DE202015103826U1 - Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen - Google Patents

Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen Download PDF

Info

Publication number
DE202015103826U1
DE202015103826U1 DE202015103826.7U DE202015103826U DE202015103826U1 DE 202015103826 U1 DE202015103826 U1 DE 202015103826U1 DE 202015103826 U DE202015103826 U DE 202015103826U DE 202015103826 U1 DE202015103826 U1 DE 202015103826U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mobile phase
reservoir
detector
fff
hollow fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202015103826.7U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Postnova Analytics GmbH
Original Assignee
Postnova Analytics GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Postnova Analytics GmbH filed Critical Postnova Analytics GmbH
Priority to DE202015103826.7U priority Critical patent/DE202015103826U1/de
Publication of DE202015103826U1 publication Critical patent/DE202015103826U1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/0005Field flow fractionation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/622Ion mobility spectrometry
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/422Electrodialysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/16Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to the conditioning of the fluid carrier
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/0005Field flow fractionation
    • G01N2030/0015Field flow fractionation characterised by driving force
    • G01N2030/0025Field flow fractionation characterised by driving force cross flow FFF
    • G01N2030/003Asymmetrical flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Vorrichtung umfassend ein chromatographisches System zur Probentrennung, ein Modul zum Entsalzen oder zur Reduzierung der Salzkonzentration der mobilen Phase, das an das chromatographische System angekoppelt oder darin integriert ist, und ein Ionenmobilitätsspektrometer als Detektor (IMS-Detektor).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen umfassen ein chromatographisches System zur Probentrennung, ein Modul zum Entsalzen oder zur Reduzierung der Salzkonzentration der mobilen Phase, das an das chromatographische System angekoppelt oder darin integriert ist, und ein Ionenmobilitätsspektrometer als Detektor (IMS-Detektor). Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen ermöglichen die chromatographische Probentrennung und die anschließende Analyse der aufgetrennten Probe mittels eines IMS-Detektors.
  • Stand der Technik
  • Ionenmobilitätsspektrometer (IMS, zunächst unter dem Namen Plasma-Chromatograph bekannt) sind analytische Detektoren, die sich durch eine sehr hohe Empfindlichkeit auszeichnen. Mit diesen Detektoren können Substanzen erkannt und Partikelgrößen bestimmt werden.
  • Während einer IMS-Messung wird der Analyt/die Probe ionisiert. Die entstandenen Ionen werden von einem elektrischen Feld durch ein Gas „gezogen”. Durch Kollisionen mit den Gasmolekülen werden die Ionen gebremst, wobei die Bremswirkung bei großen Probenteilchen/Molekülen stärker ist als bei kleinen Probenteilchen/Molekülen. Deshalb bewegen sich kleine Moleküle in der Regel mit einer höheren Geschwindigkeit im Gas. Entscheidend ist, dass die Ionen Energie im elektrischen Feld zwischen zwei Stößen aufnehmen und bei einem Stoß wieder abgeben. Da dies sehr schnell geschieht, erreichen die Ionen eine für sie charakteristische mittlere Geschwindigkeit während der Drift im elektrischen Feld, die sog. Driftgeschwindigkeit. Da die Driftgeschwindigkeit vor allem aufgrund der Molekülgröße, aber auch wegen anderer physikalischer Parameter, wie z. B. der Polarisierbarkeit, für die Ionen der verschiedenen Probenteilchen unterschiedlich ist, können diese voneinander unterschieden werden. Häufig ist es auch möglich Isomere zu trennen, die zwar gleichen Massen haben, aber einen unterschiedlichen geometrischen Aufbau und dadurch andere Stoßparameter und unterschiedliche Driftgeschwindigkeiten. Sofern eine vollständige Unterscheidung allein durch die Driftgeschwindigkeit nicht erreicht werden kann, können chromatographische Methoden zur Probentrennung zum Einsatz kommen, um die jeweiligen Bestandteile einer Probe im Idealfall nacheinander in den Ionisationsraum eines IMS-Detektors eintreten zu lassen. So entstehen charakteristische dreidimensionale Abhängigkeiten von der Retentionszeit, der Driftzeit und dem Ionenstrom (Quelle Wikipedia).
