DE2127391B2 - METHOD AND DEVICE FOR SEPARATION OF IONS USING ISOTACHOPHORESIS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR SEPARATION OF IONS USING ISOTACHOPHORESIS

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DE2127391B2
DE2127391B2 DE19712127391 DE2127391A DE2127391B2 DE 2127391 B2 DE2127391 B2 DE 2127391B2 DE 19712127391 DE19712127391 DE 19712127391 DE 2127391 A DE2127391 A DE 2127391A DE 2127391 B2 DE2127391 B2 DE 2127391B2
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    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
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Description

pumpt (Preetz and Pfeifer, Anal. Chim. Acta,38 schrittweises Anwachsen des Potentialgradienten [1967], S. 255 bis 260), In diesem Fall kann eine über die Bereiche L, S und T hin. Der Potential-Trennung erreicht werden, ohne daß die Grenze gradient im Bereich S fUhrt dazu, daß die Anionen zwischen der Probe und dem Leitelektrolyt innerhalb in diesem Bereich entsprechend ihrer Beweglichkeit der Säule sich bewegt. Beim Verkürzen der SUuIe 5 getrennt werden, so daß die Ionen Ci mit der kann die erforderliche Feldstärke durch ein e.nt- höheren Beweglichkeit sich möglichst nahe beim sprechend niedrigeres Potential erzielt werden. Die Leitelektrolyten ansammeln und daß die Ionen CI Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß der Gegen- mit der geringeren Beweglichkeit sich möglichst nahe fluß und der elektrische Strom in der Säule so ge- an der Zone T ansammeln. Damit ein möglichst wählt werden, daß einer der Bereiche bzw. eine der io konstanter Strom in der Säule aufrechterhalten wird, Zonen, die bei der Trennung der Probe erzielt wer- werden die Anionen der Probe getrennt, und nach den, im wesentlichen unbewegt bleibt, bis die Tren- der Trennung wandern die verschiedenen Zonen in nung beendet ist und ein Gleichgewichtszustand ein- der Säule zur Anode S mit einer gemeinsamen Gegetreten ist. Zur Umgehung dieser Schwierigkeit schwindigkeit, welche von den Beweglichkeiten der verfährt man so, daß die Grenze zwischen dem Leit- 15 Ionen A~ und R+ abhängt. Hieraus ergibt sich ein elektrolyten und der ersten Zone bzw. dem ersten Potentialgradient, der bereichsweise von der Anode Bereich der Probe beobachtet wird und der Gegen- an anwächst. Die Bereiche, welche sich ausbilden, fluß reguliert wird, sobald die Grenze eine Tendenz sind sehr stabil, da beispielsweise bei der Diffusion zeigt, sich in irgendeine Richtung zu bewegen. Die eines Anions in einen davorliegenden Bereich mit Einstellung kann beispielsweise durch ein vertikal ao einem niedrigeren Potentialgradienten dieses Anion einstellbares Reservoir, welches mit der Säule ver- eine geringere Geschwindigkeit erhält, so daß es in bunden ist und den Leitelektrolyten enthält, erzielt seinen ursprünglichen Bereich zurückgebracht wird, werden. Daraus ergibt sich aber der weitere Nach- In gleicher Weise wird ein Anion, welches in einen teil, daß die Vorrichtung ständig unter Beobachtung dahinterliegenden Bereich diffundiert, auf Grund des gehalten werden muß, solange der Trennvorgang 25 Potentialgradienten in diesem Bereich in seinen urdurchgeführt wird. Des weiteren ist es schwierig, die sprünglichen Bereich zurückgebracht. Es wird dageringen Veränderungen des Gegenflusses von Hand durch eine sehr gute Selbststabilisierung der Bereichsauszugleichen, da es notwendig ist, daß der Trenn- grenzen erzielt. Zur Anzeige der verschiedenen Bevorgang nicht gestört wird durch irgendwelche reiche und ihrer Längen ist das stufenartige Anwachäußeren Einflüsse. 30 sen des Potentialgradienten zwischen den einzelnenpumps (Preetz and Pfeifer, Anal. Chim. Acta, 38 stepwise increase of the potential gradient [1967], pp 255-260), In this case, a back of the areas L, S, and T. The potential separation can be achieved without the boundary gradient in the area S leading to the anions between the sample and the supporting electrolyte moving within this area according to their mobility of the column. When shortening the SUuIe 5 are separated, so that the ions Ci with the required field strength can be achieved by a e.nt- higher mobility as close as possible to the speaking lower potential. The supporting electrolytes accumulate and the difficulty of the ions CI , however, is that the counterpart with the lower mobility is as close as possible to the flow and the electric current in the column accumulates in the zone T. So that one of the areas or one of the constant currents in the column is maintained, zones that are achieved during the separation of the sample, the anions of the sample are separated, and after which, remains essentially unmoved, until the separation of the different zones has ended and a state of equilibrium has occurred between the column and the anode S with a common one. To circumvent this difficulty, the speed, which depends on the mobility of the speed, is proceeded in such a way that the boundary between the conductive ions A ~ and R + depends. This results in an electrolyte and the first zone or the first potential gradient, which is observed in areas from the anode area of the sample and the counterpart increases. The areas that form, flow is regulated as soon as the boundary has a tendency to be very stable, since for example diffusion shows to move in any direction. The setting of an anion in an area in front of it can be brought back to its original area, for example, by means of a reservoir which can be adjusted vertically ao a lower potential gradient of this anion, and which receives a lower speed with the column so that it is bound and contains the supporting electrolyte will be. In the same way, an anion, which in a part that the device constantly diffuses under observation behind it, has to be maintained as long as the separation process is carried out in its original potential gradient in this area. Furthermore, it is difficult to bring back the original area. However, changes in the counterflow by hand are compensated for by very good self-stabilization of the area, since it is necessary for the separation limits to be achieved. To indicate the various processes is not disturbed by any rich and their lengths is the gradual growth of external influences. 30 sen of the potential gradient between the individual

