druck höher ist als der Druck in der Kammer, so daß die Reagenzien und Lösungsmittel mit einer praktisch gleichmäßigen Geschwindigkeit aus den ausgewählten Vorratsgefäßen über die Ventile in die Reaktionszelle fließen«,

Η«.) Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch mehrere Vorratsgefäße, die mit getrennten Ventileinrichtungen versehen und mit der Inertgasquelle verbunden sind, so daß. ausgewählte Lösungsmittel und Reagenzien mit einer konstanten Geschwindigkeit in die Reaktionszelle geleitet werden kÖnnen_o

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15o) Vorrichtung nach Anspruch 14, .dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsgefäße über einen Verteiler mit der Inertgasquelle verbunden sind, und daß jeder Vorratsbehälter Einrichtungen zum Regeln des Inertgasdruckes und zum Ausströmenlassen von Inertgas aus den Vorrats-., gefäßen aufweist, so'daß in jedem der Vorratsgefäße ein gleichmäßiger, konstanter Druck aufrechterhalten wird und die Beagenafen und Lösungsmittel unabhängig von den Bedingungen in der Umgebung mit einer konstanten Geschwindigkeit aus ausgewählten Vorratsgefäßen in die Reaktionszelle geleitet werden können·

16.) Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszelle in einem isolierten Gehäuse, dessen Temperatur geregelt ist, angeordnet ist, und daß die Zuleitungen, die sich zwischen den Vorratsgefäßen und der Reaktionskammer befinden, zum großen Teil in der Kammer angeordnet sind, wodurch sie auf einer geregelten Temperatur gehalten werden.

17e) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen mehrere Ventilanordnungen mit folgenden Merkmalen aufweisen« einen Ventilkörper, eine Vertiefung für die Flüssigkeit innerhalb des Körpers, eine biegsame Membrane über der Vertiefung, die mit der Vertiefung einen Flüssigkeitshohlraum begrenzt, einen Flüssigkeitskanal im Körper, der mit dem •Hohlraum in Verbindung steht, ein am Körper befestigtes Gehäuse, mit dessen Hilfe die Membrane mit ihrem äußeren Umfang am Körp'er befestigt wird, einen Austrittskanal, der mit dem Flüssigkeitshohlraum in Verbindung steht, einen Ventilsitz am Ende des Kanals, einen Ventil-

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kegel im Hohlraum, der auf dem Ventilsitz sitzt und den Austrittskanal gegenüber dem .Hohlraum abdichtet, im Gehäuse angeordnete Pührungsorgane für den Ventilkegel, um diesen gegenüber dem Ventilsitz abzudichten, im Gehäuse angeordnete Organe, die elastisch auf die, Bihrung des Ventilkegels einwirken, um diesen mit dem Ventilsitz dichtschließend in Eingriff zu bringen, Einrichtungen zur Befestigung des inneren Teils der Membrane am Ventilkegel, Einrichtungen, einschließlich eines Gehäuses, das oberhalb der Membrane einen Vakuumhohlraum begrenzt, und einen Vakuumkanal, der mit dem Vakuumhohlraum in Verbindung steht, wödqjuch beim Anlegen eines Vakuums an den Vakuumhohlraum die durch das elastisch auf die JHihrung einwirkende Organ erzeugte Kraft überwunden und der Ventilkegel mit Hilfe der Membrane vom Ventilsitz abgehoben wird.

18.) Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz aus korrosionsbeständigem Material und der Ventilkegel, ebenfalls aus korrosionsbeständigem Material besteht, das härter ist als das Material des Ventilsitzes, wodurch sich der Ventilsitz verformt und sich der Porm des Ventilkegels angleicht*

19·) Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel einen !Teil enthält, der mit dem Ventilsitz zusammenwirkt und dessen geometrische Form derart ist, daß bei der Verformung die Ventilsitzes eine schnell zunehmende Berührungsfläche mit dem Ventil« sitz gebildet wird.