  • IMS-Detektoren haben Probleme im Bereich der Auflösung wenn die Probenzusammensetzung komplex ist und eine Probe z. B. aus einem Gemisch verschiedener Komponenten mit unterschiedlicher Teilchengröße besteht, die zeitgleich in den Detektor eingeleitet werden. Deshalb ist es vorteilhaft, die einzelnen Bestandteile einer Probe vor Überführung in einen IMS-Detektor zunächst mittels eines geeigneten chromatographischen Trennverfahrens, wie z. B. die Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) bzw. die Größenausschluss-Chromatographie (SEC, Size Exclusion Chromatography) sowie die Feldflussfraktionierung (FFF), aufzutrennen, so dass diese nacheinander in den Detektor eingeleitet werden. Im Fall der Feldflussfraktionierung können z. B. die Asymmetrische Fluss FFF (AF4), die Hohlfaser Fluss FFF (HF5), die Thermische FFF (TF3) oder die Zentrifugal FFF (CF3) verwendet werden.
  • Um eine hohe Trennleistung der chromatographischen Verfahren zu erzielen, werden oft mobile Phasen benötigt, die entsprechende Salzkonzentrationen beinhalten. Da die Salze die Leitfähigkeit der mobilen Phase begünstigen, ist die Ionisierung einer darin enthaltenen Probe nicht oder nur bedingt möglich. Detektoren, welche die Probe ionisieren, wie z. B. IMS-Dektoren, können in diesem Fall nicht mehr oder nur eingeschränkt verwendet werden. Dies spiegelt sich in einer Absenkung der Sensitivität eines IMS-Dektors wieder. Darüber hinaus können innerhalb des jeweiligen Trennsystems entstehende Salzkristalle das Analyseergebnis verfälschen. Der Grund dafür ist die oftmals ähnliche Größe von Salzkristallen und Probenteilchen. Diese führt dazu, dass die tatsächliche Partikelgrößenverteilung innerhalb einer Probe nur unzureichend beschrieben werden kann. Weiterhin verkürzt eine hohe Salzfracht der mobilen Phase auch die Reinigungsintervalle von IMS-Detektoren, da sich vermehrt Salzkristalle im Detektor ablagern. Für den Aufbau eines gekoppelten Trennsystems umfassend eine Trennvorrichtung und einen IMS-Detektor bedeutet dies, dass die jeweils verwendete mobile Phase „online”, d. h. vor den Eintritt in den Detektor entsalzt werden muss. Idealerweise sollte dabei die zuvor erreichte Probentrennung, d. h. die lokale Konzentrationsverteilung der Probe in der mobilen Phase, nicht gestört/verändert werden.
  • Das Prinzip der Onlineentsalzung wird z. B. beschrieben in Chen et al., On-Line Electrodialytic Salt Removal in Electrospray Ionization Mass Spectrometry of Proteins, Analytical Chemistry, 2011, 83, 1015–1021, und Kim et al., Online Matrix Removal Platform for Coupling Gel-Based Separations to Whole Protein Electrospray Ionization Mass Spectrometry, J. Proteome Res. 2015, 14, 2199–2206.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur chromatographischen Probentrennung und -analyse unter Verwendung eines IMS-Detektors.
  • Darstellung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung gelöst. Die Vorrichtungen umfassen ein chromatographisches System zur Probentrennung, insbesondere ein FFF-System, ein Modul zum Entsalzen oder zur Reduzierung der Salzkonzentration der mobilen Phase (Entsalzungsmodul), das an das chromatographische System angekoppelt oder darin integriert ist, sowie einen IMS-Detektor.