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Bereichen ausgezeichnet geeignet. BeispielsweiseThe object of the invention is now to find a range excellently suited. For example

isotachophoretisches Trennverfahren nach dem kann das sprunghafte Anwachsen der TemperaturIsotachophoretic separation process after which can the sudden increase in temperature

Gegenstromprinzip zu zeigen, bei dem die erwähnten an der äußeren Oberfläche der Säule gemessen wer-To show countercurrent principle, in which the mentioned are measured on the outer surface of the column

Nachteile beseitigi sind. den, oder das Potential an einem oder mehrerenDisadvantages are eliminated. den, or the potential at one or more

Die Erfindung besteht darin, daß die Grenze zwi- 35 Punkten an der Säule kann ebenfalls direkt gemessenThe invention consists in that the boundary between 35 points on the column can also be measured directly

sehen Bereichen, die Ionen mit unterschiedlichen Be- werden. Weiterhin ist es möglich, durch eine Elek-see areas that ions are loading with different. It is also possible to use an electrical

weglichkeiten enthalten, angezeigt wird und daß trode die Leitfähigkeit der Bereiche in bestimmtenPathways contain, is displayed and that trode the conductivity of the areas in certain

durch diese Anzeige der erforderliche Druck und/ Punkten zu messen. Wenn die Substanzen, die zuto measure the required pressure and / points through this display. When the substances that too

oder die erforderliche Spannung angewendet werden, trennen sind, UV-absorbierend sind, kann mit Hilfeor the required voltage can be applied, disconnect, are UV absorbing, can with the help

derart, daß die Geschwindigkeit der Bereichsgrenze- 40 der UV-Absorption die Bereichsbestimmung erfolgen,in such a way that the speed of the range limit 40 of the UV absorption determines the range,

bewegung gesteuert wird. Wie schon erwähnt, besteht ein Nachteil des bekann-movement is controlled. As already mentioned, there is a disadvantage of the known

Die Erfindung soll an Hand der Figuren näher ten Trennverfahrens darin, daß eine ziemlich langeThe invention is based on the figures closer th separation process that a fairly long

erläutert werden. Es zeigt Säule zur Trennung benötigt wird. Dies ist insbeson-explained. It shows column needed for separation. This is especially

F i g. 1 schematisch die zu trennenden Ionen der dere dann der Fall, wenn der Unterschied zwischenF i g. 1 schematically shows the ions to be separated which is the case when the difference between

