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W Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen eines strichförmigen Auftrags
auf einem Trägermaterial Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines
strichförmigen Auftrags einer Substanzlösung auf einem Trägermaterial. Insbesondere
für die Dünnschichtchromatographie, die Papierchromatographie und die Elektrophorese.
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FUr die Trennschärfe eines Chromatogramms ist außer der Güte des Trägermaterials
und der Chromatographiermethode die Auftragstechnik von großer Bedeutung.
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Erfahrungsgemäß ist die Technik des strichförmigen Auftragens von
Substanzlösungen der des punktfUrmigen weit überlegen.
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Da man beim strichförmigen Auftragen die Strichlange klein halten
kann, ist die quantitative Auswertung wesentlich genauer als bei der punktförrnigen
Auftragtechnik. In den meisten Fällen ist nach strichförmigem Auftragen die Schwanzbildung
und Uberlappung dicht beieinander liegender Banden während des Chromatographierens
nicht so ausgeprägt wie nach dem punktförmigen Auftragen.
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Gleichmäßig strichförmiges Auftragen von Substanzlösungen ist nur
maschinell möglich. Aus diesem Grunde wurden in der Vergangenheit viele Versuche
unternommen halb- und vollautomatisch funktionierende Geräte zu konstruieren. Alle
bisher bekannten Auftragvorrichtungen lassen sich in eine der folgenden 4 Gruppen
einordnen.
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Von F.A. Vandenneuvel (J.Chromatog. 25, 102 - 108 (1966)) wurde ein
Gerät konstruiert, mit dem es gelang, durch eine halbautomatische Aneinanderreihung
von Tropfen einen Strich auf der Platte zu erzeugen. Obwohl diese Auitropfung gleichmäßiger
ist als von Hand, zeigen doch die meisten Chromatogramme die bereits erwähnten Nachteile
des punktförmigen Auftragens. Eine ähnliche Methode zum strichförmigen Auftropfen
stammt von T.W. Scott und J.W.E. Beeston (j. Lipid Ress.7, 456 - 457, (1966)). Nach
dem Auftropfen wird das Lösungsmittel der Substanzlösung durch Erwärmen und Beblasen
mit einem Stickstoffstrom schnell vertrieben.
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Diese Auftropfmethoden wurden im allgemeinen bei der präparativen
DUnnschichtchromatographie angewendet.
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Die einfachsten Auftraghilien zu; strichförmigen Applizieren sind
Pipetten, Kapillarröhrcnen, KanUlen, Pinsel oder Filzstifte. Je nach der Beschaffenheit
des Trägermaterials werden die DUnnschichten mehr oder weniger stark beschädigt,
wenn diese in direkten Kontakt mit der Auftraghilfe gebracht werden. Eine sehr einfache
Methode zum strichförmigen Auftragen auf Papier wurde von M.F. Bacon (J. Chromatog.
16, 552 - 553, (1964)) entwickelt, bei der Verwendung von weichen Kunststoffkapillaren
ließ sich diese Methode auch bei DUnnschiohtplatten begrenzt anwenden. Ein halbautomatisches
Gerät zum strichförmigen Auftragen von kleineren Substanzmengen ist von T. Darocha,
C.H. Gray und R.V. Quincey (J. Chromatog. 27, 497 - 498, (1967)) konstrulert worden.
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Uber eine Wattedocht wird die Substanzlösung direkt auf der Dünnschichtplatte
aufgetragen. Bei mehrmaligem Auftragen ist es jedoch außerordentlich schwierig,
eine gleichwäßige Strichit a;u
Ein sehr einfaches Gerät zum strichförmigen
Aufspritzen von Substanzlösungen auf Papier ist von S.W. Mc Kibbins, J.F. Harris
und J.E. Saeman (J. Chromatog. 5, 207, (1961)) bereits vor 10 Jahren entwickelt
worden. Eine mit der Substanzlösung gefüllte Spritze wird über das Papier bewegt
und diezLösung durch eine besondere Mechanik zum Vortrieb des Spritzenkolbens gleichmäßig
in feinem Strahl trerspritzt.