  • Das Entsalzungsmodul kann basierend auf einem modifizierten FFF-Kanal, einer Hohlfaserkartusche mit einer oder mehreren Fasern, einer Ionenaustauschersäule oder einem elektrodialytischen Entsalzer aufgebaut sein. Entscheidend ist, dass das Entsalzungsmodul so aufgebaut ist, dass die Konzentrationsverteilung der Probe in der mobilen Phase während der Entsalzung nicht verändert wird. Gleichzeitig kann das Entsalzungsmodul dazu verwendet werden, die Volumenströme zum nachgeschalteten ionisierenden Detektor anzupassen. Dazu kann aus dem Entsalzungsmodul mehr Flüssigkeit abgeleitet werden als durch das vorgeschaltete Trennsystem und das Spülsystem des Entsalzungsmoduls eingebracht wird. Auf diese Weise ist es möglich die Flussrate zum bzw. durch den Detektor variabel anzupassen.
  • Bei den in den Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung verwendeten Trennsystemen handelt es sich um chromatographische Systeme zur Probentrennung, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Dies sind insbesondere Systeme für die Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) bzw. die Größenausschluss-Chromatographie (SEC, Size Exclusion Chromatography) sowie die Feldflussfraktionierung (FFF). Bevorzugt werden FFF-Systeme eingesetzt. Besonders bevorzugt sind Systeme für die Asymmetrische Fluss FFF (AF4) und die Hohlfaser Fluss FFF (HF5).
  • Neben einem IMS-Detektor können in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen ein oder mehrere Detektor(en) verwendet werden, der/die im Bereich der Feldflussfraktionierung oder der Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) bekannt ist/sind. Beispiele sind UV-Detektoren, Brechungsindex-(RI-)Detektoren, (Mehrwinkel-)Lichtstreudetektoren, Massenspektrometer, Fluoreszenzdetektoren, ICP-Massenspektrometer, dynamische Lichtstreudetektoren (DLS) und Kleinwinkelröntgenstreuungs(SAXS-)Detektoren. Bevorzugt werden zusätzlich ein UV-Detektor, ein Brechungsindex-(RI-)Detektor und/oder ein (Mehrwinkel-)Lichtstreudetektor eingesetzt.
  • Als mobile Phase zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen können wässrige und nicht-wässrige organische Lösungsmittel verwendet werden. Beispiele umfassen wässrige Lösungen mit 0,5–5 g/l NaCl und/oder 0,1–5 g/l Natriumdodecylsulfat (sodium dodecyl sulfate; SDS) sowie die organischen Lösungsmittel Tetrahydrofuran (THF), Toluol, Aceton, Methanol, Ethanol, Chloroform, Dimethylformamid (DMF) und Dimethylsulfoxid (DMSO) sowie Mischungen davon.
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „Probe” jegliche Art von Analyten, die sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtungen auftrennen und detektieren lassen. Dies können Substanzen mit einem Molekulargewicht von 500 Da bis 16 MDa oder mit einer Größe von 2 nm bis 5 μm sein, die in der jeweils verwendeten mobilen Phase gelöst oder suspendiert vorliegen.
  • Der Begriff „Probe” umfasst insbesondere auch Gemische, wobei das Molekulargewicht und/oder die Größe der einzelnen Bestandteile gleich oder verschieden sein kann/können.
  • Proben zur Auftrennung und Detektion mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind z. B. Proteine aus den Bereichen der pharmazeutischen Industrie und der Forschung, Nanopartikel und Kohlenstoffnanoröhrchen (Carbon Nanotubes) sowie natürliche und synthetische Polymere, insbesondere Silicate, Pigmente, Kolloide, Peptide, Viruszellen, Liposomen, Antikörper, Polysacharide und andere Makromoleküle.
  • Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können in einem Verfahren zur chromatographischen Probentrennung und anschließenden Analyse der aufgetrennten Probe unter Verwendung dieser Vorrichtungen eingesetzt werden.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • 1 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis eines modifizierten FFF-Trennkanals.
  • 2 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis einer Hohlfaserkartusche.