Probe und 45 den Beweglichkeiten der verschiedenen Ionen derSample and 45 the mobilities of the various ions of the

F i g. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Durch- Probe gering ist. Weiterhin ist zur Erzielung derF i g. Fig. 2 schematically shows a device for through-sampling is small. Furthermore, to achieve the

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens. erforderlichen Feldstärke eine hohe Spannung animplementation of the method according to the invention. required field strength to apply a high voltage

Die F i g. 1 zeigt eine Säule 1, in der eine Anode 5 den Elektroden notwendig, was zu konstruktivenThe F i g. 1 shows a column 1 in which an anode 5 is necessary for the electrodes, resulting in constructive

und eine Kathode 4 angeordnet sind. Im Bereich S Problemen und Schwierigkeiten zur Erstellung derand a cathode 4 are arranged. In the area of S problems and difficulties in creating the

der Säule ist die zu trennende Probe angeordnet. Die 50 notwendigen Sicherheit führt. Die Länge der Säulethe sample to be separated is placed on the column. The 50 necessary security leads. The length of the column

Probe besteht aus Salzen, welche zwei verschiedene kann verkürzt werden, wenn ein LeitelektrolytSample consists of salts, which two different can be shortened if a supporting electrolyte

Anionen C\ und Cl enthalten. C\ besitzt eine kontinuierlich in die Säule eingepumpt wird, undAnions C \ and Cl contain. C \ has a continuously pumped into the column, and

höhere Beweglichkeit als Cl und ein gemeinsames zwar während des Trennvorganges. Die Größe deshigher mobility than Cl and a common one during the separation process. The size of the

Kation R+. Der Teil L der Säule ist mit einem Leit- Gegenflusses kann dann in geeigneter Weise so ge~Cation R + . The part L of the column is provided with a guide counterflow can then in a suitable manner so

elektrolyten angefüllt, der Anionen A~ mit einer 55 wählt werden, daß die Grenze zwischen den ZonenL electrolyte filled with anions A ~ with a 55 that selects the boundary between the zones L

höheren Beweglichkeit als alle Anionen der Probe und S ortsfest gehalten ist. Die Beobachtung deshigher mobility than all anions of the sample and S is kept stationary. The observation of the

enthält und der weiterhin ein Kation R+ enthält. Gegenflusses zur Erzielung dieser Fixierung derand which also contains a cation R + . Counterflow to achieve this fixation of the

Das Kation R+ ist in vorteilhafter Weise auch in der Grenze erfolgt bis jetzt von Hand. Die BeobachtungThe cation R + is advantageously carried out by hand even in the limit up to now. The observation

Probe vorhanden. Der Teil T der Säule, der sich an der Bereichsgrenze hinsichtlich ihrer VerschiebungSample available. The part T of the column that is at the boundary of the range in terms of its displacement

die Kathode anschließt, ist mit einem Elektrolyten 60 und ihre Regulierung erfolgt durch Anheben oderthe cathode connects is with an electrolyte 60 and its regulation is done by lifting or

angefüllt, der ein Anion B~ enthält. Die Beweglich- Senken eines Flüssigkeitspegels in einem Reservoir,filled, which contains an anion B ~ . The movable- lowering a liquid level in a reservoir,

keit dieses Anions ist geringer als die aller Anionen welches den Leitelektrolyten enthält. Dieses Ver-The speed of this anion is lower than that of all anions which the supporting electrolyte contains. This verse

der Probe und des Kations R+, welches auch im fahren hat den Nachteil, daß die Probe ständig unterthe sample and the cation R + , which also drive has the disadvantage that the sample is constantly under

Leitelektrolyten vorhanden ist. Sobald eine Gleich- Beobachtung gehalten werden muß und weiterhin,Supporting electrolyte is present. As soon as an equal observation must be kept and further,

spannung an die Elektroden 4 und 5 gelegt wird, 65 daß durch eine unvorsichtige Veränderung des Flüs-voltage is applied to electrodes 4 and 5, 65 that a careless change in the fluid

wandern die Kationen zur Kathode 4 und die sigkeitspegels die Größe des Gegenflusses so geändertmigrate the cations to the cathode 4 and the sigkeitspegels changed the size of the counter flow