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2Oe) Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch*gekennzeichnet, daß der Seil des Ventilkegels einen konischen Vorsprung enthält, dar in den Ventilsitz hineinragt, wodurch eine Abdichtung um die Qbaofläehe des konischen Vorsprunges gebildet wird·

21») Vorrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet₈ daß das Ventil noch folgende Merkmal© aufweist» ein© zweite" Vertiefung für eine Flüssigkeit im Ventilkörper_s diametral entgegengesetzt zur ©raten Vertiefung für die flüssigkeit und in Verbindung mit dem Austritte» kanalj, eine zweite biegsame Membrane über der zweiten Vertiefung,, di© -mit d@r -zweiten-Vertiefung einen zw©i» ten Elüssigkeitshohlrauia begrenzt,.einen zweiten-I'iüssigkeitskanal im Ventilkörpers, der mit dem zweiten Flüssigkeitshohlraum in Verbindung steht, ein zweites $>am Ventilkörper befestigtes ©shäusegi mit dessen*Hilfe der äußere Umfang-der zweiten Membran® am fentilkörper befestigt ist, einen zweiten Ventilsitz am gegenüberliegenden Ende des Austrit-ts&anals, einen im zweiten Hohlraum angeordneten zweiten Ventilkegel, der im aweiten Ventilsitz'usitzt,. um den Anstrittakanal gegenüber dem zweiten Kanal abzudichten„fübrungsorgane iia zweiten Gehäuse für den Ventilkegel? am diesen gegenüber dem zweiten Ventilsits abzudichten;*Einrichtungen im" zweiten ©©haus«, die elaatls.oh auf die Führung des zweiten Ventilkegels einwirke»j, um,den Ventilkegel abdichtend nit dem Ventilsits-in Eingriff zu bringen, Einrichtungen zur Befestigung ite inneren -Seils der biegaamen Membrane am zweiten Ventilkegel^'Einrichtungen, einschließlich eiaos awoit®».. 9®Musea, das einen Vakuumhohlraum über der zweiten Membrane begrenzt, und einen Vakuumkanal im zweiten @ehäu·«^ der mit dem zweiten Vakuumhohlraum in Verbindung ateht, wobei beim An-

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legen eines Vakuums an den zweiten Vakuumhohlraum die Kraft des elastisch wirkenden Organs überwunden und der zweite Ventilkegel mit Hilfe der zweiten biegsamen Membrane vom Ventilsitz abgehoben wird«

22o) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ; die Halterungs- und Antriebseinrichtungen für den Teller einen Motor mit mehreren Geschwindigkeiten enthalten»

23o) Vorrichtungnach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseihrichtungen einen Motor mit mehreren Geschwindigkeiten enthalten«

24.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen in einem Kreis um die zentral angeordne- ^x te "Vakuumleitung angebracht sind»

25c-) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtungen mehrere vakuumbetätigte Ventilan- ' Ordnungen enthalten, die jeweils mit einem Vorratsgefäß für die Reagenzien und mit einem Vorratsgefäß für die Lösungsmittel zusammenwirkenο

26„) Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventilanordnung zwei unabhängig gesteuerte Ventileinheiten enthält, wovon jede getrennt die Flüssigkeitsströmung aus einem Vorratsgefäß für die Reagenzien bzw_o für die Lösungsmittel |n die Reaktionszelle steuert.

27.) Ventilanordnung, gekennzeichnet durch einen Ventilkprper, eine Vertiefung für die Flüssigkeit im Körper, eine flexible Membrane über der Vertiefung, die mit der Vertiefung einen Plüssigkeitshohlraum begrenzt, einen Flüssigkeitska-