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Nach einem ähnlichen Prinzip funktionieren die von Firmenich entwickelten
"Chromatocharger" (sh. Camag-Firmenschrift TL-70).
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Von F.J. Ritter und G.M. Meyer wurde unter der Bezeichnung Delfter
System" ein Auftraggerät konstruiert, das besonders für die präparative Dünnschichtchromatographie
geeignet sein soll (Nature, 193, 941 - 42, (1962)). Nach demselben eTNO-Delft-System"
funktioniert das von der Firma Desaga (Heidelberg) weiterentwickelte Auftraggerät
(Desaga-Firmenschrift 1970). Die Substanzlösung wird bei diesen Geräten durch Gasdruck
aufgespritzt.
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Den letzten Stand der Entwicklung hinsichtlich der Aufspritztechnik
verkörpert der von der Desaga entwickelte "Autoliner" (Brit. Patent 1.032.096 (Cl,
B Ol d) June 8, 1966; Appl. April 16, 1964, 3pp) und (Desaga-Firmenschrift 1970).
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Obwohl die Geräte mit der Spritztechnik im Vergleich zu anderen Geräten
nach den Punkten 1) - 2) ein Fortschritt sind, gibt es auch bei ihnen einige schwerwiegende
Mängel.
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Die "Chromatocharger" sind nur einfache von der Hand zu bedienende
Geräte ohne besondere Zusatzeinrichtung wie Heizvorrichtung oder Gebläse, die Substanzlösung
kann je nach Losurlgsmittel leicht abtropfen, die Kanülen können verstopfen
und
werden bei der Verwendung von radioaktiven Stoffen häufig kontaminiert. Die Striche
lassen sich immer nur in einem bestimmten Abstand vom Rand ziehen, außerdem muß
bei kurzen Strichen eine Schablone verwendet werden, wertvolle Substanz geht verloren.
Während das elektromechanische TNO-Delft Auftraggerät ein relativ einfaches, halbautomatisches
Gerät für die präparative Dannschichtchromatographie darstellt und z.T. die oben
aufgeführten Mängel aufweist (z.B. auch Keulenbildung an den Strichenden), handelt
es sich bei dem "Autoliner" um ein vollautomatisches Auftraggerät. Auch dieses Gerät
zeigt einige Mängel, z.B. Tropfenbildung, ungleichmäßige Striche, Kristallisationen
und Verstopfen der Kanüle sind auch hier nicht auszuschließen. Bisher ist kein Gebläse
zum Trocknen wenig flüchtiger Lösungsmittel vorhanden, die Kontaminationsgefahr
beim Arbeiten mit radioaktiven Stoffen ist sehr groß.
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Die Sprtthmethode wurde erst nach der Konstruktion einer Mikrosprtihpistole
(Desaga Heidelberg) interessant. Das erste wertvolle Auftraggerät zum strichförmigen
Aufsprühen von Substanzlösungen stammt von M.H. Coleman (Lab. Pract. 13, 1200 -
1, (1964)).
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Von W. Wässle und K. Sandhoff (J. Chromatog. 34, (1968), 357-363)
wurde kürzlich ein Auftraggerät mit einer SprUhpistole, die eine abgewandelte Form
der Sprühpistole von Desaga darstellt, entwickelt. Eine Weiterentwicklung dieses
Gerätes ist der Camag-Linomat" (Camag-Druckschrift 271 - 800).
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Mit diesem Gerät gelang es, kleine und große Volumina bis zu einigen
Millilitern vollautomatisch in Form von Strichen aufzusprühen. Im allgemeinen wurde
Stickstoff als Treibgas verwendet. Es hat den Vorteil, daß es die Oxydation empfindlicher
Substanzen
beim Auftragen verhindert. Nachteile sind bei diesem Gerät insofern festzustellen,
als immer nur zwei Strichlängen eingestellt werden können. Da das Gerät in beiden
Auftragrichtungen sprüht, entstehen beim Auftragen größerer Losungsmengen und bei
der Verwendung polarer Lösungsmittel stets keulenförmige Verdickungen an den Strichenden.