  • 3 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis einer Hohlfaserkartusche in der die Entsalzung über einen Konzentrationsausgleich erfolgt.
  • 4 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis einer Ionenaustauschersäule.
  • 5 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis eines elektrodialytischen Entsalzers.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und die darin verwendeten Bezugszeichen erläutert.
  • Die 1 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis eines modifizierten FFF-Trennkanals. Nach dem Trennsystem (1) wird die noch salzhaltige mobile Phase zum Kanal (12) des Entsalzungsmoduls weitergeleitet. Die mobile Phase wird über den ersten Einlass (4) in den Kanal (12) eingeleitet und strömt über die semipermeable Membran (6) in Richtung des zweiten Auslasses (10) am Kanal (12). Während die mobile Phase über die Membran (6) strömt, wird aus dem Reservoir (2) Spülflüssigkeit mittels der Pumpe (3) entnommen und über den zweiten Einlass (5) in den Kanal (12) eingeleitet. Oberhalb der Membran (6) wird die salzhaltige mobile Phase zunächst mit der Spülflüssigkeit verdünnt. Die Probenbestandteile in der mobilen Phase, die sich oberhalb der Membran (6) befindet, können die Membran nicht passieren. Dagegen können die Salzanteile der mobilen Phase die Membran (6) durchdringen und zum ersten Auslass (7) des Kanals (12) gelangen. Gleichzeitig wird das System zur Flussratenregelung (8) so eingestellt, dass mindestens der aus dem Reservoir (2) mittels der Pumpe (3) zugeführte Volumenstrom der Spülflüssigkeit über den ersten Auslass (7) wieder abfließen kann. Die nun salzhaltige Spülflüssigkeit wird dann zu einem zweiten Reservoir (9) weitergeleitet. Die entsalzte mobile Phase wird über den zweiten Auslass (10) am Kanal (12) zum ionisierenden Detektor (11) weitergeleitet und dort analysiert.
  • Die 2 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis einer Hohlfaserkartusche. Nach dem Trennsystem (201) wird die noch salzhaltige mobile Phase zu einem T-Stück (204) weitergeleitet. Gleichzeitig fördert eine Pumpe (203) aus dem ersten Reservoir (202) Spülflüssigkeit in das T-Stück (204). Innerhalb des T-Stückes wird die salzhaltige mobile Phase mit der salzfreien Spülflüssigkeit verdünnt und zur Hohlfaserkartusche (207) weitergeleitet. Die verdünnte mobile Phase durchströmt die semipermeable rohrförmige Hohlfasermembran (206) wobei die in der mobilen Phase vorhandenen Probenbestandteile die Membran (206) nicht passieren können. Dagegen können die Salzanteile der mobilen Phase die Hohlfasermembran (206) durchdringen und gelangen in den Raum außerhalb der Hohlfasermembran. Gleichzeitig wird das System zur Flussratenregelung (209) so eingestellt, dass mindestens der aus dem Reservoir (202) mittels der Pumpe (203) zugeführte Volumenstrom der Spülflüssigkeit über den zweiten Auslass (212) der Hohlfaserkartusche (207) wieder abfließen kann. Die nun salzhaltige Spülflüssigkeit wird dann zu einem zweiten Reservoir (210) weitergeleitet. Die entsalzte mobile Phase wird über den ersten Auslass (208) an der Hohlfaserkartusche (207) zum ionisierenden Detektor (211) weitergeleitet und dort analysiert.