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nal im Körper, der mit dem Hohlraum in "Verbindung steht-, ein am Körper befestigtes Gehäuse, mit dessen Hilfe die Membrane an ihrem äußeren Umfang am Körper befestigt ist, einen Austrittskanal, der mit dem !Flüssigkeitshohlraum in Verbindung steht, einen Ventilsitz am Ende des Kanals, einen Ventilkegel im Hohlraum, der auf dem Ventilsitz sitzt und den Austrittskanal gegenüber dem Hohlraum abdichtet, ein im Gehäuse angeordnetes Führungsorgan für . den Ventilkegel, um diesen mit dem Ventilsitz abdichtend in Eingriff zu bringen, im Gehäuse angeordnete Einrichtungen, die elastisch auf die Führung des Ventilkegels einwirken, um den Ventilkegel gegenüber dem Ventilsitz abdichtend in Eingriff zu bringen, Einrichtungen zur Befestigung der Innenseite der Membrane am Ventilkegel, Einrichtungen, einschließlich des Gehäuses, die eine Vakuumkammer über der Membrane begrenzen, und einen Vakuumkanal, der mit dem Vakuumhohlraum in Verbindung steht, wodurch beim Anlegen eines Vakuums an den Vakuum·· hohlraum die Kraft des elastisch wirkenden Organs überwunden und der Ventilkegel mit Hilfe der Membrane vom Ventilsitz abgehoben wird·

28.) Ventilanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz aus korrosionsbeständigem Material und der Ventilkegel ebenfalls aus korrosionsbeständigem Material besteht, das härter ist als das Material des Ventilsitzes, wobei der Ventilsitz verformt wird, um sich der Form des Ventilkegels anzugleichen·

29.) Ventilanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Ventilkegels, der mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, eine solche geometrische ^orm hat, daß, wenn der Ventilsitz verformt wird, eine schnell zuneh-

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mende Berührungsfläche gegenüber dem Ventilsitz gebildet wird.

3Oe) Ventilanordnung nach Anspruch 28, dadurch'gekennzeichnet, daß der !Teil des Ventilkegels einen konischen Vorsprung aufweist, der in den Ventilsitz hineinragt, wodurch eine flüssigkeitsdichte Abdichtung um die Oberfläche des konischen Vorsprunges gebildet wird·

31.) Ventilanordnung nach Anspruch 27, weiterhin gekennzeich-■■-net durch eine zweite Vertiefung für die Flüssigkeit im Ventilkörper diametral entgegengesetzt zur ersten Vertiefung für die Flüssigkeit und in Verbindung mit dem Austrittskanal, eine zweite flexible Membrane über der zweiten Vertiefung, die mit dieser einen zweiten Flüssigkeitshohlraum bildet, einen Flüssigkeitskanal im Ventilkörper, der mit dem zweiten Flüssigkeitshohlraum in Verbindung steht, ein am Ventilkörper befestigtes zweites Gehäuse, mitdessen Hilfe die zweite Membrane an ihrem äußeren Umfang mit dem Ventilkörper befestigt ist, einen zweiten Ventilsitz am gegenüberliegenden Ende des Austrittskanals, einen zweiten Ventilkegel im zweiten Hohlraum, der im zweiten Ventilsitz sitzt und den Austrittskanal gegenüber dem Hohlraum abdichtet, im zweiten Gehäuse angeordnete Führungsorgane für den zweiten Ventilkegel, um diesen mit dem zweiten Ventilsitz in abdichtenden Eingriff zu bringen, im zweiten Gehäuse angeordnete Organe, die elastisch auf den zweiten Ventilkegel einwirken, um den Ventilkegel mit dem Ventilsitz in abdichtenden Eingriff zu bringen, Einrichtungen zur Befestigung des inneren Teils des zweiten Ventilkegels,. Einrichtungen, einschließlich des zweiten Gehäuses, die einen Vakuumhohlraum über der zweiten Membrane begrenzen, und einen Vakuumkanal im zweiten Gehäuse, der-mit dem Vakuumhohlraum in Verbindung steht, wodurch beim Anlegen eines

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Vakuums an den Vakuumhohlraum die Kraft des elastisch wirkenden Organs überwunden und der zweite Ventilkegel mit Hilfe der zweiten biegsamen Membrane vom zweiten Ventilsitz abgehoben wird·