Außerdem verstopft die Sprizhpistole sehr leicht, sie ist schlecht zu reinigen und
bei der Anwendung radioaktiver Substanzen nicht geeignet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Sprühmethode, bei der
die aufzutragende Substan2lösung vermittels eines Sprühgases, im folgenden Primärgas
genannt, verprüit wird, während das Trägermaterial eine lineare Relativbewegung
gegenüber dem Ort der Vorsprühung ausführt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gleichmäßigkeit der
Sprühstärke zu verbesserI1, insbesondere keulenförmige Strichverstärkungen an den
Strichenden zu vermeiden, und ein schnelles Auftragen durch geeignete Trocknungsmaßnahmen
zu ermöglichen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die Substanzlösung während des Auftragvorganges zeitweise unterbrochen wird. Die
zeitweise Unterbrechung der Zufuhr von Substanzlösung hat zur Folge, daß bereits
aufgetragene Substanzlösung eintrocknen kann, und damit die weitere Folge, daß kein
unkontrollierbares Zerfließen der zu stark aufgetragenen noch flüssigen Substanzlösung
eintreten kann. Dadurch wird die Forderung nach gleichmäßiger Strichstärke erfüllt.
Weiter ermöglicht die zeitweise Unterbrechung des Auftragvorganges die Unterdrückung
von keulenförmigen Strichenden, indem man einfach die Zufuhr der Substanzlosung
dann unterbricht, wenn die
Relativbewegung einen Wendepunkt erreicht
hat, so daß im Wendepunkt keine durch das trägheitsbedingte Verharren im Wendepunkt
verursachte Anhäufung von Substanzlösung verursacht werden kann.
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Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise durchgeführt,
daß der Zufluß der Substanzlösung zum Ort der Verspruhung synchron mit der hin-
und hergehenden Reitivbewegung gesteuert wird, und zwar so, daß 3eweils während
der, Bewegung in einer Richtung der Zufluß der Substanzlösung offen gehalten und
während der Bewegung in der anderen Richtung unterbrochen wird, Anders ausgedrückt:
Am Ende der Relativbewegung in der einen Richtung hört der Zufluß von Substanzlösung
auf und am Ende der Relativbewegung in der anderen Richtung fängt der Zufluß von
Substanzlösung wieder an. Es wäre auch denkbar, das erfindungsgemäße Verfahren in
der Weise ablaufen zu lassen, daß die Substanzlösung nur auf einem Teil des Weges
in beiden Richtungen versprüht. wird unter Aussparung der Wegendabschnitte, so daß
das trägheitsbedingte Verharren an den Wegenden als Ursache für. die Keulenbildung
aa den Strichenden ausgeschaltet wird.
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Die Zufuhr von Primärgas kann auch während der Zeiten, während derer
die Zufuhr von Substanzlösung unterbrochen ist, aufrechterhalten werden; auf diese
Weise läßt sich eine intensive Trocknung der bereits aufgetragenen Substanzlösung
erreichen.
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Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
umfaßt in ihrem Grundaufbau einen Sprühkopf mit einer Substanzlösungszufuhr und
einer Primärgaszufuhr, eine Halterung für den Träger und einen Reversierantrieb
für die Erzeugung der Relativbewegung zwischen SprtZkopf und Halterung.
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Bei einer solchen Einrichtung wird erfindungsgemäß zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Substanzlösungszufuhr ein Schaltventil vorgesehen.
Es versteht sich, daß dieses Schaltventil sehr rasch ansprechen muß.
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Bei Ausführung des Sprühkopfes mit einem Vorratsbehälter für die Substanzlösung,
einer von dem Vorratsbehälter abgehenden Sprühkapillar und einem Lufluß für ein
Treibgas, im folgenden Sekundärgas genannt, zu dem Vorratsbehälter wird man das
Schaltventil bevorzugt in dem Zufluß des Sekundärgases vorsehen, so daß die Anlieferung
von Substanzlösung einfach dadurch unterbrochen werden kann, daß die Zufuhr des
zu ihrer Förderung benutzten Sekundärgases unterbrochen wird.