  • Die 3 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis einer Hohlfaserkartusche in der die Entsalzung über einen Konzentrationsausgleich erfolgt. Nach dem Trennsystem (301) wird die noch salzhaltige mobile Phase zur Hohlfaserkartusche (310) weitergeleitet. Die mobile Phase wird über den ersten Einlass (302) in die Hohlfaserkartusche (310) eingeleitet und strömt über die semipermeable rohrförmige Hohlfasermembran (309) in Richtung des zweiten Auslasses (311). Während die mobile Phase durch die Hohlfasermembran (309) strömt, wird aus dem ersten Reservoir (303) Spülflüssigkeit mittels der Pumpe (304) entnommen und über den zweiten Einlass (305) in der Hohlfaserkartusche (310) eingeleitet. Das System zur Flussratenregelung (307) wird so eingestellt, das mindestens der gleiche Volumenstrom über den ersten Auslass (306) abfließen kann wie über die Pumpe (304) gefördert wird. Im Hohlraum außerhalb der Hohlfasermembran (309) befindet sich dadurch salzfreie Spülflüssigkeit. Aufgrund des dabei entstehenden Konzentrationsgradienten diffundieren die in der mobilen Phase enthaltenen Salze durch die Hohlfasermembran (309) in Hohlraum außerhalb der Hohlfasermembran (309). Die in der mobilen Phase vorhandenen Probenbestandteile können die Hohlfasermembran nicht passieren und verbleiben innerhalb des von der Hohlfasermembran umgebenen Raums. Die nun salzhaltige Spülflüssigkeit wird über den ersten Auslass (306) und das System zur Flussratenregelung (307) in das zweite Reservoir (308) abgeleitet. Die entsalzte mobile Phase wird über den zweiten Auslass (311) der Hohlfaserkartusche (310) zum ionisierenden Detektor (312) weitergeleitet und dort analysiert.
  • Die 4 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis einer Ionenaustauschersäule. Nach dem Trennsystem (401) wird die noch salzhaltige mobile Phase über den Einlass (404) in eine Ionenaustauschersäule (402) geleitet. Die Ionenaustauschersäule (402) ist mit einem Granulat (403) gefüllt, das positiv geladene Ionen und negativ geladene Ionen binden kann. Alternativ kann das Granulat auch auf zwei Säulen aufgeteilt sein, wobei eine Säule nur die positiv geladenen Ionen und die zweite nur die negativ geladenen Ionen bindet. Durch die Bindung der Salzionen aus der mobilen Phase an das Granulat (403) der Ionenaustauschersäule (402) wird die mobile Phase entsalzt. Die entsalzte mobile Phase wird aus dem Auslass (405) der Ionenaustauschersäule (402) zum ionisierenden Detektor (406) weitergeleitet und dort analysiert. Sobald das Granulat (403) keine weiteren Ionen mehr aufnehmen kann, muss die Ionenaustauschersäule (402) regeneriert oder ausgetauscht werden.
  • Die 5 zeigt den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Entsalzungsmodul auf Basis eines elektrodialytischen Entsalzers. Nach dem Trennsystem (501) wird die salzhaltige mobile Phase über den ersten Einlass (502) in den Entsalzer (505) geleitet. Die salzhaltige mobile Phase durchströmt einen Kanal, der durch eine Anodenmembran (503) und eine Kathodenmembran (504) begrenzt ist. Dabei wird über eine Spannungsquelle (506) ein positives Potenzial an der Anode (511) und ein negatives Potenzial an der Kathode (512) erzeugt. Gleichzeitig fördert die erste Pumpe (507) Spülflüssigkeit vom ersten Reservoir (513) über den zweiten Einlass (519) in die Anodenkammer (518), welche die Anodenkammer (518) über den zweiten Auslass (520) wieder verlässt und in das zweite Reservoir (514) weitergeleitet wird. Die zweite Pumpe (508) fördert währenddessen Spülflüssigkeit vom vierten Reservoir (516) über den dritten Einlass (522) in die Kathodenkammer (517). Die Spülflüssigkeit verlässt die Kathodenkammer (517) über den dritten Auslass (521) und wird in das dritte Reservoir (515) weitergeleitet. Während die salzhaltige mobile Phase durch den zwischen der Anodenmembran (503) und der Kathodenmembran (504) gebildeten Kanal fließt, wandern negativ geladene Salzionen zur Anodenmembran (503) und durchqueren diese. Gleichzeitig wandern positiv geladene Salzionen zur Kathodenmembran (504) und durchqueren diese. Dadurch gelangen die negativ geladenen Salzionen in die Anodenkammer (518) und die positiv geladenen Salzionen in die Kathodenkammer (517). Dort werden sie mittels der Spülflüssigkeit, die mit Hilfe der ersten Pumpe (507) über den zweiten Auslass (520) in das zweite Reservoir (514) bzw. mit Hilfe der zweiten Pumpe (508) über den dritten Auslass (521) in das dritte Reservoir (515) gefördert wird, ausgewaschen. Dadurch wird die Salzkonzentration in der mobilen Phase kontinuierlich reduziert. Schließlich wird die entsalzte mobile Phase wird über den ersten Auslass (509) zum ionisierenden Detektor (510) weitergeleitet und dort analysiert.