Anionen zur Anode 5. Auf Grund der unterschied- wird, daß der Trennvorgang schwerwiegend gestörtAnions to the anode 5. On the basis of the distinction, the separation process is seriously disturbed

liehen Beweglichkeiten der Anionen zeigt sich ein wird. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrensborrowed mobilities of the anions shows a will. The advantage of the method according to the invention

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und einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver- verbindung stehen. Es kann aber auch ein anderes fahrens besteht darin, daß der Gegenfluß jederzeit Anzeigeelement sein, z.B. eines der Anzeigeelemente, eine solche Größe besitzt, daß eine bestimmte Be- welche in Verbindung mit der Beschreibung der reichsgrenze ortsfest in der Säule gehalten ist. Im Fig. 1 angedeutet worden sind. Das thermoelekeinzelnen soll nun die Erfindung noch durch die 5 trische Element 17, welches in vorliegendem Fall als F i g. 2, welche schematisch eine Vorrichtung zur Anzeige dient, ist mit dem Verstärker 18 verbunden. Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Der Ausgang des Verstärkers liegt am Regler 19. zeigt, erläutert werden. Der Regler ist mit dem Elektromagneten 15 verbun-In'der Fig. 2 ist die Säulei zwischen der Anoden- den. Das Signal, welches vom Thermoelement kammer 3 und der Kathodenkammer 2 angeordnet. io kommt, regelt den Gegenfluß derart, daß die Bein den Elektrodenkammern sind eine Anode 5 und reichsgrenze zweckmäßigerweise die Bereichsgrenze eine Kathode 4 vorgesehen. Diese sind mit einer zwischen dem Leitelektrolyten und dem ersten Stromquelle 6 verbunden. Die Säule ist weiterhin mit Probenbereich im wesentlichen stationär an der Beeinem Mehrwegehahn 7 versehen, so daß die Säule rührungssteile des Thermoelements mit der Säule entweder mit der Kammer 2 oder mit einer Einrich- 15 gehalten wird. Wie schon angedeutet, wird ein Temtung 8 zur Injizierung einer Probe verbunden werden peratursprung an dieser Grenze beobachtet. Dieser kann. Bei der Injizierung der Probe kann diese in Temperatursprung äußert sich auch auf der Außeneine Kapillare zwischen dem Endelektrolyten, der in oberfläche der Säule. Der Regler 19 gibt daher ein die Kammer 2 eingeführt wird, und dem Leitelektro- Ausgangssignal, welches die Peilvorrichtung 13 in lyten, der in die Kammer 3 eingeführt wird, einge- ao einer festgelegten Position hält, wenn das Thermobracht werden. Der Säulenteil, in welchen die Probe element ein Signal gibt, das einer Temperatur enteingebracht wird, befindet sich zwischen dem Hahn spricht, welche dem Mittel der Temperaturen im und der Kammer 3. Der Säulenteil, welcher in der Leitelektrolyten und im ersten Zonenbereich entNähe der Anode angeordnet ist, enthält weiterhin in spricht. Ein Signal, welches zu einer tieferen Tempevorteilhafter Weise einen Hahn 10, durch welchen as ratur gehört, bewirkt ein geringes Sinken des Gegender Leitelektrolyt ergänzt oder beseitigt werden flusses, was durch Anheben der Peilvorrichtung 13 kann. Zwischen der Säule und der Anodenkammer S bewirkt wird. Ein Signal, welches zu einer höheren ist eine Trennwand 20 vorgesehen in der Weise, daß Temperatur gehört, bewirkt ein leichtes Anwachsen die Säule mit Flüssigkeit versehen werden kann, ohne des Gegenstromes, d. h., die Peilvorrichtung 13 wird daß die Verhältnisse in der Kammer geändert wer- 30 gesenkt. In diesem Zusammenhang soll darauf binden. Werden die Polaritäten der Elektroden 4 und S gewiesen werden, daß zwar in vorliegendem Ausso gewählt, wie es in der Figur dargestellt ist, dann führungsbeispiel das Regelelement für den Gegenfluß werden die Anionen der Probe voneinander getrennt. als ein senkrecht auf und nieder beweglicher Schwim-Enthält die Probe andererseits eine Anzahl verschie- mer ausgebildet ist, daß jedoch auch andere Ausfühdener Kationen, dann wird zur Trennung eine um- 35 rungsformen als Regelelemente für den Gegenfluß gekehrte Polarität der Elektroden verwendet. Die denkbar sind. Ein großer Vorteil der gezeigten Vorrichtung weist des weiteren Einrichtungen auf, Gegenflußregelung besteht darin, daß äußerst geringe die zur Veränderung des Gegenflusses des Leitelek- Gegenflußänderungen, welche frei von Impulsen sind, trolyten dienen. Diese Einrichtungen enthalten ein bewirkt werden können. Es wird dadurch ein kaum Reservoir 11, in welchem eine Peilvorrichtung 13, 40 merkbarer Grad an Störung des Trennvorganges in z. B. ein Schwimmer, auf und ab bewegt werden der Säule erzielt. Es können auch andere druckkann, so daß der Flüssigkeitspegel im Reservoir und erzeugende Elemente zur Anwendung kommen. Wie damit der Druck, der auf den Gegenstrom ausgeübt aus der Figur hervorgeht, ist der Regler 19 ebenfalls wird, variiert werden kann. Ein Aufhänger 14 trägt an die Stromquelle 6 angeschlossen. Durch diese die Peilvorrichtung. Der Aufhänger ist in einem 45 Verbindung wird erzielt, daß bei Änderung des elek-Elektromagneten 15 angeordnet, so daß bei Ver- trischen Stromes in der Säule in Abhängigkeit vom änderung des Stromes im Elektromagneten die Peil- Strom des Thermoelements eine bestimmte Bereichsvorrichtung auf und ab bewegt werden kann. Die grenze ortsfest fixiert werden