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Eine besonders sinnvolle Weiterbildung liegt darin, daß bei Ausbildung
des Sprühkopfes mit einem die Sprühkapillare konzentrisch umgebenden Primärgaskanal
und einer Primargasausflußdüse am Ende des Primärgaskanals das Ende der Sprühkapillare
innerhalb des Primärgaskanals liegt. Der Sinn dieser Maßnahme ist folgender: Innerhalb
des Primärgaskanals wird von dem Primärgaskanal ein Druck aufrechterhalten. Wenn
nun die Zufuhr von Sekundärgas zu dem Vorratsbehälter aufhört und der Druck in dem
Vorratsbehälter absinkt, so treibt der am Ende der Sprühkapillare von außen wirksame
Druck des Primärgases die Substanzlösung durch die Sprühkapillare zurück oder verhindert
jedenfalls die weitere Abgabe von Substanzlösung aus dem Ende der Sprühkapillare.
Es versteht sich, daß es für den Ort des sprühkapillaren Endes allein darauf ankommt,
daß an diesem Ort ein von dem Primärgas herrührender Druck aufrechterhalten wird.
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Die Sprüh- und Trockenwirkung des Sprühkopfes kann dadurch verbessert
werden, daß der Primärgaskanal in kurzem Abstand von seiner Gasausflußdüse zusätzliche,
vorzugsweise gleichmäßig
über den Umfang verteilte Öffnungen aufweist;
diese änderungen werden bevorzugt am Übergang von einem zylindrischen Abschnitt
des Primärgaskanals zu einem konischen Abschnitt angebracht Um eine Blasenbildung
in dem Vorratsbehälter und in der Sprühkapillare zu vermeiden, empfiehlt es sich,
den Übergang von dem Vorratsbehälter in die Sprühkapillare möglichst kontinuierlich
zu gestalten.
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Es hat sich gezeigt, daß die GleichmäBigkeit der FlUssigkeitsabgabe
pro Zeiteinheit dadurch beeinträchtigt werden kann, daß in der Sprühkapillare Resonanzschwingungen
der dort vorhandenen Flüssigkeitssäule eintreten, hervorgerufen durch Störfrequenzen
in der Einrichtung. Es wird deshalb vorgeschlagen, die Länge der Sprühkapillare
derart zu bemessen, daß die Resonanzfrequenz der in ihr enthaltenen Flüssigkeitssäule
außerhalb des Bereichs der vom Störquell der Gesamteinrichtung zu erwartenden Störfrequenzen
liegt.
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Angaben über die einzuhaltende Länge der Sprühkapillare zu machen,
ist angesichts der Unmòglichkeit einer Voraussage über die zu erwartenden Störfrequenzen
unmöglich; die jeweils richtige Länge läßt sich aber von Fall zu Fall experimentell
leicht ermitteln, wenn man nur weiß, daß auf diese Fehlerquelle geachtet werden
muß.
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Das Schaltventil kann ein Magnetventil sein. Magnetventile haben den
Vorteil besonders geringer Ansprechzeiten. Wichtig ist auch, daß das Gasvolumen
in dem Vorratsbehälter und in der Sekundärgaszuführung zwischen dem Schaltventil
und dem Vorratsbehälter möglichst gering gehalten wird, da große Gasvolumen an dieser
Stelle zu einem unbeabsichtigten Nachsprühen auch nach Schließen des Schaltventils
infolge der Pufferwirkung des Gasvorrats führen können.
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Das Schaltventil kann durch Endschalter betätigbar sein, die jeweils
am Ende des Hin- und des eergangs der Relativbewegung ausgelöst werden. Zum Umsteuern
der Antriebseinrichtung und zum BEtätigen des Schaltventils können dabei gemeinsame
Endschalter vorgesehen werden. Um die Strichlänge verändern zu können, kann man
die Endschalter verstellbar machen.
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Die Trockenwirkung des Primärgases kann noch dadurch gesteigert werden,
daß in der Primärgaszufuhr eine Heizeinrichtung vorgesehen wird; diese kann regelbar
sein.