  • In einer alternativen Ausführungsform können die Reservoire (513) und (516) für die salzfreie Spülflüssigkeit, die Reservoire (514) und (515) für die salzhaltige Spülflüssigkeit sowie die Pumpen (507) und (508) zu jeweils einem Reservoir und einer Pumpe zusammengefasst werden.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 1
  • 1
    Trennsystem
    2
    Erstes Reservoir
    3
    Pumpe
    4
    Erster Einlass
    5
    Zweiter Einlass
    6
    Semipermeable Membran
    7
    Erster Auslass
    8
    System zur Flussratenregelung
    9
    Zweites Reservoir
    10
    Zweiter Auslass
    11
    Ionisierender Detektor
    12
    Kanal
    Fig. 2
    201
    Trennsystem
    202
    Erstes Reservoir
    203
    Pumpe
    204
    T-Stück
    205
    Einlass
    206
    Hohlfasermembran
    207
    Hohlfaserkartusche
    208
    Erster Auslass
    209
    System zur Flussratenregelung
    210
    Zweites Reservoir
    211
    Ionisierender Detektor
    212
    Zweiter Auslass
    Fig. 3
    301
    Trennsystem
    302
    Erster Einlass
    303
    Erstes Reservoir
    304
    Pumpe
    305
    Zweiter Einlass
    306
    Erster Auslass
    307
    System zur Flussratenregelung
    308
    Zweites Reservoir
    309
    Hohlfasermembran
    310
    Hohlfaserkartusche
    311
    Zweiter Auslass
    312
    Ionisierender Detektor
    Fig. 4
    401
    Trennsystem
    402
    Ionenaustauschersäule
    403
    Granulat
    404
    Einlass
    405
    Auslass
    406
    Ionisierender Detektor
    Fig. 5
    501
    Trennsystem
    502
    Erster Einlass
    503
    Anodenmembran
    504
    Kathodenmembran
    505
    Entsalzer
    506
    Spannungsquelle
    507
    Erste Pumpe
    508
    Zweite Pumpe
    509
    Erster Auslass
    510
    Ionisierender Detektor
    511
    Anode
    512
    Kathode
    513
    Erstes Reservoir
    514
    Zweites Reservoir
    515
    Drittes Reservoir
    516
    viertes Reservoir
    517
    Kathodenkammer
    518
    Anodenkammer
    519
    Zweiter Einlass
    520
    Zweiter Auslass
    521
    Dritter Auslass
    522
    Dritter Einlass
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Chen et al., On-Line Electrodialytic Salt Removal in Electrospray Ionization Mass Spectrometry of Proteins, Analytical Chemistry, 2011, 83, 1015–1021 [0006]
    • Kim et al., Online Matrix Removal Platform for Coupling Gel-Based Separations to Whole Protein Electrospray Ionization Mass Spectrometry, J. Proteome Res. 2015, 14, 2199–2206 [0006]

Claims (4)

  1. Vorrichtung umfassend ein chromatographisches System zur Probentrennung, ein Modul zum Entsalzen oder zur Reduzierung der Salzkonzentration der mobilen Phase, das an das chromatographische System angekoppelt oder darin integriert ist, und ein Ionenmobilitätsspektrometer als Detektor (IMS-Detektor).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Entsalzungsmodul einen modifizierten FFF-Kanal, eine Hohlfaserkartusche mit einer oder mehreren Fasern, eine Ionenaustauschersäule oder einen elektrodialytischen Entsalzer umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das chromatographische System zur Probentrennung ein Feldflussfraktionierungs(FFF)-System ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das FFF-System ein System für die Asymmetrische Fluss FFF (AF4) oder die Hohlfaser Fluss FFF (HF5) ist.