kann. In gleicher Weise Steuerung des Stromes durch den Elektromagneten ist es möglich, die Bereichsgrenze durch Beeinmis· erfolgt durch den Anzeiger 17, der mit der Säule in 50 sung sowohl des Gegenstromes als auch des eckverbindung steht Das Anzeigeorgan kann in Wärme- trischen Stromes ortsfest zu fixieren.and a device for performing this connection. But it can also be another driving consists in the fact that the counterflow can be display element at any time, e.g. one of the display elements, has such a size that a certain subject in connection with the description of the imperial border is held in place in the column. In Fig. 1 have been indicated. The thermoelectric individual is now the invention by the 5 tric element 17, which in the present case as F i g. 2, which schematically serves as a display device, is connected to the amplifier 18. Carrying out the method according to the invention The output of the amplifier is connected to the controller 19. shows are explained. The controller is connected to the electromagnet 15 Fig. 2 is the column between the anode ends. The signal coming from the thermocouple chamber 3 and the cathode chamber 2 arranged. io comes, regulates the counterflow in such a way that the leg The electrode chambers are an anode 5 and the range limit is expediently the range limit a cathode 4 is provided. These are with one between the supporting electrolyte and the first Power source 6 connected. The column is still essentially stationary with the sample area on the arm Multiway valve 7 provided so that the column contact parts of the thermocouple with the column is held either with the chamber 2 or with a device 15. As already indicated, there will be a Temtung 8 connected to the injection of a sample, temperature changes are observed at this limit. This can. When the sample is injected, this can also be expressed in a temperature jump on the outside Capillary between the final electrolyte in the surface of the column. The controller 19 therefore inputs the chamber 2 is introduced, and the Leitelektro output signal, which the direction finder 13 in lyte, which is introduced into the chamber 3, is held in a fixed position when the thermal application will. The column part in which the sample element gives a signal that is related to a temperature is located between the tap which speaks to the mean of the temperatures in the and the chamber 3. The column part, which is located in the supporting electrolyte and in the first zone area the anode is located, still contains in speaks. A signal which is more advantageous to a lower tempo Wise a tap 10, through which as ratur belongs, causes a slight sinking of the area Conductive electrolyte can be supplemented or eliminated by lifting the direction-finding device 13 can. Between the column and the anode chamber S is effected. A signal that leads to a higher a partition 20 is provided in such a way that temperature belongs causes a slight increase the column can be supplied with liquid without countercurrent, d. i.e., the direction finding device 13 becomes that the conditions in the Chamber are changed and lowered. In this context it is intended to bind on. The polarities of the electrodes 4 and S will be shown that although in the present Ausso selected, as shown in the figure, then the example of the control element for the counterflow the anions of the sample are separated from one another. as a swimming pool that can be moved vertically up and down the sample, on the other hand, is designed in a number of different ways, but other performers as well Cations, then an orbital form is used for separation as a control element for the counterflow reversed polarity of electrodes used. Which are conceivable. A big advantage of the ones shown The device also has devices, counterflow control consists in that extremely small those for changing the counterflow of the Leitelek counterflow changes, which are free of impulses, trolytes serve. These facilities contain a can be effected. It becomes a hardly Reservoir 11, in which a direction finding device 13, 40 noticeable degree of disturbance of the separation process in z. B. a float, moving up and down the column are achieved. It can also print others, so that the liquid level in the reservoir and generating elements come into play. As so that the pressure exerted on the countercurrent can be seen in the figure, the regulator 19 is also can be varied. A hanger 14 is connected to the power source 6. Through this the direction finder. The hanger is in a 45 connection that is achieved when changing the elek-electromagnet 15 arranged so that with vertical current in the column as a function of change of the current in the electromagnet the bearing current of the thermocouple a certain range device can be moved up and down. The border can be fixed in place. In the same way Controlling the current through the electromagnet, it is possible to limit the range by influencing takes place through the indicator 17, which with the column in 50 solution of both the countercurrent and the corner connection The display element can be fixed in place in a thermal current.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