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Folgender Aufbau der Einrichtung hat sich wegen seiner einfachen Handhabbarkeit
besonders bewährt: Die halterung für den Träger ist auf der Oberseite eines Steuerungs-und
Antriebselemente enthaltenden Gehäuses stationär angebracht, derart, daß der Träger
eine im wesentlichen horizontale Lage einnimmt. Auf oder in dem Gehäuse ist ein
Wagen geführt, welcher durch den Reversierantrieb angetrieben ist. Dieser Wagen
trägt eine sich in horizontaler Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Wagens
über den Träger erstreckende Schlittenführung. Auf der Schlittenführung ist ein
Horizontalschlitten verschiebbar und feststellbar angeordnet. An dem Horizontalschlitten
ist ein Vertikalschlitten verschiebbar und feststellbar angeordnet. Der Sprühkopf
sitzt an dem Vertikalschlitten.
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Bei dieser Einrichtung kann der Ort des Striches durch Verschieben
des Horizontalschlittens längs der Schlittenführung gewählt werden. Die Sprühhöhe
des Sprühkopfs über den Träger kann durch Einstellen des Vertikalsohlittens gewähltwerden.
Der Reversierantrieb bewirkt die Relativbewegung während des Sprühvorgangs. Die
Geschwindigkeit dieser Relativbewegung kann verändert werden.
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Die Teile des Sprühkopfes bestehen wegen der einfachen Reinigungsmöglichkeit
bevorzugt aus Glas. Gerade im Hinblick auf die Verarbeitung radioaktiver Substanzproben
hat sich die gläserne Ausbildung des Sprühkopfs besonders bewährt.
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Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung. Es stellen dar:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2
einen Sprühkopf der erfindungsgemäßen Einrichtung mit seinen Anschluß- und Trägerteilen,
Fig. 3 ein Antriebs- und Steuerungsschema der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig.
4 Beispiele von mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung hergestelltem Strichauftrag,
Fig. 5 ein Beispiel eines Chromatogramms, welches aufgrund eines mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung hergestellten Strichauftrags gewonnen wurde, Fig. 6 ein mittels eines
sog. Scrapers ausgewertetes Radiochromatogramm.
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In Fig. 1 ist das Gehäuse der Einrichtung ganz allgemein mit 10 bezeichnet.
Innerhalb dieses Gehäuses sind Steuerungs- und Antriebselemente untergebracht, die
zunächst nicht interessieren. Weiter sind innerhalb
dieses Gehäuses
die Führungen für einen Wagen 12 untergebracht, dessen seitliche Wangen 114 durch
Schlitz 18 in der Deckwand 16 des Gehäuses herausgeführt sind.
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Auf der Deckwand 16 ist eine Halterung 20 in Form eines Tisches für
die Aufnahme eines Trägers 22 angebracht.
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Der Träger 22 ist auf dem Tisch 20 mittels einer Klemmzunge 23 und
einer Klemmschraube 24 feststellbar. Zwischen den beiden Wangen 14 des Wagens 12
erstreckt sich eine Schlittenführung 26 in Form eines prismatischen Stabes.
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Auf dem prismatischen Stab 26 ist ein Horizontalschlitten 28 verschiebbar
und feststellbar angeordnet. Zur Verschiebung ist ein Handantrieb 30 vorgesehen,
nur Feststellung eine Feststellschraube 32. Ein Teil des Horizontalschlittens 28
ist auch in Fig. 2 dargestellt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist an dem Horizontalschlitten
28 ein Vertikalschlitten 34 höhenverstellbar an ebracht und zur Höhenverstellung
ist ein Schraubentrene 6 vorgesehe und zur Feststellung eine Feststellschrauben.