32·) Ventilanordnung nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß die Führung ein bewegliches Element darstellt, das fest mit dem Ventilkegel verbunden ist und das in einer Bohrung im Gehäuse gleitete

33·) Ventilanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, P daß das gleitende Element ein scheibenförmiges Element mit einem nach oben ragenden röhrenförmigen Schaft darstellt, der mit der Bohrung im Gehäuse zusammenwirkt, wobei der Innenteil der flexiblen Membrane fest zwischen dem Ventilkegel und dem scheibenförmigen Element eingespannt ist«

34.) Ventilanordnung nach Anspruch 27₉ dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Organ eine Spiralfeder darstellte

35·) Vorrichtung zum stufenweisen Abbau von Proteinen und/ oder Peptiden mit U Aminosäureeinheiten, wobei H eine ganze Zahl bedeutet, gekennzeichnet durch eine Reaktionszelle, Einrichtungen zur selektiven Einleitung von Flüssigkeiten in die Reaktionszelle, Einrichtungen zur Entfernung der Produkte und Nebenprodukte aus der Heaktionszelle, einen Antriebsteller mit einer ringförmigen Vertiefung, ein ringförmiges Element, das in der Vertiefung angeordnet ist und die Reaktionszelle führt, Einrichtungen, einschließlich des ringförmigen Elements, zur selektiven Ausrichtung der Reaktionszelle in seitlicher und vertikaler Richtung gegenüber der

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Symmetrieachse'der Eeaktionszelle, um die Reaktionszelle in eine bestimmte lage zu bringen, eine Antriebswelle, die mit dem Antrieb st eller verbunden ist, einen Motor mit mehreren Geschwindigkeiten zum Drehen der Antriebswelle" bei bestimmten Drehgeschwindigkeiten, Einrichtungen zum Koppeln des Motors an die Antriebswelle, wobei diese Einrichtungen ein erstes ringförmiges magnetisches Element, das mit dem Motor verbunden ist, und ein zweites ringförmiges magnetisches Element, das konzentrisch innerhalb des ersten magnetischen Elements angeordnet und mit der Antriebswelle verbunden ist, aufweisen, eine Umfassung, die die Reaktionszelle, den Antriebsteller, das ringförmige Element, die Antriebswelle und das.zweite ringföimige magnetische Element umgibt, wobei die Umfassung eine Reaktionskammer begrenzt und eine solche geometrische JJOrm.hat, daß der freie Raum in der Reaktionskammer weniger als ein bestimmtes Volumen einnimmt, so daß die Vorrichtung mit stark flüchtigen Flüssigkeiten verwendet werden kann, und Einrichtungen zur selektiven Evakuierung der Reaktionskammer_o .

36.) Vorrichtung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch eine zweite Umfassung aus einem wärmeisolierenden Material, die die erste Umfassung umgibt«

37.) Vorrichtung nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Umwälzung von Luft, deren Temperatur geregelt ist, durch das Innere der zweiten Umfassung, um • die Reaktionskammer und die Antriebs-Kupplungseinrichtung auf einer bestimmten und konäbanten Temperatur zu halten.

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38.) Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umfassung und die Reaktionszelle gegeneinander ausgerichtete Öffnungen enthalten und daß ein Stopfen nach unten durch die Öffnungen in die Reaktionszelle hineinragt, um das Innere der Reaktionszelle praktisch von der Reaktionskammer abzuschließen, so daß ein Entweichen des Inhalts der Reaktionszelle in die Kammer vermindert und verzögert wird·.