ι 2 steht, in welchem eine vertikal verschiebbare Patentansprüche: Aufhängung (14) für einen Schwimmer (13) an geordnet ist,ι 2 is in which a vertically movable claims: suspension (14) for a float (13) is arranged on, 1. Verfahren zur Trennung von Ionen mit der1. Method for separating ions with the gleichen Polarität mit Hilfe der Gegenstrom- S same polarity using the countercurrent S isotachophorese, bei dem eine Probe in einer
Säule zwischen zwei Elektroden, zu denen die
isotachophoresis, in which a sample is placed in a
Column between two electrodes to which the
Ionen bei Anlegen einer Spannung wandern, ein- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur TrennungIons migrate when a voltage is applied. The invention relates to a method for separation gebracht wird und bei dem zwischen der Probe von Ionen mit der gleichen Polarität mit Hilfe deris brought and in which between the sample of ions with the same polarity with the help of und der einen Elektrode ein erster Elektrolyt io Gegenstrom-Isotachophorese, bei dem eine Probe inand the one electrode, a first electrolyte io countercurrent isotachophoresis, in which a sample is in eingebracht wird, der Ionen der gleichen Polarität eine Säule zwischen zwei Elektroden, zu denen dieis introduced, the ions of the same polarity a column between two electrodes to which the wie die Ionen der Probe, aber mit einer höheren Ionen bei Anlegen einer Spannung wandern, einge-like the ions of the sample, but migrate with higher ions when a voltage is applied. Beweglichkeit aufweist, und b« dem zwischen bracht wird und bei dem zwischen der Probe und derHas mobility, and where it is brought between and where between the sample and the der anderen Elektrode und der Probe ein zweiter einen Elektrode ein erster Elektrolyt eingebrachtthe other electrode and the sample a second one electrode introduced a first electrolyte Elektrolyt mit Ionen der gleichen Polarität wie 15 wird, der Ionen mit der gleichen Polarität wie dieElectrolyte with ions of the same polarity as 15 will, of ions with the same polarity as that die Ionen der Probe, aber mit einer niedrigeren Ionen der Probe, aber mit einer höheren Beweglich-the ions of the sample, but with a lower ion of the sample, but with a higher mobility Beweglichkeit wie die Ionen der Probe und des keit aufweist und bei dem zwischen der anderenMobility like the ions of the sample and the speed and that between the other ersten Elektrolyten unter Druck eingebracht Elektrode und der Probe ein zweiter Elektrolyt mitfirst electrolyte introduced under pressure electrode and the sample with a second electrolyte werden, wodurch einer der Elektrolyten auf die Ionen der gleichen Polarität wie die Ionen der Probe,be, causing one of the electrolytes to have ions of the same polarity as the ions of the sample, Probe zufließt, dadurchgekennzeichnet, so aber mit einer niedrigeren Beweglichkeit wie dieSample flows in, marked, but with a lower mobility than that daß die Grenze zwischen Bereichen, die Ionen Ionen der Probe und des ersten Elektrolyten unterthat the boundary between areas, the ions ions of the sample and the first electrolyte under mit unterschiedlichen Beweglichkeiten enthalten, Druck eingebracht werden, wodurch die ElektrolytenContaining different mobilities, pressure is introduced, thereby reducing the electrolyte angezeigt wird und daß durch diese Anzeige der auf die Probe zufließen.is displayed and that the flow to the sample through this display. erforderliche Druck und/oder die erforderliche Die Isotachophorese ist ein clektrophoretischesrequired pressure and / or required The isotachophoresis is a clektrophoretic one Spannung angewendet werden, derart, daß die 25 Trennverfahren, welches im einzelnen in Anal. Chim.Voltage can be applied such that the 25 separation procedures detailed in Anal. Chim. Geschwindigkeit der Bereichsgrenzenbewegung Acta, 38 (1967), S. 233 bis 237 unter der Bezeich-Speed of the range limit movement Acta, 38 (1967), pp. 233 to 237 under the designation gesteuert wird. nung »Displacement Electrophoresis« beschriebenis controlled. “Displacement Electrophoresis”