An den Vertikalschlitten 34 ist mittels Klammern 40 ein Sprühkopf angebracht, der
ganz allgemein mit 42 bezeichnet ist Der Sprühkopf 42 umfaßt einen Vorratsbehälter
44 für Substanzlösung, der durch einen Pfropfen 46 verschließbar ist. An den Vorratsbehälter
44 schließt sich nach unten eine Sprühkapillare 48 an. Die Sprühkapillare 48 ist
von einem Primärgaskanal 50 umschlossen, der von einem Rohr gebildet ist, welches
bei 52 an dem Vorratsbehälter 44 dicht angeschlossen ist. Der Primärgaskanal 50
weist an seinem unteren Ende einen konisch verjüngten Abschnitt 54 auf, der in einer
Düse 56 endet. An der Übergangsstelle zu dem konisch verjüngten Abschnitt 54 ist
ein Kranz von Bohrungen 58 vorgesehen. Die Sprühkapillare 48 endet oberhalb der
Düse 56 innerhalb des Primärgaskanals 50.
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Der Primärgaskanal 50 ist an eine Primärgaszuleitung angeschlossen,
welche in Reihe hintereinander ein Absperrventil 62 und eine Heizröhre 64 durchläuft,
deren Heizleitung vermittels eines Regelwiderstands 100 veränderbar ist. Eine Steuerungseinrichtung
66 dient der Regulierung des Gadrucks in der Leitung 60 und damit in dem Primärgaskanal
50; der Druck läßt sich mittels eines Manometers 68 überwachen. Der Vorratsbehälter
44 ist nach Öffnen des Verschlußpfropfens 46 mit einer Flüssigkeit füllbar. An den
Vorratsbehälter 44 ist eine Sekundärgaszuleitung 70 angeschlossen, welche ein Magnetschaltventil
72 und einen Druckregler 74 sowie ein Manometer 76 enthält. Durch den über die Sekundärgaszuleitung
70 in dem Vorratsbehälter 44 aufgebauten Druck ist die in den'Vorratsbehälter 44
eingebrachte Flüssigkeit in kontrollierter Weise über die Sprtlhkapillare 48 ausbreitbar.
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In Fig. 3 ist der Wagen 18 nur schematisch dargestellt.
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Er ist mittels eines Seilzugs 77 in Pfeilrichtung I hin-und herbeweglich.
Zu diesem Zweck ist der Seilzug 76 über eine Antriebsseilscheibe.78 geführt, die
mit einem Gleichstrommotor 80 in Antriebsverbindung steht. Die Läuferwicklung des
Gleichstrommotors 80 liegt an einer Gleichstromquelle 82. In dem Läuferkreis liegt
ferner ein Umschalter 84 und ein Regelwiderstand 86, der die Drehzahl zu regeln
gestattet. An dem Wagen 18 ist ein Schaltglied 87 befestigt, welches mit Endschaltern
88 zusammenwirkt.
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Wenn das Schaltglied 87 gegen einen der Endschalter 88 anfährt, so
wird zum einen ein Schaltimpuls an den Umschalter 84 gegeben mit der Folge, daß
der Antriebsmotor seine Drehrichtung umkehrt, zum anderen wird ein Impuls an das
Magnetventil 72 gegeben mit der Folge, daß dieses, je nach dem welcher Endschalter
beaufschlagt wird, entweder geöffnet oder geschlossen wird.
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Der Betriebsablauf der soweit beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:
Mittels der Verstelleinrichtung 36 wird die Höhe des Sprühkopfes 42 Leber dem Träger
22 eingestellt. Die so gewonnene Einstellung wird mittels der StellSchraube 38 fixiert.
Sodann wird mittels des Horizontaischlittens 28 der Ort. bestimmt, an welchem der
Strichauftrag auf dem Träger erfolgen soll. Hierzu wird der Schlitten 28 mittels
des Stellgeräts 30 verstellt und dann mittels der Stellschraube 32 fixiert. Hierauf
wird die beabsichtigte Strichlänge eingestellt, indem die beiden Endschalter 88
längs der ihnen zugeordneten Skalen 90 eingestellt werden.