39·) Vorrichtung zum stufenweisen Abbau von Proteinen und/ oder Peptiden mit IT Aminosäureeinheiten, wobei N eine ganze Zahl darstellt, gekennzeichnet durch eine Reaktionszelle ; Einrichtungen zur selektiven Einleitung . bzw. Ableitung von Flüssigkeiten in die bzw'« aus der Reaktionszelle; Halteeinrichtungen für die Reaktionszelle; mit den Halteeinrichtungen verbundene Einrichtungen zum Antreiben der Halteeinriohtungen und der Reaktionszelle bei bestimmten Drehgeschwindigkeiten; ein Gehäuse, das die Reaktionszelle und die Halteeinrichtungen in einem geringen Abstand umgibt, wobei das Gehäuse eine Reaktionskammer begrenzt und eine solche geometrische Form hat, daß der freie Raum innerhalb der Reaktionskammer unter einem bestimmten Volumen liegt, so daß die Vorrichtung mit Erfolg mit stark flüchtigen Flüssigkeiten verwendest werden kann; und Einrichtungen zur selektiven Evakuierung der Reaktionskammer.

4Oo) Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen Motor mit mehreren Geschwindigkeiten und eine magnetische Kupplung zur Übertragung der Drehbewegung des Motors auf die Haltee'inrichtung enthält·

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41p). Vorrichtung nach Anspruch* 40, gekennzeichnet durch Hei^zeinrichtungen zum Erhitzen der Reaktionskammer und der magnetischen Kupplungseinrichtung, um die Reaktionskammer und die magnetische Kupplungseinrichtung bei einer bestimmten und konstanten !Temperatur zu halten»

42„) Vorrichtung zum stufenweisen Abbau von Proteinen und/ oder Peptiden mit U Aminosäureeinheiten, wobei N eine ganze Zahl bedeutet, gekennzeichnet durch eine Reaktionszelle \ Einrichtungen zur selektiven Einleitung bzw. Entfernung von Flüssigkeiten in die bzw.. aus der Reaktionszelle; mit der Reaktionszelle gekoppelte Einrichtungen zum Antreiben der Reaktionszelle bei bestimmten Drehgeschwindigkeitenj .eine Umfassung, die . die Reaktionszelle in einem geringen Abstand umgibt und eine Reaktionskammer begrenzt, wobei die geometrische Form der Umfassung so gewählt ist, daß der freie Raum in der Reaktionskammer ein ausreichend kleines Volumen hat, so daß die Vorrichtung mit Erfolg für flüchtige flüssigkeiten verwendet werden kannj und Einrichtungen zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Temperatur in der Reaktionskammer· .

43·) Vorrichtung nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur selektiven Evakuierung der Reaktionskammer.

44·) Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfassung einen Stopfen enthält, der nach unten in die Reaktionszelle hineinragt und das Innere der Reaktionszelle von der Reaktionskammer praktisch isoliert, um ein Entweichen des Inhalts der Reaktionszelle in die Kammer zu vermindern und zu verzögern*

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45.) Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Einleitung von Flüssigkeiten Vorratsgefäße für Reagenzien und Einrichtungen zur Einleitung einer bestimmten und reproduzierbaren Volummenge Reagenz in die Reaktionszelle enthalten»

46·) Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Aufrechterhaltung der Temperatur Organe zur Erzeugung einer stetigen Umwälzung von luft, deren Temperatur geregelt ist, in der Reak-P tionskammer enthaltene

47β) Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszelle im allgemeinen becherförmig ist und eine zylindrische Innenwandfläche und eine Bodenfläche aufweist, wobei die Ecke zwischen der Innenwand und dem Boden abgerundet ist, um eine Materialansammlung zu verhindern und wobei die Bodenfläche einen von der Mitte aus nach oben ragenden konischen Vorsprung aufweist, mit dessen Hilfe die Ansammlung von Rückständen in der den Zentrifugalkräften nicht ausgesetzten Mitte der Zelle verhindert wird·

48.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere freie Volumen der Reaktionskammer nicht größer als etwa 250 cnr ist.

49·) Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum in der Reaktionskkmmer nicht größer als 250 om^ ist.

50.) Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum innerhalb der Reaktionskammer nioht größer als etwa 250 oar ist. '

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β) Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum innerhalb der Reaktionskammer nicht größer als 250 cm⁵ ist. ^ '

52.) Vorrichtung nach Anspruch 43> dadurch gekennzeichnet, daß der freie Raum innerhalb der Reaktionskammer nicht größer als 250 cm ist.

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