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ist. Die Isotachophorese wird im Prinzip so durchkennzeichnet, daß durch die Anzeige des Be- geführt, daß eine Probe, die eine Anzahl verschiereiches an der Bereichsgrenze, der Ionen mit 30 dener Ionen mit der gleichen Polarität enthält, in einer höheren Beweglichkeit enthält, der Druck verschiedene Arten von Säulen eingebracht wird, vermindert wird und daß durch die Anzeige des Die Probe befindet sich dabei zwischen zwei Elek-Bereiches an der Bereichsgrenze, der Ionen mit trolyten, welche Ionen mit der gleichen Polarität wie einer niedrigeren Beweglichkeit enthält, der die zu trennenden Ionen in der Probe enthalten. Der Druck erhöht wird. 35 eine Elektrolyt enthält dabei Ionen mit einer höheren2. The method according to claim 1, is thereby. Isotachophoresis is characterized in principle as follows that by the display of the charge, that a sample that has a number different at the limit of the range containing ions of 30 denier ions of the same polarity, in contains a higher mobility, the pressure is applied to different types of columns, is reduced and that the display of the sample is located between two Elek areas at the limit of the range, the ions with trolytes, which ions with the same polarity as contains a lower mobility that contains the ions to be separated in the sample. Of the Pressure is increased. 35 an electrolyte contains ions with a higher 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Beweglichkeit als die Ionen der Probe, und der kennzeichnet, daß durch die Anzeige des Be- andere Elektrolyt enthält Ionen mit einer geringeren reiches an der Bereichsgrenze, der Ionen mit Beweglichkeit als die Ionen der Probe. Der Elekeiner höheren Beweglichkeit enthält, die Span- trolyt, der die Ionen mit der höheren Beweglichkeit nung an den Elektroden erhöht wird und daß 40 enthält, ist als Leitelektrolyt bezeichnet und befindet durch die Anzeige des Bereiches an der Bereichs- sich in dem Teil der Säule, der mit der Elektrode grenze, der Ionen mit einer niedrigeren Beweg- verbunden ist, zu der die Ionen der Probe wandern, lichkeit enthält, die Spannung erniedrigt wird. Der Elektrolyt mit den Ionen geringer Beweglichkeit3. The method according to claim 1, characterized in mobility as the ions of the sample, and the indicates that by the display of the other electrolyte contains ions with a lower level richer at the limit of the range, the ions with mobility than the ions of the sample. The Elekeiner contains the higher mobility, the tension trolyte, which contains the ions with the higher mobility voltage at the electrodes is increased and that contains 40 is referred to as the conductive electrolyte and is located by indicating the area on the area - located in the part of the column that has the electrode limit, the ions are connected with a lower movement to which the ions of the sample migrate, contains opportunity, the tension is lowered. The electrolyte with the ions of low mobility 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 ist der sogenannte Endelektrolyt. Dieser Elektrolyt bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereichs- 45 ist zwischen der Probe und der anderen Elektrode grenze durch die Anzeige ortsfest gehalten wird. eingefügt. Sobald an die Elektroden eine Spannung4. The method according to any one of claims 1 is the so-called end electrolyte. This electrolyte to 3, characterized in that the area 45 is between the sample and the other electrode limit is kept stationary by the display. inserted. As soon as a voltage is applied to the electrodes 5. Vorrichtung zur Durchführung eines der gelegt wird, wandern die Ionen in der Säule. Hierbei Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei der werden die Ionen der Probe entsprechend