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hierauf wird der Wagen 18 in Bewegung gesetzt und gleichzeitig das
Magnetschaltventil 72 geöffnet, so daß sich in dem Vorratsbehälter 44ein Druck aufbaut
und die in dem Vorratsbehälter enthaltene Substanzlösung durch das Sprührohr 48
ausgetrieben wird. Gleichzeitig mit der Öffnung des Magnetschaltventils 72 wird
auch das Ventil 62 in der Primärgaszufuhr 60 geöffnet, so daß durch die Düse 56
Primärgas ausströmt. Das ausströmende Primärgas zersteubt die aus der Sprühkapillare
48 austretende Substanzlösung.
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Sobald der Wagen 18 seine gegenüberliegende Endstellung erreicht hat
und das Schaltglied 87 gegen den gegenüberliegenden Endschalter 88 anstößt, wird
der Motor 80 durch Abgabe eines Schaltimpulses an den Umschalter 84 auf entgegengesetzte
Drehrichtung umgeschaltet. Gleichzeitig wird das Magnetschaltventil 72 geschlossen,
so daß die Sekundärgaszufuhr in dem Vorratsbehälter 44 unterbrochen wird. Die Primärgaszufuhr
durch die Leitung 60 hingegen wird aufrechterhalten, so daß der am unteren
Ende
der Sprühkapillare 48 bestehende Druck des Primärgases fortbesteht und ein weiteres
Austreten von Substanzlösung aus dem unteren Ende der Sprühkapillare 48 unterbindet.
Während des Rücklaufs des Wagens 18 wird also lediglich Primärgas auf die im Hingang
aufgesprühte Spur geblasen. Dabei wird diese Spur getrocknet, Die Trocknungswirkung
kann noch dadurch unterstützt werden, daß das Primärgas in dem Heizrohr 64 aufgeheizt
wird.
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In der Fig. 1 ist ein Anschlußstutzen für die Primärgaszufuhr 60 mit
91 bezeichnet. Ferner erkennt man in Fig. 1 einen Drehknopf 92 des Druckreglers
66, das Manometer 68 der Primärgaszufuhr 60, einen Drehknopf 24 des Druckreglerß
74 und das Manometer 76 der Sekundärgaszutuhr 70, Das Magnetschaltventil 72 ist
als ein Dreiwegeschaltventil ausgebildet, so daß der Druck in dem Vorratsbehälter
44 gleichzeitig mit der Absperrung der Sekundärgaszufuhr abgebaut werden kann.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich zum Auftragen von Substanzlösungen
auf allen üblichen Fertigplatten oder Folien für die Dünnschichtchromatographie
und Papierstreifen für die Papierchromatographie. Begrenzt anwendbar ist das Gerät
auch beider Elektrophorese. Festes Trägermaterial ist bei dieser Technik des Auftragens
am günstigsten, bei hoher Schlittengeschwindigkeit lassen sich sehr dünne Striche
herstellen. Die Strichbreite ist von der Austrittsgeschwindigkeit des Primär- und
Sekundärgasstromes, von der Polarität und Flüchtigkeit des Lösungsmittels und von
dem Volumen der applizierten Lösung abhängig. Mit diesem Probenauftraggerät kann
man Substanzlösungen auf allen üblichen Fertigplatten der Formate 50 x 200, 100
x 200 und 200 x 200 mm auftragen. Wegen der geringen Strichbreite
der
Einheitlichkeit und Geradlinigkeit der Striche sind die entsprechenden Chromatogramme
im allgemeinen sehr gut densitometrisch auszuwerten. Dieses Probenauftraggerät liefert
die besten Voraussetzungen für die Anwendung der Scrapertechnik (Kasang, G., G.
Göldner und N. Weiss: J. Chromatogr. 59, (1971) 393 - 400). Mit dem Probenauftraggerät
können dünne und dicke Striche gezogen werden, ohne daß keulenförmige Verdickungen
an den Enden der Striche auftretens Das Sprühröhrchen ist aus Glas gefertigt, leicht
auszuwechseln und zu reinigen. Es ist verhältnismäßig billig herzustellen und eignet
sich deshalb auch aus diesem Grund besonders gut zum Auftragen von radioaktiven
Proben. Wegen der Feinheit der Kapillare und dem relativ großen trichterförmigen
Vorratsgefäß lassen sich kleine Volumina von 10 - 100µ, aber auch größere bis zu
etwa 4 ml bequem auftragen. Das Totvolumen der Kapillare liegt in den meisten Fällen
unter 10,U1. Das Probenauftraggerät eignet sich also sowohl für analytische als
auch für präparative Arbeiten.