DE202015103826.7U 2015-07-21 2015-07-21 Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen Active DE202015103826U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202015103826.7U DE202015103826U1 (de) 2015-07-21 2015-07-21 Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202015103826.7U DE202015103826U1 (de) 2015-07-21 2015-07-21 Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202015103826U1 true DE202015103826U1 (de) 2015-08-07

Family

ID=54010619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202015103826.7U Active DE202015103826U1 (de) 2015-07-21 2015-07-21 Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202015103826U1 (de)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chen et al., On-Line Electrodialytic Salt Removal in Electrospray Ionization Mass Spectrometry of Proteins, Analytical Chemistry, 2011, 83, 1015-1021
Kim et al., Online Matrix Removal Platform for Coupling Gel-Based Separations to Whole Protein Electrospray Ionization Mass Spectrometry, J. Proteome Res. 2015, 14, 2199-2206

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015202667A1 (de) Vorrichtung für die Feldflussfraktionierung
JP5888653B2 (ja) 溶存イオン分析用前処理デバイス及び溶存イオン分析システム
AT502207B1 (de) Verfahren zum klassifizieren und trennen von teilchen sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
Ang et al. Mathematical modeling of membrane operations for water treatment
DE19711898A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur trägerfreien Ablenkungs-Elektrophorese im Intervall-Betrieb
Fujioka et al. Rejection of small solutes by reverse osmosis membranes for water reuse applications: A pilot-scale study
DE602004012326T2 (de) Vorkonzentrationsverbindung zur Kopplung von kapillarer Elektrochromatografie und Kapillarzonenelektrophorese
US9718711B2 (en) Methods and apparatuses for filtering water fluid by screening ionic minerals
Zhao et al. Combined influence of membrane surface properties and feed water qualities on RO/NF mass transfer, a pilot study
DE202015103826U1 (de) Vorrichtung zur Onlineentsalzung der mobilen Phase in chromatographischen Trennsystemen
DE19842550B4 (de) Methode zur on-line Parameterschätzung und Prozeßbeobachtung für SMB-Chromatographieprozesse
EP0928418B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur isoelektrischen teilchentrennung
DE102011076230B4 (de) Verfahren zur Probentrennung in der Hohlfaser Fluss Feld-Fluss Fraktionierung
WO2000022429A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur schnellen flüssigchromatographischen trennung von substanzgemischen und identifizierung von substanzen
DE2346422A1 (de) Verfahren und system zur feststellung von explosivstoffen
EP0952134B1 (de) Verfahren zur Trennung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PKA) mittels Flüssigkeitschromatographie
EP3396352B1 (de) Verfahren und einrichtung zur extraktiven bestimmung der konzentration von ein oder mehreren stoffen
DE202009007714U1 (de) Detektionssystem zur Ankopplung an Membrane Interphase Probe (MIP)-Techniken auf Basis der Ionenmobilitätsspektrometrie
EP0576494B1 (de) Kontinuierliche chromatographie
DE102008059113A1 (de) Vorrichtung zur Sammlung von stark elektronenaffinen Partikeln
DE102012010386B4 (de) Verfahren zur Trennung von Partikeln
DE19806640C2 (de) Verfahren zur kapillarchromatographischen Trennung von Stoffgemischen unter Verwendung eines neuen Sensors
EP1048333A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Derivatisierung
DE202018100590U1 (de) System mit wenigstens einer Zentrifuge
DE69026779T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für Flüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometer

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years