ihrer Beeine Säule zwischen zwei Elektroden angeordnet weglichkeit getrennt. Der Grund für die Trennung ist, welche mit einem Elektrolyt-Reservoir in Ver- 50 soll noch erläutert werden.5. Device for carrying out one of the is placed, the ions migrate in the column. Here Method according to Claims 1 to 4, in which the ions of the sample are grouped according to their size Column arranged between two electrodes mobility separated. The reason for the breakup is, which with an electrolyte reservoir in Ver 50 is to be explained. bindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Der wesentliche Vorteil des isotachophoretischen Einfüllbereich für eine Flüssigkeitsprobe in der Verfahrens besteht gegenüber dem Elektrophorese-Säule (1) zwischen Einfüllbereichen des Begren- verfahren darin, daß wesentlich geringere Teile der zungselektrolyten (T) und des Leitelektrolyten Probe getrennt werden können und daß sehr scharfe (L) vorgesehen ist und daß ein Anzeiger (17) 55 Grenzen zwischen den getrennten Bereichen der über einen Regler (19) eine Peilvorrichtung (13) Probe erzielt werden. Die Bereiche werden bei im Elektrolyt-Reservoir (11) regelt. Durchführung der Trennung nicht in die Länge ge-The main advantage of the isotachophoretic filling area for a liquid sample in the process compared to the electrophoresis column (1) between the filling areas of the limiting process is that much smaller parts of the electrolyte (T) and the supporting electrolyte sample can be separated and that very sharp (L) is provided and that an indicator (17) 55 boundaries between the separate areas of the via a controller (19) a direction finding device (13) sample can be achieved. The areas are regulated in the electrolyte reservoir (11). Implementation of the separation is not too long 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- zogen, wie es beim Elektrophoreseverfahren der Fall kennzeichnet, daß der Flüssigkeitspegel im ist. Ein Nachteil besteht darin, daß eine lange Säule Elektrolyt-Reservoir (11) geregelt ist. 60 notwendig ist, wenn man mit sehr kleinen Ionen-6. Apparatus according to claim 5, drawn, as is the case with the electrophoresis method indicates that the liquid level is im. One disadvantage is that it is a long column Electrolyte reservoir (11) is regulated. 60 is necessary when working with very small ionic 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, da- konzentrationen arbeitet und der Unterschied in der durch gekennzeichnet, daß das Elektrolyt-Reser- Beweglichkeit der Ionen der Probe gering ist. Es sind voir (11) den Leitelektrolyten enthält. hierzu auch hohe Potentiale notwendig, damit in der7. Apparatus according to claim 5 or 6, because the concentration works and the difference in the characterized in that the electrolyte reserve mobility of the ions in the sample is low. There are voir (11) contains the supporting electrolyte. this also requires high potential so that in the 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 Säule eine ausreichend hohe Feldstärke vorhanden bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeiger 6g ist. Die Länge der Säule kann vermindert werden, (17) ein thermoelektrisches Element ist, welches wenn ein Gegenfiuß des Leitelektrolyten zur Anwenüber einen Verstärker (18) und den Regler (19) dung kommt. Hierbei wird der Leitelektrolyt gegen mit einem Hubmagneten (15) in Verbindung die Wanderungsrichtung der Ionen der Probe ge-8. Device according to one of claims 5 column, a sufficiently high field strength is present to 7, characterized in that the indicator is 6g. The length of the column can be reduced (17) is a thermoelectric element, which when a counter-flow of the supporting electrolyte is used an amplifier (18) and the controller (19). Here, the conductive electrolyte is counteracted with a lifting magnet (15) in connection, the direction of migration of the ions in the sample is
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