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Die Qualität und Leistungsfähigkeit wurde wie folgt untersucht: Ein
Farbstofftestgemisch wurde unter niedrigem Primärgasdruck (0,02 at) bei einer mittleren
Wagengeschwindigkeit von 2 cm/sec in verschiedenen Konzentrationen auf die Platte
gesprüht. Das Ergebnis ist in Fig. 4 dargestellt.
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Die Striche 1 und 2 in Fig. 4 wurden unter gleichen Bedingungen hergestellt
und sollen die Reproduzierbarkeit des Strichauftrags zeigen. Im Abschnitt a) wurden
bei 01,' und Q 200 A1, in Abschnitt b 100µ1, in Abschnitt c) 50µ1 und in Abschnitt
d) µ25 1 aufgetragen. Bei wurden die Mengen zu a,b,c, und d) jeweils verdoppelt.
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Bemerkenswert ist die Gleichheit der Striche in Qi und und die Konstanz
der Strichstärken in s bis In Fig. 5 ist mit 4 ein mittels einer erfindungsgemäßen
Einrichtung hergestellter Strichauftrag dargestellt, der dem Strichauftrag Ol und
2 von Fig. 4 entspricht.
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Die Herstellungsbedingungen waren die gleichen wie bei der Herstellung
des Strichauftrags 1 und 02 gemäß Fig. 4. Aus diesem Strichauftrag wurde ein Chromatogramm
gewonnen, das mit 5 bezeichnet ist. Dabei wurde eine Farbstofftestlösung (DESAGA)
verwendet. Als Träger wurde Kieselgel F 254/366 (Woelm) verwendet. Die Schichtdicke
betrug .250 » . Als Fließmittel wurde Benzol verwendet. Die Steighöhe betrug 18
cm.
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Die im Chromatogramm getrennten Substanzen waren bei 6 Indophenol,
bei 7 Sudanrot und bei 8 Buttergelb.
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In Fig. 6 ist ein Radiochromatogramm eines ³H-Lipidgemisches dargestellt.
Zur Gewinnung dieses Chromatogramms wurde mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung
ein 3 cm langer Strich aufgetragen. Die Strichbreite war kleiner als 1 mm.
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Die Gesamtauftragsmenge betrug 200 µl. Als Trägermaterial wurde Kieselgel
H (Merk) verwendet, dessen Schichtdicke 250 µ betrug. Dieser Strichauftrag wurde
sodann mit einem Fließiittel zum Radiochromatogramm verarbeitet. Dabei wurde als
Fließmittel ein Gemisch aus N-Hexan, Diisopropyläther, Methanol und 12,5 %iges NH3
(100:20:10:0,15) verwendet.
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Das eo gewonnene Radiochromatogramm wurde mit einem DUnnschichtscraper
aufgearbeitet, d.h. die Schicht wurde Streifen für Streifen mit einem Messer abgetragen
und das abgetragene Material wurde den einzelnen Streifen entsprechend gesondert
gesammelt. Die einzelnen so gewonnenen Materialproben wurden je für sich in eine
Scitillatorlösung
gegeben und in einem Strahlenmeßgerät untersucht.
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Die gemessenen Impulse wurden in Fig. 6 dargestellt.
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Die Abszisse in Fig. 6 bedeutet Länge des Radiochromatogramms in Laufrichtung
des Fließmaterials betrachtet, während in der Ordinate die gezählten Impulse pro
Minute aufgetragen sind.
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Nachzutragen ist noch, daß an dem Gehäuse 10 ein Hauptschalter 96
und eine Kontrollampe 98 angeordnet ist und daß der Heizeinrichtung 64 ein Regelträger
zugeordnet ist.